(57)【要約】  脊柱可動部分を固定し、後方融合を促進し、独立型装置または前方アプローチの付属物として使用される固定装置。この装置は、モジュール式単一レベルの実装で構成される複数レベル融合システムとして機能する。単一レベルのインプラントは、２つの隣接する椎骨にまたがり、棘状突起または椎弓板方向へ内側に向いた面上に埋め込み歯を有する１対のプレートを具える。単一レベルの補助プレートは、半球状ベース部と、棘間間隙を通り拡張型カラー内にラチェット移動する円筒形シャフトとを有するクロスポストを介して連結される。対向するプレート内に含まれる拡張型カラーの球形状によってラチェット機構を正しく係合することができ、特製の圧縮器具を用いて両方の補助プレートに内向きの力が加わると、インプラントを脊柱に取付ける一方向固定ができる。クロスポストおよびカラー双方の回転運動の自由度によって、補助プレートを軸平面および冠状面において様々な角度に連結することができ、頸椎、胸椎および腰椎の後方要素の様々な形態に適応する。複数レベルの融合を実現するため、単一レベルの実装は、止めねじによって固定された連動機構を用いて連続的に連結することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎の一部を安定させる装置において、当該装置が：
第１の１対の縦プレートであって、当該第１の１対の縦プレートが矢状面の対側面に配置された場合に、各プレートの内側面が２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触するように構成された第１の１対の縦プレートと；
２つの隣接する棘状突起間の棘間間隙内で前記第１の１対の縦プレートを連結するように構成されたポストと；  
前記第１の１対の縦プレートを別の１対の縦プレートと任意に連結する、前記第１の１対の縦プレートの各プレートにおける少なくとも１つのプレート連結手段と；を具えており、
前記別の１対の縦プレートが前記第１の１対の縦プレートに連結され、前記別の１対の縦プレートが前記矢状面の対側面に配置された場合に、前記別の１対の縦プレートの各プレートが別の隣接する棘状突起と接触するように構成されており；
前記プレート連結手段が前記脊柱の後弯または前弯の弯曲に適応していることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において：
前記第１の１対の縦プレートが第１のプレートと第２のプレートとを具え、各プレートは外側面と内側面とを有し、前記１対の縦プレートが前記２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触している場合に前記内側面は互いに向かい合っており；
前記ポストの近位端部が前記第１のプレートの第１の開口に摺動可能に収容され、当該第１の開口は前記第１のプレートの外側面から前記第１のプレートの内側面まで延在しており；
前記第２のプレートが、前記第２のプレートを前記ポストの遠位端部に連結するポスト連結手段を具えることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、前記ポストが前記第１の開口内に収容されている場合、前記ポストおよび前記第１の開口が、前記ポストの制限された制限された多軸方向性を実現するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、
前記ポストがベース部と交わる円筒形シャフトを具えており、当該シャフトと交わる前記ベース部の面が球面であって；
前記第１の開口が、前記第１のプレート内に第１の開口面を形成しており；
前記第１の開口面が球状であり；
前記第１のプレートの内側面における前記第１の開口の直径が、前記第１のプレートの外側面における前記第１の開口の直径よりも小さく；
前記ポストのベース部の球面の弯曲半径が、前記第１の開口面の球面の弯曲半径と等しく；
前記ベース部の球面が前記第１の開口面と接触している場合、前記第１のプレートの内側面における前記第１の開口の直径が、前記ポストの制限された多軸方向性を実現する程度に十分大きいことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、前記ポストのシャフトが前記第１のプレートの内側面と接触する前に、前記第１の開口と前記第１のプレートの内側面との共通部において形成された前記第１の開口の直径が、前記ポストの多軸方向性をおよそ２０°またはそれ未満の角度に制限することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の装置において、前記ベース部が、切頭球状であることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項２に記載の装置において：
前記ポストの遠位端部が前記第２のプレートの第２の開口に摺動可能に収容されており；
前記ポストの遠位端部が前記第２の開口に収容されている場合、前記ポスト連結手段が、前記第２の開口を通る前記シャフトと接触する前記第２のプレート内に受けられる止めねじであることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項２に記載の装置において：
前記第２のプレートが第２の開口を具えており；
前記第２の開口が前記第２のプレートの外側面から前記第２のプレートの内側面まで延在しており；
前記ポスト連結手段がナットであり；
前記ナットが前記第２のプレートの外側面から前記第２の開口内に配置される場合、前記第２の開口が前記ナットを収容するようにさらに構成されており；
前記ポストが前記ナットと係合するねじを具えることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、前記第２の開口が、前記第２のプレート内の前記ナットの回転を制限することを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の装置において；
前記第２のプレートが第２の開口を具えており；  
前記第２の開口が前記第２のプレートの外側面から前記第２のプレートの内側面まで延在しており；
前記ポスト連結手段が、前記ポストの遠位端部と係合するソケットを具えるカラーであり；
前記カラーが前記第２のプレートの外側面から前記第２の開口内に配置される場合、前記第２の開口がさらに前記カラーを収容するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記ポストの遠位端部が、前記ポストの軸に沿って圧縮力を加えることによって前記カラーと係合することを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の装置において、前記カラーおよび前記ポストの遠位端部が、着脱可能に取付けできることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の装置において：
前記カラーの内面に雌ねじが具えられており；
前記ポストに雄ねじが具えられており；
前記ポストの軸に沿って向けられた圧縮力の下で前記遠位端部が前記カラーのソケット内に挿入された場合、前記雌ねじおよび前記雄ねじが螺合するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３の何れか一項に記載の装置において、前記ポストの遠位端部が前記カラーのソケットと係合するときに、前記カラーの弾性変形を可能にするスロットを前記カラーが具えることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項３に記載の装置において；
前記第２のプレートが第２の開口を具えており；
前記第２の開口が球状であって、前記第２のプレートの外側面から前記第２のプレートの内側面まで延在しており；
前記第２のプレートの内側面における前記第２の開口の直径が、前記第２のプレートの外側面における前記第２の開口の直径よりも小さく；
前記ポスト連結手段が前記ポストの遠位端部と係合するソケットを具えるカラーであり；
前記カラーが前記第２のプレートの外側面から前記第２の開口内に配置される場合、前記第２の開口が前記カラーを収容しており；
前記カラーが、当該カラーの縦軸に対して垂直な外側環状面と、円筒形内面と、球状外面とを具えており；
前記カラーの外面の弯曲半径が、前記第２の開口面の球面の弯曲半径と等しく；
前記第２のプレートの内側面における前記第２の開口の直径が前記ソケットの直径よりも大きく、その結果、前記カラーが前記ポストの遠位端部と係合する場合、前記カラーが前記第２のプレートの内側面を超えて内側に延在でき；
前記カラーの外面が前記第２の開口面と接触している場合、前記第２のプレートの内側面における前記第２の開口の直径によって、前記カラーの多軸方向性が可能となることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置において：
前記カラーの内面に雌ねじが具えられており；
前記ポストに雄ねじが具えられており；
前記ポストの遠位端部が前記カラーのソケット内に挿入された場合、前記雌ねじおよび前記雄ねじが螺合するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置において：
前記ポストが、前記雄ねじと前記シャフトの遠位端部との間に円筒形のリード部を具えており；
前記リード部の直径が前記雄ねじの内径と等しく；
前記リード部の直径が前記雌ねじの内径と等しく；
前記リード部が、前記ポストが前記カラー内に誤って進むのを防止するガイドとして機能することを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の装置において、前記雌ねじおよび前記雄ねじが、前記ポストの軸に沿って向けられた圧縮力の下で、前記カラー内の前記ポストのラチェット動作を可能にする三角形状を具えることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８の何れか一項に記載の装置において、前記ポストの遠位端部が前記カラーのソケットと係合するときに、前記カラーの弾性変形を可能にするスロットを前記カラーが具えることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置において、前記スロットにアクセスするために前記第２のプレートに更なる開口部が具えられており、それにより、工具を用いて前記カラーを拡張し、前記ねじを外して前記カラーから前記ポストを取り外しできることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、前記更なる開口部が前記第２のプレートの内側面内に位置するチャネルを具えており、当該チャネルが脊椎に対してほぼ垂直な縦方向であり、前記チャネルが前記第２の開口から前記第２のプレートの外面まで延在することを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置において：
制限座金が前記第２のプレートの外側面に取付けられ、前記制限座金は前記カラーを前記第２のプレートの前記第２の開口内に制限するように配置されており；
前記制限座金が中央開口部を具え、それにより、前記装置を組み立てる場合に前記カラーに圧縮力を加える工具を挿入することが可能となり；
前記制限座金がさらに、当該制限座金の内側面から前記第２の開口内へ内側方向に突出する第１の突出部を具えており；
前記突出部が前記カラーの外側環状面から突出している第２の突出部と係合するように構成されており；
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間の接触が、前記第２のプレートの外側面に対して垂直な軸周りの前記カラーの角度方向を制限し；
これによって、前記チャネルが前記スロットに実質的に位置合わせされ、その位置から外れる運動が制限されることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の装置において、前記第１および第２の突出部が六角形の形状であって、それぞれの六角形突出部が、外壁と、内壁と、遠位面とを有しており；前記第１の六角形突出部が前記第２の六角形突出部の外径よりも大きい内径を有することを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、前記第２の突出部が前記カラーの外側面から延在する第１の六角形突出部と、前記第１の六角形突出部から延在する第２の六角形突出部とを具えており、前記第２の突出部の外壁は前記カラーの中心に向かって傾斜し、これにより前記カラーの多軸運動が可能となることを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項１乃至２４の何れか一項に記載の装置において：
前記第１の１対の縦プレートが第１のプレートと第２のプレートとを具え、各プレートは外側面と内側面とを有し、前記１対の縦プレートが２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触している場合に前記内側面は互いに向かい合っており；
前記プレートの内側面が、２つの棘状突起または椎弓板を貫入する前記面から突出しているスパイクを有し、それにより、適切な圧縮力を加えることによって前記プレートを２つの棘状突起または椎弓板に固定できることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項１に記載の装置において、前記プレート連結手段が、前記第１の１対の縦プレートの各プレートの遠位端部の一方または両方に位置するメス部を具え、当該メス部は前記第１の１対の縦プレートの各プレートの外側面の下に円筒形凹部を具えており：
前記別の１対の縦プレートの各プレートが、前記別の１対の縦プレートの各プレートの第１の端部に設けられた円筒形オス部を具えており；
前記オス部が内側方向に延在しており；
前記別の１対の縦プレートの各プレートの第２の端部が、別の隣接する棘状突起と接触するように構成されており；
前記別の１対の縦プレートの第１の別のプレートのオス部を前記第１の１対の縦プレートの第１のプレートのメス部内に摺動可能に収容し、前記別の１対の縦プレートの第２の別のプレートの円筒形オス部を前記第１の１対の縦プレートの第２のプレートのメス部内に摺動可能に収容することにより、前記第１の１対の縦プレートを前記別の１対の縦プレートと任意に連結できることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置において、前記メス部が前記第１の１対の縦プレートの各プレートの両遠位端部に位置しており、前記別の１対の縦プレートが前記第１の１対の縦プレートと連結している場合、前記別の１対の縦プレートの各プレートが、さらに上方または下方で隣接する棘状突起と接触するように構成できることを特徴とする装置。
【請求項２８】
請求項２６または２７に記載の装置において：
前記別の１対の縦プレートの各オス部が雌ねじを有する円筒形開口部を具え、当該円筒形開口部の軸が前記各プレートの外側面と並行、かつ前記各プレートの縦軸に対して垂直、かつ前記各プレートの前記円筒形オス部の軸に対して垂直であり；
前記第１の１対の縦プレートそれぞれの各メス部が、前記各プレートの側面に前記メス部内に延在している開口部を形成するアクセス窓を具え、当該アクセス窓の平面に対して垂直な軸が、前記各プレートの外側面と並行、かつ前記別のプレートの縦軸に対して垂直、かつ前記各プレートにおける前記円筒形メス部の軸に対して垂直であり；
ボルトによって各オス部を各メス部に連結でき、前記ボルトのシャフトが前記アクセス窓を通り、前記円筒形開口部の前記雌ねじと係合することを特徴とする装置。
【請求項２９】
請求項２６乃至２８の何れか一項に記載の装置において：
前記別の１対の縦プレートの各オス部が雌ねじを有する円筒形開口部を具え、前記円筒形開口部の軸が、前記各プレートの外側面と平行、かつ前記各プレートの縦軸に対して垂直、かつ前記各プレートの前記円筒形オス部の軸に対して垂直であり；
各円筒形の開口部がさらに、遠位テーパ部分と、前記円筒形の軸に平行のスロットとを具え、当該スロットが前記オス部の内側面上の前記円筒形に開口部を形成しており；
前記第１の１対の縦プレートそれぞれの各メス部が、前記各プレートの側面に前記メス部内に延在している開口部を形成するアクセス窓を具え、前記アクセス窓の平面に対して垂直な軸が、前記各プレートの外側面と平行、かつ前記各プレートの縦軸に対して垂直、かつ前記各プレートの前記円筒形メス部の軸に対して垂直であり；
前記アクセス窓を通って挿入された止めねじによって各オス部を各メス部に連結でき、前記止めねじによって前記各オス部が拡張して前記各メス部と摩擦によって係合することを特徴とする装置。
【請求項３０】
請求項２６乃至２９の何れか一項に記載の装置において：
前記第１の１対のプレートの各メス部が、雌ねじを有する円筒形開口部を具える円筒形留め具を任意に具え、前記円筒形開口部の軸が前記各プレートの外側面と平行、かつ前記各プレートの縦軸に対して垂直、かつ前記各プレートの前記円筒形メス部の軸に対して垂直であり；
前記アクセス窓を通って挿入された止めねじによって前記各留め具を前記各メス部に連結でき、前記止めねじによって前記各留め具が前記各メス部と摩擦によって係合しており；
前記留め具が、前記第１の１対の縦プレートを別の第２の１対の縦プレートに連結する前に前記留め具を取り外す手段を具えることを特徴とする装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の装置において、前記第１の１対のプレートが患者に移植される場合、前記留め具が、前記メス部内の望ましくない組織体の蓄積を防ぐことを特徴とする装置。
【請求項３２】
請求項３０に記載の装置において、前記留め具を取り外す手段が前記留め具の外側面に位置する隆起したへりであり、前記留め具が前記メス部内に挿入される場合、外部から前記外側面にアクセス可能であることを特徴とする装置。
【請求項３３】
請求項２６に記載の装置において、前記第１の１対の縦プレートが別の１対の縦プレートに連結されており、前記装置が、別の棘状突起と２つの隣接する棘状突起の一方との間の棘間間隙内に前記別の１対の縦プレートを連結するように構成された別のポストを具えることを特徴とする装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の装置において、前記別の１対のプレートが、当該別の１対のプレートを第２の別の１対のプレートと任意に連結する別のプレート連結手段を具えており：
前記別の１対の縦プレートの各プレートがさらに、前記別の１対の縦プレートの各プレートの前記第２の端部に位置するメス部を具え、当該メス部が前記別の１対の縦プレートの各プレートの外側面の下に円筒形凹部を具えており；
前記第２の別の１対の縦プレートが前記別の１対の縦プレートに連結され、前記第２の別の１対の縦プレートが矢状面の対側面に配置された場合、前記第２の別の１対の縦プレートの各プレートが、別の棘状突起と隣接する棘状突起と接触するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項３５】
請求項３４に記載の装置において：
前記別の１対の縦プレートおよび前記第２の別の１対のプレートの各オス部が雌ねじを有する円筒形開口部を具え、当該円筒形開口部の軸は、前記各プレートの外側面と平行、かつ前記各プレートの縦軸に対して垂直、かつ前記各プレートの前記円筒形オス部の軸に対して垂直であり；
前記各円筒形開口部がさらに、遠位テーパ部と、前記円筒形の軸と平行なスロットとを具え、当該スロットが前記オス部の内側面上の前記円筒形に開口部を形成しており；
前記第１の１対の縦プレート、前記別の１対の縦プレート、および前記第２の別の１対の縦プレートそれぞれにおける各メス部が、前記各プレートの側面に前記メス部内に延在している開口部を形成するアクセス窓を具え、当該アクセス窓の平面に対して垂直な軸が、前記各プレートの外側面と平行、かつ前記各プレートの縦軸に対して垂直、かつ前記各プレートの前記円筒形のメス部の軸に対して垂直であり；
前記アクセス窓を通って挿入された止めねじによって各オス部を各メス部に連結でき、前記止めねじによって前記各オス部が拡張して前記各メス部と摩擦によって係合することを特徴とする装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置において：
１またはそれ以上の別の１対の縦プレートが、前記第１の１対の縦プレートに連続して連結されており；
前記１またはそれ以上の別の１対の縦プレートそれぞれが、棘間間隙内のポストによって連結されており；
前記１またはそれ以上の別の１対の縦プレートの連続的な連結によって、連続的な弓状に沿って隣接する１対のプレートの固定が可能となり、異なる椎骨の高さにおける脊椎の後方椎骨要素の様々な形状および形態に適合できる装置をもたらすことを特徴とする装置。
【請求項３７】
請求項１乃至３６の何れか一項に記載の装置において、脊椎の一部を安定させるキットを具えることを特徴とする装置。
【請求項３８】
脊椎の一部を安定させる装置において、当該装置が：
第１のプレートおよび第２のプレートであって、各プレートが外側面と内側面とを有し、前記プレートが２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触している場合に前記内側面が互いに向かい合っている第１のプレートおよび第２のプレートと；
２つの隣接する棘状突起間の棘間間隙内で前記プレートを連結するように構成されたポストであって、近位端部が前記第１のプレートの第１の開口に摺動可能に収容され、当該第１の開口が前記第１のプレートの外側面から前記第１のプレートの内側面まで延在しているポストと；
前記ポストの遠位端部と連結するように構成されたカラーであって、前記第２のプレートの第２の開口内に収容されるカラーと；を具えており、
前記ポストおよび前記第１の開口が、前記ポストが前記第１の開口内に収容された場合に前記ポストの制限された多軸方向性を実現するように構成され、前記カラーおよび前記第２の開口が、前記カラーが前記第２の開口内に収容された場合に前記カラーの制限された多軸方向性を実現するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項３９】
請求項３８に記載の装置において：
前記ポストがベース部と交わる円筒形シャフトを具え、当該シャフトと交わる前記ベース部の面が球面であって；
前記第１の開口が、前記第１のプレート内に第１の開口面を形成しており；
前記第１の開口面が球状であり；
前記第１のプレートの内側面における前記第１の開口の直径が、前記第１のプレートの外側面における前記第１の開口の直径よりも小さく；
前記ポストのベース部の球面の弯曲半径が、前記第１の開口面の球面の弯曲半径と等しく；
前記ベース部の球面が前記第１の開口面と接触している場合、前記第１のプレートの内側面における前記第１の開口の直径が、前記ポストの制限された多軸方向性を実現する程度に十分大きいことを特徴とする装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載の装置において、前記ポストのシャフトが前記第１のプレートの内側面と接触する前に、前記第１の開口と前記第１のプレートの内側面との共通部において形成された前記第１の開口の直径が、前記ポストの多軸方向性をおよそ２０°またはそれ未満の角度に制限することを特徴とする装置。
【請求項４１】
請求項３９または４０に記載の装置において、前記ベース部が、切頭球状であることを特徴とする装置。
【請求項４２】
請求項３８乃至４０の何れか一項に記載の装置において：
前記第２の開口が球状で、前記第２のプレートの外側面から前記第２のプレートの内側面まで延在しており；
前記第２のプレートの内側面における前記第２の開口の直径が、前記第２のプレートの外側面における前記第２の開口の直径よりも小さく；
前記カラーが前記ポストの遠位端部と係合するソケットを具えており；
前記カラーが前記第２のプレートの外側面から前記第２の開口内に配置される場合、前記第２の開口が前記カラーを収容しており；
前記カラーが、当該カラーの縦軸に対して垂直な外側環状面と、円筒形内面と、球状外面とを具えており；
前記カラーの外面の弯曲半径が、前記第２の開口面の球面の弯曲半径と等しく；
前記第２のプレートの内側面における前記第２の開口の直径が前記ソケットの直径よりも大きく、その結果、前記カラーが前記ポストの遠位端部と係合する場合、前記カラーが前記第２のプレートの内側面を超えて内側に延在でき；
前記カラーの外面が前記第２の開口面と接触している場合、前記第２のプレートの内側面における前記第２の開口の直径によって、前記カラーの多軸方向性が可能となることを特徴とする装置。
【請求項４３】
請求項４２に記載の装置において：
前記カラーの内面に雌ねじが具えられており；
前記ポストに雄ねじが具えられており；
前記ポストの遠位端部が前記カラーのソケット内に挿入される場合、前記雌ねじおよび前記雄ねじが螺合するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項４４】
請求項４３に記載の装置において：
前記ポストが、前記雄ねじと前記シャフトの遠位端部との間に円筒形リード部を具えており；
前記リード部の直径が前記雄ねじの内径と等しく；
前記リード部の直径が前記雌ねじの内径と等しく；
前記リード部が、前記ポストが前記カラー内に誤って進むのを防止するガイドとして機能することを特徴とする装置。
【請求項４５】
請求項４３または４４に記載の装置において、前記雌ねじおよび前記雄ねじが、前記ポストの軸に沿って向けられた圧縮力の下で、前記カラー内の前記ポストのラチェット動作を可能にする三角形状を具えることを特徴とする装置。
【請求項４６】
請求項４３または４５に記載の装置において、前記ポストの遠位端部が前記カラーのソケットと係合するときに、前記カラーの弾性変形を可能にするスロットを前記カラーが具えることを特徴とする装置。
【請求項４７】
請求項４６に記載の装置において、前記スロットにアクセスするために前記第２のプレートに更なる開口部が具えられており、それにより、工具を用いて前記カラーを拡張し、前記ねじを外して前記カラーから前記ポストを取り外しできることを特徴とする装置。
【請求項４８】
請求項４７に記載の装置において、前記更なる開口部が前記第２のプレートの内側面内に位置するチャネルを具えており、当該チャネルが脊椎に対してほぼ垂直な縦方向であり、前記チャネルが前記第２の開口から前記第２のプレートの外面まで延在することを特徴とする装置。
【請求項４９】
請求項４８に記載の装置において：
制限座金が前記第２のプレートの外側面に取付けられ、前記制限座金は前記カラーを前記第２のプレートの前記第２の開口内に制限するように配置されており；
前記制限座金が中央開口部を具え、それにより、前記装置を組み立てる場合に前記カラーに圧縮力を加える工具を挿入することが可能であり；
前記制限座金がさらに、当該制限座金の内側面から前記第２の開口内へ内側方向に突出する第１の突出部を具えており；
当該突出部が、前記カラーの外側環状面から突出している第２の突出部と係合するように構成されており；
前記第１の突出部と前記第２の突出部との間の接触が、前記第２のプレートの外側面に対して垂直な軸周りの前記カラーの角度方向を制限し；
前記チャネルが前記スロットに実質的に位置合わせされ、その位置から外れる運動を制限しうることを特徴とする装置。
【請求項５０】
請求項４９に記載の装置において、前記第１および第２の突出部が六角形の形状であって、それぞれの六角形突出部が外壁と、内壁と、遠位面とを有しており；前記第１の六角形突出部が前記第２の六角形突出部の外径よりも大きい内径を有することを特徴とする装置。
【請求項５１】
請求項４９に記載の装置において、前記第２の突出部が前記カラーの外側面から延在する第１の六角形突出部と、当該第１の六角形突出部から延在する第２の六角形突出部とを具えており、前記第２の突出部の外壁は前記カラーの中心に向かって傾斜し、これにより前記カラーの制限された多軸運動が実現することを特徴とする装置。
【請求項５２】
請求項３７乃至５１の何れか一項に記載の装置において、前記プレートの内側面が、２つの棘状突起または椎弓板を貫入する前記面から突出しているスパイクを有し、これにより、適切な圧縮力を加えることによって前記プレートを２つの棘状突起または椎弓板に固定できることを特徴とする装置。
【請求項５３】
脊椎の一部を安定させる方法において、当該方法が：
第１の１対の縦プレートの各プレートの内側面を２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触させるステップであって、それにより、矢状面の対側面に前記第１の１対の縦プレートを配置するステップと；
ポストによって、２つの隣接する棘状突起の間の棘間間隙内で前記第１の１対の縦プレートを連結するステップと；
プレート連結手段によって、１またはそれ以上の別の１対の縦プレートを前記第１の１対の縦プレートに連続して連結するステップと；
前記１またはそれ以上の別の１対のプレートの各プレートの第１の遠位端部において、前記別の１対のプレートの各プレートの内側面を棘状突起と接触させるステップと；
ポストによって、棘間間隙内で前記１またはそれ以上の別の１対の縦プレートの各プレートを連結するステップと；を具えており、
前記プレート連結手段が、前記第１の１対のプレートの遠位端部および前記１またはそれ以上の別の１対のプレートの各プレートの第２の遠位端部の一方または両方に具えられており；
前記プレート連結手段が、脊椎の後弯または前弯の弯曲に適応し；
前記１またはそれ以上の別の１対の縦プレートの連続的な連結によって、連続的な弓状に沿って隣接する１対のプレートの連結が可能となり、異なる椎骨高さにおける脊椎の後方椎弓の様々な形状および形態に適応できる装置をもたらすことを特徴とする方法。
【請求項５４】
請求項５３に記載の方法において、それぞれ前記１対のプレートを前記ポストと連結する場合、圧縮力が各１対のプレートに加えられ、前記各プレートの内側面は棘状突起または椎弓板に貫入する前記面から突出しているスパイクを有し、圧縮力を加えることによって、前記プレートを棘状突起または椎弓板に固定できることを特徴とする方法。
【請求項５５】
脊椎を安定させる１対の縦プレートを取付ける圧縮器具において、
前記１対の縦プレートが第１のプレートと第２のプレートとを具え、各プレートは外側面と内側面とを具えており、前記プレートが２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触している場合に前記内側面が互いに向き合っており、前記プレートは前記２つの隣接する棘状突起の間の棘間間隙内でポストによって連結されるように構成されており、前記ポストの近位端部が前記第１のプレートの第１の開口に摺動可能に収容されており、前記第１の開口が前記第１のプレートの外側面から前記第１のプレートの内側面まで延在しており、前記第２のプレートが当該第２のプレートの第２の開口にカラーを収容しており、前記カラーは圧縮力が前記カラーの軸に沿って加えられる場合に前記ポストの遠位端部と連結するように構成され、前記ポストおよび前記第１の開口は前記ポストが前記第１の開口内に収容される場合に前記ポストの制限された多軸方向性を実現するように構成されており、前記カラーおよび前記第２の開口は前記カラーが前記第２の開口内に収容される場合に前記カラーの制限された多軸方向性を実現するように構成されており、前記圧縮器具が：
主軸に位置する第１のピンで留められた第１および第２のハンドルと；
前記主軸上の前記第１のピンの下方に位置する第２のピンで留められた第１および第２のてこのアームであって、第１のてこのアームは、前記主軸から第１の側方距離において前記第１および第２のピン間に位置する第３のピンで前記第１のハンドルに留められており、第２のてこのアームは、前記主軸の反対側へ前記第１の距離と等しい前記主軸からの側方距離において前記第１および第２のピン間に位置する第４のピンで前記第２のハンドルに留められており、前記第３および第４のピンが前記主軸に対して垂直の線上に位置する第１および第２のてこのアームと；
前記第１および第２のてこのアームの遠位端部に留められた第１および第２の接触部分であって、それぞれ内側面を具え、当該内側面は前記主軸に向かって内側に向けられており、第１の接触部分の内側面は前記ポストが前記第１の開口内に収容される場合に前記ポストの近位端部における前記ポストの外側面と接触する手段を具えており、前記第２の接触部分の内側面は前記カラーが前記第２の開口内に収容される場合に前記カラーの外側面と接触する手段を具える第１および第２の接触部分と；
前記第１の接触部分の側面に位置する第１の台部であって、第１の多軸アームによって前記第１の接触部分と連結され、内側面を含み、さらに当該内側面から突出する２つの柱部を具えており、当該２つの柱部は、前記ポストの外側面と接触する手段を含む平面の範囲で前記接触部分の対辺に配置されており、各前記柱部の遠位端部が、前記ポストの外側面と接触する手段が前記ポストと接触している場合に前記第１のプレートの外側面に位置する点と接触するように構成された第１の台部と；
前記第２の接触部分の側面に位置する第２の台部であって、第２の多軸アームによって前記第２の接触部分と連結され、内側面を含み、さらに当該内側面から突出する２つの柱部を具えており、当該２つの柱部は、前記カラーと接触する手段を含む平面の範囲で前記接触部分の対辺に配置されており、各前記柱部の遠位端部が、前記カラーの外側面と接触する手段が前記カラーと接触している場合に前記第２のプレートの外側面に位置する点と接触するように構成された第２の台部と；を具えており、
前記工具の動作によって内向きの圧縮力が前記ポストおよび前記カラーに加わり、その結果、前記ポストと前記カラーとが連結され、前記第１および第２のプレートの制限された多軸方向性を実現することができ、前記第１および第２のプレートを様々な角度に向けることが可能となることを特徴とする圧縮器具。
【請求項５６】
請求項５５に記載の圧縮器具において：
半球状終端部が各前記柱部の遠位端部に位置しており；
前記第１の台部上の各前記柱部の半球状終端部が、前記ポストの外側面と接触する手段が前記ポストと接触している場合に前記第１のプレートの外側面に位置する対応する半球状のくぼみと接触するように構成されており；
前記第２の台部上の各前記柱部の半球状終端部が、前記カラーの外側面と接触する手段が前記カラーと接触している場合に前記第２のプレートの外側面に位置する対応する半球状のくぼみと接触するように構成されていることを特徴とする圧縮器具。
【請求項５７】
請求項５５または５６に記載の圧縮器具において、前記ハンドルが、ラチェット手段によって連結されていることを特徴とする圧縮器具。
【請求項５８】
請求項５５乃至５７の何れか一項に記載の圧縮器具において、前記第１および第２の多軸アームが前記第１および第２の台部の内側面から突出している第１および第２の柱部を具え、当該第１および第２の柱部が前記第１および第２の接触部分のソケット内に収容された球状遠位端部を具え、前記ソケットは前記第１および第２の接触部分の外側面に開口部を形成しており；
前記第１および第２の接触部分がそれぞれ、前記ソケット内に前記第１および第２の柱部の前記球状遠位端部を収容する制限キャップをさらに具えており；それぞれの前記球状遠位端部の半径が、前記第１および第２の接触部分内の前記ソケットのそれぞれの半径と等しいことを特徴とする圧縮器具。
【請求項５９】
請求項５８に記載の圧縮器具において、前記制限キャップが、前記第１および第２の接触部分に対する前記第１および第２の柱部の角度方向を軸平面および冠状面において最大でおよそ±２５度まで可能にする程度に十分な直径を有することを特徴とする圧縮器具。
【請求項６０】
請求項５９に記載の圧縮器具において、前記第１および第２の柱部の球状遠位端部がさらに矩形凹部を具え、当該凹部には前記球状遠位端部の弓状が内在しており；
前記凹部それぞれの各平坦な面がそれぞれの前記第１および第２の接触部分の最下面に面し、前記第１および第２の接触部分はそれぞれ、前記最下面から前記ソケット内に延在する開口部をさらに具え、当該開口部は前記ソケット内に延在するピンを具えており；
前記ピンによって、前記第１および第２の接触部分に対する前記第１および第２の柱部の角度方向を矢状面において最大約±５度まで可能となり、
前記ピンの遠位端部と前記平坦な面との間の前記第１および第２の接触部分のそれぞれに隙間があり、当該隙間によって、前記第１および第２の接触部分に対する前記第１および第２の柱部の角度方向が軸平面および冠状面において最大約±２５度まで可能となることを特徴とする圧縮器具。
【請求項６１】
請求項５５乃至６０の何れか一項に記載の圧縮器具において：
前記ポストの近位端部における前記ポストの外側面と接触する手段が、前記ポストの近位端部における対応するメス部凹部内に摺動可能に収容されるオス部突出部か、前記ポストの近位端部における対応するオス部突出部を摺動可能に収容するメス部凹部を具えており；
前記カラーの外側面と接触する手段が、前記カラーの外側面と接触するように構成された第１のオス部突出部と、当該第１のオス部突出部から内側に延在している第２の格納式スプリング荷重オス部突出部とを具えており、前記第２のオス部突出部が前記カラーのソケットに摺動可能に収容されることを特徴とする圧縮器具。
【請求項６２】
請求項５５乃至６１の何れか一項に記載の圧縮器具において、
前記第１および第２のプレートは前記器具に予め装着することができ、前記第１および第２のプレートは、前記ポストの外側面と接触する手段および前記カラーの外側面と接触する手段によって支持され、その結果、前記ポストおよび前記カラーが配置され、前記第１および第２のプレートが取付け時に棘状突起または椎弓板と接触するよう様々な角度に方向付けることが可能であることを特徴とする圧縮器具。
【請求項６３】
脊柱を安定させる請求項１乃至５４の何れか一項に記載の装置の用途において、前記装置が後頭骨に取り付けられることを特徴とする用途。
【請求項６４】
脊柱を安定させる請求項１乃至５４の何れか一項に記載の装置の用途において、前記装置が環椎に取り付けられることを特徴とする用途。
【請求項６５】
脊柱を安定させる請求項１乃至５４の何れか一項に記載の装置の用途において、前記装置が仙骨に取り付けられることを特徴とする用途。
【請求項６６】
請求項１乃至５４の何れか一項に記載の装置の用途が、椎弓根ねじまたは外側塊ねじといった既存のハードウェア装置と共に構成されることを特徴とする用途。
【請求項６７】
請求項１乃至５４の何れか一項に記載の装置の用途が、脊柱側弯症の矯正を目的とするものであることを特徴とする用途。
【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４月１４日出願の米国仮特許出願第６１／０７１，１３７号、名称「ＳＰＩＮＯＵＳ  ＰＲＯＣＥＳＳ  ＳＴＡＢＩＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ（棘状突起の安定化装置および方法）」に関連し、その利益を主張するものであり、その総てが本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は一般的に医療装置の分野に関し、より具体的には、安定性を回復するために後方から脊柱を融合するシステムに関するものである。概説する実施形態では、このシステムは一連の単一レベル二重プレート融合装置から構成されており、骨移植インタフェースの底部として近接する椎骨高さの棘状突起および椎弓板を利用して、所与の脊椎可動部分を固定し、その結果、損傷した脊柱の安定性を回復するために必要な骨融合を促進する。
【背景技術】
【０００３】
脊柱の機能は、安定性と運動性を提供し、脊髄を保護し、上部および下部末端部の運動の伝達を制御することである。脊椎安定性は、一般に脊椎の機能として規定され、生理的負荷の下、初期または更なる神経障害、重篤な変形、および活動不能となるような痛みがないように、その変位のパターンを維持する［１］。痛み、神経障害または運動性の損失さえ引き起こしうる外傷、変質または転移を含む多くの要素によって、不安定性が生じることがある。
【０００４】
損傷した脊柱の安定性を回復をする、適用性が広い装置構成を要する幾つかの技術が長年にわたって開発されてきた。多くの技術がその実施について大きく異なる一方で、それらは総て同一の目的、すなわち脊椎融合のためのものである。脊椎融合は、２またはそれ以上の椎骨高さが骨移植片および内部器具と融合し、１つの一体化した骨の塊に癒合することによる処理である。この処理は椎骨部分間の運動をなくすものであり、これは痛みを取り除き、脊椎を再び安定させるために必要な場合がある。
【０００５】
現在、融合は、前方、後方またはその２つの相乗作用によって実現する。融合における主な前方アプローチは、調節可能な高さを有する装置が隣接する椎骨高さ間の椎間板の空間に挿入され、損傷した椎間板の一部または総てを交換するか、崩壊した椎体の形状を回復させる体内融合である。体内装置は、中に骨移植片が詰められた中空シリンダを具えており、隣接する高さの融合およびインプラントの骨結合を促進する。多くの場合、脊椎が受ける本来の力は、前方装置を補強するために補助的な後方融合または安定化を必要とする。
【０００６】
現在、椎弓根ねじロッドシステムによる後方融合が主流である。椎弓根ねじ固定は、１９６９年に北アメリカのＨａｒｒｉｎｇｔｏｎおよびＴｕｌｌｏｓによって最初に説明されたが、１９８０年代初頭まで完全には受け入れられなかった。頸椎弓根ねじ固定では、ねじは、前方中央部の方向へ椎骨の椎弓根を通って同じ椎骨の椎体へと通過する。２つのねじの軌道の一方は、解剖学的または真直ぐなアプローチを用いることができる。大多数の外科医によって今日利用されている解剖学的アプローチは、ねじを配置する骨チャネルに関して最大限の可能性をもたらすが、所定の位置に固定され、ロッドまたはプレート結合部を通って結合される多軸ねじを使用する必要がある。
【０００７】
椎弓根ねじの取付けは、外科技能に大きく依存する。椎弓根に挿入する角度は、合併症を避けるために最も重要であり、位置が側方すぎる場合、少しの取付不良でさえ頸部領域における椎骨動脈の障害を引き起こすことがある。椎弓根中央部の障害は、脊柱の領域における重度の神経障害を含むことがある。これらのねじの配置は、脊柱全体にわたって椎弓根の横幅が不定であるため困難な課題である。この椎弓根幅の範囲は、ねじを挿入する角度に影響する。
【０００８】
脊柱生体力学に関する学問の発展および材料選択における進歩は、脊椎器具に関する危険性を装置の破損から外科技能へと徐々に変化させてきた。椎弓根ねじロッドシステムに見られるように、起こりうる危険は、上述のように、主に後部脊椎の解剖学的構造に関連する。誤って椎弓根ねじを挿入すると、椎骨動脈の損傷または脊柱管内への貫入を招き、重度の神経障害を起こす場合がある。この処置に関連するリスクのため、適切に取付けるためには非常に注意する必要がある。これにより、長時間にわたる外科的露出が多くなり、同様に、手術によって損失する患者の血液が増加し、回復にかかる期間が長くなる。
【０００９】
椎弓根ねじロッドシステムに関連する幾つかの固有リスクに対処する代替的な後方手法が、過去には試みられてきた。これらの技術では、隣接する棘状突起が、棘状突起内に作られた穴部を通して留められる。Ｒｏｇｅｒのアプローチの場合、このワイヤが固定手段として独立して使用され、一方でＢｏｈｌｍａｎおよびＤｅｗａｒの手段は、ワイヤを補強するために骨移植片を組み込む。これらの技術は総て、骨の融合形成にとって十分に運動制限をすることができないために好まれなくなってきた。さらに、これらの技術は、ワイヤに依存して椎骨を保持しているため、屈曲（張力）に耐えることはできるが、伸び（圧縮）に耐えることができない。たとえ骨移植片の補強を加えても、移植片の取付けが不安定なため、融合処置にとって好ましくない程度の運動を可能にしてしまう。
【００１０】
棘状突起を介して椎骨と接触するプレートシステムを使用することにより、後方脊椎融合の実現が可能となる。このプレートを使用すると、屈曲および伸びの双方の運動制限が可能となり、従って、健康的な骨融合が起こるために必要とされる不可欠な制限が可能となる。一般に、これらのプレートシステムは、脊椎の各側面に配置され、クロスポストを介して連結された１対のプレートを具えている。このプレートは、様々なサイズおよび形状に作られ、一般の人々に見出される多くの脊椎形態の多様性に適応することができる。
【００１１】
Ｍｉｔｃｈｅｌｌ、Ｌａｎｄｒｙ等による米国特許出願第２００３／００４０７４６号は、棘状突起の対側面に位置し、穴を貫通するボルトで連結された２つのプレートを組み込んだシステムを開示しており、これらの穴は融合に組み込まれる棘状突起の上方および下方の皮質骨に予め開けられた。この装置は、椎弓根ねじロッドシステムに関わるリスクの対処に始まり、脊柱における張力と圧縮力双方の制限を実現するが、実施モードでは、大きい可動部分の融合ができず、さらに制限された可動部分に対して自然の後弯または前弯の弯曲に適合できない。さらには、補助プレートの連結手段は、棘状突起、つまり骨移植インタフェースに用いる要素の構造健全性を妥協する必要がある。
【００１２】
Ｒａｙによる米国特許第５，５２７，３１２号は、参照により本明細書において完全に示したものとして組み込まれており、互いに関連する２つの椎骨を固定する関節ねじアンカおよび固定バーを組み込んだシステムを開示している。固定バーの一部は、上側椎骨の椎弓根の一部の周りに巻き付けられる。固定バーは関節ねじアンカに固定され、関節ねじアンカは上側椎骨の椎間関節を通り、下側椎骨の横突起基部に配置される。固定バーおよび関節ねじは、上側椎骨と下側椎骨とを固定する。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、脊椎の一部を安定させるために隣接する棘状突起を連結することにより、脊柱の一部が安定するように機能する装置を提供するものである。
【００１４】
本発明の実施形態は、人間の脊椎の一部を安定化させる装置を提供しており、当該装置は；
第１の１対の縦プレートであって、当該第１の１対の縦プレートが矢状面の対側面に配置される場合、その各プレートの内側面が２つの隣接する棘状突起と接触するように構成された第１の１対の縦プレートと；
２つの隣接する棘状突起間の棘間間隙内で前記第１の１対の縦プレートを連結するように構成されたポストと；
前記第１の１対の縦プレートを別の１対の縦プレートと任意に連結する、前記第１の１対の縦プレートの各プレートにおけるプレート連結手段と；を具えており、
前記別の１対の縦プレートが前記第１の１対の縦プレートに連結され、前記別の１対の縦プレートが矢状面の対側面に配置される場合、前記別の１対の縦プレートの各プレートが別の隣接する棘状突起と接触するように構成されており、
前記連結手段が脊椎の後弯または前弯の弯曲に適応するものである。
【００１５】
より具体的には、本発明の実施形態は、脊椎の可動部分を安定させて後方融合を促進し、独立型器具としてまたは前方アプローチの補助として使用される固定装置を提供している。この装置は、モジュール式単一レベルの実装から構成された複数レベルの融合システムとして機能する。単一レベルにおいて、このインプラントは、棘状突起または椎弓板の方へ内側に向けられた面に埋め込み歯を有する２つの隣接する椎骨にまたがる１対のプレートを具えている。単一レベルにおける補助プレートは、半球状の基部と、棘間間隙を貫通し拡張型カラー内へ一方向に移動する円柱形シャフトとを有するクロスポストを介して連結されている。特製の圧縮器具を用いて両方の補助プレートに内向きの力が加えられた場合、向かい合ったプレート内に収容された拡張型カラーの球形断面によって、インプラントを脊椎に取付けて一方向に固定しながらラチェット機構が正しく係合できるようになる。クロスポストおよびカラー双方の自由な回転運動によって、補助プレートを軸平面および冠状面における様々な角度に連結できるようになり、頸椎、胸椎および腰椎の後方要素の様々な形態に適応する。複数レベルの融合を実現するため、止めねじによって固定された連動機構を用いて、単一レベルの実装を連続して連結することができる。連動装置の設計により、矢状面における自然な脊椎弯曲に適応可能となる。様々なプレートおよびクロスポストのサイズに作られた装置は、最初の取付け時また近傍レベルの劣化が起こった後に、近接する上方および下方レベルの組み込みが可能である完全に拡張可能な融合システムを構築する。
【００１６】
本発明はさらに、脊椎を安定させる１対の縦プレートを取付けるための圧縮器具を提供しており、１対の縦プレートは第１のプレートと第２のプレートとを具え、各プレートは外側面と内側面とを具えている。プレートが２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触している場合に内側面は互いに向かい合っており、プレートは２つの隣接する棘状突起間の棘間間隙内のポストによって連結するように構成されている。ポストの近位端部は第１のプレートの第１の開口に摺動可能に収容されており、第１の開口は第１のプレートの外側面から第１のプレートの内側面にまでわたっている。第２のプレートは当該第２のプレートの第２の開口内にカラーを収容しており、当該カラーは、圧縮力がカラーの軸に沿って加えられると、ポストの遠位端部と連結するように構成されている。ポストおよび第１の開口は、ポストが第１の開口内に収容されている場合にポストの制限された多軸方向性を実現するように構成されており、カラーおよび第２の開口は、カラーが第２の開口内に収容されている場合にカラーの制限された多軸方向性を実現するように構成されている。圧縮器具は：
主軸に位置する第１のピンで留められた第１および第２のハンドルと；
主軸の第１のピンより下方に位置する第２のピンで留められた第１および第２のてこのアームであって、第１のてこのアームは、主軸から第１の側方距離における第１および第２のピン間に位置する第３のピンで第１のハンドルに留められており、第２のてこのアームは、主軸の反対側で第１の距離と等しい主軸からの側方距離において、第１および第２のピン間に位置する第４のピンで第２のハンドルに留められており、第３および第４のピンが主軸に対して垂直な線に位置している第１および第２のてこのアームと；
第１および第２のてこのアームの遠位端部に留められた第１および第２の接触部分であって、第１および第２の接触部分がそれぞれ内側面を具え、当該内側面が主軸に向かって内側に向いており、第１の接触部分の内側面は、ポストが第１の開口内に収容されている場合にポストの近位端部においてポストの外側面と接触する手段を具え、第２の接触部分の内側面は、カラーが第２の開口内に収容されている場合にカラーの外側面と接触する手段を具える第１および第２の接触部分と；
第１の接触部分の側面に位置し、第１の多軸アームによって第１の接触部分と連結している第１の台部であって、内側面を含み、さらに内側面から突出している２つの柱部を具えており、当該２つの柱部は、ポストの外側面と接触する手段を具える面の接触部分と対辺に配置され、各柱部の遠位端部は、ポストの外側面と接触する手段がポストと接触している場合に第１のプレートの外側面に位置する点と接触するように構成されている第１の台部と；
第２の接触部分の側面に位置し、第２の多軸アームによって第２の接触部分と連結している第２の台部であって、内側面を含み、さらに内側面から突出している２つの柱部を具えており、当該２つの柱部は、カラーと接触する手段を具える面の接触部分と反対側に配置され、各柱部の遠位端部は、カラーの外側面と接触する手段がカラーと接触している場合に第２のプレートの外側面に位置する点と接触するように構成されている第２の台部と；を具えており、
器具の動作によって内向きの圧縮力がポストおよびカラーに加わり、その結果、ポストとカラーとが連結され、第１および第２のプレートの制限された多軸方向性を実現することができ、ひいては第１および第２のプレートを様々な角度に向けることが可能となる。
【００１７】
本発明はさらに、脊椎の一部を安定させる方法を提供しており、当該方法は；
第１の１対の縦プレートの各プレートの内側面を２つの隣接する棘状突起または椎弓板と接触させるステップであって、その結果、矢状面の対側面に第１の１対の縦プレートを配置するステップと；
ポストによって、第１の１対の縦プレートを２つの隣接する棘状突起間の棘間間隙内で連結するステップと；
プレート連結手段によって、１またはそれ以上の別の１対の縦プレートを第１の１対の縦プレートと連続的に連結するステップと；
１またはそれ以上の別の１対のプレートの各プレートの第１の遠位端部において、別の１対のプレートの各対の各プレートの内側面を棘状突起と接触させるステップと；
ポストによって、棘間間隙内で１またはそれ以上の別の１対の縦プレートの１対の各プレートを連結するステップと；を具えており、
プレート連結手段は、第１の１対のプレートの遠位端部および１またはそれ以上の別の１対のプレートにおける各プレートの第２の遠位端部の一方または双方に具えられており；
プレート連結手段は、脊椎の後弯または前弯の弯曲に適応し；
１またはそれ以上の別の１対の縦プレートを連続的に連結することによって、連続的な弓形に沿って隣接する１対のプレートを連結することが可能となり、異なる椎骨高さにおいて脊椎の後方椎弓の様々な形状および形態に適応することができる装置を生みだす。
【００１８】
以下の詳述および図面を参照することにより、本発明の機能的かつ有用な態様をさらに理解することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付の図面を参照して、本発明の実施形態をより詳細に説明する。
【図１】図１は、３レベルの融合を提供するために胸椎上に固定された本発明の装置を有する脊椎の一部の後面図を示す。
【図２】図２は、図１の実装の側面図を示す。
【図３】図３は、本発明の脊柱安定化装置の概略図を示す。
【図４】図４は、所望の複数レベル融合を提供するために上方および下方方向の両方に拡張できる、単一レベルの脊柱安定化装置の概略図を示す。
【図５】図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、初期の単一レベルの実装のクロスポストプレートの詳細図を示す。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂはクロスポストの詳細図を示しており、一方向固定機構の半分は棘間間隙を介してシステムの補助プレートを連結するために使用される。
【図７】図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、初期の単一レベルの実装の固定プレートの詳細図を示す。
【図８】図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄおよび図８Ｅは、固定プレートの範囲内に位置する拡張型カラーの詳細図を示しており、カラーは図６Ａおよび図６Ｂのクロスポストによって補完される一方向固定の下半分に相当する。
【図９】図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、本発明の一部を形成する制限座金の詳細図を示す。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の一部を形成する留め具の詳細図を示す。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、本装置の連動機構を係合するために用いられる止めねじの詳細図を示す。
【図１２】図１２は、クロスポストの軸に沿って図４のアセンブリを通り、クロスポストの軸を含みプレートの後面に対して垂直な面を示し、矢印１２−１２の方向を示している断面である。
【図１３】図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃおよび図１３Ｄは、拡張クロスポストプレートおよび連動機構のオス部とメス部の詳細図を示す。
【図１４】図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃは、伸長固定プレートおよび連動機構のオス部とメス部の詳細図を示す。
【図１５】図１５Ａは、止めねじの軸を通り、止めねじの軸を含みプレートの内側面に対して垂直な面を示し、矢印１５Ｂ−１５Ｂの方向を示している図１５Ｂの断面を有する、１対の連動プレートの後面図である。
【図１６】図１６は、１対の連動プレートを予め組み込み、取り付けるための圧縮器具を示す。
【図１７】図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃおよび図１７Ｄは、圧縮中に連動プレートを支持する多軸アームを有する第１の接触部分の詳細図を示す。
【図１８】図１８Ａ、図１８Ｂおよび図１８Ｃは、圧縮中に連動プレートを支持する多軸アームを有する第２の接触部分の詳細図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
一般的にいえば、本明細書に記載のシステムは、脊柱の一部を安定させる装置およびシステムに関するものであり、隣接する棘状突起を接いで脊椎の一部を安定させる。必要に応じて、本発明の実施形態は本明細書に開示されている。しかしながら、開示された実施形態は単なる実施例にすぎず、本発明は、多くの異なる代替的な形状に具現化することができることを理解されたい。
【００２１】
図面は縮尺で書いてはおらず、幾つかの特徴は特定の要素の詳細を示すために強調または最小化している場合があり、新しい態様が不明瞭になることを避けるために関連する要素を省いている場合がある。従って、本明細書に開示されている特定の構造的かつ機能的詳細は限定として解釈すべきではなく、当該技術分野における当業者に教授して本発明を多角的に実施するための特許請求の範囲の基本および典型的基礎として解釈すべきである。限定ではなく教授する目的に対し、図示する実施形態は、隣接する棘状突起を接いで脊椎の一部を安定させる脊柱に関するものである。
【００２２】
本明細書で使用する表現「約」、「およそ」は、寸法、温度あるいは他の化学的または物理的特性または特徴の範囲と組み合わせて使用される場合、寸法、温度、他の化学的または物理的特性または特徴の大部分を平均すると適合するが、統計的には上限および下限の範囲外にも存在しうる実施形態を排除しないように、この範囲内にある僅かなばらつきを含むことを意味する。
【００２３】
図１を参照すると、３レベルの融合を提供する、胸椎に固定された本発明の装置を有する脊椎の一部の後面図を示しており、図２は図１の実装の側面図を示している。
【００２４】
構造全体の図として図３および図４を用いて詳細な図面を参照すると、ここで図示されている実施形態による装置１８は、脊椎の任意の高さで棘状突起および／または椎弓板を固定する複数レベルの後方脊椎融合装置である。装置１８は、挿入時に複数レベル融合が可能であって、さらには、後日更なるレベルを融合するために単一または複数レベル構成から拡張できるように設計されている。この装置の取付け時、望ましい中央レベルの制限可動部分には、上方向および下方向の双方に拡張できる機能を有する装置１９を実装するべきである。
【００２５】
単一レベルでは、装置１９は、クロスポストプレート２０と、固定プレート４０と、クロスポスト１２０と、制限座金１３０と、拡張型カラー１４０とを具えている。このクロスポスト１２０は、棘間間隙を介してクロスポストプレート２０を脊柱の対側面に位置する補助固定プレート４０と連結するように機能する。クロスポスト１２０の近位端部は、クロスポストプレート２０に取り付けられる。遠位端部では、クロスポスト１２０は拡張型カラー１４０のソケット１４１内に対応するラチェット歯１２７を有しており、一方向固定機構をもたらす。拡張型カラー１４０は固定プレート４０内に位置しており、制限座金１３０によって所定の位置に保持される。ラチェット歯１２７が拡張型カラー１４０のスロット１４１内に位置する対向ラチェット１４３と係合する場合、２つの対側プレートは後方椎骨要素の棘状突起および／または椎弓板を留めつける。
【００２６】
クロスポストプレート２０および固定プレート４０の内側面２０Ｍおよび４０Ｍ上にはそれぞれ、四角がベースのピラミッド型の歯２８および４８がある。プレートが後方要素に固定されている場合、後方要素の強度な皮質骨内に埋め込まれた歯は、脊椎の縦軸について装置の位置を固定するように機能する。これが、単一レベルにおける装置１９の基本アセンブリの概略である。
【００２７】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、クロスポスト１２０の半球状基部１２２は、クロスポストプレートの半球面２６と接触しており、シャフト１２５は同プレートのソケット２５を貫通している。ソケット２５の最大径２２は、クロスポスト１２０の半球状基部１２２の最大径１２４と等しく、クロスポストプレート２０の外側面２０Ｌから内側面２０Ｍに進むにつれて、双方の半球形状は同じ弯曲半径を有することができるようになる。
【００２８】
ソケット２５の最小径２４は、クロスポスト１２０のシャフト１２５とラチェット歯１２７とを組み合わせた直径よりも大きい。この直径における差異によって、クロスポスト１２０が３軸総ての周りを自由に回転可能となる半球状基部１２２と半球面２６との間が接触する位置において、シャフト１２５がソケット２５を貫通できるようになり、クロスポストプレート２０と固定プレート４０との間の多軸連結をもたらす。ソケット２５の最小径２４とシャフト１２５の近位部１２６の最小径との差異により、一旦ソケット２５を通過すると、クロスポスト１２０とクロスポストプレート２０の内側面２０Ｍとの間の干渉が更なる運動を制限する前に、最大２０°の円錐範囲の運動が可能となる。
【００２９】
クロスポスト１２０とクロスポストプレート２０とを組み合わせると、最終的に、クロスポストプレートの内側面２０Ｍが、棘状突起および／または椎弓板の面と軸平面および冠状面における様々な角度で接触するように機能する。これにより、埋め込み歯２８の主軸を後方要素の面に対して垂直に向けられるようになり、確実に埋め込み歯２８を皮質骨内に強力に固定する。さらには、これによって、確実にクロスポスト１２０が、脊椎の縦軸に対して垂直に棘間間隙内に位置するようになる。
【００３０】
一実施形態では、クロスポストが固定プレートの開口内に収容され、固定プレート内に止めねじによって固定されてもよい。代替的な実施形態では、この固定プレートはナットを収容し、当該ナットがクロスポストの遠位端部に装着され、プレートを固定する。ナットハウジングは、ナットの回転を制限するように構成されてもよい。好適な実施形態では、以下に記載するように、クロスポストを固定プレートに収容された拡張型カラー内に受けてもよい。
【００３１】
図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ａ乃至図８Ｅ、および図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃについて説明すると、クロスポスト１２０のシャフト１２５は、その遠位端部において拡張型カラー１４０のソケット１４１内に収容されている。拡張型カラー１４０は固定プレート４０内に収容され、制限座金１３０によって所定の位置に保持される。拡張型カラー１４０は、球状に弯曲した基部１４２および六角形の上半分１４５から構成されている。拡張型カラー１４０の球状に弯曲した基部１４２は、固定プレート４０の半球面４６と接触する。クロスポスト１２０およびクロスポストプレート２０と同様に、ソケット４５の最大径４２は直径が球形と等しく、拡張型カラー１４０は、双方の球形の外形が同一の弯曲半径に沿って滑らかに相互干渉できるように作られる。ソケット４５の最小径４４は、拡張型カラー１４０の最小径１４７よりも大きい。
【００３２】
最小径の差異によって、拡張型カラー１４０は固定プレート４０の内側面４０Ｍを超えて棘間間隙内に拡張可能となり、クロスポスト１２０のシャフト１２５と接触する。シャフト１２５の遠位端部は、拡張型カラー１４０のソケット１４１内に収容される。拡張型カラー１４０のソケット１４１の内側には、クロスポスト１２０のシャフト１２５に見られるラチェット歯１２７を補完するラチェット１４３を具えている。ラチェット歯１２７を有するシャフト１２５がソケット１４１を通過するため、拡張型カラーは一部分を除去して作ったスロット１４９を有しており、これにより、カラー１４０は、シャフト１２０のラチェット歯１２７が拡張型カラー１４０のソケット１４１の内側の補完ラチェット１４３と相互干渉するにつれて、拡張したりニュートラル位置に戻ったりできるようになる。好適な実施形態では、この部分の角度はおよそ１５°である。
【００３３】
ラチェット機構が正しく係合するためには、ラチェット歯１２７の直径がソケット１４１の外径１４３Ｌと同心となるように、シャフト１２５をソケット１４１に入れる必要がある。クロスポスト１２０が多軸運動できるため、拡張型カラー１４０もまた、多軸運動ができるようにして正しい角度でソケット１４１内にシャフト１２５を確実に収容しなければならない。固定プレート４０の球面４６と拡張型カラー１４０の球面１４２とが接触することにより、確実にラチェット機構が正しく係合しながら、カラー１４０がクロスポスト１２０と同様に３軸で運動できるようになる。
【００３４】
図１２を参照すると、ソケット１４１の内径１４３Ｓは、シャフト１２５のリード部１２８の直径に相当する。径が等しいことによってリード部１２８がガイドとして機能し、ラチェット機構が誤って進むのを防止できる。クロスポスト１２０のシャフト１２５に位置するラチェット１２７の前縁部がカラー１４０のソケット１４１に入ると、スロット１４９によって、カラー１４０は第１のラチェットステップが外径１４３Ｌ内に位置するソケット１４１に完全に覆われるまで拡張できるようになる。ラチェット直径１２７がソケット１４１の外径１４３Ｌに適応すると、拡張型カラー１４０はニュートラル位置まで戻る。
【００３５】
幅広く変化したラチェット形を使用することができ、三角ラチェット形を使用すると、必要な内側力を付与できる特殊な取付具１７１を用いて、互いに向きあったラチェットの２部分を圧縮して係合された一方向固定機構を作りだす。この取付具１７１は、未使用の連動装置の両方の遠位端部またはメス部３０、５０、７０、１００内に配置された留め具１５０に位置するくぼみ６２、９２、１５２において、各補助プレートと接触する。この特徴は、対側に配置されたクロスポストプレート２０と固定プレート４０との素早い連結を可能にする。
【００３６】
ラチェット機構の動作に必要なカラー１４０の拡張を可能にするスロット１４９は、装置１９を簡単に取り外す手段としても機能する。マイナスねじ回しのような端部を有する器具を用いてスロット１４９に挿入することにより、カラー１４０はクロスポスト１２０のシャフト１２５にあるラチェット歯１２７の直径よりも大きく拡張することができる。
【００３７】
十分に拡張すると、ラチェット機構が外れて一方向固定が解除され、クロスポストプレート２０と固定プレート４０を分離できる。スロット１４９へのアクセスのため、固定プレート４０の後方接面４０Ｓに半円開口部５６がある。スロット１４９にアクセスできるようにするため、何時でも半円開口部５６内が可視できる必要がある。従って、拡張型カラー１４０は、ソケット４５の面４６に沿って自由に運動可能であるべきだが、その主軸周りで回転可能であってはならない。必要な運動制限は、カラー１４０の上半分１４５と制限座金１３０の六角形開口部１３４との相互干渉によって実現する。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃを特に参照すると、六角形突出部１３２は内径１３１を有しており、これは垂直部分１４４に位置するカラー１４０の上部１４５の最大直径よりも大きい。本発明の好適な実施形態は六角形の外形を含むが、他の形状を使用してもよい。
【００３８】
六角形突出部１３２の内径１３１とカラー１４０の上部１４５の最大直径との差異によって、六角形突出部１３２はカラー１４０の上部１４５を囲むことができる。この配置が、カラー１４０の回転運動を制限するシステムを作りだす。これは、カラー１４０の上半分１４５の垂直部分１４４の尖った角が六角形突出部１３２の内壁１３２ｌと接触するように押しこまれると実現する。カラー１４０が回転しようとして、固定プレート４０の半円開口部５６内にスロット１４９が可視できない場合、回転運動を制限する。制限座金１３０とカラー１４０との間の相互干渉を可能にする上述した直径の差異は、スロット１４９が固定プレート４０の半円開口部５６から見える範囲外に移動することなく、カラー１４０が多少の遊びを有し、カラー１４０の主軸周りを時計回りおよび反時計回りの双方に回転するように設けられている。
【００３９】
主軸周りの拡張型カラー１４０の回転が制限された状態で、クロスポスト１２０とカラー１４０との間にあるラチェット機構を正しく係合するために必要とされる、ソケット４５の面４６に沿って移動するカラー１４０の回転自由度は維持しなくてはならない。この運動自由度は、六角形突出部１３２とカラー１４０の六角形上半分１４５との間の高さの関連性によって維持される。内側面１３０Ｍが固定プレート４０の外側面４０Ｌと一致するように、座金１３０のカウンタボア１３６が固定プレート４０のねじ穴５８に位置合わせされ、皿穴１３８で制限座金を留めつける。皿穴を用いることにより、装置１９全体の厚さが最小限となり、取付けに要する必要な外科的露出が減少する。座金１３０が所定の位置にある状態では、開口部１３４はソケット４５と同心となる。
【００４０】
六角形突出部１３２の外径１３３は、ソケット４５の最大直径４２より小さい。この直径の差異によって、六角形突出部１３２は十分な深さまで延在しているソケット４５内に完全に位置することができ、前述のようにカラー１４０の上半分１４５の垂直部分１４４との相互干渉が可能となる。上半分１４５は、垂直部分１４４に対して角度が付けられている上部１４６に２部分に分割される。抜き勾配部分１４６はカラー１４０のソケット１４１の中央に向かって傾斜しており、ソケット４５の面４６に沿ってカラー１４０が運動できるようにしながら、外壁１４４Ｅ、１４６Ｅが開口部１３４の内面１３２ｌと接触するのを防いでいる。
【００４１】
抜き勾配部分１４６によって設けられているカラー１４０の六角形状１４５の高さは、ソケット４５の面４６に沿った運動を制限する必要がある。この抜き勾配は、カラー１４０の上面１４５Ｌが座金１３０の六角形突出部１３２の下面１３２Ｍの下へ移動するのを防ぐ。スロット１４９が半円部５６の外側に移動する範囲を超える角度における回転制限は、六角形突出部１３２とカラー１４０の六角形上部１４５との間の相互干渉によって設けられている。
【００４２】
カラー１４０の抜き勾配部分１４６によって、カラー１４０は、選択された抜き勾配角度と同等の運動範囲でソケット４５の面４６に沿って滑らかに移動できるようになる。この運動が抜き勾配の角度を超えようとすると、抜き勾配部分１４６の外面１４６Ｅが開口部１３４の内面１３２ｌと接触し、更なる運動を妨げて、確実に回転制限するようにする。
【００４３】
複数レベルの融合が可能な装置の拡張を図３に示している。それぞれ融合装置１８の各レベルは、クロスポスト１２０によって連結された２つの対側プレートを具えている。装置１８の総てのプレートは、薄い中央部分と厚い遠位端部とを有するフレア形状をしており、構造の連動機構によって複数レベルの拡張に適応する。連動機構は、クロスポスト拡張プレート６０および固定拡張プレート９０（図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ）を追加することによって、隣接するレベルと連結している。
【００４４】
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃおよび図１３Ｄは、拡張クロスポストプレート６０および連動機構のオス部およびメス部の詳細図を示しており、図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃは、拡張固定プレート９０および連動機構のオス部とメス部の詳細図を示している。図１５Ａは１対の連動プレートの背面図であり、図１５Ｂは、止めねじの軸を通り、止めねじの軸を含みプレート６０、９０の内側面６０Ｍ、９０Ｍと平行な面を示し、図１５Ａの矢印１５Ｂ−１５Ｂの方向を示す断面を示している。
【００４５】
図５Ａ乃至図１５Ｂを包括的に参照すると、連動機構はオス部８０、１１０およびメス部３０、５０、７０、１００の両方を具えており、一旦連結されると、矢状面（後弯／前弯）について脊椎の自然の弯曲に適応するように調整することができる。オス部およびメス部は、オス部をメス部内へ摺動させ、拡張プレートを棘状突起または椎弓板に押しつけることによって連結できる。
【００４６】
好適な実施形態では、オス部とメス部は連動機構を具え、さらに拡張プレートを所定の位置に固定する。連動装置の原理は、止めねじを利用して、オス部連動装置８０、１１０とメス部連動装置３０、５０、７０、１００との間に硬くて連続的なくさび嵌合を作りだすものである。オス部連動装置８０、１１０の半分は、穴部８２、１１２を貫通するテーパねじ部を有する円筒突出部を具えている。ニュートラル位置では、止めねじ１６０は、オス部連動装置８０、１１０の外辺内に完全に囲まれる。メス部連動装置３０、５０、７０、１００は、オス部連動装置８０、１１０の高さに相当する深さを有する円形開口部で構成されている。メス部連動装置３０、５０、７０、１００の別の特徴は、クロスプレート２０、固定プレート４０、クロスポスト拡張プレート６０、および固定拡張プレート９０それぞれの後面２０Ｓ、４０Ｓ、６０Ｓ、９０Ｓに位置する矩形のアクセス窓３２、５２、７２、１０２である。図１５Ａおよび図１５Ｂを具体的に参照すると、オス部連動装置８０、１１０をメス部連動装置３０、５０、７０、１００内に挿入すると、止めねじ１６０の頭部１６２は、アクセス窓３２、５２、７２、１０２を通って届くことができる。
【００４７】
止めねじ１６０へのアクセスは、アクセス窓３２、５２、７２、１０２の幅によって制限されており、その結果、互いに近接しているプレートにおける最大限の矢状方向を規定する。アクセス窓３２、５２、７２、１０２を通って、止めねじ１６０に確実にアクセスできるようにするため、制限壁８６、１１６がオス部連動装置８０、１１０に具えられている。制限壁８６、１１６は、クロスプレート２０、固定プレート４０、クロスポスト拡張プレート６０、および固定拡張プレート９０それぞれの後面２０Ｓ、４０Ｓ、６０Ｓ、９０Ｓとの干渉を生み、止めねじの頭部１６２がアクセス窓３２、５２、７２、１０２の範囲外で回転するのを妨げる。
【００４８】
メス部連動装置３０、５０、７０、１００内に配置されたオス部連動装置８０、１１０と、アクセス窓３２、５２、７２、１０２を通ってアクセス可能な止めねじ１６０とで連結されたプレートは、アクセス窓３２、５２、７２、１０２の幅によって規定された位置における最大限の範囲に沿って、矢状面における任意の角度に方向づけることができ、その結果、脊椎の自然の弯曲に適応する。望ましい角度にプレートを固定するため、止めねじ１６０は穴８２、１１２を通るテーパねじ部内に締めつけられる。オス部連動装置８０、１１０を通って止めねじ１６０を回すにつれて、止めねじ１６０の遠位面１６４が内壁３４、５４、７４、１０４に力を加え始めて、くさび嵌合をもたらす。
【００４９】
くさび嵌合の強さをさらに高めるため、オス部連動装置８０、１１０は、底面８８、１１８上に分割部８４、１１４を有している。この分割部は、底面８８、１１８から穴８２、１１２を通ってテーパねじ部まで延在している。止めねじをメス部連動装置３０、５０、７０、１００の内壁３４、５４、７４、１０４に向かって回すにつれて、ねじ８９のテーパによってオス部連動装置８０、１１０を半径方向に拡張させる。分割部８４、１１４によって拡張が起こり、オス部連動装置８０、１１０の外面８１、１１１がメス部連動装置３０、５０、７０、１００の内壁３４、５４、７４、１０４と干渉するようになる。特に設計された止めねじを使用すると、連続的な弓状に沿って隣接するプレートを固定できるようになり、異なる椎骨高さにおける脊椎の後方要素の様々な外形および形態にわたって利用できる汎用装置をもたらす。
【００５０】
クロスポストプレート２０と固定プレート４０とを具える単一レベルの装置１９は、両端部にそれぞれメス部連動装置３０および５０を有している。メス部連動装置３０、５０をこれらの単一レベルのプレート２０、４０の両端部に具えていることにより、この構造は上方および下方の双方に複数レベル融合して延在できるようになる。さらに、オス部連動装置８０、１１０とは逆に、連動装置のメス部３０、５０、７０、１００は、内側面２０Ｍ、４０Ｍ、６０Ｍ、９０Ｍ上に埋め込み歯２８、４８、６８、９８を有しており、後方椎弓の棘状突起および／または椎弓板に装置を固定できるようにしている。従って、単一レベルの融合装置１９の場合、融合する後方要素の上部および下部の双方の皮質骨をおさえるために２つのメス部連動装置を具えている。
【００５１】
装置１８、１９の初期の取付けが終わると、この構造の総ての遠位端部はメス部連動装置３０、５０、７０、１００を有し、クロスポスト拡張プレート６０および固定拡張プレート９０を用いて将来的な拡張移植を可能にする。固定していないメス部連動装置３０、５０、７０、１００を、将来の連動装置の有効性に影響を与えうる望ましくない組織の状態から保護するため、留め具１５０（図１０Ａおよび図１０Ｂを参照）が、未使用のメス部連動装置３０、５０、７０、１００にそれぞれ配置される。留め具１５０は、オス部連動装置８０、１１０と同様の方法で、メス部連動装置３０、５０、７０、１００内に直接装着される。留め具１５０は穴１５６を通るねじ部を有しており、ニュートラル位置にある場合、外辺内に完全に止めねじ１６０を収容する。留め具１５０がメス部連動装置３０、５０、７０、１００内に配置された場合に、止めねじ１６０は、アクセス窓３２、５２、７２、１０２を通って届くことができる。オス部連動装置８０、１１０と異なり、留め具１５０の穴１５６を通るねじ部はテーパではない。止めねじ１６０の遠位面１６４とメス部連動装置３０、５０、７０、１００の内壁３４、５４、７４、１０４の間が接触することによって、留め具を所定の位置に保持する。留め具は、メス部連動装置３０、５０、７０、１００を超えて延在する傾斜のへり１５４を有しており、さらに融合するために構造を拡張する必要がある場合、その位置で留め具１５０を容易に取り外しできるようにしている。
【００５２】
上述のような実施形態は、脊椎の特定領域に限定することを意味するものではない。後方要素、より具体的には棘状突起および椎弓板の様々な形態および寸法は、広い範囲のサイズに提供できるシステムを必要とする。棘間間隙が狭い頸椎では、小さいプレートサイズおよびクロスポスト径が必要とされ、大きくて高荷重負荷の腰椎では、２つの隣接する椎骨にまたがり、さらにはこのような高荷重の下での装置の構造妥当性を確実にするために長いプレートが必要とされる。中間のプレートおよびクロスポストのサイズは、比較的動かない脊椎の胸部領域に有用である。患者の数だけ存在する幅広い脊椎の形態に対して十分な選択肢を確保するため、このシステムは、脊椎の１つの領域または複数領域の組み合わせにおいて複数レベルの融合を実施できる、様々なプレートおよびクロスポストのサイズを有するキットとして提供されるであろう。
【００５３】
図１６を参照すると、それぞれの構造の単一レベルは、図４に組み込まれているように、独自に設計された圧縮器具を介して脊椎の棘状突起および／または椎弓板に取付けられる。この器具は、最終調整をして脊椎にプレート２０、４０、６０、９０を適用するため、所定の位置に配置する前に総ての単一レベルの装置の要素に予め装着される。最初の荷重状態とは、取付け時に患者の体内に落ちるか、置き忘れることがありうる装置の小さな浮動性要素がないことを意味する。これは、患者へのリスクを最小限にしながら、最も早くて効率的な実施をもたらす。
【００５４】
取付具１７１は、必要な内向きの力が加わるように特に調整されており、補助プレート２０、４０に必要とされる総ての幾何学的な自由度および制限に適応して、軸平面および冠状面の双方における様々な角度に固定する。他の表現で明示されるように、この取付具は、プレート２０、４０の後面２０Ｓ、４０Ｓに対して垂直であって、プレート２０、４０のソケット２５、４５の球状の始点を通過する軸周りを±２５度に回転でき、同様にプレート２０、４０の縦の主軸周りを±２５度に回転可能である。
【００５５】
取付具１７１は、主軸に沿って少し離してピン１７６で留められた２つのハンドル１７２、１７３で構成されている。ピン１７６の下方は２本のてこのアーム１７４、１７５であり、これらはピン１７７Ａ、１７７Ｂでそれぞれ各ハンドル１７２、１７３に留められ、ピン１７８において互いに留めつけられている。各てこのアームの最下部は、クロスポストプレート２０または固定プレート４０の何れかに固有の接触部分１８０、２００にピン１７９Ａ、１７９Ｂで留められている。取付具１７１は、適切な接触部分１８０、２００に装着される単一レベルの装置１９の総ての要素に予め組み込まれる。
【００５６】
各接触部分１８０、２００は、取付具１７１の主軸から離れて突出している多軸アーム１９０、２１０を具えている。多軸アーム１９０、２１０は、ボールおよびソケットジョイントを介して接触部分１８０、２００とそれぞれ関連付けられている。多軸アーム１９０、２１０の球状部１９０Ｓ、２１０Ｓは、接触部分１８０、２００の球状ソケット１８３、２０３内にそれぞれ位置しており；球状部１９０Ｓ、２１０Ｓおよび球状ソケット１８３、２０３の弯曲半径は等しく、要素間の滑らかな相互干渉が可能となる。接触部分１８０、２００の外向き面に見られる制限キャップ１８５、２０５のため、多軸アーム１９０、２１０の球状部１９０Ｓ、２１０Ｓは接触部分１８０、２００内に囲まれた状態となる。この制限キャップ１８５、２０５は穴１８５Ｈ、２０５Ｈを具え、多軸アーム１９０、２１０の残りが接触部分１８０、２００の外側に存在できるようにしている。制限キャップ１８５、２０５の穴１８５Ｈ、２０５Ｈは、多軸アーム１９０、２１０の球状部１９０Ｓ、２１０Ｓを含む程度に十分に小さいが、制限キャップ１８５、２０５と多軸アーム１９０、２１０の円筒形柱部１９０Ｃ、２１０Ｃとの間が相互干渉することなく、冠状面および軸平面の双方において最大±２５度に運動できる程度に十分大きい直径を有している。多軸アーム１９０、２１０の球状部１９０Ｓ、２１０Ｓはさらに、所与の深さの矩形凹部１９０Ｒ、２１０Ｒを具えており、球状部１９０Ｓ、２１０Ｓの小さい弓状が内在している。矩形凹部１９０Ｒ、２１０Ｒの平面１９０Ｐ、２１０Ｐは、接触部分１８０、２００の最下部の面１８０ｌ、２００ｌを向いている。穴１８７、２０７は、接触部分１８０、２００の最下部の面１８０ｌ、２００ｌから接触部分１８０、２００の球状ソケット１８３、２０３内まで貫通している。所与の高さのピン１８８、２０８がこの穴１８７、２０７内に配置され、多軸アーム１９０、２１０の球状部１９０Ｓ、２１０Ｓの矩形凹部１９０Ｒ、２１０Ｒ内まで延在している。ピン１８８、２０８の直径は矩形凹部１９０Ｒ、２１０Ｒの幅よりも小さく、最小限の遊びを考慮にいれ、矢状面における多軸アーム１９０、２１０の回転を制限しており；この制限は、確実に単一レベルの補助プレート２０、４０が矢状面において互いに±５度よりも大きく外れないようにしている。さらには、ピン１８８、２０８が貫通する深さは、矩形凹部１９０Ｒ、２１０Ｒの平面１９０Ｐ、２１０Ｐと、接触部分１８０、２００の最下面１８０ｌ、２００ｌとの間の距離もよりも小さい。ピン１８８、２０８と矩形凹部１９０Ｒ、２１０Ｒの平面１９０Ｐ、２１０Ｐとの間に作られた隙間によって、冠状面および軸平面において±２５度に回転できるようになる。
【００５７】
多軸アーム１９０、２１０の球状部１９０Ｓ、２１０Ｓに取付けられた円筒形柱部１９０Ｃ、２１０Ｃは、接触部分１８０、２００から外側に延在している。円筒形柱部１９０Ｃ、２１０Ｃの遠位端部には、それぞれ平面１９０Ｍ、２１０Ｍが位置している。平面１９０Ｍ、２１０Ｍの各遠位端部の両側では、傾斜アーム１９２Ａ、１９２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂが取付具１７１の主軸に向かって延在している。アーム１９２Ａ、１９２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂの傾斜によって、接触部分１８０、２００と相互干渉することなく、多軸アーム１９０、２１０が軸平面および冠状面において回転可能となる。傾斜アーム１９２Ａ、１９２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂの遠位端部では、傾斜アーム１９２Ａ、１９２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂが伸びているため、円筒形柱部１９４Ａ、１９４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂが取付具１７１の主軸に向かっている。円筒形柱部１９４Ａ、１９４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂの主軸は、多軸アーム１９０、２１０の平面１９０Ｍ、２１０Ｍに対して垂直に伸びている。円筒形柱部１９４Ａ、１９４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂの遠位端部は、接触部分１８０、２００の内側面１８０Ｍ、２００Ｍを超えて延在しており、半球頭部１９６Ａ、１９６Ｂ、２１６Ａ、２１６Ｂで終端することが好ましい。他の実施形態では、円筒形柱部は、被半球形状で終端してもよい。
【００５８】
図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、図１７Ｄを参照すると、クロスポスト１２０およびクロスポストプレート２０は、接触部分１８０に取付けられる。接触部分１８０の内側面１８０Ｍに位置する六角形突出部１８２は、クロスポスト１２０の近位平面１２３における六角形凹部１２９と係合する。接触部分１８０およびクロスポスト１２０の六角形状が係合すると、クロスポストプレート２０から離れるクロスポスト１２０の主軸を固定しながらクロスポスト１２０の球面１２２に沿って自由に運動させる。接触部分１８０の六角形突出部１８２の高さは、クロスポスト１２０の六角形凹部１２９と完全に係合している場合、接触部分１８０の内側面１８０Ｍとクロスポストプレート１２０との間に十分な隙間があって、取付具１７１の任意の他の部分と相互干渉することなく冠状面および軸平面において±２５度に回転することができるような高さである。
【００５９】
図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃを参照すると、拡張型カラー１４０を具える固定プレート４０は、接触部分２００に装着される。接触部分２００の内側面２００Ｍから取付具１７１の主軸に向かって突出している円筒形ガイド柱部２２０は、拡張型カラー１４０のソケット１４１を貫通し、拡張型カラー１４０のガイドとして機能する。円筒形ガイド柱部２２０は、固定プレート４０から離れる拡張型カラー１４０の主軸を固定しながらプレート４０の球状面４６に沿って自由に運動させる。円筒形ガイド柱部２２０の近位端部は、接触部分２００の内側面２００Ｍに見られる六角形突出部２０２と内接している。円筒形ガイド柱部２２０の近位面２２０Ｐと、接触部分２００の内側面２００Ｍとの間にはスプリング２２６が配置されており、圧縮された場合、円筒形ガイド柱部２２０は六角形突出部２０２内へさらに引っ込むことができる。円筒形ガイド柱部２２０は、六角形突出部２０２の側面を通り、円筒形ガイド柱部２２０の矩形凹部２２０Ｒ内に伸びるピン２２２によって、六角形突出部２０２内に維持される。円筒形ガイド柱部２２０およびスプリング２２６を収容するボア穴２０２Ｈの直径は、クロスポスト１２０のラチェット歯の直径１２７に相当する大きさの直径であり、これにより、接触部分２００の六角形突出部２０２は、円筒形ガイド柱部２２０およびクロスポスト１２０の双方を収容可能となる。さらには、六角形突出部２０２は、拡張型カラー１４０の六角形状１４５よりも僅かに大きい。接触部分２００の六角形突出部２０２のサイズによって、この六角形状が制限座金１３０の開口部１３４を通過できるようになり、六角形突出部２０２を拡張型カラー１４０の六角形状１４５と直接的に接触させることができ、六角形突出部２０２は拡張型カラー１４０に力を加えることが可能となる。
【００６０】
クロスポストプレート２０および固定プレート４０の両方をそれぞれの接触部分１８０、２００に取付ける場合、クロスポスト１２０の遠位面１２０Ｍ上の六角形凹部１２１は、接触部分２００の円筒形ガイド柱部２２０の六角形突出部２２０Ｈと係合する。円筒形ガイド柱部２２０とクロスポスト１２０が係合すると、一方向ラチェットステップが誤って進むのを防止するように、拡張型カラー１４０はクロスポスト１２０に正しく位置合わせされる。
【００６１】
それぞれ各プレート２０、４０、６０、９０を取付ける際、総てのメス部連動装置３０、５０、７０、１００は留め具１５０を具える。これらの留め具１５０それぞれは、その上面１５８上に球状のくぼみ１５２を有しており；これらのくぼみ１５２の弯曲半径は、多軸アーム１９０、２１０の円筒形柱部１９４Ａ、１９４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂの遠位端部に見られる半球頭部１９６Ａ、１９６Ｂ、２１６Ａ、２１６Ｂの弯曲半径と等しい。弯曲半径が等しいことにより、半球頭部１９６Ａ、１９６Ｂ、２１６Ａ、２１６Ｂは、留め具１５０の上面１５８に対して様々な角度で留め具１５０と接触できるようになる。装置の拡張レベルを取付ける場合、クロスポスト拡張プレート６０および固定拡張プレート９０の双方は、オス部連動装置８０、１１０の真上の外側面６０Ｌ、９０Ｌ上に同様の球状くぼみ６２、９２を有している。拡張プレート６０、９０上に球状くぼみ６２、９２を配置することにより、このプレート６０、９０をメス部連動装置３０、５０に配置された留め具１５０と同一なものとして扱うことができる。
【００６２】
単一レベルのクロスポストプレート２０および拡張クロスポストプレート６０の双方において、中央の外側面２０Ｌ、６０Ｌと、留め具１５０またはオス部連動装置８０の真上の外側面における何れかの球状くぼみ６２、１５２との間の縦方向および高さの差異は一定である。同様の整合性が、留め具１５０または拡張固定プレート９０のオス部連動装置１１０の真上の外側面における何れかの球状くぼみ９２、１５２と、固定プレート４０または拡張固定プレート９０の中央外側面４０Ｌ、９０Ｌとの間にも存在する。プレート２０、４０、６０、９０がそれぞれ接触部分１８０、２００内に正しく装着された場合、総ての関連する球状くぼみ６２、９２、１５２の位置は、接触部分１８０、２００の装着点１８２、２０２を基準として所定の位置に固定される。
【００６３】
取付具１７１の主軸に向かって多軸アーム１９０、２１０の傾斜アーム１９２Ａ、１９２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂから延在している円筒形柱部１９４Ａ、１９４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂの長さは、半球頭部１９６Ａ、１９６Ｂ、２１６Ａ、２１６Ｂの先端が球状くぼみ６２、９２、１５２の位置を超えて所定の距離を突出するような長さである。従って、それぞれの接触部分１８０、２００の六角形突出部１８２、２０２によって、クロスポスト１２０および拡張型カラー１４０に圧縮が加わるとき、多軸アーム１８０、２００の傾斜アーム１９２Ａ、１９２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂから突出している円筒形柱部１９４Ａ、１９４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂにおける圧縮力は、平面１９０Ｍ、２１０Ｍを多軸アーム１９０、２１０の球状部１９０Ｓ、２１０Ｓに連結させる、円筒形柱部１９０Ｃ、２１０Ｃにおける力に変化する。この力は、制限キャップ１８５、２０５と接触させることによって所定の位置に多軸アーム１９０、２１０を実質的に固定している接触部分１８０、２００に対して、多軸アーム１９０、２１０を取付具１７１の主軸から離すように移動させる。固定された多軸アーム１９０、２１０は、プレート２０、４０、６０、９０のように３次元空間において同様に方向付けられ、プレート２０、４０、６０、９０の縦軸に対して垂直に圧縮力を加えることが可能となる。
【００６４】
全体として、接触部分１８０、２００および多軸アーム１９０、２１０によって、適切に内向きの力を向けることができ、冠状面および軸平面において様々な角度に配置できるというプレートの機能を維持する。さらには、クロスポスト１２０の遠位面１２０Ｍと係合する円筒形ガイド柱部２２０は、一方向ラチェット機構をガイドする。取付具１７１によって圧縮が加わるにつれて、円筒形ガイド柱部２２０は、六角形突出部２０２内に収容されているスプリング２２６を圧縮しながら、接触部分２００の六角形突出部２０２内に進む。円筒形ガイド柱部を収容するボア穴２０２Ｈは、クロスポスト１２０の最大径１２７に適応する程度に十分大きい直径であって、クロスポスト１２０の遠位面１２０Ｍが拡張型カラー１４０の面１４５Ｌを超えて延在できるようにして、クロスポストプレート２０、６０と固定プレート４０、９０との間の距離を最小限にするようにする。円筒形ガイド柱部２２０を効果的にするため、両方の接触部分１８０、２００の内側面１８０Ｍ、２００Ｍは平行であるべきであり、接触部分をてこ部分１７４、１７５にピン１７９Ａ、１７９Ｂで留めることによってこの要求事項は実現する。ハンドル部分１７２、１７３は、ラチェット１７２Ｒ、１７３Ｒによってピン１７６の上方で連結されており、処置の間、把持力を維持している必要なく取付具１７１の圧縮を増加させるステップをユーザに提供する。
【００６５】
この装置は、追加の手術で容易に拡張して更なるレベルを組み込むか、除去することができるという点で完全に変更可能である。この装置はさらに、後頭骨、環椎および仙骨への取付けを含むように拡張することができる。この装置は、単純なコネクタで椎弓根ねじまたは外側塊ねじ構成といった既存のハードウェア装置と連結することにより、融合拡張として使用可能となるよう容易に適応できる。この装置はさらに、脊柱側湾症の矯正にも使用することができる。
【００６６】
本明細書で使用する「具える」、「具えている」、「含んでいる」および「含む」のような表現は、包括的かつ変更が可能であり、排他的ではないと解釈すべきである。特に、特許請求の範囲を含む本明細書において使用される場合、これらの「具える」、「具えている」、「含んでいる」および「含む」のような表現、およびその変形は、特定の特徴、ステップ、または要素を包含することを意味する。これらの表現は、他の特徴、ステップ、または要素の存在を排除すると解釈すべきではない。
【００６７】
本発明の好適な実施形態に関する記述は、本発明の本質を例示する目的で示すものであり、本発明を図示する具体的な実施形態に限定するものではない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲内に包含された総ての実施形態、およびその均等物によって規定されることを意図している。
【非特許文献１】Ｗｈｉｔｅ  ＡＡ，Ｐａｎｊａｂｉ  ＭＭ．Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｐｉｎｅ．２ｎｄ  ｅｄ．Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ：Ｊ．Ｂ．Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ  Ｃｏ．，１９９０
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【国際調査報告】
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