(57)【要約】  縦部材を連結組立て構造体に固定する組立体および方法であって、組立体は、縦部材、縦部材に接触している可撓性を有するクリップ、可撓性を有するクリップに接触しているハウジング部品、ハウジング部品に接触しているロック機構、およびハウジング部品に接触している連結部材を有する。可撓性を有するクリップは、縦部材を保持できるようになっている可撓性を有する付勢部材を含む。可撓性を有するクリップは、ソケット部とソケット部に結合されたクリップ部を有し、クリップ部は、縦部材を保持できるようになっており、さらに、可撓性を有する付勢部材は、クリップ部からソケット部の底領域まで延出する。
2009528881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦部材と、
前記縦部材に接触している可撓性を有するクリップと、
前記可撓性を有するクリップに接触しているハウジング部品と、
前記ハウジング部品に接触しているロック機構と、
前記ハウジング部品に接触している連結要素とを有することを特徴とする組立体。
【請求項２】
前記可撓性を有するクリップは、前記縦部材を保持できるようになっている可撓性を有する付勢部材を含むことを特徴とする請求項１記載の組立体。
【請求項３】
前記可撓性を有するクリップは、
ソケット部と、
前記ソケット部に結合されたクリップ部とを有し、
前記クリップ部は、前記縦部材を保持できるようになっており、
さらに、前記可撓性を有する付勢部材は、前記クリップ部から前記ソケット部の底領域まで延出することを特徴とする請求項２記載の組立体。
【請求項４】
前記ロック機構は、
前記可撓性を有するクリップおよび前記ハウジング部品に作動的に連結されたピン部と、
前記ピン部に取り付けられた留め具機構とを有し、
前記留め具機構は、前記ハウジング部品に作動的に連結されており、
さらに、前記ピン部は、前記可撓性を有する付勢部材に当接して前記縦部材を前記可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることを特徴とする請求項２記載の組立体。
【請求項５】
前記ハウジング部品は、
前記ロック機構を受承できるようになっている第１の孔と、
前記連結部材を挿入できるようになっている第２の孔とが形成された上部を有し、
前記第１の孔および前記第２の孔は、互いに横向きに配置されていることを特徴とする請求項１記載の組立体。
【請求項６】
前記ハウジング部品は、前記上部に結合された球状端部を有し、前記球状端部は、
溝によって互いが分離されている可撓性を有する複数の突起と、
前記球状端部を貫通して前記第１の孔まで延在している開口とを有することを特徴とする請求項５記載の組立体。
【請求項７】
前記ロック機構は、前記可撓性を有する複数の突起に当接して前記可撓性を有する複数の突起を外向きに湾曲させることによって、前記ハウジング部品を前記可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることを特徴とする請求項６記載の組立体。
【請求項８】
前記連結部材は、前記ロック機構を受承できるようになっている溝を有することを特徴とする請求項１記載の組立体。
【請求項９】
連結器本体と、
前記連結器本体に収容できるようになっている連結器ヘッドと、
前記連結器本体および前記連結器ヘッドに作動的に連結されたピンと、
前記連結器ヘッドおよび前記ピンに作動的に連結された長尺部材と、
前記連結器ヘッドおよび前記長尺部材に作動的に連結された留め具と、
前記連結器本体に固定された縦部材とを有することを特徴とする脊椎連結組立体。
【請求項１０】
前記連結器本体は、前記縦部材を保持できるようになっている可撓性を有する付勢部材を有することを特徴とする請求項９記載の脊椎連結組立体。
【請求項１１】
前記連結器本体は、
ソケット部と、
前記ソケット部に結合されたクリップ部とを有し、
前記クリップ部は、前記縦部材を保持できるようになっており、
さらに、前記可撓性を有する付勢部材は、前記クリップ部から前記ソケット部の底領域まで延出することを特徴とする請求項１０記載の脊椎連結組立体。
【請求項１２】
前記ピンは、前記可撓性を有する付勢部材に当接することによって前記縦部材を前記連結器本体に固定できるようになっていることを特徴とする請求項１０記載の脊椎連結組立体。
【請求項１３】
前記連結器ヘッドは、
前記ロック機構を受承できるようになっている第１の開口と、
前記連結部材を挿入できるようになっている第２の開口とが形成された上部を有し、
前記第１の開口および前記第２の開口は、互いに横向きに配置されていることを特徴とする請求項９記載の脊椎連結組立体。
【請求項１４】
前記連結器ヘッドは球状端部を有し、前記球状端部は、
溝によって互いが分離されている可撓性を有する複数の突起と、
前記球状端部を貫通して前記第１の開口まで延在している孔とを有することを特徴とする請求項１３記載の脊椎連結組立体。
【請求項１５】
前記ピンは、前記可撓性を有する複数の突起に当接して前記可撓性を有する複数の突起を外向きに湾曲させることによって、前記連結器ヘッドの前記球状端部を前記可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることを特徴とする請求項１４記載の脊椎連結組立体。
【請求項１６】
前記長尺部材は、前記ピンを受承できるようになっている溝を有することを特徴とする請求項９記載の脊椎連結組立体。
【請求項１７】
縦部材を連結組立て構造体に固定する方法であって、
縦部材を可撓性を有するクリップに隣接して配置する工程と、
前記可撓性を有するクリップにハウジング部品を装着する工程と、
前記ハウジング部品に、前記可撓性を有するクリップに接触するピンを挿入する工程と、
前記ハウジング部品に連結部材を挿入する工程と、
前記ハウジング部品に、前記ピンに作動的に連結されているロック機構を装着する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記ロック機構を前記ハウジング部品に装着することによって、前記ピンは、前記可撓性を有するクリップに当接し、これにより、前記可撓性を有するクリップは、前記縦部材を所定の位置に固定することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記可撓性を有するクリップは可撓性を有する付勢部材を含み、さらに、前記可撓性を有する付勢部材は、位置決め過程において、前記縦部材を所定の位置に固定できるようになっていることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記可撓性を有するクリップは、
ソケット部と、
前記ソケット部に結合されたクリップ部とを有し、
前記可撓性を有する付勢部材は、前記クリップ部から前記ソケット部の底領域まで延出し、
さらに、前記クリップ部は、位置決め過程において、前記縦部材を所定の位置に保持することを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ハウジング部品は球状端部に結合された上部を有し、前記上部は、
前記ロック機構を受承できるようになっている第１の孔と、
前記連結部材を挿入できるようになっている第２の孔とを有し、
前記第１の孔および前記第２の孔は、互いに横向きに配置されており、
前記球状端部は、
溝によって互いが分離されている可撓性を有する複数の突起と、
前記球状端部を貫通して前記第１の孔まで延在している開口とを有し、
さらに、前記ピンは、装着の過程において、前記可撓性を有する複数の突起に当接して前記可撓性を有する複数の突起を外向きに湾曲させることによって、前記ハウジング部品を前記可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記連結部材を用いて、一対の連結組立て構造体を連結することをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２３】
前記連結部材は溝を有しており、挿着の過程において、前記ピンを前記連結部材の前記溝に挿入することをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願とのクロスリファレンス］
この出願は、２００６年３月１０日付のアメリカ特許出願第１１／３７３，３８６号の利益を請求する。当該アメリカ特許出願の内容を参考までに本明細書に記載した。
【０００２】
［技術分野］
本発明の実施形態は、一般には医療機器に、より具体的には、脊柱内で円筒形棒を互いに連結するために用いられる植え込み式脊椎固定システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
脊柱は、骨と結合組織を含む高い柔軟性を有する構造体である。脊椎の動きは複数の自由度を有するが、脊髄損傷または解剖学的変形が、この動きの範囲を限定するような病状を脊椎にもたらすことがある。整形外科医は、脊椎の構成要素を固定することによって、脊椎変形を矯正して脊椎損傷部の安定性を取り戻そうとしばしば試みる。脊椎を固定する際に医師を支援するために、脊椎連結器のような従来技術による数種類の植込み式脊椎安定化システムが存在する。これらの従来技術によるシステムは、脊柱の固定しようとする部位の両側に配置される細長い棒のような連結構造体を含む構成要素をしばしば有し、柄部を貫通させて脊椎推体の中へと、これらの連結構造体の各部分を脊髄層の後面に取り付ける操作を容易にするために、一般にネジとフックが用いられる。これらの連結要素は、必要な機械的安定性を付与することによって、脊椎を固定できるようになっていることが理想である。
【０００４】
既存の脊椎連結器の多くは、留めネジ、ナットまたはそれらの組合せを含む連結機構によって縦棒に連結された棒、板および帯片からなる。一般に、これらの脊椎連結器は、構造体を構成するために、その他の数個のサブコンポーネントと固締具を必要とする。連結器の組み立てに必要となるこれらのサブコンポーネントまたは固締具の各々は、一般に外科手術の複雑さと所要時間を増大させ、手術結果に影響を与えることもある。脊椎連結器の例については、その全記載内容を本明細書の記載として援用する特許文献１、２および３に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５３１２４０５号
【特許文献２】米国特許第５３３４２０３号
【特許文献３】米国特許第５４９８２６３号
【発明の開示】
【０００６】
しかしながら、従来技術による脊椎連結器の多くは、一般に、その動きが面または軸による規制を受けるために、自由度に限度がある。このために、これらの脊椎連結器は、縦部材（即ち横棒または帯片）に連結するまたは脊椎構造の周囲に適切に配置することが困難になりがちである。脊椎連結器の動きは、一般に三から六の自由度を有する。したがって、その動きがより大きい自由度を有するとともに、外科医が脊椎手術中に容易に組み立てて用いることができる新しい脊椎連結器を提供する必要がある。
【０００７】
このような事情に鑑み、一実施形態は、縦部材、縦部材に接触している可撓性を有するクリップ、可撓性を有するクリップに接触しているハウジング部品、ハウジング部品に接触しているロック機構、およびハウジング部品に接触している連結部材を有する組立体を提供する。可撓性を有するクリップは、縦部材を保持できるようになっている可撓性を有する付勢部材を含むことが好ましい。可撓性を有するクリップは、ソケット部とソケット部に結合されたクリップ部を有し、クリップ部は、縦部材を保持できるようになっており、さらに、可撓性を有する付勢部材は、クリップ部からソケット部の底領域まで延出していてもよい。
【０００８】
ロック機構は、可撓性を有するクリップとハウジング部品に作動的に連結されたピン部、およびピン部に取り付けられた留め具機構とを有し、留め具機構は、ハウジング部品に作動的に連結されており、さらに、ピン部は、可撓性を有する付勢部材に当接して縦部材を可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることが好ましい。ハウジング部品は、ロック機構を受承できるようになっている第１の孔と連結部材を挿入できるようになっている第２の孔とが形成された上部を有し、第１の孔と第２の孔は、互いに横向きに配置されており、また、ハウジング部品は、該上部に結合された球状端部を有し、球状端部は、溝によって互いが分離されている可撓性を有する複数の突起と球状端部を貫通して第１の孔まで延在している開口とを有することが好ましい。ロック機構は、複数の突起に当接して複数の突起を外向きに湾曲させることによって、ハウジング部品を可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることが好ましい。さらに、連結部材は、ロック機構を受承できるようになっている溝を有していてもよい。
【０００９】
他の実施形態は、連結器本体、連結器本体に収容できるようになっている連結器ヘッド、連結器本体と連結器ヘッドに作動的に連結されたピン、連結器ヘッドとピンに作動的に連結された長尺部材、連結器ヘッドと長尺部材に作動的に連結された留め具、および連結器本体に固定された縦部材を有する脊椎連結組立体を提供する。連結器本体は、縦部材を保持できるようになっている可撓性を有する付勢部材を有することが好ましい。連結器本体は、ソケット部とソケット部に結合されたクリップ部を有し、クリップ部は、縦部材を保持できるようになっており、さらに、可撓性を有する付勢部材は、クリップ部からソケット部の底領域まで延出することが好ましい。また、ピンは、可撓性を有する付勢部材に当接することによって縦部材を連結器本体に固定できるようになっていることが好ましい。さらに、連結器ヘッドは、ロック機構を受承できるようになっている第１の開口と連結部材を挿入できるようになっている第２の開口が形成された上部を有し、第１の開口と第２の開口は、互いに横向きに配置されていることが好ましい。
【００１０】
連結器ヘッドは球状端部を有し、球状端部は、溝によって互いが分離されている可撓性を有する複数の突起と球状端部を貫通して前記第１の孔まで延在している開口とを有し、ピンは、可撓性を有する複数の突起に当接して可撓性を有する複数の突起を外向きに湾曲させることによって、連結器ヘッドの球状端部を可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることが好ましい。さらに、長尺部材は、ピンを受承できるようになっている溝を有していてもよい。
【００１１】
他の実施形態は、縦部材を連結組立て構造体に固定する方法を提供し、該方法は、縦部材を可撓性を有するクリップに隣接して配置する工程、可撓性を有するクリップにハウジング部品を装着する工程、ハウジング部品に、可撓性を有するクリップに接触するピンを挿入する工程、ハウジング部品に連結部材を挿入する工程、およびハウジング部品に、ピンに対して作動的に連結されているロック機構を装着する工程を含む。ロック機構をハウジング部品に装着することによって、ピンは可撓性を有するクリップに当接し、これにより、可撓性を有するクリップは縦部材を所定の位置に固定するようになっていることが好ましい。可撓性を有するクリップは可撓性を有する付勢部材を含み、さらに、可撓性を有する付勢部材は、縦部材を所定の位置に固定できるようになっていることが好ましい。
【００１２】
可撓性を有するクリップは、ソケット部とソケット部に結合されたクリップ部を有し、可撓性を有する付勢部材は、クリップ部からソケット部の底領域まで延出し、さらに、クリップ部は、縦部材を所定の位置に保持するようになっていてもよい。ハウジング部品は球状端部に結合された上部を有し、該上部は、ロック機構を受承できるようになっている第１の孔と連結部材を挿入できるようになっている第２の孔を有し、第１の孔と第２の孔は、互いに横向きに配置されており、球状端部は、溝によって互いが分離されている可撓性を有する複数の突起と球状端部を貫通して第１の孔まで延在している開口を有し、ピンは、可撓性を有する複数の突起に当接して可撓性を有する複数の突起を外向きに湾曲させることによって、ハウジング部品を可撓性を有するクリップに固定できるようになっていることが好ましい。
【００１３】
前記方法は、連結部材を用いて、一対の連結組立て構造体を連結することをさらに含んでいてもよい。また、連結部材は溝を有しており、前記方法は、ピンを連結部材の溝に挿入することをさらに含んでいてもよい。
【００１４】
本発明の実施形態についての、これらのおよびその他の特徴は、以下の説明と添付図面を参照することにより、より良く理解されるであろう。実施形態について詳細に示しているが、以下の説明は、例示するものであって限定するものではないと了解されるものとする。本発明の実施形態の精神から逸脱することなく、その範囲内において多くの変更と修正を行うことが可能であり、本発明の実施形態は、それらの変更例の全てを含むものとする。
【００１５】
本発明の実施形態は、図面を参照しつつ、以下の詳細な説明によってより良く理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態および種々の特徴と利点の詳細については、添付図面に示し、また、以下に詳細に説明する非限定の実施形態を参照しつつ、より詳細に説明する。本発明の実施形態が不明確になることがないよう、周知の構成要素と処理の技法についての説明は行わない。実施例は、これらの実施形態を実施する方法の理解を容易にし、また、当業者がこれらの実施形態を実施できるようにすることだけを目的とする。したがって、実施例は、本発明の実施形態の範囲を限定するものであるとは解釈されないものとする。
【００１７】
上述のように、その動きがより大きい自由度を有するとともに、外科医が脊椎手術中に容易に組み立てて用いることができる新しい脊椎連結器を提供する必要がある。本発明の実施形態は、単一操作のロック機構を有する上部装着式脊椎連結器が、種々の構造に対して容易に配置することができるよう六自由度を付与することによってこの目的を達成する。図面を参照して、より具体的には図１〜１２を参照して説明するが、類似の参照符号が全ての図面を通して対応する構造を示すようになっており、これらの図面は実施形態を示す。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態による脊椎連結組立体１を示す。外科手術に用いるとき、組立体１は、一般に横部材４（たとえば帯片、棒またはその他形状の連結部材）によって連結される２つの分離した構造体１００を有する。図２にさらに示すように、構造体１００の各々は、ロックピン５、留めネジ６および横部材４を受承できるよう構成配置されている連結器ヘッド３に作動的に連結された連結器本体２を有する。連結器本体２は、縦部材７（たとえば棒、帯片またはその他の形状体）と係合するように構成配置される。図１と図２を参照して説明すると、脊椎連結組立体１の両構造体１００は、脊椎連結器の縦部材７の両側に配置される。脊椎連結組立体１の構造体１００の各々は、固定軸に対するその動きは多軸的であるために、最適な状態になるよう調節して脊椎の凹み（図示せず）に配置することができる。
【００１９】
図３（Ａ）〜図４（Ｃ）は、図１に示した脊椎連結組立体１の構造体１００の一例を示す数種類の図である。図３（Ａ）、図４（Ａ）および図４（Ｂ）において、破線の矢印は、各々連結器ヘッド３と横部材４の動きの方向を示す。図４（Ｂ）下部の太い矢印は、縦部材７を固定するときに構造体１００が作用させる力（即ち圧縮力）を表す。図４（Ｂ）の水平方向の太い矢印は、連結器ヘッド３が拡径する力Ｆeを表し、下向きの太い矢印は、ロックピン５が押下する力Ｆpを表す。これらの力は、また、構造体１００を固定位置に保持する（即ち一旦配置された後は、横部材４と縦部材７が動かないよう保持する）ためにも作用する。図３（Ｂ）の線Ａ−Ａに沿って切断し、図３（Ｃ）に示した断面図は、構造体１００の全ての構成要素を示す。この図において、留めネジ６は取り付けられたとき、横部材４とロックピン５に下向きの力を作用させて、連結器ヘッド３の適切な取付け位置に（横部材４の端部が連結器ヘッド３から突出した状態で）横部材４とロックピン５を保持する。この図は、また、縦部材７を保持する連結器本体２の内部に装着された連結器ヘッド３を示す。
【００２０】
図４（Ａ）の線Ｂ−Ｂに沿って切断し、図４（Ｂ）に示した断面図は、構造体１００の内部に装着された全ての構成要素を示す。図４（Ｃ）は、縦部材７と連結器本体２の係合関係を最も良く示す。
【００２１】
図１〜図４（Ｃ）に示した脊椎連結組立体１の構造体１００に含まれる数個のサブコンポーネントの各々について、以下説明する。図５（Ａ）〜図５（Ｅ）は、本発明の実施形態による連結器本体２についての数種類の図である。連結器本体２は、一般に（複数個の部品で構成することも可能であるが）一体構造体として形成され、縦部材受承クリップ９に結合されたソケット部８を有する。ソケット部８は、一般に、ソケット内壁１５、ソケット内側基部１６および上部縁１３によって画成された中空のソケット内部１０を含む。ソケット外壁１４は、連結器本体２のソケット部８の外側輪郭を規定する。受承クリップ９は、湾曲した上面１１を有し、上面１１の下側には凹面１８を備える。凹面１８は、（図２〜図４（Ｃ）に示した）縦部材７を受承できるように構成されている。
【００２２】
連結器本体２の上面図である図５（Ｂ）を参照して説明すると、ソケット部８のソケット内側基部１６は、一般に円形であり、この基部１６に対して（図１〜図４（Ｃ）に示した）連結器ヘッド３とロックピン５が当接する。ソケット内側基部１６は、ソケット内側基部１６と連結器本体２の付勢部材１２のあいだを分離する空隙１７をさらに含む。付勢部材１２は、バネ、フランジまたは他の柔軟な構造体であってもよい。空隙１７は、上向きに伸びて受承クリップ９の中にまで延在しており、（図５（Ｂ）のように）上から見たとき、（別の形状も可能であるが）Ｖ字形に見える。本発明の実施形態は、特定の形状に限定されるものではない。一般に、付勢部材１２は、受承クリップ９の延長部であり、空隙１７のために、受承クリップ９の位置において連結器本体２に片持ち梁のように結合されているとともに、ソケット部８とは接触しないように支持されている。空隙１７の厚みは均一であることが好ましいが、空隙１７の底部（即ちＶ字形の底）にかけて僅かに大きくなっていてもよい。
【００２３】
図５（Ｄ）は、図５（Ａ）に示した連結器本体２の、図５（Ｃ）の線Ｃ−Ｃに沿って切断した側断面図である。この図には、ソケット部８と受承クリップ９の相対厚さおよび空隙１７の相対深さが判るように示されている。さらに、受承クリップ９の凹面１８が、（図２〜図４（Ｃ）に示した）縦部材７の円筒形にほぼ一致するように形成されていることが判る。図５（Ｅ）は、図５（Ａ）に示した連結器本体２を、図５（Ｄ）の線Ｄ−Ｄに沿って切断して見たときの背面図であり、空隙１７の全体的な形状を示す。
【００２４】
図６（Ａ）〜図６（Ｅ）は、本発明の実施形態による、図２の脊椎連結組立て構造体１００の連結器ヘッド３についての数種類の図である。連結器ヘッド３は、（複数個の部品で構成することも可能であるが）一体構造体として形成され、下方の球状端部２０に結合された上部１９を有することが好ましい。上部１９は、上部孔２２と帯片受承孔２３が設けられたほぼ円筒形の外壁２１によって形成される。上部孔２２は、連結器ヘッド３の縦軸に沿って配置され、また、帯片受承孔２３は、連結器ヘッド３の縦軸に直交する軸に沿って配置されることが好ましい。これにより、上部孔２２は、好ましくは帯片受承孔２３に対して直交することになる。帯片受承孔２３は、連結器ヘッド３の外壁２１を貫通して延在し、また、上部孔２２は、連結器ヘッド３の縦方向に延在し、連結器ヘッド３の球状端部２０の底の開口２６まで続く。連結器ヘッド３の上部１９にネジ２８が切られており、ネジ２８は、（図１〜図４（Ｃ）に示した）留めネジ６と螺合するように構成されている。
【００２５】
連結器内側基部２７は、連結器ヘッド３の上部１９を連結器ヘッド３の球状端部２０から概ね分離するものであるが、（図１〜図４（Ｃ）に示した）横部材４を平らに配置することが容易になるよう平坦であることが好ましい。さらに、球状端部２０は、下向きに湾曲するとともに、溝２５によって互いに離間されている複数の突起２４を備えるほぼ球形であることが好ましい。突起２４は、連結器本体２のソケット内部１０において球状端部２０を拡径させることができるよう可撓性を有する。さらに、ピン用空洞２９が、（図２〜図４（Ｃ）に示した）ロックピン５を収容するために連結器ヘッド３の球状端部２０に形成されており、その上端は連結器内側基部２７の位置であり、その下端は連結器ヘッド３の球状端部２０の開口２６である。
【００２６】
図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示した連結器ヘッド３の、図６（Ｂ）の線Ｅ−Ｅに沿って切断した横断面図である。この図は、連結器ヘッド３の上部１９の相対厚さを示す。図６（Ｄ）は、図６（Ａ）に示した連結器ヘッド３の、図６（Ｃ）の線Ｆ−Ｆに沿って切断した縦断面図であり、また、図６（Ｅ）は、図６（Ａ）に示した連結器ヘッド３の、図６（Ｄ）の線Ｇ−Ｇに沿って切断した側断面図である。これらの図は、ネジ２８とピン用空洞２９を最も良く示す。
【００２７】
図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、本発明の実施形態による（図１〜図４（Ｃ）の）横部材４についての数種類の図である。横部材４は、一般に（複数個の部品で構成することも可能であるが）ほぼ均一の細長い一体構造体３０として形成され、第２の端部３２から離れて位置する第１の端部３１を含む一対の端部３１、３２を有する。横部材４は、連結器ヘッド３の帯片受承孔２３にぴったり収まるように形成されていて、（図６（Ａ）〜図６（Ｅ）に示した）連結器ヘッド３のソケット内側基部１６に当接する。帯片受承孔２３は横部材４にぴったり嵌合するように形成される、あるいは帯片受承孔２３は横部材４の動きの範囲が少し増大するよう、横部材４の幅より大きく形成してもよい。
【００２８】
図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、本発明の実施形態による図２の脊椎連結組立て構造体１００のロックピン５についての数種類の図である。ロックピン５は、（複数個の部品で構成することも可能であるが）一体構造体として形成することが好ましい。ロックピン５は、先端３９を末端とする下端部３３を有する。溝３６によって互いに分離された複数の上部部材３４が、下端部３３から先端３９とは反対の方向に延出する。上部部材３４は、ロックピン５の下端部３３の外郭から連続する形状を有することが好ましく、これにより、ロックピン５の全体的な形状は、（図６（Ｄ）と図６（Ｅ）に示した）連結器ヘッド３のピン用空洞２９に収まる大きさに構成される。中央孔３５が、ロックピン５の複数の上部部材３４によって囲繞されるようにして形成され、よって、中央孔３５と溝３６が組み合わさって突起状の上部部材３４を構成する。中央孔３５は、ロックピン５の下端部３３とロックピン５の上部部材３４との分岐点として作用する中央孔基部３８まで続く。さらに、隆条３７が上部部材３４の各々に形成されており、上部部材３４全ての隆条３７は、図８（Ｃ）に示したように、上から見たとき実質上環状になるように配置されている。上部部材３４の隆条３７は、（図６（Ａ）〜図６（Ｅ）に示した）連結器ヘッド３にロックピン５を固定することによって、連結器ヘッド３が（図５（Ａ）〜図５（Ｅ）に示した）連結器本体２から脱落することを防止できるようになっている。隆条３７は、図６（Ｄ）に示した連結器ヘッド３の拡径溝４４に嵌合する。図８（Ｄ）は、図８（Ａ）に示したロックピン５の、図８（Ｃ）の線Ｈ−Ｈに沿って切断した側断面図である。この図には、上部部材３４の縁４２が示されており、また、中央孔基部３８は（別の形状にすることも可能であるが）好ましくは円錐形であることが判る。
【００２９】
図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、本発明の実施形態による、図１の脊椎連結組立体１の留めネジ６についての数種類の図である。一般に、留めネジ６は、横部材４とロックピン５を（図２〜図４（Ｃ）に示した）連結器ヘッド３の所定位置に保持するために用いることができる、いずれの種類の留め具であってもよい。一実施形態において、留めネジ６は、留めネジ６の外周に形成されるとともに、（図６（Ｄ）と図６（Ｅ）に示した）連結器ヘッド３のネジ２８と螺合するように構成されたネジ４０を有する。さらに、留めネジ６は、（六角、トルクス（商標）、マイナス、フィリップスなどの）ドライバーまたは同様の機構を受承するように構成された締着構造４１を有する。あるいは、（図６（Ｄ）と図６（Ｅ）に示した）連結器ヘッド３のネジ２８が連結器ヘッド３の外壁２１に沿って形成されている場合には、留めネジ６の対応するネジ４０は、図９（Ａ）に示した留めネジ６の内壁４３に形成される。図９（Ｄ）は、図９（Ａ）に示した留めネジ６の、図９（Ｃ）の線Ｉ−Ｉに沿って切断した側断面図であり、留めネジ６の内壁４３が示されている。
【００３０】
図１〜図９（Ｃ）に示した実施形態において、横部材４は、可撓性を有し、脊椎構造（図示せず）との干渉を回避するために必要に応じて曲げることができる。さらに、可撓性を有する横部材４は、軟組織内に突出しないよう必要に応じて切断できる、または、種々の長さに予め切断して組み立てておくこともできる。さらに、多軸式連結器ヘッド３の各々は、前もって装着された留めネジ６によって所定の位置に固定される。
【００３１】
留めネジ６は、多軸式連結器ヘッド３を所定の位置に固定するおよび連結器本体２を縦部材７に固定することの両方を、単一の固定操作によって行うことができる。この操作は、連結器ヘッド３の球状端部２０を連結器本体２のソケット部８のソケット内部１０に配置することから始まる。次いで、ロックピン５が（ロックピン５の下端部３３を先に挿入するようにして）連結器ヘッド３のピン用空洞２９に挿着される。さらに、横部材４が、連結器ヘッド３の帯片受承孔２３に挿着される。その後に、縦部材７が、連結器本体２の受承クリップ９の凹面１８の所定の位置に配置される。
【００３２】
この後、留めネジ６のネジ４０を連結器ヘッド３のネジ２８に螺合させ、単一の固定操作として、留めネジ６の締着が行なわれる。留めネジ６を締着したとき、横棒４の本体３０が、ロックピン５の上部部材３４に力を作用させ、さらに、ロックピン５の下端部３３の先端３９が、連結器ヘッド３の球状端部２０の突起２４に力を作用させることによって、連結器ヘッド３の球状端部２０が、連結器本体２のソケット部８のソケット内部１０において拡径する。このとき、先端３９が連結器ヘッド３の球状端部２０の開口２６から突出する。また、連結器本体２の付勢部材１２が連結器ヘッド３から離れるように湾曲して、連結器本体２の受承クリップ９の凹面１８内に配置されている縦部材７に当接することによって、縦部材７を受承クリップ９の凹面１８内の所定の位置に固定する。このように、この固定操作は、連結器ヘッド３と縦部材７の連結器本体２への固定、および、横部材４とロックピン５の連結器ヘッド３への固定の両方を行う。
【００３３】
他の実施形態において、構造体１００は、図１０（Ａ）に示したように、少し変形された横部材１０４とロックピン１０５を含む。ここでも、連結器ヘッド３は、先の実施形態と同様に連結器本体２に嵌入する。しかし、横部材１０４は、図１０（Ｂ）に示したように、横部材１０４の各々の端部３１、３２に形成された溝１０６を有する。図１０（Ｃ）は、ほぼ平坦な上部１０７および上部１０７から突出する軸部１０８を有する他のロックピン１０５の斜視図である。軸部１０８の末端は、全体にテーパが切られた先細り形状部１０９である。ロックピン１０５は、（図６（Ｄ）と図６（Ｅ）に示した）連結器ヘッド３の球状端部２０に形成されたピン用空洞２９に嵌入できるように形成されている。
【００３４】
次に、図１０（Ｄ）〜図１０（Ｆ）を参照して説明すると、横部材１０４は、連結器ヘッド３の帯片受承孔２３に挿入され、ロックピン１０５は、連結器ヘッド３に挿入されるが、このとき横部材１０４の溝１０６を貫通する。次いで、留めネジ６が連結器ヘッド３に装着される。この実施形態によると、横部材１０４を連結器ヘッド３の所定の位置により確実に固定することができる。しかし、溝１０６の幅と長さは、連結器ヘッド３に対する横部材１０４の位置を調節することができるよう、ロックピン１０５の径より大きくすることが好ましい。横部材１０４に対するロックピン１０５の配置については、図１０（Ｅ）と図１０（Ｆ）が最も判りやすいが、図１０（Ｅ）の側断面図は図１０（Ｄ）の線Ｊ−Ｊに沿って切断し、図１０（Ｆ）の背面図は図１０（Ｅ）の線Ｋ−Ｋに沿って切断したものである。他の実施形態において、ロックピン１０５を挿入することによって、連結器ヘッド３の球状端部２０が連結器本体２内で拡径すること、および、留めネジ６を介して作用させられた締着力によって付勢部材１２が動作することは、実施形態のときと同様である。
【００３５】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｆ）は、さらに他の実施形態を示す。ここでは、横部材１０４の溝１０６を介して連結器ヘッド３に嵌入させて連結器本体２に固定するために、組合わされたロック機構２０５が用いられる。ロック機構２０５は、上部留め具部２０６および上部留め具部２０６から突出する軸部２０８を有する（螺合または一体成形による）一体構造体として形成することが好ましい。軸部２０８の末端は、全体にテーパが切られた先細り端部２０９である。さらに他の実施形態において、ロック機構１０５の挿入と締着力によって、連結器ヘッド３の球状端部２０が連結器本体２内で拡径すること、よって、付勢部材１２が動作することは、前述の実施形態および他の実施形態のときと同様である。さらに他の実施形態によると、部品点数が削減され、また、組立てが容易になる。横部材１０４に対するロックピン２０５の配置については、図１１（Ｅ）と図１１（Ｆ）が最も判りやすいが、図１１（Ｅ）の側断面図は図１１（Ｄ）の線Ｌ−Ｌに沿って切断し、図１１（Ｆ）の背面図は図１１（Ｅ）の線Ｍ−Ｍに沿って切断した状態を示す。
【００３６】
他の実施形態において、連結器本体２の形状は、縦部材７を連結器本体２に対して任意の角度で装着することができるよう変更してもよい。さらに、連結器本体２のソケット内部１０は、組立体１に対する初期位置の偏倚量または高さが種々の値になるよう、連結器本体２内の異なる位置に形成してもよい。また、連結用の細長い横部材４は、連結器ヘッド３に嵌合して留めネジ６によって固定できるように形成されている。さらに、組立体１の全ての構成要素の材料は、適切な品種の金属、ポリマーまたは形状記憶材であってよい。
【００３７】
図１〜図１１（Ｆ）に関連する図１２は、縦部材７を連結組立て構造体１００に固定する方法を示すフローチャートであり、該方法は、縦部材７を可撓性を有するクリップ２に隣接して配置する工程（３０１）と、可撓性を有するクリップ２にハウジング部品３を装着する工程（３０３）と、ハウジング部品３に、可撓性を有するクリップ２に接触するピン５を挿入する工程（３０５）と、ハウジング部品３に連結部材４を挿入する工程（３０７）と、ハウジング部品３に、ピン５に作動的に連結されているロック機構６を装着する工程（３０９）とを含む。
【００３８】
ロック機構６をハウジング部品３に装着することにより、ピン５は、可撓性を有するクリップ２に当接し、これにより、可撓性を有するクリップ２は、縦部材７を所定の位置に固定するようになっていることが好ましい。さらに、可撓性を有するクリップ２は、可撓性を有する付勢部材１２を含み、可撓性を有する付勢部材１２は、縦部材７を所定の位置に固定できるようになっていることが好ましい。
【００３９】
可撓性を有するクリップ２は、ソケット部８とソケット部８に結合されたクリップ部９を含み、可撓性を有する付勢部材１２は、クリップ部９からソケット部８の底領域１６まで延在し、さらに、クリップ部９は、縦部材７を所定の位置に保持するようになっていることが好ましい。ハウジング部品３は、球状端部２０に結合された上部１９を含み、上部１９は、ロック機構６を受承できるようになっている第１の孔２２と連結部材４を受承できるようになっている第２の孔２３を有し、第１の孔２２と第２の孔２３は、互いに横向きに配置されており、球状端部２０は、溝２５によって互いが分離されている可撓性を有する複数の突起２４と球状端部２０を貫通して第１の孔２２まで延在する開口２６を有し、さらに、ピン５は、可撓性を有する複数の突起２４に当接して外向きに湾曲させて、ハウジング部品３を可撓性を有するクリップ２に固定できるようになっていることが好ましい。
【００４０】
前記方法は、連結部材４を用いて一対の連結組立て構造体１００を連結することをさらに含む。また、連結部材４は溝１０６を有しており、前記方法は、ピン５を連結部材４の溝１０６に挿入することをさらに含む。
【００４１】
一般に、本発明の実施形態は、脊椎連結構造体１００の縦部材７を簡単かつ効率的に連結できるようにされた多軸式の（横連結部材／連結棒を用いた）連結組立体１を提供する。本発明の実施形態は、従来技術による組立体よりねじり負荷に対して大きい剛性と強度を有する組立体を提供することによって、従来技術による組立体を改良するものである。組立体１は、一般に、曲げることができる横部材４を受承する多軸式連結器ヘッド２を収容できるようにされたソケット１０を含む可撓性を有するクリップ９を備える。また、本発明の実施形態は、曲げることができる横部材４を棒または帯片のいずれを用いて形成するかに応じて、最小の二から最大で九までの自由度（好ましくは六自由度）を有する。さらに、組立体１は、手術で使用する前に、予め組み立てておいてもよい。
【００４２】
特定の実施形態についての以上の説明は、本発明の実施形態の本質を全面的に開示しているために、人は、周知の知識を活用することによって、類概念から逸脱することなくそのような特定の実施形態を容易に変更するおよび／または別の用途に適用できるようにすることが可能である。したがって、そのような適用例および変更例は、開示した実施形態と同等の内容および範囲に包含されるものとし、また、そのように了解されることを意図する。ここで用いた表現または用語は、説明を目的としており、限定することを目的とはしないと了解されるものとする。ここでは実施形態について説明を行ったが、当業者は、ここに説明されている実施形態が添付クレームの精神のもと、その範囲内において変更可能であることが判るであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態による脊椎連結組立体の模式図である。
【図２】本発明の実施形態による、図１に示した脊椎連結組立て構造体の分解図である。
【図３（Ａ）】本発明の実施形態による脊椎連結組立体の上面図である。
【図３（Ｂ）】本発明の実施形態による図３（Ａ）に示した脊椎連結組立体の底面図である。
【図３（Ｃ）】本発明の実施形態による図３（Ｂ）に示した脊椎連結組立体の、図３（Ｂ）の線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。
【図４（Ａ）】本発明の実施形態による図３（Ａ）に示した脊椎連結組立体の背面図である。
【図４（Ｂ）】本発明の実施形態による図４（Ａ）に示した脊椎連結組立体の、図４（Ａ）の線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【図４（Ｃ）】本発明の実施形態による図３（Ａ）に示した脊椎連結組立体の背面図である。
【図５（Ａ）】本発明の実施形態による図２に示した脊椎連結組立て構造体の連結器本体の斜視図である。
【図５（Ｂ）】本発明の実施形態による図５（Ａ）に示した連結器本体の上面図である。
【図５（Ｃ）】本発明の実施形態による図５（Ａ）に示した連結器本体の正面図である。
【図５（Ｄ）】本発明の実施形態による図５（Ａ）に示した連結器本体の、図５（Ｃ）の線Ｃ−Ｃに沿って切断した側断面図である。
【図５（Ｅ）】本発明の実施形態による図５（Ａ）に示した連結器本体の、図５（Ｄ）の線Ｄ−Ｄに沿って切断して見たときの背面図である。
【図６（Ａ）】本発明の実施形態による図２に示した脊椎連結組立て構造体の連結器ヘッドの斜視図である。
【図６（Ｂ）】本発明の実施形態による図６（Ａ）に示した連結器ヘッドの、図６（Ｃ）の線Ｅ−Ｅに沿って切断した横断面図である。
【図６（Ｃ）】本発明の実施形態による図６（Ａ）に示した連結器ヘッドの側面図である。
【図６（Ｄ）】本発明の実施形態による図６（Ａ）に示した連結器ヘッドの、図６（Ｂ）の線Ｆ−Ｆに沿って切断した断面図である。
【図６（Ｅ）】本発明の実施形態による図６（Ａ）に示した連結器ヘッドの、図６（Ｄ）の線Ｇ−Ｇに沿って切断した側断面図である。
【図７（Ａ）】本発明の実施形態による図２に示した脊椎連結組立て構造体の帯片の斜視図である。
【図７（Ｂ）】本発明の実施形態による図７（Ａ）に示した帯片の上面図である。
【図７（Ｃ）】本発明の実施形態による図７（Ａ）に示した帯片の正面図である。
【図７（Ｄ）】本発明の実施形態による図７（Ａ）に示した帯片の側面図である。
【図８（Ａ）】本発明の実施形態による図２に示した脊椎連結組立て構造体のロックピンの斜視図である。
【図８（Ｂ）】本発明の実施形態による図８（Ａ）に示したロックピンの側面図である。
【図８（Ｃ）】本発明の実施形態による図８（Ａ）に示したロックピンの上面図である。
【図８（Ｄ）】本発明の実施形態による図８（Ａ）に示したロックピンの、図８（Ｃ）の線Ｈ−Ｈに沿って切断した側断面図である。
【図９（Ａ）】本発明の実施形態による図２に示した脊椎連結組立て構造体の留めネジの斜視図である。
【図９（Ｂ）】本発明の実施形態による図９（Ａ）に示した留めネジの側面図である。
【図９（Ｃ）】本発明の実施形態による図９（Ａ）に示した留めネジの上面図である。
【図９（Ｄ）】本発明の実施形態による図９（Ａ）に示した留めネジの、図９（Ｃ）の線Ｉ−Ｉに沿って切断した側断面図である。
【図１０（Ａ）】本発明の代替実施形態による脊椎連結組立て構造体の分解図である。
【図１０（Ｂ）】本発明の代替実施形態による図１０（Ａ）に示した脊椎連結組立て構造体の横部材の斜視図である。
【図１０（Ｃ）】本発明の代替実施形態による図１０（Ａ）に示した脊椎連結組立て構造体のロックピンの斜視図である。
【図１０（Ｄ）】本発明の代替実施形態による図１０（Ａ）に示した脊椎連結組立て構造体を組み立てたときの上面図である。
【図１０（Ｅ）】本発明の代替実施形態による図１０（Ｄ）に示した脊椎連結組立体の、図１０（Ｄ）の線Ｊ−Ｊに沿って切断した側断面図である。
【図１０（Ｆ）】本発明の代替実施形態による図１０（Ｅ）に示した脊椎連結組立体の、図１０（Ｅ）の線Ｋ−Ｋに沿って切断した後断面図である。
【図１１（Ａ）】本発明の第２の代替実施形態による脊椎連結組立体の斜視図である。
【図１１（Ｂ）】本発明の第２の代替実施形態による図１１（Ａ）に示した脊椎連結組立体のロック機構を上から見たときの斜視図である。
【図１１（Ｃ）】本発明の第２の代替実施形態による図１１（Ａ）に示した脊椎連結組立体のロック機構を下から見たときの斜視図である。
【図１１（Ｄ）】本発明の第２の代替実施形態による図１１（Ａ）に示した脊椎連結組立て構造体の上面図である。
【図１１（Ｅ）】本発明の第２の代替実施形態による図１１（Ａ）に示した脊椎連結組立体の、図１１（Ｄ）の線Ｌ−Ｌに沿って切断した側断面図である。
【図１１（Ｆ）】本発明の第２の代替実施形態による図１１（Ａ）に示した脊椎連結組立体の、図１１（Ｅ）の線Ｍ−Ｍに沿って切断した後断面図である。
【図１２】本発明の実施形態による好ましい方法を示すフローチャートである。
【図１】
2009528881.tif 000003
【図２】
2009528881.tif 000004
【図３（Ａ）】
2009528881.tif 000005
【図３（Ｂ）】
2009528881.tif 000006
【図３（Ｃ）】
2009528881.tif 000007
【図４（Ａ）】
2009528881.tif 000008
【図４（Ｂ）】
2009528881.tif 000009
【図４（Ｃ）】
2009528881.tif 000010
【図５（Ａ）】
2009528881.tif 000011
【図５（Ｂ）】
2009528881.tif 000012
【図５（Ｃ）】
2009528881.tif 000013
【図５（Ｄ）】
2009528881.tif 000014
【図５（Ｅ）】
2009528881.tif 000015
【図６（Ａ）】
2009528881.tif 000016
【図６（Ｂ）】
2009528881.tif 000017
【図６（Ｃ）】
2009528881.tif 000018
【図６（Ｄ）】
2009528881.tif 000019
【図６（Ｅ）】
2009528881.tif 000020
【図７（Ａ）】
2009528881.tif 000021
【図７（Ｂ）】
2009528881.tif 000022
【図７（Ｃ）】
2009528881.tif 000023
【図７（Ｄ）】
2009528881.tif 000024
【図８（Ａ）】
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【図８（Ｂ）】
2009528881.tif 000026
【図８（Ｃ）】
2009528881.tif 000027
【図８（Ｄ）】
2009528881.tif 000028
【図９（Ａ）】
2009528881.tif 000029
【図９（Ｂ）】
2009528881.tif 000030
【図９（Ｃ）】
2009528881.tif 000031
【図９（Ｄ）】
2009528881.tif 000032
【図１０（Ａ）】
2009528881.tif 000033
【図１０（Ｄ）】
2009528881.tif 000034
【図１０（Ｅ）】
2009528881.tif 000035
【図１０（Ｆ）】
2009528881.tif 000036
【図１１（Ａ）】
2009528881.tif 000037
【図１１（Ｂ）】
2009528881.tif 000038
【図１１（Ｃ）】
2009528881.tif 000039
【図１１（Ｄ）】
2009528881.tif 000040
【図１１（Ｅ）】
2009528881.tif 000041
【図１１（Ｆ）】
2009528881.tif 000042
【図１２】
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【国際調査報告】
2009528881.tif 000044