JP7217891B2 - 脊椎固定システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、脊柱変形を矯正して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。そこで、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。

一般に、脊柱変形矯正固定システムは、脊柱の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と、各椎骨の椎弓根または横突起等に引っ掛ける複数のフック部材と、各スクリュー及び各フック部材のトップオープン溝部に連結され、脊柱の軸方向に沿って延び、また左右方向に間隔を置いて配置される一対のロッドと、一対のロッドに対してねじれ方向の剛性を高めるために各ロッド間に架橋される連結器（特許文献１参照）と、を備えたものが採用されている。また、ロッドと、スクリュー及びフック部材との連結には、セットスクリューが採用されている。そして、ロッドをスクリュー及びフック部材のトップオープン溝部に連結する際には、ロッドを、スクリュー及びフック部材のトップオープン溝部内に係合させた後、セットスクリューを、そのトップオープン溝部の内壁面に設けた雌ねじ部に螺合することで、ロッドをトップオープン溝部の底面に押圧して、ロッドと、スクリュー及びフック部材とを連結している。

特許第４９０７３５２号公報

しかしながら、従来の脊柱変形矯正固定システムでは、各ロッド間を架橋する連結器を備えており、一対のロッドに対するねじれ方向の剛性は確保されているが、ロッドの、各スクリュー及び各フック部材に対する摺動方向の緩みや、各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、脊柱への安定した矯正固定（固定力）に対して信頼性が欠けている。しかも、従来の脊柱変形矯正固定システムでは、脊柱変形を、ねじれを含む３次元的に矯正するための手術手技が非常に難しく煩雑となり、その結果として、手術時間が長くなり、患者への負担が増大する懸念がある。

そして、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、手術手技を容易にしつつ、脊椎への安定した固定に対する信頼性を向上させ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）脊柱を構成する各椎骨を支持する支持要素と、脊柱の軸方向に沿って延び、前記各支持要素に連結されるロッドと、を備える脊椎固定システムであって、前記ロッドに着脱自在に連結されるコネクタと、該コネクタに連結され、椎弓に係合されるフック部材と、を備え、前記コネクタは、前記ロッドの軸方向と略直交する方向に延びるアーム部と、該アーム部に一体的に接続され、前記ロッドを受け入れるべく上面を開放したＵ字状の溝部を有するロッド受入部と、を備え、前記フック部材は、前記コネクタの前記アーム部を受け入れるべく上面を開放したＵ字状の溝部を有するアーム受入部と、該アーム受入部と一体的に接続され、前記椎弓の椎弓板に脊柱管内から引っ掛けるように係合されるフック部と、を備え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、ロッドにコネクタを介して連結され、椎弓に係合されるフック部材を備えているので、本脊椎固定システムによる、脊椎への固定力を向上させることができる。なお、フック部材は、椎弓の椎弓板に脊柱管内から引っ掛けるように係合される。
具体的に説明すると、一般的な脊柱変形矯正固定システムでは、ロッドが、セットスクリューを用いて、支持要素である、例えばスクリューやフック部材のトップオープン溝部に押圧されることで、ロッドがスクリューやフック部材に連結されて、脊柱変形を矯正固定している。これに対して、（１）項に記載の脊椎固定システムにおいては、ロッドにコネクタを介して連結され、椎弓板に係合されるフック部材を備えているので、ロッドに外力が作用した際、その外力を、コネクタ及びフック部材を介して椎弓に分散させることができる。その結果、ロッドの、スクリュー及びフック部材に対する摺動方向の緩みを抑制することができ、しかも、スクリューの椎体に対する抜け方向の緩みを抑制することができる。

（２）（１）項に記載の脊椎固定システムであって、前記フック部材の前記アーム受入部は、前記フック部に対して、前記溝部の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に一体的に連結可能に構成され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、フック部材のアーム受入部は、フック部に対して、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、コネクタのアーム部を、フック部材のアーム受入部内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。

（３）（１）項または（２）項に記載の脊椎固定システムであって、前記コネクタの前記ロッド受入部は、前記アーム部に対して、前記溝部の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に一体的に連結可能に構成されることを特徴とする脊椎固定システム（請求項３の発明に相当）。
（３）項に記載の脊椎固定システムは、コネクタのロッド受入部は、アーム部に対して、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、コネクタのロッド受入部内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。

本発明に係る脊椎固定システムでは、手術手技を容易にすることができ、脊椎への安定した固定に対する信頼性を向上させることができる。

図１は、第１の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２は、第１の実施形態に係る脊椎固定システムに採用したスクリューの斜視図である。 図３は、図２のスクリューにおけるロッド受入部の断面図である。 図４は、図２のスクリューを椎骨にねじ込んだ状態を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る脊椎固定システムに採用した第１フック部材の斜視図である。 図６は、図５の第１フック部材が椎弓の椎弓根に係合した様子を示す斜視図である。 図７は、第１の実施形態に係る脊椎固定システムに採用した第２フック部材の斜視図である。 図８は、図７の第２フック部材が椎弓の椎弓板に係合した様子を示す斜視図である。 図９は、他の実施形態に係る第２フック部材の斜視図である。 図１０は、図９の第２フック部材の断面図である。 図１１は、他の実施形態に係る第１フック部材の斜視図である。 図１２は、第１の実施形態に係る脊椎固定システムに採用したコネクタの斜視図である。 図１３は、他の実施形態に係るコネクタの斜視図である。 図１４は、図１３のコネクタの断面図である。 図１５は、第２の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１６は、第２の実施形態に係る脊椎固定システムに採用したコネクタ及び第２フック部材の斜視図である。 図１７は、図１６のコネクタのロッド受入部にロッドを一体的に連結した状態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１～図１７に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１及び第２実施形態に係る脊椎固定システム１Ａ、１Ｂ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。まず、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａを図１～図１４に基づいて詳細に説明する。図１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、脊柱の軸方向に沿って延びる一対のロッド３、３と、ロッド３に着脱自在に取り付けられ、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４（支持要素）と、ロッド３に着脱自在に取り付けられ、各椎骨の椎弓根または横突起等に係合される第１フック部材５（支持要素）と、ロッド３に着脱自在に取り付けられるコネクタ６Ａと、該コネクタ６Ａに連結され、椎弓の椎弓板に係合される第２フック部材７Ａと、を備えている。

なお、第１フック部材５は、必要に応じて採用される。すなわち、側彎症等の症例に対しては、基本的にスクリュー４が採用されるが、例えば、椎弓根の外径が小さく、スクリュー４が椎弓根にねじ込むことができない場合などは、椎弓根または横突起（図６では椎弓根）に引っ掛けるように係合される第１フック部材５が採用される。これら、ロッド３、スクリュー４、第１フック部材５、コネクタ６Ａ及び第２フック部材７Ａ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。

図１及び図４に示すように、ロッド３は、脊柱の軸方向に沿って延び、各椎弓の棘突起を境に左右向両側に一対配置されている。ロッド３は、断面略円形状に形成される。ロッド３の外径及び長さは、術者にて脊柱変形に対する矯正範囲等に基づいて適宜選択して、決定される。図４から解るように、スクリュー４は、脊柱の後方から各椎骨の椎弓根を介して椎体にねじ込まれるものである。該スクリュー４は、一般に、ペディクルスクリューとも称される。図２及び図３に示すように、スクリュー４は、ロッド３を受け入れる溝部１３を有するロッド受入部１０と、該ロッド受入部１０に連結され、椎骨の椎弓根を介して椎体にねじ込まれるスクリュー部１１と、を備えている。

ロッド受入部１０は、ブロック状に形成される。ロッド受入部１０には、スクリュー部１１側とは反対側の一端面を開放したＵ字状の溝部１３がロッド３の軸方向に沿って形成される。当該溝部１３にロッド３を受け入れる。該溝部１３の底部には、挿通孔１５が貫通して形成される。この挿通孔１５内に、後述する、スクリュー部１１の係合頭部２２及び押圧部材３２が係合される。該挿通孔１５の内壁面には、スクリュー部１１の係合頭部２２に設けた球面２９を係止する係止球面１６が形成される。また、ロッド受入部１０において、溝部１３を境に対向する壁部１７、１７の内壁面には、雌ねじ部１８がそれぞれ形成される。この雌ねじ部１８に、セットスクリュー１９がねじ込まれる。そして、該セットスクリュー１９により、ロッド受入部１０内に位置するロッド３をその溝部１３の底部に向かって移動させ、該ロッド受入部１０内に配置される、後述の押圧部材３２を押し下げて押圧することで、ロッド３をスクリュー４に一体的に連結することができる。

スクリュー部１１は、ロッド受入部１０の他端面から延びている。スクリュー部１１は、ロッド受入部１０の挿通孔１５内に係合される係合頭部２２と、該係合頭部２２と接続部２４を介して一体的に接続される雄ねじ部２３と、を備えている。スクリュー部１１の係合頭部２２には、その頂部に形成される平面部２８と、平面部２８から連続して形成される球面２９と、を備えている。ロッド受入部１０は、スクリュー部１１に対して、Ｕ字状の溝部１３の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に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１０の挿通孔１５内に、押圧部材３２が軸方向に摺動自在に係合されている。押圧部材３２は略円筒状であって、その周方向の一部に軸方向に延び、内外を連通させる切欠き部３４が形成される。押圧部材３２の内壁面には、押圧球面３５が形成される。押圧部材３２の押圧球面３５が、スクリュー部１１の係合頭部２２の球面２９に当接される。

これにより、ロッド受入部１０は、スクリュー部１１に対して、雌ねじ部１８の軸線方向の周りを回動自在に連結される。また、ロッド受入部１０は、スクリュー部１１に対して、所定角度の範囲内で全方向に揺動自在に連結される。そして、セットスクリュー１９をロッド受入部１０の雌ねじ部１８にねじ込み、ロッド３を押圧部材３２と共にスクリュー部１１側に向かって移動させることにより、押圧部材３２の押圧球面３５がスクリュー部１１の係合頭部２２の球面２９を押圧すると共に該係合頭部２２の球面２９が挿通孔１５の係止球面１６を押圧することで、ロッド受入部１０は、その溝部１３の延びる方向がスクリュー部１１に対して任意の位置に位置決めされて一体的に連結される。そしてこの作用と同時に、ロッド３が、スクリュー４のロッド受入部１０に一体的に連結される。なお、本実施形態に採用されるスクリュー４は、ロッド受入部１０が、スクリュー部１１に対して、Ｕ字状の溝部１３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が、ロッド受入部１０が、スクリュー部１１に対して、Ｕ字状の溝部１３の延びる方向に沿ってのみ所定角度の範囲内で、揺動自在に連結されるスクリューを採用することもできる。

図５及び図６に示すように、図１も参照して、第１フック部材５は、椎弓の椎弓根または横突起（図６では椎弓根）に引っ掛けて係合するものである。第１フック部材５は、ロッド３を受け入れる溝部４３を有するロッド受入部４０と、該ロッド受入部４０に一体的に接続される第１フック部４１と、を備えている。ロッド受入部４０は、ブロック状に形成される。ロッド受入部４０には、第１フック部４１側と反対側の一端面を開放したＵ字状の溝部４３がロッド３の軸方向に沿って形成される。このＵ字状の溝部４３にロッド３を受け入れる。ロッド受入部４０において、溝部４３を境に対向する壁部４７、４７の内壁面には、雌ねじ部４８がそれぞれ形成される。この雌ねじ部４８に、セットスクリュー４９がねじ込まれる。

このセットスクリュー４９により、ロッド受入部４０内に位置するロッド３を、該ロッド受入部４０の溝部４３の底面に押圧して、ロッド３を第１フック部材５に一体的に連結している。第１フック部４１は、ロッド受入部４０の他端面から略Ｌ字状で延びている。第１フック部４１の先端は、ロッド受入部４０に設けた溝部４３の延びる方向と同方向に向かって延びている。この第１フック部４１により、椎弓の椎弓根または横突起を係合することができる。なお、第１フック部４１の内側の面に、椎弓の椎弓根または横突起との摩擦力を高めるために、先端が鋭利な凸状部や凹凸部等を縦方向または横方向に、一つ以上形成してもよい。

図７及び図８に示すように、図１も参照して、第２フック部材７Ａは、椎弓の椎弓板を脊柱管内から引っ掛けるように係合するものである。第２フック部材７Ａは、後述するコネクタ６Ａのアーム部８１を受け入れる溝部５３を有するアーム受入部５０と、該アーム受入部５０に一体的に接続される第２フック部５１と、を備えている。アーム受入部５０は、ブロック状に形成される。アーム受入部５０には、第２フック部５１側と反対側の一端面を開放したＵ字状の溝部５３が形成される。該溝部５３は、コネクタ６Ａのアーム部８１の軸方向、すなわちロッド３の軸方向と略直交する方向に沿って形成される。このＵ字状の溝部５３にコネクタ６Ａのアーム部８１を受け入れる。

アーム受入部５０において、溝部５３を境に対向する壁部５７、５７の内壁面には、雌ねじ部５８がそれぞれ形成される。この雌ねじ部５８には、セットスクリュー５９がねじ込まれる。該セットスクリュー５９により、アーム受入部５０内に位置するコネクタ６Ａのアーム部８１を、該アーム受入部５０の溝部５３の底面に押圧して、アーム部８１、ひいてはコネクタ６Ａを第２フック部材７Ａに一体的に連結している。第２フック部５１は、アーム受入部５０の他端面から略Ｌ字状で延びている。第２フック部５１の先端は、アーム受入部５０に設けた溝部５３の延びる方向と略直交する方向に向かって延びている。言い換えれば、第２フック部５１の先端は、アーム受入部５０のいずれか一方の壁部５７側に向かって延びている。この第２フック部５１により、椎弓の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５１の内側の面に、椎弓の椎弓板との摩擦力を高めるために、先端が鋭利な凸状部や凹凸部等を縦方向または横方向に、一つ以上形成してもよい。

次に、他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’を図９及び図１０に基づいて説明する。他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’では、アーム受入部５０が、第２フック部５１に対して、Ｕ字状の溝部５３の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に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。第２フック部５１は、椎弓板に引っ掛けて係合するコ字状フック部６３と、該コ字状フック部６３のアーム受入部５０側の端部に接続部６４を介して一体的に接続され、アーム受入部５０に係合される係合頭部６２と、を備えている。係合頭部６２は球状に形成されており、その頂部に平面部６８が形成される。なお、平面部６８には、平面視多角形状の多角形凹部６７が形成される。

一方、アーム受入部５０の溝部５３の底部には、挿通孔５５が貫通して形成されている。この挿通孔５５内に、第２フック部５１の係合頭部６２が係合される。該挿通孔５５の内壁面には、第２フック部５１の係合頭部６２に設けた球面６９を係止する係止球面５６が形成される。挿通孔５５内には、その軸方向に摺動自在に押圧部材７２が係合されている。押圧部材７２は略円筒状であって、その周方向の一部に軸方向に延び、内外を連通させる切欠き部７４が形成される。押圧部材７２の内壁面には、押圧球面７５が形成される。押圧部材７２の押圧球面７５が、第２フック部５１の係合頭部６２の球面６９に当接される。なお、アーム受入部５０と第２フック部５１とは、第２フック部５１の係合頭部６２側からアーム受入部５０の挿通孔５５内に嵌入して組み付けられる。

これにより、アーム受入部５０は、第２フック部５１に対して、アーム受入部５０の雌ねじ部５８の軸線方向の周りを回動自在に連結される。また、アーム受入部５０は、第２フック部５１に対して、所定角度の範囲内で全方向に揺動自在に連結される。そして、セットスクリュー５９をアーム受入部５０の雌ねじ部５８にねじ込み、コネクタ６Ａのアーム部８１を押圧部材７２と共に第２フック部５１側に向かって移動させることにより、押圧部材７２の押圧球面７５が第２フック部５１の係合頭部６２の球面６９を押圧すると共に該係合頭部６２の球面６９が挿通孔５５の係止球面５６を押圧することで、アーム受入部５０は、その溝部５３の延びる方向が第２フック部５１に対して任意の位置に位置決めされて一体的に連結される。そして、この作用と同時に、後述のコネクタ６Ａのアーム部８１が、第２フック部材７Ａ’のアーム受入部５０に一体的に連結される。

なお、前記第１フック部材５においても、他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’と同様の実施形態を採用することができる。要するに、図１１に示すように、他の実施形態に係る第１フック部材５’においても、ロッド受入部４０が、第１フック部４１に対して、Ｕ字状の溝部４３の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に一体的に連結可能に構成される。その連結構造は、他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’と同等であるのでここでの説明を省略する。

図１２に示すように、図１も参照して、コネクタ６Ａは、ロッド３を受け入れる溝部８３を有するロッド受入部８０と、該ロッド受入部８０に一体的に接続されるアーム部８１と、を備えている。コネクタ６Ａのロッド受入部８０は、第１フック部材５のロッド受入部４０と略同様に形成される。コネクタ６Ａのロッド受入部８０は、ブロック状に形成される。ロッド受入部８０には、一端面を開放したＵ字状の溝部８３がロッド３の軸方向に沿って形成される。このＵ字状の溝部８３にロッド３を受け入れる。ロッド受入部８０において、溝部８３を境に対向する壁部８７、８７の内壁面には、雌ねじ部８８がそれぞれ形成される。この雌ねじ部８８には、セットスクリュー８９がねじ込まれる。該セットスクリュー８９により、ロッド受入部８０内に位置するロッド３を、該ロッド受入部８０の溝部８３の底面に押圧して、ロッド３をコネクタ６Ａに連結している。アーム部８１は、ロッド受入部８０の一対の壁部８７、８７のうち一方の壁部８７の外壁面であって、溝部８３の底面付近の位置から一体的に突設されている。アーム部８１は、断面円形状に形成される。アーム部８１は、ロッド３の軸方向と略直交する方向、すなわち、溝部８３の延びる方向と略直交する方向に沿って延びている。

次に、他の実施形態に係るコネクタ６Ａ’を図１３及び図１４に基づいて説明する。他の実施形態に係るコネクタ６Ａ’では、ロッド受入部８０が、アーム部８１に対して、Ｕ字状の溝部８３の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に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。アーム部８１は、Ｌ字状を呈し、ロッド受入部８０に係合される係合頭部９２と、該係合頭部９２から接続部９４を介してロッド３と略直交する方向に延びるアーム本体部９３と、を備えている。係合頭部９２は球状に形成されており、その頂部に平面部９８が形成される。なお、平面部９８には、平面視多角形状の多角形凹部９７が形成される。アーム本体部９３は断面円形状に形成される。

一方、ロッド受入部８０の溝部８３の底部には、挿通孔８５が貫通して形成されている。この挿通孔８５内に、アーム部８１の係合頭部９２が係合される。該挿通孔８５の内壁面には、アーム部８１の係合頭部９２に設けた球面９９を係止する係止球面８６が形成される。挿通孔８５内には、軸方向に摺動自在に押圧部材１０２が係合されている。押圧部材１０２は略円筒状であって、その周方向の一部に軸方向に延び、内外を連通させる切欠き部１０４が形成される。押圧部材１０２の内壁面には、押圧球面１０５が形成される。押圧部材１０２の押圧球面１０５が、アーム部８１の係合頭部９２の球面９９に当接される。なお、ロッド受入部８０とアーム部８１とは、アーム部８１の係合頭部９２側からロッド受入部８０の挿通孔８５内に嵌入して組み付けられる。

これにより、ロッド受入部８０は、アーム部８１（係合頭部９２）に対して、ロッド受入部８０の雌ねじ部８８の軸線方向の周りを回動自在に連結される。また、ロッド受入部８０は、アーム部８１に対して、所定角度の範囲内で全方向に揺動自在に連結される。そして、セットスクリュー８９をロッド受入部８０の雌ねじ部８８にねじ込み、ロッド３を押圧部材１０２と共にアーム部８１側に向かって移動させることにより、押圧部材１０２の押圧球面１０５がアーム部８１の係合頭部９２の球面９９を押圧すると共に該係合頭部９２の球面９９が挿通孔８５の係止球面８６を押圧することで、ロッド受入部８０は、その溝部８３が延びる方向がアーム部８１に対して任意の位置に位置決めされて一体的に連結される。そしてこの作用と同時に、ロッド３が、コネクタ６Ａ’のロッド受入部８０に一体的に連結される。

次に、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａによる、基本的な脊柱の矯正固定方法を説明する。
まず、脊柱の矯正範囲として選択された複数の椎骨に対して、後方から、スクリュー４を各椎弓の、一対の椎弓根または一方の椎弓根を介して椎体にねじ込む。なお、スクリュー４が椎弓根にねじ込むことができない場合などは、第１フック部材５の第１フック部４１を、各椎弓の椎弓根または横突起に、頭側または尾側から引っ掛けるようにして係合する。
次に、各椎弓の椎弓根を介して椎体にねじ込まれた各スクリュー４に対して、脊柱の軸方向に沿って、互いに離反する方向に荷重を付与して、側彎に対して矯正する。
次に、この矯正状態を維持しながら、適宜部位が大きく屈曲されたロッド３を各スクリュー４のロッド受入部１０、及び各第１フック部材５のロッド受入部４０内に係合する。続いて、対応するセットスクリュー１９、４９を、各スクリュー４のロッド受入部１０の雌ねじ部１８、及び各第１フック部材５のロッド受入部４０の雌ねじ部４８にそれぞれ螺合して、ロッド３と、各スクリュー４及び各第１フック部材５とを仮止めする。

このとき、スクリュー４は、ロッド受入部１０がスクリュー部１１に対して、Ｕ字状の溝部１３の延びる方向が任意の方向に指向自在（首振り自在）に連結されているので、ロッド３を各スクリュー４のロッド受入部１０内に容易に係合することができる。また、第１フック部材５においても、他の実施形態に係る第１フック部材５’を採用すれば、ロッド受入部４０が第１フック部４１に対して、Ｕ字状の溝部４３の延びる方向が任意の方向に指向自在（首振り自在）に連結されているので、ロッド３を各第１フック部材５’のロッド受入部４０内に容易に係合することができる。
次に、必要に応じて、再び、各スクリュー４に対して、脊柱の軸方向に沿って、互いに離反する方向、または近接する方向に荷重を付与して、側彎に対してさらに矯正する。続いて、専用の手術器具（図示略）によりロッド３を把持して、ロッド３を患者の左右方向に沿って回旋させることで、脊柱のねじれを矯正する。

次に、各スクリュー４のロッド受入部１０、及び各第１フック部材５のロッド受入部４０に仮締めされたセットスクリュー１９、４９を本締めする。その結果、各スクリュー４においては、ロッド受入部１０とスクリュー部１１とが一体的に連結され、また他の実施形態の第１フック部材５’が採用されていれば、当該第１フック部材５’において、ロッド受入部４０と第１フック部４１とが一体的に連結される。そしてこれと同時に、ロッド３と、各スクリュー４及び各第１フック部材５（５’）とが一体的に連結される。

次に、ロッド３の軸方向に沿う適宜位置にコネクタ６Ａのロッド受入部８０を係合させて、セットスクリュー８９をコネクタ６Ａのロッド受入部８０の雌ねじ部８８に仮締めして、ロッド３をコネクタ６Ａのロッド受入部８０内に仮止めする。続いて、コネクタ６Ａのアーム部８１をロッド３の軸線周りに回動させて、椎弓から離れた位置にて保持しておき、第２フック部材７Ａの第２フック部５１を脊柱管内から椎弓板に引っ掛けるように係合する。続いて、その状態を維持して、コネクタ６Ａのアーム部８１をロッド３の軸線周りに回動させると共に第２フック部材７Ａのアーム受入部５０内に係合して、セットスクリュー５９をアーム受入部５０の雌ねじ部５８にねじ込み、コネクタ６Ａのアーム部８１の軸方向に沿う任意の位置を第２フック部材７Ａのアーム受入部５０に一体的に連結する。続いて、コネクタ６Ａのロッド受入部８０の雌ねじ部８８に仮締めしていたセットスクリュー８９を本締めして、コネクタ６Ａとロッド３とを一体的に連結する。

このとき、前記コネクタ６Ａにおいて、他の実施形態に係るコネクタ６Ａ’（図１３及び図１４参照）を採用すれば、ロッド受入部８０が、アーム部８１に対して、Ｕ字状の溝部８３の延びる方向が任意の方向に指向自在（首振り自在）に連結されており、前記第２フック部材７Ａにおいても、他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’（図９及び図１０参照）を採用すれば、アーム受入部５０が、第２フック部５１に対して、Ｕ字状の溝部５３の延びる方向が任意の方向に指向自在（首振り自在）に連結されているので、ロッド３と第２フック部材７Ａ’とを容易にコネクタ６Ａ’を介して一体的に連結することが可能になる。なお、他の実施形態に係るコネクタ６Ａ’を採用した際には、コネクタ６Ａ’のロッド受入部８０にロッド３を一体的に連結するためにセットスクリュー８９を本締めしたときに、コネクタ６Ａ’のロッド受入部８０とアーム部８１とが一体的に連結される。また、他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’を採用した際には、コネクタ６Ａ’のアーム部８１を第２フック部材７Ａ’のアーム受入部５０に一体的に連結するためにセットスクリュー５９を本締めしたときに、第２フック部材７Ａ’のアーム受入部５０と第２フック部５１とが一体的に連結される。

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、特に、ロッド３にコネクタ６Ａを介して連結され、椎骨の椎弓板に係合される第２フック部材７Ａ（７Ａ’）を備えているので、ロッド３に外力が作用した際、その外力を、コネクタ６Ａ及び第２フック部材７Ａ（７Ａ’）を介して比較的強度の高い椎弓板に分散させることができる。その結果、ロッド３の、スクリュー４及び第１フック部材５（５’）に対する摺動方向の緩みを抑制することができ、スクリュー４の椎体に対する抜け方向の緩みを抑制することができる。要するに、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａでは、脊柱（脊椎）への矯正固定力を向上させ、ひいては、脊柱（脊椎）への安定した矯正固定に対する信頼性を向上させることができる。

また、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａは、脊柱変形症に対して全症例に対応可能となるが、近年増加している、高齢者で骨粗鬆症が進行している側彎症の場合は、同時に後彎症も併発しており、椎弓根を介して椎体にねじ込まれているスクリュー４が椎体から抜けやすくなる、という懸念がある。これを対策するために、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａでは、脊柱管内から椎弓板に引っ掛けるように係合される第２フック部材７Ａ（７Ａ’）を備えており、この第２フック部材７Ａ（７Ａ’）を椎骨の中でも比較的強度の高い椎弓板に簡便に設置して、脊椎への固定力を増加させることが可能になる。さらに、現在、脊椎固定システムによる固定力の増加目的でポリエチレン製テープが使用されているが、このテープを使用する際には、このテープを脊柱管内の神経周辺に通さなければならず、手術手技が相当煩雑となる。これに対して、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａでは、椎弓板に第２フック部材７Ａ（７Ａ’）を引っ掛けるように係合しているために、安全性がはるかに向上すると共に手術手技も簡単となる。

また、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａでは、他の実施形態に係る第１フック部材５’（図１１参照）を採用すれば、ロッド受入部４０が、第１フック部４１に対して、Ｕ字状の溝部４３の延びる方向が任意の方向に指向自在（首振り自在）に連結されているので、ロッド３を各第１フック部４１のロッド受入部４０（溝部４３）内に容易に係合することができる。また、他の実施形態に係るコネクタ６Ａ’（図１３及び図１４参照）を採用すれば、ロッド受入部８０が、アーム部８１に対して、Ｕ字状の溝部８３の延びる方向が任意の方向に指向自在（首振り自在）に連結され、また他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’（図９及び図１０参照）を採用すれば、アーム受入部５０が、第２フック部５１に対して、Ｕ字状の溝部５３の延びる方向が任意の方向に指向自在（首振り自在）に連結されているので、ロッド３と第２フック部材７Ａ’とを容易にコネクタ６Ａ’を介して一体的に連結することが可能になる。

要するに、脊柱変形矯正固定術では、各スクリュー４及び各ロッド３等により、変形した脊柱を矯正しつつ固定する必要があるが、ロッド３を、各スクリュー４及び各第１フック部材５のロッド受入部１０、４０に係合させる操作には、熟練を必要とする高度なテクニックが必要とされる。しかしながら、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａでは、他の実施形態に係る第１フック部材５’、コネクタ６Ａ’及び第２フック部材７Ａ’を採用することで、ロッド３、各スクリュー４、各第１フック部材５’、コネクタ６Ａ’、及び第２フック部材７Ａ’の連結が容易となる。これにより、脊柱変形矯正固定術における手術手技が高度なテクニックを必要とせず、その結果、手術時間を短縮することができ、患者への負担を軽減させることができる。

なお、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａでは、ロッド３の外径と、コネクタ６Ａ（６Ａ’）のアーム部８１の外径とを同一にすることで、他の実施形態に係る第１フック部材５’（図１１参照）と、他の実施形態に係る第２フック部材７Ａ’（図９参照）とを共通化させて、同一部材にすることができる。これにより、術中、術者が、対応するフック部材５’、７Ａ’を適宜選択する必要がなく、手術時間の短縮に寄与できる。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７Ａ（７Ａ’）は、椎弓の脊柱管内から椎弓板に引っ掛けるように係合されているが、椎弓の椎弓根や横突起等に引っ掛けるように係合してもよい。

次に、第２実施形態に係る脊椎固定システム１Ｂを図１５～図１７に基づいて詳細に説明する。当該第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。該第２実施形態に係る脊椎固定システム１Ｂでは、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａに採用したコネクタ６Ａ（６Ａ’）及び第２フック部材７Ａ（７Ａ’）が相違される。

第２実施形態に係る脊椎固定システム１Ｂに採用したコネクタ６Ｂは、ロッド３と略直交する方向に延びるアーム部１１０と、該アーム部１１０の長手方向両端部に設けられ、第２フック部材７Ｂの第２フック部１２１側を開放する溝部１１３を有するロッド受入部１１１と、を備えている。アーム部１１０は、一対のロッド３、３に架け渡される。アーム部１１０は、断面略矩形状に形成される。各ロッド受入部１１１の溝部１１３は、ロッド３の軸方向に沿って形成される。これらの溝部１１３、１１３に一対のロッド３、３をそれぞれ受け入れる。各ロッド受入部１１１には、溝部１１３に向かって貫通する雌ねじ部１１５が形成される。該雌ねじ部１１５に固定ねじ１１６が螺合される。固定ねじ１１６の先端は円錐状に形成される。

そして、図１７に示すように、ロッド受入部１１１の溝部１１３内にロッド３を係合させた状態で、固定ねじ１１６をロッド受入部１１１の雌ねじ部１１５にねじ込み、固定ねじ１１６の先端部のテーパ面がロッド３を溝部１１３の内壁面に押圧することで、ロッド３をロッド受入部１１１の溝部１１３に一体的に連結することができる。なお、コネクタ６Ｂのロッド受入部１１１に設けた溝部１１３は、第２フック部材７Ｂの第２フック部１２１側を開放するようにして形成されているので、コネクタ６Ｂのアーム部１１０を一対のロッド３、３に連結する際、容易に、ロッド受入部１１１、１１１の溝部１１３、１１３内に、一対のロッド３、３を係合させることができる。

第２フック部材７Ｂは、アーム部１１０の軸方向に摺動自在に連結される摺動本体部１２０と、摺動本体部１２０から一体的に延び、椎弓の椎弓板に脊柱管内から引っ掛けるように係合される第２フック部１２１と、備えている。摺動本体部１２０は、対向する横板状部１２４、１２４と、該一対の横板状部１２４、１２４の端部に一体的に接続される縦板状部１２５と、からなる略コ字状に形成される。摺動本体部１２０の対向する横板状部１２４、１２４間にアーム部１１０が軸方向に摺動自在に連結される。摺動本体部１２０の対向する横板状部１２４、１２４間の距離は、アーム部１１０の厚みより、当該アーム部１１０が横板状部１２４、１２４間を摺動できる程度に大きく設定される。摺動本体部１２０の対向する横板状部１２４、１２４のうち一方の横板状部１２４の先端には、他方の横板状部１２４の先端に向かって突設するストッパ部（図示略）が形成される。このストッパ部と他方の横板状部１２４の先端との間の距離は、アーム部１１０の厚みよりも若干小さくなっている。

そして、摺動本体部１２０をアーム部１１０に連結する際には、摺動本体部１２０の対向する横板状部１２４、１２４を、互いに拡げるように弾性変形させて、一方の横板状部１２４のストッパ部と、他方の横板状部１２４との間にアーム部１１０を入れ込むようにして連結する。その結果、ストッパ部により摺動本体部１２０がアーム部１１０から抜け落ちることなく、摺動本体部１２０がアーム部１１０の軸方向に沿って摺動可能にアーム部１１０に支持される。第２フック部１２１は、摺動本体部１２０の縦板状部１２５の外壁面に一体的に接続される。第２フック部１２１は、椎弓板を脊柱管内から引っ掛けるようにして係合すべく略Ｌ字状に形成される。なお、図示は省略するが、摺動本体部１２０において、第２フック部１２１側とは反対側の横板状部１２５に雌ねじ部を貫通して設け、該雌ねじ部にセットスクリューをねじ込み、セットスクリューからの押圧により、摺動本体部１２０をアーム部１１０の任意の位置に固定するように構成してもよい。

以上説明した、第２実施形態に係る脊椎固定システム１Ｂでは、コネクタ６Ｂは、ロッド３と略直交する方向に延びるアーム部１１０と、該アーム部１１０の長手方向両端部に設けられ、第２フック部材７Ｂの第２フック部１２１側を開放する溝部１１３を有するロッド受入部１１１と、を備え、第２フック部材７Ｂの摺動本体部１２０が、アーム部１１０の軸方向に沿って摺動自在に連結される。またアーム部１１０の各ロッド受入部１１１、１１１の溝部１１３、１１３に一対のロッド３、３が一体的に連結される。これにより、第１実施形態に係る脊椎固定システム１Ａによる作用効果に加え、一対のロッド３、３に対するねじれ方向の剛性を向上させることができ、脊柱（脊椎）への矯正固定力をさらに向上させ、ひいては、脊柱（脊椎）への安定した矯正固定に対する信頼性をさらに向上させることができる。

なお、以上説明した、第１及び第２実施形態に係る脊椎固定システム１Ａ、１Ｂ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にも採用することができる。

１Ａ、１Ｂ 脊椎固定システム，３ ロッド，４ スクリュー（支持要素），５、５’ 第１フック部材（支持要素），６Ａ、６Ａ’、６Ｂ コネクタ，７Ａ、７Ａ’、７Ｂ 第２フック部材，４０ ロッド受入部，４１ 第１フック部，４３ 溝部，５０ アーム受入部，５１ 第２フック部，５３ 溝部，８０ ロッド受入部，８１ アーム部，８３ 溝部

Claims (3)

1. 脊柱を構成する各椎骨を支持する支持要素と、脊柱の軸方向に沿って延び、前記各支持要素に連結されるロッドと、を備える脊椎固定システムであって、
   前記ロッドに着脱自在に連結されるコネクタと、
   該コネクタに連結され、椎弓に係合されるフック部材と、
   を備え、
   前記コネクタは、前記ロッドの軸方向と略直交する方向に延びるアーム部と、該アーム部に一体的に接続され、前記ロッドを受け入れるべく上面を開放したＵ字状の溝部を有するロッド受入部と、を備え、
   前記フック部材は、前記コネクタの前記アーム部を受け入れるべく上面を開放したＵ字状の溝部を有するアーム受入部と、該アーム受入部と一体的に接続され、前記椎弓の椎弓板に脊柱管内から引っ掛けるように係合されるフック部と、を備えることを特徴とする脊椎固定システム。
2. 前記フック部材の前記アーム受入部は、前記フック部に対して、前記溝部の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に一体的に連結可能に構成され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。
3. 前記コネクタの前記ロッド受入部は、前記アーム部に対して、前記溝部の延びる方向が任意の方向に指向自在で、且つその任意の位置に一体的に連結可能に構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の脊椎固定システム。

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