JP5816667B2 - 少なくとも２つの椎骨を接続するための骨接合システム - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つの椎骨を接続するための骨接合システムに関し、特に、椎骨のそれぞれに固定要素を備えるタイプに関する。

固定アセンブリを形成し、それぞれが椎骨内に係合する２つの固定ねじが挿入される２つの穴を有する板を備える後側経路によって椎骨を骨接合するためのシステムは既に周知である。これにより、２つの隣接する椎骨は、これら２つの椎骨を相互に融合するために相互に対して固定化される。

しかし、このようなシステムは、取り付けることが困難である。

本発明の目的は、より容易に取り付けられるシステムを提供することである。

そのために、本発明は、固定要素が、
−衝撃挿入によって第１の椎骨に挿入される第１の釘と、
−第１の釘と実質的に同一平面上にあり、第１の釘と実質的に平行で、衝撃挿入によって第２の椎骨に挿入される第２の釘と、
−第１および第２の釘に堅牢に接続されたブリッジと、
を備えることを特徴とする上述したタイプの骨接合システムに関する。

特定の実施形態によれば、骨接合システムは、単独で、または技術的に可能な任意の組合せで、以下の特徴のうちの１つまたは複数を備える。すなわち、
−各釘は、実質的に球形の頭部によってブリッジに接続され、これにより矢状面で椎骨間の正常な相対運動を保持しながら、それと同時にその面からのいかなる変位も回避するために、これらを堅牢に保持することができ、
−第１および第２の釘のそれぞれの頭部が、釘を衝撃挿入し、ねじを緩めるのに適切な形状を有し、
−頭部が、釘のねじを緩めるために係合表面を形成する少なくとも１つのねじ緩め用切り欠きを備え、
−システムが、第１の釘と第２の釘の間に配置されて、衝撃挿入によって第３の椎骨に挿入され、ブリッジによって第１および第２の釘に接続されている第３の釘も備え、
−ブリッジが、ブリッジによって接続された釘を受ける椎骨間の曲げ伸ばし運動を可能にするのに適した可撓性を有し、
−ブリッジが湾曲した形状を有し、
−ブリッジが釘の遠位端に向かって凸状であり、
−隣接する釘が、相互にゼロ以外の角度、好ましくは約６°に等しい角度を形成し、
−各釘が固着ドエルに関連し、ドエルの目的が、釘をドエルに挿入する間に拡張することであり、各釘が、軸方向推力によって釘を各ドエルに挿入し、釘をドエル内に軸方向に保持するための手段を備え、ドエルが、骨の状態を鑑みて安定性に疑問がある場合に、茎の固定に有用であり、
−挿入および保持手段が、非対称の断面を有し、釘を衝撃挿入によってドエルに挿入することができ、ねじを緩めることによってドエルから外せるような形態であるねじ山を備え、
−ねじ山が、傾斜した遠位側面および実質的に放射状の近位側面を有し、
−システムがＸ線に対して透明な材料から生成される。

本発明は、例示により与えられる以下の説明を読み、添付の図面を参照することにより、よりよく理解されるだろう。

２つの椎骨上の所定の位置にある、本発明による骨接合システムの略縦断面図である。 図１のシステムの略横断面図である。 本発明による固着ドエルの略側面図である。 図３の固着ドエルの中心軸ＩＶ−ＩＶに沿った略断面図である。 本発明によるブリッジによって接続された２つの釘のアセンブリの略前面図である。 本発明によりブリッジで接続された３つの釘のアセンブリの図５と類似の拡大略図である。 図６のアセンブリの中間釘の拡大部分切り取り略前面図である。 体腔壁間ケージの配置を示す２つの椎骨の略斜視図である。

図１および図２は、第１の椎骨４および第２の椎骨６の後側経路によって骨接合するためのシステムを示し、これは第１の椎骨４内に形成された穴１０に挿入される第１の固着ドエル８と、第２の椎骨６内に形成された穴１０に挿入される第２の固着ドエル１２と、それぞれ第１および第２のドエル８、１２に挿入され、可撓性ブリッジ１８によって相互に接続された第１の釘１４および第２の釘１６とを備える。

各釘−ドエル固定アセンブリ８、１４、１６は、椎骨４、６内に固定アセンブリを形成する。

第１のドエル８と第２のドエル１２は同一であり、図３および図４にさらに詳細に図示されている。

以下を通して、「遠位」は椎骨の内側に向かって配置されることを意味し、「近位」は椎骨の外側に向かって配置されることを意味する。

各ドエル８、１２は、生体適合性プラスチック材料から一体形成され、拡張可能な遠位部分２０および近位部分２２で構成される。

遠位部分２０は、遠位部分２０を２つの同一区画２６に切断し、ドエル８、１２の遠位端２８まで延在する軸方向スロット２４を備える。

２つの区画２６は、釘１４、１６をドエル８、１２の遠位部分２０に挿入すると、相互に放射状に広がるように意図されている。そのために、部分２０は遠位端２８に向かって減少する内径を有し、図４に図示した例では、円錐台形の内側部分３０を形成する。

また、２つの区画２６はそれぞれ放射状の穴３２を備え、穴３２はドエルの軸に対して直角の同じ面Ｐに放射状に形成される。穴３２は、釘１４、１６を挿入する間に、穴３２の領域で区画２６が広がるのを促進する。

同じ方法で、スロット２４の近位側は、円筒形窪み３４で終了し、穴３２と同じ直径を有する２つの穴を形成する。窪み３４はスロット２４と同じ軸方向の面にあり、ドエル８、１２の軸に対して直角の穴３２と同じ面Ｐにある。

近位部分２２は、図４に示すように、ドエル８、１２の近位端３６から遠位部分２０に向かって、釘１４、１６を誘導するフレア状の入口部分３８、次に一定の内径を有し、フレア状部分３８を遠位部分２０に接続する部分４０を備える。

部分４０は、その近位端に外ねじ山４２を備え、これは放射状に突出し、例えば約１センチメートルにわたって延在し、釘１４、１６を挿入する前に、椎骨４、６内にドエル８、１２を予め定着することができる。図示の例では、ねじ山４２は、円筒形の輪郭および約１／３ｃｍのピッチを有する。しかし、別のタイプのねじ山４２を使用することもできる。

部分４０の残りの部分では、外面は滑らかで円筒形である。

図２に示すように、遠位部分２０は椎骨４、６の体腔壁内部分４３Ａに配置され、一方、遠位部分２２は椎骨４、６の茎内部分４３Ｂに配置され、部分４０の外面が円筒形である部分の目的は、茎内トンネル４３Ｃに沿って延在することである。

ドエル８、１２の長さは、例えば３０ｍｍから４０ｍｍであり、近位部分２２は２０ｍｍから２５ｍｍの長さを有し、遠位部分は約１５ｍｍの長さを有する。

部分３０で測定した遠位部分２０の外径は、部分４０の円筒形の外面を有する部分の外径より大きい。遠位部分２０の外径は、例えば約６ｍｍであり、部分４０の円筒形外面を有する部分は約５ｍｍの外径を有する。

図５は、第１および第２の釘１４、１６、さらにそれらを接続するブリッジ１８を示す。

第１の釘１４と第２の釘１６は同一である。これらは、ほぼ球形の形状である頭部４４、および頭部４４から延在する軸部４６を備える。

頭部４４は入口部分３８で受ける。

軸部４６は、円筒形の外面を有する近位部分４８、および釘１４、１６の部分４８から遠位先端５２まで延在する遠位部分５０を備える。

遠位部分５０は、遠位部分５０の全長にわたって先端５２までも延在する非対称の断面のねじ山５４を備える。ねじ山５４は鋸歯の輪郭を有し、相互に１５°から６０°、好ましくは３０°から４５°の角度を形成する傾斜した遠位側面５６および実質的に放射状の近位側面５８を備える。従って、遠位および近位側面５６、５８は三角形の鋸歯状輪郭を形成する。しかし、ねじ山は台形の輪郭または別の適切な輪郭を有することもできる。

釘１４、１６の軸に対する遠位側面５６の傾斜は、例えば１５°から７５°、好ましくは２０°から４０°である。

釘１４、１６の軸に対する近位側面５８の傾斜は、これに関する限り、例えば６０°から９０°、好ましくは８０°から８８°である。

遠位部分５０の外径は、ドエル８、１２の近位部分２２の内径よりわずかに大きい。近位部分４８の外径は、遠位部分５０の外径より小さく、部分２２の内径より小さい。

ねじ山５４は、軸方向推力によって釘１４、１６をドエル８、１２内に挿入し、軸方向に保持する手段を構成する。そのために、遠位側面５６がわずかに傾斜していることにより、釘１４、１６が、ドエル８、１２の遠位端２８に向かう方向でドエル８、１２の内面上を摺動することができる。ねじ山５４の近位側面５８の大きい傾斜は、釘１４、１６が、ドエル８、１２の近位端３６に向かう方向でドエルの内面上を摺動するのを防止する。従って、釘１４、１６は、衝撃挿入または回転のない軸方向の並進によって椎骨４、６内に挿入することができる。衝撃挿入後に、釘１４、１６は、ドエル８、１２によって遠位および近位側面５６、５８に圧力が加えられることにより、ドエル８、１２によって並進を固定化される。釘１４、１６を外すために、最初に、ブリッジ１８の頭部４４を鋸引きし、次に釘１４、１６のねじを緩める。

ブリッジ１８は、第１の釘１４と第２の釘１６の頭部４４を接続する。これは、約４３０ｍｍの曲率半径を有し、２つの釘１４、１６の軸を含む面に対して直角である軸を有する円弧の形状の棒によって形成される。その弧の中心は近位側に配置され、従ってブリッジ１８は遠位側に向かって凸状である。

ブリッジ１８および２つの釘１４、１６によって形成されたアセンブリは、図５に示すように、２つの釘１４、１６の中間に配置され、ブリッジ１８に対して直角である中心面Ａ−Ａに対して対称である。

ブリッジ１８は、約３ｍｍの円形の断面を有する。また、ブリッジは、釘１４、１６の軸が相互に２つの椎骨４、６間の生理学的腰椎角形成に対応する約６°の角度を形成するように、２つの頭部４４に接続される。

ブリッジ１８は、その湾曲した形状により、図５に示すように実質的に２つの釘１４、１６の軸を含む面では、初期休止位置の周囲で可撓性である。他方で、ブリッジ１８は釘１４、１６の（中心面Ａ−Ａに平行な）水平方向の並進および軸方向の回転を一切回避する。各釘１４、１６の頭部４４は２つの切り欠き６２を備え、これは釘の軸に平行で、相互に対向し、これによって釘１４、１６を回転させ、従ってそのねじを緩めるために、頭部４４を締め付けることができる。

頭部４４の球形の形状は、ブリッジ１８と２つの釘１４、１６の間に機械的応力が最適に分布することを確保しながら、それと同時にブリッジ１８と頭部４４の間の接合部では大きな弾性変形能力を保持する。

ブリッジ１８の可撓性は、釘１４、１６の軸が相互に約６°の角度を形成する初期休止位置から、釘１４、１６の軸が平行になる位置まで、釘１４、１６の遠位端を相互に引き離すか、近づけるために必要な力が、例えば２５Ｎから５０Ｎであるような可撓性である。

２つの釘１４、１６およびブリッジ１８は、例えば相互に一体であり、Ｃｅｒｌａｃ（商標）などのＸ線に対して透明な材料から生成される。

骨接合システム２は、必ずしもドエル８、１２を備えていない。従って、釘−ブリッジアセンブリ１４、１６、１８は、例えば、既知のタイプの適切なセメントによって椎骨４、６に固定される。

図６および図７に示す別の実施形態では、骨接合システム２は第１の実施形態のシステム２と実質的に同様であるが、固定アセンブリが類似の長さの３つの釘１４、１６、６４を備え、１つのブリッジ１８が３つの釘１４、１６、６４を相互に接続するという点で基本的に異なる。釘１４、１６、６４は、中間釘６４および２つの端釘１４、１６を備える。

端釘１４、１６は、第１の実施形態の釘１４、１６と実質的に同一であり、相互に約６°の角度を形成する。その頭部４４は、圧入でブリッジ１８を受ける穴（図示せず）を備える。

それ故、ブリッジ１８は釘１４、１６に固定状態で結合される。ブリッジ１８は、以前の実施形態のブリッジ１８と類似しているが、３つの釘１４、１６、６４が３つの隣接する椎骨に面するような長さである。

釘６４は、釘１４、１６と実質的に同一である形態であるが、自身を通って延在する穴６６を備える球形頭部６５によって基本的に異なる（図７参照）。

穴６６は、ブリッジ１８が頭部６５を通って両側に自由に延在するような方法でブリッジ１８を受ける。

システム２は、ブリッジ１８上に摺動自在に装着された２つの固定カラー６７も備え、これは釘６４の各側に１つあり、ブリッジ１８に対する釘６４の摺動を固定化するのに適している。

図７は、釘６４をブリッジ１８に固定する前のシステムを点線で示す。次に、カラー６７は釘６４から隔置される。

穴６６は、図７に示すように、圧入によってカラー６７を受ける２つのフレア状表面６８を備える。そのために、表面６８はカラー６７を補完する形状を有しているが、カラー６７より小さい直径を有しているので、従って穴６６へのカラー６７の充填が力によって実行される。そのために、カラー６７は、これを変形できるようにする軸方向のスロット６９を備える。

穴６６内へのカラー６７の取り付けは、衝撃挿入によって実行される。図６および図７に示すように、穴６６に衝撃挿入されると、釘６４はブリッジ１８に固定される。

ブリッジ１８に対する釘６４の可動性は、３つの椎骨４、６へのシステム２の取り付けを促進する。ブリッジ１８に対する釘６４の固定は、例えば椎骨４、６内への釘１４、１６、６４の挿入が実行されると実行される。

従って、３つの釘を有するこのシステムは、３つの椎骨４、６を固定化できるようにするので、これは、例えば内上レベルＬ４Ｌ５が損傷した遠位レベルを有する場合に、体腔壁間ケージによる関節固定Ｌ５Ｓ１のケースに特に有利である。

別の実施形態では、３つの釘１４、１６、６４を有する骨接合システム２を一体に生成する。

図８に示す別の実施形態では、骨接合システム２は、また、既知のタイプの体腔壁間ケージ７０も備える。後者は、椎間回転を中和し、それ故、即座の安定性を確保するために、第１および第２の椎骨４、６の椎骨板間に挿入される。さらに、ケージ７０は、椎骨の伸延を再確立する「スペーサ」効果を提供する。

体腔壁間ケージ７０は、既知の方法で骨移植片を備えることが好ましい。

ブリッジ１８の可撓性は、本発明による骨接合システム２により２つの椎骨４、６が相互にわずかな曲げ伸ばし運動をできるような方法で選択される。また、ブリッジは、椎骨の相互に対する水平方向の並進および軸方向の回転を全て実質的に中和する。

システムが１つまたは複数のケージ７０を備える場合、釘−ブリッジアセンブリ１４、１６、１８はブリッジ１８の可撓性により、骨構造に、およびケージ７０に含まれている骨移植片にかかる多少の応力を維持し、これは骨形成のプロセスを加速し、従って椎骨４、６を融合する付随の効果がある。

ドエル８、１２は、釘１４、１６によって椎骨４、６に伝達される応力を吸収できるようにし、それと同時に椎骨４、６の体腔壁内部分４３Ａにおけるシステム２の定着を増強することができる。というのは、椎骨４、６の最も効率的で最も広い定着領域を表す椎骨４、６の体腔壁内部分４３Ａ内で拡張するために、ドエル８、１２が設けられているからである。

ドエル８、１２は、穴１０の拡大をもたらした骨接合システム２の偶発的な崩壊後の再構築の意味でも価値がある。次に、ドエル８、１２は、穴１０が拡大しても釘１４、１６を定着できるようにする。

最後に、Ｘ線に対して透明な生体適合性材料から釘−ブリッジアセンブリ１４、１６、１８を生成すると、特に、椎骨をより明瞭に見ることができる。

ドエル８、１２は、椎骨の性質がアセンブリの安定性を損なう場合に、従来の金属骨接合アセンブリとともに使用することができる。

これで、ドエル８、１２は金属骨接合用補強材として使用される。

Claims (12)

1. 少なくとも２つの椎骨を接続するための骨接合システム（２）であって、前記椎骨のそれぞれの中に固定要素を備えるタイプであり、前記固定要素が、
   衝撃挿入によって第１の椎骨（４）内に挿入される第１の釘（１４）と、
   前記第１の釘（１４）と実質的に同一平面上にあり、前記第１の釘（１４）と実質的に平行で、衝撃挿入によって第２の椎骨（６）に挿入される第２の釘（１６）と、
   それぞれ第１と第２の釘（１４，１６）と関連された第１と第２の定着ドエル（８，１２）で、該ドエル（８，１２）の目的が、前記釘（１４，１６）を前記ドエル（８，１２）に挿入する間に拡張することである定着ドエルと、
   前記第１および第２の釘（１４，１６）に堅牢に接続されたブリッジ（１８）と、
   を備え、
   各釘（１４，１６）が、実質的に球形の頭部（４４）によって前記ブリッジに接続され、
   前記第１と第２の釘（１４，１６）各々はねじ山（５４）を備え、該ねじ山は、前記釘（１４、１６）の軸に対する傾斜が１５°から７５°である傾斜した遠位側面（５６）と、前記釘（１４、１６）の軸に対する傾斜が６０°から９０°、好ましくは８０°から８８°である、実質的に半径方向に延びる近位側面（５８）とを有する非対称の断面を有して、前記釘（１４，１６）を衝撃挿入によって前記ドエル（８，１２）に挿入できかつねじを緩めることによって前記ドエル（８，１２）から外せることができることを特徴とする骨接合システム。
2. 前記頭部（４４）が、前記釘（１４，１６）のねじ緩めのために係合表面を形成する少なくとも１つのねじ緩め切り欠き（６２）を備える、請求項１に記載の骨接合システム（２）。
3. 各ドエル（８、１２）は拡張可能な遠位部分（２０）を備え、該遠位部分（２０）は、前記釘（１４、１６）を前記ドエル（８、１２）の遠位部分（２０）に挿入すると、この遠位部分（２０）を相互に放射状に広がるように配置される２つの同一区画（２６）に切断する軸方向スロット（２４）を備える、請求項１または２に記載の骨接合システム（２）。
4. 前記軸方向スロット（２４）の近位側は円筒形窪み（３４）で終了する、請求項３に記載の骨接合システム（２）。
5. 各区画（２６）は放射状の穴（３２）を備え、該穴（３２）は前記ドエル（８、１２）の軸に対して直角の面に放射状に形成され、前記釘（１４、１６）を挿入する間に、前記区画（２６）が広がるのを促進する、請求項３または４に記載の骨接合システム。
6. さらに、前記第１および第２の釘（１４、１６）の間に配置され、衝撃挿入によって第３の椎骨に挿入される第３の釘で、前記ブリッジ（１８）によって前記第１および第２の釘（１４、１６）に接続される第３の釘（６４）と、
   前記第１および第２のドエル（８、１２）の間に配置された第３の固定ドエルで、この第３のドエルの目的は前記第３のドエル（８、１２）に前記第３の釘を挿入する間に拡張することである第３の固定ドエルと、を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の骨接合システム（２）。
7. 前記第３の釘（６４）の球形の頭部（６５）は、前記ブリッジ（１８）が前記頭部（６５）を通って両側に自由に延在するように自身を通って延在する穴（６６）を備える、請求項６に記載の骨接合システム（２）。
8. 該システムは、前記ブリッジ（１８）上に摺動自在に装着された２つの固定カラー（６７）も備え、これは前記第３の釘（６４）の各側に１つあり、前記ブリッジ（１８）に対する前記第３の釘（６４）の摺動を固定化するのに適している、請求項６または７に記載の骨接合システム（２）。
9. 前記穴（６６）は、圧入によって前記カラー（６７）を受ける２つのフレア状表面（６８）を備える、請求項８に記載の骨接合システム（２）。
10. 前記ブリッジ（１８）は、該ブリッジ（１８）によって接続された前記釘（１４、１６、６４）を受ける前記椎骨（４、６）間の曲げ伸ばし運動を可能にするのに適した可撓性を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の骨接合システム（２）。
11. 少なくとも２つの椎骨を接続するための部品キットであって、該部品キットが、
    衝撃挿入によって第１の椎骨（４）内に挿入される第１の釘（１４）と、
    衝撃挿入によって第２の椎骨（６）に挿入される第２の釘（１６）と、
    第１の定着ドエル（８）と、
    第２の定着ドエル（１２）と、
    ブリッジと、を備え、
    前記ブリッジ（１８）は実質的に球形の頭部（４４）によって前記第１および第２の釘（１４，１６）に堅牢に接続され、前記第１と第２の定着ドエル（８，１２）はそれぞれ前記第１と第２の釘（１４，１６）と関連され、前記ドエル（８，１２）の目的が、前記釘（１４，１６）を前記ドエル（８，１２）に挿入する間に拡張することであり、
    前記第１と第２の釘（１４，１６）各々はねじ山（５４）を備え、該ねじ山は、前記釘（１４、１６）の軸に対する傾斜が１５°から７５°である傾斜した遠位側面（５６）と、前記釘（１４、１６）の軸に対する傾斜が６０°から９０°、好ましくは８０°から８８°である、実質的に半径方向に延びる近位側面（５８）とを有する非対称の断面を有して、前記釘（１４，１６）を衝撃挿入によって前記ドエル（８，１２）に挿入できかつねじを緩めることによって前記ドエル（８，１２）から外せることができることを特徴とする部品キット。
12. 椎骨（４、６）の体腔壁内部分（４３Ａ）での固定を増加するドエル（８、１２）であって、該ドエルが、
    拡張可能な遠位部分（２０）と近位部分（２６）と、
    前記遠位部分（２０）を２つの同一区画（２６）に切断し、相互に放射状に広がるよう配置する軸方向スロット（２４）と、
    前記ドエル（８、１２）の近位端のフレア状の入口部分（３８）と、
    前記ドエル（８、１２）の予め固定を可能とする外ねじ山（４２）と、を備え、
    前記スロット（２４）の近位側は円筒形窪み（３４）で終了し、各区画（２６）は放射状の穴（３２）を備え、該穴（３２）は前記ドエル（８、１２）の軸に対して直角の面に放射状に形成され、前記釘（１４、１６）を挿入する間に、前記区画（２６）が広がるのを促進する、ドエル。