(57)【要約】本発明は、ロッドとこれに近接した球対称形のネジ頭とを連結するための固定装置に関する。この固定装置は、第１の表面（１６）および第２の表面（２０）を有し、第１の表面（１６）の第１端（１８）がネジ頭（１０）に押圧されるようになっており、且つ、第２の表面（２０）の中央部（２２）がロッド（１２）の一部に支持されるようになっている第１の縦部材（１４）と、第１の縦部材（１４）と共働可能であって、その第１端（３５）が第１の縦部材（１４）の第１の表面（１６）の第１端（１８）の一部と対向すると共にネジ頭（１０）における第１の半球部（２９）とは反対側の第２の半球部（３８）に押圧され且つその中央部（３６）がロッド（１２）における第１部分とは反対側の第２の部分の一部（３４）に支持されるようになっている第２の縦部材（１５）とを含む。
2004524877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッド（１２）とこれに近接した球対称形のネジ頭（１０）とを連結するための固定装置であって、
第１の表面（１６）およびこれと反対側の第２の表面（２０）を有し、前記第１の表面（１６）の第１端（１８）が前記ネジ頭（１０）の第１の半球部（２９）の一部に押圧され且つ前記第２の表面（２０）の中央部（２２）が前記ロッド（１２）の第１の部分の一部に支持されるようになっている第１の縦部材（１４）と、
前記第１の縦部材（１４）と共働可能であって、その第１端（３５）が前記第１の縦部材（１４）の前記第１の表面（１６）の第１端（１８）の一部と対向すると共に前記ネジ頭（１０）における前記第１の半球部（２９）とは反対側の第２の半球部（３８）の一部に押圧され且つその中央部（３６）が前記ロッド（１２）における前記第１部分とは反対側の第２の部分の一部（３４）に支持されるようになっている第２の縦部材（１５）と、
前記第１および第２の縦部材（１４，１５）の第２端（２４，３７）を互いに対向させるよう保持することができると共に、前記第２の縦部材（１５）を前記第１の縦部材（１４）に対して前記ロッド（１２）を軸中心として揺動させてこれらを互いに向かって移動させることにより、前記第１の表面（１６）の第１端（１８）と前記第２の縦部材（１６）の第１端（３５）との間で前記ネジ頭（１０）を挟持し且つ前記第２の縦部材（１５）の前記中央部（３６）と前記第１の縦部材（１４）の前記第２の表面（２０）の中央部（２２）との間で前記ロッド（１２）を挟持することができる第１の可調固定手段（２６，２８）とを備えていることを特徴とする固定装置。
【請求項２】
前記第２の縦部材（１５）に固定され且つその前記第１端（３５）と前記中央部との間に配置されており、前記第１の縦部材（１４）の前記第２の表面（２０）の第１端に支持されるようになっていると共に、前記ネジ頭（１０）が塞がれるよう、前記第２の縦部材（１５）の前記第１端（３５）と前記第１の縦部材（１４）の第１の表面（１６）の前記第１端（１８）の前記一部とを互いに向かって移動させることができる第２の可調固定手段（１１０，１１２）をさらに備えており、
前記第１および第２の縦部材（１４，１５）が、前記第２端（２４，３７）が互いに離隔されたポジションと前記第２端（２４，３７）が互いに近接したポジションとの間において、前記球対称形のネジ頭（１０）を軸中心として互いに相対的に揺動可能であることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
【請求項３】
前記第２の縦部材（１５）が、前記第１の縦部材（１４）の前記第２の表面（２０）と対向する位置にある第１の部分と、前記第２の縦部材（１５）の前記第１端（３５）を形成する湾曲した第２の部分とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定装置。
【請求項４】
前記第１の部分が、これを貫通すると共に前記第１の縦部材（１４）の前記第２の表面の前記第１端に対して開口した第１の穴を有することを特徴とする請求項３に記載の固定装置。
【請求項５】
前記第２の可調固定手段が、前記第１の穴（４６）の壁内に形成された内ネジ山（１１２）と共働可能であって、前記第１の縦部材（１４）の前記第２の表面（２０）の第１端（１１４）に支持されるようになっているネジ山部材（１１０）から構成されていることを特徴とする請求項２および４に記載の固定装置。
【請求項６】
前記第１の可調固定手段が、前記第１および第２の縦部材（１４，１５）の前記第２端（２４，３７）を貫通可能であって、その頭（４２）が前記第２の縦部材（１５）の前記第２端（３７）に押圧されると共にその本体が前記第１の縦部材（１４）の前記第２端（２４）に形成された内ネジ山（２６）内にねじ込まれるネジ（２８）を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固定装置。
【請求項７】
前記第２の縦部材（１５）の前記第２端（３７）が前記第１端（３５）とは反対方向に開口したＵ型の凹部（１１６）を有し、
前記ネジ（２８）が、ねじ込まれていないときは前記頭（４２）が前記第１端（３５）から離隔され且つねじ込まれたときは前記頭（４２）が前記第１端（３５）に近接するように前記第１の縦部材（１４）の前記第２端（２４）を斜めに貫通し、前記頭（４２）が前記Ｕ型の凹部（１１６）の周縁に支持され前記凹部（１１６）内に係合するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の固定装置。
【請求項８】
前記第１の表面（１６）の前記第１端（１８）に、前記第１の縦部材（１４）の第２の表面（２０）の第１端に開口した穴（３０）を奥側に含む、球状ソケットが形成されており、
前記球状ソケットが、前記ネジ頭（１０）に押圧されるようになっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の固定装置。
【請求項９】
前記第２の縦部材（１５）の前記第１端（３５）が、前記ネジ頭（１０）における前記第２の半球部（３８）の前記一部に押圧されるようになっている切形の球状ソケット部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の固定装置。
【請求項１０】
前記第２の表面（２０）の前記中央部（２２）が、前記ロッドの第１の部分の一部を支持可能な第１のハウジングを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の固定装置。
【請求項１１】
前記第２の縦部材（１５）の前記中央部（３６）が、前記ロッド（１２）を収容可能で且つ前記第１のハウジングと対向配置された第２のハウジング（４４）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の固定装置。
【請求項１２】
前記第１の縦部材（１４）が、
前記第１の縦部材（１４）における前記中央部（２２）と前記第２端（２４）との間に配置され、前記第１及び第２の表面（１６，２０）のそれぞれに開口し、前記第１の表面（１６）が壁部に支持された状態で当該壁部に関して前記第１の縦部材（１４）を定位置にて保持するためのもので且つ前記第２の表面に押圧される頭（１２４）を有するネジ（１２２）を収容可能な、第２の穴（１２０）をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の固定装置。
【請求項１３】
それぞれ椎骨（Ｖ１）の茎部内にねじ込み可能な、球状頭を有する２つの柄状ネジ（５０，５６）と、
前記第１および第２の縦部材が互いに実質的に平行に且つ脊柱の軸に実質的に平行に配置された状態で、前記ネジ（５０，５６）の頭に取り付けられた、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の２つの固定装置（５８，６４）と、
前記脊柱の軸に実質的に垂直に配置され、前記固定装置（５８，６４）を互いに連結可能な横断ロッド（６６）と、
前記脊柱の軸に実質的に平行に配置された縦断ロッド（７０，７２）に前記横断ロッド（６６）を連結可能な連結装置（７４，８０）とを含むことを特徴とする脊柱安定化システム。
【請求項１４】
隣接する２つの椎骨の茎部内にねじ込むのに適した球状のネジ頭を有する２つの柄状ネジと、
前記第１および第２の縦部材が互いに実質的に平行に且つ脊柱の軸に実質的に垂直に配置された状態で、前記ネジ頭に固定された、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の２つの固定装置と、
前記脊柱の軸に実質的に平行に配置され、前記固定装置を連結可能な縦断ロッドとを含むことを特徴とする脊柱安定化システム。
【請求項１５】
それぞれ椎骨の茎部内にねじ込み可能な、球状のネジ頭を有する少なくとも２つの柄状ネジ（８２，８４）と、
前記第１および第２の縦部材における前記第２端（９０，９２）が互いに対向配置された状態で、前記ネジ（８２，８４）の頭に取り付けられた、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の２つの固定装置（８６，８８）と、
前記２つの固定装置（８６，８８）の前記第２端（９０，９２）に固定され、前記２つの固定装置（８６，８８）を互いに連結可能な横断連結部（９４）とを含むことを特徴とする脊柱安定化システム。
【請求項１６】
隣接する２つの椎骨の各椎骨の本体の後方側壁内にそれぞれねじ込み可能な、球状のネジ頭を有する少なくとも２つの後方ネジと、
請求項１２に記載の２つの固定装置とを含み、
前記第１の縦部材が互いにおよび前記椎骨の正中面に実質的に平行であり且つ前記第２の穴を貫通する前方ネジにより椎骨の側壁に支持され、
前記第１の表面の前記第１の端部が個々に前記球状のネジ頭に支持され、
前記２つの固定装置が前記第１および第２の縦部材の各中間部に固定された単一のロッドによって互いに関して定位置に保持されていることを特徴とする脊柱安定化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ロッドとこれに近接した球対称形のネジ頭とを連結するための固定装置に関する。
【０００２】
特に適用される分野としては、脊柱手術の分野、より詳細には、外傷又は変性病に関連する問題が軽減されるよう脊柱を安定化させる分野が考えられる。
【０００３】
柄状ネジ、および、柄状ネジの頭を連結する連結ロッドを含む安定化装置は、よく知られている技術である。この安定化装置における柄状ネジは一般に連結ロッドを収容可能なＵ型の頭を有し、このネジ頭の内壁には当該ネジと同軸のネジ山が設けられており、このネジ山に連結ロッドがねじ込まれることで、固定されるようになっている。したがって、連結ロッドが柄状ネジに直接締め付けられてネジ頭の下部と共働して万力を形成することにより、連結ロッドと柄状ネジとが固定される。
【０００４】
しかしながら、ネジ頭とこれを通る連結ロッドとの間の固定力は、固定された部にかけられる締め付け力により決定される。つまり、この固定力は作業者の物理的な力に直接的に関係し、これは個人によって様々に変化し得るものである。
【０００５】
さらに、このような安定化装置において、柄状ネジと連結ロッドとは互いに連結されるが、これらの相対的な位置関係は、ネジ頭の形状により決定される。
【０００６】
この問題を軽減するため、Ｕ型のネジ頭の外面を球対称形とし、当該ネジ頭内にネジ山付連結ロッドを挿入して２つのナットをネジ頭の両側にねじ付けることにより万力を形成して、柄状ネジと連結ロッドとを定位置に保持するという方法が取られている。ネジ頭が球対称形であるので連結ロッドの柄状ネジに対する方向を様々に変更可能であるが、ロッドのネジに対する相対位置は、ネジ本体を含んだＵ型のネジ頭の２つの分岐部間の対称面内に限定される。
【０００７】
また、万力を形成する２つのナットがネジ頭に直接締め付けられることから、固定力においても不利であるといえる。
【０００８】
本発明の目的は、固定力を向上させることのできる固定装置を提供することで、上記問題を軽減することである。
【０００９】
上記目的は、第１の表面およびこれと反対側の第２の表面を有し、第１の表面の第１端がネジ頭の第１の半球部の一部に押圧され且つ第２の表面の中央部がロッドの第１の部分の一部に支持されるようになっている第１の縦部材と、第１の縦部材と共働可能であって、その第１端が第１の縦部材の第１の表面の第１端の一部と対向すると共にネジ頭における第１の半球部とは反対側の第２の半球部の一部に押圧され且つその中央部がロッドにおける第１部分とは反対側の第２の部分の一部に支持されるようになっている第２の縦部材と、第１および第２の縦部材の第２端を互いに対向させるよう保持することができると共に、第２の縦部材を第１の縦部材に対してロッドを軸中心として揺動させてこれらを互いに向かって移動させることにより、第１の表面の第１端と第２の縦部材の第１端との間でネジ頭を挟持し且つ第２の縦部材の中央部と第１の縦部材の第２の表面の中央部との間でロッドを挟持することができる第１の可調固定手段とを備えている固定装置により達成されるものであり、この固定装置でロッドとネジ頭とを互いに定位置に保持されるよう連結することができる。
【００１０】
つまり、本発明に係る固定装置の１つの特徴は、第１および第２の縦部材をロッドを軸中心として互いに揺動させ、２つの縦部材それぞれの第１端が球対称のネジ頭を固定可能な第１の固定部、そしてそれぞれの中央部がロッドを同時に固定可能な第２の固定部を形成するようにして、ネジ頭とロッドとを移動不可能に固定する、という方法にある。２つの縦部材は、それぞれの第２端を互いに向かって強制的に移動させることが可能な第１の可調固定手段によって、ロッドを軸中心として揺動する。このように、それぞれの第２端を互いに向かって移動させるために付加された力に基づいて、てこの作用により、２つの縦部材それぞれの第１端に万力が形成されると共に、ロッドを直接締め付け固定する場合の固定力よりもさらに大きな力で、ネジ頭とロッドと同時に固定することができる。
【００１１】
また、ロッドが球対称形のネジ頭の近くで挟持されることから、ネジ頭にはロッドを挿入するための切り欠きを形成する必要がない。これにより、ロッドの柄状ネジに対する相対位置がたった１つの面に限定されることのない、真のボール‐ソケット継手が形成されることになる。
【００１２】
好適な実施の形態では、第１の表面の第１端に、第１の縦部材の第２の表面の第１端に開口した穴を奥側に含む、球状ソケットが形成されており、球状ソケットが、ネジ頭に押圧されるようになっている。この構成によると、第１の表面の第１端がネジ頭の表面に完全に係合することになるので、ネジ頭を第１端で完全にロックすることができる。さらに、球状ソケットの奥側の一部に形成された穴は、柄状ネジのねじ込み用に設けられた六角ハウジングを有する、ネジ頭上部への通路を提供することになる。
【００１３】
好ましくは、第２の表面の中央部は、ロッドの第１の部分の一部を支持可能な第１のハウジングを含む。これにより、ロッドの第１の縦部材の方向における平行移動が防止され、ロッドのネジ頭に対する固定度が向上する。
【００１４】
ある特定の好適な実施形態では、第２の縦部材が、第１の縦部材の第２の表面と対向する位置にある第１の部分と、第２の縦部材の第１端を形成する湾曲した第２の部分とを有する。この構成によると、第２の縦部材は、ロッドを支持すると共に、第１の縦部材と接触ながら、ロッドを軸中心として揺動可能である。つまり、第１の縦部材がネジ頭の第１の半球部に押圧されるとき、第２の縦部材における湾曲部はネジ頭の第２の半球部に押圧されてこれを固定するようになっている。
【００１５】
好ましくは、第２の縦部材の第１端が、ネジ頭における第２の半球部の一部に押圧されるようになっている切形の球状ソケット部を有する。この構成によると、第２の縦部材における第１端の形状がネジ頭の表面と完全に一致することになり、固定度が向上する。
【００１６】
また、第２の縦部材における第１の縦部材の第２の表面と対向する第１の部分が、上述の穴と対向するように第１の縦部材の第２の表面の第１端に対して開口した穴を有し、固定装置を取り付けるとき、この穴を介してネジ頭に達することができるのが好ましい。
【００１７】
ある特定の好適な実施形態では、第２の縦部材の中央部が、ロッドを収容可能で且つ第１のハウジングと対向配置された第２のハウジングを含む。この構成によると、ロッドは、第２の縦部材と平行な方向に関しても移動不可能となる。したがって、２つの縦部材の間においてロッドを確実に固定することができる。
【００１８】
好ましくは、第１の可調固定手段が、第１および第２の縦部材の第２端を貫通可能であって、その頭が第２の縦部材の第２端に押圧されると共にその本体が第１の縦部材の第２端に形成された内ネジ山内にねじ込まれるネジを含む。この構成によると、当該ネジをねじ込むことにより、第１および第２の縦部材それぞれの第２端が互いに向き合う方向に移動し、これらが互いに保持されるようになる。このとき、第１および第２の縦部材の中央部それぞれは揺動軸となるロッドの第１の部分とこれと対向する第２の部分とを支持し、第１および第２の縦部材によってネジ頭が挟持されて、これら組立品が移動不可能になる。
【００１９】
第１の特定の実施形態において、本発明は、それぞれ椎骨の茎部内にねじ込み可能な、球状頭を有する２つの柄状ネジと、第１および第２の縦部材が互いに実質的に平行に且つ脊柱の軸に実質的に平行に配置された状態で、ネジの頭に取り付けられた、本発明に係る２つの固定装置と、脊柱の軸に実質的に垂直に配置され、固定装置を互いに連結可能な横断ロッドと、脊柱の軸に実質的に平行に配置された縦断ロッドに横断ロッドを連結可能な連結装置とを含む、脊柱安定化システムに適用されている。
【００２０】
上記第１の特定の実施形態における脊柱安定化システムによると、脊柱の一部である椎骨が、この本来の機能を有する解剖的部分が欠損しているときに、互いに保持されることになる。このために、椎骨内に固定された２つの柄状ネジのそれぞれに取り付けられた本発明に係る固定装置を、横木を形成する横断ロッドにより、椎骨上で互いに連結し、さらに、この横木を縦断ロッドで互いに連結するという、２つの略垂直なロッドを互いに固定する連結装置が用いられているのである。
【００２１】
第２の特定の実施形態において、本発明は、隣接する２つの椎骨の茎部内にねじ込むのに適した球状のネジ頭を有する２つの柄状ネジと、第１および第２の縦部材が互いに実質的に平行に且つ脊柱の軸に実質的に垂直に配置された状態で、ネジ頭に固定された、本発明に係る２つの固定装置と、脊柱の軸に実質的に平行に配置され、固定装置を連結可能な縦断ロッドとを含む、脊柱安定化システムに適用されている。
【００２２】
上記構成によると、本発明に係る固定装置の２つが、２つの連続した椎骨のそれぞれに、脊柱の同一面において固定された２つの柄状ネジに取り付けられており、２つの連続した脊椎における２つの対向する茎部が定位置に保持されるように、縦断ロッドにより互いに連結される。なお、脊柱をバランスよく補強するためには、上記と同様のシステムが脊柱のもう一方の面に取り付けられる。
【００２３】
第３の特定の実施形態において、本発明は、それぞれ椎骨の茎部内にねじ込み可能な、球状のネジ頭を有する少なくとも２つの柄状ネジと、第１および第２の縦部材における第２端が互いに対向配置された状態で、ネジの頭に取り付けられた、本発明に係る２つの固定装置と、２つの固定装置の第２端に固定され、２つの固定装置を互いに連結可能な横断連結部とを含む、脊柱安定化システムに適用されている。
【００２４】
前述した第２の特定の実施形態では、本発明に係る固定装置は脊柱の軸に平行に配置された縦断ロッドによって隣接する柄状ネジを連結するようになっている。しかし、上記第３の特定の実施形態によると、固定装置は、横断連結部によって、脊柱の一方から他方へと横方向に互いに連結される。
【００２５】
本発明における第４の特定の実施形態において、固定装置は、第２の縦部材に固定され且つその第１端と中央部との間に配置されており、第１の縦部材の第２の表面の第１端に支持されるようになっていると共に、ネジ頭が塞がれるよう、第２の縦部材の第１端と第１の縦部材の第１の表面の第１端の一部とを互いに向かって移動させることができる第２の可調固定手段をさらに備えており、第１および第２の縦部材が、第２端が互いに離隔されたポジションと第２端が互いに近接したポジションとの間において、球対称形のネジ頭を軸中心として互いに相対的に揺動可能である。
【００２６】
上記構成によると、球対称形のネジ頭の固定度を向上するという効果に加え、第１の可調固定手段を用いて第１および第２の縦部材それぞれにおける第２端を連結させることなく、第１および第２の縦部材それぞれにおける第１端を互いに離脱可能に固定することができる。したがって、第１および第２の縦部材を互いに固定する前に球対称形のネジ頭に予め取り付けておいて、第１の可調固定手段を用いて、第１および第２の縦部材それぞれの第２端を互いに向けて移動させることで、ロッドの２つの縦部材に対する位置を調整することができる。
【００２７】
好ましくは、第２の可調固定手段は、第１の穴の壁内に形成された内ネジ山と共働可能であって、第１の縦部材の第２の表面の第１端に支持されるようになっているネジ山部材から構成されている。この構成によると、ネジ山部材は、その回転に伴って、第１の縦部材における第２の表面の第１端に向かう方向、又はその逆方向に、平行移動することになる。
【００２８】
好ましくは、第２の縦部材の第２端が第１端とは反対方向に開口したＵ型の凹部を有し、ネジが、ねじ込まれていないときは頭が第１端から離隔され且つねじ込まれたときは頭が第１端に近接するように第１の縦部材の第２端を斜めに貫通し、頭がＵ型の凹部の周縁に支持され凹部内に係合するようになっている。
【００２９】
上記構成によると、当該ネジが第２の縦部材の第１端から離隔した外れ位置にある状態で、第２の可調固定手段を操作すると、第２の縦部材は、第１および第２の縦部材それぞれの第２端を互いに離隔するよう移動させつつ、当該ネジの頭を軸中心として揺動可能になる。したがって、後により詳細に説明するように、固定装置の取り付け前に予め上記ネジを挿入しておき、その後にこれを締め付けてロッドを固定することができる。
【００３０】
特に好ましくは、第１の縦部材が、第１の縦部材における中央部と第２端との間に配置され、第１及び第２の表面のそれぞれに開口し、第１の表面が壁部に支持された状態で当該壁部に関して第１の縦部材を定位置にて保持するためのもので且つ第２の表面に押圧される頭を有するネジを収容可能な、第２の穴をさらに含む。本発明に係る第４の実施形態において、上記のような特徴を有することにより、固定装置が椎骨本体の側壁に取り付け可能とされている。
【００３１】
本発明に係る第４の実施形態において、本発明に係る２つの固定装置と、隣接する２つの椎骨の各椎骨の本体の後方側壁内にそれぞれねじ込み可能な、球状のネジ頭を有する２つの後方ネジとを含み、第１の縦部材が互いにおよび椎骨の正中面に実質的に平行であり且つ第２の穴を貫通する前方ネジにより椎骨の側壁に支持され、第１の表面の第１の端部が個々に球状のネジ頭に支持され、２つの固定装置が第１および第２の縦部材の各中間部に固定された単一のロッドによって互いに関して定位置に保持されている、脊柱安定化システムであるのが好ましい。この構成によると、２つの椎骨を互いに相対的に保持可能であり、特に、この組立品を椎間板の一部として適用可能となる。
【００３２】
本発明における他の特徴や効果は、添付図面を参酌しつつ非制限の実施例として挙げられる本発明に係る実施形態に関する以下の説明によって、より明確となるであろう。
【００３３】
先ず、図１を参照しつつ、本発明に係る固定装置およびこの固定装置がどのように動作するかについて説明する。
【００３４】
本発明に係る固定装置は、球対称形のネジ頭１０とロッド１２とを、これらが互いに近接する、一定の相対位置にて保持する。固定装置は、第１の縦部材１４およびこれと対向する第２の縦部材１５を含む。第１の縦部材１４は第１の（下側の）表面１６を有し、この第１端１８にネジ頭１０が支持される。第１の縦部材１４はまた第２の（上側の）表面２０を有し、この中央部２２にロッド１２が支持される。第１の縦部材１４は、その第２端２４に、ネジ２８をねじ込み可能なネジ山２６を有する。
【００３５】
第１の表面１６の第１端１８には、ネジ頭の第１の半球部２９の一部が押圧される、球状ソケットが形成されている。これは、固定装置とネジ頭との関節結合を構成するものである。この関節結合は、後に詳述するように、固定装置の取り付けの際に効果的である。
【００３６】
第１端１８に形成された球状ソケットの奥側には、さらに、第１の縦部材１４を貫通する穴３０が設けられており、ネジ頭１０の端部を露出する球状リングが形成されている。ネジ頭１０の端部には、椎骨内に柄状ネジをねじ込むための、軸方向が六角形の六角ハウジング３２が形成されている。
【００３７】
第１の縦部材１４の中央部２２には、略半球状のハウジングが形成されており、この中にロッド１２が支持される。このハウジングは、固定装置の取り付けの際、固定装置内にロッド１２をガイドすると共に、ロッドと当該固定装置との間の固定度を向上させるものである。
【００３８】
このハウジングの寸法、特に第２の表面２０からの深さは、ロッド１２の寸法より小さく、ロッド１２の一部３４が第２の表面から突出するようになっている。したがって、第２の縦部材１５における第２の表面に対向する部分がロッド１２の一部３４に押圧され、この部分３４が第２の縦部材１５における揺動の軸中心となる。
【００３９】
第２の縦部材１５は、第１の縦部材１４の第２の表面２０に向けて押圧されており、湾曲した第１端３５、中央部３６、および、第２端３７を有する。湾曲した第１端３５は、第１の表面１６の第１端１８の一部と対向すると共に、ネジ頭１０における第１の半球部２９とは反対側の第２の半球部３８の一部に押圧されている。つまり、球対称形のネジ頭１０は固定装置に対するボール‐ソケット継手を構成し、固定装置における第１および第２の縦部材は少なくとも４つの支持点を有する。そのうちの３つは一直線上に配置されずに第１の半球部２９に押圧される点であり、残りの４番目の支持点は第１の半球部とは反対側の第２の半球部３８に押圧される点である。
【００４０】
なお、固定装置とネジ頭１０とは関節結合を形成するよう構成されており、且つ、この特徴は効果的なものであるが、固定装置とネジ頭１０とが互いに移動しないよう固定することもできる。
【００４１】
第２の縦部材１５の中央部３６はロッド１２の一部３４に支持され、第２端３７は第１の縦部材１４の第２端２４と対向する。また、図１に示すように、第２の縦部材１５はロッド１２の一部３４以外の点において第１の縦部材１４と接触しておらず、これにより、第２の縦部材１５のロッド１２を軸中心とした揺動が防止され得る。さらに、第２の縦部材１５は、第１の縦部材１４の第２端２４に形成されたネジ山２６と対向するようになっているその第２端３７に、穴４０を有する。この穴４０に挿入され、さらにネジ山２６にねじ込まれたネジ２８の頭４２は、第２の縦部材１５の第２端３７に押圧される。
【００４２】
ネジ２８をネジ山２６にねじ込むと、第１の縦部材１４及び第２の縦部材１５それぞれの第２端２４，３７は互いに向かって移動する。この固定装置においては、第１の表面１６の第１端１８と第２の縦部材１５の湾曲した第１端３５との間に柄状ネジの頭１０が収容されたとき、第１の縦部材１４の中央部２２におけるハウジングと第２の縦部材１５中央部３６との間にロッド１２が挿入されたとき、および、第１の縦部材１４および第２の縦部材１５それぞれの第２端２４，３７が互いに向かって移動させ得る力が付加されずにネジ４２で一定距離互いに離隔され保持されたときに、ネジ頭１０とロッド１２との連結が達成される。
【００４３】
ネジ４２をネジ山２６内に取り付けず第１の縦部材と第２の縦部材とを圧しない限り、ネジ頭１０は第１の表面１６の第１端１８と第２の縦部材１５の第１端３５とに挟持されないので、ネジ頭１０を中心として固定装置を回転させることができる。
【００４４】
本発明の主な目的は、ネジ部材には従来と同様の締め付け力を与えながらも、従来技術の固定装置における固定力よりも大きな固定力で、ロッドと球対称形のネジ頭とを定位置にて保持することである。
【００４５】
ネジ４２を回すと、第１の縦部材１４および第２の縦部材１５それぞれの第２端２４，３７はＤ１の方向において互いに向かって移動することとなる。第１の縦部材１４とロッド１２とを固定した座標系を考えると、第２の縦部材はロッド１２を軸中心として揺動し、湾曲した端部３５は第１の縦部材１４の第１端１８に対してＦ１の方向にネジ頭１０を押圧することになる。このとき、ロッド１２は第１の縦部材１４および第２の縦部材１５それぞれの中央部２２，３６の間において加圧される。
【００４６】
ネジ４２を第１の力で取り付けると、ロッドおよびネジ頭１０が固定された固定装置における関節結合部が部分的に固定され、ネジ頭１０に対してロッド１４の方向を手動で変えることができなくなる。これにより、ロッドを前もって据え付けておくことができ、後に詳述するように、固定装置の取り付けの際に効果的である。
【００４７】
不変的ポジションが決められた後、ネジ４２を第１の力よりも大きな第２の力で締め付けると、関節結合部は十分な力で固定され、当該関節結合部に荷重が付加されたとしても、ロッド１２とネジ頭１０とを定位置で固定することができるようになる。
【００４８】
本発明に係る固定装置によると、てこの作用によって、ロッド１２とネジ頭１０とを、これらの一方を他方に対して直接締め付けるのに比べて、より確実に締め付けることができるのは明らかである。
【００４９】
次いで、図２を参照しつつ、図１の断面図では一部のみ示されている第２の縦部材１５について、より詳細に説明する。
【００５０】
図２には、第１の縦部材１４の第１端１８に押圧されるよう構成された球状の頭１０を有する、柄状ネジが示されている。第２の縦部材１５は、第１の縦部材１４を挿入可能なキャップを形成し、ロッド１２の通路となる側部の開口４４が設けられている。したがって、平行方向に関して、第１の縦部材１４と第２の縦部材１５とは、ロッド１２の軸と平行に互いに移動不可能に固定されることになる。
【００５１】
第２の縦部材１５の第１端３５は、ネジ頭の第２の半球部３８の一部に押圧される、切形の球状ソケット部を有する。
【００５２】
さらに、第２の縦部材１５の第１端３５は、ロッド１２を取り付け且つネジ山２６内に部分的にネジ４２をねじ込んだ状態で固定装置が強制的にネジ頭１０を収容するように、好都合に且つ精密に機械加工されている。これにより、固定装置を部分的に組み立てた後、椎骨に固定されたネジに取り付けることができる。
【００５３】
図２には、第１の縦部材１４を貫通し、柄状ネジのねじ込み用に設けられた六角ハウジングまで至る穴３０が示されている。完成された固定装置をネジ頭１０に取り付けた状態において上記ハウジングへの通路を提供するため、第２の縦部材１５には穴３０と対向配置された穴４６が形成されている。
【００５４】
次いで、図３を参照しつつ、本発明に係る固定装置を含んだ脊柱安定化システムについて説明する。
【００５５】
図３には、２つの椎骨Ｖ１，Ｖ２を含む脊柱の一部が示されており、各椎骨Ｖ１，Ｖ２には２つの柄状ネジ（頭５０，５２，５４，５６のみ図示）が挿入されているのがわかる。本発明に係る固定装置５８，６０，６２，６４は各ネジ頭５０，５２，５４，５６を内部に組み込んでおり、固定装置５８および固定装置６４、固定装置６０および固定装置６２が、２つの横断ロッド６６，６８によってそれぞれ脊柱の軸とは垂直方向に別々に連結されている。
【００５６】
横断ロッド６６，６８はそれぞれ、棘突起の両側に配置された２つの縦断ロッド７０，７２によって連結されている。縦断ロッド７０，７２は、連結装置７４，７６，７８，８０によって横断ロッド６８，６６に固定されている。各連結装置は、縦断ロッドに対して横断ロッド６６，６８を保持可能な連結部材と、縦断ロッド７０，７２を押圧可能で、てこの作用で横断ロッドを加圧して、ロッドと当該連結装置とをロックする可調ロック手段とを含む。
【００５７】
この脊柱安定化システムは、脊柱部分に装着して最適な状態に安定させるものである。
【００５８】
この脊柱安定化システムを取り付けるには、安定化すべき脊柱部分の椎骨に柄状ネジを挿入し、その後、各固定装置に椎骨にねじ込まれたネジの各頭を収容させ、横断ロッドをこれら装置の２つずつに組み込む。ここで、縦断ロッドを取り付ける際に、関節結合部が機能し得るよう、固定装置を過剰に固定しないようにする。固定装置を脊柱の形態又はそれに付与される形状に完全に適合させるよう固定するのは、縦断ロッドを連結装置で取り付けた後である。
【００５９】
本発明に係る特定の一実施形態において、脊柱安定化システムは、隣接する２つの椎骨の茎部内にねじ込むのに適した球状のネジ頭を有する２つの柄状ネジと、上述の縦部材が互いに略平行に且つ脊柱の軸に略垂直に配置された状態で、上記ネジ頭に取り付けられた本発明に係る２つの固定装置とを含む。さらに、これら固定装置は、脊柱の軸と略平行に配置された縦断ロッドによって結合される。
【００６０】
図４には、それぞれ椎骨の茎部内にねじ込み可能な、球状のネジ頭を有する少なくとも２つの柄状ネジ８２，８４と、上記ネジ頭に取り付けられた本発明に係る２つの固定装置８６，８８とを含む、別の脊柱安定化システムが示されている。ここでは、固定装置８６，８８の第２端９０，９２は互いに対向配置されており、ロッドは脊柱の軸に平行に配置されている。第２端９０，９２は、脊柱の軸に垂直に配置された横断連結部９４によって互いに連結されている。
【００６１】
また、本発明において、椎骨本体の側壁に装着されて椎骨を互いに保持する別の実施形態がある。次いで、図５を参照しつつ、この本発明に係る別の実施形態について説明する。
【００６２】
図５には、第２のネジ１２２を第１の縦部材１４に保持しつつ、球対称形のネジ頭１０に取り付けられた、本発明に係る固定装置が示されている。後により詳細に説明するように、これらネジは、固定装置を椎骨本体の側壁内に固定するものである。
【００６３】
図５には、第１の表面１６の第１端１８に支持された、球対称形のネジ頭１０が示されている。第１の縦部材１４は、第１の縦部材１４における中央部２２と第２端２４との間に、第２の穴１２０を有する。ネジ１２２はこの穴１２０の中に挿入され、このネジ頭１２４は第１の縦部材の第２の表面２０に特別に形成されたハウジング内にて押圧される。したがって、第１の縦部材１４は、球状のネジ頭１０に支持されるだけでなく、このネジ頭１０を備えたネジとまさに同様に側壁内にねじ込まれたネジ１２２によって図示しない側壁に対して定位置で保持される。
【００６４】
固定装置は、ネジ山部材１１０と第１の穴４６の内壁に形成された内ネジ山１１２とから構成される、第２の可調固定手段を含む。ネジ山部材１１０は、内ネジ山１１２内にねじ込み可能であって、第１の穴４６の軸に沿って平行に移動する。ネジ山部材１１０は、第２の縦部材１５に固定されると共に、その下端１１８が第２の表面２０の第１端１１４に支持される。ネジ山部材１１０をＲ方向に回すと、第１端３５と第１端１８の一部とが互いに向かって移動し、これにより、ネジ頭１０が塞がれることになる。このようにして、ネジ山部材１１０の固定度を調整することにより、図５に示すように、それぞれの第１端１８，３５をネジ頭１０の周りに保持しておき且つそれぞれの第２端２４，３７を互いに離隔する方向に移動させるようにして、第２の縦部材１５を第１の縦部材１４から離隔するよう移動させることができる。ここで、ロッド１２は第２の表面２０の中央部２２に対して自由にスライド可能である。
【００６５】
ネジ２８は、図５に示すように部分的に挿入されているとき、第１の縦部材１４の第２端２４に斜めに挿入されており、ネジ頭４２が第１端３５から離隔して保持されるようになっている。このとき、Ｕ型の凹部１１６を有する第２の縦部材の第２端３７は、球対称形のネジ頭１０を軸中心として揺動し、第１の縦部材１４の第２端２４に向けて移動可能である。Ｕ型の凹部１１６は、第２端３７が第１の縦部材１４に対して矢印Ｆの方向に移動したときに凹部１１６がネジ２８で塞がれるよう、第１端３５から離隔する方向に開口している。図６に示すようにネジ２８が完全にねじ込まれると、その頭４２は凹部１１６の周縁に支持され、第１および第２の縦部材の第２端２４，３７がロックされる。第１および第２の縦部材の各中央部２２，３６では、ロッド１２が挟持され、固定される。
【００６６】
穴４６内にネジ山部材１１０を取り付けることにより、固定装置の完全な固定が実現される。このとき、ロッド１２は球状のネジ頭１０を持つネジおよびネジ１２２がねじ込まれた側壁に関して定位置に保持される。
【００６７】
図７は、本発明に係る固定装置の分解図である。図７には、第１の縦部材１４を側壁に固定するためのネジ１２２および球対称形のネジ頭１０が示されている。ネジ２８は、その頭４２が上記凹部１１６の周縁に押圧され得るもので、一般に、側壁に装置を取り付ける前に予め第１の縦部材１４に挿入される。ネジ山部材１１０も同様に、装置を取り付ける前に予め第２の縦部材１５に形成された穴４６内に取り付けられる。
【００６８】
本発明に係る特に好適な一実施形態において、第２の縦部材１５の中央部３６は、第２の縦部材１５に部分的にロッド１２が固定されるよう、ロッド１２を部分的に挟持する挟持手段１２４を有する。
【００６９】
本発明に係る固定装置は、図８に示すように椎骨本体の側壁内に固定できるものであり、患者の脊柱への取り付けが容易である。本発明においては、一般に、積層配置された２つの椎骨の各側壁に本発明に係る固定装置を１つずつ取り付け、これらをロッドで連結することにより、少なくとも２つの椎骨を互いに関して定位置に保持するようになっている。
【００７０】
図８には、固定装置がどのように椎骨１３０内に取り付けられているかが示されている。
【００７１】
固定装置を取り付けるには、先ず、球対称形のネジ頭１０を有する後方ネジ１３２を椎骨１３０の本体１３６における後方の側壁１３４内に取り付ける。そして可調固定ネジ２８を予め取り付けておいた第１の縦部材を、第１の表面の第１端１８で球対称形のネジ頭１０を支持する状態として、前方ネジ１３８で椎骨の側壁に固定する。次に、第２の縦部材１４の第１端３５を、球対称形のネジ頭１０に係合させる。なお、第２の縦部材１４には、予め、ネジ山部材１１０および挟持手段により挟持されたロッド１２を取り付けておく。さらに、球対称形のネジ頭１０が各第１端１８，３５で固定されるよう、ネジ山部材１１０を部分的に固定する。そして、第２端３７がネジ頭４２の下部と係合するよう第２の縦部材を揺動させ、ネジ２８を締め付けてロッド１２を固定することができる。その後、ネジ山部材１１０を固定することにより、装置の完全な固定が実現される。
【００７２】
当然のことながら、もう一方の椎骨に装着された固定装置に関しても、上記と同様の操作が、ほぼ同時に行われる。同一のロッドで結合された全ての固定装置における第１および第２の可調固定手段が固定されると、これら固定装置を装着した椎骨は全て互いに関して定位置にて保持されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係るロッド（縦断面で図示）と球対称形のネジ頭とを連結する固定装置を示す概略縦断面図である。
【図２】
本発明を構成する様々な手段を示す分解図である。
【図３】
本発明に係る固定装置を含んだ脊柱安定化システムを示す概略斜視図である。
【図４】
本発明に係る固定装置の特定の一実施形態を含む脊柱安定化システムを示す概略図である。
【図５】
本発明に係る固定装置の別の特定の一実施形態がアンロックポジションにある状態を示す概略縦断面図である。
【図６】
本発明に係る固定装置の別の特定の一実施形態がロックポジションにある状態を示す概略縦断面図である。
【図７】
本発明に係る固定装置の別の特定の一実施形態を示す分解図である。
【図８】
本発明に係る固定装置を椎骨に挿入した状態を示す断面図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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