JP6827035B2 - 自己融合型椎弓根スクリューインプラント - Google Patents

自己融合型椎弓根スクリューインプラント Download PDF

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Description

本開示は、角度可変連結要素を備えたロッド及び骨スクリューを含むことができる骨固着デバイスに関し、特に、インプラント部位への骨移植片の付加によって、またはその付加を促進することによって、例えば後部域融合の補正を支援するアンカーシステムに関する。
多くの場合、激しい痛みまたは神経系への損傷は、脊髄の異常によって引き起こされる。また、脊柱の動きは、このような異常によって著しく制限される可能性がある。これらの異常の多くは、例えば、外傷または変性椎間板疾患の結果であり得る。そのような異常の既知の処置は、典型的には、１つまたは複数の椎骨に、スクリューまたはフックを装着することと、脊柱の長手方向軸に整列したロッドにスクリューまたはフックを接続して脊髄分節を互いに対して固定することとを含む。椎弓根スクリューシステムは、脊柱固着を提供するために頻繁に使用される。
スクリューの配置及びロッドの取設の共通の技法及び原理を共有するいくつかの椎弓根スクリューシステムが知られている。一般に、骨スクリューは、椎骨の椎弓根にねじ込まれ、少なくとも１つの細長いロッドに連結される。皮質骨の強い殻と海綿骨の中核とからなる椎弓根は、一般に、それらが脊柱の最も強い取設点を提供し、それにより、骨と金属接合部の破損に対する最大の耐性を提供するため、骨スクリュー部位に使用される。骨スクリューは、脊柱の３つの柱の全てを横切るように位置付けることができ、それにより、背柱の前面及び背面の安定性を提供する。
既知の椎弓根スクリューシステムは、典型的には、隣接する脊髄分節を安定させるための椎弓根スクリュー及びロッドを含む。そのようなシステムはまた、ロッドとスクリューとの間の連結機構の角度調整を可能にするために、椎弓根スクリュー上に可変角度型連結キャップ（またはヘッド）を含む。椎弓根の大きさ及び角度は、脊柱全体にわたって変化するので、これらのシステムでは、異なるサイズ及び形状の数種類の椎弓根スクリューが使用される。これらのシステムは、一般に、骨の成長及び融合を促進するための安定した剛性の構造体を提供するように設計される。
脊髄手術からの回復は、典型的には、患者の可動性に厳しい制限を課す長くて困難なプロセスである。したがって、手術後の患者の回復を向上させ、回復時間を短縮するシステム及び方法論に対する必要性が依然として存在する。
本開示は概して、とりわけ、インプラント構築物に骨移植片を加えて融合を促進することによる後部域融合の補正を補助する、改良されたアンカーシステムを対象とする。アンカーシステムの例示的な実施形態は、皮膚を剥離し、出血を促進し、かつ例えば、治癒過程の間に椎弓根及び骨スクリューの下側に融合してそれ自体凝固する移植の基部における骨移植片組成物の形成を促進する骨スクリューシステムを含むことができる。このシステムはまた、スクリューの下で最適な溶融領域を提供し、従来の椎弓根スクリューで実際に観察される「ウインドシールドワイパー効果」の可能性を低下させ、それによって、スクリュー引き抜きの可能性を低減する。
本開示の例示的な一実施形態によれば、骨内に埋め込むためのアンカーシステムが開示されている。アンカーシステムは、スクリューヘッド、スクリューシャフト、及び複数の接合要素を含むスクリューアセンブリを備える。スクリューアセンブリは、切削歯及びリングバイパスチャネルを含む穿孔リングをさらに含むことができる。アンカーシステムは、連結アセンブリをさらに備えることができる。スクリューアセンブリは、スクリューヘッドと複数の接合要素との間に位置付けられた首部分を備えることができる。首部分は、組織、血液、または骨を受け入れて移植片形成を促進するように構成され得る。
接合要素は、その間に位置付けられた接合バイパスチャネルを含むことができる。接合要素は、スクリューの長手方向軸に対して実質的に垂直である方向で、スクリューから半径方向に延びることができる。接合要素は、テーパ面を備えることができる。
穿孔リングは、複数の接合要素と連結アセンブリとの間で浮動するように構成され得る。穿孔リングは、連結アセンブリの多軸角形成、旋回、及び回転を容易にする環状部分を備えることができる。穿孔リングは、穿孔ドライバと接合させるように構成される１つ以上の平坦部分を有する壁部分を備えることができる。
連結アセンブリは、スクリューの長手方向軸に対して調整可能であり得る。連結アセンブリは、細長いロッドを受け入れて保持する連結本体を含むことができる。連結アセンブリは、連結本体をスクリューヘッドに連結する締め具をさらに含むことができる。連結アセンブリは、締め具に取設するサドルを含むことができる。
本開示の別の例示的な実施形態によれば、ドライバアセンブリが開示されている。ドライバアセンブリは、スクリュードライバ及び穿孔ドライバを含むことができる。スクリュードライバ及び穿孔ドライバは、別個に使用することができる。穿孔ドライバは、アンカーシステム内でスクリューアセンブリのヘッド部分と係合するように、スクリュードライバを受け入れて誘導するように構成された長手方向チャネルを含むことができる。穿孔ドライバは、ハンドル、ドライバシャフト、及びドライバヘッドを含むことができる。ドライバヘッドは、その遠位端に歯（または鋸歯）を有することができ、組織及び骨に切り込むように構成され得る。ドライバヘッドは、アンカーシステムの連結アセンブリ及び穿孔リングを受け入れるように構成された空洞を有することができる。ドライバヘッドは、リングの対応する部分に接触して係合するように構成された複数の係合接合部分を含むことができ、それによって、穿孔リングをドライバヘッドに対して定位置に係合し、実質的にロックし、手の力でハンドルを回すと、ドライバヘッドが結果的に回転し、穿孔リングを同時に回転させる。
ドライバヘッドは、アンカーシステムの連結アセンブリ及び穿孔リングの全体を覆うように構成され得る。ドライバヘッドは、穿孔リングが空洞の中に深く入り過ぎることを防止し、穿孔リングの下部分に切削歯の全体（または一部）を露出させることによって、穿孔リングを骨に切り込む最適な位置に維持するリング止め具を含むことができる。ドライバヘッドは、穿孔リングがスクリューアセンブリの長手方向軸に沿って浮動できるように構成され得る。
本明細書に記載された例示的な実施形態のさらなる特徴及び有用性は、詳細な記述及び図面の考察から説明され得るか、または明らかであり得る。さらに、本開示の上記要約及び以下の詳細な説明の両方は、例示的なものであり、特許請求の範囲に記載された本開示の範囲を限定することなく、さらなる説明を提供することを意図していることを理解されたい。
本開示のさらなる理解を提供するために含まれる添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本開示の実施形態を例示し、詳細な説明と共に、本開示の原理を説明する助けとなる。本開示の根本的な理解及びそれが実施され得る様々な方法のために必要である場合よりも、本開示の構造的詳細をより詳細に示す試みはなされていない。
アンカーシステムの例示的な一実施形態を示す。 本発明の実施形態２に係る・・・図である。 図１のアンカーシステムに含まれ得る連結アセンブリの例示的な一実施形態の様々な図を示す。 図１のアンカーシステムに含まれ得る連結アセンブリの例示的な一実施形態の様々な図を示す。 図１のアンカーシステムに含まれ得る例示的なスクリューアセンブリの様々な図を示す。 図１のアンカーシステムに含まれ得る例示的なスクリューアセンブリの様々な図を示す。 図１のアンカーシステムに含まれ得る例示的なスクリューアセンブリの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的なスクリューの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的なスクリューの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的なスクリューの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的な穿孔リングの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的な穿孔リングの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的な穿孔リングの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的な穿孔リングの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的な穿孔リングの様々な図を示す。 図３Ａ〜３Ｃのスクリューアセンブリに含まれ得る例示的な穿孔リングの様々な図を示す。 図１のアンカーシステムの例示的な実施形態の一部の様々な部分図を示す。 図１のアンカーシステムの例示的な実施形態の一部の様々な部分図を示す。 図１のアンカーシステムの例示的な実施形態の一部の様々な部分図を示す。 図１のアンカーシステムの例示的な実施形態の一部の様々な部分図を示す。 図１のアンカーシステムの例示的な実施形態の一部の様々な部分図を示す。 図１のアンカーシステムで使用され得るドライバアセンブリの例示的な一実施形態の様々な図を示す。 図１のアンカーシステムで使用され得るドライバアセンブリの例示的な一実施形態の様々な図を示す。 図１のアンカーシステムで使用され得るドライバアセンブリの例示的な一実施形態の様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 １のアンカーシステムに係合して駆動する穿孔ドライバの様々な図を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 図１の例示的なアンカーシステムを骨の中に埋め込む様々な段階を示す。 それを骨内に埋め込んだ後の例示的なアンカーシステムの様々な図を示す。 それを骨内に埋め込んだ後の例示的なアンカーシステムの様々な図を示す。 それを骨内に埋め込んだ後の例示的なアンカーシステムの様々な図を示す。 それを骨内に埋め込んだ後の例示的なアンカーシステムの様々な図を示す。
本開示は、後に続く詳細な説明でさらに詳細に説明される。
本開示とその様々な特徴及び有利な詳細は、添付の図面に記載及び／または図示され、以下の説明で詳述される非限定的な実施形態及び実施例を参照してより完全に説明される。図面に示された特徴は必ずしも正確な縮尺で描かれておらず、一実施形態の特徴は、本明細書に明示的に述べられていない場合でも、当業者が認識するであろう他の実施形態と共に使用され得ることに留意されたい。周知の構成要素及び処理技術の説明は、本開示の実施形態を不必要に不明瞭にしないように省略することができる。本明細書で使用される実施例は、単に本開示が実施され得る方法の理解を容易にし、さらに当業者が本開示の実施形態を実施することを可能にすることを意図している。したがって、本明細書の実施例及び実施形態は、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、同様の参照番号は、図面のいくつかの図を通じて類似の部分を表すことに留意されたい。
図１は、アンカーシステム１００の一実施形態を示す。アンカーシステム１００は、連結アセンブリ１１０と、スクリューアセンブリ１５０とを備える。連結アセンブリ１１０は、スクリューアセンブリ１５０のヘッド部分（図３Ｃに示す）を中心に旋回してヘッド部分に取設するように構成されている。連結アセンブリ１１０は、スクリューアセンブリ１５０の長手方向軸に対して調整可能に構成されている。例として、連結アセンブリ１１０は、その長手方向軸を含めて、スクリューアセンブリ１５０に対して、旋回可能、回転可能、及び角度調整可能に構成されている。アンカーシステム１００の様々な構成要素は、例えば、ステンレス鋼、チタン、チタン合金などの材料で作ることができる。
図２Ａ〜２Ｃは、連結アセンブリ１１０の非限定的な実施形態の様々な図を示す。図示されているように、連結アセンブリ１１０は、連結本体１１２、サドル１１４、及び締め具１１６を含む。連結本体１１２は、上位方向の長手方向に延びる２つの上方延在アーム１１２２を含む。連結本体１１２は、細長いロッド（図示せず）を受け入れるように構成された一対のスロット１１２３を有する。図示されているように、連結本体１１２は、「チューリップ」形状を有することができる。延在アーム１１２２は、内面、外面、及び上面を有する。連結本体１１２は、連結本体１１２内に挿入された後、キャップ（図示せず）を長手方向の所定の位置に受け入れて保持するように構成され、キャップの底面が細長いロッドの表面に接触して押圧して、ロッドを固定位置に保持し、ロッドが、ロッドの長手方向軸に沿って、回転方向または長手方向に移動することを防止する。連結本体１１２は、例えば、タング及び溝機構、ねじ山などの当業者に既知であるようなキャップ維持機構を含み、キャップに係合して連結本体１１２内の所定の位置にキャップを固定的に保持する。
キャップ（図示せず）が挿入されると（例えば、第１の位置から第２の位置に回転される）と、連結本体は、当業者に既知であるように、キャップが特定の地点を過ぎて動くこと、及び／または所定の係合位置から後退する（例えば、後方回転する）ことを防ぎ、それによって、キャップがロッドに力を加えるための止め具（図示せず）または他の制限機構を含むことができる。
連結本体１１２は、サドル１１４及び締め具１１６を受け入れて固定的に保持するように構成されている。連結本体１１２の内壁は、サドル１１４を連結本体１１２内の所定の位置に係合して保持するように、サドル１１４上に設けられた対応する凹部（例えば、溝）または突起（例えば、タング）と係合するように構成され得る突起（例えば、タング）または凹部（例えば、溝）を含むことができる。図２Ｃに見られるように、サドル１１４は、周壁１１４６に凹部を含むことができる。前述したように、連結本体１１２は、当業者によって理解されるように、これに限定されるものではないが、ねじ山を含む任意の他のキャップ維持機構を有してもよい。
図２Ｃに見られるように、サドル１１４は、上面１１４２、下面１１４４、及び外壁１１４６を有する環状体を含む。サドル１１４は、連結本体１１２内に挿入されて維持されるように構成されている（例えば、図２Ｂ、５Ｃ〜５Ｅに見られるように）。上面１１４２は、細長いロッドの形状に合致するような形状であり得、それによって、ロッドが上面１１４２に対して実質的にぴったりとはめ込まれた嵌合を提供する。上面１１４２の形状に合致することによって、ロッドがキャップにより連結本体１１２内に固定されるときに、細長いロッドの剛性を向上させる、よりコンパクトな連結本体１１２を提供するのに役立つ。外壁１１４６の外面は、図５Ｃ〜５Ｄに見られるように、連結本体１１２の内壁面と接触するように構成されている。下面１１４４は、図５Ｃ及び５Ｄに示すように、外壁によって形成されたリップ部分１１４５を含むことができる。リップ部分１１４５は、図５Ｃ及び５Ｄに見られるように、締め具１１６の対応するリップ部分１１６２に継合するように構成されている。
締め具１１６は、上部分１１６１、下部分１１６４、及び環状壁１１６６を含む。上部分１１６１は、リップ部分１１６２を含む。リップ部分１１６２は、サドル１１４の下部分に押し込まれてはめ込まれ、図５Ｂに示すように、サドル１１４のリップ部分１１４５を正しい位置にはめ込み係合する。あるいは、サドル１１４を押し込み、下側リップ部分１１４５を締め具１１６のリップ部分１１６２上にはめ込むことができる。環状壁１１６６は、外面及び内面を有する。内面は、図２Ａ〜２Ｂに見られるように、環状壁１１６６の内周上に形成された内部らせんねじ山１１７を含むことができる。ねじ山１１７は、例えば、図３Ｃに示すように、スクリュー１３０のヘッド部分１３４上の対応するねじ山１３４２と係合するように構成され得る。
図２Ａ〜２Ｃを参照すると、連結本体１１２、サドル１１４、及び締め具１１６を含む連結アセンブリ１１０は、図１に示すように、スクリューアセンブリ１５０に選択的に取り付けられ得る。連結アセンブリ１１０は、スクリュー１３０を骨から除去することなく、連結アセンブリ１１０またスクリューアセンブリ１５０の特定の構成要素の調整、交換または修正を可能にするように構成されている。
図３Ａ〜３Ｃは、アンカーシステム１００（図１に示されている）に含まれ得るスクリューアセンブリ１５０の例示的な実施形態の様々な図を示す。図３Ａ〜３Ｃに見られるように、スクリューアセンブリ１５０は、スクリュー１３０及び穿孔リング１２０を含む。スクリュー１３０は、ヘッド部分１３４、首部分１３５、接合部分１３６、及びシャフト部分１３８を有する。首部分１３５は、ヘッド部分１３４と接合部分１３６との間に位置付けられている。首部分１３５は、図３Ｃに見られるように、半径方向内方の形状を有することができる。
図３Ｄ〜３Ｆは、スクリュー１３０の様々な詳細を示す。ヘッド部分１３４は、球形を有することができる。ヘッド部分１３４は、ねじ山１１７を締め具１１６に係合する（図２Ａに示される）ように構成された内周上のねじ山１３４２を含む。ヘッド部分１３４は、工具を受け入れる（例えば図７Ｆに示される）ように構成された工具容器１３２を遠位端に含むことができる。工具容器１３２は、六角形の形状、トルクスクリューの形状、またはスクリュー１３０がスクリュードライバ２１０（図６Ａに示す）などの工具で骨の中に打ち込まれるのを容易にすることができる任意の他の形状を有することができる。
図３Ｃを参照すると、シャフト部分１３８は、例えば、椎骨などの骨の中にねじ込まれるように適合されているねじ山を有することができる。しかしながら、本明細書で説明するように、スクリュー１３０を骨内に固定する意図された目的を提供する別の構成がシャフト部分１３８に形成されてもよい。シャフト１３８は、高ピッチのねじ山を備えることができるテーパ形状を有してもよい。シャフト１３８の長さ、直径、ねじピッチ、及びねじの直径比は、当業者によって理解されるように、スクリュー１３０の特定の用途に基づいて選択され得ることに留意されたい。
図３Ｄを参照すると、接合部分１３６は、スクリュー１３０から外に向かって延びる複数の接合要素１３６３を含むことができる。接合要素１３６３は、組織及び骨を切断するように構成されている。接合部分１３６は、接合要素１３６３の各々の間にバイパスチャネル（または移植片窓）１３６４を含むことができる。接合部分１３６はまた、穿孔リング接合面１３６２及び骨対向面１３６６を含むこともできる。接合要素１３６３の上面によって形成され得る穿孔接合面１３６２は、先細にすることができ、それによって、接合要素１３６３の上に穿孔リング１２０の適切な着座を容易にすることができる。骨対向面１３６６は、先細にすることができる。接合要素１３６３は、鋭い切削端を骨対向面１３６６側上に含むことができる。
接合部分１３６は、首部分１３５とシャフト１３８に隣接して位置付けられ、スクリュー１３０が骨の中を前進するときに、穿孔リング１２０（図４Ａ〜４Ｃに示される）の切削歯１２８からバイパスチャネル１３６４を介して、繊維組織、血液、及び骨を受け入れるように構成されている。接合部分１３６は、接合要素１３６３の切削端から繊維組織、血液、及び骨を受け入れて誘導するようにさらに構成されている。接合部分１３６は、繊維組織、血液、及び骨を、穿孔リング（図３Ｃ参照）及びバイパスチャネル１３６４（図３Ｄ参照）上のバイパスチャネル１２４を介して、首部分１３５に対して内方及び上方に誘導する。図３Ｅは、ねじ１３０の底面図を示し、図３Ｆは、半径方向に延びる接合要素１３６３を含むスクリュー１３０の上面図を示す。
図４Ａ〜４Ｆは、スクリューアセンブリ１５０に含まれる穿孔リング１２０の例示的な一実施形態の様々な図を示す。
図４Ａ〜４Ｆを参照すると、穿孔リング１２０は、下部分（図４Ｆに示す）、壁部分１２５（図４Ｂに示す）、及び上部分（図４Ｄに示す）を有する。下部分は、図４Ａに見られるように、接合着座面１２６及び切削歯１２８を含むことができる。接合着座面１２６の外周は、接合要素１３６３の着座領域を提供するように、スクリュー１３０の接合部分１３６の外周よりも大きい。接合着座面１２６は、接合要素１３６３の穿孔リング接合面１３６２のテーパ角度と一致するように、実質的に平坦であるか、またはわずかに傾斜されていてもよい。接合着座面１２６は、接合要素１３６３（図３Ａ〜図３Ｃに示す）の上に接触して載るように構成されている。接合着座面１２６は、図５Ａに示すように、接合要素１３６３の遠位端の高さと実質的に同じ深さ（または高さ）を有することができる。接合着座面１２６の深さは、接合要素１３６３の遠位端の高さよりも大きくても小さくてもよいことに留意されたい。
切削歯１２８は、アンカーアセンブリ１００の骨の中への打ち込みの間に穿孔リング１２０が回転されるときに、繊維組織及び骨（例えば、皮質骨）を切断するように構成される。穿孔リング１２０は、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、切削歯１２８の間に形成された複数のバイパスチャネル１２４を含むことができる。切削歯１２８は、図８Ｇ〜８Ｈの８１０に示すように、切断面からバイパスチャネル１２４への組織、血液、及び骨の移動と、スクリューアセンブリ１５０の首部分１３５に向かって内方への移動とを容易にするように構成することができる。図７Ｇ〜７Ｈに示すように、接合部分１３６のバイパスチャネル１３６４の幅は、穿孔１２０のバイパスチャネル１２４の幅よりも大きくてもよい。
穿孔リング１２０の壁部分１２５は、切削歯１２８の各々の間に配置されたバイパスチャネル１２４を備えた壁の周囲に沿って複数の歯を含む。図４Ｄ及び４Ｆを参照すると、
壁部分１２５は、図７Ｇ〜７Ｈに示すように、穿孔ドライバ２２０と接合するように構成された１つ以上の平坦部分を有することができる。図４Ｄに示す実施形態では、壁部分１２５は、６つの平坦部分を備えた六角形の形状に形成されていてもよい。壁部分１２５は、対応する穿孔ドライバと接合する任意の数の平坦部分を有することができ、壁部分１２５の形状は、六角形の形状に限定されず、本明細書に記載される本開示の意図される目的を提供することを当業者が認識するであろう任意の他の形状を有することができる。
穿孔リング１２０の上部分（図４Ｂ及び４Ｄに示す）は、連結本体１１２（図５Ａ〜図５Ｅに示される）及び着座部分１２５２のための隙間を提供するように構成された環状部分１２２を含むことができる。環状部分１２２は、図５Ｃ〜５Ｅに示すように、スクリューアセンブリ１５０に対する連結アセンブリ１１０の多軸角形成、旋回、及び回転を容易にする平滑で低摩擦の表面が設けられてもよい。環状部分１２２は、図８Ｈに示すように、骨成長を促進するための組織、血液及び骨の収集及び保持を向上させるように構成された放射状の表面を含むことができる。環状部分１２２の表面は、例えば、これに限定されないが、テーパ形状、Ｌ字形などを含む他の形状を有してもよい。環状部分１２２の形状は、当業者に理解されるように、連結本体１１２の形状に依存してもよい。
図４Ｂ及び５Ｂを参照すると、着座部分１２５２の外周は、スクリューアセンブリ１５０に対する連結アセンブリ１１０の動きを妨げないように、環状部分１２２と接触し得る連結本体１１２（図２Ｃ参照）部分の外周よりも大きい。
アンカーアセンブリ１００が骨の中に打ち込まれると、連結アセンブリ１１０の長手方向軸は、スクリューアセンブリ１５０の長手方向軸と整列することができ、穿孔リング１２０は、連結アセンブリ１１０（図５Ｂに示す）の下部の接触面と、穿孔ドライバ（図８Ｃ〜図８Ｄに示す）の係合接合部分によって、実質的に直交する位置に付勢され得る。この構成は、リング１２０の下部分と、連結アセンブリ１１０と、骨との間に最大の面接触を提供して、アンカーシステム１００を骨の中に最適に定着するのを補助する。
図５Ａ〜５Ｅに見られるように、連結アセンブリ１１０は、スクリューアセンブリ１５０に対して旋回可能、回転可能、及び角度調整可能になり得る。さらに、穿孔リング１２０は、図５Ａ及び５Ｂにそれぞれ示すように、スクリューアセンブリ１５０の長手方向軸に沿って浮動するように構成され得、スクリュー１３０の接合部分１３６と連結アセンブリ１１０の下部分との間で移動（または浮動）する。穿孔リング１２０の浮動構成は、連結アセンブリ１１０とスクリュー１３０の接合部分１３６との間で、スクリュー１３０の首部分１３５の周りの組織、血液、及び骨の強化された、内方の、上方の、及び半径方向の動きを容易にする。バイパスチャネルを通って押し上げられ、アンカーシステム１００の周り及びアンカーシステム１００内に位置付けられた組織、血液、及び骨は、図８Ｇ〜８Ｈに示すように、骨移植片の形態を生成する。
骨内へのアンカーシステム１００の挿入後（例えば、図８Ａ〜８Ｈに示す）、連結アセンブリ１１０を、図５Ｃ〜５Ｅに示すように旋回、回転、及び／または所望の場所に角度調整し、適切なロッドの整列及び配列を可能にする。図９Ａ〜９Ｂに示すように、移植材料は、図９Ｂの８２０に示すように、壁部分１２５の外側バイパスチャネル１２４を含む、穿孔リング１２０のバイパスチャネル１２４の内部に残され得る。
図６Ａ〜６Ｃは、アンカーシステム１００（図１に示す）で使用され得るドライバアセンブリ２００の様々な図を示す。ドライバアセンブリ２００は、スクリュードライバ２１０及び穿孔ドライバ２２０を含むことができる。スクリュードライバ２１０及び穿孔ドライバ２２０は、別個に使用することができる。穿孔ドライバ２２０は、以下に説明するように、スクリュードライバ２１０を受け入れて誘導し椎弓根スクリューのヘッド部分と係合するように構成された図６Ｃに見られるような長手方向チャネルを含むことができる。
図７Ａ〜７Ｈは、穿孔ドライバ２２０の様々な図を示す。図７Ａを参照すると、穿孔ドライバ２２０は、ハンドル２２２、ドライバシャフト２２４、及びドライバヘッド２２６を含むことができる。ドライバヘッド２２６は、組織及び骨に切り込むように構成された歯（または鋸歯）２２６２を遠位端に含むことができる。図７Ｂ及び７Ｃに見られるように、ドライバヘッド２２６は、連結アセンブリ１１０及び穿孔リング１２０（図８Ｇ〜８Ｈに示す）を受け入れるように構成された空洞２２６４を含むことができる。ドライバヘッド２２６はまた、リング１２０（図４Ａに示す）の対応する平坦部分と接触してこれと係合するように構成された複数の係合接合部分を含むことができ、それにより、ドライバヘッド２２６に対して穿孔リング１２０を定位置に係合し、実質的にロックし、手の力でハンドル２２２を回すと、ドライバヘッド１２６が結果的に回転し、穿孔リング１２０を同時に回転させる。例えば、ドライバヘッド２２６は、穿孔リング１２０の６つの対応する平坦部と係合する６つの係合接合部分を有することができる。
図７Ｄ〜７Ｈに示すように、ドライバヘッド２２６は、連結アセンブリ１１０及び穿孔リング１２０の全体を覆うように構成され得る。ドライバヘッド２２６は、穿孔リングが空洞２２６４の中に深く入り過ぎるのを防止し、穿孔リング１２０の下部分に切削歯の全体（または一部）露出することによって、骨に切り込むのに最適な位置に穿孔リング１２０を維持するためのリング止め具２２６６（図７Ｆに示す）を含むことができる。ドライバヘッド２２６は、穿孔リング１２０がスクリューアセンブリ１５０の長手方向軸に沿って浮動する浮動できるように構成されてもよい。
前述したように、穿孔ドライバ２２０は、穿孔ドライバ２２０の全体の長さに沿って長手方向チャネルを含むことができる。このチャネルは、穿孔ドライバ２２０の長手方向軸に沿って中心に配列され得る。このチャネルは、アンカーシステム１００を骨の中に打ち込む時に、容器１３２をスクリュー１３０のヘッド部分と係合してこれを駆動するように、スクリュードライバ２１０のヘッド部分及びシャフト部分を受け入れてドライバヘッド２２６に誘導するように構成され得る。
図８Ａ〜８Ｈは、本開示の原理による、アンカーシステム１００を埋め込む様々な段階を示し、本明細書では、本開示の適用の非限定的な実施例を説明するために参照される。
手術領域を患者上で洗浄した後、切開が行われ、筋肉組織が側部に動かされ、他の一般的な外科手術が行われ、椎弓根スクリューのための軌道が準備される。この点で、堅い骨の表面が除去され、ガイドトラックがＸ線ガイダンスの下で椎骨の椎弓根に挿入され得る。ガイドトラックの深さと配列を確認することができる。次に、アンカーシステム１００のために骨の中にねじ山が侵入される。このプロセスは、アンカーシステム１００の各インプラントに対して繰り返される。
図７Ｆを参照すると、アンカーシステム１００は、穿孔ドライバ２２０のドライバヘッド２２６と穿孔ドライバ２２０のチャネルの中に挿入されたスクリュードライバ２１０のヘッド及びシャフト内に設置することができる。スクリュードライバ２１０は、下方に移動され得、スクリュードライバ２１０のヘッドがスクリューヘッド１３４内に十分に着座してこれと係合し、確実に接続されるまで操作され得る。次に、アンカーシステム１００を含むドライバアセンブリ２００は、図８Ａ及び８Ｂに示すように、骨内にタップを整列することができ、ドライバアセンブリ２００を使用して骨内にねじ式タップをねじ込む。スクリュードライバ２１０及び穿孔ドライバ２２０のハンドルの一方または両方を操作することによって、外科医は、スクリュー１３０を骨、及び／または穿孔リング１２０、及び穿孔ドライバヘッド２２６に選択的に打ち込み、組織及び／または骨を切断することができる。
例として、図８Ｇ及び８Ｈを参照すると、外科医は、スクリュードライバ２１０のハンドルを回して、次に穿孔ドライバ２２０のハンドルに替えてそのハンドルを回し、穿孔ドライバヘッド２２６及び穿孔リング１２０を駆動して骨に切り込み、穿孔リング１２０を図８Ｇに示す配列から図８Ｈに示す配列に移動することによって、スクリュー１３０を骨用タップの中に前進させることができる。
アンカーシステム１００が所望の場所に埋め込まれると、スクリュードライバ２１０は除去されて連結アセンブリ１１０が旋回、角度調整、または回転され得る。連結アセンブリ１１０は、例えば、穿孔ドライバヘッド２２６を完全になくすまで穿孔ドライバ２２０を引き込むことによって穿孔リング１２０を操作することができ、次に、連結アセンブリ１１０を所望の場所及び角度に配列するように操作することができる。このプロセスは、ロッド配列を含む残りの外科手術が実行される前に、各椎弓根スクリューについて繰り返される。
図９Ａ〜９Ｄは、骨内に埋め込まれた後のアンカーシステム１００の様々な図を示す。図９Ａ及び９Ｂは、穿孔ドライバ２２０及びスクリュードライバ２１０（図８Ａに示す）が除去された後のアンカーシステム１００の断面図及び側面図をそれぞれ示す。図９Ａ及び９Ｂに見られるように、移植材料は、移植片形成を促進するために、図９Ｂの８２０に見られるように、壁部分１２５の外側バイパスチャネルを含む穿孔リング１２０のバイパスチャネル１２４の内部に残され得る。
図９Ｃは、椎骨の椎弓根内のアンカーシステム１００の完全な配列の部分図を示す。図９Ｄは、椎骨の両方の椎弓根内にアンカーシステム１００が完全に配列された、椎骨の斜視図、実質的に完全な図を示す。図９Ｃ及び９Ｄに見られるように、アンカーシステム１００の連結アセンブリ１１０は、連結本体１１２のスロット１１２３が、隣接する椎骨（図示せず）上に位置付けられたアンカーシステムの連結本体（図示せず）のスロットと整列するように、配列され得る。次に、一対の椎骨のアンカーシステムは、例えば細長いロッドを使用して交差接続されてもよく、ロッドは、例えば、当技術分野で知られているように、連結アセンブリの各々にねじ込まれたキャップによって定位置にロックされてもよい。
本開示において使用される用語「含む」、「備える」及びその変形は、特に明記しない限り、「含むが、これに限定されない」を意味する。
本開示において使用される用語「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、特に断りのない限り、「１つ以上」を意味する。
相互に通信しているデバイスは、他に明示的に指定されていない限り、互いに連続的に通信する必要はない。加えて、互いに通信しているデバイスは、１つまたは複数の手段を介して直接的または間接的に通信することができる。
プロセスの段階、方法の段階、アルゴリズムなどは、順番に説明することができるが、そのようなプロセス、方法、及びアルゴリズムは、代替の順序で機能するように構成することができる。言い換えれば、記述され得る段階の順番または順序は、必ずしもその段階がその順序で実行される必要性を示すものではない。本明細書に記載されるプロセス、方法、またはアルゴリズムの段階は、実用的な任意の順序で実行されてもよい。さらに、いくつかの段階が同時に実行されてもよい。
単一のデバイスまたは物品が本明細書に記載される場合、単一のデバイスまたは物品の代わりに複数のデバイスまたは物品が使用され得ることは容易に明らかであろう。同様に、１つ以上のデバイスまたは物品が本明細書に記載されている場合、１つ以上のデバイスまたは物品の代わりに単一のデバイスまたは物品を使用できることは容易に明らかであろう。デバイスの機能または特徴は、そのような機能または特徴を有するものとして明示的に記載されていない１つまたは複数の他のデバイスによって代替的に実施されてもよい。
本開示は、例示的な実施形態に関して記載されているが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内の変更を加えて本開示を実施できることを認識するであろう。これらの実施例は単なる例示に過ぎず、本開示の可能な全ての可能な設計、実施形態、用途または修正の完全なリストであることを意味するものではない。

Claims (19)

  1. 骨内に埋め込まれるように構成されたアンカーシステムであって、
    スクリューヘッド、スクリューシャフト、及び複数の接合要素を含むスクリューであって、前記接合要素の各対が、その間に位置付けられた接合バイパスチャネルを有する、スクリューと、
    切削歯及びリングバイパスチャネルを含む穿孔リングと、
    前記スクリューの長手方向軸に対して調整可能な連結アセンブリであって、前記スクリューヘッドに取設するように適合されている、連結アセンブリと、を備える、アンカーシステム。
  2. 前記連結アセンブリが、
    細長いロッドを受け入れて保持する連結本体と、
    前記連結本体を前記スクリューヘッドに連結する締め具と、を備える、請求項１に記載のアンカーシステム。
  3. 前記連結アセンブリが、
    前記締め具に取設するサドルをさらに備える、請求項２に記載のアンカーシステム。
  4. 前記複数の接合要素が、前記スクリューの前記長手方向軸に対して実質的に垂直である方向で、前記スクリューから半径方向に延びる、請求項１に記載のアンカーシステム。
  5. 前記複数の接合要素が、テーパ面を備える、請求項１に記載のアンカーシステム。
  6. 前記スクリューが、前記スクリューヘッドと前記複数の接合要素との間に位置付けられた首部分をさらに含む、請求項１に記載のアンカーシステム。
  7. 前記首部分が、組織、血液、及び骨を受け入れて移植片形成を促進するように構成されている、請求項６に記載のアンカーシステム。
  8. 前記穿孔リングが、前記複数の接合要素と前記連結アセンブリとの間で浮動するように構成されている、請求項１に記載のアンカーシステム。
  9. 前記穿孔リングが、前記連結アセンブリの多軸角形成、旋回、及び回転を容易にする環状部分を含む、請求項１に記載のアンカーシステム。
  10. 骨内に埋め込まれるように構成されたアンカーシステムであって、
    スクリューヘッド及び複数の接合要素を含むスクリューと、
    切削歯と切削歯の各隣接する対の間に配置されたバイパスチャネルとを含む穿孔リングであって、前記スクリューヘッドと前記複数の接合要素との間に配置されている、穿孔リングと、
    前記スクリューヘッドに取設する連結アセンブリと、を備える、アンカーシステム。
  11. 前記複数の接合要素の各隣接する対の間に配置されたバイパスチャネルをさらに備える、請求項１０に記載のアンカーシステム。
  12. 前記連結アセンブリが、
    細長いロッドを受け入れて保持する連結本体と、
    前記連結本体を前記スクリューヘッドに取設する締め具と、
    前記締め具に取設するサドルと、を備える、請求項１０に記載のアンカーシステム。
  13. 前記複数の接合要素が、前記スクリューの長手方向軸に対して実質的に垂直である方向で、前記スクリューから半径方向に延びる、請求項１０に記載のアンカーシステム。
  14. 前記スクリューが、前記スクリューヘッドと前記複数の接合要素との間に位置付けられている首部分をさらに含む、請求項１０に記載のアンカーシステム。
  15. 前記穿孔リングが、複数の歯を有する壁部分を含む、請求項１０に記載のアンカーシステム。
  16. 前記壁部分が、穿孔ドライバと接合する平坦部分を含む、請求項１５に記載のアンカーシステム。
  17. 前記穿孔リングが、前記連結アセンブリと前記複数の接合要素との間で浮動するように構成されている、請求項１０に記載のアンカーシステム。
  18. 骨内に埋め込まれるように構成されたアンカーシステムであって、
    スクリューヘッド、スクリューシャフト、及び複数の接合要素を含むスクリューであって、前記複数の接合要素の各隣接する対が、その間に位置付けられた接合バイパスチャネルを有する、スクリューと、
    前記複数の接合要素に隣接して配置され、複数の切削歯と前記複数の切削歯の各隣接する対の間に配置されたリングバイパスチャネルとを含む穿孔リングと、を備える、アンカーシステム。
  19. 前記スクリューに配置され、前記スクリューの長手方向軸に対して調整可能である連結アセンブリをさらに備える、請求項１８に記載のアンカーシステム。

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