(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いロッドと、
円形ヘッドを有する骨留め具と、
結合体およびキャップを備える結合要素とを備える脊椎安定化システムであって、
結合体が、細長いロッドを受け取ることのできる二つのスロットを定義する、二つの上方へ延びるアームを定義する側壁を備え、
結合体およびキャップが、結合体内の細長いロッドを捕らえるために相互作用し、
キャップは、該キャップの上部の外周に１対の周縁を構成し、該キャップの１対の周縁より下に１対の突起を構成し、該１対の突起は、干渉ポイントおよびリリーフポイントを提供するためにキャップの外周から外側より外側に径方向に突出した２つの高いポイントと、該２つの高いポイントの間における凹みである１つの低いポイントとが該キャップの周方向において構成され、
結合体は、キャップの周縁を受け入れるための１対のくぼみを構成し、
結合体はキャップの１対の突起を受け入れるための１対のチャネルを備え、
１対のチャネルは、結合体の内周より内側に径方向に突出した１つの高いポイントと、該１つの高いポイントの両側における２つの低いポイントとが該結合体の周方向において構成され、
キャップの周縁が結合体の１対のくぼみに受け入れられた状態で、結合体に対してキャップが回転されることにより、キャップの１つの低いポイントに結合体の１つの高いポイントが嵌め込まれることにより、キャップが結合体に対して位置決めされる、脊椎安定化システム。
【請求項２】
前記キャップは、円筒形である、請求項１記載の脊椎安定化システム。
【請求項３】
前記突起それぞれは、部分的にキャップの側壁の周囲に延びている、請求項１記載の脊椎安定化システム。
【請求項４】
前記チャネルそれぞれは、前記２つの上方に延びるアームによって形成される第１スロットにおいて始まり、前記２つの上方に延びるアームによって形成される第２スロットに到達する前に終わる、請求項１記載の脊椎安定化システム。
【請求項５】
前記チャネルそれぞれは、該チャネルの終端部に緩衝域を有し、該緩衝域は、チャネル側壁より半径方向に大きい空洞であり、
キャップが結合体に対して位置決めされるとき、一対の突起は、２つの高いポイントが１対のチャネルに受け入れられる回転方向の前方側の前縁が、緩衝域に接触しないことにより、前記アームに放射状に外側に向かう力を与えることを防ぐ、請求項１記載の脊椎安定化システム。
【請求項６】
前記キャップは、中心ボアホールを含む、請求項１記載の脊椎安定化システム。
【請求項７】
前記キャップの前記中心ボアホールに嵌め込まれるよう設けられた位置決めねじを含む、請求項６記載の脊椎安定化システム。
【請求項８】
キャップが第一の位置から第二の位置へ回転する際、該キャップが、細長いロッドへ下向きの力を及ぼすよう構成された下面を備える、請求項１記載の脊椎安定化システム。
【請求項９】
細長いロッドと、
骨留め具と、
結合体およびキャップを備える結合要素とを備える脊椎安定化システムであって、
結合体が、二つの上方へ延びるアームを定義する側壁を備え、該アームが、細長いロッドを受け取ることができる二つのスロットを定義し、結合体は、１対のくぼみを含み、
キャップは、該キャップの周縁より下に１対の突起を構成し、該１対の突起は干渉ポイントおよびリリーフポイントを提供するために、該キャップの外周より外側に径方向に突出した２つの高いポイントと、該２つの高いポイントの間における凹みである１つの低いポイントとが該キャップの周方向において構成され、
結合体はキャップの１対の突起を受け入れるための１対のチャネルを備え、
１対のチャネルは、結合体の内周より内側に径方向に突出した１つの高いポイントと、該１つの高いポイントの両側における２つの低いポイントとが該結合体の周方向において構成され、
キャップの周縁が結合体の１対のくぼみに受け入れられた状態で、結合体に対してキャップが回転されると、キャップの１つの低いポイントに結合体の１つの高いポイントが嵌め込まれることにより、キャップが結合体に対して位置決めされる、脊椎安定化システム。
【請求項１０】
前記キャップは、円筒形である、請求項９記載の脊椎安定化システム。
【請求項１１】
前記突起それぞれは、部分的にキャップの側壁の周囲に延びている、請求項９記載の脊椎安定化システム。
【請求項１２】
前記チャネルそれぞれは、前記２つの上方に延びるアームによって形成される第１スロットにおいて始まり、前記２つの上方に延びるアームによって形成される第２スロットに到達する前に終わる、請求項９記載の脊椎安定化システム。
【請求項１３】
前記チャネルそれぞれは、該チャネルの終端部に緩衝域を有し、該緩衝域は、チャネル側壁より半径方向に大きい空洞であり、
キャップが結合体に対して位置決めされるとき、一対の突起は、２つの高いポイントが１対のチャネルに受け入れられる回転方向の前方側の前縁が、緩衝域に接触しないことにより、前記アームに放射状に外側に向かう力を与えることを防ぐ、請求項９記載の脊椎安定化システム。
【請求項１４】
前記キャップは、中心ボアホールを含む、請求項９記載の脊椎安定化システム。
【請求項１５】
前記キャップの前記中心ボアホールに嵌め込まれるように設けられた位置決めねじを含む、請求項１４記載の脊椎安定化システム。
【請求項１６】
キャップが第一の位置から第二の位置へ回転する際、該キャップが、細長いロッドに下向きの力を及ぼすよう構成された下面を備える、請求項９記載の脊椎安定化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ロッドと、可変角度ヘッドを有する骨ねじを備える、整形外科用固定装置に関する。骨ねじの可変角度ヘッドは、ねじ軸に対し、独立してヘッドの角形成を固定し、可変角度ヘッド内でロッドの動きを安全に防止することができる、結合要素を有する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、、2004年4月8日出願の米国特許出願第10/819,994号、および2005年6月7日出願の米国特許出願第11/146,147号の優先権を主張し、その双方の全体が、参照することにより本書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
脊椎の異常の多くのタイプは、痛みを引き起こし、運動範囲を制限し、あるいは脊柱内の神経系を損傷する可能性がある。これらの異常は、これに限らないが、トラウマ、腫瘍、円板状変性、および疾病に起因しうる。多くの場合、これらの異常は、脊椎の一部を固定することによって治療される。この治療は一般的に、複数のねじおよび／またはフックを、一つまたはそれ以上の椎骨に取り付け、そのねじまたはフックを、ほぼ脊椎の軸の方向に延びる細長いロッドに接続することを伴う。
【０００４】
これらの脊椎異常の治療は多くの場合、脊髄分節間の安定性を実現するため椎弓根スクリューおよびロッドのシステムの使用を伴う。脊椎の不安定性によって、ストレスおよび負担を脊髄および神経根といった神経系要素にもたらすおそれがある。これを直すため、一定の剛性のインプラントを移植し、椎体の正しい配列と量へと回復させる。多くの症例では、固体の縦材と併置された椎弓根スクリューのような定着部材が、痛みのない状態へ脊椎要素を回復させるために役に立ち、または少なくとも痛みを軽減したり、脊椎へのさらなる損傷を防ぐことができる。
【０００５】
いくつかのシステムは、骨ねじ、連結器、および細長いロッドの移植による、椎体の固定化を対象としている。このようなシステムの例としては、米国特許第5,690,630号（特許文献1）、5,669,911号（特許文献2）、および5,672,176号（特許文献3）が含まれる。ロッドのような固体の縦材を骨ねじに接続しようとする場合、外科手術中に困難が起こりうることは周知である。結果として、可変角度の結合要素を使用して、ロッドと骨ねじを接続することが望ましい。これによって、ロッドを曲げたり、ねじを再配置したりすることによってシステムを改変する必要性が低減される。結合要素は、ロッドに「到達」することができ、患者に対し、簡単にロッドを調整したり、取り付けたりすることができる、肘として作用する。
【０００６】
一般的に、以前の技術において記載される、従来の多軸ねじは多くの場合、結合要素にロッドを圧迫するために使用されるある種のキャップを有する。ロッドのこのような圧迫によって、結合要素内の固定メカニズムが、骨ねじと前記要素との間の角度を確定することができるようになる。したがって、ロッドの垂直圧迫は、骨ねじシステムの設計において重要である。
【０００７】
また従来の多軸ねじは、一般的に結合要素および骨ねじの圧迫が、結合要素内のテーパーのある形状のクランピングを通じて達成されることが必要となる。これは、通常結合要素の部材内に配置されるスリット手段によって、達成される。これらの要素が、圧迫下で配置される場合、スリットによって作られる歯先は、円筒形のテーパー手段によってねじのヘッドで収縮する。上記の参照に加え、多軸ねじヘッドの位置をロックするためのロッドからの圧力を必要とする、このようなシステムの付加的な例は、米国特許第37,665号（特許文献4）、5,733,286号（特許文献5）、および5,476,464号（特許文献6）に見ることができる。米国特許第6,248,105号（特許文献7）に記載されるようないくつかのシステムは、接続本体を球状のヘッドおよび細長いロッドに別々に留める可能性を示す。
【０００８】
これらの設計は、骨ねじのヘッドに対し、圧力を加えることで、ロッドと結合要素を保持するための唯一の留め具のクランピングを必要とすることによって、初期のねじ設計の組み立て時間を低減する利点を提供するかもしれないが、このようなシステムは、ロッドまたは結合要素のような一つの要素を別々に解除あるいは開放する能力に欠ける。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第5,690,630号
【特許文献２】米国特許第5,669,911号
【特許文献３】米国特許第5,672,176号
【特許文献４】米国特許第37,665号
【特許文献５】米国特許第5,733,286号
【特許文献６】米国特許第5,476,464号
【特許文献７】米国特許第6,248,105号
【発明の開示】
【００１０】
発明の概要
本発明は一般的に、独立して結合部材をねじヘッドに取り付けることができ、同時に、細長いロッドを所望の位置に安全に保持することができる、多軸ねじを使用した、改良型定着システムを対象とする。
【００１１】
一般的に、本発明はさまざまな脊椎安定化システムで使用されてよい。例えば、一つの実施例では、細長いロッドと、円形または半球状のヘッドを有する骨留め具と、結合要素と、留め具ヘッドおよび結合要素を受け取るための内部スペースを有するスカートを有する。結合要素は、一片で形成されてよく、複数のコネクタを備えてもよい。複数のストッパが、結合要素または複数のコネクタに配置されてよく、それは、留め具に対して延びる、一つまたはそれ以上のアームを有する結合リングにスライドしながら通じるよう、構成され、適応されてよい。結合リングのアームは、留め具の位置に関して、スカートの位置を固定するため、ストッパに選択的に係合してよい。本発明のいくつかの実施例は、スカートに対する第一の位置へ回転する際、スカートの第一の端部に係合し、スカートのくぼみ、チャネル、または開口内で細長いロッドを捉えることができるキャップをさらに備える。
【００１２】
一つの実施例において、キャップはスカートに対する、第一および第二の位置に回転することができる。結合リングアームが複数のストッパに対し圧力を加え、骨留め具に対して適切な位置でスカートを固定するよう、スカートに対するキャップの回転によって、キャップが細長いロッドを結合リングに対して圧迫してもよい。
【００１３】
もう一つの実施例において、キャップは、スカートに対して、確定した位置で細長いロッドを安全に保持することができる固定要素を備える。またキャップは、ねじ込み開口を有してもよく、固定要素は、ねじ込み開口内に配置された位置決めねじであってよい。好適には、位置決めねじは、スカートに対して適切な位置に細長いロッドを固定するため、細長いロッドへ下向きの圧力を加えることができる。
【００１４】
本発明のさらにもう一つの実施例において、スカートからのキャップの不慮の弛緩を抑えるため、キャップが第二の位置にある場合、キャップおよびスカートは、互いに接触する、少なくとも一つの戻り止めまたは突起、およびそれに対応するくぼみあるいはくぼ地を有してよい。細長いロッドを選択的に固定あるいは解除するため、位置決めねじまたはその他の固定要素がキャップ内で使用される場合、この特性は、特に有益である。構成によっては、第一または第二の位置へのキャップの回転により、戻り止めおよび対応するくぼみが、触覚または可聴信号を医師に提供してもよい。いくつかの実施例において、複数の戻り止めおよびくぼみは、スカートに対するキャップのそれぞれの所定の位置に対し、設けられてよい。したがって、一つの実施例においては、スカートに対する第一の位置へのキャップの回転により、キャップおよびスカートに、クリック音のような触覚または可聴信号を医師に提供させる。さらに、いくつかの実施例において、スカートに対する第二の位置へのキャップの回転は、医師への触覚または可聴信号となる。
【００１５】
いくつかの実施例において、キャップは第一および第二のチャネルが形成される側壁を備える。第一および第二のチャネルは、細長いロッドによって妨げられることなくキャップの回転を可能とするよう、細長いロッドの直径より広くてよい。一つの実施例において、第一および第二チャネルは、細長いロッドによって妨げられることなく、スカートに通じる際、キャップが5度から90度回転することができるよう構成される。さらにもう一つの実施例において、スカートおよび細長いロッドに通じる際、妨げられないキャップの回転は、約20度から約40度である。
【００１６】
キャップは、第一の位置に到達する前に約30度まで回転することができる。さらに、第一の位置へ回転する際、キャップは触覚または可聴クリック音をもたらすよう構成されてよい。また、キャップ側壁の少なくとも一つのチャネルは、キャップが回転する際、結合リングに対し細長いロッドを促す、カム上縁を有してもよく、さらに、一つの実施例において、キャップが回転する際、スカートは、キャップに係合し、細長いロッドに対しキャップを引き寄せることができる複数のねじ山を有してよい。
【００１７】
さらに、骨留め具ヘッドは、らせん状の溝に加工されてよく、またはいくつかのその他の加工された表面を有してもよい。一つの実施例において、第一のコネクタは、第一の加工された表面を有し、第二のコネクタは、第二の加工された表面を有し、結合要素が円形ヘッドに固定された場合、第一および第二の加工された表面は、円形ヘッドに接触する。
【００１８】
本発明のさらにその他の実施例において、脊椎安定化システムは、細長いロッドと、固定要素および円形ヘッドを有する骨留め具と、結合要素とを有する。結合要素は、前記固定要素に近接した前記ヘッドの第一の端部に配置された、下部クランプ要素を有してよく、前記下部クランプは、前記ヘッドの円形面の一部を受け取るのにほぼ対応した座面を備える。一つの実施例は、前記固定要素に対し遠位の前記ヘッドの第二の端部に配置された、上部クランプ要素をさらに含む。いくつかの場合、下部クランプおよび上部クランプは、もう一つに対して一つのクランプの回転を制限するため、相互接続することができる突出および刻み目を有してもよい。さらに、システムは、実質的に前記第一および第二クランプ要素の周辺に配置された、固定要素を有してもよい。また固定要素は、少なくとも部分的にねじ山がついた、内部表面をさらに有してもよい。いくつかの実施例において、前記固定要素のねじ部は、前記下部クランプの前記ねじ部に、選択的に係合してよい。またこれらの実施例は、上部クランプおよび固定要素に通じるロッド固定要素を有してもよい。好適には、ロッド固定要素は、前記細長いロッドを受け取るための座面を備える。上述したように、固定キャップは、前記細長いロッドを前記結合要素に固定するため、前記ロッド固定要素に選択的に係合してもよい。
【００１９】
本発明のさらにもう一つの実施例において、システムは、円形ヘッドを有した骨留め具と、結合要素を有してよい。この実施例において、結合要素の第一の端部は、前記円形ヘッドに配置されたスカートを有してよく、前記スカートは、前記スカートの遠位端に対し、骨留め具に近接したスカートの一部から延びるスリットを備え、前記スカートの前記遠位および近接端のそれぞれは、一つまたはそれ以上のストッパを有する。結合リングは、前記スカートの前記遠位端に配置されてよく、前記結合リングは、前記結合リングから前記スカートの近接端に延びる、一つまたはそれ以上のアームを備え、前記アームは、前記結合要素を前記ヘッドに固定するため、前記ストッパに選択的に係合してよい。再び、固定キャップは、前記細長いロッドを前記結合要素に固定するため、前記結合要素に選択的に係合してよい。
【００２０】
発明の詳細な説明
本発明は一般的に、ねじのような留め具と結合要素との間の角度を固定するのに、細長いロッドの遊びの固定を必要としない、脊椎固定システムを対象とする。スクリューヘッドに対し、結合要素を安全に、適所に固定するために、細長いロッドへ全固定圧力を加える代わりに、本発明のいくつかの実施例では、ロッドから独立して、またはロッドを適所に固定するために使用される力より少ない、ロッドにより与えられる力によって、ねじに、結合要素を固定することができる結合固定装置を利用する。同様に、本発明のいくつかの実施例は、結合固定装置から独立した方法でロッドを結合要素に固定することができるロッド固定装置を利用してもよい。また、本発明のいくつかの実施例は、結合要素を、細長いロッドの下向きの動きによって、留め具ヘッドに対し、適所に固定することができる。一度、結合要素が固定されると、ロッドは、結合要素の解除または弛緩を引き起こすことなく上方へ動いたり、再配置されてよい。したがって、以前の脊椎安定化システムとは違って、本発明の多くの実施例は、ロッドおよび結合要素、または結合要素およびねじのいずれかを別々に固定または解除することができる。
【００２１】
以下の例および説明図で説明されるように、結合固定装置およびロッド固定装置は、独立した操作、または独立した固定を可能にしつつ、いくつかの異なった方法で構成および適合されることが可能である。カム、ウェッジ、またはねじ山の手段によって、本発明は、細長いロッドを使用せずに、ねじのヘッドに圧迫を加えることができる。さらに本発明は、処置における段階の数を減らし、結合要素のサイズを減らし、インプラントに関連する個々の片の数を減らそうとするものである。これは、手術の時間を減らし、処置をより単純にし、より多様な患者の骨格で良好に作用する。
【００２２】
本発明の多くの特性は、本発明のいくつかの実施例を表す、添付図面を参照し、以下でさらに十分に記載されるが、まず、本開示の恩典を有する当業者が、本発明をさらに変更または改変して、本発明の機能と結果を達成することができることを認識することは理解されたい。したがって、後に続く記載が、本発明の広い範囲における特定の構造、側面、および特性を表し、説明するものであり、このような広い範囲を制限するものではないことを理解されたい。
【００２３】
以下と、添付図に記載される実施例のそれぞれは、整形外科用ロッド移植器具とともに使用するための、ねじを有する多軸の留め具と、結合要素の組み立てを示す。実施例では、ヘッドと、ヘッドから延びるシャフトを有することが、記載され説明されているが、例えば、薄板フックおよび仙骨ブロックのようなその他の留め具または固定要素もまた、使用されてよいことが理解されるべきである。したがって、本発明は、ここに記載される骨ねじに加え、さまざまな留め具または固定要素とともに使用されてよい。
【００２４】
それに従い、図1は、本発明での使用に適したねじ20の側面図を表す。ねじ20は、ヘッド22と、ヘッド22から延びるシャフト24を含む。シャフト24は、高ピッチのねじ山で構成されてよい、テーパー状を有するように示されるが、再び、当業者はその他のシャフト設計もまた、本発明に対応することを理解すると考えられる。したがって、医師は、個々の患者の骨の状況に応じて、ねじ山ピッチ、ねじ山径に対するシャフト径の比率、全体的なシャフト形状などのようなさまざまなシャフトの特性から自由に選択することができる。
【００２５】
ヘッド22は、いかなる形状を有してもよいが、適応性を増大するため、ヘッドは円形ヘッドにテーパー状のネックを有することが好ましい。したがって、少なくともヘッドの一部は、少なくとも留め具20に対し、結合要素26の回転あるいは角度調節を可能とするため、ボールの一部を形成するよう形作られるか、ネックの上を一部球状にしてよい。また、このような好ましい構成は、結合要素26がより安全にヘッド22をつかむことを可能とする。言い換えれば、少なくともヘッド22の一部は、そこからシャフトが延びる曲面を有する。ヘッドの曲面部分は、ヘッドの中心部から等距離にある外形を現す、半球状の形状であることが可能である。またヘッドは、ねじ回し道具またはその他の装置によって係合することが可能な係合面を有してもよく、係合面は曲面の機能性を妨害しないことが好ましい。
【００２６】
ヘッド22の直径は、シャフト24の最大径とおよそ同じであってよい。ネックは、結合体およびねじ、または留め具を配置することのできる、さまざまな角度と位置を提供するため、ヘッド22のさらに大きな曲率を提供するよう先細であってよい。その他の実施例において、シャフト24の直径は、ヘッド22の直径より小さいまたは大きいことが可能であり、ネックは、先細でないか異なった形態で先細になっていてよいことが留意されるべきである。
【００２７】
またヘッド22は、医師が、骨にねじを締めるためにレンチやねじ回し道具でねじに、ねじれの、あるいは軸方向の力を加えることができる、係合面を有してもよい。例えば、ヘッド22の係合面は、図10に示されるように、道具のヘッドが係合できる多角形のくぼみであってよい。例えば、ヘッド22は、六角レンチといった六角形の道具を受け入れる、六角形のくぼみを有してよい。また係合面は、対応するくぼみを有する道具や装置に同様に係合する、突起した係合面で構成されてよいが、突起した係合面は、ねじ20に対し、結合要素の角度を変える能力を顕著に妨げないことが好ましい。係合面は、その他のタイプのねじ回しに一般的に見られるスロットまたはクロスのようなその他の形状を有してもよい。
【００２８】
所定の位置に固定する前に、ヘッド26に関連する結合要素26は、複数の位置に動かされ、回転されることが可能である。結合要素は、第一の端部でヘッド22を、および反対の端部で細長いロッドを受け入れる、座面または内部表面とともに構成され、適合される。少なくともヘッドの一部は、固定位置あるいは締め付け位置にある場合、多軸ねじのその他の部品との係合を高める、粗面あるいは加工された面を有してよい。図1に示される実施例に関し、結合要素は、結合リング28と結合体30を備える。結合体は、ヘッド22を受け入れる、座面または内部表面を定義する、スカート32を有する。好適には、スカートは、結合要素の座面または内部表面が、固定位置で収縮し、安全にヘッド22に係合させることを可能にする、一つまたはそれ以上のスリットあるいは開口を提供することによって、ヘッドに対し、選択的に固定または解除することができ、あるいは必要に応じて拡大したり、解除したりしてよい。図1に示される一つの実施例において、結合体は、一つまたはそれ以上のほぼらせん状のスリットを有する。より好適には、スリットまたは開口は、ねじあるいは留め具20に近接したスカートの遊離端からヘッド22の上の場所まで延びる。
【００２９】
結合体30は、好適には結合体スカート32の上端および下端の近くに配置された、複数のストッパ34を有する。スカート32がスプールの形状に近似するように、ストッパ34は、結合リングが、それを通して設置される、開口またはスロットを有するフランジとともに構成されてよい。結合リング28が結合体30に接続されて、スカート32にねじれの力が加えられ、スカート32が、ヘッド22に対しねじれて締め付けるように、ストッパ34が位置づけられる。
【００３０】
図1に示されるように、結合リング28は、リング28から延び、ストッパ34に係合する、一つ、二つ、またはそれ以上のアーム36を有するように構成される。結合リング28が、結合体30に配置されると、リングに近接するアームの基部の近くにあるウェッジが、ストッパの一つに接触するまで、アーム36は、スカートに与えられる最小限のねじれの力で、ストッパに摺動自在に係合する。ウェッジが、ストッパの一つに係合した後で、さらに結合体上にリングを挿入によって、前記リングはスカートの縦軸の周りで回転する。前記リングが回転すると、アームの遠位端は、ストッパ34に係合し、スカートへねじれの力を加える。一つの実施例において、結合要素が動かないようにねじに固定される、固定位置に到達するまで、固定リングは、最初の解除位置より約2度から約15度回転する。もう一つの実施例において、固定リングは、解除位置から固定位置へ、約5度から約10度回転する。
【００３１】
好適には、リングアーム36の遠位端は、スカートが、ねじヘッド22に対し、固定するため十分に方向を変えた後、スカートのへりに放射状に係合するよう、構成される。図2に示されるように、例えば、リングアームの遠位端は、放射状に内側に延びる突起38を有する。スカートが固定位置になった後、突起38は、スカートのへりにスライドし、適所にはめ込むことができる。最初に、スカートが固定位置にない場合、近位端から突起へのリングアームの長さLraは、スカートの長さLsよりも小さくてよい。しかし、スカートがねじられた場合、その全体的な長さは徐々に減り、突起はへりに押し付けられるため、リングアームは外側に斜角を成す。一度スカートの長さLsがリングアームの長さLraとおよそ同じあるいはそれより短くなると、突起はへりに開放され、固定位置にスカートを保持する。この実施例において、突起が、もはやへりに係合しなくなるまで、リングアームへ放射状に外向きの力を加えることによって、ねじヘッド22から結合体スカート32を解除できる。一度突起がへりから離れると、結合リングは回転し、結合要素を解除する。このように、結合要素は、細長いロッドを適所に固定する必要なく、ねじあるいは留め具20を選択的に固定または解除してよい。したがって、結合要素をねじまたは留め具に固定するため、細長いロッドに力を与える必要はない。
【００３２】
図1に関して、結合体スカート32とともに構成される、結合体30の端部の反対の上端に細長いロッドを受け入れるよう、結合体は構成され適合される。好適には、結合体のこの部分は、細長いロッドが固定されるU字型またはウェッジ型の座部とともに構成される。実質的に硬い歯先またはウェッジは、座部から、ロッドへ上方に延び、前記歯先またはウェッジは、スロットまたはキャップ40を受け入れる戻り止めとともに構成される。図3および17で示されるようなキャップは、キャップが結合体30に対し、係合し、回転することを可能とする、対応する突起またはスロットを有してよい。一つの実施例において、キャップの回転は、それを、下向き、またねじに向かって動かし、それにより、細長いロッドに対し下向きの力を加え、前記ロッドを適所に安全に保持する。
【００３３】
もう一つの実施例において、キャップは細長いロッドに下向きの圧力を加え、それによって、細長いロッドを適所に完全には固定せず、留め具に関し、結合要素を適所に固定させる。キャップに配置された位置決めねじは、適所にしっかりと保持するために、細長いロッドに付加的な下向きの圧力を加えてよい。したがって、いくつかの実施例において、ロッドのキャップの下向きの圧力は、システムの一つの部品を固定するには十分であり、同時に、その他の部品の調整を可能にすることができる。
【００３４】
もう一つの代替実施例において、座部からロッドへ上方に延びる結合体の歯先またはウェッジは、キャップが固定位置に向かって回転する際、ロッド周辺で曲がるよう、柔軟であってよい。例えば、キャップ、歯先またはウェッジの一方、あるいはその両方は、キャップが回転する際、キャップおよび結合要素との放射状の干渉を徐々に増加させる、先細あるいは傾斜面を有するよう、構成されてよい。この干渉に起因する半径方向力が増加するのに伴い、歯先またはウェッジは、放射状に内側に曲がり、細長いロッドを圧迫してよい。望ましいキャップ位置で互いに係合することによって、固定位置にキャップを保持するよう、一つまたはそれ以上の戻り止めおよびくぼ地は、キャップまたは結合体のいずれかに配置されてよい。反対方向のキャップの回転は同様に、細長いロッドを解除させる。
【００３５】
したがって、本発明のいくつかの実施例において、細長いロッドは、結合体を、ねじに対し、その位置から解除する必要なく、適所に選択的に固定または解除されてよい。
【００３６】
図3から8は、本発明のさらにもう一つの実施例におけるいくつかの特性および変形を表す。この実施例のいくつかの特性は、上述したものに類似している。例えば、ねじまたは留め具20は、医師の好みに応じて構成、または変更されてよい。それは、結合要素26が通じるヘッド22を有する。上述したように、ヘッド22は一般的に、球状であってよい。結合要素26は、いくつかの方向に位置づけられて回転し、適所に選択的に固定あるいは解除されてよい。同様に結合要素は、結合体30および結合要素26をねじまたは留め具20に固定することができる、リングアーム36付きの結合リング28を有する。
【００３７】
しかし、結合要素をねじまたは留め具に固定するために、ねじるあるいは回転するスカートを使用するのではなく、この実施例の結合体は、少なくとも一つのリングアーム36に摺動自在に係合する、少なくとも二つのストッパとともに構成される、一つ、二つ、またはそれ以上の結合体部品42で形成されてよい。図5に示されるように、結合体は、実質的に結合体部品の長さにそって延びる、少なくとも一つのスリットまたは開口を有する。さらに好適には、例えば図5および7に示されるように、少なくとも一つのスリットまたは開口は、結合体部品の長さにそって全体的に延びる。一つの実施例において、このように構成されたスリットまたは開口の数は、結合体部品42の数が増えるほど増加する。したがって、少なくとも二つの結合体部品42を備える結合体30は、一般的に結合体部品の軸の長さにそって延びる、少なくとも二つのスリットまたは開口をもを有する。
【００３８】
したがってスリットまたは開口は、一つまたはそれ以上の結合体部品42に形成される材料の対応する終端によって定義される。図5および7に示されるように、第一の終端の一部が、第二の終端の対応する部分のくぼんだ領域に突出するよう、スリットまたは開口の形状は構成されてよい。前述したように、少なくとも二つのストッパ34は、少なくとも一つのリングアーム36に摺動自在に係合するよう、構成される。リングアームの先細の部分が、一つまたはそれ以上のストッパに接触する際、スリットまたは開口を定義する終端は、互いに押し付けられ、結合要素を、ねじまたは留め具のヘッドに固定できるようにこれらのストッパは配置される。これは、スリットまたは開口を定義する終端のそれぞれの側に、少なくとも一つのストッパを配置することによって成し遂げられる。したがって、それぞれのリングアームは、二つまたはそれ以上のストッパに通じてよい。より好適には、ヘッド22に結合体を閉じるため、少なくとも三つのストッパが、少なくとも一つのリングアームと接触するよう構成される。したがって、もう一方は、一つまたはそれ以上のストッパを有してよいが、スリットまたは開口の一つの端は、二つまたはそれ以上のストッパを有してよい。さらにより好適には、それぞれのリングアームは、このように配置された少なくとも三つのストッパと通じるよう、構成される。
【００３９】
図3、5、および6Aに示されるように、リングアームの先細の表面が、ストッパの前縁ではなく、後縁に接触するよう、終端または結合体部品42は、さねはぎ継ぎ様に構成されてよい。しかし、終端がこの構成を有することは必須ではない。例えば、図6BからDは、さねはぎ継ぎ構成を利用しない、この実施例のいくつかの変形を表す。特に、図6Bは、複数のウェッジが、リングアーム36に提供されてよいことを表す。これは、本出願のヘッド22の異なった部分において異なった量の保持力を可能とするように、結合体の軸の長さにそって、ストッパが異なった場所に配置されることを可能とする。
【００４０】
図6Cは、リングアーム36が、固定位置に向かって動くと、終端同士が近づくのを促すように、ストッパの角度を曲げてよいことを示す。例えば、ストッパの角度は、結合要素26の縦軸から約3度から約15度であってよく、より好適には、ストッパは、約5度から約10度の角度に曲げられてよい。
【００４１】
図6Dの実施例では、結合要素26の縦軸に対し一般的に垂直な、複数のスリットまたは開口を使用する。これらのスリットまたは開口は、一般的に水平な帯の外観をつくる。一つまたはそれ以上の水平な帯の遊離端の近くに配置されたストッパは、固定位置に向かって動く際、リングアームに摺動自在に係合することができ、それによって、水平バンドの終端面が互いに接近し、ヘッド22をつかむ。
【００４２】
固定メカニズムは、リングアームを固定位置で結合体に保持するため、ここに記載される実施例のいずれかに使用されてよい。上述のように、適所に結合要素を固定するため、結合要素26の縦軸にそったねじり荷重または軸荷重のような、多くの異なったタイプの力が、結合リング28およびリングアーム36に加えられてよい。図6Aから6Dに示される実施例では、例えば、一つまたはそれ以上のリングアームの遊離端に配置された固定メカニズムを有する。
【００４３】
結合要素26は、細長いロッドを受け入れるための座部を有してよく、さらに結合要素を細長いロッドに独立して固定するため、キャップに係合する歯先を有してもよい。いくつかの実施例において、結合要素は、ヘッド22に付加的な圧力をほとんど、あるいは、全くかけることなく、留め具ヘッドに対し、安全に配置することができる。例えば、キャップは、結合要素の歯先の側面に圧力を提供し、それによって、前記結合要素は曲がり、細長いロッドを安全に保持する。
【００４４】
図9から12は、結合要素をヘッド22周辺に曲げるためにストッパに力を加えるリングアーム付きの結合リングを利用しない、本発明の実施例を表す。代わりに、この実施例は、結合要素を留め具20に固定するため、複数の片のねじ式ロックを使用する。例えば図9は、下部クランプ要素44、上部クランプ要素46、ねじ式ロックナット48、細長いロッドのロックナット50から形成される、結合要素を表す。
【００４５】
図11は、本発明の実施例の多軸ねじの組み立てを表す。組み立て中、上部クランプ要素46、細長いロッドのロックナット50、およびねじ式ロックナット48は、ねじシャフト24に遠位の留め具20のヘッド22に位置される。そして下部クランプ要素44は、ねじヘッドを開口中心に通過させることによって、ヘッド22に配置される。下部クランプ要素44は、好適には、ねじ式ロックナット48のねじ山に係合する、ねじ山を有する。これらのねじ山が次第に係合すると、上部および下部クランプ要素44および46は、徐々に結合要素が適所に安全となるまで、ヘッド22にクランプする。
【００４６】
図9は、上部および下部クランプ要素間の接合部分が、ねじ式ロックナットが回転する際、クランプ要素の回転を阻止するように、係合してよいことを示す。一つの実施例において、上部および下部クランプ要素は、クランプ要素に対応する四角い歯型を利用する。また、鋸歯、歯止めなどのようなその他の型が、接続面で使用されてもよい。確実に面が相互接続し、回転を抑えるため、より大きな連結面を使用するのが好ましいが、端も、クランプ要素の回転を抑えるために役立つスターグラインド（star  grind）のような粗面を有してもよい。
【００４７】
結合要素の歯先を曲げ、ロッドをつかむように、細長いロッドは、細長いロッドのロックワッシャまたはナットを回転することによって、適所に固定されてよい。図9に示されるように、歯先は、上部クランプに形成されてよい。この実施例において、上述の、適所に細長いロッドを固定するためのキャップは、あってもなくてもよい。例えば、細長いロッドのロックワッシャは、ワッシャが回転する際、歯先を細長いロッド周辺できつく曲げる一つまたはそれ以上のカムを内面に有してよい。好適には、ワッシャを約5度から約25度回転させることによって、細長いロッドの固定または解除のいずれかを行わせる。より好適には、ワッシャは、約10度から約25度回転することができる。必要な場合、ロッドが適所に安全に保持されることをさらに確実とするため、キャップが提供されてもよい。また位置決めねじは、細長いロッドに付加的な固定力を加えるため、キャップに提供されてもよい。
【００４８】
図13および14は、スロットまたは開口が形成された、結合体スカートを再び使用する、本発明のもう一つの実施例を表す。この実施例において、結合体スカートは、約5度から約30度角度をつけられてよく、より好適には、約7度から約15度である。図は、結合要素のテーパーが、結合体スカート32のテーパー部分の直径を、ねじシャフト24に近接した端から細長いロッドに近い上端まで徐々に拡張することを表しているが、当業者は、テーパーが反転し得ることを理解すると考えられる。
【００４９】
結合体スカート32の先細の表面にそって、軸方向に、単純に動かすことによって、結合体スカート周辺に配置された固定リング52は、結合要素を安全に留め具20にクランプさせることができる。図9から11における実施例に対する、本実施例の一つの利点は、レンチをねじ式ロックナットに適用する必要がないということにある。さらに、この実施例において、結合体は、四つではなく、二つの要素のみから形成されてよい。したがって、この実施例は、少なくとも操作と設計の単純さという点において、その他の実施例に対して有利である。
【００５０】
操作において、一度結合要素が所望の位置にあれば、固定リング52は結合体スカートの軸にそって、垂直に動いてよい。リングが動くと、それはスカートの先細の領域に係合して、圧迫し、それにより、スカートをヘッド22に向かって曲げる。図示されないが、細長いロッドを結合体に独立して固定するのに役立つよう、第二のリングは、スカートに提供されてよい。これは例えば、ロッドを結合要素の座部内に位置した後、細長いロッド上に到達する歯先を提供することによって達成することができる。
【００５１】
上述の、結合要素26を留め具20に固定するのと同じ方法で、第二の固定リングを、細長いロッドを固定するために構成され、適合された、第二の先細の結合体スカートの軸に沿って動すことが可能である。同一の方向へ動く場合、一つの固定リングを固定位置に動かすための動きの方向によって、第二の固定リングを解除位置に動かすよう、第一および第二の先細のスカートと、固定リングを構成することは有利である。言い換えれば、この実施例に関し、多軸ねじのすべての部品を固定することが、固定リングを遠ざけるか、あるいはそれらを互いに向けて動かすことによって、達成できるよう、結合要素を構成することは有利である。
【００５２】
細長いロッドを固定する他の方法は、キャップ40を使用することである。ここですでに記載されるものを含め、細長いロッドを固定するための任意のキャップ設計が、細長いロッドを結合要素に安全に接続するために使用されてよい。
【００５３】
一般的に、上述される実施例は、少なくとも脊椎の一部の実質的にしっかりとした固定化を成し遂げるために使用されてよい。しかしいくつかの場合、少なくとも脊椎の一部に対する、いくつか柔軟な支持を可能とするシステムを使用することが有利である。図15および16に表される実施例は、部品がともに固定された後でも、留め具20を曲げることができる場合の、本発明の一側面を示す。本発明を実施する上で必要ではないが、好適な実施例において、留め具および結合要素は、一体として形成されてよい。
【００５４】
結合要素は、制限された範囲の柔軟性を提供する、一つまたはそれ以上のスリットあるいは開口を有してよい。例えば、結合要素は、約2度から約7度曲がるように構成されてよい。このような柔軟性を提供するために、結合要素は、その表面に形成される、一つまたはそれ以上のスリットあるいは開口から形成されてよい。一つの実施例において、結合要素内のスリットまたは開口は、一般的にらせん状である。またその他の柔軟な構成も使用されてよい。例えば、参照することにより全体が本書に組み込まれる、2003年5月23日出願の米国特許出願第10/443,755号は、本発明に使用されてよい、柔軟な結合要素のためのいくつかの方法および構成を提供する。また、同じく参照することにより全体が本書に組み込まれる、2004年1月23日出願の、米国特許出願第10/762,533号は、本発明に使用されてよい、付加的な方法および構成を提供する。
【００５５】
このような構成は、またしても本発明を実施する上で必要ではないが、細長いロッドを受け入れるための座部はまた、留め具内に一体として形成されてもよい。座部は、前述の方法で複数の歯先から形成されてもよく、あるいは、固定キャップ54がロッドに配置される、ねじ山の表面を有してもよい。固定キャップが回転する際、ロッドが適所に安全に保持されるまで、その下面は細長いロッドの上部表面に対し圧迫する。
【００５６】
図17から19は、結合要素26を留め具20にクランプするため、複数の片のねじ式ロックナットを使用した、本発明のもう一つの実施例を表す。図17に示されるように、結合要素26は、下部クランプ要素44、上部クランプ要素46、ねじ式ロックナット48を備える。上部および下部クランプ要素44ならびに46は、連結する際、一つのクランプ要素が、もう一方に対し、回転するのを抑えるのに役立つ相互接続する端を有する。図17に示されるように、例えば、上部および下部クランプ要素44ならびに46の相互接続された端は、歯の相互接続パターンを有してよい。当業者は、クランプ要素が互いに回転するのを抑えるのに役立てるため、その他の相互接続する端のパターンが使用されてよいことを認識すると考えられる。
【００５７】
下部クランプ要素44の一部は、ねじ式ロックナット48の内面の対応するねじ山を受け入れるために、その外面にねじ山がつけられている。ねじ式ロックナット48を締めることによって、上部および下部クランプ要素44ならびに46が互いに向かって動き、結合体30をヘッド22に固定する。
【００５８】
上部および下部クランプ要素44ならびに46は、留め具ヘッド22の曲面の一部に合致する座面を有する。好適には、ヘッド22の円形または半球状部分の曲率半径は、実質的に上部および下部クランプ要素の座面に対する曲率半径と同一である。しかし、一度クランプ要素が十分にヘッド22に接触すると、ギャップまたは開口が、相互接続する端の最上部または最下部領域の間にとどまってよい。例えば、下部クランプ要素44の上方へ延びる四角の隆起部分の最上端と、上部クランプ要素46の対応する四角い溝の最上端の間のスペースは、高さ約.1mmから約5mmであってよい。
【００５９】
上部クランプ要素46は、下部クランプの端に相互接続する下端を有するが、それはまた、細長いロッドを受け入れる座部を形成するため、結合体のその他の要素に係合する相互接続する端からの遠位端の上縁を有する。特に、上部クランプ要素46の遠位端は、ねじ式ロックナット48上に延び、ねじ式ロックナット48上に配置された、ロッド配置および固定要素58に形成された開口を通じて延びる。ロッド配置および固定要素58は、細長いロッドを受け入れる、曲がった座面を有するが、上部クランプ要素46の遠位端を受け入れるよう、くぼみ60とともに構成される。
【００６０】
特に、上部クランプ46の遠位端は、クランプの遠位端から放射状に外に延びる、二つまたはそれ以上のウィング56を有する。図17に示されるように、ねじ式ロックナット48およびロッド配置および固定要素58は、ウィングが、刻み目と一直線に並ぶ際、ウィング56が、それらを通過できるように、刻み目がつけられている。一度ウィングが、ロッド配置および固定要素58の座面上に配置されると、くぼみ60が、ウィング56と一直線に並ぶまで、上部クランプ46または固定要素58のいずれかは、回転してよい。そこでウィング56は、くぼみ60内に配置され、細長いロッドが配置される、座面が形成される。
【００６１】
一度細長いロッドが、固定要素58の座面と上部クランプ要素46のウィング56の上に位置づけられれば、固定キャップ62は、結合要素26をロッドに安全に接続するよう固定要素58に連結されてよい。キャップ62と固定要素58が、細長いロッドに固定力を加える方法は様々である。一つの実施例において、固定キャップは、固定要素58に連結する際、細長いロッドに下向きの力を加えるよう構成される。図17に示されるように、固定要素58は、キャップ62に係合し、キャップをロッドで下向きに動かす、一つまたはそれ以上のタブを有してよい。
【００６２】
図19を参照すると、キャップは、その内部表面にあるキャップの周囲の一部に沿って延びる、湾曲したリッジまたは歯66を有してよい。湾曲したリッジ66の長さは、細長いロッドを解除位置から固定位置へ動く際の、キャップが受ける量または回転により部分的に決定されてよい。例えば、一つまたはそれ以上の湾曲したリッジは、キャップから約3度から約30度延びてよく、より好適には、約10度から約20度延びてよい。湾曲したリッジ66は、タブ64の下側に係合する。
【００６３】
湾曲したリッジ66またはタブ64のいずれか、あるいはその両方は、固定位置に向かって回転する際、キャップを下向きに押し付けるカム面をつくるよう構成されてよい。タブおよびリッジは、キャップがその固定位置に到達した場合、感知されたり聞こえたりするクリック音のように、医師に触覚または可聴信号を提供することができる、一つまたはそれ以上の戻り止めおよびくぼみとともに構成されてもよい。また戻り止めおよびくぼみは、キャップをその固定位置に維持することの助けとなってもよい。
【００６４】
図17を参照すると、好適な実施例において、固定要素58は、一般的に円筒形の形状である、タブ64の下に外面68を有する。キャップ62は同様に、類似した直径の、対応する一般的に円筒形の面70を有する。キャップが固定要素上に配置される場合、キャップが、固定位置に向かって回転する際、これらの二つの面を、固定要素58に対し、キャップ62の半径位置を維持するのに役立ててよい。
【００６５】
一つの別の実施例において、固定要素58およびキャップ62は、ロッド周辺の座面の一部を圧迫し、図9および14と類似した方法で、適所に固定するよう、構成されてよい。したがって、この別の実施例は、半径方向の内側に向かう力を固定要素の一部に加えるカム面をつくるため、一般的に円筒形の面68および70を改変することを伴ってよい。キャップ62が、固定位置に向かって回転する際、半径方向力が増加し、固定要素58の一部を曲げ、細長いロッドを圧迫する。
【００６６】
図17から19に示されるように、この実施例のキャップは、キャップ62の上部からねじシャフト24に向かって延びる、側壁72を有してよい。好適には、キャップの側壁72は、固定要素58のへりまたは底部近くで終了し、さらに両方の要素は、およそ同一の外径を有するよう構成される。細長いロッドにキャップを配置するために、固定または解除位置のいずれかで、キャップが固定要素58に配置される場合、側壁72は、ロッドが側壁72を通じて延びることを可能とする、カットアウトまたは刻み目74を有してよい。したがって、カットアウトまたは刻み目の長さは、一般的にキャップを固定位置へ、または固定位置から動かすために必要な回転の量に対応する。またカットアウト74は、キャップ62、固定要素58、およびロッドの設計において、可能な許容範囲をもたせるため、キャップ62を回転するのに必要な量より、若干大きくてよい。例えば、カットアウト74は、キャップ62を固定あるいは解除するのに必要なものよりも、約1度から約5度の付加的な回転を可能としてよい。
【００６７】
ここに記載されるさまざまな実施例のいくつかの特性または要素は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく改変されてよく、かつ／またはその他の実施例において使用されてよい。図20から25は、上述のいくつかの特性または要素を使用する、本発明のさらにもう一つの実施例を表す。図20から24は、この実施例の部品がどのように構成、配置、組み立てられるかを示す。図21に示されるように、例えば、結合要素26は、結合体および結合リングで形成される。結合体は、完全でないにしても、実質的に結合体の軸の長さにそって延びる、少なくとも一つ、好適には二つのスリットあるいは開口とともに、一つ、二つ、またはそれ以上の結合体部品を有してよい。スリットまたは開口は、まっすぐである必要はなく、むしろ、結合体部品42上の材料の終端によって、定義されてよい。図20、23、および24は、結合体部品の終端が、さねはぎ継ぎ構成で構成されてよいことを表す。同様に、図7および8に示されるような単独の結合体部品は、複数の結合体部品の代わりに使用されてよい。
【００６８】
同様に、一つの終端は、第一および第二の突起が、実質的にともに重なり、挟まれるように、第一の実質的に水平な突起を、反対の終端によって定義される、第二の実質的に水平な突起上に配置されるように定義してよい。ストッパは、それぞれの結合体部品上に、スリットの近くで配置されてよい。少なくとも一つのストッパは、スリットまたは開口の反対側に提供されてよい。したがって、二つの結合体部品が使用される図示された例においては、両方の部品には、少なくとも二つのストッパがある。結合体部品は、円形留め具ヘッドの周辺に配置されてよい。その後、結合体部品にリングを圧迫し、下向きに下げてよい。リングが下げられる際、一つまたはそれ以上のアームは、ストッパに摺動自在に係合する。さらにリングおよびアームの下向きの動きによって、結合体部品は、安全に留め具ヘッドをつかむことができる。図24は、アームが、結合体部品上のストッパを互いに押し離し、部品が、それによって留め具ヘッドに対して、より大きな保持力を加える、ウェッジ形状を定義してよいことを表す。
【００６９】
しかし、当業者は、上述したその他の構成のいずれも含む、ストッパのその他の構成もまた、安全に留め具ヘッドをつかむために使用されてよいことを理解すると考えられる。例えば、留め具ヘッドに加わる保持力を増加させるため、図1および6B〜Eに表される構成を利用し、ストッパを押してともに近づけてもよい。
【００７０】
図24に関して、結合体部品は、ねじヘッドをつかむため、ともに連結するよう構成されてよい。この実施例において、第一の結合体部品は、それぞれの側に二つの外側に延びる突起またはアームを有し、それらの間にくぼみを定義してよい。第二の結合体部品は、一般的に第一の部品に形成されたくぼみに対応する、それぞれの側の一つのアームとともに構成させてよい。
【００７１】
結合体部品の内部表面は、より安全にねじヘッドをつかむため、粗面化してもよいし、加工されてもよい。示されるように、内部表面は、複数の溝または円形の切れ目で加工されてよい。両方の部品の内部表面は、類似した加工形状を有してよく、あるいはもう一つの方法として、異なった質感または質感の配向を有してよい。例えば、第一の面の溝または切れ目の方向と、第二の面の溝または切れ目の方向の間に形成される角度が、約60度から約90度となるよう、一つの内部表面上の溝または円形の切れ目は、一般的に水平に向かうような一つの方向に配向してよいが、第二の内部表面上の溝または切れ目は、垂直といった異なった方向に配向してよい。一つの実施例において、留め具ヘッドに加えられるつかむ圧力は、溝を有する面の上昇した部分を変形させ、反対の溝がある面に割り込ませ、結果として部品の意図しない動きまたは再配置を抑える。さらに、らせん状の溝は、留め具ヘッドの一部、一つまたはそれ以上の結合要素のつかみ面、あるいはその両方に提供されてよい。
【００７２】
一度結合体部品がねじヘッド周辺に配置されると、リングアーム36は結合要素上に配置してよく、リングアームの下向きの拡張アームは、ストッパに係合し始め、ねじヘッドに結合体部品を保持する。また、結合体部品およびねじヘッドは、スカートに向け、低くされてよい。図25を見ると、スカートの下部は、留め具と、そのヘッドの周辺に配置された組み立てられた部品を支持することができる、へり、または保持リングを有してよい。へりは、スカートの下部周囲全体に内側に延びる単一面を有してよく、他の方法として、組み立てられた部品が、スカートの下端を通過するのを防ぐよう協働する、複数のタブまたは突起で形成されてもよい。留め具ヘッドの部分とへりに寄りかかる組み立て部は、へりにかけられた軸荷重を実質的に等しい量で分配するよう、形成または構成されてよい。一つの実施例において、組み立て部に接触するへりの表面は、実質的に平坦であり、スカートの縦軸に垂直な面に存在する。へりの接触面の形状は、円錐形状、部分的に球状の形状、図9に表される鋸歯またはリッジ形状などのように、その他の形状であってよい。
【００７３】
へりの上に、スカートは、組み立て部が配置されてよい場所に形成されるくぼみを有する。リングアームは、上述した方法で組み立て部に配置されてよい。リングアームは、細長いロッドを受け入れるよう、形成された上側の湾曲した座面とともに構成される。スカートはまた、細長いロッドを受け入れるため、上側に二つの開口あるいはスロットを有する。
【００７４】
ロッドは、スカートの開口またはスロットを通じてはめられ、リングアーム座面に圧迫されるため、リングアームは、さらに下方に移動することを強いられ、そのため結合要素をさらにねじヘッド上で閉じる。しかし、ねじヘッドに加わる力は、スカートと組み立て部が回転、移動、調節することを完全には妨げない。そしてキャップは、ロッド上でスカートに対し、下げられてよい。図25に示されるように、キャップは、スカートの開口よりも広く、スカート内に配置されてよい、細長いロッドの直径より広い、二つの拡大された開口またはスロットを有してよい。この実施例は、開口またはスロットの側壁がロッドによって妨害されずに、キャップが回転することを可能とする。好適には、開口またはスロットは、約5度から約90度のキャップの回転を可能とする、あるいは他の方法としては、約15度から約60度のキャップの回転を可能とするよう構成される。さらにもう一つの実施例において、キャップ内の開口またはスロットは、ロッドによって妨害されることなく、約20度から約40度のキャップの回転を可能とするよう構成される。
【００７５】
キャップが第一の位置へ回された場合、それはスカートに係合し、不慮の脱落を防ぐ。この位置において、ロッドは、スカートの開口およびキャップを通じて自由に動かすことができ、またはスライドしてよく、スカートは、ねじまたは留め具に対し、さらに調整されるか、動かされてよい。しかし、キャップが第二の位置へ回される際、拡大された開口またはスロットの上部のカムあるいは傾斜面は、ロッドへさらに下向きにリングアームに向けて力を及ぼしてよく、それによってリングアームと結合体部品が、しっかりと留め具ヘッドをつかみ、スカートが、ねじまたは留め具に対し動かないようにする。上述されたように、このような方法で結合体部品を固定することによって、キャップが細長いロッドをスカートに完全に固定させることがないようにできる。実際、一度結合体が、留め具ヘッドに固定されると、キャップを弛め、不慮に結合体を留め具ヘッドから解除される状態にすることなく細長いロッドを再配置できる。
【００７６】
もう一つの方法として、キャップは、第二の固定位置に向かって回される際、スカートへ押し下げられてよい。キャップが下げられると、カムあるいは傾斜を有する、あるいは有しない、拡大された開口またはスロットの上部は、ロッドをリングアームの座部に対し圧迫する。例えば、キャップおよびスカートは、一方向に回すとキャップをスカートに引き寄せ、反対の方向に回すとキャップをスカートから開放するねじ山とともに構成されてよい。
【００７７】
好適には、スカートおよび／またはキャップは、キャップが、第一または第二の位置のいずれか、あるいは両方の位置に到達する場合、触覚または可聴クリック音を提供するよう構成される。この一つの利点は、組み立て部が所望の位置にあることを医師が確認できることにある。また、キャップおよびスカートは、キャップが、不慮に第一または第二の位置のいずれかから戻ることを防ぐのに役立つよう、一つまたはそれ以上の戻り止め、あるいは類似したメカニズムとともに構成されてよい。
【００７８】
一度キャップが第二の位置に来ると、スカートおよび留め具は、互いに関し適所に確定されてよいが、ロッドはスカートおよびキャップの開口を通じてスライドすることができてよい。キャップは、上部表面に配置された開口とともに構成されてよく、そこでは、ロッドが一度所望の位置にくると、位置決めネジが安全に適所にロッドを保持するために利用されてよい。
【００７９】
図26から29は、上述のいくつかの特性または要素を使用した、本発明のさらにもう一つの実施例を表す。図26から29は、この実施例の部品が、どのように構成、配置、組み立てられるかを示す。この特定の実施例において、結合体部品110および結合ウェッジ120を備える結合要素は、留め具130をつかむために使用される。
【００８０】
図26に示されるように、結合要素は結合体140、結合体部品110、および結合ウェッジ120から形成されてよい。この実施例において、結合ウェッジ120に与えられる下向きの力の結果として、結合体部品110は、留め具ヘッド周辺をつかみ、締めることができる。結合体140は、上部および底部からなり、底部は、結合体部品110および結合ウェッジ120の両方を受け入れるよう構成された、スカート、または結合体の内面部150を備える。本実施例の一つの利点は、結合要素が単純構造であり、取り付けが簡単であり、挿入された留め具に対し、細長いロッドの正確な配置と調整を可能とすることにある。
【００８１】
図26に示されるように、組み立ての間、結合体部品110は、留め具130のヘッドの周辺に配置される。結合ウェッジ120は、結合体部品110の上に配置される。そして、組み立てられた部分は、結合体140に挿入されてよい。下向きの力が結合ウェッジ120に加えられると、結合ウェッジ120は、結合体部品110および結合体140の内面部150と相互作用し、結合体部品110が留め具ヘッド周辺を締め、留め具130に対し、適所に結合要素を固定する。
【００８２】
図26に示されるように、結合要素は、完全でないにしても、実質的に結合体の軸の長さにそって延びる、少なくとも一つ、好適には二つのスリットまたは開口を有する、一つ、二つ、またはそれ以上の結合体部品110を有してよい。上述のように、スリットまたは開口は、まっすぐである必要はなく、むしろ、結合体部品110の材料の終端によって定義されてよい。しかし前出の実施例に反し、本実施例の結合体部品110は、突起、ストッパ、または上述のその他の係合可能な材料を含まない。この特定の実施例、および図26および図29に示されるように、結合体部品110は、むしろ、実質的に円筒形の形状であり、上部表面112および先細の下面114、あるいは円錐形状に設計されてよい。結合体部品110の上面および下面112、114は、結合ウェッジ120および内面部150と相互作用するよう設計され、結合ウェッジ120に加えられる下向きの力が、結合体部品110を留め具ヘッド周辺で締める。
【００８３】
一つの実施例において、結合体部品110の内部表面は、より安全にねじヘッドをつかむように、粗面にしても、あるいは加工されてもよい。上述されるように、内部表面は、複数の溝または円形の切れ目によって加工されてよい。部品の内部表面は、類似した加工表面を有してよく、他の方法としては、異なった質感あるいは配向の加工面を有してもよい。例えば、一つの実施例において、留め具ヘッドに加わるつかむ圧力によって、溝がある方面の上昇した部分は変形または反対の溝がある表面に切り込むため、部品の意図しない動きまたは再配置を抑える。
【００８４】
結合ウェッジ120は、実質的に円筒形であり、結合ウェッジ120を通じた留め具ヘッドの上部へのアクセスを提供する開口を含んでよい。図26および図29に示されるように、結合ウェッジ120はリング状であり、結合体部品110の上部表面112に係合するよう設計される。結合ウェッジ120の底面122は、結合体部品110の上部表面112に協働的に係合してよい。例えば、一つの実施例の結合ウェッジ120は、先細の底面122または円錐状の表面とともに形成されてよい。上述のように、結合体部品110の上部表面112は、先細の表面を有している。組み立て時に、結合ウェッジ120に加えられる下向きの力によって、結合体部品110を留め具ヘッド周辺に締めるよう、結合ウェッジ120の底面122および結合体部品110の上部表面112は相互作用する。この留め具ヘッドに与えられる保持力は、結合ウェッジ120および結合体部品110の相互作用によりもたらされる。この特定の実施例において、結合ウェッジ120の底面122、および結合体部品110の上部表面112は、先細あるいは円錐状の表面として記載されるが、結合ウェッジ120への下向きの力が、結合体部品110に力を与え、結合体部品110を留め具ヘッド周辺で締める、つかませる、またはそれを促す限り、相互作用する部品の表面を、改造、改変、または変更してよいことは当業者には明らかであると考えられる。
【００８５】
結合ウェッジ120に下向きの力を与える前に、結合体部品110および結合ウェッジ120は、留め具ヘッド周辺に配置される。そしてこの組み立て部は、結合体140へ下げられる。図29を見ると、結合体140の下部は、留め具、およびそのヘッド周辺に配置された組み立てられた部品を支持することができる、へり152、または保持リングを有してよい、内面部150からなる。上述のように、へり152は、内面部150の下部の周囲全体に内側に延びる単一面であってよく、他の方法としては、組み立てられた部品が、内面部150の下端を通過するのを防ぐために協働する、複数のタブまたは突起から形成されてよい。さらに、結合体部品の下面114は、先細の端あるいは円錐状の表面で形成されてもよい。端の先細の角度は変化してよいが、結合体部品、および留め具のヘッドが、組み立て時に、内面部の底をすべることを防ぐのに、十分である必要がある。この実施例において、下向きの力が組み立てられた部品に加えられる場合、内面部150の下部と、結合体部品110の下面114の相互作用によって、結合体部品110を締め、留め具ヘッドをつかむようにするため、内面部の下部のへり152は、結合体部品110の下面114に協働的に係合する。内面部150のへり152が、結合体部品110の下面114に特に適合するよう、設計された表面を含まない場合でも、組み立てられた部品に加えられる下向きの力は、加えられた下向きの力に対し垂直な力の転換を提供することができ、それによって、結合体部品110を締め、留め具ヘッド周辺をつかませる。一つの実施例において、内面部のへりは、どこからでも1度より大きい内側に傾斜した面であってよい。例えば、図28において、内面部の下部は、内側に傾斜した面にある。留め具ヘッドが、内面部および結合体部品の組み立てを通じて、すべらないように、傾斜は構成または設計される。
【００８６】
組み立て時に、結合ウェッジ120、内面部のへり152、および結合体部品110間の相互作用によって、結果的に留め具ヘッド周辺で結合体部品110を締める。組み立て時、および取り付け時の結合要素は、確定された位置において、実質的に剛構造を作り出す、すなわち、結合要素が留め具130に固定される。
【００８７】
前出の実施例で記載され、図26、27、ならびに29で参照されるように、結合体140は、結合体スカート150とともに構成される結合体の上端反対の端で、細長いロッド160を受け入れるよう、構成され、適合される。好適には、結合体140のこの部分は、細長いロッドが固定される、U字形状またはウェッジ形状の座部とともに構成される。実質的に剛性な歯先またはウェッジは、座部から、キャップ170を受け入れるスロットまたは戻り止めとともに構成されるロッドに対し上方に延びる。結合体140の上部もまた、細長いロッド160が結合ウェッジ120に力を与えることができるよう、構成される。結合ウェッジ120は、細長いロッド160を受け入れるよう構成されてもよいし、そうでなくてもよい。しかしいずれの場合においても、結合体140の上部の設計は、細長いロッド160が、下向きの力を結合ウェッジ120に与え、結合ウェッジ120が、結合体部品110にその力を伝達できるようにさせなければならない。
【００８８】
図29に表されるようなキャップ170は、結合体140に対し、キャップ170が係合し、回転することを可能とする、対応する突起またはスロットを有してよい。一つの実施例において、キャップ170の回転は、それを下向きに、および細長いロッド160に向けて動かし、それによって、下向きの力を細長いロッド160に与え、それを適所に安全に保持する。下向きの力は、細長いロッド160を通じて結合ウェッジ120に伝達され、続いて、その力を結合体部品110に伝達する。この設計の結果、結合要素および細長いロッドは、適所に固定される。
【００８９】
上述のような別の実施例において、ロッドに対し座部から延びる結合体の歯先またはウェッジは、キャップが、固定位置に向かって回転される際、ロッド周辺でそれらを曲げられるように柔軟であってよい。例えば、キャップ、歯先またはウェッジ、あるいは両方は、キャップが回転する際、キャップおよび結合要素の半径方向の干渉を徐々に増加させるように、先細あるいは傾斜した表面を有するよう構成されてよい。この干渉に起因する半径方向力が増加するため、歯先またはウェッジは、放射状に内側に曲がり、細長いロッドに対し圧迫してよい。一つまたはそれ以上の戻り止めおよびくぼ地は、キャップあるいは結合体のいずれかに配置され、所望のキャップ位置で互いに係合することによって、キャップを固定位置に保持する。反対方向のキャップの回転は、同様に細長いロッドを解除状態にする。
【００９０】
別の実施例において、キャップ170は、キャップ170に配置された位置決めねじ180を含んでよい。前述され、図29に示されるように、キャップ170に配置された位置決めねじ180は、付加的な下向きの圧力を細長いロッド160に加え、それをしっかりと適所に保持する。また、位置決めねじ180に加えられた下向きの圧力は、細長いロッド160を通じて、結合ウェッジ120および結合体部品110に移動され、結合要素を留め具ヘッドに固定する。
【００９１】
さらにもう一つの実施例において、キャップ200は、ユーザーが簡単にキャップを結合体に挿入できるように提供される。例えば、図30から32を参照すると、キャップ200は、結合体210内に配置されるように提供される。この実施例において、キャップ200は、円筒形の形状であり、一般的に結合体210の形状に合致する。キャップ200は、実質的に結合体210の内部の側壁に適合するよう構成される。本発明において、キャップ200と結合体210の両方は、実質的に円筒形の形状であるが、別の設計および形状も使用されてよい。
【００９２】
図30から32の実施例において、キャップ200は、キャップ200の上部の外周にへりまたは周縁220を含む。へり220は、結合体210に係合するよう構成される。結合体は、同様に結合体の内部表面あたりに配置された溝230を含み、へり220と相互作用する。本実施例におけるへりおよび溝のキャップの設計は、キャップ200が、結合体210の所定の位置を越えて、縦方向に移動するのを防ぐ。この点で、キャップは、結合体には落ちない。本実施例における周縁またはへりの設計がない場合、結合体の内部に適合することができるキャップは、望ましくない時点で、キャップが挿入される間、下向きの力を細長いロッドに与える可能性がある。また、細長いロッドが緯度方向の面にそって結合体へすべり込む場合、キャップのへりまたは周縁は、キャップが結合体に落ちたり、細長いロッドによって占められるスペースを妨害したりするのを防ぐため、本設計は、細長いロッドの再配置あるいは挿入の前に、ユーザーがキャップを挿入することを可能とする。へりおよび溝設計に関連するもう一つの利点は、キャップ自身が中心となっていることにある。本実施例のもう一つの利点は、キャップが、固定位置の細長いロッドを干渉しないことにある。キャップが結合体内に存在し、細長いロッド上に残存するので、キャップは、上述されるように、固定位置にキャップが回転することを可能とするために、カットアウトを必要としない。
【００９３】
別の実施例において、結合体210は、キャップ200上の突起250、252を受け入れるよう構成される、一つまたはそれ以上のチャネル240、242とともに設計されてよい。図30から32を参照すると、結合体210は結合体210の内部の側壁にそって、チャネル240、242とともに構成される。例えば、一つの実施例において、結合体210は、細長いロッドに対し、座部から上方に延びる、実質的に剛性の歯先260、262からなり、それぞれの歯先は、内部の側壁261、263をそれぞれ含む。チャネル240、242は、上方へ延びる歯先260、262の内部の側壁261、263に形成される。チャネル240、242は、キャップ200の突起250、252を受け入れるよう構成される。
【００９４】
本実施例において、キャップ200は、主要なキャップ本体の外周から放射状に外側に延びる、タブまたは突起250、252を含む。突起250、252は、キャップ200とともに一体化して形成されてもそうでなくてもよい。キャップ200を結合体210へ挿入することで、突起250、252が結合体210の歯先またはウェッジ260、262を干渉しないように、キャップ200の突起250、252は設計されてよい。図31および32に見られるように、突起のサイズは、キャップが結合体に挿入できるような大きさである。図31に見られるように、キャップ200は第一の位置に示され、突起250、252が、細長いロッドを受け入れる結合体210の部分、すなわち、二つの上方へ延びるアームまたは歯先260、262間の開口に最初から落ちるよう構成される。上述のように、いくつかの実施例において、へりまたは周縁220は、結合体210内で所定の場所に、キャップ200を位置させる。へりまたは周縁220を含んだ実施例において、キャップ200を結合体210に配置した後、突起250、252は、結合体の内部のチャネル240、242と、同一の緯度面に位置する。図32に示されるように、キャップを適所に固定するため、キャップを第二の位置まで回転する。キャップの回転によって、キャップ200の突起250、252を、結合体の内部のチャネル240、242内に掛ける（ride within）あるいははめる。もう一つの方法として、へりまたは周縁がキャップに存在しない場合、突起が、結合体の内部の側壁に存在するチャネルと、一列に並ぶまで、ユーザーは、手でキャップを位置づけてよい。一列に並ぶと、キャップは回転し、キャップの突起は、結合体の内部のチャネルに掛かる。
【００９５】
チャネル240、242は、キャップが特定の方向から回転する際、突起250、252を選択的に受け入れるよう構成されてよい。例えば、図31に見られるように、チャネル240は、キャップが一方向にのみ回転するように構成される。図31のチャネル構成は、突起250が一方向からチャネルに入るようにするため、どのようにチャネル240が形成されるかを示す。もちろん、一つのチャネルが、一方向からキャップの突起を受け入れるよう構成されている場合、第二のチャネルは、同様に構成されなければならない。図31において、チャネル240、242は、キャップ200が反時計回り方向に回転する際、突起250、252を受け入れるよう構成されている。回転が時計回りか、反時計回り（図示）かは、重要ではない。
【００９６】
多くの異なった設計のバリエーションが採用されてよいが、個々の距離以上のキャップの回転を防ぐことが望ましい。この点で、突起は結合体と相互作用してよい。もう一つの方法として、一つまたはそれ以上のストッパを提供してよい。この別の実施例において、キャップ200の突起250、252が、結合体210の一部と接触、あるいは干渉し、キャップのさらなる回転を防ぐように、ストッパは設計されてよい。一つの実施例において、チャネル240、242は、挿入後、キャップがさらに回転するのを防ぐよう構成されたストッパを含んでよい。それにより、キャップを結合体に挿入することで、キャップの突起250、252は、突起が、一つまたはそれ以上のストッパと相互作用するまで、チャネル240、242に掛かってよい。ストッパは、結合体の内部の側壁に存在する、チャネル内に形成されてよく、結合体の別の場所に位置してもよい。別の構成においては、上方へ延びる歯先の内部の側壁にストッパを位置させてよく、もう一つの方法として、ストッパは、キャップおよび結合体のへりおよび溝の部分にあってもよい。別の実施例において、チャネル自体の構成または設計自体が、ストッパとして作用してよい。図31および32に見られるように、チャネル240、242は、上方へ延びる歯先260、262の内側の側壁261、263の全体の円周の長さにそわない。それにより、領域270において、突起250、252は、歯先260、262の内部の側壁261、263と相互作用し、キャップ200のさらなる回転を防ぐ。図31および32に示されるように、キャップ200は約90度回転することができる。もう一つの方法として、キャップは、180度から約5度のいずれにも回転可能であってよい。
【００９７】
例えば図33に示されるように、別の実施例において、結合体は、ストッパ272、274とともに形成されてよい。ストッパが、結合体と一体的に形成されるかどうかは重要ではない。図33は、結合体と一体的に形成されていない、ストッパ272、274を示す。図33において、ストッパ272、274は、結合体に圧入、および結合体にレーザー溶接、あるいは適所に固定される。図33に見られるように、ストッパは、キャップが所望のポイントを過ぎた角度方向に回転するのを防ぐ。設計の検討によって、キャップを約5度から約180度回転させるのが望ましい。
【００９８】
図33に見られるように、ストッパ272、274は、結合体の壁からチャネル240、242に放射状に内側に突出するよう設計され、キャップ突起250、252が当接する、物理的なバリアをつくる。ストッパ272、274は、突起250、252に一致あるいは適合する、構成、採寸された接触面273、275を備える。突起250、252は、ストッパの接触面273、275に一致あるいは適合するよう同様に構成、採寸された接触面251、253を備える。例えば図33に見られるように、いくつかの実施例において、ストッパの接触面273、275、および接触面251、253は、所定のポイントを超えたキャップの角度の動きを防ぐために、適合、協働、一致、あるいは係合するよう構成される。
【００９９】
上述のストッパおよび突起の設計の利点の一つは、第二の位置または固定位置へのキャップの回転後、それぞれの接触面に合致する形状を有する接触面を提供することによって、ストッパの接触面が、ストッパの強度および有効性を増し、さらに結合体のアームが斜角を成したり広がったりすることを防ぐのに役立ってよい。例えば図33に見られるように、ストッパの接触面は、結合体の内部および外部の周囲に垂直な平面である。同様に、突起の接触面は、ストッパの平坦な接触面と整合するまたは当接するよう、結合体の内部の周囲に垂直な平面として設計または構成されてよい。ストッパおよび突起の接触面が円形である設計の場合、キャップの回転中の力によって、キャップに斜角を成すか、結合体のアームを広げさせてよい。ストッパおよび突起の接触面を平面に構成することによって、結合体のアームが斜角を成す、または広がる可能性が大幅に低減される。別の実施例において、接触面は必ずしも平坦である必要はない。例えば、対となる接触面が、実質的に互いに適合、協働、係合するように、接触面は凹凸あるいはその他の設計であってよい。一般的に、接触面の任意の構成が、キャップまたはその対応する突起の回転の結果、ストッパまたは結合体に与えられる十分なねじれの力または外側の半径方向力がないように、使用されてよい。
【０１００】
例えば図34に示されるように、別の実施例において、ストッパは、結合体の内部の側壁に対し、90度未満の角度で、接触面とともに設計されてよい。別の実施例の半分のみが図34に示されているが、キャップの設計の残りの半分も同様に構成されてよいことを理解されるべきである。図34に示されるように、突起252の接触面253は、結合体の内部表面に対し、角度をつけられている。同様に図34に示されるように、ストッパ274の接触面275は、結合体の内部表面に対し、角度をつけられている。接触面253および275は、互いに一致または係合するよう、構成され適合される。それにより、キャップが第二の位置または固定位置へ回転する際、一致した接触面253および275は、結合体のアームの斜角を成す、あるいは外側に向かう半径方向の拡張を防ぐ。さらに、本構成は、ストッパの強度に加え、結合体の全体の構造的完全性も増加させる。
【０１０１】
図35に見られるように、接触面253および275は、結合体の内部表面263に対し、角度をつけてよい。この別の実施例において、ストッパの接触面253は、結合体の内部表面に対し、鋭角254にある。また、突起の接触面275は、結合体の内部表面263に対し、鈍角276にある。当業者は、接触面のそれぞれの角度がストッパ接触面に対し、約0度から90度、また突起接触面に対し、約90度から180度の間で変化しうることを理解すると考えられる。これらの値の間のいずれの角度も、キャップの回転によって、結合体およびストッパに与えられうる、外側に向かう半径方向力を実質的に排除する機能を果たす。
【０１０２】
一般的に、突起250、252は、主要なキャップ本体の外周から放射状に外側に延び、さらに結合体への締まりばめまたは摩擦ばめを行うよう構成され適合されてよい。図31および32に見られるように、突起250、252は、結合体210に摩擦ばめまたは締まりばめを行うよう設計されてよい。この設計により、キャップが固定位置へ回転するのが可能となる。図31および32に示されるように、突起250、252のそれぞれは、軸平面から見て、二つの高いポイント253、254と、一つの低いポイント255とともに構成される。結合体210のチャネル240、242のそれぞれは、同様に突起の低い、および高いポイントに合致するよう、二つの高いポイント243、244と、一つの低いポイント245とともに構成される。それにより、キャップの回転によって、第一の高いポイント254は、チャネルの低いポイント245を干渉してよい。この干渉は、十分な力によって克服されてよい。さらなる回転によって、突起250の第一の高いポイント254は、チャネルの対応する高いポイント244に適合する。回転後、突起250の低いポイント255は、チャネル240の低いポイント245と一列になる、および／または適合、あるいは合致する。このようにして、適所にキャップ200を固定する、摩擦ばめは行われる。さらに、図31および32に示される実施例において、突起250の第二の高いポイント253（チャネルの設計にともなって）は、一般的にキャップ200が時計回り方向に回転するのを防ぐ。また図31および32に示されるように、チャネル240、242は、一度キャップが約90度回転すると、さらに反時計回り方向へのキャップの回転を防ぐよう構成される。さらに、キャップおよび／または結合体は、例えば、図32に示されるような位置といった、第二の位置あるいは固定位置へ回転する際、触覚または可聴クリック音を提供するよう構成されてよい。別の設計において、突起の一つのみが、締まりばめを行ってよい。また別の設計において、突起は上方へ延びる歯先の側壁に不可欠であってよく、チャネルはキャップの本体に形成されてよい。
【０１０３】
上述のように、キャップ200は、結合体に対し、固定位置で細長いロッドを安全に保持することができる、固定要素を備えてもよい。一つの実施例において、キャップ200は、ねじ山のついた開口を有してよく、固定要素は、ねじ山のついた開口内に配置された、ねじ山のついた位置決めねじであってよい。図30から32に示されるように、位置決めねじ280はキャップ200内に配置され、位置決めねじを回転させるための道具を受け入れる、位置決めねじの上部に配置された六角形のカットアウト282を含んでよい。別の実施例において、その他の道具の接合部分の構成も使用されてよい。位置決めねじ280は、下向きの力または圧力を細長いロッドに加え、結合体に対し適所に細長いロッドを固定することができる。この実施例において、一般的に、位置決めねじによって細長いロッドに与えられる下向きの力の結果として、キャップに加わる任意の上向きの力は、チャネル240、242に設けられるキャップ200の突起250、252によって、反対に作用される。チャネルとの突起の相互作用は、上向きの力に反作用し、結果として得られた正味の下向きの力は、細長いロッドに加えられ、結合体に対し、細長いロッドを固定する。
【０１０４】
別の実施例において、多軸ねじの設計は改良されたキャップの設計とともに提供される。キャップの設計は、キャップの簡単な取り付けおよび細長いロッドの改良された保持を提供することを対象とする。いくつかの実施例において、改良された多軸のキャップ設計は、適所に回転した後、キャップが適所を外れて回転するのを防ぐ。その他の実施例において、改良されたキャップ設計は、多軸ねじの結合体のアームが斜角を成すことの防止をふくむ、多軸ねじのよりすぐれた安定性を提供する。
【０１０５】
例えば、図36および37に関連し、別の多軸ねじ設計が、結合体300およびキャップ320とともに提供されている。図36および37に示されるように、結合体300は、近接した方向に、縦方向に延びる、二つの上方へ延びるアーム302、304を含む。結合体は、細長いロッドを受け入れるよう構成された、二つのスロット310、311を有する。結合体300のアーム302、304は、内面および外面を有する。アーム302、304の内部表面303、305はそれぞれ、内側に突出する、放射状の突起306、307、308、および309とともに構成される。また結合体300もまた、結合体の上部表面に存在する、へりまたは周縁とともに設計される。図36および37に見られるように、結合体300のそれぞれのアーム302、304は、上面312、313、部分的な円周の周縁314、315周辺にそれぞれ配置される。周縁314、315は、以下により詳細に記載されるように、キャップと相互作用する、外面316、317を有する。
【０１０６】
図36および37にさらに見られるように、本実施例のキャップ320は、一般的に円形状の上部325を備える。上部325は、位置決めねじ（図示せず）を受け入れるよう適合された、中心穴330を有する。二つのアーム332、334は、キャップの上部325から下向きに延びる。キャップ320のそれぞれのアーム332、334は、結合体300の、内側に延びる突起306、307、308、および309と相互作用するように設計された、放射状に外側に向かって延びる突起とともに構成される。
【０１０７】
引き続き図36および37に示される実施例に関連し、図38は本発明におけるキャップ設計の部分図を表す。図38に見られるように、アーム332の外周336は、上部325の周囲338に対し、半径方向に内側にずれている。アーム332の外周336にそって配置されるのは、二つの外側に向かって延びる放射状の突起340、342である。外側に向かって延びる放射状の突起340、342は、例えば、キャップ320が縦軸にそって動かされる際、キャップ320が結合体300へ挿入されると、結合体300の内側に向かい合う突起306、307によってつくられるスペース内に適合するよう構成される。図36から38に見られるように、キャップ320の突起340、342は、結合体300の対応する内側に突出する突起、この場合、結合体300の内側に突出する突起306、307の下面と相互作用する上面341、343とともに設計される。当業者が理解するように、アーム334は同様に、対応する内側に延びる放射状の突起、つまり、結合体300の308、309と同様に相互作用する、外側に延びる放射状の突起350、352（図37に最もよく見られる）を有する。いくつかの実施例において、突起の接触面は、締まりばめ、摩擦ばめ、さねはぎ継ぎはめ、またはキャップを固定し、閉鎖位置から外れて回転するのを防ぐ、その他の周知の相互作用による適合を提供するよう設計されてよい。図36に見られるように、突起の下面および上面は、閉鎖位置へのキャップの回転の際、結合体300のアーム302、304が斜角を成すのを防ぐ、傾斜した面とともに設計されてよい。
【０１０８】
図36から38に続いて関連し、キャップ320の上部325は、上部325の内周に保持端部とともに構成される。図38に関連し、上部325の下面346は保持端部348とともに構成される。保持端部348は、結合体300の周縁314と相互作用するよう構成される。キャップが結合体300へ挿入されると、保持端部348は結合体300の周縁314に係合する。本実施例におけるこの設計の特性は、結合体300に安定性を提供し、特に放射状にアーム302を捕らえる、あるいはアーム302が斜角を成すのを防ぐ。
【０１０９】
図39にさらに見られるように、キャップ320は第二の位置または閉鎖位置へ回転されてよい。閉鎖位置において、上部325の保持端部348（隠れている）および349は、結合体300の周縁314、315に接触する。図39にさらに表されるように、閉鎖位置において、結合体300の内側に延びる放射状の突起306から309は、前述のように、キャップ320のアーム332、334の外側に延びる放射状の突起340、342、350、および352にそれぞれ係合する。図40を参照すると、キャップ320および結合体300の部分的な詳細図が示される。図40は、キャップ320が第二の位置にある場合の、結合体300の周縁315と、キャップ320の上部325の保持端部354、356との相互作用を表す。
【０１１０】
図39はさらに、本発明の実施例におけるもう一つの特性を表す。図39に関連し、キャップ320の上部325は、実質的に結合体300の上に存在する。上部325は、平面355とともに設計されてよい。それにより、これらの対向する平面は、キャップ320をつかむ道具のための係合面として使用されてよい。さらに、当業者が理解するように、キャップ320の上部325の平面に係合するよう設計された道具は、キャップ320を結合体300に挿入するためだけでなく、キャップ320を第二の位置あるいは閉鎖位置へ回転するために使用されてよい。付加的な実施例は、道具によって、キャップを挿入および回転させることを可能とするための、別の係合面およびメカニズムの使用を意図している。
【０１１１】
上述のように、キャップが第二の位置または閉鎖位置にある場合、キャップは固定されるか、あるいは第一の位置または開放位置へ回転することを阻止されてよい。当業者が理解するように、キャップが、第二の位置または閉鎖位置から、第一の位置または開放位置へ回転するのを防ぐため、さまざまな機械的手段が採用されてよい。例えば、締まりばめまたは摩擦ばめが、キャップおよび結合体のいくつの部品において、設計されてよい。もう一つの方法として、ピン、ねじ、ウェッジなどの別々の部品も、動かなくする、固定する、あるいは第二の位置から第一の位置への回転を防ぐために使用されてよい。一つの限定しない例として、キャップを適所に固定するための位置決めねじの使用がある。キャップが挿入され、および閉鎖位置へ回転すると、位置決めねじを使用し、多軸ねじのすべての部品を固定してよい。上述のように、位置決めねじで、結合体および留め具を決まった位置に固定してよい。また、位置決めねじの力は、キャップおよび結合体の内側および外側へ向かう突起の反作用力を介し、キャップを閉鎖位置へ固定することができる。
【０１１２】
図41から46に関連し、本発明のもう一つの実施例が提供されている。図41に関連し、キャップ400および結合体420が示されている。本発明のこの実施例において、キャップ400は、上部402および下部402を備える。図41に見ることができるように、キャップ400は一般的に円筒形の形状をしている。続けて図41に関連し、結合体420が表されている。本発明の実施例において、結合体420は、近接した方向に、縦方向に延びる、二つの上方へ延びるアーム422、424を含む。結合体は、細長いロッド（図示せず）を受け入れるよう構成された、二つのスロット426、428を有する。結合体420のアーム422、424は、内面および外面を有する。アーム422、424の内部表面430、432はそれぞれ、チャネルまたは溝とともに構成される。図41においては、チャネルまたは溝434のみが示される一方、アーム424の対応するチャネルまたは溝436は見えない。
【０１１３】
引き続き図41の実施例に関連し、図42は本実施例のキャップ400を表す。図42で見ることができるように、キャップ400は、位置決めねじを受け入れるよう構成された、中心に位置したボアホール406を有する。キャップ400は、、上部402および下部404をも有する。上部402は一般的に円筒形の形状であり、一般的に円形の形状である周囲部分408を有する。図42に見ることができるように、キャップ400の上部402の周囲408は、一般的に円形の形状ではない、平坦、または実質的に直線状の部分410とともに形成されてよい。周囲408の直線部分410は、道具がキャップ400に係合する、係合ポイントとして使用されてよい。道具を使用し、キャップ400をつかみ、結合体420に挿入してよい。
【０１１４】
図42にさらに見られるように、下部404は、上部402から末端方向に延びる。下部404は、一般的に円筒形の形状であり、上部402の周囲408に対し、半径方向に内側にずれた周囲412を有する。下部404は、一般的に直線状、あるいは平坦な二つの側壁414、416を有し、それは、下部404の対向する側に位置する。対向する側壁414、416の間には、二つの一般的に円形の側壁部分418、419がある。隆起部分423、425は、キャップ400の一般的に円形の側壁部分418、419から放射状に延びる。隆起部分423、425は、一般的にキャップ400の下部404の側壁部分418、419の全体の長さまたは周囲に及ぶ。
【０１１５】
図43に関し、本実施例のキャップ400の断面図が表されている。図43で見ることができるように、隆起部分423、425は、キャップ400の下部404の側壁部分418、419から放射状に延びる。隆起部分423、425は、円形または円筒形の外形で構成されてよい。したがって、例えば、下部404の外周418から放射状に動くと、隆起部分423の見える外形は、近接および末端方向の両方に増加する。最も外側の部分では、隆起部分423の外形は、それが平坦な端になるまで減少し、図43に見られるように、部分的な円筒形の外形をつくる。この外形は、隆起部分423にそって延びる隆起部分423に、一般的に二つの内部の係合面427、429をつくる。隆起部分423にのみ考察の焦点が当てられてきたが、当業者は、隆起部分425が図43に見られるような類似した外形を有することを理解すると考えられる。別の実施例において、隆起部分423、425の外形は、非限定的に、傾斜面、非対称面、直線、線状の角のある外形、あるいはほぼ垂直な外形を含む、異なった外形であってよい。
【０１１６】
図43は、キャップ400を通じて縦方向に延びる、開口またはボアホール406をさらに表す。この特定の実施例では示されていないが、いくつかの実施例において、ボアホール406は、位置決めねじに係合するよう設計されてよい、ボアホール406の内部表面にそったねじ山を有してよい。別の実施例は、キャップ400のボアホール406と相互作用してよい、当技術分野で周知のその他の締結装置の使用を意図している。
【０１１７】
図44に関し、本発明の実施例における結合体420の断面図が示される。図44に見られるように、結合体420は、近接方向へ縦方向に延びる二つの上方へ延びるアーム422、424を備える。結合体は、細長いロッド（図示せず）を受け入れるよう構成された、二つのスロットを有する。結合体420のアーム422、424は、内面および外面を有する。アーム422、424の内部表面430、432はそれぞれ、チャネルまたは溝434、436とともに構成される。図44に見ることができるように、溝434は、隆起部分423の外形より若干大きな外形を含む。溝434は実質的に、結合体420のアーム422の内部表面430全体にそって延びる。同様に溝436は、隆起部分425の外形より若干大きな外形を含む。また溝436も実質的に、結合体420のアーム424の内部表面432全体にそって延びる。隆起部分423、425に関する考察と同様に、溝434、436の外形は係合面をつくる。それにより、溝434は、溝434の長さ全体に延びる、係合面を含む。同様に、溝436は溝436の長さ全体に延びる係合面を含む。
【０１１８】
図45に関し、キャップ400が、結合体420に挿入された状態で示されている。図45に見られるように、キャップ400は第一の位置にあり、そこでは、結合体420に対し、キャップ400を縦方向へ下向きに動かすことによって挿入が達成される。隆起部分423、425は、キャップ400が結合体420に挿入される際、スロット426、428にそれぞれ適合するよう採寸される。キャップ400の上部402の下面438、440は、結合体420のアーム422、424の上部表面441、442にそれぞれ接触するよう設計される。これらの面の間の相互作用により、キャップ400を結合体420の縦軸にそった所定の場所に配置する。図45に見られるように、隆起部分423、425は、キャップ400が結合体420に挿入される際、結合体420の溝434、436と一列になるように位置される。
【０１１９】
図46に関し、キャップ400が第二の位置にある状態を表し、そこでは、キャップ400が、結合体420へ挿入後、回転されている。図46に見られるように、隆起部分423は溝434に適合する。キャップ400が第一の位置から第二の位置へ回転する際、隆起部分423、425は対応する溝434、436に掛かる。上述のように、いかなるストッパまたは限定メカニズムも、キャップ400がある一定のポイントを超えて回転すること、および／または第二の位置に到達した後で、第一の位置に回転して戻ることを防ぐため使用されてよい。
【０１２０】
当業者が理解するように、本実施例に関連する一つの特性は、アームが斜角を成すのを防ぐための本設計の能力である。第二の位置において、隆起部分423の係合面427、429は、溝434の係合面と接触、または潜在的に係合してよい。同様に隆起部分425は、溝436の係合面に接触、または潜在的に係合する、係合面を含む。それにより、上記の係合面の相互作用は、前記面の係合によって、アーム422および424が斜角を成すのを防ぐことができる。この特性は、多軸ねじ設計に構造的剛性を与える。アームが斜角を成すのを防ぐことに加え、本実施例のさねはぎ継ぎ設計では、必要な場合、多軸ねじを動かなくする、または固定してよい。例えば、上記で考察されるように、位置決めねじは下向きの力を細長いロッドに加えるために使用されてよい。位置決めねじへの反作用する上向きの力は、キャップ400の隆起部分に伝えられる。隆起部分423、425が溝434、436に配置される際、隆起部分423、425に伝わる反作用力は、隆起部分423、425を溝434、436に係合させ、それにより、上述のように、留め具に対し、キャップ、細長いロッド、および結合体を適所に動かなくする、あるいは固定する。
【０１２１】
図41から46に示される実施例は、隆起部分および溝の外形が一般的に球状の形状であるものだが、当業者はさまざまな別の外形も使用されうることを理解すると考えられる。ほぼ直線状の外形、垂直な外形、非対称の外形などを含む、あらゆる形状が、アームが斜角を成すのを防ぐ、および／または細長いロッドおよび多軸ねじに対し、固定メカニズムとして作用するために使用することができる。
【０１２２】
図47から53に関し、本発明のもう一つの実施例が提供される。図47を参照すると、キャップ500および結合体520が示される。本発明のこの実施例において、キャップ500は一般的に円筒形の形状を有する。図47に見られるように、キャップ500は二つの対向する、一般的に直線側の部分502、504を有する。二つのフランジ部分506、508は末端方向へ縦方向に延びる。キャップ500の中心に配置されるのは、縦方向に遠心に延びる中心部510である。本発明の一つの実施例において、結合体520は上方向へ縦方向に延びる、二つの上方へ延びるアーム522、524を含む。結合体は、細長いロッド（図示せず）を受け入れるよう構成された二つのスロット526、528を有する。結合体520のアーム522、524は、内面、外面、および上部表面を有する。アーム522、524の上部表面530、532はそれぞれ、以下にさらに詳細に考察される、外形からなる、隆起部分534、536とともに構成される。
【０１２３】
図48に関し、本実施例のキャップ500が表される。図48に見ることができるように、キャップ500は、位置決めねじを受け入れるよう構成された、中心に位置したボアホール501を有する。キャップ500は、一般的に円筒形の形状である。キャップ500は、互いに対向する、二つのほぼ直線の面502、504をも有してもよい。直線面502、504は、キャップ500をつかむ道具のための係合ポイントとして使用されてよい。道具は、キャップ500をつかみ、結合体520へ挿入し、回し入れるために使用されてよい。
【０１２４】
図48にさらに見られるように、二つのフランジは、キャップ500から末端方向へ縦方向に延びる。フランジ506、508は、湾曲し、キャップ500のほぼ円筒形の外周に概して対応する弓状パスに沿う、内面および外面を有する。中心部510は、末端方向へ縦方向に延び、一般的に円筒形の形状である。中心部510の面512、514は、一般的にフランジ506、508の円筒形の形状に対応し、同様にキャップ500の中心軸周辺で、円周の方向に弓状パスに沿う。また中心部510は、キャップ500の直線、または平坦な面502、504に対し、半径方向に内側にずれる、二つの対向する一般的に直線、または平坦な面516、518を有する。フランジ506、特に内部表面507、および中心部510の円筒形の面512は、溝またはチャネル515を定義する。それにより、溝515はほぼ円筒形の形状であり、概してキャップ500の円筒形の形状に対応する弓状パスに延びる。同様にフランジ508、特に内部表面509、中心部510の円筒形の面514は、第二の溝またはチャネル517を定義する。それにより、溝517はほぼ円筒形の形状であり、概してキャップ500の円筒形の形状に対応する弓状パスに延びる。
【０１２５】
図49に関し、本発明の実施例におけるキャップ500の断面図が示される。特に図49は、キャップ500の溝515、517の外形を表す。さらに、ボアホール501がキャップ500を通じて延びる状態が見られる。ボアホール501は、ボアホール501の内部表面503のねじ山（図示せず）を含むことによって、位置決めねじを受け入れるよう構成されてよい。
【０１２６】
図47から49に見られるように、中心部510によってつくられる溝515および517、およびフランジ506および508はそれぞれ、さまざまな別の外形からつくられてよい。本発明のこの実施例において、溝515、517はほぼ円形の外形を有する。溝515、517は、キャップ500の中心軸505から間隔をあけた周囲に部分的に延びるため、円形の外形はほぼ湾曲した円筒形のスペースである溝をつくる。
【０１２７】
図50および51に関し、本実施例の結合体が示される。図50から51に見られるように、結合体520は上方向へ縦方向に延びる、二つの上方へ延びるアーム522、524を含む。結合体は、細長いロッド（図示せず）を受け入れるよう構成された二つのスロット526、528を有する。結合体520のアーム522、524は、内面、外面、および上部表面を有する。図50から51に見られるように、アーム522、524は概して湾曲している。アーム522、524の上部表面530、532は、溝515、517の外形に適合する外形で形成され、隆起部分534、536をつくる。それにより、図51に見られるように、アーム522、524の断面図は、キャップ500の溝515、517の外形に適合、または概して対応する円形の外形を有する、アームの上部表面を示す。
【０１２８】
引き続き図47から51に関し、図52は、結合体520に挿入されたキャップ500を表す。図52に見られるように、キャップ500は、第一の位置にあり、そこでは、キャップ500を縦方向に下向きに結合体520へ動かすことによって挿入が行われる。中心部510およびフランジ506、508は、キャップ500が挿入された際、スロット526、528に適合するよう採寸される。図52に見られるように、キャップが第一の位置にある場合、溝515、517が結合体500の隆起部分534、536と直線に並ぶように、溝515、517は位置される。
【０１２９】
引き続き図47から52に関し、図53は第二の位置にあるキャップ500を表し、そこでは、キャップ500が挿入後、結合体520へ回し入れられている。図53に見られるように、隆起部分534、536は溝515、517にそれぞれ適合する。キャップ500が第一の位置から第二の位置に回転する際、隆起部分534、536は対応する溝515、517に掛かる。前述のように、あらゆるストッパまたは制限メカニズムは、キャップ500がある一定のポイントを越えて回転すること、および／または第二の位置に到達してから、第一の位置に回転して戻ることを防ぐために使用されてよい。
【０１３０】
当業者が理解するように、本実施例に関連する一つの特性は、アームが斜角を成すのを防ぐための本設計の能力である。第二の位置において、隆起部分および溝の適合は、さねはぎ継ぎ設計の構成によって、アーム522、524が斜角を成すのを防ぐ。アームが斜角を成すのを防ぐことに加え、本実施例のさねはぎ継ぎ設計は、必要な場合、多軸ねじを動かなくし、または固定する。例えば、上述のように、位置決めねじは、下向きの力を細長いロッドに与えるために使用されてよい。位置決めねじへの反作用する上向きの力は、キャップ500に伝えられる。本実施例のさねはぎ継ぎ設計は、位置決めねじの下向きの力に反作用し、隆起部分を溝へ係合させるため、上述のように、留め具に対し、キャップ、細長いロッド、および結合体を適所に動かなくし、あるいは固定する。
【０１３１】
図47から53に示される実施例は、隆起部分および溝の外形が概して湾曲した円柱の形状であるものだが、当業者はさまざまな外形が使用されうることを理解すると考えられる。実質的に直線状の外形、垂直な外形、非対称の外形などを含む、あらゆる形状が、斜角を成すのを防ぐために、および／または細長いロッドおよび多軸ねじに対し、固定メカニズムとして作用するために使用することができる。
【０１３２】
図54から61に関し、本発明のもう一つの実施例が提供される。図54を参照すると、多軸ねじ組み立て部500が、キャップ510、結合体520、および留め具530を有する状態が示される。図55に見ることができるように、キャップ510はほぼ円筒形の形状である。ほぼ円筒形のキャップ510の周囲の側壁511にそっているのは、二つの突起512、514（見えていない）である。それぞれの突起は、部分的にキャップ側壁511の周囲に延びている。以下に考察されるように、挿入後、突起512、514が結合体チャネル534、536へ回転できるように、突起512、514は、適所に側壁511にそって配置される。図55にさらに見ることができるように、キャップは部分的なへりまたは周縁とともに形成されてよい。この実施例において、キャップ510は、キャップ510の周囲の上端から放射状に外側に延びる二つの周縁516、518とともに形成される。
【０１３３】
図55に関し、結合体520もまた表される。本発明の実施例において、結合体520は、上方向へ縦方向に延びる、二つの上方へ延びるアーム522、524を含む。結合体は、細長いロッド（図示せず）を受け入れるよう構成された二つのスロット526、528を有する。結合体520のアーム522、524は、内面および外面を有する。アーム522、524の内部表面523、525はそれぞれ、チャネルまたは溝とともに構成される。図55において、チャネルまたは溝534のみが示されているが、アーム524の対応するチャネルまたは溝536は隠れている。また図55に見られるのは、アーム522、524の上部表面531、533に形成されたくぼみ527、529である。くぼみ527、529は、アーム522、524の側壁523、525に対し内部に延びる。くぼみ527、529は、キャップが結合体520に挿入される際、キャップ510のへりまたは周縁516、518を受け入れるよう設計される。このようにして、本設計は、結合体への挿入後、縦方向の所定の場所にキャップを位置させるメカニズムまたは特性を提供する。本実施例における位置づけの特性によって、キャップの突起を結合体のチャネルと一列に並べる。
【０１３４】
図56に関し、結合体520の内部の側壁523が見られる。図56に見られるように、チャネル534は、内部の側壁523に形成され、部分的に側壁523の内部の周囲にそって延びる。近位端では、チャネル534は開放され、スロット526からアクセス可能である。遠位端では、チャネル534がスロット528の前で終了する。当業者が理解するように、チャネル536が開放されスロット528からアクセス可能であり、スロット526に到達する前に終了するのを除き、対応するチャネル536は同様に構成される。
【０１３５】
チャネル534、536の高さは、突起512、514の厚さまたは高さに対応するよう採寸される。さらに、図56に見られるように、チャネル534は、チャネル534の終端部に緩衝域を有する。緩衝域535は、チャネル側壁539より半径方向に大きい空洞によって形成される。以下により詳細に記載されるように、緩衝域535は、キャップ510が閉鎖位置へ回転される際、突起514と相互作用する。当業者が理解するように、対応するチャネル536は、緩衝域537（隠れている）がチャネル536の終端部に位置する以外は、同様に構成される。
【０１３６】
図57に関し、キャップ510および結合体520の分解図が示される。キャップ510は、結合体520に部分的に適合するよう構成される。突起512、514（見えていない）は、キャップ510が結合体520に挿入される際、突起512、514がスロット526、528に適合するような大きさである。上述のように、キャップが挿入される際、周縁516、518はくぼみ527、529に当接するため、キャップ510を結合体520内の所定の縦の位置で止める。挿入位置では、突起512、514はチャネル534、536と一列に並ぶ。突起512、514は、キャップが回転する際、突起が対応するチャネル534、536に掛かるような大きさである。また図57に見られるように、突起534は二つの高いポイント541、543、および一つの低いポイント542とともに構成される。高いポイント541、543は、キャップ510がチャネル534へ回転する際、干渉ポイントを提供し、低いポイント542は、キャップが干渉ポイントを過ぎて回転し、閉鎖位置にある際、リリーフポイントを提供する。図57には示されていないが、当業者は、チャネル534、536の内部の側壁が、高いポイントとともに構成されることを理解すると考えられる。それにより、キャップが適所に回転する際、高いポイント541はチャネル534の高いポイントと干渉する。しかしこれらの干渉ポイントは、ユーザが干渉に勝る十分な力でキャップを最終位置へ回転させることができるよう設計されてよく、そこで、チャネル534の内部の側壁539の高いポイントが、突起512の低いポイント542に適合する。この締まりばめは、キャップが開放位置に回転して戻るのを防ぐ。本実施例は、突起およびチャネルの接触面にそった高いおよび低いポイントを利用するが、当業者は、任意の締まりばめまたは摩擦ばめを、キャップが開放位置に回転して戻るのを防ぐために使用してもよいことを理解すると考えられる。
【０１３７】
図58および59に関し、キャップおよび結合体の部分的な上面図が示されている。キャップが挿入され、開放位置にある場合（図58）、突起512、514は、スロット526、528によってつくられたスペースに位置する。図58に見ることができるように、チャネル534はスロット526に対し開放され、チャネル534はスロット528に対し開放される。それにより、キャップが時計回りに回転する際、突起512、514はチャネル534、536にそれぞれ入る。図59に見られるように、キャップ510は、閉鎖位置、あるいは、第二の位置にまで回転されている。図59において、突起512、514はチャネル534、536内にある。
【０１３８】
引き続き図58および59に関し、緩衝域545、547が示されている。緩衝域545、547は、内部のチャネル534、536に形成された空洞である。緩衝域545および547は、キャップ510が第二の位置へ回転する際、突起512、514の前縁546、548がそれぞれ存在してよい領域を提供する。図59に見ることができるように、前縁546、548は緩衝域545、547にそれぞれ存在する。緩衝域は、キャップが完全に90度回転することを可能とする。緩衝域545、547がない場合、前縁546、548は内部のチャネル壁と接触するようになり、放射状に外側に向かった力を結合体520のアーム522、524に与えると考えられる。この最終的な放射状に外側に向かう力によって、望ましくない力を結合体に与え、キャップ510が第二の位置または閉鎖位置へ回転する際、アーム522、524が一層斜角を成すことを引き起こすこととなる。
【０１３９】
斜角を成さない特性に加え、緩衝域545、547および前縁546、548は、機械的なストッパを提供するよう設計されてよい。図59に見られるように、キャップ510がその閉鎖位置へ回転する場合、前縁546、548は緩衝域545、547の壁549、550と当接または接触する。この接触によって、キャップの回転を制限し、キャップが約90度をすぎて回転するのを防ぐ。当業者が理解するように、緩衝域は、対応する突起の前縁に適応する任意の方法で構成されてよい。同様に、チャネルおよび突起のサイズまたは長さは変化してよいが、本実施例の一つの利点は、突起およびチャネルの大きな表面領域である。この表面領域は、結合体とキャップの突起の間の優れた接触をもたらし、すぐれた強度および安定性を多軸ねじ組み立て部全体に与える。
【０１４０】
図60は、留め具530、結合体部品550、およびウェッジ560の説明を提供する。上述のように、下向きの圧力をウェッジ560に加える細長いロッド（図示せず）の力によって、結合体部品550が留め具530のヘッド535周辺で締まる。上述のように、この組み立て部分は、多軸ねじのさまざまな部品を定位置に固定する。したがって、細長いロッドの最終的な移植に先立ち、結合体は留め具530のヘッド353を自由に動かせる状態であるが、一度部品を締めると、多軸ねじの部品は、一般的に、互いに対し決まった配向となる。
【０１４１】
図61に見られるように、キャップ510は、中心のボアホール570を有する。位置決めねじ580が提供されてよい。図61において、位置決めねじ580は、外側にねじ山がつけられ（図示せず）、対応するボアホール570は内側にねじ山がつけられている（図示せず）。細長いロッド、そしてキャップが挿入される際、位置決めねじを使用し、組み立て部分のさまざまな部品を締めてよい。このようにして、位置決めねじは下向きの圧力をロッドに与え、それによって、続いて、下向きの圧力をウェッジ、結合体部品、およびウェッジにも与える。キャップ（および突起とチャネルのさねはぎ継ぎはめ）は、位置決めねじによって加えられる圧力の結果、組み立て部によって与えられる反作用する上向きの力と反作用する。これによって、位置決めねじが最終的な下向きの力を作りだすことができ、細長いロッド、結合体、および留め具を一緒に、ほぼ決まった配向で固定する。
【０１４２】
前出の実施例は、ある一定のサイズおよび形状パラメータで示され、記載されてきたが、当業者は、類似の結果を得るために、さまざまな改変が行われうることを理解すると考えられる。例えば、前述した実施例において、キャップは時計回り方向に回転するが、回転の方向はチャネルおよび／または突起に対し、簡単な改変でもって変更されうる。同様に突起は、キャップ側壁の周囲にそって延びている状態で示されるが、別の実施例における突起の長さは、変化しうる。さらにもう一つの例として、緩衝域、およびチャネルと突起の前縁は、キャップが90度回転することを可能とするよう構成される。しかし当業者は、キャップを第二の位置または閉鎖位置に配置するために必要な回転量を変更するために単純な設計の変化が行われうることを容易に理解すると考えられる。
【０１４３】
付加的な特性が、上記のあらゆる設計と関連してよい。例えば、前述した実施例に統合されてよい一つの特性は、道具またはその他の器具に対する係合域を含む。
【０１４４】
図62に関し、このような一つの特性が表示されている。図62において、結合体600は、二つの上方へ延びるアーム602、604とともに示されている。結合体600の外面603、605に配置されているのは、係合域606、608である。この実施例において、係合域606、608は、道具またはその他の器具に係合するよう構成、あるいは設計されてよい。道具または器具の一例として縮小装置があり、結合体600の座部610と細長いロッド（図示せず）の間のスペースを縮小するため、細長いロッドの移植中に、執刀医によって使用されてよい。係合域606、608に係合してよい道具または器具のその他の例には、位置決め装置、低侵襲的システムの道具、挿入道具、保持器具、調心装置などを含む。
【０１４５】
図62に見られるように、係合域は結合体600の外部側壁603、605内に形成される。係合域608は、スロット612からスロット614への水平軸にそった、概して長方形チャネル611の形状を有する。チャネル611は、付加的な係合域とともに設計されてよい。例えば、チャネル611の側壁613、615に配置されているのは、半円領域616、618である。半円領域616、618は、結合体600のアーム604の外面605に形成され、およそチャネル611の深さと同じであってよい。半円領域616、618は、道具または器具のための付加的な係合域を提供してよい。例えば、縮小装置は、係合域608に係合する丸いピンまたはヘッドとともに構成されてよい。さらに、側壁613、615は、道具またはその他の装置が係合してもよい、角のある面をつくるように、バックカットとともに形成されてよい。当業者が理解するように、結合体600のアーム602の外面603は同様に、係合域606とともに構成されてよい。それにより、道具は、ロッドの削減、位置決め、配置などのため、両方のアーム602、604に係合してよい。
【０１４６】
本発明の実施例は、一つの特定の係合設計を意図していない。係合域はいかなる位置にでも配置されてよく、任意の形状または構成の形態をとってよい。例えば、図63に見られるように、一つの別の実施例は、結合体600のアーム602、604のそれぞれに配置されたボアホール621、623の使用を意図している。もう一つの方法として、穴621、623は、止まり穴、あるいは結合体600の内部表面に開放されない穴であってよい。別の実施例において、図64に関し、穴625、627は結合体600上、スロット612、614の下に位置してよい。図64に見られるように、穴625、627はスロット612、614の下に配置されているのが示され、結合体600の内部表面へ延びていない。別の実施例において、穴625、627はボアホールであり、結合体600を通じて延びる。
【０１４７】
別の実施例において、また、図65に見られるように、係合域631、633、635、および637は、結合体600のアーム602、604に形成されてよい。図65に関し、それぞれのアーム302、304は、二つの係合域631、633、および635、637とともにそれぞれ構成される。係合域はあらゆる形状であってよく、さまざまな程度で、結合体へ延びてよいが、前記係合域の目的は、道具またはその他の装置が前記領域と係合し、結合体、細長いロッド、キャップなどに力を伝える、接続領域を提供することにある。この特定の実施例において、係合域631は、アーム602の側壁632内に押し出された円筒形のように形成される。係合域631は、結合体600のアーム602に特定の深さで形成される。一つの係合域のみが記載されているが、この実施例において、それぞれの係合域631、633、635、637が同様に構成されることを理解されたい。
【０１４８】
別の実施例において、図66に見られるように、結合体300は結合体600のアーム602、604の外面603、605周辺に配置されたチャネルの形状をとる係合域641、643とともに形成されてよい。これらのチャネルは、チャネルがスロット612、614に近づく際、チャネルが結合体のほぼ円形の形状に対し、接線方向の角度をなすといった点で、前述したものとは異なってよい。同様に、別の設計であるが、結合体600は、それぞれのアーム602、604に配置された四つの係合域を有してよい。図67に見られるように、この別の実施例において、係合域651、653、655、657は、水平軸にそった接線方向ののスロットであり、アーム602、604の近接端および遠位端に配置される。
【０１４９】
図68に関し、結合体600は、ボアホール661、663、665、および667とともに形成されてよい。図68に見られるように、ボアホール661、663、665、667は、アーム602、604の上面662、664周辺に配置される。穴661、663、665、および667は、下方向へ縦方向に延びる。結合体は先細なので、結合体を通じて延び、穴は結合体の下端に開口666、668、670、および672を形成する。開口666、668、670、および672は、道具またはその他の器具のための係合域を提供する。同様に、上面662、664の開口661、663、665、および667は、装置、器具、または道具のための係合域を提供してよい。
【０１５０】
付加的な特性が、いかなる上記の設計とも関連してよい。例えば、多軸ねじの組み立て部のキャップは、組み立て部の移植中、執刀医を手助けするよう設計されてよい。このような一つの特性には、挿入中に細長いロッドと相互作用する独特の下面を持ったキャップを含む。図69に関し、本発明の多軸ねじの組み立て部が示されている。図69に見られるように、キャップ700は、一般的に細長いロッド708の上部表面706の曲率に対応する、くぼ地領域704を含んだ下面702を有する。それにより、キャップ700が第一の位置で結合体710に挿入される際、キャップ700は下向きの圧力を細長いロッド708に与える。図69でさらに見られるように、細長いロッドの上部表面706は、キャップ700の下面702に接触し、細長いロッド708は、部分的にキャップ700のくぼ地領域704に適合する。
【０１５１】
図70に関して、キャップ700はその第二の位置または閉鎖位置へ回転されている。当業者が理解するように、その第一の位置から第二の位置へキャップ700が回転する際、キャップ700の下面702の独特の形状により、細長いロッドが結合体710へ下がる。キャップ700のこのクランプ作用により、執刀医が細長いロッド708を配置するのを手助けする。キャップ700によって細長いロッド708に加えられた下向きの力により、細長いロッド708がさらに結合体710内に位置し、多軸ねじ組み立て部の全体が患者により移植しやすくなる。
【０１５２】
上述の多くの実施例によって表されるように、本発明は、医師が脊椎固定システムを取り付けたり調節したりするための、優れた柔軟性を提供することができる。実際、医師は複数の留め具を脊椎の治療領域に取り付ける。留め具20は、いくつかの位置へ移動および回転可能な結合要素26とともに構成される。医師は、細長いロッドを適所に固定することを必要とせず、結合要素26を所望の位置に固定することができる。同様に、医師は、ロッドが結合要素に固定された後でも、結合要素26を留め具20から解除してよい。したがって、医師は留め具20に対し、いつでも結合要素26の回転および角度を自由に再調節することができる。
【０１５３】
要するに、上述の実施例は、従来の技術ではこれまで成し遂げられなかったいくつかの利点を、本発明が提供することを示す。例えば、ロッド固定装置および結合固定装置を独立して固定および解除することによってもたらされる一つの利点は、過去に成し遂げられたものより有意に優れた調節能力を、多軸ねじが可能とすることである。ロッドと結合体の接続の調節は、ねじに対し、結合要素の所望の位置決めを失う危険性を伴わない。したがって、必要とされたこれまでのシステムは、どの部品を再配置するためにも部品のすべてを緩めるよう設計されていたが、本発明は優れた微調整を可能とする。
【０１５４】
優れた調節能力を提供することに加え、本発明は、脊椎安定化システムを取り付けるのにともなう複雑さおよび手術における段階の数を低減する。また本発明は、過去に成し遂げることのできたものよりも小型の設計を提供し、インプラントに関連する個々の片の数を低減する。全体的に、これらの利点は、手術の時間を減らし、外科手術を簡略化し、より多様な患者の骨格において良好に作用するのに役立つと考えられる。
【０１５５】
ここに開示される本発明は、上記の目的を果たすよう、よく適合されているのは明らかであるが、当業者によって多くの改変および実施例が考案されてよいことが理解されると考えられる。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲に含まれる、すべてのこのような改変および実施例を包括することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】細長いロッドと、ウェッジリング付きの可変角度留め具、スクリューヘッドの周辺に配置された穴の開いた本体、および固定キャップを有する、本発明の一つの実施例を表す。
【図２】図1の実施例におけるウェッジリングの一つの実施例の等角図を示す。
【図３】2片の本体と、ウェッジリングと、固定キャップを有する可変角度留め具の一つの実施例を表す。
【図４】図3における可変角度留め具の上面図を示す。
【図５】1片の本体を使用した図3における実施例の変形を表す。
【図６】本体と通じる図3および4のウェッジリングの部分的な分解図である。
【図７】図5における実施例の1片の本体の等角図である。
【図８】図5における実施例の1片の本体の上面図である。
【図９】可変角度留め具のもう一つの実施例の断面図である。
【図１０】図9の可変角度留め具の付加的な説明図である。
【図１１】図9の可変角度留め具の付加的な説明図である。
【図１２】図9の可変角度留め具の付加的な説明図である。
【図１３】スクリューと、本体と、本体に摺動自在に係合される固定リングと、任意のキャップを有する、本発明のもう一つの実施例を表す。
【図１４】図13の実施例の等角図を表す。
【図１５】細長いロッドを受け取るよう構成された柔軟なヘッド付きの留め具を有する、本発明のもう一つの実施例を表す。
【図１６】図15の実施例の変形を表す。
【図１７】組み立て前の、本発明のもう一つの実施例の等角図を表す。
【図１８】組み立て時の図17の実施例の等角図を表す。
【図１９】図17における実施例のキャップの等角図を表す。
【図２０】本発明の一つの実施例の分解図で示した側面図である。
【図２１】図20における本発明の実施例の分解図で示した等角図である。
【図２２】図17における本発明の一部をより近くからみた、分解図で示した等角図である。
【図２３】図17における本発明の一部をより近くからみた、分解図で示した側面図である。
【図２４】図17における本発明の一部の組み立て図である。
【図２５】図17における本発明のスカートの等角図である。
【図２６】本発明のもう一つの実施例の等角図を表す。
【図２７】図26の組み立てられた実施例の断面図である。
【図２８】図26の組み立てられた実施例の側面図である。
【図２９】図26の実施例を分解図で示した断面図である。
【図３０】本発明の一実施例の部分的な断面図である。
【図３１】本発明の一実施例における上面断面図である。
【図３２】本発明の一実施例における上面断面図である。
【図３３】本発明の一実施例における上面断面図である。
【図３４】本発明の一実施例の部分的な断面図である。
【図３５】本発明の一実施例における部分的な上面断面図である。
【図３６】本発明のもう一つの実施例の部分的な分解図である。
【図３７】図36の別の部分的な分解図である。
【図３８】図36における実施例のキャップの部分的な透視（全体的）図である。
【図３９】図36の実施例の側面図である。
【図４０】図36の実施例の部分的な斜視図である。
【図４１】本発明のもう一つの実施例を部分的に分解図で示した斜視図である。
【図４２】図41における実施例のキャップの斜視図である。
【図４３】図42のキャップの断面図である。
【図４４】図41における実施例の結合体の断面図である。
【図４５】第一の位置に示されるキャップがある、図41における実施例の部分的な斜視図である。
【図４６】第二の位置に示されるキャップがある、図41における実施例の部分的な斜視図である。
【図４７】本発明のもう一つの実施例の部分的な分解図である。
【図４８】図47における実施例のキャップの斜視図である。
【図４９】図47における実施例のキャップの断面図である。
【図５０】図47における実施例の結合体の斜視図である。
【図５１】図47における実施例の断面図である。
【図５２】図47における実施例の部分的な斜視図である。
【図５３】図47における実施例の部分的な斜視図である。
【図５４】本発明のもう一つの実施例の斜視図である。
【図５５】図54における実施例の部分的な分解図である。
【図５６】図54における実施例の斜視図である。
【図５７】図54における実施例のキャップおよび結合体を部分的に分解図で示した斜視図である。
【図５８】第一の位置に示されるキャップがある、図54における実施例のキャップおよび結合体の断面図である。
【図５９】第二の位置に示されるキャップがある、図54における実施例のキャップおよび結合体の断面図である。
【図６０】図54における実施例の部分的な分解図である。
【図６１】図54における実施例のキャップおよび位置決めねじの部分的な分解図である。
【図６２】本発明のもう一つの実施例における結合体の斜視図である。
【図６３】本発明のもう一つの実施例における結合体の斜視図である。
【図６４】本発明のもう一つの実施例における結合体の斜視図である。
【図６５】本発明のもう一つの実施例における結合体の斜視図である。
【図６６】本発明のもう一つの実施例における結合体の斜視図である。
【図６７】本発明のもう一つの実施例における結合体の斜視図である。
【図６８】本発明のもう一つの実施例における結合体の斜視図である。
【図６９】キャップが第一の位置にある、本発明のもう一つの実施例の斜視図である。
【図７０】キャップが第二の位置にある、本発明のもう一つの実施例の斜視図である。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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