(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも雌ねじ１１とキャップ組立て面１３及びヘッドブロック１７からなるヘッド１２と、円錐形のボディ１４を具備するねじ釘１０と、このねじ釘１０のヘッド１２内に挿入して装着できるように外周に雄ねじを具備する内ボルト２０と、上記ねじ釘１０のヘッド１２を覆うため内部くぼみ３７を具備する外キャップ３０と、ねじ釘１０のヘッド１２に挿入され上記内ボルト２０と外キャップ３０により固定されるロッド４０を含み、上記外キャップ３０は、内部くぼみ３７上部にガイド雌ねじ３５を形成してなり、実際、手術時には上記内ボルト２０を上記外キャップ３０のガイド雌ねじ３５に仮締結した状態で、外キャップ３０をねじ釘１０のヘッド１２部分に先ず装着した後、内ボルト２０をねじ釘１０の雌ねじ１１に完全締結するようにした脊椎支持システムにおいて、
上記外キャップ３０の内部くぼみ３７は、上記ヘッド１２のキャップ組立て面１３とヘッドブロック１７を覆えるように内径が異なる第１段差面３７ａと第２段差面３７ｂを有することを特徴とする脊椎支持システム。
【請求項２】
上記ガイド雌ねじ３５は、上記ねじ釘１０の雌ねじ１１と内ボルト２０がねじ組立てをする際に、ねじ組立て中心の捕えを妨害しないように内ボルト２０が外キャップ３０に単純に仮組立てされ、且つ内ボルト２０の径及びピッチと同じにされ、さらに内ボルト２０の左右揺動を若干許容する巻数にされたことを特徴とする請求項１記載の脊髄支持システム。
【請求項３】
上記ねじ釘１０は、キャップ組立て面１３と上面１３ｂの境界部、キャップ組立て面１３とヘッドブロック１７間の段差部分を各ラウンド面１３ａ、１９により丸く形成し、上記外キャップ３０は上記第１段差面３７ａと第２段差面３７ｂ間の段差部分、第２段差面３７ｂの下段内側段をラウンド面３８、３９により形成したことを特徴とする請求項１記載の脊椎支持システム。
【請求項４】
少なくとも雌ねじ１１とキャップ組立て面１３及びヘッドブロック１７からなるヘッド１２を円錐形のボディ１４に具備するねじ釘１０と、
上部側に掛段２３、下部側に掛溝２５が各自形成されている内ボルト２０と、  上段部に支持片３０ｄが形成され、この支持片３０ｄが上記内ボルト２０の掛段２３に回動可能に結合された外キャップ３０と、
上記外キャップ３０の内部に強引にはめ込まれて結合されていると共に下段部に形成された支持片５０ａが内ボルト２０の掛溝２５に回動可能に結合された補強リング５０と、
上記内ボルト２０を外キャップ３０と補強リング５０により上下から支持したままでねじを締められるようにして固定されるロッド４０とを含むことを特徴とする脊椎支持システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脊椎疾患部分の脊椎手術時に脊椎を安定させた状態で矯正または固定するのに用いられる脊椎支持システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、真っ直ぐに立っている正常人の脊柱(Spinal column)は前から見ると一直線であるが、横から見ると婉曲のS字(lasy-s)形態である。首の骨と腰骨は若干前に、背骨は後ろに緩やかに曲った曲線形態である。
【０００３】
人体において脊椎は多数の椎体(Body of spine)がディスクにより連結されS字形(lasy-s)の曲線を成しており、ひとつの脊椎は円筒形の椎体と椎体後ろ側の後弓(posterior spinal arch)により構成されているが、後弓は一対の脊椎頚(Pedicle)と、脊椎頚に延びて後側に伸長された上、下関節突起(Superior or inferior facets)と、追窮板(Laminas)そして棘突起(Spinous process)等により脊椎管(Spinal Canal)を形成しており、上記脊椎管を通ると神経が位置している。
【０００４】
上記のような脊椎において、椎体を連結しているディスクが変性したり破裂し、正常の位置から離脱したり脊椎後方の突起により構成された関節が損傷したり変性した場合、脊椎が正常の位置で変形及び転位(Displacement)する等の様々な理由で脊椎管を通過する神経に外力が加わったり圧迫する時には痛みを誘発することで知られている。
【０００５】
従って、上記のように脊椎が不安定な状態で維持される場合には継続して痛みを誘発するため、痛みをなくすためにはその病巣部位を減圧(Decompresson)しなければならないが、減圧する際に不安定な状態の脊椎をつくるため、脊椎を安定した状態で矯正または固定する手術が要求される。
【０００６】
即ち、脊椎の一部が破損ないし損傷した患者の場合、該当する脊椎または隣接した脊椎を脊椎支持システムを用いて支持し手術をする。この場合用いられる脊椎支持システムは、損傷した又は隣接した脊椎の上、下側脊椎頚(Spinal Pedicle)に挿入設置され、固定台の役割をするねじ釘と、各ねじ釘に挿入されているロッドと、ロッドをねじ釘に固定するための内ボルト及び外キャップから成っている。
【０００７】
図１〜図３を参照して従来の脊椎支持システムの概要について説明する。図１は従来の脊椎支持システムの構造を示す分解斜視図であり、図２は従来の脊椎支持システムによる手術過程を示す斜視図であり、図３は従来の脊椎支持システムによる手術状態を示す断面図であり、図４は従来の脊椎支持システムによる手術の困難性を説明するための斜視図である。
【０００８】
これらの図面で符号１０は、ヘッド１２とヘッド１２の下部に一体に形成されたボディ１４を有するねじ釘、２０は上記ねじ釘１０のヘッド１２内側にねじ組立てされる内ボルト(inner bolt)、３０は上記ねじ釘１０のヘッド１２部分にかぶせて上記内ボルト２０の固定力(Holding power)を向上させる外キャップ、４０は互いのねじ釘１０を連結するためねじ釘１０のヘッド１２に挿入されるロッドである。
【０００９】
上記ねじ釘１０のヘッド１２は、内側構造と外側構造に分けて説明できる。ヘッド１２の内側は、上記内ボルト２０を受け入れてねじ組立てするための雌ねじ１１と、後述する脊椎支持システム間に連結組立てされる連結用ロッド４０を通過させて固定するためのU字形の切開溝１６からなり、外側には上記外キャップ３０を受け入れてかぶせることにより上記切開溝１６の形成によるヘッド１２全体の強度低下を防止し、固定力を向上させるキャップ組立て面１３と、その下部にボディ１４と一体形成された連結部であるヘッドブロック１７からなる。
【００１０】
上記ねじ釘１０のボディ１４は長い円錐形からなり、外周に雄ねじが形成され、その上部はヘッド１２の下部と一体形成されている。そしてボディ１４の下部先端には脊椎への挿入のためのポイント１８が形成されている。
【００１１】
上記内ボルト２０は、上面に組立て用器具(ドライバー)が挿入される工具挿入孔２２が形成され、外周側面全体にわたって上記ねじ釘１０の雌ねじ１１に結合される雄ねじ２４が形成されている。
【００１２】
上記外キャップ３０は、上記キャップ組立て面１７に組立てられる内部くぼみ３２と上面に断面から見て直角に形成された上面３４から成っている。
【００１３】
上記ロッド４０は、ねじ釘１０の切開溝１６に挿入される直径から成っている。
【００１４】
上記のように構成された従来の脊椎支持システムの作用について、図２及び図３を参照にして説明する。先ず一般的な手術過程を簡単に説明すると、脊椎手術をする部位の皮膚を切開し開いた状態で該当脊椎２００の脊椎頚に対し垂直方向にねじ釘が挿入される位置に印をつけ、錐等で孔を形成する(ドリル作業)。
【００１５】
上記ドリル孔に脊椎支持システムのピッチに合うタッピング作業を実施し、締結工具１００等で脊椎支持システム（正確にはボディ１４）を脊椎にはめ込んでおく。以後、必要な数のねじ釘１０が脊椎２００の脊椎頚に上記した順序通りにねじがはめ込まれ固定されると、上記ヘッド１２の切開溝１６に、脊椎の湾曲度に合うように適当に曲げた後ロッド４０を挿入する。続いて締結工具１００で上記内ボルト２０をヘッド１２の雌ねじ１２ａにセットした状態で数回回転させ、ロッド４０をねじ釘１０に臨時固定して外キャップ３０をヘッド１２のキャップ組立て面１３にかぶせた後、内ボルト２０を強く締結してロッド４０をねじ釘１０に堅く固定し、切開した皮膚を縫合することにより脊椎手術が完了する。
【００１６】
このようにすることにより、図２に図示したように上記ボディ１４が患者の脊椎にきつくはめ込まれた状態でロッド４０が切開溝１６内で内ボルト２０により固定され、さらに外キャップ３０により上記内ボルト２０とねじ釘１０においてヘッド１２の固定状態がさらに堅く固定されることになる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の脊椎支持システムによる手術時、次のような欠点及び問題が生じる。
【００１８】
１．内ボルト２０の最初のねじ組立てセットと外キャップ３０挿入の困難性
従来の脊椎支持システムを利用した脊椎手術は、上記内ボルト２０を雌ねじ１２ａにねじ組立てすることによりロッド４０をねじ釘１０のヘッド１２に固定することになるが、上記内ボルト２０及び外キャップ３０をヘッド１２に組立てする順序が、先に内ボルト２０をヘッド１２の雌ねじ１１に組立てた後外キャップ３０を組立てることになる。
【００１９】
このような組立て順序は次のような問題を引起こす。実際、手術する時には及ぶ限り皮膚切開面積を小さくし、上記内ボルト２０は直径がわずか４ｍｍ程度しかないため、このような小型部品を何らガイド手段もなく狭い手術空間でヘッド１２の雌ねじ１１に初期ねじ中心を捕らえ、組立てるということは並大抵の難しさではない。
【００２０】
一方、図４を参照すると、場合によってはロッド４０の曲率が少し間違って曲る時があるが、この時にはロッド４０が切開溝１６内から浮き上がっている状態でヘッド１２の雌ねじ１１に小さい内ボルト２０をねじ組立てしなければならないため、手術環境はさらに劣悪する。即ち、上記内ボルト２０はロッド４０に妨害され曲がってねじ組立てされる場合があり、これを制限された時間内に行おうと、再びねじ中心を捕らえようとすると手術者はうんざりしてしまう。
【００２１】
このように、従来内ボルト２０を外キャップ３０より先に組立てることで、初期にねじ中心を容易く捕らえることができなく、挿入する途中にも滑りや揺れがあり迅速にねじ組立てをするということは決して容易いことではなく、このため手術作業は複雑で困難である。
【００２２】
また、例え内ボルト２０を雌ねじ１１に挿入したとしても、切開溝１６をヘッド１２に形成することによる強度低下と、内ボルト２０の固定力によりキャップ組立て面１３が外部に拡張され開いていく現象(bolging out effect)が生じ、外キャップ３０をキャップ組立て面１３に挿入する作業も困難で手術時間の遅延を招く。
【００２３】
さらに、ロッド４０の長さが極端に短かったり長い場合には、曲り具合が少しでも違うとロッド４０自体の弾性により曲がりながら切開溝１６に安着されず後方が持上げらる現象が生じ、このためヘッド１２に外キャップ３０を組立てる際に外キャップ３０の下段がロッド４０に干渉され、安定した固定状態を維持できないという欠点があり、用いるのに更なる不便をもたらした。このような現象は、湾曲度が高い第５腰椎と薦椎間のロッド４０挿入時に特に多く生じる。
【００２４】
そして外キャップ３０を組立てたといっても、この外キャップ３０はコンテナ機能しかしないため、内ボルト２０と一体感あるように作用できなく内ボルト２０との強い固定力を喪失する、所謂緩み現象(loosening)や分離現象(separation)が生じ、手術の失敗を招き手術後に患者が痛みを訴えることにより、早期神経回復を図ることや早期再活の目的を達成できなくなる。
【００２５】
一方、上記で内ボルト２０を先にヘッド１２の雌ねじ１１に挿入した後、外キャップ３０をキャップ組立て面１３に挿入することにおいての困難は、外キャップ３０を先にヘッド１２に挿入した後、内ボルト２０を雌ねじ１１に挿入することにより解決されると考えられる。しかし、上記のように外キャップ３０を先に挿入した場合には、外キャップ３０をホールドするための手段がないため、内ボルト２０挿入時に外キャップ３０の脱去または破損が時折起こる。さらに、ロッド４０が切開溝１６の後方に持ち上げられた不安定な状態である場合が多いため、このような状態で外キャップ３０の下段はロッド４０に干渉され、安定した状態でヘッド１２に挿入できない。従って従来の脊椎支持システムは、外キャップ３０を先にヘッド１２に挿入するため上記の問題点を解決するには不合理的な構造をしているのである。
【００２６】
２．設計ミスによるねじ釘１０の破損現象
従来の脊椎支持システムは、その形状がねじ釘１０とヘッド１２との関係から理想的に比例しデザインされなかったため、これによる様々なデザイン上の問題が生じ、特にヘッド１２がボディ１４に比べて極めて大きく形成された場合には、ヘッド１２とボディ１４の境界部にモーメントが集中し破損する問題を生じさせる。これは脊椎支持システムにおいては致命的欠陥であるといえる。
【００２７】
３．内ボルトと外キャップ一体型脊椎支持システムの不均衡回転性及び強度低下問題
従来、内ボルトと外キャップが一体型からなる脊椎支持システム（図示せず）においては、上記内ボルトが外キャップの下部に形成された支持片にのみ掛りねじ回転をするため、精度の高い回転がなされず、下部側でのみ内ボルトを支持するため固定強度が弱かった。
【００２８】
このように従来構造の脊椎支持システムにおいての諸欠点は、迅速かつ正確な手術作業を要求する脊椎手術において大きな障害要因として作用するため、関連学界ではこれに対する解決策模索が切実な実情である。
【００２９】
本発明者が設定した脊椎支持システムデザインの基本概念は、内ボルトの初期ねじセットと外キャップ挿入の容易性、堅固な固定力を発揮できると共に小型であり使用が容易な器具を提供することにある。
【００３０】
使用の容易性は使用する医師側から抽出された概念であり、どんなに良い器具であっても使い方が複雑で医師等が扱うのに時間がかかったり、手術に時間がかかると商品価値は下がるため、必ず考慮しなければならない事項である。このような合理的なデザインを得るには、先ずデザイン要素中の変更が可能なものと変更が不可能な要素を分け、変更が可能な要素を集中的に研究してその機能を可能な限り最大化させなければならない。
【００３１】
本発明は、上記従来問題を考慮しこれを解決するために発明されたものであり、その第１目的は、脊椎手術において従来の固定観念を破り、内ボルトより外キャップをヘッドに先に組立てた後、外キャップにガイドされた状態で内ボルトをヘッドに挿入できるようにすると共に、外キャップと内ボルトとロッドとヘッドの固定状態を一体化できるようにして、外キャップの挿入と内ボルトの初期ねじ中心の捕えを簡単にし、固定力も強め寿命延長に寄与できる脊椎支持システムを提供することにある。
【００３２】
本発明の第２目的は、ロッドが切開溝から極めて浮き上がっている場合に適当に適用し、内ボルトと外キャップ一体型構造の脊椎支持システムにおいて、内ボルトの安定的な回転性を保障することは勿論、ねじ釘のヘッド部を堅固に支持できる二重構造の外キャップを具備する脊椎支持システムを提供することにある。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記第１目的を達成するための本発明の脊椎支持システムは、少なくとも雌ねじとキャップ組立て面及びヘッドブロックからなるヘッドと、円錐形のボディを具備するねじ釘と、このねじ釘のヘッド内に挿入して装着できるように外周に雄ねじを具備する内ボルトと、上記ねじ釘のヘッドを覆うため内部くぼみを具備する外キャップと、ねじ釘のヘッドに挿入され上記内ボルトと外キャップにより固定されるロッドを含み、上記外キャップは、内部くぼみ上部にガイド雌ねじを形成してなり、実際、手術時には上記内ボルトを上記外キャップのガイド雌ねじに仮締結した状態で、外キャップをねじ釘のヘッド部分に先ず装着した後、内ボルトをねじ釘の雌ねじに完全締結するようにした脊椎支持システムにおいて、
上記外キャップの内部くぼみは、上記ヘッドのキャップ組立て面とヘッドブロックを覆えるように内径が異なる第１段差面と第２段差面を有することを特徴とする。
【００３４】
このような構成において、上記ガイド雌ねじは、上記ねじ釘の雌ねじと内ボルトがねじ組立てをする際に、ねじ組立て中心の捕えを妨害しないように内ボルトが外キャップに単純に仮組立てされ、且つ内ボルトの径及びピッチと同じにされ、さらに内ボルトの左右揺動を若干許容する巻数にされることが望ましい。
【００３５】
また、上記ねじ釘はキャップ組立て面と上面の境界部、キャップ組立て面とヘッドブロック間の段差部分を各ラウンド面により丸く形成し、上記外キャップは上記第１段差面と第２段差面間の段差部分、第２段差面の下段内側段をラウンド面からより形成することが望ましく、
上記外キャップは、実際の手術時にロッドによる外キャップの挿入妨害を防ぐため、ロッドと触れる部分を２ｍｍ程度さらに深い半円形に切断したラウンドカット部に形成することが望ましい。
【００３６】
上記第２目的を達成するための本発明の脊椎支持システムは、
少なくとも雌ねじとキャップ組立て面及びヘッドブロックからなるヘッドを円錐形のボディに具備するねじ釘と、
上部側に掛段、下部側に掛溝が各自形成されている内ボルトと、
上段部に支持片が形成され、この支持片が上記内ボルトの掛段に回動可能に結合された外キャップと、
上記外キャップの内部に強引にはめ込まれて結合されていると共に下段部に形成された支持片が内ボルトの掛溝に回動可能に結合された補強リングと、
上記内ボルトを外キャップと補強リングにより上下から支持したままでねじを締められるようにして固定されるロッドとを含むようにしたものである。
【００３７】
本発明は、手術部位の外環境で小型の部品である内ボルトを外キャップに先に仮組立てした後、内ボルトよりさらに大きな部品である外キャップを先にねじ釘のヘッドにかぶせ、その後内ボルトを外キャップにガイドされる状態でヘッドの雌ねじに締結するようにしたもので、内ボルトとヘッド雌ねじとの初期ねじセットと外キャップとヘッドの挿入を非常に容易にできる。また、内ボルトの完全締結時に内ボルトとねじ釘のヘッドがねじ挿入されることは勿論、外キャップの固定溝が内ボルトの頭部にかかるようにすることで、ねじ釘と内ボルトと外キャップが一体化した状態の堅固な固定力を発揮する。さらに、外キャップの内部くぼみ下部が大きく形成されていることは勿論、外キャップとねじ釘ヘッドの主要接触部がラウンド面に形成されているため、外キャップを何ら困難もなく容易にヘッドに挿入でき、また外キャップをヘッドに挿入した状態で内ボルトを回転させるだけで自動的に内ボルトがヘッドの雌ねじに正確にねじ挿入され、手術の迅速性と正確性を図ることができる。
【００３８】
内ボルトと外キャップ一体型脊椎支持システムにおいては、外キャップと補強リングの二重構造により内ボルトの上下段を支持する構造であるため、内ボルトの安定的な初期ねじ中心を捕えることができるのは勿論、ヘッド部を堅固に支持できる。
【００３９】
以下、添付図面を参照し本発明の脊椎支持システムの第１〜２実施例についてより詳しく説明する。従来説明と同一な部分については、同一符号をつけ説明することで説明上の煩雑さを避ける。
【００４０】
【発明の実施の形態】
実施例１
図５〜９を参照し本発明の実施例１について説明する。図５は本発明の実施例１の脊椎支持システムの構造を示す分解斜視図であり、図６は本発明の実施例１の脊椎支持システムによる作動原理を示す断面図である。
【００４１】
一般的に脊椎支持システムにおいて、ねじ釘１０はボディ１４とヘッド１２が一体した一体型のもの(Rigid Screw)があり、ボディ１４上段に具体が形成されヘッド１２に対し一定角度で回転運動ができる角度可変形ねじ釘(Polyaxial Screw)がある。実施例１では一体型ねじ釘を例に挙げて説明する。
【００４２】
本発明の実施例における図面で、従来と同一な構成については同一符号をつけ、以下従来と異なる構成のみを説明する。
【００４３】
本発明のねじ釘１０のキャップ組立て面１３と上面１３ｂの境界部及びキャップ組立て面１３とヘッドブロック１７間の段差部間はラウンド面１３ａ、１９により丸く形成され強度を高めることにより、外力による剪断現象や破損現象を解消したり、後に説明する外キャップ３０の挿入が軟らかくできるようにされている。
【００４４】
内ボルト２０は上段部外側に延び、突出されるように頭部２６に形成されている。
【００４５】
外キャップ３０は上部に上記内ボルト２０の頭部２６が挿入できる固定溝３３を形成し、この固定溝３３の内側先端部に延びてガイド雌ねじ３５を形成し、このガイド雌ねじ３５に内ボルト２０がねじ挿入されている。ここで上記ガイド雌ねじ３５は、その雌ねじが形成される部分を１．５回転、即ち５４０度回転のみができるようにねじ山を形成し、内ボルト２０が緩くねじ組立てされるようにすることにより、ねじ釘１０の雌ねじ１１と内ボルト２０がねじ組立てされる際にねじ組立て中心の捕えが妨害されないようにしている。即ち、このガイド雌ねじ３５の形成による内ボルト２０が外キャップ３０に単純に仮組立てのみされるようにしているのである。
【００４６】
また、上記外キャップ３０は実際の手術時にロッド４０により外キャップ３０の挿入が妨害されないように、ロッド４０と触合う部分に２ｍｍ程度さらに深い半円形のラウンドカット部３６を形成している。また、上記ヘッド１２全体、即ちキャップ組立て面１３全体とヘッドブロック１７の一部を覆えるようにその内部くぼみ３７が第１段差面３７ａと第２段差面３７ｂからなっている。また、上記ヘッド１２の各ラウンド面１３ａ、１９に対応して容易かつ円滑な挿入が保障できるように上記第１段差面３７ａと第２段差面３７ｂ間及び下段内側段がラウンド面３８、３９にラウンド処理されている。
【００４７】
このように構成された本発明の実施例１の作用効果について、図７を参照して説明する。図７は本発明の実施例１の脊椎支持システムによる手術順序を示す断面図であり、図８は本発明の実施例１の脊椎支持システムによる手術の一例を示す斜視図である。
【００４８】
これら図面を参照すると、概括的な手術順序は従来説明で説明したため以下省略し、本発明の器具的作用についてのみ説明する。先ず図７のＡに図示したように、上記ねじ釘１０の切開溝１６内にはロッド４０が若干持ち上がったまま正常に装着された状態である。この状態で本発明の外キャップ３０をヘッド１２の雌ねじ１１に組立てられるが、先行されなければならない事項として、上記内ボルト２０を外キャップ３０のガイド雌ねじ３５に仮組立てることがある。この際、上記内ボルト２０がガイド雌ねじ３５の５４０度部分にのみかかるため、仮想線で表示したように左右に若干の遊動が可能である。
【００４９】
これは内ボルト２０が雌ねじ１１にねじ組立てされる「組立て前段階」で、上記雌ねじ１１とのねじ組立て中心の捕え時に何ら妨害されないようにするためである。さらに詳しく説明すると、内ボルト２０は上記ガイド雌ねじ３５にかかる機能のみをし、外キャップ３０と単純に仮組立てされた状態で外キャップ３０のみをヘッド１２に装着する動作だけで、内ボルト２０の初期進入時に内ボルト２０のねじ中心をヘッド１２の雌ねじ１１に容易く合わせられ、挿入途中にも滑ったり揺れることがないようにし内ボルト２０の挿入作業を正確かつ迅速にするためである。
【００５０】
内ボルト２０と外キャップ３０の仮組立てが完了されると、外キャップ３０をねじ釘１０のヘッド１２に挿入する。この時ヘッド１２の各段差部分はラウンド面１３ａ、１９からなり、外キャップ３０内面の上記第１段差面３７ａと第２段差面３７ｂ間の段差部分と外キャップ３０下段の内側段がラウンド面３８、３９からなっているため次のような容易な挿入動作が起きる。
【００５１】
上記外キャップ３０をねじ釘１０のヘッド１２に最初挿入する際、上記第１段差面３７ａはキャップ組立て面１３に、第２段差面３７ｂはヘッドブロック１７外面に接触するようになるが、このとき上記外キャップ３０のラウンド面３８、３９がヘッド１２のラウンド面１３ａ、１９に各接触し外キャップ３０は円滑にヘッド１２に挿入される。即ち、上記各ラウンド面１３ａ、１９、３８、３９の形成によりこれら挿入ガイド機能をするのである。また、これらは小さい直径と大きな内径の絶妙な調和(harmony with wider diameter zone and narrower diameter zone)により何ら無理なく自動で挿入ガイド機能をする。
【００５２】
上記のように、外キャップ３０をねじ釘１０のヘッド１２に完全に挿入した状態で、外キャップ３０の第１段差面３７ａと第２段差面３７ｂは上記ヘッド１２のキャップ組立て面１３全体とヘッドブロック１７の一部を各自覆う状態になる。
【００５３】
上記のように外キャップ３０をねじ釘１０のヘッド１２に挿入した後、図７Ｂに図示したように、上記内ボルト２０を締結工具１００を用いて締めると上記内ボルト２０は外キャップ３０に導かれながらねじ釘１０の雌ねじ１１に自動的にねじ挿入されると共に挿入され、この内ボルト２０の固定力によりロッド４０はねじ釘１０の切開溝１６内に挿入される。そして、さらに内ボルト２０を締めると図７Ｃに図示したように、内ボルト２０の底面がロッド４０を押しロッド４０をねじ釘１のヘッド１２に堅く締めると共に内ボルト２０の頭部２６が外キャップ３０の固定溝３３に挿入固定される。このように内ボルト２０を完全に締めた状態では内ボルト２０がねじ釘１０ヘッド１２の雌ねじ１１にねじ結合されると共に、ヘッド１２は外キャップ３０を包んだ状態でその固定溝３３が内ボルト２０の頭部２６にかかった一体化された状態を維持することでロッド４０はねじ釘１０に堅固に固定される。
【００５４】
このように、本発明は外キャップ３０を先ずねじ釘１０のヘッド１２に挿入した後、内ボルト２０を回転させヘッド１２の雌ねじに自動挿入する動作だけでロッド４０をねじ釘１０に堅固に固定する。
【００５５】
図９は、本発明の実施例１による異なる作用を説明するための断面図を示している。
【００５６】
実際の手術では、患者によってマニュアル通りにならない場合が数多い。図９に図示された場合は、上記ロッド４０が切開溝１６内に比較的正確に装着されない状態、即ちロッド４０が正常装着(Well fitting)されない状態で、内ボルト２０を締める状況を図示している。この状態は、ロッド４０が切開溝１６上部に極めて浮き上った状態である。
【００５７】
このような状態で本発明の外キャップ３０をねじ釘１０のヘッド１２に挿入すると、外キャップ３０に形成されたラウンドカット部３６にロッド４０が挿入されながら外キャップ３０がねじ釘１０のヘッド１２に仮挿入される。続いて内ボルト２０を締結すると、前のように内ボルト２０は外キャップ３０に導かれながらヘッド１２の雌ねじ１１にねじ挿入されると共に、外キャップ３０をヘッド１２に完全に挿入させることで前のように容易かつ堅固にロッド４０をねじ釘１０のヘッド１２に固定する。
【００５８】
実施例２
図１０は本発明の実施例２における脊椎支持システムの構造を示す分解斜視図であり、図１１は本発明の実施例２における脊椎支持システムに適用される外キャップと補強リングの二重構造を示す断面図であり、図１２は本発明の実施例２における脊椎支持システムに適用される外キャップと補強リングの二重構造を示す分解斜視図であり、図１３は本発明の実施例２における脊椎支持システムを利用した手術の一例を示す分解斜視図であり、図１４は本発明の実施例２における脊椎支持システムの作用を説明するための断面図である。
【００５９】
図１０は、ねじ釘１０のヘッド１２上段に延びた切断片５１が形成されて内ボルト２０を締めることにより多数の脊椎支持システムに連結されたロッド４０が締まりながら、これに対する反作用により異常位置された脊椎を正常位置に戻す患者に適用するのに適当な脊椎支持システムを図示したものである。これはロッド４０が切開溝１６から極めて浮いている状態で、内ボルト２０によりロッド４０が強制で下降圧迫される間、相対的に脊椎支持システムが固定された異常脊椎２０２は正常位置に戻され、以後不必要な上記切断片５１を切断線５５に従って切断して取り出す手術に適用する。
【００６０】
実施例２においても、実施例１と同一部分については同一符号を使用して説明し、図面では実施例２の特徴部分にのみ符号を付記して図示することで説明上の煩雑さを避ける。
【００６１】
本実施例の脊椎支持システムの内ボルト２０と外キャップ３０は一体型からなっており、外キャップ３０内には補強リング５０が結合されている。
【００６２】
上記内ボルト２０は上部側に掛段２３が、下部側には掛溝２５が形成されている。
【００６３】
上記外キャップ３０は、上段部に上記内ボルト２０の掛段２３の外形に対応する湾曲度からなる支持段３０ｃを有する支持片３０ｄが形成され、外面両側の小型部位にはパンチ部３０ｂが形成されている。また、外キャップ３０の下段部には挿入時にロッド４０と触合う部分にラウンドカット部３０ｆを形成している。
【００６４】
上記補強リング５０は、外キャップ３０の内径に強引にはめ込まれて組立てられている外形を有し、外キャップ３０のパンチ部３０ｂに対応する外面にパンチ部３０ｂにかかる固定溝５０ｃが形成されている。また、その下段部には内ボルト２０の掛溝２５の外径に対応する湾曲度からなる支持段５０ｂを有する支持片５０ａが形成されている。
【００６５】
上記のような構成において、外キャップ３０の内部には補強リング５０が強引にはめ込まれて結合され、内ボルト２０の掛段２３と掛溝２５は外キャップ３０の支持片３０ｄと補強リング５０の支持片５０ａに各自回動可能に挿入されている。
【００６６】
本発明の実施例２の作用効果について、図１３及び図１４を参照して説明する。本実施例が適用される脊椎患者は、脊椎が正常位置から離脱したり転位し神経組織に触れたり圧迫する場合である。本実施例の脊椎支持システムにおいては、上記キャップ組立て面１３の上段から延びている切断片５１が形成されているため、脊椎が離脱された場合でもロッド４０を切開溝１６に何ら困難もなく非常に容易く挿入できる。
【００６７】
図１３を参照すると、３個の脊椎支持システムＡ、Ｂ、Ｃを利用して転位された異常脊椎２０２と隣接した正常脊椎２００を湾曲されたロッド４０により連結し、正常脊椎２００を固定する脊椎支持システムＣが固定された状態で、内ボルト２０を強く締めることによりロッド４０は圧迫され、異常脊椎２０２を固定する脊椎支持システムＡ、Ｂが反作用により上部に移動することで異常脊椎２０２を引上げて正常位置に戻す。その後上記切断片５１を適正手術道具と切断線５５を利用して切断した後廃棄する。
【００６８】
この上記内ボルト２０を強く締める際に、異常脊椎２０２を戻す程の外力を内ボルト２０に作用させて締めることになるが、従来には単一外キャップで下部からのみ内ボルト２０を支持するため、そのねじ締めが円滑にされないだけでなく、最初のねじ中心捕らえが容易くなく手術が複雑だったが、本発明は上記外キャップ３０と補強リング５０の二重構成にすると共に内ボルト２０の上下部を回動可能に支持したため、外キャップ３０をヘッド１２に覆いかぶせる動作だけでも内ボルト２０の最初のねじ中心を捕えが容易になされる。また内ボルト２０がヘッド１２に完全に挿入された状態のとき、外キャップ３０と補強リング５０の二重構造によりヘッド１２外周を堅固に支持するため、ヘッド部を堅固に支持できる。
【００６９】
上記の第１、２実施例ではボディ１４とヘッド１２が一体からなる一体型ねじ釘２０に適用したものを実施例で説明しているが、本発明はボディ１４とヘッド１２が回動できるようにした角度可変形ねじ釘に適用できるもので、このようなことが本発明の技術上内に属することは当然である。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は、手術部位の外環境で小型部品である内ボルトを外キャップに予め仮組立てした後、内ボルトよりさらに大きい部品である外キャップを先にねじ釘のヘッドにかぶせ、後に内ボルトを外キャップにガイドされる状態でヘッドの雌ねじに締結するようにしたもので、内ボルトとヘッド雌ねじとの初期ねじセットと外キャップ、ヘッドの挿入を非常に容易くできる。
【００７１】
また、内ボルトの完全締結時に内ボルトとねじ釘のヘッドがねじ挿入されることは勿論、外キャップの固定溝が内ボルトの頭部にかかるため、ねじ釘と内ボルトと外キャップが一体化された状態の堅固な固定力を発揮する。
【００７２】
さらに、外キャップの内部くぼみ下部が大きく形成されているのは勿論、外キャップとねじ釘ヘッドの主要接触部がラウンド面に形成されているため、外キャップを何ら困難もなく容易にヘッドに挿入でき、また外キャップをヘッドに挿入した状態で内ボルトを回転させさえすれば自動的に内ボルトがヘッドの雌ねじに正確にねじ挿入されるため、手術の迅速性と正確性を図ることができる。
【００７３】
また、外キャップがヘッド部全体をカバーし支持するため固定力も強まり、製品の寿命延長に寄与できる。
【００７４】
内ボルトと外キャップ一体型脊椎支持システムにおいては、外キャップと補強リングの二重構造により内ボルトの上下段を支持するための、内ボルトの安定的かつ強い回転性を保証できるのは勿論、ヘッド部を堅固に支持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の脊椎支持システムの構造を示す分解斜視図である。
【図２】従来の脊椎支持システムによる手術過程を示す斜視図である。
【図３】従来の脊椎支持システムによる手術状態を示す断面図である。
【図４】従来の脊椎支持システムによる手術の困難性を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の実施例１における脊椎支持システムの構造を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の実施例１における脊椎支持システムの作動原理を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例１における脊椎支持システムによる手術順序を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例１における脊椎支持システムによる手術の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例１における脊椎支持システムの他の作用を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の実施例２における脊椎支持システムの構造を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施例２における脊椎支持システムに適用される外キャップと補強リングの二重構造を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例２における脊椎支持システムに適用される外キャップと補強リングの二重構造を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の実施例２における脊椎支持システムを利用した手術の一例を示す分解斜視図である。
【図１４】本発明の実施例２における脊椎支持システムの作用を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０−ねじ釘
１１−雌ねじ
１２−ヘッド
１３−キャップ組立て面
１４−ボディ
１４ｃ−工具挿入孔
１３ａ、１９、３８、３９−ラウンド面
１７−ヘッドブロック
２０−内ボルト
２４−雄ねじ
２６−頭部
３０−外キャップ
３３−固定溝
３５−ガイド雌ねじ
３６−ラウンドカット部
３７−内部くぼみ
４０−ロッド
５０−補強リング
１００−締結工具
２００−脊椎
２０２−異常脊椎
Ａ、Ｂ、Ｃ−脊椎支持システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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