(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴（１２）を有する固定装置（１０）と、
上表面（１６）及び下表面（１８）を備え、
固定装置（１０）の貫通穴（１２）内の多軸回転のための形状とされそして寸法とされた外面（２２）、並びに上表面（１６）及び下表面（１８）を貫いて延びる穴（２４）を形成する内面（２６）を有する側壁（２０）を備え、
固定装置（１０）の貫通穴（１２）に対する側壁（２０）の外向きの膨張を可能にし、それにより固定装置（１０）の貫通穴（１２）の軸線に対する選ばれた角度でブシュ（１４）をロックするために側壁（２０）に配置された少なくとも一つのスロット（２８，２８ａ）を備えるブシュ（１４）と、
ブシュ（１４）の穴（２４）中への挿入のための形状とされそして寸法とされ、かつブシュ（１４）及び固定装置（１０）を骨に固定するために骨にねじ込み自在に挿入可能なねじ込み軸（３６）を備え、
ブシュ（１４）中への挿入のための形状とされそして寸法とにされ、かつ半径方向の壁（４４）及びくぼみ（５０）を形成する開いた端部を含むヘッド（３８）を備え、
半径方向の壁（４４）の外向きの膨張を可能にし、それによりブシュ（１４）の側壁（２０）を外向きに膨張させるために半径方向の壁（４４）に配置された少なくとも一つのスリット（４６）を備える締結ねじ（３２）とを含み、
テーパ付きの端部（５８）とねじ込みボディ（５２）とを有するロックねじ（３４）を備え、それによって前記ロックねじ（３４）は締結ねじ（３２）のヘッド（３８）中にねじ込み自在に受容され、半径方向の壁（４４）はロックねじ（３４）のテーパ付き端部（５８）と協力するテーパ付き内面（５６）を有し、それにより締結ねじ（３２）の半径方向の壁（４４）を外向きに膨張させ、
ブシュ（１４）の上表面（１６）から延びる複数のスロット（２８、２８ａ）を備え、該スロット（２８、２８ａ）の一つが上表面（１６）から下表面（１８）を通じて延びることを特徴とする骨固定組立体。
【請求項２】
固定装置（１０）が骨板である請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項３】
ブシュ（１４）が中心の長さ方向の軸線を備えた実質的に切頭球形を有する請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項４】
穴（２４）がブシュ（１４）の中心軸線を通って延び、上表面（１６）及び下表面（１８）に対し垂直である請求項３に記載の骨固定組立体。
【請求項５】
ブシュ（１４）の穴（２４）が環状ショルダ（４０）を有し、締結ねじ（３２）のヘッド（３８）がショルダ（４０）に対し載っている場合に、締結ねじ（３２）のヘッド（３８）がブシュ（１４）の上表面（１６）と同一平面にある請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項６】
締結ねじ（３２）のヘッド（３８）が半径方向の壁（４４）から突出するリップ（４２）を有する請求項５に記載の骨固定組立体。
【請求項７】
少なくとも一つのスロット（２８，２８ａ）がブシュ（１４）の上表面（１６）から延びる複数のスロット（２８，２８ａ）を含む請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項８】
複数のスロット（２８，２８ａ）の一つが上表面（１６）から下表面（１８）を通じて延びる請求項７に記載の骨固定組立体。
【請求項９】
ブシュ（１４）の側壁（２０）の外面（２２）がうね（３０）を含む請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項１０】
固定装置（１０）の貫通穴（１２）がうね（３０）を含む請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項１１】
締結ねじ（３２）がセルフタッピングねじである請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項１２】
締結ねじ（３２）がセルフドリリングねじである請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項１３】
締結ねじ（３２）のヘッド（３８）がねじ込み軸（３６）に近位のテーパ付き部分を含む請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項１４】
締結ねじ（３２）のヘッド（３８）の半径方向の壁（４４）がテーパ付きの内面（５６）を有する請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項１５】
ロックねじ（３４）がテーパ付きの端部（５８）を有する請求項１に記載の骨固定組立体。
【請求項１６】
締結ねじ（３２）のくぼみ（５０）がロックねじ（３４）のねじ込みボディ（５２）の少なくとも一部をねじ込み自在に受容するためのねじ穴を有する下表面を有する請求項１に記載の骨固定組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、骨固定組立体、特に固定装置を骨に固定するためのブシュ及びねじ組立体に関する。
【０００２】
（背景技術）
内部及び外部の両方の、整形固定装置は、ねじ又はピンの如きファスナーの使用により骨に頻繁に結合される。例えば、骨板は板穴に挿入される骨ねじで骨に固定し得る。板へのねじの固定は、板とねじの間の一定角度関係を与え、ゆるみの発生を減少する。ねじを板に固定する一つの方法は、所謂“膨張ヘッドねじ”の使用を伴う。米国特許第4,484,570 号は、くぼみを有するヘッドを備えた膨張ヘッドねじを開示しており、そのくぼみの壁が幾つかのスリットを含む。膨張ヘッドねじが固定装置中の穴を通って骨に挿入された後に、ロックねじがくぼみに挿入されてくぼみの壁を膨張させ、それによりねじを固定装置にロックする。
【０００３】
ねじを固定装置に固定することに加えて、ねじを外科医により選ばれた固定装置に対する角度で挿入することがまたしばしば望ましい。その従来技術は幾つかのこれらの所謂“多軸”系を開示しており、これらの殆どが固定装置中の穴に配置されたブシュを利用して固定装置に対するねじの角度調節を与える。例えば、米国特許第5,954,722 号は、穴内で回転可能なブシュを有する板穴を含む多軸ロック板を開示している。ねじがブシュ及び板穴を通って骨に挿入されている際に、ねじのねじ込みヘッドがブシュのねじ込み内面に係り合ってブシュを板穴の壁に対して膨張させ、それによりねじを板に対する所望の角度配向でロックする。
【０００４】
（発明の開示）
本発明は、固定装置に対する締結ねじの所定の角度及びねじが一旦所望の配向にある場合の締結ねじのロックを可能にする改良された骨固定組立体に関する。
【０００５】
本発明は、骨板の如き固定装置を骨に固定するための骨固定組立体に関する。組立体は、固定装置、ブシュ、締結ねじ、及びロックねじを含む。ブシュは固定装置の貫通穴内の多軸回転のための形状とされ、そして寸法とされた外面及びブシュの上表面及び下表面中に延びる穴を形成する内面を有する側壁を有する。側壁は固定装置の貫通穴に対する側壁の外向きの膨張を可能にし、それによりブシュを固定装置の貫通穴の軸線に対して選ばれた角度でロックするための少なくとも一つのスロットを有する。
【０００６】
締結ねじはブシュの穴中の挿入のための形状、寸法にされ、かつブシュ及び固定装置を骨に固定するために骨にねじ込み自在に挿入可能なねじ込み軸を有する。締結ねじのヘッドはブシュ中の挿入のための形状、寸法にされ、半径方向の壁及びくぼみを形成する開いた端部を含む。半径方向の側壁は半径方向の壁の外向きの膨張を可能にし、それによりブシュの側壁を外向きに膨張するための少なくとも一つのスリットを有する。ロックねじは締結ねじのヘッドにねじ込み自在に受容され、それにより締結ねじの半径方向の壁を外向きに膨張するねじ込みボディを有する。
【０００７】
ブシュは実質的に切頭球形(frustospherical shape) を有することができ、穴がブシュの中心軸中に延び、上表面及び下表面に垂直である。例示の実施形態において、ブシュは環状ショルダを有し、締結ねじのヘッドがショルダに対して載っている場合に、締結ねじのヘッドはブシュの上表面と同一平面（flush ）にある。締結ねじは締結ねじが穴にねじ込まれる場合に環状ショルダに載る半径方向の壁から突出するリップを備えることができる。
【０００８】
一実施形態において、ブシュの側壁はブシュの上表面から延びる複数のスロットを含む。更に、スロットの一つは上表面から完全に下表面中に延びることができる。貫通穴内のブシュの安全性を更に増大するために、ブシュの側壁及び／又は固定装置の貫通穴の壁の外面はうね（ridge ）を備えることができる。
【０００９】
開けられた穴をタッピングする必要をなくすために、締結ねじはセルフタッピングねじであってもよい。締結ねじはまたセルフドリリングねじであってもよい。例示の実施形態において、締結ねじのヘッドはねじ込み軸に近位のテーパ付き部分を含む。
【００１０】
一実施形態において、締結ねじのくぼみは下表面を有し、ロックねじのねじ込みボディの少なくとも一部をねじ込み自在に受容するためのねじ穴を有する。ロックねじはテーパ付き端部を有し得る。更に、締結ねじのヘッドの半径方向の壁はマッチングテーパ付き内面を有し得る。
【００１１】
また、本発明は貫通穴を有する固定装置の使用方法に関する。締結ねじは固定装置の貫通穴に配置されたブシュ中に挿入される。次いで締結ねじは骨にねじ込まれる。ねじ込み工程が完結された後に、締結ねじがブシュ及び固定装置にロックされる。締結ねじは固定装置に対し所定の配向でブシュ中に挿入し得る。締結ねじヘッドはブシュに対し膨張されることが好ましく、それによりブシュを固定装置にロックする。ロックねじは締結ねじヘッド中のくぼみに挿入されて膨張を生じ得る。
【００１２】
本発明の好ましい特徴が添付図面に開示され、同様の参照記号は幾つかの図面中の同様の要素を表す。
【００１３】
（発明を実施するための最良の形態）
便宜のために、図面に示された本発明の種々の実施形態中の同じ又は均等の要素が同じ参照番号で同定された。更に、以下の記載中、配向又は方向へのあらゆる言及は主として記載の便宜のために意図され、本発明の範囲をそれに限定することを何ら意図していない。
【００１４】
図１及び図２は装置10を骨に固定するためのファスナを受容するための貫通穴12を有する骨固定装置10を示す。装置10は骨板として示されるが、装置10はいかなる好適な内部又は外部固定装置であってもよい。このような装置の例として、外部固定装置、脊髄杆体用のクランプ及び同様のもの等が挙げられる。貫通穴12の夫々がブシュ14を有する。
【００１５】
図３−図５に最良として見られるように、ブシュ14は上表面16、下表面18、及び側壁20を有する。側壁20は貫通穴12内の多軸回転のための形状とされ、そして寸法とされた外面22を有する。結果として、また以下に更に詳しく記載されるように、ブシュ14の内面26により形成され、上表面16及び下表面18の両者を通って延びる穴24中に挿入されたファスナが、装置10に対し種々の配向にて挿入し得る。例示の実施形態において、ブシュ14は切頭球形を有する。また、ブシュ14は切頭円錐形を有し得る。いずれの形状でも、穴24が平行な上表面16及び下表面18に垂直な中央の長さ方向の軸線を通じて延びることができる。
【００１６】
ブシュ14は側壁20に配置されたスロット28を含む。スロット28は側壁20が貫通穴12に対して外向きに膨張することを可能にする。この外向きの膨張がブシュ14を貫通穴12の軸に対し選ばれた配向（方向決め）にてロックする。膨張後のロック効果を高めるために、側壁20及び／又は貫通穴12の周囲の外面22はうね30を備え得る。うね30は側壁20が外向きに一旦膨張すると、装置10に対するブシュ14の移動に抵抗する付加的な機構を与える。ブシュ14は四つのスロットを有して示されるが、選ばれた数のスロットが側壁20の外向きの膨張を与える限り、一つを含む、いかなる数のスロットでも使用可能である。図５に示されるように、スロット28a が上表面16から下表面18を通して延び、一方、スロット28の残りは下表面18へは延びない。スロット28の全てがブシュ14の上表面16から延びる。しかしながら、図９に示されるように、スロット28は上表面16及び下表面18の両方から延びることができる。図９のスロット28は交互パターンで延びるが、その他のパターンが使用し得る。
【００１７】
図６に示されるように、本発明の骨固定組立体はまた締結ねじ32及びロックねじ34を含む。締結ねじ32は、ブシュ14の貫通穴24に挿入するねじ込み軸36を有し、骨にねじ込まれてブシュ14及び装置10を骨に固定する。締結ねじ32は、骨中に作られた穴に前もってねじ込む必要をなくすためにセルフタッピングねじであってもよい。更に、締結ねじ32はまた穴を前もって開ける必要をなくすためにセルフドリリングであってもよい。締結ねじ32のヘッド38は締結ねじ32が骨にねじ込まれた場合に実質的にブシュ14内に位置する。例示の実施形態において、穴24は環状ショルダ40（図４）を有し、その結果、ヘッド38はヘッド38がショルダ40に対し載る場合にブシュ14の上表面16と同一平面にある。これは本発明の固定組立体について低プロフィールをもたらす。ヘッド38は半径方向の壁44から突出するリップ42を備え得る。リップ42は締結ねじ32が骨にねじ込まれた場合にショルダ40に対し載ってプロフィールを更に減少する。
【００１８】
半径方向の壁44は半径方向の壁44の外向きの膨張を可能にするための少なくとも一つのスリット46を含む。こうして、ヘッド38がブシュ14の穴24内に配置される場合、締結ねじ32の半径方向の壁44の外向きの膨張がブシュ14の側壁20の外向きの膨張を生じる。締結ねじ32は、該締結ねじ32がブシュ14の穴24を通って骨にねじ込まれる際に、膨張効果を最大にするために、ねじ込み軸36の近位のテーパ付き部分を含むことができる。
【００１９】
締結ねじ32のヘッド38がその頂部で開いた端部にされる際に、開いた端部及び半径方向の壁44は、ロックねじ34が挿入されて半径方向の壁44を外向きに膨張させるくぼみ50を形成する。ロックねじ34は締結ねじ32中のねじ込み盲穴54中に受容されるねじ込みボディ52を有する。締結ねじ32のヘッド38の半径方向の壁44はロックねじ34のテーパ付き端部58と協力するテーパ付き内面56を有し、その結果、ロックねじ34が盲穴54にねじ込まれる際に、テーパ付き端部58が半径方向の壁44を外向きに推し進める。
【００２０】
使用中、骨固定装置10は骨に対して置かれる（図９）。締結ねじがセルフドリリングではない場合、穴が装置10に対し所望の方向に骨を通して開けられる（図10）。これは、貫通穴12内でブシュ14を回転させることにより達成される。締結ねじ32がブシュ14中に挿入され、骨にねじ込まれて装置10を骨に固定する（図11）。ヘッド38は骨にねじ込むためのドライバと係り合うための機構を備え得る。例えば、図７はスロット28が骨への挿入のためのドライバのブレードを受容することを可能にするパターンでスロットが形成されることを示す。
【００２１】
締結ねじ32が骨にねじ込まれた後、ロックねじ34がその後にくぼみ50に挿入される。ロックねじ34がねじ込み盲穴54にねじ込まれる際に、ロックねじ34のテーパ付き端部58が締結ねじ32の半径方向の壁44に対し押しつけて半径方向の壁44の外向きの膨張を推し進める。半径方向の壁のこの外向きの膨張が順にブシュ14の側壁20の外向きの膨張を生じ、それにより締結ねじ32、ブシュ14、及び装置10を剛性構造として骨にロックする。締結ねじ32が骨にねじ込まれた後に締結ねじ32のロックが生じるので、締結ねじ32を骨に挿入することが或る種の従来技術のデザイン（これらは同時の挿入及びロックをもたらす）よりも容易である。更に、ヘッド38がロック工程中に物理的に変形されるので（ブシュの物理的変形とは丁度反対のように）、本発明の組立体は、ブシュ14と締結ねじ32の間の相互ロックを改良してゆるみが時間につれて生じないことを確実にするように助ける。
【００２２】
本発明の種々の説明が上記されるが、種々の特徴が単独又はそのあらゆる組み合わせで使用し得ることが理解されるべきである。それ故、本発明は本明細書に示された特別好ましい実施形態のみに限定されるべきではない。
【００２３】
更に、本発明の精神及び範囲内の変化及び改良は本発明が関係する当業者に生じ得ることが理解されるべきである。それ故、本発明の範囲内にある本明細書に示された開示から当業者により容易に得られるあらゆる適当な改良が本発明の更なる実施形態として含まれるべきである。それ故、本発明の範囲は特許請求の範囲に示されるように特定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  四つの板穴を有し、それぞれの板穴が本発明のブシュを有する骨板の平面図を示す。
【図２】  図１の線１−１に沿った断面図を示す。
【図３】  図１及び図２のブシュの平面図を示す。
【図４】  図３の線３−３に沿った断面図を示す。
【図５】  図１−図４のブシュの斜視図を示す。
【図６】  ロックねじの挿入を示すために断面で示された締結ねじの部分を有する本発明の骨固定組立体の斜視図を示す。
【図７】  ロックねじの挿入の前の図６の締結ねじの平面図を示す。
【図８】  図６のロックねじの平面図を示す。
【図９】  本発明のブシュの第二実施形態を有する骨板の断面図を示す。
【図１０】  板穴の一つに挿入されたドリルの断面図を示す。
【図１１】  ブシュに挿入されている締結ねじの断面図を示す。
【図１２】  締結ねじに挿入されたロックねじの断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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