JP6830280B2

JP6830280B2 - 骨固定装置

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Publication number: JP6830280B2
Application number: JP2019535544A
Authority: JP
Inventors: 宗平江原
Original assignee: Mizuho Corp
Current assignee: Mizuho Corp
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2021-02-17
Anticipated expiration: 2037-08-10
Also published as: JPWO2019030902A1; EP3666204A4; US11344333B2; WO2019030902A1; US20210161563A1; EP3666204A1; EP3666204B1

Description

本発明は、ロッドと連結され、骨に固定される骨固定装置に関する。

例えば、脊柱弯曲の矯正および安定化のために行われる一般的な脊椎固定法では、脊椎に平行に配置される屈曲可能な一対のロッドを用いて脊椎を固定する。これらのロッドには、脊柱に沿って、さまざまな推骨に固定されるフックやスクリューなどいくつかの固定手段が取り付けられる。

このようにして、ロッドはフックやスクリューなどの固定手段と組み合わされて使用され、椎骨あるいはその他の骨要素を相互に固定することができる。

ところで、固定手段としての骨フックは、ロッドを収容する本体と、湾曲したアームを有するフックと、を備え、本体にはロッドが固定され、アームには椎骨の骨要素が引っかけられて固定される（特許文献１参照）。

特表２００２−５２８２１８号公報

上述したような一般的な骨フックは、通常、骨要素に引っかけて固定されるため外れやすく、骨ねじのように骨の内部に捻じ込むものではないため、骨ねじのように強固に骨要素を固定することができない。

そこで、本発明は上記問題を課題の一例として為されたもので、骨要素を確実に固定可能な骨固定装置を提供する。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。なお、本発明の理解を容易にするため図面の参照符号を括弧書きで付するが、本発明はこれに限定されるものではない。

すなわち、請求項１に記載の骨固定装置（Ｓ）は、閉塞体（１５）を第１ネジ孔（２７）に沿って移動させることで、該閉塞体（１５）により、脊椎の頭尾方向に沿って延びるロッド（７）を保持する第１の空間（２１）を有する基部（２０）と、該基部（２０）から連続して設けられ、骨要素を受け入れ可能な第２の空間（３１）を有するフック（３０）と、第２ネジ孔（５１、５２）に沿って移動可能であり、前記フック（３０）の第２の空間（３１）内に位置する前記骨要素を、前記フック（３０）との間で挟持する挟持体（４０）と、を備え、前記第１ネジ孔（２７）と、前記第２ネジ孔（５１、５２）とは非同心状に配置されることを特徴とする。

骨要素をフックに形成された空間に受け入れた後、骨要素に対して挟持体を接触させ、空間内でフックと協働して骨要素を挟持するため、骨要素を確実に固定することができる。

第１実施例における骨固定装置を脊椎の骨要素に取り付けた状態を示す模式図である。第１実施例における骨固定装置の構成例を示す模式図である。第１実施例における骨固定装置の側面図である。第１実施例における骨固定装置の縦断面を示し、挟持体の取付状態を示す模式図である。第２実施例における骨固定装置の構成例を示す模式図である。第２実施例における骨固定装置の縦断面を示し、挟持体の取付状態を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を示す実施例について説明する。なお、以下に示す骨固定装置は、一例として、脊柱弯曲の矯正および安定化のために行われる脊椎固定法において使用される骨フックＳとして説明を行う。また、便宜的に、図３に示す左右方向を骨フックＳの前後方向として説明する。

（第１実施例）
本実施例の骨フックＳは、図１に示すように、脊椎２に沿って配置される細長い円柱状のロッド７に結合され、椎骨３に有する突起等の骨要素５を挟持して、ロッド７に結合された図示しない複数のスクリューや他の骨フックＳとともに脊椎２を固定する。各スクリューは各椎骨３に捻じ込まれて固定され、骨フックＳは骨要素５を固定することで、脊椎２あるいはその他の骨要素５が相互に固定される。

図２に示すように、この骨フックＳは、上端に開口１１を有する本体１０と、この開口１１を閉塞する止めネジ１５（本願の閉塞体）と、を備えており、この骨フックＳは、チタンあるいはその他の適当な身体に適合性のある金属材料によって形成される。

本体１０は、内部にロッド７を収容可能な空間部２１（本願の第１の空間）を有する基部２０と、基部２０の下方に延びるフック３０と、を備え、基部２０とフック３０は一体的に形成されている。

基部２０は、側方部を囲むことで前記空間部２１を形成する側壁２３と、この側壁２３の下端を塞ぐ底体２４と、を有し、前後の側壁２３、２３には前記空間部２１と連絡する略Ｕ字状の溝穴２５が形成されている。この溝穴２５は開口１１と連絡し、ロッド７を開口１１から溝穴２５に沿って挿入可能となっており、当該ロッド７は空間部２１に収容される。

左右の側壁２３の上部内壁面には、平面視において円弧状に形成された内面２６を有し、この内面２６には内ネジ２７が形成されている。

止めネジ１５は、図２に示すように、略円柱状に形成され、その外周面には内ネジ２７と螺合する外ネジ１６が形成されている。止めネジ１５の上端面には、多角形状の工具と係合可能な係合部としての凹部１７を有し、この凹部１７に所定の工具が取り付けられることで回転可能となっており、本体１０から止めネジ１５を着脱可能である。

そして、本体１０とロッド７は、この止めネジ１５を開口１１に取り付け、止めネジ１５の下端面によりロッド７が下方に押圧されて空間部２１内に保持されることで強固に固定される。

フック３０は、例えば、椎骨３の骨要素５を固定するために用いられ、骨要素５を受け入れる空間部３１（本願の第２の空間）が形成されたアーム３３を有する。この空間部３１には、基部２０と協働して側方から骨要素５を受け入れる開口を有する。

アーム３３は、基部２０から下方に延びる湾曲部３４と、基部２０の底体２４とほぼ平行に配置される平坦部３５と、を有し、基部２０の底体２４、並びに湾曲部３４及び平坦部３５とで形成される空間部３１に側方側から骨要素５を受け入れ可能である。

なお、平坦部３５又は底体２４は特に平坦状に形成される必要はなく、湾曲部３４も特に湾曲している必要はなく、基部２０の底体２４とアーム３３で骨要素５を受け入れる空間が形成されていればその形状は限定されるものではない。

このようにして、椎骨３の骨要素５は、側方に有する開口から空間部３１に挿入可能となっており、フック３０の空間部３１に受け入れられる。

また、基部２０の下方には、空間部３１に受け入れられる骨要素５をフック３０の平坦部３５と協働して挟持するための挟持体４０を備える。

挟持体４０は、鉛直方向に移動可能に基部２０に取り付けられ、フック３０の空間部３１に挿入される骨要素５に接触可能である。この挟持体４０は、所定の厚みを有して平面視略円形状に形成された本体４２と、本体４２を鉛直方向に移動するための軸４５と、を備え、本体４２と軸４５はピン４６により結合されている。本体４２と軸４５は、ピン４６により所定の隙間を有して挟持されており、この隙間によって本体４２がガタを有して取り付けられる。

図４に示すように、基部２０の底体前方側には鉛直方向に延びる貫通孔５１が形成されており、軸４５はその貫通孔５１に挿入される。この貫通孔５１の内面には、内ネジ５２が形成され、軸４５の外周にはこの内ネジ５２と螺合可能な外ネジ５３が形成されている。そして、図４中の矢印に示すように、例えば、本体４２の時計回りの回転により軸４５が貫通孔５１に捻じ込まれて本体４２がアーム３３の平坦部３５から離反する一方で、本体４２の反時計回りの回転により軸４５が貫通孔５１から外部へと取り出されて本体４２がアーム３３の平坦部３５に近づく。

したがって、本体４２の所定の方向への回転により、本体４２とフック３０の平坦部３５との間の距離を調整可能となっており、挟持体４０は、フック３０の空間部３１に挿入される骨要素５の大きさに応じて、本体４２を所定の方向に移動して骨要素５と接触させ、本体４２と平坦部３５との間で骨要素５を挟持することで骨要素５を固定させる。

このように、本実施例の骨フックＳは、フック３０の空間部３１に受け入れられた骨要素５をフック３０の平坦部３５と本体４２により骨要素５を挟み込んで上下から骨要素５を押圧して固定する。骨要素５は、挟持体４０の本体４２の表面とフック３０の平坦部３５の表面とによって挟み込まれるため、強固に固定することが可能である。

また、挟持体４０の軸４５と本体４２はピン４６により結合され、所定のガタを有して取り付けられており、挟持体４０は、このガタによってその周囲が上下に移動可能となっており、ピン４６を支点として所定の角度傾斜することが可能である。本実施例の骨フックＳは、このガタによって、骨要素５に対して挟持体４０が面で接触し易くなるため、荷重分散され骨要素５に対して均等に押圧力が働き、より強固に骨要素５を固定することが可能である。

また、図示しないが、挟持体４０の本体４２と接触するピン４６の表面を凸状に湾曲させ、本体４２と軸４５との間に所定の隙間を設けて連結することで、上述した形態と比較してより本体４２を所望する角度に傾斜することが可能であって、骨要素５の外観形状に応じて本体４２を傾斜することができ、表面に多少の凸凹を有する骨要素５を強固に挟持することが可能となる。

なお、本実施例においては、挟持体４０の本体４２と軸４５とを別体として設け、ピン結合により連結しているが、一体的に形成しても構わない。また、本体４２と軸４５の結合方法はピン結合に限定されるものではなく、一般的に知られている結合方法であればどのような手法を用いても構わない。

また、貫通孔５１の長さよりも軸４５の長さを長くすることで、ロッド７が収容される空間部２１内に軸４５が露出しやすくなる。このようにすれば、ロッド７を取り付けた状態において、ロッド７の下端面により軸４５が押圧されるため、軸４５の回転運動による本体４２の移動を容易に防止することができ、上述した形態と比較して骨要素５の固定状態を安定的に維持することが可能となる。

次に、骨フックＳの作用の一例について説明する。なお、本実施例では、脊柱弯曲の矯正および安定化のために行われる一般的な脊椎固定法によって所定の骨要素５が骨フックＳによって固定される手法について説明する。

まず、術者によって止めネジ１５が所定の工具で取外された本体１０が、脊椎２に配置されたロッド７の所定の位置に取り付けられる。具体的には、ロッド７を基部２０の開口１１から挿入し、このロッド７を空間部２１に収容した後、所定の工具によって止めネジ１５が開口１１に取り付けられる。なお、この状態において、フック３０に有する空間部３１に骨要素５を受け入れやすくするために、止めネジ１５は、本体１０がロッド７を支点として回動可能となるように仮固定しておく。

次に、骨要素５の位置に応じて、ロッド７に取り付けられた基部２０を回動させてフック３０の位置を調整し、骨要素５をフック３０の空間部３１に受け入れると同時に、骨要素５の大きさに応じて挟持体４０の本体４２を所定の方向に回転して下方に移動し、骨要素５に接触させ本体４２とフック３０の平坦部３５とで骨要素５を挟持させる。

そして、止めネジ１５を所定の方向に回転して開口１１にねじ込み、本固定を行い処理を終了する。これにより、ロッド７が止めネジ１５により下方に押圧され、基部２０の底体２４に接触しロッド７が本体１０に固定されるとともに、骨要素５がフック３０と挟持体４０により挟持されて強固に固定される。

（第２実施例）
次に、第２実施例の骨フックＳ２について図５及び図６を用いて説明する。なお、図５及び図６において、図２及び図４と共通する部分には同一符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

本実施例は、挟持体４０の形状が異なる点で上記第１実施例と相違する。具体的に、本実施例の挟持体４０Ａは、例えば、図６に示すように、頭部６２と軸部６１とを具備するピン状の部材で構成され、軸部６１は、フック３０の空間部３１の大きさに応じて様々な長さに設定される。頭部６２は、図６に示す基準位置Ａと基準位置Ｂとの間で貫通孔５１内を移動可能となっており、軸部６１の先端部は、頭部６２の上端が基準位置Ａにある際に、基部２０の底体２４の下端面と略平滑面を形成し、頭部６２の上端が基準位置Ｂにある際に、フック３０の空間部３１に所定の長さ分だけ入り込むように軸部６１の長さが設定される。

頭部６２は、図示しないが、外周面に外ネジが形成され、基部２０に形成された空間部２１と空間部３１を連絡する貫通孔５１に挿入される。貫通孔５１は、軸部６１が挿入可能な径を有する第１の孔部５１ａと、この径よりも長く頭部６２が挿入可能な第２の孔部５１ｂと、を有し、第２の孔部５１ｂには、頭部６２の外周面に形成された外ネジと螺合可能な内ネジが形成されている。

また、頭部６２の上端面には鉛直方向に延びる凹部６５が形成され、この凹部６５の形状は、外部から操作者によってこの挟持体４０Ａに接続される図示しない操作用工具の先端形状に一致し、この操作用工具と嵌合可能である。

操作用工具は、例えば、先端部に挟持体４０Ａの凹部６５と嵌合可能な嵌合部を有する棒状の部材であり、この嵌合部を挟持体４０Ａの凹部６５と嵌合し、所定の方向に回転操作することで、図６中の矢印に示すように、挟持体４０Ａの軸部６１を鉛直方向に移動可能となっている。

そして、骨フックＳ２は、操作用工具によって挟持体４０Ａを操作することで、軸部６１の先端部（下端面）とフック３０の平坦部３５との間の距離を調整可能となっており、挟持体４０Ａは、フック３０の空間部３１に挿入される骨要素５の大きさに応じて、軸部６１の先端部を所定の方向に移動して骨要素５と接触させ、軸部６１の先端部と平坦部３５との間で骨要素５を挟持することで骨要素５を固定させる。

また、アーム３３に有する平坦部３５の先端部６７は上方向かってに少し突出して形成され、この先端部６７は、骨要素５を固定する際に骨要素５の一部に入り込んで骨要素５から抜けにくくなっている。

このように、本実施形態の骨フックＳは、フック３０の空間部３１に受け入れられた骨要素５をフック３０の平坦部３５と挟持体４０Ａの軸部６１により骨要素５を挟み込んで上下から骨要素５を押圧して固定する。骨要素５は、挟持体４０Ａの軸部６１の先端部表面とフック３０の先端部を含む平坦部３５の表面とによって挟み込まれ、強固に固定される。

なお、本実施例の挟持体４０Ａの軸部６１の先端は水平面に形成されているが、軸部６１の前側を下方に突出させて傾斜面としても構わない。このようにすれば、軸部６１の先端が骨要素５に食い込みやすくなり骨要素５から抜けにくくすることが可能である。

次に、本実施例の骨フックＳ２の作用の一例について説明する。なお、本実施例では、脊柱弯曲の矯正および安定化のために行われる一般的な脊椎固定法によって所定の骨要素５が骨フックＳによって固定される手法について説明する。

まず、骨要素５の位置に応じて、本体１０を配置し、基部２０を回動させてフック３０の位置を調整し、骨要素５をフック３０の空間部３１に受け入れると同時に、操作用工具の先端部を挟持体４０Ａの凹部６５と嵌合させ、操作用工具を回転操作して挟持体４０の軸部６１を下方に移動し、骨要素５に接触させ軸部６１の先端とフック３０の平坦部３５とで骨要素５を挟持させる。

次に、基部２０の開口１１を介して溝孔２５にロッド７を挿入した上で、所定の工具によって止めネジ１５が開口１１に取り付けられる。

これにより、ロッド７が本体１０に固定されるとともに、骨要素５がフック３０と挟持体４０により挟持されて強固に固定される。

なお、本実施形態は一形態であって、上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、適宜、第１実施例と第２実施例の構成を組み合わせることも可能である。また、例えば、本実施例では、上部に開口１１を形成し、その開口１１からロッド７を挿入可能としたが、開口１１は側壁２３に形成されても構わない。また、フック３５の形状は適宜変更することができ、側方に開口を有し骨要素５を受け入れるだけの領域を有する所定の空間部３１が形成されていればどのような形状でも構わない。また、挟持体４０の本体４２の形状も本実施例では持ちやすさを考慮して円形状としているがどのような形状であっても良い。

また、第２実施例において、挟持体４０Ａを頭部６２と軸部６１とを有する構成としたが、貫通孔５１をストレート形状にして、挟持体４０Ａを円柱状の軸部６１として構成しても構わない。

Ｓ…骨フック
５…骨要素
７…ロッド
３０…フック
２１、３１…空間部
４０、４０Ａ…挟持体

Claims

閉塞体を第１ネジ孔に沿って移動させることで、該閉塞体により、脊椎の頭尾方向に沿って延びるロッドを保持する第１の空間を有する基部と、
該基部から連続して設けられ、骨要素を受け入れ可能な第２の空間を有するフックと、
第２ネジ孔に沿って移動可能であり、前記フックの第２の空間内に位置する前記骨要素を、前記フックとの間で挟持する挟持体と、を備え、
前記第１ネジ孔と、前記第２ネジ孔とは非同心状に配置されることを特徴とする骨固定装置。