(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊髄の椎骨に固定され、一端により大きな頭部を有する骨アンカー部材と、
概ね前記脊髄に沿って延びる細長い部材と、
前記骨アンカー部材に対して前記細長い部材を固定する連結装置と、
前記連結装置のシートであって、前記シートが周りに延びるボアを有し、前記アンカー部材が、前記頭部が前記シートに接触した状態で前記ボアを通って複数の向きに延びるのを可能にする大きさのシートと、
前記細長い部材と協働して前記細長い部材を下向きに押すカム面を有する前記連結装置のカムロック部材であって、前記カムロック部材を旋回させる間並進しないように固定され、前記アンカー部材の前記頭部を前記シートにクランプ留めして前記アンカー部材をその向きの１つに固定し、前記カムロック部材と前記アンカー部材頭部との間に前記細長い部材を固定するカムロック部材と、
を備えることを特徴とする脊髄固定システム。
【請求項２】
前記連結装置は、前記シートが形成される内側下面と、上向きに延びる内面と、を有する連結部材を含み、
前記カムロック部材は、前記上向きに延びる表面に沿って並進しないように固定され、前記カムロック部材の長さが最小限に抑えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項３】
前記カムロック部材は、前記細長い部材にカム作用を働かせ、
前記連結装置は、前記シートから上向きに所定の距離延びる壁を含み、前記カムロック部材と前記細長い部材との間の前記カム作用によって、前記所定の距離が最小限に抑えられ、前記連結装置に低い形状が与えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項４】
前記カムロック部材は概ね環状の本体を有し、
前記連結装置は、前記シートが形成された内側下面と、前記カムロック部材の前記環状の本体の周りに嵌る上向きに延びる環状の側面と、を有する低寸法連結部材を備え、
前記環状の本体および環状の側面にはねじ山がなく、前記連結部材のサイズを最小限に抑えることを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項５】
前記カム面は、前記カムロック部材がそのロック位置とロック解除位置との間を１００°回転するように所定の構成を有することを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項６】
前記細長い部材は、凸状に湾曲した表面を有する脊髄ロッドであり、
前記カムロック部材の前記カム面は、前記ロッド面に直接接触する底面であり、その底面は、前記ロック解除位置で前記ロッド面と実質的に嵌め合う凹状面部と、前記カムロック部材がロック解除位置からロック位置の方へ旋回させられるときにロッド面にカム作用を働かせる凹状面部の各側の斜面部と、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項７】
前記細長い部材は、凸状に湾曲した表面を有する脊髄ロッドであり、
前記カムロック部材の前記カム面は、凹状面部と前記凹状面部の各側の斜面部とを含む底面であり、
前記連結装置のサドル部材は、上部カム面と下部凹状面とを含み、前記上部カム面は、前記カム部材の前記カム面部と協働して前記下部湾曲面を前記ロッド面にぴったりと接触させる
ことを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項８】
前記連結装置は、前記シートから上向きに延びる互いに向かい合う側壁を含み、
前記細長い部材は、前記側壁同士の間を前記連結装置を横切って延びており、
前記カムロック部材は、一対のリップ付き半径方向フランジを有し、
前記側壁のそれぞれは、前記フランジの対応する一方を受け入れて、前記カムロック部材が旋回させられ前記細長い部材を下向きに押すときに前記壁同士を広げた状態に維持するように構成されたくぼみを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項９】
前記連結装置は概ねヨーク状の連結部材を含み、その連結部材は、互いに間隔を置いて配置された互いに向かい合う側壁と、前記細長い部材が通って延びる側壁同士の間の互いに向かい合う長穴開口部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項１０】
前記連結装置は、前記細長い部材を前記骨アンカー部材に対して固定するのを可能にするように構成された連結部材を含み、
前記骨アンカー部材頭部は、
くぼみと、
前記くぼみに受け入れられ、前記細長い部材に接触するほぼ平坦な上面を有し、前記上面が前記アンカー部材ヘッドをほんのわずか越えて配置され、前記上面を前記細長い部材の位置に向け前記上面と前記細長い部材との接触を最大限に維持するように前記くぼみ内で自己調整可能である小さなインサートと、
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定装置。
【請求項１１】
前記連結装置はサドル部材を含み、そのサドル部材は、前記カムロック部材の前記カム面と協働するカム面と、前記細長い部材にぴったりと押し付けられて前記カムロック部材をそのロック位置に旋回させる細長部材との接触面と、を有することを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム。
【請求項１２】
前記連結装置はクランプ部材を含み、
前記カムロック部材は前記クランプ部材にカム作用を働かせ、
前記連結装置は、前記シートから上向きに所定の距離延びる壁を含み、
前記カムロック部材と前記クランプ部材との間の前記カム作用によって、前記所定の距離が最小限に抑えられ、前記連結装置に低い形状が与えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の脊髄固定システム
【請求項１３】
脊髄ロッドを患者の脊髄に対して所望の位置に固定する脊髄固定システムにおいて、
前記脊髄の椎骨に固定される骨アンカー部材と、
前記アンカー部材の近位端の所にあって、くぼんだ上面および概ね弧状の下部外面を有する頭部と、
前記脊髄ロッドを受け入れるための連結部材であって、内側シート面と、前記アンカー部材を複数の異なる向きに通過させるようなサイズを有する中央ボアと、を含み、前記頭部の前記弧状外面が前記連結部材の前記内側シート面上に支持されて、前記アンカー部材頭部が前記弧状外面上に移動するのを可能にする連結部材と、
前記脊髄ロッドに接触するほぼ平坦な上面と、前記アンカー部材頭部の前記くぼんだ表面に調整可能に支持される弧状下面と、を有する低寸法インサートであって、前記上面が前記アンカー部材頭部をほんのわずか越えて突き出て前記インサートの前記形状を最小限に維持するようなサイズを有する低寸法インサートと、
前記ロッドを前記平坦なインサート面にクランプ留めし、前記アンカー部材を、その様々な向きの１つに位置するように前記シート面に固定するクランプ部材と、
を含み、
前記クランプ部材はカム面を有するカムロック部材を備え、そのカム面は、前記ロッドに直接カム作用を働かせ、前記カムロック部材を旋回させて前記ロッドを前記インサートにぴったりと押し付けることを特徴とする脊髄固定システム。
【請求項１４】
脊髄ロッドを患者の脊髄に対して所望の位置に固定する脊髄固定システムにおいて、
前記脊髄の椎骨に固定される骨アンカー部材と、
前記アンカー部材の近位端の所にあって、くぼんだ上面および概ね弧状の下部外面を有する頭部と、
前記脊髄ロッドを受け入れるための連結部材であって、内側シート面と、前記アンカー部材を複数の異なる向きに通過させるようなサイズを有する中央ボアと、を含み、前記頭部の前記弧状外面が前記連結部材の前記内側シート面上に支持されて、前記アンカー部材頭部が前記弧状外面上に移動するのを可能にする連結部材と、
前記脊髄ロッドに接触するほぼ平坦な上面と、前記アンカー部材頭部の前記くぼんだ表面に調整可能に支持される弧状下面と、を有する低寸法インサートであって、前記上面が前記アンカー部材頭部をほんのわずか越えて突き出て前記インサートの前記形状を最小限に維持するようなサイズを有する低寸法インサートと、
前記ロッドを前記平坦なインサート面にクランプ留めし、前記アンカー部材を、その様々な向きの１つに位置するように前記シート面に固定するクランプ部材と、
を含み、
前記クランプ部材は、
上部カム面を有するサドル部材と、
前記サドル部材に軸方向に調整可能に連結されて、前記サドル上部カム面と協働する下部カム面を有するカムロック部材であって、前記カムロック部材をそのロック位置の方へ旋回させたときに、前記サドル部材を軸方向に前記ロッドの方へ駆動して、前記カムロック部材を軸方向に固定されたままにするカムロック部材と、
を備えることを特徴とする脊髄固定システム。
【請求項１５】
骨アンカー部材と、
湾曲した外面を有する脊髄ロッドと、
前記脊髄ロッドを前記骨アンカー部材に固定する連結装置と、
カムロック部材と、
前記連結装置の横方向に間隔を置いて対向配置された開口部であって、それを前記脊髄ロッドが通過して、前記骨アンカー部材が前記ロッドに対して横方向に延びる開口部と、
前記カムロック部材の底部カム面であって、前記カムロック部材を旋回させたときに、前記ロッドが下向きに前記骨アンカー部材の方へ押されて、前記骨アンカー部材に対して所定の位置に固定されるように、前記ロッド湾曲面と協働する底部カム面と、
を備えることを特徴とする脊髄固定システム。
【請求項１６】
前記骨アンカー部材と連結装置が異なる構成部材であることを特徴とする請求項１５に記載の脊髄固定システム。
【請求項１７】
骨アンカー部材は、より大きな頭部と、そこから懸垂するシャンクと、を含み、
前記連結装置は、前記ヘッドが移動できるシート内側下面と、前記シート面の各側から上向きに延びる互いに向かい合う一体的な側壁部と、を有する単体の連結部材を含み、
前記ボアは、前記シート面の中央を貫通して延び、複数の向きにボアを通って延びる前記骨アンカー部材シャンクを受け入れるようなサイズを有し、前記カムロック部材を旋回させると前記ヘッドが前記シートにクランプ留めされ、前記シャンクが前記向きの１つに固定される
ことを特徴とする請求項１５に記載の脊髄固定システム。
【請求項１８】
低寸法アンビルをさらに含み、
前記骨アンカー部材は、前記低い寸法アンビルを受け入れるくぼみが形成された頭部を含む
ことを特徴とする請求項１５に記載の脊髄固定システム。
【請求項１９】
前記低寸法アンビルは、前記脊髄ロッドの前記外面に接触する頂面を有し、
前記アンビルは、前記くぼみ内で移動可能であり、前記アンビルの前記頂面を前記脊髄ロッドの前記外面に接触するように向ける
ことを特徴とする請求項１８に記載の脊髄固定システム。
【請求項２０】
前記アンビルは、前記くぼみに受け入れられて前記くぼみに対して移動可能である球状部を有し、かつ前記アンビルの回転中心から全半径よりも短い距離に位置する頂面を有するように球で作られることを特徴とする請求項１８に記載の脊髄固定システム。
【請求項２１】
前記骨アンカー部材はフックであることを特徴とする請求項１８に記載の脊髄固定システム。
【請求項２２】
前記骨アンカー部材は、前記連結装置に対して単一の向きに固定されることを特徴とする請求項１５に記載の脊髄固定システム。
【請求項２３】
前記骨アンカー部材は前記連結装置と一体であることを特徴とする請求項２２に記載の脊髄固定システム。
【請求項２４】
細長い部材を患者の脊髄に対して所望の位置に固定する脊髄固定システムにおいて、
前記脊髄の椎骨に固定される骨アンカー部材と、
軸と、前記連結部材軸に対して横方向に通過する前記脊髄ロッドを受け入れる内部空間と、を有する連結部材と、
前記連結部材軸の周りをロック位置まで旋回させられて、前記細長い部材を前記連結部材にロックするキャップ部材と、
前記キャップ部材と前記細長い部材との間に配置され、前記細長い部材にぴったりと接触して、前記キャップ部材を前記ロック状態にするサドル部材と、
前記キャップ部材および前記サドル部材とは異なり、前記キャップ部材および前記サドル部材を組み立てられたままに維持し、前記キャップ部材が旋回させられたときに前記サドル部材が前記連結部材軸に沿って軸方向に移動するのを可能にするコネクタ部材と、
前記キャップ部材と前記サドル部材との間のカム面であって、前記キャップ部材を前記ロック位置の方へ旋回させることによって、前記キャップ部材を軸方向に移動させる必要なしに前記サドル部材が前記細長い部材の方へ駆動されるように構成されたカム面と、
を備えることを特徴とする脊髄固定システム。
【請求項２５】
前記コネクタ部材は、ばねクリップ部材を備えることを特徴とする請求項２４に記載の脊髄固定システム。
【請求項２６】
前記キャップ部材は中央開口部を含み、
前記コネクタは、間隔を置いて配置された可撓性の突起を含み、その突起は、前記キャップ部材中央開口部に挿入されたときに互いの方へ弾性変形し、前記キャップ部材と前記サドル部材を組み付けるのを可能にする、
ことを特徴とする請求項２４に記載の脊髄固定システム。
【請求項２７】
前記コネクタ部材は軸方向中間カム部を含み、そのカム部は、摩擦によって前記キャップ部材と前記サドル部材を互いに隣接させて保持し、前記キャップ部材が旋回させられたときに前記サドル部材を前記キャップ部材に対して軸方向に移動させることを特徴とする請求項２４に記載の脊髄固定システム。
【請求項２８】
前記連結部材は、内部くぼみを有する間隔を置いて配置された一対の側壁を備え、
前記キャップ部材は、前記くぼみに受け入れられて、前記キャップ部材がそのロック位置まで旋回させられたときに前記キャップ部材を軸方向に固定されたままにする半径方向フランジを含む
ことを特徴とする請求項２４に記載の脊髄固定システム。
【請求項２９】
前記カム面は、前記キャップ部材上の底面と前記サドル部材上の上面とを備えることを特徴とする請求項２４に記載の脊髄固定システム。
【請求項３０】
前記サドル部材の前記上面は、前記連結部材の前記内部空間内を延びる細長い構成を有することを特徴とする請求項２９に記載の脊髄固定システム。
【請求項３１】
前記連結部材と前記キャップ部材は、前記キャップ部材を旋回させる間前記キャップ部材の様々な回転位置を触覚的に示す戻り止めを、前記連結部材と前記キャップ部材の間に有することを特徴とする請求項２４に記載の脊髄固定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊髄固定システムに関し、特に低寸法を有する脊髄固定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
脊柱の椎骨を固定化する脊髄ロッドは、通常、椎弓根を通って延びる骨ねじを介するか、または椎骨に係合するフックによって、椎骨に固定される。このロッドは、概ねヨーク状のカプラによってアンカー部材に連結され、そのカプラは、アンカー部材頭部と一体であっても、脊髄ロッド固定用の多軸椎弓根ねじシステムにおいて使用するためにアンカー部材と別の構成部材であってもよい。このような従来技術はある種の圧縮部材を使用し、それは、脊髄ロッドに直接または間接的に係合させられ、脊髄ロッドをアンカー部材に対して固定し、多軸システムでは、アンカー部材をカプラに対して固定する。
【０００３】
このため、圧縮部材およびカプラは、通常、圧縮部材がヨーク状カプラ内またはカプラの周りのロック位置にねじ込まれるように、それらの間にねじを介して係合させられる。あるいは、圧縮部材を前進させて脊髄ロッドをねじアンカー部材に対して固定位置に押し込むために、圧縮部材上の各半径方向フランジ間のくさびカム面、および各カプラ壁の半径方向くぼみも使用されている。Yuan等の米国特許第６，５６５，５６５号を参照されたい。ねじ式またはカムくさび式の脊髄ロッドロックシステムに関する問題は、圧縮部材をカプラに対して前進させるために、必然的にカプラと圧縮部材のサイズまたは形状が大きくなることである。言い換えれば、カプラ上にねじ山またはカム面を形成させるには、ねじまたはカム圧縮部材を前進させるのに十分な軸方向範囲を壁に与える必要がある。さらに、多くのシステムは、ロッドに隣接して配置された骨ねじ上の全球状の頭部を利用し、そのため、ロッドおよび骨ねじ頭部を捕捉するのにより大きなカプラが必要になる。
【０００４】
多軸脊髄固定システムでは、アンカー部材の頭部と脊髄ロッドとの間にインサートを使用することが提案されている。Errico等の米国特許第５，７３３，２８６号を参照されたい。Errico等の大きな半球状インサートは、カプラに受け入れられたねじ頭に形成された凹状くぼみに嵌められ、カプラは、脊髄ロッドをその所望の位置に受け入れるように多軸椎弓根ねじに対して調整することができる。しかし、脊髄ロッドにクランプ留めされるねじ付き止めねじを使用して、半球状インサートがねじ頭の頂部のかなり上部を延びてカプラ溝に入っているため、Errico等のシステム全体は、望ましくないほど大きな外形を有している。
【０００５】
「発明の要約」
本発明によれば、低寸法脊髄固定システムが提供される。一態様では、連結装置のカムロック部材は、ロック部材のカム面によって、概ね脊柱に沿って延びる細長い部材、例えば、脊髄ロッドが下向きに押されるように旋回させられたときに並進しないように固定される。カムロック部材が連結装置に沿って並進しないため、連結装置のサイズを最小限に維持することができる。さらに、本システムの低寸法によって、侵襲性を最低限に抑えた外科手順を、ガイドワイヤと一緒に使用できるようにカニューレを備える構成部材などと一緒に使用することができる。
【０００６】
他の態様では、内部シート面と、アンカー部材がボアを通っていくつかの異なる方向へ延びるのを可能にするようなサイズを持つ中央ボアとを含む多軸脊髄固定システムが提供される。アンカー部材は、低寸法インサートが設けられた上部くぼみを有する頭部を含む。好ましい形態では、インサートは、ほぼ平坦な上面を有する。上面を含むインサートの他の構成では、インサートは圧縮時に変形してもしなくてもよく、あるいは、インサート上面は、インサートが最も近い経路に回転して脊髄ロッドに当たるように半径方向に向けられた凹状経路または谷部を有してよく、あるいは、インサートは、脊髄ロッドによって圧縮されたときに変形して、脊髄ロッドを変形せずに経路を形成するカップまたは周辺リッジを有してよい。上面は、アンカー部材の近位端をわずかに越えて突き出てインサートの形状を最小限に維持するようなサイズを持つインサートによって頭部くぼみに嵌められる。一形態では、インサート上面は、アンカー部材が連結部材に対して最大限にピボット運動させられても、インサート上面が依然としてアンカー部材頭部の上端をわずかに、たとえば０．０１０インチだけ越えて突き出るような、インサートの底部の所の頭部くぼみとの界面からのサイズを有する。
【０００７】
好ましい形態では、インサートは、アンカー部材頭部の凹状くぼみ面に接触する下部弧状面を持つより大きな下部と、下部から上向きに延び平坦な上面を含む中央突起とを有する。アンカー部材頭部は、平坦な表面がアンカー部材頭部の上方を突き出て脊髄ロッドに嵌るように連結部材の角度が調整されたときにインサートが自己調整するのを可能にするステーク（staked）部の形のようなリテーナを含むことが好ましい。
【０００８】
他の好ましい形態では、カム部材は、カム部材と脊髄ロッドとの間に配置されたサドルまたはクランプ部材と協働する。カム部材を旋回させて脊髄ロッドを固定すると、カム部材は連結部材に沿って軸方向に移動せず、その代わりにサドル部材に対してカム作用が働き、サドル部材を、クランプ部材とインサートとの間に固定されるまで軸方向に脊髄ロッドの方へ移動させる。カム部材は、組立て時に二重プロング式ばねクリップの形をしたコネクタによってクランプ部材に固定され、したがって、外科手順中にカム部材がクランプ部材に組み付けられたままであることが好ましい。
【０００９】
「好ましい実施形態の詳細な説明」
図１および２には、本発明の一形態による低寸法脊髄固定システム１０が示されている。図示のように、脊髄固定システム１０は、骨ねじ１２の形をした骨アンカー部材と、概ね１４で示された連結装置と、を含んでいる。連結装置１４は、脊髄ロッド１６の形をした細長い部材を、骨ねじ１２に対して所定の位置に固定するように動作することができる。連結装置１４は、圧縮またはカムロック部材１８と連結部材２０とを含み、これらは、ロッド１６が概ね軸方向に脊柱に沿って延びるように椎骨に固定された骨ねじ１２に対して、脊髄ロッド１６を固定するように協働する。連結装置１４、具体的にはカムロック部材１８と連結部材２０は、小形の構成を備えている。特に、カムロック部材１８と連結部材２０は、横方向に延在、具体的には図４を見ると最もよく分かるように、連結装置１４によって骨ねじ１２に対して固定された脊髄ロッド１６の軸１６ａに直交して延在する軸線２１によって示される方向に、非常に低い形状を備えている。
【００１０】
さらに具体的には、連結装置１４の低寸法は、カムロック部材１８を連結部材２０に沿って前進させる必要なしに、脊髄ロッド１６を有効にロックさせるカムロック部材１８を有することによって得られる。なお、連結部材２０は、脊髄ロッド１６が通過する側面開口部２４および２６を有する本体２２であって、カムロック部材１８と協働して脊髄ロッド１６を骨ねじ１２に対してロックするねじ面またはカム面のない本体２２を備えてよい。その代わり、カムロック部材１８は、連結部材２０に対して並進しないように固定され、好ましくは、ロッド１６自体の外側湾曲面２８と協働してロッド１６をシステム１０内のねじ１２に対する所定の位置に固定する。
【００１１】
このため、カムロック部材１８は、概ね環状に構成された本体３０を有し、それは、頂面３２と底面３４との間に延在する環状の側面３１を通って旋回軸２１に沿う非常に短い軸方向範囲を有している。頂面３２は、同様に構成された駆動工具を受けてキャップ部材１８をロック解除位置とロック位置との間を旋回させる所定の構成を形成するように、互いに協働する駆動面部３６を備えている。底面３４は、図８および１０を見ると最もよく分かり、以下に詳しく説明するように、カムロック部材１８が旋回させられたときにロッド１６の湾曲面にカム作用が働くように、段取りまたは輪郭付けされている。
【００１２】
本発明の脊髄固定システム１０についての低寸法の維持に関してはそれほど好ましくないが、図１６〜１８に示されているように、ロック部材１８と脊髄ロッド１６との間にサドル部材２００の形をした中間クランプ部材を設けることができる。サドル部材２００は、ロック部材１８がそのロック位置に旋回させられたときに、ロック部材カム面３４と協働するように構成された上部カム面２０２を有しており、これにより、ロッド１６にクランプ留めするためにサドル部材２００が下向きに軸２１に沿って移動する。サドル部材は、ロッド面２８の湾曲にほぼ一致する湾曲底面２０４を備えており、これによりサドル部材２００は、ロッド１６にカム作用を働かせずに、ロッド１６と嵌ってそれを押す。カムロック部材１８は中央開口部２００を含んでよく、それは、サドル部材２００から上向きに突き出る中央支柱２０８を受け入れて、カムロック部材１８とサドル部材２００を互いに適切な向きに維持する。
【００１３】
カムロック部材１８と同様に、連結部材２０も、その頂面３８と底面４０との間に比較的小さな軸方向範囲を有している。図１１を見ると最もよく分かるように、連結部材の本体２２は、ロッド開口部２４および２６によって互いに間隔を置いて配置されて向かい合う直立の壁４２および４４を含むＵ字形またはヨーク構成を概ね有しており、それらの開口部は、細長い構成を有して、連結部材本体２２の頂部３８に開放してよい。カムロック部材１８は壁４２および４４に沿って下向きに方向２１へ前進させる必要がないので、この方向におけるサイズを最小限に抑えることができる。一例として、壁４２および４４が連結部材本体２１の頂部３８と底部４０との間を延びる長さまたは距離は、約１３．４７ｍｍであってよいが、これに限らない。カムロック部材１８は、頂部３２と輪郭付けされた底部カム面３４の最低点との間の軸２１に沿った寸法が約５．０８ｍｍである。
【００１４】
図示のように、カムロック部材１８の環状の本体３０は、弧状の壁４２と４４との間の連結部材２０の内部空間４６に嵌るようなサイズを有している。壁４２および４４には、カムロック部材１８と協働してカムロック部材１８をロック位置に移動させるねじ面やカム面はない。特に、それぞれの連結部材壁４２および４４上に弧状面部４２ａおよび４４ａを含む連結部材２０の内面４８は、それらの間にカムロック部材環状本体３０の外面３１をぴったりと受け入れるようなサイズを有している。これらの表面部４２ａおよび４４ａはそれぞれ、ねじ面もカム面も有さず、したがって、カムロック部材本体３０が軸２１の周りを旋回するときに、カムロック部材本体３０の案内面として働くに過ぎない。壁４２と４４にねじ山を設ける必要も、くぼんだカム面などを設ける必要もないので、連結装置１４のサイズは、脊髄ロッド１６の軸に沿って幅方向において最小限に抑えることができる。一例として、脊髄ロッド１６に沿った連結装置の径方向幅は約１０．０３ｍｍであってよいが、これに限らない。図７を見ると分かるように、各ガイド４５を設けてよい。各ガイド４５は、最初に、カムロック部材１８を壁４２および４４に嵌めるように設けられている。
【００１５】
次に図３および４を参照すると、図示の脊髄固定システム１０は多軸骨ねじ１２を有し、その方向は、その長手方向軸１２ａが連結装置１４の軸２１に対して横方向に延びるか、または、それにほぼ揃うように、変えることができる。このため、連結装置１８、具体的にはその連結部材２０は、連結部材２０の底壁５２を貫通して延びる底部通し穴５０を備えている。底部壁５２は、内側に表面部４２ａおよび４４ａから中心軸２１の方へ先細りするか、または湾曲する内面部５４を含んでいる。内面部５４の最下端５６の所で内面部５４を横切る直径は、骨アンカーねじ１２のより大きな頭部５８よりも小さいサイズを有している。さらに直径５６は、ねじ頭部５８から懸垂するねじ付きシャンク６０が、そこを通って前進できるようにするのに十分な大きさを有している。このようにして、内面部５４はねじ頭部５８用のシート面として働く。あるいは、直径５６は、シャンク６０に対して過大なねじ山を備え、それによって、ねじシャンク６０が容易に通過するのを可能にする。この例では、直径５６は、シャンク６０が容易に通過するサイズを有し、これにより、外科医は、手術時にねじ１２および連結部材２０を単一の構成部材として取り扱うことができる。さらに、過大なねじ山は、ねじをその向きにおいて多軸にするのを可能にする。あるいは、ねじ１２を直径５６に通過させることができ、ｃリングまたは半径方向ばねを連結部材２０のすぐ隣でねじ１２に取り付け、それによって、この２つを保持して、外科医が手術時にそれらを単一の構成部材として利用するのを可能にすることができる。
【００１６】
通し穴５０は、内面部５４の中央を通って延び、連結部材２０の底壁５２の先細りまたは湾曲面部６４で形成された、より直径の大きな底部６２を含んでいる。先細り面部６４は、連結部材２０の中心軸２１に対して外側に先細りしている５６の所の通し穴５０の最小直径から、連結部材２０の底面４０まで延びている。より大きな通し穴部６２は、ねじ１２が連結装置１４に対して様々な異なる向きに旋回またはピボット運動するのを可能にする。例えば、図示の形態では、より大きな通し穴部６２は、ねじシャンクが連結装置軸２１の各側で２００ピボット運動するのを可能にする。ねじ１２がピボット運動すると、ねじ頭部５８の外側弧状面６６は、連結部材２０の先細りシート面５４に当たるか、またはシート面５４上を移動する。脊髄ロッド１６が連結部材２０を貫通して脊柱に沿って上向きに延びるように、椎骨に固定された骨ねじ１２に対する連結装置１４の向きが決定された後、カムロック部材１８がそのロック位置まで旋回させられる。ロック位置では、カムロック部材１８がロッド１６を脊柱に固定し、これにより、ロッド１６は椎骨内に固定された骨ねじに対して固定され、骨ねじ頭部５８が連結部材２０内の骨ねじ頭部５８用のシート５４にクランプ留めされ、それによって連結装置１４が骨ねじ１２に対して移動しないように固定される。外側ねじ頭部面６６は、ねじ頭部５８とシート５４との間のロック動作を改善する同心摩擦改善リッジまたはらせんねじ山６７を含むように、構成することができる。
【００１７】
引き続き図３および４を参照すると、好ましい図示の多軸脊髄固定システム１０では、脊髄ロッド１６が下向きに押され、小さなアンビルインサート６８にクランプ留めされることが分かる。多軸ではなく、および／または後述のインサートを使用しない脊髄固定システムに、前述の低寸法連結装置１４を使用できることに留意されたい。同様に、本インサート６８は有利なことに、その連結部材にねじ山またはカムを使用するシステムに用いることができる。
【００１８】
インサート６８は、従来のシステムに用いられる骨ねじ頭部の湾曲面上での脊髄ロッド面２８とのより良好な接触を維持するように、脊髄ロッド面２８の下側に接触する上部アンビル面７０を有している。インサート６８は、ほぼ平坦であるか、あるいは半径方向に向けられた凹状経路または谷部をもつ上面６０を有してもよく、これにより、インサート６８は、最も近い経路まで回転して脊髄ロッド面２８に当たるか、あるいは脊髄ロッド１２によって圧縮されたときに変形して、脊髄ロッドを変形させずに経路を形成するカップまたは周辺リッジを有してよい。したがって、インサート６８は、少なくとも湾曲ロッド面２８との接触線を形成し、一方、脊髄ロッドを湾曲したファスナ頭部に嵌める従来のシステムは、脊髄ロッドにクランプ留めされるときに脊髄ロッドに点接触し、ロッド１６をより容易に損傷させる恐れがある。
【００１９】
また本インサート６８は、非常に低い形状を備え、連結部材２０内でインサートが占有する空間を最小限に抑えている。特に、骨ねじアンカー１２は、そのねじ頭部５８に形成された上部凹状くぼみ７２を有して、ねじ頭部５８のカップ状壁７３を形成し、そのねじ頭部はインサート６８が受け入れられる上向きに開放した空洞７４を有する。インサート６８は、凹状面７２と同様な湾曲を持つ弧状底面７６を有し、したがって、多軸ねじ１２が連結装置１４に対してその様々な向きに移動させられたときに、弧状底面７６上を移動するかまたは滑ることができる。インサート６８は、底面７６の最下点と頂部平坦面７０との間の距離が空洞７４の深さよりもわずかに大きくなるようなサイズを有している。このように、平坦面７０は、図５を見ると最もよく分かるように、ねじ頭部壁７３の頂面８０の所でねじ１２の近位端７８よりもわずかに上方に突き出て空洞７４の周りに延びている。したがって、インサート６８は、公称上のみ、連結部材２０の内部空間４６内のねじ頭部５８の高さを高くし、前述のように連結装置１４がその低寸法特性を維持するのを可能にしている。一例として、連結部材２０の底部４０と、ロッド１６がインサート６８にクランプ留めされた脊髄ロッド軸１６ａと、の間の距離は、約６．３４ｍｍであってよい。インサート６８は、連結部材２０または脊髄ロッド１６よりも弾性変形度が大きく、したがって、ばね状特性がより顕著であることが好ましい。したがって、インサート６８の材料は、連結部材２０および脊髄ロッドよりヤング率が低く、それによって寸法公差の臨界条件を低減させることが好ましい。あるいは、コバルトクロムなどの材料をロッドよりも堅いインサート６８に用いて、インサート６８とロッドとの間のクランプ力を強めることができる。
【００２０】
好ましい図示の形態では、小形の低寸法インサート６８は大きな下部８２を有し、それは、弧状底面７６を含み、より大きな下部８２の中央から上向きに突き出て頂面７０を有する上部８４をもつ。したがって、頂面７０は、軸２１に直交する方向において底面７６よりも狭く、これにより、インサート部８２とインサート部８４との間にショルダ面８６が形成されている。低寸法インサート６８の上述の構造によって、インサート６８は、より大きな頭部８２がねじ頭部５８の凹状くぼみ面７２に当たる逆きのこ状構成を備えている。
【００２１】
ねじ頭部５８に形成された空洞７４内にインサート６８を維持するために、ねじ頭部壁７３のステーク（staked）部８８などの形をしたリテーナが設けられている。これらのステーク（staked）部８８は、図３〜６に示されているように、ねじ１２の近位端７６の所で半径方向内側に延びてインサート６８上のショルダ面８６に干渉し、インサート６８をキャビティ７４内でのわずかの回転を可能にしつつ、インサート６８を空洞７４内にほぼ直立位置に保持されるようにする。回転という語が、ねじ頭部５８内でのインサートのあらゆるピボット運動を含むものであることに留意されたい。図を見ると分かるように、インサート６８は、連結部材２０に対して固定されず、その代わりステーク（staked）部８８によってねじ頭部内に保持されている。このため、インサート６８はわずかな可動性、すなわち遊びを有することができ、インサート６８はねじ１２およびロッド面２８とは無関係に移動することができる。したがって、インサート６８は、ロッド面２８とねじヘッド５８との間でロッド面２８およびシート自体に従い、自己整列能力を有することができる。
【００２２】
前述のように、カムロック部材１８は、そのロック位置に旋回させられるときに連結部材２０に沿って並進しない。カムロック部材１８を軸２１に沿った方向に移動しないように固定しておくために、カムロック部材１８は、環状本体３０上の径方向において互いに向かい合う位置から半径方向外側に延びる半径方向フランジ９０および９２を備えている。フランジ９０および９２は、図６を見ると分かるように、連結部材壁４２および４４に形成されてフランジ９０および９２に対応して構成されたくぼみ９４および９６に受け入れられる。くぼみ９４および９６は、カムロック部材１８がそのロック解除位置とロック位置との間を旋回するのを可能にするために、半径方向フランジ９０および９２と同様に軸２１の周りに延びる弧状構成を有している。フランジ９０および９２は、カムロック部材１８がそのロック位置の方へ旋回させられたときにくぼみ９４および９６に受け入れられる。カム面３４がロッド面２８にカム作用を働かせている状態で、フランジ９０および９２にほぼ一致するくぼみ９４および９６内のフランジ９０および９２は、カムロック部材１８が脊髄ロッド１６から上向きに離れる方向へ移動するのを防止し、その代わりに脊髄ロッド１６を下向きに押してインサート６８に接触させ、それによってねじ頭部５８、具体的には外側頭部面６６を連結部材２０のシート面５４にクランプ留めさせ、したがって、連結装置１４を骨ねじ１２に対して固定し、脊髄ロッド１６を脊柱に対して固定する。
【００２３】
カムロック部材１８によって、ねじ頭部５８と連結部材２０の底壁５２との間、特にそれぞれの接触面６６および５４同士の間に掛けられる下向きのクランプ力により、連結部材壁４２および４４を広げることができる。したがって、フランジ９０および９２はそれぞれ、軸２１に沿って延びる遠位部９８および１００も備えている。この例では、遠位部９８および１００は、半径方向フランジ９０および９２の遠位端から上向きに曲げられるように示されている。ただし、遠位部９８および１００は、下向きに軸２１に沿った方向へ延びるように同様に構成することができる。くぼみ９４および９６はそれぞれ、連結部材壁４２および４４の軸２１に沿って上向きに延び、それぞれの半径方向フランジ９０および９２上の上向き遠位部９８および１００を受ける部分１０２および１０４も含んでいる。フランジ部９８および１００がくぼみ部１０２および１０４に受け入れられた状態において、カムロック部材１８を旋回させるロック動作中の壁４２および４４の広がり動作は、抵抗を受ける。
【００２４】
前述のように、カムロック部材は、脊髄ロッド１６の湾曲カム面２８にカム作用を働かせる輪郭付けされた底部カム面３４を有している。カム面３４は、図８および１０に最もよく示されている。図示の好ましい形態では、カム面３４は、脊髄ロッド１６に対する作用に関連して形成された３つの異なる領域を構成するように輪郭付けされている。第１の凹状領域１０６は、ロック解除位置で実質的にロッド面２８と嵌め合うように構成されている。凹面領域１０６は、カムロック部材本体３０の底部を横切って延び、半径方向フランジ９０および９２に揃えることができる。したがって、半径方向フランジ９０および９２は、カムロック部材本体３０の底部よりもわずかに上方に配置されて、カムロック部材１８がそのロック解除位置にある状態でカムロック部材本体３０の下方に延びる脊髄ロッド湾曲面２８に対応する。この位置では、フランジ９０および９２は、そのくぼみ９４および９６には受け入れられず、または完全には受け入れられない。
【００２５】
凹面領域１０６の径方向において互いに向かい合う部分１０６ａおよび１０６ｂは、ロック解除位置にあるカムロック部材１８が回転しても、そのわずかな初期旋回作用だけではカム作用が働かないように設けられている。脊髄ロッド面１０６が表面部１０６ａおよび１０６ｂに揃えられた状態では、脊髄ロッド１６は、依然としてカムロック部材１８の下方に緩く受け入れられ、カムロック部材１８のカム作用を受けない。有利なことに、脊髄ロッド１６はカムロック部材１８の下方に捕捉され、外科医は、最終的にカムロック部材１８をロックする前に、より自由に操作を行うことができる。カムロック部材１８を引き続き旋回させると、カム作用は斜面領域１０８および１１０の所から開始、それらは、カム底面３４上で径方向において互いに向かい合い、互いに隣接する表面部１０６ａ、１０６ｂから下向きに、方向２１に沿って突き出る。斜面領域１０８および１１０は、カムロック部材１８が旋回軸２１の周りをロック位置の方へ旋回させられたときに、ロッド１６が徐々に下向きに方向２１へ押されるように構成されている。したがって、ロック解除位置では、底部カム面３４上のこれらの斜面領域１０８および１１０は、下向きに脊髄ロッド１６の各側に沿って延び、有利なことに脊髄ロッド１６の各側の空間を占有し、したがって、連結部材２０内のカムロック部材１８によって占有される空間を最小限に維持して、連結装置１４全体に低い形状に維持する働きをする。
【００２６】
引き続きカムロック部材１８をロック位置の方へ旋回させると、ロッド面２８は、それぞれ斜面領域１０８および１１０に隣接する径方向において互いに向かい合う概ね平坦な表面領域１１２および１１４に接触する。他の形態では、表面領域１１２および１１４は、ロッド１２が受け入れられるくぼみを構成する谷状であってよい。表面領域１１２および１１４は、前述の斜面１０８および１１０とは異なり、軸２１に対して傾斜しておらず、カム面３４をロッド面２８に接触させる最下点になっている。ロッド面２８が表面領域１１２および１１４に接触する程度にカムロック部材１８を旋回させると、図１および６に示されているように、カムロック部材１８はその完全ロック位置になり、カムロック部材フランジ９０および９２は、それに対応するヨーク壁くぼみ９４および９６に完全に受け入れられる。完全ロック位置に達した後、引き続きカムロック部材を同じ方向に回転させようとしても、それぞれ表面領域１１２および１１４に隣接する当接面領域１１６および１１８によって防止される。これらの当接面１１６および１１８は、表面領域１１２および１１４からさらに下向きに方向２１へ延びている。
【００２７】
したがって、図示の好ましい段取りされたカム面３４は、脊髄ロッド１６に対してカム作用およびロック作用を働かせるいくつかの段を構成する。図示のように、カムロック部材１８は、ロッド面２８が斜面１０８および１１０に達する前に、ロック解除位置から約２０°回転させることができる。この点で、ロッド１６は下向きにカム作用を受け、ロッド面２８が平坦なロック面１１２および１１４に達する前に、カムロック部材をさらに６０°旋回させることができる。次いで、ロッド面２８が停止面１１６および１１８に当たり、カムロック部材１８がその完全ロック位置になる前に、カムロック部材１８をさらに２０度旋回させることができる。したがって、完全ロック解除位置から完全ロック位置に至るまでに、カムロック部材１８を約１００°回転させる必要があり、カム作用が始まる前に２０°の遊びが設けられ、完全ロック位置に至るまでの最後の８０°の回転に渡ってロッド１６のカム作用が生じる。
【００２８】
具体的には、前述のように、キャップカムロック部材１８は、頂面３２にくぼまされた駆動面部３６を含んでいる。図２を見ると最もよく分かるように、駆動面部３６は、中心軸２１から半径方向外側に延びて、同様なローブを有する駆動工具を受け入れる複数のローブ(lobes)を備えてよい。ローブ駆動面部３６は、駆動工具とカムロック部材１８との間の面接触およびトルク伝達の面積を大きくする。
【００２９】
骨ねじ１２については、図１５を見ると分かるように、ねじ頭部５８が周辺駆動面１２０およびくぼみ状切欠き１２２を備えており、それらは、ねじ頭部の近位端７８に形成されて、その頂面８０にくぼまされるかまたは切り欠かれている。このように、前述のようにアンビルインサート６８がねじ頭部空洞７４内に位置して、そこからわずかに突き出ている間に、切欠き１２２に嵌め込まれる周辺プロングを持つ駆動工具を利用することができる。
【００３０】
図１および１１〜１３を参照すると、ヨークカプラ壁４２および４４がそれぞれキー長穴１２４および１２６を備え、長穴１２４および１２６が、壁４２および４４を貫通して延びるより大きな中央通し穴１２８および１３０を有することが分かる。これらの長穴は、脊髄ロッド１６を連結部材２０に挿入するのに用いられる装置、例えばロッドパースエイダ(rod persuader)上のアームによって、連結装置１４を保持するのを可能にする。アームは、長穴１２４および１２６内に配置されて通し穴１２８および１３０内に延びる係合端部を有してよい。
【００３１】
次に図１９〜４４を参照すると、本発明の他の形態による脊髄ロッド１６を固定する低寸法脊髄固定システム５００が示されている。図１９および２０を見ると分かるように、システム５００は、ねじ５０２としての骨アンカー部材と、脊髄ロッド１６２を骨ねじ５０２に対して固定する連結装置５０４と、を含んでいる。連結装置は、単体ヨーク５１２の形をした連結部材と、アンビル５１６の形をしたインサートと、キャップ５１８の形をしたカムロック部材と、ばねクリップ５１９の形をしたコネクタ部材と、サドル５２０の形をしたクランプ部材と、を含んでいる。固定システム５００は、図２０を見ると最もよく分かるように、キャップ５１８とヨーク５１２が、連結装置５０４によって骨ねじ５０２に対して固定された脊髄ロッド１６の軸１６ａに対して横方向であり、具体的には、軸１６ａに直交して延びるヨーク軸線２１によって示されている方向に非常に低い形状を備えている。
【００３２】
ねじ５０２は、ヨーク５１２を貫通するように向けられ、ヨーク５１２を骨または骨折片に取り付ける。ねじ５０２は、くぼみ５５４を持つ頭部５３６を有し、くぼみ５５４はアンビル５１６を受け入れる。脊髄ロッド１６は、ヨーク５１２の内部空間または溝６０１内に受け入れられて、アンビル５１６上に位置している。ねじ５０２は、多軸ねじであることが好ましく、アンビル５１６は、ねじ５０２の頭部５３６内を移動することができる。したがって、システム５００が固定される前に、ねじ５０２はヨーク５１２に対して移動することができ、これにより、それらのそれぞれの軸２１および５４４が必ずしも互いに整列しないように、ヨーク５１２とねじ５０２を互いに対する異なる向きをとるように選択的に位置させることができ、アンビル５１６は、ねじ５０２に対して移動しかつピボット運動または回転することができ、したがって、前述のアンビル６８と同様に、ロッド１６の外面２８によってアンビル自体の向きを定めることによってアンビル５１６を適切に位置させることができる。
【００３３】
ロッド１６は、キャップ５１８およびサドル５２０によってヨーク５１２内に固定またはロックされている。後述のように、キャップ５１８の回転は、ヨーク５１２のくぼみ６４２内にキャップ５１８を固定する機能と、サドル５２０をロッド１６に押し付けてサドル５２０とアンビル５１６との間にロッド１６をロックする機能と、の２つの機能を有している。サドル５２０とキャップ５１８は、組立て時に二重プロング式ばねクリップ５１９の形をした異なるコネクタによって固定されている。
【００３４】
図２１、２２には、骨ねじ５０２が示されている。骨ねじ５０２は、遠位端５３２の所の先端５３０と、ねじ頭部５３６を含む近位端５３４と、雄ねじ５４０を含みねじを骨または骨折片に打ち込み固定するシャンク５３８と、頭部５３６とシャンク５３８が当たる首部５４２と、を含んでいる。ねじ５０２は、その中央長手方向軸５４４の周りを回転することによって打ち込まれる。ねじの先端５３０は、公知のように、セルフタッピン構造やセルフドリリング構造のような様々な構成を備えてよい。後述のように、ねじ５０２は多軸であることが好ましく、頭部５３６は、首部５４２の所では径方向においてシャンク５３８よりも大きい。ねじ５０２の多軸特性によって、ねじ５０２を、骨に適切に固定するのに望ましい向きに骨に固定することができ、一方、ヨーク５１２を、ねじ５０２に対して、ロッド１６をヨーク５１２内に位置させるのに望ましい向きに向けることができる。
【００３５】
ねじの頭部５３６は、ねじ頭部５３６の周辺外面５５２に当たる弧状またはわずかに斜面の頂面５５０を有している。ねじ頭部５３６の周辺外面５５２は、概ね弧形状または球形状５７０を有している。形状５７０には、一連の同心リッジまたは円形溝５７２が切り込まれている。上述のように、ねじ５０２は多軸であり、したがって、ヨーク５１２に対するその向きを厳密に位置させることができる。連結装置５０４をねじ５０２に固定すると、溝５７２がヨーク５１２の内側に噛み合うかまたは食い込んで、ねじ５０２がヨーク５１２に接触して所望の位置に固定される。一例として、溝５７２の幅は、ヨーク５１２に十分な把持強度またはパーチェス(purchase)を与えるように約０．０１２インチであってよい。
【００３６】
頂面５５０は、アンビル５１６を受け入れるために形成された上向き開放のくぼみ５５４を含んでいる。図２４〜２７を見ると分かるように、くぼみ５５４は、小さなアンビル５１６がくぼみ５５４内に配置されたときに、アンビル５１６が移動するのを可能にするようなサイズを有するように構成された、弧状または好ましくは球状の最下面部５５６を有している。このため、アンビル５１６は、最下面部５５６上に支持されかつ最下面部５５６に接触して滑ることができる底面５５８を有している。さらに、くぼみ５５４は、径方向において互いに向かい合う２対の切欠き５６０を有し、各対は他方の対から垂直方向に向けられて、くぼみ５５４内のアンビル５１６に干渉せずに、同様に構成されたドライバのプロングを受け入れる。頂面５５０は、くぼみ５５４の開口部の所および各切欠き５６０間に配置された短いタブ５６２の形をしたリテーナまたはステーク（staked）部を含んでいる。くぼみ５５４にアンビル５１６を配置する前に、タブ５６２は頂面５５０から上向きに軸方向へ延び、したがって、タブ５６２はアンビル５１６の挿入を妨げない。アンビル５１６がくぼみ５５４内に配置された後、タブ５６２は、撓んで半径方向に延びてアンビル５１６に干渉し、一方、アンビル５１６は、依然としてくぼみ５５４内を移動できるが、タブ５６２によってくぼみ５５４内に捕捉することができる。組立て後、熱またはその他の処理を利用して、曲げられたタブ５６２内の残留応力を緩和することができる。
【００３７】
アンビル５１６は、シート５５４の最下部５５６に接触する概ね弧状または球状の底面５５８を持つ底部５８０を有している。したがって、アンビル５１６は、くぼみシート５５４内でピボット運動または回転することができる。アンビル５１６は、中央をアンビル底部５８０から頂面５８４まで上向きに延びるシート部５８２をさらに含み、アンビル部５８０とアンビル部５８２との間に横方向ショルダ面５８５が位置している。図２７を見ると最もよく分かるように、アンビル５１６がくぼみ５５４内に直立状態で位置するとき、曲がったタブ５６２とアンビル横方向面５８５との間に隙間間隔５８７が存在する。この隙間間隔５８７と、くぼみ５５４内を概ね上向きに延びるアンビル上部５８２のより狭い幅と、によって、アンビル５１６は、くぼみ５５４内をトグル運動またはピボット運動することができ、アンビル面５８５は、１つまたは複数のタブ５６２に当たるまでくぼみ面５５６上を滑る。前述のアンビル６８と同様に、アンビル底部５８０は、上部５８２と比べて大きくなっており、したがってシート部５８２は、くぼみ５５４内およびアンビルショルダ部５８５とタブ５６２との間の空間５８７内を移動することができる。
【００３８】
シート部５８２は、シート部に対する圧縮応力が底部５８０まで分散され、一方、頂面５８４の外側縁部５８４ａが損傷を受ける可能性が最小限に抑えられるように、円錐台状であることが好ましい。前述のアンビル６８と同様に、アンビル底部５８０は、上部と比べて大きくなっており、したがってシート部５８２は、くぼみ５５４内およびアンビルショルダ面５８５とタブ５６２との間の空間５８７内を移動することができる。
【００３９】
ロッド１６をヨーク５１２内に挿入すると、ロッド１６の側面２８が前進してアンビル５１６に接触する。骨ねじ５０２がたわむか、斜めになるか、または固定されて、その中心軸５４４がヨーク中心軸に一致しないかまたは揃わない場合、アンビル５１６は最初、同様の方向に撓むかまたは傾く。ロッド１６が固定されてアンビル５１６に押し付けられると、くぼみ５５４内でピボット運動可能なアンビル５１６が移動し、ロッド１６とくぼみ５５４の底面部５５６との間に必要な距離が最小限に抑えられる。アンビル頂面５８４は平坦であり、一方、底面５５８は球形であるので、頂面５８４から底面５５８までの最も短い距離は、幾何学的中心５８８を通って底面５５８の中心５９０ａまでの距離である。
【００４０】
本明細書で論じるように、低い形状を有するには、ねじ頭部５３６の頂面５５０の上方に位置している間に、アンビル５１６の高さを最小限に抑えることが好ましい。アンビル頂面５８４は、骨ねじ５０２の角度または撓みのために斜めになるかまたは撓んだときに、頂面５８４の少なくとも一部が、ヨーク５１２内のアンビル５１６の方へ前進させられているロッド１６に接触するようなサイズを有している。したがって、アンビル５１６は、アンビル頂面５８４に接触したロッド１６がアンビル５１６を移動させて、上述のように接線方向におけるアンビル５１６の最小限の高さをロッド１６の表面２８に揃えるときに、自己復元する。
【００４１】
多軸ねじ５０２はヨーク５１２に挿入されて骨に固定され、ロッド１６はアンビル５１６の頂面５８４に接触する。ヨーク５１６に対するねじ５０２の向きがピボット運動できるため、アンビル５１６はくぼみ５５４内でピボット運動することができ、したがって頂面５８４は、ロッド１６の概ね円筒形の外面２８に対して接線方向に位置したままである。一般に、アンビル５１６とねじ頭部５３６は、具体的にはそれらのくぼみ５５４は、ねじ５０２がヨーク５１２に対してその最大限まで、例えば、軸２１から２０°ピボット運動した状態で、アンビル頂面５８４が頭部上面５５０の所でカップ状頭部壁５３６ａの頂部をわずかに越えて延びるように、互いに対するサイズを有している。具体的には、前述のように、アンビル底部５８０は、図２４に示されているように半径５８９を持つ概ね球状の構成を有するように、その底面５５８を湾曲させることができる。底面５５８が弧状くぼみ面５５６内をピボット運動する際、半径５８９はアンビル５１６の概ね回転中心５８８から延びる。アンビル５１６は、ショルダ面５８５およびシート部５８２を有するように概ね球状の構成部材で作られている。したがって、回転中心５８８からアンビルシート面５８４までの高さ距離は、半径５８９の長さより少なくともわずかに短い。一例として、高さ距離５８６は約０．０４３インチであってよく、半径５８９は約０．０６２５インチであってよく、したがって距離５８６は半径よりも約０．０１９５インチ短い。アンビル頂面５８４の高さ５８６を著しく高くした場合、アンビル頂面５８４の幅を大きくしなければならず、それによって、アンビル５１６がタブ５８４に接触する際の傾きまたはたわみの度合いが小さくなるため、ねじ５０２の多軸運動が制限される。アンビル頂面５８４の高さ５８６を著しく低くした場合、ロッド１６がアンビル頂面５８４に接触する際に必ず最初にねじ頭部５３６に接触することになり、この事象は、たわみ角度が大きくなるにつれてより深刻化する。
【００４２】
したがって、アンビル５１６と、内部を延びるタブ５６２を含むくぼみ５５４と、の構成によって、アンビル５１６はロッド１６の位置に従うようにピボット運動することができ、アンビル５１６の自己復元を推進することができる。さらに、表面５８４および５５８間の高さ５８６を含むアンビル５１６のサイズは、頂面５８４が完全に球形のねじ頭部の頂面より低くて、ヨーク５１２内のねじヘッド５３６およびアンビル５１６を含むアンビル組立体の寸法を最小限に維持するように、サイズが選択される。すなわち、ねじ頭部５３６が球形である場合、ねじ頭部５３６の頂部の高さはアンビル５１６の頂面５８４よりも高くなり、システム５００の全高が高くなる。連結装置５０４がそのロック状態にある場合、アンビル５１６の頂面５８４はわずかに変形することができ、それによって、ロッドの外面２８にぴったりと接触しかつ整合するくぼみが形成される。変形によって、アンビル５１６とロッド１６は、ほぼ同一平面を形成するように、線接触ではなく面接触する。アンビル５１６の底面５５８は、アンビル底面５５８とシート５５４との間の摩擦を最低限に抑えるのを助ける小さな平坦部５９０を含んでいる。
【００４３】
上述のように、ねじ５０２はヨーク５１２に挿入される。図２８〜３２を見ると分かるように、ヨーク５１２は、より大きなベース部６００と、より大きなベース６００から延びて、間にロッド１６を受け入れる溝６０１を形成する互いに向かい合う一対の側壁部６０４、６０６によって形成される概ね円筒形の外面６０２を含む形状と、を有している。溝６０１は、例えば、ＰＥＥＫなどのポリマーで作られ、ロッド１６と溝６０１との間の低摩擦接触を推進するライナを有してよい。溝６０１を含むくぼみ６０８が、垂直軸２１によって壁６０４、６０６の間に形成されており、くぼみ６０８は、ねじ５０２が挿入されるヨーク５１２の底部またはベース６００の通し穴６１２を含んでいる。通し穴６１２は、上述の連結部材２０の通し穴５０として構成することができ、内部のねじ５０２の低摩擦多軸移動を推進するＰＥＥＫなどのポリマーライナを含んでよい。
【００４４】
図１および１１〜１３に示されているのと同様に、ヨーク壁６０４、６０６の外面６０２はそれぞれキー長穴１２４および１２６を備え、長穴１２４および１２６は、壁６０４、６０６を貫通して延びているより大きな中央通し穴１２８および１３０を有している。長穴は、脊髄ロッド１６をヨーク５１２に挿入するのに用いられる装置、例えばロッドパースエイダ上のアームによって、連結装置５１４を保持するのを可能にする。アームは、長穴１２４および１２６内に配置されて通し穴１２８および１３０内に延びる係合端部を有してよい。
【００４５】
ヨーク５１２の外面６０２は、めくら孔または穴６５０も含んでいる。図３２を見ると最もよく分かるように、めくら穴６５０は、内部くぼみ６０５内には延びず、その代わりにヨーク５１２の薄壁部６５２の所で終わっている。ねじ５０２およびそれに固定されたアンビル５１６を通し穴６１２に挿入した後、各めくら穴６５０に隣接する薄壁部６１２がくぼみ６０８内に変形し、これにより、ねじ５０２とアンビル５１６の部分組立体は、ヨーク５１２から引き出すことができず、したがってヨーク５１２に組み付けられたままである。ねじ５０２をヨーク５１２内に保持すれば、外科医は、ねじ５０２、ヨーク５１２、およびアンビル５１６を単一の部材または組立体として取り扱うだけでよくなる。
【００４６】
好ましい図示の形態では、ヨーク５１２は、後述のように高強度単体構成を有している。一体的な各側壁部６０４、６０６は、頂面６２０、端面６２２、および内面６２４を有している。各壁６０４、６０６の内面６２４は、概して、反対側の壁上の表面の鏡像である。壁６０４、６０６は互いに協働して、各内面が頂面６２０から下向きに延びる領域内で垂直方向に向かい合う一対の脚部６２８を有する２つのＵ字形内面６２６を形成している。それぞれの一対の脚部６２８は、端部６２８を相互に連結する概ね半円の部分６３０に当たる。表面６２６の外側において、ヨーク５１２の円筒形の外面６０２は、壁６０４、６０６の端面６２２を形成するように切り取られ、かつベース６００上に端面６３２を形成するように切り取られている。ヨーク５１２の端部を切り取ると、軸方向２１に対して横向きの幅方向におけるヨーク５１２の全体的なサイズが小さくなる。図２８および３１を参照すると、ベース６００の端面６３２同士の間の寸法が壁６０４、６０６の端面６２２同士の間の寸法よりも大きいため、端面６３２と端面６２２との間にショルダ６３４が形成されている。ベース部６００が壁６０４および６０６の下端部の所で大きくなっていると、ロッド１６がヨーク５１２の底端の近くの湾曲面部６３０にクランプ留めされる応力集中が最も高くなる領域で、ヨーク５１２の強度を高くすることができる。ベース部６００から上向きに延びている側壁部６０４および６０６に沿ってヨーク５１２を切り取ると、前述のように、ヨーク５１２の幅がその軸方向長さの大部分に渡って最小限に維持される。
【００４７】
壁６０４、６０６の内面６２４は、それぞれ、Ｕ字形内面６２６同士の間を延びる概ね円筒形の構成を有する表面６４０を含んでいる。円筒形の表面６４０と内面６２６は、一定の断面を有する側面において周方向に延びる内側くぼみ６４２を形成している。小さな突起またはナブ(nubs)の形をしたガイド６４３は、図２８に示されているように、くぼみ６４２の上方における内面６２６上に配置されている。図２９に示されているようにサドル５２０をヨーク５１２に挿入する際、ガイド６４３は、後述のようにサドルをヨーク内に適切に位置決めするのを助ける。さらに、ガイド６４３は、キャップ５１８を旋回させる際に、キャップ５１８のそれぞれの異なる回転位置を定める戻り止めとして働く。上述のカムロック部材１８と同様に、キャップ５１８は、外面６４５を持つ概ね円筒形の本体部６４４を有しており、その外面は、外面６４５の周りに周方向に間隔を置いて配置された概ね垂直方向の弧状のへこみの形をしたいくつかのくぼみを含む。へこみ６４７は、ナブ戻り止め６４３がへこみ６４７に嵌りかつ外れるときに、キャップ５１８がヨーク５１２内でどれだけ旋回させられたかを外科医に触覚によって示すように、戻り止め６４３と協働する。例えば、キャップ５１８がそのロック位置にあるとき、戻り止め６４３とへこみ６４７は、キャップ５１８がその完全ロック位置に旋回、例えばロック解除位置から１００°の位置まで旋回させられるときに、カチッという音が所定回数発生するように、間隔を置いて配置することができる。
【００４８】
くぼみ６４２は、概ね水平方向に延びてキャップ５１８を受け入れ、具体的には、前述のフランジ９０および９２、ならびに対応するくぼみ９４および９６と同様に、ヨーク５１２に対応して構成されたくぼみ６４２に嵌るキャップ５１８の一対の半径方向フランジ６５６を受け入れる。半径方向フランジ６５６とくぼみ６４２は、ヨーク５１２が旋回させられるときに、キャップ５１８がヨーク５１２に沿って軸方向に移動するのを防止し、したがって、キャップ５１８とサドル５２０との間に発生するカム作用は、サドル５２０を軸方向に脊髄ロッド１６の方へ移動させ脊髄ロッド１６に接触させるに過ぎない。各フランジ６５６は平坦な引込み斜面６５７を含み、それは、キャップ５１８がそのロック解除位置にある状態で、フランジ６５６が側壁部６０４と６０６との間に形成された長穴から旋回させられるときに、フランジ６５６の案内を助け、フランジ６５６を移動させてそのそれぞれのくぼみ６４２に挿入する。しかし、くぼみ６４２の表面とフランジ６５６との間に、サドル５２０の下面７００をキャップ５１８に対して移動させるカム作用は起こらない。後述のように、カム作用が発生するのは、キャップ５１８の底面７０４とサドル５２０の頂面７０２との間だけである。
【００４９】
半径方向のフランジ６５６は、その遠位端６５９の所に上向き部６５８も含んでおり、くぼみ６４２は、それぞれのヨーク壁６０４、６０６において上向き軸方向に延び、上向きフランジ部６５８を受け入れるための対応する部分６４９も含んでいる。フランジ部６５８が、対応するくぼみ部６４９に受け入れられると、キャップ５１８の旋回によるロック動作中のヨーク壁６０４、６０６の広がり作用が抵抗を受ける。
【００５０】
図４１〜４４に示されているように、キャップ５１８とサドル５２０は、それぞれ、クリップ５１９が通って延びる中央開口部６７０，６７２を形成している。キャップ開口部６７０は、下部６７０ａと、下部６７０ａよりも大きな直径まで段階的に開放される上部６７０ｂと、にセグメント化されている。環状のショルダシート面６７４は、キャップ開口部６７０の下部６７０ａと上部６７０ｂとの間の遷移部に位置している。上部６７０ｂは、キャップ部材５１８の駆動ソケット内のくぼんだ底面６７１にも開放されている。
【００５１】
図３６および３７を参照すると、クリップ５１９は、環状のベース部６８０と、２つの弾性プロングまたはステム６８０ａ、６８０ｂと、を含む、それらのステムは、クリップ軸６８３に沿ってベース部６８０から上向きに突き出て、それらの間の軸方向に延びる隙間６８２によって間隔を置いて配置される。各ステム６８０ａ、６８０ｂは、上向きのカム面６８４を含むフランジ６８１ａおよび６８１ｂを有する自由端で終わっており、それらのフランジは、クリップ軸方向６８３に対して斜面を成すかまたは傾斜、あるいはクリップ軸６８３に対して湾曲していてもよい。カム面６８４は、クリップ５１９を開口部６７０および６７２に挿入するのを助け、対応する下部停止面６８８は、クリップ軸６８３に垂直に延びるプロングフランジ付き端部６８１ａおよび６８１ｂの所に設けられて、クリップ５１９がうっかり開口部６７０、６７２から外れるのを実質的に防止する。
【００５２】
サドル５２０の中央開口部６７８は、上部６７２ａと下部６７２ｂも含んでいる。下部６７２ｂは、サドル５２０の凹状底部７００に開口し、上部６７２ａよりも大きな直径を有し、したがって、下部６７２ｂと上部６７２ａとの間に環状のショルダ面６７２が延びている。より大きな下部６７２ｂは、クリップ５１９のベース部６８０が表面６７２ｃに干渉しながら下部６７２ｂに嵌って保持されるようなサイズを有している。開口下部６７２ｂの直径は最小限に維持され、ロッド１６上のサドル面７００の接触表面積が広くなることが好ましい。開口上部６７２ａは、キャップ開口部６７０のより小さな下部６７０ａと同様の直径を持つようなサイズを有してよい。
【００５３】
キャップ部材５１８とサドル部材５２０を組み立てる場合、まず、プロング自由端６８１ａおよび６８１ｂをより大きな下部開口部６７２ｂに挿入することによって、ばねクリップ部材５１９をサドル開口部６７２に軸方向に挿入する。引き続き軸方向に挿入すると、カム面６８４がショルダ面６７２ｃに接触してカム作用を働かせ、ばねプロング６８０ａおよび６８０ｂを互いに向かう方向に弾性的に押して、それらの間の隙間６８２を無くす。プロング６８０ａと６８０ｂが押し付けられると、カム面６８４の横方向外側縁部６８４ａ同士が、開口部６７０ａおよび６７２ａの直径よりもわずかに短い距離だけ離して配置される。これによって、より小さな直径を有する開口上部６７２ａを含む開口部６７２に、クリップ部材５１９を引き続き挿入することができる。開口下部６７２ｂの直径に対して非変形時のプロング上縁部６８４ａ同士を横切る距離に応じて、サドル面７００にもカム作用を働かせ、それに伴ってプロングをある程度変形させることができ、クリッププロング６８０ａおよび６８０ｂを開口下部６７２ａに嵌め込むことができる。プロング端部６８１ａおよび６８１ｂ、特にそのプロング面６８８が開口上部６７２ａを離れた後、クリッププロング６８０ａおよび６８０ｂは、その最初の非変形状態に戻ってサドル５２０の上面７０２と向かい合い、したがって、プロング６８０ａと６８０ｂをまとめる力を掛けないと、クリップ部材５１９とサドル部材５２０は組み付けられたままである。
【００５４】
組立てプロセスを完了するには、次に、プロング端部６８１ａおよび６８１ｂをキャップ開口部６７０、特にそれより小さな下部６７０ａに、軸方向に挿入する。したがって、カム面６８４は、キャップ５１８の下面６８７ｂに対して中央開口部６７０の周りにカム作用を働かせ、それによって弾性ステム６８０ａ、６８０ｂ同士が押し付けられ、それらの間の隙間６８２が無くなり、クリッププロング６８０ａおよび６８０ｂを開口部６７０ａに挿入するのが可能になる。クリップカム面６８４がキャップ開口部６７０の下部６７０ａを通過した後、ステム６８０ａ、６８０ｂは、弾性的にその非たわみ位置の方に戻る。プロング端部６８１ａおよび６８１ｂが開口部６７０から出た後、プロング６８０ａおよび６８０ｂはその非変形状態に戻り、各停止面６８８は、キャップ面６７１に面し、かつ図４２に示されているように、互いに連結された構成部材、すなわちキャップ５１８とサドル５２０とクリップ５１９との間に遊びが生じるように、キャップ面６７１から間隔を置いて配置される。キャップ５１８をそのロック位置の方へ旋回させると、サドル部材５２０が、クリップ部材５１９をその軸方向に移動させるロッド１６の方へ駆動されるので、プロング端部６８１ａおよび６８１ｂが開口上部６７０ｂに再び進入し、クリップベース６８０上の表面６７２ｃがシート面６７４に当接させられた停止面６８８に接触しているために、ばねクリップ部材５１９が軸方向にサドル部材５２０と一緒に移動し、キャップがそのロック位置に旋回する間に、クリップ５１９がうっかり開口部６７０、６７２に引込まれるのを実質的に防止する。
【００５５】
クリップ５１９のステム６８０ａ、６８０ｂは、中央二重カム斜面８００を含む中間カム部をさらに含んでいる。まず移植の準備時に、クリップ５１９は、図４１および４２に示されているように、サドル５２０がキャップ５１８に接触またはすぐ隣に位置するように、クリップベース６８０がサドル開口ショルダ面６７２ｃに接触させられる小形組立て構成に、キャップ５１８とサドル５２０を保持する。この小形構成では、二重斜面８００はキャップ開口部６７０内に配置され、キャップ５１８をサドル５２０に接触させて保持する。ステム６８０ａ、６８０ｂの末端６８１ａ、６８１ｂの所の停止面６８８は、外科医が患者の脊髄から固定システム５００を取り外すときなど、キャップ５１８およびサドル５２０がヨーク５１２から取り外される場合に、キャップ５１８がサドル５２０と組み立てられたままになるのを可能にする。
【００５６】
特に、カム斜面８００は、横方向に共通する外側縁部８０６の所で当たる下部カム面部８０２と上部カム面部８０４とを含んでいる。図３７を参照すると、中間外側カム面縁部８０６が、６８４ａの所の遠位上部プロング縁部を横切る距離とほぼ同じサイズを有することが分かる。図示のように、カム面８０２は、上向きに縁部８０６まで延びるにつれて軸６８３から離れる方向に傾き、一方、カム面８０４は、縁部８０６から上向きに延びるにつれて軸６８３の方へ傾いている。したがって、組立て時に、上部カム面８０４は、プロング６８０ａおよび６８０ｂが、キャップ・サドル開口部６７０および６７２に嵌るように、互いに向かう方へ移動するのを助ける。同様に、キャップ５１８が旋回してロッド１６上のサドル５２０が緩む際、上部カム面８０４によって、サドル５２０はクリップ部材５１９と一緒に軸方向上向きに引っ張られる。
【００５７】
キャップ５１８とサドル５２０が図４２に示されているように組み立てられると、縁部８０６がサドル開口上部６７０ｂ内に配置され、これにより、下部斜面８０２が摩擦によって開口下部６７０ａの周りの表面上に位置し、サドル上面７０２をキャップ底面７０４に接触させるかまたはキャップ底面７０４のすぐ隣に保持する。さらに、カム面８０２の斜面または傾斜の向きによって、サドル５２０を、下向き、または軸方向に固定された旋回するキャップ部材５１８から離れる方向に駆動することができる。キャップ部材５１８をそのロック位置の方へ旋回させると、カム面８０２は、カム作用によって開口部６７０ａの周りの表面に支持され、弾性プロング６８０ａおよび６８０ｂが互いに押し付けられ、それによって、縁部８０６を含むプロングを開口部６７０ａに嵌め込むことができる。しかし、カム面縁部８０６と停止面６８８との間の軸方向距離は、サドルの下部開口部６７０ａの軸方向範囲よりも大きく、したがって、縁部８０６が開口部６７０ａから離れた後、プロング６８０ａおよび６８０ｂはその非変形構成の方へ弾性的に戻ることができ、停止面６８８は開口部６７０内のシート面６７４に干渉する。さらに、サドル部材５２０が軸方向下向きに移動すると、図４４に示されているように、カム面縁部８０６が開口部６７０および６７２から露出される。
【００５８】
図３８〜４０を見ると分かるように、サドル５２０は、その側面７１０に沿って溝７１０を有している。上述のように、図２９を見ると分かるようにサドル５２０をヨーク５１２に挿入すると、溝７０１がヨーク５１２のナブガイドまたは戻り止め６４３を受入れ、サドル５２０がヨーク５１２内で適切に位置決めされかつ挿入され、ヨーク側面７１０がヨーク側壁部６０４および６０６の内側に沿って案内される。サドル５２０は、図３８を見ると分かるように、サドル５２０をヨーク５１２に出し入れするのを助ける先細りした端部７０３をさらに有している。
【００５９】
さらに、サドル５２０の底面７００は、相補的にロッド１６に接触するように凹状になっている。サドル５２０は異なる形状の上面または頂面７０２も含んでおり、それは、キャップ５１８における異なる形状の底面７０４と協働するように構成され、カム作用によってサドル５２０の底面７００を移動させ、それをロッド１６に接触させてロックする。具体的には、サドル５２０の頂面７０２は概ね水平方向でほぼ平坦な部分７０６を有し、それは、ロッド１６の軸５２４の方向に概ね直交する方向へ、各ヨーク側壁部６０４および６０６に向かって長さ方向に延びる。なお、サドル５２０は細長いカム面７０２を有し、それは、前述のシステム１０のように、ロッドの表面によって形成される細長いカム面から９０°に向けられている。
【００６０】
図４４を見ると分かるように、サドル５２０をキャップ５１８とのロック位置に設置すると、キャップとサドル５２０との間の力が、概ねサドル頂面７０２の横方向位置７０９の所に位置する底部カム面部８２０を通して伝達される。サドル５２０を、底面７００に受け入れられたロッドの横に位置させると、サドル５２０は、その横方向位置を通して分解される力を、ロッド１６の局部領域の表面接触領域に分散させることができる。これに対して、サドル５２０をロッド１６の長手方向軸１６ａに沿って向けるか、または図示の状態から９０°移動させた場合、横方向端部７０９を通して力を供給するサドル５２０は、サドルに嵌められたロッド１６の表面の頂部に沿って配置された一対の局部領域を通して力を伝達する。このような構成は、ロッド１６に対して擦過、または損傷および磨耗を生じさせ、ロッドが故障したり、ロッドおよびサドルの各部がせん断されたりする恐れがある。さらに、このような構成は、患者が動くことを許可されて、システムに応力がかかるときに、システムの性能にとって望ましくない剛性をロッド１６のある長さに加える。
【００６１】
頂面７０２は、平坦部７０６の横に位置して平坦部７０６に続いているほぼ平坦な２つのカム側面７０８も含んでいる。各カム面７０８は、平坦部７０６から下向きにサドル５２０の下側面７１０まで傾いている。カム面７０８同士の間から下側面７１０までの縁部７１２はわずかに丸くなっており、それによって、キャップ５１８は縁部７１２に容易にカム作用を働かせることができる。したがって、ファセット状カム面(faceted cam surface)７０２は、ロッド軸１６ａに概ね垂直な軸の周りを延びている。
【００６２】
キャップ５１８の底部カム面７０４を受け入れるように、頂面７０２を上向きに弧状に傾斜させこともできるが、平坦部７０６は、カム作用中に応力を分散させることが好ましい。具体的には、丸いかまたは弧状のカム面では、弧状カム面の最初の部分におけるカム接触によって顕著な量の仕事を行う必要があり、そして、カム接触が弧状カム面の頂部まで移動するにつれて、その仕事量が減っていく。これに対して、平坦部７０６のような概ね平坦な表面では、キャップ５１８の嵌め合いカム面７０４が平坦部７０６上に配置されるので、仕事は平坦部７０６に沿ってより均等に分散される。
【００６３】
キャップ５１８をサドル５２０に対して回転させると、キャップ５１８の底面７０４がサドル５２０の頂面７０２にカム作用を働かせ、これにより、キャップ５１８の底面７０４がサドル５２０の頂面７０２に接触し、サドル５２０を軸方向にキャップ５１８から離れる方向へ移動させて、脊髄ロッド１６にぴったりと接触させる。なお、キャップ自体５１８が、垂直方向にヨーク５１２に沿ってヨーク５１２内に移動することはなく、その代わり、キャップ５１８は、脊髄ロッド１６をロックするために旋回させられるときにキャップ５１８の中央垂直軸の周りを回転するに過ぎない。前述のように、ベース部６８０と停止面６８８との間のクリップ５１９の長さ６９０は、特にキャップ５１８とサドル５２０との間のこの移動動作を可能にするように構成されている。
【００６４】
図３４に示されているように、キャップ５１８の底面７０４は、上記で論じられかつ図８および１０に示されているカムロック部材１８と同様に段取りされたカム面である。ただし、図３４に示されているキャップ５１８のロック解除位置では、キャップカム面７０４は、ロッド軸１６ａに垂直な軸の周りを延びるようにキャップ５１８上の位置から９０°ずれている。これは、サドル５２０のカム面７０２が前述のようにロッド面の位置から９０°回転させられ、これにより、図３４を見ると最もよく分かるように、キャップカム面７０４の対応するカム面部も前述のカムロック部材１８上の位置から９０°ずれるからである。このため、キャップ５１８をそのロック位置に旋回させる前に、カム面７０２および７０４を互いにぴったりと接触させることもでき、したがって、キャップ５１８とサドル５２０は、図２０を見ると最もよく分かるように、キャップ５１８の側面部がサドル５２０の周りを下向きに延びる低い形状を、ヨーク５１２内に有する。したがって、キャップ部材５１８をそのロック位置の方へ旋回させると、前述のようにロッド１６に対するカム部材１８のカム作用と同様に、サドル５２０のファセット式カム面７０２にカム作用が働く。さらに、底面７０４は、図４１に示されている他の切欠きくぼみ７２０を含んでいる。くぼみ７２０は、斜面１０８、１１０の内部上に配置され、サドルカム面７０２に沿って回転させられるときに斜面１０８、１１０の磨耗および変形を軽減する働きをする。上述のカムロック部材１８とは異なり、キャップカム面７０４は、サドル５２０とキャップ５１８が図４２の小形構成のときに、頂面７０６が接触する平坦な中央部７０４ａを含んでいる。
【００６５】
次に、図３５を参照すると、キャップ５１８は、ドライバまたはロッドパースエイダの一部を受け入れるソケット７４０をさらに含んでいる。キャップ５１８は、頂面７４２と、中央回転軸７４４と、横方向に延びる中心軸７４６と、を有している。中央回転軸７４４とヨーク５１２の中央垂直軸２１は、概ね整列し一致する（図４１および１９参照）。ソケット７４０の中心の所で回転軸７４４に交差する各フランジ６５６の中点７４８に沿って、横軸７４６が引かれている。本形態のソケット７４０は、他のローブ７５２よりも大きなサイズを有する一対のローブ７５４を含む複数のローブ７５２を有し、したがって、各ローブ７５２はソケット７４０の周りで概ね非対称的である。さらに、より大きなローブ７５４は、径方向において互いに向かい合い、回転軸７４４に垂直な軸７５６に沿って向けられており、中央横軸７４６から好ましくは約１０°斜めにずれている。ローブ７５２および７５４の形状によって、リセプタ７４０によって受け入れられるドライバまたはロッドパースエイダは２つの異なる嵌め合い位置のみを有し、ローブ７５４のオフセット軸７５６は、ドライバまたはロッドパースエイダに対するキャップ５１８の位置を外科医に示す。キャップ５１８と器具との間の相対的な嵌め合せ方向が好ましくは１つだけであれば、ローブ７５２、７５４を複数の向きに配置できることに留意されたい。好ましい実施形態はローブ７５２および７５４を含んでいるが、他の形状を使用してよい。しかし、ローブ７５２および７５４は、キャップ５１８とドライバとの間で、他の公知の形状よりも大きいトルクを用いるのを可能にする。
【００６６】
上述のシステム１０および５００の他の形態では、骨アンカー部材をいくつかの変形実施形態として設けてよい。たとえば、固定ねじを、連結部材と一体的な構成部材としてシステムに用いても、前述のように連結部材に受け入れられる構成部材としてシステムに用いてもよい。同様に、連結部材にフックを用いてもよい。
【００６７】
本発明の特定の実施形態を例示し説明したが、当業者には多数の変更および修正が構想されることが理解されよう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の要旨および範囲内のすべての変更および修正を対象とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】骨ねじと、連結部材および脊髄ロッドを骨ねじに対して固定するカムロック部材を含む連結装置と、を示す本発明による脊髄固定システムの第１の形態の斜視図である。
【図２】カムロック部材をよりよく示し、かつ骨ねじの頭部の構成を示すために、連結部材が取り外された図１の脊髄固定システムの拡大斜視図である。
【図３】ねじ頭部に形成されたくぼみを示す脊髄固定システムの断面図であり、そのくぼみには、脊髄ロッドを低寸法アンビルインサートにクランプ留めできるように、低寸法アンビルインサートが受け入れられる。
【図４】脊髄固定システムの様々な構成部材の相対的なサイズを示す図３と同様の断面図である。
【図５】カムロック部材上の半径方向フランジとその底部カム面とを示すために、連結部材が取り外された図２と同様の断面図である。
【図６】連結部材に形成されたくぼみを示す脊髄固定システムの断面図であり、そのくぼみは、カムロック部材上に半径方向フランジを受けるように構成される。
【図７】カムロック部材の図である。
【図８】カムロック部材の図である。
【図９】カムロック部材の図である。
【図１０】カムロック部材の図である。
【図１１】ヨーク状連結部材の図である。
【図１２】ヨーク状連結部材の図である。
【図１３】ヨーク状連結部材の図である。
【図１４】骨ねじアンカー部材の側面図である。
【図１５】骨ねじアンカー部材の側面図である。
【図１６】カムロック部材とサドル部材の両方を用いた他のカムシステムの図である。
【図１７】カムロック部材とサドル部材の両方を用いた他のカムシステムの図である。
【図１８】カムロック部材とサドル部材の両方を用いた他のカムシステムの図である。
【図１９】本発明による脊髄固定システムの他の形態の分解斜視図であり、骨ねじと、脊髄ロッドを骨ねじに対して固定するための連結部材、カムロック部材、ばねクリップコネクタ部材、クランプ部材、およびインサートを含む連結装置と、を示す。
【図２０】ロック位置の図１９のシステムの部分断面側面図であり、クランプ部材とインサート部材との間に固定された脊髄ロッドを示す。
【図２１】図１９の骨ねじの側面図である。
【図２２】図２１の骨ねじの頭部の拡大断面図である。
【図２３】インサート用のくぼみを示す拡大断面図である。
【図２４】より大きな弧状下部と、下部から上向きに突き出るより狭い上部と、を示す図１９のインサートの側面図である。
【図２５】平坦な上部アンビル面を示すインサートの斜視図である。
【図２６】ねじ頭部くぼみに保持されたインサートの平面図である。
【図２７】頭部くぼみにインサートを保持するステーク（staked）頭部の１つを示すねじ頭部およびインサートの拡大断面図である。
【図２８】間隔を置いて配置された一体的な一対の側壁部を含む図１９の連結部材の斜視図である。
【図２９】骨ねじが通って延びる底部通し穴と、通し穴内に配置されたサドルと、を示す連結部材の平面図である。
【図３０】側壁同士の間の間隔を示す連結部材の側面図である。
【図３１】連結部材のベースの所の一方の側壁におけるより幅の広い下部を示す図３０から、９０°回転させた連結部材の側面図である。
【図３２】側壁の下端の近くのめくら穴を示す連結部材の断面図である。
【図３３】図１９のカムロック部材の斜視図である。
【図３４】段取りされたカム面を底部に示すカムロック部材の底部斜視図である。
【図３５】非対称駆動面を含む駆動ソケットを示すカムロック部材の平面図である。
【図３６】一対の弾性プロングを示す図１９のばねクリップコネクタの側面図である。
【図３７】プロング同士の間隔と、そのフランジ付き自由端と、を示すコネクタの側面図である。
【図３８】図１９のクランプ部材の側面図である。
【図３９】一方の側壁部上の一対の案内溝を示す図３８から、９０°回転させたクランプ部材の平面図である。
【図４０】クランプ部材の平面図であり、ばねクリップコネクタ部材用のサドル部材の通し穴を示す。
【図４１】カムロック部材と、脊髄ロッドに対するロック解除位置のクランプ部材と、の側面図である。
【図４２】クリッププロングのフランジ付き端部がキャップ部材から間隔を置いて配置されたばねクリップコネクタを示す図４１と同様の断面図である。
【図４３】カムロック部材と、脊髄ロッドに対するロック位置のクランプ部材と、の側面図である。
【図４４】図４３と同様の断面図であり、キャップ部材が軸方向に固定されて、そのロック位置に回転されたばねクリップコネクタと共に、下向きに移動させられたクランプ部材を示す。
【図１】
0004530178.tif 000002
【図２】
0004530178.tif 000003
【図３】
0004530178.tif 000004
【図４】
0004530178.tif 000005
【図５】
0004530178.tif 000006
【図６】
0004530178.tif 000007
【図７】
0004530178.tif 000008
【図８】
0004530178.tif 000009
【図９】
0004530178.tif 000010
【図１０】
0004530178.tif 000011
【図１１】
0004530178.tif 000012
【図１２】
0004530178.tif 000013
【図１３】
0004530178.tif 000014
【図１４】
0004530178.tif 000015
【図１５】
0004530178.tif 000016
【図１６】
0004530178.tif 000017
【図１７】
0004530178.tif 000018
【図１８】
0004530178.tif 000019
【図１９】
0004530178.tif 000020
【図２０】
0004530178.tif 000021
【図２１】
0004530178.tif 000022
【図２２】
0004530178.tif 000023
【図２３】
0004530178.tif 000024
【図２４】
0004530178.tif 000025
【図２５】
0004530178.tif 000026
【図２６】
0004530178.tif 000027
【図２７】
0004530178.tif 000028
【図２８】
0004530178.tif 000029
【図２９】
0004530178.tif 000030
【図３０】
0004530178.tif 000031
【図３１】
0004530178.tif 000032
【図３２】
0004530178.tif 000033
【図３３】
0004530178.tif 000034
【図３４】
0004530178.tif 000035
【図３５】
0004530178.tif 000036
【図３６】
0004530178.tif 000037
【図３７】
0004530178.tif 000038
【図３８】
0004530178.tif 000039
【図３９】
0004530178.tif 000040
【図４０】
0004530178.tif 000041
【図４１】
0004530178.tif 000042
【図４２】
0004530178.tif 000043
【図４３】
0004530178.tif 000044
【図４４】
0004530178.tif 000045