(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露出された頭部（２）が骨パーツから突出した状態で前記骨中に設置するためのねじ（４）と；プレート（１６）上に取り付けられた固定ロッド（３６、３８）のためのクランプ（２８）を有する、前記ねじの前記頭部上のハウジング（６）であって、前記プレートがこのハウジングの両側部のそれぞれから延在し、各プレート（１６）がこのハウジング（６）に対して横軸を中心として回転可能であり、各クランプ（２８）がその各横軸に対して垂直な軸を中心としてそのプレート（１６）上において回転可能であり、これにより各クランプはハウジングに対する全方向移動が可能であるハウジング（６）と；前記クランプを閉じ、各プレートの横軸を中心とした回転に対して各プレート（１６）をロックし、および各クランプの垂直軸を中心とした回転に対して各クランプ（２８）をロックし、それにより固定ロッド（３６、３８）を前記クランプ内に固定するロック機構を備え；
ここで、各クランプ（２８）は、外方顎部（３２）および可動内方顎部（３４）を有し、前記ロック機構は、前記内方顎部に係合して前記外方顎部（３２）の方向に前記内方顎部（３４）を移動させ、前記内方顎部（３４）と前記外方顎部（３２）との間に固定ロッド（３６，３８）を固定するための、前記ハウジング（６）の要素（２４）を備えることを特徴とする、骨固定デバイス。
【請求項２】
前記ハウジング（６）は、前記ねじ（４）の前記頭部（２）上において回転するために取り付けられる、請求項１に記載の骨固定デバイス。
【請求項３】
前記回転に対して前記ハウジングをロックするための機構（１２）を備える、請求項２に記載の骨固定デバイス。
【請求項４】
前記ハウジング（６）内にロッキングリング（１４）を備え、前記ロッキングリングが回転することにより、前記要素（２４）が各クランプの前記内方顎部（３４）と係合し、前記内方顎部が各外方顎部（３２）の方向に押しやられる、請求項１に記載の骨固定デバイス。
【請求項５】
前記ロッキングリング（１４）の回転により、各プレートの横軸を中心とした回転に対して各プレート（１６）をロックする、請求項４に記載の骨固定デバイス。
【請求項６】
各内方顎部（３４）が、前記外方顎部（３２）の方向に枢動するように構成される、請求項１、４または５に記載の骨固定デバイス。
【請求項７】
前記要素（２４）および前記内方顎部（３４）の並置される表面が、相補的な球状表面であり、それらの表面の係合が、各プレートの横軸を中心とする回転に対して各プレート（１６）をロックする役割を果たす、請求項１または４から６のいずれかに記載の骨固定デバイス。
【請求項８】
前記外方顎部（３２）は、前記内方顎部（３４）に前記要素を係合させるように、前記要素の方向に移動可能である、請求項１に記載の骨固定デバイス。
【請求項９】
各プレートの（１６）横軸を中心とする回転に対して各プレートをロックするように回転可能なロッキングリング（１４）を備える、請求項８に記載の骨固定デバイス。
【請求項１０】
露出された頭部（６４）が骨パーツから突出した状態で前記骨中に設置するためのねじ（６２）と；プレート（７６）上に取り付けられた固定ロッドのためのクランプ（７８）を有する、前記ねじの前記頭部上のハウジング（６６）であって、前記プレートがこのハウジングの両側部のそれぞれから延在し、各プレートがこのハウジングに対して横軸を中心として回転可能であり、各クランプがその各横軸に対して垂直な軸を中心としてそのプレート上において回転可能であり、これにより各クランプはハウジングに対する全方向移動が可能であるハウジング（６６）と；前記クランプ（７８）を閉じ、各プレートの横軸を中心とした回転に対して各プレート（７６）をロックし、および各クランプの垂直軸を中心とした回転に対して各クランプ（７８）をロックし、それにより固定ロッドを前記クランプ内に固定するロック機構を備え；
ここで、前記ハウジング（６６）は、前記横軸を中心として枢動するために前記プレート（７６）が上に支持される前記ハウジングの両側部上に離間された部分円筒状表面（７２）の対を有するブラケット（７０）を備え、前記表面対（７２）のそれぞれが、各前記表面の下方のショルダ（７４）の下方に延在する溝を両側部に画成し、各クランプ（７８）が、その各プレートを貫通して前記部分円筒状表面の下方の前記ショルダの下方に延在する前記溝内のロッキング要素（８２）まで延在するボス（８０）上に取り付けられるとともに前記固定ロッドおよび前記ロッドの上方のクランピング要素（８８）を受けるための溝を形成する顎部（８６）を有し；
またここで、前記ロック機構は前記ロッドの上方の前記クランピング要素（８８）を含むものであり、前記顎部（８６）の溝は、この溝内に受けられるロッドがこの溝の両端部にて前記プレート（７６）に係合するように、前記ボス内に垂下し、前記クランピング要素（８８）の作動により、前記プレート（７６）に対して前記ロッドおよび前記クランプがロックされ、前記ブラケットに対して前記プレートがロックされて、前記ねじの前記頭部に対する前記ロッドの移動が防がれることを特徴とする骨固定デバイス。
【請求項１１】
前記ロッキング要素（８２）は、バヨネットカップリングにより前記クランプボス（８０）に装着される、請求項１０に記載の骨固定デバイス。
【請求項１２】
前記ロッキング要素（８２）と前記各部分円筒状表面（７２）の下方の前記ショルダ（７４）との間に摩擦パッドを備える、請求項１０または１１に記載の骨固定デバイス。
【請求項１３】
各クランピング要素（８８）が、ねじであり、相補的な雌ねじが、並置される顎部面中に形成される、請求項１０から１２のいずれかに記載の骨固定デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科手術後の骨のための固定システムに関し、特に骨パーツの整復または制御に対する用途を有する。本発明は、骨折後の骨セクションの固定に適用可能であり、さらには脊椎手術後に相互に幾分か動くことが可能でなければならない椎骨などの骨パーツの相対配向にも適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
骨パーツのための固定デバイスが知られており、これに関しては、Ｖａｇｎ  Ｅｒｉｋ  Ｄａｌｌ名義の国際特許出願ＷＯ０２／０３８６８を参照する。該出願は、参照により本明細書に組み込まれる。該出願の明細書は、１つまたは２つの骨固定ロッドが骨ねじ上に取り付けられて、隣接する骨パーツ中の同様のねじにそのねじを結合させるデバイスを開示している。固定ロッドは、骨ねじ上に取り付けられた支持体に対して顎部間において把持され、これらの顎部は、支持体の壁部に当たり係合することにより生成される圧力に応じて閉じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、同様のデバイスおよび関連する固定システムを対象とするが、より高い自由度および融通性をもたらすものを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、骨固定デバイスが、露出された頭部が骨パーツから突出した状態でこの骨パーツ中に設置するためのねじを備える。ねじの露出された頭部上のハウジングが、固定ロッドのためのクランプが上に取り付けられる、ハウジングの２つの両側部のそれぞれから延在するプレートを支持する。各プレートは、ハウジングに対する横軸を中心として回転可能であり、各クランプは、その各横軸に対して垂直な軸を中心としてそのプレート上において回転可能である。したがって、各クランプは、ハウジングに対する全方向移動が可能となる。ハウジングは、通常は、ねじの露出された頭部上において回転可能であるが、その予備配向が確定されると、かかる回転に対してロックされる。機構が、クランプを閉じ、各プレートの横軸を中心とした回転に対して各プレートをロックし、各クランプの垂直軸を中心とした回転に対して各クランプをロックするために用意される。したがって、これらの機構が作動されると、クランプ内に保持されるロッドは、ねじ頭部に対する位置においてロックされる。
【０００５】
本発明の好ましい一実施形態においては、各クランプは、各プレート上に回転自在に取り付けられた支持部上に外方顎部および可動内方顎部を有する。クランプロッキング機構は、内方顎部に係合して、外方顎部の方向に内方顎部を移動させ、それにより内方顎部と外方顎部との間に固定ロッドを固定するための、ハウジング内の要素を備える。この係合により、一方または両方の顎部の横軸および垂直軸の一方または両方を中心とする回転に対して、一方または両方の顎部をロックすることがさらに可能になる。係合する表面は、このロッキング効果を実現するために、テクスチャード加工されてもよく、または他の様式で処理されてもよい。これらの表面は、いかなる場合においても、正規には、表面係合を最大化させるために合致する態様において球状である。要素自体は、各プレートがそれらの横軸に対して水平に移動可能な状態で、ハウジング内に固定されてもよい。内方へのかかる移動により、要素に対して内方顎部が押し付けられる。この内方への移動は、雄ねじを有するロッキングリングがハウジング内の相補的な雌ねじ内に受けられることにより、達成され得る。ロッキングリングは、各プレート上の内方ショルダに重なり、内方ショルダに対して係合することによりプレートを内方に押しやることが可能である。このようにすることで、ロッキングリングの回転により、ハウジング要素に対してクランプの内方顎部を押し付けることによって、同時にクランプ内のロッドをロックし、横軸および垂直軸の両方を中心とする回転に対してクランプをロックすることが可能となる。
【０００６】
簡単な一形態においては、各クランプの内方顎部は、外方顎部に対して単に枢動するように取り付けられる。さらに、可動パーツの個数を最小限に抑えるために、内方顎部および外方顎部は、好ましくは同一ユニットの単体部分であり、枢動は、使用される材料の変形によって可能となる。
【０００７】
本発明の別の好ましい実施形態においては、ハウジングは、横軸を中心として枢動するためにプレートが上に支持されるハウジングの両側部上に離間された部分円筒状表面の対を有するブラケットを備える。各表面対が、各表面の下方のショルダの下方に延在する溝の両側部を画成する。各クランプが、その各プレートを貫通して部分円筒状表面の下方のショルダの下方に延在する溝内のロッキング要素まで延在するボス上に取り付けられる。さらに、各クランプが、固定ロッドおよびロッドの上方のクランピング要素を受けるための溝を形成する顎部を有する。溝は、溝内に受けられるロッドが溝の両端部にてプレートに係合するように、ボス内に垂下する。クランピング要素の作動により、プレートに対してロックおよびクランプがロックされ、ブラケットに対してプレートがロックされて、ねじの頭部に対するロッドの移動が防がれる。各ロッキング要素は、その各クランプボスと一体であることが可能であるが、これにより、プレートは、デバイスが組み付けられることを可能にするためのスロットが形成されていることが必要となる。好ましくは、要素は、独立したものであり、例えばバヨネットカップリングなどによりクランプボスに装着される。ロッキングプロセスを支援するために、ロッキング要素と各部分円筒状表面の下方のショルダとの間に摩擦パッドを配設することが可能である。
【０００８】
本発明の別の態様による骨固定デバイスは、露出された頭部が骨パーツから突出した状態でその骨中に設置するためのねじを備える。ねじの露出された頭部上のハウジングが、固定ロッドを受けるための隣接し合う溝を画成する顎部を有する。各溝が、底部に部分球状表面を有する中央セクションと、底部に中央セクション底部から分岐された表面を有する対向し合う端部セクションとを有する。各溝内には、直径ボアが中を貫通するスプリットボール要素と、各ボール要素を圧縮し、各ボール要素中を貫通するボアを収縮させ、前記部分球状表面に対して要素をクランプ固定するためのクランピング要素とが存在する。
【０００９】
少なくとも１つのスプリットボール要素を貫通する直径ボアが、固定ロッドを受け、固定ロッドの周囲にて収縮し、固定ロッドにクランプ固定により係合するように、または、少なくとも１つの固定ロッドを摺動自在に受けるためのスリーブを受け、スリーブの周囲にて収縮し、スリーブにクランプ固定により係合するように寸法設定されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の固定デバイスは、多数の外科手術態様において有用なものであり、骨パーツを互いに固定しなければならない場合には非常に有効である。一対の固定ロッドが、隣接し合うデバイス間に延在することにより、非常に安定的なロッキング機構を実現することが可能となる。また同時に、クランプおよびプレートがロックされる前に、ねじ、固定ロッド、および骨パーツの緩く組み付けられた構造体を、正確な位置に操作することが可能であることが理解されよう。その位置が判明した場合には、好ましい実施形態における各ロッキングリングの単一動作により、アセンブリを設定することが可能である。
【００１１】
本発明は、骨パーツが互いに対して位置決めされなければならず、しかも制御された相対移動が可能となるような態様で位置決めしなければならない外科手術における用途をさらに有する。これは、さらに成長しつつある若年の患者に対する脊椎手術後には特に重要である。例えば、脊柱側湾症に対する治療を受けた子供においては、外科医は、隣接し合う椎骨が離れることが可能となり、しかも所定の方向において可能となるように、隣接し合う椎骨を整復することを望む。換言すれば、椎骨の相対移動は、奇形を抑制する相対移動に限定されるべきである。これは、隣接し合う椎骨のそれぞれの上の取付部内に保持される固定ロッドが、スリーブ内において結合され、このスリーブにより、取付部（したがっておよび椎骨）同士が、固定ロッドおよび各スリーブまたは複数のスリーブにより決められた方向のみに離れることが可能となる固定システムにおいて、実現することが可能である。かかるシステムは、参照により本明細書に組み込まれる、英国特許出願第０８２０２５２．５号に基づく優先権を主張する「Ｂｏｎｅ  Ｆｉｘａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された我々の同時係属国際特許出願に記載されている。一般的には、一方のロッドの端部が、スリーブの端部内に固定され、他方のロッドの並置される端部が、スリーブの他方の端部内に摺動自在な態様で受けられる。この他方のロッドの移動度は、一般的には、スリーブ内の各ロッドの少なくとも最小端部長さを保持するように抑制され、これは、可動ロッドの端部が、その表面上に軸方向に延在しロッド端部の手前で終端する長手方向溝が形成されていることによって、実現することが可能である。スリーブ内のスピゴットが、この溝内に受けられる。スピゴットは、典型的には、スリーブの外側から設置される、したがってスリーブ内へのロッドの初めの挿入を可能にするように引き出し可能な、ねじの端部である。
【００１２】
隣接し合う椎骨中の取付部間に延在する単一のロッドおよびスリーブの組合せにより、椎骨の相対移動に対するある制御が可能となるが、２つのかかる組合せを並べて使用することが好ましい。各ロッドは、上述の種類のデバイスを用いて、椎骨上の個別の取付部中に、または骨ねじの露出された頭部上のハウジングの両側部上に固定することが可能である。２つのロッドを並べて使用することにより、当然ながら、隣接し合う骨パーツ間において、はるかにより安定的かつ制御されたリンクが実現される。
【００１３】
かかる固定システムを使用することにより可能となる隣接し合う骨パーツの移動が、直線状のものである場合には、固定ロッドおよびスリーブの組合せまたは好ましくは複数の組合せが、直線状となる。しかし、および特に脊柱側湾症を治療するための外科手術においては、可能となる移動は、湾曲経路に沿ったものであることが必要となることがある。これは、適切な湾曲を有するロッドまたは複数のロッドを選択し、必要に応じてその湾曲を対応する湾曲スリーブと一致させることにより実現することが可能である。当然ながら、様々な状況が、様々な種類および度合いの湾曲を要することとなり、適切なロッドおよびスリーブを選択することにより、およびロッドが各骨パーツ中の取付部内に固定される場合にはロッドの各配向を選択することにより、様々な幾何学的形態を実現することが可能である。
【００１４】
固定ロッド自体は、通常は円形断面からなるものであるが、多角形断面が有利となり得る状況があり得る。多角形断面のロッドおよびスリーブ内部により、当然ながら、それらの中の一方による他方に対する回転が防がれる。これは、同様の目的を当然ながら果たすが、かなりの捻回力がロッドに対して印加された場合にロックすることが可能である、上述されたスピゴットおよび溝の使用に対して追加することが可能である。
【００１５】
本発明の固定システムにおいて隣接し合う骨パーツの相対移動を安定化させるためのさらなる機構として、隣接し合うロッドが中に受けられるスリーブ同士を共に結合させることが可能である。これにより、相互に捻回する隣接し合う椎骨に対して幾分かの追加的な抵抗がもたらされる
【図面の簡単な説明】
【００１６】
図において、
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態による骨固定デバイスの斜視図である。
【図２】図２は、図１のデバイスの部分分解図である。
【図３】図３は、固定ロッドが間に延在する本発明の２つのデバイスの図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４の実施形態の一変形形態を示す図である。
【図６】図６は、図４の実施形態の他の一変形形態を示す図である。
【図７】図７は、脊椎変形の治療において図６の実施形態をどのように適用することが可能であるかを概略的に示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態による骨固定デバイスの斜視図である。
【図９】図９は、図８のデバイスの分解図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施形態による骨固定デバイスの斜視図である。
【図１１】図１１は、脊椎変形の治療において図１０に図示される種類のデバイスをどのように適用することが可能であるかを概略的に示す図である。
【図１２】図１２は、脊椎の成長に対応する、図１１の図と同様の図である。
【図１３】図１３は、手術中に椎骨を操作するために、椎骨上への設置後に図１０に図示される種類のデバイスに対してツールをどのように結合することが可能であるかを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の例示的な図面を参照して本発明を例示により説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、外科手術の際の設置後に骨（図示せず）から突出し得るような骨ねじ４の頭部２を図示する。頭部上には、基部８およびドラム１０を備えるハウジング６が取り付けられる。基部８は、一般的には、ねじ４の頭部２を受ける裁頭円錐形の凹部が形成されている。この基部８により、初めは、頭部上における基部の回転が可能となるが、一旦所望の配向に設定されると、サークリップ１２を設置することによりロックされる。
【００１９】
図２に図示されるように、ドラム１０は、互いに逆方向に向く２つのねじ山付き凹部（１つのみが図示される）が形成されている。組み立てられると、各プレート１６の基部からの環状突出部１８が、各ロッキングリング１４内の環状ショルダ２０に係合することにより、ロッキングリング１４は、この凹部内にプレートアセンブリ１６を保持する。デバイスを全体的に組み立てる際には、およびロッキングリングが締め付けられるまでは、スプリットリング２２（１つのみが図示される）が、環状突出部１８およびショルダ２０を係合状態に保持する。
【００２０】
ロッキングリング１４は、２つの円筒状突出部の周囲に軸方向に配列され、さらにこれら２つの円筒状突出部は、プレート１６のボスセクション２６を貫通して延在し、プレート１６がそれに沿って移動することが可能な横軸を規定する。各突出部２４の壁部の遠位端部表面は、以下に説明される理由により、凹形球状表面を有する。
【００２１】
各プレート１６は、プレート中の円形凹部内に受けられる円形基部を有するクランプユニット２８を担持する。これにより、プレート１６の共通横軸に対して垂直な軸を中心とする各クランプユニット２８の回転が可能となる。クランプユニットの円形基部は、弾性サークリップ（図示せず）によりプレート凹部３０内に保持される。
【００２２】
各クランプユニットは、外方顎部３２および内方顎部３４を有する。クランプユニット自体は、一体的なものであり、互いの方向および互いから離れる方向へのこれらの顎部の移動は、クランプの、および特に内方顎部３４の材料の弾性屈曲によるものである。理解されるように、各内方顎部は、外方顎部から延在するセクションとして形成され、その大きさおよび寸法は、かかる相対移動を容易化するように、外方顎部の大きさおよび寸法よりも概して小さい。各内方顎部の外方面は、凸状球形状を有し、各突出部２４の遠位端部と並置状態におかれる。各球状表面は、係合した場合にそれらの間において均一な接触がもたらされるように、一致している。
【００２３】
デバイスが組み立てられる際には、各ロッキングリング１４は、その各ドラム凹部内において回転され、各プレート上の環状突出部１８と各ロッキングリング上のショルダ２０との間が係合していることにより、ロッキングリング１４のねじ山によって、リングは各プレートを内方に押しやることができる。この移動により、突出部２４の端部面は、可動顎部３４の凸状面と係合して同時にクランプユニット２８を閉じるのを補助し、プレートの横軸またはクランプユニットの垂直軸のいずれかを中心とする回転に対してクランプユニットをロックする。突出部２４および可動顎部３４の係合面は、ロック効果を強化するために、ローレット切りされるか、または他の態様で粗面加工もしくは処理されてもよい。各ロッキングリング１４の内方端部面と各ドラム凹部の基部との間に弾性ワッシャを用いることにより、各ロッキングリング１４の内方端部面と各ドラム凹部の基部との間の摩擦による追加的なロッキングを確立してもよい。
【００２４】
各クランプユニット２８における内方顎部３４の可撓性により、固定ロッドの初めの挿入が容易になり、ロッドが挿入されると、デバイスは、比較的素早い、および多くの場合には単一の動作において、上述のようにロックされ得る。このようなロッキングが迅速かつ効果的に達成され得るように、各ロッキングリング１４中の開口３６に係合するキーを用意することが可能である。
【００２５】
図３は、図１および図２に図示される種類の２つのデバイス間に延在するように２つの固定ロッドをどのように設置することが可能であるかを示すが、各デバイスのドラム１０が、共通平面内に配列されていない点に留意されたい。これは、様々なロッキング機構を確保することが可能となるように、各デバイスがどのように操作され得るかを例示する。
【実施例２】
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施形態を図示する。具体的には、この図は、どのように２つの固定ロッド４０および４２を、上述の種類の２つの固定デバイスと整列した状態で取り付けることができ、またスリーブ４４により相互連結させことができるかを示す。ロッド４０は、ベル４６内の締め付けねじ（図示せず）によってスリーブ４４中に固定される。ロッド４２は、スリーブ４４の他方の端部内に摺動自在な態様で受けられる。この構造により、各固定デバイスを例えば隣接し合う椎骨中に設置することが可能となるが、これは、固定システムにより制約を受けることなく椎骨同士が離れることが可能となるような態様で可能となる。しかし、仮にロッド４２がスリーブ４４から抜け出た場合には損傷がもたらされる可能性があるため、ロッド４２の外方移動は、スリーブ４４内のロッド４２の端部の手前で終端するロッド４２中の溝または同様のもの（図示せず）の中に延在する、ベル４８中に取り付けられた、内方に向けられたねじまたはスピゴットによって制限される。本発明のデバイスおよびシステムにおいて使用される固定ロッドの寸法は、一般的には約４ｍｍである。ロッドの端部がシリンダ内に挿入され保持される深さは、一般的には、ロッドの直径と少なくとも等しくなるように制御される。
【００２７】
図４は、隣接し合う骨パーツ中に挿入されたまたは挿入されることとなるねじ４上に取り付けられたドラム１０の両側部上において延在するロッドを図示する。しかし、各ねじ４上にロッドを１つだけしか取り付ける必要がない状況が当然ながらあり得ることが理解されよう。当然ながら、そのような状況においては、図１〜図３に図示される種類の固定デバイスを使用する必要はない。例えば参照により本明細書に組み込まれる国際出願ＷＯ０２／０３８６８の図１に図示される種類の、またはそれと同様の単一ロッド取付けデバイスが使用されてもよい。しかし、一般的には、以下に示す理由から、並列に配列されたロッドを使用することが好ましい。
【００２８】
図５は、代替的なスリーブ／ロッドアセンブリを示す。この実施形態においては、各スリーブは、例えば図１および図２に図示される種類などの固定デバイス内にクランプ固定されることとなる一方の固定ロッドセクション５２と一体である。各スリーブ５０の他方の端部は、他方の固定ロッドの湾曲状セクション５４を受ける。この湾曲状セクション５４は、別の椎骨などの隣接する骨パーツ中に設置された固定デバイス内においてクランプ固定するための直線状セクション５６と合併される。湾曲状セクション５４は、その軸方向に沿った表面上に溝５５が形成される。スリーブ５０の壁部を貫通して押し込まれるねじ５８が、溝５５内に延在する。溝は、スリーブ内のロッドの端部の手前で終端して、ロッドがスリーブから完全に抜け出るのを防ぐ。さらに、当然ながら、ねじと溝との係合により、スリーブに対するロッドの回転が阻止される。ロッドセクション５４を受けるスリーブの内部は、同じ意味において湾曲している。したがって、ロッド５４が、それが装着された骨パーツ（椎骨）同士が離れるに連れてスリーブから引き出される際、図示されるように、この離動は曲線のラインに沿うように強制される。２つのスリーブおよび各ロッドセクションに関して、これらの曲線は合わせられ、その結果、整列されたロッドセクションは、隣接し合う骨パーツが抑制される湾曲面に事実上相当する面を規定する。
【００２９】
図６は、図５の構成と同様の構成を図示するが、ここでは２つのスリーブが共に結合されることにより、ロッドセクション５４がスリーブ５０から引き出される際にさらに高い安定性をもたらす。結合ユニット６０は、スリーブ間の間隔を保ち、任意の相対回転を維持する。比較的大きな移動量が、結合される骨パーツ間において許容されなければならない場合には、この追加的な制御は、非常に有意なものとなり得る。
【００３０】
図７は、隣接し合う椎骨同士が離れるのを可能にしつつ、それらの椎骨の配列を制御するために、脊椎手術後に本発明の固定システムをどのように使用することが可能であるかを示す。椎骨は、矩形様のブロックとして図示され、理解されるように、各固定システムは、相互連結される椎骨が互いに離れるにつれて配列されない状態になるのを抑制する。これは、逆の意味においては、間に固定システムが設置されていない隣接し合う椎骨同士を配列されない状態にする役割を果たす。しかし、実際には、脊椎が成長し発達するにつれ、椎骨は実質的に配列された状態となる結果となる。当然ながら、ロッドおよびスリーブの湾曲度は、所望の結果を得るために細心の注意を払って選択されなければならないことが理解されよう。
【００３１】
図８は、ねじ上の２つのクランプのそれぞれの中にロッドが保持され、ロッドおよびクランプの配向が固定されるまでは、各クランプが枢動することが可能である点において、図１に図示されるものと同様の態様で作動する、本発明によるデバイスを図示する。図１のデバイスと同様に、ハウジング６６が、骨ねじ６２の頭部６４の上に取り付けられる。図８の実施形態においては、ハウジングは、ロッキングピン６８により頭部６４の上に固定される。ハウジング自体は、一対の離間された部分円筒状表面７２が上に形成されたブラケット７０を備える。これらの表面対は、各表面７２の下方に延在するショルダ７４の下方に延在する溝の両側部を画成する。
【００３２】
プレート７６には、表面７２と相補的であり表面７２上に置かれる、部分円筒状下方表面が形成されている。したがって、各プレートは、各円筒状表面の共通軸により規定される横軸を中心として枢動することが可能である。当然ながら、両プレートが同一軸を中心として枢動することは必須ではないが、実際には、ほぼ常にそのようになる。
【００３３】
各プレート７６の上には、クランプ７８が支持される。各クランプは、その各プレート７６中の開口を貫通して、表面７２の下方および間に画成された溝内に延在するボス８０を有する。その位置において、このボス８０は、ショルダ７４の下方において側方に延在するロッキング要素８２に装着される。そのロッキング要素８２と各ショルダ７４との間には、ロッキングプロセスを支援する摩擦パッド８４が配置される。
【００３４】
各クランプは、固定ロッド（図示せず）を受けるための溝を画成する２つの顎部８６を有する。アーレンキーソケット（Ａｌｌｅｎ  Ｋｅｙ  ｓｏｃｋｅｔ）を有するねじの形態のクランピング要素８８が、顎部８６の内面上に画成された相補的なねじ山に係合する。
【００３５】
図９において理解されるように、ボス８０が貫通して延在するプレート７６中の穴は、面取りされた外周部を有する。これにより、デバイスが組み立てられたときに、各クランプの顎部８６間に画成された溝が、プレートの表面の下方に延在することが可能となる。その結果、固定ロッドが溝内に取り付けられ、クランピング要素８８が下方に押し込まれて固定ロッドに係合すると、ロッド自体は、溝の底ではなく、プレート７６の上方表面に対して押し付けられる。したがって、クランピング要素が締め付けられると、ロッドは、溝内にロックされ、クランプ８６は、プレート７６内にロックされ、プレート７６は、ロッキング要素８２が摩擦パッド８４およびショルダ７４に対して引かれるため、ブラケット７０の表面７２に対してロックされる。次いで、図１のデバイスと同様に、単一のロッキング動作により、溝内の軸方向移動に対して、および任意の方向への枢動に対して、固定ロッドが固定される。
【実施例３】
【００３６】
図１０は、本発明の第３の実施形態による骨固定デバイスを図示する。図１および図８の実施形態と同様に、２つの個別にロック可能なクランプが、骨ねじ９２の頭部上に取り付けられロッキングピン９４により固定されるハウジング９０の一部として画成される。しかし、図１０の実施形態においては、クランプは、単体部分９６中に並列状態に画成される。各クランプは、固定ロッド１００を受けるための溝の並置される側部上に画成された相補的なねじ山と係合するねじの形態の、図８の要素８８と同様のロッキング要素９８を有する。しかし、図１０の実施形態においては、固定ロッドは、ロッキング要素９８が上方に配設される溝の中央セクションの内側球状表面内に置かれる外側球状表面を有するスプリットボール要素１０２を貫通する。ロッキング要素が溝内に押し込まれると、ロッキング要素は、ボール要素を圧縮して、固定ロッドが中に延在するボール要素中のボアを収縮させ、それによりボール要素内のロッドと溝内のボール要素とをロックする。
【００３７】
クランピング要素９８が、係合解除されるか、またはボール要素１０２と単に緩く係合される場合には、ボール要素は、溝内の中央球状表面内において枢動することが可能である。溝の端部セクションは、中央セクションから分岐して、ボール要素１０２中に取り付けられるロッド１００がやはりボール要素１０２の中心を中心として限定的に枢動するのを可能にする。好ましくは、各溝の端部セクションの底は、後に明らかになる理由から、１８０°超にわたり周囲に延在する裁頭円錐形表面を有する。
【００３８】
固定ロッドの設置の上述の説明は、図１０のデバイスにおいて右側に図示されるクランプを参照として上述される。図１０に図示されるデバイスの左側のクランプは、基本的に同様であるが、ボール要素１０２を貫通するボアが、さらに大きい。これにより、このボアがスリーブ１０４を受けることが可能となり、スリーブ１０４は、クランピング要素が係合解除されている際には限定的な枢動が可能であるが、要素が係合されると同様の様式でロックされ得る。しかし、固定ロッド１００は、配向においてはロックされるが、依然としてスリーブ内において軸方向に移動することが可能である。以下においてこの理由を説明する。
【００３９】
図１１は、脊椎手術において本発明による固定デバイスをどのように使用することが可能であるかを図示する。３つのデバイス１０６が、一対の固定ロッド１０８と共に１つおきの椎骨上に取り付けられた状態で図示される。各ロッド１０８は、３つのデバイス１０６のそれぞれのクランプにより固定される。したがって、図示されるように、デバイスおよびロッドは、デバイスが装着される椎骨の配列を固定し、それによりデバイス間の椎骨の配列を固定する。図１１に図示される種類の固定システムの主な目的は、脊椎の補強、および過度の湾曲の防止である。
【００４０】
図１２は、さらなる目的を果たす固定システムを図示する。図１２のシステムにおいては、やはり３つのデバイスが、１つおきの椎骨上に設置されるが、中央の椎骨上に設置されるデバイス１１０は、固定ロッド１０８ではなくスリーブ１１２をクランプ固定する。ロッド１１４は、デバイス１０６間において連続するものではなく、不連続なものである。これにより、脊椎が成長することが可能となり、すなわち、ロッドおよびスリーブにより、デバイス１０６および１１０が装着された椎骨およびそれらの椎骨間に介在する椎骨の配向および配列を維持しつつ、デバイス１０６が取り付けられた椎骨が正常な成長の間に互いから離れる方向に移動することが可能となる。
【００４１】
上述の各実施形態は、所要の配向にてロッドおよびスリーブを受けるために必要な自由度を実現するため、図１１および図１２に図示される固定デバイスは、上述の実施形態のいずれであることも可能であることが理解されよう。したがって、図１０の実施形態のみを参照として固定デバイス内へのスリーブの取付けを説明したが、同一の機能を果たすように図１および図８のデバイスを容易に適合化することも可能であることが理解されよう。
【００４２】
繊細な脊椎手術の実施においては、上述の種類の固定システムを取り付ける前に、脊椎の各椎骨を操作することがしばしば必要となる。かかる操作は、細心の注意を払い非常に正確に実施されなければならない。これは、外科医の手による場合には、常に可能であるわけではない。本発明のデバイスは、外科医の手と手術下にある脊椎との間の直接的な接触を最小限に抑えつつ、デバイスが設置されている個々の椎骨を操作することを可能にする非常に便利な手段を提供する。図１の実施形態においては、ハウジング６のドラム１０は、外科医により直接的に、または把持デバイスにより遠隔的に、把持することが可能である。図８および図１０のデバイスにおいては、クランピング要素（８８、９８）の一方を取り外し、適切なねじ山付き端部を有するマニピュレータプローブをクランプの一方に設置することが可能である。図１０の実施形態は、これらの技術に対する特に好都合な代替形態を実現する。図１３に図示されるように、２つの枢動アーム１１８を有するマニピュレータツール１１６を、一方の溝の端部セクションの裁頭円錐形表面に係合するこれらのアームの遠位端部の円錐形要素１２０を介して、ハウジング９０に対してロックすることが可能である。この技術は、アームの遠位端部を素早く係合または係合解除することが可能となり、このツールの長さによって、操作される椎骨および隣接する椎骨の最大量が見える状態において、離れたところから操作を実施することが可能となるという利点を有する。
【００４３】
本発明のデバイスおよびシステムは、一般的にはチタン、またはステンレス鋼もしくは外科的用途において安全に使用することが可能な他のある材料で形成される。弾性合成材料の使用は避けたほうが良く、この理由から、構成要素をかなりの精度で製造しなければならない。
【符号の説明】
【００４４】
２    骨ねじ４の頭部
４    骨ねじ
６    ハウジング
８    基部
１０    ドラム
１２    サークリップ
１４    ロッキングリング
１６    プレート
１８    環状突出部
２０    環状ショルダ
２２    スプリットリング
２４    突出部
２６    ボスセクション
２８    クランプユニット
３０    プレート凹部
３２    外方顎部
３４    内方顎部
３６    開口
４０    固定ロッド
４２    固定ロッド
４４    スリーブ
４６    ベル
４８    ベル
５０    スリーブ
５２    固定ロッドセクション
５４    湾曲状セクション
５６    溝
５８    ねじ
６０    結合ユニット
６２    骨ねじ
６４    骨ねじ６２の頭部
６６    ハウジング
６８    ロッキングピン
７０    ブラケット
７２    部分円筒状表面
７４    ショルダ
７６    プレート
７８    クランプ
８０    ボス
８２    ロッキング要素
８４    摩擦パッド８４
８６    顎部
８８    クランピング要素
９０    ハウジング
９２    骨ねじ
９４    ロッキングピン
９６    単体部分
９８    ロッキング要素
１００  固定ロッド
１０２  スプリットボール要素
１０４  スリーブ
１０６  デバイス
１０８  ロッド
１１０  デバイス
１１２  スリーブ
１１４  ロッド
１１６  マニピュレータツール
１１８  枢動アーム
１２０  枢円錐形要素
【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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