JP5193025B2 - 面関節インプラント架橋連結のシステム - Google Patents

Description

本発明は、概して整形外科インプラントを固定するためのシステムおよび方法に関し、より詳細には、面関節置換インプラント架橋連結システム（ｆａｃｅｔ ｊｏｉｎｔ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｍｐｌａｎｔ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に関する。

本出願は、以下の利益を主張する。
出願人整理番号ＦＳＩ−１８を有し、題名が“ＦＡＣＥＴ ＪＯＩＮＴ ＩＭＰＬＡＮＴ ＣＲＯＳＳＬＩＮＫＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ”である、２００６年２月７日に出願された、米国特許出願第１１／３５０，１７９号明細書。

出願人整理番号ＦＳＩ−１４を有し、題名が“ＦＡＣＥＴ ＪＯＩＮＴ ＩＭＰＬＡＮＴ ＣＲＯＳＳＬＩＮＫＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ”である、２００５年３月２８日に出願された、米国特許仮出願第６０／６６６，２０１号明細書。

整形外科医学が、様々な病状を緩和するために骨に取り付けられることの可能な多様なインプラントを提供する。整形外科学における他に類のない試みの１つに、負荷を支えるインプラントの安定化がある。例えば、脊椎の面関節の関節面を置換するためにインプラントを使用することが提案されてきた。このような関節面は、滑動接合のみならず、脊椎の回転または横曲げなどにより引き起こされる直接的な圧力の条件下にもある。したがって、これらが適切な位置にあることを維持するためには、これらのインプラントは骨にしっかりと固定されなければならない。このような固定は、固定具を受容することのできる骨量に限度がある脊椎においては、特に困難である。

したがって、インプラントを骨により固定的に取り付けることの可能なシステムが必要である。より詳細には、固定のために多量の骨量を必要とせず、外科手術において容易に設置され、既知の最小限に侵襲的な外科手技に適合するようなシステムが必要である。さらには、協働するインプラント間の不連続に調節自在な変位を実現することが可能であり、それらが安定化させるインプラントについて調節自在に位置決め可能であるようなシステムが必要である。

以下、本発明の様々な実施形態が、添付の図面を参照して説明される。これらの図面は、本発明の典型的な実施形態のみを図示するものであり、したがってその特許請求の範囲を限定するものとは見なされないことを理解されたい。

本発明は、面関節置換インプラントなどの整形外科インプラントを安定化させるために使用することの可能なシステムおよび方法を提供することにより、最新技術を向上させる。本発明は、面関節置換システムの設置および構成を簡素化し、これらの寿命および信頼性を高める。本発明の様々な実施形態の構成および実施が、以下のとおり、図１から図５を参照してより詳細に示され説明される。

図１を参照すると、尾側の斜視図が、脊椎１０の一部を示す。図１は骨組織のみを示しており、したがって、靭帯、軟骨および他の軟組織は、明瞭化のために省略されている。脊椎１０は、頭方向１２、尾方向１４、腹部方向１６、背部方向１８、内／外軸２０を有し、これらは全て、同一の参照番号を有する矢印によって示されるように方向決めされている。この適用例において、「左」および「右」は、背面図、すなわち脊椎１０の背後から見た図を基準として使用される。「内側」は、脊椎１０の矢状面に近い位置またはその方向を指し、「外側」は、矢状面から比較的遠い位置またはその方向を指す。

図示されるように、図１に図示される脊椎１０の部分は、患者のＬ４（第４腰椎）脊椎骨であってよい第１の脊椎骨２４と、患者のＬ５（第５腰椎）脊椎骨であってよい第２の脊椎骨２６とを含む。システムおよび方法は、脊椎１０および／または仙骨（図示せず）の任意の１つまたは複数の脊椎骨に適用し得る。同適用例において、「脊椎骨」という用語は、仙骨を含むように広い意味で解釈されてよい。

図示されるように、第１の脊椎骨２４は、概して円盤のような形状を有する椎体２８と、椎体２８から背部方向へ延在する２つの椎弓根３０とを有する。後弓、すなわち椎弓板３２が、椎弓根３０の背側端部間に延在して、椎弓根３０を一体に連結する。また、第１の脊椎骨２４は、概して内／外軸２０に沿い椎弓根３０から側方へ延在する一対の横突起３４と、背部方向１８に沿い椎弓板３２から延在する棘突起３６とを有する。

また、第１の脊椎骨２４は、一対の上面３８を有し、これらは第１の脊椎骨２４の上部方面に位置し、概して内側で向き合う。第１の脊椎骨２４の本来の下面（図示せず）が切除されており、一対の下面関節インプラント４０、すなわち下方インプラント４０が、本来の下関節面を置換するために第１の脊椎骨２４に取り付けられている。下方インプラント４０のそれぞれが、第１の脊椎骨２４の鞍点４２に取り付けられる。各鞍点４２は、各上面３８と隣接する横突起３４との連結部の概して中央に位置する。

同様に、第２の脊椎骨２６は、そこから２つの椎弓根５０が背部方向に延在する椎体４８を有する。後弓、すなわち椎弓板５２が、椎弓根５０の背側端部間に延在して、椎弓根５０を一体に連結する。また、第２の脊椎骨２６は、概して内／外軸２０に沿い椎弓根５０から延在する一対の横突起５４と、背部方向１８に沿い椎弓板５２から延在する棘突起５６とを有する。

第２の脊椎骨２６の本来の上面（図示せず）が切除されており、一対の下面置換インプラント５８、すなわち下方インプラント５８が、本来の上関節面を置換するために第２の脊椎骨２６に取り付けられている。さらに、第２の脊椎骨２６は下面６０を有しており、これらは第２の脊椎骨２６の底部方面に位置し、概して外側で向かい合う。上方インプラント５８のそれぞれは、第２の脊椎骨２６の対応する椎弓根５０の鞍点６２に取り付けられる。各鞍点６２は、隣接する横突起５４を有しながら、対応する本来の上面（図示せず）の連結部の概して中央に位置する。

第１の脊椎骨２４の下方インプラント４０は、第２の脊椎骨２６の上方インプラント５８に連結して（すなわち、滑動しおよび／または圧着して）、切除された本来の関節面のそれと同様の態様で、第１および第２の脊椎骨２４、２６間の相対的な動きを制限する。隣接する上方インプラント５８に各下方インプラント４０を組み合わせることにより、人工面関節６４が提供される。人工面関節６４は、脊椎骨２４、２６間に位置する椎間板６６と協働して、脊椎骨２４、２６間の相対的な動きを制限する。第１の脊椎骨２４の上面３８と、第２の脊椎骨２６の下面６０とは、第１および第２の脊椎骨２４、２６ならびに隣接する脊椎骨（図示せず）間の動きを制御する本来の面関節の一部である。

図１に図示されるように、下方インプラント４０はそれぞれ、取付け部７０、関節部７２、柄７４、および架橋連結結合機能部７６を有する。各取付け部７０は、第１の脊椎骨２４の対応する鞍点４２に取付けられるように成形される。各関節部７２は、２つの本来の面関節面間の接合を模倣する態様で、隣接する上方インプラント５８に連結するように成形される。各下方インプラント４０の柄７４は、対応する関節部７２に取付け部７０を結合する。架橋連結結合機能部７６は、関節部７２から延在し、以下に説明されるように、２つの下方インプラント４０の互いへの連結が比較的容易で信頼性のあるものとなり得るように成形される。

上方インプラント５８のそれぞれは、取付け部８０および関節部８２を有する。各取付け部８０は、第２の脊椎骨２６の対応する鞍点６２に取り付けられるように成形される。各関節部８２は、対応する下方インプラント４０の関節部７２に連結するように成形される。

下方および上方インプラント４０、５８はそれぞれ、椎弓根ねじ８４などの固定部材と、溝付きナット８６などの保持部材とを使用することにより、対応する鞍点４２または６２に結合されてよい。図１において、椎弓根ねじ８４は、椎弓根３０、５０中へ埋め込まれ、取付け部７０、８０は、椎弓根ねじ８４の露出された遠位端部が取付け部７０、８０の孔（図示せず）を貫通するように配置される。溝付きナット８６は、取付け部７０、８０を所定位置に保持する。

下方インプラント４０の関節部７２は、本発明による装置９０により、互いに対して固定的な変位および配向にとどまるように制約される。装置９０は、左右一組のインプラントを一体に連結するので、「架橋連結部」と呼んでよいであろう。図１の装置９０は、２つのインプラント結合部材９２、２つのボルト９４、２つのロッド結合部材９６、２つのナット９８、およびロッド１００を有する。各インプラント結合部材９２は、対応するボルト９４と協働して、１つの下方インプラント４０の架橋連結結合機能部７６を保持する。各ロッド結合部材９６は、対応するナット９８と協働して、ロッド１００の一方の端部を保持する。引き続き、装置９０の様々な構成要素の構成および実施が、より詳細に示され説明される。

装置９０は、下方インプラント４０の関節部７２間の相対的な移行または回転を実質的に防止する働きをする。したがって、下方インプラント４０は、装置９０と組み合わさって、第１の脊椎骨２４の鞍点４２に両端部で取り付けられた実質的に剛性の構造体に画成される。このような構造体は、一方の端部だけで取り付けられたものに比べ、滑動に対してはるかに大きな抵抗がある。したがって、脊椎１０が動き、上方インプラント５８が下方インプラント４０に対し力を及ぼすと、下方インプラント４０は第１の脊椎骨２４に対し所定位置を維持することが可能となり、最適で自然な接合を実現する。

図２を参照すると、斜視図が装置９０の左半分を分離して図示する。図示されるように、下方インプラント４０の取付け部７０は、取付け部７０の配向を対応する溝付きナット８６で固定する前の、第１の脊椎骨２４に対する取付け部７０の多軸的な回転を可能にし得る、半球形の骨付着面を有する。関節部７２は関節面１１２を有し、これは概して凸形状を有してよい。関節面１１２は、本来の下関節突起の関節面に近似するように成形される。架橋連結結合機能部７６は、下方インプラント４０への装置９０の取付けを容易にする半円筒状の境界面１１４を有する。

インプラント結合部材９２は、インプラント結合部材の本体から突出する連結延在部１２０を有する。連結延在部１２０は、形状が概して凹状であり、対応する架橋連結結合機能部７６の半円筒状の境界面１１４に合致する半円筒状の境界面１２２を有する。所望されるならば、半円筒状の境界面１２２、１１４は、頭方向および尾方向１２、１４に沿ったまたはその周囲の相対的な移行的および回転的滑動を制限するように、比較的緊密に一体的に組み合わせてよい。また、クロッキング機能部（図２に図示せず）が、頭方向および尾方向１２、１４の周囲を半円筒状の境界面１２２、１１４が相対的に回転するのを制限するために使用されてよい。

また、インプラント結合部材９２は、インプラント結合部材９２とロッド結合部材９６との間の相対的な回転を制限するように設計されたクロッキング機能部１２４を有してよい。クロッキング機能部１２４は、インプラント結合部材のボア（図示せず）から概して径方向に延在する複数の実質的なリッジの形態をとってよい。リッジは、ロッド結合部材９６の対応するリッジ（図示せず）と協働して、インプラント結合部材９２およびロッド結合部材９６が、限定数の不連続な相対的配向で配置されるのを可能にする。また、リッジの協働により、図２に示すように、インプラント結合部材９２およびロッド結合部材９６が互いに当接するように所定位置に置かれると、相対的な回転が実質的に防止される。

ボルト９４は、インプラント結合部材９２に隣接して配置される頭部１３０と、インプラント結合部材９２、ロッド結合部材９４およびナット９８のそれぞれを貫通する（または実質的に貫通する）軸部１３２とを有する。頭部１３０は、頭部が連結延在部１２０と協働して、関連する架橋連結結合機能部７６を把持することができるような態様で突出する。所望されるならば、連結延在部１２０に対面する頭部１３０の一部（図では見えない）が、連結延在部１２０の半円筒状境界面１２２の半径と同様の凹部半径を有してよい。軸部１３２は、装置９０の様々な構成要素９２、９４、９６、９８、１００の組立てを容易にするためねじ山を付けられる。

ロッド結合部材９６は連結延在部１４０を有し、これはインプラント結合部材９２の連結延在部１２０とほぼ同様に構成されてよい。より正確には、連結延在部１４０は、ロッド結合部材９６の本体から延在し、ナット９８に対面する凹形状を有する半円筒状の境界面１４２を有する。半円筒状の境界面１４２は、ロッド１００の対応する端部を受容するように寸法設定される。

ナット９８は、トルク受け１５０と保持フランジ１５２とを有する。トルク受け１５０は、工具からのトルクを受容するように成形され、したがって図２に図示される六角形状などの多角形の断面形状を有してよい。トルク受け１５０は、ボルト９４の軸部１３２の端部にナット９８を締め付けるのを容易にする。保持フランジ１５２は、概して円形の形状を有し、ロッド結合部材９６の連結延在部１４０と協働して、ロッド１００を把持することの可能なロッド保持面１５４を有してよい。したがって、ロッド保持面１５４は、連結延在部１４０に対面し、連結延在部１４０の半円筒状の境界面１４２の半径と同様の凹部半径を有してよい。

ナット９８は、ボルト９４の軸部１３２の端部が貫通するボア１５６を有する。ボア１５６は、適切なトルクがナット９８に加えられた後で、ナット９８を所定位置に維持するのに十分な強さのねじ係合を可能にするように軸部１３２のねじ山と合致するねじ山を有する。

ロッド１００は、第１の端部１６０と第２の端部（図２に図示せず）とを有する。第１の端部１６０は、既に説明したように、図２に図示されるロッド結合部材９６とナット９８とにより保持される。第２端部は、装置９０の対向側の対応する構成要素（図２に図示せず）により保持される。第１の端部１６０と第２の端部とは、ロッド結合部材９６の連結延在部１４０の半円筒状の面１４２の対応する溝およびリッジに噛み合う、複数の交互の平行なリッジおよび溝などのクロッキング機能部（図示せず）をそれぞれ有してよい。クロッキング機能部は、ロッド１００の軸の周囲をロッド１００とロッド結合部材９６とが相対的に回転するのを防止するのを助ける。

有利には、装置９０は、第１の脊椎骨２４の椎弓板３２または棘突起３６への干渉を回避する。さらに、ロッド１００は、棘突起３６の下方を通る。所望されるならば、装置９０は、棘突起３６の左右の側を把持するようにロッド１００に取り付けられた把持板などの様々な構造体の使用によって、棘突起３６に固定されることができるだろう。実際に、所望されるならば、ロッド１００は、棘突起３６の一部を貫通するようにさえ配置されてもよい。

組立ての一方法によれば、椎弓根ねじ８４は、初めに脊椎骨２４、２６の椎弓根３０、５０中に埋め込まれてよく、骨床がリーミング操作などにより鞍点４２、６２に形成されてよい。次いで、下方および上方インプラント４０、５８は、取付け部７０、８０が鞍点４２、６２で骨床中に置かれるように配置されてよい。次いで、インプラント４０、５８は、所望されるように配向され、溝付きナット８６の使用により鞍点４２、６２に結合される。

インプラント４０、５８が脊椎骨２４、２６にそれぞれ固定された後で、装置９０は設置されてよい。各側のインプラント結合部材９２およびボルト９４はまず、対応する架橋連結結合機能部７６を保持するように配置されてよいが、ナット９８が無いために比較的緩い状態におかれる。次いで、ロッド結合部材９６およびナット９８は、ボルト９４の軸部１３２に挿入される。各側の構成要素９２、９４、９６、９８が所定位置に収まると、ロッド１００は、端部１６０、１６２がロッド結合部材９６の連結延在部１４０中に置かれるように配置されてよい。次いで、ナット９８は、架橋連結結合機能部７６およびロッド１００への取付けを固定するように軸部１３２に締め付けられ、それによって、下方インプラント４０の関節部７２を所定位置に維持するのに必要な剛性を、架橋連結部９０に与える。

図１および図２の装置９０は、本発明にしたがって使用されてよい多くの実施形態のうちのただの１つに過ぎない。他の実施形態によれば、既に説明された構成要素９２、９４、９６、９８、１００の１つまたは複数は、多様な異なる架橋連結装置を提供するために、他の構成要素に代替されるかまたは交換されてもよく、あるいは組み合わされるか省かれてもよい。いくつかの他の実施形態によれば、支持支柱が、頭方向および尾方向１２、１４に沿って及ぼされる力に応じて関節部が動くのを回避するように、下方インプラント４０の関節部７２をさらに支持するように使用されてよい。次に、この支持支柱の１つが図３で示され説明される。

図３を参照すると、頭側の斜視図が、本発明の一実施例によるところの支持支柱と共に、下方インプラント４０、上方インプラント５８、椎弓根ねじ８４、溝付きナット８６、および装置９０を分離して図示する。図示されるように、ロッド１００は、装置９０の右手側の構成要素９２、９４、９６、９８に結合される第２の端部１６２を有する。

また、図３は、架橋連結結合機能部７６のそれぞれの半円筒状の境界面１１４上にあってよい、一連の交互の平行な溝およびリッジの形態のクロッキング機能部１６４をより明確に図示する。溝およびリッジは、インプラント結合部材９２の架橋連結延在部１２０の半円筒状面１２２の対応するリッジおよび溝に合致してよい。既に説明されたように、クロッキング機能部１６４は、頭方向および尾方向１２、１４の周囲を各下方インプラント４０および架橋連結部９０が相対的に回転するのを防止するのを助ける。

また、前述のように、図３は本発明の一実施形態による支持支柱１７０を図示する。支持支柱１７０は、それに右手の下方インプラント４０が取り付けられる椎弓根ねじ８４と、右手の下方インプラント４０の架橋連結結合機能部７６との間に延在するように結合される。図３の実施形態では、支持支柱１７０は、第１の端部１７２と、第２の端部１７４と、第１および第２の端部１７２、１７４間を延在する柄１７６とを有する。

第１の端部１７２は、そこを貫通して椎弓根ねじ８４の遠位端部が挿入されることを可能にするのに十分な幅を有する、概して細長い形状を有する取付け細穴１８０を有する。第２の端部１７４は、それらの間に保持溝１８４を画成するように、互いに概して平行に延在する一対の枝部１８２を有する。保持溝１８４は、下方インプラント４０の関節部７２に隣接する架橋連結結合機能部７６のくびれ部である、架橋連結結合機能部７６の最も細い部分の周囲を滑動するように寸法設定された、概して矩形の形状を有する。柄１７６は、第１および第２の端部１７２、１７４がそれらに必要な相対的な配向に位置するように成形される。

支持支柱は、まず架橋連結結合機能部７６の両側の枝部１８２を滑動させることにより、そして次に、椎弓根ねじ８４の露出された遠位端部の上から取付け細穴１８０に挿入させて、溝付きナット８６上に置くことにより、比較的容易に設置されよう。追加の溝付きナット（図示せず）などの固定要素が、椎弓根ねじ８４の遠位端部へ結合され、第１の端部１７２に締め付けられ、それにより第１の端部１７２が椎弓根ねじ８４に対し実質的に剛体的に維持されるようにしてよい。

いったん所定位置に収まると、支持支柱１７０は、関節部７２が頭方向１２および背部方向１８に沿い動くのを可能にし得る対応する下方インプラント４０の回転を実質的に防止するように働く。このような支持は、この回転様式が、特に脊椎１０が軸回転状態にある場合に、下方および上方インプラント４０、５８の接合により引き起こされる傾向があるため、有益である。軸回転により、上方インプラント５８の関節部８２が、下方インプラント４０の関節部７２を背部方向へ押し付けるようにさせるであろう。支持支柱１７０は、このような背部方向への力の下で、関節部７２を所定位置に維持するのを助ける。

図３の支持支柱１７０は、本発明内で使用されてよい多くの異なる支持支柱の実施形態の中の１つのみを示す。他の一実施形態（図示せず）によれば、支持支柱は、支持支柱１７０のそれと同様の態様で第１の脊椎骨２４に下方インプラント４０を取り付けるために使用される椎弓根ねじ８４に取り付けられる第１の端部と、装置９０に取り付けられる第２の端部とを有してよい。例えば、装置９０の対応する側のボルト９４は引き延ばされてよく、支持支柱の第２の端部の孔を貫通してよい。次いで、支持支柱の第２の端部は、追加の溝付きナットなどの使用によりボルト９４に固定されてよい。同様の他の実施形態では、ナット９８は、ナット９８の保持フランジ１５２のそれと同様の態様でロッド１００を保持するために第２の端部を使用するのに有利なように省かれて、それによってインプラント組立体の部品の個数および外形を削減してもよい。

他の実施形態によれば、追加のクロッキング機能部が、組み合わされた架橋連結部の安定性を向上させるように追加されてよい。さらに、代替の架橋連結部が、より永続的で剛体的な形態の固定が施される前に、様々な構成要素が配置され、組み立てられ、および／または調整されるのを可能にする仮の連結を行うことにより組立てを容易にするように構成されてよい。次に、このような実施形態の１つが、図４および図５に関連して示され説明される。

図４を参照すると、尾側の分解斜視図が、本発明の他の実施形態を図示する。図示されるように、図１〜３の下面関節インプラント４０および上面関節インプラント５８が、明瞭化のため脊椎骨２４、２６を省略した状態で再度示される。溝付きナット８６の代わりに、若干異なる形状を有するナット１８６が、インプラント４０、５８を脊椎骨２４、２６にそれぞれ固定するために適用されてよい。下面関節インプラント４０は、架橋連結部１９０の使用により一体的に固定されてよく、これが分解された形態で図示されている。

架橋連結部１９０は、２つのインプラント結合部材１９２、２つのボルト１９４、２つのロッド結合部材１９６、２つのナット１９８、およびロッド２００を有してよい。これらの構成要素は、図１〜３のそれらの対応部材９２、９４、９６、９８、１００に機能上相当するが、若干異なって構成される。

より正確には、インプラント結合部材１９２はそれぞれ、インプラント結合部材１９２を下面関節インプラント４０に仮に取付けすることを可能にする架橋連結部１９０の組立てを容易にすることができる弾性部材として働くように構成される。各インプラント結合部材１９２は、対応する下面関節インプラント４０の架橋連結結合機能部７６を把持するように成形された連結延在部２２０を有する。各連結延在部２２０は、連結延在部２２０の残りの部分の方へまたはそれから離れるように屈曲することができるアーム２２１を含む。各連結延在部２２０は、少なくともその一部がアーム２２１により提供される半円筒状の境界面２２２を画成する。アーム２２１はそれぞれ、架橋連結結合機能部７６が半円筒状の境界面２２２により提供される空洞内へ滑り込むのを容易にするように、半円筒状の境界面２２２の開口部からやや外方へ湾曲してよい２つの爪２２３を有する。

アーム２２１の弾性により、半円筒状の境界面２２２は、対応する架橋連結結合機能部７６が半円筒状の境界面２２２の開口部を通り挿入されるのを可能にするように、より広めの形状になされ得る。架橋連結結合機能部７６が半円筒状の境界面２２２の中空内部中に置かれると、架橋連結結合機能部７６を保持するように、アーム２２１は屈曲されていないまたはより屈曲が小さい状態に「跳ね」戻る（“ｓｎａｐ”ｂａｃｋ）ことができる。この適用例では、「係合状態へスナップする」とは、少なくとも他の部材に仮の保持を与えるように、屈曲されていないまたはより屈曲が小さい状態へ弾性部材が戻った後の、弾性部材の屈曲状態を指す。インプラント結合部材１９２が架橋連結結合機能部７６との係合状態へスナップすると、半円筒状の境界面２２２と架橋連結結合機能部７６の半円筒状の境界面１１４との間の摩擦が、下面関節インプラント４０と架橋連結結合機能部１９２との間の相対的な動きに抵抗する傾向をもつ。

架橋連結結合機能部７６のクロッキング機能部１６４は、架橋連結結合機能部７６とインプラント結合部材１９２との間の相対的な回転を防止する傾向のある追加の摩擦をもたらすのに役立ち得る。しかし、クロッキング機能部１６４の溝およびリッジが半円筒状の境界面１１４の軸に概して平行に延在するため、クロッキング機能部１６４は、架橋連結結合機能部７６の軸方向に沿ったインプラント結合部材１９２の動きを著しくは抑制しないであろう。したがって、架橋連結結合部材１９２の連結延在部２２０が、架橋連結結合機能部７６との係合状態へスナップした後で、インプラント結合部材１９２は、頭／尾方向に概して沿い延在する軸に沿い、架橋連結結合機能部７６に対して任意になお変位可能であってよい。しかし、所望されるならば、ローレット切り部、円周溝または他の機能部が、これらの調節自在性を回避するために、クロッキング機能部１６４の代替として使用されてよい。

また、各インプラント結合部材１９２は、既述の実施形態のインプラント結合部材９２のそれのようなクロッキング機能部１２４を有する。したがって、クロッキング機能部１２４は、複数の径方向に配列された溝および／またはリッジの形状をとってよい。溝および／またはリッジは、続いて説明されるように、対応するロッド結合部材１９６の対向する面の同様の機能部と噛み合ってよい。

また、インプラント結合部材１９２は、架橋連結結合機能部７６へのインプラント結合部材１９２のより強力でより剛体的な取付けを可能にするように、それを貫通してボルト１９４が挿入され得るボア２２６を有する。より強力でより剛体的な取付けが実施される態様が、続いて示される。

各ボルト１９４は、既述の実施形態のボルト９４のそれと同様の構成を有する。各ボルト１９４は、頭部２３０と、頭部２３０から延在する軸部２３２とを有してよい。軸部２３２はねじ山を付けられ、頭部２３０は、ボルト１９４が張力下にあるとき、架橋連結結合機能部７６を押し付けるように軸部２３２の軸から非対称に延在する把持延在部２３４を有する。軸部２３２がボア２２６を通り挿入されると、把持延在部２３４は、連結延在部２２０のアーム２２１の爪２２３間に嵌合する。したがって、把持延在部２３４は、アーム２２１からの干渉を受けることなく、架橋連結結合機能部７６を直接的に押し付けることができる。

各ロッド結合部材１９６は、ロッド２００の対応する端部を受容するように設計された連結延在部２４０を有する。各連結延在部２４０は、ロッド２００が連結延在部２４０に対して所定位置に固定されるまで、半円筒状の境界面２４２内でのロッド２００の滑動可能な調整が可能な態様でロッド２００を受容する、半円筒状の境界面２４２を有する。各ロッド結合部材１９６は実質的にＵ字形であり、Ｕ字形の湾曲部としての連結延在部２４０を有する。Ｕ字形の自由端部が押し縮められると、ロッド結合部材１９６は押し縮められて、半円筒状の境界面２４２の径を狭めて、それによってロッド２００を把持して、半円筒状の境界面２４２内でのロッド２００のさらなる滑動を防止するようにする。

また、既に示したように、各ロッド結合部材１９６は、インプラント結合部材１９２のクロッキング機能部１２４と構成上同様であるクロッキング機能部２４４を有する。したがって、各クロッキング機能部２４４は、それらをクロッキング機能部１２４のリッジおよび／または溝に噛み合うようにすることのできる、径方向に配置されたリッジおよび／または溝を有してよい。したがって、クロッキング機能部１２４、２４４は協働して、各ロッド結合部材１９６およびその対応するインプラント結合部材１９２の相対的な配向が、不連続な選択数に限定されるようにしてよい。さらに、クロッキング機能部１２４、２４４は協働して、架橋連結部１９０が完全に組み合わされ締め付けられている場合に、各ロッド結合部材１９６とその対応するインプラント結合部材１９２との間の回転的な滑動を防ぐ。

また、各ロッド結合部材１９６は、ボルト１９４の軸部２３２を受容するボア２４６を有する。各ボア２４６は、対応するナット１９８を受容する半球形の皿穴２４８を有する。ナット１９８をボルト１９４に締め付けることにより、ロッド結合部材１９６のＵ字形の自由端部を共に押し縮めて、ロッド２００を把持するようにする。半球形の皿穴２４８は、ロッド結合部材１９６が押し縮まると、ナット１９８とロッド結合部材１９６との間の有効な面接触を維持するように、ロッド結合部材１９６に対するナット１９８の多軸回転を可能にする。これは、ボルト１９４とナット１９８とが締め付けられるとき、ナット１９８が動かなくなるのを防止するのに役立つ。

ナット１９８は、六角ドライバーなどのトルク工具（図示せず）に整合するように設計されたトルク受け２５０を有する。トルク受け２５０は、六角形状などの対応する形状を有する。また、ナット１９８は、ロッド結合部材１９６のボア２４６の半球形の皿穴２４８のそれと実質的に同じ半径を有する半球形の面２５２を有する。したがって、半球形の面２５２は、半球形の皿穴２４８内に嵌合し、ナット１９８と半球形の皿穴２４８との間の面接触は、ナット１９８と半球形の皿穴２４８との間の相対的な配向におけるばらつきにもかかわらず維持される。ナット１９８は、トルク工具でナット１９８を回転させることによって軸部２３２に沿いナット１９８が前進し、または締め付けられることが可能となるような、ボルト１９４の軸部２３２のねじ山に係合するねじ山を有するボア２５６を有する。

図示されるように、ロッド２００は、第１の端部２６０および第２の端部２６２を有する。端部２６０、２６２はそれぞれ、端部２６０、２６２と、対応するロッド結合部材１９６との間の相対的な回転を制限し、ならびに／あるいはロッド２００の軸の周囲の一連の不連続な角度のずれにロッド結合部材１９６の相対的な配向を限定するように設計されたクロッキング機能部２６４を有してよい。各クロッキング機能部２６４は、ロッド２００の軸に平行に配向され、対応する端部２６０または２６２の周縁の周りに配列された複数の溝および／またはリッジの形状をとってよい。

他の実施形態によれば、他のタイプのクロッキング機能部が、下面関節インプラント４０の相対的な配置および／または配向を不連続な刻みに限定するために、ならびに／あるいは締め付けられた架橋連結部１９０における滑動を低減させるために使用されてよい。所望されるならば、円周溝およびリッジは、図４のクロッキング機能部２６４の溝および／またはリッジの代わりに、あるいはそれに加えて使用されてよい。このような円周溝および／またはリッジは、それらの対応するロッド結合部材１９６に対する端部２６０、２６２の滑動にさらに抵抗するのに役立ち得て、ロッド２００に沿ったロッド結合部材１９６の相対的な位置を不連続な刻みに限定し得る。

手術部位の露出後、インプラント４０、５８および架橋連結部１９０は、多様な方法にしたがって設置され、組み立てられてよい。一方法によると、まず手術部位が露出されて、インプラント４０、５８が所望の位置および配向にて脊椎骨２４、２６に取り付けられる。この取付けは、架橋連結部１９０の組立ておよび取付けの際に、インプラント４０、５８を所定位置に維持するのに十分な強度であってよいが、インプラント４０、５８の接合に関連する負荷を支えるのに十分な強度である必要はない。

次いで、架橋連結部１９０は緩く組み立てられ、下面関節インプラント４０に可動的に固定されてよい。これは、まずインプラント結合部材１９２およびロッド結合部材１９６のクロッキング機能部１２４、２４４を互いに合わせ、次いでボルト１９４の軸部２３２をインプラント結合部材１９２およびロッド結合部材１９６の位置合わせされたボア２２６、２４６に貫通させて挿入することにより、遂行され得る。次いで、ナット１９８は、軸部２３２の露出された端部を挿入され、回転され、それによりナット１９８のボア２５６のねじ山が軸部２３２のねじ山と係合するようにしてよい。しかし、ナット１９８は、半球形の皿穴２４８内に締め付けられない。したがって、インプラント結合部材１９２とロッド結合部材１９６との間の相対的な回転は、まだ可能である。

次いで、ロッド２００の端部２６０、２６２は、ロッド結合部材１９６の連結延在部２４０内へ挿入されてよい。ナット１９８が締め付けられていないので、端部２６０、２６２は、連結延在部１４０中でまだ回転および滑動することができる。したがって、インプラント結合部材１９２は、互いの方へ動くまたは互いから離れるように動くことが可能であり、２つの直交する軸の周囲を相対的に回転することが可能である。したがって、インプラント結合部材１９２は共に、架橋連結部１９０を取り外すことなく、それらの対応する下面関節インプラント４０の架橋連結結合機能部７６に係合するように配置されることが可能である。インプラント結合部材１９２の連結延在部２２０のアーム２２１は、連結延在部２２０の半円筒状の境界面２２２内へ架橋連結結合機能部７６を押し込むように屈曲させられ、次いで、下面関節インプラント４０に架橋連結部１９０を仮に取り付けるのを可能にするように、屈曲されていない形状またはより屈曲の小さい形状へ跳ね戻ることが可能になる。

次いで、架橋連結部１９０は下面関節インプラント４０に取り付けられるが、まだ再設定可能であり、調節可能である。インプラント結合部材１９２は、架橋連結部１９０の位置の頭／尾方向への調節が、第１の脊椎骨２４の棘突起３６などの脊椎１０の部分に干渉するのを最も効果的に回避することができるように、架橋連結結合機能部７６に沿って滑動可能である。さらに、下面関節インプラント４０の再配向が必要とされる場合には、これは架橋連結部１９０を取り外すことなく実施可能である。

下面関節インプラント４０および架橋連結部１９０が所望されるように配置されると、トルク工具（図示せず）がナット１９８を締め付けるのに使用されて、それによりナットが半球形の皿穴２４８内へ押し込まれるようにする。所望されるならば、トルク工具は、ナット１９８を所定のトルクで締め付けるのに使用されてよい。トルク工具は、適切な最大トルクのみをナット１９８に加えることができるように任意に設計されてよい。

また、ナット１９８の締め付けにより、関連するアーム２２１の爪２２３の間に対応する架橋連結結合機能部７６を固定的に保持するように、各ボルト１９４の把持延在部２３４を対応する半円筒状の境界面２２２の対面部の方へ進める。さらに、ナット１９８の締め付けにより、ロッド結合部材１９２を押し縮め、屈曲させて、半円筒状の境界面２４２がロッド２００の端部２６０、２６２を把持するようにさせる。さらに、ナット１９８の締め付けにより、インプラント結合部材１９２およびロッド結合部材１９６のクロッキング機能部１２４、２４４が、互いに緊密に係合されて、インプラント結合部材１９２とロッド結合部材１９６との間の相対的な回転を防止するようにする。したがって、ナット１９８の締め付けにより、架橋連結部１９０を固定して、下面関節インプラント４０間の、少なくとも３つの異なる様式の相対的な動きを防止するようにする。有利には、いかなる他の固定要素も、架橋連結部１９０を剛体的な構造に設置するために締め付けられる必要がない。

図５を参照すると、インプラント４０、５８および架橋連結部１９０が、完全に組み立てられ締め付けられた状態で図示される。インプラント４０、５８および架橋連結部１９０は、完全に設置され、使用できる状態である。次いで、手術部位が既知の方法により閉じられてよい。もし再手術が必要な場合は、ナット１９８が容易が緩められて、架橋連結部１９０の再設定および下面関節インプラント４０の再配向を可能にするようにしてよい。

特に、ロッド結合部材１９６は、２つの異なる方式でインプラント結合部材１９２に取り付けられてよい。図５は、ボルト１９４の尾側にロッド２００を配置したものを図示する。この組立様式は、第１の脊椎骨２４の棘突起３６への干渉および／または接触を回避するために通常最も望ましいものであろう。しかし、棘突起３６が切除されたか、あるいはあまり長くない尾側寸法を元々有する場合は、ロッド結合部材１９６は図５に示される配向から１８０°回転され、それによりロッド２００はボルト１９４の頭側になるようにしてもよい。このような構成は、架橋連結部１９０の後方の棘状組織に干渉するのを回避するように役立つであろう。

前述の説明は面関節置換インプラントの架橋連結に焦点を置いているが、当業者は、本明細書で教示された原理が、多様な整形外科インプラントに適用可能であることを理解するであろう。本発明は、架橋連結を可能にするように共に十分近くに配置された左右対称のインプラントに関して、特に有用であろう。

本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態に組み込まれてよい。そのようなものとして、説明された実施形態は、あらゆる点において、単に例示的なものであり、限定的なものではないと見なされるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によるよりも、むしろ添付の特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲の意味および均等物の範囲内からもたらされるあらゆる変更形態が、これらの範囲内に包含される。

一対の上椎の下面インプラントを固定するために取り付けられた、本発明の一実施形態による装置を備える、脊柱のＬ４およびＬ５脊椎骨の、尾側の斜視図である。 対応する下面インプラントを伴う、図１の装置の左半分の斜視図である。 任意の支持支柱を有する、図１の装置の頭側の斜視図である。 本発明の１つの他の実施形態による、装置の尾側の斜視分解図である。 完全に組み立てられた構成の、図４の装置の尾側の斜視図である。

Claims (1)

1. 第１の脊椎骨に取付け可能であり、第２の脊椎骨の第２の左関節面に接合するように成形された第１の左関節面を有する左インプラントと、
   前記第１の脊椎骨に取付け可能であり、前記第２の脊椎骨の第２の右関節面に接合するように成形された第１の右関節面を有する右インプラントと、
   任意の限定された数の不連続な相対的変位で前記右インプラントに対し前記左インプラントを固定するように、左および右インプラントに取付け可能である架橋連結部とを有し、
   前記架橋連結部は、任意の複数の不連続な相対的変位で、前記右インプラントへ前記左インプラントを、剛体的な形態の固定が施される前に調整されるのを可能にするように固定すべく、係合状態へスナップするように構成された弾性部材を有し、
   前記弾性部材は前記左インプラント及び／又は前記右インプラントの対応する境界面へ固定可能であり、前記弾性部材及び前記境界面の少なくとも一方は、前記弾性部材と前記左インプラント及び／又は前記右インプラントとの間の取付けを不連続な相対的変位に制限するように構成されたクロッキング機能部を有することを特徴とするシステム。

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