(57)【要約】  本発明は、椎骨の矯正及び固定をし、これにより解剖学的に正しい癒合を可能とするための整形用固定装置（１０）及びその方法を提供する。本発明における整形用固定装置（１０）は、少なくとも１つの固定用開口部（４０）、及び少なくとも２つのカップ状のワッシャ（６０）を有する細長いプレート（３０）を含み、カップ状のワッシャ（６０）のそれぞれは、固定用開口部（４０）のそれぞれに沿って延在し、カップ状のワッシャ（６０）のそれぞれは、上部フランジ（６７）が滑動可能なトラック（３６）内に係止されている上部フランジ（６７）を含んでいることを特徴とする。
2009511171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの固定用開口部を含んでいる細長いプレートと、
少なくとも２つのカップ状のワッシャと、
前記ワッシャ及び前記固定用開口部を通じて延在している固定部を含むアンカーと、
を備えている整形用固定装置であって、
前記プレートには、前記固定用開口部のうち少なくとも１つの固定用開口部に沿って延在している少なくとも１つの細長いトラックが形成され、
カップ状の前記ワッシャのうち少なくとも１つのワッシャは、前記トラックに沿って滑動可能に構成されていることを特徴とする整形用固定装置。
【請求項２】
前記アンカーは、前記ワッシャに対して相対的に多方向に移動するために、略球状のヘッドを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の整形用固定装置。
【請求項３】
前記アンカーの前記固定部は、ボルト状の端部及びボール状の端部が設けられたトグルボルトを含み、
前記ボール状の端部は、前記アンカーの前記ヘッド内部に形成されたボール状のソケットに結合されていることを特徴とする請求項２に記載の整形用固定装置。
【請求項４】
前記アンカーを前記プレートに固定するために、前記トグルボルトの前記ボルト状の端部とインターロックするように適合されたナットを備えていることを特徴とする請求項３に記載の整形用固定装置。
【請求項５】
前記アンカーの前記ヘッドは、前記プレートに固定される前に前記トグルボルトに対して相対的且つ自由に多方向に移動することができることを特徴とする請求項３に記載の整形用固定装置。
【請求項６】
前記アンカーは、前記プレート、前記ワッシャ、及び前記ナットに対して相対的且つ自由に多方向に移動することができることを特徴とする請求項４に記載の整形用固定装置。
【請求項７】
カップ状の前記ワッシャのうち少なくとも１つのワッシャは、前記ワッシャが滑動可能な前記トラック内部に係止される上部フランジを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の整形用固定装置。
【請求項８】
前記固定用開口部のそれぞれは、所定の長さを有し、
カップ状の前記ワッシャのうち少なくとも１つのワッシャ及び前記プレートは、前記固定用開口部のうち少なくとも１つの固定用開口部の全長に沿って互いに対して相対的且つ連続的に調整可能な無限の点を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の整形用固定装置。
【請求項９】
前記プレートは、屈曲部分を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の整形用固定装置。
【請求項１０】
前記プレートは、段付部を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の整形用固定装置。
【請求項１１】
前記プレートは、前記固定用開口部同士の間に中間部を含み、
前記中間部の断面は、丸められていることを特徴とする請求項１に記載の整形用固定装置。
【請求項１２】
所定の長さを有し、ブリッジ部によって連結された第１の受容部及び第２の受容部を含んでいるプレートであって、前記第１の受容部は、前記プレートの前記長さに沿って延在している方向において細長い第１の開口部を形成し、前記第２の受容部は、前記プレートの前記長さに沿って延在している方向において細長い第２の開口部を形成し、前記第１の開口部及び前記第２の開口部は、前記プレートの底面から前記プレートの上面に至るまで前記プレートを貫通して延在し、前記プレートの前記底面は、前記第１の開口部及び前記第２の開口部のそれぞれに沿って延在している第１のトラック及び第２のトラックを含んでいる前記プレートと、
前記第１のトラック及び前記第２のトラックのそれぞれに沿って滑動するように取り付けられているカップ状のワッシャと、
を備えていることを特徴とする整形用固定装置。
【請求項１３】
カップ状の前記ワッシャは、前記ワッシャが滑動可能である前記トラック内に係止されている上部フランジを含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の整形用固定装置。
【請求項１４】
前記ブリッジ部の断面は、丸められており、
前記プレートは、前記第１の受容部及び前記第２の受容部に平坦な上面及び下面を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の整形用固定装置。
【請求項１５】
前記ワッシャと前記第１の開口部及び前記第２の開口部とを通じて延在している固定部を含んでいるアンカーを備えていることを特徴とする請求項１２に記載の整形用固定装置。
【請求項１６】
前記アンカーの前記固定部は、ボルト状の端部及びボール状の端部を備えたトグルボルトを含み、
前記ボール状の端部は、前記アンカーのヘッド内部に形成されているボール状のソケットに結合されていることを特徴とする請求項１５に記載の整形用固定装置。
【請求項１７】
第１の端部、第２の端部、上面、及び底面を含んでいる細長いプレートであって、一体化されたカップ状のワッシャを含んでいる前記プレートを備え、
一体化されたカップ状の前記ワッシャは、前記プレートの前記底面から下方に突出していることを特徴とする整形用固定装置。
【請求項１８】
前記プレートは、第１の固定用開口部及び第２の固定用開口部を含んでいることを特徴とする請求項１７に記載の整形用固定装置。
【請求項１９】
前記プレートは、前記第１の固定用開口部、前記第２の固定用開口部、及び第３の固定用開口部を含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の整形用固定装置。
【請求項２０】
前記第１の固定用開口部及び前記第２の固定用開口部は、それぞれ平坦な上面及び下面を有している第１の受容部及び第２の受容部によって形成され、
ブリッジ部によって連結された前記第１の受容部及び前記第２の受容部は、丸められた断面を有していることを特徴とする請求項１８に記載の整形用固定装置。
【請求項２１】
前記第１の固定用開口部及び前記第２の固定用開口部は、前記プレートの長さに沿って延在している方向において細長いスロットを含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の整形用固定装置。
【請求項２２】
前記スロットのうち一方のスロットが、前記スロットのうち他方のスロットと相違する長さを有していることを特徴とする請求項２１に記載の整形用固定装置。
【請求項２３】
アンカーを脊椎に固定するステップと、
前記脊椎に対して略平行な方向において細長いプレートを位置決めするステップと、
前記脊椎に対して略平行な方向において前記プレートに対して少なくとも１つのワッシャを滑動させるステップと、
前記アンカーの固定部を前記ワッシャ及び前記プレートに挿入することによって、前記プレートを前記脊椎に固定するステップと、
を備えていることを特徴とする脊椎を固定するための方法。
【請求項２４】
後方固定術によって、細長い前記プレートを脊椎に取り付けるステップを有していることを特徴とする請求項２３に記載の脊椎を固定するための方法。
【請求項２５】
側方固定術によって、細長い前記プレートを脊椎に取り付けるステップを有していることを特徴とする請求項２３に記載の脊椎を固定するための方法。
【請求項２６】
所定の長さを含んでいる固定用開口部を形成し、少なくとも２つの骨アンカーを接続しているプレートと、
前記骨アンカーそれぞれを前記プレートに固定するように適合された固定具と、
前記プレートに連続的に滑動可能に結合され、前記固定用開口部の前記長さに沿って滑動可能とされ、前記ワッシャと前記プレートとが前記固定用開口部の全長に沿って互いに対して直線的に調整可能な無限の点を含んでいるように結合されているワッシャであって、前記骨アンカーそれぞれがカップ状の前記ワッシャの内側に係合するように適合されている略球状のヘッドを含み、前記ヘッドによって自由に多方向に移動可能な少なくとも１つのカップ状の前記ワッシャと、
を備え、
前記骨アンカーそれぞれが、前記プレートに固定される前に前記固定具に対して相対的且つ自由に多方向に移動可能なことを特徴とする整形用固定装置。
【請求項２７】
それぞれが、少なくとも１つの固定用開口部を含んでいる細長いプレートと、前記プレートに取り付けられている少なくとも２つのカップ状のワッシャと、前記ワッシャそれぞれに取り付けられているアンカーと、を備えている少なくとも２つの整形用固定装置であって、カップ状の前記ワッシャそれぞれが、前記固定用開口部それぞれに沿って延在しているトラック上で滑動し、自身が滑動可能とされる前記トラック内に係止されている上部フランジを含んでいる少なくとも２つの前記整形用固定装置と、
２つの細長い前記プレートを相互に接続するための横方向のコネクタと、
を備えていることを特徴とする整形用固定装置。
【請求項２８】
前記横方向のコネクタは、前記アンカー同士の間の接続点で前記プレートに結合されていることを特徴とする請求項２７に記載の整形用固定装置。
【請求項２９】
前記プレートの断面は、前記接続点で丸められていることを特徴とする請求項２８に記載の整形用固定装置。
【請求項３０】
少なくとも２つの整形用固定装置と、２つの前記整形用固定装置を相互に接続するための少なくとも１つのコネクタとを備えている整形用固定システムにおいて、
前記コネクタそれぞれ及び前記整形用固定装置それぞれが、
第１の固定用開口部が設けられた第１の端部と第２の固定用開口部が設けられた第２の端部を有している細長部材であって、前記第１の固定用開口部及び前記第２の固定用開口部のうち少なくとも１つの固定用開口部に沿って延在している少なくとも１つの細長いトラックを形成している前記細長部材と、
少なくとも２つのカップ状のワッシャのうち少なくとも１つのワッシャが細長い前記トラックに沿って滑動するように構成されている少なくとも２つのカップ状の前記ワッシャと、
前記ワッシャ、前記第１の固定用開口部、及び前記第２の固定用開口部を貫通して延在している固定部を含んでいるアンカーと、
を備えていることを特徴とする整形用固定システム。
【請求項３１】
前記コネクタは、前記整形用固定装置が並列した状態で骨に取り付けられている場合に、横方向で前記整形用固定装置と相互に接続するように構成されていることを特徴とする請求項３０に記載の整形用固定システム。
【請求項３２】
前記アンカーそれぞれは、前記ワッシャに対して相対的に多方向に移動するように構成されている請求項３０に記載の整形用固定システム。
【請求項３３】
前記アンカーそれぞれの前記固定部は、ボルト状の端部及びボール状の端部を備えたトグルボルトを含み、
前記ボール状の端部は、前記アンカーのヘッド内部に形成されたボール状のソケットに結合されていることを特徴とする請求項３２に記載の整形用固定システム。
【請求項３４】
前記アンカーを前記細長部材に固定するために、前記トグルボルトの前記ボルト状の端部とインターロックするように適合されたナットを備えていることを特徴とする請求項３３に記載の整形用固定システム。
【請求項３５】
前記アンカーは、前記細長部材、前記ワッシャ、及び前記ナットに対して相対的且つ自由に多方向に移動することを特徴とする請求項３４に記載の整形用固定システム。
【請求項３６】
前記アンカーの前記ヘッドは、前記細長部材に固定する前に前記トグルボルトに対して相対的且つ自由に多方向に移動することを特徴とする請求項３３に記載の整形用固定システム。
【請求項３７】
前記固定用開口部のうち少なくとも１つの固定用開口部は、所定の長さを含み、
カップ状の前記ワッシャのうち少なくとも１つのワッシャと前記細長部材とは、前記固定用開口部の全長に沿って互いに対して連続的に調整可能な無限の点を含んでいることを特徴とする請求項３０に記載の整形用固定システム。
【請求項３８】
整形用固定装置を２つの隣り合う椎骨の側方部分に固定するステップを備えている脊椎を固定するための方法であって、
前記整形用固定装置は、
少なくとも２つの固定用開口部を含んでいる細長いプレートと、
少なくとも２つのカップ状のワッシャと、
前記ワッシャ及び前記固定用開口部を貫通して延在している固定部を含んでいるアンカーと、
を備え、
前記プレートが、前記固定用開口部のうち少なくとも１つの固定用開口部に沿って延在している少なくとも１つの細長いトラックを形成し、
カップ状の前記ワッシャのうち少なくとも１つのワッシャが、前記トラックに沿って滑動するように構成されていることを特徴とする方法。
【請求項３９】
前記方法は、付加的な整形用固定装置を前記隣り合う椎骨の側方部分に固定するステップをさらに備え、
前記付加的な整形用固定装置は、
少なくとも２つの固定用開口部を含んでいる細長いプレートと、
少なくとも２つのカップ状のワッシャと、
前記ワッシャ及び前記固定用開口部を貫通して延在している固定部を含んでいるアンカーと、
を備え、
前記プレートが、前記固定用開口部のうち少なくとも１つの固定用開口部に沿って延在している少なくとも１つの細長いトラックを形成し、
カップ状の前記ワッシャのうち少なくとも１つのワッシャが、前記トラックに沿って滑動するように構成されており、
前記方法が、コネクタを利用して前記整形用固定装置を相互に接続するステップを備えていることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記固定するステップのそれぞれは、前記整形用固定装置のそれぞれを脊椎に対して略平行な方向に固定するステップを備えていることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
側方固定術によって、前記第１の整形用固定装置及び前記第２の整形用固定装置を脊椎に固定するステップを備えていることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
脊椎に対して略垂直な方向において前記コネクタを位置決めするステップを備えていることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
一組の隣り合う椎骨を固定するための第１の手段と、
前記一組の隣り合う椎骨を固定するための第２の手段と、
前記第１の手段及び前記第２の手段を相互に接続するための第３の手段と、
を備えていることを特徴とする整形用固定装置。
【請求項４４】
前記一組の隣り合う椎骨が、略横方向において固定されていることを特徴とする請求項４３に記載の整形用固定システム。
【請求項４５】
前記第３の手段は、略横方向において前記第１の手段と前記第２の手段とを相互に接続することを特徴とする請求項４３に記載の整形用固定システム。
【請求項４６】
前記第１の手段は、脊椎に対して略平行な方向に配置されていることを特徴とする請求項４３に記載の整形用固定システム。
【請求項４７】
前記第２の手段は、脊椎に対して略平行な方向に配置されていることを特徴とする請求項４３に記載の整形用固定システム。
【請求項４８】
前記第３の手段は、脊椎に対して略垂直な方向に配置されていることを特徴とする請求項４３に記載の整形用固定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、部分的に米国特許出願第１０／９２０，７２９号公報の係属出願である米国特許出願第１１／１９５，８３８号公報の部分的な係属出願である。本出願は、米国特許仮出願第６０／６１７，８８２号公報の優先権を主張するものである。当該米国特許仮出願は、参照によって本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本明細書に開示される原理は、一般に骨を固定し安定させるための装置に関する。より具体的には、脊椎を安定化させるように適合された椎間接続システム（intervertebral connection system）に関する。
【背景技術】
【０００３】
脊柱（spinal column）は、骨及び結合組織から成る非常に複雑なシステムであって、胴体を支持するために設けられ、傷つきやすい脊髄（spinal cord）や脊髄神経（spinal nerve）を保護するものである。脊柱は、順番に積み重ねられた一連の椎骨（vertebra）を含んでいる。椎体（vertebral body）は、強度が比較的低い海綿骨（cancellous bone）から成る内側又は中央部分と、強度が比較的大きな皮質骨（cortical bone）から成る外側部分を含んでいる。椎間円板（intervertebral disc）が各椎体同士の間に設けられ、脊柱に作用する圧縮力に対してクッションとなり、その圧縮力を緩衝する。脊髄及び脊髄神経を含んでいる椎柱管（vertebral canal）は、椎間の裏側に配置されている。
【０００４】
多様な種類の脊柱に関する問題が存在している。このような問題としては、脊柱側弯症（scoliosis、脊椎が横方向に異常湾曲する症例）、脊柱後弯症（kyphosis）、脊椎（spine）、一般に胸椎（thoracic spine）が前方に異常湾曲する症例）、脊柱前弯症（lordosis、脊椎、一般に腰椎（lumbar spineが後方に異常湾曲する症例）、脊椎すべり症（spondylolisthesis、積み重なった椎骨が上方に行くにつれて前方に変位する症例）、及び例えば椎間円板の破断やすべり、椎骨の骨折、椎間円板の変性疾患、椎骨の破断やこれらに類するもののような奇形、疾患や外傷によって生じる他の問題が挙げられる。このような症状を患っている患者は、常に過度に衰弱させる苦痛を受け、神経機能の低下に苦しんでいる。
【０００５】
本発明は、一般に脊椎固定術（spinal fixation）と呼称される手法を含んでいる。外科的なインプラントが脊椎の椎骨と共に癒合し、及び／又は機械的に固定するために利用される。脊椎固定術は、隣り合う椎骨の互いに対する相対的な位置（alignment）を変更し、これにより脊椎の全体の位置を変更するために利用される。このような手法は、上述の状態を治療し、大抵の場合には患者が苦しんでいる痛みを軽減するように効果的に利用されている。しかしながら、以下に詳細に説明するように、従来の固定装置は幾つかの欠点を有している。
【０００６】
一の脊椎固定術は、脊髄矯正具（spinal rod）と呼称される矯正ロッド（orthopedic rod）を利用することによって脊椎を固定するステップを含んでいる。この矯正ロッドは、一般に脊髄に追従して延在している。このことは、脊髄を後方に露出させ、且つ骨ネジを適切な椎骨の椎弓根（pedicle）に固定することによって実現される。脊髄矯正具を受容するように適合されたクランプ要素は、脊髄矯正具を骨ネジに結合するために利用される。脊髄矯正具が脊髄を位置合わせすることによって、脊髄はさらに理想的な形状に適合される。特定の場合には、脊髄矯正具は、脊柱を理想的に調整可能とするために屈曲されている。このような脊髄固定システムは、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１特許文献１２、特許文献１３、特許文献１４、及び特許文献１５に開示され、参照によって本明細書に組み込まれている。
【０００７】
特許文献１２は、自身の上端部に堅固に固定されたＵ字状のヘッドを有する椎弓根用の骨ネジを含んでいる脊髄固定装置を開示している。Ｕ字状のヘッドは、脊髄固定具を受容するためにＵ字状の導管を形成する２つのアームを含んでいる。Ｕ字状のヘッドが雄ネジ部を有しているので、雌ネジ部を有する止めネジはＵ字状のヘッドに螺合可能とされる。椎弓根用の骨ネジが骨とＵ字状の導管内に位置決めされた脊髄固定具とに挿入された後に、止めネジは、脊髄固定具をＵ字状の導管に固定し、且つ脊髄固定具と椎弓根用の骨ネジとの間で相対的に移動しないように、Ｕ字状の導管の雌ネジ部に螺入される。
【０００８】
特許文献１２に開示されるような脊髄固定装置を埋め込むことを試みた場合には、外科医は非常に困難な問題に直面する。このことの理由は、脊髄の湾曲及び骨ネジを受容する椎弓根の向きの不一致に起因して、隣り合う骨ネジのＵ字状のヘッドが互いに位置合わせすることができないことにある。結果として、脊髄固定具は、隣り合うＵ字状の導管を通過するために、多平面内で屈曲されていなければならない。これらの問題は、脊髄固定装置の強度を低減させ、手術のために非常に長時間を要することとなるので、外科に関連する作業がさらに複雑となる可能性が高くなる。
【０００９】
上記問題に対して、特許文献１３、特許文献１４、及び特許文献１５は、骨に固定されたアンカー要素が球状のヘッドを有している多方向移動式脊髄固定装置を開示している。上記特許文献に記載の多方向移動式脊髄固定装置は、自身内部に矯正ロッドを固定し、且つ矯正ロッドをアンカー要素に接続させるための矯正ロッド係止組立体を有している。アンカー要素は、アンカー要素の球状ヘッドによって矯正ロッド係止組立体に対して相対的に移動可能となる。
【００１０】
従来における脊髄固定装置については、依然として改善の余地がある。本発明が属する技術分野では、従来の矯正ロッド及びサドルに関連して大きさを変更せず、屈曲や切断することなく、隣り合う椎骨同士が軸方向において固定可能な装置に対するニーズが高まっている。すべての操作段階において関連する部品の操作を容易し、これにより外科手術の時間を低減するために、このような装置には、独立した構成要素がほとんど含まれないことが必要とされる。
【特許文献１】米国特許第６，０７４，３９１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４８８，６８１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２８０，４４２号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８７９，３５０号明細書
【特許文献５】米国特許第６，３７１，９５７号明細書
【特許文献６】米国特許第６，３５５，０４０号明細書
【特許文献７】米国特許第６，０５０，９９７号明細書
【特許文献８】米国特許第５，８８２，３５０号明細書
【特許文献９】米国特許第６，２４８，１０５号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，４４３，４６７号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，１１３，６０１号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，１２９，３８８号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，７３３，２８６号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，６７２，１７６号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，４７６，４６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の一の実施態様は、椎体同士を互いに固定することを必要とする外科的手法を単純化するように適合された、多方向に移動可能なアンカー矯正固定装置に関する。
【００１２】
本発明に関する説明が本明細書全体に亘って一連の実施例によって成されることに留意すべきである。実施例は説明を目的とするものであって、本発明の技術的範囲を限定する訳ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施態様は、添付図面を参照することによって説明される。本発明の機能的な特徴は、任意の数の特定の構成で実施可能とされる。しかしながら、図示される実施例が記載の目的を達成するものであって、本発明の技術的範囲を制限するために利用されるべきでないことは言うまでもない。本明細書は脊椎固定術の観点から説明されるが、固定装置は任意の整形用固定術で利用可能とされる。
【００１４】
図１及び図２は、本発明の原理に基づいた特徴を有する整形用固定装置１０（orthopedic fixation device）の一の実施例を表わす。整形用固定装置１０は、骨アンカー２０の一部を受容するために、固定用開口部４０を有しているプレート３０を含んでいる。固定用開口部４０は、骨アンカー２０をプレート３０に対して連続的に滑動させ、位置調整可能とする。整形用固定装置１０は、骨アンカー２０とプレート３０との間でプレートの固定用開口部４０に滑動可能に取り付けられたカップ状のワッシャ６０も含んでいる。整形用固定装置の各骨アンカー２０は、トグルボルト５０と共にボールジョイント（ball/socket configuration）を形成する内部キャビティが形成された略球状のヘッド２４を含んでいる。骨アンカー２０は、ボール／ソケット結合構造によって、トグルボルト５０に対して相対的に多方向に移動可能となる（polyaxial movement）。骨アンカー２０の球状のヘッド２４がカップ状のワッシャ６０内に装着された場合に、トグルボルト５０はプレート３０の固定用開口部４０を通じて受容される。整形用固定装置は、プレート３０に対して直線的且つ多方向に骨アンカー２０を固定するためにナット９０（図２には図示しない）をさらに含んでいる。
【００１５】
一般的な利用では、整形用固定装置１０は、例えば椎体９９ａ，９９ｂ（図３に表わす）のような、安定化させたい骨に固定されている。整形用固定装置１０は、骨アンカー２０を椎体９９ａ，９９ｂに螺入することによって椎体９９ａ，９９ｂに固定されている。骨アンカー２０は、例えばレンチや他の手術器具のような器具（図示しない）によって生じたトルクによって螺入される。骨アンカー２０を椎体９９ａ，９９ｂに螺入した後に、椎体９９ａ，９９ｂは、互いに離間されるか、共に圧縮されるか、さもなければ理想的な相対位置に移動される。その後に、トグルボルト５０がプレートの固定用開口部４０を通じて受容され、且つ骨アンカー２０の球状のヘッド２４がカップ状のワッシャ６０内に装着された状態で、プレート３０は骨アンカー２０の上方に位置決めされる。ワッシャ６０がプレートの固定用開口部４０に沿って滑動するので、プレート３０を骨アンカー２０の上方に位置決め可能とされる。骨アンカー２０が多方向に移動可能な構成とされることによって、プレート３０が骨アンカー２０に対して相対的に回動可能とされる。プレート３０が骨アンカー２０の上方に位置決めされると、ナット９０が骨アンカーをプレートに固定するトグルボルト５０にねじ込まれる。骨アンカー２０は十分な力で固定され、これにより球状のヘッド２４がプレート３０に対して回動せず、ワッシャ６０がプレート３０に対して相対的に滑動しないことが望ましい。このようにして、整形用固定装置１０は、椎体９９ａ，９９ｂを補強する安定的な構成又は構造を形成することによって、椎体９９ａ，９９ｂが理想的な間隔を維持可能となる。
【００１６】
図３は、後方固定術（posterior approach）によって人間の脊椎に取り付けられた固定装置１０を表わす。必要であれば、横方向すなわち脊椎に対して略垂直な方向において２つのプレート３０を相互に接続するコネクタ、すなわち図１５及び図１６に表わす横方向のコネクタ８０が図４に表わすように後方固定術において利用可能とされる。
【００１７】
図５〜図７を参照すると、固定装置１０のプレート３０は上面３１、下面３３、及び所定の長さＬｐを含んでいる。プレート３０は、長さＬｐに沿って、ブリッジ部３２に接続している受容部３４を含んでいる。受容部３４は、固定用開口部４０を形成するように構成されている。当該実施例では、受容部３４の略矩形状の断面では、上面３１及び下面３３は略平面であり且つ平行とされる（図７を参照）。
【００１８】
プレート３０には、１つ以上の固定用開口部４０がそれぞれに形成された任意の数の受容部３４を長さＬｐに沿って形成されている。図１〜図７は、各骨アンカー２０のために一の固定用開口部４０が形成され、各骨アンカー２０が結合しているプレート３０を表わす。他の実施例では、プレートには、自身に結合される少なくとも２つの骨アンカー２０を収容可能な一の大きな固定用開口部が代替的に形成されている。
【００１９】
固定用開口部４０は、細長い楕円状のスロットとして図示されている。スロットの長さを変化させることによって、調整範囲も変化させることができる。当該実施例では、スロットの長さは同一である。他の実施例では、スロットのうち一のスロットのみが骨アンカーとプレートとの調整を可能とされる。他の実施例では、固定用開口部は、例えば矩形、円、四角形等のような他の形状とされる場合がある。当該好ましい実施例では、固定装置の構成部品の大きさを最小限度に抑えるために、プレートの受容部３４は受容部３４内に形成された固定用開口部４０に適合するように形成されている。他の実施例では、受容部は固定用開口部と異なる形状である場合がある。固定用開口部４０それぞれが開口長さＬｏ及び開口幅Ｗｏを有している。固定用開口部４０それぞれが図７に表わすように長手方向の軸線４４も有している。
【００２０】
上述のように、整形用固定装置の実施例におけるプレートでは、１つ以上の受容部と各受容部を接続するブリッジ部とが設けられている。図１〜図６は、プレート３０のブリッジ部３２の断面形状が略円状から受容部３４の形状に変化することを表わす。他の実施例では、ブリッジ部の断面形状は、例えば正方形、長方形、三角形や任意の多角形とされる。
【００２１】
図６はプレート３０の下面を表わすが、プレート３０の受容部３４には、トラック３６が固定用開口部４０の周囲を囲むように設けられている。トラック３６は、ワッシャ６０が固定用開口部４０の長さＬＱに沿って連続的に滑動する経路である。トラック３６には、ワッシャ６０が滑動するトラック面３９が形成されている。図７に表わすように、トラック面３９は、プレート３０内部に延在した延長部４１を有している。延長部４１には、ワッシャが滑動可能なように側面溝部４５が形成されている。以下に詳細に説明するように、側面溝部４５は、上部フランジを含み滑動可能なワッシャが取り外されないように適合されている。
【００２２】
図８は、プレート１３０から成る他の実施例である。プレート１３０は、患者の人体構造（patient anatomy）を調整可能とするために脊椎の外形に適合するように屈曲されたブリッジ部１３２を含んでいる。ブリッジ部が患者の人体構造を調整するために任意の方向に屈曲可能とされることは言うまでもない。
【００２３】
図９は、３つの受容部２３４と２つのブリッジ部２３２とを含んでいるプレート２３０から成る他の実施例を表わす。上述のように、脊椎用固定装置のプレートには、任意の数の受容部及びブリッジ部が設けられている場合がある。
【００２４】
図１０及び図１１は固定装置１０のカップ状のワッシャ６０を表わす。図１０はワッシャ６０の上面図であり、図１１は図１０の断面１１−１１におけるワッシャの断面図である。
【００２５】
ワッシャ６０は、プレート３０と骨アンカー２０との間に取り付けられ、固定装置１０を連続的に（linearly）調整することができる。ワッシャ６０には、骨アンカー２０がワッシャ６０内部で多方向に移動可能となるために、骨アンカー２０の球状のヘッド２４を覆った状態で係合するように適合されたカップ状の内面６４が形成されている。ワッシャ６０の外面の形状は様々であるが、構成部材の大きさを最小にする内面に適合するように形成されていることが望ましい。
【００２６】
ワッシャ６０には、上面６７と、上面６７から上方に突出している延長部６６が形成されている。上面６７がプレート３０の底面３３に当接し、且つ該底面に沿って滑動可能となるように適合されている一方で、ワッシャ６０の延長部６６は、ワッシャがプレート３０のトラック３６に沿って滑動可能となるように適合されている。
【００２７】
図１０及び図１１は、延長部６６から径方向外方に延在しているフランジ６９がワッシャ６０の延長部６６に設けられていることを表わす。フランジ６９は、トラック３６の側面溝部４５内に係止され、且つ該側面溝部に沿って滑動するように適合されている。
【００２８】
延長部６６には、フランジ６９を側面溝部４５に嵌入可能とするために、径方向内方その後に径方向外方に弾性変形するように適合されたアーム６８が形成されている。
【００２９】
ワッシャは、フランジを備えていない延長部を含んでいる。当該実施例では、上面６７が前記プレートの底面に当接する一方で、延長部は、トラック面３９に当接し、該トラック面に沿って滑動するような大きさとされる。ワッシャの当該実施例では、延長部は、装置が最終的にクランプされるまで側面溝部４５内に係止されず、取り外し可能とされる。
【００３０】
ワッシャ６０は、自身が固定用開口部４０の長さＬＱに沿ってトラック３６上の任意の点で締付可能とされるように、プレート３０に連続的に滑動可能に結合されている。従って、ワッシャ６０及びプレート３０には、固定用開口部４０の全長Ｌｏに沿って互いに対して連続的に調整可能な点が無限に含まれている。
【００３１】
固定装置の他の実施例では、固定用開口部４０の長さＬｏに沿って点を不連続にするために、ワッシャ６０とプレート３０との相対的且つ連続的な調整を制限する構造体（例えばノッチ、凹所、タブ等）がトラック３６に沿って設けられている。
【００３２】
貫通穴６２は、ワッシャ６０がトラック３６に沿って滑動する場合にプレート３０の固定用開口部４０と連通するようにワッシャ６０に形成されている。トグルボルト５０のボルト端部５４は、貫通穴６２に挿通され、ナット９０によってプレート３０に固定される。
【００３３】
図１２は、プレート３３０から成る他の実施例の部分的な側面図である。図１２に表わすプレート３３０には、一体化された固定式のワッシャ３６０が形成されている。骨アンカー２０は、一体化されたワッシャ３６０によって、２つの構成部材間で連続的に調整可能とすることなくプレート３３０に対して多方向において調整可能となる。当該実施例における固定装置のプレートには、１つ以上の一体化された固定式のワッシャが形成されている。１つ以上の調整可能なワッシャが、プレート３３０の長さに沿って他の位置で利用可能とされる。
【００３４】
図１３は、図１〜図４、図１０、及び図１１に表わすワッシャ６０が取り付けられた状態における固定システムのプレート４３０の他の実施例の斜視図である。プレート４３０には、段付部を有するブリッジ部４３２が設けられている。例えばプレート４３０上に設けられているような、段付部を有し且つ２つの受容部に接続するブリッジ４３２が骨アンカー同士の間に配置されている。
【００３５】
図１４は、整形用固定装置１０の骨アンカー２０を表わす。図１４では、骨アンカー２０は固定装置１０のトグルボルト５０に結合されている。図１４に表わす骨アンカー２０は椎弓根ネジ（pedicle screw）である。骨アンカーには、例えばピン、フック、伸張可能なアンカー、棘付きアンカー（barbed anchor）等の構造体が形成されている場合がある。骨アンカー２０は、骨係合端部２２、略球状のヘッド２４、及びこれらを貫通する長手方向の軸線２６を含んでいる。好ましくは雄ネジ部２８が、骨アンカー２０を骨材料にねじ込むために骨係合端部２２に形成されている。球状のヘッド２４は、最終的な固定の完了前において骨アンカー２０が多方向に移動可能となるように適合されている。球状のヘッド２４には、外面２９及び内面２７が形成されている。例えば平坦な壁のような構造体２３が、図１４に表わすように手術器具（図示しない）を利用することによって骨アンカー２０を骨内部で駆動するために、骨アンカー２０の外面２９に設けられている。骨アンカー２０の球状のヘッド２４は、カップ状のワッシャ６０内に嵌入されるような大きさ及び外形とされる。球状のヘッド２４の外面２９は、ワッシャ６０の内面６４に対して滑動し、これにより骨アンカー２０が固定用開口部４０の長手方向の軸線４４を中心として３６０°に亘って移動可能となるように適合されている。
【００３６】
ヘッド２４の内面２７は、トグルボルト５０のボール状の端部５２を受容するように適合された内部キャビティ、すなわちソケット２５を形成している。内部キャビティ２５は、トグルボルト５０のボール状の端部５２と共にボールジョイント（ball/socket configuration）を形成するように適合されている。骨アンカー２０は、ボールジョイントによってトグルボルト５０に対して相対的且つ自由に移動可能とされる。
【００３７】
保持部７０は、図２に表わすようにトグルボルト５０のボール状の端部５２を骨アンカー２０のソケット２５内部に固定するために利用される。保持部７０は、図２に表わすように内面７２及び外面７４を有する略円筒状のスリーブである。保持部７０の外面７４は、球状のヘッド２４の内面２７に適合するような外形とされる。トグルボルト５０のボール状の端部５２がソケット２５内に受容された後に、保持部７０は球状のヘッド２４のソケット２５内部に挿入される。保持部７０がボール状の端部５２を囲むソケット２５内部に係合されると、保持部７０によって、ボール状の端部５２は球状のヘッド２４のソケット２５からの脱落を防止される。図２に表わすように、保持部７０の内面７２は、上部リム７３を形成する保持部の底部から上部に向かって内向きに縮径している。保持部７０の上部リム７３の大きさは、トグルボルト５０がソケット２５から脱落しないように、トグルボルト５０のボール状の端部５２の直径よりも小さい。
【００３８】
保持部７０の内面７２は、トグルボルト５０のボール状の端部５２と中間嵌めであるが滑らかに係合し、ボール状の端部５２がソケット２５内部で多方向に滑動可能な外形とされる。
【００３９】
保持部７０は、溶接、螺合やスナップ嵌め等を含む多様な方法で球状のヘッド２４の内面２７に結合可能とされる。従って、球状のヘッド２４の内面２７及び保持部の外面７４には、既存の結合方法によって相互結合可能な部品が形成されている。このような相互結合可能な部品は、例えば傾斜部、タブや雌ネジ及び雄ネジ等のような構造を有している。図２は、骨アンカー２０の球状のヘッド２４に溶接された保持部７０を表わす。
【００４０】
図１４は、骨アンカー２０と整形用固定装置１０のトグルボルト５０とを表わす。上述のように、トグルボルト５０には、ボール状の端部５２及びボルト状の接続端部５４が設けられている。ボルト状の接続端部５４は、ワッシャ６０の貫通穴６２及びプレート３０の固定用開口部４０を通じて係合するような大きさとされる。図１４に表わすように、ナット９０と螺合するための雄ネジ部５５がボルト状の接続端部５４に形成されている。トグルボルト５０をプレート３０に固定可能であれば、他の構造も利用可能であることは言うまでもない。
【００４１】
トグルボルト５０のボルト状の接続端部５４がワッシャ６０の貫通穴６２及びプレート３０の固定用開口部４０を通じて挿入されると、ナット９０はボルト状の接続端部５４の雄ネジ部５５に固定される。このようにして、骨アンカー２０の球状のヘッド２４は、ワッシャ６０の内側に固定され、これにより多方向移動に対する抵抗となる。そして、ワッシャ６０の上部がプレート３０の下側に固定され、これにより連続的な移動の抵抗となる。
【００４２】
トグルボルト５０のボルト状の接続端部５４には、ナット９０を螺合する際に利用されるトルクを相殺するための構造が設けられている場合がある。例えば図１４に表わすように、トグルボルトのボルト状の接続端部５４の断面は非円状である。略平坦な表面５８は、ボルト状の接続端部５４がプレート３０の固定用開口部４０内部に挿入された場合にトグルボルト５０がプレートに対して相対的に回転不可能となるように、トグルボルトのボルト状の接続端部に形成されている。
【００４３】
図１５及び図１６は、横方向のコネクタ８０が図１〜図１４に表わす様々な整形用固定装置に利用可能であることを表わす。図１５は横方向のコネクタ８０の斜視図であり、図１６は横方向のコネクタ８０の側面図である。
【００４４】
横方向のコネクタ８０は、少なくとも２つのプレート３０を相互に接続するために利用される。横方向のコネクタ８０は、中間部８４によって分割された少なくとも２つのプレート係合部８２を含んでいる。中間部８４の断面形状は、当該図面では円状とされるが、任意の多角形状であっても良い。スロット８９が、固定装置のプレートのブリッジ部を受容するように各プレート係合部８２に形成されている。スロット８９は、相互に接続されるプレートのブリッジ部に対応した様々な形状及び大きさから成る。
【００４５】
各プレート係合部８２には、ボア８３も形成されている。固定用ボルト８８は、ボア８３を通じて挿入され、ナット８７によって係合される。ナット８７が固定用ボルト８８の雄ネジ部を中心として回転するに従って、プレート３０のブリッジ部３２は横方向のコネクタ８０のスロット８９内部に固定される。他の実施例では、ボルト／ナット装置以外のロック装置がプレート３０を横方向のコネクタ８０に固定するために利用される場合もある。横方向のコネクタは、２つ以上のプレート３０に相互に接続するために２つ以上のプレート係合部８２を含んでいる場合がある。
【００４６】
図１７は、椎体の側面に取り付けられた脊椎固定装置１０を表わす。２つの固定装置１０が当該図示の実施例の脊椎の軸線と直線状に取り付けられている一方、幾つかの固定装置１０が利用可能とされる。横方向、すなわち脊椎に対して略垂直な方向において２つのプレート３０と相互に接続する、例えば図１５及び図１６に表わすような横方向のコネクタ８０が、必要とあれば利用可能とされる。上述の後方及び側方の位置に設置することに加えて、固定装置及びこれに関連する構成部材が、前方及び前側方の位置を含む任意の他の適切な椎骨の部分に取付可能とされる。本発明の属する技術分野においてよく知られた様々な手術方法が利用可能とされる。
【００４７】
本明細書に開示される固定装置の様々な構成部品（例えばワッシャ、プレート、骨アンカー、トグルボルト、保持部や横方向のコネクタ）について、多種多様な生体適合材料が利用可能とされる。例示的な材料としては、チタン、ニチノール（登録商標）、ステンレス鋼や他の材料が挙げられる。
【００４８】
上記発明の詳細な説明によれば、本発明の技術的思想及び技術的範囲から逸脱することなく、当業者であれば本発明の変形や改良を成すことができることは言うまでもない。従って、すべての変形及び改良が本発明の技術的思想から逸脱せず、特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明における整形用固定装置の分解斜視図である。
【図２】図１の整形用固定装置を二等分する垂直断面における当該装置の実施例の断面図である。
【図３】後方固定術によって脊椎に取り付けられた状態における、図１の整形用固定装置の実施例の上面図である。
【図４】２つの図３の整形用固定装置が横方向のコネクタによって互いに連結された状態における、本発明の実施例の上面図である。
【図５】図１の整形用固定装置の所定の平面に対する上面図である。
【図６】図１の整形用固定装置の所定の平面に対する下面図である。
【図７】図５の断面７−７における、図１の整形用固定装置の断面図である。
【図８】プレートが屈曲したブリッジ部を有する、本発明の他の実施例の側面図である。
【図９】プレートが３つの固定用開口部を有している、本発明のさらなる他の実施例の上面図である。
【図１０】図１の整形用固定装置のカップ状のワッシャの上面図である。
【図１１】図１０の断面１１−１１における、図１の整形用固定装置のカップ状のワッシャの断面図である。
【図１２】本発明のプレートのさらなる他の実施例の部分的な側面図であって、一体化され、傾斜部を有しないカップ状のワッシャが破線で表わされている。
【図１３】本発明のさらに他の実施例の斜視図であって、プレートが段付のブリッジ部を有し、図１〜図４、図１０、及び図１１のワッシャに結合されている。
【図１４】図１の整形用固定装置の骨アンカー及びトグルボルトの斜視図である。
【図１５】本発明における横方向のコネクタの斜視図である。
【図１６】図１５の横方向のコネクタの側面図である。
【図１７】頸椎の側面に取り付けられ、横方向に接続された２つの整形用固定装置の代替的な実施例である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  整形用固定装置
２０  骨アンカー
２２  骨係合端部
２３  構造体
２４  ヘッド
２５  ソケット（内部キャビティ）
２６  長手方向の軸線
２７  内面
２８  雄ネジ部
２９  外面
３０  プレート
３１  上面
３２  ブリッジ部
３３  下面
３４  受容部
３６  トラック
３９  トラック面
４０  固定用開口部
４１  延長部
４４  長手方向の軸線
４５  側面溝部
５０  トグルボルト
５２  ボール状の端部
５４  ボルト状の接続端部
５５  雄ネジ部
６０  ワッシャ
６２  貫通穴
６４  内面
６６  延長部
６７  上面
６８  アーム
６９  フランジ
７０  保持部
７２  内面
７３  上部リム
７４  外面
８０  横方向のコネクタ
８２  プレート係合部
８３  ボア
８４  中間部
８７  ナット
８８  固定用ボルト
８９  スロット
９０  ナット
９９ａ  椎体
９９ｂ  椎体
１３０  プレート
１３２  ブリッジ部
２３０  プレート
２３２  ブリッジ部
２３４  受容部
３３０  プレート
３６０  ワッシャ
４３０  プレート
４３２  ブリッジ部
【図１】
2009511171.tif 000003
【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８】
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【図９】
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【図１０】
2009511171.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2009511171.tif 000014
【図１３】
2009511171.tif 000015
【図１４】
2009511171.tif 000016
【図１５】
2009511171.tif 000017
【図１６】
2009511171.tif 000018
【図１７】
2009511171.tif 000019
【国際調査報告】
2009511171.tif 000020