(57)【要約】【課題】骨固定要素にロッドを連結するためにロッドを受ける改良された受け部を提供する。【解決手段】ロッドを受けるための溝１２を有するロッド受け部９、および、骨固定要素の頭部３を収容するための頭部受け部１６を有する受け部本体５と、頭部受け部１６を包囲する固定用リング８とを備える。頭部受け部１６は、開放端１７を有するとともに、頭部３の挿入および締め付けを可能にするように可撓性を有し、かつ、先細になった部分を有する外側表面を有する。固定用リング８は、頭部３を締め付けるように頭部受け部１６の外側表面の先細になった部分に対して押圧する、湾曲部８ａを含む内側表面を有する。【選択図】図１４
2010125328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨固定要素にロッドを連結するためにロッドを受ける受け部であって、
ロッドを受けるための溝（１２）を有するロッド受け部（９）、および、骨固定要素の頭部（３）を収容するための頭部受け部（１６）を有する受け部本体（５）と、
前記頭部受け部（１６）を包囲する固定用リング（８，８０）とを含み、
前記頭部受け部は、開放端（１７）を有するとともに、前記頭部の挿入および締め付けを可能にするように可撓性を有し、かつ、先細になった部分を有する外側表面を有し、
前記固定用リングは、前記頭部を締め付けるように前記頭部受け部（１６）の外側表面の前記先細になった部分に対して押圧する、湾曲部（８ａ）を含む内側表面を有する、受け部。
【請求項２】
前記固定用リングの前記湾曲部（８ａ）が、前記固定用リング（８，８０）の中心の方向に湾曲している、請求項１に記載の受け部。
【請求項３】
固定用リング（８，８０）の高さが頭部受け部（１６）の高さよりも小さい、請求項１または２に記載の受け部。
【請求項４】
前記固定用リング（８，８０）が、前記頭部（３）の回動を許容するように前記頭部受け部が押し付けられない第１位置（Ｐ１）と、前記頭部が固定されるように締め付けられる第２位置（Ｐ２）との間を移動可能である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項５】
固定用リング（８０）が前記第１位置に取り外し可能に保持される、請求項４に記載の受け部。
【請求項６】
前記固定用リング（８，８０）が、ロッドを介して押圧されるときに移動可能である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項７】
前記頭部（３）が湾曲した外部表面部分を有し、前記固定用リング（８，８０）の湾曲部（８ａ）の半径が前記頭部（３）の前記湾曲した外部表面部分の半径よりも小さい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項８】
前記ロッド受け部（９）が、第１端（９ａ）、第２端（９ｂ）、および前記第１端から前記第２端の方向に延びてロッドのための溝を形成する凹部（１２）を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項９】
前記ロッド受け部（９）が第１端（９ａ）および第２端（９ｂ）を有し、前記頭部受け部（１６）は前記第２端（９ｂ）の側に配置され、前記第２端（９ｂ）側の前記頭部受け部（１６）の直径が、前記第１端（９ａ）側の前記ロッド受け部（９）の直径よりも小さい、請求項１〜８のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項１０】
前記固定用リング（８，８０）が、前記頭部が締め付け固定されないときに前記ロッド（１２）を受ける前記溝の中に突き出す、互いに１８０°をなす位置に対向して配された２つの突起（２１）を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項１１】
前記頭部受け部前記開放端（１７）に開口する複数のスリット（１９，２０）を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項１２】
前記ロッド受け部（９）が、前記第１端（９ａ）から所定距離の位置から前記第２端（
９ｂ）まで延びる複数のスリット（１５）を備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項１３】
前記受け部本体（５）が、前記頭部受け部（１６）の前記開放端（１７）から前記ロッド受け部（９）に延びる、少なくとも１つの連続するスリット（１５，１９）を備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項１４】
前記頭部受け部（１６）が、前記固定用リングにより押し付け可能である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項１５】
前記固定用リング（８，８０）が前記頭部受け部に対して作用する押圧力分布が、頭部（３）の直径が最大の位置において最大となる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の受け部と、頭部（３）およびねじを切られたシャフトを有する骨固定要素（１）とを備える、骨固定装置。
【請求項１７】
前記凹部（１２）内に前記ロッド（６）を固定するための、好ましくは内部ねじからなる遮蔽要素（７）が設けられた、請求項１６に記載の骨固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドを骨固定要素と結合するために該ロッドを受ける受け部、および、そのような受け部を有する骨固定装置に関するものである。骨固定要素の頭部は、固定用リングによって側方から頭部を囲む、受け部の頭部受け部の押付け力によって、受け部に固定される。受け部の頭部受け部は先細になった部分を有する外側表面を有し、固定用リングは湾曲部分を有する内側表面を有し、この湾曲部分は、頭部受け部の先細になった部分を押圧して、頭部を締め付けるように頭部受け部を押し付ける。骨固定装置は、たとえば、頭部の旋回運動を可能にする多軸骨ねじの形態で実現される。
【背景技術】
【０００２】
多軸骨ねじの種々の設計が知られており、その各々は、特有の特性を有し、異なる固定原理が用いられている。
【０００３】
特許文献１（ＵＳ  ５，４４３，４６７）には、ねじ要素、受け部、および圧力要素を有する多軸骨ねじが記載されており、その圧力要素は、頭部の回転位置を固定するために、受け部内の座部に対して押し付けるように、ねじ要素の頭部に作用する。骨ねじは通常、受け部がねじ要素に取付けられた状態で、ねじ要素を骨にねじ込むように、予め組立てられる。
【０００４】
頭部が、その回転位置を固定するために側面から締め付けられる、他の骨ねじが知られている。
【０００５】
特許文献２（ＵＳ  ４，９４６，４５８）には、球状の頭部を２つの側面から押し付ける２つの球形の半割からなる受け部を有する骨ねじが記載されている。これらの半割は、その下部においてリングにより保持される。
【０００６】
特許文献３（ＵＳ  ５，６７２，１７６）には、頭部に上下から押圧力を加える円錐形の座部および円錐形の圧力要素を有する骨ねじが記載されている。もし円錐面の角度が特定の範囲内の値であれば、受け部内の圧力要素の自動固定が生じ、それによって、受け部内における頭部の予備固定が可能になるが、その状態で、ロッドはその位置を調節できる程度に移動可能である。
【０００７】
特許文献４（ＵＳ  ６，０６３，０９０  Ａ）には、頭部を収容する円錐形の凹部を有する骨ねじが記載されており、この骨ねじには、凹部内にスプリングチャックが設けられ、それを下方および半径方向に押し付けることによって頭部を締結することができる。この骨ねじによれば、受け部をねじ要素の頭部に合せることができ、その後に、ねじ要素を骨にねじ込んで、骨を受け部に接続することができる。
【０００８】
特許文献５（ＵＳ  ５，７２８，０９８）には、ねじ要素と、ロッド受け溝の底にスリットが設けられた受け部材とを備える、脊椎ロッドに接続するための骨ねじが記載されており、その受け部材の下側および上側のそれぞれに、形状記憶合金で作られた２つの環状の押付け部材が設けられている。その押し付け部材は、温度が上昇するときにロッドが溝に締め付け固定されるように、受け部材の部分のまわりを締め付ける。
【０００９】
特許文献６（ＵＳ  ５，５４９，６０８）には、球状の頭部を有するねじ要素と、ねじ要素を脊椎ロッドにつなぐ連結要素とを有する多軸骨ねじが記載されている。連結要素は
、球状の頭部が最初に多軸に配置される、溝を設けた内部室を含む、先細になった下部を有する。この連結要素はさらに、頭部を受ける凹部を備える。それに加えて、連結要素の下部を包囲する固定用リングと、連結要素に嵌められる円筒状のロッド固定用スリーブとが設けられている。ロッド固定用スリーブに押圧力をかけるために、上部固定ナットが用いられている。頭部は、ロッド固定用スリーブにより押圧される固定用リングによって内部室に固定されている。
【００１０】
特許文献７（ＵＳ  ５，７３３，２８５）には、特許文献６と類似の多軸骨ねじが記載されており、その一実施形態においては、ロッド固定用スリーブが省略され、ロッドが直接、連結要素の先細にされてコレットに嵌められた部分のまわりに配置された固定カラーを押し付けている。固定カラーは、連結要素に対して上方から載置されなければならない。ロッドが挿入されるときに、上端に向かって離脱することや、回転に対しては、固定する作用はない。さらに、公知の骨固定装置の大きさは固定カラーと同じくらいに大きく、上部固定ナットは連結要素の外形よりも外側に実質的に延びている。
【００１１】
特許文献８（ＷＯ  ２００７／０３８３５０  Ａ２）は、コネクタ本体およびキャップを含む支持ロッドに骨固定具を接続するための装置を開示する。コネクタ本体は、骨固定具の挿入、角度設定(angulation)、および取り外しのためのソケットを有し、このソケットは、球状の外表面をなす部分を有する。コネクタ本体に嵌る形状のスリーブが設けられ、このスリーブは、球状部の球状外表面に接する円錐形の内側壁を有する。球状部分と円錐形の内側表面との接触は、円形接触帯を規定する輪のまわりにおいて生じる。円形接触帯は、スリーブによって骨固定具を受ける室の均一な押し付け力を生じさせる。スリーブは、ソケットの全長にわたって延びる。
【００１２】
特許文献９（ＵＳ  ２００５／００８０４１５  Ａ１）には、固定部材と、ロッドを受けるＵ字状溝および固定部材の頭部を受ける圧縮性凹部を有する本体部材とを備える、骨にロッドを取付けるための多軸骨固定具が記載されている。圧縮性凹部の外側表目の一部は、先細になっているとともに、本体部材の周りに摺動可能にカラーが配置されている。カラーは、圧縮性凹部の先細の外側表面部分と係合する、先細に形成された内側表面部分を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＵＳ  ５，４４３，４６７
【特許文献２】ＵＳ  ４，９４６，４５８
【特許文献３】ＵＳ  ５，６７２，１７６
【特許文献４】ＵＳ  ６，０６３，０９０  Ａ
【特許文献５】ＵＳ  ５，７２８，０９８
【特許文献６】ＵＳ  ５，５４９，６０８
【特許文献７】ＵＳ  ５，７３３，２８５
【特許文献８】ＷＯ  ２００７／０３８３５０  Ａ２
【特許文献９】ＵＳ  ２００５／００８０４１５  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、骨固定要素にロッドを連結するためにロッドを受ける改良された受け部と、そのような受け部を有するとともに、小型であると同時に安全な固定を行なえ、かつモジュラーシステムとして用いることのできる、骨固定装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、請求項１に記載の受け部を有する骨固定装置によって達成される。本発明のさらなる展開は、従属請求項に記載されている。
【００１６】
本発明の骨固定装置は、少数の要素しか備えないことにより、製造コストを低減し、取り扱いを容易にする。この骨固定装置は、骨固定要素の頭部の外周を側方から締め付ける原理を利用しており、それにより、頭部を安全に締め付けるのに必要な力を低減する。この骨固定装置の設計により、底部の外形の観点からだけではなく、高さの観点からも大きさをさらに低減することが可能であり、そのため、たとえば頚部の椎骨の外科手術の分野や、小児科への適用、外傷および最小開口用途などのような、小型の骨固定装置が必要な箇所に適用するのに特に適している。
【００１７】
骨固定要素の頭部は、手術の前または最中のいかなる時にでも受け部に挿入することができる。したがって、たとえば、最初に骨固定要素を骨に固定し、その後に受け部およびロッドに接続することが可能である。異なる受け部を有する種々の骨固定具を提供することにより、手術の前にモジュラーシステムを利用可能である。
【００１８】
固定用リングの高さが頭部受け部の高さよりも低いため、受け部は小さい径の側断面形状を有する。固定用リングを介して頭部受け部にかけられる押圧力は、骨固定要素の頭部の径が最大の位置において最大になる。したがって、固定用リングは頭部受け部の開放端まで延びる必要はないことから、固定用リング径を縮小することができる。
【００１９】
固定用リングは、頭部が締め付けられない位置と頭部が固定される位置との間で移動可能である。固定用リングは、２つの端部位置のいずれにおいても取り外し可能に支持することができ、それにより極めて取り扱い易くなる。
【００２０】
固定用リングは湾曲した内側表面部分を有するため、固定用リングと頭部受け部との間の詰まりが生じない。
【００２１】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を用いた実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態の骨固定装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示した骨固定装置を組立てた状態の斜視図である。
【図３】第１実施形態による受け部の斜視図である。
【図４】図３の受け部の側面図である。
【図５】図３の受け部の他の斜視図である。
【図６】図４の受け部を９０°回転した側面図である。
【図７】図３の受け部の底面図である。
【図８】図３の受け部の平面図である。
【図９】第１実施形態による受け部の固定用リングの斜視図である。
【図１０】固定用リングの平面図である。
【図１１】図９のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図１２】図１１の部分拡大断面図である。
【図１３】第１実施形態において固定用リングが第１の端部にある状態の、ロッド軸に垂直に切断した骨固定装置の断面図である。
【図１４】固定用リングが第２の位置にある状態の、骨固定装置の断面図である。
【図１５】図１４の骨固定装置の、ロッド軸に沿って切断した断面図である。
【図１６】本発明による骨固定装置の固定原理を説明するための概略図である。
【図１７】第１例における先細になった係合表面を有する骨固定装置の固定原理を説明するための比較概略図である。
【図１８】第２例における先細になった係合表面の固定原理を説明するための比較概略図である。
【図１９】第３例における先細になった係合表面の固定原理を説明するための比較概略図である。
【図２０】本発明の第２実施形態の骨固定装置の分解斜視図である。
【図２１】本発明の第２実施形態の固定用リングの斜視図である。
【図２２】図２１のＢ−Ｂ線断面矢視図である。
【図２３】第２の実施形態の骨固定装置の、固定用リングが第１の端部にある状態における、ロッド軸に垂直に切断した断面図である。
【図２４】第２の実施形態の骨固定装置の、固定用リングが第２の端部にある状態における、ロッド軸に垂直に切断した断面図である。
【図２５】図２３の部分拡大断面図である。
【図２６】図２４の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１および２に示すように、本発明の一実施形態の骨固定装置は、ねじが切られたシャフト２および湾曲表面部分を持った頭部３を有する骨ねじの形態の骨固定要素１を備える。この実施形態では、頭部３は球の部分の形状を有する。頭部３は、ねじ込み工具と係合するための凹部４を有する。この骨固定装置は、さらに、骨固定要素１にロッド６を接続するためにロッド６を受ける受け部本体５を備える。さらに、内部ねじの形態の遮蔽要素７が、受け部本体５内に固定するために設けられている。この骨固定装置はさらに、頭部３を受け部本体５内に固定するための固定用リング８を備える。
【００２４】
特に図３〜８からわかるように、受け部本体５は、ほぼ円筒形で、第１端９ａおよびその反対側の第１端９ｂを有する、ロッド受け部９を備える。ロッド受け部９は、第２端９ｂに設けられた同軸の第１穴１０を有する。第１穴１０の直径は、骨固定要素の頭部３の直径よりも小さい。ロッド受け部９も、第１端９ａから第２端９ｂまで延びる同軸の第２穴１１を備える。第２穴１１の直径は、第１穴１０の直径よりも大きく、また、ロッド６の直径よりも大きい。ほぼＵ字状の凹部１２が、ロッド受け部９の第１端９ａから第２端９ｂまで設けられており、凹部１２の直径は、ロッド６が凹部１２の内側に置かれ、その中を案内され得るように、ロッド６の直径よりもわずかに大きい。凹部１２により、２つの自由脚部１２ａ，１２ｂが形成され、それには雌ねじ１３が形成されている。雌ねじ１３として、メートルねじ、平頭ねじ、負角ねじ、鋸歯ねじ、またはその他の種類のねじを用いることができる。これらのねじのうち、内側ねじ７がねじ込まれるときに脚部１２ａ，１２ｂが広がることを防止する、平頭ねじまたは負角ねじのような形態のねじを用いることが好ましい。凹部１２の深さは、ロッド６および内側ねじ７が脚部１２ａ，１２ｂの間に挿入できるように設定される。凹部１２の底と脚部１２ａ，１２ｂとの間には、第２穴１１の端を形成する平坦部１４が設けられている。
【００２５】
図１，３および８に示すように、ロッド受け部５内の凹部１２によって形成された溝のいずれかの端に、切り込み２４が設けられている。
【００２６】
受け部本体５のロッド受け部９はさらに、第２端９ｂから、第１端９ａからある距離の位置まで延びる複数の同軸のスリット１５を備え、その距離は、雌ねじ１３の長さにほぼ対応する。スリット１５は、第２端９ｂにおいて開放され、特に図３，７および８からわかるように、平坦部１４およびほぼＵ字状の凹部１２を通って延びている。少なくとも１つ、好ましくは１つより多くのスリット１５が、凹部１２のいずれの側にも設けられている。スリットの数は、スリットにより付与される可撓性の程度により選択されるが、材料、壁の厚さ、および／またはその他の要因によって変わり得る。
【００２７】
第２端９ｂに隣接して、受け部本体５は、骨固定要素５の頭部３のための収容空間となる頭部受け部１６を備える。この頭部受け部１６は、第２端９ｂに向かって先細になる先細外部表面と、第２端９ｂとは反対側の開放端とを有する。頭部受け部１６の外側表面は、部分的に、あるいは全体として先細にすることができる。開放端１７は、丸く面取りした角を有するようにしてもよい。特に図４からわかるように、ロッド受け部９の第２端９ｂにおける外形は、第２端９ｂに隣接する頭部受け部１６の外径よりも大きく、また、開放端１７における頭部受け部１６の外径よりも大きい。よって、頭部受け部１６は、ロッド受け部９の外周に対して内側に引っ込んでいる。
【００２８】
特に図１３〜１５からわかるように、頭部受け部１６は、骨固定要素１の頭部３のための座部を形成する内側空洞部１８を有する。内側空洞部１８は、頭部３の形状にちょうど合う形状を有し、示された実施形態においては、この内側空洞部１８は、球状の頭部３を収容する球状部である。内側空洞部１８は、骨固定要素の頭部３の最大の直径を含む領域を覆って側面から取り囲む大きさである。
【００２９】
特に図３〜８からわかるように、開放端１７に開口し開放端１７からロッド受け部の第２端まで延びる複数のスリット１９が設けられ、これらのスリット１９は、ロッド受け部９のスリット１５に連続する。これにより、頭部受け部の開放端１７からロッド受け部に連続して延びるスリットが形成される。スリット１９の数は、スリット１５の数と等しくてもよいが、頭部受け部１６の望ましい可撓性に応じて、その数をより少なくまたはより多くすることができる。さらに、図６に示すように、ロッド受け部のほぼＵ字状の凹部１２に隣接して、頭部受け部１６の側部にスリット２０が設けられている。このスリット２０は、第２端９ｂからある距離の位置で途切れている。頭部受け部１６は、固定要素の頭部３が頭部受け部を広げることによって挿入可能なように、また、頭部受け部を押し付けることにより頭部が締め付け固定できるように、可撓性を有する。ロッド受け部に設けられたスリット１５は、たとえば手術の前あるいは最中のいかなる時においても、受け部本体５を頭部３に人の手で取り付け易くする。
【００３０】
次に、図１〜９および図１２を参照しながら、固定用リング８について説明する。固定用リング８は、受け部本体５のロッド受け部９の外形にほぼ対応する外形を有する、ほぼ円筒形の外表面を有する。固定用リング８の軸方向の高さは、受け部本体５の頭部受け部１６の高さよりも小さく、それによって、特に図２および１４に示すように、頭部３が固定される第２端位置Ｐ２に固定用リング８があるときに、固定用リング８と受け部５の第２端９ｂとの間に間隔が空いている。
【００３１】
特に図１１および１２に示すように、固定用リング８は、その内側において湾曲内側表面８ａを有する。その湾曲は固定用リングの中心を向いている。湾曲内側表面８ａは球状の湾曲を有してもよい。その他の形状の湾曲も可能である。図１１および１２に示す実施形態では、その湾曲は球状である。その湾曲の半径は、頭部３の半径よりも小さい。固定用リング８の内側部分に関する大きさは、固定用リング８が頭部受け部１６の外表面に沿って摺動できるように設定されており、それによって、下方に摺動するときに頭部受け部１６に対する押し付けが増強されるようになっている。
【００３２】
特に図１，２および９〜１１からわかるように、固定用リング８は第２端９ｂに面する側において、互いに正反対の位置に対向して配された２つの突起２１を備える。突起２１は、ほぼＵ字状の凹部１２の底よりも上に突き出すとともに、頭部３がまだ締め付け固定されていない位置に固定用リング８が位置する状態おいて、切り込み２４まで延びるような高さを有する。突起２１の自由端２２は湾曲面にすることができ、特に、ロッド６の曲率に対応する曲率を有する、凹状の曲面にすることができる。固定用リング８は、受け部
本体５の頭部受け部１６の周りに、凹部１２の位置に突起２１が位置するように配設される。これによって、凹部１２内に突き出す突起２１は、ロッド６が挿入されていないときに固定用リング８が回転することを防止する。
【００３３】
頭部受け部１６の可撓性、および、開放端１７における頭部受け部１６の大きさは、固定用リング８を、開放端１７から挿入して頭部受け部１６に組み込むことによって取付けることを可能にする。頭部受け部１６の外径がロッド受け部９の外径よりも小さいため、固定用リング８はロッド受け部９を越えて半径方向に全く突き出さないか、あるいは最小限しか突き出さない。固定用リング８は、図１１に示すように、開放端１７の方向にその直径をさらに減少させるために、先細の外側表面８ｂを有してもよい。
【００３４】
ロッド６が挿入されないか、凹部１２に押圧されない状態では、固定用リング８は、図１３に示す停止部材として作用するロッド受け部９の第２端９ｂによって位置が限られる第１位置Ｐ１と、図１４に示す頭部受け部１６の開放端近傍の、頭部受け部１６の押し付けにより頭部３が固定されることによって決まる第２位置Ｐ２との間を移動可能である。頭部受け部１６の先細になった外側表面は、固定用リング８が開放端１７の方向に離脱することを防止する。
【００３５】
内側ねじ７は、脚部に設けられた雌ねじ１３に対応するねじ山を有する。脚部が開くことを防止するねじ形態が用いられれば、内側ねじ７のような単一の閉鎖部材で十分である。このような構造により、骨固定装置の半径方向の大きさが減少する。特に図１に示すように、内側ねじ７はロッド６と反対側に、内側ねじ７をねじ込む際の停止部材として作用する縁７ａを有する。この縁７ａはまた、内側ねじ７を掴むことを容易にする。
【００３６】
受け部本体５、固定用リング８、内側ねじ７、および骨固定要素１は、たとえばチタン、ステンレス鋼、生体適合性合金、十分な強度を有する生体適合性樹脂材料などの、生体適合性のある材料で形成される。
【００３７】
骨固定装置は、受け部本体５の頭部受け部１６に取付けられた固定用リング８により、開放端１７から予め組立てられてもよい。あるいは、骨固定要素１は、受け部本体５および固定用リング８により予め組立てられることもできる。
【００３８】
次に、図１３〜１６に基づいて、頭部３の固定について説明する。固定用リング８がロッド受け部の第２端９ｂ近傍の第１端部Ｐ１に位置するとき、固定用リング８は頭部受け部を押し付けない。湾曲内側表面８ａは、図１３に示すように、頭部受け部の外側表面部に接触しないか、わずかしか接触しない。図１３に示す状態では、ロッド６は、内側ねじ７を締め付けることによる下方への押し付けをまだ行なっていない。この状態において、骨固定要素の頭部３は、内側空洞部１８内において完全に旋回可能である。
【００３９】
内側ねじ７が締め付けられると、内側ねじ７がロッド６を押圧し、ロッド６が突起２１を介して固定用リング８を押圧する。内側ねじ７を締め付けるにつれて、固定用リング８は、湾曲内側表面８ａが頭部受け部１６の先細になった外側表面と係合するまで、下方に移動する。固定用リング８が、頭部３の径が最大となる骨固定装置の中心軸Ａ方向の位置にあるとき、図１６において矢印で示すように、固定用リング８の湾曲内側表面８ａが頭部受け部１６に作用する押圧力は最大となり、それによって、頭部３は締め付けられて固定状態となる。同時に、図１４に示すように、固定用リング８のさらなる下方への移動が防止される。
【００４０】
図１７および１８は、固定用リング８′が、先行技術から知られているように先細になった内側表面部を有する場合の力の分布を、矢印で表示して示している。図１７に示す状
態において、固定用リング８′は、開放端１７の近傍において頭部受け部１６の先細になった外側表面部に接触している。矢印の長さによって示すように、締め付け力は、位置Ｐ２ではなく開放端１７近傍において最大となる。図１８に示す状態において、固定用リング８′の最大直径を有する位置Ｐ２の上の頭部受け部１６の、先細になった外側表面部を接触し、それによっても、最大直径を有する位置に向かって力は減少する。図１９に示す状態において、頭部受け部１６および固定用リング８′の先細になった表面は互いに平行になっており、その結果、押圧力分布は均一になっている。
【００４１】
頭部受け部に作用する固定用リングの押圧力分布は、図１６に示す本発明の実施形態によれば、頭部３の最大直径を有する位置Ｐ２において最大押圧力を有している。
【００４２】
骨固定装置は、種々の態様で使用することができる。１つの使用態様において、骨固定要素は、受け部本体および固定用リングが予め組立てられる。骨固定要素は、骨固定要素に取付けられた受け部とともに、骨内にねじ込まれる。頭部の凹部４には、第１穴１０を通してねじ込み工具が到達可能である。固定用リングは頭部３を締め付けない第２端９ｂに近接する第１位置にある。可撓性の受け部は、内側空洞部１８の内側湾曲表面に対して少しオーバーラップする、わずかな予張力を生じさせる。この状態で、頭部３は頭部受け部１６内において旋回可能に支持され、それにより、受け部本体を、ロッドを受けるために間違いなく配列することができる。他の骨固定装置に関してロッドの正確な位置を一旦達成すれば、内側ねじ７を、それがロッドを押圧するまで、脚部の間にねじ込まれる。ロッドは、ほぼＵ字状の凹部の底に対して押し付けられ、それによって、突出部２１の自由端２２のそれぞれを係合させ、固定用リングを下方に移動させる。固定用リング８が第２位置の開放端１７に向かって移動すると、それによって頭部が締め付けられる。固定用リングによる力は、側方から湾曲内側表面８ａに作用するため、頭部を間違いなく固定するために必要な力は、頭部３の上部に上方から力が作用する場合よりも小さい。また、この構造によれば、受け部の壁厚さを減少させることができるため、装置を小型化することが可能になる。内側ねじの最後の締め付けにより、ロッドと頭部とが同時に固定される。
【００４３】
他の使用態様においては、受け部本体５および固定用リング８のみが予め組立てられる。骨固定要素１が最初に骨内にねじ込まれ、その後に受け部が頭部３に取付けられ、一方、固定用リングは、第２端９ｂに近接する第１位置にあり、頭部受け部１６を押し付けない。そのかわりに、骨固定要素１および受け部本体が、予め組立てられた固定用リングとともに、受け部を頭部３に押圧することによって組立てられる。この構造により、固定部の直径、長さ、および他の特徴に関して適切な骨固定要素を選択することができる。よって、複数の受け部およびいくつかの骨固定要素を含むモジュラーシステムを提供することができ、それらは個別に選択され、適用されることができる。
【００４４】
さらに他の使用態様においては、内側ねじがヘッドをロッドに固定するために締め付けられる。その後、ロッドをさらに調整することができるように、内側ねじが緩められる。頭部は、固定用リングを低位置に保持する摩擦力により、仮固定の状態を維持する。
【００４５】
図２０〜２６は、本発明の骨固定装置の第２実施形態を示す。第１実施形態と同一の部分および要素については、第１実施形態で用いた参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
第２実施形態は、受け部本体および固定用リングに関して、第１実施形態と異なる。特に図２５および２６に示すように、受け部本体５０は、そのロッド受け部の第２端９ｂを形成する面の上に、下方に突出する環状の突起３０を有し、この突起３０は、第２端９ｂに隣接する頭部受け部の外側表面からある距離に配置されている。突起３０は、突出部を形成する湾曲した外側表面３０ａを有し、この外側表面３０ａは、固定用リング８０の湾
曲内側表面８ａの上部における、突き出した上端縁３１を有する溝と協働する。突出部を形成する外側表面３０ａおよび固定用リング８０の上端縁３１は弾性のある係合が可能であり、それにより、固定用リングをその第１端部Ｐ１に仮固定し、ロッドに押圧力を加えることにより取り外すことができる。
【００４７】
図２３において見られるように、固定用リング８０は、その上端位置Ｐ１において縁部と突出部との係合により取り外し可能に保持されている。図２５および２６に見られるように、ロッドを下方へ押圧することにより縁部と突出部との係合が解除され、頭部を固定する第２端位置Ｐ２へ、ロッドを移動させることができる。
【００４８】
上述した実施形態のさらなる変形が可能である。たとえば、骨固定要素の頭部は、円柱状などの、他のいかなる形状を有することができ、それにより、受け部に関してねじ要素の単一の軸まわりの回転を許容する単軸の骨ねじが提供される。頭部３は、円錐形状またはその他の形状にすることができ、頭部受け部の内側空洞部１８をこの形状に適合させている。さらに他の変形では、受け部５または少なくとも頭部受け部１６は、或る程度の弾性を有する生体適合性のある樹脂材料で形成される。この場合、スリットは省くことができる。
【００４９】
ロッドと係合する固定用リングの突起は、他の形状を有してもよい。たとえば、自由端の表面は平坦またはその他の形状にすることができる。
【００５０】
頭部受け部は、一方向におけるより大きな頭部の角変位を可能にするように、傾斜した開放端１７を有することができる。
【００５１】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１  骨固定要素、２  シャフト、３  頭部、４  凹部、５，５０  受け部本体、６  ロッド、７  遮蔽要素、７ａ  縁、８，８０  固定用リング、８ａ  湾曲内側表面、８ｂ  外側表面、９  ロッド受け部、９ａ  第１端、９ｂ  第２端、１０  第１穴、１１  第２穴、１２  凹部、１２ａ，１２ｂ  自由脚部、１４  平坦部、１５，１９，２０  スリット、１６  頭部受け部、１７  開放端、１８  内側空洞部、２１  突起、２２  自由端、３０  突起、３０ａ  外側表面、３１  上端縁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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