JPH10225467A - 脊髄インプラント固定組立体 - Google Patents

脊髄インプラント固定組立体

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JPH10225467A
JPH10225467A JP9287212A JP28721297A JPH10225467A JP H10225467 A JPH10225467 A JP H10225467A JP 9287212 A JP9287212 A JP 9287212A JP 28721297 A JP28721297 A JP 28721297A JP H10225467 A JPH10225467 A JP H10225467A
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assembly
seat
insert
bone
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JP9287212A
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Marc Richelsoph
リチェルソフ マーク
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Spinal Innovations
Original Assignee
Spinal Innovations
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    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 脊髄インプラント固定具及びロック機構を提
供する。 【解決手段】 脊髄インプラント固定組立体１０は骨に
固定するためのねじ又はフックのような骨固定部材１２
を有する。ロッド２０の一部分を着座させるためのロッ
ド受け座１６が骨固定部材に作動的に連結される。ナッ
ト２６と係止リングの形態のロック機構２２がロッド受
け座に係合してロッド受け座の内壁を強制的に、座内に
着座させたロッドの周りに輪郭付けしてこれに係合さ
せ、ロッドを内ハウジングに対して係止し且つ固定す
る。１つの実施形態では、係止リングは組立体内に骨固
定要素１２のヘッド部分を固着する。ロッド着座部材を
骨に固定し且つ着座部材の実質的にＵ形座内にロッドの
一部分を着座させることによってロッドを骨に係止する
方法も提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明はインプラント固着装置及
び係止機構に関する。特に、本発明はロッドをインプラ
ントに固着するための、多平面又は固定される係止機構
を提供する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】変形椎
間板病、脊柱側湾症、脊椎炎及び狭窄症を含む種々の状
態のための脊髄の安定化はしばしばインプラントを脊椎
に取り付け、次いで、インプラントを脊髄ロッドに固着
することを必要とする。かかる脊髄固着具は椎骨を固定
することができ少なくとも１つの細長いロッドを次々の
選択された椎骨に連結することによって多数の椎骨にわ
たる脊椎の整列を変えることができる。このようなロッ
ドは多数の椎骨、例えば３つ又は４つの椎骨に及ぶ。し
かしながら、脊髄解剖学的構造は３つ又はそれ以上のイ
ンプラントが直接整列するのを滅多に許さない。この不
整を考慮するために、ロッドは冠状平面に位置決めされ
なければならない。腰椎に見られる矢状平面における解
剖学的構造湾曲では、ロッドを両平面に位置決めさせな
ければならず、相当な努力と手術時間を必要とする。
【０００３】例えば、１９９６年９月１０日に許可され
た米国特許第５，５５４，１５７号、１９９６年８月２
７日に許可された米国特許第５，５４９，６０８号、及
び１９９６年１２月２４日に許可された米国特許第５，
５８６，９８４号（すべてエリコ等に対して）はロッド
固着装置用の多軸係止ねじ及び連結要素装置を開示す
る。米国特許第５，５５４，１５７号はねじの球形ヘッ
ドを多軸的に保持するためのソケットを有するように下
部分が内方に湾曲した内面を有する内部軸線方向通路を
含む連結要素を開示する。連結要素は更に、連結要素の
頂から下方に延び、ロッド受け座を構成する一対の垂直
方向に向いた向かい合わせのチャンネルを含む。チャン
ネルは更に、上部分の壁を一対の上方に延びた部材に
4.、該部材の各々は、上方のほとんどの部分に配置され
た、ロックナットを受け入れるための外部ねじを有す
る。組立体の移植中、ロックナットはロッドの頂に着座
し、一方ロッドはねじヘッドの頂に着座する。ナットに
より、ロッドをナットとねじとの間に係止させ、ねじを
ソケット内に係止させる。
【０００４】米国特許第５，５４９，６０８号は、係止
リングが連結要素の下部分の外部の周りに配置され、そ
して下方に移動するとき、外方にテーパした部分に内向
きの力を与え、内部室がねじヘッドを押しつぶしにより
係止させ、ねじ要素の連結の多軸特性を除去する。米国
特許第５，５８６，９８４号はカッター要素を有する多
軸整形外科具を開示し、カッター要素は、ねじの湾曲ヘ
ッドを最初多軸的に配置するスロット付内部室を備えた
テーパ付下部分を有する。連結要素はインプラント装置
のロッドを受け入れるための凹部を備える。連結要素の
下部分の周りに係止リングが配置され、係止リングは下
方移動の際外方にテーパした部分に内向き力を与える。
垂直なスロットを閉じて潰し、それによってねじヘッド
を炉イブ室内に係止する。
【０００５】先行技術の実施形態では、係止機構はロッ
ドとねじヘッドの両方を同時に係止する。先行技術の特
許はねじの球形ヘッドをロッドの挿入前に所望角度に係
止させない。同様に、ロッドを適所に係止する唯一の面
は座とロックナットかロックナットと座との間に捕捉さ
れたロッドのいずれかとの間の面である。係止機構とロ
ッドとの接触面積をますことが望ましい。何故ならば、
これは摩擦嵌めだけによって固着された高応力場所であ
るからである。またロッドの固定に先立ってねじヘッド
を適所に係止するこが望ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、骨に固
定するための骨固定手段と、骨固定手段に作動的に連結
されたロッド受け手段とを含む脊髄インプラント固定組
立体を提供する。ロッド受け手段はロッドの一部分を着
座させるための内壁を有する第１の座を備える。組立体
は更に内壁を着座させたロッドの周りに強制的に輪郭付
けしてこれに係合させるためとロッドを内ハウジングに
対して係止させ且つ固定するためにロッド受け手段に係
合するロック手段を備える。本発明は更にロッド着座部
材を骨に固定する段階と、ロッドの一部分を着座部材の
実質的にＵ形座内に着座させる段階とによってロッドを
骨に係止する方法を提供する。ロッドはＵ形座の少なく
とも一部分をロッドの周りに輪郭付けし且つこれに係合
しながらＵ形座内に係止される。
【０００７】本発明は更にねじのヘッドを保持するため
のねじヘッド受け手段を含む脊髄インプラント固定組立
体を提供する。ねじヘッド受け手段はねじヘッドを捕捉
する係止位置とねじヘッドが入ったり出たりする係止解
除位置との間を組立体内で移動できる。本体部材の内部
分に設けられ、第２部分に対して半径方向外方に凹んだ
第１部分内に収容されたインサートの拡張ポケットにね
じヘッドを挿入し、次いで、インサートを第２部分へ移
動させ、第２部分がインサートのポケットを圧縮して収
縮状態にしポケット内のねじヘッドに固定的に係合する
ことによってことによってねじヘッドを脊髄固定組立体
内に保持するための方法を提供する。本発明の他の利点
は添付図面と関連して考慮されるとき以下の詳細な説明
を参照することによって発明がより良く理解されること
になるから、容易に予想されよう。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明によって構成された脊髄イ
ンプラント固定組立体を全体的に図１に１０で示す。い
くつかの実施形態の中で同様な構造体を種々の図におい
てプライム付の番号で示す。特に、図１に全体的に１０
で示す本発明の第１の実施形態を参照すると、組立体１
０は骨に対する組立体１０の固着のために全体的に１２
で示す骨固定要素を含む。ロッド受け機構を全体的に１
４で示し、これは骨固定要素１２に操作的に連結され
る。ロッド受け機構１４はロッド２０の一部分を着座さ
せるための内壁１８を有する座１６を備える。全体的に
２２で示すロック機構がロッド受け機構１４に係合して
内壁１８を押し、内壁内に着座したロッド２０の周りに
輪郭付けしかつこれに係合し、ロッド２０を組立体１０
に対してロックしかつ固定する。このようにして、ロッ
ク機構２２が内壁１８を押して内壁内に着座したロッド
２０の周りに輪郭付けしかつこれに係合すると、面と面
の接触が増し、従って、座１６とロッド２０との摩擦係
合が増し、それによってもっと効果的な摩擦接触をもた
らす。即ち、座１６の内壁１８はロッド２０に向かって
圧縮される。ロック機構２２をもロッド２０に着座す
る。しかしながら、上記の先行技術による組立体と違っ
て、ロッド２０に係合する表面積をロッド保持力まで組
立体を増す先行技術に比して非常に増加させる。
【０００９】特に、ロッド受け機構１４はテーパした外
面２４を有する。いくつかの実施形態に示すように、こ
の外面２４にはねじが切られる。しかしながら、ロック
機構２２を固定するための他の手段を使用して同じ結果
を達成することもできる。好ましくは、ロっク機構２２
はナット部材２６の形態をなし、このナット部材はロッ
ド受け機構１４のねじ付外面２４用にねじが切ってある
内面２８を有し、外面２４に螺合し、ロック部材２６が
テーパ付外面２４にさらに螺合すると、ロッド受け機構
１４を座部分１６の周りに内向きに偏向させる。特に、
ロッド受け機構１４を参照すると、該ロッド受け機構は
本体部分３０を有し、２つのアーム３２、３４がこの本
体部分から延び、互いに実質的に平行である。２つのア
ーム３２、３４と本体部分３０は座部分１６を構成する
Ｕ形内面を形成する。また、アーム３２、３４は外面に
テーパ付ねじ面２４を有する。かくして、ナット部材２
６の形態のロック機構２２がアーム３２、３４のテーパ
付外面２４にねじ込まれると、ナット部材２６はアーム
３２、３４を座１６内に配置されたロッド部材２０に向
かって圧縮する。上述したように、これは座面１６、内
面１８、ロッド部材２０間に非常に大きい表面積の係合
をもたらす。アーム３２、３４は可撓性をなしてはいる
が、構造一体性を維持するのに充分剛性である。
【００１０】テーパ付ねじ部分２４とナット部材２６の
組み合わせはロッド２０をテーパ付ねじ部分２４に固定
するためのセルフロック機構を提供する。セルフロック
によって、テーパ付ねじ面２４とのナット部材２６の単
なる螺合がナット部材２６を適所にロックする。このロ
ック機構は振動に抵抗し、脊髄インプラントには以前は
使用されなかった。本発明の他の観点と組み合わせて、
セルフロック機構はロッドとインプラントの取り付けの
融通性とともにシステムの使用及び確実なロックの便利
さを提供する。図１に示す第１の実施形態では、骨固定
要素１２を本体３０から一体に延びるねじ部分３６とし
て示す。本体部分３０は長手方向軸線を有する。骨固定
要素１２は、これが図１に３６で示すようにねじ部分で
あるか、図２に示すようにフック部分３８であるかどう
かで、１）実質的に線形要素を構成するように軸線に沿
って位置してもよいし、或いは２）本体部分３０の長手
方向軸線に対して斜めであってもよい。この方法で、装
置を骨接続面とロッド２０との間の種々の角形成に適合
させることができる。本発明のこれらの実施形態はそれ
ぞれＵ形座１６をの周りに上方テーパ付ねじ部分を有す
るねじ部３６、又はフック部分３８を提供する。角ユニ
ットが中実治療ピースになるから、角形成の変化性が場
強化繊維される。しかし、組立体を種々の角形成で個々
に作ってもよい。かかる組立体は、角形成が要求されな
い場合、或いは既知の角形成を繰り返し必要とされる場
合にはインプラントとロッド２０との堅実な固定をもた
らす。
【００１１】上述したように、骨固定要素１２は当該技
術で知られた種々の形状及び寸法を取ることができる。
要素１２はねじ３６及び種々のねじ設計をとして種々の
形体を持つことが出来る。また、図２に示すように、フ
ック部分３８を種々のフック寸法で製造しかつ使用する
ことができる。当該技術において知られた他の形状及び
寸法を使用することもできる。組立体は好ましくは機械
加工チタン又は合金で作られるが、変形例として、当該
技術において周知の他の形式の鋳造材料で作られてもよ
い。本発明の第２の別の実施形体を図３及び４に示す。
上述したように、いくつかの実施形体間の同様な構造体
を指示するのに二重プライム付番号が使用されている。
【００１２】特に、図３及び４を参照すると、骨固定要
素１２”を独立のねじ部材として示す。骨固定要素１
２”は実質的に球形な外面４２を有するヘッド部分４０
を備える。ロッド受け機構１４”を、上述したようにア
ーム３２”と３４”との間にロッド部材２０”を受け入
れるための第１の座１６”と、骨固着要素１２”のヘッ
ド部分４０を着座させるための実質的に球形な形状を有
する第２の座面４４とを有する単一の一体のユニットと
して示す。特に、ロッド受け機構１４”を参照すると、
該ロッド受け機構は実質的に管状の本体からなり、該本
体はそこから延び、上述したように実質的にＵ形座１
６”を形成する一対の間隔を隔てた実質的に平行なアー
ム３２”、３４”を備えている。管状本体は更に、図３
に最もよく示すように外方に拡がったフランジ４６を有
する第２の座４４を構成するソケット部分を備える。外
方に拡がったフランジ４６はロッド受け機構１４の中心
軸線に対して半径方向外方に拡がる遠位端を有する。外
面５０は第２の座４４の外面を構成する。
【００１３】ヘッド部分４０及び又は座４４は球形外面
４２の良好な把持のために梨地面を有するのがよい。梨
地面は、効果的な面と面の接触を高め、かつ外面４２に
対して微小又はマクロ把持をもたらす、波形磨耗のよう
な種々の形態をとることができる。この実施形態のロッ
ク機構２２”はナット部材２６”と、全体的に５２で示
す管状スリーブ部材とを有する。ナット部材２２”及び
スリーブ部材５２を別々の要素として示しているが、ナ
ット部材２６”が該ナット部材から一体に延びるスカー
ト部分を含む場合にも本発明を実施することが出来る。
いずれの実施形態においても、スリーブ５２は、ナット
部材２６”がロッド２０”を座１６”内にロックしかつ
固定する前に、ねじ要素１２”のヘッド部分４０を座４
４内にロックしかつ固定する。スリーブ部材５２は内面
５４を有し、これは、フランジ４６の外面５０の周りに
配置されるとき、フランジの遠位方向外方にテーパした
面に係合してこれを内方に偏向させ、座４４のソケット
部分をねじ部材１２”のヘッド部分４０と係合させる。
これは、部材１４”とロッド２０”との連結前に及びナ
ット部材２６”によってロッドを適所に係止する前に達
成される。
【００１４】特にスリーブ部材５２を参照すると、スリ
ーブ部材は図４に示すように、組み立て形体においてロ
ッド部材２０”の着座のための湾曲した凹部分５４を有
する。スリーブ５２はまた図４に示すように、組み立て
状態においてフランジ４６の周りに配置されるスカート
部分５６を有する。図３及び４に示す実施形体では、要
素３０”はナット部材２６”のねじ内面２８”によって
係合されるテーパ付ねじ外面２４”を有する。ナット部
材２６”がテーパ付外面２４”に螺合されると、ナット
部材はアーム３２”、３４”を内側コアー１方に偏向さ
せてロッド部材２０”に係合するばかりでなく、スリー
ブ部材５２のスカート部分５６を外方に拡がったフラン
ジ４６に押しつけ、座４４の内面を強制的にねじ要素１
２”のヘッド部分４０に摩擦係合させかつこれを固定方
法で適所に保持する。すると、構成部品が納まっている
どんな角度でもねじ要素１２”はしっかりとロックされ
る。このロックはロッド２０のロックとは無関係であ
る。
【００１５】ねじ要素のこのロックは２つの方法で起こ
る。外側スリーブ５２は、ナット２６”を適所に置かな
いで、器具で押し下げてもよいし、或いはナット２６”
をロッド２０”のうえで締め付けるときに押し下げても
よい。これは異常な解剖学的構造のためにねじの角度を
調整してロッド２０”を組立体１０”に係止する前にね
じを係止し、或いは変形例として矯正を必要としないと
きねじ要素１２”及びロッド２０”の界面を同時に係止
する選択を外科医に与える。上述したように、ヘッド部
分４０を形状が実質的に球形であるとして示す。座４４
はソケット部分を有し、このソケット部分もヘッド部分
４０を着座させかつこれに係合するために実質的に球形
である。これは２つの構成部品間の角道調整を容易にす
る。変形例として、ねじ要素１２”のヘッド部分４０は
同様な角度付けを考慮しないが、本発明によるヘッド部
分４０と座４４との間の同様な連結を考慮する四角形状
のような他の種々の形状を取ることができる。
【００１６】ヘッド部分４０が球形形状の雌形座部分４
４と合致するための球形形状のものである、図示した実
施形体では、形体はねじ要素１２”のシャフト部分５８
に対してあらゆる方向に２５°まで又はそれ以上の角度
付けを考慮する。かくして、本発明はあらゆる平面にお
ける角度付けを考慮する多平面ロック機構を提供する。
本発明はまたロッドの挿入に先立ってロック機構を任意
の角度にロックさせるロック機構を提供する。上記のも
ののさらなる効果は、本発明が手術中ロッドの輪郭付け
を減じ、融通性をもたらす多平面ロック機構を提供す
る。特にロック機構について、スリーブリング５２は縁
面５８を有する。ナット部材２６”は、該ナット部材２
６”をテーパ付ねじ部分２４”にねじ込むとき縁面５８
に当接してリング部材５２をフランジ５０の外面に押し
嵌める当接面６０を有する。
【００１７】手術中、ねじ要素１２”を骨に固定し、ヘ
ッド部分４０は骨の表面から延びる。次いで、ロッド着
座用部材１４”をねじ要素１２”のヘッド部分４０に配
置して、座４４にヘッド部分４０を挿入する。これはス
ナップ操作であるが、ねじ要素１２”の長手方向軸線に
対する管状部材１４”の角度調整を考慮する。次いでリ
ング５２を部材１４”に配置し、器具を使ってリング５
２をフランジ５０上へ押してヘッド部分４０を座４４内
にロックし、それによって２つの要素間の角度付けを定
める。次いで、ロッド２０”を部材１４”の座１６”内
に並びにリング５２の溝５４内に着座させる。最後に、
ナット部材２６”をアーム３２”、３４”のテーパ付外
面２４”にねじ込んでロッド２０”を座１６”内にかつ
ナット部材２６”に摩擦係合状態に固定する。変形例と
して、上述したように、ナット部材２６”を使用してス
リーブ部材５２を適所に押しヘッド部分４０及びねじ部
材１２”を要素１４”に対して固定する。
【００１８】部１及び２に示すように本発明の実施形態
を利用すると、手順はねじ部分３６又はフック部分３８
がそれぞれ骨に接続されたらロッド部材２０を適所にロ
ックすることについて全く同じである。以上に照らし
て、本発明は、先ず、ロッド着座用部材１４、１４’１
４”を骨に固定し、次いで、ロッド２０、２０”の一部
分を着座用部材１４、１４’１４”の実質的にＵ形座１
６、１６”内に着座させる一般的な段階によってロッド
２０、２０”を骨にロックする方法を提供する。ロッド
２０、２０”は特に、Ｕ形座１６、１６”の少なくとも
一部分をロッド２０、２０”に係合かつ輪郭付けしなが
ら、Ｕ形座１６、１６”内にロックされる。図３及び４
に示すように、この方法は骨固着部材１２”を骨に固定
する段階と、次いでロッド着座用部材１４”を骨固着要
素１２”のヘッド部分４０に係止しかつ固定する段階
と、次いでロッド２０”をＵ形座１６”内に係止する段
階とによって定めることができる。固定段階は、リング
５２を座部分４４の外方に拡がった部分４６に押し嵌め
て骨固着要素１２”のヘッド部分４０を座部分４４内に
係止しかつ固定することによって達成される。最後に、
ロッドの係止はロッド２０”をＵ形座１６”内に係止す
ることによって達成される。即ち、ナット部材２６”の
ねじ内面２８”をＵ形座１６”のテーパ付ねじ外面２
４”に係合させてリング５２を座部分４４の外面５０に
押し嵌め、Ｕ形座１６”の内面をその中に着座したロッ
ド２０”の周りに変形させながら、骨固着要素１２”の
ヘッド部分４０を座部分内に係止しかつ固定する。
【００１９】本発明のさらなる実施形態を図５〜８に示
す。本発明のこの実施形態は１２''''を有する。この実
施形態は全体的に７０で示すねじヘッド受けインサート
を有することを特徴とし、このインサートは、ねじヘッ
ド４０''''を捕捉する図７及び８に示すごとき係止位置
とねじヘッド４０''''が図５及び６に示すように入った
り出たりする係止解除位置との間を組立体１０''''内で
移動できる。即ち、本発明のこの実施形態はねじヘッド
４０''''を受け入れることのでき、次いで、組立体に対
するねじヘッドの多軸調整を考慮し、組立体に対して追
加の要素を要求することなく組立体内でのねじヘッドの
係止を可能にする単一のユニットを有する。本発明のこ
の実施形態は脊髄外科での手術時間を著しく減じ、骨の
固着を行うのに必要な要素を簡単化する。かかるシステ
ムはロッド''''がねじ１２''''と一直線をなすときに特
に有用である。
【００２０】特に、組立体１０''''は内部分７２''''を
有する本体３０''''を含む。内部分７２''''は第２の内
部分７６に対して半径方向外方に凹ませた第１部分７４
を有する。内部分７４を効果的に凹ませてもよいし、或
いは実際に凹ませてもよい。第１の部分は第２の部分よ
りも大きい直径を有してもよく或いは第２の部分をフラ
ンジで形成してもよく、フランジは、第２部分の内面か
ら半径方向内方に延び、それによって半径方向内方に延
びる面として各フランジの端を効果的に構成する。ねじ
ヘッド受け手段７０はねじヘッド４０''''を着座させる
ための座４４''''を有するインサート部材７０からな
る。インサート７０は後述するように係止位置と係止解
除位置との間を内部分７２内で移動できる。
【００２１】図９は本発明により作られたインサート７
０の拡大断面図を示す。座４４''''は特に、ベース部分
７８と、ポケットを形成するためにベース部分７８と組
合わさってベース部分から延びる複数の可撓性アーム８
０とを有する。アーム８０はベース部分７８から延びる
ポケットの可撓性壁を構成する。アーム８０の少なくと
も１つはアーム８０の外向きの偏向を考慮するヒンジ部
分８２を有する。ヒンジ部分は、図９に示すように、ヒ
ンジ部分８２を含むアーム８０の外向きの可撓性を増す
ためにアーム８０に隣接してベース部分７８に切り込ま
れた凹部であるのがよい。これはポケットへのねじベッ
ド４０''''の挿入を大変容易にする。図５〜８は多軸ね
じ１２''''を固定するために本発明を使用する方法を順
に示す。ねじ１２''''それ自体を骨にそれ自体で挿入す
る。これは、ねじを骨に挿入した後、ねじヘッドに大き
な本体／インサート組立体１０''''を押し嵌めるからね
じの場所を良く見せる。
【００２２】図５に示すように、インサート７０は本体
要素３４''''の内部分７２にスナップ嵌めされるように
充分に圧縮可能である。これは、インサート７０を圧縮
し、インサートを内部分７２内で解放することによって
達成される。組立体自体はカーボン複合材、ニチノー
ル、ステンレス鋼、複合材料、プラスチック及びプラス
チック組成物または再吸収可能な材料のような丈夫な材
料で作られるのがよい。好ましくは、Ｘ−線及びその他
の診断画像装置からの人為構造を最小にするためにチタ
ンが使用される。組み合わせた組立体は固着具内にねじ
ヘッドを固定するだけのために必要な従来のツーピース
組立体又は多ピース組立体よりも著しい改良であるワン
ピース組立体の均等物を効果的に提供する。インサート
７０が内分７２の第１部分７４内に配置されるとき、イ
ンサート７０の僅かな拡張を考慮する内部空間がある。
ねじヘッド４０''''が内部分７２内に配置されるとき、
ねじヘッド４０''''はインサート７０を第１部分７４へ
効果的に押し入れ、それによって、ポケットが該ポケッ
トへのねじヘッド４０''''の挿入を許すのに充分拡張す
る能力を確保する。ねじベッド４０''''がポケットに完
全に挿入されると、インサート７０はねじヘッド４
０''''にスナップ嵌めする。この状態で、多軸運動を達
成することができる。
【００２３】軽視は２つの方法で達成することができ
る。ナット２６''''をロッド２０''''上に締め付けると
き、ナット２６''''によってロッド２０''''が適所にな
る又は引っ張られることなく器具で本体３０''''をねじ
１２''''に対して引っ張りあげることができる。これは
異常な解剖学的構造のためにねじ角度を調整してロッド
２０''''を組立体１０''''に係止する前にねじ角度を固
定すること、あるいは矯正を必要としないときにはねじ
１２''''とロッド２０''''の界面を同時に係止すること
の選択を外科医に与える。図８に示すように、座部分１
６''''を構成するＵ形内面は内部分７２の中へ延びる。
ロッド２０''''の着座の際、ロッド２０''''の挿入され
た部分は、内部分７２の第２の部分７６内にインサート
７０を最終的に着座させるためにインサート７０のベー
ス部分８０の表面の一部分に接触する本体部分３０''''
の断面を示す図１０に最もよく示すように、第２の部分
７６は半径方向内方にテーパした面を有する。かくし
て、インサート７０が第２の部分７６の中へ引き込まれ
ると、インサート７０のアーム８０の外面はねじヘッド
４０''''の周りに徐々に圧縮され、それによって、ねじ
ヘッド４０''''に係合してそれを本体部分３０''''に対
して適所に係止する。上記のように、ロッド２０''''が
組立体１０''''内に最終的に係止されるとき、完全な固
着が達成される。
【００２４】この実施形態について顕著なのは、上記の
ようにテーパ形ねじ内面を有するナット''''が組立体１
０''''のテーパ形ねじ部分１４''''をロッド２０''''に
向かって圧縮することである。ナット２０''''はまたロ
ッド２０''''に着座するが、ロッド２０''''に係合する
表面積は、組立体をロッド保持力まで高める先行技術に
比して大変増大する。事実、ロッドに係合するナットは
二次係止手段に過ぎない。ロッド２０''''に対する部分
１４''''の力は一次係止機構である。換言すれば、ロッ
ド２０''''はナット２６''''、本体部分３０''''、及び
インサート７０によって係合される。インサート７０の
効果的な係合は図１１及び１２に示すように顕著であ
る。図１１は、真っ直ぐなロッド２０を組立体内に保持
する組立体の断面を示す。このような真っ直ぐなロッド
２０の場合には、ロッド２０は、該ロッド２０が本体３
０''''のＵ形溝内に嵌まるまでインサート７０を押す。
ロッド２０が、ロッド把持強さを最大にするためにはＵ
形溝の内側の、本体３０''''の縁に接触することが理想
である。図１２に示すように、ロッド２０が曲げられる
ときには、本実施形態のインサート７０は自動調整し、
ロッドの接触を最大にするためにＵ形溝内で本体３
０''''の縁よりも更に下方に押される。このような自動
調整は先行技術には全く見られない。というのは、本体
部分のかかるＵ形溝が固定機械面であるからである。
【００２５】図１３〜１８は本発明のインサート及び本
体部分の種々例を示す。図１３は平滑な外側面を有する
アーム８０を含むインサート７０を示す。これは上述の
図に示す実施形態である。図１４では、インサート７
０’は段付外面８２を有するアーム８０’を含む。かか
る段付外面８０’インサート７０’が所望な係合位置を
超えて移動するのを防止するために内部分７２の内面に
係合するための停止部をなす。図１６は第２部分７２と
の漸次係合のための半径方向内方にテーパした外面を有
するインサート７０”を示す。図１７は内向きテーパ面
８４”と段部８２”とを組み合わせているインサート７
０”のさらなる実施形態を示す。図１５は、第２部分７
６がその周縁で半径方向内方に延びたリップ８６を有す
る。図１８は第２部分７６の周縁の面取り面８８を示
す。リップ８６又は面取り面又は部分８８の両方は、イ
ンサート部材７０が内部分７２内にいったん配置されれ
ば、インサート７０が内部分から不用意に出ないように
する更なる停止部をなす。
【００２６】組立体の構成部品は継ぎ目間隔の技術によ
って製造することができるが、各製造業者はかれら自身
の変化を有している。本体は丸棒材から外形を先ず削る
ことによって作られる。ねじ付端又はねじヘッド受け付
端までの延長部（余分の棒材）を保持することによっ
て、反対側の端に穴を開ける。この穴はテーパを単一の
工具で存在させるために、テーパに対して小さい寸法で
ある。部品が旋盤で回転しながら、小さい切削チップを
有する中ぐり棒を穴の中へ導入し、テーパ及び凹部を切
削する。次いで、ねじ山を切り、延長部を切り離し、そ
して、フライス加工されるか切削されるかしたスロット
を放電加工する。インサートは延長部を旋盤で保持して
外側円筒形状を切削することによって作られる。一端に
穴を開け、小さい切削チップをもった中ぐり棒を使用し
て穴に入れて球形座を切削する。スリット切り鋸かワイ
ヤ放電加工のいずれかによって外側のスロット及びヒン
ジ細部を切削する。
【００２７】インサートの他の可能性はその頂部にロッ
ドの着座用のＵ形溝又は凹みを有することである。これ
は好ましくはない、というのはインサートの向きが必要
であるからであるが、可能ではある。ねじ部分において
本体に対する他の追加は、内側でＵのアームの側にロッ
ドが嵌まる凹部を追加することにある。これはナットを
ねじ山に対して整列させるとき、器具でナットを着座さ
せるためのガイドとして作用する。組み合わせでは、こ
の最後に述べた実施形態は、上記の新規なロッド保持特
徴と組み合わせることができ、或いはねじ部材をロッド
に固定するための簡単で効果的なそして効率的な手段を
もたらす他のタイプのロッド保持特徴と組み合わせるこ
とができる新規な固着組立体を提供する。
【００２８】この方法によれば、係止機構が、ロッドの
挿入前に所望角度で骨固着要素１２”の球形ヘッド４０
に係止され、或いはナット部材２６”の締め付けによっ
て同時に係止れさる。この係止方法及び該方法で使用さ
れる機構は完全に可逆のトップローディングである。発
明を例示方法で記載しており、使用された用語は限定の
ものではなく説明の語のものであることを理解すべきで
ある。明らかに、本発明の多くの修正及び変形が上記の
教示に照らして可能である。従って、添付の請求の範囲
内で特に説明以外の仕方で発明を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の一部断面の側面図で
ある。
【図２】本発明の第２の実施形態の側面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の分解側面図である。
【図４】組み立てられた本発明の第３の実施形態の断面
側面図である。
【図５】本発明の更なる実施形態の断面図である。
【図６】ねじ部材を組立体に隣接して配置した本発明の
第４の実施形態の断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態のポケットに挿入され
たねじ部材を示す。
【図８】ねじ部材及び組立体内に係止されたロッド部材
を示し、組立体を断面で示す。
【図９】インサート部材の断面側面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の本体部分の断面図
を示す。
【図１１】真っ直ぐなロッドを配置させた組立体の断面
図を示す。
【図１２】湾曲したロッドを配置させた組立体の断面図
を示す。
【図１３】本発明の第４の実施形態のインサート部材の
側面図である。
【図１４】インサート部材の第２の実施形態の側面図で
ある。
【図１５】第４の実施形態の第２の実施形態の断面図を
示す。
【図１６】インサートの第３の実施形態の側面図であ
る。
【図１７】図１４及び１６に示すインサートの実施形態
を組み合わせたインサートの第４の実施形態の側面図で
ある。
【図１８】本体部分の第３の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
１０ 脊髄インプラント固定組立体 １２ 骨固定手段 １４ ロッド受け手段 １６ 座 １８ Ｕ形内面 ２０ ロッド ２２ ロック手段 ２４ テーパ付外面 ３０ 本体部分 ３２ アーム ３４ アーム ３６ ねじ部分 ３８ フック部分（３８） ４０ ヘッド部分 ４４ 座 ５０ 外面 １２”骨固定手段 １４”ロッド受け手段 １６”座 ２０”ロッド ２２”ロック手段 ２４”テーパ付外面 ３０’本体部分 ３２”アーム ３４”アーム ４６ フランジ ５２ リング部材 ２８”ねじ内面 ２６”ナット部材 ５８ 縁面 ６０ 当接面 １０'''' 組立体 １２'''' ねじ ３０'''' 本体部分 ４０'''' ねじヘッド ４４'''' 座 ７０ ねじヘッド受け手段 ７２ 内部分 ７８ ベース部分 ８０ アーム ８２ ヒンジ部分
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１１月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図４】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１６】
【図１７】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１４】
【図１５】
【図１８】

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 脊髄インプラント固定組立体（１０）で
    あって、該組立体（１０）を支持体に固定するための骨
    固定手段（１２）と、前記骨固定手段（１２）に作動的
    に連結され、ロッド（２０）の一部分を着座させるため
    の内壁（１８）を有する第１座（１６）を備えたロッド
    受け手段（１４）と、内壁（１８）を着座させたロッド
    （２０）の周りに強制的に輪郭付けしてこれに係合させ
    るためとロッド（２０）を前記組立体（１０）に対して
    係止させ且つ固定するためにロッド受け手段（１４）に
    係合するロック手段（２２）と、を備えた脊髄インプラ
    ント固定組立体。
  2. 【請求項２】 前記ロッド受け手段（１４）はテーパ付
    外面（２４）を有し、前記ロック手段（２２）は、前記
    テーパ付外面（２４）に押しつけられ且つこれに係合す
    るための、そして前記ロック手段（２２）が前記テーパ
    付外面（２４）に係合するとき前記ロッド受け手段（１
    ４）を前記第１座１６）を中心に内方に偏向させるため
    の内面を有する、請求項１に記載の組立体。
  3. 【請求項３】 前記テーパ付外面（２４）はテーパ付ね
    じ面（２４）として構成され、前記ロック手段（２２）
    はねじ内面（２０）を有する、請求項２に記載の組立
    体。
  4. 【請求項４】 前記ロッド受け手段（１４）は本体部分
    （３０）を有し、該本体部分はそこから延び、互いに実
    質的に平行である２つのアーム（３２、３４）を有し、
    前記２つのアーム（３２、３４）と本体部分（３０）は
    第１座を構成するＵ形内面を形成し、前記アーム（３
    ２、３４）は前記テーパ付ねじ面（２４）を有する、請
    求項３に記載の組立体。
  5. 【請求項５】 前記固定手段は更に前記組立体（１０）
    を骨に固定するための骨固定手段として構成される、請
    求項１に記載の組立体。
  6. 【請求項６】 前記本体部分（３０）は前記第１座（１
    ６）を構成する前記Ｕ形内面（１８）に対して所定角度
    で本体部分から延びる前記骨固定手段（１２）を有す
    る、請求項５に記載の組立体。
  7. 【請求項７】 前記骨固定手段（１２）は前記本体部分
    （３０’）から延び、且つ本体部分と一体であるフック
    部分（３８）を有する、請求項６に記載の組立体。
  8. 【請求項８】 前記骨固定手段（１２）は前記本体部分
    （３０）から延び、且つ本体部分と一体であるねじ部分
    （３６）を有する、請求項６に記載の組立体。
  9. 【請求項９】 前記骨固定手段（１２”）はヘッド部分
    （４０）を有し、前記ロッド受け手段（１４”）は前記
    ヘッド部分（４０）を着座させるための第２の座（４
    ４）を有し、前記第２の座（４４）はその周りに外面
    （５０）を有し、前記ロッド手段（２２”）は、前記ロ
    ック手段（２２”）がロッド（２０”）を第１の座（１
    ６”）内に係止し且つ固定する前に、前記ヘッド部分
    （４０）を前記第２の座（４４）内に先ず係止し且つ固
    定するために前記第２の座部分（４２）の前記外面に係
    止し且つ半径方向内方に偏向させるスカートを有する、
    請求項５に記載の組立体。
  10. 【請求項１０】 前記ロッド受け手段（１４”）は実質
    的に管状の本体を有し、該本体はそこから延び、前記第
    １の座（１６）を構成する実質的にＵ形座を形成する一
    対の間隔を隔てた実質的に平行なアーム（３２”、３
    ４”）を備え、前記管状本体は更に外方に拡がったフラ
    ンジ（４６）を有するソケット部分を備え、フランジは
    前記ロッド受け手段の中心軸線に対して半径方向外方に
    拡がり、前記第２の座（４４）の前記外面（５０）を構
    成する遠位端部分を有する、請求項９に記載の組立体。
  11. 【請求項１１】 前記ロック手段は前記スカート部分を
    構成するリング部材（５２）を有し、前記ロッド受け手
    段（１２”）の前記テーパ付外面（２４”）はテーパ付
    ねじ面であり、前記ロック手段（２２”）は更に前記テ
    ーパ付ねじ面（２４”）に係合してこれを内方に偏向さ
    せるためのねじ内面（２８”）を有するナット部材（２
    ６”）を備える、請求項１０に記載の組立体。
  12. 【請求項１２】 前記ヘッド部分（４０）は実質的に球
    形であり、前記ソケット部分は前記ヘッド部分（４０）
    を着座させ且つこれに係合するために実質的に球形であ
    る、請求項１１に記載の組立体。
  13. 【請求項１３】 前記リング（５２）は縁面（５８）を
    有し、前記ナット部材（２６”）は、該ナット部材（２
    ６”）を前記テーパ付ねじ面（２４”）に螺合させて前
    記リング部材（５２）を前記ソケット部分の前記外面に
    押し嵌めるとき前記縁面（５８）に当接するこめの当接
    面（６０）を有する、請求項１１に記載の組立体。
  14. 【請求項１４】 前記第２の座（４４）は、前記第２の
    座（４４）内に前記ヘッド部分（４０）を把持するため
    の把持手段を有する、請求項９に記載の組立体。
  15. 【請求項１５】 ロッド着座部材（１４、１４’、１
    ４”）を骨に固定し、ロッド（２０、２０”）の一部分
    を着座部材（１４、１４’、１４”）の実質的にＵ形座
    （１６、１６”）内に着座させ、Ｕ形座（１６、１
    ６”）の少なくとも一部分をロッド（２０、２０”）の
    周りに輪郭付けし且つこれに係合しながらＵ形座（１
    ６、１６”）内にロッド（２０、２０”）を係止するこ
    とによってロッド（２０、２０”）を骨に係止する方
    法。
  16. 【請求項１６】 骨固定部材（１２”）を骨に固定する
    段階と、ロッド着座部材（１４”）を骨固定部材（１
    ２”）のヘッド部分（４０）に固定する段階と、ロッド
    （２０”）をＵ形座（１６”）内に係止する段階をさら
    に含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記係止及び固定段階はリング部材
    （５２）を座部分（４４）の外方に拡がった部分（４
    ６）に押し嵌めて骨固定部材（１２”）のヘッド部分
    （４０）を座部分内に係止し且つ固定することからな
    る、請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 ロッド（２０”）をＵ形座（１６”）
    内に係止する段階はＵ形座（１６”）のテーパ付ねじ外
    面（２４”）にナット部材（２６”）のねじ内面（２
    ８”）を螺合させてリング（５２）を座部分（４４）の
    外面（５０）に押し嵌め、Ｕ形座（１６”）の内面をそ
    こに着座させたロッド（２０”）の周りに同時に変形さ
    せながら骨固定部材（１２”）のヘッド部分（４０）を
    座部分内に係止し且つ固定することからなる、請求項１
    ６に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 脊髄インプラント固定組立体（１０）
    であって、該組立体（１０）を支持体に固定するための
    骨固定手段（１２）と、前記骨固定手段（１２）に作動
    的に連結され、ロッド（２０）の一部分を着座させるた
    めの内壁（１８）を有する第１座（１６）を備えたロッ
    ド受け手段（１４）と、前記第１の座（１６）内に着座
    させたロッド（２０）を固着し且つ自己係止するため
    と、ロッド（２０）を前記組立体（１０）に対して固定
    するための、前記ロッド受け手段（１４）の周りに配置
    されたセルフロック手段（２２）と、を有する、脊髄イ
    ンプラント固定組立体。
  20. 【請求項２０】 前記セルフロック手段（２４）は前記
    ロッド受け手段（１４）のテーパ付外面（２４）と、前
    記テーパ付外面（２４）に押し嵌められ且つこれに係合
    するための内面を有するナット部材（２６）とを有する
    請求項１９に記載の組立体。
  21. 【請求項２１】 前記テーパ付外面（２４）はテーパ付
    ねじ面（２４）として構成され、前記ナット部材（２
    ６）はねじ内面（２０）を有する、請求項２０に記載の
    組立体。
  22. 【請求項２２】 ねじ（１２''''）のヘッド（４
    ０''''）を保持するためのねじヘッド受け手段（７０）
    を有し、該ねじヘッド受け手段（７０）はねじヘッド
    （４０''''）を捕捉する係止位置とねじヘッド（４
    ０''''）が入ったり出たりする係止解除位置との間を前
    記組立体（１０''''）内で移動できる、脊髄インプラン
    ト固定組立体。
  23. 【請求項２３】 前記組立体（１０''''）は内部分（７
    ２）を有する本体（３０''''）を含み、前記ねじヘッド
    受け手段（７０）はねじヘッド（４０''''）を着座させ
    るための座（４４''''）を有するインサート部材を含
    み、前記インサートは前記係止位置と係止解除位置との
    間を内部分（７２）内で移動できる、請求項２２に記載
    の組立体。
  24. 【請求項２４】 前記座（４４''''）はベース部分（７
    ８）と、ベース部分（７８）と組み合わさってポケット
    を形成するために、ベース部分から延びる複数の可撓性
    アーム（８０）とを有し、前記アーム（８０）は前記ベ
    ース部分（７８）から延びる前記ポケットの可撓性壁を
    構成する、請求項２３に記載の組立体。
  25. 【請求項２５】 前記アームの少なくとも１つは外向き
    の偏向を考慮するためのヒンジ部分（８２）を有する、
    請求項２４に記載の組立体。
  26. 【請求項２６】 前記内部分（７２）は前記インサート
    部材を前記内部分内に保持するために前記アーム（８
    ０）の外面に係合する停止手段を有する、請求項２５に
    記載の組立体。
  27. 【請求項２７】 前記本体部分（３０''''）はロッドを
    保持するためのロッド保持手段を有し、前記内部分（７
    ２）は前記ロッド保持手段に隣接した第１部分と、前記
    第１部分から延びる第２部分とを有し、前記第１部分は
    前記第２部分に対して半径方向外方に凹まされた内面を
    有する、請求項２６に記載の組立体。
  28. 【請求項２８】 前記第２部分は前記第１部分に対して
    最も遠位の端に半径方向内方に延びたリップを有する、
    請求項２７に記載の組立体。
  29. 【請求項２９】 前記第２部分は前記第１部分に対して
    最も遠位の端縁を有し、前記端縁は半径方向に面取りさ
    れている、請求項２７に記載の組立体。
  30. 【請求項３０】 前記インサート部材は前記内部分の内
    面に係合するための係合手段を含む外面を有する、請求
    項２７に記載の組立体。
  31. 【請求項３１】 前記内部分は前記第１部分と第２部分
    との間に環状肩を有し、前記アームの前記外面は前記イ
    ンサートが所望の係合位置を超えて移動するのを防止す
    るために前記肩に係合するための前記係合手段を構成す
    る段部を有する、請求項３０に記載の組立体。
  32. 【請求項３２】 前記アームは前記段部から内方にテー
    パした外面を有する、請求項３０に記載の組立体。
  33. 【請求項３３】 前記アームは前記ベース部分から内方
    にテーパした外面を有する、請求項３０に記載の組立
    体。
  34. 【請求項３４】 前記本体は首部分を有し、前記ロッド
    保持手段は前記首部分へ延びる２つの向かい合って間隔
    を隔てたＵ形座を有し、該Ｕ形座は前記内部分へ延びる
    底部分を有し、前記Ｕ形座内に着座させたロッドが前記
    第１部分内に配置された前記インサート部材に当接し、
    前記インサート部材を前記第２部分へ自由にし、前記ア
    ームの前記外壁が前記第２部分に係合し且つ前記第２部
    分によって半径方向内方に押されて前記ポケット内に配
    置されたねじヘッドを圧縮し且つこれに係合する、請求
    項３０に記載の組立体。
  35. 【請求項３５】 前記インサートはベース部分と、ベー
    ス部分と組み合わさってポケットを形成するために、ベ
    ース部分から延びる複数の可撓性アームとを有し、前記
    アームは前記ベース部分から延びる前記ポケットの可撓
    性壁を構成する、ねじヘッドを脊髄固定組立体内に保持
    するためのインサート。
  36. 【請求項３６】 ロッド部材の一部分を受け入れるため
    のロッド受け手段と、ねじヘッド受けインサートを移動
    可能に保持するための内部分と、を有する脊髄固定組立
    体の本体部材。
  37. 【請求項３７】 前記内部分はインサートを保持するた
    めにインサートの外面に係合する停止手段を有する、請
    求項３６に記載の組立体。
  38. 【請求項３８】 前記本体部分はロッドを保持するため
    のロッド保持手段を有し、前記内部分は前記ロッド保持
    手段に隣接した第１部分と、前記第１部分から延びる第
    ２部分とを有し、前記第１部分は前記第２部分に対して
    半径方向外方に凹まされた内面を有する、請求項３６に
    記載の組立体。
  39. 【請求項３９】 前記第２部分は前記第１部分に対して
    最も遠位の端に半径方向内方に延びたリップを有する、
    請求項３８に記載の組立体。
  40. 【請求項４０】 前記第２部分は前記第１部分に対して
    最も遠位の端縁を有し、前記端縁は半径方向に面取りさ
    れている、請求項２９に記載の組立体。
  41. 【請求項４１】 内部分を有する本体部材と、ねじヘッ
    ドを受け入れたり解放したりする拡張状態及びねじヘッ
    ドに固定的に係合する収縮状態とを有するねじヘッド受
    けポケットを備えたインサート部材と、を有し、前記内
    部分は前記インサート部材が前記拡張状態にある前記内
    部分の第１部分と前記インサート部材が前記収縮状態に
    ある第２部分との間で前記インサート部材を移動可能に
    収容する、脊髄固定組立体。
  42. 【請求項４２】 前記該１部分は前記第２部分に対して
    半径方向外方に凹まされている、請求項４１に記載の組
    立体。
  43. 【請求項４３】 ねじヘッドを本体部材の内部分の第１
    部分内に収容されたインサートの拡張したポケット内へ
    挿入し、内部分は第２部分に対して半径方向外方に凹ま
    された第１部分を有し、インサートを、インサートのポ
    ケットを有する第２部分へ移動させてポケット内のねじ
    ヘッドに固定的に係合する収縮状態にする、ねじヘッド
    を脊髄固定組立体内に保持する方法。
  44. 【請求項４４】 ロッド部材の一部分を本体部材の座部
    分へ配置する段階と、前記ロッド部材の配置された一部
    分を、拡張状態の第１部分内に配置されたインサート部
    材に当接させる段階と、インサートを前記第２部分へ移
    動させる段階とを有し、ロッド部材はインサートを第２
    部分に係止する、請求項４３に記載の方法。
  45. 【請求項４５】 ロッドの真っ直ぐでない部分を座部分
    へ挿入する段階と、インサート部材を第１部分へさらに
    圧入させる段階とをさらに有する請求項４４に記載の方
    法。
  46. 【請求項４６】 ロッド部材の一部分を組立体の本体部
    材の座部分へ配置し、前記ロッド部材一部分を前記座部
    分内の圧縮可能なインサートに押しつけ、インサートは
    ロッドの一部分を把持する、ロッドを脊髄固定組立体内
    に固定する方法。
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