(57)【要約】      （修正有）【課題】旋回角度を増大することができ、より多くの種類の応用に使用することができる多軸骨固定装置を提供する。【解決手段】多軸骨固定装置は、頭部３とシャンク２とを備える骨固定要素１を含み、頭部は最大直径Ｅを有する部分を備え、ロッド１００を受け、このロッドを骨固定要素に連結させるための受け部５を含み、受け部５は、頂端５ａおよび底端５ｂと、第１長手方向軸と同軸の第１通路および第２長手方向軸と同軸の第２通路５６とを含み、第１長手方向軸と第２長手方向軸とは交差し、第１通路は底端５ｂに向かって開放する座部６２を含み、座部は、頭部が座部に対して旋回することを可能にするように構成され、頭部が任意方向および各任意方向の反対方向に沿って旋回するときに、座部６２は、頭部の旋回に対して実質的に対称的であり、頭部３は、底端から座部６２に挿入可能である。【選択図】図１
2014023929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多軸骨固定装置であって、
頭部（３）とシャンク（２）とを備える骨固定要素（１）と、
ロッド（１００）を受け、このロッドを前記骨固定要素に連結させるための受け部（５；５′；５００）とを含み、
前記受け部（５；５′；５００）は、頂端（５ａ）および底端（５ｂ）と、第１長手方向軸（５１ａ）と同軸の第１通路（５１）および第２長手方向軸（５６ａ）と同軸の第２通路（５６）とを含み、前記第１長手方向軸と第２長手方向軸とは交差し、
前記第１通路（５１）は前記底端（５ｂ）に向かって開放する座部（６２，６３；９２）を含み、前記座部は、前記頭部が座部に対して旋回することを可能にするように構成され、
前記頭部（３）は、前記底端から前記座部（６２，６３；９２）に挿入可能である、多軸骨固定装置。
【請求項２】
前記頭部が任意方向および各任意方向の反対方向に沿って旋回するときに、前記座部（６２，６３；９２）は、前記頭部の旋回に対して実質的に対称的である、請求項１に記載の多軸骨固定装置。
【請求項３】
前記第１通路（５１）は前記底端（５ｂ）から前記頂端（５ａ）に向かって延在し、前記第２通路（５６）は前記頂端（５ａ）から前記底端（５ｂ）に向かって延在する、請求項１または２に記載の多軸骨固定装置。
【請求項４】
前記第１通路（５１）と前記第２通路（５６）とは、互いに連通する、請求項１から３のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項５】
前記受け部（５；５′；５００）はさらに、前記ロッドを受けるためのチャネルを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項６】
前記チャネルは、前記頂端（５ａ）に隣接する、実質的にＵ字形の凹部（５９；１０２）により形成される、請求項５に記載の多軸骨固定装置。
【請求項７】
前記座部（６２，６３；９２）は、前記頭部（３）の少なくとも一部を取囲むことにより前記頭部をクランプする圧縮性壁（６２，６５；８３ａ）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項８】
前記座部（６２，６３；９２）は、前記底端（５ｂ）に向かって開放するスリット（６５；９３）を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項９】
前記頭部（３）は、球の最大直径（Ｅ）を含む球形外表面部を有し、
前記座部（６２，６３；９２）は、前記最大直径を含む前記頭部の少なくとも前記外表面部と係合するように構成されて実質的に凹形の凹面部（６３；９２）を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１０】
前記受け部（５；５′；５００）と係合することができ、前記受け部の位置を前記固定要素（１）に対してロックするためのロッキング要素（７）をさらに含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１１】
前記ロッキング要素（７）は、前記受け部と前記固定要素とを互いにさらなる相対運動をしないようにロックするために、前記ロッド（１００）を前記受け部（５；５′；５００）の前記底端（５ｂ）に向かって押付けることにより前記固定要素の前記頭部（３）を前記座部（６２，６３；９２）にクランプする、請求項１０に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１２】
前記受け部（５００）は、前記第１および第２通路の両方を画定する単一の内表面を有し、前記座部（９２）は、前記第１通路（５１）の内壁部により画定される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１３】
前記座部（９２）の周囲を取囲み、かつ前記底端（５ｂ）に向かって移動して前記頭部（３）を前記座部にロックすることができる外側ロッキングリング（８）が設けられる、請求項１２に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１４】
前記ロッド（１００）が前記受け部に収容されているとき、前記ロッキングリング（８）は前記ロッドと係合することができる、請求項１３に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１５】
前記座部（６２，６３）は、前記第１通路（５１）に設けられた別体の圧縮部材（６）に設けられる、請求項１から１１のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１６】
前記圧縮部材（６）は、前記頭部（３）の上方から前記頭部の少なくとも一部を覆うように構成される、請求項１５に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１７】
前記圧縮部材（６）は、止め部（５５ａ）に当接するまで、前記第１通路の中で前記頂端（５ａ）に向かって移動可能である、請求項１５または１６に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１８】
前記第１通路（５１）は、前記頭部（３）が挿入されるときに前記圧縮部材が広がることを可能にするために拡大した直径を有する部分（５４）を含む、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項１９】
前記受け部（５，５′）は、前記底端（５ｂ）において、前記頭部の最大直径（Ｅ）よりも大きい直径を有する開口（５２）を含む、請求項１から１８のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項２０】
前記受け部（５；５′；５００）と前記座部（６２，６３；９２）は、前記骨固定要素が前記座部の中で前記第１長手方向軸に対して対称的に旋回することを可能にするように構成される、請求項１から１９のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項２１】
前記ロッド（１００）が前記受け部に収容されるときに、前記第２長手方向軸（５６ａ）が前記ロッドの軸と垂直になる、請求項１から２０のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方側への旋回角度が他方側への旋回角度より大きい多軸骨固定装置に関する。この多軸骨固定装置は、頭部とシャンクとを備える骨固定要素と、ロッドを受け、このロッドを骨固定要素に連結させるための受け部とを含む。この受け部は、各々が長手方向軸と同軸の２つの通路を有する。２つの通路の長手方向軸は、互いに交差する。通路のうちの一方は、頭部が旋回することを可能にするように構成された座部を含む。頭部は、受け部の底端から座部に挿入可能である。
【背景技術】
【０００２】
一方側への旋回角度が大きくされた多軸骨固定装置は、ＵＳ６，７３６，８２０Ｂ２により知られる。この骨固定装置は、受け部に旋回可能に支持されたねじ部材を含む。受け部は、開放している第１ボアおよび第１ボアと反対側の末端上の第２ボアを有する。第１ボアの底部に、頭部用の座部が設けられている。ねじ部材が少なくとも一方側へ、増大された角度で旋回することができるように、第２ボアの自由端の境界を限定する縁部が、第１ボアの軸から見て非対称的な構造を有する。第２ボアは、ねじ部材のねじ山部より大きく、頭部より小さい直径を有する。
【０００３】
増大された旋回角度を有する別の多軸骨固定装置は、ＵＳ６，９７４，４６０Ｂ２により知られる。この骨固定装置は、内表面を有する連結要素を含む。この内表面は、第１長手方向軸と同軸の第１ボアと、第２長手方向軸と同軸の第２ボアとを画定する。第２長手方向軸は第１長手方向軸と交差する。連結要素は、下端に隣接する部分において、骨固定要素の頭部用の座部を有する。
【０００４】
上述した多軸骨固定装置は、骨固定要素が受け部の頂端から受け部に挿入される頂端装入多軸固定装置である。
【０００５】
底端装入多軸固定装置は、ＵＳ２０１１／０２７６０９８Ａ１により知られる。この多軸固定装置は、ロッド受け部と、頭部受け部と、頭部受け部を圧縮することにより頭部をクランプし最終的に頭部をロックするように構成された外側ロッキングリングとを含む。固定要素は受け部の底端から受け部に挿入可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ６，７３６，８２０Ｂ２
【特許文献２】ＵＳ６，９７４，４６０Ｂ２
【特許文献３】ＵＳ２０１１／０２７６０９８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、旋回角度を増大することができ、より多くの種類の応用に使用することができる多軸骨固定装置を提供することである。
【０００８】
この目的は、請求項１に記載の多軸骨固定装置によって達成される。さらなる展開例は従属請求項に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係る多軸骨固定装置は、受け部の底端から骨固定要素を受け部に挿入することができる底端装入多軸骨固定装置である。よって、モジュールシステムとして提供することが可能になる。一実施形態として、骨固定装置を、内側圧縮部材とともに予め組立られた受け部および受け部と別体の１つまたは複数の異なる骨固定要素として、製造業者から供給してもよい。別の実施形態として、骨固定装置を、外側ロッキングリングとともに予め組立られた受け部および受け部と別体の１つまたは複数の異なる骨固定要素として、製造業者から供給してもよい。したがって、異なる直径、ねじ形および／またはその他のさまざまな異なる特徴を有するシャンクを備えるさまざまな骨固定要素を、特定の臨床状況における実際の臨床需要に応じて受け部と組合わせることができる。よって、外科医またはその他の施術者に、インプラント手術においてより多様なまたはより広範な選択肢が与えられる。
【００１０】
さらに、このモジュール性により、在庫コストを低減することができる。
本発明の多軸骨固定装置は、一方側への旋回角度が他方側への旋回角度より大きい、すなわち、優先角度設計を有する。本発明の多軸骨固定装置において、受け部の底端に設けられた開口部から骨固定要素を引出すのに必要な引出し力は、優先角度設計を有しない比較用の多軸骨固定装置の引出し力に相当するか、少なくともそれ以上である。したがって、本発明の骨固定装置は、外側塊の固定を必要とする応用、たとえば頚椎に特に適している。
【００１１】
優先角度設計を有しない骨固定装置に比べて、本発明の多軸骨固定装置は追加の部品を必要としない。したがって、本発明の多軸骨固定装置は、高さおよび直径の面で寸法を低減することができ、よって小型の骨装置を必要とする応用、たとえば頚椎手術または小児科応用、外傷、骨外科ための最小侵襲応用における最小切開のような分野に特に適している。
【００１２】
さらなる特徴および利点は、添付の図面によって実施形態の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る多軸骨固定装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１の多軸骨固定装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図３】図１の多軸骨固定装置の受け部を示す斜視図である。
【図４】図３の受け部を底面から示す他の斜視図である。
【図５】図３の受け部を示す上面図である。
【図６】受け部を図５のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図７】第１実施形態に係る多軸骨固定装置の圧縮部材を上面から示す斜視図である。
【図８】図７の圧縮部材を底面から示す他の斜視図である。
【図９】図７の圧縮部材を示す上面図である。
【図１０】圧縮部材を図９のＢ−Ｂ線に沿って示す断面図である。
【図１１】第１実施形態に従って、圧縮部材と骨固定要素とを受け部に取付けるステップを図５のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図１２】第１実施形態に従って、圧縮部材と骨固定要素を受け部に取付けるステップを図５のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図１３】第１実施形態に従って、圧縮部材と骨固定要素を受け部に取付けるステップを図５のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図１４】第１実施形態に従って、圧縮部材と骨固定要素を受け部に取付けるステップを図５のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図１５】組立てられた状態において、骨固定要素と受け部とが第１方向に沿って最大旋回角度で互いに旋回されている多軸骨固定装置を図５に示された受け部のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図１６】組立てられた状態において、骨固定要素と受け部とが第１方向と逆方向の第２方向に沿って最大旋回角度で互いに旋回されている多軸骨固定装置を図５に示された受け部のＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図１７】変形された第１実施形態に係る受け部を示す斜視図である。
【図１８】ロッド軸と垂直でありかつロッドを受けるためのチャネルの中点を通る平面に沿って図１７の受け部を示す断面図である。
【図１９】変形された第１実施形態に従って、圧縮部材を受け部に取付けるステップを示す断面図である。
【図２０】変形された第１実施形態に従って、圧縮部材を受け部に取付けるステップを示す断面図である。
【図２１】変形された第１実施形態に従って、圧縮部材を受け部に取付けるステップを示す断面図である。
【図２２】第２実施形態に係る多軸骨固定装置を示す分解斜視図である。
【図２３】図２２の多軸骨固定装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図２４】第２実施形態に係る多軸骨固定装置の受け部を示す斜視図である。
【図２５】第２実施形態に係る受け部を底面から示す他の斜視図である。
【図２６】第２実施形態に係る受け部を示す上面図である。
【図２７】第２実施形態に係る受け部を図２６のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図２８】第２実施形態に係る多軸骨固定装置のロッキングリングを示す斜視図である。
【図２９】図２８のロッキングリングを底面から示す他の斜視図である。
【図３０】図２８のロッキングリングを示す側面図である。
【図３１】図２８のロッキングリングを示す上面図である。
【図３２】図３１のＤ−Ｄ線に沿ってロッキングリングを示す断面図である。
【図３３】第２実施形態に係る多軸骨固定装置を組立てるステップを図２６のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図３４】第２実施形態に係る多軸骨固定装置を組立てるステップを図２６のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図３５】第２実施形態に係る多軸骨固定装置を組立てるステップを図２６のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図３６】第２実施形態に係る多軸骨固定装置を組立てるステップを図２６のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図３７】組立てられた状態において、骨固定要素と受け部とが第１方向に沿って最大旋回角度で互いに旋回されている第２実施形態の多軸骨固定装置を示す断面図である。
【図３８】組立てられた状態において、骨固定要素と受け部とが第１方向と逆方向の第２方向に沿って最大旋回角度で互いに旋回されている第２実施形態の多軸骨固定装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および図２に示されるように、第１実施形態に係る多軸骨固定装置は、ねじシャフト２および球欠形状の頭部３を有する骨ねじの形状をした骨固定要素１を含む。頭部３は、工具と係合するための凹部４を有する。球欠形状の頭部３は、頭部の最大直径Ｅを含む部分を有してもよい。骨固定装置はさらに、ロッド１００を受け、ロッド１００を骨固定要素１に連結させるための受け部５を含む。受け部５には、頭部３に圧力を加えるための圧縮部材６が配置されている。さらに、ロッド１００を締め付けて固定し、かつ、頭部を受け部にロックするための、たとえば内ねじ７の形状をしたロッキング要素が設けられる。
【００１５】
さらに図３〜図６を参照して、受け部５は、頂端５ａと底端５ｂとを有する。受け部の外表面は、頂端５ａに隣接する部分で、実質的に円筒形であり、底端５ｂに隣接するテーパ表面部５０ｂまで延在する。第１長手方向軸５１ａと同軸の第１通路５１が、底端５ｂから頂端５ａに向かって延在する。第２長手方向軸５６ａと同軸の第２通路５６が、頂端５ａから底端５ｂに向かって延在する。特に図５および図６からわかるように、第１通路５１と第２通路５６とは、互いに連通する。第１長手方向軸５１ａと第２長手方向軸５６ａとは、角度αを成しながら、受け部５の内部の一箇所で交差する。このような設計によって、底端５ｂは第１平面５１ｂを画定し、頂端５ａは第２平面５６ｂを画定し、かつ、第１平面５１ｂと第２平面５６ｂとは交差する。第１長手方向軸５１ａと第２長手方向軸５６ａとの間に成された角度αは、約５°〜約２０°の間にあってもよく、たとえば約１５°であってもよい。
【００１６】
以下、上記通路についてより詳細に説明する。第１通路５１は、底端５ｂにおいて、頭部３の最大直径Ｅよりも大きい直径を有する開口５２を形成する。第１通路５１は、底端５ｂに隣接する部分で、底端５ｂに向かって細くなるテーパ部５３を含む。テーパ部５３に続いて、テーパ部５３の内径より大きい内径を有する拡大部５４が形成され、その中で圧縮部材６が広がることができる空間を与える。拡大部５４に続いて、拡大部５４より小さい直径を有する円筒形部５５が形成される。円筒形部５５の端部が、圧縮部材６の上への動きを制限する止め部５５ａを形成する。
【００１７】
第２通路５６は、頂端５ａに隣接する部分で、内ねじ７のねじ山と協働する雌ねじ山を有する部分５７を含む。ねじ山部５７に続いて、ねじ山部５７および第１通路の円筒形部５５に比べて小さい内径を有する部分５８が設けられ、それによって止め部５５ａが形成される。さらに、頂端５ａに隣接する部分で、底端５ｂの方向に沿って底端５ｂ内に延在し、実質的にＵ字形の凹部５９が形成される。Ｕ字形凹部５９によって、ロッド１００を受けるチャネルが形成される。このチャネルの軸Ｌが第２長手方向軸５６ａと垂直になるように延在する。
【００１８】
受け部５はさらに、Ｕ字形凹部５９により形成されたチャネルの両側の端部で、チャネル軸Ｌ方向で受け部５の外径を減少する傾斜切込み１０５を有してもよい。さらに、チャネルの両側の端部でチャネルの両側壁に工具係合凹部１０６を形成してもよい。チャネル軸Ｌと第２長手方向軸５６ａとは、平面を画定する。第１長手方向軸５１ａは、前述平面に対して角度をもって延びる。すなわち、この平面と交差する。したがって、骨固定要素の旋回角度から見ると、チャネル軸Ｌ、すなわちロッド軸を横断する非対称が見られる。
【００１９】
さらに図７〜図１０を参照して、圧縮部材６は、頂端６ａと底端６ｂとを有する。頂端６ａに隣接する部分で、実質的に円筒形の部分６１が設けられる。この円筒形部６１は、頂端６ａ上に平坦表面を有し、かつ、第１通路５１の円筒形部５５の内径よりわずかに小さい外径を有する。それによって、円筒形部６１が第１通路の円筒形部５５に合致し、第１長手方向軸５１ａの軸方向に沿って円筒形部５５の中に入ることができる。
【００２０】
円筒形部６１に続いて、圧縮部材６は、円筒形部６１に隣接する箇所で円筒形部６１に対して凹んでいる帽状部６２を有する。この帽状部６２は、中空内部６３を画定する。中空内部６３は、骨固定要素１の頭部３用の座部を形成する。中空内部６３は、頭部３の球形と合致する実質的に球形を有する。圧縮部材の第２端部６ｂは、頭部３を挿入するための開口６４を有する。帽状部６２の外壁は、球形の第１部分６２ａと、開口６４に隣接しテーパされた第２部分６２ｂとを含む。圧縮部材のテーパ部６２ｂは、受け部５の第１通路５１のテーパ部５３と協働する。圧縮部材の帽状部６２はさらに、複数のスリット６５を含む。これらのスリット６５は、開口６４の縁端から帽状部を通って円筒形部６１から一定の距離の場所まで延在する。圧縮部材を径方向で広げるまたは圧縮することを可能にするために、スリットの各末端５６ａが円形形状をを有してもよく、さもなければスリット６５の寸法より拡大されてもよい。中空内部６３の寸法ならびにスリット６５の個数および寸法は、頭部３が挿入されているときに帽状部６２の壁が頭部３に嵌込まれる程度の可撓性を有するように、構成される。圧縮部材の帽状部６２により形成された座部は、頭部が圧縮部材の中心軸に対して対称的に旋回することを可能にする。
【００２１】
圧縮部材６を下方開口５２から第１通路５１に挿入するときに、帽状部６２が圧縮されることができるので、帽状部６２の最大外径を底端５ｂにおける受け部５の下方開口５２の内径よりわずかに小さくしてもよい。圧縮部材６が受け部５の第１通路５１に挿入され、かつ、頂端６ａが受け部５の止め部５５ａに接触するときに、第２末端６ｂが受け部５の第１通路５１のテーパ部５３の上方に位置して（図１３、図１４）帽状部６２が径方向で広がることを可能にするように、圧縮部材６の軸方向長さが構成される。圧縮部材が頭部の旋回に対して対称的であるため、圧縮部材を回転しないように固定する必要がない。
【００２２】
さらに、圧縮部材６は、工具がねじ頭部３にアクセスすることを可能にするための同軸ボア６６を有する。
【００２３】
内ねじ７は、第２通路５６に設けられた内ねじ山に対応するねじ山を有する。好ましくは、チャネルの壁が広がるのを防ぐねじ山の形状を使用する。このようなねじ山の形状は、たとえば平ねじ山、負角ねじ山（negative angle thread）、または鋸歯状ねじ山であってもよい。
【００２４】
前述したすべての部品は、生体適合性材料、たとえば、ステンレスまたはチタンのような生体適合性のある金属、たとえばニチノールのような生体適合性のある金属合金、または、たとえばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：polyetheretherketone）のような生体適合性のあるプラスチック材料から作られる。これらの部品は、同じ材料または異なる材料で構成されてもよい。
【００２５】
以下、図１１〜図１４を参照して、骨固定装置を組立てるステップを説明する。図１１および図１２に示されるように、まず、底端５ｂから開口５２を通して圧縮部材６を受け部５の第１通路５１に導入する。圧縮部材の帽状部６２が第１通路のテーパ部５３を通過するときに、帽状部６２が軽く圧縮される。圧縮部材がさらに、第１通路５１の中で受け部の第１末端５ａに向かって上方へ、円筒形部５５の止め部５５ａに接触するまで移動される。この位置では、圧縮部材６の底端６ｂは、第１通路５１のテーパ部５３の上方に位置し、かつ、帽状部６２の径方向広がり空間を形成する拡大部５４内に位置する。
【００２６】
圧縮部材６が止め部５５ａにおいて最上位置にあるとき、骨固定要素１の頭部３が底端５ｂにおける下方開口５２を通して受け部５の第１通路５１に挿入される。頭部３が圧縮部材６の下方開口６４を通って中空内部６３に進入すると、帽状部６２が径方向に広がり、よって、図１３に示されるように頭部３を挿入することができるようになる。頭部３が中空内部６３に進入した状況において、帽状部６２のテーパされた外表面部６２ｂが頭部３の最大直径Ｅにおいて頭部３を取囲む。
【００２７】
以下、図１５および図１６を参照して、多軸骨固定装置の使用を説明する。受け部５は、圧縮部材６が第１通路５１に挿入され、予め組立てられた状態で供給されてもよい。骨固定要素の頭部３を受け部５とともに組立てた後、骨固定要素が骨または椎骨に挿入される。一般的には、少なくとも２つの骨固定装置がロッドにより連結され、使用される。骨固定要素が骨または椎骨に挿入された後、受け部を骨固定要素に対して旋回させることにより、受け部がロッドの挿入を可能にするように整列される。圧縮部材の外側テーパ部６２ｂが第１通路のテーパ部５３と係合するように圧縮部材を下方へ移動すると、角度位置が頭部と帽状部６２との間の摩擦により仮保持される。ロッドが挿入された後、内ねじ７が挿入されて堅く締められる。それにより、圧縮部材がさらに下方へ移動させられ、頭部の周りで圧縮され、頭部とロッドをロックする。
【００２８】
図１５からわかるように、組立てられた状態において、第２長手方向軸５６ａに対する第１最大旋回角β１が、骨固定要素１のシャンク２と受け部の下方底端５ｂとが一方の方向において接触することにより画定される。
【００２９】
図１６からわかるように、第２長手方向軸５６ａに対する第２最大旋回角β２が、骨固定要素１のシャンク２と受け部の下方底端５ｂとが反対方向に接触することにより画定される。第１最大旋回角β１は、第２最大旋回角β２より大きい。受け部５に対する骨固定要素１の旋回は、第１長手方向軸５１ａに対して対称的であるのに対し、第２長手方向軸５６ａに対して非対称的であるため、チャネル軸Ｌおよびロッドに対しても非対称的である。
【００３０】
圧縮部材６により形成された頭部３の座部が頭部の旋回に対して対称的であるので、増大された旋回角度を有しない比較用の多軸骨固定装置に比べて、頭部を引出す力が低減されていない。
【００３１】
このような多軸骨固定装置は、一方側またはその反対側のみにおいて旋回角度が大きいことが必要とされる応用、たとえば頚椎手術に特に有用である。
【００３２】
図１７〜図２１は、多軸骨固定装置に係る第１実施形態の変形例を示している。変形された第１実施形態は、受け部の形状という点でと第１実施形態と異なり、すべての他の部品が第１実施形態と同じまたはかなり類似している。受け部５′は、圧縮部材の円筒形部６１の外径より大きい直径を有する第２通路５６′を備える。第２通路５６′は、第１通路の円筒形部５５の中まで延在する。したがって、特に図１８によりわかるように、第２通路５６′の内径は、頂端５ａからの圧縮部材の導入を可能にするような大きさにされている。
【００３３】
受け部５′と内側圧縮部材６とを組立てるステップは図１９〜図２１に示される。図１９に示すように、圧縮部材６を、開口６４により示され、受け部５′の底端５ｂに向かう向きで第１通路５６′に導入する。圧縮部材６が第１通路５１の円筒形部５５に達したところで、図２０でわかるように、圧縮部材６が第１通路５１の円筒形部５７と係合することができるように、圧縮部材６を傾けて第１長手方向軸５１ａと整列させる。図２１に示すように、圧縮部材６を、そのテーパされた外表面部６２ｂが受け部５′のテーパ部５３と係合するまでさらに下方へ移動する。他のステップは、第１実施形態と同じである。
【００３４】
さらに変形された実施形態において、横ピン（図示せず）が受け部に設けられ、圧縮部材が第１通路の所定位置に達すと、圧縮部材と協働して圧縮部材を傾けないように固定してもよい。
【００３５】
代わりに、この変形された第１実施形態において、圧縮部材６が受け部５′の底端５ｂから挿入されてもよい。
【００３６】
以下、図２２〜図３８を参照して、多軸骨固定装置の第２実施形態を説明する。特に図２２および図２３により示されるように、第２実施形態に係る多軸骨固定装置と第１実施形態に係る多軸骨固定装置との違いは、内側圧縮部材の代わりに、受け部５００の一部を圧縮することにより頭部をクランプし受け部の中にロックするように構成された外側ロッキングリング８が使用されることである。第１実施形態の対応する部分の機能または設計と同一の第２実施形態のすべての部分は、同一の参照符号が付され、その説明は繰返さない。
【００３７】
受け部５００は、底端５ｂに隣接する第１部分９と頂端５ａに隣接する第２部分１０とを含む。第１部分９は、第１長手方向軸５１ａと同軸の第１通路５１を有する。第２部分１０は、第２長手方向軸５６ａと同軸の第２通路５６を有する。第１実施形態と同様に、第１および第２長手方向軸は交差して角度αを形成する。底端５ｂにより画定された平面５５ｂは、頂端５ａにより画定された平面５６ｂに対して傾斜しており、したがって２つの平面は交差する。
【００３８】
第１部分９は、底端５ｂにおいて、頭部３を挿入することができるような直径を有する開口９１を備える。第１通路５１は、底端５ｂから距離を置いて頭部受け部分９２を有する。この頭部受け部分９２は、頭部の一部の形状と合致する球欠形状を有する。頭部受け部分９２は、頭部３が中で旋回することを可能にする座部を形成する。さらに、頭部受け部分９２は、横方向に骨固定装置の頭部３を取囲むように構成され、よって頭部３の最大直径Ｅを覆う。
【００３９】
頭部受け部分９２には、複数のスリット９３が設けられ、第２端部５ｂまで開放する。これらのスリット９３は頭部受け部分９２に可撓性を与える。したがって、頭部受け部分９２は、頭部３が挿入されるときに広がることができ、圧縮されるときに頭部３をクランプし最終的に摩擦によって頭部をロックすることができる。スリット９３の個数と大きさは、頭部受け部分９２の所望の可撓性により決められる。
【００４０】
特に図２７からわかるように、頭部受け部分は第１長手方向軸５１ａに対して回転対称になっている。より詳しくは、頭部３が頭部受け部分９２に挿入されると、頭部３が第１長手方向軸５１ａに対して一方向に最大旋回角度で旋回することができるとともに、その反対方向に同一の最大旋回角度で旋回することができる。
【００４１】
頭部受け部分９２に続いて、第１通路５１はさらに、底端５ｂからある距離まで延在する円筒形部９４を含む。頭部受け部分９２の可撓性を増強するため、少なくとも一部のスリット９３が円筒形部９４内に延在してもよい。
【００４２】
受け部５００の第１部分９の外表面は、いくつかの部分を含む。底端５ｂの隣りに、円筒形部９５が設けられる。円筒形部９５に続いて、周方向に延在する下方溝９６が設けられる。下方溝９６の隣りに、外側へカーブしまたは円錐形に広がり、底端５ｂに向かって増加する直径を有する部分９７が設けられる。外側へカーブする部分９７の隣りにまたはある距離を置いて、第１長手方向軸５１ａに対して対称的である円筒形部９８が設けられる。円筒形部９８の外径は、外側へカーブする部分９７の外径より大きい。円筒形部９８の下向き表面がロッキングリング８を止めるための止め部９８ａを形成する。円筒形部９８の隣りに、周方向に延在する上方溝９９が設けられロッキングリング８の一部と係合する。上方溝９９は上壁を有し、その上壁はロッキングリングを止めるための止め部９９ａを形成する。
【００４３】
受け部５００の第２部分１０は、第２通路５６を含む。この第２通路５６は、頂端５ａに隣接する雌ねじ山部１０１からなる。さらに、第２部分１０は、頂端５ａから底端５ｂに向かって第１通路５１の中に進入するまで延在する、実質的にＵ字形の凹部１０２を含む。したがって、Ｕ字形凹部１０２の底部は、第１通路５１の中空円筒形部９４の中に達する。
【００４４】
第２部分１０の外表面は実質的に円筒形であり、第２部分１０と第１部分９との間の移行部としての小さなテーパ部１０３に引継がれてもよい。さらに図２４〜図２６からわかるように、第１部分９の円筒形部９８には、Ｕ字形凹部１０２により形成されたチャネルの両端部に切欠き１１が設けられる。
【００４５】
以下、図２８〜図３２を参照して、ロッキングリング８を説明する。ロッキングリング８は、上端８ａと下端８ｂを有する。取付けられた状態において、上端８ａは受け部５００の頂端５ａの方向に向けられ、下端８ｂは受け部５００の底端５ｂの方向に向けられる。下端８ｂの近傍に、内表面８１ａを有する第１部分８１が設けられる。この第１部分８１は、受け部５００の外側へカーブする部分９７と協働して、頭部受け部分９２を圧縮する。第１部分８１の外表面が、外側底端の直径を縮小するようにテーパされてもよい。第１部分８１の大きさを、たとえばテーパされた内表面８１ａが頭部受け部分９２の外側へカーブする部分９７と係合して頭部受け部分９２に圧縮力を加えることができるようにしてもよい。また、ロッキングリング８の第１部分８１の内表面８１ａをロッキングリングの中心に向かう湾曲を有するように湾曲してもよい。
【００４６】
下端８ｂにおいて、ロッキングリング８は、ロッキングリング８の他の部分の内径より小さい内径を有する内側へ突出する縁８２を含む。この内側へ突出する縁８２は、受け部５００の下方溝９６と係合するように構成される。
【００４７】
ロッキングリング８はさらに、スリット８４により互いに隔てられた上方へ延在する壁部８３ａを有する。これらの上方へ延在する壁部８３ａはロッキングリング８の内周肩８５の外周に配置され、ロッキングリングの上端部に可撓性を与える。スリットの個数および大きさならびに壁部８３ａの厚さは、所望の可撓性が得られるように構成される。壁部８３ａの自由端において、係合部８３ｂが設けられる。これらの係合部８３ｂは、受け部５００の外表面に設けられた上方溝９９と係合する形状にされている。
【００４８】
ロッキングリング８が図３４に示される第１位置に配置されるときに、頭部受け部分９２がロッキングリング８の中で広がって頭部３の挿入を可能にするように、ロッキングリング８の大きさを受け部５００の第１部分９に合わせて定めてもよい。
【００４９】
径方向で互いに対向する２つの突起８６がロッキングリング８の可撓性壁部８３ａの間に形成される。図３４および図３５に示されるように、ロッキングリング８が頭部３がまだロックされない位置にあるときに、突起８６は、切欠き１１の中に延在し、かつ、Ｕ字形凹部１０２の上方に突出する高さを有する。これらの突起の自由端表面８６ａは凹面である。たとえば、ロッド１００と接触する２つの線を与えるように、自由端表面８６ａを実質的にＶ字形にしてもよい。
【００５０】
ロッキングリング８は、突起８６がＵ字形凹部１０２に位置する（たとえば、整列される）ように、受け部５００の第１部分９の周りに配置される。そうすると、突起８６は、ロッド１００が挿入されないときにロッキングリング８の回転を防ぐ。
【００５１】
頭部受け部分９２の可撓性および大きさは、底端部５ｂからロッキングリングを第１部分９に組付けることを可能にする。
【００５２】
図３３〜図３６を参照して、多軸骨固定装置を組立てるステップを説明する。図３３に示される第１ステップにおいて、可撓性壁部８３ａを上端５ａに向けながら、底端部５ｂからロッキングリング８を受け部５００の第１部分９に取付ける。ロッキングリング８を取付けるときに、頭部受け部分９２が少し圧縮される。図３４に示されるように、ロッキングリング８を、内周肩８５が第１部分９の円筒形部９８の外表面の下方表面９８ａに接触するまで上方へ移動させる。このとき、可撓性壁部８３ａはまだ上方溝９９と係合していない。突起８６は、切欠き１１内まで延在し、かつ、Ｕ字形凹部１０２の上方に突出する。内側へ突出する縁８２が下方溝９６と係合しているので、ロッキングリング８がこの位置で仮保持される。
【００５３】
図３５に示されるように、ロッキングリング８が上記位置にあるときに、骨固定要素１の頭部３を第１部分９の頭部受け部分９２内に挿入することができる。
【００５４】
次のステップ（図示せず）において、ロッキングリング８を、可撓性壁部８３ａが弾性的に上方溝９９に嵌込まれるまで、底端部５ｂに向かって下方へ移動させてもよい。この位置に到着すると、係合部８３ｂの自由上縁が上方溝９９の止め部９０ａに接触し、ロッキングリング８がこの位置から上方へ移動することを阻止する。この構成では、頭部３を下方開口９１から取除くことが防げられる。さらに、この構成では、頭部が摩擦によりクランプされ、一定の角度位置を仮維持することができる。
【００５５】
次のステップにおいて、図３６に示されるように、ロッド１００が突起８６の自由端表面８６ａに接触するまで、ロッド１００を頂端５ａからチャネルに挿入する。第１および第２長手方向軸が互いに傾斜するため、ロッドと自由端表面８６ａとの係合が少し非対称的である。自由端表面８６ａが、たとえばＶ字形断面によって２つの線に沿う接触を与える場合、このような非対称的係合状況でも安全な接触を得ることができる。
【００５６】
内ねじ７が受け部５００内に挿入され堅く締められると、ロッド１００からロッキングリングの突起８６に加えられた力がロッキングリングを下方の最終位置に移動し、そこで頭部受け部９２が圧縮され、頭部３をロックする。
【００５７】
図３７および図３８は組立てられた構造を示している。組立てられた構造において、骨固定要素１は、受け部５００に対して、一方側へ最大旋回角度β１で旋回され（図３７）、反対側へ最大旋回角度β２で旋回される（図３８）。最大旋回角度は、シャンク２が座部の下方部分に当接することにより規定される。受け部５００の第１通路５１が第２通路５６に対して傾斜しているため、図３７の最大旋回角度β１は図３８の最大旋回角度β２より大きい。
【００５８】
この実施形態に対し、変形例も可能である。ロッキングリングは、頭部受け部９２を圧縮する役割を果たすことができる任意の他の形状を有してもよい。突起８６の自由端の表面は平坦であってもよい。代わりに、ロッドがロッキングリングと係合してロッキングリングを下方へ移動することができれば、突起を省略してもよい。第１部分９の外表面とロッキングリングの内表面とは、ロッキングリングが受け部に対して下方へ移動されるときに次第に増加する力によってロッキングリングの圧縮を可能にする他の形状を有してもよい。
【００５９】
上記２つの実施形態に対し、第２長手方向軸に対する第１長手方向軸の向きが前述した向きと異なってもよい。たとえば、第１長手方向軸は、チャネル軸と第２長手方向軸とによって画定された平面に位置してもよい。その結果、骨固定要素の旋回はロッド軸に沿う方向に対して非対称的になる。第１長手方向軸を前述の平面およびチャネル軸に対して鋭角を成すようにしてもよい。
【００６０】
また、頭部が座部の任意方向およびその反対方向に沿って旋回するときに、座部が頭部の旋回に対して実質的に対称的であってもよい。座部の下縁に切欠きを有してもよい。さらに、頭部および座部を、１つの平面または１つ以上の不連続平面のみにおいて対称的旋回ができるようにし、よって骨固定装置が旋回角度に対して単一平面構造を有するように構成してもよい。
【００６１】
上記２つの実施形態に対する変形例はさらに、圧縮部材または頭部受け部に可撓性を与える特殊材料の使用を含み得る。スリットの形成に代えてまたは加えて、このような材料を使用してもよい。
【００６２】
骨固定要素については、さまざまな種類の固定要素を用いることができ、受け部と組合せることができる。これらの骨固定要素は、たとえば、長さや直径の異なるねじ、カニューレねじ、異なるねじ山形状を有するねじ、釘、フックなどである。一部の固定要素については、頭部およびシャフトは、互いに接続可能な別個の部品であってもよい。
【００６３】
外側ナット、外側キャップ、バヨネットロック装置、またはその他のものを含む他の種類のロック装置も可能である。また、頭部およびロッドをそれぞれロックする２つの部品からなるロック装置を用いることも可能である。
【００６４】
なお、上記異なる実施形態の部品を異なる組合わせで互いに組合わせてもよい。
【図１】
2014023929.tif 000003
【図２】
2014023929.tif 000004
【図３】
2014023929.tif 000005
【図４】
2014023929.tif 000006
【図５】
2014023929.tif 000007
【図６】
2014023929.tif 000008
【図７】
2014023929.tif 000009
【図８】
2014023929.tif 000010
【図９】
2014023929.tif 000011
【図１０】
2014023929.tif 000012
【図１１】
2014023929.tif 000013
【図１２】
2014023929.tif 000014
【図１３】
2014023929.tif 000015
【図１４】
2014023929.tif 000016
【図１５】
2014023929.tif 000017
【図１６】
2014023929.tif 000018
【図１７】
2014023929.tif 000019
【図１８】
2014023929.tif 000020
【図１９】
2014023929.tif 000021
【図２０】
2014023929.tif 000022
【図２１】
2014023929.tif 000023
【図２２】
2014023929.tif 000024
【図２３】
2014023929.tif 000025
【図２４】
2014023929.tif 000026
【図２５】
2014023929.tif 000027
【図２６】
2014023929.tif 000028
【図２７】
2014023929.tif 000029
【図２８】
2014023929.tif 000030
【図２９】
2014023929.tif 000031
【図３０】
2014023929.tif 000032
【図３１】
2014023929.tif 000033
【図３２】
2014023929.tif 000034
【図３３】
2014023929.tif 000035
【図３４】
2014023929.tif 000036
【図３５】
2014023929.tif 000037
【図３６】
2014023929.tif 000038
【図３７】
2014023929.tif 000039
【図３８】
2014023929.tif 000040