(57)【要約】  関節面の動作を再生させる人工装具要素、及び椎骨の構造の変化に適応する椎骨固定装置を含む後部腰椎の人工関節を提供する。使用において、人工関節は腰椎の両側に上下の接合具を有する。下部接合具はそれぞれの下部椎弓根螺子に回転可能に取り付けられて連結され、部材軸を規定する部材は腰椎の両側において上下の接合具を連結する。上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲において、それぞれの下部接合具はそれぞれの下部椎弓根螺子に対する多軸の回転動作を可能とするため、それぞれの部材は、部材も部材軸に沿って移動可能な状態で、（ｉ）下部螺子の軸、（ｉｉ）下部螺子及び下部接合具と交差する第１軸、及び／又は（ｉｉｉ）上部第１軸及び下部螺子と交差する軸に対して回転可能である。
2011512888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の腰椎のための後部腰椎の人工関節であって、上部腰椎は左右の上部椎弓根を有しており、下部腰椎は左右の下部椎弓根を有しており、前記人工関節は、
（ａ）左側上軸に沿って伸びる左側上部椎弓根螺子、ここで前記左側上部椎弓根螺子は左側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有しており、
（ｂ）右側上軸に沿って伸びる右側上部椎弓根螺子、ここで前記右側上部椎弓根螺子は右側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有しており、
（ｃ）左側下軸に沿って伸びる左側下部椎弓根螺子、ここで前記左側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、前記下部ネジ部は左側下部椎弓根に固定されており、
（ｄ）右側下軸に沿って伸びる右側下部椎弓根螺子、ここで前記右側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、前記下部ネジ部は右側下部椎弓根に固定されており、
（ｅ）左右の下部接合具、ここでそれぞれは前記左右の下部椎弓根にそれぞれ連結されて、
（ｆ）前記左側上部椎弓根螺子と前記下部接合具を連結するための左側部材、ここで前記左側部材は左側部材軸に沿って伸び、下端及び前記左側上部椎弓根螺子と連結される上部横方向突部を有し、前記左側部材軸は前記左側下軸から離れており、
（ｇ）前記右側上部椎弓根螺子と前記下部接合具を連結するための右側部材、ここで前記右側部材は右側部材軸に沿って伸び、下端及び前記右側上部椎弓根螺子と連結される上部横方向突部を有し、前記右側部材軸は前記右側下軸から離れており、を含み、
それぞれの前記左右の下部接合具は、それぞれの部材軸を取り囲む第１開口部を規定する内周壁を有する本体、及びそれぞれの下軸を取り囲む第２開口部を有する連結部を有し、それぞれの下部椎弓根螺子はそれぞれの下部接合具の前記第２開口部を通過して伸びて、それぞれの部材はそれぞれの下部接合具の前記第１開口部を通って伸びており、及び、
使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は、（ｉ）前記下部接合具の前記第１開口部に対する前記部材軸に沿った部材の動作、及び（ｉｉ）前記下軸に対する前記部材の回転動作のどちらか又は両方を与える後部腰椎の人工関節。
【請求項２】
請求項１の後部腰椎の人工関節であって、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は、（ｉ）前記それぞれの左右の下部接合具の前記第１開口部に対する前記それぞれの左右の部材軸に沿った前記それぞれの左右の部材の動作、及び（ｉｉ）前記それぞれの左右の下軸に対する前記それぞれの左右の部材の回転動作のどちらか又は両方を与える後部腰椎の人工関節。
【請求項３】
請求項２の後部腰椎の人工関節であって、左右の上部接合具をさらに含み、それぞれの上部接合具は第１開口部を有する連結部、及び前記上軸を取り囲む第２開口部を規定する内周壁を有する本体を有しており、前記連結部の前記第１開口部は前記上軸と離れており、前記部材のそれぞれの横方向突部は前記連結部の前記第１開口部内に部分的に取り付けられて、前記上部椎弓根螺子は前記上部接合具の前記第２開口部を通過して伸びる後部腰椎の人工関節。
【請求項４】
請求項２の後部腰椎の人工関節であって、左右のスリーブをさらに含み、それぞれのスリーブは外側凸状周囲面を有する球面部を有し、それぞれの下部椎弓根螺子の前記上部ネジ部及び前記下部接合具の前記連結部の前記第２開口部内に取り付けられ、それぞれの下部接合具の前記連結部は、前記スリーブの前記外側凸状周囲面を受ける内側凹状周壁を有しているため、それぞれの下部接合具は前記スリーブに対して回転可能に取り付け可能で、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は前記部材軸及び前記下軸と交差する下部回転軸に対する１つの部材の回転動作をさらに与えることが可能である後部腰椎の人工関節。
【請求項５】
請求項４の後部腰椎の人工関節であって、前記下部回転軸は第１下部回転軸であって、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は、前記部材軸と平行で前記第１下部回転軸及び前記下軸と交差する第２下部回転軸に対する１つの部材の回転動作をさらに与える後部腰椎の人工関節。
【請求項６】
請求項３の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの部材の前記横方向突部はボールを規定する遠位端を有し、それぞれの上部接合具の前記連結部の前記第１開口部を囲む壁はソケットを規定し、前記ボールは前記ソケット内に取り付けられる後部腰椎の人工関節。
【請求項７】
請求項５の後部腰椎の人工関節であって、左右の下部ナットをさらに含み、それぞれのスリーブは前記下部接合具の前記連結部の上方に伸びる上部を有し、それぞれの下部ナットはそれぞれの下部椎弓根螺子の前記上部ネジ部に締め付けられるため、前記スリーブに対する前記下部接合具の回転動作を可能としながらそれぞれのスリーブを所定の位置に接して保持可能である後部腰椎の人工関節。
【請求項８】
請求項１の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの部材の前記下端は前記下部接合具の前記本体の下壁に当接するストップを有しているため、使用において、前記ストップが前記下部接合具の前記本体の前記下壁に接するとき、前記部材軸に沿って上部椎骨に向かう動作が阻止可能である後部腰椎の人工関節。
【請求項９】
請求項６の後部腰椎の人工関節であって、前記それぞれの左右の上軸に沿った前記左右の上部接合具の回転動作を阻止するために、左右の上部ナットをさらに含み、前記ボールを前記ソケットの所定の位置に保持するためにそれぞれの上部接合具に圧力を加えるように、それぞれの上部ナットはそれぞれの上部椎弓根螺子の上部ネジ部に固定されるため、ことができる後部腰椎の人工関節。
【請求項１０】
請求項１の後部腰椎の人工関節であって、使用において、前記下軸に対するそれぞれの部材の回転動作は−１４°から１４°まで変化する後部腰椎の人工関節。
【請求項１１】
請求項１の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの部材の前記下端はストップを有しており、前記人工関節は前記下部椎弓根螺子に移動され得る衝撃を吸収するために、前記ストップと前記下部接合具の前記本体との間に取り付けられる下部吸収要素を有しており、使用において、前記ストップが前記下部吸収要素の下壁と接するとき、前記部材軸に沿って上部椎骨に向かう前記部材の動作は妨げられる後部腰椎の人工関節。
【請求項１２】
請求項１の後部腰椎の人工関節であって、前記下部椎弓根螺子に移動され得る衝撃を吸収するために、前記部材の前記上端と前記下部接合具の前記本体の上壁との間に取り付けられる上部吸収要素をさらに含む後部腰椎の人工関節。
【請求項１３】
請求項９の後部腰椎の人工関節であって、左右の端部を有する横連結部材をさらに含み、それぞれの端部はそれぞれの椎弓根螺子の前記上部ネジ部及び前記上部ナットと前記上部接合具との間に取り付けられて、使用において、前記横連結部材はそれぞれの上部ナットの回転動作を妨げる後部腰椎の人工関節。
【請求項１４】
上下の腰椎のための後部腰椎の人工関節であって、上部腰椎は左右の上部椎弓根を有しており、下部腰椎は左右の下部椎弓根を有しており、前記人工関節は、
（ａ）左側上軸に沿って伸びる左側上部椎弓根螺子、ここで前記左側上部椎弓根螺子は左側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有しており、
（ｂ）右側上軸に沿って伸びる右側上部椎弓根螺子、ここで前記右側上部椎弓根螺子は右側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有しており、
（ｃ）左側下軸に沿って伸びる左側下部椎弓根螺子、ここで前記左側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、前記下部ネジ部は左側下部椎弓根に固定されており、
（ｄ）右側下軸に沿って伸びる右側下部椎弓根螺子、ここで前記右側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、前記下部ネジ部は右側下部椎弓根に固定されており、
（ｅ）左右の下部接合具、ここでそれぞれは前記左右の下部椎弓根にそれぞれ連結されて、
（ｆ）前記左側上部椎弓根螺子と前記下部接合具を連結するための左側部材、ここで前記左側部材は左側部材軸に沿って伸び、下端及び前記左側上部椎弓根螺子と連結される上部横方向突部を有し、前記左側部材軸は前記左側下軸から離れており、
（ｇ）前記右側上部椎弓根螺子と前記下部接合具を連結するための右側部材、ここで前記右側部材は右側部材軸に沿って伸び、下端及び前記右側上部椎弓根螺子と連結される上部横方向突部を有し、前記右側部材軸は前記右側下軸から離れており、を含み、
それぞれの前記左右の下部接合具は、それぞれの部材軸を取り囲む第１開口部を規定する内周壁を有する本体、及びそれぞれの下軸を取り囲む第２開口部を有する連結部を有し、それぞれの下部椎弓根螺子はそれぞれの下部接合具の前記第２開口部を通過して伸びて、それぞれの部材はそれぞれの下部接合具の前記第１開口部を通って伸びており、及び、
前記人工関節は左右のスリーブを含み、それぞれの左右のスリーブは外側凸状周囲面を有する球面部を有し、それぞれの下部椎弓根の前記上部ネジ部及びそれぞれの下部接合具の前記連結部の前記第２開口部内に取り付けられて、それぞれの下部接合具の前記連結部は、前記スリーブの前記外側凸状周囲面を受ける内側凹状周壁を有しているため、それぞれの下部接合具は前記スリーブに対して回転可能に取り付け可能であり、及び、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は（ｉ）前記下部接合具の前記第１開口部に対する前記部材軸に沿った１つの部材の動作、及び（ｉｉ）前記下軸に対する前記部材の回転動作のどちらか又は両方を与え、さらに、（ｉｉｉ）前記部材軸及び前記下軸と交差する第１下回転軸、及び（ｉｖ）前記部材軸に平行で前記下軸及び前記第１下部回転軸と交差する第２下部回転軸のどちらか又は両方に対する前記部材の回転動作をさらに与えることができる後部腰椎の人工関節。
【請求項１５】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は（ｉ）前記それぞれの左右の下部接合具の前記第１開口部に対する前記それぞれの左右の部材軸に沿った前記それぞれの左右の部材の動作、及び（ｉｉ）前記それぞれの左右の下軸に対する前記それぞれの左右の部材の回転動作のどちらか又は両方を与え、及び、（ｉｉｉ）前記それぞれの左右の部材軸及び前記それぞれの左右の下軸と交差するそれぞれの左右の第１下部回転軸、及び（ｉｖ）前記それぞれの左右の部材軸に平行で前記それぞれの左右の下軸及び前記それぞれの左右の第１下部回転軸と交差するそれぞれの左右の第２下部回転軸のどちらか又は両方に対する前記それぞれの左右の部材の回転動作をさらに与える後部腰椎の人工関節。
【請求項１６】
請求項１５の後部腰椎の人工関節であって、左右の上部接合具をさらに含み、それぞれの上部接合具は第１開口部を有する連結部、及び前記上軸を取り囲む第２開口部を規定する内周壁を有する本体を有しており、前記連結部の前記第１開口部は前記上軸と離れており、前記部材のそれぞれの横方向突部は前記連結部の前記第１開口部内に部分的に取り付けられて、前記上部椎弓根螺子は前記上部接合具の前記第２開口部を通過して伸びる後部腰椎の人工関節。
【請求項１７】
請求項１６の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの部材の前記横方向突部はボールを規定する遠位端を有し、それぞれの上部接合具の前記連結部の前記第１開口部を囲む壁はソケットを規定し、前記ボールは前記ソケット内に取り付けられる後部腰椎の人工関節。
【請求項１８】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、左右の下部ナットをさらに含み、それぞれのスリーブは前記下部接合具の前記連結部の上方に伸びる上部を有し、それぞれの下部ナットはそれぞれの下部椎弓根螺子の前記上部ネジ部に締め付けられるため、前記スリーブに対する前記下部接合具の回転動作を可能としながらそれぞれのスリーブを所定の位置に接して保持可能である後部腰椎の人工関節。
【請求項１９】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの部材の前記下端は前記下部接合具の前記本体の下壁に当接するストップを有しているため、使用において、前記ストップが前記下部接合具の前記本体の前記下壁に接するとき、前記部材軸に沿って上部椎骨に向かう動作が阻止可能である後部腰椎の人工関節。
【請求項２０】
請求項１７の後部腰椎の人工関節であって、前記それぞれの左右の上軸に沿った前記左右の上部接合具の回転動作を阻止するために、左右の上部ナットをさらに含み、前記ボールを前記ソケットの所定の位置に保持するためにそれぞれの上部接合具に圧力を加えるように、それぞれの上部ナットはそれぞれの上部椎弓根螺子の上部ネジ部に固定される後部腰椎の人工関節。
【請求項２１】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、使用において、前記下軸に対するそれぞれの部材の回転動作は−１４°から１４°まで変化する後部腰椎の人工関節。
【請求項２２】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの部材の前記下端はストップを有しており、前記人工関節は前記下部椎弓根螺子に移動され得る衝撃を吸収するために、前記ストップと前記下部接合具の前記本体との間に取り付けられる下部吸収要素を有しており、使用において、前記ストップが前記下部吸収要素の下壁と接するとき、前記部材軸に沿って上部椎骨に向かう前記部材の動作は妨げられる後部腰椎の人工関節。
【請求項２３】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、前記下部椎弓根螺子に移動され得る衝撃を吸収するために、前記部材の前記上端と前記下部接合具の前記本体の上壁との間に取り付けられる上部吸収要素をさらに含む後部腰椎の人工関節。
【請求項２４】
請求項２０の後部腰椎の人工関節であって、左右の端部を有する横連結部材をさらに含み、それぞれの端部はそれぞれの上部椎弓根螺子の前記上部ネジ部及び前記上部ナットと前記上部接合具との間に取り付けられて、使用において、前記横連結部材はそれぞれの上部ナットの回転動作を妨げる後部腰椎の人工関節。
【請求項２５】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、使用において、前記第１下部回転軸に対するそれぞれの部材の回転動作は−１２°から１２°まで変化する後部腰椎の人工関節。
【請求項２６】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、使用において、前記第２下部回転軸に対するそれぞれの部材の回転動作は−１２°から１２°まで変化する後部腰椎の人工関節。
【請求項２７】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの上部椎弓根螺子は前記部材の前記上部横方向突部を受け取るための内周壁を有する連結部を備える後部腰椎の人工関節。
【請求項２８】
請求項２７の後部腰椎の人工関節であって、それぞれの上部椎弓根螺子の前記連結部の前記内周壁はネジ部を有し、前記人工関節は上部ナットをさらに含み、それぞれの上部ナットは前記ネジ部にネジ留めされるため、それぞれの上部横方向突部は前記上部連結部の所定の位置に保持可能である後部腰椎の人工関節。
【請求項２９】
請求項１４の後部腰椎の人工関節であって、２つの中間要素をさらに含み、それぞれの中間要素は１つの部材に取り付けられて、前記人工関節は前記部材間に所定の距離を維持するための前記中間要素を連結する横連結部材をさらに含むため、使用において、それぞれの上部椎弓根螺子への回転力の移動を阻止可能である後部腰椎の人工関節。
【請求項３０】
上下の腰椎のための後部腰椎の人工関節であって、上部腰椎は左右の上部椎弓根を有しており、下部腰椎は左右の下部椎弓根を有しており、前記人工関節は、
（ａ）左側上軸に沿って伸びる左側上部椎弓根螺子、ここで前記左側上部椎弓根螺子は左側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有しており、
（ｂ）右側上軸に沿って伸びる右側上部椎弓根螺子、ここで前記右側上部椎弓根螺子は右側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有しており、
（ｃ）左側下軸に沿って伸びる左側下部椎弓根螺子、ここで前記左側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、前記下部ネジ部は左側下部椎弓根に固定されており、
（ｄ）右側下軸に沿って伸びる右側下部椎弓根螺子、ここで前記右側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、前記下部ネジ部は右側下部椎弓根に固定されており、
（ｅ）左右の下部接合具、ここでそれぞれは前記左右の下部椎弓根にそれぞれ連結されて、
（ｆ）前記左側上部椎弓根螺子と前記下部接合具を連結するための左側部材、ここで前記左側部材は左側部材軸に沿って伸び、下端及び前記左側上部椎弓根螺子と連結される上部横方向突部を有し、前記左側部材軸は前記左側下軸から離れており、
（ｇ）前記右側上部椎弓根螺子と前記下部接合具を連結するための右側部材、ここで前記右側部材は右側部材軸に沿って伸び、下端及び前記右側上部椎弓根螺子と連結される上部横方向突部を有し、前記右側部材軸は前記右側下軸から離れており、を含み、
それぞれの前記左右の下部接合具は、それぞれの部材軸を取り囲む第１開口部を規定する内周壁を有する本体、及びそれぞれの下軸を取り囲む第２開口部を有する連結部を有し、それぞれの下部椎弓根螺子はそれぞれの下部接合具の前記第２開口部を通過して伸びて、それぞれの部材はそれぞれの下部接合具の前記第１開口部を通って伸びており、及び、
前記人工関節は左右のスリーブを含み、それぞれの左右のスリーブは外側凸状周囲面を有する球面部を有し、それぞれの下部椎弓根の前記上部ネジ部及びそれぞれの下部接合具の前記連結部の前記第２開口部内に取り付けられて、それぞれの下部接合具の前記連結部は、前記スリーブの前記外側凸状周囲面を受ける内側凹状周壁を有しているため、それぞれの下部接合具は前記スリーブに対して回転可能に取り付け可能であり、及び、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は（ｉ）前記下部接合具の前記第１開口部に対する前記部材軸に沿った１つの部材の動作、及び（ｉｉ）前記下軸に対する前記部材の回転動作のどちらか又は両方を与え、さらに、（ｉｉｉ）前記部材軸及び前記下軸と交差する第１下回転軸、及び（ｉｖ）前記部材軸に平行で前記下軸及び前記第１下部回転軸と交差する第２下部回転軸のどちらか又は両方に対する前記部材の回転動作をさらに与えることができ、
前記人工関節は左右の下部ナットをさらに含み、それぞれのスリーブは前記下部接合具の前記連結部の上方に伸びる上部を有し、それぞれの下部ナットはそれぞれの下部椎弓根螺子の前記上部ネジ部に締め付けられるため、前記スリーブに対する前記下部接合具の回転動作を可能としながらそれぞれのスリーブを所定の位置に接して保持可能である後部腰椎の人工関節。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は２００８年３月３日に出願された米国仮特許出願第６１／０３３，０４０号、及び２００８年２月２６日に出願された仏国特許出願第０８／０１０２０号の利益を主張し、その内容全体は参照により援用される。
【０００２】
本発明は上下の腰椎の屈曲及び伸長の動作、側方湾曲、及び側方湾曲に伴う回転を可能とする後部腰椎の人工関節に関連する。
【背景技術】
【０００３】
脊椎関節の悪化は、軟骨の厚さの減少としてそれ自体を明示する小関節の関節症（変形性関節症）を導き得る。それは軟骨の完全な消失を導き得るため、悪化した関節面（joint  facets）における摩擦を発生させる。骨及び軟骨の突出である骨棘は、非常に一般的で、残りの軟骨による修復応答として悪化した関節の部位に発現する。そのような突出は関節動作の制限に対して大きく関与しており、痛みの原因ともなる。これらの現象は人口のかなりの部分に影響する腰痛症及び脊髄根痛に関与すると確認されてきた。
【０００４】
従って、損傷、負傷、病気の、又は、そうでなければ悪化した関節面を減少及び／又は除去すること、及び／又は脊椎関節の移動性を残しながら、隣接する関節面及び下部椎骨への椎間膣によって通常吸収される力の移動を最小限にすることの必要性がある。
【０００５】
ＰＣＴ出願国際公開第０６／０７３５９３号は、患者の脊柱の面関節（facet  joints）などの、損傷、負傷、病気の、又は、そうでなければ不健康な後部要素を取り替えるための装置に関する。この装置は２つの安定化移植片を含み、それぞれの移植片は、それぞれの上下の椎弓根を介して上下の椎骨を連結させる２つの縦方向部材を有する。２つの縦方向部材は連結手段を介して互いに連結されている。上下の椎骨間の動作は２つの縦方向部材の間で使用される連結手段によって可能となる。しかしながら、この装置はそれぞれの椎弓根固定装置に対して、それぞれの部材の移動性を許容しないため、移動性をいくらか制限する。
【０００６】
米国特許第７，０２９，４７５号は動的脊髄固定装置に関し、それは支持組立部品及び支持組立部品と関連する抵抗組立部品を含む。ボールジョイントはこの装置と上下の椎骨に固定された椎弓根螺子とを連結する。動的脊髄固定装置及び椎弓根螺子との接合は束縛されておらず、回転が拘束されない。しかしながら、そのような装置の目標は、動作を促進させながら悪化した身体構造と取り替えることではなく、むしろ、異常な脊椎の動作を安定化させて制御することである。実際に、使用において、上下の椎骨が柔軟に動かされる場合、この装置は脊椎の動作に対する抵抗を形成するように構成されている。そのような機構を通して、脊椎が最初の位置から柔軟に動くにしたがって装置は抵抗を増やすことで動作を安定化させている。
【０００７】
周知の装置には、例えば、これらに限定されないが、障害物、運動性、移動性、摩擦、位置決め及び／又は固定装置の質などに関連する特定の不利益が存在する。例えば、１つの椎骨から他の椎骨への、及び／又は一患者と他の患者との間の形式の変化によって、位置決め及び強度に関して均一の質の固定装置を保証することが難しい。これらの難点は動作の悪い運動性だけでなく、機能ユニット（２つの隣接椎骨）の劣化も導き得る。
【０００８】
したがって、関節面間の摩擦を除去しながら、椎間の移動性を保つ人工関節の必要性があり、その人工関節は椎骨の構造の変化及びその外科的技術による変化に適応する固定装置を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第０６／０７３５９３号
【特許文献２】米国特許第７，０２９，４７５号
【発明の概要】
【００１０】
広義の側面において、関節面の動作を再生させる人工装具要素、及び椎骨の構造における変化に適応する椎骨固定装置を含む後部腰椎の人工関節を提供する。１つの実施形態では、そのような人工関節は外科医による容易で直感的な設置を提供する。
【００１１】
本発明は上下の腰椎のための後部腰椎の人工関節を提供する。上部腰椎は左右の上部椎弓根を有し、下部腰椎は左右の下部椎弓根を有している。人工関節は、（ａ）左側上軸に沿って伸びる左側上部椎弓根螺子を含み、左側上部椎弓根螺子は左側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有している。また、（ｂ）右側上軸に沿って伸びる右側上部椎弓根螺子を含み、右側上部椎弓根螺子は右側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有している。また、（ｃ）左側下軸に沿って伸びる左側下部椎弓根螺子を含み、左側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、下部ネジ部は左側下部椎弓根に固定されている。また、（ｄ）右側下軸に沿って伸びる右側下部椎弓根螺子を含み、右側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、下部ネジ部は右側下部椎弓根に固定されている。また、（ｅ）左右の下部接合具を含み、それぞれは左右の下部椎弓根螺子にそれぞれ結合されている。また、（ｆ）左側の上部椎弓根螺子と下部接合具を連結するための左側部材を含み、左側部材は左側部材軸に沿って伸びて、下端及び左側上部椎弓根螺子と結合する上部横方向突部を有し、左側部材軸は左側下軸から離れている。また、（ｇ）右側の上部椎弓根螺子と下部接合具を連結するための右側部材を含み、右側部材は右側部材軸に沿って伸びて、下端及び右側上部椎弓根螺子と結合する上部横方向突部を有し、右側部材軸は右側下軸から離れている。それぞれの下部椎弓根螺子はそれぞれの下部接合具の第２開口部を通過して伸びて、それぞれの部材はそれぞれの下部接合具の第１開口部を通って伸びている。使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は（ｉ）下部接合具の第１開口部に対する部材軸に沿った部材の動作、及び（ｉｉ）下軸に対する部材の回転動作のどちらか又は両方を与える。
【００１２】
また、本発明は上下の腰椎のための後部腰椎の人工関節を提供する。上部腰椎は左右の上部椎弓根を有し、下部腰椎は左右の下部椎弓根を有している。人工関節は、（ａ）左側上軸に沿って伸びる左側上部椎弓根螺子を含み、左側上部椎弓根螺子は左側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有している。また、（ｂ）右側上軸に沿って伸びる右側上部椎弓根螺子を含み、右側上部椎弓根螺子は右側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有している。また、（ｃ）左側下軸に沿って伸びる左側下部椎弓根螺子を含み、左側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、下部ネジ部は左側下部椎弓根に固定されている。また、（ｄ）右側下軸に沿って伸びる右側下部椎弓根螺子を含み、右側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、下部ネジ部は右側下部椎弓根に固定されている。また、（ｅ）左右の下部接合具を含み、それぞれは左右の下部椎弓根螺子にそれぞれ結合されている。また、（ｆ）左側の上部椎弓根螺子と下部接合具を連結するための左側部材を含み、左側部材は左側部材軸に沿って伸びて、下端及び左側上部椎弓根螺子と結合する上部横方向突部を有し、左側部材軸は左側下軸から離れている。また、（ｇ）右側の上部椎弓根螺子と下部接合具を連結するための右側部材を含み、右側部材は右側部材軸に沿って伸びて、下端及び右側上部椎弓根螺子と結合する上部横方向突部を有し、右側部材軸は右側下軸から離れている。それぞれの左右の下部接合具はそれぞれの部材軸を取り囲む第１開口部を規定する内周壁を有する本体と、それぞれの下部軸を取り囲む第２開口部を有する連結部を有する。人工関節は左右のスリーブを含み、それぞれの左右のスリーブは外側凸状周囲面を有する球面部を有し、それぞれの下部椎弓根螺子の上部ネジ部及びそれぞれの下部接合具の連結部の第２開口部内に取り付けられる。それぞれの下部接合具の連結部はスリーブの外側凸状周囲面を受ける内側凹状周壁を有している。そのため、それぞれの下部接合具がスリーブに対して回転可能に取り付け可能で、及び、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲が（ｉ）下部接合具の第１開口部に対する部材軸に沿った部材の動作、及び（ｉｉ）下軸に対する部材の回転動作のどちらか又は両方を与え、さらに、（ｉｉｉ）部材軸及び下軸と交差する第１下部回転軸、及び（ｉｖ）部材軸に平行で下軸及び第１下部回転軸と交差する第２下部回転軸のどちらか及び両方に対する部材の回転動作を与えることができる。
【００１３】
さらに、本発明は上下の腰椎のための後部腰椎の人工関節を提供する。上部腰椎は左右の上部椎弓根を有し、下部腰椎は左右の下部椎弓根を有している。人工関節は、（ａ）左側上軸に沿って伸びる左側上部椎弓根螺子を含み、左側上部椎弓根螺子は左側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有している。また、（ｂ）右側上軸に沿って伸びる右側上部椎弓根螺子を含み、右側上部椎弓根螺子は右側上部椎弓根に固定される下部ネジ部を有している。また、（ｃ）左側下軸に沿って伸びる左側下部椎弓根螺子を含み、左側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、下部ネジ部は左側下部椎弓根に固定されている。また、（ｄ）右側下軸に沿って伸びる右側下部椎弓根螺子を含み、右側下部椎弓根螺子は上下のネジ部を有し、下部ネジ部は右側下部椎弓根に固定されている。また、（ｅ）左右の下部接合具を含み、それぞれは左右の下部椎弓根螺子にそれぞれ結合されている。また、（ｆ）左側の上部椎弓根螺子と下部接合具を連結するための左側部材を含み、左側部材は左側部材軸に沿って伸びて、下端及び左側上部椎弓根螺子と結合する上部横方向突部を有し、左側部材軸は左側下軸から離れている。また、（ｇ）右側の上部椎弓根螺子と下部接合具を連結するための右側部材を含み、右側部材は右側部材軸に沿って伸びて、下端及び右側上部椎弓根螺子と結合する上部横方向突部を有し、右側部材軸は右側下軸から離れている。それぞれの左右の下部接合具はそれぞれの部材軸を取り囲む第１開口部を規定する内周壁を有する本体と、それぞれの下部軸を取り囲む第２開口部を有する連結部を有する。人工関節は左右のスリーブを含み、それぞれの左右のスリーブは外側凸状周囲面を有する球面部を有し、それぞれの下部椎弓根螺子の上部ネジ部及びそれぞれの下部接合具の連結部の第２開口部内に取り付けられる。それぞれの下部接合具の連結部はスリーブの外側凸状周囲面を受ける内側凹状周壁を有している。そのため、それぞれの下部接合具がスリーブに対して回転可能に取り付け可能で、及び、使用において、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲が（ｉ）下部接合具の第１開口部に対する部材軸に沿った部材の動作、及び（ｉｉ）下軸に対する部材の回転動作のどちらか又は両方を与え、さらに、（ｉｉｉ）部材軸及び下軸と交差する第１下部回転軸、及び（ｉｖ）部材軸に平行で下軸及び第１下部回転軸と交差する第２下部回転軸のどちらか及び両方に対する部材の回転動作を与えることができる。さらに、人工関節は左右の下部ナットを含み、それぞれのスリーブは下部接合具の連結部から上方に伸びる上部を有している。それぞれの下部ナットは、スリーブに対する下部接合具の回転動作を可能としながらそれぞれのスリーブを所定の位置に接して保持するように、それぞれの下部椎弓根螺子の上部ネジ部に締め付けられる。
【００１４】
本発明のこれら及びその他の側面及び特徴は、添付の図面と共に以下の発明の詳細な実施形態の説明を参照することによって当業者に理解されるであろう。
【００１５】
本発明の実施形態における詳細な説明は添付の図面を参照することによって、単に一例として以下に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における後部腰椎の人工関節の斜視図である。
【図２】図１に示される人工関節の、器具を備えた脊髄分節の左側の上下腰椎（ＶL、ＶU）に固定される２つの椎弓根螺子、右側の上下腰椎（ＶL、ＶU）に固定される２つの椎弓根螺子、及び右側部材によって連結される右側の上下の接合具を示す斜視図である。
【図３】図１に示される左側の上下の接合具及び左側部材の拡大分解斜視図である。
【図４】１つの下部接合具及びスリーブの拡大斜視図である。
【図５】１つの上部連結部及び部材の構成要素の拡大斜視図である。
【図６】１つの椎弓根螺子、下部接合具、スリーブ及びナットの拡大分解斜視図である。
【図７】１つの椎弓根螺子、下部接合具、スリーブ及びナットの拡大分解斜視図であって、スリーブは他の実施形態に従って構成されている。
【図８】図７に示される椎弓根螺子、下部接合具、スリーブ及びナットの拡大分解斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態における後部腰椎の人工関節の斜視図である。
【図１０】図９に示される人工関節の、器具を備えた脊髄分節の左側の上下腰椎（ＶL、ＶU）に固定される２つの椎弓根螺子、右側の上下腰椎（ＶL、ＶU）に固定される２つの椎弓根螺子、及び右側部材によって連結される右側の上下の接合具を示す斜視図である。
【図１１】図９に示される右側の上下の接合具及び右側部材の拡大分解斜視図である。
【００１７】
図面において、発明の実施形態は一例として示されている。説明及び図面は図解する目的のためのみであって理解を助けると明白に理解される。それらは発明の制限を定義すると意図されない。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
説明を助けるために、１つの図面において構成要素を指定する任意の参照番号は、その他の図面において使用されている場合、同じ構成要素を指し得る。実施形態を表す場合、明瞭性のために特定の専門用語が使用されているが、発明はそのように選択的に特定の用語に制限されることを意図しておらず、且つ、それぞれの特定の用語は全ての同等なものを含むと理解される。
【００１９】
指示されない限り、図面は明細書と共に読まれるように意図されており、本発明の全体に記載された説明の一部と見なされる。以下の説明において使用されるように、用語「水平（horizontal）」、「垂直（vertical）」、「左（left）」、「右（right）」、「上（up）」、「下（down）」及び同類のもの、また、それらから派生する形容詞及び副詞（例えば、「水平に（horizontally）」、「右側に（rightwardly）」、「上方に（upwardly）」、「放射状に（radially）」等）も同様に、特定の図面が読者に対面して示された構造の方向を単に指す。同様に、用語「内側に（inwardly）」、「外側に（outwardly）」及び「放射状に（radially）」は、必要に応じて、その延長軸、または回転軸に対する面の方向を一般的に指す。
【００２０】
図１では、器具を備えた脊柱の脊髄分節が示されており、上下の腰椎ＶU、ＶLは、本発明の実施形態に従って構成された後部腰椎の人工関節１０によって腰部脊柱の両側で互いに連結されている。
【００２１】
図１〜６を参照すると、人工関節１０は、それぞれの左右の下部椎弓根螺子１６、１６’と連結される左右の下部接合具１２、１２’、及びそれぞれ左右の上部椎弓根螺子１８、１８’と連結される左右の上部接合具１４、１４’を有している。螺子１６、１６’は下部腰椎ＶLの左右の椎弓根ＶPに固定されて、螺子１８、１８’は上部椎骨ＶUの左右の椎弓根ＶPに固定されている。
【００２２】
図２〜６を参照すると、それぞれの下部１６（又は１６’）及び上部（１８、１８’）の椎弓根螺子は、上側ネジ部５８、ショルダー５７、及び椎弓根ＶPに固定されるように構成された下側ネジ部５６を有している。１つの実施形態では、椎弓根螺子１６、１６’及び／又は１８、１８’は側部穴からカニューレが挿入（cannulated）され得る。そのような穴は、例えば、器具を備えた脊髄分節のそれぞれの上下の腰椎ＶL、ＶU内での固定を向上させるために生物学的なセメントの注入が可能である。
【００２３】
それぞれの椎弓根螺子の下側ネジ部５６は、周知の技術に基づいて器具を備えた脊髄分節のそれぞれの上下の腰椎ＶL、ＶUの椎弓根ＶPの骨体内で椎弓根螺子を固定することを目的とすることが当業者に理解されるであろう。
【００２４】
図１に最も良く示されるように、左右の下部椎弓根螺子１６、１６’は、左右の下軸２２、２２’をそれぞれ規定する。同様に、左右の上部椎弓根螺子１８、１８’は、左右の上軸２４、２４’をそれぞれ規定する。人工関節１０は、腰椎ＶL、ＶUの左側において左側の上下の接合具１２、１４を連結させるための左部材２０、及び腰椎ＶL、ＶUの右側において右側の上下の接合具１２’、１４’を連結させるための右部材２０’を備えている。左右の部材２０、２０’はそれぞれの左右の部材軸２６、２６’に沿って伸びている。
【００２５】
図３及び４に最も良く示されるように、それぞれの左右の下部接合具１２、１２’は、部材軸２６（又は２６’）を取り囲む第１開口部３０を規定する内周壁を有する本体２８、及び下軸２２（又は２２’）を取り囲む第２開口部３４を有する連結部３２を備えている。図３に示されるように、下軸２２（又は２２’）は「垂直」軸である一方、部材軸２６（又は２６’）は「水平」軸であり、下軸２２（又は２２’）は部材軸２６（又は２６’）から離れている。部材２０（又は２０’）は下部接合具１２（又は１２’）の第１開口部３０を通過して伸びており、下部椎弓根螺子１６（又は１６’）は第２開口部３４を通過して伸びている。
【００２６】
図３を参照すると、それぞれの左右の部材２０、２０’は、ネジ式内壁２７を有する上部横方向突部４２及び部材軸に沿って伸びるロッド２９を有しており、ロッド２９は一方の先端にストップ２１、及び反対側の先端にネジ部２３を有している。これらの構成部材を通して、ネジ部２３及びネジ式内壁２７はロッド２９と突部４２の組立を可能とする。部材２０（又は２０’）はロッド２９及び上部横方向突部４２から形成されていることが理解される。この点において、上部横方向突部４２はロッド２９と一体的に形成可能であり、或いはロッド２９に取り外し可能に取り付けられる。図５に最も良く示されるように、部材の上部横方向突部４２はボール５２を規定する遠位端４４を有している。
【００２７】
図４に最も良く示されるように、下部接合具１２（又は１２’）の本体２８は下壁３１及び上壁３３を有している。１つの実施形態では、使用において、上側椎骨ＶUに向かう部材軸２６に沿った部材２０（又は２０’）の動作Ｔ（又はＴ’）が、ストップ２１が下壁３１に接すると阻止されるように、部材２０（又は２０’）のストップ２１は下部接合具１２（又は１２’）の本体２８の下壁３１に当接する。他の実施形態では、図１〜３に示されるように、人工関節１０は下部吸収要素６４及び／又は上部吸収要素６６をさらに備え得る。任意的な要素６４が存在すると、使用において、上側椎骨ＶUに向かう部材軸２６に沿った部材２０（又は２０’）の動作Ｔ（又はＴ’）は、ストップ２１が下部吸収要素６４の下壁６５に接したときに止まる。構成要素６４及び／又は６６は下部椎弓根螺子１６（又は１６’）に移動される衝撃を低減され得るよう適切な材料から形成される。１つのそのような適した材料は、例えばポリウレタンであり得るが、これに制限されない。
【００２８】
図２，３及び５に最も良く示されるように、それぞれの左右の上側接合具１４、１４’は部材２０（又は２０’）の上部横方向突部４２の遠位端４４を受け取るための第１開口部３８を有する連結部３６、及び上部椎弓根螺子１８（又は１８’）を受け取るために上軸２４（又は２４’）を取り囲み、第２開口部４１を規定する内周壁４０を有する本体を備えており、第１開口部３８は第２開口部４０から離れている。連結部３６はソケット５４を規定して第１開口部３８を取り囲む内周壁を有しており、上部横方向突部４２のボール５２を取り付け可能である。
【００２９】
図３、４及び６に最も良く示されるように、下部接合具１２（又は１２’）の連結部３２は内側凹状周囲面５０を有している。人工関節１０は連結部３２の第２開口部３４内に少なくとも部分的に受け取られるスリーブ４６を有している。スリーブ４６は外側凸状面を有し、それは内側凹状周囲面５０と相補的である。一方で、下部接合具１２（又は１２’）がスリーブ４６に対して回転可能なように、それらの面の間に最小限の隙間を有している。図４に示されるように、スリーブ４６は外側凸状面を有するリングの形状であり得る。
【００３０】
１つの実施形態では、スリーブ４６は、下部接合具１２（又は１２’）を下部椎弓根螺子１６（又は１６’）に組み込む前に、下部接合具１２（又は１２’）の連結部３２の第２開口部３４内にスリーブ４６を挿入可能とするために、スプリット４７を備えている。
【００３１】
図１、２及び６に示されるように、締め付けナット６０（又は６０’）は下部接合具１２（又は１２’）を下部椎弓根螺子１６（又は１６’）に取り付けるために使用される。当技術分野で周知な一般的な技術に従って、スリーブ４６のあらゆる回転動作を阻止してスリーブ４６を下部椎弓根螺子の所定の位置に保持するように、締め付けナット６０はそれぞれの下部椎弓根螺子のネジ部５８に固定されてスリーブ４６の最上部に置かれる。
【００３２】
図６に最も良く示されるように、スリーブ４６は上部４６Ａ及び下部４６Ｂを有しており、それぞれの上部及び下部４６Ａ、４６Ｂは下部接合具１２（又は１２’）の連結部３２の上方及び下方からわずかに伸びている。従って、スリーブ４６の高さは、下部４６Ｂが下部椎弓根螺子１６（又は１６’）のショルダー５７の上面に接し、下部ナット６０（又は６０’）が上部４６Ａに対して接するように、連結部３２の１つよりもわずかに高い。一旦スリーブ４６が下部接合具１２（又は１２’）の第２開口部３４内に組み込まれると、下部４６Ｂはショルダー５７に接し、上部４６Ａは連結部３２の上方にあるため、それぞれの下部ナット６０（又は６０’）がそれぞれのスリーブ４６に接することを可能とする。一旦締め付けられると、それぞれのスリーブ４６はそれぞれの下部椎弓根螺子１６（又は１６’）の所定の位置に保持される。ナット６０（又は６０’）は下部接合具１２（又は１２’）の連結部３２に接触しないため、スリーブ４６に対する下部接合具１２（又は１２’）の回転動作が可能となる。
【００３３】
スリーブ４６は下部椎弓根螺子１６（又は１６’）の所定の位置に取り付けられて保持されているため、及び下部接合具１２（又は１２’）は下部接合具１２（又は１２’）（スリーブ４６）に回転可能に取り付けられているため、使用の間、上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲は、下軸２２（又は２２’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作ＰL（又はＰL’）及び／又は部材軸２６（又は２６’）に対する部材２０（又は２０’）の平行移動動作Ｔ（又はＴ’）を与える。下軸２２（又は２２’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作の範囲は−１４°から１４°まで変化し得る。
【００３４】
人工関節１０が外面を備える球面部を有するスリーブ、又はボールリングを有し得る一方で、これらのスリーブ又はリングに代えて、それぞれの下部椎弓根螺子は一体化された球面部を有していてもよく、及び連結部３２は、下軸２２（又は２２’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作ＰL（又はＰL’）、及び部材軸２６（又は２６’）に沿った部材２０（又は２０’）の平行移動動作Ｔ（又はＴ’）のどちらか又は両方を可能とするため、下部椎弓根螺子のこの球面部に取り付け可能なようにスプリット又は他の手段を有することが可能であることが理解される。
【００３５】
図３を参照すると、スリーブ４６は下部椎弓根螺子１６（又は１６’）の所定の位置に取り付けられて保持されているため、及び下部接合具１２（又は１２’）はスリーブ４６に回転可能に取り付けられているため、部材軸２６（又は２６’）及び下軸２２（又は２２’）と交差する第１下部回転軸４８（又は４８’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作ＰL1（又はＰL1’）もまた可能である。
【００３６】
部材２０（又は２０’）が第１下部回転軸４８（又は４８’）に対する回転動作ＰL1（又はＰL1’）を課すと、スリーブ４６に対する下部接合具１２も同様に動作することが理解される。実際には、下部回転軸４８（又は４８’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作ＰL1（又はＰL1’）は、本体２８の同様の動作ＰL1（又はＰL1’）を与え、それは、連結部３２にも同様の動作を与えるため、下部椎弓根螺子１６（又は１６’）の所定の位置に留まるスリーブ４６に対して下部接合具１２（又は１２’）全体に同様の動作を与える。
【００３７】
図３を続いて参照すると、第２下部回転軸５３（又は５３’）もあり、それは第１下部回転軸４８（又は４８’）及び下軸２２（又は２２’）と交差する部材軸２６（又は２６’）に平行である。下部接合具１２（又は１２’）はスリーブ４６に回転可能に取り付けられるため、第２下部回転軸５３（又は５３’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作ＰL2（又はＰL2’）もまた可能である。また、部材２０（又は２０’）が第２下部回転軸５３（又は５３’）に対する回転動作ＰL2（又はＰL2’）を課すと、下部椎弓根螺子１６（又は１６’）の所定の位置に留まるスリーブ４６に対して下部接合具１２（又は１２’）も同様に動作することが理解される。
【００３８】
図３に示されるように、第１下部回転軸４８（又は４８’）は下軸２２（又は２２’）と９０°の角度で交差する「水平」軸である。同様に、第２下部回転軸５３（又は５３’）は下軸２２（又は２２’）と９０°の角度で交差する「水平」軸である。
【００３９】
上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲において、それぞれの下部接合具１２（又は１２’）は、それぞれの部材が第１下部回転軸（回転動作ＰL1）及び第２回転軸（回転動作ＰL2）に対して回転可能なように、スリーブ４６に対して回転動作が可能である。第１下部回転軸４８（又は４８’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作の範囲は−１４°から１４°まで変化し得、第２下部回転軸５３（又は５３’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作の範囲は−１４°から１４°まで変化し得る。
【００４０】
また、部材２０（又は２０’）の回転動作ＰL（又はＰL’）、ＰL1（又はＰL1’）及び／又はＰL2（又はＰL2’）は、スリーブ４６に対する下部接合具１２（又は１２’）の対応する回転動作を与えることが理解される。
【００４１】
人工関節１０は器具を備えた脊髄分節の上下の腰椎の側方湾曲に伴う屈曲及び伸長の動作、側方湾曲、及び回転を可能とする。
【００４２】
図１及び２に示されるように、１つの実施形態では、それぞれの上部椎弓根螺子のネジ部にネジ留めされる上部ナット６１（又は６１’）は、上部接合具１４（又は１４’）を上部椎弓根螺子１８（又は１８’）に取り付けるために使用される。さらに、図５に示すように、上部接合具１４（又は１４’）の本体はスプリット４１を有し、上部ナット６１（又は６１’）を締め付ける間の上部接合具１４（又は１４’）の変形を可能とする。当技術分野で周知の技術を用いて、それぞれの上部ナット６１（又は６１’）は、上部ナット６１（又は６１’）がそれぞれの上部接合具１４（又は１４’）に圧力をかけるように、かつ上部接合具に対するボール５２のあらゆる動作を阻止するためにボール５２がソケット５５の所定の位置に保持されるように締め付けられる。
【００４３】
図１に示されるように、人工関節１０は左右の端部６４及び６４’を有する横連結６２をさらに備えることが可能で、それぞれの端部は連結６２をそれぞれの上部椎弓根螺子１８、１８’に取り付けるために開口部を有している。それぞれの端部６４及び６４’はそれぞれの上部ナットとそれぞれの上部接合具の間に取り付けられるため、使用において、連結部材６２はそれぞれの上部ナットの回転動作を阻止する。
【００４４】
人工関節１０は、部材２０（又は２０’）の上部横方向突部４２（又は４２’）が上部接合具１４（又は１４’）と事前に組み付けられ、下部接合具１２（又は１２’）が部材２０（又は２０’）と事前に組み付けられるように、事前に組み付けられてもよい。それらのあらゆる事前の組み付けは、例えば外科医等の当業者によって器具を備える脊髄分節に対する人工関節１０の組み付けを容易にするために行うことができる。
【００４５】
実際に、それぞれのねじに対するそれぞれの下部接合具１２（又は１２’）及びそれぞれの上部接合具１４（又は１４’）の組み付けに続いて、外科医は器具を備える脊髄分節の椎骨（ＶL、ＶU）のそれぞれの椎弓根（ＶP）へ椎弓根螺子１６、１６’、及び１８、１８’の固定を実行する。その後、外科医は部材２０（又は２０’）を使用して、下部接合具１２（又は１２’）と上部接合具１４（又は１４’）をそれらの間で組み付け得る。これを行うために、外科医は部材２０（又は２０’）の距離及び／又は角度調節を行うことができ、それは、下軸２２（又は２２’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作、上軸２４（又は２４’）に対する上部接合具１４（又は１４’）の回転動作、第１下部回転軸４８（又は４８’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作、第２下部回転軸５３（又は５３’）に対する部材２０（又は２０’）の回転動作、及び／又はソケット５４内のボール５２を介する部材２０（又は２０’）の回転動作を必要とし得る。当業者は部材２０（又は２０’）の長さは変化し得るので、それぞれの個々の患者及び／又はそれぞれの椎骨に対する調節が可能となることを理解されるであろう。
【００４６】
一旦そのような調節が行われると、あるいは、そのような調節が行われている間、当業者は下部接合具１２（又は１２’）及び上部接合具１４（又は１４’）は、締め付け手段によってそれらのそれぞれの椎弓根螺子１６（又は１６’）及び１８（又は１８’）に連結され、それは外科医によって判断され、及び／又は所望の締め付けトルクを定量化して、個々の患者又はぞれぞれの個々の椎弓根螺子に対して調節可能であることを理解されるであろう。一旦組み込まれてナット６０、６０’、６１、６１’が締め付けられると、上部接合具１４、１４’は所定の位置に留まり、ソケット５４に対するボール５２の動作が阻止されるようにそれぞれのボール５２はそれぞれのソケット５４の所定の位置に保持されて、それぞれの下部接合具１２（又は１２’）は軸２２（又は２２’）、４８（又は４８’）及び／又は５３（又は５３’）に対して、スリーブ４６に対して、回転可能であることが理解される。
【００４７】
図７及び８は上部１４６Ａ及び下部１４６Ｂを有するスリーブ１４６の他の実施形態を示している。スリーブ１４６の高さは、それぞれの上部及び下部の１４６Ａ、１４６Ｂが下部接合具１２（又は１２’）の連結部３２の上方又は下方に伸びるように、連結部３２の１つよりも大きい。図８に最も良く示されるように、下部１４６Ｂは連結部３２の下方にかなり伸びており、ショルダー５７の形状と相補的な内部六角形を規定する内壁１８０を有し得る。一旦スリーブ１４６が下部接合具１２（又は１２’）の第２開口部３４内に組み込まれると、スリーブ１４６のあらゆる回転動作を阻止するために下部１４６Ｂはショルダー５７の少なくとも一部を覆い、上部１４６Ａは連結部３２の上方にあるため、それぞれの下部ナット６０（又は６０’）がそれぞれのスリーブ１４６に接することを可能とする。一旦締め付けられると、それぞれのスリーブ１４６はそれぞれの下部椎弓根螺子１６（又は１６’）の所定の位置に保持される。ナット６０（又は６０’）は下部接合具１２（又は１２’）の連結部３２に接触しないため、スリーブ４６に対する下部接合具１２（又は１２’）の回転動作はそれ故可能となる。
【００４８】
図９では、器具を備えた脊柱の脊髄分節が示されており、上下の腰椎ＶU、ＶLは、本発明の他の実施形態に従って構成された後部腰椎の人工関節２００によって腰部脊柱の両側で互いに連結されている。
【００４９】
図９〜１１を参照すると、人工関節２００は、それぞれの左右の下部椎弓根螺子２１６、２１６’に連結される左右の下部接合具２１２、２１２’、同様に、それぞれの左右の上部椎弓根螺子２１８、２１８’に備えられる左右の上部接合具２１４、２１４’ を有している。螺子２１６、２１６’は下部腰椎ＶLの左右の椎弓根ＶPに固定されており、螺子２１８、２１８’は上部腰椎ＶUの左右の椎弓根ＶPに固定されている。
【００５０】
図１０及び１１を参照すると、下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）は上部ネジ部２５８、ショルダー２５７、及び椎弓根ＶPに固定されるように構成された下部ネジ部２５６を有している。上部椎弓根螺子２１８（又は２１８’）は椎弓根ＶPに固定されるように同様に構成された上部ネジ部２５６を有している。
【００５１】
１つの実施形態において、椎弓根螺子２１６、２１６’及び／又は２１８、２１８’は、側部穴からカニューレが挿入され得る。そのような穴は、例えば、器具を備えた脊髄分節のそれぞれの上下の腰椎ＶL、ＶU内での固定を向上させるために生物学的なセメントの注入が可能である。
【００５２】
それぞれの椎弓根螺子のネジ部２５６は、周知の技術に基づいて器具を備えた脊髄分節のそれぞれの上下の腰椎ＶL、ＶUの椎弓根ＶPの骨体内で椎弓根螺子を固定することを目的とすることが当業者に理解されるであろう。
【００５３】
図９及び１１に最も良く示されるとおり、下部椎弓根螺子２１６、２１６’は、右側（又は左側）の下軸２２’（又は２２）を規定する。人工関節２００は、腰椎ＶL、ＶUの左側において左側の下部接合具２１２と上部接合具２１４を連結させるための左部材２２０、及び腰椎ＶL、ＶUの右側において右側の下部接合具２１２’及び上部接合具２１４’を連結させるための右部材２２０’を備えている。左右の部材２２０、２２０’はそれぞれの左右の部材軸２２６、２２６’に沿って伸びている。
【００５４】
図９〜１１に最も良く示されているように、それぞれの左右の下部接合具２１２、２１２’は、部材軸２２６（又は２２６’）を取り囲む第１開口部２３０を規定する内周壁を有する本体２２８、及び下軸２２２（又は２２２’）を取り囲む第２開口部２３４を有する連結部２３２を備えている。部材２２０（又は２２０’）は下部接合具２１２（又は２１２’）の第１開口部２３０を通過して伸びており、下部椎弓根螺子２１６、（又は２１６’）は第２開口部２３４を通過して伸びている。図１１に示されるように、下軸２２２（又は２２２’）は「垂直」軸である一方、部材軸２２６（又は２２６’）は「水平」軸であり、下軸２２２（又は２２２’）は部材軸２２６（又は２２６’）から離れている。
【００５５】
図１０、１１に最も良く示されるように、下部接合具２１２（又は２１２’）の連結部２３２は内側凹状周囲面を有している。人工関節２００は連結部２３２の第２開口部２３４内に少なくとも部分的に受け取られるスリーブ２４６を有している。スリーブ２４６は外側凸状面を有する球面部を有し、それは内側凹状周囲面と相補的であり、一方で、下部接合具２１２（又は２１２’）がスリーブ２４６に対して回転可能なように、それらの面の間に最小限の隙間を有している。図１１に示されるように、スリーブ２４６は、スリーブ２４６は球面部の上方に伸びる上部２４６Ａ及び球面部の下方に伸びる下部２４６Ｂを有している。スリーブ２４６は、下部接合具２１２（又は２１２’）を下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）に組み込む前に下部接合具２１２（又は２１２’）の連結部２３２の第２開口部２３４内にスリーブ２４６を挿入可能とするために、スプリット２４７を備えている。
【００５６】
下部接合具２１２（又は２１２’）はスリーブ２４６に回転可能に取り付けられているので、使用の間、その他の上部椎弓根に対する上部椎弓根の１つの動作は下軸２２２（又は２２２’）に対する部材２２０（又は２２０’）の回転動作ＰL（又はＰL’）を与え、及び／又は部材軸２２６（又は２２６’）に沿った部材２２０（又は２２０’）の平行移動動作Ｔ（又はＴ’）を与える。
【００５７】
図１０及び１１を参照すると、スリーブ２４６は下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）の所定の位置に取り付けられて保持されているため、及び下部接合具２１２（又は２１２’）はスリーブ２４６に回転可能に取り付けられているため、部材軸２２６（又は２２６’）及び下軸２２２（又は２２２’）と交差する第１下部回転軸２４８（又は２４８’）に対する部材２２０（又は２２０’）の回転動作ＰL1（又はＰL1’）が可能である。部材２２０（又は２２０’）が第１下部回転軸２４８（又は２４８’）に対する回転動作ＰL1（又はＰL1’）を課すと、スリーブ２４６に対する下部接合具２１２も同様に動作することが理解される。実際には、下部回転軸２４８（又は２４８’）に対する部材２２０（又は２２０’）の回転動作ＰL1（又はＰL1’）は、本体２２８の同様の動作ＰL1（又はＰL1’）を与え、それは、連結部２３２にも同様の動作を与えるため、下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）の所定の位置に留まるスリーブ２４６に対して下部接合具２１２（又は２１２’）全体に同様の動作を与える。
【００５８】
図１１を続いて参照すると、第２下部回転軸２５３（又は２５３’）もあり、それは第１下部回転軸２４８（又は２４８’）及び下軸２２２（又は２２２’）と交差する部材軸２２６（又は２２６’）に平行である。下部接合具２１２（又は２１２’）はスリーブ２４６に回転可能に取り付けられるため、第２下部回転軸２５３（又は２５３’）に対する部材２２０（又は２２０’）の回転動作ＰL2（又はＰL2’）もまた可能である。また、部材２２０（又は２２０’）が第２下部回転軸２５３（又は２５３’）に対する回転動作ＰL2（又はＰL2’）を課すと、下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）の所定の位置に留まるスリーブ２４６に対して下部接合具２１２（又は２１２’）も同様に動作することが理解される。
【００５９】
図１１に示されるように、第１下部回転軸２４８（又は２４８’）は下軸２２２（又は２２２’）と９０°の角度で交差する「水平」軸である。同様に、第２下部回転軸２５３（又は２５３’）は下軸２２２（又は２２２’）と９０°の角度で交差する「水平」軸である。
【００６０】
上下の椎骨の１つのその他に対する側方湾曲において、それぞれの下部接合具２１２（又は２１２’）は、それぞれの部材が第１下部回転軸（回転動作ＰL1、ＰL1’）及び第２回転軸（回転動作ＰL2、ＰL2’）に対して回転可能なように、スリーブ２４６に対して回転動作が可能である。第１下部回転軸２４８（又は２４８’）に対する部材２２０（又は２２０’）の回転動作の範囲は−１２°から１２°まで変化し得、第２下部回転軸２５３（又は２５３’）に対する部材２２０（又は２２０’）の回転動作の範囲は−１２°から１２°まで変化し得る。
【００６１】
また、部材２２０（又は２２０’）の回転動作ＰL（又はＰL’）、ＰL1（又はＰL1’）及び／又はＰL2（又はＰL2’）は、スリーブ２４６に対する下部接合具２１２（又は２１２’）の対応する回転動作を与えることが理解される。
【００６２】
人工関節２００は器具を備えた脊髄分節の上下の腰椎ＶL、ＶUの側面湾曲に伴う、屈曲及び伸長の動作、側方湾曲、及び回転を可能とする。
【００６３】
図１０及び１１を参照すると、それぞれ左右の部材２２０、２２０’は下端２２１、及びスプリット２４９を有するボールリング２４３の内壁２４５によって規定される開口部内に部分的に受け取られる上部横方向突部２４２を有している。下端２２１は、使用の間、上部椎骨ＶUに向かう部材軸に沿った部材２２０（又は２２０’）の動作Ｔ（又はＴ’）を阻止するように、ストップ又は手段を有し得る。
【００６４】
また、人工関節２００は２つの中間要素２５９及び２つの吸収リング２６６を備えており、それぞれの中間要素２５９は部材軸２２６（又は２２６’）を取り囲む第１開口部２５９Ａを規定する本体を有しており、それぞれの吸収リング２６６は部材軸２２６（又は２２６’）を取り囲む開口部２６６Ａを規定する本体を有している。それぞれの中間要素２５９及びそれぞれの吸収リング２６６は部材２２０（又は２２０’）に取り付けられている。吸収リング２６６は下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）に移動され得る衝撃を低減させるために適切な材料から形成される。
【００６５】
図１０及び１１に最も良く示されるように、それぞれの左右の上部連結部２１４、２１４’は、横開口部２３６Ａ、２３６Ｂを有する本体、上軸２２４（又は２２４’）を取り囲む上部開口部２３９、及び空洞２３８を規定する内周壁２４０を有している。空洞２３８は部材２２０（又は２２０’）の上部横方向突部２４２を受け取る。周壁２４０の上部はネジ部である。ボールリング２４３は内周壁２４０と相補的である外側凸状面を有し、一方で、それぞれの部材を組み込む間、部材２２０（又は２２０’）の上部横方向突部２４２がスリーブ２４３に対して回転可能なように、この外側凸状面と内周壁２４０との間に最小限の隙間を有する。
【００６６】
図９及び１０に示されるように、締め付けナット２６０（又は２６０’）は下部接合具２１２（又は２１２’）を下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）に取り付けるために使用される。当業者に周知の一般的な技術に従って、スリーブ２４６のあらゆる回転動作を阻止してスリーブ２４６を下部椎弓根螺子２１６（又は２１６’）の所定の位置に保持するように、締め付けナット２６０はそれぞれの下部椎弓根螺子のネジ部２５８に固定されてスリーブ２４６の最上部に置かれる。
【００６７】
また、図９及び１０に示されるように、上部ナット２６１（又は２６１’）は上部椎弓根螺子２１８（又は２１８’）上のそれぞれの上部連結部２１４（又は２１４’）の内壁２４０のネジ部にネジ留めされる。当技術分野で周知の技術を用いて、それぞれの上部ナット２６１（又は２６１’）は、それぞれの上部ナット２６１（又は２６１’）がボールリング２４３に圧力を加えるように締め付けられる。そのとき、上部横方向突部２４２のあらゆる動作を阻止するために、上部横方向突部２４２が上部連結部２１４（又は２１４’）の所定の位置に保持されるように、ボールリング２４３はスプリット２４９によってわずかに変形される。
【００６８】
図９から１１に示されるように、中間要素２５９（又は２５９’）は第２開口部２７２をさらに含み得る。人工関節２００は左右の端部２６４、２６４’を有する横連結部材２６２を含み得る。それぞれの端部は、使用の間、左右の端部２６４、２６４’がそれぞれの部材２２０、２２０’の上部表面の一部に置かれるように、それぞれの中間要素２５９、２５９’の開口部２７２内に部分的に取り付けられる。中間要素２５９（又は２５９’）は締め付けナット２６８（又は２６８’）を受け取るための内部ネジ壁２７４を有する第３開口部２７０をさらに含み得る。当技術分野で周知の技術を使用して、それぞれの締め付けナット２６８、２６８’は、中間要素２５９及び横連結部材２６２が部材２２０、２２０’に対して保持されるように、それぞれの締め付けナット２６８、２６８’がそれぞれの左右の端部２６４、２６４’に圧力を加えるよう締め付けられる。図９に示されるように、連結部材２６２は上部椎骨の骨体を通過する。使用において、連結部材２６２は部材２２０、２２０’の間に一定の距離を維持するため、上部椎弓根螺子２１８、２１８’に対する回転力の移動を妨げる。
【００６９】
当業者は、部材２０（又は２０’）として示されたそれらと同様に、人口関節２００に対する図示された方法は、部材２２０（又は２２０’）の距離及び／又は角度調節を含めて同様の構成要素に関して人口関節１０に対して示されるように実質的に実行可能であることを理解されるであろう。
【００７０】
人工関節１０（又は２００）は人工関節の構造及び設計によって上下の腰椎の上記に示された動作を可能とし、それは、器具が装着された上下の腰椎ＶU、ＶLの椎弓根ＶPの間の間隔、椎弓根螺子の間の間隔、及び腰椎ＶU、ＶLに固定される椎弓根螺子の角度及び深さの違いに適応される。
【００７１】
当業者は、人工関節１０（又は２００）が任意の外科的に許容される材料で形成され得ることを理解されるであろう。１つの実施形態では、材料はクロム−コバルト及びＴＡ６Ｖチタン合金を含むが、これらに限定されない。また、材料はセラミック、ポリエチレン、又は当技術分野において周知の人工関節に使用されるその他の適した材料であってもよい。
【００７２】
また、当業者は、人口関節１０（又は２００）は、人工関節１０（又は２００）の任意の又はすべての構成要素の外側部分に相補的な形状を有する選択的で柔軟な保護用要素を含み得るため、それらを外部のヒト組織から保護するために及び／又は逆も同様に、これらの構成要素を包含し得ることを理解されるであろう。
【００７３】
本発明はその好ましい実施形態を参照してかなり詳細に説明されてきたが、その変形及び修正は本発明の精神から逸脱しない限り可能である。従って、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲及びそれらと同等なものによってのみ制限されるべきである。
【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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【図１１】
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【国際調査報告】
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