(57)【要約】  枢動コネクタ（１０）が椎骨要素を縦部材（２８）に結合する。アンカー（１８）が、アンカーの頭部（３２）を本体の空洞（３４）内に配置することによって、本体に枢動自在に取り付けられる。縦ロッドが、これも本体内に配置され、空洞と軸線方向で位置合わせされた通路に挿入される。保持具（１２）が力を加えて、縦ロッドを通路内に維持するが、力はアンカーから隔離することができる。空洞は、本体に対するアンカーの枢動運動に対して様々な抵抗を与える複数のサイズの間で調節可能である。調節は、外科措置前または外科措置中に実行することができる。調節は、様々な構成要素を挿入するか、ねじ要素を回転して、多少の回転干渉を生成することによって実行することができる。
2009524505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタにおいて、
軸部およびアンカー頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具と、
前記空洞内に配置可能であり、第１受け領域を形成する第１着用部材であって、前記第１受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズである、第１着用部材と、
前記空洞内に配置可能であり、第２受け領域を形成する第２着用部材であって、前記第２受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズである、第２着用部材と、を備えており、
前記第１着用部材は、前記第１着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記本体に対する前記アンカーの枢動への第１抵抗を生成し、
前記第２着用部材は、前記第２着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記本体に対する前記アンカーの枢動への第２抵抗を生成し、
前記締結具が前記縦部材を前記通路内に維持している場合に、前記空洞は前記通路から隔離される、コネクタ。
【請求項２】
前記アンカー頭部が外幅を備え、前記着用部材が、前記外幅と接触するように前記空洞内に配置される、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記第１および第２着用部材が異なる材料で構築される、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記第１および第２着用部材が異なるサイズを有する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記第１および第２枢動抵抗の一方を示すマーキングをさらに備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記第１着用部材が、異なる枢動方向では異なる運動抵抗を生成する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタにおいて、
軸部および外幅を有するアンカー頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具と、
前記空洞内に配置可能であり、第１受け領域を有する第１着用部材であって、前記第１受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズであり、かつ前記第１着用部材は、前記空洞内に装着された場合に第１幅を有する、第１着用部材と、
前記空洞内に配置可能であり、第２受け領域を有する第２着用部材であって、前記第２受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズであり、かつ前記第２着用部材は、前記空洞内に装着された場合に第２幅を有する、第２着用部材と、を備えており、
前記頭部の前記外幅と前記第１着用部材の前記第１幅と間の第１差異が、前記頭部の前記外幅と前記第２着用部材の前記第２幅との間の第２差異よりも小さく、
前記締結具が前記縦部材を前記通路内に維持している場合に、前記空洞は前記通路から隔離される、コネクタ。
【請求項８】
前記第１着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記第１受け領域は第１サイズを有して、前記本体に対する前記アンカーの枢動への第１抵抗を生成し、前記第１着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記第２受け領域は第２サイズを有して、前記本体に対する前記アンカーの別の枢動への第２抵抗を生成する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記第１および第２着用部材が異なる外幅を有する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記第１および第２着用部材が異なる肉厚を有する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１１】
前記第１および第２着用部材が異なる内幅を有する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１２】
前記第１および第２着用部材が異なる材料で構築される、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１３】
前記第１着用部材が枢動への第１抵抗を生成し、前記第２着用部材が枢動への異なる第２抵抗を生成する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１４】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタにおいて、
軸部およびアンカー頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具であって、前記縦ロッドを前記通路内に維持するために前記締結具によって、力が加えられ、当該力は、前記アンカーから隔離されている、締結具と、
前記空洞内に含まれる着用部材であって、前記アンカーの前記頭部を収容する受け領域を形成する、着用部材と、
前記受け領域のサイズを調節する調節具であって、前記アンカーが前記本体内で枢動する場合に、前記アンカーの前記頭部に加えられる抵抗の量を制御する、調節具と、を備えるコネクタ。
【請求項１５】
前記本体が側壁を備え、前記調節具が、前記着用部材に接触する前記側壁内の止めねじである、請求項１４に記載のコネクタ。
【請求項１６】
複数の止めねじをさらに備える、請求項１５に記載のコネクタ。
【請求項１７】
前記本体が、外ねじを有する変形可能な側壁を備え、前記調節具が、かみ合うねじを有して、前記受け領域の前記サイズを調節するために前記ねじ上に挿入可能である、請求項１４に記載のコネクタ。
【請求項１８】
前記着用部材が、前記調節具を前記アンカーから隔置するために、前記調節具と前記アンカーとの間に配置される、請求項１４に記載のコネクタ。
【請求項１９】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタであって、
軸部および頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具であって、前記縦ロッドを前記通路内に維持するために前記締結具によって、力が加えられ、当該力は、前記アンカーから隔離されている、締結具と、
前記アンカーが前記本体内で枢動する場合に、前記アンカーの前記頭部に加えられる抵抗の量を制御する調節具であって、第１量の抵抗を加える第１位置と、異なる第２量の抵抗を加える第２位置との間で、前記調節具が選択的に配置可能である、調節具と、を備えるコネクタ。
【請求項２０】
前記本体が側壁を備え、前記調節具が、前記アンカーの前記頭部に加えられる抵抗の量を制御するために回転可能である前記側壁内の止めねじである、請求項１９に記載のコネクタ。
【請求項２１】
複数の止めねじをさらに備える、請求項２０に記載のコネクタ。
【請求項２２】
前記止めねじが、前記アンカーの前記頭部に接触する着用部材に接触する、請求項２０に記載のコネクタ。
【請求項２３】
前記本体が、外ねじを有する変形可能な側壁を備え、前記調節具が、かみ合うねじを有して、前記アンカーの前記頭部に加えられる前記抵抗の量を制御するために、前記ねじ上に挿入可能である、請求項１９に記載のコネクタ。
【請求項２４】
前記調節具を前記アンカーから隔置するために、前記調節具と前記アンカーとの間に着用部材が配置される、請求項１９に記載のコネクタ。
【請求項２５】
椎骨要素を縦部材に接続する方法において、
アンカーの頭部を本体内に配置された空洞内に配置することによって、前記アンカーを本体に枢動自在に取り付ける、ステップと、
前記本体内に配置され、前記空洞と軸線方向に位置合わせされた通路に縦ロッドを挿入するステップと、
前記縦ロッドを前記通路内に維持するために、力を加えるステップであって、前記力が前記アンカーから隔離されている、ステップと、
第１サイズに合わせて前記空洞を調節するステップであって、前記第１サイズが第１抵抗を加えることにより、前記本体に対する前記アンカーの枢動運動に抵抗する、ステップと、
第２サイズに合わせて前記空洞を調節するステップであって、前記第２サイズが第２抵抗を加えることにより、前記本体に対する前記アンカーの枢動運動に抵抗する、ステップと、を含む方法。
【請求項２６】
前記第１サイズに合わせて前記空洞を調節するステップが、第１着用部材を前記空洞に挿入するステップを含み、前記第２サイズに合わせて前記空洞を調節するステップが、第２着用部材を前記空洞に挿入するステップを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１サイズに合わせて前記空洞を調節するステップが、第１干渉部材を前記空洞内に挿入するステップを含み、前記第２サイズに合わせて前記空洞を調節するステップが、第２干渉部材を前記空洞に挿入するステップを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１および第２枢動抵抗の一方を示すマーキングを前記本体上で表示するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
椎骨要素を縦部材に接続する方法において、
アンカーの頭部を本体内に配置された空洞内に配置することによって、前記アンカーを本体に枢動自在に取り付けるステップと、
前記本体内に配置され、前記空洞と軸線方向に位置合わせされた通路に縦ロッドを挿入するステップと、
前記縦ロッドを前記通路内に維持するために力を加えるステップであって、前記力が前記アンカーから隔離される、ステップと、
調節具を第１位置に配置するステップであって、それによって第１サイズに合わせて前記空洞を調節し、前記第１サイズが第１抵抗を加えることにより、前記本体に対する前記アンカーの枢動運動に抵抗する、ステップと、
調節具を第２位置に配置するステップであって、それによって第２サイズに合わせて前記空洞を調節し、前記第２サイズが第２抵抗を加えることにより、前記本体に対する前記アンカーの枢動運動に抵抗する、ステップと、を含む方法。
【請求項３０】
調節具を前記第１および第２位置に配置するステップが、止めねじを回転して前記本体の側壁に入れるステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
調節具を前記第１および第２位置に配置するステップが、ねじ部材を前記本体の側壁上で回転するステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１および第２枢動抵抗の一方を示すマーキングを前記本体上で表示するステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
脊椎ロッドなどの縦部材は、変性椎間板疾患、椎間板ヘルニア、脊柱変形または他の湾曲異常などの脊椎障害、および骨折の外科治療に使用されることが多い。様々なタイプの外科治療が使用される。場合によっては、椎体間の相対的運動を阻止するために、脊椎固定術が示される。他の場合では、椎体間の運動を維持するために、動的インプラントが使用される。いずれのタイプの外科治療でも、椎骨の後方、前方、または側方にかかわらず、２つ以上の椎骨の外側に縦部材を取り付けることができる。他の具体例では、動的インプラントまたは脊椎固定を使用せずに、椎体に縦部材を取り付ける。
【０００２】
縦部材は、脊椎固定手術の後に骨の固定を促進する安定した剛性柱を提供することができる。さらに、縦部材は、損傷または欠陥領域からさらに広い領域にわたって応力を再配向することができる。また、剛性縦部材は、脊椎を適切な位置合わせに回復することができる。場合によっては、可撓性縦部材が適切なことがある。可撓性縦部材は、椎体間構成への負荷を増加させる、骨とグラフトとが癒着している間に、隣接する椎骨要素への応力伝達を減少させる、および全体的に強度と可撓性とを平衡させるなど、他の利点も提供することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、縦部材は剛性クランプ器具を使用して椎骨要素に固定される。これらのクランプ器具は、固定する前に調節可能であるという意味で、多軸性でよい。しかし、いったん固定されると、クランプ器具は所定の位置にロックされる。外科医は、可撓性ロッドシステムを植え込み、枢動点または枢動運動の性質に対する制御の自由度を高めたいと考えている。現在のところ、外科医には、剛性縦部材と可撓性縦部材との選択肢しかなく、これは必ずしも所望の程度の可撓性を提供しない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で開示する図示の実施形態は、椎骨要素を縦部材に結合する枢動コネクタを指向する。アンカーが、アンカーの頭部を本体の空洞内に配置することによって、本体に枢動自在に取り付けられる。本体は通路も含むことができ、これも本内に配置され、空洞と軸線方向に位置合わせされる。通路は、空洞の反対側に配置してもよい。中間区間が通路と空洞を分離することができる。縦部材を通路内に配置することができ、保持具が力を加えて、縦ロッドを通路内に維持する。縦部材に加えられる保持力は、アンカーから隔離することができる。空洞は、本体に対するアンカーの枢動運動に対して様々な抵抗を加える複数のサイズの間で調節可能でよい。調節は、外科措置前または外科措置中に実行することができる。１つまたは複数の実施形態によると、空洞に様々な構成要素を挿入することにより、様々な回転抵抗を達成することができる。１つまたは複数の実施形態によると、本体内または本体上でねじ付き要素を回転させると、多少の回転干渉または回転抵抗を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本明細書で開示する様々な実施形態は、枢動機構、および縦部材を脊椎インプラントに固定する方法に向けられる。複数の椎体間に固定することができる脊椎ロッドなどの様々なタイプの縦部材（長手部材、縦方向部材）が想定される。図１Ａおよび図１Ｂは、仙骨Ｓと椎骨要素Ｖ（つまりＬ５）の間に固定される別のタイプの縦部材１５を示す。１つの実施形態では、縦部材１５は、樹脂またはポリマ化合物などの可撓性部材である。幾つかの可撓性非金属縦部材１５が、ＰＥＥＫおよびＵＨＭＷＰＥなどの材料から構築される。他のタイプの可撓性縦部材１５は、金属質編組構造を含むことができる。１つの実施形態では、縦部材１５は剛性または半剛性であり、例えばステンレス鋼、コバルトクロム、チタン、および形状記憶合金などの金属から構築することができる。さらに、縦部材１５は、直線、曲線、または長さに沿って１つまたは複数の曲線部分を備えることができる。
【０００６】
図１Ａおよび図１Ｂでは、縦部材１５が、本明細書で提供される教示による枢動頭部１０の１つの実施形態で、椎骨要素Ｖに固定される。図示の実施形態では、縦部材１５は、固定部材１２で枢動頭部１０内のサドル１６に固定される。図１Ａおよび図１Ｂに示す固定部材１２は、パチンと外れる駆動部材１４を特徴とする。駆動部材１４は、固定部材１２と一体形成され、これによって外科医は固定部材１２を縦部材１５と接触させて、特定の設置トルクを達成することができる。そのトルクを超えると、駆動部材１４がパチンと外れ、固定部材１２から分離する。この方法で、固定部材１２は、縦部材１５を固定するために所望のクランプ力を提供することができる。
【０００７】
図１Ａは、Ｘのラベルで表示された中心線によって識別された枢動頭部１０の第１方向を示す。対照的に、図１Ｂは、仙骨Ｓと椎骨Ｖとの間の異なる空間関係を表す第２位置を示す。図１Ａと比較すると、図１Ｂの椎骨Ｖは、仙骨Ｓに対する多少の角度および捻り変位を呈する。その結果、枢動頭部１０は、Ｙのラベルで表示された中心線によって識別された第２方向で図示されている。枢動頭部１０は、この回転の一部または全部を提供することができる。図１Ａおよび図１Ｂで提供される図は、椎体Ｖと仙骨Ｓとの間に結合された脊椎インプラントの一部として、枢動頭部１０を図示している。枢動頭部１０は、椎体Ｖのみに結合された構成で使用できることも理解されたい。さらに、椎骨インプラントとは、仙骨、椎体、および頭蓋骨を含む脊椎のいずれかの部分、または全部の部分に結合されるインプラントという意味と解釈することができる。
【０００８】
図２Ａおよび図２Ｂは、アンカー部材１８に結合された枢動頭部１０の例示的な実施形態の斜視図を示す。アンカー部材１８の頭部３２は、枢動頭部１０の基底部分３４に枢動自在に結合される。１つの実施形態では、アンカー部材１８は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように椎骨要素Ｖに挿入するためのねじを備える。１つの実施形態では、アンカー部材１８は椎弓骨ねじである。例示的なサドル（鞍状部材）１６は、内部に縦部材１５が配置されたＵ字形通路を形成する、対向する直立部分で構成される。着座面２４が、Ｕ字形通路の底部を形成する。１つの実施形態では、着座面２４は、サドル１６内に配置された縦部材１５の半径に実質的に一致するように湾曲する。着座面内の開口２６が、アンカー部材１８を椎骨要素Ｖに挿入するために使用される駆動用形体へのアクセスを提供する。
【０００９】
図２Ａでは、Ｘのラベルで表示された中心線に沿ってアンカー部材１８と実質的に位置合わせされた枢動頭部１０が図示されている。図２Ｂでは、枢動頭部１０に対して枢動したアンカー部材１８が図示されている。つまり、アンカー部材１８が、Ｙのラベルで表示された中心線と位置合わせして図示されながら、枢動頭部１０は、Ｘのラベルで表示された中心線となお位置合わせされて図示されている。図２Ｂで達成されたアンカー部材１８に対する枢動頭部１０の枢動変位は、関節機構によって提供され、これは図３に提供された断面図でさらに明瞭に見ることができる。
【００１０】
図３は、異なるタイプの縦部材２８を保持する枢動頭部１０の断面図を示す。この実施形態では、縦部材２８は脊椎ロッドである。脊椎ロッド２８は、固定部材１２でサドル１６内に固定される。図示の実施形態では、固定部材１２は外ねじ付き止めねじであるが、外ねじキャップとナットなどの他のタイプの固定部材を使用してもよい。図示の実施形態では、関節機構４０がサドル１６の下に配置され、全体的に中心軸線Ｘと位置合わせされている。関節機構４０は、枢動頭部１０の基底部分３４内で着用部材（装着部材）３０に枢動自在に結合されたアンカー部材１８のアンカー頭部３２を備える。アンカー頭部３２は、着用部材３０内で枢動するように構成されているので、着用部材３０およびアンカー頭部３２の外面は、耐摩耗性材料で構築することができる。幾つかの適切な例は、硬化金属、炭化チタン、コバルトクロム、ポリマ、およびセラミックを含んでよい。他の実施形態では、耐摩耗性層をアンカー頭部３２および着用部材３０に被覆することができる。１つの実施形態では、着用部材３０は、基底部分３４内に一体形成するか、その一部を形成することができる。１つの実施形態では、着用部材３０は、ＰＭＭＡまたは他の既知の接着剤などの生体適合性接着剤を使用して、基底部分３４に接着することができる。これらの代替実施形態では、アンカー頭部３２と接触している基底部分３４の部分を、耐摩耗性層で被覆することができる。例えば蒸着、浸漬被覆、拡散接合、および電子ビーム溶接を含む被覆プロセスを使用して、以上で示した材料を同様の、または異なる基板に被覆することができる。拡散接合は、広範囲の金属とセラミックの組合せを接合することができる固相接合プロセスである。このプロセスを、様々な継続時間、加圧力、結合温度、および加熱方法で適用することができる。結合は通常、固体相で形成され、放射、誘導、直接または間接的な抵抗加熱によって加えられる熱で、真空または保護雰囲気中で実行することができる。電子ビーム溶接は、高速電子のビームを接合される材料に加える融接プロセスである。工作物は、電子の運動エネルギが衝突して熱に変換されると溶融する。圧力は必ずしも加えられないが、電子ビームの分散を防止するために、溶接は真空中で実行されることが多い。
【００１１】
関節機構４０は、固定部材１２とロッド２８と着座面２４との間に加えられるクランプ力から空間的および機能的に隔離される（図２Ａ、図２Ｂ参照）。つまり、固定部材１２によって加えられる圧縮力が、関節機構４０に伝達されないので、アンカー部材１８は、本明細書で開示される様々な実施形態によって提供される摺動抵抗の影響で、中心軸線線Ｘの周囲で回転する。この方法で、関節機構４０は、固定部材１２から空間的に隔離されるばかりでなく、固定部材１２によって提供される力から物理的にも隔離される。
【００１２】
図４は、例示的なアンカー部材１８のアンカー頭部３２の斜視図を示す。アンカー頭部３２は駆動用形体４２を含み、これによって外科医がアンカー部材１８を椎骨Ｖに取り付けることができる。図示の実施形態では、六角窪みの駆動用形体４２が図示されている。例えばスロット付き、星形、トルクス、および十字形形体を含む他のタイプの駆動用形体４２が適切なこともある。駆動用形体４２は、図２Ａ、図２Ｂおよび図３に示す開口２６を通してアクセスすることができる。
【００１３】
図４に示す実施形態では、アンカー頭部３２は、枢動頭部１０に対するアンカー部材１８の多軸枢動が可能であるように、実質的に球形である。他の実施形態では、アンカー頭部３２は、これより少ない方向で運動できるように、他の形状を有する。例えば、円盤形のアンカー頭部３２が、所望の面内で運動を提供することができる。図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、これらの代替実施形態の幾つかを示す。特に、図５Ａから図５Ｃは、図３に示した断面線Ｘ−Ｘによる上断面図である。図５Ａは、アンカー頭部３２および着用部材３０が前述したように実質的に球形である１つの実施形態を示す。この構成では、枢動頭部１０は、図５Ａに示すように、軸線Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを含む複数の軸線の周囲で枢動することができる。図５Ｂは、アンカー頭部１３２および着用部材１３０が実質的に円盤形である代替的な実施形態を示す。以上で開示したように、この構成では、軸線Ｂの周囲で枢動運動できるが、軸線Ａを含む他の軸線の周囲では枢動運動できない。図５Ｃは、少なくとも２つの異なる球形半径Ｒ１、Ｒ２を特徴とする別の実施形態を示す。この構成は、軸線ＡおよびＢの周囲の回転に対して異なる抵抗を提供することができる。図５Ｃには、半径Ｒ１、Ｒ２の多少顕著な差が図示されているが、実際には、極めて小さい差で所望の結果を生じることができる。図６は、１つの実施形態による着用部材３０の斜視図を示す。図示のように、着用部材３０は、円筒形であり、上面５０と下面５２との間に延在する外面４４と内面４６とを含む。通常、内面４６は、ねじ付きアンカー部材１８のアンカー頭部３２の形状に一致するように構築される。外面４４は、図３に示すような枢動頭部１０の基底部分３４内に嵌るように、所望に応じて構成することができる。１つの実施形態では、外面４４は実質的に円筒形である。例示的な着用部材３０は、隙間４８も含む。この実施形態の隙間４８は、アンカー部材１８のアンカー頭部３２上で着用部材３０が摺動するのに十分な量だけ、着用部材３０を広げるために使用することができる。
【００１４】
図７には、アンカー頭部３２上に設置された着用部材３０が図示されている。図７は、着用部材３０およびアンカー頭部３２の関連する寸法も示す。寸法Ｌは、アンカー頭部３２の最も広い点における幅を表す。幅は、直径、球径、または他の直線寸法を含むことができる。寸法ＭおよびＮはそれぞれ、着用部材３０の頂部５０および底部５２における内幅を表す。特に、寸法ＬはＭとＮの両方より大きい。したがって、隙間４８によってアンカー頭部３２が図７に示すように着用部材３０内に嵌ることができる。
【００１５】
図８は、枢動頭部１０の基底部分３４に挿入された組み立て済み着用部材３０およびアンカー部材１８を示す。アンカー部材１８および着用部材３０は、Ｆのラベルで表示された矢印の方向で下部縁部（下部リップ）５６を変形することによって、基底部分３４内に保持される。変形ステップは、機械的プレス成形、圧押成形、および揺動形成を含むが、それに制限されない様々な技術を使用して実行することができる。揺動形成（または揺動鍛造）は、上部金型と下部金型との間で工作物（この場合は基底部分３４）が変形する冷間金属形成プロセスである。このプロセスは、間に圧縮力を加える状態で、これらの金型の一方または他方が他方に対して揺動することを特徴とする。工作物へのこの揺動運動のせいで、その結果となる局所的な力は、比較的低い圧縮力レベルで高度の変形を達成することができる。図９には、完全に組み立てられた枢動頭部１０が図示されている。この図では、着用部材３０およびアンカー部材１８を拘束するために、基底部分３４の下部縁部５６が形成される。
【００１６】
図１０は、基底部分３４の下部縁部５６の詳細図を示す。着用部材３０の下およびその周囲に下部縁部５６を形成するために使用される形成技術を制御して、運動に対して所望の所定の抵抗を有する枢動頭部１０を生成することができる。ＩＮＴ１およびＩＮＴ２のラベルで表示された点線は、部品間の干渉の量、したがって運動に対する抵抗量を制御するこの能力を示す。運動に対する抵抗量が大きい方が望ましい場合、下部縁部５６は、ＩＮＴ２のラベルで表示された点線によって示すように、変形量を大きくすることができる。点線ＩＮＴ１によって示された変形量が小さくなると、生じる運動抵抗が小さくなる。１つの実施形態では、枢動頭部１０が、全ての実際的目的で固定されるように、非常に大きい運動抵抗を生じる下部縁部５６が形成される。他方では、関連する部品（基底部分３４、着用部材３０、およびアンカー頭部３２）を相互に接触させるか、相互に近づけるだけの下部縁部５６が形成される。この実施形態では、枢動頭部１０は、運動抵抗が非常に小さいか、または運動抵抗がない状態で自由に回転する。（点線ＩＮＴ１によって示された）これらの両極端の間の点で、所望の量の干渉が望ましい運動抵抗を生じることができる。
【００１７】
運動抵抗は、インチ・オンスまたは他の測定単位のような標準的トルク単位で測定することができる。部品が形成されるにつれ、枢動頭部１０の外側に測定可能な運動抵抗をマークし、外科医に枢動頭部１０の相対的可撓性の表示を提供することができる。このマーキングは、図２Ａおよび図２Ｂの文字Ｔによって表されるように英数字表示として提供することができる。マーキングは、枢動頭部１０にインクまたは金属変形によって捺印するか、刻印する、またはその他の方法で表示することができる。
【００１８】
基底部分３４と着用部材３０とアンカー頭部３２との間の干渉は通常、運動抵抗量の増加に寄与する。したがって、所望の運動抵抗を提供するために、サイズに従って部品を選択することができる。例えば、図１１は、寸法Ｄ１によって部分的に画定された基底部分３４を含む枢動頭部１０を示す。この寸法Ｄ１は、これも図１０に示された着用部材３０ｂ、３０ｃおよび３０ｄの外側寸法にほぼ対応する。しかし、各着用部材３０ｂ〜ｄは、わずかに異なる外側寸法Ｄ２〜Ｄ４を有する。一例として、着用部材３０ｂは、最大の外側寸法Ｄ２を特徴とする。着用部材３０ｃは、最小の外側寸法Ｄ３を特徴とし、着用部材３０ｄは外側寸法Ｄ４で、その間である。本明細書の検討では、３つの着用部材３０ｂ〜ｄ全部について内面４６が同じであると仮定する。代替実施形態では、アンカー部材１８のアンカー頭部３２との干渉量が異なるように、様々なサイズで内面４６を構築することができる。代替実施形態では、内面４６と外面４４は両方とも、着用部材３０間で変化してよい。つまり、異なる着用部材３０は異なる厚さを有してよい。代替実施形態では、頭部３２の枢動運動に対する抵抗は、異なる摩擦係数を有する材料によって提供することができる。
【００１９】
図１１に示す実施形態では、着用部材３０ｃは、枢動頭部１０内で使用された場合に、最小量の干渉をもたらす。逆に、着用部材３０ｂは、枢動頭部１０で使用された場合に、最大量の干渉をもたらす。部品が組み立てられたら、枢動頭部１０の測定可能な運動抵抗を割り出すことができる。以上で示したように、測定されたこの運動抵抗は、外科医に枢動頭部１０の相対的可撓性の表示を提供するために、枢動頭部１０の外部にマークすることができる。
【００２０】
図１２は、枢動頭部１０ａの代替実施形態を示す。断面図は、着用部材３０およびアンカー部材１８を基底部分３４ａ内に保持する代替技術を示す。この実施形態では、スナップリング５８を、着用部材３０の下で基底部分３４ａの底部に挿入する。スナップリング５８は、着用部材３０およびアンカー部材１８を枢動頭部１０ａ内に効果的に保持する。スナップリング５８の周囲領域の詳細図が、図１３に図示されている。特に、この実施形態では、スナップリング５８が、着用部材３０の逃げを防止するバリアとして作用するが、他の部品（３０、３２、３４）間の干渉には寄与しない。図１４に示す代替実施形態では、スナップリング１５８は枢動頭部１０ｂの全体的な運動抵抗に寄与することができる。図１２および図１３に示す実施形態と同様に、スナップリング１５８は、基底部分３４ｂの内部に嵌るように構成される。しかし、スナップリング１５８の内部分は、着用部材３０ｅとの干渉を生成するためにわずかに改造される。この実施形態では、着用部材３０ｅは、スナップリング１５８の挿入を容易にするために、丸まった下部外側隅部６０を含むようにわずかに改造される。スナップリング１５８の断面の詳細図が、図１５に図示されている。
【００２１】
例示的なスナップリング１５８は、下面６４、上面６６、および外面６２を備え、それぞれは枢動頭部１０ｂの本体部分３４ｂ内に嵌るように構成される。保持表面６８がさらに、着用部材３０ｅを枢動頭部１０ｂ内に維持するように作用する。このスナップリング１５８は、着用部材３０ｅと接触して、着用部材１５８をアンカー頭部３２に向かって圧縮する力Ｇ（図１４に図示）を生成する干渉表面７０も含む。圧縮力Ｇは、着用部材３０ｅに対するアンカー頭部３２の枢動運動に抵抗する干渉を生成する。所望に応じて多少の干渉を生成するために、様々な干渉表面７２、７４を含むスナップリング１５８を選択することができる。着用部材３０ｅを保持して圧縮するためにスナップリング１５８が組み立てられたら、枢動頭部１０ｂの測定可能な運動抵抗を割り出すことができる。以上で示したように、測定されたこの運動抵抗は、外科医に枢動頭部１０ｂの相対的可撓性の表示を提供するために、枢動頭部１０ｂの外部にマークすることができる。
【００２２】
図１６および図１７は、枢動頭部１０ｃの代替的な実施形態を示す。この実施形態では、運動抵抗を手術中に設定することができる。枢動頭部１０ｃの基底部分３４ｃは、外科医が着用部材３０とアンカー頭部３２との間の干渉量を調節できるようにする１つまたは複数の調節部材７６を含む。さらに、外科医は、設けられる調節部材７６の数に応じて、異なる軸線の周囲で異なる方法でこの干渉量を調節することができる。図示の実施形態では、相互から約９０°離れて配置された合計４つの調節部材７６がある。異なる数の調節部材７６を設けてもよい。また１つの実施形態では、調節部材７６の１つが、縦部材１５のある方向に実質的に位置合わせされる。例えば、図示の実施形態では、１つの調節部材７６が着座面２４に対して実質的に平行である。１つの実施形態では、調節部材７６はこの着座面に対して実質的に横方向である。図示の実施形態では、調節部材７６は、図１７に示した圧縮力Ｈを生成するために、ねじ込まれる止めねじである。別の実施形態では、調節部材７６はピンでよい。圧縮力Ｈは、生成する干渉量を増加させることができ、これは運動抵抗も増加させる。
【００２３】
図１８は、基底部分３４ｄの底部に向かって配置されたねじ領域７８を含む枢動頭部１０ｄの代替的な実施形態を示す。実質的に一致するねじ８４を有する調節部材８０が、基底部分３４ｄのねじ７８にねじ込まれ、所望の運動抵抗が獲得されるまで回転される。この手順は手術中に実行することができる。１つの実施形態では、ねじ７８、８４は、量が増加する内向きの圧縮Ｊおよび対応する干渉を生成するテーパ状ねじである。１つの実施形態では、調節部材８０の下部開口８２は、基底部分３４ｄのねじ部分７８の幅より小さい。その結果、調節部材８０を基底部分３４ｄにねじ込むほど、基底部分３４ｄの圧縮量が増加する。
【００２４】
図１９は、本明細書で開示する１つまたは複数の実施形態で使用することができる着用部材３０ａの代替実施形態を示す。着用部材３０ａは、図６に示した以前の実施形態と同様に、一連の隙間４８ａも含む。しかし、隙間４８ａは、下面５２ａから上面５０ａまで延在しない。この実施形態では、着用部材３０ａの上面５０ａは実質的に連続している。１つの実施形態では、着用部材３０ａは、約９０°分離した４つの隙間４８ａを備える。他の実施形態では、異なる数の隙間４８ａが使用される。隙間４８ａは、着用部材３０ａの下面５２ａを起源とするので、着用部材３０ａ、特に下面５２ａ付近の内側への撓みが可能である。この特徴は、所望の運動抵抗を生成するために着用部材３０ａの内側への撓みを使用する１つまたは複数の実施形態にとって適切である。
【００２５】
以上で説明した実施形態は、椎骨要素Ｖに挿入するためにねじを備えるアンカー部材１８を想定している。確かに、枢動頭部１０は他のタイプの骨ねじに組み込むことがある。例えば、縦部材１５を仙骨Ｓまたは椎骨要素Ｖの他の部分に取り付けるために、様々なタイプのねじを使用することができる。これは、例えば椎体の前部分および側部分を含む。図２０および図２１に示すような他の実施形態では、枢動頭部１０を他のタイプの係留部材上で実現することができる。例えば、図２０は、フック型アンカー部材１１８に組み込まれた枢動頭部１０を示す。図２１に示す別の実施形態では、枢動頭部１０は、骨部材ではなく板２２０に挿入される別のタイプのねじアンカー部材２１８に組み込まれる。「下」、「下方」、「下側」、「上」、「上方」などの空間的関係の用語は、１つの要素の第２要素に対する配置を説明する記述を容易にするために使用されている。これらの用語は、図に描かれたものとは異なる方向に加えて、装置の異なる方向も含むものとする。さらに、「第１」、「第２」などの用語も、様々な要素、領域、区間などを記述するために使用され、制限するものではない。同様の用語は、記述全体で同様の要素を指す。
【００２６】
本明細書では、「有する」、「含む」、「備える」などの用語は、言及された要素または形体の存在を示す自由な用語であるが、追加の要素または形体を排除しない。「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」という冠詞は、文脈で明らかにしていない限り、単数ばかりでなく複数も含むものとする。本発明は、本発明の範囲および基本的特徴から逸脱することなく、本明細書で述べた方法以外の特定の方法で実行することができる。例えば、上述した実施形態は、縦部材１５を内部に保持する実質的にＵ字形の窪みを有する枢動頭部１０を想定していた。他のタイプの構成が、本明細書で述べた関節機構４０を組み込めることは確実である。例えば、枢動頭部の代替実施形態は、縦部材を固定することが知られているような円形の開口、Ｃ字形のクランプ、および多部片のクランプを有してよい。したがって、本明細書の実施形態は、あらゆる面で例示的であり、制限的ではないと見なされ、請求の範囲の意味および同等の範囲内となる全ての変更は、本明細書に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】脊椎に取り付けられた縦部材を備える１つまたは複数の実施形態による枢動頭部組立体の斜視図である。
【図１Ｂ】脊椎に取り付けられた縦部材を備える１つまたは複数の実施形態による枢動頭部組立体の斜視図である。
【図２Ａ】１つの実施形態によるアンカー部材に結合された枢動頭部の斜視図である。
【図２Ｂ】１つの実施形態によるアンカー部材に結合された枢動頭部の斜視図である。
【図３】１つの実施形態によるアンカー部材に結合され、縦部材を固定する枢動頭部の側断面図である。
【図４】１つの実施形態による枢動頭部とともに使用するアンカー部材の斜視図である。
【図５Ａ】ある実施形態によりアンカー部材および着用部材が挿入された枢動頭部の上断面図である。
【図５Ｂ】別の実施形態によりアンカー部材および着用部材が挿入された枢動頭部の上断面図である。
【図５Ｃ】さらに別の実施形態によりアンカー部材および着用部材が挿入された枢動頭部の上断面図である。
【図６】１つの実施形態による枢動頭部で使用する着用部材の斜視図である。
【図７】１つの実施形態による枢動頭部で使用する組み立て済みアンカー部材および着用部材の部分断面図を含む側面図である。
【図８】１つの実施形態によるアンカー部材および着用部材が挿入された枢動頭部の側断面図である。
【図９】１つの実施形態によるアンカー部材および着用部材が拘束された組み立て済み枢動頭部の側断面図である。
【図１０】１つの実施形態による枢動頭部の底部領域の詳細断面図である。
【図１１】１つの実施形態による枢動頭部および枢動頭部で使用可能な様々な着用部材の側断面図である。
【図１２】１つの実施形態によるアンカー部材および着用部材が拘束された組み立て済み枢動頭部の側断面図である。
【図１３】１つの実施形態による枢動頭部の底部領域の詳細断面図である。
【図１４】１つの実施形態による枢動頭部の底部領域の詳細断面図である。
【図１５】１つの実施形態による枢動頭部で使用可能な干渉スナップリングの詳細断面図である。
【図１６】１つの実施形態によるアンカー部材に結合された枢動頭部の斜視図である。
【図１７】１つの実施形態によるアンカー部材および着用部材が拘束された組み立て済み枢動頭部の側断面図である。
【図１８】１つの実施形態によるアンカー部材および着用部材が拘束された組み立て済み枢動頭部の側断面図である。
【図１９】１つの実施形態による枢動頭部で使用する着用部材の斜視図である。
【図２０】１つの実施形態によるアンカー部材および着用部材が拘束された組み立て済み枢動頭部の側断面図である。
【図２１】１つの実施形態によるアンカー部材および着用部材が拘束された組み立て済み枢動頭部の側断面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成20年8月22日(2008.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタにおいて、
軸部およびアンカー頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具と、
前記空洞内に配置可能であり、第１受け領域を形成する第１着用部材であって、前記第１受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズである、第１着用部材と、
前記空洞内に配置可能であり、第２受け領域を形成する第２着用部材であって、前記第２受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズである、第２着用部材と、を備えており、
前記第１着用部材は、前記第１着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記本体に対する前記アンカーの枢動への第１抵抗を生成し、
前記第２着用部材は、前記第２着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記本体に対する前記アンカーの枢動への第２抵抗を生成し、
前記締結具が前記縦部材を前記通路内に維持している場合に、前記空洞は前記通路から隔離される、コネクタ。
【請求項２】
前記アンカー頭部が外幅を備え、前記着用部材が、前記外幅と接触するように前記空洞内に配置される、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記第１および第２着用部材が異なる材料で構築される、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記第１および第２着用部材が異なるサイズを有する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記第１および第２枢動抵抗の一方を示すマーキングをさらに備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記第１着用部材が、異なる枢動方向では異なる運動抵抗を生成する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタにおいて、
軸部および外幅を有するアンカー頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具と、
前記空洞内に配置可能であり、第１受け領域を有する第１着用部材であって、前記第１受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズであり、かつ前記第１着用部材は、前記空洞内に装着された場合に第１幅を有する、第１着用部材と、
前記空洞内に配置可能であり、第２受け領域を有する第２着用部材であって、前記第２受け領域は、前記アンカーの前記頭部を収容するようなサイズであり、かつ前記第２着用部材は、前記空洞内に装着された場合に第２幅を有する、第２着用部材と、を備えており、
前記頭部の前記外幅と前記第１着用部材の前記第１幅と間の第１差異が、前記頭部の前記外幅と前記第２着用部材の前記第２幅との間の第２差異よりも小さく、
前記締結具が前記縦部材を前記通路内に維持している場合に、前記空洞は前記通路から隔離される、コネクタ。
【請求項８】
前記第１着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記第１受け領域は第１サイズを有して、前記本体に対する前記アンカーの枢動への第１抵抗を生成し、前記第１着用部材が前記空洞内に配置されている場合に、前記第２受け領域は第２サイズを有して、前記本体に対する前記アンカーの別の枢動への第２抵抗を生成する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記第１および第２着用部材が異なる外幅を有する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記第１および第２着用部材が異なる肉厚を有する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１１】
前記第１および第２着用部材が異なる内幅を有する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１２】
前記第１および第２着用部材が異なる材料で構築される、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１３】
前記第１着用部材が枢動への第１抵抗を生成し、前記第２着用部材が枢動への異なる第２抵抗を生成する、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１４】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタにおいて、
軸部およびアンカー頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具であって、前記縦ロッドを前記通路内に維持するために前記締結具によって、力が加えられ、当該力は、前記アンカーから隔離されている、締結具と、
前記空洞内に含まれる着用部材であって、前記アンカーの前記頭部を収容する受け領域を形成する、着用部材と、
前記受け領域のサイズを調節する調節具であって、前記アンカーが前記本体内で枢動する場合に、前記アンカーの前記頭部に加えられる抵抗の量を制御する、調節具と、を備えるコネクタ。
【請求項１５】
前記本体が側壁を備え、前記調節具が、前記着用部材に接触する前記側壁内の止めねじである、請求項１４に記載のコネクタ。
【請求項１６】
複数の止めねじをさらに備える、請求項１５に記載のコネクタ。
【請求項１７】
前記本体が、外ねじを有する変形可能な側壁を備え、前記調節具が、かみ合うねじを有して、前記受け領域の前記サイズを調節するために前記ねじ上に挿入可能である、請求項１４に記載のコネクタ。
【請求項１８】
前記着用部材が、前記調節具を前記アンカーから隔置するために、前記調節具と前記アンカーとの間に配置される、請求項１４に記載のコネクタ。
【請求項１９】
椎骨要素を縦部材に接続するコネクタであって、
軸部および頭部を備えるアンカーと、
前記アンカーに取り付けられ、通路および空洞を備える本体であって、前記通路および空洞が共通軸線に沿って位置合わせされ、前記通路が前記縦部材を受けるようなサイズである、本体と、
前記縦部材を前記通路内に維持するように構成される締結具であって、前記縦ロッドを前記通路内に維持するために前記締結具によって、力が加えられ、当該力は、前記アンカーから隔離されている、締結具と、
前記アンカーが前記本体内で枢動する場合に、前記アンカーの前記頭部に加えられる抵抗の量を制御する調節具であって、第１量の抵抗を加える第１位置と、異なる第２量の抵抗を加える第２位置との間で、前記調節具が選択的に配置可能である、調節具と、を備えるコネクタ。
【請求項２０】
前記本体が側壁を備え、前記調節具が、前記アンカーの前記頭部に加えられる抵抗の量を制御するために回転可能である前記側壁内の止めねじである、請求項１９に記載のコネクタ。
【請求項２１】
複数の止めねじをさらに備える、請求項２０に記載のコネクタ。
【請求項２２】
前記止めねじが、前記アンカーの前記頭部に接触する着用部材に接触する、請求項２０に記載のコネクタ。
【請求項２３】
前記本体が、外ねじを有する変形可能な側壁を備え、前記調節具が、かみ合うねじを有して、前記アンカーの前記頭部に加えられる前記抵抗の量を制御するために、前記ねじ上に挿入可能である、請求項１９に記載のコネクタ。
【請求項２４】
前記調節具を前記アンカーから隔置するために、前記調節具と前記アンカーとの間に着用部材が配置される、請求項１９に記載のコネクタ。
【国際調査報告】
2009524505.tif 000028
2009524505.tif 000029
2009524505.tif 000030
2009524505.tif 000031