(57)【要約】  本発明は、それぞれが中心ピボットヒンジ（３０）に回転可能に結合された第１及び第２のラジアルフレーム（４４Ａ及び４４Ｂ）を備える背骨支持カップリング装置（１０）に関する。中心ピボットヒンジ（３０）で第１及び第２のラジアルフレーム（４４Ａ及び４４Ｂ）に結合された可動アーム（２０）が設けられている。可動アーム（２０）は、第１及び第２のラジアルフレーム（４４Ａ及び４４Ｂ）に関して、中心ピボットヒンジ（３０）周りに回転するように構成されている。カップリングロッド（８０）は、可動アーム（２０）に取り付けられており、患者に入れられた第１及び第２の外科用ねじ(６０Ａ及び６０Ｂ)を連結するように構成されている。第１及び第２のラジアルフレーム（４４Ａ及び４４１３）は、第１及び第２の外科用ねじ(６０Ａ及び６０Ｂ)の頂部から延びる、対応する第１及び第２の延長ロッド（６４Ａ及び６４Ｂ）を保持するように構成されている。
2005532851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背骨支持カップリング装置であって、
中心ピボットヒンジにそれぞれ旋回可能に結合された第１及び第２のラジアルフレームと、
前記中心ピボットヒンジで前記第１及び第２のラジアルフレームに結合された可動アームと、
前記可動アームに取り付けられ、患者に入れられた第１及び第２の外科用ねじを連結するように構成されたカップリングロッドと、
を備え、
前記可動アームが、前記中心ピボットヒンジ周りに、前記第１及び第２のラジアルフレームに関して回転するように構成されており、
前記第１及び第２のラジアルフレームは、前記第１及び第２の外科用ねじの頂部から延びる、対応する第１及び第２の延長ロッドを保持するように構成される背骨支持カップリング装置。
【請求項２】
請求項１記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記中心ピボットヒンジに結合された第１及び第２のピボットヒンジ連結アームと、
それぞれが、前記ピボットヒンジ連結アームの対応する１つにと、前記対応するラジアルフレームにと結合された第１及び第２のラジアルフレーム連結アームと、
をさらに備える背骨支持カップリング装置。
【請求項３】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２の外科用ねじは、各々、点(Ｐ１)及び(Ｐ２)に位置するボアホールをそれぞれさらに保持する背骨支持カップリング装置。
【請求項４】
請求項３記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２の外科用ねじは、それぞれ、第１及び第２のねじ頭をさらに保持する背骨支持カップリング装置。
【請求項５】
請求項４記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２の延長ロッドは、前記第１及び第２のねじ頭を介して、前記第１及び第２の外科用ねじに結合されている背骨支持カップリング装置。
【請求項６】
請求項５記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記可動アームは、長さ(Ｌ)のものであり、
前記第１及び第２のラジアルフレームは、それらが半径（Ｌ）の円によって定められる弧内にあるように湾曲している背骨支持カップリング装置。
【請求項７】
請求項６記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記ラジアルフレームの曲率が、半径（Ｌ）を有する円の曲率と等しいように、前記第１及び第２のラジアルフレームが湾曲している背骨支持カップリング装置。
【請求項８】
請求項７記載の背骨支持カップリング装置であって、
第１及び第２のラジアルフレームは、(Ｌ)の半径を有する２つの弧に沿って延び、前記２つの弧は、前記中心ピボットヒンジで交わる背骨支持カップリング装置。
【請求項９】
請求項８記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のラジアルフレームは、各々、前記第１及び第２のラジアルフレームの実質的な長さに及ぶように構成されたトラックを保持する背骨支持カップリング装置。
【請求項１０】
請求項９記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記背骨支持カップリング装置は、それぞれ、前記第１及び第２のラジアルフレームの前記トラックに配置された第１及び第２のスライド保持器をさらに保持する背骨支持カップリング装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のスライド保持器は、各々、前記第１及び第２の延長ロッドを受け入れるように構成された連結穴を保持する背骨支持カップリング装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のスライド保持器は、各々、前記連結穴内に前記第１及び第２の延長ロッドを固定するためのロック機構を保持する背骨支持カップリング装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のスライド保持器は、回転不可能な態様で前記トラックに移動可能に固定されている背骨支持カップリング装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のねじ頭は旋回可能であり、前記第１及び第２の回転不可能なスライド保持器との連結を容易にするために、前記取り付けられた第１及び第２の延長ロッドを、前記第１及び第２の外科用ねじの長手方向軸に関して移動することを可能にする背骨支持カップリング装置。
【請求項１５】
請求項１２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のスライド保持器は、前記連結穴が旋回するように、回転可能な態様で前記トラックに移動可能に固定されている背骨支持カップリング装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のねじ頭は、適所に取り付けられて、前記取り付けられた第１及び第２の延長ロッドを前記第１及び第２の外科用ねじの長手方向軸に保持し、前記第１及び第２のスライド保持器との前記連結が、前記第１及び第２のスライド保持器の旋回によって容易になる背骨支持カップリング装置。
【請求項１７】
請求項１２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のスライド保持器が前記第１及び第２の延長ロッドに沿った位置にある場合、前記第１及び第２のスライド保持器の前記ロック機構は、前記第１のスライド保持器及び(Ｐ１)の前記第１のねじ頭と前記第２のスライド保持器及び(Ｐ２)の前記第２のねじ頭の間の距離が前記可動アームの長さ(Ｌ)に等しいように係合する背骨支持カップリング装置。
【請求項１８】
請求項６記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記背骨支持カップリング装置は、前記中心ピボットヒンジに対して遠位な、前記可動アームの端に結合されたピアシングアームを、さらに備える背骨支持カップリング装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記ピアシングアーム及び前記可動アームは、一体に成形されたユニットである背骨支持カップリング装置。
【請求項２０】
請求項１８記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記ピアシングアーム及び前記可動アームは、別個のユニットとして形成されている背骨支持カップリング装置。
【請求項２１】
請求項１８記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記ピアシングアームは、それが、半径（Ｌ）の円によって定められる弧内にあるように湾曲している背骨支持カップリング装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記ピアシングアームの端に脱着可能に取り付けられたカップリングロッドをさらに備える背骨支持カップリング装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記カップリングロッドは、それが、半径（Ｌ）の円によって定められる弧内にあるように湾曲している背骨支持カップリング装置。
【請求項２４】
請求項２２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２の外科用ねじの前記第１及び第２のボアホールを前記カップリングロッドが通過するように、前記可動アームを前記中心ピボットヒンジ周りに旋回させることにより、前記カップリングロッドが、前記可動アームを介して前記ピアシングアームによって案内されるように構成されている背骨支持カップリング装置。
【請求項２５】
請求項２４記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記カップリングロッドが前記ボアホール内の適所になった後、前記カップリングロッドは前記ピアシングアームから解放され、可動アームを、前記外科用ねじから離して回転し戻すことによって、前記ピアシングアームが取り外される背骨支持カップリング装置。
【請求項２６】
請求項２４記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記カップリングロッドが適所になった後、それは、前記第１及び第２のねじ頭を締め付けることによって前記第１及び第２の外科用ねじの前記ボアホールに固定される背骨支持カップリング装置。
【請求項２７】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アームは、前記中心ピボットヒンジに独立して丁番式に取り付けられ、互いに関して独立に移動可能である背骨支持カップリング装置。
【請求項２８】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アームは、前記中心ピボットヒンジに独立に固定して取り付けられ、互いに関して固定の角度で配置されている背骨支持カップリング装置。
【請求項２９】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のラジアルフレーム連結アームは、前記中心ピボットヒンジに対して遠位な点で前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アームにそれぞれ結合されている背骨支持カップリング装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のラジアルフレーム連結アームは、それらが互いに関して固定の角度のままであるように、それぞれ前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アームに固定して取り付けられている背骨支持カップリング装置。
【請求項３１】
請求項３０記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のラジアルフレーム連結アームは、互いに関して自由に移動可能であるように、それぞれ、前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アームに丁番式に取り付けられている背骨支持カップリング装置。
【請求項３２】
請求項３０記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のラジアルフレーム連結アームは、互いに関して固定の角度で前記第１及び第２のラジアルフレームに固定して取り付けられている背骨支持カップリング装置。
【請求項３３】
請求項３０記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のラジアルフレーム連結アームは、前記第１及び第２のラジアルフレームに丁番式に取り付けられ、互いに関して独立した移動が可能である背骨支持カップリング装置。
【請求項３４】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１のピボットヒンジ連結アーム、前記第１のラジアルフレーム連結アーム及び前記第１のラジアルフレームは、各々、第１の要素として互いに丁番式に取り付けられ、前記第２のピボットヒンジ連結アーム、前記第２のラジアルフレーム連結アーム及び前記第２のラジアルフレームは、各々、第２の要素として互いに丁番式に取り付けられ、前記第１及び第２の要素は、前記中心ピボットヒンジに独立して丁番式に取り付けられている背骨支持カップリング装置。
【請求項３５】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１のピボットヒンジ連結アーム、前記第１のラジアルフレーム連結アーム及び前記第１のラジアルフレームは、各々、第１の要素として、互いに固定して取り付けられ、前記第２のピボットヒンジ連結アーム、前記第２のラジアルフレーム連結アーム及び前記第２のラジアルフレームは、各々、第２の要素として、互いに固定して取り付けられ、前記第１及び第２の要素は、前記中心ピボットヒンジに独立して丁番式に取り付けられている背骨支持カップリング装置。
【請求項３６】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム、前記第１及び第２のラジアルフレーム連結アームならびに前記第１及び第２のラジアルフレームは、各々、前記中心ピボットヒンジに丁番式に取り付けられた単一の連続的要素として、互いに固定して取り付けられている背骨支持カップリング装置。
【請求項３７】
請求項２記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記第１及び第２のラジアルフレームが前記第１及び第２の延長ロッドに取り付けられた場合に、前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アームは、点(Ｐ１)及び(Ｐ２)の前記第１及び第２の外科用ねじ穴へ、前記中心ピボットヒンジの前記中心点の間に引かれる線が、前記第１及び第２のピボットヒンジ連結アームの長手方向軸を通るように下方に延びる背骨支持カップリング装置。
【請求項３８】
請求項１記載の背骨支持カップリング装置であって、
前記装置は、サージカルグレードステンレス鋼、チタン、硬質ポリウレタン及びプラスチックのいずれか１つで構成されている背骨支持カップリング装置。
【請求項３９】
背骨支持カップリング装置を操作するプロセスであって、
前記カップリング装置は、中心ピボットヒンジに旋回可能に結合された第１及び第２のラジアルフレーム、前記中心ピボットヒンジで前記第１及び第２のラジアルフレームに結合された可動アーム、前記中心ピボットヒンジに結合された第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム、及び、各々が一端で前記ピボットヒンジ連結アームの対応する１つに、他方端で前記対応するラジアルフレームに結合された第１及び第２のラジアルフレーム連結アームを保持しており、前記方法は、
前記第１及び第２の延長ロッドとともに前記第１及び第２の外科用ねじを前記患者に挿入するステップと、
第１及び第２のラジアルフレームをそれぞれ前記第１及び第２の延長アームに取り付けるステップと、
前記可動アームを、前記外科用ねじに向けて前記中心ピボットヒンジ周りに回転させて、カップリングロッドを挿入し、前記第１及び第２の外科用ねじを連結するステップと、
を含む、方法。
【請求項４０】
請求項６８記載のプロセスであって、
前記延長ロッドに沿って前記外科用ねじから離れた距離の点（Ｌ）を突き止めるステップをさらに含み、(Ｌ)は、前記可動アームの長さに等しいプロセス。
【請求項４１】
請求項６９記載のプロセスであって、
前記第１及び第２のラジアルアームを、点（Ｌ）において前記第１及び第２の延長ロッドの適所にロックするステップをさらに含むプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００２年７月１０日に出願された米国特許仮出願第６０／３９４，７７９号に対して優先権を主張するものであり、その全体が、参照によってここに組みこまれる。
（発明の分野）
本発明は、背骨支持カップリング装置に関する。より具体的には、本発明は、患者の背骨に挿入されたねじの間にカップリングロッドを挿入するときききに用いるための背骨支持カップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背骨の手術で利用される支持装置は、しばしば、脊柱の骨にねじ込まれるねじを含む。ねじが挿入された後、ねじは、金属ロッドまたはプレートによってそのあとすぐに連結される。これらのロッドまたはプレートは、一般に、ねじ頭に挿入され、変更可能な固定角度を考慮して、複雑な機械的接続部を有する。このアプローチは、可変角のねじ頭を用い、既定の径の弧に適応するために頭部に整列することを要求する。これにより、同じ半径を有する弧または円として成形された接続ロッドのdeliveryを可能にする。
【０００３】
しかし、そのようなシステムには多くの短所がある。例えば、両方のねじ頭が、旋回して、接続ロッドの一定の軌跡を得るために調整できなければならない。その上、ねじからの延長部が単一の点で装置に固定される必要があるから、装置を位置決めするときに柔軟性が制限され、設置をより難しくする。さらに、先行技術の装置は、ねじ延長部が単一の点で交わることを要求するから、ねじ頭及び接続ロッドの操作は、患者の皮膚及び筋肉の下でより大きな動きを伴い、そのような手術に現在実施されている方法に比べて、かなり高度な外科的技術及び経験だけでなく、患者の背筋により大きな外科的切開を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、外科装置をねじに連結するより柔軟な手段を提供し、必要な切開の大きさを制限し、ねじ及び接続ロッドの操作を、外科医にとってより容易にすることによって、先行技術に関係する欠点を克服しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のために、本発明の一実施形態において、それぞれが中心ピボットヒンジに回転可能に結合された第１及び第２のラジアルフレームを備える背骨支持カップリング装置が提供される。中心ピボットヒンジで第１及び第２のラジアルフレームに結合された可動アームが設けられている。可動アームは、第１及び第２のラジアルフレームに関して、中心ピボットヒンジ周りに回転するように構成されている。
【０００６】
カップリングロッドは、可動アームに取り付けられ、患者に入れられた第１及び第２の外科用ねじを連結するように構成されている。第１及び第２のラジアルフレームは、第１及び第２の外科用ねじの頂部から延びる、対応する第１及び第２の延長ロッドを保持するように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、背骨支持カップリング装置１０を備える。ＦＩＧ.１に示すように、一実施形態において、カップリング装置１０は、主として、可動アーム２０、中心ピボットヒンジ３０、第１及び第２のラジアルフレーム４４Ａ,４４Ｂを備える。
【０００８】
ＦＩＧ.１に示したように、可動アーム２０は、ある特定の長さ（Ｌ）のものであり、頂部に取り付けられたピアシングアーム２２を保持する。可動アーム２０の頂部に直角に取り付けられたピアシングアーム２２は、好ましくは、半径（Ｌ）の曲率を有しており、半径（Ｌ）の円によって定められる弧（Ａ）に沿って伸ばされている。ピアシングアーム２２に対して末梢側の可動アーム２０の底部は、中心点（Ｐ）で中心ピボットヒンジ３０に取り付けられている。
【０００９】
代替構成において、ピアシングアーム２２は、可動アーム２０の長さに対応する半径（Ｌ）の曲率を有しない、つまり、弧（Ａ）に沿って延びていない、異なる形状を維持してもよい。例えば、ピアシングアーム２２は、直線バー、Ｖ形バー、または、（Ｌ）以外の半径の曲率を有する湾曲バーとしても構成され得る。
【００１０】
ピアシングアーム２２が、まっすぐに前方に延びて、(Ｌ)の半径を有する曲線に接するか、または、それが、半径（Ｌ）を有する円の弧（Ａ）に沿って向けられるかのいずれかとなるように、付加的な代替構成が、可動アーム２０に取り付けられたピアシングアーム２２を含んでいてもよい。類似のカップリング装置１０で使用するための、ほぼ同一方向に可動アーム２０に取り付けられた、あらゆる形状のピアシングアーム２２も、本発明の意図内にある。
【００１１】
ＦＩＧ.１に示したように、カップリングロッド８０は、ピアシングアーム２２の端部に脱着可能に取り付けられている。カップリングロッド８０の長さは、好ましくは、ともに固定される必要がある、患者の背中の２本の椎骨間の距離にほぼ等しい。ピアシングアーム２２の端に取り付けられたカップリングロッド８０は、好ましくは、半径（Ｌ）の曲率を有しており、半径（Ｌ）の円によって定義される弧（Ａ）に沿って伸ばされている。カップリングロッド８０のフロント部は、患者の内部でより容易に動けるようにテーパが付けられている。
【００１２】
代替構成において、カップリングロッド８０は、径(Ｌ)の曲率を有しない、つまり、弧（Ａ）に沿って伸びない、異なる形状を維持し得る。例えば、カップリングロッド８０は、直線バー、Ｖ形バー、または、(Ｌ）以外の径の曲率を有する湾曲バーとしても構成されてもよい。カップリングロッド８０の形状は、連結される特定の椎骨の形状に応じて変化してもよい。
【００１３】
例証のために、径(Ｌ)の曲率を有し、半径（Ｌ）の円によって定義される弧（Ａ）に沿って伸ばされたカップリングロッド８０及びピアシングアーム２２の好ましい形状が、全体を通じて使用される。
【００１４】
ＦＩＧ.１に示したように、可動アーム２０に取り付けられた中心ピボットヒンジ３０は、第１及び第２の中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ,３２Ｂに結合されている。本発明は、この点で限定されないが、第１及び第２の中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ,３２Ｂは、好ましくは、以下でさらに詳述するように、中心ピボットヒンジ３０から斜めに下方に延びている。例えば、本発明の別の実施形態では、ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ,３２Ｂは、上方向への角度を含め、中心ピボットヒンジ３０から可変の角度で延びており、そこで、連結アーム３２Ａ,３２Ｂがピボットヒンジ３０から延びて角度は、同じであっても、互いに異なっていてもよい。
【００１５】
連結アーム３２Ａ及び３２Ｂに取り付けられた第１及び第２のラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂは、それぞれ、好ましくは、中心ピボットヒンジ３０に対して末梢側の点から、第１及び第２の中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂから延びている。
【００１６】
第１及び第２のラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂは、好ましくは、それぞれ、中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂに対して遠位な点で、ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂの端に取り付けられている。可動アーム２０は、半径（Ｌ）の円で定義される弧（Ａ）に沿って延びているが、その長さに対応する径(Ｌ)をなるべく有する曲率で、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂが、ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂから径方向に延びる。この構成において、弧（Ａ）を有する円が第１及び第２のラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの両方を通って引けるように、連結アーム３２Ａ、３２Ｂ、４２Ａ及び４２Ｂを介して中心ピボットヒンジ３０に取り付けられたラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂは、中心ピボットヒンジ３０に位置する中心点（Ｐ）で交わるであろう。
【００１７】
中心ピボットヒンジ３０、第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂ、第１及び第２のラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂ、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの間の構造及び連結は、装置１０の適正な機能を依然として維持する一方で、いくつかの異なる配列にすることができる。
【００１８】
例えば、第１の好ましい構成において、ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂは、互いに関して独立に可動であるために、中心ピボットヒンジ３０に独立に取り付けられる。この配置において、第１のピボットヒンジ連結アーム３２Ａと第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ｂとの間の角度は、装置１０が最終的に患者にどのように連結されるかに基づいて変更されてもよい。
【００１９】
上述の構成が、第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂにとって好ましい構成であることが指摘される。しかし、これは、まったく、本発明の範囲を限定させるようには意図されていない。第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂのいくつかの他の代替構成が、本発明の意図の範囲内にある。
【００２０】
例えば、代替構成では、第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ａ,３２Ｂが、互いに対して一定の角度にあってもよい。同様に、第１のピボットヒンジ連結アーム３２Ａと可動アーム２０との間の角度が、常に第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ｂと可動アーム２０との間の角度と対応するように、第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂが、２つの間に一連の既定角度を有する配列になっていてもよい。
【００２１】
第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ａ,３２Ｂと中心ピボットヒンジ３０との連結に関する配置に加えて、第１及び第２のピボットヒンジ連結アーム３２Ａ,３２Ｂの、第１及び第２のラジアルフレーム連結アーム４２Ａ,４２Ｂとラジアルフレーム４４Ａ,４４Ｂとの連結に関する種々の配置も、本発明の意図の範囲にある。
【００２２】
例えば、中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ,３２Ｂとラジアルフレーム連結アーム４２Ａ,４２Ｂは、また、４つの丁番式に取り付けられた個別のエレメントとして形成され得るか、それとも、それらは、連結アーム３２Ａ,４２Ａと連結アーム３２Ｂ,４２Ｂとから構成される、しっかりと取り付けられた２つの個別の部分として形成され得る。丁番式に取り付けられたエレメントの形態においては、中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂの間の角度は、ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂに関して変わってもよい。固定して取り付けられたエレメントの形態においては、中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂの間の角度は、ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂに関して一定のままである。
【００２３】
さらに、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂは、第１及び第２のラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂに固定的か丁番式かのいずれかにより連結し得る。丁番式連結の形態においては、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂが、第１及び第２のラジアルフレーム連結アーム４２Ａ及び４２Ｂに関していろいろな角度を保持し得る。代わりに、固定した連結のように形成された場合、ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ,４２Ｂとラジアルフレーム４４Ａ,４４Ｂとは、互いに関して一定の角度を維持する。
【００２４】
一実施形態において、ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ、ラジアルフレーム４４Ａ及びピボットヒンジ連結アーム３２Ａのそれぞれは、一体的なアセンブリとして形成され得る。同様に、ラジアルフレーム連結アーム４２Ｂ、ラジアルフレーム４４Ｂ及びピボットヒンジ連結アーム３２Ｂも、また同様に形成され得る。これら２つのアセンブリは、その後、中心点(Ｐ)で中心ピボットヒンジ３０に丁番式に取り付けられる。
【００２５】
これらのエレメント間の連結配列に関わらず、ＦＩＧ.１に示すように、中心ヒンジ３０の中心点(Ｐ)から点(Ｐ１)及び(Ｐ２)に引かれた線は、好ましくは、ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂの長手方向軸にそって延びる。したがって、好ましい構成において、中心ピボットヒンジ３０から延びたピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂの間の角度は、中心点(Ｐ)とカップリングロッド８０の連結点(Ｐ１),(Ｐ２)との間に形成された三角形の頂点に形成される角度に等しい。
【００２６】
また、連結アーム３２Ａ,３２Ｂ,４２Ａ,４２Ｂとラジアルフレーム４４Ａ,４４Ｂとの間の連結及び角度の種々の態様は、すべて、本発明の意図の範囲にあることにも言及される。しかし、構造の態様に関わらず、カップリング装置１０の適正な動作のために、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂは、有利には、半径（Ｌ）を有する曲率を維持するが、それらの交点が中心ピボットヒンジ３０の中心点(Ｐ)に常に位置するように、半径（Ｌ）の円によって定まる弧（Ａ）に沿って伸びている。
【００２７】
実際、本発明の一実施形態によれば、ラジアルフレーム４４が中心ピボットヒンジ３０に直接hingedyに取り付けられるように、カップリング装置１０が、連結アーム３２,４２なしで形成され得ることがさらに意図される。
【００２８】
本発明の主要な特徴を説明する目的で、中心ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂは、中心点ヒンジ３０に関して独立に旋回可能なように示されている。ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ,４２Ｂとラジアルフレーム４４Ａ,４４Ｂは、しっかりと連結されていると説明される。
【００２９】
一実施形態において、ラジアルフレーム連結アーム４２Ａ、ラジアルフレーム４４Ａ及びピボットヒンジ連結アーム３２Ａのそれぞれは、一体的なアセンブリとして形成されてもよい。同様に、ラジアルフレーム連結アーム４２Ｂ、ラジアルフレーム４４Ｂ及びピボットヒンジ連結アーム３２Ｂも、また、同様に形成されてもよい。２つのアセンブリは、その後、中心点（Ｐ）で中心ピボットヒンジ３０に丁番式に取り付けられる。
【００３０】
ＦＩＧ.１に示したように、第１及び第２のラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂは、各々、トラック４６Ａ及び４６Ｂをそれぞれ保持する。トラック４６Ａ及び４６Ｂは、好ましくは、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの中心に配置されるが、それらは、必要に応じて、代替的に、上部か下部かのどちらかのエッジの近くに形成されてもよい。トラック４６Ａ及び４６Ｂは、スロット、凹溝または保持フランジのような任意のタイプのトラックであってもよい。同様に、トラック４６Ａ及び４６Ｂは、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂのどちらか一方の面に配置されても、フレームを完全に貫通さえしていてもよい。後述のように、トラック４６Ａ及び４６Ｂの所要の機能を実行することができるトラックのあらゆる構成は、本発明の意図の範囲にある。
【００３１】
各トラック４６Ａ及び４６Ｂ内に配置され、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの全長に渡って移動可能な、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂがスライド可能に取り付けられている。
【００３２】
スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、好ましくは、トラック４６Ａ及び４６Ｂにそれぞれ取り付けられた円筒形コネクタとして作成されている。各スライド保持器は、４９Ａ及び４９Ｂのような連結穴(connection bore)を有し、そのなかを、延長ロッドまたは他の円筒形延長部が通過することができる。スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、４７Ａ及び４７Ｂのようなロック機構を保持し、それは、ロッドまたは他の円筒が内部にある入れられたときにロック位置において係合することができ、穴の内部でのロッドのそれ以上のあらゆる移動を防止することがさらに意図される。ロック機構４７Ａ及び４７Ｂは、ねじ／ノッチまたはコントラクティングスリーブアレンジメント(contracting sleeve arrangement）またはスライド保持器４８Ａ及び４８Ｂのようなスライド保持器でロッドの移動を抑制可能な他の任意の構成において動作し得る。
【００３３】
本発明の一実施形態において、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、それぞれ、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの全長に渡って移動できるような形で取り付けられている。本発明においては、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂが、トラック４６Ａ及び４６Ｂとの種々の形態の連結を用いてもよいこともまた想定される。例えば、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、それらの移動がトラック４６に渡って一定の角度であるように取り付けられてもよいし、または、それらは、トラック４６に沿った移動に加えて旋回運動できるように取り付けられ得る。
【００３４】
第１の例では、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、トラック４６に関して一定の角度で配置される。例えば、ＦＩＧ.１に示したように、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂに沿った任意の点で、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、連結穴４９Ａ及び４９Ｂを通って延びる線が、ＦＩＧ.１に示すように、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの弧（Ａ）に沿ってその位置に接する線に垂直であるように配置される。接線に垂直以外の一定の角度がスライド保持器４８Ａ及び４８Ｂの連結穴４９Ａ及び４９Ｂのために用いられてもよいことも、また本発明の意図の範囲にあることに留意しなければならない。
【００３５】
第２の例では、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、それぞれ、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの全長に渡る移動を可能にするような形で取り付けられる。スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、それらがラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂと連結する旋回軸４５Ａ及び４５Ｂ上で旋回可能である。したがって、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、ＦＩＧ.３に示したように、可変角度から連結穴４９Ａ及び４９Ｂに入る延長ロッドまたは他の円筒を受け入れるために、トラック４６Ａ及び４６Ｂに関して、旋回軸４５Ａ及び４５Ｂ周りに回転し得る。
【００３６】
カップリング装置１０の種々の構成要素が、外科用スチール、チタン及び硬質ポリウレタンまたはプラスチックのような、多くの異なる材料で作製されてもよいことが指摘される。しかし、このリストは、決して本発明の範囲を限定するように意図されていない。類似の成分を有するいずれかの金属または他のサージカルグレード(surgical grade)材料で作製されたカップリング装置１０は、さまざまな他の事柄と同様に本発明の意図の範囲にある。
【００３７】
ＦＩＧ.２に示したように、手術中、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂが皮膚７２の下で患者の背骨７０に挿入される。外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂは、それぞれ、頭部６２Ａ及び６２Ｂを有し、背骨７０の第１の椎骨を第２の椎骨に支持／連結する目的でカップリングロッド８０を受け入れるように構成されている。
【００３８】
カップリング装置１０が用意されると、患者は、手術のために準備され、図４に示すように、患者の背中が外科医にさらされた状態で手術台に横になって置かれる。２本の脊椎骨の連結のための、そうような手術では、冒された脊椎骨を突き止め、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂを入れるために適切な位置を確認する必要がある。
【００３９】
エックス線及び他の技術を用いて、冒された脊椎骨の茎（pedicle）が突き止められ、穴あけ点が確認される。これらの２つの点は、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂが最終的に入れられる場所を示す。
【００４０】
穴あけが確認された後、結合される２本の脊椎骨の付近で患者の背中に切開が行われる。皮膚及び背中の筋肉を介した初期切開は小さく、ＦＩＧ.５Ａに示したように、冒された脊椎骨の内部までガイドワイヤー９０が入れられることを可能にする。蛍光透視法または他の類似の技術を用いて、穴あけ外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂのための初期タップが正しく置かれることを確認するために、ガイドワイヤー９０の位置決めが正確か確かめられてもよい。
【００４１】
ガイドワイヤー９０が皮膚及び筋肉を通って適所になった後、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂの穴あけのための空間を与えるように、ガイドチャネル９２が形成される。切開が行われ、ガイドチャネル９２が適所にできた後、一連のエキスパンダが用いられて、穴あけ外科用ねじ６０のために適切な幅までガイドチャネル９２を拡大する。これは、処置を実行するために必要な可能な限り小さいサイズに切開を制限するためにこのようにして行われる。
【００４２】
ＦＩＧ.５Ｂに示されたように、ガイドチャネル９２が適切な幅に形成された後、外科用ねじ６０の先端が、穴あけされる、冒された脊椎骨まで、ガイドワイヤー９０に沿ってガイドチャネル９２を介して降ろされる。ＦＩＧ.５Ａに示すように、外科用ねじ６０の配置は、最大の固定を得るために、穴あけ点における各脊椎骨の茎（pedicle）内へ、斜めになされる。このプロセスが、両方の外科用ねじ６０について繰り返される。ドリルが取り外されるとき、延長アーム６４Ａ及び６４Ｂが、ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂに取り付けられたままにされる。
【００４３】
このようにして、ＦＩＧ.６に示した本発明の一実施形態において、患者は、２本の、冒された脊椎骨を、カップリング装置１０を用いて互いに連結させる準備をさせられる。以下でさらに詳述する延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂがそれぞれ皮膚７２を通って背柱７０から上方へ延びた状態で、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂが、それぞれ、識別された点において、それぞれの椎骨にねじ込まれる。
【００４４】
外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂは、それぞれ、背柱７０から上方へ皮膚７２を貫いて延びるように構成され、ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂにそれぞれ取り付けられた脱着可能な延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂを保持する。
【００４５】
ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂは、カップリングロッド８０または別の類似の装置によって外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂの連結を可能にする連結穴６３Ａ及び６３Ｂを保持する。連結穴６３付きのねじ頭６２は、外科用ねじ６０に関して適所に固定されてもよく、または、それらは、どのようなコネクティングロッドまたは装置でも受け入れるのにより良好な角度を可能にするために自由に回転してもよい。
【００４６】
延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂがねじ頭６２Ａ及び６２Ｂを介して外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂに取り付けられているので、それらは、固定した配置か、それとも、可動配置とし得る。ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂが固定されている第１の構成においては、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂもまた、それらがねじの長手方向軸に沿って外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂから延びるように固定される。ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂが外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂに関して可動である第２の構成においては、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂは、同様にねじの長手方向軸に沿って外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂから延びるが、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂとの良好な連結角度を可能にするために、ある程度は自由に動くことができる。
【００４７】
ＦＩＧ.２に示すように、本発明の一実施形態において、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂは、それぞれ、距離マーカー６５Ａ及び６５Ｂを保持する。距離マーカー６５は、ねじ穴６３Ａ及び６３Ｂから距離（Ｌ）離れたところに、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂに沿って位置付けられている。このように、距離マーカー６５Ａ及び６５Ｂは、ねじ穴６３Ａ及び６３Ｂから、可動アーム２０の長さ（Ｌ）に等しい距離のところにpoisonedされている。距離マーカー６５Ａ及び６５Ｂは、以下でさらに詳述するようにカップリングロッド８０がねじ穴６３Ａ及び６３Ｂと正しくアライメントするためにラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂが位置しなければならない、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂに沿った点を示すために、この位置に配置されている。
【００４８】
外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂの構成要素が、外科用スチール、チタン、硬質ポリウレタンまたはプラスチックまたはあらゆる他のサージカルグレード(surgical grade)材料のような、多くの異なる材料から作成されてもよいことに留意しなければならない。
【００４９】
本発明の一実施形態において、ＦＩＧ.３に示したように、カップリング装置１０は、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂに取り付けられる。このプロセスにおいて、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、それらがそれぞれ延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂにアライメントされるようにトラック４６Ａ及び４６Ｂに沿って位置決めされる。
【００５０】
上述の通り、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂにおいてだけでなく、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂの可動性においても、いくつかのバリエーションが存在する。そのようなものとして、後述のように、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂに対するカップリング装置１０の種々の態様が存在する。
【００５１】
第１の構成において、そこでは、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂが枢転可能なねじ頭６２Ａ及び６２Ｂに取り付けられ、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂがトラック４６Ａ及び４６Ｂ内で枢転可能ではないが、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂは、それらがスライド保持器４８の連結穴４９Ａ及び４９Ｂと正しくアライメントし得るように、外科用ねじ６０の軸から移動させられる。
【００５２】
第２の構成において、そこでは、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂが、固定されたねじ頭６２Ａ及び６２Ｂに取り付けられ、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂがトラック４６Ａ及び４６Ｂの旋回軸４５Ａ及び４５Ｂで旋回可能であるが、ＦＩＧ.３に示すように、連結穴４９Ａ及び４９Ｂが延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂの頂部をスライドできるように、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂは、トラック４６Ａ及び４６Ｂに沿って移動させられ、旋回軸４５Ａ及び４５Ｂを軸として旋回されられる。
【００５３】
延長ロッド６４及びスライド保持器４８の両方が回転可能かそれとも固定されているかのどちらかであるような付加的な配置が利用可能であることに言及される。しかし、本発明の主要な特徴を示す目的で、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂが固定され、かつ、スライド保持器４８Ａ及び４８Ｂが旋回可能な配列が、全体を通じて説明される。
【００５４】
いずれの場合でも、ＦＩＧ.３に示したように、カップリング装置１０は、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂの下に降ろされ、過剰な材料がスライディングコネクタ４８Ａ及び４８Ｂを通過することを可能にする。可動アーム２０の長さに等しい距離（Ｌ）のところ、その点で、ロック機構４７Ａ及び４７Ｂがカップリング装置１０を適所に固定するが、そこに各々ある距離マーカー６５Ａ及び６５Ｂにそれぞれスライド保持器４８Ａ及び４８Ｂの中心点が接触するまで、カップリング装置１０が延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂに沿って下げられる。上述の通り、装置１０が適所にあるときに、ヒンジ３０の中心点(Ｐ)からねじ穴６３Ａ及び６３Ｂの点(Ｐ１)及び(Ｐ２)に引かれる線は、ピボットヒンジ連結アーム３２Ａ及び３２Ｂの長手方向軸を通過することが特に言及される。
【００５５】
このようにして、ＦＩＧ.７に示すように、カップリング装置１０は、動作のための適所に示される。カップリング装置１０は、各ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂから距離（Ｌ）のところで延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂに取り付けられる。この構成において、カップリング装置１０は、外科用ねじ６０Ａを外科用ねじ６０Ｂに正しく連結するために位置付けられる。
【００５６】
これに関して、半径（Ｌ）を有し、それぞれ点(Ｐ１)及び(Ｐ２)にあるねじ穴６３Ａ及び６３Ｂにある、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂのそれぞれの頂部の周りに描かれる円は、中心点ヒンジ３０に位置する中心点(Ｐ)で交わるであろう。これらの円は、それぞれ、ラジアルフレーム４４Ａ及び４４Ｂの各々の弧（ａ）をそれぞれ通過するであろう。
【００５７】
そのようなものとして、点(Ｐ)、中心点、(Ｐ１）、ねじ穴６３Ａの位置、(Ｐ２）、ねじ穴６３Ｂの位置は、外科用ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂの連結点がカップリング装置１０の中心とともに存在する平面を規定する。
【００５８】
さらに、この構成において、中心点ヒンジ３０周りの円を描いて移動するピアシングアーム２２は、点(Ｐ)、(Ｐ１)及び(Ｐ２)と同じ面内の半径（Ｌ）の円を描いて移動し、したがって、常に点(Ｐ１)及び(Ｐ２)を通過する、以下に述べるように、中心点ヒンジ３０周りのこの円を描いて移動するときのピアシングアーム２２は、カップリングロッド８０を挿入し、かつ、外科用ねじ６０Ａを外科用ねじ６０Ｂに連結するのに適切な平面内にある。ＦＩＧ.８に示したように、ピアシングアーム２２が患者の身体に入って、最初にねじ頭６２Ｂを、次にねじ頭６２Ａを通り抜けて移動するように、可動アーム２０が、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂに向けて下方に回転させられる。ピアシングアーム２２の正面には、ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂの穴６３Ａ及び６３Ｂを通り抜けて同時に移動させられ移動させられ、そのようにして外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂを連結するカップリングロッド８０が取り付けられている。
【００５９】
カップリングロッド８０が適所になった後、それは、ねじ頭６２Ａ及び６２Ｂをさらに締め付けること、または、他の典型的などのような連結プロセスによっても適所に固定される。可動アーム２０及びピアシングアーム２２は、その後、中心ピボットヒンジ３０周りに回転し、カップリングロッド８０を適所に残して、後方に取り除かれる。延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂは、その後、外科用ねじ６０Ａ及び６０Ｂから取り除かれ、患者の切開が閉じられる。カップリング装置１０は、延長ロッド６４Ａ及び６４Ｂから外されて、次の手術のために準備される。
【００６０】
本発明のある特徴だけが、ここに例示され説明されたが、当業者であれば、現状において、多くの修正、置換、変更または均等物に想到するはずである。したがって、本願は、本発明の真の趣旨の範囲に該当するすべてのそのような修正及び変更をカバーするように意図されていることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
本発明は、添付図面に関する以下の説明からさらに理解されるはずである。ここにおいて、
ＦＩＧ.１は、本発明の一実施形態に係る背骨支持カップリング装置の正面図である。
【００６２】
ＦＩＧ.２は、本発明の一実施形態に係る、患者の背中に固定された外科用ねじ及び延長ロッドの正面図である。
【００６３】
ＦＩＧ.３は、本発明の一実施形態に係る、延長ロッドに取り付けられた、ＦＩＧ.１からの背骨支持カップリング装置の側面図である。
【００６４】
ＦＩＧ.４は、患者の背中のイラストであり、そこにおいて、背骨支持カップリング装置が、本発明の一実施形態にしたがって使用され得る。
【００６５】
ＦＩＧ.５Ａは、本発明の一実施形態に係る、患者の脊椎骨に挿入されている外科用ねじ及び延長ロッドの破断詳細図である。
【００６６】
ＦＩＧ.５Ｂは、本発明の一実施形態に係る、患者の脊椎骨に挿入されている外科用ねじ及び延長ロッドの側面図である。
【００６７】
ＦＩＧ.６は、本発明の一実施形態に係る、患者の背中に固定された外科用ねじ及び延長ロッドの側面図である。
【００６８】
ＦＩＧ.７は、本発明の一実施形態に係る、患者の背骨から延びた延長ロッドに取り付けられた、ＦＩＧ.１からの背骨支持カップリング装置の側面図である。
【００６９】
ＦＩＧ.８は、本発明の一実施形態に係る、患者の背骨から延びた延長ロッドに取り付けられた、ＦＩＧ.１からの背骨支持カップリング装置の側面図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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