(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの椎弓根スクリューおよびそれらの間の少なくとも１つの連結部品を含む脊柱安定化装置に関する。本発明はまた、単軸スクリューおよび多軸スクリューの欠点を回避するような方法でこれらの利点を組み合わせる椎弓根スクリューに関する。この目的のために、スクリューヘッドは、脊椎骨の最適な置換を確実にするためにスクリュー軸部に強固に装着され、スクリューヘッド中に配置される可動の球形の部品が、スクリューヘッドを通る連結部品の導入を容易にし、そして成功した導入後、それらに固定して連結可能である。
2008529567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状ヘッド（１７）を有するスクリュー軸部（２）および２つの対向する凹部を有するスクリューヘッド（３）を含む椎弓根スクリュー（１）であって、
該球状ヘッド（１７）が、２つの反対側にある平行表面（１８ａ、１８ｂ）を有し、該平行表面が、該スクリューヘッド（３）の対応する平行表面（１８ｃ、１８ｄ）に接することを特徴とする、椎弓根スクリュー（１）。
【請求項２】
連結部材（４）を受容するための凹部を有する球状部品（６）が、前記スクリューヘッド（３）中で可動であるように支持されることを特徴とする、請求項１に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項３】
前記球状部品（６）が、２つの細長い孔を通過する軸に沿って穴を有することを特徴とする、請求項２に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項４】
前記球状部品（６）が、互いに支持される２つのオリーブ（８、９）からなることを特徴とする、請求項２または３に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項５】
前記スクリューヘッド（３）が、前記スクリュー軸部（２）の前記球状ヘッド（１７）に支持され、該スクリューヘッド（３）が軸方向軸周りで１次元の傾斜運動ができることを特徴とする、前記請求項のいずれかの項に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項６】
前記スクリューヘッド（３）が、前記スクリュー軸部（２）に面する側に凸状の湾曲部（１３）を有することを特徴とする、前記請求項のいずれかの項に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項７】
前記スクリューヘッド（３）が、前記スクリュー軸部（２）の反対側に、固定手段（５）を受容するための開口部を有することを特徴とする、前記請求項のいずれかの項に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項８】
前記固定手段（５）が、ねじ山ピンであることを特徴とする、請求項７に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項９】
前記固定手段（５）に対面する前記オリーブ（９）が、該固定手段（５）のガイドピン（１１）を受容するための凹部を有することを特徴とする、請求項３に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載の少なくとも２つの椎弓根スクリュー（１）および少なくとも１つの連結部材（４）を含む、脊椎の安定化装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの連結部材（４）が、支柱、筒、金網、ガイドバー、または湾曲したガイドピンである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
脊椎の安定化のための請求項１０または１１に記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの椎弓根スクリューおよび少なくとも１つの介在する連結部材を含む脊椎の安定化装置に関する。本発明はさらに、該連結部材のより簡単な導入のために、可動のスクリューヘッド中に可動の球状部品を有する椎弓根スクリューに関し、この構造体は、該連結部材を強固に内包しながら、脊椎骨の最適な整復性を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術においては、軸方向軸に沿った、椎弓根スクリューのスクリューヘッド中の連結部材の支持具であって、植え込み後でさえ、ある種の可撓性を提供する実施態様のみが知られている。
【０００３】
このように、US 2003/0220642 A1は、１つの実施態様において、ねじ山を有する弾性の連結部材、およびそれぞれねじ切り処理されたスクリューヘッドを有する結合した椎弓根スクリューを開示する。そのため、この結合椎弓根スクリューでは、連結部材が、回転運動によってスクリューヘッド内に導入され得、そして長手方向軸に沿って可動である。
【０００４】
EP 0669109 B1は、脊椎の支持装置を記載する。これは、その長手方向軸に沿った連結部材の運動を、互いに対する個々の椎弓根スクリューの運動よりも小さくする。この目的のために、可撓片が連結部材として使用され、そしてわずかに変形可能な支持部品が該片に取り付けられ、該支持部品は、２つの椎弓根スクリューのスクリューヘッドにそれぞれ接している。
【０００５】
US 6761719  B2は、体温で擬弾性を有する脊椎間の連結部材として、形状記憶金属を挿入することにより運動を可能にする脊椎の支持装置を開示する。
【０００６】
WO 03/037216 A2に記載の実施態様は、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリラクチド、またはニチノールで作られ、そして椎弓根スクリューのスクリューヘッドに固定されかつその内部で完全に移動自由度がない可撓な連結部材を使用することにより連結部材の可撓性を達成する試みがなされている。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の目的は、連結部材を強固に内包し得、そして一方で、脊椎骨の最適な整復性を可能にする、脊椎の安定化装置を提供することにある。
【０００８】
この目的は、請求項８に記載の装置および請求項１に記載の関連する椎弓根スクリューを提供することにより解決される。さらに、本発明の有利な実施態様、局面および詳細を、従属クレーム、詳細な説明、実施例、および図で説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、スクリュー軸部２および２つの対向する細長い孔形状の凹部を有するスクリューヘッド３を含む椎弓根スクリュー１に関し、連結部材４を受容するための凹部を有する球状部品６が、該スクリューヘッド３中で可動であるように支持されることを特徴とする。このように、球状部品６が、前屈／後屈方向の貫通連結部材４に位置を調節され得ること、そして一旦固定が完了すると、該連結部材を強固にロックし得ることが達成される。
【００１０】
椎弓根スクリュー１のスクリュー軸部２の設計は、本発明に必須ではなく、そして任意の従来の形態であり得る。椎弓根スクリュー１は、好ましくはセルフタッピンねじである。好ましい実施態様においては、スクリュー軸部２は、一定の外径および円錐状に増加するねじ谷径を有するねじ山を有する。
【００１１】
逆に、椎弓根スクリュー１のスクリューヘッド３の設計、およびスクリュー軸部２の球状ヘッド１７の設計は、必須である。スクリューヘッド３は中空であり、そして球状部品６を受容することができる。この球状部品６は、スクリューヘッド３中の貫通連結部材４が左右軸周りに回転運動することを可能にする。貫通連結部材４の左右軸周りの回転運動とは、連結部材４が前屈／後屈の方向に動くことができることを意味する。
【００１２】
貫通連結部材４がこれらの運動をすることができるために、スクリューヘッド３は、内部で連結部材４が自由に傾斜または旋回できる、２つの対向する細長い孔形状の開口部を有しなければならない。この事実から、スクリューヘッド３の設計は、好ましくは円柱または長円形である。椎弓根スクリュー１のスクリューヘッド３は、それを深くねじ止めできるような小容量のみを必要とする；さらにスクリューヘッドは、鋭角を有しない。
【００１３】
軸は、固定されていない状態において、連結部材４の可能な運動に対して以下のように設計される。脊椎に沿って通過する軸を、軸方向軸という。前屈／後屈軸は、軸方向軸に対して垂直であり、患者の腹部および背中を通過する。そして左右軸は、軸方向軸に対して垂直であり、かつ前屈／後屈軸に対しても垂直である。
【００１４】
このように、スクリューヘッド３を通る連結部材４の左右軸周りの回転は、前屈／後屈の方向に連結部材の端部の運動を引き起こし、そして軸方向軸周りの回転は、連結部材４を通過する長手方向軸の左右方向運動を引き起こす。
【００１５】
このように、球状部品６は、固定されていない状態において、連結部材４の前屈／後屈の方向の運動を可能にする。スクリュー軸部２上のスクリューヘッド３の軸方向軸の方向の可動性がないという事実は、連結部材４から椎弓根スクリューおよび椎体へのてこ作用の完全な伝達のために重要である。このような運動は、以下に詳述するように、最適以下のみの方法で、脊椎骨を整復することができる多軸スクリューを用いることで可能である。
【００１６】
スクリュー軸部２上のスクリューヘッド３が軸方向軸に沿って移動できず、左右軸の方向にのみ移動できるようにするために、スクリュー軸部２のヘッド１７は、スクリューヘッド３が３６０度回転できる球体として設計されない。スクリュー軸部２のヘッド１７は、互いに平行である２つの反対側にある表面（１８ａおよび１８ｂ）を有する球体として設計され、平行表面（１８ｃ、１８ｄ）を有するスクリューヘッド３は、この表面１８ａおよび１８ｂにそれぞれ接する。この表面１８ａおよび１８ｂは、同じサイズを有する。表面１８ｃおよび１８ｄも同様に同じサイズを有し、そして全ての表面１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、および１８ｄは、互いに平行である。このように、スクリュー軸部２上のスクリューヘッド３の傾斜運動は可能であるが、左右方向のみ、すなわち軸方向軸周りのみ可能である。この事実から、本発明のスクリュー軸部２上に支持されるスクリューヘッド３は、左右軸の方向のみ、すなわち左右軸と前屈／後屈軸とに広がる面であって、軸方向軸に垂直な面内を傾斜運動することができる。他方、スクリュー軸部２上に支持されるスクリューヘッド３は、スクリュー軸部２の長手方向軸周りを自由に回転することができない。
【００１７】
本発明の１８ａおよび１８ｂという２つの反対側にある平行表面を有する球体の形態における球状ヘッド１７の設計を図９に示す。スクリューヘッド３の各平行表面１８ｃおよび１８ｄに接するこれらの表面１８ａおよび１８ｂは、軸方向軸周りの回転運動を防止し、そしてそれぞれ一左右方向において中心位置から開始して４５°まで、好ましくは３０°までの傾斜運動のみを可能にする。平行表面１８ｃおよび１８ｄは図５で十分に理解され得る。
【００１８】
平行表面１８ｃおよび１８ｄは、図５に示すように、スクリュー軸部２に面するスクリューヘッド３の下肢部に配置される。スクリューヘッド３のねじ山は、この領域まで広がらない。スクリュー軸部２のシャフトの直径は、平行表面１８ｃおよび１８ｄ間の距離より小さい。そのため、スクリュー軸部２は、平行表面１８ａおよび１８ｃと平行表面１８ｂおよび１８ｄとが互いに接するまで、スクリューヘッド３の下方の開口部内に導入され得、そして、球状ヘッド１７は、球状部品６を受容するための底部を形成する。
【００１９】
一方、この制限された運動は、脊椎骨を最適に整復するために非常に重要であり、そして他方で、固定手段５による固定において連結部材４を強固に内包するために非常に重要である。本発明の椎弓根スクリューは、単軸スクリューおよび多軸スクリューの両者の欠点を同時に回避することによって、単軸スクリューの利点と多軸スクリューの利点とを巧妙な方法で組み合わせる。本発明の椎弓根スクリューは、植え込みにおいて単軸スクリューとして役立ち、すなわち最適な整復性を可能にし、そして連結部材を導入する場合に多軸スクリューの利点を有している。これは、整復性を減少させることによってのみでこの利点を達成させる必要なしに、連結部材の導入および固定を非常に容易にする。
【００２０】
損傷した脊椎の正常形状は、固定具を用いて回復および維持される。これは、外科医が椎弓根スクリューを脊椎骨の椎弓根部に導入し、そしてスクリューをてことして用いて、脊椎骨を最適な位置に整復することによって達成される。この脊椎骨の個々の最適な位置への回復（整復性）は、単軸スクリューを用いると最もよく達成される。単軸スクリューの堅いスクリューヘッドのため、連結部材４を完全にかつ動かずに内包することが難しいことがあり、そのため、植え込みの間、最大限の精度が必要とされる。しかし、スクリューヘッドを多軸様式で支持する場合、スクリューヘッドは、連結部材４の位置に調節することができ、そして強固にロックすることができる。残念なことに、このスクリューヘッドの可動性は、最適な方法で整復され得ないという脊椎骨の欠点を包含している。多軸スクリューは、一般に、スクリューヘッドの球状受容装置を用いて全方向に運動可能となるように支持されることによって、ねじ山棒、すなわち椎弓根スクリューのスクリュー軸部に連結される。
【００２１】
このように、スクリューヘッドを多軸方向で支持する場合、脊椎骨をその最適な位置に整復するためのてことして椎弓根スクリューを用いる可能性は限定される。なぜなら、てこ作用が椎弓根スクリューの軸部軸に伝達されないまたは不十分にのみ伝達されるだけだからである。単軸椎弓根スクリューは、この可能性を提供するが、例えば、安定化棒（連結部材４）を形成する間、非常に正確でかつ時間のかかる作業を必要とする事実など他の欠点を有している。適応に応じて、単軸系または多軸系の外科医の選択において、５０％対５０％の分布が存在する。
【００２２】
単軸スクリューは、一旦固定化されると、連結部材４を強固に内包することができない場合があり、そしてさらに、植え込みの間、より高い精度を要求するが、脊椎骨の整復能が最適である利点がある。しかし、多軸スクリューは、個々の椎弓根スクリューの植え込みがそれほど精密な方法で行われない場合でも、連結部材４の強固な内包を提供するが、植え込み後になお存在するスクリューヘッドの可動性のため、脊椎骨の整復が最適以下のみといった欠点を有する。
【００２３】
本発明の実施態様は、球状部品６、すなわち連結部材４のための球状受容装置を用いて固定化する間に、連結部材４（安定化棒）の強固な内包またはロックを達成する。植え込みの間、椎弓根スクリューの植え込みがより簡単に達成され得るように、所望の可動性が提供される。なぜなら、完全な精度を必要とせず、それでもなお、単軸スクリューの整復性（復位）を維持するからであり、スクリューヘッドの非可動性、特に重要な軸方向軸に沿ったスクリューヘッドの非可動性のため、完全なてこ作用が椎弓根スクリューの軸部の軸に伝達され得るからである。
【００２４】
本発明の非常に好ましい実施態様においては、スクリューヘッド３が、スクリュー軸部２上で可動であるように十分に支持されるが、多軸スクリューのように、全ての方向に可動または３６０°回転可能ではない。本発明によれば、スクリューヘッド３は、スクリュー軸部２上に配置される。このスクリュー軸部２は、平らな側面１８ａおよび１８ｂを有する球状ヘッド１７を有し、そのためスクリューヘッド３が軸方向軸周りにのみ回転可能である（図５および９を参照のこと）。球状部品６の可動性と組み合わせたこの可動性は、椎弓根スクリュー、およびしたがって完全な装置を提供する。この装置は、固定化されていない状態で強固で動かない連結部材４の支持に必要とされる可動性を有し、該可動性が脊椎骨の最適な整復性のために必要とされる剛性と組み合わせられる。
【００２５】
保持手段１４は、椎弓根スクリュー１のスクリューヘッド３に、ねじ工具または保持具を差し込むために、ピン、湾曲、ノッチ、または凹部の形態で取り付けられ得る。
【００２６】
スクリューヘッド３内への球状部品６のより容易な導入のために、スクリューヘッド３は、軸方向軸に沿って貫通孔を有するのではなく、上側に開かれる凹部を有することがさらに好ましい。さらに、スクリューヘッド３がスクリュー軸部２の軸に沿って穴を有することは、球状部品６の支持および固定を容易にするために有利である。その穴の内径は、ほぼ球状部品６の外径に対応する。この穴は、スクリュー軸部２の反対側では、スクリューヘッド３に中央開口部を提供し、この穴は、固定手段５を受容するために適している。
【００２７】
図５は、内部穴およびＵ字形凹部を有する、椎弓根スクリュー１のスクリューヘッド３を示す。椎体内への椎弓根スクリュー１の挿入後、これは、脊椎の軸、すなわち軸方向軸に沿って通るべきである。好ましい実施態様においては、スクリューヘッド３は、２つの半円形の対向する脚部７を有し、その脚部間では、貫通連結部材４を有する球状部品６が支持され得る。１つの好ましい実施態様においては、スクリューヘッド３は、底部に、２つの半円形の対向する側面および互いに平行な２つの側面を有する凹部を有する。互いにそれぞれ平行な２つの表面を有する球状ヘッドは、この凹部内に、スクリュー軸部２上のスクリューヘッド３の傾斜運動のみが可能であるが、回転運動はできないように導入される。
【００２８】
球状部品６として、左右軸周りに回転可能な任意の部品が使用され得る。連結部材４を受容するために中央に貫通穴を有する球体が有利である。特に、二個構成の球状部品６が好ましく、これは、例えば、スクリュー軸部２に対面する下部オリーブ８および固定手段に対面する上部オリーブ９からなる。オリーブ８および９は、好ましくは連結部材４の外径に等しい内径を有する。さらに、オリーブ８および９は、好ましくは、スクリュー軸部２の長手軸の方向にあるスクリューヘッド３の穴の内径にほぼ等しい外径を有する。
【００２９】
別の好ましい実施態様においては、２つのオリーブ８および９の支持表面１５および１６は、平行平面ではなく、角度を形成している。
【００３０】
図６は、下部オリーブ８に対する斜面支持表面１６を有する上部オリーブ９の可能な実施態様を示す。支持表面１６の２つの部分表面１６ａおよび１６ｂは、１００°〜１９０°、好ましくは１１０°〜１８０°、そして特に好ましくは１１５°〜１７５°の角度を構成する。下部オリーブ８は、上部オリーブ９と同じ形状を有するが、凹部１０は有しない。下部オリーブ８の支持表面１５の２つの部分表面１５ａおよび１５ｂは、１００°〜１９０°、好ましくは１１０°〜１８０°、そして特に好ましくは１１５°〜１７５°の角度を構成し得る。好ましい実施態様においては、下部オリーブ８は、スクリュー軸部２の球状ヘッド１７上に接する。
【００３１】
連結部材４に接する、球状部品６の内部表面、あるいは下部オリーブ８および上部オリーブ９のそれぞれの内部表面は、連結部材４を強固にロックし、そして植え込み後に球状部品６内での連結部材４の並進運度を避けるために、粗いまたは平らでない表面構造を有し得る。
【００３２】
スクリュー軸部２の長手方向軸の方向に、スクリューヘッド３の穴を有する椎弓根スクリュー１の好ましい実施態様においては、固定手段５を用いて球状部品６を固定する必要がある。固定手段として、ピン、ボルト、棒、楔、またはスクリューヘッド３内の球状部品６を固定するための他の手段が使用され得る。ねじ山ねじまたはねじ山ピンは、固定手段５として特に有利であることが示されている。したがって、スクリューヘッド３の穴が、少なくとも上部において、栓孔であることがさらに好ましい。固定手段５を用いて、連結部材４は、強固にかつ非可動的にロックされ、そしてそれぞれ球状部品６中に内包される。一旦固定されると、特にねじ山ねじを締付けた後では、本発明の装置は、その位置で固定され、そのため個々の椎弓根スクリューの部品は、その後可動になるまで、それぞれの位置で堅くかつ不動の部品として維持される。この状態で、装置の可動性は、専ら連結部材４の可撓性に基づく。
【００３３】
図８は、ねじ山ねじまたはねじ山ピンの形態における本発明の好ましい固定手段５を示す。これは、ねじ工具を差し込むために、頭部に凹部１２を有する。具体的な例において、六角ねじ回しの使用のための六角形の凹部が提供される。固定手段５は、さらに好ましくはその先端にガイドピン１１を有し、これは、球状部品６、好ましくは上部オリーブ９でそれぞれの凹部内にスライドさせるために可動である。図７は、上部オリーブ９が固定手段５に接する方法および固定手段５でガイドピン１１を上部オリーブ９のそれぞれの凹部にはめ込む方法を示す。
【００３４】
図４は、下部オリーブ８が挿入された状態のスクリューヘッド３を示す。下部オリーブ８の左右軸周りの回転運動を容易にするために、スクリューヘッド３の底部で、中心が凸状の湾曲部１３上に、下部オリーブ８または球状部品６を支持することが好ましい。このように、スクリューヘッド３は、好ましくは、スクリュー軸部２に面する側に、中心が凸状の湾曲部１３を有する。この湾曲部１３は、特に半球体として形成され、そして球状部品６または下部オリーブ８の正確な支持表面として役立つ。左右軸方向に可動のスクリューヘッド３を有する特に好ましい実施態様においては、この凸状の湾曲部１３は、球状ヘッド１７である。
【００３５】
下部オリーブ８および上部オリーブ９の形態での球状部品６を挿入した本発明のスクリューヘッド３を図３に示す。球状部品６の円筒形の貫通穴は、スクリューヘッド３の２つの細長い孔形状の凹部と通じている。
【００３６】
連結部材４が、球状部品６の貫通穴中に導入される場合、スクリューヘッド３の細長い孔の中の連結部材４は、連結部材４、そして球状部品６が、固定手段５によってそれぞれの位置に固定されない限り、左右軸周りに動くことができる。一旦、連結部材４（これは、球状部品６の貫通穴内に導入されている）が、固定手段５によって、スクリューヘッド３に固定、内包、またはクランプされると、図２に明らかに示すとおり、連結部材４は、もはやスクリューヘッド３の細長い孔の中で動くことができず、そして強固にロックまたはクランプされる。左右軸周りの回転または迂回運動は、固定状態においては、もはや不可能である。同じことが、スクリューヘッド３（これは、スクリュー軸部２の左右軸に沿って可動に支持される）に適用される。さらに、脊椎軸、すなわち軸方向軸に沿った並進運動は、固定、内包、またはクランプ状態において、もはや不可能である。
【００３７】
本発明の椎弓根スクリュー１の材料としては、医療用特殊鋼、チタンまたはチタン合金、タンタル、クロム、コバルト−クロム合金、バナジウム、タングステン、モリブデン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などのプラスチック、および繊維強化プラスチックを用いることができる。
【００３８】
連結部材４としては、支持棒、筒、金網、ガイドバー、ガイドピンを用いることができる。少なくとも１つの連結部材４が脊椎に適応するように湾曲しているか、可撓性であることがさらに好ましい。
【００３９】
少なくとも１つの連結部材４の材料としては、医療用特殊鋼、チタンまたはチタン合金、タンタル、クロム、コバルト−クロム合金、バナジウム、タングステン、モリブデン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などのプラスチック、および繊維強化プラスチックが用いられ得る。
【００４０】
さらに、本発明の椎弓根スクリュー１の個々の部品または少なくともその接触面は、セラミックコーティング剤で被覆されていることが好ましい。セラミックコーティング剤は、好ましくは半金属および金属または金属合金の窒化物、炭化物、および燐化物を含む。セラミックコートの例は、窒化ホウ素、チタン−ニオブ窒化物、チタン−カルシウム燐化物（Ｔｉ−Ｃａ−Ｐ）、Ｃｒ−Ａｌ−Ｎ、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、ＴｉＡｌＮ−ＣｒＮ、Ｔｉ−Ａｌ−Ｃ、Ｃｒ−Ｃ、ＴｉＡｌＣ−ＣｒＣ、Ｚｒ−Ｈｆ−Ｎ、Ｔｉ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ−Ｔｉ、Ｓｉ−Ｃ−ＮおよびＤＬＣ（ダイヤモンド状炭素）である。さらに、チタン−ニオブ窒化物（Ｔｉ−Ｎｂ−Ｎ）のセラミック層がコーティング剤として好ましく適用される。
【００４１】
個々の構成部品の接触面が、チタン−ニオブ窒化物（Ｔｉ−Ｎｂ−Ｎ）で被覆される場合が、特に有利である。チタン−ニオブ窒化物のセラミックコートは、従来使用される材料よりも非常に高い硬度を有する。その硬度のため、表面は高度に磨かれ得、そしてチタン磨耗に対して保護される。
【００４２】
さらに、本発明は、複数であるが、少なくとも２つの本発明の椎弓根スクリュー１と、少なくとも１つの連結部材４とからなる、脊椎の安定化装置に関する。
【００４３】
本発明の脊椎の安定化装置は、２つの隣接した椎体を、中間にある椎間円板で安定させるために使用され得るだけでなく、脊椎の大部分を支持するために、いくつかの椎体にわたっても取付けられ得る。
【００４４】
一般に、少なくとも２つの椎弓根スクリューが接触し、そして連結部材４、すなわち安定化棒で連結される。このように、脊椎は、外部の部品によって安定化（必要に応じて矯正）される。損傷したまたは変性改変した脊椎骨は、整復され、そして脊椎固定具によって、それらの空間的配置において矯正位置に維持される。連結部材４（安定化棒）の固有の可撓性は別として、脊椎の損傷（または変性）部分は、ほとんどの部分で固定される。そのため、脊椎自体は、たとえ損傷した構造が存在しても、支持体としての役割を果たし得る。したがって、この損傷した構造は緩和され、そして繰り返される誤った位置決めが避けられる。
【実施例】
【００４５】
実施態様の実施例
本発明の椎弓根スクリューまたは装置の好ましい実施態様を実施例に基づき説明する。説明される実施例は、本発明の有利な実施態様を示すが、本発明の範囲がこれらの実施態様に制限されないことが理解されるべきである。
【００４６】
（実施例１）
全長が２５〜６０ｍｍの椎弓根スクリュー１を準備する。この椎弓根スクリュー１はチタン製である。椎弓根スクリューに適用されるスクリュー軸部２は、長さが１５〜４５ｍｍであり、そして外径が１３〜１５ｍｍである。スクリューヘッド３は、外径が１７〜２０ｍｍである。
【００４７】
スクリューヘッド３は長円形の形状を有し、スクリュー軸部２の長手方向軸の方向に１０〜１３ｍｍ深さの中心穴を有する。この軸は、スクリューヘッド３の上部領域で栓孔として設計されている。この穴の内径は６〜８ｍｍである。
【００４８】
スクリュー軸部２の球状ヘッド１７は、完全な球体ではなく、スクリューヘッド３の各表面１８ｃおよび１８ｄに対応し、そしてそれらのあるいはそれぞれの可動性を決定し、自由な回転動作を防止する、２つの平行な反対側にある表面（１８ａ、１８ｂ）を有する球体として設計されている。この平行な反対側にある表面１８ａおよび１８ｂはそれぞれ、約０．７ｃｍ２の表面を有する。
【００４９】
スクリューヘッド３は、さらに貫通穴を有する。この貫通穴は、上側に開口し、細長い孔形状であり、そしてスクリューヘッド３の底部で球形に設計され、この球形は、導入される連結部材４の直径にほぼ対応する直径を有する。
【００５０】
スクリューヘッド３の底部に、下部オリーブ８が接する半球状の凸状の湾曲部１３が存在する。下部オリーブ８および上部オリーブ９の内径は導入される連結部材４の外径にほぼ対応する。
【００５１】
上部オリーブ９を、下部オリーブ８の上に配置する。両オリーブの支持表面１５ａ、１５ｂあるいは１６ａ、１６ｂはそれぞれ、１５０°の角度を構成する。
【００５２】
上部オリーブ９は、軸方向軸に沿って細長い凹部１０を有し、この凹部１０は固定手段５のガイドピン１１を受容する。ガイドピン１１は、長さが１〜３ｍｍであり、そして外径が０．５〜２ｍｍである。
【００５３】
上部オリーブ９上に、ねじ山ピン形態の固定手段５を配置する。ガイドピン１１が、ねじ山ピンの下端に配置され、そして凹部が、同様にねじ工具を受容するために、その頭部に配置される。
【００５４】
ねじ山ピンは、スクリューヘッド３の栓孔に対応するねじ山を有し、そして上部オリーブ９と下部オリーブ８との間で連結部材４を強固にロックするまで、スクリューヘッド３内にねじ締めされ得る。
【００５５】
連結部材４として、医療用特殊鋼、チタン、チタン合金、またはタンタルの可撓性の筒が使用され、これは長さが４ｃｍ〜３０ｃｍまで可変であり、かつ外径が３〜８ｍｍである。
【００５６】
連結部材４は、脊椎軸に沿って併進運動できない。しかしまだ固定されていない限り、スクリュー軸部の長手方向軸に垂直である水平位置から開始して左右軸の周りに１２°、好ましくは２４°まで回転運動することができる。
【００５７】
椎弓根スクリュー１の個々の構成部品は、好ましくはセラミックコーティングされて提供される。
【００５８】
（実施例２）
全長が４５ｍｍの椎弓根スクリュー１を準備する。この椎弓根スクリュー１はタンタル製である。椎弓根スクリューに適用されるスクリュー軸部２は、長さが３５ｍｍであり、そして外径が約１４ｍｍである。スクリューヘッド３は、外径が約１８ｍｍである。
【００５９】
スクリューヘッド３は長円形の形状であり、そしてスクリュー軸部２の長手方向軸の方向に１２ｍｍ深さの中心穴を有する。この軸は、スクリューヘッド３の上部領域の栓孔として設計されている。この穴の内径は約７ｍｍである。
【００６０】
スクリュー軸部２の球状ヘッド１７は、完全な球体ではなく、スクリューヘッド３の各表面１８ｃおよび１８ｄに対応し、そしてそれらのあるいはそれぞれの可動性を決定し、自由な回転動作を防止する、２つの平行な反対側にある表面（１８ａ、１８ｂ）を有する球体として設計されている。この平行な反対側にある表面１８ａおよび１８ｂはそれぞれ、約０．５５ｃｍ２の表面を有する。
【００６１】
スクリューヘッド３は、さらに貫通穴を有する。この貫通穴は、上側に開口し、細長い孔形状であり、そしてスクリューヘッド３の底部で球形であり、この球形は、導入される連結部材４の直径にほぼ対応する直径を有する。
【００６２】
スクリュー軸部２は、球状ヘッド１７を有し、該球状ヘッド１７は２つの反対側にある平行表面１８ａおよび１８ｂを有している。スクリューヘッド３には、球状ヘッド１７を受容するためのそれぞれの凹部があり、そしてスクリュー軸部２の左右軸に可動であるように支持されている。スクリューヘッド３は、左右方向の中心位置から開始して３０°まで傾斜させることができる。このように、スクリューヘッド３の底部は、下部オリーブ８が接する球状ヘッド１７によって形成される。下部オリーブ８および上部オリーブ９の内径は、導入される連結部材４の外径にほぼ対応する。
【００６３】
上部オリーブ９を、下部オリーブ８の上に配置する。両オリーブの支持表面１５ａ、１５ｂあるいは１６ａ、１６ｂはそれぞれ、１４０°の角度を構成する。
【００６４】
上部オリーブ９は、軸方向軸に沿って細長い凹部１０を有し、この凹部１０は固定手段５のガイドピン１１を受容する。ガイドピン１１は、長さが１〜３ｍｍであり、そして外径が０．５〜２ｍｍである。
【００６５】
上部オリーブ９上に、ねじ山ピン形態の固定手段５を配置する。ガイドピン１１は、ねじ山ピンの下端に配置され、そして凹部が、同様にねじ工具を受容するために、その頭部に配置される。
【００６６】
ねじ山ピンは、スクリューヘッド３の栓孔に対応するねじ山を有し、そして上部オリーブ９と下部オリーブ８との間で連結部材４を強固にロックするまで、スクリューヘッド３内にねじ締めされ得る。
【００６７】
長さ２５ｃｍおよび外径６ｍｍの医療用特殊鋼製の可撓性の筒を、連結部材４として使用する。
【００６８】
連結部材４は、脊椎軸にそって併進運動はできない。しかしまだ固定されていない限り、スクリュー軸部の長手方向軸に垂直である水平位置から開始して左右軸の周りに１２°、好ましくは２４°まで回転運動することができる。
【００６９】
椎弓根スクリュー１の個々の構成部品は、好ましくはセラミックコーティングされて提供される。
【００７０】
（実施例３）
脊椎の安定化のための本発明の装置は、５つの椎弓根スクリュー１および１つの連結部材４からなり、全長が１３ｃｍである。
【００７１】
この装置は、全部で５つの脊椎骨にわたって取付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】連結部材４を挿入した本発明の椎弓根スクリュー１の実施態様の側面図を示す。
【図２】連結部材４の長手方向軸に沿った椎弓根スクリュー１の図を示す。
【図３】球状部品６を挿入した椎弓根スクリュー１のスクリューヘッド３を示す。
【図４】球状部品６の一部として下部オリーブ８を挿入した椎弓根スクリュー１のスクリューヘッド３、およびスクリュー軸部２のヘッド１７の２つの平らな側面の１つを示す。
【図５】スクリューヘッド３の底部に、２つの脚部７を有するＵ字形の、椎弓根スクリュー１の中空のスクリューヘッド３を示し、それぞれ設計されたスクリュー軸部の球状ヘッド１７を受容するための互いに平行する２つの側面（１８ｃ、１８ｄ）を有する細長い凹部が見られ得る。
【図６】球状部品６の一部として上部オリーブ９の可能な設計を示し、下部オリーブは、凹部１０はないが、上部オリーブと類似の設計を有する。
【図７】固定手段５で接する球状部品６の一部としての上部オリーブ９の実施態様を示す。
【図８】ねじ山ピンの形態の固定手段５を示す。
【図９】球状ヘッド１７および２つの平らな平行表面１８ａおよび１８ｂを有するスクリュー軸部２を示す。
【図１０】脊椎の安定化のための、本発明の装置の実施態様を示す。
【符号の説明】
【００７３】
１      椎弓根スクリュー
２      スクリュー軸部
３      スクリューヘッド
４      連結部材
５      固定手段
６      球状部品
７      脚部
８      下部オリーブ
９      上部オリーブ
１０    上部オリーブの凹部
１１    固定手段のガイドピン
１２    工具をセットするための凹部
１３    スクリューヘッドの底部の凸状の湾曲部
１４    ねじ工具をセットするための保持手段
１５    下部オリーブ８の支持表面
１５ａ  下部オリーブ８の支持表面の部分表面
１５ｂ  下部オリーブ８の支持表面の部分表面
１６    上部オリーブ９の支持表面
１６ａ  上部オリーブ９の支持表面の部分表面
１６ｂ  上部オリーブ９の支持表面の部分表面
１７    スクリュー軸部２の球状ヘッド
１８    球状ヘッド１７の平行表面
１８ａ  球状ヘッド１７の平行表面Ａ
１８ｂ  球状ヘッド１７の平行表面Ｂ
１８ｃ  スクリューヘッド３の平行表面Ａ
１８ｄ  スクリューヘッド３の平行表面Ｂ
【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５】
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【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年9月4日(2006.9.4)
【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】
球状ヘッド（１７）を有するスクリュー軸部（２）および２つの対向する凹部を有するスクリューヘッド（３）を含む椎弓根スクリュー（１）であって、
該球状ヘッド（１７）が、２つの反対側にある平行表面（１８ａ、１８ｂ）を有し、該平行表面が、該スクリューヘッド（３）の対応する平行表面（１８ｃ、１８ｄ）に接し、そして長手方向軸が、該スクリューヘッド（３）の該２つの対向する凹部を、該スクリューヘッド（３）の該平行表面（１８ｃ、１８ｄ）に垂直に通過することを特徴とする、椎弓根スクリュー（１）。
【請求項２】
連結部材（４）を受容するための凹部を有する球状部品（６）が、前記スクリューヘッド（３）中で可動であるように支持されることを特徴とする、請求項１に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項３】
前記球状部品（６）が、２つの細長い孔を通過する軸に沿って穴を有することを特徴とする、請求項２に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項４】
前記球状部品（６）が、互いに支持される２つのオリーブ（８、９）からなることを特徴とする、請求項２または３に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項５】
前記スクリューヘッド（３）が、前記スクリュー軸部（２）の前記球状ヘッド（１７）に支持され、該スクリューヘッド（３）が軸方向軸周りで１次元の傾斜運動ができることを特徴とする、前記請求項のいずれかの項に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項６】
前記スクリューヘッド（３）が、前記スクリュー軸部（２）に面する側に凸状の湾曲部（１３）を有することを特徴とする、前記請求項のいずれかの項に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項７】
前記スクリューヘッド（３）が、前記スクリュー軸部（２）の反対側に、固定手段（５）を受容するための開口部を有することを特徴とする、前記請求項のいずれかの項に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項８】
前記固定手段（５）が、ねじ山ピンであることを特徴とする、請求項７に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項９】
前記固定手段（５）に対面する前記オリーブ（９）が、該固定手段（５）のガイドピン（１１）を受容するための凹部を有することを特徴とする、請求項３に記載の椎弓根スクリュー。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載の少なくとも２つの椎弓根スクリュー（１）および少なくとも１つの連結部材（４）を含む、脊椎の安定化装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの連結部材（４）が、支柱、筒、金網、ガイドバー、または湾曲したガイドピンである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
脊椎の安定化のための請求項１０または１１に記載の装置の使用。
【国際調査報告】
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