(57)【要約】  本発明は、骨アンカーを脊椎固定に用いる構造部材に固定するための器具および方法を提供し、これにより脊椎変形を矯正することでき、および／または脊椎の機械的安定性を提供して、負荷の全体または一部が該構造部材を通して担持されるようにする。本発明は、固定機構の構成部品に引張力を負荷することを通して、骨アンカーの構造部材への固定を提供する。本発明は種々の骨アンカーおよび構造部材に広く適用可能である。本発明は、種々の脊椎疾患により生じた脊椎変形の整復を、固定機構のみにより、追加の整復器具類システムを必要とすることなく、行うことができる。本発明は、変形なしの場合においても、骨アンカーの、脊椎固定システムの構造部材への固定のための、固定機構を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎固定システムの骨アンカーを、脊椎固定システムの支持要素に固定するための器具であって、脊椎固定システムが、支持要素により結合された複数の固定部材を含み、ここで各固定部材は、取付け部材、これに取り付けられたコネクタベース、張力ストラップ、および捕獲部材を含み、ここで取付け部材は、椎骨への取付けのための取付け手段およびコネクタベースへの取付けのためのドッキング部材を含み；ここでコネクタベースは、ドッキング部材への取付けのための手段、ボディ、ボディ内に配置された球状部材、および球状部材とボディとの間に配置された溝を含み、ここで張力ストラップは、溝を通過して球状部材の周りを通っており、かつ球状部材を越えて延長された上部を、捕獲部材への取付けのために有し、ここで捕獲部材は、下部表面および上部表面を有するボディを含み、該ボディは、その中を通り抜ける張力ストラップを受けるための第１の穴のセット、およびロック用部材を含む第２穴を有し；
ここで椎骨の所定の位置にある骨アンカーは、張力ストラップをコネクタベースと球状部材との間に形成された溝内にはめているコネクタベースに取り付けられ、捕獲部材は、張力ストラップがその中を通り抜ける穴を有しており、かつ構造部材に対する圧迫を提供しており、カムロックによって所定の位置に固定されており、これによって、張力ストラップに張力を適用し、構造部材を、それがベースにおいて球状部材に接触するまで引き下げており、これによって、捕獲機構とベースの球状部材との間の少なくとも３点固定を提供している、前記器具。
【請求項２】
支持部材が、球状部材と捕獲部材の間の張力ストラップの内側に配置された、ロッドまたはワイヤである、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
捕獲部材が、支持部材として機能する細長い梁要素である、請求項１に記載の器具。
【請求項４】
球状部材と張力ストラップの間の接合面が、ピン、スタッド、フック、またはリップを含む、請求項１に記載の器具。
【請求項５】
張力ストラップが、Ｉ形梁、Ｔ形梁、三角形、ガセット付き、長方形、曲線、円形、半円形、楕円形、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される断面形状を有する、請求項１に記載の器具。
【請求項６】
張力ストラップが通り抜ける穴の内部に、該ストラップが、ばねにより動かされるくさびまたはチョックにより固定されている、請求項１に記載の器具。
【請求項７】
張力ストラップが通り抜ける穴の内部に、該ストラップが、ボールまたは円柱またはオフセットカムにより固定されている、請求項１に記載の器具。
【請求項８】
張力ストラップが通り抜ける穴の内部に、該ストラップが、回転部材により固定されている、請求項１に記載の器具。
【請求項９】
コネクタベースと張力ストラップが一体化されている、請求項１に記載の器具。
【請求項１０】
カムロックが、位置決めねじである、請求項１に記載の器具。
【請求項１１】
カムロックが、変形部材を締めて張力ストラップ内の横隆起にはまる円板状ばねを形成する位置決めねじを含む、請求項１に記載の器具。
【請求項１２】
カムロックが、張力ストラップの横隆起にはまる２次元くさびを有する止めねじを含む、請求項１に記載の器具。
【請求項１３】
球状部材と捕獲部材のボディとの間の溝が、円柱状である、請求項１に記載の器具。
【請求項１４】
球状部材と捕獲部材のボディとの間の溝が、砂時計の形状である、請求項１に記載の器具。
【請求項１５】
球状部材と捕獲部材のボディとの間の溝が、サドル形状である、請求項１に記載の器具。
【請求項１６】
脊椎固定システムの骨アンカーを、脊椎固定システムの支持要素に固定するための方法であって、骨アンカーを椎骨に固定すること、ここで骨アンカーは、骨に取り付けるための手段ならびに、ボディ、球状部材およびボディと球状部材との間の溝を含むコネクタベースを含み；張力ストラップを、コネクタベース内の溝に通すこと、構造部材を張力ストラップの内側に配置すること、捕獲部材を張力ストラップの上に挿入すること；および、構造部材の上の張力下にある捕獲部材を、構造部材が球状部材に接触するまで引き下げること、を含み、これにより、構造部材、ロック用キャップ、およびコネクタベースの間に少なくとも３点での圧迫固定を作り出す、前記方法。
【請求項１７】
構造部材の上の張力下にある捕獲部材を引き下げることが、張力装置を張力バンドの自由端に固定すること、張力ストラップの端部に上向きの力を適用すること、および同時に、捕獲部材に構造部材に触れるまで下向きの力を適用すること、を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
張力装置が、くさび、コレット、プライヤー、クロー、フック、または取付け用の他の好適な手段を用いて、張力ストラップの端部を固定する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
張力装置が、捕獲部材を、スロット、くさび、ばね、または、捕獲部材をこれが下向きの力にさらされた場合にその正しい配置に保持するための、任意の他の好適な手段を用いて固定する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明分野
本発明は、脊椎の障害を処置するための器具および方法に関する。特に本発明は、脊椎固定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の概要
ヒトの脊椎は、椎骨、椎間板、椎間関節、靭帯、および筋肉を含む組織からなる、関節で繋がった脊椎セグメントの系である。ヒトの脊椎は一般に２４個の椎骨と仙骨とを含む。これら２４個の椎骨は、頭から骨盤まで示されている（頸椎、胸椎、腰椎、および仙椎）。これらは、７個の頸椎、１２個の胸椎、５個の腰椎（ただしこの数は、あるヒトにおいては４〜６個の腰椎と変化し得る）、および４個の仙椎である。脊椎は一般に２５個の関節を含む；それぞれの骨は、上と下の骨と関節で繋がっている。上のＣ１椎骨は頭蓋骨と関節で繋がり、下のＬ５椎骨は仙骨と関節で繋がっている。２つの例外を除き、椎骨間の関節接合は、椎間板および椎間関節を介している。例外は、後頭−Ｃ１およびＣ１−Ｃ２の関節接合である。椎間板および椎間関節に加えて、椎骨の他の構造要素には、椎骨を結合しその限定された可動性を許容する靭帯と、椎骨の固定点への腱を介した筋系の付着があり、運動を可能とし、安定性を維持している。脊椎は機械的に機能して、脊髄の神経要素を保護し、負荷を支えて姿勢を維持し、体幹および首の運動を可能とする。疾患または外傷による脊椎のいかなる構成要素の欠損も、脊椎の機械的完全性の損失を招く可能性があり、これにより、神経損傷、機械的不安定性、および変形をきたし得る。
【０００３】
脊椎の機械的完全性の低下は、先天的または発生的異常、代謝疾患、腫瘍、感染症、外傷、関節炎、および変性円板疾患、または椎骨、椎間板、椎間関節、靭帯および筋肉を含む脊椎の任意の機能単位の損傷から生じ得る。最終的には、これは痛み、機能の低下、および／または神経学的障害をもたらし得る。
【０００４】
脊椎の機械的完全性の低下に対する主な治療法の１つは、脊椎固定システムの使用である。これらのシステムは、脊椎の安定性を改善し、変形を矯正することにより、脊椎の機械的完全性を回復させるよう機能する。
【０００５】
典型的な脊椎固定システムは、２つの主要な構成部品を含む：骨アンカーおよび構造部材である。骨アンカーは椎骨への機械的結合を可能とし、限定することなく、ねじ、フック、ワイヤおよびクリップなどの固定手段を含む。構造部材は、骨アンカー間の相互の結合を可能とし、限定することなく、ロッドまたはプレートなどの物体を含む。機械的不安定性と脊椎の変形を修正する戦略は様々であるが、代表的なものは、不安定なセグメントまたは変形領域の上および下にある脊椎に対し、複数点での固定を可能とするものである。脊椎に対するこれらの脊椎固定の複数点に、構造部材を取り付けて、負荷を支持し、矯正力およびモーメントを伝達することにより、機械的安定性および／または変形の矯正を提供する。
【０００６】
骨アンカーは、種々の機械的機構を用いて構造部材に固定される。初期の構造体は一般に、骨アンカーの固定点が構造部材の端部に限定されていた。これらの骨アンカーは、通常、構造部材が骨アンカーを貫通し、捕獲されつつアンカーを脊椎に固定することによる、構造部材上での固定的捕獲を用いていた。しかし、これらの構造体はその変形矯正能力に制限があるが、その理由は、構造部材の端部における１つの骨アンカーを通して脊椎に賦与できる力とモーメントの量に制限があるためである。この制限から、セグメント型固定システムがもたらされ、これにより、複数の骨アンカーの使用による複数点脊椎固定によって、より大きな矯正力とモーメントが脊椎に適用可能となった。構造部材の複数骨アンカーへの取付けは、骨アンカーを、骨アンカーの配置後に構造部材へ取り付けるための機械的機構が必要であった。これにより、固定的捕獲型骨アンカーを排除する。
【０００７】
現在のシステムは、構造部材を骨アンカーに取り付けるために動的捕獲機構を用いている。種々の機構が開示されており、動的捕獲はねじ式固定の原理に基づいていた；例えば、米国特許第5,176,680号には、脊椎ロッド（spinal rod）を椎骨ねじに固定するための装置であって、脊椎ロッドが、フォーク型のヘッドを有する椎骨ねじのフォーク先端の間に配置された分割リングを通る前記装置が開示されている。このアセンブリは、フォーク型ヘッドの先端の間と分割リング上にねじ切りされた止めねじによって、所定の場所にロックされる。同様に、米国特許第5,545,166号には、複数のアンカーねじ、クランプアセンブリ、ピボットブロック、クランプブロックおよびロッドであって、患者の脊椎に沿って埋め込まれて、２または３以上の隣接する椎骨を互いに固定するための前記要素を含む、脊椎固定システムが開示されている。米国特許第5,716,415号には、椎骨をはめ込むための、側面から側面に広がる複数の三角形の歯を含む上表面および下表面を有する、脊椎インプラントが開示されている。
【０００８】
米国特許第6,869,433号には、椎骨の海綿骨内に、特に椎弓根（pedicle）を通って挿入するための、海綿ねじ山（cancellous thread）を有するねじを含む、多軸ねじアセンブリが開示されている。球状ヘッドは凸型表面および、六角ドライバまたは他のツールを受け取るための、ツール用くぼみとを有する。ヘッドは、内部に凹型表面および隣接する開口部とを有する、管状受け器内に受け取られる。ヘッドの凸型表面は、凹型表面と一致する。開口部はヘッドより小さく、そのためねじは、受け器からはみだすことなく、開口部から突き出ることができる。圧力ディスクはヘッドの上にあり、ヘッドの表面と整合するような、合わせ形状の表面を有する。受け器もまたＵ字部分を有し、これは細長いロッドを受ける。ロッドは、隣接する椎骨を連結するのに用いる。内部ナットおよび外部ナットは、ロッドを圧力ディスクに抵抗して圧迫し、次にこれにより、ヘッドの凹型部分を受け器の凸型部分に圧迫して、受け器の角部分をねじに対してロックする。
【０００９】
脊椎の変形を矯正するためには、構造部材を変形した脊椎または肋骨上の骨アンカーに取り付けねばならない。２つの戦略または組合せが、矯正の有効化に用いられる。第１は、構造部材を変形脊椎に合わせ、骨アンカーを構造部材に取り付けるというものである。これは次に、構造部材を矯正形態にさらに形成し、連続した骨アンカーを圧迫および／または分散させて、脊椎の最終的な矯正形態が達成されるようにすることにより、変形を矯正する。第２の戦略は、構造部材を脊椎の最終矯正形態にセットし、骨アンカーを構造部材に取り付けて、骨アンカーの取付け時に脊椎変形を矯正するものである。第２の戦略を用いた場合、骨アンカーを構造部材方向へ動かして、構造部材に取り付けることが必要である。
【００１０】
現在、この第２戦略である、骨アンカーを構造部材方向へ動かして変形を矯正することが、２つの技法の１つまたは組合せを用いて実現されている。
第１の技法は、構造部材または骨アンカーに統合されていない整復器具類を用いるものである。整復器具類は、骨アンカーを介して力を脊椎に適用して、脊椎および骨アンカーを構造部材方向へと動かし、ここで一旦変形が低減された場合には構造部材に取り付けられる。整復器具類システムは一般に、ねじ型整復アクション、またはプライヤー様レバー整復アクションを介して操作し、骨アンカーを構造部材へと近づける。これらの整復器具類システムは良好な効果を奏して用いることができるが、これらはスペースを必要とし、一般に扱いにくく、多くの場合、すでに骨アンカーおよび構造部材で満ちている外科創傷の制約において、長い時間が必要である。これらの使用は、創傷の大きさおよび手術時間を増加させ、これは、長時間の麻酔、出血および感染のリスク増加を考えると、手術による死亡率の潜在的な増加につながる。
【００１１】
第２の技法は、骨アンカーと、アンカーそれ自体に一体化された整復アクションとを用いる。Luqueの技法である副層ワイヤ骨アンカー、またはWisconsin Wiringの脊椎プロセスアンカー骨を通るワイヤであって、ここで脊椎が構造部材のまわりにねじられたワイヤにより、構造部材に整復されるものは、この第２の技法の例である。これらの技法は整復器具類に対していくらかの利点を提供するが、しかしまだその使用は限定されており、副層ワイヤを貫通させることに伴う神経学的リスクと、構造部材への確実な固定の問題という理由から、利点が損なわれている。この技法の別の例は、長ポスト椎弓根ねじ（long-posted pedicle screw）の使用である。
【００１２】
かかる長ポスト椎弓根ねじは、延長されたアンカー−構造部材固定機構を用いてアンカーの構造部材への動きを促進することにより、骨アンカーに構造部材方向への一定の動きを許容する。構造部材が固定ナットにより長ポスト椎弓根ねじの上に一旦捕獲されると、ナットを引き下げて、アンカーを固定部材上に固定されるまで動かす。実際には、これには、ねじの軸と固定点における構造部材の接線により規定される面内での、アンカーの動きが必要である。これは１つのねじに対しては厳しい制限ではないが、しかし２つまたは３つ以上のねじに対しては、この条件は、整復プロセスを通して構造部材と交差していなければならない、骨アンカーの動きの複数の面を生じさせ、この条件は、複数の椎弓根ねじに対する複数の開始穴が、個々の椎弓根ねじの長さ方向の軸全てを含む１面を規定するとすれば、１つの面によってのみ満たすことができるものである。この比較的厳しい制限は、一般に、１つの長ポストねじアンカーのみが、変形の整復において負荷されることを要求し、これは整復とアンカーの両方の失敗のリスクを増加させる。
したがって、骨アンカー固定機構であって、整復装置として機能でき、長ポスト椎弓根ねじの範囲を越えて骨アンカーに広く適用可能であり、アンカー位置について厳しい制限を課さない、前記機構の必要性が存在する。かかる機構は、脊椎変形に対して大きな利点と使用の容易さを提供し、これは、患者のケアにおける改善につながる。
【発明の概要】
【００１３】
発明の簡単な概要
本発明は、骨アンカーを脊椎固定に用いる構造部材に固定するための器具および方法を提供し、これにより、脊椎変形を矯正することでき、および／または脊椎の機械的安定性を提供して、負荷の全体または一部が該構造部材を通して担持されるようにする。本発明は、固定機構の構成部品に引張力を負荷することを通して、骨アンカーの構造部材への固定を提供する。本発明は種々の骨アンカーおよび構造部材に広く適用可能である。本発明は、種々の脊椎疾患により生じた脊椎変形の整復を、固定機構のみにより、追加の整復器具類システムを必要とすることなく、行うことができる。本発明は、変形なしの場合においても、骨アンカーの、脊椎固定システムの構造部材への固定のための、固定機構を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、この態様においてロッド（１）として示されている構造結合部材の上の、所定位置の自己ロック式捕獲を示す。捕獲部材（２）は、ロッドを、骨ねじ（３）として示されている椎骨取付け手段に固定する。
【図２】図２は、捕獲部材のコネクタベース部品（２ａ）を示し、該コネクタベース部品は、コネクタベースボディ（２ｂ）、球状部材（２ｃ）、およびボディと球状部材の間の溝（２ｄ）を有する。
【図３】図３は、コネクタベースの様々な図を示す。
【００１５】
【図４】図４は、所定位置にある張力ストラップを有するコネクタベース（２ａ）を示し、ここでは、Ｕ字ストラップ（４）が溝（２ｄ）に配置されている。この態様が示すように、Ｕ字ストラップは、溝を通過するための平滑部（４ａ）と多数の横隆起（transverse ridge）（４ｂ）を有する部分とを有する。
【００１６】
【図５】図５は、Ｕ字張力ストラップを示し、これは、球状部材の周りを通過しロッドを保持するための平滑部分（４ｃ）、および捕獲部材にはめ込むための多数の横隆起を有する部分を有する。種々の態様において、張力ストラップはコネクタベースボディと球状部材の間の溝を通過するための、平滑第１部分を有する。張力ストラップの平滑第１部分は、均一な断面のものであってよく、または、変化する断面（例えば、隆起または三角形断面）を用いて、支持部材の捕獲を強化するか、または機械的強さの考慮事項を満たしてもよい。張力ストラップの上部は緯度方向隆起（latitudinal ridge）を有してもよい。張力ストラップの上部の緯度方向隆起は、均一でもよく、または上向きであるか、またはその他の指向性のギザギザの隆起でもよい。代替的に、Ｕ字ストラップの上部は、緯度方向の溝を有してよく、または溝がなくてもよい。
【００１７】
【図６ａ】図６ａは、Ｕ字張力ストラップが、種々の手段（例えば、溶接、スタッド、ピン、フック、またはリップ）によりコネクタベースに固定されている態様を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、Ｕ字張力ストラップが、種々の手段（例えば、溶接、スタッド、ピン、フック、またはリップ）によりコネクタベースに固定されている態様を示す。
【図６ｃ】図６ｃは、Ｕ字張力ストラップが、種々の手段（例えば、溶接、スタッド、ピン、フック、またはリップ）によりコネクタベースに固定されている態様を示す。
【図６ｄ】図６ｄは、Ｕ字張力ストラップが、種々の手段（例えば、溶接、スタッド、ピン、フック、またはリップ）によりコネクタベースに固定されている態様を示す。
【図６ｅ】図６ｅは、コネクタベースと張力ストラップが、剛性または可とう性の単一ボディに形成されているものを示す。
【００１８】
【図７ａ】図７は、張力ストラップの代替態様を示し、これは、球状部材とコネクタベースボディの間にある溝内で動くことができる。張力ストラップの溝内の動きの自由度は、溝形状に相対的な、張力ストラップの断面形状により決定される。（図７ａ）例えば、標準のデカルト座標系に対して、ｚ軸周りの回転は、円柱状溝内を動く円柱ストラップにより表される。
【図７ｂ】（図７ｂ）ｙ軸周りの回転は、図内の、砂時計形状のスロットにより表される。
【図７ｃ】（図７ｃ）ｘ軸周りの回転は、図内の、サドル形状のスロットにより表される。
【図７ｄ】（図７ｄ）前述の系の任意の組合せは、各自由度に対する特定の範囲内での多軸運動を可能とする。
【００１９】
【図８】張力ストラップは前の図では長方形断面を有して示されているが、種々の断面形状を有することができ、これには、（ａ）Ｉ形梁、（ｂ）Ｔ形梁、（ｃ）三角形、（ｄ）ガセット付き、（ｅ）長方形、（ｆ）曲線、（ｇ）円形、（ｈ）半円形、（ｉ）楕円形、および（ｊ）これらの任意の組合せを含む。
【００２０】
【図９ａ】図９ａは、捕獲部材（５）の種々の図であり、これは、所定の場所にあるカムロック（５ａ）、第１Ｖ型面（５ｂ）、第２面（５ｃ）、およびこれらを通り抜ける第１穴またはスロット（５ｄ）を有し、この穴またはスロットの内側には横方向の溝（５ｅ）を有し、およびロック用モジュール（５ｆ）を有する。種々の態様において、捕獲部材の穴またはスロットの第１セットは、穴またはスロットの内側に、Ｕ字ストラップの上部の隆起に相補形の溝を有してよい。代替的に、捕獲部材の穴またはスロットの第１セットは、穴またはスロットの内側に、Ｕ字ストラップの上部の溝に相補形の隆起を有してよい。
【図９ｂ】捕獲部材のロック用部材は、カムロック機構（図９ｂ）であってよい。いくつかの態様において、捕獲部材のカムロック機構は、捕獲部材の第２（ねじ山付き）穴を通る相互連結支持部材と接触する、単純なねじ山付き部材であってよい。
【図９ｃ】代替的に、カムロック機構は、第２穴を通ってねじ付ける場合は、Ｕ字ストラップの横隆起にはまる円板型ばねとして機能する、任意の変形可能材料を締めることができる（図９ｃ参照）。
【図９ｄ】さらに他の態様において、止めねじの２次元くさびを、Ｕ字ストラップの横隆起にはめるために用いてもよい（図９ｄ参照）。
【図９ｅ】これらの後者２つの態様を組み合わせてもよく、すなわち、セットされたねじのくさびは、変形可能材料でできていてもよい。他の態様において、１次元または２次元ばねとして機能する弾性材料が存在してもよい（図９ｅ）。
【００２１】
【図１０ａ】図１０は、第１穴またはスロット（５ｄ）の３つの態様の内部の図であり、ここで、（図１０ａ）ばね（５ｇ）を用いて、チョックまたはくさび（５ｈ）をストラップ（張力部材）に抵抗させることができ；
【図１０ｂ】（図１０ｂ）ボール（５ｉ）がストラップと噛み合うか；または
【図１０ｃ】（図１０ｃ）回転部材（５ｊ）が、ストラップとオフセットカムの様式で噛み合う。
【００２２】
【図１１ａ】図１１ａは、Ｕ字ストラップ内でのロッド整復を示し、ストラップは捕獲部材ベース（２ａ）と球状部材（２ｃ）の間に形成された溝（２ｄ）内に保持されている。
【図１１ｂ】捕獲部材の上部は、図９ａに示すように、張力のもとでロッド（１）に抗してＵ字ストラップ上から引き下げされて、図１１ｂに示すように最終アセンブリを形成する（Ｕ字ストラップの突出している端部をトリミングする前の図）。矢印ＡおよびＢは、それぞれ捕獲部材と張力ストラップに働く力の方向を示す。
【図１２】図１２は、本発明の器具の代替的態様を示し、ここで、捕獲部材（５）の上部は延長梁要素であって、所定位置にあるカムロック（５ａ）、第１Ｖ型面（５ｂ）、第２面（５ｃ）およびそれらを貫通するスロット（５ｇ）を有する。この態様において、延長梁要素は、ロッドを必要としない構造部材である。
【００２３】
好ましい態様の詳細な説明
本発明は、骨アンカーを脊椎固定システムの構造部材に固定するための器具および方法を提供し、これにより、脊椎に対して、負荷を完全または部分的に該構造部材が担うことによる、機械的安定性および変形の矯正を提供する。本発明は、固定機構の構成部品に引張力を負荷することを通して、骨アンカーの構造部材への固定を提供する。本発明は、種々の骨アンカーおよび構造部材に広く適用可能である。本発明は、種々の脊椎疾患により生じた脊椎変形の整復を、固定機構のみにより、追加の整復器具類システムを必要とすることなく、行うことができる。本発明は、変形なしの場合においても、骨アンカーの、脊椎固定システムの構造部材への固定のための、固定機構を提供する。
【００２４】
一般的に、本発明は、脊椎固定システムの骨アンカーを、脊椎固定システムの支持要素に固定するための器具であって、脊椎固定システムが、支持要素により結合された複数の固定部材を含み、ここで各固定部材は、取付け部材、これに取り付けられたコネクタベース、張力ストラップ、および捕獲部材を含み、ここで取付け部材は、椎骨への取付けのための取付け手段およびコネクタベースへの取付けのためのドッキング部材を含み；ここでコネクタベースは、ドッキング部材への取付けのための手段、ボディ、ボディ内に配置された球状部材、および球状部材とボディとの間に配置された溝を含み、ここで張力ストラップは、溝を通過して球状部材の周りを通っており、かつ球状部材を越えて延長された上部を、捕獲部材への取付けのために有し、ここで捕獲部材は、下部表面および上部表面を有するボディを含み、該ボディは、その中を通り抜ける張力ストラップを受けるための第１の穴のセット、およびロック用部材を含む第２穴を有し；
【００２５】
ここで椎骨の所定の位置にある骨アンカーは、張力ストラップをコネクタベースと球状部材との間に形成された溝内にはめているコネクタベースに取り付けられ、捕獲部材は、張力ストラップがその中を通り抜ける穴を有しており、かつ構造部材に対する圧迫を提供しており、カムロックによって所定の位置に固定されており、これによって、張力ストラップに張力を適用し、構造部材を、それがベースにおいて球状部材に接触するまで引き下げており、これによって、捕獲機構とベースの球状部材との間の少なくとも３点固定を提供している、前記器具を提供する。
【００２６】
脊椎固定用の器具の好ましい態様において、該器具は、図１１ａに示すように、椎骨内の所定の位置にある骨アンカー（３）（ここでは骨ねじとして示される）が、コネクタベース（２ａ）に取り付けられ、該コネクタベースには、球状部材（２ｃ）との間に形成された溝（２ｄ）にＵ字張力ストラップ（４）がはめ込まれる。Ｕ字ストラップが通る穴［図９ａ、（５ｄ）］を有する捕獲部材［図９ａ、（５）］は、次に、図１１ａにロッド（１）として示されかつカムロック［図９ａ、（５ａ）］で所定位置に固定されている構造部材に抗して、圧迫を提供する。Ｕ字捕獲部材に張力を適用することにより、構造部材は、ベースの球状部材に接触するまで引き下げられる。捕獲機構のＶくさびおよびベースの球状部材は、３点固定を提供する［図１１ｂ］。次にＵ字ストラップの突き出た先端をトリミングする。代替的に、ロッドの代わりに、構造部材はワイヤ、または梁要素であってよく、ここで捕獲機構は梁に一体化されていてもよく、されていなくてもよい。
【００２７】
球状部材とＵ字ストラップの間の接合面［図６ａ、図６ｂ、（４ｅ）］は、種々の側面上の種々の構造のピンまたはスタッドを特徴としてよい［図６ｂ、（４ｆ）］。代替的に、接合面は、種々の形状および構造を取り得るフックを特徴としてもよく［図６ｃ、（４ｇ）］、または種々の形状および構造を取り得るリップ［図６ｄ］を特徴としてもよい。Ｕ字ストラップの表面［図６ａ、（４ｄ）］は、歯付き、摩擦性または平滑であってよい。
【００２８】
Ｕ字ストラップの断面は一般に図において長方形として示されている。しかし、図８に示すように、これは（ａ）Ｉ形梁、（ｂ）Ｔ形梁、（ｃ）三角形、（ｄ）ガセット付き、（ｅ）長方形、（ｆ）曲線、（ｇ）円形、（ｈ）半円形、（ｉ）楕円形、または（ｊ）これらの任意の組合せであってよい。代替的に、張力ストラップは、１つまたは複数の引張り部材を有する、Ｕ字部材以外の構造であることもできる。
【００２９】
捕獲部材の上部［図９ａ、（５）］において、Ｕ字ストラップが通り抜ける穴の内部［図９ａ、（５ｄ）］に、ストラップは、くさびまたはチョック［図１０ａ、（５ｈ）］によって固定され、バネ［図１０ａ、（５ｇ）］によって動かされてよく、このばねは、コイル型、葉型、回転型、または他の好適な種類のばねであってよい。
代替的に、ストラップはボールによりオフセットカムにおいて固定されてもよく［図１０ｂ、（５ｉ）］、これは、球状、直円柱、または他の好適な形状であってよく、およびこれは任意に、捕獲を強化するためにばねを用いてもよい。他の代替的態様において、ストラップは、回転部材により固定してもよく［図１０ｃ、（５ｊ）］、これは任意に、捕獲を強化するためにばねを用いてよく、また任意に、オフセットカムの様式で作用してよい。
他の代替的態様を図１２に示す。この態様において、捕獲部材（５）は細長い梁要素であり、所定位置のカムロック（５ａ）、第１Ｖ型面（５ｂ）、第２面（５ｃ）およびこれらを貫通するスロット（５ｇ）を有する。この態様において、細長い梁要素は構造部材であり、ロッドである必要はない。
【００３０】
ロック機構には引張り部材が組み込まれ、構造部材を骨アンカーに、最小の３点固定により固定する。コネクタベースの球状部材は、この一般概念の１態様を表わす。ボールは骨アンカー、構造部材、またはロック用キャップ上に組み込まれてよい。コネクタベースの球状部材は、種々の態様において、図面に示されるように球形状であってよく、または楕円または円柱状でもよく、これらのどれもが、Ｕ字ストラップの平滑形状部がその周りを通ることを許容する限りにおいて、ロッド部材への離散した点での固定を可能とするために、へこませることができる。好ましい態様において、球状部材は、ロッド部材への無数のへこみ点での固定を可能とする、変形可能形状記憶材料のものであってよい。球状部材は、コネクタベースと一体化されていてもよく、すなわち、１つの鋳造物であってよく、または、例えばピンもしくは他の取付け手段により、捕獲部材に固定されてもよい。当業者は、コネクタベースボディと支持部材または構造部材の間の任意の点での接触は、球状部材で同等に置き換えることができることを理解する（例えば図６ｅ参照）。
【００３１】
いくつかの態様において、捕獲部材の位置決めねじは、捕獲部材の第２（ねじ山付き）穴を通ってロッドと接触する、位置決めねじであってよい。代替的に、第２穴を通ってねじ付けられる場合、位置決めねじは、Ｕ字ストラップの横隆起と噛み合う変形可能記憶合金円板型ばねを、締めることができる（図９ｃ参照）。さらに他の態様において、止めねじの２次元くさびを用いて、Ｕ字ストラップの横隆起と噛み合わせてもよい（図９ｄ参照）。これら後者２つの態様は組み合わせて、すなわち、位置決めねじのくさびを、変形可能記憶合金材料のものとしてもよい。
システムの種々の構成部品の材料は、脊椎固定システムに従来用いられている任意のものであってよく、または適切な機械的特性を有する他の任意の材料であってもよい。
【００３２】
第２の側面において、本発明は、骨アンカーを脊椎固定システムの構造部材へと固定するための方法を提供し、これにより、脊椎に対して、構造部材が負荷を完全にまたは部分的に担うことによる、機械的安定性および変形矯正を提供する。本発明のこの側面による方法は、骨アンカーを椎骨に固定すること、ここで骨アンカーは、骨に取り付けるための手段ならびに、ボディ、球状部材およびボディと球状部材との間の溝を含むコネクタベースを含み；Ｕ字ストラップを、コネクタベース内の溝に通すこと、構造部材をＵ字ストラップの内側に配置すること、捕獲部材の上部をＵ字ストラップの上に挿入すること；および、構造部材の上の、張力下にある捕獲部材の上部を、構造部材が、捕獲機構のベースの球状部材に接触するまで引き下げること、を含み、これにより、構造部材、ロック用キャップ、およびコネクタベースの間に少なくとも３点での圧迫固定を作り出す。
【００３３】
ロック用キャップの整復を支援するために、引張装置を張力バンドの自由端に固定する。上向きの力を張力バンドの端部に適用し、ロック用キャップを同時に張力バンドに沿って構造部材に遭遇するまで下向きに押し下げる。連続した張力を適用することにより、ロック用キャップは構造部材をコネクタベースの球状部材に堅くはめ込み、一方、張力バンドは同時に球状部材の開放表面に堅く噛み合う（図１１）。ロック用キャップは、張力バンドおよび骨アンカーと組み合わさって、システムを変形の矯正に用いる場合に、整復操作の一体部分を形成する。整復ツールは、張力ストラップの端部を、くさび、コレット、プライヤー、つめ、フック、または任意の好適な取付け手段を用いて固定する。整復ツールはまた、ロック用キャップをスロット、くさび、ばね、または任意の他の好適な手段を用いて捕獲し、キャップが張力ストラップに沿って下向きに移動して構造部材と噛み合う場合に、キャップをその正しい配置に維持する。整復ツールは、構造体全体（ロック用キャップ、張力バンド、構造部材、およびコネクタベース）をゆるみ、滑り、または微細な動きに十分対抗できるように安定化させるための、臨界的な力を適用するように校正される。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図９ｅ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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