JP6677633B2 - 脊椎固定術用システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

この出願は、参照することによりここにその全体を編入した２０１４年２月２７日の出願であって「脊椎インプラントの挿入のためのシステム及び方法」（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｐｉｎａｌ Ｉｍｐｌａｎｔｓ）と題された米国仮特許出願第６１／９４５，３１４号の優先権を主張するものである。この出願はまた、参照することによりここにその全体を編入した２０１５年２月１７日の出願であって「仮固定プレート付き外側面スペーサ」（Ｌａｔｅｒａｌ Ｓｐａｃｅｒ ｗｉｔｈ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｆｉｘａｔｉｏｎ Ｐｌａｔｅ）と題された米国仮特許出願第６２／１１７，３８４号の優先権を主張するものである。

本発明は一般に脊椎外科の分野に関し、さらに詳細には仮固定プレート付き椎体間スペーサに関する。

脊椎は、椎骨と呼ばれる複数の骨から形成された可撓性の柱である。椎骨は中空で積み重ねられており、頭蓋と体幹を支えるための強い中空の柱を形成している。脊椎の中空コアは、脊髄の神経を収容し、そして保護している。それぞれの椎骨は、関節突起及び椎間繊維軟骨体によって互いに接続されている。様々な脊椎障害は、脊椎の不整列、湾曲、及び／又は捻れを引き起こし得るものであり、その結果として脊椎骨破砕及び／又は圧潰脊椎をもたらし得る。しばしばこれらの脊椎障害は、外科的に矯正する必要がある。

脊椎は、七つの頸椎、１２個の胸椎、五つの腰部（下背）脊椎、及び仙骨と尾骨の中にあって股関節部の形成を助ける融合椎骨（ｆｕｓｅｄ ｖｅｒｔｅｂｒａｅ）を含んでいる。個々の椎骨の形状がこれら領域において互いに異なる一方、それぞれは、本質的に、脊髄として知られている神経の束を収容する一つの短い中空のシャフトである。個々の神経、例えば、腕や脚に信号を伝達する神経は、椎骨の間の間隙を通って脊髄に入り、また脊髄から抜け出る。

椎間板は衝撃吸収材として働き、椎骨への衝撃を和らげ、そして個々の骨が互いに接触するのを防いでいる。椎間板はまた、複数の椎骨をつなぎ止めておくのを助けている。上体の重量は、脊椎を経て股関節や脚に伝えられる。脊椎は、椎骨に結合された背筋の働きによって直立状態に保たれる。正常な脊椎には側湾がない一方、前から後に向かう一連の湾曲が存在し、緩やかな「Ｓ字形」となっている。脊椎側湾症、神経筋疾患、脳性麻痺、又はその他の疾患によって適切な形状及び／又は湾曲が存在しない場合、適切な湾曲となるように脊椎を真っ直ぐにし、又は調整する必要があり得る。

一般に、湾曲矯正は、椎骨をそれらの適正な位置に配置し、ネジ、ロッド、椎間スペーサ、及び／又はプレートの強固なシステムを用いてその位置を確保する操作を施すことによって達成される。そのシステムの様々な構成要素は、観血外科手術又は低侵襲外科手術により、前方アプローチ、側面アプローチ、及び後方アプローチ、並びにその他の中間的なアプローチを含む様々なアプローチを経て脊椎に挿入される。

脊椎固定術用システムは、脊柱、すなわち、椎骨の位置を互いに関連する所望の空間関係の下で整列させて調整し、固定するための外科手術で用いられ、多くの脊椎固定術用システムが、脊椎を支え、そして様々の治療目的のため脊椎の要素を適切に位置決めするための脊椎ロッドを採用している。ピン、ボルト、ネジ、及びフックを含む椎骨固定具は、椎骨を咬み合わせ、そして異なる椎骨に支持ロッドを接続する。円柱ロッドのサイズ、長さ、及び形状は、互いに関連する所望の空間関係の下で装置によって保持される椎骨のサイズ、数、及び位置に依存する。

外側脊椎術では、患者はまず横向きに置かれ、一つのスペーサ／ケージ／椎体間が、椎間板の一部又はその全体を取り除いた後に隣接した椎骨の間の椎間板腔に挿入される。患者は次に、ネジやロッド及び／又はプレートなどの付加的な固定用構造体を装填するために、背中側又は前側に向けて回転されなければならない。しかしながら、患者が回転されている間に、スペーサが前方又は後方に移動してしまう可能性がある。この移動は、血管系、神経系等の隣接した組織を損傷し得るものである。移動によって引き起こされた損傷は、患者の回復を脅かし、麻痺、重篤な失血、又はその他の不可逆的な損傷さえも引き起こしかねない。本発明は、固定用構造体の装着のために患者が回転されている間、スペーサの仮固定を可能にする一つ又はそれ以上の特徴を含む。

脊椎固定術用システムは、スペーサ、プレート、取付部材及び第１仮固定ネジを含む。スペーサは第１結合開口を含んでおり、この第１結合開口には、その深さの３分の１より大きいか又は等しいネジピッチを有する第１ネジ山が設けられている。プレートは、第１取付開口及び第２結合開口を含む。取付部材は、第１ネジ山と適合するメイティングネジ山（ｍａｔｉｎｇ ｔｈｒｅａｄ）を含む。取付部材の形状は、第２結合開口を通って挿入され、第１結合開口の第１ネジ山にメイティングネジ山を咬み合わせて回転するとき、スペーサ及びプレートを結合するように決められている。第１仮固定ネジの形状は、第１取付開口を通って挿入されて第１椎骨中を進むときに、該第１椎骨にプレートを取り付けるように決められている。

その他の特徴は、第１ネジ山のネジピッチが、スペーサの第１結合開口の深さより大きいか又は等しいことである。さらなるその他の特徴は、第１ネジ山のネジピッチが、スペーサの第１結合開口の深さの２倍より大きいか又は等しいことである。

その他の特徴は、第１結合開口が、第１ネジ山と等しいネジピッチを有する第２ネジ山を含むことである。

その他の特徴は、第１ネジ山に適合するメイティングネジ山がリードの長い台形形状のネジ山を含むことである。

その他の特徴は、スペーサをプレートに結合させるために取付部材は、２分の１回転させることにより第１ネジ山の一ネジ山全部未満で第１結合開口に咬み合うことである。

その他の特徴は、プレートが、遠位に向かって伸長するフォーク型の一対の突起を含んでおり、これらの突起がスペーサに設けた一対の窪み部と係合することである。さらにスペーサが、二つの椎骨の間に挿入するための遠位端、外表面上に一対の窪み部を含む中間部分、及び第１結合開口を含む近位端を含むことである。

その他の特徴は、プレートが、第２取付開口を含み、さらに第２取付開口を通って挿入されて第２椎骨中を進むときに、プレートを第２椎骨に取り付けるように形状が決められている第２仮固定用ネジを含むことである。

本開示の基本的性質に基づく典型的なインプラントの斜視図である。 図１に示したインプラントを図１とは反対の方向から見た斜視図である。 図１に示したインプラントの側面図である。 図１に示したインプラントの上面図である。 図１に示したインプラントの分解図である。 図１に示したインプラントの分解図である。 図１に示したインプラントをプレート側から見た側面図である。 図１に示したインプラントの図７中のＡ−Ａ線による断面図である。 本開示の基本的性質に基づく他のインプラントの斜視図である。 図９に示したインプラントを図９とは反対の方向から見た斜視図である。 本開示のインプラントに使用され得る取付部材の斜視図である。 図１１に示した取付部材の側面図である。 図１１に示した取付部材の底面図である。 図１１に示した取付部材の図１３中のＢ−Ｂ線による断面図である。

添付図を参照して本願発明の実施例を以下に説明するが、説明全体を通して数字は同様の要素を示すものである。ここに述べる説明で用いられる用語は、本願発明の特定の実施例を詳しく説明するために用いられているだけであり、いかなる制限的又は制約的手段として解釈されることを意図するものではない。さらに、本願発明の実施例は幾つかの新規な特徴を含み得るものであるが、それらのどの一つも、ただその一つをもって、所望の特徴に関与しているものではなく、ここに説明する本願発明の実践にとって必要不可欠というわけではない。説明中に用いた近位及び遠位の文言は、説明する器具の要素の特定の端部を示すために適用されるものである。近位端とは、器具が使用されるときに、器具の操作者により近い側の端部であり、遠位端とは、操作者から離れた側であって、患者又は外科手術領域に向かって伸長する側の端部である。

本願発明の前述した特徴及びその他の特徴並びに利点は、以下の実施例の詳細な説明と添付図を併せて読むことにより容易に理解することができる。発明の詳細な説明及び添付図は、添付した請求項及びその等価事項によって規定される特許請求の範囲を制限するものではなく、単に本願発明の説明に役立つものである。

図１−８を参照すると、典型的なインプラント１００は、一つのスペーサ１０２、一つのプレート１０４、二つの仮固定用ネジ１０６、及び一つの取付部材１０８を含むことが分かる。スペーサ１０２は、脊椎の外側面を通って二つの隣接する椎骨の間の椎間腔の中に挿入するために構成されている。スペーサ１０２は、プレート１０４や取付部材１０８の咬合機構（ｍａｔｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ）を受け容れるための様々の窪みや開口部を含む。仮固定用ネジ１０６は、プレート１０４を二つの隣接する椎骨に取り付けるために用いられる。

外側面脊椎固定術（ｌａｔｅｒａｌ ｓｐｉｎａｌ ｆｕｓｉｏｎ）の施術において、スペーサ１０２は、患者の側面に設けた一つの開口を経て最初に挿入される。例えば、腰椎外側面椎体間固定術（ｌｕｍｂｅｒ ｌａｔｅｒａｌ ｉｎｔｅｒｂｏｄｙ ｆｕｓｉｏｎ ［ＬＬＩＦ］）においては、腹部側面から脊椎に向かう開口を設ける間、患者は横向きに置かれる。スペーサ１０２は、該スペーサ１０２の動きを制限するための大きさの力を与えつつ椎骨の間に圧入される。スペーサ１０２は、ロッド、ネジ、及びプレートなどの固定機構により付加的な力を加えることによって適切な位置に保たれることが推奨される。次に患者は、固定機構を挿入するために、横向きからうつ伏せ又は仰向けに回転されなければならない。

回転の間、スペーサ１０２が押しのけられ、患者の脊髄に向けて後方に、又は患者の血管構造に向けて前方に移動することがある。プレート１０４は、取付部材１０８を用いてスペーサ１０２に取り付けられ、仮固定用ネジ１０６を用いて隣接する二つの椎骨に取り付けられる。仮固定用ネジ１０６は、咬み合いのためのネジ山を有している。

スペーサ１０２は、隣接する二つの椎骨と咬み合わせるための上表面１１０及び下表面１１２に、インプラント１００の横方向の移動に抗するための歯１１４又は畝を有する。またスペーサ１０２は、椎間腔への挿入を容易にするための銃弾形の先端部（ｂｕｌｌｅｔ ｎｏｓｅ）１１６を遠位側に有する。スペーサ１０２は、近位側壁１２２及び遠位側壁１２４によって結合された前壁１１８及び後壁１２０を含む。前壁１１８から後壁１２０に向けて一つの中間壁１２６が延在しており、この中間壁１２６によってスペーサ１０２に付加的な補強が提供される。またスペーサ１０２は、近位側壁１２２の一部を通って前壁１１８及び後壁１２０の中に伸長する窪み部１２８を含む。窪み部１２８の輪郭形状は、プレート１０４から伸びる突起１３０又は挿入器具（図示せず）の突起を受け容れるように決められている。さらにスペーサ１０２は、近位側壁１２２に形成された第１結合開口１３２を含む。第１結合開口１３２は、取付部材１０８を受け容れるように形状が決められており、第１ネジ山を含む。

プレート１０４は、第１取付開口１３４を含む。第１取付開口１３４は、仮固定用ネジ１０６の頭部１０７の直径よりも小さな直径を有しており、仮固定用ネジ１０６を受け容れるように形状が決められている。またプレート１０４は、遠位方向に伸びる突起１３０を含む。突起１３０は、スペーサ１０２の窪み部１２８と係合するために設けてある。さらにプレート１０４は、第２結合開口１３６を含む。第２結合開口１３６は、取付部材１０８の頭部１０９の直径よりも小さな直径を有しており、取付部材１０８を受け容れるように形状が決められている。

取付部材１０８は、第１結合開口１３２に設けた第１ネジ山と咬み合うためのメイティングネジ山１３８を含む。プレートとスペーサのための以前の結合機構は、スペーサに設けられネジ山が切られた開口の深さＤよりも小さいネジピッチＴＰを有している。ネジピッチＴＰは、時には少なくとも３倍のオーダーであり、さらに典型的には、少なくとも６つの峰がスペーサと咬み合うように、６倍を超えるオーダーである。このように、以前のネジピッチは、少なくともＤ／３であり、さらにより典型的には、ほぼＤ／６のオーダーである。

図１１−１４を参照すると、取付部材１０８のメイティングネジ山１３８は、前述したよりも大きいネジピッチＴＰを含み得る。例えば、メイティングネジ山１３８は、スペーサ１０２の近位側壁１２２に設けた第１結合開口１３２の深さＤの３分の１よりも大きいネジピッチＴＰを含み得る。この場合、メイティングネジ山１３８は、取付部材１０８の２分の１回転によって、一峰全部よりも少ない咬み合いでスペーサ１０２とプレート１０４との確実な結合を可能にする。

また、メイティングネジ山１３８は、図１４の断面図に見られるような長いリードの台形形状のネジ山を含む。また、メイティングネジ山１３８は、改良されたアクメネジを含む。また、メイティングネジ山１３８は、第１ネジ山１３８ａ及び第２ネジ山１３８ｂを含む。第１ネジ山１３８ａ及び第２ネジ山１３８ｂは，二つの離れたリードを有する２リード２ネジ山を構成する。さらにメイティングネジ山１３８は、２リードであって、第１結合開口１３２の深さ（又は近位側壁１２２の厚さ）Ｄの約２倍よりも大きいか又は等しいネジピッチＴＰを有する急勾配のネジ山を含む。このメイティングネジ山１３８は、取付部材１０８の１８０度の回転により、スペーサ１０２とプレート１０４との確実な結合を可能にする。

図９−１０は、インプラント１００と同じ又は同様の特徴を含む他の典型的なインプラント２００を示す。このインプラント２００は、単一の仮固定用ネジ１０６を備える。それ以外では、インプラント１００において示した同じ特徴が存在する。

本願発明に係る方法及びシステムの実施例をここに述べた。他の段落で述べたように、これらの実施例は、解説の目的のためだけに説明されたものであり、制限するためのものではない。その他の実施態様も可能であり、それらも本願発明に包含される。そのような実施態様は、ここに含まれる教示に基づいて通常の能力を有する関連分野の当業者にとって容易に理解されるものである。本願発明の範囲は、上述した実施例によって制限されるべきではなく、以下に述べる請求項及びそれらの等価事項に従って規定される。

本願発明を実施態様との関連で説明したが、本願発明はさらなる変更を加え得るものであることが理解される。本出願は、本願発明の原理に基づくいかなる変形、使用、又は適用をも包含することを意図するものであり、そして本願発明に関連する分野における既知の及び習慣的な実践の範囲内での発展もまた包含することを意図するものである。

Claims (10)

1. 脊椎固定術用システムであって、
   第１ネジ山を有する第１結合開口を含んでおり、前記第１ネジ山のネジピッチが、前記第１結合開口の深さの３分の１より大きいか又は等しいスペーサと、
   第１取付開口及び第２結合開口を含むプレートと、
   前記第１ネジ山に適合するメイティングネジ山を有しており、前記第２結合開口を通って挿入されて前記第１結合開口の前記第１ネジ山に咬み合うために回転するときに、前記スペーサ及び前記プレートを結合するように形状が決められている取付部材と、
   前記第１取付開口を通って挿入されて第１椎骨中を進むときに、前記プレートを前記第１椎骨に取り付けるように形状が決められている第１仮固定用ネジと、
   を含む脊椎固定術用システム。
2. 前記第１ネジ山のネジピッチが、前記第１結合開口の深さより大きいか又は等しい、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
3. 前記第１ネジ山のネジピッチが、前記第１結合開口の深さの２倍より大きいか又は等しい、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
4. 前記第１結合開口は、第２ネジ山をさらに有しており、該第２ネジ山のネジピッチが前記第１ネジ山のネジピッチに等しい、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
5. 前記第１ネジ山に適合する前記メイティングネジ山が長リード台形形状ネジ山を含む、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
6. 前記スペーサを前記プレートに結合させるために、前記取付部材を２分の１回転させると、該取付部材は、前記第１ネジ山の一ネジ山全部未満で前記第１結合開口に咬み合う、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
7. 前記プレートは、フォーク形状で遠位方向に伸長し、前記スペーサに設けた一対の窪み部と係合する一対の突起を含む、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
8. 前記スペーサは、
   二つの椎骨の間に挿入するための遠位端と、
   外表面上に一対の窪み部を含む中間部分と、
   前記第１結合開口を含む近位端と、
   をさらに含む、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
9. 前記プレートは第２取付開口をさらに含む、請求項１に記載の脊椎固定術用システム。
10. 前記第２取付開口を通って挿入されて第２椎骨中を進むときに、前記プレートを前記第２椎骨に取り付けるように形状が決められている第２仮固定用ネジをさらに含む、請求項９に記載の脊椎固定術用システム。

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