(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる断面サイズを有する外部固定要素に選択的に取り付けるための締付け装置において、
内面と外面とを有する第一ジョーと、
内面と外面とを有する第二ジョーであって、前記第一ジョーの前記内面と前記第二ジョーの前記内面が、共に外部固定システムの外部固定要素を受け入れるように構成された通路を形成する、第二ジョーと、
前記第一ジョー及び前記第二ジョーと係合可能なロックシステムであって、該ロックシステムの一部が前記第一ジョー及び前記第二ジョーに対して受入れ位置と、第一ロック位置と、第二ロック位置との間で移動可能である、ロックシステムと、を備え、
前記ロックシステムが前記受入れ位置にあるとき、前記ロックシステムが、前記第一ジョーと第二ジョーが分離して外部固定要素を受け入れられるようにし、
前記ロックシステムが前記第一ロック位置にあるとき、前記ロックシステムが、前記第一ジョーと前記第二ジョーとの間から第一サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように前記第一ジョーと第二ジョーの分離を第一の量に制限するように構成され、かつ
前記ロックシステムが前記第二ロック位置にあるとき、前記ロックシステムが、前記第一ジョーと前記第二ジョーとの間から第二サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように前記第一ジョーと第二ジョーの分離を第二の量に制限するように構成される、ことを特徴とする、締付け装置。
【請求項２】
前記第一ジョーと前記第二ジョーに対して移動可能である、前記ロックシステムの前記一部が、前記第一ジョーと前記第二ジョーとの間に選択的に配置されるように構成されたウェッジを備えることを特徴とする、請求項１に記載の締付け装置。
【請求項３】
前記第一ジョーが第一係合面と第二係合面とを備え、前記第一ジョーと前記第二ジョーに対して移動可能である、前記ロックシステムの前記一部が、前記第一ジョーの前記第一係合面と第二係合面の一方に選択的に係合するように配置された第三係合面を備えることを特徴とする、請求項１に記載の締付け装置。
【請求項４】
前記締付け装置が、締付け側と後側とを備え、前記第一係合面及び前記第二係合面が前記後側に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の締付け装置。
【請求項５】
前記締付け装置が、締付け側と後側とを備え、前記第一係合面及び前記第二係合面が前記締付け側に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の締付け装置。
【請求項６】
前記第一ジョーの前記第一係合面及び第二係合面が前記第二ジョーに対面することを特徴とする、請求項３に記載の締付け装置。
【請求項７】
前記第一ジョーの前記第一係合面及び第二係合面が前記第二ジョーから向きを背けることを特徴とする、請求項３に記載の締付け装置。
【請求項８】
前記第一ジョーが第一係合面を備え、前記第一ジョーと前記第二ジョーに対して移動可能である、前記ロックシステムの前記一部が、各々前記第一ジョーの前記第一係合面に選択的に係合するように配置された第二係合面と第三係合面とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の締付け装置。
【請求項９】
前記締付け装置が締付け側と後側とを備え、前記第一係合面が前記後側に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の締付け装置。
【請求項１０】
前記締付け装置が締付け側と後側とを備え、前記第一係合面が前記締付け側に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の締付け装置。
【請求項１１】
前記第一ジョーの前記第一係合面が前記第二ジョーに対面することを特徴とする請求項８に記載の締付け装置。
【請求項１２】
前記第一ジョーの前記第一係合面が前記第二ジョーから向きを背けることを特徴とする、請求項８に記載の締付け装置。
【請求項１３】
前記ロックシステムが暫定的ロック状態に付勢されることを特徴とする、請求項１に記載の締付け装置。
【請求項１４】
前記ロックシステムが、５ｍｍロッドを暫定的にロックしかつ６ｍｍロッドを暫定的にロックするように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の締付け装置。
【請求項１５】
異なる断面サイズを有する外部固定要素に取り付けるための締付け装置であって、
内面と外面とを有する第一ジョーと、
内面と外面とを有する第二ジョーであって、前記第一ジョーの前記内面と前記第二ジョーの前記内面が、共に外部固定システムの外部固定要素を受け入れるように構成された通路を形成する、第二ジョーと、
前記第一ジョー及び前記第二ジョーに結合されかつ前記第一ジョーと前記第二ジョーの分離を選択的に制限するように構成されたロックシステムであって、該ロックシステムが、
第一サイズを有する固定要素に対応するように構成された第一ロック配列体であって、該第一ロック配列体が、前記第一ジョーと前記第二ジョーとの間から第一サイズを有する前記外部固定要素が解除されるのを防止するように前記第一ジョーと第二ジョーの分離を第一の量に制限するように構成される、第一ロック配列体と、
第二サイズを有する固定要素に対応するように構成された第二ロック配列体であって、該第二ロック配列体が、前記第一ジョーと前記第二ジョーとの間から第二サイズを有する前記外部固定要素が解除されるのを防止するように前記第一ジョーと第二ジョーの分離を第二の量に制限するように構成され、前記第一ロック配列体が前記第二ロック配列体と異なりかつ前記第一サイズが前記第二サイズと異なる、第二ロック配列体と、を備える、ロックシステムと、を備える、締付け装置。
【請求項１６】
前記第一ロック配列体が第一係合面を備え、前記第二ロック配列体が第二係合面を備え、前記第一係合面が前記第二係合面と異なる高さを有することを特徴とする、請求項１５に記載の締付け装置。
【請求項１７】
前記第一係合面及び前記第二係合面が前記第一ジョーと前記第二ジョーの一方に形成されることを特徴とする、請求項１６に記載の締付け装置。
【請求項１８】
前記ロックシステムが、前記第一ジョー及び前記第二ジョーに係合するラッチを備え、前記第一係合面及び前記第二係合面が前記ラッチに形成されることを特徴とする、請求項１６に記載の締付け装置。
【請求項１９】
前記第一係合面及び前記第二係合面が前記第一ジョーの側面に形成されることを特徴とする、請求項１６に記載の締付け装置。
【請求項２０】
前記第一ロック配列体と第二ロック配列体が共通のラッチ機構を備え、前記ラッチ機構が、前記ラッチ機構が前記第一ロック配列体の一部を形成する第一位置と前記ラッチ機構が前記第二ロック配列体の一部を形成する第二位置との間で移動可能であることを特徴とする、請求項１５に記載の締付け装置。
【請求項２１】
前記ラッチ機構が、前記第一ジョーと第二ジョーの相対的回動を妨害するために前記第一ジョーと第二ジョーとの間に延びる部分を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の締付け装置。
【請求項２２】
前記第一ロック配列体が第一係合面を備え、前記第二ロック配列体が第二係合面を備え、かつ前記第一ロック配列体と第二ロック配列体が共通のラッチ機構を備え、前記ラッチ機構が、前記ラッチ機構が前記第一係合面に係合する第一位置と前記ラッチ機構が前記第二係合面に係合する第二位置との間で移動可能であることを特徴とする、請求項１５に記載の締付け装置。
【請求項２３】
前記第一係合面及び第二係合面が前記第一ジョーと第二ジョーの一方に形成されることを特徴とする、請求項２２に記載の締付け装置。
【請求項２４】
前記第一係合面及び第二係合面が前記ラッチ機構に形成されることを特徴とする、請求項２２に記載の締付け装置。
【請求項２５】
前記第一係合面及び第二係合面が相互に側方及び高さ方向にオフセットしたステップであることを特徴とする、請求項２２に記載の締付け装置。
【請求項２６】
外部固定システム用の締付け装置において、
第一締付けシステムと、第二締付けシステムと、前記第一締付けシステム及び前記第二締付けシステムの中へ延びるポスト部品とを備え、
前記第一締付けシステムが、
第一外側ジョーと、
前記外側ジョーに対面する内面を有する第一内側ジョーであって、前記外側ジョーと内側ジョーが共に前記外部固定システムの第一固定要素を受け入れるための通路を形成する、第一内側ジョーと、
前記第一外側ジョー及び前記第一内側ジョーと係合可能なロックシステムであって、前記ロックシステムの一部が、前記第一外側ジョー及び前記第一内側ジョーに対して、前記第一外側ジョーと前記第一内側ジョーとの間から第一サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように前記ロックシステムが前記第一ジョーと第二ジョーの分離を第一の量に制限するように構成される第一位置と、前記第一外側ジョーと前記第一内側ジョーとの間から第二サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように前記ロックシステムが前記第一ジョーと第二ジョーの分離を第二の量に制限するように構成される第二位置との間で移動可能である、ロックシステムと、を備え、
前記第二締付けシステムが
第二外側ジョーと、
前記第二外側ジョーに対面する内面を有する第二内側ジョーであって、前記第二外側ジョーと第二内側ジョーが共に前記外部固定システムの第二固定要素を受け入れるための通路を形成する、第二内側ジョーと、を備える、締付け装置。
【請求項２７】
さらに、前記第一締付けシステムと前記第二締付けシステムとの間に配置されたサドル組立体を備える、請求項２６に記載の締付け装置。
【請求項２８】
前記第一内側ジョーが、スプラインが形成された実質的に円筒形の外面部を含み、かつ前記サドル組立体がスプラインを含む凹面を備え、前記第一内側ジョーの前記スプラインが前記サドル組立体の前記スプラインと互いに噛み合うことを特徴とする、請求項２７に記載の締付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は骨の破片を安定させるための外部固定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
外部固定システムは、骨の破片を安定させるために骨用ピン又はワイヤを用いる。これらのピン又はワイヤは、固定フレームによって空間的に相互に相対的に保持される。フレームは、リング、ストラット、バー又はその他の構造部材で構成できる。最も単純なフレームは、通常、バー（時にはロッドと呼ばれる）で構成される。相互に及び固定要素に対してバーを保持するために、一般に、クランプが２つ又はそれ以上の固定要素に係合される。クランプは、バーをリングに、ピンをリングに、ストラットをリングになど保持するためにも採用できる。
【０００３】
使用者は、一般に、ピンを骨の中へ配置して、フレームを必要なおおよその形状に組み立て、その後骨の破片が適切な解剖学的場所に納まるように骨の位置を調節することによって、外部固定システムを構成する。その後、クランプ及びその他の調節手段を締めることによって、フレームを所定の位置にロックする。
【０００４】
バーがクランプの中へスナップ式に嵌るフレームを作るために使用されるクランプについて説明する（例えば、特許文献１参照。）。クランプは、２つのジョーで構成され、各々のジョーは、ジョーが掴む要素（バー又はピンなど）の半分の相対的形状を持つ対向する溝を持つ。ジョーは、ばね要素によって締付け軸に沿って相互に向けて付勢される。バー又はピンがジョーの中へスナップ式に嵌められると、付勢要素は、ジョーをバー又はピンに圧して保持する。これによって、組立ては容易になるが、組立体を適切な位置に調整するときにジョーがバー又はピンを飛び出させる（pop out）可能性があるというのがおおむねの不満である。
【０００５】
締付け軸に対して直角に相互に対してスライドする２つのジョーを持つクランプ機構について説明する（例えば、特許文献２参照。）。ジョーの開閉方向は、バー又はピンによってジョーに加えられる力がジョーを開かないような方向であり、これは飛び出しの可能性を減少する。
【０００６】
上述の２つの装置及び同様の装置は、これがロックする要素すなわちバー、ピン又はその他の要素に合致するサイズのジョーを有する。Ｍａｔａの設計の１つの補強は、付勢要素がジョーを共に押して、サイズの差による緩みを引き締めるので、様々なサイズのピンを締め付けることができるジョーの形状を組み込む。ジョーをほぼ完全な締付けまで締めるように締付け手段を調節することによって飛び出しの可能性を減少できるが、この調節を行うことは、使用者にとって不便である。
【０００７】
しかし、これらの先行技術のクランプのジョーの設計は、いずれも暫定的ロックを与えないか、又は１つのサイズの固定要素の暫定的ロックに限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５７５２９５４号
【特許文献２】米国特許第７００４９４３号
【発明の概要】
【０００９】
本開示は、革新的ラッチ機構を使用することによってクランプが様々なサイズの固定システム要素に接続できるようにする締付け装置を利用する外部固定システムについて説明する。ラッチ機構は、使用者が、完全に締め付ける前に安定した構造を持つために固定システムを調節する必要を小さくするように、締付け装置を強化する。
【００１０】
本開示の１つの実施形態は、どの様なサイズのバー又はピンをジョーに保持しているか又は保持する予定であるかに応じて、クランプのジョーの後側を異なる量だけ離間して保持するように、多様な厚みを持つラッチを利用する。本開示の別の実施形態は、内側ジョー及び外側ジョーの前部を開放できる量をラッチの位置に基づいて制限するように、内側ジョー及び外側ジョーの後部に対して異なる位置までラッチを移動させる。従って、ジョーの間の開口部の幅を、調節式のラッチを用いて制御できる。さらに別の実施形態は、両方の選択肢を組み込んで、クランプセットのロックの全体的範囲を増大する。
【００１１】
本開示の１つの実施形態は、内側ジョー及び外側ジョーに対してスライドして、ジョーが相互に対して開放できる程度を制限するラッチを提供する。ラッチとジョーは、ジョーの中に係合されるバー又はピンのサイズに応じて許容される開口を一定の量に制限するように、様々な位置で係合できる。別の実施形態は、開放したジョーを支えるステップをラッチに組み込んで、バー又はピンをジョーの中に係合し易くする。このキャッチは、上述のウェッジ型のラッチと共に使用することもできる。
【００１２】
クランプ要素及びフレーム構造全体の説明を単純にするために、説明は、バー又はピンと言う用語を使用するが、他のフレーム要素及び固定手段も代わりに使用できる。
【００１３】
１つの代表的形態において、本開示は、外部固定システムの外部固定要素に取り付けるための締付け装置に関する。装置は、内面と外面とを有する第一ジョーを含み、かつ内面と外面とを有する第二ジョーを含む。第一ジョーの内面と第二ジョーの内面は、共に、外部固定システムの外部固定要素を受け入れるように構成された通路を形成する。ロックシステムは、第一ジョー及び第二ジョーと係合可能である。
【００１４】
ロックシステムの一部は、第一ジョー及び第二ジョーに対して、第一と第二位置との間で移動可能である。第一位置において、ロック配列体は、第一ジョーと第二ジョーとの間から第一サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように構成され、第二位置において、ロック配列体は、第一ジョーと第二ジョーとの間から第二サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように構成される。
【００１５】
１つの代表的形態において、ロックシステムの可動部は、第一ジョーと第二ジョーとの間で選択的に配置されるように構成されたウェッジを備える。別の代表的形態において、第一ジョーは、第一及び第二係合面を備え、ロックシステムの可動部は、第一ジョーの第一係合面と第二係合面の一方と選択的に係合するように配置された第三係合面を備える。
【００１６】
別の代表的形態において、本開示は、外部固定システムの外部固定装置に取り付けるための別の締付け装置に関する。装置は、内面と外面とを有する第一ジョーと、内面と外面とを有する第二ジョーとを含む。第一ジョーの内面と第二ジョーの内面は、共に、外部固定要素を受け入れるように構成された通路を形成する。ロックシステムは、第一ジョー及び第二ジョーと結合され、第一ジョーと第二ジョーの分離を選択的に制限するように構成される。ロックシステムは、第一サイズを有する固定要素に対応するように構成された第一ロック配列体を含み、第一ロック配列体は、第一ジョーと第二ジョーとの間から第一サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように構成される。ロックシステムは、第二サイズを有する固定要素に対応するように構成された第二ロック配列体も含み、第二ロック配列体は、第一ジョーと第二ジョーとの間から第二サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように構成される。第一ロック配列体は第二ロック配列体と異なり、第一サイズは第二サイズと異なる。
【００１７】
別の代表的形態において、本開示は、第一ジョーと、第一ジョーに対面する内面を有する第二ジョーとを含む別の締付け装置に関する。第一ジョーと第二ジョーは、共に、外部固定システムの外部固定要素を受け入れるための通路を形成する。
【００１８】
１つの形態において、装置は、第一ジョーと第二ジョーの分離を防止して、第一ジョーと第二ジョーとの間から外部固定要素が解除されるのを防止するように、第一ジョーの一部の上方に延在可能な第一部分を有しかつ第二ジョーの一部の下方に延在可能な第二部分を有するロック機構を含む。
【００１９】
別の形態において、装置は、第一ジョーの第一係合面の上方に延びる第一部分を有しかつ第二ジョーの境界面の下方に延びる第二部分を有するロック機構を含む。接続部は、第一ジョーと第二ジョーの分離を防止して、第一ジョーと第二ジョーとの間から外部固定要素が解除されるのを防止するように、第一部分と第二部分を強固に接続する。
【００２０】
さらに別の形態において、装置は、第一ジョーと第二ジョーとの間の通路に配置される固定要素を含む。ロック機構は、第一ジョーと第二ジョーとの間の通路から外部固定要素が解除されるのを防止するように、固定要素の一部の上方に延在可能な第一部分を有し、かつ第二ジョーの一部の下方に延在可能な第二部分を有する。
【００２１】
別の代表的な形態において、本開示は、第一ジョーと、第一ジョーに対面する内面を有する第二ジョーとを含む外部固定システム用の締付け装置に関する。第一ジョーと第二ジョーは、共に、外部固定システムの第一固定要素を受け入れるための通路を形成する。装置は、また、第一ジョーと第二ジョーの一方と協働するラッチ機構を含む。
【００２２】
１つの形態において、ラッチ機構は、第一ジョーと第二ジョーの相互に対する回転を制限するように、第一ジョーと第二ジョーの一方の１つリッジと選択的に係合するように構成された複数のリッジを含む。
【００２３】
別の形態において、ラッチ機構は、第一ジョーと第二ジョーの相互に対する回転を制限するように第一ジョーと第二ジョーの一方の複数のリッジと選択的に係合するように構成された１つのリッジを含む。
【００２４】
別の代表的形態において、本開示は、第一締付けシステムと、第二締付けシステムと、第一締付けシステム及び第二締付けシステムの中へ延びるポスト部品とを含む、外部固定システム用の締付け装置に関する。第一締付けシステムは、第一外側ジョーと、外側ジョーに対面する内面を有する第一内側ジョーとを含む。外側ジョーと内側ジョーは、共に外部固定システムの第一固定要素を受け入れるための通路を形成する。ロックシステムは、第一外側ジョー及び第一内側ジョーと係合可能である。ロックシステムの一部は、第一外側ジョー及び第一内側ジョーに対して第一位置と第二位置との間で移動可能である。第一位置において、ロック配列体は、第一外側ジョーと第一内側ジョーとの間から第一サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように構成され、第二位置において、ロック配列体は、第一外側ジョーと第一内側ジョーとの間から第二サイズを有する外部固定要素が解除されるのを防止するように構成される。第二締付けシステムは、第二外側ジョーと、第二外側ジョーに対面する内面を有する第二内側ジョーとを含む。第二外側ジョーと第二内側ジョーは、共に外部固定システムの第二固定要素を受け入れるための第二開口部を形成する。
【００２５】
さらに別の代表的形態において、本開示は、付勢要素と、ピボット座金と、ピボット座金と回動式に結合されてピボット座金の周りを第一位置と第二位置との間で回動可能な第一ジョーとを含む、外部固定システム用の締付け装置に関する。第二ジョーは第一ジョーに対面する内面を有する。第一ジョーと第二ジョーは、共に外部固定システムの固定要素を受け入れるためのクランプ開口部を形成する。第一ジョーが第一位置にあるとき、付勢要素は、第一ジョーに対してクランプ開口部を開放する付勢力を与える。第一ジョーが第二位置にあるとき、付勢要素は、第一ジョーに対してクランプ開口部を閉鎖する付勢力を与える。
本発明の一つの形態において、外部固定システムの外部固定要素に取り付けるための締付け装置において、上側ジョーと、前記上側ジョーに対面する内面を有する下側ジョーであって、前記上側ジョーと下側ジョーが、共に前記外部固定システムの前記外部固定要素を受け入れるための通路を形成する、下側ジョーと、前記上側ジョーと前記下側ジョーの分離を防止して前記上側ジョーと前記下側ジョーとの間から前記外部固定要素が解除されるのを防止するように、前記上側ジョーの一部の上方に延在可能な第一部分を有しかつ前記下側ジョーの一部の下方に延在可能な第二部分を有するロック機構と、を備える。
本発明の一つの形態において、前記締付け装置が、前記締付け装置の締付け側を前記締付け装置の後側から分離する中央長手軸を備え、前記締付け側が前記外部固定要素を受け入れるように構成され、前記ロック機構が前記締付け側に配置される。
本発明の一つの形態において、前記ロック機構、前記上側ジョー及び前記下側ジョーが、第一サイズを有する固定要素のための第一ロック配列体を持ちかつ第二サイズを有する固定要素のための第二ロック配列体を持つように構成され、前記第一ロック配列体が前記第二ロック配列体と異なりかつ前記第一サイズが前記第二サイズと異なる。
本発明の一つの形態において、前記第一ロック配列体が第一係合面を備え、前記第二ロック配列体が第二係合面を備え、前記第一係合面が前記第二係合面と異なる高さを有する。
本発明の一つの形態において、前記第一係合面及び前記第二係合面が前記下側ジョーと前記上側ジョーの一方に形成される。
本発明の一つの形態において、前記第一係合面及び前記第二係合面が前記上側ジョーの側面に形成される。
本発明の一つの形態において、前記ロック機構が前記第一係合面又は第二係合面のいずれかと選択的に協働するように構成される。
本発明の一つの形態において、前記ロック装置の前記第一部分が前記上側ジョーと前記下側ジョーとの間に配置された固定要素の上方に延在可能である。
本発明の一つの形態において、前記ロック機構が前記上側ジョー及び下側ジョーに対して線形に並進するように構成されたラッチを備える。
本発明の一つの形態において、外部固定システムの外部固定要素に取り付けるための締付け装置において、第一係合面を有する上側ジョーと、境界面を有しかつ前記上側ジョーに対面する内面を有する下側ジョーであって、前記上側ジョーと下側ジョーが、共に前記外部固定システムの前記外部固定要素を受け入れるための通路を形成する、下側ジョーと、前記上側ジョーの前記第一係合面の上方に延びる第一部分を有し、前記下側ジョーの前記境界面の下方に延びる第二部分を有しかつ前記上側ジョーと前記下側ジョーの分離を防止して前記上側ジョーと前記下側ジョーとの間から前記外部固定要素が解除されるのを防止するように前記第一部分と第二部分を強固に接続する接続部を有するロック機構と、を備える。
本発明の一つの形態において、前記締付け装置が、前記締付け装置の締付け側を前記締付け装置の後側から分離する中央長手軸を備え、前記締付け側が前記外部固定要素を受け入れるように構成され、前記ロック機構が前記締付け側に配置される。
本発明の一つの形態において、前記ロック機構、前記上側ジョー及び前記下側ジョーが、第一サイズを有する固定要素のための第一ロック配列体を持ちかつ第二サイズを有する固定要素のための第二ロック配列体を持つように構成され、前記第一ロック配列体が前記第二ロック配列体と異なりかつ前記第一サイズが前記第二サイズと異なる。
本発明の一つの形態において、前記第一ロック配列体が第一係合面を備え、前記第二ロック配列体が第二係合面を備え、前記第一係合面が前記第二係合面と異なる高さを有する。
本発明の一つの形態において、外部固定システム用の締付け装置において、内面と外面とを有する上側ジョーと、内面と外面を有する下側ジョーであって、前記上側ジョーの前記内面が前記下側ジョーの前記内面に対面し、前記上側ジョーと下側ジョーが共にその間に通路を形成する、下側ジョーと、前記上側ジョーと下側ジョーとの間の前記通路に配置される固定要素と、前記上側ジョーと前記下側ジョーとの間の前記通路から前記外部固定要素が解除されるのを防止するように、前記固定要素の一部の上方に延在可能な第一部分を有しかつ前記下側ジョーの一部の下方に延在可能な第二部分を有するロック機構と、を備える。
本発明の一つの形態において、前記締付け装置が、前記締付け装置の締付け側を前記締付け装置の後側から分離する中央長手軸を備え、前記締付け側が前記外部固定要素を受け入れるように構成され、前記ロック機構が前記締付け側に配置される。
本発明の一つの形態において、前記ロック機構、前記上側ジョー及び前記下側ジョーが、第一サイズを有する固定要素のための第一ロック配列体を持ちかつ第二サイズを有する固定要素のための第二ロック配列体を持つように構成され、前記第一ロック配列体が前記第二ロック配列体と異なりかつ前記第一サイズが前記第二サイズと異なる。
本発明の一つの形態において、前記第一ロック配列体が第一係合面を備え、前記第二ロック配列体が第二係合面を備え、前記第一係合面が前記第二係合面と異なる高さを有する。
本発明の一つの形態において、外部固定システム用の締付け装置において、第一ジョーと、前記第一ジョーに対面する内面を有する第二ジョーであって、前記第一ジョーと第二ジョーが共に前記外部固定システムの第一固定要素を受け入れるための通路を形成する、第二ジョーと、前記第一ジョーと第二ジョーの一方と協働するラッチ機構であって、該ラッチ機構が、前記第一ジョー及び第二ジョーの相互に対する回転を制限するように前記第一ジョーと第二ジョーの一方の１つのリッジと選択的に係合するように構成された複数のリッジを備える、ラッチ機構と、を備える。
本発明の一つの形態において、外部固定システム用の締付け装置において、第一ジョーと、前記第一ジョーに対面する内面を有する第二ジョーであって、前記第一ジョーと第二ジョーが共に前記外部固定システムの第一固定要素を受け入れるための通路を形成する、第二ジョーと、前記第一ジョーと第二ジョーの一方と協働するラッチ機構であって、該ラッチ機構が、前記第一ジョー及び第二ジョーの相互に対する回転を制限するように前記第一ジョーと第二ジョーの一方の複数のリッジと選択的に係合するように構成された１つのリッジを備える、ラッチ機構と、を備える。
本発明の一つの形態において、外部固定システム用の締付け装置において、付勢要素と、ピボット座金と、前記ピボット座金と回動式に結合されて、前記ピボット座金の周りで第一位置と第二位置との間で回動可能である第一ジョーと、前記第一ジョーに対面する内面を有する第二ジョーであって、前記第一ジョーと第二ジョーが共に前記外部固定システムの固定要素を受け入れるためのクランプ開口部を形成する、第二ジョーと、を備え、前記第一ジョーが前記第一位置にあるとき、前記付勢要素が前記第一ジョーに対して前記クランプ開口部を開放する付勢力を与え、かつ前記第一ジョーが前記第二位置にあるとき、前記付勢要素が、前記第一ジョーに対して前記クランプ開口部を閉鎖する付勢力を与える。
本発明の一つの形態において、さらに、前記ピボット座金、前記第一ジョー及び前記第二ジョーを貫通して延びるスタッドを備え、前記付勢要素が前記スタッドの周りに配置される。
本発明の一つの形態において、さらに、前記スタッドの上に配置されるナットを備え、前記付勢要素が前記ナットと前記ピボット座金との間に配置される。
【００２６】
添付図面と共に以下の説明を参照することにより、本開示及びその利点をより完全に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本開示の１つの代表的形態に従った代表的外部固定システムの図である。
【図２】本開示の１つの代表的形態に従った図１の外部固定システムの締付け装置の図である。
【図３】図２の締付け装置の部分分解図である。
【図４】図２の締付け装置の断面図である。
【図５】図４の断面図を横切って見た図２の締付け装置の断面図である。
【図６Ａ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的内側ジョーの図である。
【図６Ｂ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的内側ジョーの図である。
【図６Ｃ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的内側ジョーの図である。
【図６Ｄ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的内側ジョーの図である。
【図７Ａ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的外側ジョーの図である。
【図７Ｂ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的外側ジョーの図である。
【図７Ｃ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的外側ジョーの図である。
【図７Ｄ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的外側ジョーの図である。
【図８Ａ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的ラッチの図である。
【図８Ｂ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的ラッチの図である。
【図９Ａ】開放状態における図２のクランプの断面図である。
【図９Ｂ】開放状態における図９Ａのクランプの平面図である。
【図１０Ａ】第一サイズの固定要素用の第一ロック状態における図２のクランプの断面図である。
【図１０Ｂ】第一サイズの固定要素用の第一ロック状態における図９Ａのクランプの平面図である。
【図１１Ａ】第二サイズの固定要素用の第二ロック状態における図２のクランプの断面図である。
【図１１Ｂ】第二サイズの固定要素用の第一ロック状態における図９Ａのクランプの平面図である。
【図１２Ａ】第三サイズの固定要素用の第三ロック状態における図２のクランプの断面図である。
【図１２Ｂ】第三サイズの固定要素用の第三ロック状態における９Ａのクランプの平面図である。
【図１３Ａ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の別のクランプの代表的内側ジョーの図である。
【図１３Ｂ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の別のクランプの代表的内側ジョーの図である。
【図１４Ａ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の他のクランプの代表的外側ジョーの図である。
【図１４Ｂ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の他のクランプの代表的外側ジョーの図である。
【図１５Ａ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的サドルの図である。
【図１５Ｂ】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的サドルの図である。
【図１６】本開示の１つの代表的形態に従った図２の締付け装置の代表的スペーサの図である。
【図１７Ａ】本開示の１つの代表的形態に従った図1の外部固定システムの代表的スペーサの図である。
【図１７Ｂ】本開示の１つの代表的形態に従った図1の外部固定システムの代表的スペーサの図である。
【図１８】本開示の１つの代表的形態に従った別の締付け装置の代表的クランプの平面図である。
【図１９】本開示の１つの代表的形態に従った図１８のクランプの代表的外側ジョーの図である。
【図２０】本開示の１つの代表的形態に従った図１８のクランプの代表的ラッチの図である。
【図２１】本開示の１つの代表的形態に従った、開放状態における図１８のクランプの断面図である。
【図２２】第一サイズの固定要素用の第一ロック状態における図１８のクランプの断面図である。
【図２３】第二サイズの固定要素用の第二ロック状態における図１８のクランプの断面図である。
【図２４】第三サイズの固定要素用の第三ロック状態における図１８のクランプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本開示は、概して、外部固定システム、特に骨用ピン、ワイヤ、リング、ストラット、バー、ロッド又はその他の構造部材（まとめて「固定要素」と呼ぶ）を接続するための締付け装置の分野に関する。本発明の原理の理解を深めるために、以下において、図面に図解される実施形態又は実施例を参照し、これらの実施例を説明するために特有の語句を使用する。しかし、それによって本発明の範囲を限定することを意図するものではない。説明する実施形態における変更及び／又はその他の修正及び本出願において説明する本発明の原理のさらなる応用は、本開示の関係分野の当業者に通常思いつくであろうと想定される。
【００２９】
本出願において開示する外部固定システムは、様々なサイズの固定ロッドを受け入れてこれを暫定的ロック配列に固定することができるという利点を提供する。このため、外部固定システムは、特に、様々なサイズのロッドを受け入れるように特に配列されるが、様々なサイズのロッドに対応する複数の係合形体を持つラッチ装置も含む。特定のサイズのロッドを締付け装置に導入したとき、締付け装置は、暫定的ロック配列においてロッドを捕捉することができ、同時にこれより小さいロッドが早期にクランプから外される可能性を減少する。
【００３０】
さらに、本出願において開示する締付け装置は、上側及び下側ジョーの両方を捕らえる又はこれと境界を接するシステムを使用して、ジョーの分離を制限する積極的ロックを機械的に与えることによって、ロッドを捕捉するのに特に有用である。従って、ロッドが締付け装置に導入された後、ロッドが外れないように、ラッチを使用して、２つのジョーを積極的に接続することができる。
【００３１】
締付け装置の各クランプは、開放位置、暫定的ロック状態（バーを外せないが、回転できる又は軸方向に移動できる状態）、及び完全ロック状態（固定装置がロッドに強固に固定された状態）を含む。固定システムの性質は、ロッドの移動が締付け要素を移動させて、固定要素を捕捉して暫定的ロック状態へ移動できるようにする。
【００３２】
図１は、患者の骨折した脛骨に取り付けられた代表的外部固定システム１０を示す。システム１０は、剛性バー１２と、骨折の両側において骨に孔を穿って差し込まれた複数のピン１４を含む。締付け装置１００は、各ピン１４を強固に固定し牽引するためのバー１２に接続する。各ピン１４は、下でさらに説明するように、締付け装置１００の固定具クランプの開いた内側ジョーと外側ジョーとの間にピン１４を挿入することによって、締付け装置１００に受け入れられる。いくつかの実施形態において、ピン１４を挿入することが、ピン１４の周りで固定具クランプが開放位置から暫定的ロック位置へ変わるきっかけとなる。
【００３３】
暫定的ロック位置は、部分的に固定要素のサイズによって影響を受ける可能性のある位置である。この位置において、固定具クランプをピン１４の周りで回転でき、ピン１４に沿って軸方向に移動できる。さらに、クランプは、締付け装置の長手軸の周りを回転でき、サドル要素の円筒軸の周りで上下に調節できるが、ジョーはクランプの中にジョーを維持する。ピン１４がセットされたら、バー１２が、締付け装置１００の別の固定具クランプの中へ導入され、装置１０のためのフレームを形成する。いくつかの実施形態において、ピン１４と同様、バー１２を挿入することが、固定具クランプが開放位置から暫定的ロック位置へ変わるきっかけとなる。締付け装置１００を用いて残りのピン１４がバー１２に接続されるとき、締付け装置を調節して、治療のために骨を整列するために必要な角度及び方位を与えることができる。
【００３４】
追加のバー−バー固定部品及び／又はバー−ピン固定部品を追加して、必要に応じてフレームを拡張して接続することができる。フレームが適切に創造されたら、クランプを暫定的ロック位置からロック位置へ変えることによって、フレームをロックできる。
【００３５】
図２〜５は、本開示の１つの代表的形態に従った締付け装置１００の代表的実施形態を示す。図２〜５においては、便宜的に、同様の部品を同じ参照番号で示すが、接尾部によって区別され、接尾部“ａ”は第一又は上部クランプ１０２の部品を示し、接尾部“ｂ”は、第二又は下部クランプ１０４の部品を示す。
【００３６】
代表的締付け装置１００は、バークランプ１０２と、ピンクランプ１０４と、その間に配置されたサドル組立体１０６とを含む。各クランプ１０２、１０４は、別個に、バー、ピン又はその他の固定要素を受け入れて、これを固定する。締付け装置１００の別の実施形態は、２つのバークランプ又は２つのピンクランプを含む。さらに別の実施形態は、一端に１つのクランプのみを含み、他方の端にマルチクランプセット又はその他の配列を含む。
【００３７】
締付け装置１００の各クランプ１０２、１０４は、複数の自由度を与える。図２は、上側クランプ１０２及び下側クランプ１０４における横転軸２０、ピッチ軸３０及び偏揺れ軸４０として自由度を示す。横転軸２０は、クランプ内におけるバーの軸であり、その周りを締付け装置１００が回転する。ピッチ軸は、サドル組立体１０６に対して及び対向するクランプに対して外側ジョー及び内側ジョーが回転する際の軸である。偏揺れ軸４０は、スタッド（下に説明する）によって形成され、その周りをクランプ１０２、１０４の一方が他方に対して回転できる。
【００３８】
図２及び３は、それぞれ、締付け装置１００の斜視図及び部分分解図であり、図４及び５は、断面図を示す。図２〜５を参照すると、クランプ１０２、１０４及びサドル組立体１０の他に、締付け装置１００は、スタッド１０８、と、球面座金１１０と、ナット１１２とを含む。付勢ばね１１４が、球面座金１１０とナット１１２との間でスタッド１０８の周りに配置される。スタッド１０８は、装置１００の中心を貫通して延び、装置を、固定要素が保持され導入される装置の側を表す締付け側１１５と、締付け側に対向する装置の側を表す後側１１７とに分割する。
【００３９】
クランプ１０２、１０４は、各々、内側ジョーと、外側ジョーと、ラッチとを含む。まず、ピンクランプ１０４について説明する。ピンクランプ１０４は、内側ジョー１１６と、外側ジョー１１８と、ラッチ１２０とを含む。ラッチ１２０は、クランプ１０２、１０４開放できるように作用し、かつ固定要素を受け入れたら、クランプを暫定的にロックするように作用する。図６Ａ〜６Ｃは、内側ジョー１１６の様々な図を示す。内側ジョー１１６は、外側ジョー１１８と協働して、骨用ピンなどピンを締め付けて、これを固定する。内側ジョー１１６は、外側ジョー１１８に対面する内側クランプ面１２４と、サドル組立体１０６と境界を接する外側クランプ面１２６とを含む。また、中央孔１２８と、サドル組立体受入れエリア１３０と、ラッチレース又はガイド１３２とを含む。
【００４０】
内側クランプ面１２４は、本体表面部１３４とグリップ面部１３６とを含む。図示する実施例において、本体表面部１３４とグリップ面部１３６は、垂直方向にオフセットする。本体表面部１３４は、概して締付け装置１００の後側１１７（図４）に向けて配置され、グリップ面部１３６は、締付け装置１００の締付け側１１５（図４）に配置される。本体表面部１３４は、整列溝１３５と、整列溝１３５の中に形成されてばねなど付勢部材（図３及び４において付勢部材１３３として示す）をその中に保持するサイズ及び構成を持つ付勢溝１３７とを含む。整列溝１３５は、内側ジョー１１６の後面から中央孔１２８まで延びる。付勢溝１３７は、この実施例において、中央孔１２８から内側ジョー１１６の後面へ向って延びるが、内側ジョー１１６の後面を貫通しない。いくつかの実施例において、付勢溝１３７は、中央孔１２８で終了せずに、グリップ面部１３６まで完全に延びる。同様に、整列溝１３５は、いくつかの実施例において、グリップ面部１３６まで完全に延びる。下に説明するように、付勢溝１３７は、付勢部材１３３ａを受け入れる形状を持つが、付勢部材１３３が付勢溝の背面を圧迫して、ラッチ１２０を内側クランプ面１２４のグリップ面部１３６の方向へ付勢するように、ラッチ１２０の下向きに延びるタブも受け入れる。整列溝１３５は、ラッチ１２０の対応する要素が通過できるようにするガイドとしての役割を果たす。
【００４１】
グリップ面部１３６は、図１のピン１４など固定要素と境界を接するように構成される。この実施例において、グリップ面部１３６は、実質的に平らであり、複数の横断歯１３８がこれに形成される。複数の横断歯１３８は、一方の側面から他方の側面まで延びて、内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間に保持される固定要素と境界を接するように又はこれと係合するように構成される。グリップ面部１３６の別の実施形態は、１つの溝又は平滑面を含む。
【００４２】
外側クランプ面１２６は、図６Ｂ〜６Ｄに示す平行の長手方向のスプラインを含む半円筒形の表面である。これらのスプラインは、図２及び３に示すようにサドル組立体１０６の対応するスプラインと噛み合うように構成される。円筒形の表面は、運動範囲を与えるために半径ｒを形成し、その周りで内側ジョー１１６が回動する。当然、スプライン同士が係合しないように内側ジョー１１６とサドル組立体１０６が間隔を置いたときしか、回動は生じない。いくつかの実施例において、スプラインの代わりに、内側ジョー１１６は、ぎざぎざの（knurling）粗面を含むか、又は、その他の摩擦誘導形体を使用して、内側ジョー１１６とサドル組立体が相互に対して選択的に固定できるようにする。
【００４３】
サドル受入れエリア１３０は、外側クランプ面１２６の中に形成されたギャップである。サドル受入れエリアは、半円筒形で外側クランプ面と同心の陥没した関節式接続面（articulating surface）１４０を含む。サドル受入れエリア１３０は、サドル組立体１０６の一部を受け入れる形状を持ち、関節式接続面１４０はサドル組立体１０６と係合して、これに関節式に接続する。従って、外側クランプ面１２６と異なり、関節式接続面１４０は、軸の周りでの円滑な回転を与えるように構成される。
【００４４】
中央孔１２８は、幅と幅より大きい長さを有する概して長方形の形状を持つ横向きに延びる開口である。図示する実施形態において、中央孔１２８は、幅分の間隔を持つ実質的に平行の側縁によって分離される丸味のある又はアーチ形の端部１４２を有する。図６Ｃ及び図６Ｄの断面図に図示するように、中央孔１２８は、その端部が円筒形又は穴の深さが外側クランプ面に接近するにつれて穴の長さが増大するように円錐形である。逆に、孔の側壁１４４は、相互に実質的に平行であり、孔の幅を実質的に一定に維持する。スタッド１０８は、図４に示すように中央孔１２８内部に嵌合し、長手方向又は幅方向においてスタッド１０８に対して限定された動きしか与えない。ただし、穴の長さは孔の幅より大きいので、内側ジョー１１６は、スタッド１０８に対して、ピッチ軸の周りで横向き又は長さ方向に実質的により大きく移動して、スタッド１０８に対する内側ジョー１１６のピッチを変更できる。
【００４５】
これによって、最終的に、サドル組立体１０６に対する内側ジョー１１６のピッチが変更される。図示する実施形態において、内側ジョー１１６は、各方向にサドルベース２０に対して２０度回動して、４０度の回動範囲を与える。ただし、他の実施形態においては、回動式接続の範囲は４０度より大きくても小さくても良く、スタッド１０８の直径、中央孔１２８の長さ、並びに穴の端部１４２の角度に応じて左右できる。
【００４６】
ラッチレース１３２は、内側ジョー１１６の側辺に延びる。レースは、ラッチ１２０の対応するスライド要素を受け入れるスライド溝として作用する。ラッチレース１３２は、内側ジョー１１６の後面から延び、グリップ面部１３６の上方で終了する。
【００４７】
図７Ａ〜７Ｄは、より詳細に外側ジョー１１８を示す。外側ジョー１１８は、前端部１５０と、後端部１５２と、中央孔１６０と、内側クランプ面１５４と、外側クランプ面１５６とを含む。内側クランプ面１５４は、前端部に隣接するピン受入れ横断溝１５８を含む。横断溝１５８は、一方の側面から他方の側面まで延び、内側ジョー１１６と協働してバー、ピン又はその他の固定要素を内側ジョーと外側ジョーとの間の所定の場所に受け入れてこれを固定する形状を持つ。
【００４８】
図７Ａに示すように、前端部１５０のフック部は、横断溝１５８の第一部分を形成する。図４の断面図に示すように、溝１５８は内側ジョー１１６の歯１３８と整列して、固定要素をその中に捕捉する通路を形成する。横断溝１５８は、丸みのある底部、平面、面又はこれらの組合せを持つように形成できる。
【００４９】
中央孔１６０は、外側上の関節式接続部が内側ジョー１１６の関節式接続部と対応するようにスタット１０８に対して関節式接続を与えることができる形体を含む。図７Ｃ及び７Ｄは、外側ジョーを断面図で示し、図７Ａ及び７Ｂと共に、中央孔１６０の複数面の形態を示す。図７Ｄは、図７Ｃの断面を横切る断面である。
【００５０】
中央孔１６０は、概して砂時計形であり、内側クランプ面１５４と外側クランプ面１５６との間に配置された狭小ネック１６２を持つ。内側クランプ面１５４において、中央孔１６０は幅と幅より大きい長さを持つ、ほぼ長方形である。内側クランプ面１５４から、孔１６０はネック１６２へ向かって内向きにテーパー状となり、孔内面は湾曲部と平面部とを含む。下でさらに論じるように、ネック１６２と内側クランプ面１５４との間の中央孔の部分は、内側ジョー１１６の関節式接続と対応するようにスタッド１０８に対して関節接続できる配列及び形状を持つので、関節式接続時に外側ジョー１１８の内側クランプ面１５４は内側ジョー１１６の内側クランプ面１２４に対面する。
【００５１】
従って、図示する実施形態において、中央孔１６０は、例えば内側ジョー１１６の回動範囲に対応する４０度の回動範囲内で外側ジョー１１８が側方へ回動できるサイズを持つ。上述のように、他の回動範囲が想定され、本開示の範囲に属すると見なされる。ただし、代表的内側ジョー１１６と異なり、本実施形態における外側ジョー１１８は、長手方向すなわち前後方向の関節式接続も与えるように構成される。従って図７Ｃに示すように、長手方向は、ネック１６２から内側クランプ面１５４へ向ってテーパー状となる側壁も含む。図７Ｃに示すように、これらの側壁は、対称的に配置されず、一方の長手方向においては他方の長手方向より大きい関節式接続を可能にする。例えば図７Ｃに示す代表的実施形態においては、側壁は中心点から一方の方向へ２０度関節式接続を可能とし、他方の方向には約８度の関節式接続を可能にする。
【００５２】
従って、外側ジョー１１８は、約２８度までスタッド１０８に対して長手方向に回動するように構成される。当然、他の関節式接続の範囲が想定され、本開示の範囲内に属するものとする。
【００５３】
ネック部１６２と外側クランプ面１５６との間の中央孔の部分は、内側クランプ面１５４が回動して内側ジョー１１６の内側クランプ面１２４に対面できるように、スタッド１０８に対して関節式接続を可能にする配列及び形状を持つ。中央孔１６０は、ネック１６２から外側クランプ面１５６へ向って広がる。図７Ｃに示すように、ネック１６２と外側クランプ面１５６との間の中央孔の部分は非対称形である。さらに、内壁は、ネック１６２付近に凹面部１６４を持つように形成される。凹面１６４は、図４に示す球面座金１１０と境界を接して、外側ジョー１１８がクランプ１０４を開閉するために移動するとき球面座金１１０に対して関節式に接続するために外側ジョー１１８のための関節式接続面を与えるように形成される。
【００５４】
使用時に、内側ジョー１１６がサドル組立体１０６に対して回動するとき、外側ジョー１１８は、スタッド１０８に対して側方に移動する。さらに、外側ジョー１１８は、内側ジョー１１６に対して移動して、ジョーを開放して、ジョーの間にかつ横断溝１５８の中へ固定要素を受け入れる。この移動は側方移動であり、図４及び７Ｃに示すように、中央孔１６０のネック１６２は、凹面の中心の周りで長手方向にも側方にも回動できるようにするのに十分に大きい形状を持つ。
【００５５】
次に図７Ａ及び７Ｂを参照すると、外側ジョー１１８の後端部１５２は、ラッチ１２０と当接又はその他の方法で境界を接して、開放位置において外側ジョー１１８を固定する形状を持ちかつ外側ジョーが回動して固定要素を捕捉してこれを暫定的ロック位置に固定できるように外側ジョー１１８を解除する形状を持つロック配列体１７０を含む。このロック配列体１７０は、内側クランプ面１５４及び外側クランプ面１５６に対して斜めに延び、クランプ１０４が開放位置にあるときラッチ１２０のキャッチとして作用する段又はリッジとして形成された一連の複数の突出係合面又はキャッチ面１７２ａ〜ｃを含む。各キャッチ面１７２ａ〜ｃは、この実施形態において、外側ジョー１１８の後端部１５２をを横切って側方に延びる。この場合、外側ジョー１１８は、３つのキャッチ面を含み、各々、後端部１５２において異なる高さを有する。これらのキャッチ面１７２は、各々、様々なサイズの固定要素を捕捉する役割を果たす位置にある。図示する実施形態において、設計は、４ｍｍ、５ｍｍ及び６ｍｍの固定要素用のサイズを持つ。突出キャッチ面１７２及びラッチ１２０とのその相互作用の役割は、下の論証において明らかになる。
【００５６】
また、外側ジョー１１８には、側面ショルダー１７６が形成される。側面ショルダーは、ラッチ１２０と当接又はその他の方法で境界を接する形状及び構成を持ち、ラッチ１２０が閉鎖位置のときジョーの行程を制限してピンクランプ１０４の開放を機械的に妨害する。側面ショルダー１７６は、外側ジョー１１８の両側に配置され、溝１５８に隣接して形成される。この実施形態において、側面ショルダー１７６は、ラッチ１２０が閉鎖位置のときラッチ１２０のキャッチ面１７７ａ〜ｃとして作用する段又はリッジとして形成された一連の係合面を含む。この実施例において、キャッチ面１７７ａ〜ｃは、各々高さを増大する３つのレベルを含む。下の論証から明らかになるように、キャッチ面１７７ａ〜ｃは、キャッチ面１７２ａ〜ｃと協働して、共にラッチ１２０と協働してジョーの間に配置される固定要素のサイズに応じて外側ジョー１１８を特に閉鎖位置に固定するように形成される。従って、クランプ１０４において小さい直径の固定要素が締め付けられるか大きい直径の固定要素が締め付けられるかに関係なく、クランプ１０４を暫定的ロック位置に固定できる。
【００５７】
下の論証から明らかになるように、側面ショルダーは、ラッチ１２０と協働して、ジョーの前端部が分離するのを機械的に妨害するように配置される。これによって、機械的妨害が、スタッド１０８の締付け側に配置される。さらに、図示する実施例から分かるように、キャッチ面１７７ａ〜ｃは、少なくとも部分的に、固定要素が捕捉される溝１５８上方に長手方向に整列する位置に配置される。さらに、下の論証から明らかになるように、ラッチ１２０は、ロックラッチとして外側ジョー１１８の一部の上方に伸びかつ内側ジョー１１６の下方に延びるように構成されて、内側ジョー及び外側ジョー１１６、１１８の少なくとも一部をその間に捕捉して、外側ジョーと内側ジョーの締付け端の分離を防止又は制限する。このようにして、ジョーがピン又はロッドを分離又は解除するのを機械的に防止できる。
【００５８】
図８Ａ及び８Ｂは、ラッチ１２０をさらに詳細に示す。ラッチ１２０は、内側ジョー１１６及び外側ジョー１１８の両方と境界を接してジョーを暫定的ロック位置にロックするように配列されたＵ字形要素である。ラッチ１２０は、後方に配置されたクロスバー２０６によって接続された第一側面アーム２０２及び第二側面アーム２０４を含む。
【００５９】
第一側面アーム２０２及び第二側面アーム２０４は、各々、前部２０８と、後部２１０と、フック部２１２を含む。前部２０８は、ラッチ１２０がロック位置のとき外側ジョー１１８の側面ショルダー１７６と境界を接するように配置された前方へ突出した先頭部２１６を含む。この実施例において、先端部２１６は、ラッチ１２０において外側ジョー１１８の少なくとも一部の上方に延びるような位置に配置される。先頭部２１６は、比較的狭く、クランプ組立体１０４において支えられるロッド又はピンの上方に延びることができる位置において、ロッド又はピンの上方に延びるように、ラッチの本体から延びる。図示する実施形態において、先頭部２１６は、外側ジョー１１８と係合するように構成された係合面２１７を含む。ただし、他の実施形態において、突出先頭部２１６は、固定要素自体と係合して、内側ジョー１１６に固定要素を圧して固定してこれが外れるのを防止するように構成される。ラッチ１２０の縁は、実質的に横断方向に延びる先頭部２１６からラッチ本体まで実質的に長手方向に曲線状に延びる。
【００６０】
後部２１０は、少なくとも図示する実施形態において、使用者が単純に掴めるようにするために、人間工学に基づくフィンガーグリップを持つように形成される。下の論証において明らかになるように、使用者は、例えば親指と人差し指との間に側面アームを挟むことによってラッチ１２０を掴んで、ラッチ１２０を後方へ移動してクランプ１０４を開放する。この実施例において、後部２１０は、クロスバー２０６に接続する。
【００６１】
フック部２１２は、ラッチ１２０の底部から突出する。フック部２１２は、実質的に前部２０８へ向けて配置されるものとして図示する。ただし、他の実施形態において、フック部２１２は、ラッチ１２０の底部全体に沿って後部に配置されたクロスバー２０６まで延びる。フック部２１２は、ベース２１８と突起部２２０とを含み、突起部は側方に内向きに延びる。フック部２１２は、内側ジョー１１６のラッチレース１３２の中に受け入れられラッチレースに対してスライドするように配置され、そのように構成される。従って、フック部は、ラッチ１２０のスライド運動を前後方向に制限する。
【００６２】
後方に配置されたクロスバー２０６は、第一側面アーム２０２と第二側面アーム２０４の後部の間に延び、これらの後部を接続する。クロスバーは、本体部２２４と付勢タブ２２６とを含む剛性構造体である。
【００６３】
図８Ｂの断面図から分かるように、本体部２２４は、ロック閉鎖境界面２２８とロック開放境界面２３０とを含む。ロック閉鎖境界面２２８は、外側ジョー１１８のキャッチ面１７２と境界を接して外側ジョー１１８を暫定的ロック状態にする形状及び構成を持つ。さらに下の説明から明らかになるように、ロック閉鎖境界面２２８は、外側ジョー１１８と境界を接し、内側ジョー１１６と外側ジョー１１８の後端部を機械的に分離する。この実施例において、クロスバー２０６自体は、内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間に選択的に配置されて、ジョーの相対的回転を制限し、それによって協働して締付け側におけるジョーの分離距離を制限するウェッジとして作用する。従って、ロック閉鎖境界面２２８は、外側ジョー１１８と境界を接して、外側ジョー１１８が内側ジョー１１６に対して移動してジョーを開放するのを防止する表面である。ロック開放境界面２３０は、外側ジョーが開放状態のとき外側ジョー１１８と係合する本体部２２４の表面である。すなわち、クロスバー２０６が外側ジョー１１８の回転を妨害しないようにラッチ１２０が後方に配置されると、ロック開放境界面２３０は、外側ジョー１１８の後部面に重量を掛ける。従って、ロック開放境界面２３０は外側ジョー１１８の後端部１５２と協働して、外側ジョー１１８を開放受入れ位置に保持できるようにする。
【００６４】
付勢タブ２２６は、下向きに突出し、協働して内側ジョー１１６に係合するように構成される。付勢タブは、クロスバー２０６の中央に配置され、整列部２３６と荷重タブ２３８とを備える。整列部は、内側ジョー１１６の整列溝１３５の中に嵌合するような形状及び配列を持つ横向きに延びる部分である。従って、整列部は、構造的支持を与える一方で、整列溝１３５内部での平滑な並進移動を可能にする幅を有する。整列部はクロスバー２０６が内側クランプ面１２４の本体面部１３４に沿って並進するとき、整列部２３６が整列溝１３５内を進行するように本体部２２４の下方に配置される。整列部は、本体部２２４からクランプ１００の締付け端へ向って延びる第一端部を有し、クロスバー２０６の後部面と実質的に同平面で終了する第二端部とを有する。
【００６５】
荷重タブ２３８は、整列部２３６から直角に延び、整列溝１３５の付勢溝１３７の中まで延びるように構成される。従って、整列部２３６の幅より小さい幅を有する。荷重タブ２３８は、図４の断面図に示す付勢要素１３３と境界を接する付勢面を有する。
【００６６】
次に、図９〜１６を参照して、ピンクランプ１０４の様々な部品の相互作用について説明する。図９、１１、１３及び１５は、ピンクランプ１０４の後端部のキャッチ面間の相互作用を示す断面図である。図１０、１２、１４及び１６は、ピンクランプ１０４の前側又は締付け側のキャッチ面間の相互作用を示す。
【００６７】
図９Ａ及び９Ｂは、開放されたバー受入れ状態のピンクランプ１０４を示す。図１０Ａ及び１０Ｂは、６ｍｍピンなど比較的大きい固定要素を受け入れた後のクランプ１０４を示し、図１１Ａ及び１１Ｂは、５ｍｍピンなど中ぐらいのサイズの固定要素を保持するクランプ１０４を示し、図１２Ａ及び１２Ｂは、４ｍｍピンなど比較的小さい固定要素を保持するクランプ１０４を示す。
【００６８】
まず、図９Ａを参照すると、クランプ１０４は、開放されたバー受入れ状態に配列される。この位置にするために、ラッチ１２０を完全に後方へ引っ張ることができる。この行為は、荷重タブ２３８と付勢溝１３７の後壁との間で付勢要素１３３を圧縮する。
【００６９】
ラッチ１２０が後方へ引っ張られるとき、クロスバー２０６は後方へ移動して、内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間から外れる。外側ジョー移動に対する拘束が動かされると、付勢ばね１１４は、外側ジョー１１８を下向きに圧迫して、外側ジョー１１８を球形ナット１１０の周りで回転させて、バー受入れ位置まで開放する。クロスバーが後方へ移動して内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間から外れるのと同時に、ラッチ１２０の先頭部２１６は後方へ移動して、外側ジョー１１８の側面ショルダー１７６のキャッチ面１７７の上方から図９Ｂに示す位置まで外れる。
【００７０】
図９Ａ及び９Ｂに示す位置にラッチ１２０があるとき、ピンクランプ１０４は、固定要素を中に受け入れる用意が整っている。固定要素は、側方からジョーの中へ導入される。固定要素は、ジョーの開口部からジョーの間に形成された通路の中へ配置される。
【００７１】
固定要素のサイズ及びジョーのサイズ及び配列次第で、固定要素が通路の中にあるとき固定要素が完全にジョーの間に配置されず、表面の一部がジョーの外側にある可能性がある。固定要素が通路の中にあるとき、さらに前進させると、横断溝１５８の後面を圧迫する。これによって、外側ジョー１１８は、球面座金１１０の周りを移動する。外側ジョー１１８が回転するとき、その後端部１５２は、ロック開放境界面２３０の上方に持ち上がって、ラッチ１２０が内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間の位置へ前進できるようにする。ラッチが前進するとき、付勢要素はラッチ１２０を固定要素へ向けて移動させるので、ロック閉鎖境界面２２８は、第一キャッチ面１７２と係合し、それによって、逆方向への回転運動を防止する。外側ジョー１１８が完全に回転すると、ラッチ１２０はばね力を受けて内側ジョー１１６外側ジョー１１８との間の位置へ前進でき、開放に対する機械的障害を与える。この状態において、固定要素は、クランプ内に暫定的にロックされる。これを、６ｍｍ固定要素の場合の図１０Ａに示す。
【００７２】
ラッチ１２０が前進して第一キャッチ面１７２に係合するのと同時に、ラッチ１２０の先頭部２１６はクランプ端へ向って外側ジョー１１８の側面ショルダー１７６の第一キャッチ面１７７の上方の位置まで前方へ移動する。従って、先頭部２１６は、ジョーが早期に分離するのを防止する位置へ移動する。これを図１０Ｂに示す。
【００７３】
クランプ１０４において固定要素が暫定的にロックされたら、クランプを、固定要素に沿って軸方向に移動すること及び固定要素の周りで回転させることができる。これによって医療提供者は、固定フレームを所望の向きに操作できる。クランプ１０４を外す場合、ラッチ１２０を手で引き戻すと、ジョーを開放することができるので、ロッドを溝から出せる。固定クランプシステムは、ナット１１２を締めることによってロックできる。ナットは、付勢ばね１１４ａ、ジョー及びサドル組立体１０６を含めてシステム全体を下へ締め付ける。
【００７４】
ピンクランプ１０４に図１０Ａ及び１０Ｂに示すものより小さい固定要素を導入する場合、固定要素は、引き続きさらに内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間の空間の中へ前進できる。従って、外側ジョー１１８は、第二キャッチ面１７２がクロスバー２０６を離れてロック閉鎖境界面２２８が第二キャッチ面１７２ｂと係合し、それによって逆方向の回転運動を防止するまで、球面座金１１０の周りを引き続き回転できる。このように外側ジョー１１８がさらに回転することによって、横断溝１５８は内側ジョー１１６にさらに近づき、それによって、固定要素を収容する通路のサイズをさらに減少する。これを図１１Ａに示す。
【００７５】
図１１Ｂは、外側ジョー１１８の側面ショルダー１７６の第二キャッチ面１７７ｂの上方の位置まで前方へ移動したラッチ１２０の先頭部２１６を示す。このように、先頭部２１６は、ジョーの早期分離を防止する位置へ移動する。図１２Ａ及び１２Ｂは、各々、４ｍｍ固定要素の場合のピンクランプ１０４を示す。図１２Ａにおいて、ロック閉鎖境界面２２８は、第三キャッチ面１７２に係合し、それによって、逆方向の回転運動を防止する。図１２Ｂは、外側ジョー１１８の側面ショルダー１７６の第三キャッチ面１７７ａの上方の位置まで前方へ移動したラッチ１２０の先頭部２１６を示す。
【００７６】
キャッチ面１７２、１７７は、特定のサイズのロッドが内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間の通路の中へ進める限度まで配置されたとき、クロスバー２０６からわずかだけ離れるように設計されるか又はラッチ１２０がわずかに離れるように配置される。すなわち、キャッチ面１７２、１７７のカットの間隔及び深さは、６ｍｍ固定要素が通路の中へ導入されて、固定要素が実質的に内側ジョー及び外側ジョーの両方に当接する位置に配置されるまで前進したとき、第一キャッチ面１７２がクロスバー２０６から離れ、ロック開放境界面２２８と協働して外れを防止し、一方で、第一キャッチ面１７７がラッチ１２０の先頭部２１６と協働して外れを防止するように、選択される。従って、固定要素のサイズは、通路の中にどの程度固定要素を押し込めるかを制限するファクターとなり得る。
【００７７】
図示する実施例は、後部ロック要素及び前部ロック要素の両方の同時的作用を含むロック機構を開示する。後部ロック要素は、内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間へ進入する構造的ウェッジ又はストッパとして作用するラッチのクロスバー２０６によって形成され、前部ロック要素は、側面ショルダー１７６のキャッチ面１７７の上方の先頭部２１６によって形成される。ただし、他の実施形態は、一方のロック要素のみを含む。例えば、本開示に従った装置の１つの実施例は、前部ロック要素のみを採用し、ラッチ１２０の先頭部２１６は、外側ジョー１１８の側面ショルダー１７６のキャッチ面１７７と協働して、ジョーが開放して、その中に保持した固定要素を早期に解除するのを防止する。従って、この実施形態においては、ラッチ１２０は、ピンクランプ１０４の後側においてジョーの回転を制限するようには設計されない。同様に、他の実施形態において、本開示に従った装置は、後部ロック要素のみを採用し、クロスバー２０６はジョーの後面１１６、１１８と係合して、ジョーが開放して、その中に保持された固定要素を早期に解除するのを防止する。
【００７８】
上にピンクランプ１０４及びその作動について説明したが、以下の開示は、ロッドクランプ１０２に関する。ピンクランプ１０４に関連する上の論証のほとんどがロッドクランプ１０２に同様に応用可能であり、重複を避けるために全ては繰り返さない。それでも、ピンクランプとロッドクランプが同様に作動する多くの共通機構を共有することが明らかなはずである。ここでは、ロッドクランプ１０２は、上述のような複数の段状のキャッチ面ではなく、単一のキャッチ面を持つものとして示される。これは想定されるクランプの中の別の可能性のある変形を示すためである。ピンクランプと同様に構成されて複数のサイズのバーを保持するよう意図されたロッドクランプが想定され、本開示の範囲に属することが分かるはずである。同様に、単一のキャッチ面を有するピンクランプも想定される。
【００７９】
図３〜５は、内側ジョー３０２及び外側ジョー３０４を持つものとしてロッドクランプ１０２を示す。内側ジョー３０２については図１３に詳細に示す。図から分かるように、内側ジョー３０２は、ジョーのグリップ部のサイズ及び形状に関して内側ジョー１１６と異なる。この場合、内側ジョー３０２は、外側ジョーに対面する内側クランプ面３０６と、サドル組立体１０６と境界を接する外側クランプ面３０８とを含む。
【００８０】
内側クランプ面３０６は、固定要素を受け入れるための横断溝３１０としてのグリップ部と、本体表面部３１２とを含む。横断溝３１０は、内側ジョー３０２の締付け端３１４に配置される。
【００８１】
図１３Ａに示すように、横断溝３１０は、一方の側面から他方の側面まで延び、バー、ピン又はその他の固定要素を受け入れる形状を持つ。横断溝３１０は、固定要素をクランプ内に固定する内側ジョー３０２の前端のフック部３１６の間に形成される。横断溝３１０は、丸みのある底部を持つように形成するか、又は一連の平面又は面で形成できる。いくつかの実施形態は、曲線と面の両方の組合せを持つことができる。横断溝３１０の深さは、クランプで掴む予定の固定要素のサイズ次第で、様々なクランプ又はジョーによって変動できる。いくつかの実施形態において、固定要素の断面は円形以外の形状をもつ可能性があるので、溝３１０は、これらのバー及びピンと噛み合って境界を接する形状を持つことができる。例えば、溝３１０は、非平滑又は非円形外面を有するバーと境界を接する歯、カットアウト又はその他の形体を含むことができる。いくつかの実施例において、溝３１０は、クランプに支えられる固定要素に対する摩擦把握を増大するための２つの側方へ延びる歯を含む。
【００８２】
図１４Ａ及び１４Ｂは、外側ジョー３０４をさらに詳細に示す。この場合にも、外側ジョー３０４は、多くの点で上に説明した外側ジョー１１８と同様の構成及び配列を持ち、上記の説明はこの場合に当てはまる。相違のいくつかを下に説明する。
【００８３】
まず、外側ジョー３０４は、ピンクランプ１０４の外側ジョー１１８に関連して説明した溝の形状と異なる形状を有する溝３２０を含む。ただし、溝３２０は、内側ジョー３０２に関連して上に論じた溝３１０と非常に類似し、上記の説明は溝３２０に当てはまり、これに応用される。次に、この実施例は、内側ジョーと外側ジョーを共にロックして、ジョーが開放して、その中に保持された固定要素を早期に解除するのを防止するために、３つのステップ又はキャッチ面ではなく単一のステップ又はキャッチ面しか含まない。すなわち、外側ジョー３０４は、側面ショルダー３２２と内側クランプ面３２４とを含む。
【００８４】
外側ジョー３０４は、ラッチ１２０と当接又はその他の方法で境界を接して外側ジョー３０４を開放位置に固定する形状を持ち、また外側ジョー３０４が回動して固定要素を捕捉してこれを暫定的ロック位置に固定するように外側ジョー３０４を解除する形状を持つ、２つのロック配列体で形成されたロック機構を含む。これをキャッチ面として説明する。この実施例における側面ショルダー３２２は、単一のキャッチ面３２６を含む。キャッチ面３２６は、ラッチ１２０と協働して、締付け装置１００の締付け側においてクランプ装置を閉鎖位置に固定するように構成される。上の実施形態において論じたキャッチ面１７７と同様、キャッチ面３２６は、少なくとも部分的に、溝３２０によって形成された通路の上方に配置される。従って、ラッチの端部は溝に配置された固定要素の一部の上に突出できる。いくつかの実施例において、ラッチは、外側ジョー３０４のキャッチ面の所定の位置で固定要素自体と係合できる。内側クランプ面３２４は、クランプ１０２が開放位置のときラッチ１２０のキャッチとして作用するステップ又はリッジとして形成された単一の係合面又はキャッチ面３２８を含む。キャッチ面３２８は特定のサイズの固定要素を捕捉する役割を果たすように配置される。
【００８５】
上に論じたピンクランプ１０４と同様、内側ジョー３０２と外側ジョー３０４とを持つロッドクランプ１０２は、上述のラッチ１２０ｂと境界を接して、上述と同様に作動するように配列される。ただし、ロッドサイズに基づいて異なるキャッチ面にロックするように配列されるのではなく、ロッドクランプは、単一の開放又は閉鎖状態のみを持つように構成される。それでも、クランプ１０２がロック状態のときラッチ１２０のクロスバー２０６が内側ジョー３０２と外側ジョー３０４との間に配置されて、同様に作動する。同様に、ラッチ１２０の先頭部２１６は移動して、外側ジョー１１８の側面ショルダー３２２のキャッチ面３２６に係合又は係合解除して、内側ジョー３０２の前部が外側ジョー３０４から分離するのを機械的に許容又は防止する。
【００８６】
図１５〜１７は、代表的サドル組立体１０６の部品を示す。サドル組立体１０６は、締付け装置１００がアンロック状態又は暫定的ロック状態のとき、ピンクランプ１０４に対するバークランプ１０２の回転を可能にするように配列される。さらに、サドル組立体１０６は、バークランプ１０２及びピンクランプ１０４の各々が各自独立して図２のピッチ軸３０の周りで回動するための基礎又は土台を与える。図４は、スタッド１０８の周りに配置されたサドル組立体１０６の断面を示す。サドル組立体１０６は、第一サドル２６０ａと、第二サドル２６０ｂと、スルースペーサ２６４と、六角スペーサ２６６とを含む。ばね座金２６８ａ〜ｃなど付勢要素は、サドル２６０ａ、２６０ｂ及びスペーサ２６４、２６６の各々を分離する。図１５及び１５Ｂは代表的サドル２６０を示し、図１６は代表的スルースペーサ２６４を示し、図１７Ａ〜１７Ｂは代表的六角スペーサ２６６を示す。第一サドル２６０ａ及び第二サドル２６０ｂは、この実施形態において、相互に同じであり、両方共、図１５Ａ〜１５Ｂにおいて代表的サドル２６０によって代表される。
【００８７】
これらの図を参照すると、サドル２６０は、内向き側２７０と外向き側２７２とを含む。図３及び４は、対向する第二サドル２６０ｂに対面するサドル２６０ａの内向き側を示し、外向き側２７２はピンクランプ１０４の隣接する内側ジョーに対面するように配列される。内向き側は図１５Ａに示され、外向き側は図１５Ｂに示される。内向き側２７０から始まめると、サドル２６０は、中央に配置される貫通孔２７４と、付勢部材又はばね座金シート２７６と、放射状嵌合ひだ２８０を持つサドル境界部２７８とを含む。貫通孔２７４は、内向き側２７０から外向き側２７２まで延びる中央孔である。中央孔は、スタッド１０８を受け入れるサイズ及び構成を持ち、かつサドル２６０がスタッド１０８の周りを自由に回転できるようにするサイズを持つ。ばね座金シート２７６とサドル境界部２７８は、貫通孔２７４の周りに同心的に配置される。図１５Ａに示すように、ばね座金シート２７６は、ばね座金２６８ｂが圧縮状態のときばね座金２６８ｂの一部を受け入れるサイズを持つ窪みである。サドル境界部２７８は、ばね座金シート２７６とサドル周囲との間に配置され、選択的に係合して面が共に締め付けられたとき平面回転からの積極的保留を与えるように構成され、それによって、締付け装置１００が完全ロック状態のとき又は他の基礎に選択的に係合してこれに対する相対的回転を防止する対向するクランプを持たない実施形態に使用される場合、第一サドル２６０ａと第二サドル２６０ｂとの間の相対的回転を防止する。この実施例において、サドル境界部２７８は、放射状嵌合ひだ又はスプラインを含み、スプラインは、締付け装置１００が完全ロックされると、対向する第二サドル２６０ｂの対応する放射状嵌合ひだに係合する。ばね座金２６８ｂは、第一サドル２６０ａと第二サドル２６０ｂとの間に配置される。締付け装置１００がアンロック状態又は暫定的ロック状態であるとき、第一サドル２６０ａと第二サドル２６０ｂは、ばね座金２６８ｂによって離間するように付勢される。従って、第一サドル２６０ａと第二サドル２６０ｂは、相互に対して回転できる。ただし、ロック状態に置かれると、ばね座金２６８ｂは、ばね座金シート２７６内で圧縮して、対応する放射状嵌合ひだが係合して、それ以上の相対的回転を防止する。
【００８８】
外向き側２７２は、付勢部材シート又はばね座金シート２８４と、スルースペーサ２６４と六角スペーサ２６６の一方を受け入れるように構成されたスペーサシート２８６と、クランプ境界部２８８とを含む。
【００８９】
ばね座金シート２８４は、貫通孔２７４の周りに同心的に配置される。図１５Ｂに示すように、ばね座金シート２８４は、ばね座金２６８ａが圧縮状態のときばね座金２６８ａの一部を受け入れるサイズを持つ窪みである。スペーサシート２８６は、サドル２６０とスペーサシート２８６の中の対応するスペーサとの間の相対的回転を防止する非円形の凹部である。この実施例において、スペーサシート２８６は、主体部２９０と、主体部２９０から延びる２つの周囲ウィング２９２とを含む。さらに下で明らかになるように、スペーサシート２８６の中のばね座金は、クランプ１００がアンロック状態又は暫定的ロック状態のとき、スペーサシート２８６の中のスペーサをオフセット又は偏位状態に付勢する。
【００９０】
クランプ境界部２８８は、スペーサシート２８６とサドル周囲との間に配置され、選択的に係合して締付け装置１００が完全ロック状態のときサドル２６０とピンクランプ１０４との間の相対的回動を防止するように構成される。従って、クランプ境界部２８８は、内側ジョー１１６の円筒形部とほぼ又は実質的に半径を持つ凹面サドル部２９４を含む。この実施例において、凹面サドル部２９４は、締付け装置１００が完全ロック状態のときピンクランプ１０４の内側ジョー１１６の対応する線形スプラインに係合する形状を持つ線形スプライン２９６を含む。サドル２６０ｂは、ロッドクランプ１０４に対応し、これと境界を接する。
【００９１】
スルースペーサ２６４を図１６に示す。スルースペーサは、クランプ対面側３０２とサドル対面側３０４とを含む。図４においてサドル対面側３０４は、スペーサシート２８６内に配置されて、ばね座金２６８ａと境界を接し、クランプ対面側３０２は、ピンクランプ１０４の隣接する内側ジョー１１６に対面するように配列される。サドル対面側３０４は、貫通孔３０６を持つ平らな表面であり、貫通孔はサドル対面側３０４からジョー対面側３０４を貫通して延びる。貫通孔３０６は、スルースペーサ２６４がこれに対応するサドル２６０ａと共にスタッド１０８の周りを回転できるようにするサイズ及び形状を持つ。クランプ対面側３０２は、主体３０８と、主体３０８の対向する側面に延びるフランジ３１０とを含む。
【００９２】
フランジ３１０は、スペーサシート２８６のウィング２９２内に着座してスルースペーサ２６４とサドル２６０ａとの間の相対的回転を防止する形状及び構成を持つ。本体３０８は、実質的にフランジ３１０より大きい高さを有し、スペーサシート２８６からその上方へ突出する。本体３０８の上面は、滑らかな円筒形表面３１２を含む。使用時に、滑らかな円筒形表面３１２は、内側ジョー１１６の円筒形の関節式接続面１４０と同心的に噛み合う。本体３０８の高さは、外側クランプ面１２６のサドル組立体受入れエリア１３０の深さと協働して、サドル２６０の線形スプラインを内側ジョー１１６の外側クランプ面１２６の線形スプラインと選択的に係合及び係合解除させるように選択される。特に、ばね座金２６８ａが非圧縮状態のとき、スルースペーサ２６４は、サドル２０６からオフセットする。このオフセットは、対応的に、内側ジョー１１６をサドル２０６ａからオフセットさせるので、サドル２６０ａと内側ジョー１１６の線形スプラインは係合を解除する。この状態において、内側ジョー１１６の円筒形関節式接続面１４０がスルースペーサ２６４の本体３０８の円筒形面３１２と境界を接して、内側ジョー１１６従ってピンクランプ１０４全体は、サドル組立体１０６に対してピッチ軸３０の周りを回動できる。
【００９３】
クランプ装置１００が完全ロック状態に置かれると、ばね座金２６８ａは圧縮し、オフセットが減少又は排除されて、スルースペーサ２６４は、より完全にスペーサシート２８６内部に着座する。同様に、内側ジョー１１６は、内側ジョー１１６の円筒形表面の線形スプラインがサドル２６０の円筒形凹面サドル部２９４の線形スプライン２９６と係合するまで、サドル２６０に接近する。これによって、クランプ１０４がサドル組立体１０６にロックされて、軸の周りでのさらなる回転を防止する。
【００９４】
図１７Ａ及び１７Ｂに六角スペーサ２６６を示す。六角スペーサは、上述のスルースペーサ２６４と同じ特徴を多く含む。同じ特徴についてはここで繰り返さず、上述の論証を六角スペーサ２６６の参考とする。ただし、六角スペーサ２６６はいくつか相違を含むので、それについて説明する。六角スペーサ２６６は、サドル対面側３２０とクランプ対面側３２６とを含む。サドル対面側は、サドル対面側から延びるボス３２２を含む。ボス３２２は、サドル２６０の貫通孔２７４を貫通して嵌合するサイズを持つ。貫通孔３２４は、ボス３２２を通過してクランプ対面側３２６まで延びる。貫通孔３２４は、スタッド１０８の外面形体に対応する内面形体を有し、六角スペーサ２６６とスタット１０８との間の相対的回転を防止する。この実施例において、内面形体は、貫通孔３２４に形成された六角形であり、貫通孔３２４の長さ全体に延びる。
【００９５】
六角スペーサ２６６は、スルースペーサ２６４が上述のピンクランプ１０４と境界を接するのと同様にロッドクランプ１０２と境界を接する。さらに、六角スペーサ２６６は、スタッド１０８に対して相対的に回転しないので、その対応するサドル及びロッドクランプ１０２もスタッド１０８に対して回転しない。クランプ１０２、１０４の少なくとも一方をスタッド１０８に対して回転式に固定することによって、スタッド１０８がクランプ組立体全体に対して回転する可能性がほとんどなしに、いずれのナット１１２もスタッドに対して回転できる。これによって、図４に示す２つのナット１１２の一方のみを回すことによって、締付け装置１００をロックすることができる。
【００９６】
使用時に、外科医は、親指と人差し指の間にラッチ１２０を掴んで、付勢要素１３３の力に打ち勝ってラッチ１２０を後方へ並進させることによって、締付け装置１００を開放位置にできる。充分に後に引いたら、付勢ばね１１４は外側ジョー１１８に付勢して、球面座金１１０の周りで開放位置まで回動させて、内側ジョー１１６と外側ジョー１１８の締付け側を分離して、少なくとも１つの実施形態においては、中に挿入される固定要素の幅より大きい幅を持つ開口部を形成する。
【００９７】
固定要素が開口部から外側ジョーを圧してクランプ１０２、１０４に導入されると、外側ジョーは後方へ押されて、球面ワッシャ１１０の周りで回転させられる。この回転が生じるとき、外側ジョーのキャッチ面１７２、３２８は、ラッチ１２０のロック閉鎖境界面２２８の上方に持ち上がる。このとき、ラッチ１２０はばね力を受けてクランプ側へ向かって移動して、ジョーが戻って開放するのを防止する。内側ジョー１１６と外側ジョー１１８との間を移動するロック閉鎖境界面２２８を持つ他に、ラッチ１２０の前部２０８の先頭部２１６は、外側ジョーの側面ショルダーのキャッチ面１７７、３２６に係合する。ラッチ１２０は内側ジョーに形成されたラッチレース内に固定されるので、ラッチ１２０は、内側ジョー及び外側ジョーを効果的に捕捉して、ジョーが開放するのを防止する。
【００９８】
ジョーの間に固定要素が捕捉されると、締付け装置１００は暫定的ロック状態にある。すなわち、固定要素は、クランプ内において外側ジョーと内側ジョーとの間に暫定的に固定される。この位置において、固定要素は、クランプ内で回転できるか、又はクランプを固定要素の周りで回転でき、クランプを固定要素に沿ってスライドでき、内側ジョー１１６及び外側ジョー１１８をサドル組立体１０６に対して回動させ、スタッド１０８の周りで回転できる。このようにして、クランプは、固定要素を捕捉するが、外科医がピンの位置決め又はフレームの組立てを完了する間、継続的に調節できるようにする。
【００９９】
ピン及びバーが所定の位置に置かれた後、図４を参照すると、外科医はスタッド１０８の上にナット１１２の一方又は両方を締めることによって、締付け装置１００がそれ以上動かないようにロックする。上述のように、六角スペーサ２６６はスタッド１０８に対するバークランプの回転を防止するので、１つのナットだけを締めれば、締付け装置を最終的なロック状態にすることができる。ナットが締められるとき、ばね座金２６８は、サドル組立体１０６の中で圧縮する。サドル２６０ａ、２６０ｂの間のばね座金２６８ｂが圧縮するとき、サドルの嵌合ひだは平面的回転からの積極的保留を与える。さらに、サドル２６０ａ、２６０ｂとスペーサ２６４、２６６を分離するばね座金２６８ａ、２６８ｂが圧縮し、内側ジョーのスプラインはサドル２６０ａ、２６０ｂの凹面のスプラインに係合し、球面座金１１０は、外側ジョー１１８を締め付ける。外側ジョー１１８は、固定要素及びラッチ１２０に押し付けられ、固定要素をジョーの間の所定の場所によりしっかりと固定する。このようにして、完全ロック状態のとき、締付け装置１００は、固定要素の解除を含めて、クランプの全ての相対的移動に対してロックされる。
【０１００】
バーを解除するには、外科医は、逆のステップを実行する。特に、まず、ナット１１２の一方又は両方を緩めて、締付け装置１００を暫定的ロック状態にする。次に、外科医は、ラッチ１２０を握って、クロスバー２０６が内側ジョーと外側ジョーとの間から出てかつ先頭部２１６が側面ショルダーのキャッチ面上部の位置から動くように引っ張る。ジョーは分離してクランプを開放するので、バーを取り外せる。
【０１０１】
図１８は、締付け装置の一部の別の実施形態を示す。この場合、１つのクランプのみを参照番号４００で示す。１つのクランプしか示さないが、いくつかの実施形態は、締付け装置４００が２つのクランプを含むように上述のように固定される第二のクランプを含む。他の実施形態は、他の方法で安定性を与える別個の基礎又は土台を含む。
【０１０２】
このクランプ４００は、上述の締付け装置１０２とほぼ同様に構成され、内側ジョー４０２と、外側ジョー４０４と、ラッチ４０６と、スタッド４０８と、球面座金４１０と、ナット４１２とを含む。ここでは、スペーサ４１６及びサドル４１８を含むサドル組立体４１４の一部を示す。バー又はピンなど固定要素は、内側ジョー４０２と外側ジョー４０４との間の所定の位置に示す。上述のように、いくつかの実施形態において、固定要素は、ジョーの間に在ると見なすために完全にジョーの間に在る必要はない。
【０１０３】
上述のほとんどは、同様にクランプ４００に応用できるので、ここでは、詳細に繰り返さない。クランプ４００と上述のピンクランプ１０４との相違は、外側ジョー４０４及びラッチ４０の説明から明らかになる。
【０１０４】
図１９は外側ジョー４０４を示し、図２０はラッチ４０６を示す。外側ジョー４０４は、締付け端４２４と後端部４２６とを含む。締付け端４２４は、側面ショルダー４２８を含み、そこにキャッチ面４３０ａ〜ｃが形成される。後端部４２６はロック閉鎖境界面４３４とロック開放境界面４３６とを含む。
【０１０５】
図２０はラッチ４０６を示す。ラッチは、前端部４４０と後端部４４２とを含む。前端部４４０は、係合面４４６を有する先頭部４４４を含む。後端部４４２は、一列又は一連のステップ又はリッジとして形成された一連の係合面（ここではキャッチ面４５０と呼ぶ）を含む。
【０１０６】
従って、クランプ４００は、積極的に係合して内側ジョー４０２と外側ジョー４０４の分離を防止する２つのロック配列体を含む。第一のロック配列体は、上述のものと同様、上側ジョー４０４の側面ショルダー４２８のキャッチ面４２４で形成される。第二のロック配列体は、上述のものと同様上側ジョー４０４及びキャッチ面４５０を持つラッチ４０６の後端部に形成されるが、キャッチ面は、上側ジョーではなくラッチ４０６に配置される。
【０１０７】
図２１〜２４は、様々なサイズの固定要素について、外側ジョー４０４の表面と相互作用するラッチ４０６のキャッチ面４５０を示す、装置の断面図である。図２１は、クランプ４００を開放できるようにラッチ４０６が引っ張り出された状態のクランプ４００を示す。図２２は、６ｍｍピンなど比較的大きい固定要素の場合のロック配列体を示す。図２３は、５ｍｍピンなど中ぐらいの固定要素の場合のロック配列体を示す。図２４は、４ｍｍピンなど比較的小さい固定要素の場合のロック配列体を示す。多くのロッド及びその他の固定要素がここで論じる代表的ピンよりずっと大きい直径を持つ可能性があることが分かるはずである。クランプは、本出願に開示する原理に基づいてこれらのサイズに合わせて調節できる。
【０１０８】
本開示の１つの実施形態は、ジョーをどの程度スライドするかに応じて内側ジョーと外側ジョーとの間の空間が選択された特定サイズのバー又はピンに合わせたサイズを持つように上側ジョーに複数のステップを含む。この実施形態の延長は、ほぼどのようなサイズのバー又はピンでも保持できるように角度を成す表面を利用する。角度が大きくなると、上側ジョーを開放するように作用するバーの力は、開放を防止する摩擦力より大きくなる可能性がある。摩擦を強化する形体を利用すると、面の角度を増大して、上側ジョーに要求されるスライド距離を減少できる。本発明の別の実施形態は、上側ジョーが特定の形状をロックする方向に沿って移動できるように、上側ジョーのために下側ジョーに対する複数のスライド場所を与える。上側ジョーがスライドするトラックを変更することによって、異なるサイズのバー又はピンをロックできる。本発明の第三の実施形態は、内側ジョーと外側ジョーとの間の空間を変化させる複数のラッチを利用する。他の実施形態は、上記の実施形態のうち２つ又は３つ全てを１つの装置に組み込むことができる。
【０１０９】
本出願において開示するシステム、装置及び方法は、使用者が、骨の治療用の外部固定システムを構成し実施できるようにする。本出願に開示する利点により、使用者は、様々なサイズの固定要素を挿入して、暫定的ロック配列に固定できる。暫定的ロック配列において、固定要素は、ラッチを作動するステップ無しには、不注意に又は早期に外すことができない。第一及び第二ロック配列体を使用する本出願において開示するロック機構は、使用者が、ジョーの間にウェッジを使用して、プレートの相対的回動の範囲を能動的に制限すること又はラッチ要素の間に上側ジョー及び下側ジョーの各々の一部を捕捉するラッチを使用して積極的にジョーを暫定的ロック状態に保持することを可能にする。上述のように、いずれのロック配列体も、締付け装置において他方から独立して使用できる。
【０１１０】
当業者は、本開示に含まれる実施形態が上述の特定の代表的実施形態に限定されないことが分かるだろう。この点に関して、例示的実施形態を図示し、説明するが、広範囲の修正、変更及び代替が以上の開示において想定される。これらの変形は、本開示の範囲から逸脱することなく以上の開示に加えることができると考えられる。従って、特許請求の範囲は広義にかつ本開示と一貫して解釈されることが妥当である。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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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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