(57)【要約】骨格の様々な幾何学形状に適合するように節合可能なネジ山付き締着具と、ロッドと、後で骨格構造に対する固定位置に保持すべき前記ネジ山付き締着具及び前記ロッドを支持するカップとを含む、整形外科用の安定化構造体。
2005506128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整形外科デバイスであって、
ネジ山付きシャフトであって、一方の末端部に回転手段が設けられたシャフトと、
前記一方の末端部の周りで前記ネジ山付きシャフトを回転させるように寸法設定された回転手段受取り領域を有するカップであって、さらに横スロットを有するカップと、
前記スロットを貫通するロッドと、
前記ロッド及び前記ネジ山付きシャフトを前記カップに対して相対的な固定位置に固定する手段とを含むデバイス。
【請求項２】
前記ネジ山付きシャフトがその上に第１及び第２ネジ山パターンを有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
骨格構造を支持する方法であって、
支持カップと共に締着具を展開するステップと、
支持ロッドを展開するステップと、
前記ロッドが前記締着具に接するように前記カップを配向させるステップと、
前記ロッドと前記締着具とを合わせて固定するステップとを含む方法。
【請求項４】
前記ネジ山付きシャフトの第１ネジ山パターンと第２ネジ山パターンとが異なるネジ山ピッチを有していて、前記第２ネジ山パターンが前記第１ネジ山パターンよりも間隔の狭いネジ山を有する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ネジ山パターンが、それぞれの谷底部から軸方向にずれた山頂部を有していて、径方向内側に向かう力を生み出す、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１ネジ山の山頂部と前記第２ネジ山の山頂部とが互いに向き合っていて、軸方向の圧縮力を生み出す、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
整形外科デバイスであって、
ネジ山付き本体とサドルが設けられた上端部分とを有する締着具を含んでおり、
前記サドルが上面と下面とを有しており、
前記上面がその上にロッドを受けるような外形をしており、
前記下面にカップ内で受けるための台座領域が含まれていて、前記締着具を前記カップ内に節合できるデバイス。
【請求項８】
整形外科用の締着具であって、
一端に第１ネジ山パターンを有し、他端に第２ネジ山パターンを有するシャフトを含んでおり、
前記ネジ山パターンの１つが、それが埋め込まれている骨を径方向内側に引っ張る手段を有する締着具。
【請求項９】
整形外科用の締着具を展開する方法であって、
前記締着具を挿入して、前記締着具に対して軸方向の圧縮力及び径方向内側に向かう力を生み出すステップを含む方法。
【請求項１０】
整形外科デバイスであって、
支持ロッドと、
前記支持ロッドに取り付けられた複数の締着具支持体と、
前記複数の締着具支持体に結合した複数の締着具とを含んでおり、
前記締着具に、ネジ山付き本体と、固定された配向で前記締着具支持体に対合する手段とが含まれており、その後の前記締着具の動きが、前記締着具支持体と前記締着具支持体に対合する前記手段との相互作用によって妨げられるデバイス。
【請求項１１】
整形外科デバイスであって、
支持部材を受けて留め付ける手段と、締着具に対合して留め付ける手段とを有するクランプを含んでおり、前記締着具が、ネジ山付き本体と、前記クランプに対合し、前記クランプによって留め付けられる相補的な手段とを有しており、前記締着具に、有限数の配向で前記クランプに対合する手段が含まれるデバイス。
【請求項１２】
整形外科デバイスであって、
第１支持部材を受けて留め付ける手段と、第２支持部材を受ける手段とを有するクランプを含んでおり、前記第２支持部材に、締着具を収容する支持カップと、前記支持カップ内で前記締着具を回転運動させる手段とが含まれるデバイス。
【請求項１３】
整形外科デバイスであって、
支持部材を受ける手段と締着具に対合する手段とを有するクランプであって、前記締着具に対合する前記手段にスプリット・シャフトが含まれており、前記スプリット・シャフトが前記支持部材を受ける前記手段の拡張部であり、前記締着具が、ネジ山付き本体と前記クランプに対合する相補的な手段とを有しており、前記締着具に、有限数の配向で前記クランプに対合する手段が含まれるクランプと、
留付け手段であって、前記締着具に対合して、前記支持部材を前記クランプ内に留め付け、前記スプリット・シャフトの圧縮を用いて前記締着具を前記クランプに留め付ける留付け手段とを含むデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、骨格構造を安定化させて位置合わせするために整形外科医によって使用されるデバイスを対象とする。より詳細には、本発明には、内側でロッドを受けるような外形をした支持カップ内で軸周りに回転可能な締着具と、ロッド及び回転可能に配向された締着具を固定位置に固定する手段とが含まれる。それに加え、本発明には、ロッド又は回転可能な締着具を使用せずに、径方向力及び軸方向力を用いて所定の位置に固定する締着具が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
骨格構造の安定化に関わる整形外科処置には、現在、共通した２つの欠点がある。すなわち、第１に、安定化構造体を一般的な多数の角度に配向させることができないことであり、第２に、患者の骨に係合する、信頼性のあるネジ山部分が提供されないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、デバイスを多様な角度で節合（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ）させ、骨格構造に締着させて、締着具の長さに沿った軸方向の圧縮力及び径方向内側に向かう引張力をもたらす改良型のネジ山パターンを用いてより大きな安定性を提供することによって、様々な骨格構成要素を関連させて扱うことができるようにする。
【０００４】
本発明の産業上の利用可能性は、以下で本発明の目的を論じることによって実証される。
【０００５】
したがって、本発明の主な目的は、整形外科用の安定化構造体を提供することである。
【０００６】
したがって、本発明の他の目的は、改良型のネジ山付き部分を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、骨格構造を扱うときの複数の角度に適合させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の視点から見ると、本発明の目的は、ネジ山付きシャフトであって、一方の末端部に回転手段が設けられたシャフトと、前記一方の末端部の周りで前記ネジ山付きシャフトを回転させるように寸法設定された回転手段受取り領域を有するカップであって、さらに横スロットを有するカップと、前記スロットを貫通するロッドと、前記ロッド及び前記ネジ山付きシャフトを前記カップに対して相対的な固定位置に固定する手段とを含む整形外科デバイスを提供することである。
【０００９】
第２の視点から見ると、本発明の目的は、支持カップと共に締着具を展開するステップと、支持ロッドを展開するステップと、前記ロッドが前記締着具に接するように前記カップを配向させるステップと、前記ロッドと前記締着具とを合わせて固定するステップとを含む、骨格構造を支持する方法を提供することである。
【００１０】
第３の視点から見ると、本発明の目的は、ネジ山付き本体とサドルが設けられた上端部分とを有する締着具を含んでおり、前記サドルが上面と下面とを有しており、前記上面がその上にロッドを受けるような外形をしており、前記下面にカップ内で受けるための台座領域が含まれていて、前記締着具を前記カップ内に節合できる整形外科デバイスを提供することである。
【００１１】
第４の視点から見ると、本発明の目的は、一端に第１ネジ山パターンを有し、他端に第２ネジ山パターンを有するシャフトを含んでおり、前記ネジ山パターンの１つが、それが埋め込まれている骨を径方向内側に引っ張る手段を有する整形外科用の締着具を提供することである。
【００１２】
第５の視点から見ると、本発明の目的は、締着具を挿入して、締着具に対して軸方向の圧縮力及び径方向内側に向かう力を生み出すステップを含む、整形外科用の締着具を展開する方法を提供することである。
【００１３】
第６の視点から見ると、本発明の目的は、支持ロッドと、前記支持ロッドに取り付けられた複数の締着具支持体と、前記複数の締着具支持体に結合した複数の締着具とを含んでおり、前記締着具に、ネジ山付き本体と、固定された配向で前記締着具支持体に対合する手段とが含まれており、その後の前記締着具の動きが、前記締着具支持体と前記締着具支持体に対合する前記手段との相互作用によって妨げられる整形外科デバイスを提供することである。
【００１４】
第７の視点から見ると、本発明の目的は、支持部材を受けて留め付ける手段と、締着具に対合して留め付ける手段とを有するクランプを含んでおり、前記締着具が、ネジ山付き本体と、前記クランプに対合し、前記クランプによって留め付けられる相補的な手段とを有しており、前記締着具に、有限数の配向で前記クランプに対合する手段が含まれる整形外科デバイスを提供することである。
【００１５】
第８の視点から見ると、本発明の目的は、第１支持部材を受けて留め付ける手段と、第２支持部材を受ける手段とを有するクランプを含んでおり、前記第２支持部材に、締着具を収容する支持カップと、前記支持カップ内で前記締着具を回転運動させる手段とが含まれる整形外科デバイスを提供することである。
【００１６】
第９の視点から見ると、本発明の目的は、支持部材を受ける手段と締着具に対合する手段とを有するクランプであって、前記締着具に対合する前記手段にスプリット・シャフトが含まれており、前記スプリット・シャフトが前記支持部材を受ける手段の拡張部であり、前記締着具が、ネジ山付き本体と前記クランプに対合する相補的な手段とを有しており、前記締着具に、有限数の配向で前記クランプに対合する手段が含まれるクランプと、留付け手段であって、前記締着具に対合して、前記支持部材を前記クランプ内に留め付け、前記スプリット・シャフトの圧縮を用いて前記締着具を前記クランプに留め付ける留付け手段とを含む整形外科デバイスを提供することである。
【００１７】
前述及び他の目的は、以下の詳細な説明を添付図面と併せて考慮すれば明らかになろう。
【実施例】
【００１８】
図面を考慮すると、参照番号１００は、本発明による整形外科用の安定化デバイスを指している。なお、様々な図面全体にわたって、類似の参照番号は、類似の部品を示す。
【００１９】
デバイス１００では、ネジ山付き締着具１０を図４に示した矢印Ｃの周りで動かすことができるので、この時点ではネジ山付きシャフトの長軸が位置合わせされた状態で描かれているが、この長軸を回転させて、図６に示すようにカップ１３０の垂直な長軸から傾斜させることができる。ディスクとして具現化された回転手段１２０は、円筒状の外面１２２と、平らな上面及び底面１２４／１２６とを有する。したがって、矢印Ｃの周りの回転は、幾何学中心１２８の周りで起こる。ディスク１２０は、締着具１０に一体固定されている。回転手段１２０は、中央のボア１３２を有するカップ１３０内に拘束されており、このボアの上方部分にはネジ山１１１が設けられている。それに加え、カップの直径に沿って横スロット１３４が切られているので、このスロットの中に締着具１０及び一体型ディスク１２０をスライド式に挿入することができ、さらにカップ１３０の長軸を横切ってロッド１３６をスライド式に挿入することができる。図９〜図１６を参照されたい。ロッドは、様々な断面プロファイル（例えば、正方形、円形、楕円形など）のいずれかにすることができる。カップ１３０は、回転手段１２０が円筒面１２２の１つに沿ってロッド１３６と接線接触して見当合わせされるように寸法設定されている。ネジ山付きボア１３２は、その中にネジ山付き固定ボルト１１０を受けて、ロッド１３６を回転手段１２０に対して押し付け、適切に配向した後でそれらの相対的な関係を固定する。
【００２０】
重要な点として、締着具１０には、一端に第１ネジ山パターン１２を有し、他端に第２ネジ山パターン１４を有する、ネジ山付きシャフト３２が含まれる。図１及び図２に示したように、第１端部のネジ山パターン１２は、先端１６で終端しており、先端１６から離れて延びるにつれてネジ山の直径が増加して、らせんが増大していくネジ山パターンを形成している。
【００２１】
第２ネジ山パターン１４は、直径が大きいものの、類似したネジ山形状を有する。これについては以下で詳述する。シャフト３２が可変長で、端部１８から先端１６へとテーパして細くなることが好ましい。図１及び図２を参照されたい。
【００２２】
第１ネジ山パターンと第２ネジ山パターンとの他の微妙な差異は、ネジ山の間隔が小さい第２ネジ山パターン１４よりも、第１ネジ山パターン１２のネジ山の間隔が大きいことである。先端１６は、整形外科処置時の骨への挿入の開始点である。その促進のために、骨にドリルで下穴を開けることができるが、その後、第１ネジ山１２のテーパしている性質の理由から、この部分がセルフタッピング（ｓｅｌｆ−ｔｈｒｅａｄｉｎｇ）される。第１及び第２ネジ山パターンの両方の山頂部７０が尖っていることに留意する。これで、通常は内側よりも外側の方が硬い骨に切り込むことができる。第１ネジ山１２に、ネジ山の間隔がより大きなネジ山パターンを与えることによって、このネジ山が第２ネジ山パターン１４よりも速く骨に挿入されることになる。結果として、第２ネジ山パターンが骨に係合し始めるときに、２本の矢印Ａの方向に沿って骨の軸方向圧縮が起こる。それに加え、ネジ山の幾何学形状の理由から、ネジ山が矢印Ｂの方向に沿って径方向内側に向かう力を及ぼすことになる。先行技術では、従来型の締着具が径方向外側に広がる（矢印Ｂとは反対方向の）力を生み出したが、本発明は、径方向内側に向かう力又は引張力Ｂ並びに圧縮力Ａをもたらす。
【００２３】
ネジ山１２及び１４に関して、締着具１０のネジ山６０は、実際には、端部で始まり、端部から移動するにつれてシャフト３２の中央部分に向かって渦巻を形成する、らせん状に巻かれた１つの連続的なネジ山である。図３を参照されたい。
【００２４】
ネジ山６０には、ネジ山６０の外径６２を画定する尖った山頂部７０と、ネジ山６０の内径６４を画定する谷底部８０とが含まれる。図３に詳細に示したように、ネジ山６０は、谷底部８０の底縁部８４から尖った山頂部７０へと延びる上側表面６６を有する。またネジ山６０には、谷底部８０の上縁部８２から尖った山頂部７０へと延びる下側表面６８も含まれる。上側表面６６及び下側表面６８は、谷底部８０から山頂部７０へと延びるときに締着具の中央部分に向かって角度を成している。
【００２５】
断面図では、表面６６及び６８は、谷底部８０から尖った山頂部７０へと直線的に延びている。しかし、この外形がネジ山６０と共にネジ山付きシャフト３２の周りをらせん状に回転しているので、上側表面６６及び下側表面６８は、曲面状の外観を呈する。この外観は、頂点を下方に向けた円錐がその中心軸に沿って回転しながら上方に平行移動するときに、円錐表面の直線部によって形成されるものに類似している。したがって、上側表面６６及び下側表面６８は、三次元的には円錐に類似した曲面を有するが、断面で見ると直線的な特徴を有する。
【００２６】
上側表面６６は、締着具の中央の長軸２に直交する基準面からの開きである、ある上側表面角度αで、谷底部８０から尖った山頂部７０へと延びている。上側表面角度αは、２０°が好ましいが、０°〜９０°のいずれかの角度にすることができる。下側表面６８は、基準面に対し、ある下側表面角度βで、谷底部８０から尖った山頂部７０へと延びている。下側表面角度βは、４０°が好ましいが、０°〜９０°に変更することができる。
【００２７】
上側表面角度αを下側表面角度βよりも小さくすることが好ましい。このようにすると、ネジ山６０の厚さがより大きくなり、したがって外径６２よりも内径６４に隣接したところの強度が大きくなるので、骨内で受ける、より大きな荷重を支えられるようになる。
【００２８】
これが、表面、特に径方向内側に向かう力に働きかける上側表面６６の角度形成である。上側ネジ山パターンと下側ネジ山パターンとを組み合わせると、軸方向の圧縮力が得られる。図３の平らな壁面５４に留意する。これを先端１６の代わりにすることができ、より深い下穴が必要になる。
【００２９】
第２ネジ山部分１４は、ネジ山６０ａが反転しており、前述したように第１ネジ山部分１２よりもネジ山の間隔が狭い（軸方向の単位長さ当たりに多くのネジ山がある）ことを除いて、図３と同一の幾何学形状を有する。言い換えれば、ネジ山１４の場合、図３を上下逆にして見ることになる。
【００３０】
図３Ａは、強くテーパしたネジ山の断面を示す。ネジ山パターン１４の場合、図３Ａを上下逆にして見ることになり、図とは逆のテーパになる。
【００３１】
カップ１３０の底部１２９（図４）には、その一部である円弧部分内にクリアランス２２が広がっており、締着具１０を矢印Ｃの周りで広範に回転させるためにこの円弧を９０°に近付けることが好ましい。このクリアランス２２を越えた回転は、クリアランス開孔２２と、ほぼ円筒状のカップ１００の２つの側部を直径方向下向きに延びるスロット１３４とを残している、カップの壁面構造体２４によって妨げられる。カップ１００の自由端１３８には、支持体であるボルト１１０（図１６）が必要であり、これを用いて（第１に）ロッド１３６を所定の位置で押圧し、そのために、（第２に）ディスク１２０に圧力をかけ、（第３に）自由端１３８を一体化することによってそれを保持する。
【００３２】
ネジ山付きボルト１１０（図７及び図１６）のネジ山６０は、実際には、底部５４から始まって上端部５２へと渦巻を形成する、らせん状に巻かれた１つの連続的なネジ山である。この単一ネジ山設計が好ましいが、底部５４から上端部５２まで合わせてらせん状に巻く一連のネジ山の複合体を含めて、他の配置も利用することができる。
【００３３】
ネジ山６０には、ネジ山６０の外径６２を画定する尖った山頂部１７０と、ネジ山６０の内径６４を画定する谷底部８０とが含まれる。図７に詳細に示したように、ネジ山６０は、谷底部８０の底縁部８４から尖った山頂部１７０の上縁部７２へと延びる上側表面６６を有する。またネジ山６０には、谷底部８０の上縁部８２から山頂部１７０の下縁部７４へと延びる下側表面６８も含まれる。上側表面６６及び下側表面６８は、谷底部８０から山頂部１７０へと延びるときに上方に向かって角度を成している。山頂部１７０及び谷底部８０は、共に、上縁部８２と底縁部８４との間で中心軸２から一定距離を示す。図３と比較すると、山頂部７０が尖っているのに対し、山頂部１７０は、丸みを帯びている。また、ボルト１１０及びネジ山１１１を（山頂部１７０の代わりに）山頂部７０のような尖った外形にすることもでき、その逆も可能である。
【００３４】
断面図では、表面６６及び６８は、谷底部８０から山頂部１７０へと直線的に延びている。しかし、この外形がネジ山６０と共にネジ山付きボルト１１０の周りをらせん状に回転しているので、上側表面６６及び下側表面６８は、曲面状の外観を呈する。この外観は、頂点を下方に向けた円錐がその中心軸に沿って回転しながら上方に平行移動するときに、円錐表面の直線部によって形成されるものに類似している。したがって、上側表面６６及び下側表面６８は、三次元的には円錐に類似した曲面を有するが、断面で見ると直線的な特徴を有する。
【００３５】
上側表面６６は、中心軸２に直交する基準面４からの開きである、ある上側表面角度αで、谷底部８０から山頂部１７０へと延びている。上側表面角度αは、２０°が好ましいが、０°〜９０°のいずれかの角度にすることができる。下側表面６８は、基準面４に対し、ある下側表面角度βで、谷底部８０から山頂部１７０へと延びている。下側表面角度βは、４０°が好ましいが、０°〜９０°に変更することができる。
【００３６】
上側表面角度αを下側表面角度βよりも小さくして、山頂部１７０でのネジ山６０の厚さを、隣接した２つの谷底部８０の間のネジ山６０の厚さよりも小さくすることが好ましい。このようにすると、ネジ山の厚さがより大きくなり、したがって外径６２よりも内径６４に隣接したところの強度が大きくなるので、ネジ山付きボア１３２内で受ける、より大きな荷重を支えられるようになる。
【００３７】
ここで図８を参照すると、ボア自由端１３８でのネジ山付きボア１３２の詳細が示されている。ボアが、ボルト１１０のネジ山付きシャフトにほぼ相補的な形態であることが好ましい。ボアにはネジ山Ｔが含まれる。ボルト１１０及びネジ山Ｔの幾何学形状が、カップ１３０の自由端１３８を矢印Ｄに沿って引き寄せる。
【００３８】
図１７は、骨折した骨と、デバイス１００が適用されている様子とを示す。締着具１０は、ディスク１２０及びカップ１３０と共に、締着具１０が骨内に位置するように配置されているが、ディスクは、前述したクリアランス２２内で回転することができる。ネジ山１２及び１４を思い出すと、これらが骨内で軸方向に圧縮し、径方向内側に向かって引っ張る。次に、ロッド１３６がカップ１３０のスロット１３４内に置かれる。
【００３９】
ロッドは、システムの多用途性を明示するために、屈曲部１６５を備えるものとして示されている。次に、カップ１３０の自由端１３８内のネジ山１１１に、ボルト１１０がねじ込まれる。ボルト１１０がロッド１３６に負荷を加えるにつれて、ロッド１３６、ディスク１２０、及び締着具１０が剛体化する。また自由端１３８が強く引き合う。
【００４０】
図１８は、一実施例を示している図４と同様の図であり、第１及び第２ネジ山パターンが従来型の幾何学形状を有するが、第２ネジ山パターンが、より大きなネジ山ピッチ密度を有し、第１ネジ山パターンよりも間隔の小さいネジ山を画定している。
【００４１】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、図１６と同様の図であるが、ボルト１１０が、その上端部から突き出ている細長い軸部１１２を含み、カップ１３０から突き出ている点が異なる。軸部１１２には、ボルト１１０に隣接する、直径の小さい（ｎｅｃｋｅｄ  ｄｏｗｎ）領域１１３を含めることができる。軸部を円筒形にすることが好ましいが、直径の小さい領域１１３をファセット加工（ｆａｃｅｔ）して、ツールを用いて軸部１１２を回転させることができる。
【００４２】
図２０は、軸部１１２に固定される軸クランプ２１０の斜視図である。クランプ２１０には、軸部１１２を受けるように寸法設定された円筒状のボア２１２が含まれ、また、クランプ本体の内側を延びる溝２１６に直径方向に位置合わせされたスリット２１４が外壁上に含まれる。スリット及び溝は、相まって、溝２１６に垂直にクランプ２１０を貫通しているボア２１８と協働する。スリット２１４及び溝２１６が矢印Ｄに沿って引き寄せ合うと、軸部１１２が所定の位置に固定される。クランプ２１０は、ほぼ箱形をしており、軸ボア２１２に平行に配向し、外側に隆起した２つの縁壁体２２４を除いて、平面状の最上面２２２が含まれる。縁壁体２２４は、最上面２２２と併せて、図２０に示した長方形突出部２２６と同様の、底面にある突出部２２６を受けるように寸法設定された受取りスロットを画定する。したがって突出部２２６には、縁壁体２２４間の間隔（ｓｐａｎ）が突出壁２２８間の突出部の幅（ｓｐａｎ）に等しくなるような、クランプ２１０本体に続いている突出壁が含まれる。突出部２２６が、最上面２２２（及び縁壁体２２４によって画定されるその陥凹部）から９０°ずれていることに留意する。これで、図２２及び図２３に示したように、複数のクランプ固定ブロック２１０を安定して積み重ねることができる。複数のボア２１８を貫通するボルト２３０が、ナット２３２によってクランプを所定の位置に保持する。クランプ２１０の角部２０３を面取りすることができる。
【００４３】
図２４は、この代替的な実施例において、図１７で論じたロッド１３６に適合する拡張部として軸部がどのように使用されるかを示す。ロッド１３６は、ディスク１２０とボルト１１０との間に置かれるのでなく、図２３に示したように、対合した一方のクランプ２１０の１つのボア２１８を貫通して受けられ、第２ボアが軸部１１２を受ける。この実施例では、ロッド１３６を患者の体外で外部展開することが好ましい。図２４のデバイスを使用するために、締着具１０（ディスク１２０及びカップ１３０を具備）には、ボアに沿ってネジ山が設けられている。次に、それに一体化したボルト１１０を有する軸部１１２が、カップ１３０にねじ込まれる。軸部１１２がまだ締め付けられていないので、カップを骨の外形に従うような角度（例えば、図２５）にすることができる。次にクランプ２１０が、２つ１組で、ロッド１３６と共に軸部１１２上に位置決めされる。次に、軸部１１２をディスク１２０に当てて締め付け、ボルト１１０をディスク１２０の円筒状の外面１２２に押し付けることによって、カップ１３０を固定する。ディスク１２０の幾何学形状と、それをスロット１３４内に設置することとが、特に前述したネジ山１２／１４の幾何学形状によって、締着具が骨からゆるむのを妨げることに留意する。次に、ロッド１３６、クランプ２１０、及び軸部１１２が、ボルト２３０及びナット２３２によって所定の位置に固定される。この時点で、骨折（又は他の整形外科的障害）が安定化されている。直径の小さい部分１１３をファセット加工することもできるが、軸部１１２上のファセット面の代わりに、あるいはそれに加えて、軸部１１２の端部１１４に駆動ヘッドを設けることができる。
【００４４】
図２６、図２７、及び図３２は、それぞれ、図１と対照的な、代替的な締着具３１０の正面図、斜視図、及び側面図を示す。前述した実施例との類似点についてはこれ以上論じない。最も注目すべきであるのは、図１の回転手段１２０がサドル３２０に置き換えられていることである。サドル３２０は、ロッド１３６の外周の約半分の周りで接線接触するような見当合わせでロッド１３６を受ける（図３０及び図３３）ように寸法設定された、半円状（ｒａｄｉｕｓｅｄ）の最上面３３６を有する。したがって、サドルの最上面３３６の曲率半径は、ロッド１３６の曲率半径に合致する。図４の配置に比べて、サドル３２０は、より大きな表面積でロッド１３６に接触している。結果的に、接触面積が大きいので、ロッド１３６及び締着具３１０を固定位置に保持するのに必要な仕事が少なくなる。また、締着具の全長が縮小された結果、ディスク１２０の大部分が、事実上図６のディスクの外側の円弧である低プロファイルのサドル３２０に置き換えられているので、例えば図３３に示すように（図６に比べて）デバイスの全高がより低くなり、小型化する。結果として、カップ１３０’もそれに応じて短くすることができる。図２７及び図３２は、カップ１３０’内の台座３４０（図３３）に相補的な曲率を有する、サドルの外側ショルダ３３８を示す。前述したのと同様に、クリアランス２２があるので、締着具３１０とロッド１３６及びカップ１３０’とを矢印Ｃの周りで相対的に回転させることができる。
【００４５】
ネジ山付き締着具１０は、様々な実施例で提示することができる。図１及び図２に示したネジ山付き締着具１０の回転手段１２０を、第２ネジ山パターン１４近傍にある遠位端１８に駆動ヘッド１８が含まれるように置き換えることができ、この駆動ヘッド１８は、図面では六角形のものとして示されているが、アレン・レンチ用の陥凹部２１（図３６Ｂ）、やはり陥凹した楕円形の駆動ヘッド２０（図３６Ａ）、又は締着具を確実に駆動する他のいずれかの構成として形成することもできる。したがって、図３６及び図３７のネジ山付き締着具１０には回転手段がない。このネジ山付き締着具１０は、他のネジ山付き締着具１０の代わりに、あるいは他のネジ山付き締着具１０と併せて、骨に直接挿入することができる（図３８）。
【００４６】
図３９〜図４１は、テーパしたシャフト３２で図１の実施例の特殊なネジ山１２が使用されているが、第２ネジ山部分には従来型のネジ山１１４が使用されている変形例を示す。駆動ヘッド１８は、図３６、図３６Ａ、図３６Ｂのもの、あるいはそれ以外のものにすることができる。
【００４７】
従来型のネジ山１１４は、支持すべき骨の解剖学的構造に従う外形にすることのできる部材１１８上のネジ山付きボア１１６に対合する。したがって、部材１１８を、角度形成部１１９によって例示される複合的な外形にすることができる。図のように、ネジ山１２は、患者の骨に埋め込まれている。この実施例では、ネジ山１２が、ネジ山１１４と共働して軸方向の圧縮力Ａをもたらし、さらに、既出の図で説明した径方向内側に向かう力Ｂももたらす。
【００４８】
代替的に、図１及び図２で中実のディスクとして具現化した回転手段１２０を、図４２Ａ〜Ｂ及び図４５Ａ〜Ｂに示したような中空のディスクに置き換えることもできる。この中空部は、八角形プロファイル４０２Ａなどのファセット加工プロファイル、歯列４０６Ａによって囲まれた円形プロファイル４０４Ａなどの他のプロファイル、又はネジ山付き締着具１０の固定が可能な他のいずれかのプロファイルにすることができる。図４２Ａ〜Ｂ及び図４５Ａ〜Ｂの締着具１０は、中空部４０２Ａ／４０４Ａに相補的なプロファイル４０２Ｂ／４０４Ｂを有するロッド・ホルダ上をスライドする。図４５Ａ〜Ｂの締着具１０は、さらに、ロッド・ホルダの端部４２０上に配置された歯列４０６Ｂに係合する。ロッド４２２は、ロッド・ホルダ上のスロット４２４内で締着具１０に隣接して保持される。スロット４２４のネジ山付き部分４２６は、アセンブリを留め付ける外側のネジ山付きシャフト４２８に対合する。
【００４９】
図４８の締着具１０は、相補的に形成された対応するロッド・ホルダ内の六角形の貫通路（ｔｈｒｏｕｇｈｗａｙ）４０８Ｂに対合する六角形の拡張バー部分４０８Ａを有する。ロッド・ホルダには、ネジ山付きロッド４３０のためのスロット４２４と、シャフト４２８に係合するネジ山４２６とが含まれる。図４８に描かれたアセンブリは、六角形のバー４０８Ａの頂点４１０の１つがネジ山付きロッド４３０に係合し、ネジ山付きバー４３０に沿った位置調整が可能なように配置することができる。
【００５０】
図４９Ａ〜Ｂを参照すると、調整／安定化手段４３２Ａ及び４３２Ｂは、２つ１組で使用され、締着具１０及びホルダ・アセンブリの両側に１つずつ隣接している。図４、図２１〜２３、図３３、図４４、図４７、図４８に描かれた締着具及びホルダ・アセンブリのいずれかを、ネジ山付きバー４３０並びに調整／安定化手段４３２Ａ及び４３２Ｂと共に使用することができる。
【００５１】
図５０は、多面ファセット加工プロファイル４５２を示し、ネジ山４６６で終端する谷部４５０を有するネジ山付き締着具１０の一実施例である。対応するソケット（図５１）は、ロッド４６２を収容するための空隙部４５６を有しており、この空隙部４５６がロッド端４５８からソケット端４６０へと延びている。したがって、ソケット端は、中実でなく、スプリット・シャフト４６４を画定している。ソケット端４６０は、ネジ山付き締着具１０の多面ファセット加工プロファイル４５２に合致するプロファイルを有するクランプ固定部分４５４を用いて、ロッド端４５６に連結する。ソケットは、締着具１０の谷部４５０内に設置される（図５２）。ネジ山付きボルト１１０は、締着具１０の上のネジ山４６６に対合する。ボルト１１０からクランプ固定部分４５４及びスプリット・シャフト４６４に加わる圧力が、締着具１０をクランプ固定部分４５４に留め付け、さらにロッド端４５８をロッド４６２に留め付ける。図５３Ａ及び図５３Ｂは、ロッド４６２上に展開された図５０〜図５２の実施例を示す。図５３Ｂは、締着具１０の多面ファセット加工プロファイル４５２とクランプ固定部分４５４との組合せを使用した、ロッド４６２に対する、考えられる相対的な角度形成を示す。
【００５２】
ここまで本発明について述べてきたが、さらに、本明細書で前述し、冒頭の特許請求の範囲に記載した、本発明の範囲及び公正な意義から逸脱することなく、多数の構造上の変更及び適合を実施できることが明らかなはずである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】締着具の上面図である。
【図２】締着具の側面図である。
【図３】締着具の幾何学形状の断面図である。
【図３Ａ】テーパしている図３を示す図である。
【図４】締着具及び安定化構造体を示す図である。
【図５】図４の他の図である。
【図６】図４の構造体の角度形成を示す図である。
【図７】前記構造体で使用されるボルトの詳細図である。
【図８】ボルト受取り領域の詳細図である。
【図９】カップの側部の１つを示す図である。
【図１０】直径方向のスロットが示されている、図９に隣接した側部（９０度）を示す図である。
【図１１】図９及び図１０の上面図である。
【図１２】図９〜図１１の下面図である。
【図１３】図９の線１３−１３に沿った断面図である。
【図１４】図４と同様の断面図である。
【図１５】図１４に締着具及びロッドを追加した図である。
【図１６】図１５に固定ボルトを追加した図である。
【図１７】展開されたデバイスを一例として示す図である。
【図１８】代替的なネジ山パターンを示す図である。
【図１９Ａ】軸部が含まれるように変更された既出の図面のボルトを示す図である。
【図１９Ｂ】軸部が含まれるように変更された既出の図面のボルトを示す図である。
【図２０】図１９の軸部と共に使用されるクランプの斜視図である。
【図２１】軸部上に据え付けられたクランプを示す図である。
【図２２】軸部上の２つのクランプを一方の側部から示す図である。
【図２３】軸部上の２つのクランプを他の側部から示す図である。
【図２４】図１８〜図２３の展開を示す図である。
【図２５】図２２及び図２３の角度形成を示す図である。
【図２６】図１に示した締着具の代替例の図である。
【図２７】図２６の斜視図である。
【図２８】図２６及び図２７と共に使用されるカップの側断面図である。
【図２９】図２８の他の側断面図である。
【図３０】固定ロッドによって図２８のカップ内に展開された図２６の締着具を示す図である。
【図３１】図３０の第２の図である。
【図３２】図２６の側面図である。
【図３３】ネジ山付きボルトが展開されている図３０の図である。
【図３４】図３３を側面から見た図である。
【図３５】角度形成された状態の図３４を示す図である。
【図３６】駆動ヘッドを備えた締着具の一例の図である。
【図３６Ａ】他の締着具駆動部の上面図である。
【図３６Ｂ】第３の締着具駆動部の上面図である。
【図３７】ネジ山のない中央のシャフト部分を有する、長い締着具の図である。
【図３８】図３６の締着具の展開の一例の図である。
【図３９】図３６の代替例の図である。
【図４０】図３７の代替例の図である。
【図４１】展開された図３９及び図４０の締着具の一例を示す図である。
【図４２Ａ】中空の上端部分を有する締着具の代替的な実施例の側面図である。
【図４２Ｂ】中空の上端部分を有する締着具の代替的な実施例の側面図である。
【図４３Ａ】図４２の締着具に対合するロッド・ホルダの側面図である。
【図４３Ｂ】図４２の締着具に対合するロッド・ホルダの端面図である。
【図４４】図４３のホルダに対合した図４２の締着具の図である。
【図４５Ａ】中空の上端部分を有する締着具の他の実施例の側面図である。
【図４５Ｂ】中空の上端部分を有する締着具の他の実施例の側面図である。
【図４６Ａ】図４５の締着具に対合するロッド・ホルダの側面図である。
【図４６Ｂ】図４５の締着具に対合するロッド・ホルダの端面図である。
【図４７】図４６のホルダに対合した図４５の締着具の図である。
【図４８】対応するホルダに対合した六角形の拡張上端部を有する締着具の一実施例の図である。
【図４９Ａ】微調整安定化手段を有するネジ山付きロッドに取り付けられた図４８のアセンブリの上面図である。
【図４９Ｂ】微調整安定化手段を有するネジ山付きロッドに取り付けられた他の締着具の実施例の側面図である。
【図５０】ネジ山付き締着具の他の実施例の図である。
【図５１】図５０の締着具に対合するロッド・ホルダの図である。
【図５２】図５１のホルダに対合した図５０の締着具を示す図である。
【図５３Ａ】ロッドを備えた図５０〜図５２の展開を示す図である。
【図５３Ｂ】ロッドを備えた図５０〜図５２の展開を示す図である。
【図４８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月17日(2003.7.17)
【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】
整形外科デバイスであって、
ネジ山付きシャフトであって、一方の末端部に、前記ネジ山付きシャフトの長軸を横切る単一軸周りの回転手段と、他のすべての回転を妨げる手段とが設けられたシャフトと、
内側にネジ山を備えた上端を有するカップであって、前記ネジ山付きシャフトを、前記一方の末端部の周り、且つ前記ネジ山付きシャフトの長軸を横切る単一軸の周りで回転させるように寸法設定された下部の回転手段受取り領域と、他のすべての回転を妨げる手段とを有し、さらに横スロットを有するカップと、
前記スロットを貫通し、近似接線接触するような見当合わせで前記回転手段に接するロッドと、
前記カップの内側のネジ山にねじ込まれて、前記ロッド及び前記ネジ山付きシャフトを前記カップに対して相対的な固定位置に固定するボルト手段とを含むデバイス。
【請求項２】
前記ネジ山付きシャフトがその上に第１及び第２ネジ山パターンを有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
骨格構造を支持する方法であって、
複数の支持カップ内に複数の締着具を展開するステップと、
前記締着具を整復すべき骨にネジ式に取り付けて、前記骨を前記締着具に対して軸方向の圧縮力及び径方向内側に向かう力の両方に曝すステップと、
前記支持カップ内に支持ロッドを展開するステップと、
前記ロッドが前記締着具に接するように前記カップを前記ロッドに対して相対的に配向させるステップと、
前記カップに加わる、径方向内側に向かう力を生み出すことによって、前記ロッド及び前記締着具を合わせて固定するステップとを含む方法。
【請求項４】
前記ネジ山付きシャフトの第１ネジ山パターンと第２ネジ山パターンとが異なるネジ山ピッチを有していて、前記第２ネジ山パターンが前記第１ネジ山パターンよりも間隔の狭いネジ山を有する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ネジ山パターンが、それぞれの谷底部から軸方向にずれた山頂部を有していて、径方向内側に向かう力を生み出す、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１ネジ山の山頂部と前記第２ネジ山の山頂部とが互いに向き合っていて、軸方向に圧縮力を生み出す、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
整形外科デバイスであって、
ネジ山付き本体とサドルが設けられた上端部分とを有する締着具であって、
前記サドルが上面と連続的な下面とを有しており、
前記上面がその上に円筒状のロッドを受けるような外形をしており、
前記上側表面が前記ロッドの外周の約半分に接線接触するように見当合わせされており、
前記下面にカップ内で受けるための台座領域が含まれていて、前記締着具のショルダが、前記カップに接線接触するように見当合わせされ、前記カップ内に節合させることができ、前記カップが前記ショルダに相補的な台座を有しており、前記カップが、上方に突き出ている、角度をもったネジ山が設けられた内ネジ付き自由端を有する締着具と、
前記カップのネジ山内に配置される、角度をもったネジ山を有していて、径方向内側に向かう力をもたらすので、カラー（ｃｏｌｌａｒ）が不要なボルトとを含むデバイス。
【請求項８】
整形外科用の締着具であって、
一端に第１ネジ山パターンを有し、他端に第２ネジ山パターンを有する骨に係合するシャフトを含んでおり、
前記ネジ山パターンの１つが骨に係合し、それが埋め込まれている骨を径方向内側に引っ張る手段を有する締着具。
【請求項９】
整形外科用の締着具を骨に展開する方法であって、
前記締着具を骨に挿入して、前記締着具に対して軸方向の圧縮力及び径方向内側に向かう力を生み出すステップを含む方法。
【請求項１０】
整形外科デバイスであって、
支持ロッドと、
前記支持ロッドに取り付けられた複数の締着具支持体と、
前記複数の締着具支持体に結合した複数の締着具とを含んでおり、
前記締着具に、ネジ山付き本体と、固定された配向で前記締着具支持体に対合する手段とが含まれており、その後の前記締着具の動きが、前記締着具支持体と前記締着具支持体に対合する前記手段との相互作用によって妨げられるデバイス。
【請求項１１】
整形外科デバイスであって、
支持部材を受けて留め付ける手段と、締着具に対合して留め付ける手段とを有するクランプを含んでおり、前記締着具が、ネジ山付き本体と、前記クランプに対合し、前記クランプによって留め付けられる相補的な手段とを有しており、前記締着具に、有限数の配向で前記クランプに対合する手段が含まれるデバイス。
【請求項１２】
整形外科デバイスであって、
第１支持部材を受けて留め付ける手段と、第２支持部材を受ける手段とを有するクランプを含んでおり、前記第２支持部材に、締着具を収容する支持カップと、前記支持カップ内で前記締着具を回転運動させる手段とが含まれるデバイス。
【請求項１３】
整形外科デバイスであって、
支持部材を受ける手段と締着具に対合する手段とを有するクランプであって、前記締着具に対合する前記手段にスプリット・シャフトが含まれており、前記スプリット・シャフトが前記支持部材を受ける前記手段の拡張部であり、前記締着具が、ネジ山付き本体と前記クランプに対合する相補的な手段とを有しており、前記締着具に、有限数の配向で前記クランプに対合する手段が含まれるクランプと、
留付け手段であって、前記締着具に対合して、前記支持部材を前記クランプ内に留め付け、前記スプリット・シャフトの圧縮を用いて前記締着具を前記クランプに留め付ける留付け手段とを含むデバイス。
【請求項１４】
前記ネジ山パターンに、外径を有する尖った山頂部と内径を画定する谷底部とが含まれており、前記ネジ山が、前記谷底部の底縁部から前記尖った山頂部へと延びる上側表面と、前記谷底部の上縁部から前記尖った山頂部へと延びる下側表面とを有しており、前記２つの表面が前記締着具の中央部分に対して角度を成している、請求項８に記載の締着具。
【請求項１５】
前記上側表面が、前記下側表面よりも小さい傾斜角度を画定する、請求項１４に記載の締着具。
【請求項１６】
整形外科用の安定化デバイスであって、
骨に係合する軸方向及び径方向圧縮性のネジ山を有するネジ山付きシャフトであって、
カップ内に拘束されたディスクで終端する自由端を有しており、前記カップが前記ディスクに相補的な陥凹部を有していて、前記カップ及び前記シャフトを前記ディスクの幾何学中心の周りで相対的に回転させるシャフトと、
前記カップ内で受けられた、前記ディスクと接線接触するように見当合わせされたロッドと、
前記ロッド、カップ、及びディスクを固定関係に保持する手段とを含むデバイス。
【請求項１７】
整形外科用の安定化デバイスであって、
ネジ山付きシャフトを受ける陥凹部を有するカップを含んでおり、前記カップ陥凹部及び前記シャフトに、前記シャフトを一平面内だけで回転させる手段が含まれており、前記カップが前記陥凹部の一部分の内側に、前記ネジ山付きシャフトのためのものではないネジ山を有しており、
前記内側のネジ山がボルトに相補的なネジ山パターンを有していて、前記ボルトが前記内側のネジ山にネジ式に係合してその行程限界に達したときに、前記内側のネジ山に径方向内側に向かう力が加わるデバイス。
【請求項１８】
前記ボルトに、前記カップから離れる方向に突き出ている軸部が含まれており、前記軸部が、前記軸部に沿ったクランプの位置を調整する手段によって前記クランプに動作可能に結合しており、前記クランプ内にロッドが調整可能に配置される、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記ネジ山付きシャフトに、前記ボルト及び内側のネジ山に類似した２つのネジ山パターンが含まれており、前記２つのネジ山パターンが互いに向き合っていて、その一方が他方よりも間隔の狭いピッチを有する、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記ネジ山付きシャフトに、前記ボルト及び内側のネジ山に類似した２つのネジ山パターンが含まれており、前記２つのネジ山パターンが互いに向き合っていて、その一方が他方よりも間隔の狭いピッチを有する、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２１】
整形外科用の安定化デバイスであって、
ネジ山付きシャフトを受ける陥凹部を有するカップを含んでおり、前記ネジ山付きシャフトが前記カップ内に置かれるサドルを有しており、前記カップ陥凹部及び前記シャフトに、前記シャフトを一平面内だけで回転させる台座手段が含まれており、前記カップが前記陥凹部の一部分の内側に、前記ネジ山付きシャフトのためのものではないネジ山を有しており、
前記内側のネジ山がボルトに相補的なネジ山パターンを有していて、前記ボルトが前記内側のネジ山にネジ式に係合してその行程限界に達したときに、前記内側のネジ山に径方向内側に向かう力が加わるデバイス。
【請求項２２】
前記サドルに据え付けられた前記カップ内に調整可能に配置されるロッドが含まれる、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記ネジ山付きシャフトに、前記ボルト及び内側のネジ山に類似した２つのネジ山パターンが含まれており、前記２つのネジ山パターンが互いに向き合っていて、その一方が他方よりも間隔の狭いピッチを有する、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記ネジ山付きシャフトに、前記ボルト及び内側のネジ山に類似した２つのネジ山パターンが含まれており、前記２つのネジ山パターンが互いに向き合っていて、その一方が他方よりも間隔の狭いピッチを有する、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２５】
整形外科用の安定化デバイスであって、
骨に係合する軸方向及び径方向圧縮性のネジ山を有するネジ山付きシャフトであって、
カップ内に拘束されたサドルで終端する自由端を有しており、前記カップが前記サドルに相補的な陥凹部を有していて、前記カップ及び前記シャフトを前記サドルの幾何学中心の周りで相対的に回転させるシャフトと、
前記カップ内で受けられた、前記サドルと接線接触するように見当合わせされたロッドと、
前記ロッド、カップ、及びサドルを固定関係に保持する手段とを含むデバイス。
【請求項２６】
整形外科デバイスであって、
ネジ山付きシャフトであって、一方の末端部に、前記ネジ山付きシャフトの長軸を横切る単一軸周りの回転手段と、他のすべての回転を妨げる手段とが設けられ、さらに、骨に係合するネジ山上に径方向内側に向かう引張力手段を有するシャフトと、
内側にネジ山を備えた上端を有するカップであって、前記ネジ山付きシャフトを、前記一方の末端部の周り、且つ前記ネジ山付きシャフトの長軸を横切る単一軸の周りで回転させるように寸法設定された下部の回転手段受取り領域と、他のすべての回転を妨げる手段とを有し、さらに横スロットを有するカップと、
前記スロットを貫通し、近似接線接触するような見当合わせで前記回転手段に接するロッドと、
前記カップの内側のネジ山にねじ込まれて、前記ロッド及び前記ネジ山付きシャフトを前記カップに対して相対的な固定位置に固定するボルト手段とを含むデバイス。
【請求項２７】
整形外科用の安定化デバイスであって、
骨に係合するネジ山付きシャフトを受ける陥凹部を有するカップを含んでおり、前記ネジ山付きシャフトが、骨に係合して径方向内側に向かう力を生み出すネジ山を有しており、前記カップ陥凹部及び前記シャフトに、前記シャフトを一平面内だけで回転させる手段が含まれており、前記カップが前記陥凹部の一部分の内側に、前記ネジ山付きシャフトのためのものではないネジ山を有しており、
前記内側のネジ山がボルトに相補的なネジ山パターンを有していて、前記ボルトが前記内側のネジ山にネジ式に係合してその行程限界に達したときに、前記内側のネジ山に径方向内側に向かう力が加わるデバイス。
【請求項２８】
前記ネジ山付きシャフトに、前記ボルト及び内側のネジ山に類似した２つのネジ山パターンが含まれており、前記２つのネジ山パターンが互いに向き合っていて、その一方が他方よりも間隔の狭いピッチを有する、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
整形外科用の安定化デバイスであって、
骨に係合する軸方向及び径方向圧縮性のネジ山を有するネジ山付きシャフトであって、
カップ内に拘束されたディスクで終端する自由端を有しており、前記カップが前記ディスクに相補的な陥凹部を有していて、前記カップ及び前記シャフトを前記ディスクの幾何学中心によって画定される単一回転軸の周りで相対的に回転させるシャフトと、
前記カップ内で受けられた、前記ディスクと接線接触するように見当合わせされたロッドと、
前記ロッド、カップ、及びディスクを固定関係に保持する手段とを含むデバイス。
【国際調査報告】
2005506128.tif 000044