(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨アンカー要素にロッドを連結するための連結アセンブリであって、前記連結アセンブリ（４，４′）は、
受け部（５，５′）を含み、前記受け部（５，５′）は、第１の端部（５ａ）と、第２の端部（５ｂ）と、前記第１の端部（５ａ）および前記第２の端部（５ｂ）を通って延在する中心軸（Ｃ）と、アンカー要素（１，１′）のヘッド（３，３′）を収容するための収容空間（５４）とを含み、前記収容空間（５４）は、前記第２の端部（５ｂ）にありヘッド（３，３′）の挿入を可能にするような大きさにされた開口部（５５）と、前記収容空間から前記第１の端部（５ａ）へと延在するボア（５１）とを有し、前記受け部（５，５′）はさらに、ロッド（１００）を収容するための窪み（５２）を含み、前記連結アセンブリ（４，４′）はさらに、
前記収容空間（５４）において少なくとも部分的に位置決めされるように構成された保持要素（６）を含み、前記保持要素（６）は、前記開口部（５５）を介して挿入されるヘッド（３，３′）を保持することを可能にするように径方向に圧縮可能および拡張可能であり、
前記保持要素（６）は、前記受け部（５，５′）の前記収容空間（５４）においてまたは前記収容空間（５４）内に設けられる、係合構造（５６）と係合する、第１の係合部分（６１）によって前記開口部（５５）に隣接して適所に保持され、前記連結アセンブリ（４，４′）はさらに、
前記収容空間（５４）に少なくとも部分的に配置されるように構成されたロッキング要素（７，７′）を含み、前記ロッキング要素（７，７′）は、前記係合構造（５６）によって前記開口部（５５）に隣接する位置に保持された前記保持要素（６）が、拡張することおよび前記収容空間（５４）に挿入されたヘッド（３，３′）を外すことが可能となる第１の位置から、挿入されたヘッド（３，３′）が外れるのを防止するように、前記開口部（５５）に隣接する位置において前記係合構造（５６）によって保持された前記保持要素（６）の径方向の拡張が妨げられる第２の位置にまで移動可能であり、
前記保持要素（６）はさらに、前記保持要素（６）が拡張することを防止するように前記第２の位置へと移動したときに、前記ロッキング要素（７，７′）によって係合させるための第２の係合部分（６２）を含み、
前記ロッキング要素（７，７′）が前記第２の位置にある場合、前記収容空間（５４）に収容されたアンカー要素（１，１′）のヘッド（３，３′）は、前記ヘッド（３，３′）を前記保持要素（６）に対して押し当てるように、前記受け部（５，５′）の前記窪み（５２）に挿入されたロッド（１００）により、または前記ロッキング要素（７，７′）により、前記ヘッド（３，３′）に直接圧力を加えることによってロックされ得る、連結アセンブリ。
【請求項２】
前記保持要素（６）が開いたリング形状または閉じたリング形状を規定する、請求項１に記載の連結アセンブリ。
【請求項３】
前記保持要素（６）は、前記保持要素（６）を拡張および圧縮させることを可能にするために１つ以上のスリット（６３）を含む、請求項１または２に記載の連結アセンブリ。
【請求項４】
前記保持要素（６）の前記第１の係合部分（６１）は環状を有するかまたは環状のセグメント形状を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項５】
前記収容空間（５４）において、または前記収容空間（５４）内に設けられる前記係合構造（５６）は、前記収容空間（５４）の内壁に形成された窪みである、請求項１から４のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項６】
前記窪みが、環状溝の形状を有する、請求項５に記載の連結アセンブリ。
【請求項７】
前記保持要素（６）の前記第２の係合部分は、前記保持要素（６）が前記収容空間（５４）において適所に保持されたときに前記中心軸（Ｃ）と同軸になる円筒形または円錐形を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項８】
前記保持要素（６）はさらに、前記ヘッド（３，３′）を受けるように構成された中空の球台形状部分（６４）を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項９】
前記ロッキング要素（７，７′）は、
少なくとも前記第１の位置と前記第２の位置との間に収容されたときに、前記収容空間（５４）の内壁と摺動係合するような寸法にされた少なくとも部分的に円筒形の外面（７１）と、
前記保持要素（６）の前記第２の係合部分（６２）に係合するように構成された内壁（７４）を有する窪み（７３）を含む内部空隙（７２）とを含み、前記ロッキング要素（７，７′）が前記第２の位置にあるときに、前記保持要素（６）が拡張するのを防止する、請求項１から７のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項１０】
前記受け部（５）の前記収容空間に収容された前記ロッキング要素（７）は圧力要素であって、該圧力要素は、
前記第１の端部（５ａ）において前記受け部（５）の前記ボア（５１）に取り付けられた固定要素（９）、および／または、
前記ヘッド（３）を固くロックするために前記ヘッド（３）に向かう方向に前記受け部（５）の前記窪み（５２）に収容されるロッド（１００）
からの圧力を受けて伝達するように配置された、請求項９に記載の連結アセンブリ。
【請求項１１】
前記ロッキング要素（７）の前記内部空隙（７２）はさらに、前記ヘッド（３，３′）を受けるように構成された中空の内側球台形状窪み（７４）を含む、請求項１０に記載の連結アセンブリ。
【請求項１２】
前記ロッキング要素（７，７′）は、ロッド（１００）を受けるように構成されたロッド受け部（７５）を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項１３】
前記ロッキング要素（７，７′）は、前記ロッキング要素（７，７′）が前記第２の位置にあるときに前記ボア（５１）または前記収容空間（５４）に設けられた第２の係合肩部（５７）に係合するように構成された第１の係合肩部（７７）を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項１４】
前記保持要素（６）および／または前記ロッキング要素（７，７′）は、前記第１の端部（５ａ）から前記受け部（５，５′）の前記ボア（５１）および前記収容空間（５４）に挿入可能となるように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の連結アセンブリ。
【請求項１５】
多軸骨アンカー装置であって、
骨に固定するためのシャンク（２）とヘッド（３，３′）とを有する骨アンカー要素（１，１′）と、
請求項１から１４のいずれか一項に記載の連結アセンブリ（４，４′）とを備える、多軸骨アンカー装置。
【請求項１６】
前記骨アンカー要素の前記ヘッド（３′）は、ドライバのための係合窪み（３１′）を備えた球形の端面を含み、前記窪みは、自由端面の中心点から螺旋状に延在する複数の翼部を含み、
保持要素（６′）およびロッキング要素（７′）は、前記ヘッド（３′）と前記ロッド（１００）とを互いに直接係合させるために前記ヘッド（３′）が前記保持要素（６′）および前記ロッキング要素（７′）を通って部分的に延在し得るような形状である、請求項１５に記載の多軸骨アンカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨アンカー要素にロッドを連結するための連結アセンブリと、このような連結アセンブリを含む多軸骨アンカー装置とに関する。連結アセンブリは、ロッドを受けるためのチャネルを有する受け部と、骨アンカー要素のヘッドを収容するための収容空間と、受け部において骨アンカー要素のヘッドを保持するための保持要素とを備える。連結アセンブリはまた、骨アンカー要素のヘッドに対して圧力を加えるように構成された圧力要素を含んでもよい。連結アセンブリは、受け部の底開口部から骨アンカー要素のヘッドを受けるように構成され、保持要素は、たとえば、骨アンカー要素のヘッドを収容空間に保持するために、当該骨アンカー要素のヘッド上に嵌まり込み得る。
【背景技術】
【０００２】
文献ＵＳ６，２４８，１０５Ｂ１は、長手方向のロッドをペディクルスクリューと接続するための装置を開示する。当該装置は、スリーブ、中空の円筒形インサートおよびスプリングチャックを含む。スプリングチャックには、環状フランジが、スリーブの底開口部付近にあるリング状チャネル内において保持されている。スプリングチャックは、ペディクルスクリューのヘッドを受けるように設計された空隙を有する。ロッドが張力ねじによってロックされると、ロッドによってインサートに対して圧力が加えられ、それぞれの相補的な円錐形の係合面によって、スプリングチャックに係合する。これにより、スプリングチャックが、ペディクルスクリューのヘッド上に粉砕固定される。フランジがスリーブのリング状チャネルに収容されることにより、スプリングチャックが保持され、ヘッドがスリーブに保持される。
【０００３】
文献ＵＳ６，２８０，４４２Ｂ１は多軸骨ねじアセンブリを開示する。アセンブリは、受け部材と、受け部材の下方開口部分に移動可能に配置された冠部材と、保持部材とを備える。保持部材は、そこに収容される骨アンカーのヘッドの幅よりも狭いアパーチャを規定する。保持部材は受け部材の溝に収容される。溝は下方開口部分のまわりに延在する。保持部材は、下方開口部分からヘッドが外れるのを防ぐ。保持部材は、Ｃ字形状であり、隙間があることで、保持部材を圧縮した状態から溝に嵌め込むことが可能となる。保持部材は、溝に挿入されると、さらに拡張させることができなくなる。
【０００４】
文献ＵＳ８，５５６，９３８Ｂ１は多軸骨ねじアセンブリを開示する。当該多軸骨ねじアセンブリは、下方開口部と協働する下方空隙を備えた受け部を有する。シャンクの上方部分は、受け部の空隙において保持部材を拡張させて、受け部にシャンク上方部分を収容する。保持部材またはインサートにより、シャンク上方部分を受け部において摩擦嵌合させる。シャンク上方部分と保持部材との間の摩擦係合によって多軸機構が最終的にロックされる。予め組立てられた受け部、保持部材および任意のインサートは、シャンクを堆骨に埋込む前または埋込んだ後に、シャンク上方部分にカチンと押込まれ得るかまたはパチンと嵌め込まれ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ６，２４８，１０５Ｂ１
【特許文献２】ＵＳ６，２８０，４４２Ｂ１
【特許文献３】ＵＳ８，５５６，９３８Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ヘッドを底開口部から差込むための保持機能を含む連結アセンブリを提供することである。アセンブリの確実性および耐久性ならびに取扱いが改善される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、請求項１に記載の骨アンカー要素にロッドを連結するための連結アセンブリによって、および、請求項１６に記載の連結アセンブリを含む多軸骨アンカー装置によって、解決される。有利な局面および実施形態が従属請求項から明らかになる。
【０００８】
本発明の局面に従うと、連結アセンブリは、受け部、保持要素およびロッキング要素を含む。受け部は収容空間を有し、収容空間は、受け部の一方端部に開口部を備える。アンカー要素のヘッドは、収容空間内に収容されるように開口部を介して挿入することができる。保持要素は、収容空間に、または収容空間内に設けられた係合構造によって開口部に隣接して適所に保持される。
【０００９】
保持要素は、係合構造によって適所に保持されていても、径方向に拡張可能および／または圧縮可能である。このため、ヘッドが開口部を通じて挿入されると、保持要素は、ヘッドの上に嵌まり込み得る。受け部の収容空間にヘッドを保持するために、ロッキング要素を設けることによって、保持要素の拡張が防止されるかまたは少なくとも邪魔される。これにより、一実施形態に従うと、ロッキング要素は、保持要素の係合部分を、その拡張を邪魔するために径方向に部分的に取り囲む。ロックされていない状態では、ヘッドが外れるのが妨げられている限り、保持要素とロッキング要素とのそれぞれの係合部分間にわずかな遊びを設けることができる。結果として、保持要素がアンカー要素のヘッドを解放してしまうことが防止される。
【００１０】
ロッキング要素は、保持要素が拡張することを可能にする収容空間における第１の位置と、保持要素が上述の通り径方向にロックされている第２の位置との間で移動させることができる。第２の位置においては、アンカー要素のヘッドが最終的にロックされる際に、圧力が、底開口部の方に向けられ、保持要素以外の要素によって（たとえば、ロッドおよび／またはロッキング要素自体によって）ヘッドに対して直接加えられて、逆に、ヘッドを保持要素に押当てる。言いかえれば、ヘッドは、ロッドと保持要素との間で、または（圧力要素としての）ロッキング要素と保持要素との間で、またはこれら３つのすべての要素の間で、ロックされる。
【００１１】
この最終的なロッキング状態では、ロッキング要素は依然として、保持要素が径方向に拡張するのを妨げており、保持要素は、係合構造によって受け部の収容空間において適所にしっかりと保持される。非限定的で具体的な一実施形態においては、保持要素を保持する係合構造は、収容空間において形成された環状の溝であって、ロッキング要素が第１の位置にある場合に保持要素が拡張することを可能にする。アンカー要素のヘッドは収容空間の開口部に挿入され得る。
【００１２】
保持要素は、受け部の収容空間における係合構造によって、およびロッキング要素の径方向の係合によって支持されるが、ロッドまたは圧力要素などの別の要素から圧力を加えることには関与しないので、その機能が、アンカー要素のヘッドを保持することに制限される。したがって、その確実性および耐久性が向上する。
【００１３】
さらに、保持要素は、上述の文献ＵＳ６，２４８，１０５Ｂ１とは異なり、アンカー要素のヘッドを完全に取り囲む必要がないので、（適所に保持される場合に見られるように）特に受け部の中心軸に沿った方向においてそのサイズが著しく小さくなっており、このため、保持要素が、収容空間の開口部の反対側で、上方向から収容空間へと装填され得る。したがって、現場での部品の組立てが改善され、さらに、底開口部の幅をヘッドのほぼ直径にまでさらに狭めることが可能になる。結果として、保持要素の安定性、確実性および耐久性がさらに高められ、受け部の寸法が小さくされ得る。
【００１４】
本発明は、添付の図面に関連付けて考慮されるさまざまな実施形態の説明からより良く理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】多軸骨アンカー装置の第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の骨アンカー装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図３】図１の骨アンカー装置を示す断面図である。
【図４Ａ】図４Ｂにおける線ＡＡに沿った、第１の実施形態に従った受け部を示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの受け部を示す上面図である。
【図５Ａ】図４Ａに示される受け部の上面斜視図である。
【図５Ｂ】図４Ａに示される受け部の底面斜視図である。
【図６Ａ】第１の実施形態に従ったロッキング要素を示す上面斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａのロッキング要素を示す底面斜視図である。
【図７Ａ】図７Ｂにおける線ＢＢに沿った、図６Ａに示されるロッキング要素を示す断面図である。
【図７Ｂ】図６Ａのロッキング要素を示す上面図である。
【図８Ａ】第１の実施形態に従った保持要素を示す上面斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの保持要素を示す底面斜視図である。
【図９Ａ】図９Ｂにおける線ＤＤに沿った、図８Ａの保持要素を示す断面図である。
【図９Ｂ】図８Ａの保持要素を示す上面図である。
【図１０Ａ】第１の実施形態に従った、受け部に保持要素を挿入する第１のステップを示す断面図である。
【図１０Ｂ】第１の実施形態に従った、受け部に保持要素を挿入する第２のステップを示す断面図である。
【図１０Ｃ】第１の実施形態に従った、受け部に保持要素を挿入する第３のステップを示す断面図である。
【図１０Ｄ】第１の実施形態に従った、受け部の係合構造によって保持要素が誘導されて適所に保持される状態を示す断面図である。
【図１１Ａ】第１の実施形態に従った、受け部にロッキング要素を挿入する第１のステップを示す斜視図である。
【図１１Ｂ】第１の実施形態に従った、受け部にロッキング要素を挿入する第２のステップを示す斜視図である。
【図１１Ｃ】第１の実施形態に従った、受け部にロッキング要素を挿入する第３のステップを示す斜視図である。
【図１２Ａ】第１の実施形態に従った、ロッキング要素が第１の位置にある連結アセンブリの状態を示す断面図である。
【図１２Ｂ】第１の実施形態に従った、連結アセンブリの開口部にアンカー要素のヘッドが挿入されている連結アセンブリの状態を示す断面図である。
【図１２Ｃ】第１の実施形態に従った、アンカー要素のヘッドによって保持要素が拡張されている連結アセンブリの状態を示す断面図である。
【図１２Ｄ】骨アンカー要素のヘッドの挿入が完了しており、ヘッドが保持要素の中空の球台形状の窪み部分によって収容され、ロッキング要素が依然として第１の位置にある、第１の実施形態に従った連結アセンブリの状態を示す断面図である。
【図１３Ａ】保持要素をロックし、同時にアンカー要素のヘッドを摩擦嵌合で予めロックする、第１の実施形態に従ったステップを示す図である。
【図１３Ｂ】装置にロッドを挿入する、第１の実施形態に従ったステップを示す図である。
【図１３Ｃ】固定要素を固定し、指定された部品間の圧力でアンカー要素のヘッドを選択された向きで最終的にロックする、第１の実施形態に従ったステップを示す図である。
【図１４】多軸骨アンカー装置の第２の実施形態を示す分解斜視図である。
【図１５】図１４の骨アンカー装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図１６】第２の実施形態に従った、骨アンカー装置を組立てられた状態で示す断面図である。
【図１７】第２の実施形態と共に用いられる骨アンカー要素を示す斜視図である。
【図１８Ａ】第２の実施形態に従った図１４のロッキング要素を示す上面斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａのロッキング要素を示す底面斜視図である。
【図１９Ａ】図１９Ｂにおける線ＥＥに沿った、図１８Ａのロッキング要素を示す断面図である。
【図１９Ｂ】図１８Ａのロッキング要素を示す上面図である。
【図２０Ａ】第２の実施形態に従った、ロッキング要素が第１の位置にある連結アセンブリの状態を示す断面図である。
【図２０Ｂ】骨アンカー要素のヘッドの挿入が完了しており、ヘッドが保持要素の中空の球台形状の窪み部分によって収容され、ロッキング要素が依然として第１の位置にある、第２の実施形態に従った連結アセンブリの状態を示す断面図である。
【図２０Ｃ】ヘッドを収容空間内に保持するように保持要素がロッキング要素によってロックされている、第２の実施形態に従った状態を示す図である。
【図２０Ｄ】アンカー要素を固定し、指定された部品間の圧力でアンカー要素のヘッドを選択された向きで最終的にロックする、第２の実施形態に従ったステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
連結アセンブリおよび多軸骨アンカー装置の第１の実施形態を図１〜図１３Ｃに関連付けて説明する。これによれば、図１〜図３は、アセンブリおよび装置の概要を示すのに対して、図４Ａ〜図９Ｂは、より多くの関連部分の詳細を示す。図１０Ａ〜図１３Ｃは、第１の実施形態に従ったアセンブリおよび装置の使用を例示する。
【００１７】
図１に示されるように、多軸骨アンカー装置は、アンカー要素１と、連結アセンブリ４と、ロッド１００をアンカー要素１と接続するための止めネジなどの固定要素９とを含む。アンカー要素１は球台形状のヘッド３を含む。球台形状のヘッド３は、平坦な上部分３２と、ドライバなど外部ツールによる係合のための係合部分３１と、球形部分３３とを有する。アンカー要素１はさらに、シャンク２を有する。シャンク２は、ヘッド３にシャンクを接続する骨ねじ２１および首部分２２を備える。
【００１８】
連結アセンブリ４は、受け部５、保持要素６、ロッキング要素７、およびピン８を含む。受け部５は、実質的に円筒形状であって、任意には、平坦な側部分と、外部ツールによる係合のための係合部分とを備える。受け部５は、上端部５ａ、底端部５ｂ、および内側ボア５１を有する。内側ボア５１は、上端部５ａから底端部５ｂに向かって延在している。図３〜図５Ｂにおいてより詳細に見ることができるように、開口部５５が底端部５ｂに形成されており、これにより、受け部において開口部５５からボア５１に向かって延在する収容空間５４内にヘッドを差込むことが可能となる。
【００１９】
収容空間５４は、この実施形態においては円筒形状であり、開口部５５に隣接するその底端部に、環状に延在する溝を有する。この環状に延在する溝は、保持要素６のための係合構造５６として機能し、以下に説明する保持要素６の環状係合部分を収容するように配置される。ボア５１、収容空間５４および環状係合構造５６は各々、受け部５の中心軸Ｃに対して対称的であり、当該中心軸Ｃと同軸である。
【００２０】
Ｕ字型の窪み５２は、受け部５の上端部５ａから延在して、２つの自由な脚部５８を規定する。これら２つの自由な脚部５８の内側には、ねじ山５３が設けられている。ドライバ（図示せず）などの外部ツールおよび雄ねじ９１のための係合部分９２を有する固定要素９は、窪み５２に挿入されるロッド１００と収容空間５４に挿入されるヘッド３とを締結し、固定し、かつロックするように、受け部５のねじ山５３に捩じ込まれるように設けられる。
【００２１】
ロッキング要素７は、図６Ａ〜図７Ｂにおいてより詳細に説明される。ロッキング要素７は、互いに対して反対側に配置された２つの外側円筒面部分７１を有する。両方の部分７１はロッキング要素７の外径を呈しており、これは収容空間５４の内径に実質的に対応する。結果として、ロッキング要素７が収容空間５４に入れられると、ロッキング要素７が収容空間５４の内壁と摺動係合し、これにより、中心軸Ｃに沿って並進移動可能となる。さらに、ロッキング要素７の円周は、２つの相対する窪んだ外側円筒面部分７９を含む。これら２つの相対する窪んだ外側円筒面部分７９は、横断方向においてロッキング要素の小径を呈する。これら部分７９はともに、それぞれ、外側円筒面部分７１の間に延在する。窪んだ外側円筒面部分７９の小径は、内側ボア５１の内径よりも小さくなるように、特に、ねじ山５３の内径よりも小さくなるように選択され、これにより、最終的に組立てられた状態と比較して、ロッキング要素７を上端部５ａから９０度だけ回転させた状態で差込むことが可能となる。図１１Ａ〜図１１Ｃを参照されたい。
【００２２】
ロッキング要素７はさらに、その上面にロッド受け部７５を有する。ロッド受け部７５は、図１および図２に示されるように、ロッド１００を受けるように配置される。さらに、内側同軸ボア７２は、ロッキング要素７の内部空隙７２に到達できるようにするものであって、部分的に球形のヘッド３を受けるための球台形状の窪み７４を上方部分に備え、さらに、実質的に円筒形の内壁７３ａを有する窪み７３を底部分に備える。内壁７３ａはまた、円錐形、または他の場合には先細形状を有してもよい。窪み７３は、以下に記載されるように、保持要素６の対応する円筒形、円錐形または先細形状などの係合部分６２（「第２の係合部分」）を受けるように適合される。
【００２３】
ロッキング要素７の球台形状の窪み７４は、必要に応じて、アンカー要素１の特定の多軸方向を以下に記載される予めロックされた状態または最終的にロックされた状態で選択することを可能にするために、ヘッド３の球形部分３３に合うように寸法決めおよび適合される。この実施形態において予めロックされた状態を確立するために、２つのアーム７６がロッキング要素７の上部分に設けられ、それらの端部には係合肩部７７が設けられている。これら係合肩部７７は、内側ボア５１の壁部分に、たとえばねじ山５３の底端部付近に、設けられる対応する係合肩部５７と弾性的に係合し得る。肩部５７および７７が互いに嵌まり合い、相互に係合したときに、保持要素６の第２の係合部分６２が、内壁７３ａを有する窪み７３において少なくとも部分的に収容されるように、アーム７６の長さと、ボア５１の内壁における係合肩部５７の垂直方向高さ位置とが選択される。このような状態では、保持要素６がロックされ、保持要素６からヘッド３が外れるのが防止される。これは、この明細書中においては予めロックされた状態として記載されている。
【００２４】
図３および図１３Ａから分かるように、ロッド１００がロッキング要素７のロッド受け部７５によって収容されると、固定要素９によってロッド１００に対して圧力がさらに加えられることで、逆に、圧力がロッキング要素７に対して伝わる。そして、このロッキング要素７自体が、その内側の球台形状の窪みを介してアンカー要素１のヘッド３に対して圧力を伝える。このため、第１の実施形態のロッキング要素７が圧力要素として機能する。
【００２５】
保持要素６の詳細を図８Ａ〜図９Ｂを参照して説明する。保持要素６は、実質的にリング形状であって、スリット６３を備える。このため、保持要素６は開いたリングを呈する。スリット６３により、保持要素６を径方向に拡張および／または圧縮させることが可能になる。保持要素６は、（「第１の」）実質的に環状の係合部分６１を含む。この実質的に環状の係合部分６１は、収容空間５４に設けられた環状係合溝または係合構造５６によって収容されるように構成される。保持要素６はさらに、第２の係合部分６２を含む。第２の係合部分６２は、この実施形態においては、わずかに円錐形の外観を有するが、円筒形であってもよく、または他の場合には、先細であってもよい。第２の係合部分６２は、冠状の配置になるようにＵ字型のスロットによって分離された複数の規則的に配置されたフランジまたはラグ６５を有する。本発明は、この明細書中に示される特定の配置に限定されない。他の種類の突起または単一の円錐形、円筒形、円形または先細の壁も実現可能である。第２の係合部分６２は、ロッキング要素７の窪み７３によって収容されるように構成される。当該窪み７３は、円筒形、円錐形、先細、または円形の内壁７３ａを有し得る。係合部分６２は、ロッキング要素７の窪み７３に収容されると、内壁７３ａに当接したときにさらに拡張することが防止される。この実施形態においては、第２の係合部分６２は、挿入されると、第１の係合部分６１から受け部５の上端部５ａに向かって延在する。第１の係合部分６１および第２の係合部分６２は一体型の単一部品として形成される。
【００２６】
第２の係合部分６２の外観は円筒形、円錐形、先細形または円形などであってもよいが、保持要素６の内壁は、特に図９Ａから分かるように、中空の球台形状部分６４を含む。この中空の球台形状部分６４の湾曲は、アンカー要素１のヘッド３の球形部分３３の湾曲に対応する。言いかえれば、球台形状部分６４は、アンカー要素１のヘッド３を受けて保持するように配置される。
【００２７】
保持要素６をロックした状態でアンカー要素１のヘッド３を保持するために、保持要素６の内径は、第２の係合部分６２がロッキング要素７の窪み７３に収容されている（保持要素６が圧縮された状態でもあり得る）状態では、保持要素６からヘッドが外れるのを防ぐために、ヘッド３の内径よりも小さい。
【００２８】
第１の実施形態に従った連結アセンブリ４の組立ておよび使用を、図１０Ａ〜図１３Ｃを参照して以下に説明する。
【００２９】
受け部への保持要素６の挿入を、図１０Ａ〜図１０Ｄを参照して説明する。図１０Ａから分かるように、保持要素６は、受け部５の上端部５ａからボア５１内に挿入される。保持要素６の外径がボア５１の内径、特に雌ねじ５３の内径、よりも大きいので、保持要素６は、傾斜した状態で挿入され、次いで、収容空間５４における所定位置に到達すると、水平状態になるように回転させられる。図１０Ｂおよび図１０Ｃから分かるように、保持要素６が、ボア５１と比較してより大きい内径を有する収容空間５４に到達すると、この保持要素６は、傾斜がより小さくなる位置に導かれ、中心軸Ｃに対して同軸方向により近づけることができる。
【００３０】
保持要素６が応力を受けず、付勢されていない状態では、環状係合部分６１の外径は収容空間５４の内径よりも大きく、このため、保持要素６が収容空間５４の内壁に当接することとなる。より大きな直径の保持要素６が選択されることにより、環状係合部分６１が受け部５の環状係合溝または係合構造５６に入り込んでパチンと嵌まり込んだときに、保持要素６を中心軸Ｃと同軸の位置に保持することが可能となる。これは、図１０Ｄに示されるとおりである。図示されるこのステップにおいては、保持要素６は、応力を受けていない状態から溝に嵌まり込むまでわずかに圧縮され、その後、応力を受けない状態にまで再び拡張する。アンカー要素１のヘッド３が以下に述べられるように挿入されたときに、保持要素が応力を受けない状態から拡張することを可能にするのに十分な寸法公差または遊びをもたらすために、係合構造５６の溝は、保持要素６の環状係合部分６１の外径よりも大きな内径を有する。
【００３１】
受け部５へのロッキング要素７の挿入を、図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して説明する。図１１Ａに示されるように、ロッキング要素７は、上端部５ａから受け部５のボア５１内に差込まれる。これにより、突出た外側円筒面部分７１がＵ字型の窪み５２に面することとなる。すなわち、ロッキング要素７の、その最終的な設置状態に対する向きが９０度だけ相殺される。さらに、窪んだ外側円筒面部分７９はねじ山５３に面しており、これにより、ボア５１を確実に通過できるようにする。
【００３２】
図１１Ｂに示されるように、ロッキング要素７（より具体的には、表面７１および７９を含むその底部分または基部分）が雌ねじ５３を通過し、受け部５の収容空間５４に到達したときに、外側円筒面部分７１間において収容空間５４の内壁部分と係合摺動することによって、当該ロッキング要素７を９０度だけ回転させてもよい。
【００３３】
図１１Ｃに示されるように、次いで、ロッキング要素７を９０度だけ回転させてその最終位置へと導き、アーム７６および肩部７７を、ねじ山５３および肩部５７を有する脚部５８の方に向けて、肩部５７と肩部７７とを係合できるように準備して、図１３Ａに関連付けて以下に説明される予めロックされた状態にする。この状態では、肩部７７を担持するアーム７６の突起が、ボア７１の内壁における対応する突起上に載っており、これにより、これらの肩部５７が開口部５５および底端部５ｂに向かって下方に面することとなる。言いかえれば、肩部５７および７７はまだ係合されていない。
【００３４】
図１２Ａ〜図１２Ｄは、収容空間５４にアンカー要素１のヘッド３を挿入するプロセスを詳述する。図１２Ａに示されるように、ヘッド３を挿入する前に、ピン８が、受け部５の側壁に形成された長穴５９に挿入されるが、この場合、その先端部分が受け部５のボア５１内に入り込み、さらに、ロッキング要素７のアーム７６に形成される細長いアパーチャ７６１内に突出るように、挿入される。この状態では、ロッキング要素７は、意図せず（９０度だけ）回転して、予め挿入された位置にまで戻るのが防止される。
【００３５】
次いで、図１２Ｂに示されるように、アンカー要素１のヘッド３が開口部５５に差込まれ、これにより、表面部分３３が保持要素６の内壁に接触する。フランジ状の環状係合部分６１が受け部５の係合構造５６の係合溝にしっかりと収容されるので、保持要素６は中心軸Ｃと同軸の位置で保持される。この場合、中心軸Ｃに沿った並進運動は不可能であり、保持要素６は、図１２Ｃにおいて矢印によって示されるように、直径が局所的に大きくなっているヘッドがさらに挿入されることに応じて、径方向に拡張し始める。これにより、係合溝５６における径方向の遊びまたは寸法公差は、ヘッド３の最大外径と保持要素６の最小内径との差と同じであるかまたはこの差よりもさらに大きくなる、すなわち、拡張の量に等しいかまたは拡張の量よりも大きくなる。
【００３６】
図１２Ｄに示されるように、ヘッド３をさらに挿入することにより、保持要素６を、応力を受けない状態または少なくともさほど拡張していない状態に戻すことができる。保持要素６は、受け部５とともに、その圧縮力によってヘッド３上にパチンと嵌まり込む。図１２Ｄは、保持要素６に対してロッキング要素７がロック解除された「第１の」位置にある状態を示す。しかしながら、このとき、球形のヘッド３が、保持要素６の嵌合する内側球台形状面６４にこの状態で収容されているので、これらの間には、アンカー要素１の角度方向を受け部５に対して所望の通りに維持するために十分な量の摩擦が、組立中、および最終的なロッキング前の現場での使用中に、発生する。結果として、ヘッド３と保持要素６と間の摩擦嵌合接続が達成される。
【００３７】
アンカー要素１のヘッド３の事前ロッキングおよび最終的ロッキングならびに保持要素６のロッキングを、図１３Ａ〜図１３Ｃを参照して説明する。図１３Ａに示されるように、保持要素６のロッキングおよびアンカー要素１のヘッド３の事前ロッキングは、ロッキング要素７を（図１２Ｄに示される）第１の位置から第２の位置に移動させることによって達成される。この第２の位置では、第２の係合部分６２が、ロッキング要素７の窪み７３または空隙７２に収容されており、このため、この実施形態においては、係合部分６２が外側から径方向に係合され、さらなる拡張が妨げられることとなる。上述したように、ヘッド３が外れるのが防止されている限り、内壁７３ａと係合部分６２との間にいくらかの遊びがあっても、許容可能となり得る。こうして、保持要素６がロックされ、この状態では、ヘッド３は、これ以上、収容空間５４または開口部５５から外れることができなくなる。
【００３８】
図１３Ｂに示される次のステップにおいては、ロッド１００は、Ｕ字型の窪み５２に挿入され、ロッキング要素７のロッド受け面７５によって収容される。この場合、アンカー要素１を外そうとする力が発生すると、ロッキング要素７によって加えられる圧縮力が保持要素６の第２の係合部分６２だけに加えられる。
【００３９】
図１３Ａおよび図１３Ｂはまた、受け部におけるヘッド３の予めロックされた状態を示す。中心軸Ｃに沿って開口部５５および底端部５ｂに向かってロッキング要素７が摺動移動することによって保持要素６がロッキングされるのに合わせて、ロッキング要素７のアーム７６が内側に曲がり、ロッキング要素７のアーム７６の先端に設けられた肩部７７が、最終的に、受け部５の内側ボア５１の内壁における肩部５７を備える対応する窪みに弾性的に引っ掛かる。この状態では、図１３Ａを参照すると、ヘッド３が保持要素６からそれ以上外れることができなくなるように、保持要素６が内壁７３ａを越えて拡張するのが防止される（「予めロックされる」）。同時に、ヘッド３と保持要素６との間における上述の摩擦嵌合接続が維持される。
【００４０】
図１３Ｃは、受け部５におけるヘッド３の最終的なロッキングのステップを示す。固定要素９は、受け部５のねじ山５３に捩じ込まれて、ロッド１００に対して下方向の力を加える。ロッド１００は、ロッキング要素７のロッド受け部７５に対してこの圧力を伝え、これが、逆にヘッド３に対して圧力を与え、これにより、保持要素６の中空の球台形状部分６４にヘッド３を押し当てる。保持要素６は、ロッキング要素７によってロックされているので、拡張することができず、保持要素６は、その係合部分６１が係合溝５６に収容されているので、開口部５５および底端部５ｂに向かって下方に摺動することができない。圧力の方向は、図１３Ｃにおける矢印によって示されるように加えられる。
【００４１】
保持要素６が、図１０Ａ〜図１０Ｄに示されるように、上端部５ａからの挿入を可能にするような寸法および形状にされているので、受け部５の底開口部５５の直径がより小さくなる可能性があり、これにより、さらに、開口部５５に隣接する係合溝５６において保持要素６が支持される。これは、保持要素６の代わりに、ロッキング要素７を介してヘッド３に対して直接圧力を加えることによって実現可能となる。これは、上述の文献ＵＳ６，２４８，１０５Ｂ１におけるスプリングチャックによって示唆され得るとおりである。そのスプリングチャックと比べて、保持要素６は、ヘッド３を保持する機能が低下している。このため、中心軸Ｃに沿ったその寸法（すなわち、その高さ）が小さくなるように選択される可能性があり、これにより、上端部５ａからの挿入が可能となるが、逆に、底開口部５５のためにより小さい幅を選択することが可能となる。
【００４２】
本発明の第２の実施形態を図１４〜図２０Ｄを参照しつつ説明する。第１の実施形態におけるのと同様の部分が同じ番号で参照されており、その説明はここでは繰り返さない。第２の実施形態は、主としてロッキング要素７′およびアンカー要素１′に関して、および、或る程度まで受け部５′に関して第１の実施形態とは異なる。より具体的には、第２の実施形態は予めロックされた状態を提供せず、ロッキング要素７′は圧力要素として配置されない。しかしながら、保持要素６の特徴ならびにロッキング要素７′との相互作用および係合構造との相互作用は、両方の実施形態の間で同じである。
【００４３】
図１４〜図１６から明らかとなるように、連結アセンブリ４′は、受け部５′、保持要素６およびロッキング要素７を含む。受け部５′は、ロッキング要素７を予めロックされた位置でロックするためにピン８を差込むことを可能にし得る穿孔５９が設けられていない点で、第１の実施形態の受け部５とは異なる。代わりに、クリンプボア５９１が受け部５′の側壁に形成されている。
【００４４】
第２の実施形態のロッキング要素７′は、アーム７６または肩部７７が設けられていない点で、第１の実施形態のロッキング要素７とは異なる。これらアーム７６または肩部７７は、第１の実施形態において、ロッキング要素（圧力要素）とヘッド３との間の摩擦嵌合によって予めロックされた状態にするのを容易にする。むしろ、この実施形態のロッキング要素７′は、単に、ヘッド３′が受け部５′から外れるのを防ぐために保持要素６をロックする役割を果たすに過ぎない。しかしながら、ロッキング要素７′の外側円筒面７１に小さい窪み７９１が形成されており、これは、変形可能な部分を収容空間５４内に突出るように外部ツール（図示せず）を用いて変形させたときにこの変形可能な部分をクリンプボア５９１の端壁に収容するように構成される。
【００４５】
図１８Ａ〜図１９Ｂに示されるように、ロッキング要素７′は実質的に円筒形状であって、第１の実施形態と同様に、外側円筒面部分７１および窪んだ外側円筒面部分７９を備える。しかしながら、ロッキング要素７′は内側球台形状窪みを備えない。むしろ、ロッキング要素７′は内側ボア７２′を有しており、これにより、アンカー要素１′の係合部分３１′へのアクセスを可能にし、さらに、窪み７３は、第１の実施形態と同様に内壁７３ａを有しており、これが、保持要素６の第２の係合部分６２に係合して保持要素６の拡張をロックするように機能する。窪み７３は、第１の実施形態と同様の寸法および形状にされる。
【００４６】
この構造であれば、第２の実施形態のロッキング要素７′は、アンカー要素１のヘッド３′と相互作用せず、さらに、図１６から分かるように、ロッド１００は、直接、アンカー要素１′のヘッド３′に対して圧力を加える。
【００４７】
第２の実施形態に従ったアンカー要素１′が図１７に示される。骨アンカー要素１′は球形のヘッド３′を備える。球形のヘッド３′は自由な上方端部においても球形の外面を有する。ヘッドは全体として球形である。自由端に設けられた係合部分３１′は、上方自由端の中心点から螺旋状に延在する翼部を含む。この実施形態においては、係合部分は４つの翼部を含む。４つの翼部３４の外側輪郭は十字形を描いており、各々のアームが同じ方向に曲がっている。これにより、ドライバの係合面が、通常の多角形または他の窪みと比べて改善される。より高い負荷が伝達できるようになる。同様の形状を備えたドライバおよび対応する工具のための係合部分が、商標Ｍｏｒｔｏｒｑ（ｒ）の下で公知である。ヘッドの輪郭が球形であるため、ロッド１００とヘッド３′との間で直接圧力を伝達することができるように、ヘッド３′が窪み７３および内側ボア７２′を通って延在し得る。
【００４８】
第２の実施形態に従ったのと同じものを含む連結アセンブリ４′および多軸骨アンカー装置の組立ておよび使用を図２０Ａ〜図２０Ｄを参照して説明する。
【００４９】
第１の実施形態に関して図１２Ａに示される状態に対応する図２０Ａに示されるように、ヘッド３′を挿入する前に、図１１Ａ〜図１１Ｃに示されるのと同様に、ロッキング要素７′が受け部５′のボア７１に差込まれる。これにより、ロッド受け面７５′が、受け部５′のロッド受けチャネルまたはＵ字型の窪み５２と位置合わせされる。保持要素６は、既に、保持要素６の第１の係合部分６１を収容した係合構造５６の溝によって適所に保持されている。
【００５０】
次いで、第１の実施形態に関連して図１２Ｄに示される状況に対応する図２０Ｂに示されるように、ヘッド３′は受け部５′の底開口部５５に挿入されており、保持要素６の中空の内側球台形状部分６４によって収容されている。図２０Ａおよび図２０Ｂにおいては、ロッキング要素７′は第１のロック解除位置にある。ロッキング要素７′は、クリンプボア５９１の端壁における一部分を変形させることによって、この一時的な位置に保持されてもよく、この一部分が、次いで、収容空間５４の内壁からロッキング要素７′の小さな窪み７９１内に突出る。
【００５１】
第１の実施形態に関連して図１３Ａに示される状況に対応する図２０Ｃに示されるように、ロッキング要素７′は、中心軸Ｃに沿って、表面７１と収容空間５４の内壁との間を摺動係合しながら開口部５５および底端部５ｂに向かって移動する。この場合、空隙７３の内壁７３ａは、保持要素６の第２の係合部分６２上で誘導されて、これをロックする。ロッキング要素７′を移動させるために加えられる（比較的小さい）力は、手動で、工具によって、または、小さい圧力でロッド１００を挿入することによって、得られてもよい。第１の実施形態におけるように、ロッキング要素７′は、第２の係合部分がロッキング要素７′の内壁７３ａに当接すると、保持要素６のさらなる拡張を妨げる。
【００５２】
なお、ロッキング要素７′に球台形状窪みがないので、ヘッド３′が保持要素６の中空の球台形状窪み６４に収容されたときにロッキング要素７′とアンカー要素１′のヘッド３′とが接触しないかまたはほとんど接触しないように内側ボア７２′が形成され得ることに留意されたい。
【００５３】
第１の実施形態に関連して図１３Ｃに示される状況に対応する図２０Ｄに示されるように、受け部５′の上端部５ａに固定要素９を取付けて締めることによって最終的なロッキングが達成され、これにより、ロッキング要素７′のロッド受け部７５′に収容されたロッド１００に対して圧力が加えられる。ロッド１００は球形のヘッド３′に対して圧力を伝える。球形のヘッド３′は、逆に、保持要素６に押し当てられる。この保持要素６は、ヘッド３′を拡張する可能性もヘッド３′を外してしまう可能性もない。なぜなら、その第２の係合部分６２が空隙７３の内壁７３ａによって径方向に範囲規定されているからである。この保持要素６は、また、開口部５５に向かってさらに軸方向に移動する可能性もない。なぜなら、その第１の係合部分６１が係合構造５６の環状溝に収容されるからである。
【００５４】
第１および第２実施形態の骨アンカー装置は、全体として、または部分的に、生体適合性のある金属または金属合金などの生体適合性のある材料、たとえば、チタン、ステンレス鋼、ニッケル−チタン合金、たとえば、ニチノール、または生体適合性のあるプラスチック材料、たとえば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：polyetheretherketon）、または生体適合性のあるセラミック材料など、で作られてもよい。特に、保持器および／またはロッキング要素を超弾性ニッケル−チタン合金またはベータチタンで作製することが企図され得る。
【００５５】
連結アセンブリおよび多軸骨アンカー装置のさらなる変形例が企図され得る。
受け部の他の実現可能な変形例は、たとえば、中心軸に対して垂直なＵ字型の窪みの代わりに、ロッド用の窪みを含んでもよい。この窪みは、傾斜していてもよく、側部が開いていてもよく、または、閉じられたチャネルの形状であってもよい。外側ナット、外側キャップ、バヨネット式ロッキング装置などを含む他の種類のロッキング装置も上述のとおり実現可能である。特に、圧力要素を介してヘッドに対して圧力を加える第１のロッキング要素と、ロッドのみに圧力を加えてヘッドおよびロッドを独立してロックする第２のロッキング要素とを含む２部品型ロック装置が用いられてもよい。いくつかの実施形態においては、ロッキング要素のうちヘッドと接触する内面部分（第１の実施形態）は、必ずしも球状に形成されなくてよい。内面部分は、ヘッドに対して圧力を加えるのに適した他の如何なる形状であってもよい。また、ロッキング要素の設計は異なっていてもよく、第１の実施形態または第２の実施形態に示される特定の設計に限定されない。
【００５６】
圧力要素を保持したり、受け部のロッドを収容するためのチャネルに対して圧力要素を位置合わせしたりするためのピンの代わりに、他の保持機構を用いることができる。
【００５７】
上述の実施形態においては、収容空間は実質的に円筒形状である。しかしながら、他の形状または円筒形の変形例も実現可能であり得、さらに、ロック解除された状態およびロックされた状態で接続されたそれぞれの第１の位置と第２の位置との間を、（対応する形状および偏差を有する）ロッキング要素が移動することを可能にし得る。
【００５８】
上述の実施形態においては、予めロックされた状態をもたらすためにアームおよび肩部を備えるかまたはアームを備えないロッキング要素が図示される。しかしながら、いずれの実施形態も、それぞれ、アームなしで、または逆にアームを備えて、さらには対応する機能を備えて形成されてもよい。
【００５９】
保持器およびロッキング要素を含む上述の実施形態またはさらなる実施形態の連結アセンブリは、（圧力要素として具体化されているかどうかにかかわらず）、アンカー要素が骨、たとえば堆骨、に挿入されたとき、または、まだ埋込まれていない状態で、その箇所でアンカー要素１および１′のヘッド３および３′に嵌まり得る。
【符号の説明】
【００６０】
１、１′  アンカー要素、３、３′  ヘッド、  ４、４′  連結アセンブリ、５、５′  受け部、５ａ  第１の端部、５ｂ  第２の端部、６  保持要素、７、７′  ロッキング要素。
【図１】
0006613127.tif 000002
【図２】
0006613127.tif 000003
【図３】
0006613127.tif 000004
【図４Ａ】
0006613127.tif 000005
【図４Ｂ】
0006613127.tif 000006
【図５Ａ】
0006613127.tif 000007
【図５Ｂ】
0006613127.tif 000008
【図６Ａ】
0006613127.tif 000009
【図６Ｂ】
0006613127.tif 000010
【図７Ａ】
0006613127.tif 000011
【図７Ｂ】
0006613127.tif 000012
【図８Ａ】
0006613127.tif 000013
【図８Ｂ】
0006613127.tif 000014
【図９Ａ】
0006613127.tif 000015
【図９Ｂ】
0006613127.tif 000016
【図１０Ａ】
0006613127.tif 000017
【図１０Ｂ】
0006613127.tif 000018
【図１０Ｃ】
0006613127.tif 000019
【図１０Ｄ】
0006613127.tif 000020
【図１１Ａ】
0006613127.tif 000021
【図１１Ｂ】
0006613127.tif 000022
【図１１Ｃ】
0006613127.tif 000023
【図１２Ａ】
0006613127.tif 000024
【図１２Ｂ】
0006613127.tif 000025
【図１２Ｃ】
0006613127.tif 000026
【図１２Ｄ】
0006613127.tif 000027
【図１３Ａ】
0006613127.tif 000028
【図１３Ｂ】
0006613127.tif 000029
【図１３Ｃ】
0006613127.tif 000030
【図１４】
0006613127.tif 000031
【図１５】
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【図１６】
0006613127.tif 000033
【図１７】
0006613127.tif 000034
【図１８Ａ】
0006613127.tif 000035
【図１８Ｂ】
0006613127.tif 000036
【図１９Ａ】
0006613127.tif 000037
【図１９Ｂ】
0006613127.tif 000038
【図２０Ａ】
0006613127.tif 000039
【図２０Ｂ】
0006613127.tif 000040
【図２０Ｃ】
0006613127.tif 000041
【図２０Ｄ】
0006613127.tif 000042