JP4929170B2 - 脊椎固定システムに対する横軸固定装置 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、脊椎固定システムに関する。さらに具体的には、本発明は、脊椎固定システムの2個のロッド間の結合が確実にできる横軸固定装置に関する。

発明の背景
人間の脊椎は、脳から他の人体部分へ電気インパルスを伝える脊髄を保護する部分であるので特に重要である。時折、偶発事故や外部の力により脊椎を作り上げる脊柱を折ったり、脊柱にひびが入ったり欠けたりすることがある。このような場合どの状況も危険で、最も熟練した医師や外科医が担当する。骨の破損やひび、欠けた骨の治療方法は一人ひとりによって異なり、損傷が起きた状況によっても異なる。

一般的に発生する状況として、脊柱、あるいは脊柱や脊椎の一部が折れたりひびが入ったり、あるいは正常に機能しなくなり始めた場合がある。このような状況を治療するために医師が使用する治療技術のひとつとして、いくつかの脊柱を結合する一対位置決めのロッドを使用する。一般的に骨の配列を維持するために脊柱の周囲にロッドを配置する。これにより脊柱が骨組織や軟骨の再生を可能にする。さらに、脊柱を配置することによって適切な治癒が可能になり、脊髄を負傷しないように脊椎の動きを保護する。

脊椎の動きを防止するために、固定システムを利用して２個のロッドを固定することがしばしばある。固定システムは通常の状態でロッドを定位置に固定させる。現在利用可能な固定装置はたくさんある。固定装置の形、大きさ、ロッドの動きを防止する方法などもさまざまである。これまで使用してきた装置のひとつは、脊柱本体の２個のロッド間にある結合本体をひとつ使用する。本装置はロッドの動きを防止する目的であるが、不都合な点がいくつかある。例えば、これらの装置は移動できないものが多く、脊椎の外形に順応させることができない。これらの装置のもうひとつの制限は、一般的に脊柱本体に空間がないことであり、脊柱を損傷したり人間の皮膚の下から装置が突き出ることになりかねない。

バーの外側部分を握ることによってロッドを定位置に固定する装置が多い。また、これらの装置はバーを定位置に固定する目的を達成しているが、制限もいくつかある。例えば、バーの内側部分を握る構造とバーの間を握る構造とを比較すると、ロッドをつかむのと同じ程度の達成度を得ることができない装置が多い。

もうひとつの装置は、わずかな調整機能を持つ２つの連結本体を設けることにより前者の制限を取り除くことを狙いとした。しかし、軸方向に移動できない装置が多く、ロッドの間の空間を調整することができない。他の装置は、同一平面上でないロッドを調整するために回転できない。さらに、これらの装置は自由に回転できないことが多く、脊椎の同一平面上で調整することができない。このような装置は複雑性や部品数、全体的な高さ、その他の制限、不都合な点などの負担が増えれば、より大きな調整機能を得ることができるかもしれない。

脊椎の同一平面上で調整可能な脊椎固定システムの必要性が引き続き存在する。

発明の要約
本発明は、横軸固定装置からなる。装置は、できれば第一および第二細長ロッドとC型リングにより構成されるのが好ましい。C型リングには、球面曲率の外面、開口部を定めるために互いに向き合う第一および第二自由端を含む。また、第三細長ロッドや結合本体を含むこともできる。結合本体は、第一および第二細長ロッドの間に実質的に配置されており、第二ロッドから離れた第一ロッド方向の外側に面した容器、第一ロッドに結合本体をしっかりと固定するために選択的に設置した止めねじからなる。できれば、C型リングの周りに配置された留め具、C型リングの外面に対応する曲面を有する第三ロッド、留め具を結合本体に固定する止めねじを含むのが好ましい。1つの実施例では、C型リングと留め具によって結合本体が第三ロッドに滑らかにかみ合う。できれば、C型リングは実質的に円筒型をした内面からなるのが好ましい。実質的に開口部と反対に位置するノッチからなるC型リングを有するのが望ましい。結合本体は第三ロッドと滑らかにかみ合って軸方向に移動する。もう１つの実施例では、結合本体は横軸の回転が可能である。他の実施例では、結合本体は横軸に対して垂直の軸を回転することが可能である。これらの実施例は、約5度および25度の間で回転する。約10度および15度の間で回転するのがさらに好ましい。

もう1つの実施例では、本発明は第一および第二細長ロッド、C型リングからなる横軸固定装置からなる。C型リングには球面曲率の外面、開口部を定めるために互いに向き合う第一および第二自由端を含む。また、第三細長ロッド、第一および第二結合本体も含む。できれば、第一および第二結合本体は第一および第二細長ロッドの間に実質的に配置され、第二ロッドから離れた第一ロッド方向の外側に面した容器を含むのが好ましい。第二結合本体は、第一ロッドから離れた第二ロッド方向の外側に面した容器、結合本体を第一ロッドにしっかりと固定するための第一止めねじからなる。第二止めねじは結合本体を第二ロッドにしっかりと固定するために選択的に設置される。留め具はC型リングと第三ロッドの周囲に配置する。できれば、留め具はC型リングの外面に対応する曲面であることが好ましい。本実施例では、C型リングと留め具によって結合本体が第三ロッドと滑らかにかみ合う。

1つの実施例では、第三ロッドは第一および第二結合本体から離れている。つまり、第三ロッドは第一および第二結合本体のように同面にない。過去の固定システムでは、本体と滑らかにかみ合うために結合本体と同じ面にロッドがあったので大きさに制限があった。しかしながら、本発明では、結合本体と第三ロッドが同面にないので第三ロッドの長さは希望によって変更できる。さらに正確に言えば、上述のように、第三ロッドは第一および第二結合本体に含まれている留め具とかみ合う。第三ロッドの長さが可変であることによって生じる利点は、二つの結合本体の間の距離を制限しなくても良いという点である。もう1つの利点はあらかじめ長さが定められたロッドは大量生産が可能で、脊椎のどの部分の固定システムでも使用できる。これによって本発明の費用および複雑性の両方の面で軽減できるかもしれない。

1つの実施例では、結合本体は横軸を回転できる。本実施例では、90度あるいはそれ以下の回転が可能である。さらに好ましいことには、回転度は約180度あるいはそれ以下である。横軸を約360度あるいはそれ以下に回転できる結合本体の実施例もある。できれば、第一および第二止めねじは横軸に対して約1度および10度の間に位置するのが好ましい。留め具は、C型リングや第三ロッドに対して第一および第二本体に固定できる。

もう1つの実施例では、本発明は第一および第二細長ロッド、C型リングからなる横軸固定装置である。できれば、球面曲率である外面からなるC型リング、開口部を定めるために互いに向き合う第一および第二自由端からなるのが好ましい。また、第三細長ロッド1つ、結合本体1つ、C型リングと第三ロッドの周りに配置される留め具1つも含む。できれば、留め具にはC型リングの外面に対応する曲面、留め具を結合本体に安全に固定できる止めねじを有することが好ましい。できれば、C型リングと留め具によって、結合本体が第三ロッドに滑らかにかみ合うのが好ましい。

1つの実施例では、結合本体は第三ロッドに対して軸を移動できる。もう1つの実施例では、結合本体は横軸に対して垂直の軸の周囲を回転できる。できれば、この回転は約10度および30度の間が好ましい。約15度および20度の間の回転がさらに好ましい。C型リングは、実質的に開口部と反対に位置するノッチからなる実施例もある。円形第三ロッドに適応するために、C型リングは円筒型内面からなる。

好適な実施の詳細な説明
人間の身体は多数の骨からなり、それらによって身体に明確な骨組みを有すようになる。数々の骨には重要な臓器を保護する責任がある。脊椎は脊髄を保護する責任にある複数の脊柱からなる。脊髄によって脳が身体のさまざまな部分と通信する。時折、脊椎は圧力の影響を受けやすく、1個以上の脊柱の構造的完全性が危険にさらされる。このような力により、例えば、1個以上の脊柱が骨折する。脊柱の構造的完全性が危険にさらされると脊髄が損傷を受けやすくなり、非常に望ましくない状態になる。脊髄によって人間が機能できるようになるという程脊髄は重要なので、医師は一時的あるいは永久的に脊柱の構造的完全性を回復しなければならないことがしばしばである。

脊柱の構造的完全性を修正するために使用する装置は多い。例えば、外部からの圧力が原因で、少なくても2個のロッドを使用して脊柱を調整する必要がある場合がある。図1に示すとおり、できれば、2個のロッド103および105を2個以上の脊柱101の長さに沿って配置するのが好ましい。できれば、各ロッド103-105は脊柱に固定されるのが好ましい。ロッドを脊柱に固定するたくさんの方法は技術を熟知した者が周知であり、本発明の論題ではない。2個以上の脊柱を配置するために、できればロッド103-105は、例えば、固定装置を利用して配置するのが好ましい。一般的に、これらの装置は横軸固定装置と呼ばれる。しかしながら、過去の固定装置には不都合な点がいくつかある。例えば、固定装置の中には外形が大型のものがあり、これが原因で皮膚の下に突き出す。他の装置は脊柱本体に適切な空間を提供することは不可能で、個々人とロッド103-105を使用する脊椎領域によって異なる。まだ、他の装置は硬く固定した本体である。これによって、同面内にないロッド103-105を装置が適応しないようにする。さらに、硬く固定した結合本体によって、ロッド103-105の間の分離量に対して固定装置を医師が調整しないようにする。これによって結果的に生じるかもしれない合併症を直すための手術に必要な時間を延長したり追加手術が必要になる。

本発明は、脊椎固定装置に使用した過去の固定装置の不利点を実質的に最小限に抑える。できれば、本発明は脊椎固定装置に使用したロッドを通すことができる2つの結合本体から成る。2つの結合本体は、できれば、2つのロッド103-105 に確実に固定するのが好ましい。できれば、2つの結合本体は第三ロッドを利用して結合されているのが好ましく、これによって2つのロッド103-105はそれぞれ相対的な位置に固定される。上述したように、特にこの場合は2個あるいはそれ以上の脊柱を配置する脊髄固定装置に望ましい。できれば、2つの結合本体は、例えばねじなどを利用して第三ロッドに相対的な位置に結合本体を固定できる第三ロッドを通る開口部からなるのが好ましい。できれば、開口部には球面曲率のC型リングが含まれているのが好ましく、第三ロッドを通る開口部内に設置する。C型リングの球面曲率は、できれば通常の状態で開口部から強制的に外に出されないようにするのが好ましい。C型リングは第三ロッドに対して2つの結合本体が軸方向あるいは左右に移動可能である。これによって、2つのロッド103-105の間の空間を例えば、手術の間に調整する。さらに、できればC型リングは2つの結合本体が同面内にない2つのバー103-105を適合するのが好ましい。よって、2つの結合本体は2つのロッド103-105の位置を適合するために調整可能である。希望の位置に2つの結合本体が設置されると、相対する第三ロッドに固定する。

図2A〜2Cは、本発明の実施例を示す図である。1つの実施例では、図2Aに示されているように、本発明は2つの結合本体201-203、ロッド205からなる。各結合本体201-203は、例えば結合本体201-203の開口部からロッドを通してロッド205に動作可能なように結合される。図２Bのように、各結合本体201-203には容器207があり、容器は内側からロッド103-105にかみ合うように構成・設計されている。できれば、止めねじ209は結合本体201-203がロッド103-105から解放されないように含まれるのが好ましい。また1つの実施例では、各結合本体201-203にはロッド205が通るカラー211が含まれている。できれば、ロッド205はC型リングを通り、それからカラー211の開口部に挿入するのが好ましい。ロッド205がC型リングを通ることによりロッド205に相対する結合本体201-203が回転する。上述したように、これによって本発明はロッド103-105の相対する位置に調整が可能になる。カラー211はC型リングが物体の開口部に簡単に挿入できるように屈曲可能である。C型リングとロッド205が開口部に挿入されると、例えばねじ213を利用してC型リングやロッド205の周りを堅く締める。

1つの実施例では、本発明はあらゆる材料あるいは材料の組み合わせからなる。材料は金属、合金を含むが制限されるものではない。鋼鉄、チタニウム、鉄などを使用する実施例もある。使用する材料の種類は通常の状態の実質的に固定する方法でロッド103-105を維持するのに十分な力があるものを選択する。前述した通常の状態とは、脊柱の構造的完全性が危険にさらされない状態を健康な脊椎の条件としている。例えば、人体内に前提の状態が提示された場合、構造的完全性を維持可能な材料を利用することを含む。よって、腐食しない材料、あるいは人体内に有害な副作用の原因となる材料をしないことが望ましい。

図3は、図2A~2Cのロッドの実施例を示す図である。できれば、ロッドは希望のサイズを使用する。例えば、1つの実施例ではロッドの長さが、脊柱の幅が一番広い脊柱の幅と少なくても同じ長さのものを選ぶ。本実施例の利点はロッド205に固定可能であると同時に、結合本体203-205がロッド103-105とかみ合うのに十分なロッドの長さである。もう1つの実施例では、結合本体203-205がロッド103-105とかみ合うのに十分な長さであると同時に、実質的にロッドの長さを最小限に抑えるのが望ましい。本実施例の利点は、互いに相対するロッド103-105を固定すると同時に、本発明の外形を縮小することである。できれば、ロッドの205の長さは約5cmあるいはそれ以下が望ましい。さらに、ロッドの長さは約4cmあるいはそれ以下がさらに望ましく、ロッド205の長さは約3cmあるいはそれ以下が最も望ましい。

1つの実施例では、ロッド205は実質的に円形である。本実施例では、ロッド205の半径は開口部211を通ることができるものを選択する。もう1つの実施例では、図２A~2Cで参照したように、ロッド205の半径はC型リングを通ることができるものを選択する。他の実施例では、体内に課せられた通常の状態が変形しないようにロッド205の半径を選択するのが望ましい。しかしながら、本発明の外形を実質的に最小限に抑えるために、ロッド205の半径を制限することもある。できれば、ロッド205の半径を約1cm以下にすることが望ましい。さらに、ロッドの半径を約8mmにするのがさらに望ましく、ロッド205の半径を約4mm以下にするのが最も望ましい。

図４A〜４BはC型リングの実施例を示す図である。上述したように、C型リング401はカラー211の開口部内に選択的に配置する。1つの実施例では、カラー211の開口部内にC型リング401を選択的に配置した後、ロッド205がC型リング401を通る。もう1つの実施例では、カラー211の開口部内に選択的に配置する前に、ロッド205はC型リング401を通る。できれば、C型リング401はロッド205に対して容器を提供するのが好ましく、C型リングの内部の少なくても一部がロッド205を十分に掴み維持できるように構成・設計されているのが好ましい。つまり、2つの間に相対する動きを実質的に防止するために、C型リング401がロッド205の周囲に堅く締められるように、C型リング401の内面はできれば、ロッド205の外面に十分接触できるのが好ましい。

1つの実施例では、C型リング401の長さはカラー211の開口部の長さと実質的に同じ長さを選択する。もう1つの実施例では、C型リング401はカラー211の開口部の長さよりも多少長い。他の実施例では、ロッド205の寸法に従って長さを選択する。これらの実施例では、ロッド205の長さや寸法が大きいのでC型リングの長さは実質的に長い。逆に言えば、ロッド205の長さや寸法が小さいのでC型リング401の長さは実質的に短い。できれば、C型リングの長さは約30mmあるいはそれ以下にするのが好ましい。C型リングの長さは約20mmあるいはそれ以下にするのがさらに好ましく、最も好ましいC型リングの長さは約10mmあるいはそれ以下である。

1つの実施例では、図４Aに示したように、Ｃ型リング401は不連続的な円筒型の形からなる。不連続的な403によって、開口部405に挿入した物体の大きさに従ってＣ型リング401が屈曲するのが好ましい。不連続的な幅は約10mmあるいはそれ以下が好ましい。不連続的な幅は約6mmあるいはそれ以下がさらに好ましく、最も好ましい不連続的な幅は約4mmあるいはそれ以下である。不連続403を説明するもう1つの方法は、円筒型Ｃ型リング401の総合外周の割合で示す方法である。不連続は総合外周の約10％あるいはそれ以下が望ましい。不連続は総合外周の約5％あるいはそれ以下がさらに望ましく、不連続は総合外周の約2.5％あるいはそれ以下が最も望ましい。

Ｃ型リング401の寸法は特定の用途に従って変更できる。1つの実施例では、例えば、C型リング401の内面は図４Ｂに示すとおり実質的に一貫した円筒型である。実質的に一貫した円筒型の内面の利点は、ロッド205の実質的円筒型外面は円筒型内面と円滑に適合する。2つの面が円滑に適合されると接触面がかなり増加し、C型リング401の内面とロッド205の外面間の摩擦量が増加する。これによって、ロッド205の周りにC型リング401を堅く締める実施例では、2つが動く確率を最小限に抑える。

1つの実施例では、上述したように、相対する2つの動きが実質的に最小限に抑えられるように、ロッド205の周りにC型リング401を堅く締める。これは、互いに相対する位置にロッド103-105（図１）を固定するのを好む実施例の場合に望ましい。そのような実施例では、C型リング401とロッド205の接触領域を実質的に最大にすることが望ましい。

1つの実施例では、C型リング401の外面も実質的に一貫した円筒型である。一貫した円筒型外面の利点のひとつは、結合本体が実質的に360度内で自由に周囲を回転するという点である。上述のように、これによって結合本体がロッド103-105の配置調整が可能になる。もう1つの実施例では、C型リング401はロッド205の表面のどの2点にでも配置可能で、これにより結合本体の軸移動が可能になる。C型リング401をロッド205にしっかり留めると、結合本体はもはや軸移動ができなくなる。

1つの実施例では、C型リング401の内面にはノッチ407を含む。本実施例では、ノッチ407は実質的に不連続403の直接反対に位置する。この配置の利点は、C型リング401の構造的完全性がノッチ407の周囲領域ではそれほど高くないという点である。よって、C型リング401の表面の1点あるいはそれ以上の点に圧力が加えられると、ノッチ407の周辺領域は変形する可能性が高い。本実施例の利点は、ノッチ407を実質的に不連続403の直接反対に配置することによって、不連続403の反対側の端409-411が開口部405に挿入した物体を取り囲む原因となる。上述した実施例では、これによってC型リング401とロッド205の間の表面領域が実質的に極限にまで増す。

1つの実施例では、C型リング401の表面に1点あるいはそれ以上の点に圧力をかけるとノッチ407の周囲領域に実質的に変形を引き起こす可能性が高くなるようにノッチ407を形成・設計する。しかしながら、できればノッチ407の周囲領域にあるC型リング401の構造的完全性を譲歩するほど大きくない方が好ましい。できれば、ノッチ407の幅は約1.5mmあるいはそれ以下が好ましい。ノッチ407の幅は約1.0mmあるいはそれ以下がさらに好ましく、最も好ましいノッチ407の幅は約0.8mmあるいはそれ以下である。また、ノッチ407の深さは要望どおりさまざまでも良い。できれば、ノッチ407の深さは約3mmあるいはそれ以下が好ましい。ノッチ407の深さは約2mmあるいはそれ以下がさらに好ましく、さらに、最も好ましいノッチ407の深さは約1mmあるいはそれ以下である。

１つの実施例では、C型リング401の表面は結合本体210-203（図２A~ 2C）がロッド205の横軸に対して垂直である軸に沿って回転するように構成・設計されるのが好ましい。1つの実施例では、例えば、図４Bに示すように外面がその長さに沿って球面曲率であるC型リング401を使用して達成する。1つの実施例では、結合本体201-203が要求する軸移動量に従って外面の球面曲率を選択する。例えば、C型リング401の外面の大型球面曲率によって、結合本体201-203は小さな球面曲率が到達する軸移動よりも大きな軸移動が可能となる。

もう1つの実施例では、外面の球面曲率はC型リング401が結合本体の開口部211から解放されないように十分なものを選択する。そのような実施例では、C型リング401の少なくても一部の球面曲率はカラー211の開口部の球面曲率よりも大きい。よって、以下詳細を説明するとおり、開口部211の対応する球面曲率を基にC型リング401の球面曲率を選択するのが望ましい。C型リング401についての結合本体の能力を描写する1つの方法は軸回転である。軸回転は球面の中心点に相対すると定義される。できれば、C型リング401の外面の球面曲率はロッド205の横軸に対して垂直な軸に沿って回転する1度および40度の間から選択する。球面曲率はロッド205の横軸に対して垂直な軸の周囲を回転する5度および30度の間から選択するのがさらに好ましく、C型リング401の外面の球面曲率はロッド205の横軸に対して垂直な軸の周囲を回転する15度および25度の間から選択するのが最も好ましい。

C型リング401と留め具内の摩擦を増すために、C型リング401の表面がテクスチャあるいは粗い実施例がある。できれば、C型リング401の内面、外面の両面がテクスチャであるのが好ましい。C型リング401の表面がテクスチャである利点は、留め具内の位置から除去あるいは外れる可能性が少ないことである。1つの実施例では、C型リング401の表面をテクスチャで製造する、あるいは別の方法としてC型リング401を製造した後にテクスチャを追加する。ビーズブラストのような方法や装置を使用してテクスチャを加えることができる。

他の方法では、ロッド205はカラー211の開口部とかみ合う。もう1つの実施例では、例えばロッド205をブッシングに挿入する。できれば、ブッシングの形によってカラー211の開口部とロッド205が滑らかにかみ合う。1つの実施例では、ロッド205は端が先細になったブッシングとかみ合う。できれば、先細の端をカラー211の開口部に挿入できるのが好ましい。C型リング401に関して上述したとおり、ブッシングの外面は球面曲率である。球面曲率がブッシングの外面に含まれる利点は、カラー211の開口部とかみ合ったときにロッド205が回転・移動可能な点である。

上述のように、ブッシングの一端は先細が好ましい。先細のブッシングの角度は要望どおりにさまざまで良い。できれば、角度は約0度および60度の間が好ましい。さらに、角度は約10度および30度の間がさらに好ましい。最も好ましい角度は約15度および約25度の間である。

上述のように、本発明は少なくても2個の結合本体201-203からなり、それぞれが1個のロッド103-105と継続してかみ合うことができる。好適な実施形態においては、2個の結合本体は実質的に同様である。できれば、互いに鏡像であるのが好ましい。簡単に説明するために、ただ1個の結合本体について以下に説明する。しかし、以下に説明した機能および利点は結合本体201-203の両方に適応されていることが分かる。

図5は結合本体201の実施例を示す図である。結合本体は容器207からなり、容器はロッド103-105（図1）とかみ合うように構成・設計されている。できれば、結合本体201がロッド103-105から解放されないように止めねじ209を含むのが好ましい。1つの実施例では、C型リング401とロッド205が通るように各結合本体201-203はカラー211からなる。カラー211の開口部内にC型リング401とロッド205が配置されるようにカラー211は屈曲可能である。C型リング401とロッド205がカラー211に挿入されると、例えばねじ213を使ってC型リング401の周りにしっかりと締める。

図5に関しては、容器207を説明する。図5で示すように、容器207は内側からロッド103-105とかみ合うために選択的に構成する。つまり、図1に示すように、容器207はロッド103-105の間に位置する領域から外方に向く。できれば、容器にはロッド105とかみ合うことができる曲率があることが好ましい。容器207の曲率は均一あるいは不均一でも良い。できれば、曲率によって、ロッドの位置を固定しないで、容器207がロッド103とかみ合うのが好ましい。ロッド103が多少移動できるようにする利点は、本発明はロッド103に関連して多少移動可能であり、脊柱に余分な圧迫がかかり構造的完全性が危険にさらされる状況にならないようにすることである。

容器207の外形を最小限に抑えるために、表面領域を実質的に最小限に抑えるのが望ましい実施例もある。容器207の外形を最小限に抑える利点は、皮膚の下で突き出る可能性が低いという点である。しかし、容器207の表面領域はロッド103と十分にかみ合うように選択するのが好ましい。従って、ロッド103の一部とだけかみ合うように下部501を構成するのが好ましい。1つの実施例では、容器207の下部501はロッド103の寸法の約75%あるいはそれ以下とかみ合う。下部は約65%あるいはそれ以下とかみ合うのがさらに好ましく、ロッド103の寸法の約45％および55%の間でかみ合うのが最も好ましい。

結合本体201には止めねじ209が通る開口部503を含むのが好ましい。1つの実施例では、開口部には止めねじ209の挿入を支持するスレッドを含む。結合本体201の開口部の位置はロッド103の大きさなどの要因を基に選択する。1つの実施例では、ねじ209が垂直に下向きに挿入されるように開口部を構成・設計する。もう1つの実施例では、止めねじ209が多少容器の方向へ挿入されるように水平軸に対して斜めに開口部を配置する。角度は止めねじ209がロッド103に対して与える力の量を増やすように選択するのが好ましい。開口部503は水平軸に対して約0度および10度の間の角度に止めねじを挿入できるようにするのが好ましい。開口部は約0度および7度の間の角度に止めねじを挿入できるようにするのがさらに好ましく、かつ、開口部は水平軸に対して約1度および5度の間の角度に止めねじを挿入できるようにするのが最も好ましい。

1つの実施例では、止めねじ209が開口部503を通ると軸外に適用されるか、ロッド103に接線分力が適用される。接線分力はロッド103を容器207に押しやり、解放を防止するのが好ましい。止めねじの軸の形は軸外あるいはロッド103に接線分力が適用されるように選択する。図6Bに示すようにねじの軸の少なくても一部は円錐形からなる。円錐形の角度の利点は、止めねじが接線分力を適用できる点である。さらに、円錐ねじの下部は図6Bに示すように平坦である。軸の平坦な部分は平面部分と円錐部分の間に端が形成されるという利点を提供し、これによってロッド103が容器207から解放されないように防止する。1つの実施例では、軸の円錐部分の角度はロッド103と容器207のかみ合わせを十分に維持する接線分力を適用できるように選択する。止めねじの軸の円錐部分の角度は約20度および約50度の間が好ましい。軸の円錐部分の角度は約30度および約45度の間がさらに好ましく、軸の円錐部分の角度は約25度および40度の間が最も好ましい。

1つの実施例では、図６Aに示すように、止めねじ209の頭部は円形である。ねじを開口部503に押し入れるために、ねじにはツールを対応する空洞を含み、開口部503にねじを押し入れるのに必要な回転力を提供する。ねじの頭部に空洞を含む利点は、容器によってツールが止めねじの挿入補助できるとともに、ねじの外形を実質的に最小限に抑えることが可能である。1つの実施例では、空洞は図6Aに示すように六角形の空洞からなる。しかし、他の実施例では、五角形、三角形などのさまざまな形からなり、これらに限るものではない。他の実施例では、ねじ209の頭部は空洞ではなく突出型からなる。

上述したように、結合本体201はC型リング401とかみ合うことができるカラー211からなる。図7に示すように、カラー211はC型リング401とかみ合う開口部701、結合本体201に締めることが可能な部分703からなる。本実施例では、C型リング401を配置できるように開口部701を拡大あるいは増大して屈曲する。C型リング401がカラー211の開口部701内に配置した後、例えばねじ213を使ってC型リング401の周囲にカラー211を堅く締める。できれば、ねじ213はカラー211の一部703を通り、結合本体201を共に締めるのが好ましい。

カラー211を締める状態のとき、カラー211の開口部701はC型リング401とかみ合うのが好ましい。1つの実施例では、カラー211の開口部701は、C型リング401に関して上述したようにテクスチャである。現時点では、結合本体201はロッド205とC型リング401に対して固定するのが好ましい。しかし、カラー211を締める状態に入る前に、カラー211の開口部のサイズは、C型リング401が解放されないようにすると共にC型リング401が十分に動けるようにする。1つの実施例では、カラー211の開口部701の内面に球面曲率を含んで行う。カラー211の開口部701の内面の球面曲率の少なくても一部は実質的にC型リング401の球面曲率よりも小さい。1つの実施例では、開口部701の内面の球面曲率はC型リング401の球面曲率よりも約5%小さいあるいはそれ以下である。開口部701の球面曲率は約2.5%小さいあるいはそれ以下であるのがさらに好ましく、かつ開口部701の球面曲率はC型リング401の球面曲率よりも約2%小さい、あるいはそれ以下であるのが最も好ましい。1つの実施例では、開口部701の長さは要望に応じてさまざまである。例えば、1つの実施例では、開口部の長さはC型リング401の長さと実質的に類似している。もう1つの実施例では、開口部701の長さはC型リング401の長さよりも実質的に短い。開口部701の長さはC型リング401の長さよりも約10%短い、あるいはそれ以下である。開口部701の長さは約5%短い、あるいはそれ以下であるのがさらに好ましく、開口部701の長さはC型リング401の長さよりも約2.5%短い、あるいはそれ以下であるのが最も好ましい。

1つの実施例では、結合本体201にカラーの部分703を締めるために使用するねじ213は、図8Aに示すように実質的に円形頭部である。頭部のサイズは要望に応じてさまざまである。しかし、本発明の外形を最小限に抑えるために頭部の寸法を実質的に最小限に抑えるのが好ましい。また、図6Aに関して説明したように例えば、六角形空洞などねじ213にも空洞がある。止めねじ209とは対照に、ねじ213は細長い軸であるのが好ましい。結合本体201に挿入するために軸の表面にスレッドを含むのが好ましい。細長い軸の利点は、軸の表面領域は円錐軸と比較して大きいので細長い軸が掴むより大きな力を合本体201に提供する。ねじ213の長さや半径などの寸法は要望に応じてさまざまである。1つの実施例では、軸の長さはカラーや結合本体201を通ることができるように選択する。ねじ213の軸の長さは約1cmおよび8cmの間であるのが好ましい。ねじ213の軸の長さは約2cmおよび6cmの間であるのがさらに好ましく、ねじ213の軸の長さは約3cmおよび5cmの間であるのが最も好ましい。

もう1つの実施例では、カラーや結合本体201は一続きである。つまり、本実施例ではカラーの屈曲や開口は可能ではない。そのような実施例では、前述したようにロッド205が通るブッシングを受領する容器からなる。容器はブッシングの形を補足するような構成・寸法が好ましい。ブッシングをカラーの容器に挿入してから一緒に押し入れるのが望ましい。横軸と下方の両方の圧力を与えることができる装置を利用してブッシングと容器を一緒に押し入れる。

図２Bに示すように、ロッド103から反対の方向に面している結合本体201の一部は下方が先細になっている。結合本体201の先細内面215の利点は脊柱の結合本体に空間が提供されている点である。1つの実施例では、大きな空間を提供するためには、結合本体の内面215を先細にするのが望ましい。しかし、内面215は構造的完全性を提供するには十分であり、カラー211を締めるためにねじ213が結合本体の深くにまで通るには十分である。

特定の実施例を参考にして本発明について説明してきたが、発明は補足請求項の精神に従ったさまざまな代替実施例であるということを技術熟練した者であればご理解いただけよう。

脊椎固定システムの典型を利用したロッドを示す図である。 A〜Cは、本発明の実施例を示す図である。 図２A〜２Cに示すロッドの実施例を示す図である。 A〜Bは、C型リングの実施例を示す図である。 典型的な結合本体の実施例を示す図である。 A〜Bは、典型的な止めねじの実施例を示す図である。 図５で示した結合本体のもう1つの見解を示す図である。 A〜Bは、典型的なねじの実施例を示す図である。

Claims (19)

1. 第一および第二細長ロッドと、
   球面曲率を有する外面と、開口部を特定するために互いに面する第一および第二自由端とを含む、Ｃ型リングと、
   第三細長ロッドと、
   結合本体が第一および第二細長ロッドの間に実質的に配置され、第一ロッド方面の外側に面し第二ロッドから離れる容器と、第一ロッドに結合本体をしっかりと選択的に固定する止めねじとを含む、結合本体と、
   Ｃ型リングおよび第三ロッドの周りに配置され、Ｃ型リングの外面に対応する曲面を有し、締め具を受け入れる留め具とを含む横軸固定装置であって、
   Ｃ型リングおよび留め具によって結合本体が第三ロッドと滑らかにかみ合い、
   上記結合本体が一続きの結合本体であり、かつ上記第一および第二細長ロッドの間に実質的に配置され、
   締め具の固定が結合本体に対して第三ロッドを固定し、
   Ｃ型リングが、Ｃ型リングの内面上であって、実質的に開口部とは反対に選択的に位置するノッチを含み、
   第三細長ロッドは、身体の構造部分に適合するために結合本体の容器から横方向に離れて設けられる、
   横軸固定装置。
2. Ｃ型リングが、実質的に円筒形の内面を含む、請求項１記載の装置。
3. 留め具が、Ｕ型である、請求項１記載の装置。
4. 結合本体が、横軸の周囲を回転可能である、請求項１記載の装置。
5. 結合本体が、横軸に対して垂直な軸の周囲を回転可能である、請求項１記載の装置。
6. 回転が、球面の中央に対して約５度および２５度の間である、請求項５記載の装置。
7. 回転が、球面の中央に対して約１０度および１５度の間である、請求項５記載の装置。
8. 留め具が、ブッシングを含む、請求項１記載の装置。
9. 第一および第二細長ロッドと、
   第一および第二Ｃ型リングであって、各々のＣ型リングは球面曲率を有する外面と、開口部を特定するために互いに面する第一および第二自由端とを含む、第一および第二Ｃ型リングと、
   第三細長ロッドと、
   第一および第二細長ロッドの間に実質的に配置される第一および第二の一続きの結合本体であって、第一および第二の一続きの結合本体の各々が、第一ロッドまたは第二ロッド方面の外側に面し、他方の第二ロッドまたは第一ロッドから離れている容器と、第一または第二Ｃ型リングのいずれかと第一または第二Ｃ型リングの外側表面に対応した曲面を有する第三細長ロッドの一端との周りに配置された留め具とを含み、第一締め具が第一結合本体を第一ロッドにしっかりと固定するため選択的に配置され、第二締め具が第二結合本体を第二ロッドにしっかりと固定するため選択的に配置される、第一および第二の一続きの結合本体と、
   第三ロッドに第一留め具を固定可能な第一止めねじであって、第一Ｃ型リングおよび第一留め具によって第一結合本体が第三ロッドと滑らかにかみ合い、第一止めねじの回転は、第一留め具が第一結合本体に対して第三ロッドの周りに固定するようにする、第一止めねじと、
   第三ロッドに第二留め具を固定可能な第二止めねじであって、第二Ｃ型リングおよび第二留め具によって第二結合本体が第三ロッドと滑らかにかみ合い、第二止めねじの回転は、第二留め具が第二結合本体に対して第三ロッドの周りに固定するようにする、第二止めねじとを含む横軸固定装置であって、
   第一および第二Ｃ型リングは、Ｃ型リングの内面上であって、実質的に開口部とは反対に選択的に位置するノッチを含む、
   横軸固定装置。
10. 結合本体が、横軸の周りを回転可能である、請求項９記載の装置。
11. 回転の程度が、約９０度あるいはそれ以下である、請求項１０記載の装置。
12. 回転の程度が、約１８０度あるいはそれ以下である、請求項１０記載の装置。
13. 第一および第二止めねじが、水平軸に対して約１度から１０度の間の角度に位置する、請求項９記載の装置。
14. 第一および第二留め具が、第三ロッドに対して第一および第二結合本体を定位置に固定可能である、請求項９記載の装置。
15. 第一および第二細長ロッドと、
    球面曲率である外面と、開口部を特定するために互いに向き合う第一および第二自由端とを含む、Ｃ型リングと、
    水平軸を特定する第三細長ロッドと、
    Ｃ型リングと第三ロッドの周りに配置され、Ｃ型リングの外側表面に対応する曲面を有する留め具と、第一細長ロッドにかみ合う容器とを含む一続きの結合本体と、
    第一ロッドに結合本体をしっかりと選択的に固定する止めねじと、
    結合本体に留め具を固定可能な締め具とを含む横軸固定装置であって、
    Ｃ型リングおよび留め具によって結合本体が滑らかに回転して第三ロッドとかみ合い、
    Ｃ型リングの内表面は、Ｃ型リングの内面上であって、実質的に開口部とは反対に選択的に位置するノッチを含み、
    第三細長ロッドは、身体の構造部分に適合するために結合本体の容器から横方向に離れて設けられる、
    横軸固定装置。
16. 結合本体が、第三ロッドに対して軸方向に移動可能である、請求項１５記載の装置。
17. 結合本体が、水平軸に対して垂直な軸の周囲を回転可能である、請求項１５記載の装置。
18. 回転が、約１０度から３０度の間である、請求項１７記載の装置。
19. 回転が、約１５度から２０度の間である、請求項１８記載の装置。

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