(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨アンカー装置（１）であって、
骨に係止するための軸（３）および頭部（４）を備えるアンカー要素（２）と、
上端部（５１）および底端部（５２）、ロッド（２０）を受けるための凹部（５６）、上端部（５１）から底端部（５２）の方向に延在する同軸ボア（５３）、ならびに、底端部（５２）付近で頭部（４）を受けるための座部（５４）を備える受け部（５）と、
ボア（５３）内で移動可能な圧力要素（６）と、
頭部（４）と圧力要素（６）との間に配置され高分子材料でできた要素（８）とを含み、
頭部（４）は、受け部（５）に対して回動可能であり、圧力要素（６）を介して頭部（４）に圧力を加えることによって角度をなして固定することができ、
圧力要素（６）は第１の位置を取ることができ、前記第１の位置では、圧力要素（６）が要素（８）を介して頭部（４）に予荷重力を加えて、頭部（４）が、ロックされる前に摩擦によって或る角度位置で維持されるように、要素（８）と圧力要素（６）とが直接接触しており、
前記要素（８）は閉じられたリングであり、前記頭部（４）または前記圧力要素（６）は、要素（８）を収容することができる形状の溝（４１）を備える、骨アンカー装置（１）。
【請求項２】
圧力要素（６）は、頭部（４）がロックされるように頭部（４）を押圧する第２の位置を取ることができる、請求項１に記載の骨アンカー装置（１）。
【請求項３】
頭部（４）は球形であり、自由端を有し、溝（４１）は、頭部（４）のうち自由端に向かう方向で最大直径を有する部分の上方の位置にある、請求項１に記載の骨アンカー装置（１）。
【請求項４】
圧力要素（６）が第１の位置にある場合、要素（８）と圧力要素（６）との間で摩擦嵌合が達成されるように、要素（８）が環状溝（４１）から突き出る大きさを有する、請求項１から３のいずれかに記載の骨アンカー装置（１）。
【請求項５】
要素（８）はエラストマー材料でできている、請求項１から４のいずれかに記載の骨アンカー装置（１）。
【請求項６】
要素（８）の断面は、変形していない状態では実質的に円形である、請求項１から５のいずれかに記載の骨アンカー装置（１）。
【請求項７】
ロッド（２０）を固定するための固定要素（７）が設けられる、請求項１から６のいずれかに記載の骨アンカー装置（１）。
【請求項８】
前記環状溝（４１）は、前記軸（３）の中心軸に垂直な平面に沿って環状に延びる、請求項３に記載の骨アンカー装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨または堆骨に安定化ロッドを係止するための骨アンカー装置に関する。骨アンカー装置は、アンカー要素と、骨アンカー要素の頭部を受け、アンカー要素に接続される安定化ロッドを受けるための受け部とを含む。アンカー要素は、受け部に回動可能に接続され、受け部に配置される圧力要素を介して頭部に圧力を加えることによって角度をなして固定することができる。頭部は、閉リングを収容する凹部を含む。この閉リングは、圧力要素が、受け部内で、頭部をロックしてしまうことなくリングを介して摩擦によってこの頭部を締め付けるような位置を取ることができるように、頭部および圧力要素と協働するよう構成される。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ２００４／０２６７２６４Ａ１は、多軸固定装置を開示する。多軸骨ねじは係合部材を含む。当該係合部材は、球形の頭部と受け部材との間に十分な摩擦をもたらすよう適合され、これにより、球形の頭部が受け部材内でロックされる前に、軸を所望の角度方向に維持することが可能となる。係合部材は、たとえば、頭部のまわりにある開いたスナップリングによって実現されるか、圧縮キャップに設けられて球形の頭部と摩擦によって係合するばね部材によって実現されるか、または、圧縮キャップに設けられたスロットによって実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ２００４／０２６７２６４Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２００８／０２６９８０９Ａ１
【特許文献３】ＷＯ／２００９／１３２１１０Ａ１
【特許文献４】ＵＳ２００６／０１７３４５６Ａ１
【特許文献５】ＵＳ７，８６７，２５８Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、手術中の取り扱いの改善が可能であり、かつ、費用効率良く単純な態様で製造することのできる骨アンカー装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の骨アンカー装置によって解決される。さらなる展開例が従属請求項に記載される。
【発明の効果】
【０００６】
骨アンカー装置によれば、頭部をロックすることなく、頭部を受け部に対して所望の角度位置で一時的に締め付けることができる。これにより、受け部を調整可能な角度位置で保持することが可能となる。この位置で、圧力要素がリングを介して頭部に予荷重を加える。この場合、頭部はロックされないが、その自由な回動が摩擦によって防止される。頭部が一時的に締め付けられると、受け部をロッドに位置合わせしたり、ロッドを挿入したりすることが容易になる。また、ロッドが既に受け部に挿入されていれば、受け部内で頭部を十分に緩めなくてもロッドを調整することができる。最後に、圧力要素を頭部に押当てて、頭部をその所望の部分にロックすることができる。
【０００７】
加えて、骨アンカー装置は、単純設計されたほんのわずかの部品しか備えていない。
さらに、既に製造された骨アンカー装置の頭部は、この発明に従ったシステムへと容易に改良することができる。頭部のまわりの溝と、この溝によって収容される閉リングとを設けるだけでよい。
【０００８】
骨アンカー装置の部品は、順次、低価格で製造することができる。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面によって実施例の記載から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】骨アンカー装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１の骨アンカー装置を組立てられた状態で示す図である。
【図３ａ】骨アンカー要素を示す斜視図である。
【図３ｂ】ねじの中心軸を含む面に沿った骨アンカー要素の断面図である。
【図３ｃ】骨アンカー要素を示す上面図である。
【図４ａ】リングを示す斜視図である。
【図４ｂ】リングを示す側面図である。
【図４ｃ】リングを示す断面図である。
【図４ｄ】リングを示す上面図である。
【図５ａ】頭部を最終的にロックする前の、組立てられた状態の骨アンカー装置を示す断面図である。
【図５ｂ】図５ａの拡大部分を示す図である。
【図６ａ】骨アンカー要素およびリングを示す分解断面図である。
【図６ｂ】骨アンカー要素およびリングを組立てられた状態で示す断面図である。
【図６ｃ】図６ｂの拡大部分を示す図である。
【図６ｄ】骨アンカー要素、リングおよび圧力要素を組立てられた状態で示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１、図２および図５ａに示される第１の実施例に従った多軸骨アンカー装置１は、ねじ軸３および頭部４を有するねじ部材２の形状をした骨アンカー要素２を含む。頭部４の自由端には、ねじ軸３を骨に挿入するための工具（図示せず）と係合させる工具凹部４ａを備える。骨アンカー装置１はさらに、ロッド２０にねじ部材２を接続するための受け部５を含む。圧力要素６は頭部４の上の受け部５に配置される。ロッド２０を受け部５に固定し、頭部４に圧力を加えるために、ロック装置、たとえば受け部５と協働する内ねじ７、が設けられる。
【００１１】
図３ａ、図３ｂおよび図３ｃに図示のとおり、頭部４は球台の形状であり、平坦な自由端と、この平坦な自由端に工具凹部４ａとを有する。環状溝４１は、自由端に向かう方向で最大直径を有する部分の上方の位置にある。図６ａから分かるように、環状溝４１の断面は、開いている側部を有する実質的に台形である。環状溝４１はリング８を収容する役割を果たす。環状溝４１の底は、ねじ部材２の中心線と実質的に同軸である。環状溝４１の底の端縁には丸みを付けることができる。頭部４の自由端は平坦な形状とは異なる形状であってもよい。
【００１２】
受け部５は実質的に円筒形の１片の部品であり、上端部５１および底端部５２を有する。上端部５１から底端部５２に延在する通路は、同軸のボア５３と、その後に続きねじ部材２の頭部４を受けるための座部５４とによって形成される。座部５４は、底端部５２に開口部５５を有し、そこを通ってねじ部材２の軸３が延在する。座部５４は、球状に形成されているように図示されるが、先細になっていてもよく、または、受け部５に対して回動可能となるように頭部４を受けることができるのであれば他の如何なる形状であってもよい。上端部５１には実質的にＵ字型の凹部５６が設けられており、これにより、ロッド２０を受けるためのチャネルの側壁をなす２本の自由な脚部５７および５８が形成されている。内ねじ７と協働するための雌ねじ５９が脚部に設けられる。
【００１３】
受け部５はさらに、上端部５１からの距離よりも短い距離だけ底端部５２から離れた箇所に、圧着穴を形成する２つの止まり穴５００ａ、５００ｂを備える。これらの止まり穴５００ａ、５００ｂは、以下に記載する態様で圧着するために、外面から延在し、同軸ボア５３の内壁から距離を空けた位置まで延びている。止まり穴５００ａ、５００ｂは、互いから１８０°オフセットして設けられ、Ｕ字型の凹部５６によって形成されるチャネルに対して９０°で配置される。止まり穴５００ａ、５００ｂは、同軸ボア５３のボア軸に対して垂直に位置合わせされている。受け部５のうち、止まり穴５００ａ、５００ｂの閉じられた端部と同軸ボア５３との間に位置する部分は、変形可能な部分として構成される。
【００１４】
圧力要素６は一部品に形成される。これは実質的に円筒形の構造を有し、受け部５のボア５３内で軸方向に移動できるような外径を有する。圧力要素６は上端部６１および底端部６２を有する。圧力要素６が受け部５に挿入されると、底端部６２はねじ要素２の頭部４に面する。上端部６１にはＵ字型の凹部６４が設けられ、これにより、２本の自由な脚部６５および６６が形成されて、ロッド２０を受けるためのチャネルが形成される。さらに、圧力要素６は、工具（図示せず）でねじ頭部４にアクセスするための同軸ボア６７を含む。図１および図２に図示のとおり、圧力要素６は、受け部５のＵ字型の凹部５６と圧力要素６のＵ字型の凹部６４とが位置合わせされるように受け部５に配置される固体の部材である。
【００１５】
圧力要素６は、受け部５の圧着穴５００ａ、５００ｂに対応する２つの圧着穴を含む。この場合、圧着した後、圧力要素６は、回転方向に位置合わせされた位置であって、圧力要素６が頭部４にわずかな予荷重を加えることのできる軸方向位置で、保持される。
【００１６】
図４ａから図４ｄはリング８を示す。図４ｃに図示のとおり、リング８は閉じられており、変形していない状態では実質的に円形の断面を有する。リング８は、弾性変形可能なプラスチック材料、たとえば生体適合性のあるエラストマーでできている。エラストマーとして、たとえば、ＵＨＭＷＰＥ（Ultra-high-molecular-weight polyethylene：超高分子量ポリエチレン）、シリコン、ＰＣＵ、ＳＩＢＳ、またはそれらの組合せを用いることができる。骨アンカー装置１の他の部分は、身体適合性のある材料、たとえばチタンなどの身体適合性のある金属、たとえばニチノールなどの身体適合性のある金属合金、もしくは、たとえばＰＥＥＫなどの身体適合性のあるプラスチック材料、またはそれらの組合せから製造される。
【００１７】
リング８は、このリングが環状溝４１に挿入されても実質的に変形せず、環状溝４１からわずかに突出るような大きさにされる。環状溝４１の断面が台形であるので、環状溝４１は、圧力要素６によってリング８に荷重が加えられたときにリング８が変形するための空間を提供する。
【００１８】
図５ａに示されるように組立てられた状態では、頭部４は座部５４に位置し、圧力要素６は頭部４の上に配置される。圧力要素６の自由な脚部６５および６６は、ロッドが挿入されてチャネルの底に載ったときに自由な脚部６５および６６がロッド２０の上方には延在しないような高さを有するよう構成される。図５ａおよび図５ｂに図示される圧力要素６は、圧着穴５００ａ、５００ｂ、６００ａ、６００ｂを介して圧着することにより圧力要素６と受け部５とを接続することによって規定される第１の位置を取ることができる。この場合、リング８と圧力要素６とは、圧力要素６がリング８を介して頭部４に予荷重力を加え、これにより、頭部４がロックされる前に摩擦によって或る角度位置で維持されるように、協働する。この力は、内ねじ７、ロッド２０、圧力要素６およびリング８を介して頭部４に加えられる。実質的に円形の断面を有するリング８は、その断面がこの第１の位置では実質的に楕円形になるように変形する。この変形により、リング８が圧力要素６に対して反力を加え、これにより、頭部４が角度位置で維持される。この位置は、摩擦力に打勝つような力をねじ部材２に加えることによって調整することができる。圧力要素６はまた、内ねじ７を捩じ込むことによって頭部４がロックされる第２の位置を取ることができる。さらに、圧力要素６は、頭部４が自由に回動することのできる第３の位置を取ることができる。これらの位置では、圧力要素６はリング８と実質的に摩擦接触しない。リング８の大きさおよび環状溝４１の大きさを選択することによって、所望の摩擦力を達成することができる。
【００１９】
図６ａ〜図６ｄは、骨アンカー要素２のアセンブリを示す。リング８は、図６ｂおよび図６ｃに図示のとおり、骨アンカー要素２の頭部４に装着され、環状溝４１に収容される。図６ｄは、圧力要素６が搭載されている骨アンカー要素２を示す。圧力要素６を軸３の方向に下方へ移動させると、頭部４が摩擦によって角度位置で維持される。
【００２０】
使用時には、まず、骨アンカー装置１は予め組立てられた状態で設けられる。この状態では、圧力要素６は、頭部４が摩擦によって一時的に締め付けられている第１の位置にある。通常、複数個の骨アンカー装置１が必要である。次いで、ねじ部材２が骨または堆骨に捩込まれる。次いで、各々の受け部５がロッド２０を挿入するための正確な向きになるまで、締め付け力に打勝つような力を加えることによって受け部５を回動させる。一時的に締め付けているために、受け部５はこの角度位置で保持される。骨アンカー装置１を接続するロッド２０が挿入され、内ねじ７が締められると、圧力要素６が下方へと移動して頭部４をロックし、これにより、受け部５に対するねじ部材２の角度位置が固定される。次いで、ロッド２０が内ねじ７によって固定される。
【００２１】
アンカー要素については、あらゆる種類のアンカー要素を用いることができ、受け部と組合わせることができる。これらのアンカー要素は、たとえば、長さや直径の異なるねじ、中空ねじ（cannulated screws）、さまざまなねじ形状を有するねじ、釘などである。頭部と軸とは、互いに接続可能な別個の部品であってもよい。
【００２２】
さまざまな種類の受け部を、特にこのようなさまざまなロック装置と用いることもできる。たとえば、ロッドおよび頭部を同時にロックする内ねじなどの１部品からなるロック装置の代わりに、外ねじおよび内ねじを備えた２部品からなるロック装置を用いることもできる。この場合、圧力要素は、脚部がロッドの上方に延在しているＵ字型の凹部を有する。２部品からなるロック装置では、頭部およびロッドを独立して固定することができる。さらに、外側ナット、外側キャップ、バヨネット式ロック装置なども可能である。受け部の形状は、図示される実施例に限定されない。たとえば、受け部は、ねじ部材の一方側への回動角度をより大きくすることができるように非対称な端部分を有していてもよい。
【００２３】
変形例においては、環状溝は、頭部にではなく、リングを収容するための受け部の内壁に設けられる。リングと頭部とは、圧力要素がリングを介して頭部に予荷重力を加えて、頭部４が、ロックされる前に摩擦によって或る角度位置で維持されるように、協働する。
【００２４】
さらなる変形例においては、たとえばＰＥＥＫなどの可撓性のない材料でできたリングが設けられる。このようなリングは、摩擦接触を確実にするために頭部の表面に比べてわずかに大きい寸法を有していればよい。さらに、リングの断面はまた、実質的に楕円形、長方形などであってもよく、または、リングの円周に応じて異なっていてもよい。
【００２５】
また、単一のリングを用いる代わりに、頭部または圧力要素の環状溝に配置される１つまたはいくつかの可撓性のある要素を用いることもできる。これらの要素またはリングの断面もそれぞれ異なっていてもよい。
【００２６】
さらなる変形例においては、受け部は、底端部からねじ要素を差込むことを可能にするよう構成される。
【符号の説明】
【００２７】
１  骨アンカー装置、２  骨アンカー要素、３  ねじ軸、４  頭部、５  受け部、６  圧力要素、７  内ねじ。
【図１】
0005917905.tif 000002
【図２】
0005917905.tif 000003
【図３ａ】
0005917905.tif 000004
【図３ｂ】
0005917905.tif 000005
【図３ｃ】
0005917905.tif 000006
【図４ａ】
0005917905.tif 000007
【図４ｂ】
0005917905.tif 000008
【図４ｃ】
0005917905.tif 000009
【図４ｄ】
0005917905.tif 000010
【図５ａ】
0005917905.tif 000011
【図５ｂ】
0005917905.tif 000012
【図６ａ】
0005917905.tif 000013
【図６ｂ】
0005917905.tif 000014
【図６ｃ】
0005917905.tif 000015
【図６ｄ】
0005917905.tif 000016