JP7204134B2 - 脊椎固定システム - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、脊柱変形を矯正固定するための脊椎固定システムに関するものである。
脊柱は、正常な状態では、後方から見ると概ね真っ直ぐであり、側方から見ると頚椎と腰椎とが前彎して、胸椎と仙椎とが後彎する、略S字状を呈するものである。ここで、脊柱変形症は、脊柱が変形した疾患であり、例えば、脊柱側彎症や、脊柱後彎症などがある。脊柱側彎症は、脊柱が側方へ彎曲しつつ、脊柱がねじれる疾患である。また、脊柱後彎症は、胸椎後彎の角度が極端に大きくなったり、腰椎の前彎が失われて後彎に変形する疾患である。
このような脊柱変形症の治療に際して、脊柱変形矯正固定手術が一般的に行われる。この脊柱変形矯正固定手術は、変形した脊柱を、正常な状態、或いはそれに近い状態に矯正して固定する手術であり、後方矯正固定術、または前方矯正固定術が適用される。特に、後方矯正固定術は以下のようにして行われる。すなわち、後方矯正固定術は、患者を手術台上に腹臥位にて位置決めして、患者の背中の正中に手術創、または低侵襲である経皮的手術創をおいて、脊柱の後方の要素を展開する。続いて、脊柱に対して、後述の脊柱変形矯正固定システムを装着することで、脊柱変形を3次元的に矯正して、その状態で固定する術式である。
従来の脊柱変形矯正固定システムとして、例えば、特許文献1には、脊椎固定用システムが開示されている。当該脊椎固定用システムは、脊柱の各椎骨の一対の椎弓根を介して椎体にねじ込まれる複数のスクリューと、各スクリューを架け渡すように、各スクリューに連結されるクロスリンクと、軸方向に沿って延び、各クロスリンクにそれぞれ連結されるロッドと、を備えている。また、この脊椎固定用システムでは、スクリューとクロスリンクとの連結、及びクロスリンクとロッドとの連結には、セットスクリューが採用されている。すなわち、スクリューとクロスリンクとを連結する際には、スクリューのトップオープン溝部にクロスリンクを係合させ、セットスクリューにより、クロスリンクをスクリューのトップオープン溝部の底面に押圧して両者を連結している。同様に、クロスリンクとロッドとを連結する際には、クロスリンクのトップオープン溝部にロッドを係合させ、セットスクリューにより、ロッドをクロスリンクのトップオープン溝部の底面に押圧して両者を連結している。
特許第6192661号公報
しかしながら、上述した、従来の脊椎固定用システムでは、ロッドに外力が作用した場合、ロッドの、各クロスリンクに対する摺動方向の緩みや、スクリューの椎体に対する抜け方向の緩みの懸念があり、脊柱に対して安定した矯正固定(固定力)が作用せず、その矯正固定に対して信頼性が欠けている。
そして、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、脊椎に対して安定した固定力を付与する脊椎固定システムを提供することを目的とする。
(発明の態様)
以下に示す発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項分けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれるものである。
(1)椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合する一対のフック部材と、該フック部材に連結され、脊柱の軸方向に沿って延びるロッドと、を備え、前記一対のフック部材に連結され、前記ロッドを受け入れるロッド受入部材を備え、前記ロッド受入部材は、前記ロッドを受け入れる溝部を有するロッド受入部と、該ロッド受入部と前記一対のフック部材とを連結する支持部と、を有し、前記ロッド受入部は、前記支持部に対して、前記溝部の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つ前記溝部の延びる方向が任意の方向に向いた状態で固定可能に構成されていることを特徴とする脊椎固定システム(請求項1の発明に相当)。
(1)項に記載の脊椎固定システムにおいては、一対のフック部材により、椎骨全体にて、比較的強度の高い椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合することで脊椎を固定するので、脊椎に対して安定した固定力を付与することができる。また、手術手技上、脊椎固定システムとして一般的に備えられるスクリューを椎骨の椎弓根を介して椎体にねじ込む際には、そのねじ込み方向に対して高い精度が要求されるが、(1)項に記載の脊椎固定システムでは、スクリューを備えることなく、脊椎への固定力を向上させることできるので、その手術手技を簡便することができ、手術時間を相当短縮することができる。また、ロッド受入部材のロッド受入部は、支持部に対して、溝部の延びる方向が任意の方向に指向自在に連結されているので、術中、ロッドをロッド受入部材のロッド受入部に容易に係合させることができる。その結果、本脊椎固定システムを使用した手術手技を容易にすることができる。
(2)(1)項に記載の脊椎固定システムであって、前記一対のフック部材は、互いに近接及び離反自在に連結されていることを特徴とする脊椎固定システム(請求項2の発明に相当)。
(2)項に記載の脊椎固定システムでは、術中、一対のフック部材により、容易に、椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合することができる。その結果、本脊椎固定システムを使用した手術手技を容易にすることができる。
本発明に係る脊椎固定システムでは、椎骨全体の中で、比較的強度の高い椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合する一対のフック部材を備えているので、脊椎に対して安定した固定力を付与することができる。
図1は、第1実施形態に係る脊椎固定システムにより、各椎骨の椎弓板を固定した様子を後方から見た図である。 図2は、第1実施形態に係る脊椎固定システムにより、各椎骨の椎弓板を固定した様子を側方から見た図である。 図3は、第1実施形態に係る脊椎固定システムに採用した第1及び第2フック部材の斜視図である。 図4は、第1実施形態に係る脊椎固定システムの断面図である。 図5は、第2実施形態に係る脊椎固定システムの断面図である。 図6は、第2実施形態に係る脊椎固定システムにおいて、第1フック部材がセットスクリューにより軸部材に固定された形態の断面図である。 図7は、第3実施形態に係る脊椎固定システムを後方から見た図である。 図8は、第3実施形態に係る脊椎固定システムの断面図である。 図9は、第1実施形態に係る脊椎固定システムにより、各椎骨の椎弓板を固定した様子を後方から見た図である。
以下、本発明を実施するための形態を図1~図9に基づいて詳細に説明する。
本発明の第1~第3実施形態に係る脊椎固定システム1A、1B、1Cは、脊柱側彎症や、後彎症等の脊柱変形を矯正固定するための脊柱変形矯正固定システムとして採用される。なお、第1~第3実施形態に係る脊椎固定システム1A、1B、1Cは、各椎骨の椎弓根を介して椎体にねじ込まれる複数のスクリュー、及び複数のスクリューに連結されるロッドなどを備えた、一般的な脊椎固定システムと併用して使用可能である。しかしながら、第1~第3実施形態に係る脊椎固定システム1A、1B、1Cは、前記スクリューを備えることなく、脊椎を強固に固定することができるものである。
まず、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aを図1~図4に基づいて詳細に説明する。図1~図4に示すように、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aは、各椎骨の椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合する一対の第1及び第2フック部材3、4と、一対の第1及び第2フック部材3、4のうちの第2フック部材4に連結され、脊柱の軸方向に沿って延びるロッド5と、を備えている。これら、一対の第1及び第2フック部材3、4、及びロッド5は、チタン合金等の生体親和性に富む材料にて形成される。なお、図1は、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aにより、各椎骨の椎弓板を固定した様子を後方から見た図であるが、図1では、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aの一対の第1及び第2フック部材3、4により、隣接する各椎骨の椎弓板ではなく、ひとつ置きに各椎骨の椎弓板を挟み込むように係合している。当然ながら、図9に示すように、一対の第1及び第2フック部材3、4により、隣接する各椎骨の椎弓板を連続して挟み込むように係合してもよい。また、以下の説明において、説明の便宜上、患者を基準とした前方を一端側と称し、後方を他端側と称するものとする。
図2~図4に示すように、一対の第1及び第2フック部材3、4は、ねじ軸部材6(軸部材)により、互いに近接及び離反自在に連結されている。第1フック部材3は、ブロック状の第1本体部10と、該第1本体部10の一端面から延びる第1フック部11と、を備えている。第1本体部10には、ロッド5の軸方向に沿う貫通孔13が形成される。この貫通孔13の内径は、ねじ軸部材6に対して第1フック部材3が不要なガタを生じることなく、ねじ軸部材6が貫通孔13内を軸方向に移動できる程度に設定されている。第1フック部11の先端は、貫通孔13の軸方向に向かって延びている。第1フック部11によって、頭側または尾側(図2では尾側から)から椎弓板を脊柱管内から引っ掛けるように係合することができる。なお、第1フック部11は、様々な形状を採用しても良く、頭側または尾側から椎弓板を脊柱管内から引っ掛けるように係合することができれば、その形状が限定されることはない。第2フック部材4は、ブロック状の第2本体部15と、該第2本体部15の一端面から延びる第2フック部16と、を備えている。第2本体部15は、ねじ軸部材6の軸方向に沿って貫通するように形成される雌ねじ部19と、該雌ねじ部19よりも他端側に設けられ、ロッド5を受け入れるロッド受入部20と、を備えている。
ロッド受入部20には、第2本体部15の他端面を開放してロッド5の軸方向に延びるU字状の溝部22が形成される。当該U字状の溝部22にロッド5を受け入れる。ロッド受入部20において、溝部22を境に対向する壁部23、23の内壁面には、雌ねじ部25、25がそれぞれ形成される。これらの雌ねじ部25、25に、セットスクリュー28がねじ込まれる。そして、該セットスクリュー28により、ロッド受入部20内に位置するロッド5がその溝部22の底面に押圧されることで、ロッド5が第2フック部材4の第2本体部15(ロッド受入部20)に一体的に連結(固定)される。
第2フック部材4の第2本体部15には、雌ねじ部19の長手方向端部、すなわち第1フック部材3から最も離れた端部付近に、第2本体部15の一端面を開放した球状凹部30が形成されている。球状凹部30は、その底部が雌ねじ部19と重なる位置に形成されている。該球状凹部30の底部は、雌ねじ部19に向けて開放されている。この球状凹部30に、後述する第2フック部16の係合頭部33(球関節)が回動自在に嵌入されている。そして、この球状凹部30から一端側に向かって、さらに第1フック部材3側に向かうようにして、第2フック部16が延びている。第2フック部16によって、頭側または尾側(図2では頭側から)から椎弓板を脊柱管内から引っ掛けるように係合することができる。なお、第2フック部16は、様々な形状を採用しても良く、頭側または尾側から椎弓板を脊柱管内から引っ掛けるように係合することができれば、その形状が限定されることはない。その結果、第1フック部材3の第1フック部11と、第2フック部材4の第2フック部16とは、椎弓板を挟み込むようにして、当該椎弓板に対して係合される。
上述したように、第2フック部16の基端部には、球状の係合頭部33が一体的に設けられている。第2フック部16の係合頭部33が、第2本体部15に設けた球状凹部30内に回動自在に嵌入される。第2フック部16の係合頭部33が、第2本体部15の球状凹部30内に配置された状態で、係合頭部33の一部が、第2本体部15の雌ねじ部19内に突出する。そして、第2フック部16は、その先端が、第2本体部15(ロッド受入部20)に対して、任意の方向に指向自在に連結される。第2フック部16の先端部には、その内側に、幅方向に沿って延びる凹凸部34が、基端側に向かって間隔を置いて複数形成されている。これにより、第2フック部16と椎弓板との間の摩擦力が高められる。なお、第2フック部材4の第2フック部16は、第1フック部材3の第1フック部11よりも、ねじ軸部材6の軸方向に沿う長さが若干長く形成されている。これは、第2フック部材4の第2フック部16が、第1フック部材3の第1フック部11と比較して、椎弓板のより広範囲を押し上げるようにして支持することを目的とするためである。
図4から解るように、ねじ軸部材6は、雄ねじ部35と、雄ねじ部35の軸方向端部に一体的に接続される操作部36と、を備えている。雄ねじ部35は、第2フック部材4(第2本体部15)の雌ねじ部19に螺合される。操作部36は、その外形が多角形に形成される(本実施形態では、六角形状)。そして、当該ねじ軸部材6の雄ねじ部35は、第1フック部材3の第1本体部10に設けた貫通孔13に挿通され、続いて、第2フック部材4の第2本体部15の雌ねじ部19に螺合される。その結果、当該ねじ軸部材6により、第1フック部材3の第1フック部11の先端と、第2フック部材4の第2フック部16の先端とが互いに対向する向きで連結される。
そして、ねじ軸部材6の操作部36を回転させると、ねじ軸部材6の雄ねじ部35が、第2フック部材4の第2本体部15の雌ねじ部19にねじ込まれて、ねじ軸部材6が第1フック部材3と共に第2フック部材4側に移動するために、第1フック部材3と第2フック部材4とが互いに近接するように移動する。さらにねじ軸部材6がねじ込まれると、ねじ軸部材6の雄ねじ部35の先端が、第2フック部材4(第2本体部15)の雌ねじ部19内に突出している第2フック部16の基端部に設けた係合頭部33に干渉する。その結果、第2フック部16の先端が第2本体部15に近接するように回動しつつ、第2フック部16の係合頭部33が第2本体部15の球状凹部30の内壁面を押圧することで、第2フック部16が第2本体部15に対して適切な位置に位置決めされて一体的に連結(固定)される。要するに、ねじ軸部材6が、第2フック部材4の第2本体部15の雌ねじ部19にねじ込まれ、ねじ軸部材6の先端が第2フック部16の基端部に設けた係合頭部33に干渉すると、第2フック部材4の第2フック部16の先端によって、椎弓板を押し上げるように付勢した状態で、第2フック部16が第2本体部15に対して位置決めた状態となる。
次に、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aにより、脊椎を固定して安定化させる方法を説明する。
まず、脊柱において、その固定範囲における各椎骨の棘突起をその根元からそれぞれ切除しておく。続いて、脊柱の後方から、一対の第1及び第2フック部材3、4を、各椎骨の椎弓板に対して頭側及び尾側から挟み込むように配置する。なお、図1及び図2では、第1フック部材3が尾側から、一方、第2フック部材4が頭側から椎弓板を挟み込むように係合しているが、第2フック部材4を尾側から、一方、第1フック部材3を頭側から椎弓板を挟み込むように係合してもよい。この時点では、第2フック部材4において、第2フック部16は、第2本体部15(ロッド受入部20)に対して、第2フック部16の先端が任意の方向に指向自在に連結されているので、第2フック部16を、椎弓板の意図する位置に正確に係合させることができる。
次に、図示しない手術器具にて、ねじ軸部材6の操作部36を回動させる。すると、ねじ軸部材6の雄ねじ部35が、第2フック部材4の第2本体部15の雌ねじ部19にねじ込まれることで、当該ねじ軸部材6が、第1フック部材3と共に第2フック部材4に向かって移動する。その結果、椎弓板が、第1フック部材3及び第2フック部材4により、頭側及び尾側から圧縮されるように挟持される。その後ねじ軸部材6のねじ込みを継続すると、ねじ軸部材6の雄ねじ部35の先端が、第2フック部材4(第2本体部15)の雌ねじ部19内に突出している第2フック部16の係合頭部33に干渉する。すると、第2フック部16の先端が第2本体部15に近接するように回動しつつ、第2フック部16の係合頭部33が第2本体部15の球状凹部30の内壁面を押圧する。その結果、第2フック部16が、第2本体部15に対して、椎弓板を固定するに適した位置にて位置決めされる。このとき、第2フック部材4の第2フック部16の先端が、椎弓板のより広範囲を押し上げるように付勢した状態となる。
次に、各椎骨の椎弓板を、上述したように、第1及び第2フック部材3、4により頭側及び尾側から挟み込むようにそれぞれ係合させた後、ロッド5を各第2フック部材4(第2本体部15)のロッド受入部20の溝部22にそれぞれ係合する。
次に、各第2フック部材4のロッド受入部20の雌ねじ部25、25に、セットスクリュー28をねじ込む。そして、該セットスクリュー28により、各第2フック部材4のロッド受入部20内に位置するロッド5をその溝部22の底面に押圧することで、ロッド5が各第2フック部材4の第2本体部15(ロッド受入部20)に一体的に連結(固定)される。なお、各第2フック部材4のロッド受入部20の溝部22内にロッド5を仮止めした後、ロッド5、及び各椎骨の椎弓板を挟み込むようにして固定している第1及び第2フック部材3、4に対して、側彎、後彎及びねじれ等の脊柱変形を矯正するための適宜操作を行う。
以上説明した、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aでは、一対の第1及び第2フック部材3、4により、椎骨全体の中で、比較的強度の高い椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合して脊椎を固定することができる。よって、脊椎への固定力を向上させることができ、しかも、脊椎に対して安定した固定力を付与することができる。また、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aでは、各椎骨の椎弓根を介して椎体にねじ込まれるスクリューを備えていない。この椎体にねじ込まれるスクリューは、手術手技上、そのねじ込み方向等に高い精度が求められるが、そのようなスクリューのねじ込み操作を無くすことができ、手術手技がはるかに簡便になり、その手術時間を大幅に短縮することができる。
また、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aでは、第2フック部材4において、第2フック部は、第2本体部15(ロッド受入部20)に対して、第2フック部16の先端が任意の方向に指向自在に連結されているので、第2フック部16を、椎弓板の意図する位置に正確に係合させることができる。
さらに、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aでは、ねじ軸部材6の雄ねじ部35の先端が、第2フック部材4(第2本体部15)の雌ねじ部19内に突出している第2フック部16の係合頭部33に干渉すると、第2フック部16の先端が第2本体部15に近接するように回動する。その結果、第2フック部16の先端により、椎弓板を押し上げるように付勢した状態で、第2フック部材4における、第2フック部16が第2本体部15に対して位置決めされて一体的に連結(固定)される。これにより、一対の第1及び第2フック部材3、4による、脊椎の固定力をさらに向上させることができる。
次に、第2実施形態に係る脊椎固定システム1Bを図5及び図6に基づいて説明する。第2実施形態に係る脊椎固定システム1Bを説明する際には、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aとの相違点のみを説明する。
第2実施形態に係る脊椎固定システム1Bでは、第2フック部材50は、ロッド5を受け入れる溝部55を有するロッド受入部52と、該ロッド受入部52の一端面から延びる第2フック部53と、を備えている。ロッド受入部52は、ブロック状に形成される。ロッド受入部52には、第2フック部53側とは反対側の他端面を開放したU字状の溝部55がロッド5の軸方向に沿って形成される。当該溝部55にロッド5を受け入れる。該溝部55の底部には、ロッド受入部52を貫通するようにして挿通孔56が形成される。この挿通孔56内に、後述する、第2フック部53の係合頭部65及び押圧部材72が係合される。挿通孔56の内壁面には、第2フック部53の係合頭部65に設けた球面68を係止する係止球面58が形成される。
ロッド受入部52において、溝部55を境に対向する壁部61、61の内壁面には、雌ねじ部62、62がそれぞれ形成される。この雌ねじ部62、62に、セットスクリュー63がねじ込まれる。そして、該セットスクリュー63により、ロッド受入部52内に位置するロッド5をその溝部55の底部に向かって移動させる。その結果、このセットスクリュー63により、ロッド受入部52内に配置される、後述の押圧部材72を押圧して押し下げることで、ロッド5を第2フック部材50(溝部55)に一体的に連結(固定)することができる。
第2フック部53は、ロッド受入部52の一端面から延びている。第2フック部53の基端部には係合頭部65が一体的に接続されている。この係合頭部65が、ロッド受入部52の挿通孔56内に回動自在に嵌入される。第2フック部53の係合頭部65は、その頂部に形成される平面部67と、平面部67から連続して形成される球面68と、を備えている。この平面部67には、多角形凹部69が設けられている。第2フック部53は、ロッド受入部52に対して、その先端が任意の方向に指向自在で、且つその先端が任意の方向に向いた状態で固定可能(一体的に連結可能)に構成される。その連結構造を詳しく説明する。ロッド受入部52の挿通孔56内には、押圧部材72が軸方向の摺動を許容するようにして係合されている。押圧部材72は、略円筒状に形成される。押圧部材72の内壁面には、押圧球面73が形成される。押圧部材72の押圧球面73が、第2フック部53の係合頭部65の球面68に当接される。
これにより、第2フック部53は、ロッド受入部52に対して、その先端が任意の方向に指向自在に連結される。その結果、術中、第2フック部53の係合頭部65に設けた多角形凹部69に専用の手術器具を嵌合させて、回転させることで、第2フック部53の先端を任意の位置に配置することが可能になる。そして、セットスクリュー63をロッド受入部52の雌ねじ部62、62にねじ込み、ロッド5を押圧部材72と共に第2フック部53側に向かって移動させる。その結果、押圧部材72の押圧球面73が第2フック部53の係合頭部65の球面68を押圧する。これと同時に、係合頭部65の球面68が挿通孔56の係止球面58を押圧することで、第2フック部53は、その先端が指向する方向がロッド受入部52に対して任意の方向に位置決めされた状態で固定される。そしてこの作用と同時に、ロッド5が、第2フック部材50のロッド受入部52(溝部55)に一体的に連結(固定)される。
なお、第2フック部材50の第2フック部53の内側には、幅方向略中央部に縦方向に沿って突起部75が突設されている。この突起部75は薄い板状に形成されても良いし、先端が鋭利となる断面三角形状に形成されても良く、椎弓板に容易に食い込むような形状に形成される。一方、第1フック部材3の第1フック部11の内側にも、第2フック部材50の第2フック部53と同様に、その幅方向略中央部に縦方向に沿って突起部75が突設されている。
第2フック部材50のロッド受入部52の外壁面からロッド5の軸方向、すなわち溝部55の延びる方向に沿ってねじ軸部材6が延びている。当該ねじ軸部材6は、溝部55よりも一端側(第2フック部53側)に位置している。当該ねじ軸部材6が、第1フック部材3の第1本体部10に設けた貫通孔13に挿通される。このとき、第1フック部材3の第1フック部11の先端と、第2フック部材50の第2フック部53の先端とが対向する。ねじ軸部材6の長手方向端部にナット部材77がねじ込まれている。そして、図示しない手術器具にて、ナット部材77を回動させて、該ナット部材77と共に第1フック部材3をねじ軸部材6に沿って第2フック部材50に向かって移動させる。その結果、椎弓板を、第1フック部材3及び第2フック部材50により、頭側及び尾側から圧縮するように挟持することができる。
なお、図6に示す実施形態を採用してもよい。詳しくは、第2フック部材50のロッド受入部52の外壁面から軸部材80を突設させる。その軸部材80が第1フック部材3(第1本体部10)の貫通孔13に挿通される。一方、第1フック部材3(第1本体部10)の他端側壁部に雌ねじ部82が貫通孔13に向かって貫通するように形成される。この雌ねじ部82にセットスクリュー83がねじ込まれる。そして、第1フック部材3及び第2フック部材50により、椎弓板を挟み込むように配置した後、図示しない手術器具にて、第1フック部材3及び第2フック部材50に対して、互いに近接する方向に圧縮荷重を付与する。続いてその状態を維持しながら、セットスクリュー83をねじ込み、軸部材80を第1フック部材3(第1本体部10)の貫通孔13の底面に押し付けることで、第1フック部材3を軸部材80に対して固定する。その結果、椎弓板を、第1フック部材3及び第2フック部材50により、頭側及び尾側から圧縮するように挟持することができる。
以上説明した、第2実施形態に係る脊椎固定システム1Bにおいても、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aと同様に、一対の第1及び第2フック部材3、50により、椎骨全体の中で、比較的強度の高い椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合して脊椎を固定することができる。その結果、脊椎への固定力を向上させることができ、しかも、脊椎に対して安定した固定力を付与することができる。
また、第2実施形態に係る脊椎固定システム1Bにおいても、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aと同様に、一対の第1及び第2フック部材3、50を椎弓板に対して頭側及び尾側から挟み込むように配置する際、第2フック部材50においては、第2フック部53がロッド受入部52に対して、その先端が任意の方向に指向自在に連結されているので、第2フック部53を、椎弓板の意図する位置に正確に係合させることができる。
さらに、第2実施形態に係る脊椎固定システム1Bでは、第1及び第2フック部材3、50の第1及び第2フック部11、53の内側であって、その幅方向略中央部に縦方向に沿う突起部75、75がそれぞれ突設されている。そして、一対の第1及び第2フック部材3、50により、椎弓板を頭側及び尾側から挟み込み圧縮するように配置した際、これら突起部75、75が椎弓板に食い込むために、第1及び第2フック部材3、50による椎弓板への固定力をさらに向上させることができる。
次に、第3実施形態に係る脊椎固定システム1Cを図7及び図8に基づいて説明する。第3実施形態に係る脊椎固定システム1Cを説明する際には、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aとの相違点のみを説明する。
第3実施形態に係る脊椎固定システム1Cでは、先端が互い対向して配置される一対の第1及び第2フック部材90、91と、該これら第1及び第2フック部材90、91に連結され、ロッド5を受け入れるロッド受入部材92と、を備えている。これら第1及び第2フック部材90、91は、略同じ構成に形成される。そのため、第1フック部材90の構成のみを説明して、第2フック部材91の構成の説明を省略する。第1フック部材90は、断面略矩形状であって、ロッド5の軸方向に沿って延びる第1アーム部96と、該第1アーム部96の長手方向端部から一端側に延びる第1フック部95と、を備えている。第1アーム部96には、長孔101が形成される。第1アーム部96の長孔101の幅長は、後述する、伸縮支持部106の伸縮軸部119の外径より小さく、その伸縮軸部119に設けた平面部がクリアランスを有して挿通できる程度に設定される。第1フック部95によって、頭側または尾側から椎弓板を脊柱管内から引っ掛けるように係合することができる。なお、図7に示すように、第1フック部材90において、第1フック部95の幅長を、第1アーム部96の幅長よりも小さく構成してもよい。
ロッド受入部材92は、ロッド5を受け入れる溝部108を有するロッド受入部105と、第1及び第2フック部材90、91の第1及び第2アーム部96、99の長孔101、101内に挿通される伸縮軸部119を有する伸縮支持部106と、を備えている。ロッド受入部105には、第1及び第2フック部材90、91側とは反対側の他端面を開放したU字状の溝部108が、ロッド5の軸方向に沿って形成される。当該溝部108にロッド5を受け入れる。該溝部108の底部には、ロッド受入部105を貫通するようにして挿通孔110が形成される。この挿通孔110内に、後述する、伸縮支持部106(支持本体部118)の係合頭部123及び押圧部材130が係合される。挿通孔110の内壁面には、伸縮支持部106(支持本体部118)の係合頭部123に設けた球面126を係止する係止球面111が形成される。
ロッド受入部105において、溝部108を境に対向する壁部113、113の内壁面に、雌ねじ部114、114がそれぞれ形成される。この雌ねじ部114、114に、セットスクリュー115がねじ込まれる。そして、該セットスクリュー115により、ロッド受入部105内に位置するロッド5をその溝部108の底部に向かって移動させる。その結果、このセットスクリュー115により、ロッド受入部105内に配置される、後述の押圧部材130を押圧して押し下げることで、ロッド5をロッド受入部材92(ロッド受入部105の溝部108)に一体的に連結(固定)することができる。伸縮支持部106は、ロッド受入部105の一端面から延びている。伸縮支持部106は、全体として、段付き円柱状に形成される。伸縮支持部106はその全長が伸縮可能に構成される。詳しくは、伸縮支持部106は、係合頭部123を有する支持本体部118と、該支持本体部118と螺合されて一端側に延び、第1及び第2フック部材90、91の第1及び第2アーム部96、99の長孔101、101に挿通される伸縮軸部119と、から構成される。支持本体部118は円柱状に形成される。支持本体部118の他端には、球状の係合頭部123が一体的に接続されている。この係合頭部123が、ロッド受入部105の挿通孔110内に回動自在に嵌入される。
支持本体部118の係合頭部123は、その頂部に形成される平面部125と、平面部125から連続して形成される球面126と、を備えている。この平面部125には、多角形凹部127が設けられている。この多角形凹部127に専用の手術器具を嵌合して、手術器具を回転させることで支持本体部118を回転させることができる。ロッド受入部105は、伸縮支持部106に対して、その溝部108が延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその溝部108の延びる方向が任意の方向に向いた状態で固定可能(一体的に連結可能)に構成される。その連結構造を詳しく説明する。ロッド受入部105の挿通孔110内には、押圧部材130が軸方向の摺動を許容するようにして係合されている。押圧部材130の内壁面には、押圧球面131が形成される。押圧部材130の押圧球面131が、支持本体部118の係合頭部123の球面126に当接される。
これにより、ロッド受入部105は、伸縮支持部106に対して、その溝部108が延びる方向が任意の方向に指向自在に連結される。そして、セットスクリュー115をロッド受入部105の雌ねじ部114、114にねじ込み、ロッド5を押圧部材130と共に伸縮支持部106側に向かって移動させる。その結果、押圧部材130の押圧球面131が伸縮支持部106(支持本体部118)の係合頭部123の球面126を押圧する。これと同時に、係合頭部123の球面126が挿通孔110の係止球面111を押圧することで、ロッド受入部105は、伸縮支持部106に対して、その溝部108が延びる方向が任意の方向に位置決めされた状態で連結、固定される。そしてこの作用と同時に、ロッド5が、ロッド受入部材92のロッド受入部105(溝部108)に一体的に連結(固定)される。
また、伸縮支持部106の支持本体部118には、その一端面から雌ねじ部134が所定深さで形成されている。伸縮軸部119の外径は、支持本体部118の外径よりも小径に形成されている。伸縮軸部119の他端側には、支持本体部118の雌ねじ部134に螺合される雄ねじ部135が形成されている。伸縮軸部119であって、雄ねじ部135から一端側の外周面には、平面部(図示略)が形成される。伸縮軸部119の一端部には、第1及び第2フック部材90、91の第1及び第2アーム部96、99の幅長よりも大きい外径を有する円板状の係止部138が一体的に接続されている。伸縮支持部106の伸縮軸部119が、第1及び第2フック部材90、91の第1及び第2アーム部96、99の長孔101、101に挿通される。また、伸縮支持部106の支持本体部118の一端と伸縮軸部119の係止部138との間に、第1及び第2フック部材90、91の第1及び第2アーム部96、99が重なるように挟持される。そして、図7から解るように、伸縮支持部106の伸縮軸部119が、第1及び第2フック部材90、91の第1及び第2アーム部96、99の長孔101、101にそれぞれ挿通されると、伸縮軸部119の平面部と長孔101の対向する壁面のいずれか一方との間のクリアランス相当分、第1及び第2フック部材90、91は、伸縮支持部106に対して所定角度の範囲内で回動可能となる一方、伸縮支持部106の伸縮軸部119が回転不能となる。
そして、一対の第1及び第2フック部材90、91による椎弓板への挟み込み位置が決定すると、伸縮支持部106の支持本体部118の多角形凹部127に専用の手術器具を嵌合して、当該手術器具を回転させることで支持本体部118を回転させる。すると、支持本体部118の雌ねじ部134と伸縮軸部119の雄ねじ部135とのねじ嵌合、及び伸縮軸部119が回転不能に第1及び第2アーム部96、99の長孔101、101に挿通されていることから、伸縮軸部119が支持本体部118内に入り込むように移動する(伸縮支持部106の全長が短くなる)。これにより、第1及び第2フック部材90、91の第1及び第2アーム部96、99が、伸縮支持部106の支持本体部118の一端と伸縮軸部119の係止部138との間に強固に挟持されて、その位置がそれぞれ固定される。
以上説明した、第3実施形態に係る脊椎固定システム1Cにおいても、第1実施形態に係る脊椎固定システム1Aと同様に、一対の第1及び第2フック部材90、91により、椎骨全体の中で、比較的強度の高い椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合して脊椎を固定することができる。その結果、脊椎への固定力を向上させることができ、しかも、脊椎に対して安定した固定力を付与することができる。
また、第3実施形態に係る脊椎固定システム1Cでは、第1及び第2フック部材90、91が、伸縮支持部106に対して所定角度の範囲内で回動可能に支持されているので、一対の第1及び第2フック部材90、91を椎弓板に対して頭側及び尾側から挟み込むように配置する際、第1及び第2フック部95、98を、所定の角度の範囲内で、椎弓板の意図する位置に正確に係合させることができる。
さらに、第3実施形態に係る脊椎固定システム1Bでは、ロッド受入部材92において、ロッド受入部105が、伸縮支持部106に対して、その溝部108が延びる方向が任意の方向に指向自在(首振り自在)で、且つその溝部108の延びる方向が任意の方向に向いた状態で固定可能(一体的に連結可能)に構成される。これにより、ロッド5を、各ロッド受入部材92のロッド受入部105(溝部108)に容易に受け入れることができ、ロッド5と各ロッド受入部材92とを容易に連結して固定することが可能になる。
以上説明した、第1~第3実施形態に係る脊椎固定システム1A、1B、1Cは、脊柱側彎症や、後彎症等の脊柱変形を矯正固定するために、脊柱の比較的長い範囲を固定する脊柱変形矯正固定システムとして採用されているが、他の脊椎疾病、例えば脊椎すべり症や脊椎骨折等の際、脊柱を比較的短い範囲で固定して安定化させるシステムとして採用することもできる。
1A、1B、1C 脊椎固定システム,3、90 第1フック部材,4、50、91 第2フック部材,5 ロッド,6 ねじ軸部材,11、95 第1フック部,16、53、98 第2フック部,20、52、105 ロッド受入部,22、55、108 溝部,92 ロッド受入部材,106 伸縮支持部(支持部)

Claims (2)

  1. 椎弓板を頭側及び尾側から挟み込むように係合する一対のフック部材と、
    該フック部材に連結され、脊柱の軸方向に沿って延びるロッドと、
    を備え
    前記一対のフック部材に連結され、前記ロッドを受け入れるロッド受入部材を備え、
    前記ロッド受入部材は、前記ロッドを受け入れる溝部を有するロッド受入部と、該ロッド受入部と前記一対のフック部材とを連結する支持部と、を有し、
    前記ロッド受入部は、前記支持部に対して、前記溝部の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つ前記溝部の延びる方向が任意の方向に向いた状態で固定可能に構成されていることを特徴とする脊椎固定システム。
  2. 前記一対のフック部材は、互いに近接及び離反自在に連結されていることを特徴とする請求項1に記載の脊椎固定システム。
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