(57)【要約】  側弯症の患者の解剖学的構造に固定される取付機構部間に装着するための成長ロッド。該成長ロッドは、取付端部を有するベースロッドと、長手方向軸に沿ってベースロッドに対して並進可能な拡張可能ロッドと、拡張可能ロッドの少なくとも一部を内部に密閉するハウジングとを含む。磁石がハウジング内に回転可能に装着され、上部磁石カバー及び下部磁石カバーにより密閉されている。磁石は、第１の極及び第２の極を含む。ギア減速機構部は、磁石及び拡張可能ロッドに関連付けられる。ギア減速機構部は、磁石からの入力回転に対して拡張可能ロッドへの出力回転を低減する。
2013512077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付端部を有するベースロッドと、
長手方向軸に沿って前記ベースロッドに対して並進可能な拡張可能ロッドと、
前記拡張可能ロッドの少なくとも一部を内部に密閉するハウジングと、
第１の極と第２の極とを備え、前記ハウジング内に回転可能に装着され且つ上部磁石カバー及び底部磁石カバーにより密閉された磁石と、
前記磁石及び前記拡張可能ロッドに関連付けられ、前記磁石からの入力回転と比較して前記拡張可能ロッドへの出力回転を低減するギア減速機構部と、
を備える成長ロッド。
【請求項２】
前記拡張可能ロッドが、実質的に前記ベースロッドに対する回転なしで前記長手方向軸に沿って移動する、請求項１に記載の成長ロッド。
【請求項３】
前記ベースロッド及び前記拡張可能ロッドが各々、患者の体内で取付点に取り付けられる取付端部を含む、請求項１に記載の成長ロッド。
【請求項４】
前記取付点が、椎弓根スクリュー、フック及びクレードルのうちの１つである、請求項３に記載の成長ロッド。
【請求項５】
前記ギア減速機構部が、
外部ギア歯と内部ギア歯とを有するキャリアギアと、
フォークと、
前記フォークをギアハウジングに枢着するフォークピンと、
前記フォークピンの周りに前記ギアハウジング内で枢動するラチェットアームと、
前記ラチェットアーム内に装着される歯止めと、
を更に含み、前記内部ギア歯が、前記拡張可能ロッドの上のネジ山と噛合して、前記拡張可能ロッドを前記長手方向軸に沿って前記ベースロッドに対して移動させるようにする、請求項１に記載の成長ロッド。
【請求項６】
磁場による前記磁石の回転によって前記歯止めを駆動させ、前記ラチェットアームが歯止め歯及び雄ネジの相互作用により前記長手方向軸の周りに前記キャリアギアを枢動させる、請求項５に記載の成長ロッド。
【請求項７】
前記歯止めと係合するロック機構部を更に備え、前記歯止め内の前記ロック機構部の位置により前記キャリアギアの回転方向が阻止される、請求項５に記載の成長ロッド。
【請求項８】
阻止されない回転方向により、前記拡張可能ロッドが前記長手方向に沿って前記ベースロッドから離れる方向に並進するようになる、請求項７に記載の成長ロッド。
【請求項９】
阻止されない回転方向により、前記拡張可能ロッドが前記長手方向に沿って前記ベースロッドに向う方向に並進するようになる、請求項７に記載の成長ロッド。
【請求項１０】
前記成長ロッドが、前記磁石を除いて非磁化可能な材料で作製される、請求項１に記載の成長ロッド。
【請求項１１】
前記非磁化可能な材料が、チタン、チタン合金材料、コバルトクロム材料及びポリマー材料の１つを含む、請求項１０に記載の成長ロッド。
【請求項１２】
前記成長ロッドに近接して磁場を通過させて前記磁石を前記長手方向軸の周りに回転させるようにすることによって、前記拡張可能ロッドが前記長手方向軸に沿って前記ベースロッドに対して移動される、請求項１に記載の成長ロッド。
【請求項１３】
前記ギア減速機構部が更に、
内部ギア歯を有するギアハウジングと、
外部ギア歯を有するギアホイールと
ネジ付きシャフトを含む、前記ギアホイール内で嵌合されたダイバピンを固定させた駆動ホイールと、
前記ネジ付きシャフトと噛み合い且つトルクピンにより拡張可能ロッドと噛み合うキャリアと、
を備える、請求項１に記載の成長ロッド。
【請求項１４】
前記外部ギア歯が、前記ギアホイールの回転により前記外部ギア歯及び前記内部ギア歯が噛合するように前記内部ギア歯と一致しておらず、前記ギアホイールが、前記磁石の各全回転に対して全回転未満回転する、請求項１３に記載の成長ロッド。
【請求項１５】
前記ギアホイールが、前記磁石の各全回転に対してほぼ１／１５回転をする、請求項１４に記載の成長ロッド。
【請求項１６】
前記ギアホイールの回転が、前記ドライバピンを介して前記駆動ホイールに伝達され、前記駆動ホイールの回転により、前記ネジ付きシャフト及び前記キャリアの回転が前記ハウジングから外に前記拡張可能ロッドを移動させるようになる、請求項１３に記載の成長ロッド。
【請求項１７】
ハウジングに固定されるスライダを更に備え、前記スライダが、前記拡張可能ロッドの回転移動を制限するために前記トルクピンを受ける１対のスロットを含む、請求項１３に記載の成長ロッド。
【請求項１８】
前記ギア減速機構部が更に、
内部ギア歯を有するギアハウジングと、
外部ギア歯を有するギアホイールと、
ネジ付きシャフトを含む、前記ギアホイール内で嵌合されたダイバピンを固定させた駆動ホイールと、
前記ネジ付きシャフトと噛み合い且つキー溝により拡張可能ロッドと噛み合うキャリアと、
を備える、請求項１に記載の成長ロッド。
【請求項１９】
前記ギアホイールの回転が、前記ドライバピンを介して前記駆動ホイールに伝達され、前記駆動ホイールの回転により、前記ネジ付きシャフト及び前記キャリアの回転が前記ハウジングから外に前記拡張可能ロッドを移動させるようになる、請求項１８に記載の成長ロッド。
【請求項２０】
前記キー溝を介した前記キャリア及び前記拡張可能ロッドの相互作用が、前記拡張可能ロッドの回転運動を制限する、請求項１８に記載の成長ロッド。
【請求項２１】
ハウジングと、
前記ハウジングの第１の端部にて前記ハウジングに取り付けられる固定ロッドと、
前記成長ロッドの長手方向軸に沿って移動し且つ前記ハウジングの第２の端部から延在する拡張可能ロッドと、
前記ハウジング内に装着された磁石と、
ギア減速機構部と、
を備え、
外部磁場により引き起こされた前記磁石の移動が前記ギア減速機構部に入力され、前記ギア減速機構部が前記入力運動を低減して、前記拡張可能ロッドの長手方向の移動に変換される出力を生成する、成長ロッド。
【請求項２２】
前記磁石が少なくとも２つの極を含み、前記成長ロッドに近接して磁場を通過させて前記磁石を前記長手方向軸の周りに回転させるようにすることによって、前記拡張可能ロッドが、前記長手方向軸に沿って前記基固定ロッドに対して移動される、請求項２１に記載の成長ロッド。
【請求項２３】
前記ギア減速機構部が更に、
ギアハウジングと、
前記ギアハウジング内に枢着されるラチェットアームにより駆動されるキャリアギアと、
前記ラチェットアーム内に装着される歯止めと、
を備え、前記ラチェットアームの動きが、前記キャリアギアの外部ギア歯と歯止め歯とを係合するように前記歯止めを駆動し、前記キャリアギアの内部ギア歯が、前記拡張可能ロッド上のネジ山と噛合して前記拡張可能ロッドを前記長手方向軸に沿って前記固定ロッドに対して並進可能にさせる、請求項２１に記載の成長ロッド。
【請求項２４】
前記歯止めと係合するロック機構部を更に備え、前記歯止め内の前記ロック機構部の位置が、前記キャリアギアの第１の回転方向を阻止し且つ前記キャリアギアの第２の回転方向を可能にする、請求項２３に記載の成長ロッド。
【請求項２５】
前記第１の回転方向により、前記拡張可能ロッドが前記長手方向に沿って前記ベースロッドから離れる方向に並進するようになる、請求項２４に記載の成長ロッド。
【請求項２６】
前記第２の回転方向により、前記拡張可能ロッドが前記長手方向に沿って前記ベースロッドに向う方向に並進するようになる、請求項２３に記載の成長ロッド。
【請求項２７】
前記ギア減速機構部が更に、
内部ギア歯を有するギアハウジングと、
外部ギア歯を有するギアホイールと、
ネジ付きシャフトを含む、前記ギアホイール内で嵌合されたダイバピンを固定させた駆動ホイールと、
前記ネジ付きシャフトと噛み合い且つトルクピンにより拡張可能ロッドと噛み合うキャリアと、
を備える、請求項２３に記載の成長ロッド。
【請求項２８】
前記外部ギア歯は、前記ギアホイールが前記磁石の各全回転に対して全回転未満回転するように前記内部ギア歯と一致していない、請求項２７に記載の成長ロッド。
【請求項２９】
ハウジングに固定されるスライダを更に備え、前記スライダが、前記拡張可能ロッドの回転運動を制限するために前記トルクピンを受ける１対のスロットを含む、請求項２７に記載の成長ロッド。
【請求項３０】
前記ギア減速機構部が更に、
内部ギア歯を有するギアハウジングと、
外部ギア歯を有するギアホイールと、
ネジ付きシャフトを含む、前記ギアホイール内で嵌合されたダイバピンを固定させた駆動ホイールと、
前記ネジ付きシャフトと噛み合い且つキー溝により拡張可能ロッドと噛み合うキャリアと、
を備える、請求項２１に記載の成長ロッド。
【請求項３１】
前記キー溝を介した前記キャリア及び前記拡張可能ロッドの相互作用が、前記拡張可能ロッドの回転運動を制限する、請求項３０に記載の成長ロッド。
【請求項３２】
ハウジングに対して該ハウジングの第１の端部にて固定して取り付けられる第１のロッドと、
前記ハウジングの第２の端部から延在し且つ長手方向軸に沿って移動する第２のロッドと、
前記ハウジング内の磁石と、
前記磁石により係合されるギア機構部と、
を備え、
磁石の入力回転の動きにより前記ギア機構部が駆動され、前記ギア機構部の回転運動が、前記ハウジングに対する前記第２のロッドの長手方向の移動に変換される、拡張可能な脊髄成長ロッド。
【請求項３３】
前記第２のロッドが、実質的に前記第１のロッドに対する回転なしで前記長手方向軸に沿って移動する、請求項３２に記載の脊髄成長ロッド。
【請求項３４】
前記ギア機構部が、前記ギア機構部の出力に対して前記磁石の入力回転の動きを低減するギア減速機構部を備える、請求項３２に記載の脊髄成長ロッド。
【請求項３５】
前記ギア機構部は、前記第２のロッドが前記第１のロッドから離れる第１の方向又は前記第１のロッドに向う第２の方向に前記長手方向軸に沿って前記第１のロッドに対して移動可能であるように二方向に回転する、請求項３２に記載の脊髄成長ロッド。
【請求項３６】
前記ギア機構部内で係合して、前記第２のロッドが前記ロック機構部の位置に従って前記第１の方向又は前記第２の方向に移動するように前記ギア機構部の回転を阻止するロック機構部を更に備える、請求項３５に記載の脊髄成長ロッド。
【請求項３７】
前記ギア機構部の入力回転の動きが、前記脊髄成長ロッドの磁石に近接して磁場を通過させることにより引き起こされる、請求項３２に記載の脊髄成長ロッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本開示は、２００９年１２月１日出願の「非癒合側弯症拡張可能脊椎ロッド」という名称の米国特許出願第６１/２６５,５６８号に対する優先権を主張するものであり、当該特許出願は引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
側弯症は、個人の脊椎が通常は「Ｓ字」又は「Ｃ字」形状である解剖学的形状から弯曲し、また脊椎の垂直軸又は長手方向軸の回りに回転する場合もある病状である。側弯症は、特に、完全には成長していない幼児、年少者及び青年期者を含む若年者にとって痛みを伴う危険な状態になる可能性がある。側弯症の若年者は、年齢、弯曲の重症度及び病状の進行の可能性に応じて様々な方法で治療することができる。側弯症に関する従来の選択肢としては、観察、装具装着、及び外科手術がある。
【０００３】
外科手術は、通常、進行の可能性が高く、弯曲部が著しい疼痛を引き起こしており、及び／又は弯曲部が呼吸などの生理的機能に影響を与えている場合に年少者の側弯症に適応される。外科的介入により典型的には脊椎の嵌入部分の癒合が生じるので、患者の骨が成熟するまで先延ばしにするのが理想的である。しかしながら、特定の重症の年少者の側弯症では、弯曲の進行を阻止し及び／又は脊椎を安定化するために骨が成熟する前に外科的介入が必要となる。このような症例での多くの外科手術では、成長を可能にするため、又は弯曲又は捻れ状態の脊椎を徐々に移動させるため、弯曲の修正し及び／又は外科的構成物の修正を徐々に行うのが一般的である。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、一般に整形外科に関する。更に具体的には、本開示は、著しく侵襲性の高い外科的介入なしで、ロッドの拡張、構成物の成長及び患者の脊椎の拡張又は修正を可能にする磁気作動成長ロッドを含む、非癒合側弯症構成物に関する。本装置は、患者脊椎の後部、又は望ましくない脊柱弯曲の修正を可能にする患者の脊椎の他の何れかの部分付近に固定されることになる、フック、ネジ、及び／又は他の締結機構を使用して患者の脊椎又は肋骨に装着される能動的に拡張可能なロッドを含む。本システムは、好ましくは、拡張のため更なる外科手術なしに磁場を利用して患者の身体の外側から磁気により作動される。本システムは、一般に、青年期特発性脊柱側湾症、早期発症側弯、及び／又は胸郭不全症候群に適応されるが、これに限定されず、ほぼあらゆる形式の側弯症を治療するのに利用することができ、或いは、侵襲性の外科的介入を必要とすることなく患者内に装着されるロッドの拡張が望ましいほぼあらゆる治療で採用することができる。
【０００５】
一部の実施によれば、側弯症の患者の解剖学的構造に固定される取付機構部間に装着する成長ロッドが提供される。成長ロッドは、取付端部を有するベースロッドと、長手方向軸に沿ってベースロッドに対して並進可能な拡張可能ロッドとを含むことができる。ハウジングは、拡張可能ロッドの少なくとも一部と、ハウジング内に回転可能に装着される磁石とを密閉することができる。磁石からの入力回転と比較して拡張可能ロッドへの出力回転を低減する、磁石及び拡張可能ロッドに関連したギア減速機構部を設けることができる。
【０００６】
一部の実施によれば、ハウジングと、ハウジングの第１の端部にてハウジングに装着される固定ロッドと、成長ロッドの長手方向軸に沿って移動し且つハウジングの第２の端部から延在する拡張可能ロッドと、を含むことができる成長ロッドが提供される。ハウジング内に装着される磁石は、外部磁場により引き起こされた磁石の動きがギア減速機構部に入力されるように設けることができる。ギア減速機構部は、入力運動を低減し、拡張可能ロッドの長手方向の動きに変換される出力を生成することができる。
【０００７】
一部の実施によれば、ハウジングの第１の端部にてハウジングに装着される第１のロッドと、ハウジングの第２の端部から延在し且つ長手方向軸に沿って移動する第２のロッドとを含むことができる拡張可能な脊髄成長ロッドが提供される。磁石は、ギア機構部を係合するハウジング内に設けることができる。ハウジングに対する第２のロッドの長手方向の動きに変換される磁石の入力回転運動が、ギア機構部を駆動することができる。
【０００８】
この要約は、詳細な説明において以下で更に説明する概念の中から選択された内容を簡易的形式で導入するために提示している。この要約は、請求項に記載される主題の主な特徴又は重要な特徴を特定することを意図したものではなく、請求項に記載される主題の範囲を限定するために使用するものでもない。
【０００９】
前述の概要、並びに本出願の装置及び方法の幾つかの実施に関する以下の詳細な説明は、添付図面に関連して読まれたときにより理解されるであろう。本出願の成長ロッド又は非癒合側弯症拡張可能脊椎ロッドを例証する目的で、図面において幾つかの実施が示される。しかしながら、本出願は、図示された厳密な構成及び手段に限定されるものではない点を理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本出願の第１の実施による成長ロッド又は非癒合側弯症拡張可能脊椎ロッドの上面斜視図である。
【図１Ａ】図１の複数の成長ロッドが取り付けられた脊椎の後部図である。
【図２】図１の成長ロッドの側面立面図、前方及び後方立面図、並びに平面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａ及びＢ−Ｂにそれぞれ沿った図１の成長ロッドの横断面図である。
【図４】図１の成長ロッドの様々な横断面及び後方立面図である。
【図５】図１の成長ロッドのそれぞれ分解図及び円Ｙで囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【図６】図１の成長ロッドの磁石の磁気作動の複数の図である。
【図７】本開示の第２の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図８】図７の成長ロッドの複数の平面図、立面図、及び横断面図である。
【図９】図７の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｙで囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【図１０】本開示の第３の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図１１】図１０の成長ロッドの複数の平面図、立面図、及び横断面図である。
【図１２】図１０の成長ロッドの分解図及び楕円Ｙで囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【図１３】本開示の第４の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図１４】図１３の成長ロッドの複数の平面図、立面図、及び横断面図である。
【図１５】図１３の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｙで囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【図１６】本開示の第５の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図１７】図１６の成長ロッドの複数の平面図、立面図、及び横断面図である。
【図１８】図１６の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｙで囲まれた複数の構成部品の拡大分解図である。
【図１９】本開示の第６の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図２０】図１９の成長ロッドの複数の平面図、立面図、及び横断面図である。
【図２１】順方向付勢位置で示す、図１９の成長ロッドの機構の複数の作動段階を示す図である。
【図２２】逆付勢位置で示す、図１９の成長ロッドの機構の複数の作動段階を示す図である。
【図２３】図１９の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｙで囲まれた複数の構成部品の拡大分解図である。
【図２４】図１９の成長ロッドラチェットアーム及び関連した構成部品の複数の図である。
【図２５】本開示の第７の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図２６】図２５の成長ロッドの複数の平面図、立面図、及び横断面図である。
【図２７】図２５の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｙで囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【図２８】本開示の第８の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図２９】図２８の成長ロッドの立面図及び横断面図である。
【図３０】図２８の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｚで囲まれた拡大分解図である。
【図３１】それぞれ図２９の円Ｙで囲まれ及び図２９の線ｃ−ｃに沿った図２８の成長ロッドの拡大横断面図である。
【図３２】本開示の第９の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図３３】図３２の成長ロッドの平面図、立面図、及び横断面図である。
【図３４】図３２の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｙで囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【図３５】本開示の第１０の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図３６】図３５の成長ロッドのそれぞれ分解図及び円Ｙ内で囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【図３７】図３５の成長ロッドの立面図及び、横断面図及び拡大横断面図である。
【図３８】本開示の第１１の実施による成長ロッドの上面斜視図である。
【図３９】図３８の成長ロッドの立面図及び横断面図である。
【図４０】図３８の成長ロッドのそれぞれ分解図及び楕円Ｙで囲まれた構成部品の拡大分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明では、単に便宜上の目的で特定の専門用語を使用しており、これらは限定的なものではない。用語「右」、「左」、「下部」「上部」という語は、参照する図面の方向を指す。「内向き」又は「遠位」、及び「外向き」又は「近位」とは、患者の体又は非癒合側弯症拡張可能脊椎ロッド及び関連部品の複数の実施の幾何学的中心に向う方向、及び幾何学的中心から離れる方向を指す。用語「前部」、「後部」、「上位」、「下位」、「側方」並びに関連する用語及び／又は語句は、参照する人体の好ましい位置及び方向を示すものであり、限定を意味するものではない。専門用語には、上に掲載した用語、その派生語及び同様の重要な用語が含まれる。
【００１２】
図１〜図６を参照すると、本開示の第１の実施による成長ロッド１０は、ベースロッド１と、ベースロッド１にシールされ且つ好ましくはレーザ溶接された下部ハウジング２と、下部ハウジング２に好ましくはレーザ溶接されてシールされたギアハウジング１２と、ギアハウジング１２にシールされ且つ好ましくはレーザ溶接された上部ハウジング３２と、上部ハウジング３２から延びて上部ハウジング３２に対して摺動可能なロッド２６とを含む。ベースロッド１は、ベースロッド１に対するロッド２６の回転運動又は枢動を制限するためにロッド２６に取り付けられたトルクピン３４を受ける長手方向スロットｌａを含むのが好ましい。従って、ベースロッド１が作動したときに、以下で詳細に説明するように、ロッド２６は、一般に成長ロッド１０の長手方向軸に対して並進し、一般的には構成物の公差内の遊びを除いて枢動又は回転しない。側弯症の減捻のため、互いに対して２本のロッド１６/２６を捻るように構成物の軸に沿って回転する長手方向スロットを作製することも可能である。
【００１３】
磁石１８は、下部ハウジング２のほぼ内側に長手方向軸に沿って回転可能に装着され、下部磁石カバー２０及び上部磁石カバー２２により密閉されるのが好ましい。上部及び下部磁石カバー２０、２２は、好ましくは、カバー内に磁石１８をシールするために共にレーザ溶接され、長手方向軸に沿って磁石と共に回転するように磁石１８に固定される。磁石１８は、直径に沿って磁化され、少なくとも２つの極１８ａ、１８ｂを含めるのが好ましく、複数の対の極(図６)を含むことができる。下部磁石カバー２０は、ベースロッド１の取付端部１ｂから間隔を置いて配置された偏心端部２０ａを含む。
【００１４】
ベースロッド１及びロッド２６は、椎弓根スクリューＡ1-Ａ6、フック、クレードルＡ7-Ａ8、又は外科医が患者の体に成長ロッド１０を装着するのを可能にする他の取付機構部など、取付点又は機構Ａ1〜Ａ8(図１Ａ)に成長ロッド１０を取り付けるのに利用される取付端部１ｂ、２６ｂを含む。取付点又は機構部Ａ１〜Ａ８は、椎骨Ｖ、肋骨Ｒ、仙骨Ｓ、長骨又は患者の解剖学的組織の他の比較的強固な剛性のある構造体など、患者の解剖学的組織の骨構造体に装着されるのが好ましい。
【００１５】
磁石１８が回転するように作動したときにベースロッド１に対して並進するようにロッド２６を駆動させるギア減速機構部は、全体的にギアハウジング１２内に位置決めされる。第１の実施のギア減速機構部は、キャリアギア４と、フォーク６と、ギアハウジング１２にフォーク６を枢着するフォークピン８と、フォークピン８の周りにギアハウジング１２内で枢動するラチェットアーム１４と、ラチェットアーム１４内に取り付けられる歯止め２４とを含む。キャリアギア４は、歯止め２４の歯止め歯２４ａと相互作用する外部ギア歯４ａと、ロッド２６上のネジ山２６ａと相互作用する内部ギア歯４ｂとを含む。
【００１６】
第１の実施の成長ロッド１０の構成部品の大部分は、磁石１８を除いてチタン又はチタン合金材料で作製されている。しかしながら、成長ロッド１０の構成部品は、チタン又はチタン合金材料を利用する構造に限定されるものではなく、コバルトクロム材料、ポリマー材料、或いは、好ましくは非磁化可能で、一般的に剛性があり強固で、生体適合性があり、それぞれの構成部品の全体サイズ及び形状を呈することが可能で、成長ロッドの正常作動条件に耐えることが可能なほぼあらゆる材料で作製することができる。磁石１８は、好ましくは、永久磁石、又は正常作動条件中に磁化を保持することができる磁化材料で作製される。以下で更に詳細に説明するその他の幾つかの実施の構成部品及び磁石もまた、別途記載のない限り同様の材料で作製されるのが好ましい。
【００１７】
使用時には、第１の実施において、組付け済みの成長ロッド１０は、外科手術用切開部を介して患者の体内に位置決めされる。外科医は、側弯脊椎内の椎骨Ｖ、仙骨Ｓ、肋骨Ｒ又は固定するのに適切な他の相対的に頑丈な骨構造など、外科医が互いから離れて拡張させるよう意図した位置にて患者の体に取付点Ａ1-Ａ8を装着する。取付位置及び機構部Ａ1-Ａ8が選択され、患者の人体/解剖学的組織に装着され、輪郭形成されると、取付機構部Ａ1-Ａ8は、それぞれベースロッド１及びロッド２６の取付端部１ｂ、２６ｂと係合する。その後、切開部が閉じられる。ある期間にわたって、磁場が患者の体の外側を並進又は回転することにより成長ロッド１０の近傍で通過し、これにより磁石１８が長手方向軸の周りを回転するようになる。長手方向軸の周りの磁石１８の回転により、ロッド２６がベースロッド１から離れて延び、患者の解剖学的組織への取付部Ａ1-Ａ8が互いから離れて延びるようになる。磁石１８への外部磁石又は磁場の印加毎の成長ロッド１０の動きは、患者の解剖学的組織が漸進的な動きに適応できるように小さいことが好ましい。具体的には、患者の軟組織及び骨構造は一般に、小さい動きに適応して解剖学的組織を修正することができる。成長ロッド１０の延長は、数ヶ月或いは数年にわたって適用されるのが好ましく、第１の実施の成長ロッド１０は、外部磁石又は磁場を印加することにより延長することができるので、成長ロッド１０を延長させるための初期外科手術後に侵襲性の切開部を生成する必要がないのが好ましい。
【００１８】
使用時には、成長ロッド１０に近接した外部磁石３６の各並進による通過又は外部磁場の各印加により、磁石１８は、ほぼ１８０°長手方向軸の周りに回転するようになる(嵌合部品間の遊びに応じて、±４０°変動する可能性がある)。成長ロッド１０は、外部磁石３６の並進運動による作動に限定されず、成長ロッド１０に近接した外部磁石３６の回転によって、又は成長ロッド１０に対して外部磁場を印加することによって作動させることができる。
【００１９】
第１の実施の成長ロッド１０の磁石１８が回転作動すると、上部及び下部磁石カバー２２、２０は、長手方向軸の周りに磁石１８と共に回転する。下部磁石カバー２０の偏心端部２０ａは、フォーク６と係合し、フォーク６がフォークピン８の周りに枢動するようになる。フォークピン８の周りのフォーク６の枢動により、ギアハウジング１２内の偏心端部２０ａの反対側のフォーク６の端部に固定されるタペット３０の弓形の並進運動又は枢動が駆動される。タペット３０のほぼ上下の弓形並進運動により、フォークピン８の周りのラチェットアーム１４の枢動が駆動される。この枢動は、タペット３０が摺動するラチェットアーム１４の長穴１４ａにおけるタペット３０の係合により駆動される。ラチェットアーム１４のこの枢動により、歯止め２４が長手方向軸の周りにキャリアギア４を枢動するようになり、又はキャリアギア４に対して滑動するようになり、ここで歯止め歯２４ａは、キャリアギア４の外部歯４ａの上に跳ね上がる。すなわち、キャリアギア４は、ロックボール１６が歯止め溝２４ｂ上のどこに位置決めされているかに応じて一方向のみに回転可能である。ロックボール１６は、付勢バネ２８により選択した歯止め溝２４ｂに付勢され、これにより、キャリアギア４が回転しないようにロックされる回転方向にキャリアギア４を付勢しようとしたときに、歯止め２４がキャリアギア４に対して滑動することができる。従って、磁石１８の各回転において、歯止め２４は、回転のあらゆる単一の１８０度(１８０°)部分でのみ回転するようキャリアギア４を付勢し、回転の残りの１８０度(１８０°)部分の間にはキャリアギア４に対して滑動する。歯止め２４が阻止されない回転方向にキャリアギア４を付勢しているときには、キャリアギア４の内部ギア歯４ｂは、ロッド２６上のネジ山２６ａと係合して、ロッド２６をベースロッド１に対して並進させるようにする。好ましくは、ロッド２６は、ベースロッド１から離れて並進するが、これに限定されるものではない。具体的には、歯止め２４は、歯止め２４がキャリアギア４と係合して逆方向にキャリアギア４を駆動させるようにする歯止め溝２４ｂ内にロックボール１６が位置決めされるように配置されてもよい。成長ロッド１０が逆転するように配置されている場合、磁石１８の作動により、結果としてロッド２６は、磁石１８が作動したとき、又は外部磁石３６により作動されたときに長さが短くなるようにベースロッド１に向って並進することになる。
【００２０】
図７〜図９を参照すると、第２の実施において、成長ロッド２１０は、成長ロッド１０の上記の第１の実施と同様に作動する。同じ参照番号を利用して第２の実施の同じ構成部品を特定しており、接頭辞「２」を用いて第２の実施の特定の構成部品を特定する。成長ロッド２１０の第２の実施の相違点を第１の実施と比較して以下で説明する。
【００２１】
第２の実施において、ロッド２２６は、上部ハウジング２３２と一体的に形成され、下部ハウジング２０２及びギアハウジング２１２に対して固定されている。更に、キャリアギア２０４は、成長ロッド１０の第１の実施で説明した内部ギア歯４ｂとは対照的に、雄ネジを有する長手方向に延在するシャフト２０３を含む。更に、第２の実施の成長ロッド２１０は、長手方向軸に沿って長手方向に延在するスロット２４２ａを備えた上部リッド２４２を含む。上部リッド２４２は、好ましくは、下部ハウジング２０２にレーザ溶接され、ベースロッド２０１は、長手方向軸に沿って摺上部リッド２４２内に滑動可能に装着される。トルクピン２３４は、ベースロッド２０１に固定され、上部リッド２４２のスロット２４２ａと係合して長手方向軸に沿って回転することなく並進するようにベースロッド２０１を付勢する。ベースロッド２０１は、キャリアギア２０４のシャフト２０３の雄ネジと係合する雌ネジを含む。従って、歯止め２２４がキャリアギア２０４の回転を駆動すると、シャフト２０３上の雄ネジは、ベースロッド２０１と係合して上部リッド２４２から外部へベースロッド２０１の並進運動を駆動する。
【００２２】
第２の実施の成長ロッド２１０はまた、ギアハウジング２１２から延在する第３の取付部２４０を含む。第３の取付部２４０は、全体的にオフセットされ、長手方向軸に実質的に平行であり、患者の解剖学的組織に取り付けられる取付機構部Ａ1-Ａ8に装着するための代替の取付部として利用される。第３の取付部２４０は、成長ロッド２１０の長手方向軸からオフセットした患者の解剖学的組織に取り付けられる取付機構部Ａ1-Ａ8と共に利用されるのが好ましく、ロッド２２６の取付端部２２６ｂが利用されないときに第３の取付部２４０を利用するのが好ましい。使用時には、利用されないロッド２２６又は第３の取付部２４０の取付端部２２６ｂは、成長ロッド２４０から遮断されるのが好ましい。
【００２３】
使用時には、第２の実施の成長ロッド２１０は、第１の実施の成長ロッド１０と同様に利用される。しかしながら、磁石２１８が作動すると、歯止め２２４がキャリアギア２０４と係合して長手方向軸の周りのキャリアギア２０４の回転を駆動したときに、ネジ付きシャフト２０３は、ベースロッド２０１内の内部ギアと係合して該内部ギアを駆動させる。このベースロッド２０１を駆動により、ベースロッド２０１が上部リッド２４２から外に付勢され、ベースロッド２０１の取付端部２０１ｂがロッド２２６の取付部２２６ｂから離れて延びて、患者の解剖学的組織において関連する取付点又は機構部Ａ1-Ａ8を徐々に移動させるようになる。上部リッド２２４に対するベースロッド２０１のシールは、上部リッド２２４の内径部とベースロッド２０１のほぼ滑らかな円形面との間で生じる。従って、このようなシールは、ベースロッド２０１の表面が、ほぼ端部から端部までほぼ円形の滑らかな連続したものであるときに有利とすることができる。これとは対照的に、第１の実施のロッド２６は、最終的には上部ハウジングから延出する雄ネジを含み、これは、シールする上で問題が生じる可能性がある。
【００２４】
図１０〜図１２を参照すると、第３の実施において、成長ロッド３１０は、成長ロッド１０、２１０の上記の第１及び第２の実施と同様に作動する。同じ参照番号を利用して第３の実施の同じ構成部品を特定しており、接頭辞「３」を用いて第３の実施の特定の構成部品を特定する。成長ロッド３１０の第３の実施の相違点を第１及び第２の実施と比較して以下で説明する。第３の実施において、磁石３１８及び上部及び下部磁石カバー３２０、３２２は、成長ロッド３１０の長手方向軸とほぼ平行な磁石軸に沿ってオフセットしている。磁石３１８及び上部及び下部磁石カバー３２２、３２０は、ギアハウジング３１２内に収納されており、タペット３３０は、ラチェットアーム３１４を直接的に駆動するように下部磁石カバー３２０に装着される。従って、第３の実施においては、第１及び第２の実施のフォーク６、２０６は、組立体から排除されている。
【００２５】
作動時において、外部磁場による磁石３１８の作動によって、磁石３１８及び関連の上部及び下部磁石カバー３２２、３２０がオフセットした磁石軸の周りに回転するようになる。この回転により、下部磁石カバー３２０の端部上のタペット３３０が、ラチェットアーム３１４の長円保持部３１４ａ内でのタペット３３０の係合を介してラチェットアーム３１４の枢動を起動させるようになる。この回転の後、ベースロッド３０１が、シャフト３０３の回転の結果としてロッド３２６から離れて移動する。
【００２６】
図１３〜図１５を参照すると、第４の実施において、成長ロッド４１０は、第１、第２、及び第３の実施の成長ロッド１０、２１０、３１０の上記の実施と実質的に同様のものであり、同様の構成部品を含む。成長ロッド４１０の第４の実施の構成部品の各々の詳細は、本明細書では詳細には説明しておらず、第１、第２及び第３の実施の上記の構成部品と異なる構成部品のみを詳細に説明する。同じ参照番号を利用して同じ構成部品を特定しており、接頭辞「４」を利用して、成長ロッド４１０の第４の実施の構成部品及び要素を具体的に特定している。
【００２７】
第４の実施の成長ロッド４１０は、ロッド４２６が下部ハウジング４０２の第１及び第２の構成部品４０２ａ、４０２ｂに固定されているベースロッド４０１に対して長手方向軸に沿って並進可能である点を除いて、第３の実施の成長ロッド３１０と同様のものである。使用時には、第４の実施の成長ロッド４１０は、成長ロッド１０、３１０の第１と第３の実施の説明及び第４の実施の成長ロッド４１０の構成部品を示す添付の図１３〜図１５の検討に基づいて当業者には明らかであろう方法で作動する。
【００２８】
図１６〜図８を参照すると、第５の実施において、成長ロッド５１０が成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０の上記の第１〜第４の実施と実質的に同様の構成部品を作動させ、且つこれらを有する。同じ参照番号を利用して、第５の実施の成長ロッド５１０の同じ構成部品を特定しており、接頭辞「５」を用いて、第５の実施の同様の構成部品を具体的に特定している。他の実施の上記の構成部品とは異なる第５の実施の成長ロッド５１０の構成部品について詳細に説明し、同様の又は同じ構成部品は詳細な説明から除外されている。
【００２９】
第５の実施において、トルクピン５３４は、ロッド５２６が上部ハウジング５３４から出る場所に近接した上部ハウジング５３２に装着されている。ロッド５２６は、トルクピン５３４と相互作用させて作動中にロッド５２６の枢動又は回転運動を全体的に阻止又は制限する外面に沿ってほぼ長手方向に延在する平坦部５４４を含む。更に、キャリアギア５０４のシャフト５０３は、相対的に長く、ロッド５２６の取付端部５２６ｂの反対側のロッド５２６の端部に実質的に位置付けられるネジ山５２６ａと係合する内面全体に全体的に沿った内歯５０４ｂを含む。従って、ロッド５２６は、上部ハウジング５３２から拡張し、患者の解剖学的組織を修正するためにロッド５２６及びベースロッド１の取付端部５２６ｂ、５０１ｂが取付機構部Ａ1-Ａ8に固定されたときに、ベースロッド５０１ｂ及びロッド５２６ｂは、全体的に圧縮状態に置かれる。第５の実施において、シャフト５０３はロッド５２６が圧縮状態にされたときに緊張状態にある。
【００３０】
使用時には、第５の実施の成長ロッド５１０は、上記の好適な成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０と実質的に同様に作動するので、全体的な作動は説明しないことにする。しかしながら、作動時には、キャリアギア５０４のシャフト５０３は、通常、解剖学的組織内に位置決めされたときに緊張状態に置かれ、これは、シャフト５０３が圧縮荷重ではなく引張荷重に対応するのが好ましいとすることができる。更に、トルクピン５３４は、成長ロッド５１０が作動中であるときに、ロッド５２６の回転を制限するためにロッド５２６上の平坦部５４４に沿って摺動する。作動中のロッド５２６の回転又は枢動を制限又は全体的に阻止することにより、患者の解剖学的組織に取り付けられた取付機構部Ａ1-Ａ8をロッド５２６に固定することができ、その結果、使用中に回転するときにロッド５２６を把持して該ロッドを保持することができる特定の潜在的に複雑な把持機構が不要となる。しかしながら、ロッド５２６及びベースロッド５０１は、使用中の回転がないことに限定されず、ロッド５２６及びベースロッド５０１の回転を可能にし且つ取付機構部Ａ1-Ａ8との係合を確保するアダプタを利用して、取付機構部Ａ1-Ａ8に装着することができる。例えば、取付機構部Ａ1-Ａ8の１つは、ロッド５２６又はベースロッド５０１が並進するにつれて椎弓根スクリューが並進するように椎弓根スクリューにロッド５２６及びベースロッド５０１を固定すると共にロッド５２６又はロッドに取り付けられたベースロッド５０１の回転を可能にする軸受又はブッシングを備えた椎弓根スクリュー(図示せず)から構成することができる。
【００３１】
図１９〜図２３を参照すると、第６の実施において、成長ロッド６１０は、同様の構成部品を有し、成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０及び５１０の上記の実施と同様に作動する。同じ参照番号を利用して、同じ構成部品を特定しており、接頭辞「６」を利用して、第６の実施の成長ロッド６１０の構成部品及び要素を具体的に特定する。
【００３２】
成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０、５１０の上記の第１〜第５の実施の構成部品と異なる第６の実施の成長ロッド６１０の構成部品について以下で説明し、同様の又は同じ構成部品の説明の繰り返しは省略する。
【００３３】
第６の実施の成長ロッドは、ギアハウジング６１２、下部ハウジング６０２及びベースロッド６０１を単一の一体型構成要素として一体的に形成している。従って、成長ロッド６１０の第６の実施の外部ハウジング構成部品は、全体的に、一体型ベースロッド６０１、下部ハウジング６０２、及び上部ハウジング６３２に好ましくはレーザ溶接されているギアハウジング６１２に限定される。ロッド６２６は、完全に組付け済みの成長ロッド６１０に外側で見える唯一の他の構成部品であり、上部ハウジング６３２から外のロッド６２６の延出部は、患者の解剖学的組織又は他の外側の影響を与える部分にシールされたギアハウジング６１２への上部ハウジング６３２のレーザ溶接を除く唯一のシール部である。従って、第６の実施の成長ロッド６１０は、先述した実施と比較すると部品点数が比較的少なく、シール要件が簡素化されている。
【００３４】
図２１〜図２２を特に参照すると、順方向及び逆方向にキャリアギア６０４を駆動する歯止め６２４の作動が断面で示されている。具体的には、成長ロッド６１０が順方向に作動しているときは、ロックボール６１６は歯止め溝６２４ｂの第１の溝内に位置決めされ、成長ロッド６１０が逆方向に作動しているときには、ロックボール６１６が歯止め溝６２４ｂの他方の溝内に位置決めされている。歯止め溝６２４ｂの一方におけるロックボール６１６の位置のこの操作により、一方向でのキャリアギア６０４の回転が阻止され、反対方向でのキャリアギア６０４の回転が駆動される。第６の実施の歯止め６２４のこのような操作は、成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０、５１０の他の実施が順方向及び逆方向に作動するように操作することができる方式と同一である。従って、外科医がベースロッド６０１及びロッド６２６の取付端部６０１ｂ、６２６ｂを互いに引き寄せるようにするのを望む場合、成長ロッド６１０及び他の好ましい成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０、５１０の何れかは、このようにして構成することができる。従って、好ましい成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０は、外科医がどのようにロッド１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０を利用したいのかに応じて、成長又は収縮することができる。例えば、図１Ａを参照すると、側弯脊椎の右側面上の成長ロッド１０は、側弯の「Ｃ」弯曲の開放側の肋骨Ｒを共に引き寄せるように収縮するよう構成されるのが好ましく、一方、側弯脊椎の左側面の成長ロッド１°は、脊椎を解剖学的により適正な弯曲に向けて再調整又は移動させようと試みて、側弯「Ｃ」弯曲の閉鎖側の肋骨Ｒ及び／又は椎骨Ｖを離れて付勢するように拡張するよう構成されるのが好ましい。更に、仙骨Ｓ及び腰椎Ｖに装着された成長ロッド１°は、脊椎の腰部の適正な側弯弯曲にまで収縮するように構成することもできる。
【００３５】
図２５〜図２７を参照すると、第７の実施において、成長ロッド５０は、スパーギア形式の機構部から構成されている。第７の実施の成長ロッド５０は、取付端部５２ａを有する上部ハウジング５２と、上部ハウジング５２に好ましくはレーザ溶接されたギアハウジング５４と、ギアハウジング５４に好ましくはレーザ溶接された下部ハウジング５６と、長手方向軸に沿って下部ハウジング５６から外に移動可能に延出する取付端部５８ａを含むロッド５６とを含む。上部ハウジング５２及びロッド５８の取付端部５２ａ、５８ａをそれぞれ利用して、患者の解剖学的組織の骨構造に固定される取付機構部Ａ1-Ａ8に成長ロッド５０を取り付ける。第７の実施の成長ロッド５０の表示は、上記の実施の成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０を取り付ける表示及び方法と同様であるので、第７の実施の成長ロッド５０に関しては更に詳細には説明していない。
【００３６】
第７の実施の成長ロッド５０はまた、侵襲性の外科技術がなしで成長ロッド５０を移動可能にするために外部磁石又は磁場により成長ロッド５０の作動を駆動させるのに利用される極を有する磁石６４を含む。磁石６４は、上部磁石カバー６０及び下部磁石カバー６２内に装着される。磁石６４、上部磁石カバー６０、及び下部磁石カバー６２は、長手方向軸に沿って上部ハウジング５２内に全体的に取り付けられ、長手方向軸の周りに枢動する。上部磁石カバー６０は、上部ハウジング５２内で軸受又はブッシング７４に固定されるピボットピン６０ａを含み、下部磁石カバー６２は、磁石６４から離れて延在するピボットピン６２ａを含む。
【００３７】
磁石６４は、ギア減速機構部を介してロッド５８の並進を駆動する。ギア減速機構部は、下部磁石カバー６２のピボットピン６２ａ上に装着された小さな中央ギア６６と、１対の相対的に大きなオフセットギア６８と、大きなオフセットギア６８に固定された１対のスピンドル７０と、該スピンドル７０に螺合され且つロッド５８の端部に固定されたキャリア７２とを含む。ロッド５８は、キャリア７２にロッド５８を装着することにより、ギアハウジング５４に対する回転から隔離され、該キャリア７２は、ギアハウジング５４及び下部ハウジング５６のスロット内で摺動する。
【００３８】
使用時には、成長ロッド５０は、患者に固定されている取付機構部Ａ1-Ａ8に取付端部５２ａ、５８ａにて装着され、外科的切開部は閉じられる。外科医、医療専門家、又は他の介護者は、成長ロッド５０に近接して磁石を通過させることにより、又は成長ロッド５０に磁場を印加して磁石６４を上部ハウジング５２内で回転させるようにすることによって、更なる切開部なしにロッド５０を延長又は後退させることができる。磁石６４の回転により、小さな中央ギア６６の回転が駆動され、これにより大きなオフセットギア６８の回転も駆動される。大きなオフセットギア６８の回転により、スピンドル７０が回転して、順方向又は拡張方向に作動するときに長手方向軸に沿って、好ましくは下部ハウジング５６の遠位端に向ってキャリア７２を付勢するようになる。キャリア７２が長手方向軸に沿って並進するにつれて、ロッド５２は、下部ハウジング５６から外に付勢され、取付端部５２ａ、５８ａに固定された締結具又は取付機構部Ａ1-Ａ8間の距離が離される。その結果として、患者の解剖学的組織は、解剖学的に適正な向きに解剖学的組織を付勢するように徐々にシフトされる。
【００３９】
上記の好ましい成長ロッド１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０と同様に、成長ロッド５０及びその構成部品は、好ましくは、チタン又はチタン合金で作製されるが、これに限定されるものではなく、コバルトクロム材料、ポリマー材料、或いは、比較的強固で剛性があり、成長ロッド５０及びその構成部品の一般的なサイズを呈することができ且つ成長ロッド５０の正常作動条件に耐えることができるほぼあらゆる生体適合性材料で作製することができる。しかしながら、軸受７４は、生体適合性があり、相対的に低い摩擦係数を有するポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)材料で作製されるのが好ましい。軸受７４は、ＰＥＥＫ材料を利用する構造に限定されず、関連部品が摺動して枢動するのを可能にするほぼあらゆる材料で作製することができる。
【００４０】
図２８〜図３１を参照すると、第８の実施において、成長ロッド８０は、偏心スタイルの成長ロッド８０から構成される。第８の実施の成長ロッド８０の外部構成部品は、取付端部８２ａを有する上部ハウジング８２と、上部ハウジング８２に好ましくはレーザ溶接されたギアハウジング８４と、ギアハウジング８４に好ましくはレーザ溶接された下部ハウジング８６と、中央ハウジング８６に好ましくはレーザ溶接された下部ハウジング８８と、下部ハウジング８８から外に移動可能に延在するロッド９０とを含む。ロッド９０は、上部ハウジング８２の取付端部８２ａと共に、取付機構部Ａ1-Ａ8及び患者の解剖学的組織に成長ロッド８０を固定するのに使用される取付端部９０ａを含む。成長ロッド８０はまた、成長ロッド８０に近接した磁石又は磁場を通過させることにより作動したときに分極して回転する磁石９６を含む。磁石９６は、好ましくは中央ハウジング８６内で磁石底部カバー９５と磁石上部リッド９７との間に固定される。
【００４１】
ロッド９０の移動は、成長ロッド８０の第８の実施のギア減速機構部を介して磁石９６により駆動される。ギア減速機構部は、磁石底部カバー９５の端部上の偏心端部９５ａと、偏心穴９４ａを含み且つギアハウジング８４の内歯８４ａと噛み合う偏心端部９５ａに固定されたギアホイール９４と、ギアホイール９４の偏心穴９４ａに緩く嵌合したドライバピン９２と、ドライバピン９２が固定された駆動ホイール９１とを含む。駆動ホイール９１は、ロッド９０の雌ネジと噛み合うネジ付きシャフト９１ａを含む。スライダ９８は、下部ハウジング８８に固定されており、９８ａ成長ロッド８０の作動中にロッド９０の枢動又は回転運動を阻止又は制限するためにロッド９０に固定されたトルクピン９３を受ける１対のスロットを含む。雌ネジを有するキャリア７８は、駆動ホイール９１のネジ付きシャフト９１ａに装着され、且つ下部ハウジング８８から外にロッド９０を付勢するようにトルクピン９３に固定されている。
【００４２】
作動時には、成長ロッド８０は、患者内の取付機構部Ａ1-Ａ8に装着され、磁石９６が、回転作動される。磁石９６の回転により、磁石底部カバー９５及びギアホイール９４が回転するようになる。ギアホイール９４の外面上の歯は、ギアホイール９４の偏心回転によりギア歯が噛合するが、内部軸受９９ａによりギアホイール９４が磁石９６の全回転毎にほぼ１／１５回転することができるように、ギアハウジング８４の内部ギア歯８４ａと一致していない。ギアホイール９４のこの低減された回転は、ドライバピン９２を介して駆動ホイール９１に伝達される。駆動ホイール９１の回転により、ネジ付きシャフト９１の回転及びネジ付きシャフト９１ａに対するキャリア７８及びロッド９０の並進運動が引き起こされる。トルクピン９３とスライダ９８内のスロット９８ａとの係合により、ロッド９０は、下部ハウジング８８から外に並進して成長ロッド８０を拡張させることができる。
【００４３】
図３２〜図３４を参照すると、第９の実施において、成長ロッド９５０は、第７の実施の成長ロッド５０と実質的に同様のものであり、同様の構成部品を含む。同じ参照番号を利用して、第７の実施と比較して第９の実施の同じ要素を特定しており、接頭辞「９」は、第９の実施の成長ロッド９５０の構成部品を具体的に特定する。第９の実施の成長ロッド９５０の構成部品の各々の詳細な説明は省略されており、以下の説明では第９の実施の成長ロッド９５０と第７の実施の成長ロッド５０の相違点を強調して説明する。
【００４４】
第９の実施において、成長ロッド９５０のギアハウジング９５４は、磁石９６４、下部磁石カバー９６２、及び上部磁石カバー９６０の大部分を収納する。従って、スパーギアスタイルを有する第９の実施による成長ロッド９５０の長さは、第７の実施のスパーギアスタイルの成長ロッド５０と比較して短縮されており、これは、磁石６４及びスピンドル７０が長手方向軸に沿って独立して直列に位置決めされている成長ロッド５０の第７の実施とは対照的に、磁石９６４、スピンドル９７０及びロッド９５８が、ギアハウジング９５４内で成長ロッド９５０の長手方向軸に沿って平行に１つの部位に集中していることに起因する。
【００４５】
第９の実施のギアハウジング９５４の最大幅はまた、長手方向軸及び大きなオフセットギア９６８に対する小さい中央ギア９６６のオフセットに起因して、第７の実施の成長ロッド５０のギアハウジング５４と比較して僅かに短くすることができる。これとは対照的に、第７の実施の成長ロッド５０の小さな中央ギア６６は、長手方向軸上にぼぼ同軸に位置付けられ、その結果、ギアハウジング５４が中央ギア６６及びオフセットギア６８の位置決めに対応するために僅かに大きな最大幅が必要となる。
【００４６】
図３５〜図３７を参照すると、第１０の実施において、成長ロッド１０８０は、第８の実施の成長ロッド８０と同様の偏心スタイルの設計を有する。同じ参照番号を利用して、第１０の実施の成長ロッド１０８０の同じ構成部品を特定しており、接頭辞「１０」を利用し、第８の実施の成長ロッド８０と比較して第１０の実施の特定の構成部品を特定する。第１０の実施の成長ロッド１０８０は、第８の実施の成長ロッド８０と実質的に同様のものであり、第８の実施のものと異なる第１０の実施の成長ロッド１０８０の構成部品のみについて以下で説明する。
【００４７】
第１０の実施のギアハウジング１０８４は、第８の実施の別個のギアハウジング８４及び中央ハウジング８６を含む一体型構成部品として利用される。従って、第１０の実施のギアハウジング１０８４では、製造プロセス中に必要とされる部品点数及びシールの数が低減されている。第１０の実施の成長ロッド１０８０のキャリア１０７８は、下部ハウジング１０８８の内部拡張部１０８８ａの内面内で摺動可能であるキー付き設計である。この構成により、第８の実施の成長ロッド８０において説明したスライダ９８並びに別個のトルクピン９３が排除されている。
【００４８】
図３８〜図４０を参照すると、第１１の実施において、成長ロッド１１５０は、第９の実施の成長ロッド９５０と実質的に同様である。同じ参照番号を利用して、同じ要素を特定しており、第９の実施の成長ロッド９５０の構成部品と異なる構成部品を強調して説明する。
【００４９】
第１１の実施の成長ロッド１１５０は、磁石１１６４及び単一のスピンドル１１７０が、長手方向軸に沿って平行な同様の位置にてギアハウジング１１５４内に位置決めされるように作製されている。更に、第１１の実施の成長ロッド１１５０は、磁石１１６４の入力回転に対するスピンドル１１７０の回転出力を低減する４つのギアを有するギア減速機構１１００を含む。第１１の実施の成長ロッド１１５０は更に、使用中にロッド１１５８の枢動又は回転を阻止又は制限するためにギアハウジング１１５４内で摺動するようにキー付きのキャリア１１７２を含む。キャリア１１７２は、第１０の実施の成長ロッド１０８０のキャリア１０７８と同様にキー付きである。
【００５０】
本発明の広範な発明概念から逸脱することなく上述の実施形態に変更を加えることができることは、当業者によって認められるであろう。従って、本発明は、開示した特定的な実施形態に限定されることなく、修正を本発明の説明によって定める本発明の精神及び範囲内に包含することを意図していることが理解される。
【符号の説明】
【００５１】
１  ベースロッド
２  下部ハウジング２
４  キャリアギア
４ａ  外部ギア歯
４ｂ  内部ギア歯
６  フォーク
１４  ラチェットアーム
１４ａ  長穴
１６  ロックボール
１８  磁石
２０  下部磁石カバー
２０ａ  偏心端部
２２  上部磁石カバー
２４  歯止め
２４ａ  歯止め歯
２４ｂ  歯止め溝
２６  ロッド
２６ａ  ネジ山
２６ｂ  取付端部
２８  付勢バネ
３０  タペット
３２  上部ハウジング
３４  トルクピン
【図１】
2013512077.tif 000003
【図１Ａ】
2013512077.tif 000004
【図２−３】
2013512077.tif 000005
【図４】
2013512077.tif 000006
【図５】
2013512077.tif 000007
【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】
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【図１１】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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