(57)【要約】      （修正有）【課題】一組の器具のみを利用することによって伸張／圧縮装置としても機能する内部固定システムを提供する。【解決手段】脊椎固定装置１０は、第１の係合部材４０を備え、第１の本体および少なくとも１つの延長部４１を備え、固定具を受け入れるための第１の開口を備えている。少なくとも１つの延長部は、第１の本体から外方に延在している。また、本装置には、第２の本体および第２の本体から延在するネジ付き延長部５１を備える第２の係合部材５０も含まれている。第２の本体は、固定具を受け入れるための第２の開口を備えている。さらに、第１の端および第２の端を備える拡張リング６０も含まれている。第１の端は、ネジ付き延長部と螺合連結しているネジ付き面を備えている。第２の端は、第１の係合部材の少なくとも１つの延長部に回転可能に連結している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎固定装置において、
第１の本体および少なくとも１つの延長部を有する第１の係合部材であって、前記第１の本体は、固定具を受け入れるために前記第１の本体を貫通する第１の開口を有しており、  前記少なくとも１つの延長部は、前記第１の本体から外方に延在している第１の係合部材と、
第２の本体および前記第２の本体から外方に延在する少なくとも１つのネジ付き延長部を有する第２の係合部材であって、前記第２の本体は、固定具を受け入れるために前記第２の本体を貫通する第２の開口を有している第２の係合部材と、
第１の端および第２の端を有する拡張リングであって、前記第１の端は、前記少なくとも１つのネジ付き延長部と螺合連結しているネジ付き内面を有しており、前記第２の端は、前記第１の係合部材の前記少なくとも１つの延長部に回転可能に連結している拡張リングと、
を備えており、
前記拡張リングにトルクを加えることによって、前記第２の係合部材を前記第１の係合部材に対して移動させるようになっていることを特徴とする、脊椎固定装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの延長部は、第１の連結特徴部を備えており、前記拡張リングの前記第２の端は、第２の連結特徴部を有する内面を備えており、前記第１の連結特徴部および前記第２の連結特徴部は、回転可能に連結していることを特徴とする、請求項１の脊椎固定装置。
【請求項３】
前記第１の係合部材の前記少なくとも１つの延長部は、前記第１の本体に弾性的に片持ち支持された少なくとも２つのアームであり、
前記少なくとも１つの延長部の前記第１の連結特徴部は、フランジであり、
前記第２の連結特徴部は、溝であることを特徴とする、請求項２に記載の脊椎固定装置。
【請求項４】
前記拡張リングにトルクを加えることによって、前記第１および前記第２の係合部材を互いに向かう方または互いに離れる方に移動させるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の脊椎固定装置。
【請求項５】
操作端と第１の歯列を有する係合端とを備えるドライバーをさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の脊椎固定装置。
【請求項６】
前記拡張リングの前記第２の端は、前記第１の歯列に直交して係合するように構成された第２の歯列を備えており、前記操作端にトルクを加えることによって、前記拡張リングを回転させ、これによって、前記第２の係合部材を前記第１の係合部材に対して移動させるようになっていることを特徴とする、請求項５に記載の脊椎固定装置。
【請求項７】
前記第１の本体および前記第２の本体から延在する複数の椎弓根係合延長部をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の脊椎固定装置。
【請求項８】
前記複数の椎弓根係合延長部の少なくとも１つは、椎弓根骨を観察するために、該延長部を貫通する窓を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の脊椎固定装置。
【請求項９】
前記第１の係合部材および前記第２の係合部材は、前記複数の椎弓根係合延長部間に配置された複数の鋸歯をさらに備えていることを特徴とする、請求項８に記載の脊椎固定装置。
【請求項１０】
固定具を係止するための少なくとも１つの第１の係止リングであって、前記第１の係合部材の前記第１の開口内に配置されている少なくとも１つの第１の係止リングと、前記第２の係合部材の前記第２の開口内に配置された少なくとも１つの第２の係止リングとをさらに備えており、前記係止リングは、分割リングであることを特徴とする、請求項１に記載の脊椎固定装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのネジ付き延長部は、前記第２の係合部材に多軸運動するように取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の脊椎固定装置。
【請求項１２】
脊椎固定装置において、
第１の本体および少なくとも１つの延長部を有する第１のネジ捕捉部材であって、前記第１の本体は、前記第１の本体を貫通する第１の開口を有しており、前記少なくとも１つの延長部は、前記第１の本体から外方に延在している第１のネジ捕捉部材と、
第２の本体および前記第２の本体から外方に延在する少なくとも１つのネジ付き延長部を有する第２のネジ捕捉部材であって、前記第２の本体は、前記第２の本体を貫通する第２の開口を有している第２のネジ捕捉部材と、
貫通する第１の通路を有する第１の椎弓根係合部材であって、前記第１の椎弓根係合部材の前記第１の通路が前記第１のネジ捕捉部材の前記第１の開口に連通するように、前記第１のネジ捕捉部材に回転可能に取り付けられている第１の椎弓根係合部材と、
貫通する第２の通路を有する第２の椎弓根係合部材であって、前記第２の椎弓根係合部材の前記第２の通路が前記第２のネジ捕捉部材の前記第２の開口に連通するように、前記第２のネジ捕捉部材に回転可能に取り付けられている第２の椎弓根係合部材と、
第１の端および第２の端を有する拡張リングであって、前記第１の端は、前記少なくとも１つのネジ付き延長部に螺合連結しているネジ付き内面を有しており、前記第２の端は、前記第１のネジ捕捉部材の前記少なくとも１つの延長部に回転可能に連結している拡張リングと、
を備えており、
前記拡張リングにトルクを加えることによって、前記第２のネジ捕捉部材および第２の椎弓根係合部材を前記第１のネジ捕捉部材および第１の椎弓根係合部材に対して移動させるようになっていることを特徴とする、脊椎固定装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの延長部は、第１の連結特徴部を備えており、前記拡張リングの前記第２の端は、第２の連結特徴部を有する内面を備えており、前記第１の連結特徴部および第２の連結特徴部は、回転可能に連結していることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎固定装置。
【請求項１４】
前記第１のネジ捕捉部材の前記少なくとも１つの延長部は、前記第１の本体に弾性的に片持ち支持された少なくとも２つのアームであり、
前記少なくとも１つの延長部の前記第１の連結特徴部は、フランジであり、
前記第２の連結特徴部は、溝であることを特徴とする、請求項１３に記載の脊椎固定装置。
【請求項１５】
前記拡張リングにトルクを加えることによって、前記第２のネジ捕捉部材および第２の椎弓根係合部材を前記第１のネジ捕捉部材および第１の椎弓根係合部材に向かう方およびそこから離れる方に移動させるようになっていることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎固定装置。
【請求項１６】
操作端と第１の歯列を有する係合端とを備えるドライバーをさらに備えていることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎固定装置。
【請求項１７】
前記拡張リングの前記第２の端は、前記第１の歯列に直交して係合するように構成された第２の歯列を備えており、前記操作端にトルクを加えることによって、前記拡張リングを回転させ、これによって、前記第２のネジ捕捉部材および第２の椎弓根係合部材を前記第１のネジ捕捉部材および第１の椎弓根係合部材に対して移動させるようになっていることを特徴とする、請求項１６に記載の脊椎固定装置。
【請求項１８】
前記第１および第２の椎弓根係合部材から延在する複数の椎弓根係合延長部をさらに備えていることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎固定装置。
【請求項１９】
前記複数の椎弓根係合延長部の少なくとも１つは、椎弓根骨を観察するために、該延長部を貫通する窓を備えていることを特徴とする、請求項１８に記載の脊椎固定装置。
【請求項２０】
前記第１および第２の椎弓根係合部材は、前記複数の椎弓根係合延長部間に配置された複数の鋸歯をさらに備えていることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎固定装置。
【請求項２１】
固定具を係止するための少なくとも１つの第１の係止リングおよび少なくとも１つの第２の係止リングをさらに備えており、前記少なくとも１つの第１の係止リングは、前記第１の椎弓根係合部材の前記第１の通路内に配置されており、前記少なくとも１つの第２の係止リングは、前記第２の椎弓根係合部材の前記第２の通路内に配置されており、前記係止リングは、分割リングであるであることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎固定装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのネジ付き延長部は、前記第２のネジ付き捕捉部材に多軸運動するように取り付けられていることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎固定装置。
【請求項２３】
椎体を融合するための方法において、
脊椎固定部材の第１の係合部材を第１の椎体の椎弓根に取り付け、前記脊椎固定部材の第２の係合部材を第２の椎体の椎弓根に取り付けるステップであって、前記第１の係合部材は、拡張リングに係合された第１の延長部を有しており、前記第２の係合部材は、前記拡張リングに係合された第２の延長部を有しているステップと、
ネジを前記第１および第２の係合部材を通して前記第１および第２の椎体のそれぞれの前記椎弓根に挿入するステップと、
前記拡張リングを第１の方向に回転させ、これによって、前記第１および第２の椎体を伸張させるステップと、
前記拡張リングを第２の方向に回転させ、これによって、前記第１および第２の椎体を圧縮させるステップと、
を含んでいることを特徴とする、方法。
【請求項２４】
椎間移植片を前記第１および第２の椎体間に移植するステップをさらに含んでおり、  伸張させるために回転させる前記ステップは、移植の前に行われ、圧縮するために回転させる前記ステップは、移植の後に行われるようになっていることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記拡張リングを工具に係合させ、前記拡張リングを回転させるように、前記工具を作動させるステップをさらに含んでいることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊椎手術に用いられるシステムおよび方法に関し、詳細には、椎体の伸張、圧縮、および固定を可能にする移植システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
脊椎手術の一例として、脊椎融合が挙げられる。脊椎融合は、椎間板ヘルニアまたは裂傷が生じた椎間板、脊椎すべり症（例えば、椎体の位置ずれ）、または変性椎間板疾患のような脊椎疾患に起因する耐え難いまたは衰弱させるような背痛、不安定さを解消する手術である。特に腰椎領域における椎体間融合は、後方腰椎椎体間融合（ＰＬＩＦ）、経椎間孔椎体間融合（ＴＬＩＦ）、側方腰椎椎体間融合（ＬＬＩＦ）、または前方腰椎椎体間融合（ＡＬＩＦ）を含む種々のアプローチを用いて、行うことができる。
【０００３】
これらの腰椎椎体間融合手術は、椎間板の少なくとも一部を脊柱の腰椎区域から除去し、次いで、椎間板の上下に位置する椎体を融合することを含んでいる。典型的には、このような融合手術は、椎体間移植片の使用（すなわち、椎体間融合）および接続された後方構造体の使用を含んでいる。融合は、椎体を伸張させ、典型的には骨グラフト材料を含む椎間移植片を椎間板の除去によって生じた空間内に挿入することによって、達成される。いったん椎間移植片が適切に配置されたなら、椎体が移植片に対して圧縮されるとよい。融合が行われる間の椎体の運動を拘束するために、所望の前湾角の設定を助長するために、かつ椎体のさらなる固定をもたらすために、椎弓根ネジおよびロッドが補助具として椎体間融合に用いられるとよい。
【０００４】
椎体を伸張させるために用いられるいくつかの器具、例えば、椎弓根または椎弓板伸張器が知られている。椎体の圧縮に用いられる他の器具も知られている。一部の器具は、伸張および圧縮の両方を行うようになっている。しかし、これらの既存の伸張器具および圧縮器具は、前述の椎弓根ネジおよびロッドのような補助的な固定装置とは別体の外部器具である。従って、一回の手術に対して多数の組の器具を用いねばならなく、これによって、手術室が混乱する可能性を高めることになる。さらに、圧縮、伸張、および固定を達成するための多数の器具は、椎体間融合手術の長さを延ばし、これによって、副作用の可能性を高め、回復時間が長く掛かることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、一組の器具のみを利用することによって伸張／圧縮装置としても機能する内部固定システムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の実施形態によれば、脊椎固定装置が開示されている。脊椎固定装置は、第１の係合部材を備えている。第１の係合部材は、第１の本体および少なくとも１つの延長部を備えている。第１の本体は、固定具を受け入れるために第１の本体を貫通する第１の開口を備えている。少なくとも１つの延長部は、第１の本体から外方に延在している。脊椎固定装置は、第２の係合部材をさらに備えている。第２の係合部材は、第２の本体および少なくとも１つのネジ付き延長部を備えている。少なくとも１つのネジ付き延長部は、第２の本体から外方に延在しており、第２の本体は、固定具を受け入れるために第２の本体を貫通する第２の開口を備えている。また、脊椎固定装置には、第１の端および第２の端を有する拡張リングも含まれている。第１の端は、少なくとも１つのネジ付き延長部と螺合連結しているネジ付き内面を備えている。第２の端は、第１の係合部材の少なくとも１つの延長部に対して回転可能であり、これによって、拡張リングに加えられたトルクによって、第２の係合部材を第１の係合部材に対して移動させることになる。
【０００７】
さらに、少なくとも１つの延長部は、第１の連結特徴部を備えていてもよい。また、拡張リングの第２の端は、第２の連結特徴部を備える内面を備えていてもよい。第１の連結特徴部および第２の連結特徴部は、回転可能に連結していてもよい。加えて、第１の係合部材の少なくとも１つの延長部は、第１の本体に弾性的に片持ち支持された少なくとも２つのアームであってもよい。また、少なくとも１つの延長部の第１の連結特徴部は、フランジであってもよく、第２の連結特徴部は、溝であってもよい。
【０００８】
この実施形態では、さらに続いて、拡張リングに加えられたトルクによって、第１および第２の係合部材を互いに向かう方または互いに離れる方に移動させるようになっていてもよい。さらに、脊椎固定装置は、ドライバーを備えていてもよい。ドライバーは、操作端および係合端を備えていてもよい。係合端は、第１の歯列を備えていてもよい。さらに、拡張リングの第２の端は、第１の歯列に直交して係合するように構成された第２の歯列を備えていてもよく、この場合、操作端にトルクを加えることによって、拡張リングを回転させ、これによって、第２の係合部材を第１の係合部材に対して移動させることになる。
【０００９】
加えて、脊椎固定装置は、第１の本体および第２の本体から延在する複数の椎弓根係合延長部をさらに備えていてもよい。さらに、複数の椎弓根係合延長部の少なくとも１つは、椎弓根骨を観察するために、該延長部を貫通する窓を備えていてもよい。さらに、第１の係合部材および第２の係合部材は、複数の椎弓根係合延長部間に配置された複数の鋸歯を備えていてもよい。
【００１０】
脊椎固定装置は、固定具を係止するための少なくとも１つの第１の係止リングをさらに備えていてもよい。少なくとも１つの第１の係止リングは、第１の係合部材の第１の開口内に配置されていてもよい。また、脊椎固定装置は、第２の係合部材の第２の開口内に配置された少なくとも１つの第２の係止リングを備えていてもよい。係止リングは、分割リングであってもよい。加えて、少なくとも１つのネジ付き延長部は、第２の係合部材に多軸運動するように取り付けられていてもよい。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、脊椎固定装置は、第１のネジ捕捉部材を備えている。第１のネジ捕捉部材は、第１の本体および少なくとも１つの延長部を備えている。第１の本体は、第１の本体を貫通する第１の開口を備えている。少なくとも１つの延長部は、第１の本体から外方に延在している。また、脊椎固定装置には、第２のネジ捕捉部材が含まれている。第２のネジ捕捉部材は、第２の本体および第２の本体から外方に延在する少なくとも１つのネジ付き延長部を備えている。第２の本体は、第２の本体を貫通する第２の開口を備えている。加えて、本装置は、第１の椎弓根係合部材を備えている。第１の椎弓根係合部材は、貫通する第１の通路を備えており、第１の椎弓根係合部材の第１の通路が第１のネジ捕捉部材の第１の開口に連通するように、第１のネジ捕捉部材に回転可能に取り付けられている。さらに、本装置には、貫通する第２の通路を備える第２の椎弓根係合部材が含まれている。第２の椎弓根係合部材は、第２の椎弓根係合部材の第２の通路が第２のネジ捕捉部材の第２の開口に連通するように、第２のネジ捕捉部材に回転可能に取り付けられている。また、脊椎固定装置には、拡張リングが含まれている。拡張リングは、第１の端および第２の端を備えている。第１の端は、少なくとも１つのネジ付き延長部に螺合連結しているネジ付き内面を備えている。第２の端は、第１のネジ捕捉部材の少なくとも１つの延長部に回転可能に連結している。トルクが拡張リングに加えられると、第２のネジ捕捉部材および第２の椎弓根係合部材は、第１のネジ捕捉部材および第１の椎弓根係合部材に対して移動することになる。
【００１２】
加えて、少なくとも１つの延長部は、第１の連結特徴部を備えていてもよく、拡張リングの第２の端は、内面を備えていてもよい。内面は、第２の連結特徴部を備えていてもよく、この場合、第１の連結特徴部および第２の連結特徴部が回転可能に連結するようになっていてもよい。さらに、第１のネジ捕捉部材の少なくとも１つの延長部は、第１の本体に弾性的に片持ち支持された少なくとも２つのアームであってもよい。また、少なくとも１つの延長部の第１の連結特徴部は、フランジであってもよく、第２の連結特徴部は、溝であってもよい。さらに、トルクが拡張リングに加えられると、第２のネジ捕捉部材および第２の椎弓根係合部材は、第１のネジ捕捉部材および第１の椎弓根係合部材に向かう方およびそこから離れる方に移動するようになっていてもよい。
【００１３】
この実施形態では、さらに続いて、脊椎固定装置は、ドライバーを備えていてもよい。ドライバーは、操作端および係合端を備えていてもよい。係合端は、第１の歯列を備えていてもよい。さらに、拡張リングの第２の端は、第１の歯列に直交して係合するように構成された第２の歯列を備えていてもよい。この構成によって、操作端にトルクを加えることによって、拡張リングを回転させ、これによって、第２のネジ捕捉部材および第２の椎弓根係合部材を第１のネジ捕捉部材および第１の椎弓根係合部材に対して移動させることになる。さらに、脊椎固定装置は、複数の椎弓根係合延長部を追加的に備えていてもよい。複数の椎弓根係合延長部は、第１および第２の椎弓根係合部材から延在していてもよい。
【００１４】
加えて、複数の椎弓根係合延長部の少なくとも１つは、椎弓根骨を観察するために、該延長部を貫通する窓を備えていてもよい。さらに、第１および第２の椎弓根係合部材は、複数の椎弓根係合延長部間に配置された複数の鋸歯を備えていてもよい。さらに、脊椎固定装置は、固定具を係止するための少なくとも１つの第１の係止リングおよび少なくとも１つの第２の係止リングをさらに備えていてもよい。少なくとも１つの第１の係止リングは、第１の椎弓根係合部材の第１の通路内に配置されていてもよい。少なくとも１つの第２の係止リングは、第２の椎弓根係合部材の第２の通路内に配置されていてもよい。係止リングは、分割リングであってもよい。さらに、少なくとも１つのネジ付き延長部は、第２のネジ付き捕捉部材に多軸運動するように取り付けられていてもよい。
【００１５】
本発明の他の実施形態では、椎体を融合するための方法は、固定部材の第１の係合部材を第１の椎体の椎弓根に取り付け、脊椎固定部材の第２の係合部材を第２の椎体の椎弓根に取り付けるステップを含んでいる。第１の係合部材は、拡張リングに係合された第１の延長部を備えている。第２の係合部材は、拡張リングに係合された第２の延長部を備えている。本方法は、ネジを第１および第２の係合部材を通して第１および第２の椎体のそれぞれの椎弓根に挿入するステップをさらに含んでいる。加えて、本方法は、拡張リングを第１の方向に回転させ、これによって、第１および第２の椎体を伸張させるステップを含んでいる。さらに、本方法は、拡張リングを第２の方向に回転させ、これによって、第１および第２の椎体を圧縮させるステップを含んでいる。
【００１６】
加えて、本方法は、椎間移植片を第１および第２の椎体間に移植するステップを含んでいてもよく、伸張させるために回転させるステップは、移植の前に行われ、圧縮するために回転させるステップは、このステップの後に行われるようになっていてもよい。さらに、本方法は、拡張リングを工具に係合させ、拡張リングを回転させるように、工具を作動させるステップをさらに含んでいてもよい。
【００１７】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、添付の請求項および添付の図面に関連させれば、さらによく理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】後方固定アセンブリの前方斜視図である。
【図２】図１の後方固定アセンブリの分解斜視図である。
【図３】図１の後方固定アセンブリの側面図である。
【図４】図１の後方固定アセンブリの後方斜視図である。
【図５】線Ａ−Ａに沿った図１の後方固定アセンブリの断面図である。
【図６】後方固定アセンブリに係合しているドライバーの斜視図である。
【図７Ａ】椎体の椎弓根に固定された２つの後方固定アセンブリの後面図である。
【図７Ｂ】椎体の椎弓根に固定された後方固定アセンブリの側面図である。
【図７Ｃ】椎体の椎弓根に固定された後方固定アセンブリの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図４は、本発明の実施形態による後方固定アセンブリ１０を示している。後方固定アセンブリ１０は、概して、第１のネジ捕捉要素４０、第２のネジ捕捉要素５０、および拡張リング６０を備えている。後方固定アセンブリ１０は、どのような生体適合性材料、例えば、チタンおよびステンレス鋼から作製されてもよい。
【００２０】
図示されているように、第１のネジ捕捉要素４０は、円筒部４３、連結延長部４１、および少なくとも２つのバネアーム拡張部４２ａ，４２ｂを備えている。円筒部４３は、椎体の一部、例えば、椎弓根への接続を可能にするネジを受け入れるための内部通路４６を有している。内部通路４６は、以下に述べるように、椎弓根係合装置２０の一部を回転可能に受け入れるように構成されているとよい。連結延長部４１は、円筒部４３から外方にかつ円筒部４３の長軸に対して略直交して延在している。連結延長部４１は、中空内部および側壁を有する環状構造であるとよい。少なくとも２つのバネアーム延長部４２ａ，４２ｂは、連結延長部４１から延在し、以下に述べるように、ネジ付き延長部５１の一部を受け入れるように湾曲しているとよい。バネアーム延長部４２ａ，４２ｂは、互いに向き合う方の運動を可能にする距離だけ、概して、分離している。バネアーム延長部４２ａ，４２ｂの各々の一端は、フランジ４５ａ，４５ｂを備えているとよい。さらに、バネアーム延長部４２ａ，４２ｂは、以下に述べるように、拡張リング６０への接続を容易にすると共に、ネジ付き延長部５１の受入れを容易にするために、テーパが付されているとよい。一実施形態では、バネアーム延長部４２ａ，４２ｂおよび連結延長部４１は、バネアーム延長部４２ａ，４２ｂを連結延長部４１によって片持ち支持する一体部品として作製されていてもよい。この片持ち支持の特徴およびバネアーム延長部４２ａ，４２ｂを互いに分離する空間によって、バネアーム延長部４２ａ，４２ｂは、バネに似た作用を有することが可能になる。
【００２１】
（図示されていない）一実施形態では、第１のネジ捕捉要素４０は、多レベル脊椎固定に適するように構成されてもよい。換言すれば、後方固定アセンブリ１０は、少なくとも１つの相互接続装置を利用して、２つ以上の椎体レベルの伸張、圧縮、および固定を可能にするように構成されてもよい。この実施形態では、第１のネジ捕捉要素４０は、ほぼ互いに反対の方向において円筒部４３から外方に延在する２つの連結延長部４１を備えているとよい。さらに、各連結延長部４１は、各連結延長部４１から延在する少なくとも２つのバネアーム延長部４２ａ，４２ｂを備えているとよい。この構成は、装置１０の作製において、患者の要求に適応する融通性をオペレータにもたらすことになる。
【００２２】
第２のネジ捕捉要素５０は、概して、円筒部５２およびネジ付き延長部５１を備えている。円筒部は、椎弓根への接続を可能にするネジを受け入れるための内部通路５３を有している。内部通路５３は、以下に述べるように、椎弓根係合装置２０の一部を受け入れるように構成されているとよい。ネジ付き延長部５１は、円筒部５２から外方に延在している。
【００２３】
一実施形態では、ネジ付き部５１は、円筒部の長軸に対して直交して延在しているとよい。他の実施形態は、ネジ付き延長部５１の角度に対して種々の選択枝をもたらす全体システムを備えていてもよい。例えば、キットは、（完全に移植されたときに、所望の前湾角度をもたらすために、円筒部の長軸に対して０°から２０°の範囲内において傾斜した）ネジ付き延長部５１を有するいくつかの第２のネジ捕捉要素５０を備えていてもよい。さらに、このキットは、１つの連結延長部４１を備えるいくつかの第１のネジ捕捉要素４０と、２つの連結延長部４１を備えるいくつかの第１のネジ捕捉要素４０と、を備えていてもよい。他の実施形態では、ネジ付き延長部５１は、多軸式運動を可能にする円筒部、例えば、係止可能なボール／ソケット構成に取外し可能に接続されるようになっていてもよい。これらの多重角度の選択肢は、外科医に所望の前湾角度の設定における融通性をもたらすことになる。
【００２４】
他の実施形態（図示せず）では、第２のネジ捕捉要素５０は、多レベル脊椎固定に適するように構成されてもよい。この実施形態では、第２のネジ捕捉要素５０は、ほぼ互いに反対の方向において、円筒部５２から外方に延在する２つのネジ付き延長部５１を備えているとよい。さらに、この実施形態は、もし単一のネジ付き延長部５１を備える第２のネジ捕捉要素５０が、前述のように、キットに含まれているなら、多重角度選択肢をもたらすようになっているとよい。この構成は、オペレータに装置の作製において患者の要求に適合する融通性をもたらすことになる。
【００２５】
さらに他の実施形態（図示せず）では、第１および第２のネジ捕捉特徴部４０，５０のいずれかまたは両方がオフセット特徴部を有していてもよい。このオフセット特徴部によって、患者の生体特徴により容易に適応するために、第１および第２の捕捉特徴部４０，５０のいずれかが、脊椎に固定されたとき、他方に対してより前方、より内方、またはより外方に着座することが可能になる。
【００２６】
第１のネジ捕捉要素４０および第２のネジ捕捉要素５０は、いずれも、椎弓根係合装置２０も備えているとよい。椎弓根係合装置２０は、貫通する内部通路２５を有しており、長い延長部２１、短い延長部２２、鋸歯２４、および係止リング７０も備えている。内部通路２５は、略円筒状である。しかし、内部通路２５の一部は、係止リング７０を受け入れるように構成された不均一断面を有しているとよい。椎弓根係合装置２０の一端は、前述したように、第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０に回転可能に係合するように構成されている。長い延長部２１および短い延長部２２は、椎弓根係合装置２０の他端から延在しており、椎体の一部、例えば、椎弓根に係合するための口に似た構造を形成するように略互いに向き合って位置している。長い延長部２１は、椎弓根の上側の一部を覆って該部分に係合するように構成されており、短い延長部２２は、椎弓根の下側の一部を覆って該部分に係合するように構成されている。鋸歯２４は、椎体に固定して係合するのを助長するために、長い延長部と短い延長部との間に配置されている。一実施形態では、長い延長部２１は、窓２３を備えているとよい。この窓２３は、椎弓根係合装置２０が椎弓根に適切に着座することを確実にするために視認性を高めるものである。
【００２７】
椎弓根係合装置２０は、手術が行われる脊椎に沿った箇所に依存して、種々の大きさおよび形状を有しているとよい。例えば、長い延長部２１および短い延長部２２は、Ｌ３およびＬ４に用いられる場合、Ｌ５およびＳ１に用いられる場合の大きさおよび長さと異なる大きさおよび長さを有しているとよい。さらに、システムは、患者集団に対して実質的な適合性をもたらす多数の幾何学的に異なる形態を備えることができる。加えて、椎弓根係合装置２０は、ＭＲＩまたはＣＴスキャンから収集されたデータを用いることによって、個々の患者の生体構造に合わせて特別に作製されてもよい。
【００２８】
係止リング７０は、拡張および収縮をもたらすために、その周囲に沿った一部において分割されているリングである。トルク印加装置に係合するために、一連の溝がリングの内面に沿って配置されているとよい。図示されているように、係止リング７０は、不均一断面部内において椎弓根係合装置２０の内部通路２５内に回転可能に配置されている。断面の不均一によって、係止リング７０は、回転するときに収縮し、これによって、係止リング７０を閉鎖し、そのさらなる回転を拘束することになる。
【００２９】
一実施形態では、椎弓根係合装置２０の一部は、第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０内に配置されている。椎弓根係合装置２０のこの回転能力によって、椎弓根への最適な着座が容易になる。この回転可能な接続は、第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０の内部通路４６，５３内の溝に係合する椎弓根係合装置２０の外面に沿って延在する隆起によって、達成されることになる。
【００３０】
椎弓根係合装置２０と第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０は、回転可能に構成された別体の要素として本明細書に記載されているが、これらの要素は、一体化されてもよいことが見込まれている。このような実施形態では、椎弓根係合装置２０および第２のネジ捕捉装置は、１つの一体装置であるとよく、他の椎弓根係合装置２０および第１のネジ捕捉要素４０は、他の一体装置であるとよい。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、拡張リング６０は、雌ネジが切られた一端と、周囲に沿って歯６１の列を備えている他端とを備えているとよい。拡張リングは、図５に示されているように、内面に沿って、フランジ４５ａ，４５ｂに係合するための幾何学的形状を有しているとよい。
【００３２】
装置１０の組立時に、第１のネジ捕捉要素４０のバネアーム延長部４２ａ，４２ｂが、フランジ４５ａ，４５ｂが拡張リング６０の内部形状に係合するまで、拡張リング６０の歯端内に挿入される。バネに似た作用によって、フランジ４５ａ，４５ｂは、適所にしっかりと着座することになる。これによって、第１のネジ捕捉要素４０に対する拡張リング６０の回転が可能になる一方、第１のネジ捕捉要素４０に対する拡張リング６０の直線運動が阻止されることになる。連結延長部４１は、好ましくは、拡張リングの歯を露出させるために、側壁に開口４４を有している。この露出によって、トルクを拡張リング６０に加えるために、トルク印加装置、例えば、図６に示されているようなドライバー８０を歯６１に係合させることができる。
【００３３】
ネジ付き延長部５１が拡張リング６０のネジ付き端内にねじ込まれる。いったんネジ付き延長部５１が拡張リング６０内おいてある距離にわたって進むと、ネジ付き延長部５１は、バネアーム延長部４２ａ，４２ｂ間の開領域内に移動し、これによって、図５に示されているように、フランジ４５ａ，４５ｂが拡張リング６０の内部形状から離脱するのが阻止されることになる。ネジ付き延長部５１、拡張リング６０、およびバネアーム延長部４２ａ，４２ｂの間のこの構成によって、歯６１を介して拡張リング６０に加えられたトルクが（トルクの方向に依存して）、第２のネジ捕捉要素５０を第１のネジ捕捉要素４０に対してより近づく方またはより離れる方に移動させ、これによって、アセンブリ１０に取り付けられた椎体９０の圧縮および伸張をもたらすことになる。
【００３４】
多レベル脊椎伸張、圧縮、および固定が望まれる後方固定アセンブリ１０の例示的な一実施形態では、単一の連結延長部４１を備える第１のネジ捕捉要素４０は、２つの連結延長部４１を備える第１のネジ捕捉要素４０によって置き換えられる。この実施形態では、拡張リング６０および第１のネジ捕捉要素４０は、前述したように、各連結延長部４１に組み合わされる。この構成は、２レベルの固定または３椎体に対するものである。３つ以上のレベルが望まれる場合、単一のネジ付き延長部５１を備える第２のネジ捕捉要素５０の１つが、２つのネジ付き延長部５１を備える第２のネジ捕捉要素５０によって置き換えられるとよい。従って、融合される椎体のレベルの数に依存して、単一の連結延長部４１またはネジ付き延長部５１をそれぞれ備える第１または第２のネジ捕捉要素４０，５０が後方固定装置１０の両端に設けられ、それらの間に、２つの連結延長部４１および２つのネジ付き延長部５１をそれぞれ備える一連の代替的ネジ捕捉要素４０，５０が配置されるとよい。
【００３５】
図７Ａ〜図７Ｃは、椎体の椎弓根に固定して係合された状態にある後方固定アセンブリを示している。後方固定アセンブリの椎弓根への係合は、ＰＬＩＦ，ＴＬＩＦ，ＬＬＩＦ，およびＡＬＩＦを含む多くの脊椎椎体間手術によって達成される。ここでは、経椎間孔アプローチを適用し、椎体９０の単一レベルを融合する例について説明する。棘突起の片側において、錐が上椎体９１および下椎体９２のそれぞれの椎弓根にハンマーによって打ち込まれる。次いで、錐によって作られた圧痕がドリルによって穿孔される。次いで、穿孔された孔内にワイヤが通され、それぞれのワイヤの周りに沿って、第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０が送られる。第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０の椎弓根係合装置２０は、最初、長い延長部２１をそれぞれの椎弓根の上側に合わせて、椎弓根に着座される。椎弓根係合装置２０は、長い延長部２１および短い延長部２２を椎弓根の形状に対して適切に方向付けるために、必要に応じて、回転されるとよい。ガイド孔を有するネジが、第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０のそれぞれを通る各ワイヤの周りに沿って送られる。ガイド孔を有するネジは、該ネジを所望のトルクによって椎弓根にねじ込むことによって、完全に着座されるとよい。ネジが完全に着座位置までねじ込まれると、椎弓根係合装置２０の鋸歯が骨に係合され、椎体９１，９２のそれぞれにしっかりと取り付けられる。いったんネジが完全に着座されたなら、トルク印加装置を介して、トルクが係止リング７０に加えられるとよい。各係止リング７０が回転すると、椎弓根係合装置の不均一断面が係止リング７０を（ガイド孔を有する）ネジにクランプさせ、これによって、ネジが適所に係止され、ネジの後退が阻止される。次いで、ドライバー８０が、図６に示されているように、歯６１に連結係合され、かつ回転され、これによって、拡張リング６０を回転させ、椎体の伸張をもたらすことになる。
【００３６】
次いで、外科医は、棘突起の反対側の椎間腔を前処理し、骨グラフトを含む椎間移植片を椎間腔内に挿入する。骨グラフトは、自家骨、他家骨、ＤＢＭ、ＢＭＰ、またはどのような周知の生物学的薬剤の組合せであってもよい。次いで、ドライバー８０を反対方向に回転させ、これによって、拡張リング６０を反対方向に回転させ、その結果、椎間移植片および生物学的薬剤の圧縮がもたらされる。また、この圧縮によって、外科医は、脊椎の個々のレベルに対して所望の前湾角を正確に設定することが可能になる。この角度の達成は、前述したように、傾斜したネジ付き延長部５１を有する第２のネジ捕捉要素５０を用いることによって、さらに容易になる。さらに、ウォルフの法則に従って、圧縮が骨成長を刺激することになる。
【００３７】
いったん前湾の角度が設定されたなら、外科医は、棘突起の（椎間板の前処理がなされた側と同じ）側の椎弓根に他の後方固定アセンブリ１０を固定する。これは、錐によって圧痕を付け、該圧痕を穿孔し、穿孔された孔にワイヤを通し、第１および第２のネジ捕捉装置４０，５０およびガイド孔を有するネジをワイヤの周りに沿って椎弓根に案内し、第１および第２のネジ捕捉特徴部４０，５０を着座させ、これによって、内部固定および移植を達成することによって、第１の固定におけるのと同じステップを行うことによって達成される。
【００３８】
ＰＬＩＦ手術に用いられる方法の一例では、外科医は、図７Ａに示されているように、椎間腔の前処理の前に、棘突起の両側に後方固定アセンブリ１０を完全に着座させてもよい。従って、後方アプローチを用いて、融合のレベルを特定した後、外科医は、錐を棘突起の両側の上椎体９１および下椎体９２の椎弓根にハンマーによって打ち込むことになる。次いで、外科医は、各圧痕を穿孔し、穿孔された孔にワイヤを通す。後方固定アセンブリは、第１および第２のネジ捕捉要素４０，５０を介して、ワイヤの周りに沿って送られる。ガイド孔を有するネジが、ワイヤの周りに沿って案内され、穿孔された孔内にねじ込まれ、これによって、後方固定アセンブリ１０を椎体９０に固定することになる。係止リング７０が、ネジにクランプされる。次いで、スクリュードライバー８０を用いて、図７Ｂに示されているように、各後方固定アセンブリ１０の歯６１に係合させ、拡張リング６０を回転させ、その結果、椎体の伸張がもたらされることになる。次いで、外科医は、それぞれの後方固定アセンブリ１０と棘突起との間の椎間腔を前処理する。椎間移植片の移植の後、ネジドライバー８０が、拡張リング６０を回転させて、移植片を圧縮することになる。いったん移植および付随的な固定が達成されたなら、患者の手術部位が閉じられることになる。
【００３９】
ＡＬＩＦ手術では、椎間腔が前処理され、まず、前方アプローチによって移植されることになる。次いで、患者が反転され、錐、ドリル、ワイヤ、を用いる同じステップによって、後方固定アセンブリ１０が棘突起の各側の椎弓根に取り付けられ、第１および第２の捕捉特徴部が着座されることになる。
【００４０】
後方固定アセンブリ１０は、他の用途、例えば、脊柱側湾の矯正手術に用いられてもよい。脊柱側湾に用いられる方法では、最初の手術が後方固定アセンブリ１０を設置することによって行われ、次いで、以下の手順が行われるとよい。すなわち、外科医は、椎間腔をさらに拡張または収縮させるために、ドライバー８０を用いて、拡張リング６０を回転させことになる。このようにして、時間の経過に伴って、脊椎の不適切な湾曲が矯正されることになる。
【００４１】
前述の使用方法では、後方固定アセンブリ１０は、第１のネジ捕捉要素４０が第２のネジ捕捉要素５０の上または下に配向されるように、椎体９０に固定されるようになっている。換言すれば、図７Ａおよび図７Ｂに示されているように、第１のネジ捕捉要素４０は、上椎体９１に固定され、第２のネジ捕捉要素５０は、下椎体９２に固定されるようになっている。逆に、第２のネジ捕捉特徴部５０が上椎体９１に固定され、第１のネジ捕捉要素４０が下椎体９２に固定されてもよい（この配向は、図示されていない）。従って、後方固定アセンブリ１０の配向は、その伸張、圧縮、固定の能力を変更することなく、１８０°反転されてもよい。
【００４２】
本発明をここでは特定の実施形態を参照して説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理および用途の単なる例示にすぎないことを理解されたい。従って、多くの修正が例示的な実施形態に対してなされてもよいこと、および添付の請求項に記載されている本発明の精神および範囲から逸脱することなく、他の構成が考案されてもよいことを理解されたい。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【外国語明細書】
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