(57)【要約】骨または脊柱の安定化のために用いられる、２つのロッド（６，９）またはねじを接続するための接続要素が製作される。接続要素は接続部分（１０）と、ロッドの一方に接続可能である第１部分と、他方のロッドに接続可能である第２部分とを有する。接続部分は第１部分の接続軸の方向において長さを調節可能であり、それにより第２部分を異なったロッド距離に対して適合できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨または脊柱の安定化のために用いられる、２つのロッド形状要素（６，９，１８，２８，３，４，８）を接続するための接続要素であって、
一方の前記ロッド形状要素（２８）に接続可能である第１の部分（１２；３４）と、他方の前記ロッド形状要素（１８）に接続可能である第２の部分（１３，１２’；３４）と、
２つの別々の区分（２１１，２１３）を有する接続部分（１１，１１’，１１１）とを含み、前記２つの別々の区分（２１１，２１３）は、互いに対して変位可能であり、かつ前記接続部分（１１，１１’，１１１）の長さが接続軸の方向で調節可能である態様で互いに接続され、
前記接続部分（１１，１１’，１１１）は、前記接続部分の前記２つの区分（２１１，２１３）が互いに対してねじれることを防ぐためのねじれ防止装置（２２４，２２１）を含むことを特徴とする、接続要素。
【請求項２】
前記２つの区分（２１１，２１３）は締付装置（２１９，２２０，２１６）によって互いに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の接続要素。
【請求項３】
前記接続部分（１１１）は、実質的にピン形状として構成される第１シャンク部分（２１１）と、前記第１シャンク部分（２１１）を受けるためのコレットチャックの態様で構成される第２シャンク部分（２１３）とを含み、テンションナット（ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ ｎｕｔ）（２１６）が接続を固定するために設けられることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の接続要素。
【請求項４】
前記第２シャンク部分（２１３）は、前記第１シャンク部分（２１１）を受けるためのボア（２１５）およびその開放端（２１４）から延在する長手方向スロット（２２１）を備えた円筒状として実質的に構成され、それにより前記テンションナット（２１６）の作用により前記第１シャンク部分（２１１）を締付けるタングが形成されることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の接続要素。
【請求項５】
前記ねじれ防止装置は固定ピンを含み、前記固定ピンは前記長手軸方向スロット（２２１）のうちの少なくとも１つおよび前記第１シャンク部分（２１１）におけるボアを通って、シャンク軸を横切って延在し、かつシャンクの長さ調節の間に前記長手軸方向スロット（２２１）において変位可能であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の接続要素。
【請求項６】
前記第１部分（１２，１２’）は前記接続部分（１１）に多軸的に整列可能に接続され、前記第２部分（１３）は単軸的に接続されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の接続要素。
【請求項７】
両方の部分（１２，１２’）が前記接続部分（１１，１１’１１１）に多軸的に整列可能に接続されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の接続要素。
【請求項８】
前記接続部分（１１，１１’１１１）は前記ロッド形状要素（２８）に面する端部にヘッド（２１，２１０）を有し、多軸的整列を可能にする装置（１２，１２’）は、一方で前記ロッド形状要素（２８）を受け他方で前記ヘッド（２１，２１０）を受けるための受けオリフィス（３１，２２）を備えた受け要素（２０）と、前記ロッド形状要素（２８）を固定するためのナット（３３）またはねじを有することを特徴とする、請求項６または請求項７のいずれかに記載の接続要素。
【請求項９】
前記ロッド形状要素はロッド（６，９）として構成されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれかに記載の接続要素。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、骨または脊柱の安定化のために用いられる２つのロッド形状要素を接続するための接続要素に関し、該接続要素は、接続部分と、一方のロッド形状要素に接続可能な第１部分と、他方のロッド形状要素に接続可能な第２部分とを備える。
【０００２】
この種の接続要素は、ＷＯ  ９１／１６０２０から公知である。接続要素は２つの溝を有し、これらは２つのロッドを互いに対して平行に受ける役割を果たす円筒状区分の形状に構成される。これによっては、ロッドの接続を互いに向かって傾けたりまたは互いに対して対角線状に走らせることは可能ではない。
【０００３】
さらに、この種の接続要素は、ロッド間の予め定められた距離に対してしか用いることができない。
【０００４】
この発明の目的は、最初に述べたタイプの接続要素であって、接続されるべきロッド間の距離に対する適合が可能であるものを製作することである。
【０００５】
この目的は、請求項１において特徴付けられる接続要素によって達成される。この種の接続要素は、動作の間に接続要素の長さを調節可能であるという大きな利点を有する。
【０００６】
この発明のさらなる展開例は、従属項において特徴付けられる。接続要素はさらに、接続されるべき部分の所望の整列の関数として、外科医がロッドの整列において自由を有するという付加的な利点を有する。
【０００７】
この発明のさらなる特徴および利点は、図面を用いた実施例の説明から明らかとなる。
【０００８】
図１を参照して、互いに対して接続され固定されるべき２つの管状骨部分１を示す。脊柱手術から椎弓根スクリュー（ｐｅｄｉｃｌｅ ｓｃｒｅｗ）として公知であるねじ３、４が２つの部分の各々にねじ止めされる。ねじの各々は、ロッド６を受けるための受けオリフィスを備えたヘッド５を有する。ロッドはナット７に支援されてヘッドに剛性を持って接続される。図１からわかるように、最初の２つのねじとまったく同様に構成され、かつそのヘッドで第２のロッド９を受ける第３のねじ８が部分１にねじ止めされる。
【０００９】
第２のロッド９は、接続要素１０によって第１のロッド６に接続される。これはさらなる安定化をもたらす。
【００１０】
上述の実施例においては、接続されるべき２つの部分１および２は管状の骨部分である。同様に、たとえばＤＥ  ３８  ２３  ７３７−Ｃから公知である、おそらくは内部固定装置（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｉｘａｔｏｒ）による、少なくとも２つのロッドであってこれらを受けるための対応のねじを備えたものが脊柱手術において適用される。
【００１１】
図２に示される実施例において、接続要素１０はシャンク１１を有し、これはその一方端に第１部分１２を備え、その他方端に第２部分１３を備える。
【００１２】
第２部分１３はＵ字型溝１４を限定する２本の脚１５、１６を含む。２本の脚１５、１６は外部に円筒状の形状を有し、それらの開放端に外側ねじ山１７を有する。Ｕ字型溝１４は、受けるべきロッド１８の直径と実質的に同じかまたは僅かに大きく、かつロッド１８がＵ字型溝１４内に挿入されそれにより横方向に案内されるのに十分なだけ大きいように選択される直径を有する。さらに設けられるのはナット１９であって、これは外側ねじ山１７と協働する態様で内側ねじ山を備える。ねじ山１７はねじ山からＵ字型溝１４の底までの距離がロッド１８の直径よりも小さい態様で構成されるので、ナット１９を締めることによりＵ字型溝１４に配置されるロッド１８を固定することができる。
【００１３】
図２からわかるように、ロッド１８の他方端は球状区分を含むヘッド２１を有する。第１部分１２は円筒状に構成されるマウント２０を有するが、該マウント２０の直径はヘッド２１の直径と実質的に同一であるかそれよりも僅かに大きく、ヘッドをボアに挿入しそれにより案内させることができる態様で寸法決めされる。
【００１４】
示される実施例においては、ボア２２は球状に構成される底２３を有するが、該底２３の半径はヘッド２１の半径と同一である。図２および図３からわかるように、シャンク１１はねじ接続によって球状ヘッドから分離可能に構成される。
【００１５】
２つの部分のうち一方はねじ山を切られたボアを有し、他方はねじ山を切られたボアにねじ止めすることができるねじ部分を有する。この接続を接続点２４によって概略的に示す。ねじ山を切られたボアはまたヘッド２１に直接設けられてもよく、シャンク１１は対応して構成されるねじ突起をヘッドに面する端部に有するが、該ねじ突起はねじ山を切られたボアと係合されて２つの部分をねじ止めする。
【００１６】
図２に示される実施例において、最初にシャンク１１がヘッド２１からはずされているので、ヘッド２１がその中へボア２２の開放端から示される位置に挿入される。次いでシャンク１１が締められ、図に示される接続がもたらされる。
【００１７】
図２がさらに明らかにするように、底２３に隣接するのは第２のボア２５であって、これはじょうご型に広がるので、シャンク１１はマウント２０に対し立体角を中心として旋回可能である。
【００１８】
ヘッド２１が挿入された後で、ヘッドに面する側が球状に構成され、かつヘッド２１の半径に対応する半径を有する圧力要素２６がボア２２に配置される。圧力要素はヘッド２１から逆を向く側に円筒状表面２７を有するが、この円筒の直径は受けるべきロッド２８の直径と同一であり、ロッド２８は窪み２７内に配置されることができる。図２からわかるように、窪みはさらに、ボア２２と同心円状であるＵ字型溝３１がチャネルを限定する脚２９、３０を備える態様で構成される。２本の脚２９、３０は第２部分１３と同様にそれらの開放端に隣接して外側ねじ山３２を有するが、該外側ねじ山３２は、円筒状窪みの底からの距離がロッド２８の直径よりも小さい程度に、マウント２０の他方端に延在する。さらに設けられるのはナット３３であって、その内側ねじ山は外側ねじ山３２に対応する。
【００１９】
動作においては、まずロッド１８が単軸的に作用する第２部分１３またはそのＵ字型溝１４に挿入される。次いで、ロッドはナット１９に支援されて固定される。マウント２０は次いで、第２ロッド２８をそれ自体の中に受ける態様で整列される。ロッド１８が挿入された後で、ナット３３が締められる。これはロッド１８を固定するだけではなく、ロッド２８および圧力要素２６を介して、ヘッド２１がその軸位置において安定化されるようにヘッド２１に圧力を作用させる。
【００２０】
図３に示す実施例においては、マウント２０、圧力要素２６、ヘッド２１、ロッド２８およびナット３３がすべての細部において図２における第１部分１２と一致する。この実施例が異なるのは、第２部分が単軸的接続としては形成されず、多軸的接続としても形成される点のみである。この第２部分１２’は第１部分１２に対して鏡面対称に構成される。マウント、ヘッド、圧力要素、ロッドおよびナットのすべての部分が、第１部分１２の対応の部分と一致する。アセンブリのために、上述の実施例と同様に、シャンク１１は線２４に沿ってねじ接続により取り外し可能である。ヘッド２１が挿入された後で、シャンク１１の２つの部分は互いに対し剛性を持って接続される。
【００２１】
動作において、接続は第１部分１２を用いて上述のように行なわれるが、それぞれの場合にマウントは受けるべきロッドに向かって固定の前に配向され、次いでロッドが配置されてナットにより固定される。ロッドおよび圧力要素を介してナットから圧力を作用させることにより、次いでヘッドが最後に固定される。
【００２２】
図示しないが、変更例において、それぞれの場合にマウント２０または第２部分１３は、その開放端に隣接して、内側ねじ（ｉｎｎｅｒ ｓｃｒｅｗ）を挿入し得る別の内側ねじ山を有し、それ自体公知である態様のねじ接続のブロッキングをこの態様で達成する。
【００２３】
上述の実施例においては、それぞれの場合にヘッド２１はＵ字型窪みの開放端から挿入される。変更例においては、ボア２２はマウント全体を通して延在し得る。ヘッドはするとボア２２の端部から脚とは逆に向かって挿入され、装着されるべき戻り止めリング（ｄｅｔｅｎｔ ｒｉｎｇ）または留め輪（ｓｎａｐ ｒｉｎｇ）によってボア内に保持される。シャンク１１に面する端部のヘッドを囲む開放端が円錐形状に広げられることは、マウントとヘッドまたはシャンクとの間の多軸的運動を可能にするために重要である。
【００２４】
図４に示す実施例は、図３に示す実施例と、シャンク１１’、ヘッド２１、ロッド１８または２８、およびナット１９または３３について完全に一致する。マウント３４は異なって構成されている。これは第１端部３５と、反対の第２端部３６とを有する。マウントの対称軸３７と同心円状のボア３８が設けられる。さらに、第１端部３５から発して対称軸３９を横断して延在するＵ字型窪み３９がある。Ｕ字型窪みは２本の脚４０、４１によって限定される。第１端部３５に隣接して２本の脚４０、４１は外側ねじ山４２を有する。Ｕ字型窪み３９の直径は、ロッド１８または２８の直径と同一であるかまたは僅かに大きく、ロッドが窪みに挿入されてＵ字型窪みの側部によって横方向に案内されるのに十分なだけの大きさである。外側ねじ山４２は、上述の実施例と同様に、これとＵ字型窪みの底部との間の空間が受けるべきロッドの直径よりも小さくなるように、Ｕ字型窪みの底部から距離をおくように構成される。さらに設けられるのは、上述の実施例と同様に、外側ねじ山４２と協働するナット３３である。
【００２５】
上述の実施例とは異なって、同軸状ボアの円筒状区分４３は第２端部３６から予め定められた距離だけ延在し、そこから円錐角で第２端部３６に向かって円錐状にテーパが設けられる。圧力要素４４がさらに設けられるが、その外部面は横方向にヘッド２１を取り囲む領域４５において第２端部３６に向かって円錐状に構成されるが、ここで円錐角はボアの円錐状領域のものに対応する。円錐状領域は、第２端部３６に向けられこの端部に向かって開放するスリット４６を有する。ボア３８と圧力要素４４との間の円錐面を適合させることにより、完全に挿入された状態で自己捕捉（ｓｅｌｆ−ｃａｔｃｈｉｎｇ）が起こる。圧力要素は、ＥＰ  ０  ７３２  ０８１  Ｂから公知の態様で、第１端部４７と、反対の第２端部４８とを有する。第１端部に隣接して実質的に円筒状の区分が設けられるが、その外径は圧力要素が円筒状区分４３内で摺動可能であるように選択される。図からわかるように、圧力要素はその第２領域に、球状セグメント様に整形されて、ねじのヘッドを受けるよう第２端部に向かって開放する窪みを有する。その他は、マウント３４および圧力要素４４はＥＰ  ０  ７３２  ０８１に述べられる開示と一致するが、これをここに援用する。
【００２６】
図４に示される装置は、鏡面対称に構成されるので、ヘッドを備えたシャンク１１’の他方端、マウントおよび圧力要素は上述のものと同一に構成される。
【００２７】
動作においては、圧力要素は第１端部３５からマウント３４に挿入される。ヘッド２１は第２端部３６から領域４５内に挿入されるかまたは押込まれる。ロッド２８が次いで残りのＵ字型スロットに配置され、外側ナット３３を締めることにより、ロッド２８およびこれを介してヘッド２１を囲む圧力要素４４に、ロッド２８および球状ヘッド２１が固定される態様で、圧力が作用する。プロセスは、対応して反対側にも行なわれる。
【００２８】
このバージョンでは、予め定められたフレーム角（ｆｒａｍｉｎｇ ａｎｇｌｅ）および対称軸３７を中心としてシャンク１１’を旋回させることも可能になり、ロッドまたは接続するべきねじを備えたロッドに対する適合または整列が可能になる。
【００２９】
これに変えて、装置はまたマウントを備えたヘッドが図４に示される態様で構成され、他方のヘッドは図２に示す単軸態様で形成される態様で構成されてもよい。
【００３０】
図５から図７までに示される実施例は、シャンク１１１の構造が図３および図４に示す実施例と異なり、その長さはある程度ロッド間の距離に適合することができる。それ以外は、この実施例は図３に従った実施例とヘッド、部分１２、１２’、ロッド１８、２８およびナット１９、３３についてすべての細部が一致し、図４に従った実施例とマウント３４、ロッド１８、２８およびナット１９、３３についてすべての細部が一致する。
【００３１】
特に図７からわかるように、シャンク１１１は３つの要素からなる。第１のシャンク部分２１１は開放端２１２を備えたピン形状区分から形成され、ヘッド２１０の１つに接続される。ピン形状区分の直径は、ピン形状区分がマウント１２のボア２２を通って案内されることができるものである。第２のシャンク部分２１３は、他方ヘッド２１０’に隣接して実質的に円筒状に構成され、同軸状ボア２１５を有し、該同軸状ボア２１５は、開放端２１４から第１シャンク部分２１１を受けるためにヘッド２１０’からある距離だけ延在する。第１および第２シャンク部分の間の接続を固定するために、後に詳述するようにナット２１６が設けられる。第２シャンク部分２１３は、ヘッド２１０’に隣接して第１円筒状区分２１７を有するが、その第１外径はシャンク部分２１３がマウント１２’のボア２２を通って案内されることができる態様で寸法が決められる。ヘッド２１０’から逆を向く端部に、第１円筒状区分２１７は図５および図６に示される外側ねじ山２１８を有する。第１の円筒状区分２１７に隣接して、第２のシャンク部分は外径が第１の円筒状区分よりも小さい第２の円筒状区分２１９を有する。第２の円筒状区分２１９に隣接して、第２シャンク部分は、外壁が円錐角で開放端２１４に向かって円錐状にテーパが設けられる第３区分２２０を有する。第２シャンク部分２１３にさらに設けられるのは少なくとも２つの、示される実施例においては４つの長手方向スロット２２１であって、開放端２１４から第１円筒状区分２１７に入って外側ねじ山２１８領域を越えて延在するが、ボア２１５の底までには延在しない。それぞれの場合において、２つの長手方向スロット２２１は互いとは逆である。第２のシャンク部分において長手スロットはある程度弾性があるタングを形成し、それにより以下に説明するナット２１６により、挿入される第１シャンク部分２１１に対する締付効果が達成される。
【００３２】
ナット２１６はスピゴットナット（ｓｐｉｇｏｔ ｎｕｔ）またはテンションナット（ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ ｎｕｔ）である。これは細長く構成され、かつその端部の１つに隣接して第２シャンク部分２１３の外側ねじ山２１８と協働する内側ねじ山２２２を有する。その反対の端部に隣接して、ナットは、内壁にナットの第２の端部に向かってテーパが設けられる区分２２３を有する。ナットの長手軸方向の長さおよび円錐角は第２シャンク部分に対応する。ナットの長さは、第２シャンク部分２１３に締められた状態でナットの円錐領域２２３が第２シャンク部分の円錐領域２２０と協働するように寸法が決められる。
【００３３】
第１シャンク部分２１１が第２シャンク部分２１３に対してねじれることを防止するように、第１シャンク部分２１１はその開放端２１１からある距離を隔ててボアを有するが、これは図示しない対応の固定ピンを受けるように、ピン形状区分を通ってシャンク軸を横断して延在する。ボアの直径は横断方向におけるスロット２２１の直径に対応する。挿入されるべき固定ピンは、第１シャンク部分２１１の直径およびナット２１６のコア直径の最大寸法よりも長い長さを有する。
【００３４】
動作においては、まず第１シャンク部分２１１が、ヘッド２１０が底２３に静置するまで図３に示すマウント１２のボア２２を通って挿入される。次いで第２シャンク部分２１３が、ヘッド２１０’が底２３に静置するまで他方のマウント１２’のボア２２を通って案内される。次いでナット２１６が、ナットの円錐部分と第２シャンク部分とが協働せずかつ第１シャンク部分が挿入可能なように、第２シャンク部分２１３に少しだけ締められる。ここで第１シャンク部分２１１は、所望のシャフト合計長さが達成されるまで第２シャンク部分２１３のボア２１５内に挿入されることができる。しかしながら、長さの調節ができるように、ナット２１６はまだ締められない。ねじれを防ぐために、上述の固定ピンが次いで長手方向スロット２２１およびボア２２４を通って案内される。常にナット２１６はまだ締められておらず、シャンク１１１の長さは固定ピンが挿入されていてもまだ変更可能であるが、なぜならば固定ピンは第１シャンク部分２１１とともにスロット２２１内で変位できるからである。こうして、ヘッド２１０または２１０’をねじることなく長さ調節を行なうことができる。
【００３５】
次いで、マウント１２、１２’のロッド１８、２８への接続が、図３に従った実施例について説明した態様で行われる。
【００３６】
最後に、ナット２１６が締められる。ナットの円錐区分と第２シャンク部分とが協働するまでナットを締めることにより、長手方向スロット２２１により第１シャンク部分２１３に形成される上述のタングが互いに押付けられ、それによりコレットチャックによるものと同様の態様で第１シャンク部分を締付ける。もしシャンク１１１の別の長さ調節が必要になれば、タングの締付け効果を除くためにナット２１６だけが緩められればよい。実務においては、外科医はまず所望の位置でねじを骨にねじ込み、次いでロッドを中に配置する。接続部分１０は通常は挿入前にすでに予め搭載されている、すなわちヘッドはそれぞれのマウント内にありシャンク部分２１１は第２シャンク部分２１３に挿入されているので、シャンクは予め定められた長さを有する。外科医は次いで接続されるべきロッドの間に接続部分を配置し、上述のようにシャンク部分の所望の長さを適合させる。この態様で、たとえば一方のロッドは他方に対しても引っ張られる。
【００３７】
図５から図７に示すシャンク１１１の実施例が図４に示されるマウント３４の実施例と用いられる場合、シャンク部分の接続はヘッド２１０、２１０’がマウント３４に接続される前に行なわれるが、なぜならばシャンク部分がヘッド側でマウントに挿入されるからである。
【００３８】
図５から図７に示す実施例は、図２に示す実施例にも適用可能であるが、ここでヘッドの一方は部分１３に置きかえられ、接続要素は単軸および多軸接続を有する。
【００３９】
上述の実施例において、接続要素は常にロッドを接続するように説明された。２つのねじの２つのシャンク、または１つのねじおよび１つのロッドの１つのシャンクもまた、同様の態様で接続要素に接続されて固定されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１つの適用例を示す斜視図である。
【図２】接続要素の第１の実施例の断面図である。
【図３】接続要素の第２の実施例の断面図である。
【図４】変形例の断面図である。
【図５】さらなる実施例に従った接続要素の発明に従った接続部分に対する水平投射図である。
【図６】線Ａ−Ａに沿った図５の接続部分の断面図である。
【図７】図５の接続部分の要素の斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004521718.tif 000023
2004521718.tif 000024
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2004521718.tif 000026
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