(57)【要約】係止装置は骨安定化装置内で安定化部材を固定するのに使用するための着座部材に剛直に結合された破断インターフェイス部材を使用する。骨安定化装置は骨アンカーと、安定化部材と、結合機構と、係止装置とを有する。係止装置は結合機構と係合するように構成され、結合機構は安定化部材を骨アンカーに結合するように形状づけられる。結合機構内にネジ込まれるように形状づけられた係止装置は着座部材に剛直接続されたインターフェイス部材を有する。インターフェイス部材は破断合流部で着座部材から破断されて、安定化部材と接触するように落下し、結合機構内への着座部材の係合を続けることにより結合機構内で安定化部材を固定する。【選択図】図１
2009538709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨アンカーと、安定化部材と、同安定化部材を上記骨アンカーに結合するように形状づけられた結合機構とを有する骨安定化装置に使用するための係止装置において、
挿入ヘッド部材と；
上記挿入ヘッド部材に剛直に接続され、上記結合機構内で上記安定化部材を固定するために当該結合機構に係合するように形状づけられた着座部材と；
上記着座部材に結合されたインターフェイス部材と；
を有し、上記着座部材は、上記係止装置が上記結合機構内で上記安定化部材を固定するために使用されたときに、当該結合機構に係合するように形状づけられることを特徴とする係止装置。
【請求項２】
上記インターフェイス部材が破断合流部で上記着座部材に接続することを特徴とする請求項１に記載の係止装置。
【請求項３】
上記インターフェイス部材が上記結合機構に対する上記着座部材の係合により上記破断合流部で当該着座部材から破断し、それによって上記安定化部材に対する当該インターフェイス部材の接触を許容することを特徴とする請求項２に記載の係止装置。
【請求項４】
上記挿入ヘッド部材が挿入工具による挿入ヘッド部材の結合を容易にするように形状づけられ、作動時に、上記挿入工具が当該挿入ヘッド部材上にトルクを生じさせ、該挿入ヘッド部材が外側の六角形状の周辺部、内側の六角形状の開口、内側の多角形状開口又は内側の六角小葉形状の開口のうちの１つを有することを特徴とする請求項１に記載の係止装置。
【請求項５】
上記係止装置がさらに上記着座部材と上記インターフェイス部材との間に位置するように形状づけられた少なくとも１つのポストを有し、同少なくとも１つのポストが当該着座部材の少なくとも１つの穴内に部分的に受け入れられ、当該インターフェイス部材の少なくとも１つの穴内に部分的に受け入れられることを特徴とする請求項１に記載の係止装置。
【請求項６】
上記少なくとも１つのポストが第１の端部及び第２の端部を有する細長いポストであり、上記第１の端部の近傍には、そこから半径方向に延びる第１の開拡部分が存在し、上記第２の端部の近傍には、そこから半径方向に延びる第２の開拡部分が存在することを特徴とする請求項５に記載の係止装置。
【請求項７】
骨安定化装置において、
骨アンカーと；
安定化部材と；
上記安定化部材を上記骨アンカーに作動的に接続するように形状づけられた結合機構と；
上記結合機構内で上記安定化部材を固定するために当該結合機構に作動的に接続する係止装置と；
を有し、上記係止装置が、
挿入ヘッド部材と；
上記挿入ヘッド部材に接続され、上記結合機構内で上記安定化部材を固定するために当該結合機構に係合するように形状づけられた着座部材と；
上記着座部材に剛直に結合され、同着座部材が上記結合機構に係合したときに上記安定化部材に接触するように形状づけられたインターフェイス部材と；
を有することを特徴とする骨安定化装置。
【請求項８】
上記係止装置がさらに上記着座部材と上記インターフェイス部材との間に位置するように形状づけられた少なくとも１つのポストを有し、同少なくとも１つのポストが第１の端部及び第２の端部を有し、上記少なくとも１つのポストの上記第１の端部が当該着座部材に結合され、上記第２の端部が当該インターフェイス部材に結合され、当該少なくとも１つのポストが該着座部材を該インターフェイス部材に回転自在に結合することを特徴とする請求項７に記載の骨安定化装置。
【請求項９】
上記安定化部材が第１の端部と、第２の端部と、これらの間を延びる長手軸線とを有する細長い整形外科移植片であり、上記係止装置が使用されたときに、当該安定化部材が上記結合機構内に受け入れられ、上記インターフェイス部材が上記長手軸線に沿って該安定化部材に係合することを特徴とする請求項７に記載の骨安定化装置。
【請求項１０】
上記インターフェイス部材が末端インターフェイス表面を有し、同末端インターフェイス表面が平坦な表面又は輪郭付け表面のうちの１つであり、上記輪郭付け表面は、上記着座部材が上記結合機構内で完全に係合したときに上記安定化部材の外部部分とかみ合うように輪郭付けされ、それによって当該結合機構と当該インターフェイス部材との間で当該安定化部材を固定することを特徴とする請求項９に記載の骨安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に脊椎の負傷又は変形の修正のために使用される整形外科移植片に関し、特に、これらに限定されないが、その変形修正又は治癒を許容するために脊椎の特定のセグメント又はレベルを固定するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
脊椎手術の分野においては、（ａ）脊椎の異常な湾曲の修正、（ｂ）適当な椎骨間隔を維持し、破損するか又はその他の方法で負傷した椎骨のための支持を提供すること及び（ｃ）脊柱内で他の処置を遂行することを含む、多数の理由のために椎骨内に移植片を配置することが知られている。
典型的な脊椎移植片又は骨安定化装置は支持体及び安定化素子としてロッドを利用する。このような装置においては、一連の２又はそれ以上の骨ファスナーは取り扱うべき２又はそれ以上の椎骨内へ挿入される。次いで、ロッド又は他の安定化装置は骨ファスナー（単数又は複数）のヘッド（単数又は複数）内に配置されるか又はそれに取り付けられ、または、ロッドと骨ファスナー（単数又は複数）のヘッド（単数又は複数）とをリンク接続する結合装置内に配置される。次いで、これらの多数の素子間の接続部が固定され、それによって支持構造体を脊柱内の多数のレベルに固定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
整形外科移植片の状態を前進させるためには、このような骨安定化装置の向上が望ましいと信じられ、ここではそれに対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
要約すると、１つの態様において、本発明は骨安定化装置に使用する係止装置である。骨安定化装置は骨アンカーと、結合機構と、安定化部材とを有する。結合機構は安定化部材を骨アンカーに結合するように形状づけられる。係止装置は挿入ヘッド部材と、着座部材と、インターフェイス部材とを有する。着座部材は破断合流部で挿入ヘッド部材に一体的に接続される。着座部材は結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構と作動的に関連する。インターフェイス部材は着座部材に結合され、結合機構内で安定化部材を固定するために係止装置が使用されたときに、着座部材と安定化部材との間に位置するように形状づけられる。さらに、インターフェイス部材は破断合流部で着座部材に接続し、それによって、インターフェイス部材が着座部材から破断して、結合機構に対する着座部材の係合により安定化部材に接触するのを許容する。結合機構内への着座部材のネジ込みを続けることにより、インターフェイス部材が着座部材と安定化部材との間に位置した状態で、結合機構内で安定化部材を固定する。結合機構内での安定化部材の固定に続き、挿入ヘッド部材は、所定のトルク量がトルク発生工具により挿入ヘッド部材に適用されたときに、破断合流部で着座部材から破断する。
別の態様においては、骨アンカーと、安定化部材と、結合機構とを有する骨安定化装置が提供される。結合機構は骨アンカーと安定化部材とを作動的に接続するように形状づけられる。骨安定化装置はさらに結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構に作動的に接続する係止装置を有する。係止装置は挿入ヘッド部材と、着座部材と、インターフェイス部材とを有する。着座部材はそこを通って延びる少なくとも１つの穴により第１の破断合流部で挿入ヘッド部材に接続される。着座部材は結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構と作動的に関連する。インターフェイス部材は着座部材に結合され、結合機構内で安定化部材を固定するために係止装置が使用されたときに、着座部材と安定化部材との間に位置するように形状づけられる。さらに、インターフェイス部材は第２の破断合流部で着座部材に剛直に接続され、それによって、結合機構に対する着座部材の係合により、インターフェイス部材が着座部材から分離するのを許容する。着座部材からのインターフェイス部材の破断に続き、インターフェイス部材及び着座部材は少なくとも１つのポストにより回転自在に結合された状態を維持し、ポストはインターフェイス部材と着座部材との間に位置するように形状づけられる。結合機構内への着座部材のネジ込みを続けることにより、インターフェイス部材が着座部材と安定化部材との間に位置した状態で、結合機構内で安定化部材を固定する。結合機構内での安定化部材の十分な固定を達成したとき、挿入ヘッド部材は、所定のトルク量がトルク発生工具により挿入ヘッド部材に適用されたときに、第１の破断合流部で着座部材から破断する。
別の態様においては、骨アンカーと、安定化部材と、結合機構とを有する骨安定化装置が提供される。結合機構は骨アンカーと安定化部材とを作動的に接続するように形状づけられる。骨安定化装置はさらに結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構に作動的に接続する係止装置を有する。係止装置は挿入ヘッド部材と、着座部材と、インターフェイス部材とを有する。着座部材はそこを通って延びる少なくとも１つの穴により破断合流部で挿入ヘッド部材に接続される。着座部材は結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構と作動的に関連する。少なくとも１つの穴内に収容された少なくとも１つのポストは着座部材とインターフェイス部材との間に位置するように形状づけられる。少なくとも１つのポストはインターフェイス部材を着座部材に剛直に結合し、結合機構内で安定化部材を固定するために係止装置が使用されたときに、着座部材と安定化部材との間に位置するように形状づけられる。さらに、少なくとも１つのポストは破断線を有するように形状づけられ、それによって、インターフェイス部材が結合機構に対する着座部材の係合により安定化部材と接触するのを許容する。結合機構内への着座部材のネジ込みを続けることにより、インターフェイス部材が着座部材と安定化部材との間に位置した状態で、結合機構内で安定化部材を固定する。結合機構内での安定化部材の十分な固定を達成したとき、挿入ヘッド部材は、所定のトルク量がトルク発生工具により挿入ヘッド部材に適用されたときに、破断合流部で着座部材から破断することができる。
別の態様においては、骨アンカーと、安定化部材と、結合機構とを有する骨安定化装置が提供される。結合機構は骨アンカーと安定化部材とを作動的に接続するように形状づけられる。骨安定化装置はさらに結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構に作動的に接続する係止装置を有する。係止装置は挿入ヘッド部材と、着座部材と、ポスト部材とを有する。着座部材はそこを通って延びる少なくとも１つの穴により破断合流部で挿入ヘッド部材に接続される。着座部材は結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構と作動的に関連する。少なくとも１つのポストは少なくとも１つの穴に受け入れられてこれと摩擦的に係合し、それによって、着座部材に関するポスト部材の運動を制限する。少なくとも１つのポストはインターフェイス部材を着座部材に剛直に結合し、この場合、ポスト部材は、結合機構内で安定化部材を固定するために係止装置が使用されたときに、着座部材と安定化部材との間に位置するように形状づけられる。さらに、少なくとも１つのポストは破断合流部でインターフェイス部材に接続し、インターフェイス部材が破断して、結合機構に対する着座部材の係合により安定化部材と接触するのを許容する。結合機構内への着座部材のネジ込みを続けることにより、ポスト部材が着座部材と安定化部材との間に位置した状態で、結合機構内で安定化部材を固定する。安定化部材が結合機構内で固定されたとき、挿入ヘッド部材は、所定のトルク量がトルク発生工具により挿入ヘッド部材に適用されたときに、破断合流部で着座部材から破断することができる。
さらなる態様においては、脊柱を安定化させる方法が提示される。この方法は骨アンカーと、安定化部材と、結合機構と、係止装置とを有する骨安定化装置を提供する工程を含み、この場合、結合機構は安定化部材を骨アンカーに結合するように形状づけられ、係止装置は結合機構と作動的に関連し、係止装置はさらに挿入ヘッド部材と、着座部材と、インターフェイス部材とを有し、この場合、挿入ヘッド部材は着座部材に接続され、着座部材はインターフェイス部材に接続され、着座部材は結合機構に作動的に係合する。方法はさらに結合機構内へ骨アンカーを挿入する工程と、脊柱内の椎骨に骨アンカーを取り付ける工程とを有する。方法はさらに結合機構内で安定化部材を位置決めする工程と、係止装置を結合機構に係合させる工程とを有し、それによって、着座部材は結合機構とネジ係合し、インターフェイス部材を着座部材から破断させて安定化部材に接触させる。結合機構内への着座部材のネジ込みを続けることにより、安定化部材はインターフェイス部材と結合機構との間で固定される。
さらに、付加的な特徴及び利点は本発明の技術により実現される。本発明の他の実施の形態及び態様はここで詳細に説明し、特許請求の範囲の発明の一部と考える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明とみなされる要旨を特に指摘し、明細書の結論において特許請求の範囲で明白に請求する。本発明の前述及び他の目的、特徴及び利点は添付図面に関連して行う以下の詳細な説明から明らかである。
一般的に述べると、ここで提示されるものは、骨安定化又はアンカー装置のための向上した係止装置、並びに、骨安定化装置及び向上した係止装置を使用して脊柱を安定化させる手術方法である。骨安定化装置は骨アンカー（例えばスクリュー）と、結合機構（例えば一体のチューリップヘッド）と、安定化部材（例えばロッド）とを有し、この場合、結合機構は安定化部材を骨アンカーに結合するように形状づけられる。向上した係止装置は挿入ヘッド部材と、着座部材（例えばネジ付き係止キャップ）と、インターフェイス部材とを有する。挿入ヘッド部材及びインターフェイス部材は着座部材と一体的に結合され、着座部材は結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構と作動的に関連し、そこを通って延びる少なくとも１つの開口を有することができる。インターフェイス部材は着座部材と安定化部材との間に配置されるように着座部材に接続される。インターフェイス部材は着座部材とインターフェイス部材との間に配置されるようになった少なくとも１つのポストを有することができる。ポストはインターフェイス部材から延びることができ、着座部材の少なくとも１つの開口内に受け入れることができる。逆も考えられ、この場合、ポストは着座部材から延びることができ、インターフェイス部材の少なくとも１つの開口内に受け入れることができる。少なくとも１つのポストは、結合機構内で安定化部材を固定するために、着座部材が結合機構に作動的に係合する前に、着座部材をインターフェイス部材に剛直に結合する。着座部材、インターフェイス部材及びポストの種々の実施の形態を、図４−１１Ｃを参照して以下に説明する。しかし、図１−３を参照して、骨安定化装置の１つの実施の形態を最初に提示する。
図１は結合機構１０と、（この実施の形態では、着座部材２２及びサドル部材５０を有する）係止装置２０と、安定化部材３０と、骨アンカー４０とを有する骨安定化装置６０の１つの実施の形態を示す。脊柱の多数のレベルを固定するために脊椎に使用された場合、各骨アンカー４０は個々の椎骨内に置かれ、結合機構１０は移植された骨アンカー４０に取り付けられる。多数の骨アンカー及び結合機構の配置に続き、疾患した椎骨区域の１又はそれ以上のレベルを跨ぐ適当に寸法決めされた安定化部材３０が結合機構１０内に配置され、多数の係止装置を使用して適所に固定される。この最初の実施の形態においては、係止装置２０は着座部材２２及びサドル部材５０を有する。係止装置２０を使用するとき、安定化部材３０はサドル部材５０により結合機構１０と着座部材２２との間で適所に摩擦的に保持される。
１つの実施においては、係止装置は結合機構１０内で固定されたときに表面応力ライザーの発生を減少させることにより安定化部材３０内で実現される結果としての応力を減少させるように変形可能なサドル部材５０を有することができる。これはサドル部材５０を安定化部材３０と同じ又は同様の材料から製造することにより達成され、安定化部材３０の形状にさらに変形させる凹状の末端インターフェイス表面を含む。
図２、３をさらに参照すると、骨安定化装置６０の結合機構１０は座１３と一対の結合アーム１１とにより画定されたチャンネル１４を有する。座１３に実質上平行に位置し、座から上方に突出する結合アーム１１は、座１３と一緒になって、安定化部材３０を受け入れるように適当に寸法決めされたＵ字状のチャンネル１４を形成する。結合アーム１１の内側壁は着座部材２２の外ネジ部と係合するようになった内ネジ部１２又は代わりに内側カム表面（図示せず）を有する。典型的には、少なくとも１つの貫通穴１５が結合機構１０内で座１３の直接下方に位置する。１つのアプローチにおいては、骨アンカーは安定化部材の配置前に穴１５内に挿入される。骨アンカーの長手軸線は穴１５内への挿入後に結合機構１０に関して一定の角度とすることができるか又は穴１５内で枢動できるようにすることができる。穴１５は、アンカーヘッドの頂部分が座の床１６の下方で着座し、単一又は複数の面様式で枢動又は傾斜するのを許容するように、カウンタボア、皿穴、溝穴付きとすることができるか、又は、球状の座、キー又はこのような製造技術の任意の組み合わせ又は派生技術を有することができる。
この例においては、着座部材２２は結合機構１０の内ネジ部１２とネジ係合するが、当業者なら、結合アーム１１の内表面上に位置する内側カム表面（図示せず）に係合する外側カム表面（図示せず）を有するように形状づけられた着座部材を含む、他の形状が可能であることを理解すべきである。非係止位置においては、安定化部材３０はチャンネル１４内で自由に運動できる。係止位置にあるときは、着座部材２２が結合機構１０の内ネジ部１２と実質上係合した状態で、圧力又は圧縮力がサドル部材５０の末端インターフェイス表面を横切って安定化部材３０に適用される。
安定化部材３０（図１参照）は典型的には例えばロッドの形をした細長くて連続的な整形外科移植片として形状づけられる。代わりの安定化部材は、これらに限定されないが、プレート、バー、繋ぎ縄、ケーブル、弾性構造体及び動的安定化部材（図示せず）とすることができる。安定化部材３０はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーのようなプラスチック材料から製造することができる。代わりに、安定化部材３０は炭素繊維複合ポリマー、生物的適合性金属、形状記憶金属、再吸収性ポリマー、生物的不活性ポリマー材料、熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー又はこれらの材料の任意の組み合わせからなる材料から製造することができる。
１つの詳細な例として、サドル部材５０はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーのような変形可能なプラスチック材料から製造することができる。代わりに、サドル部材５０は炭素繊維複合ポリマー、ＵＨＭＷＰＥ、形状記憶金属、低曲げ係数金属、再吸収性ポリマー、生物的不活性ポリマー材料、熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー及びこれらの材料の任意の組み合わせからなるグループから選択された他の変形可能な材料から製造することができる。１つの実施においては、サドル部材５０を作るのに使用される材料は安定化部材３０の曲げ係数と等価又は同様の曲げ係数を有する。サドル部材５０の曲げ係数の１つの可能な範囲は約３０から１１５ＭＰａまでである。
骨アンカー４０は典型的には骨スクリューとして形状づけられるが、骨固定ポスト（図示せず）、骨ステープル（図示せず）、フック（図示せず）及び移動可能な多軸ヘッド又はスクリュー（図示せず）を含む代わりの骨スクリューを利用することができる。当業者なら、ここで述べる骨アンカー／結合機構構造体は単なる例として提示され、骨アンカー４０と一体的に形状づけられた結合機構１０を含む他の形状を使用できることを理解すべきである。
図４、５は本発明の態様に従った骨安定化装置の代わりの実施の形態を示す。この実施の形態は図１−３の骨安定化装置の実施の形態と同様である；しかし、最初の実施の形態のサドル部材５０はインターフェイス部材１６５に置き換えられ、着座部材２０は着座部材１２０に置き換えられ、挿入ヘッド部材１５０は、１つの実施の形態では、図４、５に示すように形状づけられる。特に、この骨安定化装置は結合機構１１０と、（着座部材１２０、挿入ヘッド部材１５０及びインターフェイス部材１６５を有する）係止装置と、安定化部材１３０と、骨アンカー１４０とを有する。使用されるとき、骨アンカー１４０は個々の椎骨内に置かれ、結合機構１１０はそれに取り付けられる。結合機構１１０は疾患した椎骨区域の１又はそれ以上のレベルを跨ぐ安定化部材１３０を受け入れるように適当に寸法決めされる。この実施の形態においては、結合機構１１０はこれまた係止装置の着座部材１２０をネジ式に受け入れるためにその内表面に（例えば）ネジ部を備えた２つの上方に突出するアーム１１１を有する。
図示のように、着座部材１２０は結合機構１１０に係合するようになった外ネジ部１２２と、この例では六角形状の周辺を備えた挿入ヘッド部材１５０とを有する。中央のカニュレーション又は開口１２６は挿入ヘッド部材１５０、着座部材１２０及びインターフェイス部材１６５を通って延びることができる。図４、５に示す実施の形態においては、インターフェイス部材１６５は第１の破断合流部１５１で着座部材１２０の一端に一体的に接続することができ、着座部材１２０の第２の端部は第２の破断合流部１５２で挿入ヘッド部材１５０に一体的に接続される。インターフェイス部材１６５の末端インターフェイス表面１６２は安定化部材１３０との物理的な接触を容易にするようにサドルのように輪郭付けられる。
図５に示すように、作動において、インターフェイス部材１６５は結合機構１１０内への着座部材１２０の係合時に第２の破断合流部１５２で着座部材１２０から破断する。着座部材１２０からインターフェイス部材１６５を破断させるのに必要なトルク力は挿入ヘッド部材１５０を破断させるのに必要なトルク力よりも小さい。破断時に、インターフェイス部材１６５は結合機構１１０内で落下し、安定化部材１３０の頂部外側部分と接触する。結合機構１１０内への着座部材１２０のネジ込みを続けることにより、着座部材１２０はインターフェイス部材１６５と押圧係合して安定化部材にさらに接触し、それによって、結合機構１１０内で安定化部材１３０を固定する。
図６は結合機構１１０に完全に係合して、末端インターフェイス表面１６２を安定化部材１３０の頂部外側部分に接触させ、インターフェイス部材１６５と結合機構１１０との間で安定化部材１３０を固定する着座部材１２０を示す。トルク発生挿入手術工具（図示せず）による所定の最大トルクの適用に続き、挿入ヘッド部材１５０は第２の破断合流部１５２で着座部材１２０から破断している。この最大トルク値の決定のための考察は係止装置に使用する材料の形式、破断合流部の直径、及び破断合流部１５２を画定するために円周方向で挿入ヘッド部材１５０から除去される材料の量を含む。挿入ヘッド部材１５０を着座部材１２０から破断させるのに必要な最大トルク力は約９Ｎ・Ｍから約１３Ｎ・Ｍまでである。インターフェイス部材６５を着座部材１２０から破断させる最大トルク値は好ましくは９Ｎ・Ｍよりも小さい。挿入ヘッド部材１５０の破断に続き、低プロフィール表面が生じる。低プロフィール移植片表面の利点は、このような構成が脊柱のまわりでの軟質組織刺激を含む術後の合併症の可能性を減少させることである。
図７、７Ａ、７Ｂは、これまた骨アンカー１４０と、安定化部材１３０と、図示のように安定化部材を収容することにより骨アンカーに安定化部材を結合するように形状づけられた結合機構１１０とを有する骨安定化装置のための係止装置の代わりの実施の形態を示す。安定化部材１３０は任意の数の結合機構／骨アンカー組立体を通って延びることができる。この実施の形態においては、係止装置は着座部材１２０と、図４、５に関連して上述したような挿入ヘッド部材１６５と、代わりの実施の形態のインターフェイス部材２６５とを有する。この代わりの実施の形態はインターフェイス部材２６５及び円筒状のポスト２５５を含む。ポスト２５５はポスト２５５の基端及び末端の近くに位置する２つの半径方向に延びる開拡部分２５６、２５７を有する。図４、５に関連して上述したように、インターフェイス部材２６５は第１の破断合流部１５１で着座部材１２０の一端に一体的に接続でき、着座部材１２０の第２の端部は第２の破断合流部１５２で挿入ヘッド部材１５０に一体的に接続される。中央の穴２５８は挿入ヘッド部材１５０及び着座部材１２０を通って軸方向に延び、中央の穴２５８は好ましくは挿入ヘッド部材１５０の頂部表面１５３に関する第１のカウンタボア２５２と、好ましくは末端インターフェイス表面２６２に関する第２のカウンタボア２５１とを有する。中央の穴２５８内でのポスト２５５の保持のための組み立て工程は変形荷重をポスト２５５の一端に適用して、第１の端部の近くに第１の半径方向に延びる開拡部分２５６を形成する最初の工程を含むことができる。好ましくは、ポスト２５５は穴２５８内に挿入されて、開拡部分２５６が第１のカウンタボア２５２の内側肩部に接触するのを許容する。穴２５８内へのポスト２５５の挿入に続き、ポスト２５５は着座部材１２０とインターフェイス部材２６５との間に配置される。典型的には、次いで、変形荷重がポスト２５５のこのときの末端即ち第２の端部に適用され、それによって、ポスト２５５の末端の近くに第２の半径方向に延びる開拡部分２５７を形成する。開拡部分２５７はカウンタボア２５１の内側肩部に接触し、穴２５８内でポスト２５５を固定する。インターフェイス部材２６５の末端インターフェイス表面２６２はこれまた安定化部材１３０の外側表面の一部と物理的に係合するようにサドルのように輪郭付けられる。
図７Ａに示すような作動において、インターフェイス部材２６５は結合機構１１０の結合アーム１１１内に置かれ、着座部材１２０が結合機構１１０とネジ係合するのを許容する。着座部材１２０の係合は破断合流部１５１で着座部材１２０からインターフェイス部材２６５を破断させる。ポスト２５５は着座座部材１２０を保持して結合機構１１０内で着座部材をインターフェイス部材２６５に回転自在に結合させるように作用する。結合機構１１０内への着座部材１２０のネジ込みを続けることにより、着座部材１２０はインターフェイス部材２６５と押圧係合して安定化部材１３０にさらに接触し、それによって、結合機構１１０内で安定化部材１３０を固定する。ポスト２５５は穴２５８内に位置したままであり、カウンタボア２５１は、着座部材１２０が十分に係合して、結合機構１１０内で安定化部材１３０を摩擦的に固定するような荷重が適用されたとき、開拡部分２５７を末端インターフェイス表面２６２の下方で維持させるように形状づけられ、寸法決めされる。
図７Ｂは末端インターフェイス表面２６２を安定化部材１３０の頂部外側部分に接触させて、安定化部材１３０をインターフェイス部材２６５と結合機構１１０との間で固定するような結果をもたらすように結合機構１１０と完全に係合した着座部材１２０を示す。図４、５に関連して上述したように、挿入手術工具（図示せず）による（図５、６に関連して上述した範囲の）所定の最大トルク力の適用に続いて、挿入ヘッド部材１５０は第２の破断合流部１５２で着座部材１２０から破断し、有利な低プロフィール移植片表面を生じさせる。
図８はこれまた骨アンカー１４０と、安定化部材１３０と、結合機構１１０とを有する骨安定化装置のための係止装置の代わりの実施の形態を示す。この実施の形態においては、係止装置は着座部材１２０と、図４、５に関連して上述したような挿入ヘッド部材１５０と、代わりの実施の形態のインターフェイス部材３６５とを有する。この代わりの実施の形態はインターフェイス部材３６５及びポスト部材３５５を含む。ポスト部材３５５はポストの周辺のまわりでその端部の中間に位置する円周方向の破断線３５６を有するように形状づけられる。たとえば、この破断線は所望の位置でポスト部材３５５から材料を円周方向で除去することにより形成することができる。好ましくは、ポスト部材３５５の横断面形状は正方形、矩形、三角形、六角形又は他の非円形幾何学形状である。着座部材１２０及び挿入ヘッド部材１５０は一体的に接続され、そこを貫通する中央に位置した軸方向の穴３５７を有する。好ましくは、インターフェイス部材３６５はまた中央に位置する貫通穴３５８を有する。この代わりの実施の形態の係止装置の組み立て工程は着座部材１２０及びインターフェイス部材３６５の対応する中央の穴３５７、３５８内へポスト部材３５５の２つの端部を挿入する工程を含む。挿入したとき、ポスト部材３５５の端部は中央の穴内に摩擦的に係合し、インターフェイス部材３６５に対する着座部材１２０の剛直な結合をもたらす。図４、５に関連して上述したように、着座部材１２０は破断合流部１５２で挿入ヘッド部材１５０に一体的に接続される。インターフェイス部材３６５の末端インターフェイス表面３６２はこれまた安定化部材１３０の外側表面の一部と物理的に係合するように輪郭付けられる。
この代わりの係止装置の実施の形態は上記の図７に示す実施の形態と同様の方法で作動し、この場合、インターフェイス部材３６５は結合機構１１０の結合アーム１１内に配置され、着座部材１２０が結合機構１１０とネジ係合するのを許容する。着座部材１２０の係合は円周方向の破断線３５６でのポスト部材３３５の破断を生じさせ、インターフェイス部材３６５が結合機構１１０内で落下して安定化部材１３０の頂部外側部分と接触するのを許容する。結合機構１１０内への着座部材１２０のネジ込みを続けることにより、着座部材１２０はインターフェイス部材３６５に押圧係合し、安定化部材１３０とさらに接触し、結合機構１１０内で安定化部材１３０を固定する。
図８Ａに示すように、この代わりの係止装置の実施の形態は上記の図７Ａに示す実施の形態と同様の方法で作動し、この場合、着座部材１２０の係合及び安定化部材１３０の固定に続き、挿入ヘッド部材１５０は破断合流部１５２で着座部材１２０から破断する。図５、６に関連して上述した範囲の所定の最大トルク力がトルク発生挿入手術工具（図示せず）により挿入ヘッド部材１５０に適用されたときに、このような破断が生じる。
図９、９Ａ、９Ｂはこれまた骨アンカー１４０と、安定化部材１３０と、図示のように安定化部材を収容することにより骨アンカーに安定化部材を結合するように形状づけられた結合機構１１０とを有する骨安定化装置のための係止装置のさらに代わりの実施の形態を示す。この実施の形態においては、係止装置は図４、５に関連して上述したような着座部材１２０と、代わりの実施の形態のポスト部材４００とを有する。この代わりの実施の形態においては、ポスト部材４００はインターフェイス部材４６５と、その基端表面４６１から延びるポスト４５５とを有する。インターフェイス部材４６５の末端インターフェイス表面４６６はこれまた安定化部材１３０の外側表面の一部と物理的に係合するようにサドルのように輪郭付けられる。ポスト４５５はポスト４５５とインターフェイス部材４６５との間のインターフェイスの近くにある第１の破断合流部４６２と、ポスト４５５の端部及び破断合流部４６２の中間に位置する円周方向のフランジ４５７即ちスナップリングとを有する。ポスト４５５はさらにポスト４５５の端部の近くに位置する１つの半径方向に延びる開拡部分４５６を有する。図７、７Ａに関連して上述したように、着座部材１２０は第２の破断合流部１５２で挿入ヘッド部材１５０と一体的に接続される。好ましくは、中央の穴４５８は挿入ヘッド部材１５０及び着座部材１２０を通って軸方向に延び、中央の穴４５８は典型的には挿入ヘッド部材１５０の頂部表面１５３に関する第１のカウンタボア４５２と、好ましくは、着座部材１２０の底部表面に関する第２のカウンタボア４５１とを有する。着座部材１２０へインターフェイス部材４６５を結合する好ましい組み立て工程は着座部材１２０の中央の穴４５８内へポスト４５５の端部を挿入する工程を有する。挿入工程に続き、変形荷重がポスト４５５の端部に適用され、それによって、ポスト４５５の端部の近くに半径方向に延びる開拡部分４５６を形成する。好ましくは、開拡部分４５６は第１のカウンタボア４５２の内側肩部に接続し、円周方向のフランジ４５７は第２のカウンタボア４５１の内側肩部に接触する。穴４５８内へのポスト４５５の挿入に続き、ポスト部材４００は着座部材１２０に剛直に結合される。
作動において、この代わりの係止装置の実施の形態は上記の図８に示す実施の形態と同様の方法で機能し、この場合、ポスト部材４００は結合機構１００の結合アーム１１１内に置かれ、着座部材１２０が結合機構１１０とネジ係合するのを許容する。図９Ａに示すように、着座部材１２０の係合は第１の破断合流部４６２でのポスト４５５の破断を生じさせ、インターフェイス部材４６５が結合機構１１０内で落下して安定化部材１３０の頂部外側部分と接触するのを許容する。破断のためにポスト４５５にとって必要なトルク力は普通着座部材１２０から挿入ヘッド部材１５０を破断するのに必要なトルク力よりも小さい。結合機構１１０内への着座部材１２０のネジ込みを続けることにより、ポスト４５５はインターフェイス部材４６５に押圧係合し、安定化部材１３０にさらに接触し、安定化部材１３０を結合機構１１０内で固定する。
図９Ｂに示すように、この代わりの係止装置の実施の形態は上記の図８Ｂに示す実施の形態と同様の方法で作動し、この場合、着座部材１２０の完全な係合及び結合機構１１０内での安定化部材１３０の固定に続き、挿入ヘッド部材１５０は第２の破断合流部１５２で着座部材１２０から破断できる。トルク発生挿入手術工具（図示せず）により所定の最大トルク力が挿入ヘッド部材１５０に適用されたときに、このような破断が生じる。最大トルク力の範囲は約９Ｎ・Ｍから約１３Ｎ・Ｍまでである。
図１０Ａは本発明の態様に従った、係止装置のための挿入ヘッド部材のさらなる実施の形態を示す。図示のように、挿入ヘッド部材１５０は外側の六角形状の周辺部を有するように形状づけられる。挿入ヘッド部材１５０の外側周辺部はトルク発生挿入手術工具の多表面固定を許容する。代わりに、図１０Ｂは好ましくはその中を延びる内側の六角形状の開口１５６を有する挿入ヘッド部材１５５の頂部平面図を示す。この例における六角形状の開口１５６は中央の軸方向に延びる開口１５４に整合する。挿入ヘッド部材１５５は非六角形状の外側周辺部を有するように形状づけることができる。図１０Ｃはさらなる代わりの実施の形態の挿入ヘッド部材１６７の頂部平面図を示す。この実施の形態においては、挿入ヘッド部材１５７の頂部表面はトルク発生挿入手術工具（図示せず）と係合するようになった内側の六角小葉形状の開口１５８を有する。図１０Ｂの実施の形態におけるように、挿入ヘッド部材１５７は非六角形状の外側周辺部を有するように形状づけることができ、構成構造体（例えばポスト又はピン）の挿入を許容するように内側の六角小葉形状の開口１５８に整合する中央の軸方向に延びる開口１５９又はトルク発生挿入手術工具（図示せず）と整合するための固定取り付け具を有することができる。挿入ヘッド部材１５５の内側開口の形状の上述の例はこれに限定されない。矩形、正方形、三角形又は他の多角形形状を含む、内側開口の代わりの形状の実施の形態も考えられる。
図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃはポスト部材４００のさらなる幾何学的なポスト変形例を示す。図１１Ａの頂部平面図においては、ポスト部材はそこから正方形のポスト４７０を突出させるインターフェイス部材４６５を有するものとして示してある。この例においては、ポスト４７０はこれまた上述のポストと同様の方法でインターフェイス部材４６５から延びる細長いポストである。しかし、この実施の形態においては、ポスト４７０は平面図において示すように正方形の横断方向の横断面を有する。ポストのために任意の所望の幾何学的形状を使用することができる。図１１Ｂ、１１Ｃは代わりの実施の形態を示し、この場合、三角形状のポスト４７１及び六角形状のポスト４７２がそれぞれインターフェイス部材４６５から延びる。ポスト４７０のための他の横断方向の横断面は矩形、卵形等を含むことができる。
係止装置（着座部材１２０、挿入ヘッド部材１５０及びインターフェイス部材１６５）は例えば合金Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖのようなチタン合金から製造することができる。代わりに、係止装置はＣＰチタン、コバルト・クロム、３００シリーズのステンレス鋼、炭素繊維材料、炭素繊維複合体、再吸収性ポリマー、生物的不活性ポリマー材料、熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー又はこれらの材料の任意の組み合わせのうちの１又はそれ以上から製造することができる。さらに、インターフェイス部材１６５はまた上記に列挙したような異なる生物的適合性の材料から製造することができる。たとえば、インターフェイス部材１６５は弾性的に変形し、それによって、係止装置が結合機構１１０内へネジ的に前進したときに安定化部材１３０を堅く固定するような材料から製造することができる。例として、インターフェイス部材１６５はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーのような変形可能なプラスチック材料から形成することができる。代わりに、インターフェイス部材１６５は炭素繊維複合ポリマー、ＵＨＭＷＰＥ、形状記憶金属、再吸収性ポリマー、生物的不活性ポリマー材料、熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー又はこれらの材料の任意の組み合わせを含む別の変形可能な材料から製造することができる。
上述の説明を考慮すれば、当業者なら、脊柱を安定化させる方法がここで提示されることに留意されたい。この方法は：骨アンカーと、安定化部材と、結合機構と係止装置とを有する骨安定化装置を提供する工程を有し、この場合、結合機構は安定化部材を骨アンカーに結合するように形状付けられ、係止装置は結合機構と作動的に関連し、係止装置はさらに結合機構にネジ係合するように形状付けられた着座部材と、挿入ヘッド部材と、インターフェイス部材とを有し、挿入ヘッド部材は着座部材に一体的に接続され、インターフェイス部材は末端インターフェイス表面を有し、末端インターフェイス表面は平坦な表面又は輪郭付けされた表面のうちの１つであり、輪郭付けされた表面は安定化部材とかみ合うように輪郭付けされ；方法はさらに骨アンカーを結合機構内へ挿入し、骨アンカーを脊柱の椎骨に取り付ける工程と；安定化部材を結合機構内で位置決めする工程と；係止装置を結合機構に係合させる工程と；着座部材を結合装置内へネジ込んでインターフェイス部材を着座部材から破断させ、それによって、安定化部材に対するインターフェイス部材の接触を許容する工程と；結合機構内への着座部材のネジ込み前進を続けることによりインターフェイス部材と結合機構との間で安定化部材を固定する工程とを有する。
方法はさらにトルク発生工具によって所定のトルク力を挿入ヘッド部材に適用することにより破断合流部で着座部材から挿入ヘッド部材を破断する工程を有することができる。
要約すると、当業者なら、上述の説明から、ここで提供されたものは、骨安定化装置のための向上した係止装置、並びに、骨安定化装置及び向上した係止装置を使用して脊柱を安定化させる方法であることを認識されたい。骨安定化装置は骨アンカーと、結合機構と、安定化部材とを有し、この場合、結合機構は安定化部材を骨アンカーに結合するように形状づけられる。向上した係止装置は着座部材と、挿入ヘッド部材と、インターフェイス部材とを有する。着座部材は結合機構内で安定化部材を固定するために結合機構と作動的に関連し、その中に少なくとも１つの開口を有する。挿入ヘッド部材は破断合流部で着座部材に接続される。インターフェイス部材は着座部材に直接接続されるか、または、代わりに、剛直なポストにより一緒に結合することができる。インターフェイス部材は、着座部材が結合機構内で安定化部材を固定するために使用されたときに、着座部材と安定化部材との間に位置するように形状づけられる。
有利には、着座部材からの挿入ヘッドの破断を許容すると、低プロフィール脊椎移植片が得られる。さらに、着座部材に対するインターフェイス部材の剛直な結合、及び、着座部材が結合機構に係合したときに破断するように形状付けられたインターフェイス部材は、安定化部材の整合及び固定を容易にする。着座部材及びインターフェイス部材、並びに、これらの２つの構造体を結合する方法についての種々の変形はここで示し、説明された。
例として、インターフェイス部材の末端表面は、平坦及びサドルのような輪郭を含む、多数の異なる幾何学形状とすることができる。安定化部材の外側周辺部を追従するサドルのような輪郭付き幾何学形状は半剛直性の安定化部材にとって有益である。その理由は、表面が、安定化部材上の力が全体の幾何学形状を横切って分布するのを許容するからである。しかし、当業者なら、インターフェイス部材の末端インターフェイス表面の幾何学形状はここで述べた表面に限定されないことに留意されたい。さらに、インターフェイス部材の外側プロフィールは結合機構の周辺部により囲まれることに限定されない。すなわち、インターフェイス部材は結合機構のアームを越えて延びることができる。
好ましい実施の形態を詳細に図示し、説明したが、当業者なら、種々の修正、付加及び代替えは、その本質から逸脱することなく、可能であり、それ故、特許請求の範囲の要旨内にあるものと考えるべきであることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の態様に従った骨安定化装置の１つの実施の形態の斜視図である。
【図２】本発明の態様に従った結合機構の１つの実施の形態の斜視図である。
【図３】本発明の態様に従った、３−３線における図２の結合機構の断面立面図である。
【図４】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が結合機構のアーム間に挿入された状態での、着座部材、挿入ヘッド部材及びインターフェイス部材を有する係止装置を使用する骨安定化装置の１つの実施の形態の部分立面図である。
【図５】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が破断され、安定化部材と接触した状態での、結合機構に作動的に係合する着座部材を示す、図４の骨安定化装置の部分立面図である。
【図６】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が安定化部材を固定した状態での、挿入ヘッド部材の破断に続く結合機構に完全に係合した着座部材を示す、図４の骨安定化装置の部分立面図である。
【図７】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が結合機構のアーム間に挿入された状態で示す、係止装置の別の実施の形態を使用する骨安定化装置の部分立面図である。
【図７Ａ】本発明の態様に従った、インターフェイス部材がインターフェイス部材と着座部材との間に位置するポストにより着座部材に回転自在に結合された状態での、インターフェイス部材の破断に続く結合機構に部分的に係合した着座部材を示す、図７の骨安定化装置の部分立面図である。
【図７Ｂ】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が安定化部材を固定した状態での、挿入ヘッド部材の破断に続く結合機構に完全に係合した着座部材を示す、図７の骨安定化装置の部分立面図である。
【図８】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が結合機構のアーム間に挿入された状態でのインターフェイス部材を示す、挿入ヘッド部材、着座部材、ポスト部材及びインターフェイス部材を有する係止装置の別の実施の形態を使用する骨安定化装置の１つの実施の形態の部分立面図である。
【図８Ａ】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が安定化部材を固定した状態での、挿入ヘッド部材の破断に続く結合機構に完全に係合した着座部材を示す、図８の骨安定化装置の部分立面図である。
【図９】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が結合機構のアーム間に挿入された状態でのインターフェイス部材を示す、挿入ヘッド部材、着座部材及びポスト部材を有する係止装置の別の実施の形態を使用する骨安定化装置の１つの実施の形態の立面図である。
【図９Ａ】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が破断して安定化部材と接触した状態での、結合機構に作動的に係合する着座部材を示す、図９の骨安定化装置の部分立面図である。
【図９Ｂ】本発明の態様に従った、インターフェイス部材が安定化部材を固定した状態での、挿入ヘッド部材の破断に続く結合機構に完全に係合した着座部材を示す、図９の骨安定化装置の部分立面図である。
【図１０Ａ】本発明の態様に従った、図６の挿入ヘッド部材の頂部平面図である。
【図１０Ｂ】本発明の態様に従った、挿入ヘッド部材のさらなる実施の形態の頂部平面図である。
【図１０Ｃ】本発明の態様に従った、挿入ヘッド部材のさらなる実施の形態の頂部平面図である。
【図１１Ａ】本発明の態様に従った、ポスト部材の別の実施の形態の頂部平面図である。
【図１１Ｂ】本発明の態様に従った、ポスト部材のさらなる実施の形態の頂部平面図である。
【図１１Ｃ】本発明の態様に従った、ポスト部材のさらなる実施の形態の頂部平面図である。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【国際調査報告】
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