(57)【要約】【解決手段】細長い接続要素（１０）は、第１曲げ軸（１５）回りの第１慣性モーメントと、第１曲げ軸（１５）を横断している第２曲げ軸（１６）回りの第２慣性モーメントとを定義する異方性断面形状を有する本体を含んでいる。接続要素（１０）は、１つ又は複数の脊椎運動体節に沿って配置され、第１及び第２曲げ軸（１５、１６）を脊椎運動体節に対して所望の方向に合わせた状態で、アンカー（１００）で椎骨に係合される。【選択図】図１Ｄ
2009535113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎安定化のためのシステムにおいて、
第１椎体に係合させることができる第１アンカーであって、第１係合軸に沿って前記第１椎体に係合させるための骨係合部分を含んでいる、第１アンカーと、
第２椎体に係合させることができる第２アンカーであって、第２係合軸に沿って前記第２椎体に係合させるための骨係合部分を含んでいる、第２アンカーと、
互いに反対側の第１端と第２端の間を伸張していて、前記第１及び第２アンカーの間に配置することができ、且つ前記アンカーのそれぞれに係合させることができる細長い本体を含んでいる接続要素であって、前記細長い本体は、第１曲げ軸と、前記第１曲げ軸を横断する方向に向いている第２曲げ軸とを定義する異方性断面形状を含んでおり、前記本体は、前記第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、前記第２曲げ軸回りの、前記第１慣性モーメントとは異なる第２慣性モーメントとを含んでいる、接続要素と、を備えており、
前記第１及び第２曲げ軸の内の選択された曲げ軸は、前記第１及び第２係合軸の方向に整列させられ、前記接続要素は、前記整列した向きで前記第１及び第２アンカーに係合される、システム。
【請求項２】
前記第２曲げ軸は前記第１曲げ軸に直交している、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記接続要素は中実である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記細長い要素は、それに沿って伸張する細長いルーメンを含んでおり、前記ルーメンは、前記細長い本体の前記第１及び第２端に開口している、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１及び第２アンカーは、それぞれ、各々の第１及び第２椎体に係合させることができる、ねじが切られた軸部と、前記ねじが切られた軸部の近位端に設けられた、前記接続要素を中に受け入れるための受け器と、を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記受け器は、前記ねじが切られた軸部に対して軸回転式になっている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記接続要素の前記異方性断面形状は、楕円形、方形、菱形、矩形、六角形、及び八角形から成る群より選択された形状を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記異方性断面形状は、三角形の頂点の間を伸張する凸状に湾曲している側面を有する三角形を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記異方性断面形状は、互いに反対側のフランジと、前記両フランジの間を伸張する中央のウェブとを有する、Ｉ形梁形状を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記接続要素は、前記第１アンカーに係合させることができる第１部分と、前記第２アンカーに係合させることができる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間を伸張する移行部分と、を含んでおり、
前記第１部分は、第１の非円形断面形状を有し、前記第２部分は、前記第１の非円形断面形状とは異なる第２の非円形断面形状を有している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１慣性モーメントは、前記第２慣性モーメントより大きい、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１慣性モーメントは、前記第２慣性モーメントより小さい、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記細長い本体は、その長さに沿って前記第１及び第２端の間で湾曲している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記異方性断面形状は、前記細長い本体の前記第１端と第２端の間で均一である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
脊椎安定化のためのシステムにおいて、
第１椎体に係合させることができる第１アンカーであって、第１係合軸に沿って前記第１椎体に係合させるための骨係合部分を含んでいる、第１アンカーと、
第２椎体に係合させることができる第２アンカーであって、第２係合軸に沿って前記第２椎体に係合させるための骨係合部分を含んでいる、第２アンカーと、
前記第１アンカーに解除可能に係合させることができる遠位端を含んでいる第１アンカー伸張部であって、前記遠位端から近位方向に近位端まで伸張している細長い本体を含んでいる、第１アンカー伸張部と、
前記第２アンカーに解除可能に係合させることができる遠位端を含んでいる第２アンカー伸張部であって、前記遠位端から近位方向に近位端まで伸張している細長い本体を含んでいる、第２アンカー伸張部と、
挿入用器具と、
前記第１及び第２アンカーの間に配置することができ、且つ前記アンカーのそれぞれに係合させることができる細長い本体を含んでいる接続要素であって、前記細長い本体は、第１曲げ軸と、前記第１曲げ軸を横断する方向に向いている第２曲げ軸とを定義する異方性断面形状を含んでおり、前記本体は、前記第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、前記第２曲げ軸回りの、前記第１慣性モーメントとは異なる第２慣性モーメントとを含んでいる、接続要素と、を備えており、
前記挿入用器具は、前記第１及び第２曲げ軸の内の選択された曲げ軸を前記第１及び第２アンカーの前記第１及び第２係合軸に対して所定の向きにして、前記接続要素と係合され、前記挿入用器具は、前記所定の向きを維持しながら、前記接続要素を、前記第１及び第２アンカーから離れた位置から前記第１及び第２アンカーに隣接する位置まで動かして、前記接続要素を前記所定の向きで前記第１及び第２アンカーに係合させる働きをする、システム。
【請求項１６】
前記挿入用器具は、前記アンカー伸張部の前記近位端に軸回転可能に装着される装着部分と、前記装着部分から円弧に沿って伸張している挿入用アームを含んでおり、前記接続要素は、前記挿入用アームの遠位端に解除可能に係合される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１７】
前記接続要素の前記細長い本体は、その長さに沿って湾曲している、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１８】
前記挿入用器具は、近位側ハンドルを含んでおり、挿入用アームは、前記ハンドルから遠位方向に遠位端まで伸張しており、前記接続要素は、前記挿入用アームの前記遠位端に係合される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１アンカー伸張部は、前記近位端と前記遠位端の間を伸張する細長いスリーブを含んでおり、前記スリーブは、その前記遠位端から前記近位端に向けて伸張する少なくとも１つの細長い開口を含んでおり、前記細長い開口は、前記第２アンカー伸張部に向けられており、前記接続要素は、前記所定の向きで前記開口部を通り前記第２アンカー伸張部に向けて伸張することができる寸法に作られている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記挿入用器具は、前記接続要素の、その前記第１端と前記第２端の間に係合させることができ、前記接続要素を前記アンカー伸張部に沿って、前記第１及び第２アンカーに向けて動かす、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１及び第２アンカーは、それぞれ、各々の第１及び第２椎体に係合させることができる、ねじが切られた軸部と、前記ねじが切られた軸部の近位端に設けられた、前記接続要素を中に受け入れるための受け器と、を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
前記受け器は、前記ねじが切られた軸部に対して軸回転式になっている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２３】
前記接続要素の前記異方性断面形状は、楕円形、方形、菱形、矩形、六角形、及び八角形から成る群より選択された形状を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２４】
前記異方性断面形状は、三角形の頂点の間を伸張する凸状に湾曲している側面を有する三角形を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
前記異方性断面形状は、互いに反対側のフランジと、前記両フランジの間を伸張する中央のウェブとを有する、Ｉ形梁形状を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２６】
前記接続要素は、前記第１アンカーに係合させることができる第１部分と、前記第２アンカーに係合させることができる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間を伸張する移行部分と、を含んでおり、
前記第１部分は、第１の非円形断面形状を有し、前記第２部分は、前記第１の非円形断面形状とは異なる第２の非円形断面形状を有している、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１慣性モーメントは、前記第２慣性モーメントより大きい、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記第１慣性モーメントは、前記第２慣性モーメントより小さい、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記細長い本体は、前記第１及び第２端の間で湾曲している、請求項１６に記載のシステム。
【請求項３０】
前記異方性断面形状は、前記細長い本体の前記第１端と第２端の間で均一である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項３１】
少なくとも１つの脊椎運動体節を安定化するための方法において、
第１アンカーを第１椎体に係合させる段階と、
第２アンカーを第２椎体に係合させる段階と、
接続要素を提供する段階であって、前記接続要素は、第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、前記第１曲げ軸を横断する第２曲げ軸回りの第２慣性モーメントとを定義する断面形状を有する細長い本体を含んでいる、接続要素を提供する段階と、
前記第１及び第２曲げ軸の前記第１及び第２椎体に対する向きを選択する段階と、
前記接続要素を、前記選択された向きで前記第１アンカーと前記第２アンカーの間に配置する段階と、
前記接続要素を、前記向きに配置した状態で前記第１及び第２アンカーに係合させる段階と、から成る方法。
【請求項３２】
前記第１アンカーを係合させる段階と前記第２アンカーを係合させる段階は、前記第１及び第２アンカーを、前記第１及び第２椎体の各椎弓根に係合させる段階を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３３】
前記接続要素を配置する段階は、前記接続要素を、前記第１及び第２アンカーから離れた位置から前記第１及び第２アンカーに隣接する位置まで、経皮的に案内する間、前記選択された向きを維持する段階を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記接続要素は、長手方向に中を貫通して伸張するルーメンを含んでおり、前記接続要素を経皮的に案内する段階は、前記接続要素を案内構造に沿って進める段階を含んでいる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１慣性モーメントは、前記第２慣性モーメントよりも大きい、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記第２慣性モーメントは、前記第１慣性モーメントよりも大きい、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
第１アンカー伸張部の遠位端を前記第１アンカーに係合させ、前記第１アンカー伸張部を前記第１アンカーから近位方向に前記第１アンカー伸張部の近位端まで伸張させる段階と、
第２アンカー伸張部の遠位端を前記第２アンカーに係合させ、前記第２アンカー伸張部を前記第２アンカーから近位方向に前記第２アンカー伸張部の近位端まで伸張させる段階と、を更に含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記接続要素を配置する段階は、前記接続要素を、前記向きで、前記第１及び第２アンカー伸張部の内の少なくとも一方に沿って、前記第１及び第２アンカーから離れた位置から前記第１及び第２アンカーに隣接する位置まで案内する段階を含んでいる、請求項３８に記載の方法。
【請求項３９】
前記接続要素を配置する段階は、前記接続要素を、前記向きで挿入用器具の遠位端に係合させる段階と、前記接続要素を、前記第１及び第２アンカーから離れた位置から前記第１及び第２アンカーに隣接する位置まで経皮的に案内する段階を含んでいる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記挿入用器具を、前記アンカー伸張部の前記近位端に軸回転可能に装着する段階を更に含んでおり、前記接続要素を経皮的に案内する段階は、前記挿入用器具を前記第１及び第２アンカー伸張部の前記近位端周りに軸回転させる段階を含んでいる、請求項４０に記載の方法。
【請求項４１】
第３のアンカーを第３椎骨に係合させる段階を更に含んでおり、
前記接続要素を配置する段階は、前記接続要素を前記向きにして、前記接続要素を前記第１、第２、及び第３アンカーの間に配置する段階を含んでいる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
脊柱に沿って配置するための接続要素において、
長手方向軸に沿って第１端と、反対側の第２端との間を伸張する細長い本体であって、前記本体は、脊柱の少なくとも２つの椎骨の間を伸張することができる寸法の長さを有しており、前記長手方向軸に直交する方向の面内に円形断面を含んでおり、少なくとも部分的には前記本体の前記長さに沿って伸張するルーメンを更に含んでおり、前記ルーメンは、前記長手方向軸に直交する方向に非円形断面を有しており、前記本体は、前記断面に沿って第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、前記断面に沿って、前記第１曲げ軸に直交する第２曲げ軸回りの第２慣性モーメントを含んでいる、本体を備えている接続要素。
【請求項４３】
前記ルーメンには、生物分解性材料が含まれている、請求項４３に記載の接続要素。
【請求項４４】
前記ルーメンは、楕円形の断面形状を有している、請求項４３に記載の接続要素。
【請求項４５】
前記ルーメンは、矩形の断面形状を有している、請求項４３に記載の接続要素。
【請求項４６】
前記ルーメンは、三角形の断面形状を有している、請求項４３に記載の接続要素。
【請求項４７】
前記ルーメンは、十字形の断面形状を有している、請求項４３に記載の接続要素。
【請求項４８】
脊柱に沿って配置するための接続要素において、
長手方向軸に沿って第１端と、反対側の第２端との間を伸張する細長い本体であって、前記本体は、前記長手方向軸に沿って伸張しており、且つ前記長手方向軸に直交する非円形断面を有している、少なくとも１つの安定化部分と、前記長手方向軸に沿って、前記長手軸方向に直交する円形断面を有している少なくとも１つの接続部分とを含んでおり、前記接続部分は、脊柱に係合させることができる脊椎アンカーに係合することができる寸法の長さを有しており、前記安定化部分は、前記脊柱の少なくとも２つの椎骨の間を伸張することができる寸法の長さを有している、細長い本体を備えている接続要素。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの安定化部分は、第１及び第２安定化部分を含んでおり、前記接続部分は、前記第１安定化部分と第２安定化部分の間を伸張している、請求項４９に記載の接続要素。
【請求項５０】
円形断面を有していて、前記第１安定化部分から、前記接続部分から離れる方向に伸張している第１端接続部分と、円形断面を有していて、前記第２安定化部分から、前記接続部分から離れる方向に伸張している第２端接続部分と、を更に備えている、請求項５０に記載の接続要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊椎安定化要素を配置して脊椎運動体節を制御するための外科処置器具と技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨構造を安定化するための様々な装置及び方法は、何年も前から使用されている。例えば、或る型式の安定化技法では、１つ又は複数の細長いロッドを使用し、それらロッドを、骨構造の構成要素の間に伸張させ、骨構造に固定し、構成要素を互いに対して安定させている。骨構造の構成要素を露出させ、１つ又は複数の係合ファスナが各構成要素の中へ取り付けられる。次いで、骨構造の構成要素を安定させるために、細長いロッドが骨係合ファスナに固定される。
【０００３】
上で説明した安定化構造に伴う問題は、この安定化構造では、脊椎運動体節の全ての運動平面に同じ安定化効果が提供される、ということである。また、外科処置部位を取り囲んでいる皮膚と組織は、外科医が、安定化装置を装着しようとする場所にアクセするために、切断、切除、及び／又は整復せねばならない。組織の整復は、組織に対する外傷、損傷、及び創傷を発生させる。また、組織が感染を起こすかもしれないという危険性、及び、外科処置後に組織が治癒するのに長期の回復期間が必要になるかもしれないという危険性がある。脊柱の１つ又は複数の運動体節を安定させるための器具と方法を更に改良することが、今なお必要とされている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１７１５４０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１６１３６８号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
細長い接続要素は、第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、この第１曲げ軸を横断する第２曲げ軸回りの第２慣性モーメントとを定義する、異方性の断面形状を有する本体を含んでいる。接続要素は、１つ又は複数の脊椎運動体節に沿って配置され、第１及び第２曲げ軸を脊椎運動体節に対して所望の向きに合わせた状態で、アンカーを使って椎骨に係合される。
【０００５】
１つの態様よれば、脊椎安定化のためのシステムは、第１係合軸に沿って第１椎体に係合させるための骨係合部分で第１椎体に係合させることができる第１アンカーと、第２係合軸に沿って第２椎体に係合させるための骨係合部分で第２椎体に係合させることができる第２アンカーとを含んでいる。接続要素は、互いに反対側の第１端と第２端の間を伸張している細長い本体を含んでおり、第１及び第２アンカーの間に配置することができ、且つそれらアンカーのそれぞれに係合させることができる。細長い本体は、第１曲げ軸と、この第１曲げ軸を横断する方向に向いている第２曲げ軸とを定義する異方性断面形状を含んでいる。本体は、第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、第２軸回りの、第１慣性モーメントとは異なる第２慣性モーメントを含んでいる。第１及び第２曲げ軸の内選択された一方の曲げ軸が、第１及び第２係合軸の方向に整列しており、接続要素は、この整列した向きで第１及び第２アンカーに係合される。
【０００６】
別の態様によれば、脊椎安定化のためのシステムは、第１係合軸に沿って第１椎体に係合させるための第１係合部分で第１椎体に係合させることができる第１アンカーと、第２係合軸に沿って第２椎体に係合させるための第２係合部分で第２椎体に係合させることができる第２アンカーとを含んでいる。このシステムは、第１アンカーに解除可能に係合させることができる遠位端と、この遠位端から近位方向に近位端まで伸張している細長い本体とを含んでいる第１アンカー伸張部を含んでいる。システムは、同様に、第２アンカーに解除可能に係合させることができる遠位端と、この遠位端から近位方向に近位端まで伸張している細長い本体とを含んでいる、第２アンカー伸張部を含んでいる。システムは、更に、挿入用器具と、この挿入用器具に解除可能に係合させた接続要素とを含んでいる。接続要素は、第１アンカーと第２アンカーの間に配置することができ、且つそれらアンカーのそれぞれに係合させることができる細長い本体を含んでいる。接続要素の細長い本体は、第１曲げ軸と、この第１曲げ軸を横断する向きの第２曲げ軸とを定義する異方性断面形状を含んでいる。接続要素の本体は、第１軸回りの第１慣性モーメントと、第２軸回りの、第１慣性モーメントとは異なる第２慣性モーメントとを含んでいる。挿入用器具は、第１及び第２曲げ軸の内選択された一方の曲げ軸を、第１及び第２アンカーの第１及び第２係合軸に対して所定の向きに合わせて、接続要素と係合させることができる。挿入用器具は、所定の向きを維持しながら、接続要素を、第１及び第２アンカーから離れた場所から第１及び第２アンカーに隣接する場所まで動かして、接続要素を第１及び第２アンカーに所定の向きで係合させる働きをする。
【０００７】
別の態様によれば、少なくとも１つの脊椎運動体節を安定化するための方法は、第１アンカーを第１椎体に係合させる段階と、第２アンカーを第２椎体に係合させる段階と、接続要素を提供する段階であって、接続要素は、第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、この第１曲げ軸を横断する第２曲げ軸回りの第２慣性モーメントとを定義する断面形状を有する細長い本体を含んでいる、接続要素を提供する段階と、第１及び第２曲げ軸の第１及び第２椎体対する向きを選択する段階と、接続要素を、選択された向きで第１及び第２アンカーの間に配置する段階と、接続要素をこの向きに配置した状態で第１及び第２アンカーに係合させる段階と、を含んでいる。
【０００８】
別の態様では、脊柱に沿って配置される接続要素は、長手方向軸に沿って第１端と、反対側の第２端との間を伸張している細長い本体を含んでいる。本体は、長手方向軸に沿って伸張していて、この長手方向軸に直交する異方性断面を有している、少なくとも１つの安定化部分を含んでいる。細長い本体は、更に、長手方向軸に沿って、長手方向軸に直交する円形断面を有する、少なくとも１つの接続部分を含んでいる。接続部分は、脊柱に係合させることができる脊椎アンカーに係合させることができる寸法の長さを有しており、安定化部分は、少なくとも１つの椎骨に沿って伸張させることができる寸法の長さを有している。
【０００９】
更に別の態様では、脊柱に沿って配置するための接続要素は、長手方向軸に沿って第１端と、反対側の第２端との間を伸張している細長い本体を含んでいる。本体は、脊柱の少なくとも２つの椎骨の間を伸張することができる寸法の長さを有し、長手方向軸に直交する方向の面内に円形断面を含んでいる。本体は、更に、少なくとも部分的には本体の長さに沿って伸張し、長手方向軸に直交する方向に非円形の断面を有している、ルーメンを含んでいる。本体は、断面に沿う第１曲げ軸回りの第１慣性モーメントと、第１曲げ軸に直交する断面に沿う第２曲げ軸回りの第２慣性モーメントとを含んでいる。
【００１０】
本発明の関係する特徴、態様、実施形態、目的、及び利点は、以下の説明から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の原理の理解を促すために、これより図に示している各実施形態を参照してゆくが、説明に際して特定の言語を使用する。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定する意図はないものと理解頂きたい。図示している装置に対するその様な変更や更なる修正、及びここに示す本発明の原理のその様な他の応用は、本発明が関連する分野の当業者であれば普通に想起されるものと考えている。
【００１２】
１つ又は複数の椎体に係合させたアンカーと接続させる接続要素は、接続要素の本体の長さの全長又は大部分に沿って伸張している異方性断面を設えている。異方性断面では、第１方向の曲げに対する抵抗が第２方向よりも大きくなるようにすることができる。接続要素は、１つ又は複数の脊椎運動体節に沿って固定されたとき、椎体に対して第１方向に伸張する断面に沿う第１曲げ軸回りの慣性モーメントを含むことになる。接続要素は、更に、接続要素が１つ又は複数の脊椎運動体節に沿って固定されたとき、椎体に対して第２方向に伸張する断面に沿う第２曲げ軸回りの慣性モーメントを含むことになる。慣性モーメントは、互いに異なり、接続要素の本体には、脊椎運動体節の異なる運動平面回りに異なる剛性特性が提供される。第１及び第２の慣性モーメントと同一又は異なる他の曲げ軸回りの他の慣性モーメントも考えられる。
【００１３】
１つの実施例では、接続要素は、脊柱に沿って、第１曲げ軸が脊柱の１つ又は複数の運動体節の横方向の曲げに抵抗する方向に向けられ、第２曲げ軸が脊柱の１つ又は複数の運動体節の伸張と屈曲に抵抗するように配置されるように、配置される。別の実施例では、接続要素は、脊柱に沿って、第１曲げ軸が、脊柱の１つ又は複数の運動体節の伸張と屈曲に抵抗する方向に向けられ、第２曲げ軸が、脊柱の１つ又は複数の運動体節の横方向の曲げに抵抗するように配置されるように、配置される。１つ又は複数の脊柱運動体節の運動平面に対する曲げ軸のその他の向きも考えられる。
【００１４】
接続要素は、低侵襲性外科処置では、第１及び第２曲げ軸を脊椎運動体節に対して所定の向きに配した状態で、接続要素を経皮的に患者の中に低侵襲的挿入経路に沿って１つ又は複数のアンカーまで案内するシステムによって、患者の中に配置される。接続要素は、挿入される際に所定の向きに維持され、次いで、脊椎運動体節に係合されているアンカーによって、脊椎運動体節と所定の向きで係合状態に固定される。他の実施形態では、接続要素を患者の中に挿入し、その後、曲げ軸が脊椎運動体節に対して所定の向きになるように整列させることを考えている。
【００１５】
図１Ａに示すように、細長い接続要素１０は、複数のアンカー１００を使い、接続要素が１つ又は複数の脊椎運動体節に沿って伸張している状態で、椎体Ｖ１に固定することができる。接続要素１０は、ここで論じている接続要素の実施形態の何れであってもよいと理解頂きたく、また、接続要素は、第１曲げ軸１５を含む異方性断面を有しており、第１曲げ軸１５回りに第１慣性モーメントが定義される。接続要素１０の断面は、更に、第１曲げ軸１５を横断する第２曲げ軸１６を含んでおり、第２曲げ軸回りに、第１慣性モーメントとは異なる第２慣性モーメントが定義される。
【００１６】
アンカー１００は、中に接続要素１０を受け入れるための受け器１０４と、椎体Ｖ１と係合させるための骨係合部分１０６とを含んでいる。骨係合部分１０６は、椎体Ｖ１の骨構造の中に伸張して係合する、ねじが切られたスクリューの様な部材であってもよい。他の実施形態では、アンカー１００が、フック、ステープル、ボルト、ケーブル、又は他の適した骨係合装置の形態をした骨係合部分を含むことを考えている。受け器１０６は、間に接続要素を受け入れるための通路が画定されている一対のアームを含んでいる。アームは、図示のように上方装入式で、固定ねじ又は他の係合部材を係合させるために雌ねじ及び／又は雄ねじが切られていてもよい。他の実施形態では、側方装入式、下方装入式、端方装入式、締め付け部材、又は接続要素１０を脊柱に沿って固定するのに適した他の装置である受け器を考えている。
【００１７】
図１Ａでは、アンカー１００は、椎体Ｖ１に向けて、概ね後方Ｐから前方Ａの方向に伸張する係合軸１０９を含んでいる。骨係合部分１０６は、係合軸１０９の方向に伸張し、椎体Ｖ１と係合している。骨係合部分１０６は、椎体Ｖ１の椎弓根を通って係合しているように示されている。接続要素１０を受け器１０４内に配置するとき、第１曲げ軸１５は、椎体Ｖ１に向けて、係合軸１０９と概ね同じ方向に伸びている。第２曲げ軸１６は、第１曲げ軸１５を横断する方向に向いており、椎体Ｖ１の椎弓根に対して接線方向に又は椎弓根に沿って伸びている。
【００１８】
図１Ｂでは、接続要素１０は、椎体Ｖ１に沿って横方向に係合されており、アンカー１００は、内側−外側方向に椎体Ｖ１の中へと伸びている係合軸１０９を有している。第１曲げ軸１５は、係合軸１０９に沿って伸びており、第２曲げ軸１６は、椎体Ｖ１に対して接線方向にその側面に沿って伸びている。図１Ｃでは、接続要素１０は、椎体Ｖ１に沿って前側から係合されており、アンカー１００は、前側−後側方向に椎体Ｖ１の中へと伸びている係合軸１０９を有している。第１曲げ軸１５は、係合軸１０９に沿って伸びており、第２曲げ軸１６は、椎体Ｖ１に対して接線方向にその前側面に沿って伸びている。他の実施形態では、接続要素１０を、椎体の斜めの面に沿って又は椎体の後側要素に係合させることを考えている。
【００１９】
図１Ｄは、１つ又は複数のアンカー１００で１つ又は複数の脊椎運動体節に沿って係合させるための接続要素２０ａの形態をしている、１つの実施形態の接続要素１０を示している。接続要素２０ａは、非円形の外周により提供される異方性断面を有している。接続要素２０ａは、長手方向軸２９ａに沿って第１端２２ａと、反対側の第２端２４ａとの間を伸張している細長い本体２１ａを含んでいる。本体２１ａには、更に、長手方向に中を貫通して伸張し両端部２２ａ、２４ａに開口している中央ルーメン２３ａが形成されており、中央ルーメンの周りに中実で均一な本体が伸張している。中央ルーメン又は他の１つ又は複数の通路を含んでいない中実で均一な本体を有する他の実施形態も考えられる。本体２１は、長手方向軸２９ａを横断する断面を含んでおり、この断面は、長手方向軸２９ａを通って本体２１ａの長さを横断する向きに伸張する第１曲げ軸２５ａを含んでいる。本体２１ａは、同様に、長手方向軸２９ａを通って本体２１ａの長さを横断する向きに、第１曲げ軸２５ａに垂直に伸張する第２曲げ軸２６ａを含んでいる。本体２１ａの断面は楕円形状を含んでおり、楕円形状の細長い部分が第１曲げ軸２５ａに沿って伸張している。これにより、慣性モーメント、従って曲げに対する抵抗は、楕円形状の短辺の間を伸張する第２曲げ軸２６ａ回りのものよりも大きくなる。楕円形状の断面は、接続要素２０ａの実質的に全長に沿って第１及び第２端２２ａと２４ａの間、続いている。
【００２０】
接続要素２０ａは、第１曲げ軸２５ａがアンカーの係合軸に沿うか又は係合軸と概ね同じ方向に伸張する状態で、アンカーによって椎体に係合させることができる。これによって、曲げ軸２５ａを含む運動の面内での脊椎運動体節の曲げに対する抵抗が得られる。例えば、接続要素２０ａが、図１Ａの接続要素１０について示した位置で脊椎運動体節に固定された場合、第１曲げ軸２５ａを含む運動の面は、脊椎運動体節の伸張と屈曲を含み、第２曲げ軸２６ａを含む運動の面は、脊椎運動体節の横方向の曲げを含んでいる。接続要素２０ａでは、慣性モーメントは、曲げ軸２６ａの方向の方が曲げ軸２５ａの方向よりも小さいので、接続要素２０ａは、脊椎の伸張屈曲よりも横方向の曲げの方に、より大きな脊柱の運動を許容する。
【００２１】
別の実施形態では、図１Ｅに示している接続要素２０ｂは、長手方向軸２９ｂに沿って伸張する本体２１ｂを含んでいる。本体２１ｂは、接続要素２０ａの様な楕円形状の断面を含んでいるが、第２曲げ軸２６ｂが係合軸１０９に沿うか又はこれと概ね同じ方向に伸張するように向けられている。第１曲げ軸２５ｂは、接続要素２０ｂが取り付けられる脊椎運動体節の椎体に対し接線方向に又は椎体に沿って伸張するように向けられている。従って、接続要素２０ｂが、後側から脊柱に沿って、図１Ａに示している接続要素１０の位置に係合された場合、第２曲げ軸２６ｂは、係合軸１０９と概ね同じ方向に伸張することになる。係合軸２５ｂは、椎体Ｖ１に沿って伸張し、横方向の曲げに対する抵抗が、脊椎運動体節の伸張と屈曲に関して係合軸２６ｂ回りに与えられる抵抗よりも大きくなる。
【００２２】
図２Ａと図２Ｂは、別の実施形態の接続要素を、それぞれ、第１及び第２植え込み方向で示している。接続要素３０ａは、長手方向軸３９ａに沿って第１端３２ａと、反対側の第２端３４ａの間を伸張している、六角形状の断面を有する本体３１ａを含んでいる。本体３１ａは、長手方向軸３９ａと六角形の相対する頂点とを通る第１曲げ軸３５ａと、長手方向軸３９ａと六角形の相対する平坦面３７ａとを通る第２曲げ軸３６ａとを含んでいる。第１及び第２軸３５ａと３６ａは、互いに直交方向に向いている。第１曲げ軸３５ａ回りに定義される慣性モーメントの方が大きいので、曲げ軸３５ａを含む運動の面の方が、曲げ軸３６ｂを含む運動の面よりも、曲げに対する抵抗が大きくなる。接続要素３０ａは、第１曲げ軸３５ａが係合軸１０９に沿うか又は係合軸と概ね同じ方向に伸張するように、脊椎運動体節に固定することができる。
【００２３】
図２Ｂでは、同様の形状の接続要素３０ｂは、長手方向軸３９ｂに沿って第１端３２ｂと第２端３４の間を伸張している、六角形状の断面を有する本体３１ｂを含んでいる。本体３１ｂは、脊椎運動体節に固定されたとき、長手方向軸３９ｂと、相対する平坦面３７ｂとを通って伸張する第２曲げ軸３６ｂが、アンカーの係合軸１０９の方向に椎体の中へと向くように、向けられている。長手方向軸３９ｂと、断面の相対する頂点とを通って伸張する第１曲げ軸３５ｂは、脊椎運動体節に対して接線方向か又は体節に沿う方向に向けられており、この方向の方が、曲げ軸３６ｂが伸張する方向よりも、脊椎運動に対する抵抗が大きくなる。
【００２４】
図３Ａと図３Ｂは、別の実施形態の接続要素を、それぞれ、第１及び第２方向で示している。接続要素４０ａは、第１端４２ａと、反対側の第２端４４ａとの間を伸張するＩ形梁形状の断面を有する本体４１ａを含んでいる。本体４１ａは、本体４１ａのウェブ４７ａに沿って、相対するフランジ４８ａ、４９ａを通って伸張する第１曲げ軸４５ａを含んでいる。第２曲げ軸４６ａは、ウェブ４７ａを横断する方向に、フランジ４８ａ、４９ａと概ね平行に伸張している。第１及び第２軸４５ａと４６ａは、互いに直交方向に向いている。フランジの高い高さと面積のために、第１曲げ軸４５ａ回りに定義される慣性モーメントの方が大きくなり、従って、曲げ軸４５ａを含む運動の面の方が、曲げ軸４６ａを含む運動の面よりも、曲げに対する抵抗が大きくなる。第１曲げ軸４５ａは、脊椎運動体節に係合させたときに、係合軸１０９の方向に伸張し、第２曲げ軸４６ａは、脊椎運動体節の椎体に対して接線方向に又は椎体に沿って伸張する。
【００２５】
図３Ｂでは、接続要素４０ｂは、接続要素４０ａの様なＩ形梁形状の断面を有する本体４１ｂを含んでいるが、本体４１ｂは、フランジと平行に伸張する第２曲げ軸４６ｂが、脊柱運動体節に係合させたときに、係合軸１０９に沿う方向に向くように、向けられている。ウェブに沿って伸張する第１曲げ軸４５ｂは、脊椎運動体節の椎体に沿うか又は椎体に対して接線方向に向けられていて、曲げ軸４５ｂを含む運動の面の方が、曲げ軸４６ｂに沿って脊柱運動体節に向けて広がる運動の面よりも、脊椎運動体節の曲げに対する抵抗が大きくなる。
【００２６】
図４Ａは、別の実施形態の接続要素５０ａを示している。接続要素５０ａは、長手方向軸５９ａに沿って第１端５２ａと、反対側の第２端５４ａとの間を伸張している菱形形状の断面を有する本体５１ａを含んでいる。本体５１ａは、菱形形状の相対する頂点と長手方向軸５９ａとを通って伸張する第１曲げ軸５５ａと、菱形形状の他方の相対する頂点と長手方向軸５９ａとを通って伸張する第２曲げ軸５６ａとを含んでいる。第１及び第２曲げ軸５５ａと５６ａは、互いに直交方向に向いている。植え込まれるとき、第１曲げ軸５５ａは、接続要素５０ａが取り付けられる脊椎運動体節に向けて伸張し、第２曲げ軸５６ａは、脊椎運動体節に沿って伸張する。第１曲げ軸５５ａと第２曲げ軸５６ａの回りには同じ慣性モーメントが定義されるので、曲げ軸５５ａを含む運動の面と曲げ軸５６ａを含む運動の面に関しては、曲げに対する抵抗が同じになる。しかしながら、各頂点の間を伸張する平坦な側面５７ａは、それら平坦な側面５７ａを通って伸張する曲げ軸を含む運動の面内の曲げに対する抵抗が小さくなる。従って、接続要素５０ａでは、本体５１ａは、曲げ軸５５ａ、５６ａを含む運動の面に対して斜めに向けられている運動の面内の剛性が低くなる。
【００２７】
図４Ｂでは、接続要素５０ｂは、図４Ａの菱形形状の断面と同様な方形形状の断面を有する本体５１ｂを含んでいるが、図４Ａの向きに対して長手方向軸５９ｂ回りに９０度回転している。第１曲げ軸５５ｂと第２曲げ軸５６ｂは、互いに直交方向に向いており、長手方向軸５９ｂと本体５１ｂの平坦な側面５７ｂとを通って伸張している。接続要素５０ｂは、図４Ａ示している向きから長手方向軸５９ｂ回りに４５度回転した向きで、脊椎運動体節に固定することができる。軸５５ｂ、５６ｂ回りの慣性モーメントは、軸５５ａ、５６ａ回りの慣性モーメントよりも小さいので、接続要素５０ｂは、軸５５ｂ、５６ｂを含む運動の面内での曲げ力に抵抗する剛性は低くなる。剛性は、曲げ軸５５ｂ、５６ｂに対して斜めに向いている軸で大きくなり、断面形状の頂点を通って伸張する軸回りで最大の剛性となる。
【００２８】
図５Ａには、長手方向軸６９ａに沿って第１端６２ａと第２端６４ａの間を伸張する三角形状の断面を形成する本体６１ａを有する、別の実施形態の接続要素６０ａを示している。本体６１ａは、第１頂点で出会う１組の等しい長辺６７ａと、第１頂点と反対側の両長辺６７ａの間を伸張する短辺６８ａとを有する、二等辺三角形状を含んでいる。第１曲げ軸６５ａは、第１頂点と長手方向軸６９ａと短辺６８ａとを通って伸張する。本体６１ａは、接続要素６０ａが取り付けられる脊椎運動体節に向けてアンカーの係合軸２０９に沿って曲げ軸６５ａが伸張する状態で、椎体に係合させることができる。第１曲げ軸６５ａ回りの慣性モーメントの方が、曲げ軸６５ａを横断する方向に向いている軸回りの方向のものよりも大きくなる。
【００２９】
他の実施形態では、接続要素の断面形状として他の三角形を考えている。例えば、図５Ｂは、長手方向軸６９ｂに沿って第１端６２ｂと第２端６４ｂの間を正三角形とした本体６１ｂを有する接続要素６０ｂを示している。本体６１ｂは、長手方向軸６９ｂ回りの各頂点の間に等しい長さを有する側面６７ｂを含んでいる。第１曲げ軸６５ａは、本体６１ｂの頂点と長手方向軸６９ｂを通り、反対側の側面６７ｂを通って伸張している。曲げ軸６５ｂは、アンカーの係合軸１０９に沿って又は係合軸の方向に、接続要素６５ｂが取り付けられる脊椎運動体節に向けて伸張する。
【００３０】
図５Ｃには、長手方向軸６９ｃに沿って三角形状の断面を有する本体６１ｃを有する別の実施形態の接続要素６０ｃを示している。本体６１ｃは、三角形状の各頂点の間を伸張する凸状に湾曲した側面６７ｃを有している。曲げ軸６５ｃは、頂点の１つを通り、反対側の凸状に湾曲している側面６７ｃを通り、接続要素６０ｃが取り付けられる脊椎運動体節に向けて伸張している。更に他の実施形態では、不等辺三角形状、１組の等しい短辺とそれら両短辺の間を伸張する１つの長辺とを有する二等辺三角形、及び本体の断面回りに凹状面の壁面が伸張する三角形状を含め、他の三角形状を考えている。
【００３１】
接続要素の長手方向軸に沿って伸張している他の断面形状を有する他の実施形態も考えている。例えば、図６Ａには、接続要素７０ａが、第１端７２ａと第２端７４ａの間を伸張する長楕円形又は競走場形状の断面を有する細長い本体７１ａを有するものとして示されている。本体７１ａは、第１曲げ軸７５ａを有しており、その回りに定義される第１慣性モーメントの方が、第１曲げ軸７５ａと直交する方向に伸張する第２曲げ軸７６ａ回りの第２慣性モーメントよりも大きい。第１曲げ軸７５ａは、脊椎運動体節に取り付けたとき、本体７１ａの断面の長楕円形又は長尺側面７７ａの方向に、アンカー係合軸に沿って、この脊椎運動体節に向けて伸張している。第２曲げ軸７６ａは、隣接する椎体に取り付けられたとき、本体７１ａ断面の短尺方向に、側面７７ａを横断して、この隣接する椎体に沿って伸張している。接続要素７０ａは、第１曲げ軸７５ａがアンカーの係合軸１０９の方向に伸張する状態で、脊椎運動体節に固定することができる。
【００３２】
図６Ｂでは、接続要素７０ｂは、断面形状は本体７１ａの断面形状と同様だが、図６Ａの向きに対して長手方向軸回りに９０度回転した本体７１ｂを含んでいる。本体７１ｂは、第１曲げ軸７５ｂと第２曲げ軸７６ｂを含んでおり、両軸は、図６Ａでのそれれら各々の向きに直交する方向に向いている。第２曲げ軸７５ｂは、脊椎運動体節に取り付けられたとき、アンカーの係合軸１０９に概ね沿って、脊椎運動体節に向けて伸張しており、第１曲げ軸７５ｂは、隣接する椎体に取り付けられたとき、この隣接する椎体に沿って伸張している。
【００３３】
図７Ａの別の実施例では、接続要素８０ａは、第１端８２ａと第２端８４ａの間を伸張する八角形状の断面を有する細長い本体８１ａを有するものとして示されている。本体８１ａは、第１曲げ軸８５ａを有しており、その回りに定義される第１慣性モーメントは、第１曲げ軸８５ａに直交する方向に伸張する第２曲げ軸８６ａ回りの第２慣性モーメントと同じである。第１曲げ軸８５ａは、八角形状の相対する頂点を通って伸張し、第２曲げ軸８６ａは、第１曲げ軸８５ａに直交する向きに、八角形状の相対する頂点を通って伸張している。従って、曲げ軸８５ａと８６ａそれぞれの回りの慣性モーメントは同じである。隣接する頂点の間の相対する平坦な壁面８７ａは、それら壁面間の高さが、相対する頂点間の高さより低いので、それら相対する平坦な壁面８７ａを通って伸張する軸を含む平面内の方が、慣性モーメントが小さく、運動に対する抵抗が小さくなる。
【００３４】
図７Ｂでは、接続要素８０ｂは、接続要素８０ａと同様な断面形状を含んでいるが、本体８１ｂの断面形状は、図７Ａに示している本体８１ａの向きに対して長手方向軸回りに回転している。本体８１ｂは、第１端８２ｂと第２端８４ｂの間を伸張しており、八角形状の相対する平坦な壁面８７ｂを通って伸張する第１及び第２の曲げ軸８５ｂ、８６ｂを含んでいる。従って、それら曲げ軸回りの慣性モーメントは同じであるが、但し、八角形状の相対する頂点を通って伸張する軸の方が、慣性モーメントはより大きく、それらの軸を含む運動の面内での曲げに対する抵抗が大きくなる。
【００３５】
図８Ａでは、接続要素９０ａは、第１端９２ａと第２端９４ａの間を伸張する矩形状の断面を有する細長い本体９１ａを有するものとして示されている。本体９１ａは、本体９１ａの断面の長辺面９７ａの方向に伸張する第１曲げ軸９５ａと、本体９１ａの断面の短辺面９８ａの方向に伸張する第２曲げ軸９６ａとを有している。本体９１ａは、第１曲げ軸９５ａを有しており、この回りに定義される第１慣性モーメントは、第１曲げ軸９５ａと直交する方向に伸張する第２曲げ軸９６ａ回りの慣性モーメントよりも大きい。接続要素９０ａは、第１曲げ軸９５ａが、アンカー係合軸１０９の方向に、接続要素９０ａが取り付けられる椎体に向けて伸張する状態で、脊椎運動体節に固定することができる。
【００３６】
図８Ｂでは、接続要素９０ｂは、図８Ａの本体９１ａと同様な断面形状を有する本体９１ｂを含んでいる。但し、本体９１ｂの断面形状は、図８Ａに示している本体９１ａの向きに対して長手方向軸回りに９０度回転している。本体９１ｂは、短辺面９８ｂに平行に伸張する第２曲げ軸９６ｂを含んでおり、接続要素９０ｂを脊椎運動体節に取り付けたとき、アンカー係合軸１０９に沿って脊椎運動体節に向けて伸張するよう向けられている。第１曲げ軸９５ｂは、第２曲げ軸９６ｂに直交する方向に向いており、長辺面９８ｂに概ね平行に伸張している。
【００３７】
図９には、第１断面形状を有する第１部分３０２と、第２断面形状を有する第２部分３０４とを有する、別の実施形態の接続要素３００が示されている。第１部分３０２は、移行領域３１０で第２部分３０４に接合されている。第１部分３０２は、移行領域３１０から第１端３０６まで伸張しており、第２部分３０４は、移行領域３１０から第２端３０８まで伸張している。図示の実施形態では、第１部分３０２は、その長さに沿って楕円形の断面形状を含んでおり、第２部分３０４は、その長さ上に矩形の断面形状を含んでいる。ここで論じている２つ又はそれ以上の断面形状の何れの組合せでも、各形状同士の間に移行領域を設けて１つの一体の接続要素として構成することが考えられる。
【００３８】
接続要素３００の各部分３０２、３０４は、接続要素３００を３つ又はそれ以上の椎骨に係合させることができるように、それぞれ、脊椎運動体節の各椎骨の間を伸張する寸法に設定された長さを有していてもよい。他の実施形態では、各部分は、移行領域から伸張する長さを、脊椎運動体節の各椎骨の間の距離の概ね半分に亘る寸法に設定したものを考えている。
【００３９】
図１０を参照すると、本図には、長手方向軸４０２に沿って伸張する細長い本体４０４を含んでいる別の実施形態の接続要素４００を示している。本体４０４は、その長さに沿って、長手方向軸４０２に直交する方向に非円形断面形状を有する複数の安定化部分４０６ａ、４０６ｂを含んでいる。ここで論じている非円形断面形状の何れか１つ又は組合せを、安定化部分４０６ａ、４０６ｂの一方又は両方に沿って設けてもよい。安定化部分４０６ａ、４０６ｂは、長手方向軸４０２に直交する円形断面形状を有する１つ又は複数の中間接続部分４１０を使って、互いに接続してもよい。１つ又は複数の中間接続部分４１０に加えて、又はそれらに代えて、接続要素４００は、長手方向軸４０２に直交する円形断面形状を有する、端部接続部分４０８ａ、４０８ｂを含んでいる。
【００４０】
端部接続部分４０８ａ、４０８ｂ、及び／又は中間接続部分４０２は、接続要素４００を脊柱に沿って固定するため、アンカーと係合させる位置に設けてもよい。円形断面領域は、安定化部分４０６ａ、４０６ｂによってアンカー同士の間に制御された曲げ特性を提供しながら、円形断面の脊椎ロッドを脊柱に沿って係合させるために通常採用されている錨着システムのための係合用プラットフォームを提供する。
【００４１】
次に図１１Ａは、長手方向軸５０２に沿って第１端５０６と第２端５０８の間を伸張する細長い本体５０４を有する接続要素５００を示している。本体５０４は、長手方向軸５０２に直交する円形断面を含んでいる。本体５０４は、更に、長手方向軸５０２回りに本体の長さに沿って中を貫通して伸張するルーメン５１０を含んでいる。ルーメン５１０は、本体５０４の断面が、長手方向軸５０２に沿って異方性となるように、非円形断面形状を含んでいる。
【００４２】
例えば、図１１Ｂでは、ルーメン５１０は、第１曲げ軸５１５に沿って伸張する楕円の長尺部分と、第２曲げ軸５１６に沿って伸張する短尺部分とを有する楕円形状断面を含んでいる。第１曲げ軸５１５回りの慣性モーメントは、第２曲げ軸５１６回りの慣性モーメントよりも小さいので、接続要素５００は、曲げ軸５１５回りの曲げ力に対する抵抗の方が、曲げ軸５１６回りの場合の抵抗よりも小さい。植え込まれるとき、第１曲げ軸５１５は、概ね係合軸１０９の方向に、接続要素５００が取り付けられる脊椎運動体節に向けて伸張させることができる。
【００４３】
図１１Ｃでは、接続要素５００ａは、図１１Ｂでの本体の向きから９０度回転させた本体５０２ａを含んでいる。本体５０２ａは、第１曲げ軸５１６ａが楕円形状の短辺の間を伸張し、第２曲げ軸１５１ａが楕円形状の長尺方向に伸張するように、長形に整形されたルーメン５１０ａを含んでいる。第１曲げ軸５１６ａは、係合軸１０９に沿って、接続要素５００ａが係合される脊椎運動体節に向かう方向に、向けることができる。
【００４４】
図１１Ｄと図１１Ｅは、上で論じた接続要素５００と同様な他の実施形態の接続要素５００ｃと５００ｄを示している。接続要素５００ｃは、第１の向きの矩形ルーメン５１０ｃを画定している本体５０２ｃを含んでおり、図１１Ｅでは、接続要素５００は、図１１Ｄの向きから９０度の方向に向けられた矩形ルーメン５１０ｄを画定している本体５０２ｄを含んでいる。矩形ルーメン５１０ｃ、５１０ｄの細長い形状は、脊柱に対して、所望の安定化効果と曲げ荷重に対する抵抗を提供する曲げ軸が、係合軸に沿って脊柱体節に向かう方向に向くように、配置することができる。
【００４５】
図１１Ｆでは、接続要素５００ｅは、長さ方向に伸張する三角形状の断面を有するルーメン５１０ｅを画定している本体５０２ｅを含んでいる。図１１Ｇでは、接続要素５００ｆは、十字形状の断面を画定するルーメン５１０ｆを画定している本体５０２ｆを含んでいる。この場合も、接続要素５００ｅ、５００ｆは、所望の安定化効果を提供するために、脊柱体節に対して所望の位置に向きを定めることができる。
【００４６】
非円形ルーメンに、図１１Ｄ及び図１Ｅに示す様に、生物分解性材料５２０を入れておいて、植え込み当初の初期剛性から時間経過と共に剛性が下がるようにしてもよいと考えている。生物分解性材料は、接続要素と、従って取り付けられる相手方の骨構造の両方にとって剛性と支持を提供することができる。使用中、複合材料と、複合材を組み込んだ接続要素とによって支持される生体力学的荷重は、時間経過と共に変化することになる。これにより、整形外科的装置は、動的にになり、或いは生体内でその物理的特性を変えることができるようになる。
【００４７】
材料５２０が生物分解するにつれ、接続要素５００の剛性は低下する。この剛性の低下は、時間に対し実質的に線形である。材料５２０の性質と組成は、材料５２０が、数日、数週間、数か月、更には１年又はそれ以上の年月に亘ることも含め、様々な期間の経過に伴って分解するように変えることができる。
【００４８】
生物分解性材料としては、多糖類、ホモポリマー、コポリマー、及びＩ、ｄ、又はｄ／Ｉラクチド（乳酸）；グリコライド（グリコール酸）；エーテル；アミノ酸；無水物；オルソエステル；ヒドロキシエステル；及びそれらモノマーの繰り返し単位の混合物、に由来する重合化モノマーを含むポリマー配合物、から形成されたポリマー系材料が挙げられる。「コポリマー」という用語の使用は、本発明の範囲内に、２つ又はそれ以上の固有のモノマー繰り返し単位で形成されたポリマー類を含めることを意図している。その様なコポリマーとしては、ランダムコポリマー；グラフトコポリマー；ボディコポリマー;ラジアル体、ジ体、及びトリ体各コポリマー；交互コポリマー；及び周期コポリマーが挙げられる。「ポリマー配合物」という用語の使用は、ポリマー合金、半相互貫入ポリマー網目（ＳＩＰＮ）、及び相互貫入ポリマー網目（ＩＰＮ）を含めることを意図している。
【００４９】
１つの実施形態では、生物分解性材料は、ポリ（アミノ酸）、ポリ無水物、ポリカプロラクトン、ポリ（乳酸−グリコール酸）、ポリヒドロキシブチレート、ポリオスロエステル、及びポリ（ｄ，Ｉ−ラクチド）を含む、生物分解性ポリマー材料を備えている。他の実施形態では、生物分解性材料は、生物分解性セラミック系材料、及びセラミック系セメントを備えている。生物分解性セラミック系材料の例としては、ヒドロキシアパタイト、ヒドロキシアパタイトカルボネート、corraline、リン酸カルシウム、リン酸三カルシウム、及びヒドロキシアパタイト粒子が挙げられる。生物分解性セラミック系セメントの例としては、リン酸カルシウムセメントが挙げられる。
【００５０】
更に他の実施形態では、生物分解性材料は、複合材料から形成することもできる。複合材料の例としては、主材料又は基質として、限定するわけではないが、セラミクス、分解吸収可能セメント、及び／又は上に掲載している生物分解性ポリマー類が挙げられる。各主材料には、繊維、小板片、及び微粒子の補強材料を植え付け又は分散させてもよい。１つの形態では、生物分解性材料は、商品名BIOGLASS（登録商標）として販売されている材料の様な、分解吸収可能な成形可能材料を、高温で成形し、その後、体温程度の温度で固化させて硬化材料にしたもの、を備えている。
【００５１】
更に、生物分解性材料は、分解するように処方してもよいし、外部刺激を加えることによって分解が始まるよう誘導してもよい。例えば、生物分解性材料は、ＵＶ放射の様な放射線、熱エネルギー、及び／又は溶媒−中性、塩基性、酸性の何れか、を加えることによって分解させてもよい。
【００５２】
接続要素５００の、ルーメン５０６周りの部分、又はここで論じた接続要素実施形態の何れの材料も、非生物分解性又は生物安定性材料を備えていてもよい。その様な材料としては、限定するわけではないが、ニチノール、チタン、チタン−バナジウム−アルミニウム合金、コバルト−クロム合金、コバルト−クロム−モリブデン合金、コバルト−ニッケル−クロム−モリブデン−ｍ合金、生体適合性ステンレス鋼、チタン、ニオビウム、ハフニウム、タングステン及びその合金の様な弾性材料が挙げられ、ポリマー材料としては、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキサン−１、４−メチルペンテン−１、スチレン、ノルボルネンなどの様なオレフィン類由来の重合化モノマー類；ブタジエン；アクリレート、メタクリレート、メチルメタクリレートの様な多官能性モノマー類；エステル類、例えば、カプロラクトン及びヒドロキシエステル；及び上記モノマー繰り返し単位の混合物が挙げられる。特定のポリマーとしては、カーボンポリ（エーテルエーテルケトン）（ＰＥＥＫ）、ポリ（アリルエーテルケトン）（ＰＡＥＫ）などが挙げられる。
【００５３】
上で論じた実施形態では、接続要素は、それらの各長手方向軸に沿って湾曲していてもよい。曲げ軸の１つは、本体の凸状湾曲部分と凹状湾曲部分の間を伸張していてもよい。下で更に詳しく説明するが、本体が湾曲していると、接続要素を低侵襲性挿入経路に沿って患者の体内に設置し易くなり、その場合、接続要素の凸状に湾曲している側と凹状に湾曲している側の間を伸張する選択された曲げ軸は、椎体に向けて係合軸１０９と概ね同じ方向に向けられる。選択された曲げ軸は、椎体に係合されているアンカーの係合軸の方向に伸張するように、第１及び第２アンカーに係合させることができる。接続要素を直線状にするか又は複合曲線を含むようにすることも考えられる。接続要素は、金属又は金属合金、プラスチック、ポリマー、又は他の適した生物分解性材料で作ることができる。
【００５４】
接続要素が取り付けられる１つ又は複数の脊椎運動体節に対する接続要素の所望の向きを維持しながら、接続要素を低侵襲性技法で患者の中に配置するための様々な器具及びシステムを考えている。図１２は、複数のアンカー伸張部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃに軸回転可能に装着された挿入器２０２を含む挿入用器具２００を示している。挿入器２０２は、装着部分２０４と、装着部分２０４から伸張しているピボットアーム２０６を含んでいる。接続要素１０は、ピボットアーム２０６の遠位端２０８に解除可能に係合させることができる追従端を含んでいる。接続要素１０は、第１曲げ軸回りの剛性が、第１曲げ軸を横断する方向に向いている第２曲げ軸回りの剛性とは異なる、ここで論じた何れの形態のものを含んでいてもよい。接続要素１０は、患者の組織を挿通して設置し易くするために先細になっている先導端１２を含んでいてもよいが、これは必要条件ではない。
【００５５】
挿入器具２００は、更に、アンカー１００ａ、１００ｂ、１００ｃ（集合的及び個別的にアンカー又は各アンカー１００と呼ぶ）のそれぞれに取り外し可能に装着されているアンカー伸張部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ（集合的及び個別的に伸張部又は各伸張部１３０と呼ぶ）を含んでいる。各アンカー１００は、椎骨Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のそれぞれに係合可能な骨係合部分１０６と、接続要素１０を中に受け入れるための近位側受け器１０４を含んでいる。固定ねじ又は他の係合部材（図示せず）を、伸張部１３０を通して送り込み、各受け器１０４内の接続要素に係合させることができる。受け器１０４は、骨係合部分１０６に対して軸回転式になっているので、骨係合部分１０６と受け器１０４の間は、多軸配列が可能になる。別の実施形態では、受け器１０４は、骨係合部分１０６に対して固定することができる。
【００５６】
各アンカー１００と各アンカー伸張部１３０は、切開の長さと組織の開創を最小限にした１つ又は複数の経皮的アクセス口を介して各椎骨に係合させることができる。各アンカー伸張部１３０は、各アンカーの受け器に装着されている遠位端と、各アンカーから近位側に間隔を開けて配置されている近位端との間を伸張する細長い本体を含んでいる。挿入器２０２は、各伸張部１３０の近位端に軸回転可能に装着されており、それに対して回転軸Ａ２回りに動かせるようになっていて、ピボット軸２０６、従って接続要素１０を弓状の挿入経路Ｐ１に沿って揺動させることができる。従って、接続要素１０は、経路Ｐ１に沿った設置をやり易くするために、その長さに沿って湾曲していてもよいが、湾曲した接続要素は必要条件ではない。
【００５７】
接続要素１０は、その各曲げ軸が、椎骨Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３によって画定されている脊椎運動体節に対して所定の向きに整列し、所望の安定化効果を発揮するように、ピボットアーム２０６に装着することができる。接続要素１０は、所定の向きに、各アンカー１００から離れた位置から、患者の皮膚及び／又は組織を通り、接続要素１０が各アンカー１００の受け器の間を伸張する位置まで、案内される。接続要素１０は、脊椎運動体節に対し所望の安定化効果を発揮するように、各アンカーの受け器に所定の向きで係合させることができる。
【００５８】
アンカー伸張部に装着された挿入用器具を使用した接続要素の低侵襲性設置のためのシステム、器具、及び技法の各実施例は、Justis他に対する米国特許第６，５３０，９２９号、Lim他に対する米国特許出願公開第２００５／０１７１５４０号並びにFoley他に対する同第２００２／０１６１３６８号、及び２００５年８月２６日出願の米国特許出願第１１／２１３，４７３号から認識することができ、前記特許及び特許出願の全内容をここに参考文献として援用する。
【００５９】
図１３は、接続要素１０に連結されている挿入用器具２２０を含んでいる別の実施形態の挿入用器具及び安定化システムを示している。複数のアンカー１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは、対応する個数の椎骨Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のそれぞれに係合される。アンカー伸張部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、アンカー１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄのそれぞれに解除可能に係合され、近位側に伸張している。各アンカー１００のと各アンカー伸張部１３０の間には、それぞれ、受け入れ空間１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄが画定されている。
【００６０】
挿入用器具２２０は、遠位端に接続要素１０を解除可能に係合させた湾曲アーム２２２と、その近位端から伸張するハンドル２２４とを含んでいる。ハンドル２２４は、接続要素１０が伸張する方向の軸Ｉに対し略平行関係にある軸Ａ１に沿って伸張しているが、ハンドルと接続要素の間の平行でないな配置も考えられる。接続要素１０は、挿入用器具２２０に所定の向きで連結され、挿入中も所定の向きに維持することができるので、接続要素１０の各曲げ軸は、各曲げ軸回りの慣性モーメントは異なっているが、接続要素１０が係合される脊椎運動体節に対して、所望の向きに位置決めすることができる。接続要素１０は、挿入用器具２２０によって、フリーハンド技法、画像案内式視覚化、及び／又は外科的ナビゲーションシステムを使用して、経皮的に患者の中に所定の向きで案内し、接続要素１０を受け入れ空間１０８の中に配置することができるので、接続要素１０は各アンカー１００の間を伸張する。中央ルーメンを含んでいる接続要素の実施形態では、接続要素は、ガイドワイヤ、縫合糸、又は他の案内構造に沿って、各アンカーに隣接する位置まで案内することができる。
【００６１】
各アンカー伸張部１３０は、空間１０８内の接続要素１０に接触してそれをアンカー１００の受け器の中に着座させるために、係合されている各アンカー１００に向けて動かすことのできる部材を含んでいてもよい。他の実施形態では、接続要素を各アンカーに着座させるために、各アンカー伸張部１３０の中を通り又は傍に、整復器具を採用することを考えている。固定ねじ又は他の係合部材を、各伸張部１３０を通して送り込み、接続要素１０を、接続要素１０の曲げ軸を脊椎運動体節に対して所望の向きに向けて、各アンカー１００の受け器に固定することができる。挿入器２２０の更なる実施例及びアンカー伸張部１３０の実施形態は、２００６年２月７日出願の米国特許出願第１１／３４８，９９９号（弁理士事件番号ＭＳＤＩ−６７０／Ｐ２３６７０．００）に記載されており、同出願を参考文献としてここに援用する。
【００６２】
図１４は、アンカー伸張部１４０ａ、１４０ｂ（集合的及び個別的にアンカー伸張部１４０と呼ぶ）がアンカー１００ａ、１００ｂのそれぞれに解除可能に係合されている別の実施形態のシステムを示している。アンカー伸張部１４０は、遠位端１４２ａ、１４２ｂが各アンカー１００に取り付けられていて、近位端１４４ａ、１４４ｂが切開部の外側で患者の皮膚Ｓに近接して配置されている、細長いスリーブ状の本体１４１ａ、１４１ｂを含んでいる。本体１４１ａ、１４１ｂを貫通して通路１４６ａ、１４６ｂが伸張している（図１５）。
【００６３】
接続要素１０は、脊椎運動体節に対して所定の向きで、伸張部１４０の内の少なくとも１つに沿って、アンカー１００から離れた位置からアンカー１００に隣接する位置まで、案内される。１つの形態では、アンカー伸張部１４０ａ、１４０ｂの内の少なくとも一方は、他方のアンカー伸張部に向けて向きが定められた、細長く側面が開口しているスロット１４８ａ、１４８ｂを含んでいる。スロット１４８ａ、１４８ｂは、各伸張部１４０の遠位端１４２から近位端１４４に向けて伸張していてもよい。接続要素１０は、少なくとも１つのスロット１４８を通り、そして伸張部１４０ａと１４０ｂの間を通って伸張することができる。接続要素１０は、ピンセット状又は他の適した挿入用器具１５０に把持され、伸張部１４０の内の少なくとも一方に沿ってアンカー１００まで案内される。接続要素１０と各伸張部１４０の間の接触によって、接続要素１０は、低侵襲性の様式でアンカーまで案内される間、所定の向きに維持される。接続要素１０は、アンカー１００に隣接すると、伸張部１４０を通して送り込まれた固定ねじ又は他の係合部材で、所定の向きでアンカー１００に固定される。
【００６４】
別の実施形態では、接続要素１０は、端を前にして伸張部１４０の内の一方の中に入れられ、その中を通して軸方向に、伸張部の遠位側の側面が開口しているスロット１４８まで操縦される。接続要素１０の先導端は、次いで、スロット１４８から出され、他方のアンカー伸張部１４０に向けて動かされるが、このとき、その追従端は、アンカー伸張部内で更に遠位側に、接続要素が両アンカー伸張部１４０に対して交差する様式で両アンカー１００の間を伸張するまで、動かされる。
【００６５】
低侵襲性外科処置技法の他にも、接続要素は、開放侵襲性外科処置で、１つ又は複数の脊椎運動体節に係合させてもよく、その場合は、皮膚及び組織を開創して植え込み位置を露出させる。また、１つ又は複数の他の接続要素を、単数又は複数の同じ椎骨レベルに沿って、又は他の椎骨レベルに沿って、脊柱に係合させることも考えられる。安定化処置と組み合わせて、他の処置を行うこともでき、その様な処置には、椎間板切除術、椎体間融合術、人工円板置換術、骨切除術、組織切除術、椎骨内整復、関節置換、円板輪修復、及び／又は他の何らかの脊椎外科処置が含まれる。
【００６６】
以上、本発明を図面に示し上記説明で詳細に説明してきたが、それらは、説明が目的であり何ら制限を課すものではないと見なされるべきであり、本発明の精神に含まれる全ての変更及び修正は保護の対象とされることを求める旨理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】接続要素を脊柱に沿ってアンカーで固定するための様々な取り付け配置を示す概略図である。
【図１Ｂ】接続要素を脊柱に沿ってアンカーで固定するための様々な取り付け配置を示す概略図である。
【図１Ｃ】接続要素を脊柱に沿ってアンカーで固定するための様々な取り付け配置を示す概略図である。
【図１Ｄ】１つの実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図１Ｅ】１つの実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図２Ａ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図２Ｂ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図３Ａ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図３Ｂ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図４Ａ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図４Ｂ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図５Ａ】更に別の実施形態の接続要素の、第１植え込み方向での斜視図である。
【図５Ｂ】更に別の実施形態の接続要素の、第１植え込み方向での斜視図である。
【図５Ｃ】更に別の実施形態の接続要素の、第１植え込み方向での斜視図である。
【図６Ａ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図６Ｂ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図７Ａ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図７Ｂ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図８Ａ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図８Ｂ】別の実施形態の接続要素の、それぞれ、第１及び第２の植え込み方向での斜視図である。
【図９】別の実施形態の接続要素の斜視図である。
【図１０】別の実施形態の接続要素の斜視図である。
【図１１Ａ】別の実施形態の接続要素の斜視図である。
【図１１Ｂ】接続要素の様々な実施形態の断面を示している。
【図１１Ｃ】接続要素の様々な実施形態の断面を示している。
【図１１Ｄ】接続要素の様々な実施形態の断面を示している。
【図１１Ｅ】接続要素の様々な実施形態の断面を示している。
【図１１Ｆ】接続要素の様々な実施形態の断面を示している。
【図１１Ｇ】接続要素の様々な実施形態の断面を示している。
【図１２】低侵襲性外科処置で、接続要素を所定の向きで脊柱に沿って配置するための１つの実施形態のシステムを示している。
【図１３】低侵襲性外科処置で、接続要素を所定の向きで脊柱に沿って配置するための別の実施形態のシステムを示している。
【図１４】低侵襲性外科処置で、接続要素を所定の向きで脊柱に沿って配置するための別の実施形態のシステムを示している。
【図１５】図１４のシステムを矢印１５−１５の方向から見た図である。
【図１Ａ】
2009535113.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
2009535113.tif 000007
【図２Ａ】
2009535113.tif 000008
【図２Ｂ】
2009535113.tif 000009
【図３Ａ】
2009535113.tif 000010
【図３Ｂ】
2009535113.tif 000011
【図４Ａ】
2009535113.tif 000012
【図４Ｂ】
2009535113.tif 000013
【図５Ａ】
2009535113.tif 000014
【図５Ｂ】
2009535113.tif 000015
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2009535113.tif 000017
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2009535113.tif 000019
【図７Ｂ】
2009535113.tif 000020
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2009535113.tif 000022
【図９】
2009535113.tif 000023
【図１０】
2009535113.tif 000024
【図１１Ａ】
2009535113.tif 000025
【図１１Ｂ】
2009535113.tif 000026
【図１１Ｃ】
2009535113.tif 000027
【図１１Ｄ】
2009535113.tif 000028
【図１１Ｅ】
2009535113.tif 000029
【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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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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【国際調査報告】
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