(57)【要約】  個別の椎弓根スクリューシステムからのロッドを連結するロッド連結組立体を提供する。ロッド連結組立体は、少なくとも１つのロッド受入体と、少なくとも１つのカム機構とを備える。ロッド受入体及びカム機構は、協働して、伸延ロッドを捕捉し、保持する。カム機構は、ロッドと係合し、カム機構の回転によって、ロッドを保持位置に押し付ける螺旋カム表面を有する。一実施の形態においては、組立体は、１つのロッド受入体によって２つのロッドを捕捉し、保持する。他の実施の形態においては、組立体は、１つのロッド受入体によってロッド及び椎弓根スクリューのヘッド部分を捕捉し、保持する。更に他の実施の形態では、組立体は、第１のロッド受入体を第２のロッド受入体に固定するように機能するレバーを備える。
2008520383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の開口に隣接して配設され、第１の壁を形成し、伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成された第１のチャネルを有するロッド受入体と、
上記第１の開口内で回転し、上記第１の壁の一部と協働して上記伸延ロッドをロッド受入体に連結する所定の輪郭を有する表面を有するカム本体を備えるカム機構とを備えるロッド連結組立体。
【請求項２】
上記第１のチャネルは、Ｕ字状の形状を有し、第１の外表面から上記ロッド受入体の第２の外表面に延びることを特徴とする請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項３】
上記ロッド受入体の底部に連結され、該ロッド受入体の底部から延びるフック部材を更に備える請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項４】
上記フック部材は、上記ロッド受入体の底部に一体に連結されていることを特徴とする請求項３記載のロッド連結組立体。
【請求項５】
上記カム本体は、第１の部分、第２の部分及び回転軸を備え、上記第１の部分は、上記第２の部分より、上記回転軸から遠くに配設されていることを特徴とする請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項６】
上記カム本体の所定の輪郭を有する表面は、螺旋カム表面であることを特徴とする請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項７】
上記カム機構は、カムスクリューであることを特徴とする請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項８】
上記ロッド受入体は、上記第１の開口を横断する貫通孔を備えることを特徴とする請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項９】
上記貫通孔に挿入され、上記カム機構をロッド受入体に対して平行移動可能に規制するピンを更に備える請求項８記載のロッド連結組立体。
【請求項１０】
上記ロッド受入体は、上記第１のチャネルに実質的に平行に配設された第２のチャネルを備え、上記第１の開口は、該第１のチャネルと該第２のチャネルとの間に配置されていることを特徴とする請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項１１】
上記第２のチャネルは、Ｕ字状の形状を有し、第１の外表面から上記ロッド受入体の第２の外表面に延びることを特徴とする請求項１０記載のロッド連結組立体。
【請求項１２】
上記カム本体は、第１の部分、第２の部分及び回転軸を備え、上記第１の部分は、上記回転軸からの第１の距離に位置し、上記第２の部分は、上記回転軸からの第２の距離に位置することを特徴とする請求項１０記載のロッド連結組立体。
【請求項１３】
上記カム本体の第１の部分は、上記ロッド受入体と協働し、上記カム機構が第１の開口内で回転すると、上記伸延ロッドを捕捉し、固定することを特徴とする請求項１２記載のロッド連結組立体。
【請求項１４】
上記ロッド受入体は、椎弓根スクリューのヘッド部分を受け入れるように構成された第２の開口を備えることを特徴とする請求項１記載のロッド連結組立体。
【請求項１５】
上記第１のチャネルは、上記第１の開口と、上記第２の開口との間に配置されていることを特徴とする請求項１４記載のロッド連結組立体。
【請求項１６】
上記第１の開口内の上記カム機構の回転によって、上記伸延ロッドは、上記椎弓根スクリューのヘッド部分に押し付けられ、該伸延ロッドが上記ロッド受入体に結合されることを特徴とする請求項１４記載のロッド連結組立体。
【請求項１７】
第１の開口に隣接して配設され、第１の壁を形成し、第１の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成された第１のチャネルを有する第１のロッド受入体と、
上記第１の開口内で回転し、上記第１の伸延ロッドを上記第１の壁に押し付ける所定の輪郭を有する表面を有する第１のカム本体を有する第１のカム機構と、
第２の開口に隣接し、第２の壁を形成し、第２の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成された第２のチャネルと、細長いポケットとを有する第２のロッド受入体と、
ピンと、
上記ロッド受入体の細長いポケットに受け入れられ、上記ピンを介して上記ロッド受入体に回転可能に連結されるレバーと、
上記第２の開口内で回転し、上記第２の伸延ロッドを上記レバーの一部に押し付ける所定の輪郭を有する表面を有する第２のカム本体を有する第２のカム機構と、
上記第１のロッド受入体に連結される第１の端部と、上記第２のロッド受入体に受け入れられる第２の端部と、上記レバーと係合可能な中間部分とを有する横断コネクタとを備えるロッド連結組立体。
【請求項１８】
上記第１の伸延ロッドは、上記第２の伸延ロッドより大きい直径を有することを特徴とする請求項１７記載のロッド連結組立体。
【請求項１９】
上記第１のロッド受入体は、第２のロッド受入体に対して平行に調整可能であることを特徴とする請求項１７記載のロッド連結組立体。
【請求項２０】
上記第２のカム機構の回転は、上記レバーから上記横断コネクタに加わる圧力によって、該横断コネクタを第２のロッド受入体に連結することを特徴とする請求項１７記載のロッド連結組立体。
【請求項２１】
第１の開口に隣接して配設され、第１の壁を形成し、第１の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成された第１のチャネルを有する第１のロッド受入体と、
上記第１のロッド受入体の第１の開口に受け入れられるように構成された所定の輪郭を有する表面を有する第１のカム本体を有する第１のカム機構と、
第２の開口に隣接して配設され、第２の壁と実質的に平行に延び、第２の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成された第２のチャネルを有する第２のロッド受入体と、
上記第２のロッド受入体の第２の開口に受け入れられるように構成された所定の輪郭を有する表面を有する第２のカム本体を有する第２のカム機構と、
上記第１のカム機構と係合する係合面を有する第１の部分と、上記第２のカム機構と係合する係合面を有する第２の部分とを有する連結ロッドとを備え、上記第１のカム機構と上記第２のカム機構は、各開口内で回転し、当該ロッド連結組立体に各ロッドを固定するロッド連結組立体。
【請求項２２】
上記第１のカム本体の所定の輪郭を有する表面は、螺旋カム表面であることを特徴とする請求項２１記載のロッド連結組立体。
【請求項２３】
上記第２のカム本体の所定の輪郭を有する表面は、螺旋カム表面であることを特徴とする請求項２１記載のロッド連結組立体。
【請求項２４】
上記連結ロッドは、２点支持連結部材であることを特徴とする請求項２１記載のロッド連結組立体。
【請求項２５】
上記連結ロッドの各係合面は、上記各カム機構の螺旋カム表面に対応するように形成された突起であることを特徴とする請求項２１記載のロッド連結組立体。
【請求項２６】
ロッド受入部材にロッドを連結するロッド連結方法において、
ロッド受入部材のチャネルにロッドを受け入れる工程と、
カム機構の螺旋カム表面と、上記ロッド受入部材の一部との間でロッドを固定するために十分な量だけカム機構を回転させる工程とを有するロッド連結方法。
【請求項２７】
上記ロッドを受け入れる工程は、上記ロッド受入部材を上記ロッドの一部に移動させる工程を有することを特徴とする請求項２６記載のロッド連結方法。
【請求項２８】
上記ロッドを受け入れる工程は、上記ロッドを上記カム機構の螺旋カム表面の導入部分に係合させる工程を有することを特徴とする請求項２６記載のロッド連結方法。
【請求項２９】
上記カム機構を回転させる工程は、上記カム機構の一部に工具を係合させる工程を有することを特徴とする請求項２６記載のロッド連結方法。
【請求項３０】
上記ロッド受入部材の開口に椎弓根スクリューのヘッド部分を受け入れ、上記カム機構を回転させ、上記ロッド及び椎弓根スクリューのヘッド部分を、上記カム機構の螺旋カム表面の一部と、上記ロッド受入部材の一部との間で固定する工程を更に有する請求項２６記載のロッド連結方法。
【請求項３１】
上記ロッド受入部材から延びる部材に背骨の一部を係合させる工程を更に有する請求項２６記載のロッド連結方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２００４年１１月１９日に出願された米国仮特許出願番号第６０／６２９，８４０号、２００５年３月３０に出願された米国仮特許出願番号第６０／６６６，８１９号、２００５年４月１８日に出願された米国仮特許出願番号第６０／６７２，５９０号、２００５年７月２９日に出願された米国仮特許出願番号第６０／７０３，６２２号、及び２００５年７月２９日に出願された米国仮特許出願番号第６０／７０３，６８４号の優先権を主張し、これらの仮特許出願は、引用により本願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、背骨の手術、例えば、複数の椎体を内部的に矯正し及び／又は構造的にサポートするための手術に用いられる少なくとも１つの伸延ロッドを受け入れ、捕捉し及び／又は固定するロッド連結組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
この分野においては、人間又は動物の生体内の骨の部分を内部的に固定するシステムが知られている。１つの種類のシステムとして、脊椎固定術の補助として用いられることがある、背骨の一部を握持する椎弓根スクリューシステムが知られている。従来の椎弓根スクリューシステムは、椎弓根スクリューと、２つのロッド受入部材と、ロッド（通常、伸延ロッド（distraction rod）と呼ばれる。）とを備え、ロッドの一端は、第１のロッド受入部材によって固定され、ロッドの他端は、第２のロッド受入部材によって固定される。
【０００４】
椎弓根スクリューは、外側にネジ山が切られた心棒と、ヘッド部分とを有する。ロッド受入部材は、椎弓根スクリューのヘッド部分に連結され、ロッドを受け入れる。幾つかの手術、例えば、椎間板ヘルニアの手術では、２つの椎弓根スクリューシステムが隣り合うように各脊椎骨に挿入され、脊柱をディストラクト及び／又は安定させるように調整される。椎弓根スクリューは、それ自体が背骨の一部を固定させるのではなく、ロッド受入部材を受け入れるアンカポイントとして機能し、このロッド受入部材がロッドを受け入れる。このようなシステムの１つの目的は、融合されている背骨の部分間の相対的な動きを実質的に低減及び／又は防止することである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、椎体の内部の固定用の椎弓根スクリューシステムを強化及び／又は補強するために用いることができる骨を固定するための組立体を提供する。本明細書に開示する骨を固定する組立体によれば、例えば、再手術又はロッドサイズの変更の際に、融合を増進するために２つの椎弓根スクリューシステムのロッドを連結し、一方の構造を他方の構造に結合することによって、又は、例えば、拡張フックを用いてロッドを背骨の後方要素に連結するように、一方の構造に背骨への他の固定点を設けることによって、椎弓根スクリュー構造を強化及び補強できる。これらの骨を固定する組立体は、低侵襲手術（minimally invasive surgery：ＭＩＳ）法を行う際に使用してもよい。包括的に言えば、本明細書に開示する骨を固定する組立体は、ロッド受入体及びカム機構を備え、これらは連携して、少なくとも１つの伸延ロッドを捕捉し、保持する。
【０００６】
一側面においては、ロッド連結組立体は、第１の開口に隣接して配設され、第１のチャネルを有するロッド受入体を備える。第１のチャネルは、第１の壁と実質的に平行に延び、伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成されている。ロッド連結組立体は、更に、所定の輪郭を有する表面を有するカム本体を備えるカム機構を備える。カム機構は、第１の開口内で回転し、第１の壁の一部と協働して伸延ロッドをロッド受入体に連結する。
【０００７】
本発明の他の側面に基づくロッド連結組立体は、第１の開口に隣接して配設され、第１のチャネルを有する第１のロッド受入体を備える。第１のチャネルは、第１の壁に実質的に平行に延び、第１の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成されている。このロッド連結組立体は、更に、所定の輪郭を有する表面を有する第１のカム本体を有する第１のカム機構を備える。第１のカム機構は、第１の開口内で回転し、第１の伸延ロッドを第１の壁に押し付ける。更に、ロッド連結組立体は、第２のチャネルと、第２の開口と、細長いポケットとを有する第２のロッド受入体を備える。第２のチャネルは、第２の開口に隣接して配設され、第２の壁と実質的に平行に延び、第２の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成されている。また、ロッド連結組立体は、更に、ピンと、レバーと、第２のカム機構と、横断コネクタとを備える。レバーは、ロッド受入体の細長いポケットに受け入れられ、ピンを介してロッド受入体に回転可能に連結される。第２のカム機構は、所定の輪郭を有する表面を有する第２のカム本体を備える。第２のカム機構は、第２の開口内で回転し、第２の伸延ロッドをレバーの一部に押し付ける。横断コネクタは、第１の端部と、第２の端部と中間部分とを備える。コネクタの第１の端部は、第１のロッド受入体に連結され、コネクタの第２の端部は、レバーの下の第２のロッド受入体に受け入れられ、中間部分は、レバーの一部と係合可能である。
【０００８】
更に他の側面として、ロッド連結組立体は、第１の開口に隣接して配設された第１のチャネルを有する第１のロッド受入体を備える。第１のチャネルは、第１の壁と実質的に平行に延び、第１の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成されている。第１のカム機構は、所定の輪郭を有する表面を有する第１のカム本体を備える。第１のカム機構は、第１のロッド受入体の第１の開口に受け入れられるように構成されている。第２のロッド受入体は、第２の開口に隣接して配設された第２のチャネルを備える。第２のチャネルは、第２の壁に実質的に平行に延び、第２の伸延ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成されている。更に、第２のカム機構は、所定の輪郭を有する表面を有する第２のカム本体を備える。第２のカム機構は、第２のロッド受入体の第２の開口に受け入れられるように構成されている。第１の部分及び第２の部分は、連結ロッドを介して連結され、第１の部分は、第１のカム機構に係合する係合面を有し、第２の部分は、第２のカム機構に係合する係合面を有する。第１及び第２のカム機構は、各開口内で回転し、ロッド連結組立体に各ロッドを固定する。
【０００９】
更に他の側面として、ロッド受入部材にロッドを連結するロッド連結方法は、ロッド受入部材のチャネルにロッドを受け入れる工程と、カム機構の螺旋カム表面と、ロッド受入部材の一部との間でロッドを固定するために十分な量だけカム機構を回転させる工程とを有する。
【００１０】
図面において、同じ参照符号は、同様の要素又は動作を指示するものとする。図面では、各要素の寸法及び相対的位置は、必ずしも比例していない。例えば、様々な要素の形状及び角度は、実寸に比例しておらず、図面を明瞭にするために、幾つかの要素については、故意に拡大して配置している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
一実施の形態においては、椎弓根スクリューシステムを背骨内に固定し、例えば、背骨の固定及び／又は矯正手術を行ってもよく、この手術は、低侵襲手術（ＭＩＳ）法によって行ってもよい。椎弓根スクリューシステムは、背骨の椎弓根に挿入され、背骨の少なくとも一部の治療（例えば、湾曲、圧縮又は膨張の矯正、及び／又は構造的補強）のために、ロッドと相互接続される。背骨の固定及び／又は矯正手術にＭＩＳ手法を用いることによって、患者の回復期間が短くなり、追跡治療の危険性を低減することができる。
【００１２】
手術の際に背骨を効率的に固定及び／又は矯正するには、椎弓根スクリューシステムの剛性及び強度を向上させるために、椎弓根スクリューシステムを補強及び／又は強化することが必要になることが多い。このための補強部材を導入すると、動的及び静的な負荷に対するシステム全体の強度がより向上する。更に、補強部材によって、少なくとも２つの椎弓根スクリューシステムが連携して機能し、均等で効率的な負荷分散が実現される。例えば、柔らかくなった骨に第１の椎弓根スクリューシステムを取り付け、より健康な骨に第２の椎弓根スクリューシステムを取り付け、２つの椎弓根スクリューシステムを補強部材で連結した場合、（健康な骨と柔らかくなった骨との間の相対的な硬さの違いのために）より健康な骨側の椎弓根スクリューシステムにより強い力が加わり、他方の椎弓根スクリューシステムへの力が減少する。このようなシステムの構成によって、柔らかい骨には、治癒までの間に、大きな圧力が加わらず、柔らかい骨がより速やかに治癒し、硬くなる。
【００１３】
「伸延」という用語は、医療用語として用いた場合、包括的に、接合面に関連し、接合面が互いに垂直に動くことを示唆する。なお、例えば、背骨の部分に関して「牽引」及び／又は「伸延」が行われる場合、背骨の部分は、伸延及び滑動の組合せによって、相対的に移動してもよい。
【００１４】
ロッド−ロッド連結部材
図１は、ロッド受入体１０２と、カム機構１０４とを備えるロッド連結組立体１００を示している。例示的な実施の形態では、ロッド受入体１０２は、２本の伸延ロッド１０６を受け入れる。カム機構１０４は、ロッド受入体１０２と共に機能して、伸延ロッド１０６を元位置にロック又はアンロックする回転可能なカムスクリューである。ロッド連結組立体１００の１つの使用目的は、２つの椎弓根スクリューシステムを連結又は結合することである。
【００１５】
図２は、ロッド連結組立体１００の部品を示している。ロッド受入体１０２は、第１のロッドスロット又はチャネル１０８と、第２のロッドスロット又はチャネル１１０とを備える。例示的な実施の形態では、各ロッドスロット又はチャネル１０８、１１０は、ロッド受入体１０２の第１の表面１１２から第２の表面１１４に亘って延びるＵ字状のチャネルとして形成されている。Ｕ字状のチャネル１０８、１１０は、伸延ロッド１０６を受け入れるのに適した寸法に形成されている。各ロッドスロット又はチャネル１０８、１１０は、以下に更に詳細に説明するように、異なる直径の伸延ロッド１０６を受け入れるように形成してもよい。
【００１６】
ロッド受入体１０２は、更に、第１の開口１１６と第２の開口１１８とを備える。第１の開口１１６は、第１及び第２のロッドスロット又はチャネル１０８、１１０の間に位置し、カム機構１０４を受け入れるように形成されている。第２の開口１１８は、第１の表面１１２から第２の表面１１４を貫通するように縦方向に延び、保持ピン１２０が挿入されるように形成されている。
【００１７】
図３は、カム本体１２２と、工具係合部分１２４と、溝１２６と、端面１２８と有するカム機構１０４の断面図である。カム本体１２２は、螺旋カム表面１３０を有する。一実施の形態においては、螺旋カム表面１３０の有効直径１３１は、カム本体１２２の長手方向の長さに沿って変化する。有効直径１３１は、カム機構１０４の中心線及び／又は回転軸１３３を中心に測定される。カム機構１０４の螺旋カム表面１３０は、伸延ロッド１０６の直径に適合するように形成されている。螺旋カム表面１３０は、導入部分（lead-in portion）１３５を有し、ここから、溝１２６に向かってカム本体１２２の周囲に螺旋を描き、先細りになり及び／又はなくなる。
【００１８】
例示的な実施の形態では、工具係合部分１２４は、菊ナット等のトルク工具が係合するように形成されている。なお、工具係合部分１２４は、例えば、マイナスドライバ、プラスドライバ、六角ナット、及びカム機構１０４を回転させることができる他の種類の工具を含む如何なる工具に適合するように形成してもよいことは明らかである。溝１２６は、カム本体１２２の周囲に環状に形成された、保持ピン１２０の直径と略々同じ又はこれより大きい寸法を有するアーチ状及び／又は凸状の戻り止めである。溝１２６は、アーチ状及び／又は凸状以外の形状を有していてもよく、例えば、溝１２６は、保持ピン１２０の形状に応じて、正方形又は楕円形であってもよい。保持ピン１２０は、カム機構１０４がロッド受入体１０２に対して回転可能となるように、カム機構１０４をロッド受入体１０２に移動可能に（transitionally）連結するように機能する。換言すれば、保持ピン１２０をロッド受入体１０２及びカム機構１０４の溝１２６に挿入することによって、カム機構１０４がロッド受入体１０２の第１の開口１１６から抜け落ちることを防いでいる。
【００１９】
図４Ａ及び図４Ｂは、ロッド連結組立体１００の様々な実施の形態を示している。図４Ａは、カム機構１０４の端面１２８がロッド受入体１０２の底面１３４と略々同一平面になるようにロッド受入体１０２に挿入されるカム機構１０４を示している。図４Ｂは、図４Ａとは逆に、カム機構１０４の端面１２８がロッド受入体１０２の上面１３６と略々同一平面となるようにロッド受入体１０２に挿入されるカム機構１０４を示している。
【００２０】
図５は、異なる直径を有する２本の伸延ロッド１０６ａ、１０６ｂを受け入れる、それぞれ異なる寸法の第１及び第２のスロット１０８、１１０を有するロッド受入体１０２を示している。
【００２１】
取付の際は、ロッド受入体１０２の第１の開口１１６内にカム機構１０４を保持するために保持ピン１２０を挿入した後に、カム機構１０４を回転させ、これにより、伸延ロッド１０６が捕捉され、保持される。一実施の形態においては、一方の伸延ロッド１０６は、カム本体１２２の螺旋カム表面１３０の第１の部分１３７（図３）と、ロッド受入体１０２との間で捕捉及び保持され、他方の伸延ロッド１０６は、カム本体１２２の螺旋カム表面１３０の第２の部分１３９（図３）と、ロッド受入体１０２との間で捕捉及び保持（すなわち、固定）される。なお、伸延ロッド１０６は、ロッド受入体１０２の深さに関して、それぞれオフセットを有する位置で捕捉及び保持される。図３の具体例では、各伸延ロッド１０６に接触する表面１３７、１３９は、カム機構１０４の２分の１ピッチだけ相対的にオフセットされている。カム機構１０４の螺旋カム表面１３０は、各一回転（すなわち、３６０度）毎に、カム機構１０４の１ピッチ分、伸延ロッド１０６を螺入させるように構成されている。
【００２２】
ロッド−ネジ連結部材
図６は、ロッド受入体２０２及びカム機構２０４を備える他のロッド連結組立体２００を示している。ここに示す実施の形態では、ロッド受入体２０２は、伸延ロッド２０６及び椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８を受け入れるように構成されている。カム機構２０４は、ロッド受入体２０２と共に機能して、ロッド受入体２０２に関して、伸延ロッド１０６及び椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８をロック又はアンロックする回転可能なカムスクリューである。ロッド連結組立体２００の１つの目的は、例えば、施術部位における空間的な制約のために、伸延ロッド２０６を椎弓根スクリュー２１０からオフセットさせることである。
【００２３】
ロッド受入体２０２は、ロッドスロット２１２と、第１の開口２１４と、第２の開口２１６とを備える。ロッドスロット２１２は、Ｕ字状チャネルである。第１の開口２１４は、カム機構２０４を受け入れるように形成され、第２の開口２１６は、椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８を受け入れるように形成されている。ロッドスロット２１２は、第１の開口２１４と、第２の開口２１６との間に配設されている。
【００２４】
カム機構２０４は、工具係合部分２１８と、切欠部分２２０と、螺旋カム表面２２２とを備える。工具係合部分２１８は、先の実施の形態の工具係合部分１２４と同様である。カム機構２０４の動作、特に切欠部分２２０及び螺旋カム表面２２２の機能については後述する。これらの他の全ての部分については、ロッド連結組立体２００は、構造的にも機能的にも、先に説明した実施の形態のロッド連結組立体１００と同様である。
【００２５】
図７Ａ〜図７Ｅは、椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８及び伸延ロッド２０６をロッド連結組立体２００に受け入れ、固定するまでのロッド連結組立体２００の状態を段階的に示している。図７Ａは、椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８に取り付けられるロッド受入体２０２を示している。ヘッド部分２０８は、第２の開口２１６に挿入される。カム機構２０４は、ロッド受入体２０２の第１の開口２１４内に予め組み込んでおくことができる。これに代えて、カム機構２０４は、術中に（すなわち、手術の間に）ロッド受入体２０２の第１の開口２１４に挿入してもよい。カム機構２０４は、実質的に平坦な表面２２０を有する切欠部分が、ロッド受入体２０２の第１の表面２２１に隣接し、実質的に揃うように、ロッド受入体２０２内に配設される。これにより、カム機構２０４は、開状態になる。
【００２６】
図７Ｂは、最初に、ロッド受入体２０２の第２の開口２１６に椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８を差し込んだ状態を示している。図７Ｃは、ロッド受入体２０２に載置されて係合する椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８を示している。例示的な一実施の形態においては、椎弓根スクリュー２１０は、ヘッド部分２０８をロッド受入体２０２に載置して係合させることによって、ロッド受入体２０２が、骨内で固定される椎弓根スクリュー２１０に対して横方向に動くように、背骨の骨内に挿入される。ロッド受入体２０２の第２の開口２１６は、ロッド受入体２０２と椎弓根スクリュー２１０との間の相対的な横方向の動きが可能となるように延伸されている。ヘッド部分２０８に対してロッド受入体２０２を動かすには、器具又は工具を用いてもよく、ロッド受入体２０２及び／又は椎弓根スクリュー２１０を手動で操作してもよい。
【００２７】
図７Ｄは、ロッド受入体２０２のロッドスロット２１２に伸延ロッド２０６が受け入れられ、カム機構２０４がまだ開位置にある状態を示している。図７Ｅは、カム機構２０４が閉位置に回転し、螺旋カム表面２２２が伸延ロッド２０６を捕捉し、椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８に対して、伸延ロッド２０６を押し付けている状態を示している。一方、ヘッド部分２０８は、ロッド受入体２０２に対して押し付けられている。このように、カム機構２０４を回転させることによって、伸延ロッド２０６と、椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８との両方が、ロッド連結組立体２００に固定される。カム機構２０４は、伸延ロッド２０６の捕捉及び固定を補助するためのリップ２２４を備えていてもよい。更に、横方向のオフセット量を変化させるために、伸延ロッド２０６と、椎弓根スクリュー２１０のヘッド部分２０８との間にスペーサを挿入してもよい。
【００２８】
椎体に連結するための器具
図８は、ロッド受入体３０２と、カム機構３０４と、拡張部材３０６とを備える他のロッド連結組立体３００を示している。一実施の形態においては、ロッド連結組立体３００は、ロッドを背骨の後方要素に連結するために使用され、他のロッド連結組立体及び伸延ロッド３０７と連携して、患者の背骨を所定量矯正する。
【００２９】
図９は、ロッドスロット３０８及び第１の開口３１０を有するロッド受入体３０２を示している。ロッドスロット３０８は、Ｕ字状チャネルであり、第１の開口３１０は、カム機構３０４を受け入れるように形成されている。拡張部材３０７は、ロッド受入体３０２の部分３１２から延びている。拡張部材３０７は、ロッド受入体３０２と一体に形成してもよく、ロッド受入体３０２に機械的に取り付けてもよい。カム機構３０４は、図３を参照して説明したカム機構１０４と実質的に同様であり、したがって、カム機構３０４については、説明を繰り返さない。カム機構３０４は、図２を参照して説明した実施の形態と同様の手法で、ピン（図示せず）によって、ロッド受入体３０２に移動可能に（transitionally）固定することができる。
【００３０】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、伸延ロッド３０７がロッド連結組立体３００に置かれ、捕捉され、固定される様々な状態を段階的に示している。図１０Ａは、ロッド受入体３０２に予め組み込まれたカム機構３０４を示しており、カム機構３０４は、ロッド受入体３０２の第１の開口３１０に受け入れられている。カム機構３０４は、ロッド受入位置に螺旋カム表面３１６の第１の部分３１４がロッドスロット３０８に面するように、回転される。
【００３１】
図１０Ｂは、最初に伸延ロッド３０７をロッド連結組立体３００内に置いた状態を示している。伸延ロッド３０７は、まず、螺旋カム表面３１６の第１の部分３１４と、ロッドスロット３０８の側面又は壁面を画定するロッド受入体３０２の深い方の表面３１８とによって支持される。
【００３２】
図１０Ｃは、カム機構３０４の回転動作のために、ネジ山が切られたカム表面３１６が伸延ロッド３０７をロッドスロット３０８に案内し、伸延ロッド３０７がロッドスロット３０８に押し付けられた状態を示している。
【００３３】
図１０Ｄは、伸延ロッド３０７がロッドスロット３０８内に固定された状態を示している。一実施の形態においては、伸延ロッド３０７は、伸延ロッド３０７がロッドスロット３０８から抜け落ちることを防ぐリップ３２０によって、ロッドスロット３０８内に保持される。これに加えて又はこれに代えて、カム機構３０４の有効直径３２２が伸延ロッド３０７に対して圧縮力を生成して伸延ロッド３０７を捕捉し、カム機構３０４と表面３１８との間で、摩擦によって伸延ロッド３０７を固定してもよい。
【００３４】
第１の横断コネクタ
図１１及び図１２に示すロッド連結組立体４００は、第１のロッド受入体４０２と、第２のロッド受入体４０４と、横断コネクタ４０６と、シート４０８と、レバー４１０と、第１及び第２のカム機構４１２、４１４と保持ピン４１６とを備える。一実施の形態においては、ロッド連結組立体４００は、２つの背骨伸延ロッド４１８ａ、４１８ｂ（以下単にロッド４１８ａ、４１８ｂとも言う。）を連結して固定するために用いられる。このロッド連結組立体４００は、２個のカム機構４１２、４１４のみを使用し、少なくとも３個又は４個の締結要素を用いて様々な部品をロックする従来のシステムに比べて有利である。従来のシステムのように、ＭＩＳ法を用いて３個又は４個の締結要素を操作するのはより困難であり、時間が掛かる。例えば、カニューレを使用する場合、カニューレを介して３個又は４個の締結要素にアクセスすることは困難であることが多い。
【００３５】
図１１に示すように、ロッド連結組立体４００は、矢印４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃによって示すように、３方向の自由度でロッド４１８ａ、４１８ｂを調整できる。ロッド連結組立体４００は、２つの動作、すなわち、（１）第１のカム機構４１２を回転させ、次に（２）第２のカム機構４１４を回転させる動作のみで、ロッド４１８ａ、４１８ｂを好適に捕捉し、ロックすることができる。なお、このカムの回転は、逆順で行ってもよく、すなわち、第２のカム機構４１４を先に回転させてもよい。
【００３６】
図１２は、一実施の形態に基づくロッド連結組立体４００の様々な部品を分解して示している。第１のロッド受入体４０２は、ロッドスロット４２２及びカム機構４１２を受け入れる開口４２４を備える。第２のロッド受入体４０４は、ロッドスロット４２６及びカム機構４１４を受け入れる第１の開口４２８と、シート４０８及びレバーを４１０を受け入れる第２の開口である細長いポケット４３０とを備える。
【００３７】
横断コネクタ４０６は、第１のロッド受入体４０２に連結され、第１のロッド受入体４０２から延びている。一実施の形態においては、横断コネクタ４０６は、第１のロッド受入体４０２と一体に形成され、すなわち、第１のロッド受入体４０２及び横断コネクタ４０６が１つの部品を構成する。シート４０８は、横断コネクタ４０６を受け入れ、支持するように構成されたチャネル４３２を備える。ここに示す実施の形態では、チャネル４３２は、Ｕ字状の窪みであるが、チャネル４３２及び／又は横断コネクタ４０６は、この他の形状を有していてもよい。
【００３８】
レバー４１０は、第１の接面４３４と、支点４３６と、第２の接面４３８とを有する。支点４３６は、第１及び第２の接面４３４、４３８の間に位置する。ピン４１６は、レバー４１０が第２のロッド受入体４０４に対して自在に回転するように、レバー４１０を第２のロッド受入体４０４に連結する。
【００３９】
図１３は、カム機構４１２、４１４の１つを示している。説明を明瞭にし、同じ記述を繰り返さないために、ここでは、カム機構４１２のみを示している。ここに説明する構造的及び／又は機能的側面は、特別な言及がない限り、カム機構４１４にも同様に適用される。カム機構４１２は、係合部４４２（図１２）を有する上部４４０を備える。カム本体４４４は、上部４４０から延び、螺旋カム表面４４６を備える。螺旋カム表面４４６の有効直径４４８は、カム本体４４４の長手方向の長さに沿って変化する。有効直径４４８は、カム機構４１２の中心線及び／又は回転軸４５０を中心に測定される。カム機構４１２の螺旋カム表面４４６は、ロッド４１８ａの直径に適合するように形成されている。螺旋カム表面４４６は、カム本体４４４の上部４４０に向かって螺旋を描き、先細りになり及び／又はなくなる。以下に詳細に説明するように、螺旋カム表面４４６がなくなる部分の有効直径は、ロッド連結組立体４００内にロッド４１８ａを強制的に保持するための寸法を有する。
【００４０】
図１４は、ここに示す実施の形態に基づき、予め組み立てられ、背骨の手術の間にロッド４１８ａ、４１８ｂに取り付けられたロッド連結組立体４００の切欠断面図である。第１のロッド受入体４０２及び横断コネクタ４０６は、（例えば、図１１の矢印４２０ａに示すように）第２のロッド受入体４０４に対して摺動により調整可能であり、これにより、各第１のロッド受入体４０２、４０４を互いに移動させ、ロッド４１８ａ、４１８ｂの離間距離が決定される。ロッド４１８ａ、４１８ｂは、まず、カム機構４１２、４１４の第１の部分４５２（図１３）に接触するように配置される。
【００４１】
カム機構４１４は、矢印４５４によって示すように、第１の量だけ回転する。この回転（矢印４５４）により、ロッド４１８ｂは、第２のロッド受入体４０４のロッドスロット４２６に押し込まれる。ロッド４１８ｂは、矢印４５６によって示すように、レバー４１０の第２の接面４３８に接触する。この接触力（矢印４５６）によって、レバー４１０は、支点４３６（すなわち、ピン４１６）を中心に回転する。レバー４１０のこの回転によって、横断コネクタ４０６に応力（矢印４５８）が生じ、レバー４１０の第１の接面４３４は、横断コネクタ４０６に接触する。この応力（矢印４５８）によって、レバー４１０の第１の接面４３４と、横断コネクタ４０６とが接触し、第１のロッド受入体４０２が第２のロッド受入体４０４に対して横方向に固定される。換言すれば、レバー４１０の回転により、図１１に示す平行移動方向の自由度４２０ａが規制される。
【００４２】
更に、カム機構４１４の回転（矢印４５４）により、ロッド４１８ｂがロッド連結組立体４００に捕捉され、固定される。カム本体４４４の螺旋カム表面４４６は、カム機構４１４と、第２のロッド受入体４０４の部分４６０との間で、摩擦力によってロッド４１８ｂを保持する。同様に、第１のロッド受入体４０２の第１の開口４２４におけるカム機構４１２の回転によってカム機構４１２と、第１のロッド受入体４０２の部分４６２との間でロッド４１８ａが捕捉され、固定される。一実施の形態においては、カム機構４１２の回転は、横断コネクタ４０６、レバー４１０及び／又は第２のロッド受入体４０４に対しては如何なる応力も生じない。
【００４３】
第２の横断コネクタ
図１５に示す他のロッド連結組立体５００は、第１のロッド受入体５０２と、第２のロッド受入体５０４と、コネクタ５０６と、第１及び第２のカム機構５０８、５１０とを備える。第１及び第２のロッド受入体５０２、５０４は、構造的にも機能的にも上述した実施の形態における少なくとも１つのロッド受入体と同様であり、したがって、ここに示す実施の形態に関しては、これらの部品の説明は繰り返さない。同様に、カム機構５０８、５１０は、構造的にも機能的にも上述した実施の形態における少なくとも１つのカム機構と同様であり、したがって、ここでは、カム機構５０８、５１０については、詳細な説明を省略する。ロッド連結組立体５００の１つの目的は、２つの椎弓根スクリューシステムを速やかに連結又は結合することである。
【００４４】
コネクタ５０６は、第１及び第２の端部５１４、５１６を連結する２点支持連結部材５１２を備える。ここに示す実施の形態では、第２の端部５１６と同様の構成を有する第１の端部５１４は、長円形又は楕円形の開口５２０を取り囲む内表面５１８を有する。内表面５１８の輪郭は、カム機構５０８の螺旋カム表面（図３参照）の一部に適合するように形成されている。
【００４５】
取付の際は、第１のカム機構５０８は、第１の端部５１４の開口５２０を介して、第１のロッド受入体５０２内に配置される。第１のカム機構５０８を回転させると、カム機構５０８のネジ山が切られた螺旋カム表面は、第１のロッド受入体５０２と連携して、第１のロッド（図示せず）を捕捉し、固定する。同様に、ネジ山が切られた螺旋カム表面の第２の部分は、コネクタ５０６の第１の端部５１４の内表面５１８と係合可能に当接する。
【００４６】
同様に第２のカム機構５１０は、コネクタ５０６の第２の端部５１６の開口５２２を介して、第２のロッド受入体５０４内に配置される。第２のカム機構５１０を回転させると、第２のロッド（図示せず）が捕捉され、固定される。また、この回転により、第２のカム機構５１０がコネクタ５０６の第２の端部５１６に係合する。
【００４７】
このように、ロッド連結組立体５００によって、２つのロッドを速やかに容易に結合することができる。更に、ロッド連結組立体５００は、小型の形状のために、椎体近傍の組織の負担及び損傷を最小化することができる。
【００４８】
図１６は、一実施の形態に基づき、コネクタ５０６が第１及び第２のロッド受入体５０２、５０４を連結し、ロッド部材５１２が圧縮されることを図式的に示している。ロッド部材５１２の圧縮は、ロッド５２６間の距離５２４が、コネクタ５０６の有効な長さ５２８より短い場合に生じる。したがって、コネクタ５０６を取り付けることによって、ロッド５２６を引き離す力が生じる。この取付法により、例えば、椎間板ヘルニアを罹患している脊椎骨間の距離を適切に保つことができる。
【００４９】
圧縮の量は、異なる長さコネクタ５０６を用いることによって調整できる。ロッド連結組立体５００に生じる残留圧縮応力（すなわち、予荷重）によって、ロッド連結組立体５００の疲労破壊及び／又は損傷に対する耐性が強くなる。如何なる引張応力（例えば、曲げ、引張り等）も、まず、ロッド連結組立体５００に既に存在している残留圧縮応力を超える必要があり、したがって、ロッド連結組立体５００を損傷させる可能性がある引張応力の正味量が低減され、これは、ロッド連結組立体５００の疲労破壊が遅延されることを意味し、この結果、ロッド連結組立体５００の有効寿命が長くなる。更に、ロッド連結組立体５００が長くなることにより、背骨内部矯正器具を修理し、補強し及び／又は再調整するための後の外科的処置の回数を減らすことができる。この実施の形態及び上述した他の実施の形態、並びにこれらの組合せにおけるこれらの利点及び他の利点は、当業者にとって明らかである。
【００５０】
ここに示す実施の形態及び要約書に開示した実施の形態は、本発明を、開示した詳細な形式に排他的に限定することを意図しない。特定の実施の形態を例示的に説明したが、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な同等な変形例を想到することができる。以上の本発明の説明は、例示的に示した椎弓根スクリュー及び伸延ロッドだけではなく、様々なスクリュー及びロッドに適用できる。
【００５１】
上述した様々な実施の形態を組み合わせて、更なる実施の形態を実現することもできる。２００４年１１月１９日に出願された米国仮特許出願番号第６０／６２９，８４０号、２００５年３月３０に出願された米国仮特許出願番号第６０／６６６，８１９号、２００５年４月１８日に出願された米国仮特許出願番号第６０／６７２，５９０号、２００５年７月２９日に出願された米国仮特許出願番号第６０／７０３，６２２号、及び２００５年７月２９日に出願された米国仮特許出願番号第６０／７０３，６８４号を含む、本明細書で言及し、及び／又は出願データシートに列挙した米国特許公報、米国特許出願公開公報、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、非特許文献の全ては、その全体が引用により本願に援用される。本発明の側面は、必要に応じて、様々な特許、特許出願、公報に開示されているスクリュー、材料及び概念を採用するように変更でき、このような変更も本発明の更なる実施の形態を提供する。
【００５２】
上述した詳細な説明に基づき、本発明の実施の形態にこれらの及びこの他の変更を加えることができる。添付の特許請求の範囲において用いる用語は、特定の実施の形態によって限定されず、本発明の定義に基づいて動作する全ての背骨固定器具を含むように解釈される。すなわち、本発明は、詳細な説明によっては限定されず、特許請求の範囲によって画定される全体的な範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態に基づき、ロッド受入体及びカム機構を備え、２つの伸延ロッドを固定するロッド連結組立体の斜視図である。
【図２】図１のロッド連結組立体の分解斜視図である。
【図３】図２の線３−３における図１のカム機構の断面図である。
【図４】Ａ及びＢは、ロッド受入体にカム機構を挿入する代替的な手法を示す図１のロッド連結組立体の斜視図である。
【図５】ロッド受入体が異なる直径を有するロッドを受け入れるように構成された他のロッド連結組立体の斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態に基づき、ロッド受入体及びカム機構を備え、伸延ロッドを及び椎弓根スクリューのヘッド部分固定するロッド連結組立体の分解斜視図である。
【図７】Ａ〜Ｅは、図６のロッド連結組立体に伸延ロッド及び椎弓根スクリューのヘッド部分を固定するための動作を段階的に示す断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態に基づき、ロッド受入体、カム機構及び拡張部材を備え、２つの伸延ロッドを固定するロッド連結組立体の斜視図である。
【図９】図８のロッド連結組立体の分解斜視図である。
【図１０】Ａ〜Ｄは、図８のロッド連結組立体に伸延ロッドを固定するための動作を段階的に示す断面図である。
【図１１】横断コネクタによって相互に連結された第１のロッド受入体と、第２のロッド受入体とを備える本発明の一実施の形態に基づくロッド連結組立体の斜視図である。
【図１２】図１１のロッド連結組立体の分解斜視図である。
【図１３】図１１のカム機構の１つの側面図である。
【図１４】図１１の線１４−１４における図１１の組立体の断面図である。
【図１５】コネクタを介して連結された２つのロッド受入体を備える本発明の一実施の形態に基づくロッド連結組立体の斜視図である。
【図１６】ロッド受入体に受け入れられた２つの伸延ロッドについて、図１５のコネクタの相対的位置を示す概略図である。
【図１】
2008520383.tif 000003
【図２】
2008520383.tif 000004
【図３】
2008520383.tif 000005
【図４Ａ】
2008520383.tif 000006
【図４Ｂ】
2008520383.tif 000007
【図５】
2008520383.tif 000008
【図６】
2008520383.tif 000009
【図７Ａ】
2008520383.tif 000010
【図７Ｂ】
2008520383.tif 000011
【図７Ｃ】
2008520383.tif 000012
【図７Ｄ】
2008520383.tif 000013
【図７Ｅ】
2008520383.tif 000014
【図８】
2008520383.tif 000015
【図９】
2008520383.tif 000016
【図１０Ａ】
2008520383.tif 000017
【図１０Ｂ】
2008520383.tif 000018
【図１０Ｃ】
2008520383.tif 000019
【図１０Ｄ】
2008520383.tif 000020
【図１１】
2008520383.tif 000021
【図１２】
2008520383.tif 000022
【図１３】
2008520383.tif 000023
【図１４】
2008520383.tif 000024
【図１５】
2008520383.tif 000025
【図１６】
2008520383.tif 000026
【国際調査報告】
2008520383.tif 000027