(57)【要約】      （修正有）【課題】脊柱の固定を達成するためのロッドに関連する外科用スクリュ・システムを提供する。【解決手段】１つ以上の埋め込みロッドを脊柱の少なくとも一部分へと固定できるようにする手段のシステムであって、少なくとも１つの埋め込みロッドを有しており、さらに、仙骨プレート；少なくとも１つの多軸スクリュ；少なくとも１つの一軸膨張スクリュ；少なくとも１つの一軸スクリュ；少なくとも１つの多方向カプラ；少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ；少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ；少なくとも１つの横断コネクタ；少なくとも１つのフック；少なくとも１つの閉鎖型並列コネクタ；少なくとも１つの同軸コネクタ；少なくとも１つの多方向二重カプラ；少なくとも１つの注入スクリュ；のうちの少なくとも１つを有しているシステムに関する。また、その適用方法及び使用に関する。【選択図】図１Ａ
2007307368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）をヒトの脊柱の少なくとも一部分へと後方または前方から固定できるようにする手段のシステムであって、少なくとも１つの埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を有しており、さらに以下の手段、すなわち
−仙骨プレート（1.1.）；
−少なくとも１つの多軸スクリュ（1.2.）；
−少なくとも１つの一軸膨張スクリュ（1.3.）；
−少なくとも１つの一軸スクリュ（1.4.）；
−少なくとも１つの多方向カプラ（1.5.）；
−少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ（1.6.）；
−少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ（1.7.）；
−少なくとも１つの横断コネクタ（1.8.）；
−少なくとも１つのフック（1.9.）；
−少なくとも１つの閉鎖型並列コネクタ（1.10.）；
−少なくとも１つの同軸コネクタ（1.11.）；
−少なくとも１つの多方向二重カプラ（1.12.）；
−少なくとも１つの注入スクリュ（1.13.）；
のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つを有しているシステム。
【請求項２】
少なくとも２つの平行な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２）が含まれており、あるいは少なくとも２つの同軸な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ３）が含まれており、あるいは少なくとも２つの平行な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４）と少なくとも２つの同軸な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ３；Ｒ２、Ｒ４）とが含まれていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
少なくとも２つの同軸な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ３）が同軸コネクタ（1.11.）によって接続されており、さらに／または少なくとも２つの平行な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２）が閉鎖型並列コネクタ（1.10.）によって接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
仙骨プレート（1.1.）および／または多軸スクリュ（1.2.）および／または一軸膨張スクリュ（1.3.）および／または一軸スクリュ（1.4.）および／またはフック（1.9.）に、上部固定システム（３）が設けられており、
上部固定システム（３）が、
−雌の台形ねじ（3.1.2.）を有する上部オリフィス（3.1.1.）と、埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）の収容を可能にする直径を有する内側チャンバ（3.1.3.）と、対向する２つの面に位置する大きなＵ字形の窪み（3.1.6.）と、他の対向する２つの面の外側に位置する横溝（3.1.4.）とを有しているチューリップ状の頭部（3.1.）であって、多軸スクリュのためのものである場合には、さらに上側オリフィス（3.1.1.）よりも直径が小さい下側オリフィス（3.1.5.）を有して環状の基部を形成しているチューリップ状の頭部（3.1.）、および
−上面（3. 2. 1.）および下面（3.2.2.）とチューリップ状の頭部（3.1.）の雌の台形ねじ（3.1.2.）に適合する雄の台形ねじ（3.2.3.）とを有しており、前記内側チャンバ（3.1.3.）に収容された埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を該埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）と前記下面（3.2.2.）との間の接触によって環状の基部へと固定するため、チューリップ状の頭部（3.1.）の雌の台形ねじ（3.1.2.）へとねじ込まれるように意図されている円柱形のねじナット（3.2.）
を含んでおり、
−前記上部固定システム（３）が、前記仙骨プレート（1.1.）および／または多軸スクリュ（1.2.）および／または一軸膨張スクリュ（1.3.）および／または一軸スクリュ（1.4.）および／またはフック（1.9.）のそれぞれにおいて、それぞれのねじスクリュ側とは反対の側、またはブレードとは反対の側に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
多軸スクリュ（1.2.）の上部固定システム（３）が、
埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を収容するように構成されたＵ字部（3.3.1.）と、Ｕ字部（3.3.1.）の下側に位置し、多軸スクリュ（1.2.）の頭部の中空部に収容され、Ｕ字部（3.3.1.）から受け取った力を放射状に均一に伝えるように構成された半球部（3.3.2.）とを有する中間部材（3.3.）
をさらに含んでいることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
上部固定システム（３）が、
ねじ山付きの下部スクリュ本体（1.2.1.）と、ねじ山なしの上部スクリュ本体（1.2.4.）と、最も上方のスクリュ頭部（1.2.2.）とを有する多軸スクリュ（1.2.）をさらに含んでおり、
スクリュ頭部（1.2.2.）が、スクリュ頭部（1.2.2.）の球状中空部の上側へと加えられる力を放射状に均一に分布させるように構成された逃げの凹所を下側に有していることを特徴とする請求項４または５に記載のシステム。
【請求項７】
チューリップ状の頭部（3.1.）が、多軸スクリュ本体（1.2.）の最も上方のスクリュ頭部（1.2.2.）へと直接取り付けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のシステム。
【請求項８】
前記注入スクリュ（1.13.）が、注入スクリュ（1.13.）の上部（1.13.1.）の開口から下方へと、スクリュ（1.13.）の横開口（1.13.3.）を有している領域まで、スクリュの軸と平行に延びている内側主チャネル（1.13.2.）を有しており、
前記内側主チャネル（1.13.2.）が、スクリュ（1.13.）の下端までは延びておらず、１つ以上の前記開口（1.13.3.）へと通じており、
スクリュ（1.13.）の上部の開口（1.13.1.）へと注入される骨セメントまたは同等の骨代替材料を、内側主チャネル（1.13.2.）に沿って流して、横開口（1.13.3.）を介してスクリュ（1.13.）を囲んでいる環境（1.13.5.）へと出すようにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
ヒトの脊柱の少なくとも一部分を固定するための請求項１〜８のいずれかに記載のシステムの使用。
【請求項１０】
外傷性の病気または外傷、好ましくは骨折、脱臼、椎間板ヘルニア、および椎骨の不安定を生じさせる他の多数の怪我；急性または慢性のプロセスにもとづく変性の疾患および病気、好ましくは脊椎分離症；急性または慢性の炎症にもとづく炎症性の疾患および病気、好ましくは脊椎関節炎、脊椎炎、およびリウマチ様の疾患；良性または悪性の腫瘍としての腫瘍性の疾患および病気；ならびにきわめてさまざまな起源の先天性の病変、好ましくは脊椎すべり症；の治療のための固定手段の製造のための請求項１〜８のいずれかに記載のシステムの使用。
【請求項１１】
脊椎癒合術の事例、好ましくは前方または後方アプローチによる脊椎癒合術における請求項９または１０に記載の使用。
【請求項１２】
骨粗しょう症、溶骨性腫瘍（転位または原発）、修正手術（例えば、スクリュの緩みの場合）、および／または質の悪い骨を伴うリウマチ様疾患の事例における骨への固定のため、注入スクリュ（1.13.）の存在する事例における請求項９〜１１のいずれかに記載の使用。
【請求項１３】
少なくとも１つの埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）をヒトの脊柱の少なくとも一部分へと固定する方法であって、
−直径および長さが対象とする埋め込みに適している少なくとも１つの埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を選択するステップ、
−前記少なくとも１つの埋め込みロッドを所望の姿勢で脊柱へと固定することができる位置において、少なくとも２つの椎骨へと少なくとも１つの穴を設け、あるいは椎弓板または椎弓根の周囲に空間を用意するステップ、
−設けた穴へと、以下の手段、すなわち
■少なくとも１つの仙骨プレート（1.1.）；
■少なくとも１つの多軸スクリュ（1.2.）；
■少なくとも１つの一軸膨張スクリュ（1.3.）；
■少なくとも１つの一軸スクリュ（1.4.）；
■少なくとも１つの横入れスクリュ（1.5.2.）；
■少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ（1.7.）；
■少なくとも１つの注入スクリュ（1.13.）；
のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つを挿入し、
さらに／あるいは、
椎弓板または椎弓根の周囲に用意した空間へと、
■少なくとも１つのフック（1.9.）
を前記椎弓根または椎弓板を囲んで固定するステップ、および
−前記少なくとも１つの埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を前記脊柱へと固定することができるよう、横入れスクリュ（1.5.2.）または横入れ膨張スクリュ（1.7.）または注入スクリュ（1.13.）または他の任意の適切なスクリュのうちの任意の１つ以上へと、
■少なくとも１つの多方向カプラ（1.5.）；
■少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ（1.6.）；
■少なくとも１つの多方向二重カプラ（1.12.）；
のうちの少なくとも１つを固定するステップ
を含んでおり、
−任意的に、
■少なくとも１つの閉鎖型並列コネクタ（1.10.）；
■少なくとも１つの同軸コネクタ（1.11.）；
■少なくとも１つの横断コネクタ（1.8.）；
のうちの少なくとも１つを前記埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）のうちの少なくとも２つの間に適用することによって、上記手段からなる構成をさらに安定させる方法。
【請求項１４】
少なくとも２つの平行な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２）が使用され、あるいは少なくとも２つの同軸な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ３）が使用され、あるいは少なくとも２つの平行な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４）と少なくとも２つの同軸な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ３；Ｒ２、Ｒ４）とが使用されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも２つの同軸な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ３）が同軸コネクタ（1.11.）によって接続され、さらに／または少なくとも２つの平行な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２）が横断コネクタ（1.8.）によって接続されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
仙骨プレート（1.1.）および／または多軸スクリュ（1.2.）および／または一軸膨張スクリュ（1.3.）および／または一軸スクリュ（1.4.）に、上部固定システム（３）を設けることを含んだ請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法であって、
上部固定システム（３）が、
−雌の台形ねじ（3.1.2.）を有する上部オリフィス（3.1.1.）と、埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）の収容を可能にする直径を有する内側チャンバ（3.1.3.）と、対向する２つの面に位置する大きなＵ字形の窪み（3.1.6.）．と、他の対向する２つの面の外側に位置する横溝（3.1.4.）とを有しているチューリップ状の頭部（3.1.）であって、多軸スクリュのためのものである場合には、さらに上側オリフィス（3.1.1.）よりも直径が小さい下側オリフィス（3.1.5.）を有して環状の基部を形成しているチューリップ状の頭部（3.1.）、および
−上面（3.2.1.）および下面（3.2.2.）とチューリップ状の頭部（3.1.）の雌の台形ねじ（3.1.2.）に適合する雄の台形ねじ（3.2.3.）とを有しており、前記内側チャンバ（3.1.3.）に収容された埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を該埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）と前記下面（3.2.2.）との間の接触によって環状の基部へと固定するため、チューリップ状の頭部（3.1.）の雌の台形ねじ（3.1.2.）へとねじ込まれるように意図されている円柱形のねじナット（3.2.）
を含んでおり、
−前記上部固定システム（３）が、前記仙骨プレート（1.1.）および／または多軸スクリュ（1.2.）および／または一軸膨張スクリュ（1.3.）および／または一軸スクリュ（1.4）および／またはフック（1.9）のそれぞれにおいて、それぞれのねじスクリュ側とは反対の側、またはブレードとは反対の側に設けられていることを特徴とする方法。
【請求項１７】
多軸スクリュ（1.2.）の上部固定システム（３）に、
埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を収容するように構成されたＵ字部（3.3.1.）と、Ｕ字部（3.3.1.）の下側に位置し、多軸スクリュ（1.2.）の頭部の中空部に収容され、Ｕ字部（3.3.1.）から受け取った力を放射状に均一に伝えるように構成された半球部（3.3.2.）とを有する中間部材（3.3.）
を設けることをさらに含んでいることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
上部固定システム（３）に、
ねじ山付きの下部スクリュ本体（1.2.5.）と、ねじ山なしの上部スクリュ本体（1.2.4.）と、最も上方のスクリュ頭部（1.2.2.）とを有する多軸スクリュ（1.2.）
を設けることをさらに含んでおり、
スクリュ頭部（1.2.2.）が、スクリュ頭部（1.2.2.）の上側へと加えられる力を放射状に均一に分布させるように構成された逃げの凹所を下側に有していることを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
チューリップ状の頭部（3.1.）を、スクリュのねじ山なしの上部スクリュ本体（1.2.2.）へと直接取り付けることをさらに含んでいることを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）が、ヒトの脊柱の少なくとも一部分に固定されることを特徴とする請求項１３から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記注入スクリュ（1.13.）による固定が、
−前記少なくとも１つの埋め込みロッドを前記注入スクリュ（1.13.）によって所望の姿勢で脊柱へと固定することができる位置において、少なくとも２つの椎骨へと少なくとも１つの穴を設け、あるいは椎弓板または椎弓根の周囲に空間を用意するステップ、および
−骨セメントまたは同等の骨代替材料をスクリュ（1.13.）の上部の開口（1.13.1.）へと注入し、内側主チャネル（1.13.3.）に沿って流れて横開口（1.13.3.）を介してスクリュ（1.13.）を囲んでいる環境（1.13.5.）へと出ることができるようにして、前記埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・）を脊柱へと、前記注入スクリュ（1.13.）および前記注入スクリュ（1.13.）の環境（1.13.5.）の骨セメントまたは同等の骨代替材料によって確実に固定できるようにするステップ
によって達成されるようにしたことを特徴とする請求項１３から２０のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋め込みロッドを使用する外科用スクリュ・システムに関し、さらにはそのようなシステムの使用に関する。詳しくは、本発明は、何らかの理由で脊柱の固定が必要であると考えられる場合に、脊柱の固定を達成するためのロッドに関連する外科用スクリュ・システムに関し、さらには固定用ロッドに関連する外科用スクリュ・システムを使用する方法に関する。埋め込みロッドは、後方アプローチまたは前方アプローチによって導入することができる。
【背景技術】
【０００２】
ヒト成人の脊柱は、脊椎と呼ばれる少なくとも２４個の別個独立の骨で構成されており、これらが順に並んで集合的に脊柱を形成している。これらの脊柱は、人体内の位置に応じて、７個の頸椎、１２個の胸椎、５個の腰椎、および少なくとも１つの仙椎に区別される。脊椎は、ほぼすべての方向に高度な湾曲およびねじりを可能にするきわめて柔軟な脊柱の構造を形成している。さらに、脊柱は、神経系および循環管の主たる束を収容して保護している。
【０００３】
遺伝的または後天的な異常、外傷、慢性のストレス、ならびに腫瘍および他の疾病が、脊柱の柔軟性および運動範囲を損なう脊柱の病的状態を引き起こす。このような悪化は、脊柱に収容されている神経系の疾病の結果としても生じうる。このような状態の改善またはそのような疾病の治療を目的とし、脊柱の固定を可能にするシステムおよび埋め込み具が、多数開発されている。それらの埋め込み具は、治癒のプロセスを支持する目的で、脊柱の少なくとも一部分に沿って整列して脊柱を運動に対して安定させるため、椎弓板に結合しあるいは横突起へとつながるフック、あるいは椎弓根を貫いて挿入されるスクリュによって、外科手術にて脊柱へと取り付けることができる１本または２本のロッドを有することができ、体の後ろ側の埋め込み部の場合には、このような１本または２本のロッドを有することが一般的である。
【０００４】
文献ＷＯ‐Ａ  ０２／０５４，９６６が、ボール・ジョイントを形成すべくスクリュの頭部の凸面と対をなす凹部をレシーバに取り入れてなる多軸の椎弓根スクリュ・アセンブリを開示している。凹面の少なくとも一部分の半径が、対をなす凸部の半径よりも小さくされ、締まり嵌めを生み出している。
【０００５】
文献ＷＯ‐Ａ  ０１／２２，８９３が、埋め込みロッドとともに使用するための外科用スクリュ・システムに関係している。スクリュ・システムが、幾何学的形状に関してお互いに合わせて構成されたスクリュ部材およびレシーバ部材を備えている。埋め込みロッドが、レシーバ部材内に配置されたときにロッドへとトルクを加える固定装置によって、レシーバ部材の一部分へと固定されている。
【０００６】
文献ＥＰ  １  ２５４  ６３９が、ロッドが横切る中空の多方向の自在継手が設けられたクランプの形態のコネクタにもとづく背腰および腰仙の椎骨固定システムに関する。さらにクランプは、椎骨への固定要素の端部が貫いて固定される円形または楕円形の穴を有している。上記要素は、ピンが内側に挿入されたとき、あるいは椎弓板または椎弓根の領域において椎骨に接続されるフックが挿入されたときに、海綿要素に向かって広がる中空の膨張スクリュであってよい。
【０００７】
手術の際の整形外科用装置の取り扱いをより容易かつより確実にするため、またひとたび設置されたならば長期にわたって耐久性を維持するシステムを提供するため、従来技術によって提案されている外科用スクリュ・システムについて、改善を提供することが望まれている。
【０００８】
驚くべきことに、本発明の外科様スクリュ・システムを使用することによって、従来技術のシステムを大きく改善することができ、ロッドの優秀、確実、かつ長持ちする固定を容易に達成可能であることが、明らかになった。さらに、本発明のシステムを使用する方法は、埋め込みロッドを固定するための確実かつ耐久性に優れた方法を提供するとともに、手術の最中に容易に実行することが可能である。
【発明の開示】
【０００９】
したがって、本発明は、１つ以上の埋め込みロッドをヒトの脊柱の少なくとも一部分へと後方または前方から固定できるようにする手段のシステムであって、少なくとも１つの埋め込みロッドを有しており、さらに以下の手段、すなわち仙骨プレート；少なくとも１つの多軸スクリュ；少なくとも１つの一軸膨張スクリュ；少なくとも１つの一軸スクリュ；少なくとも１つの多方向カプラ；少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ；少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ；少なくとも１つの横断コネクタ；少なくとも１つのフック；少なくとも１つの閉鎖型並列コネクタ；少なくとも１つの同軸コネクタ；少なくとも１つの多方向二重カプラ；少なくとも１つの注入スクリュ；のうちの少なくとも１つを有しているシステムに関する。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態が、請求項２〜８に記載されている。
【００１１】
さらに、本発明は、詳しくは後述されるヒトの脊柱の少なくとも一部分を固定するためのシステムの使用に関する。そのような固定、すなわち本発明は、ヒトの多数の疾患および病気において使用することができ、そのような疾患または病気としては、これらに限られるわけではないが、例えば骨折、脱臼、椎間板ヘルニア、および椎骨の不安定を生じさせる他の多数の怪我などといった外傷性の病気または外傷；例えば脊椎分離症（これに限られるわけではないが）などといった急性または慢性のプロセスであってよい変性の疾患および病気；急性または慢性の炎症性の病気であってよく、多くの場合は脊椎関節炎、脊椎炎、およびリウマチ様の疾患（これらに限られるわけではないが）である炎症性の疾患および病気；良性または悪性の腫瘍を含むことができる腫瘍性の疾患および病気；ならびに最も頻繁な例は脊椎すべり症であるが、多数存在し、きわめてさまざまな起源である先天性の病変；が挙げられる。
【００１２】
好ましい使用が、請求項１０〜１２に記載されている。
【００１３】
さらに本発明は、少なくとも１つの埋め込みロッドをヒトの脊柱の少なくとも一部分へと固定する方法であって、
−直径および長さが対象とする埋め込みに適している少なくとも１つの埋め込みロッドを選択するステップ、
−前記少なくとも１つの埋め込みロッドを所望の姿勢で脊柱へと固定することができる位置において、少なくとも２つの椎骨へと少なくとも１つの穴を設け、あるいは椎弓板または椎弓根の周囲に空間を用意するステップ、
−設けた穴へと、以下の手段、すなわち
■少なくとも１つの仙骨プレート；
■少なくとも１つの多軸スクリュ；
■少なくとも１つの一軸膨張スクリュ；
■少なくとも１つの一軸スクリュ；
■少なくとも１つの横入れスクリュ；
■少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ；
■少なくとも１つの注入スクリュ；
のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つを挿入し、
さらに／あるいは、
−椎弓板または椎弓根の周囲に用意した空間へと、
■少なくとも１つのフックを
−前記椎弓根または椎弓板を囲んで固定するステップ、および
−前記少なくとも１つの埋め込みロッドを前記脊柱へと固定することができるよう、横入れスクリュまたは横入れ膨張スクリュまたは注入スクリュまたは他の任意の適切なスクリュのうちの任意の１つ以上へと、
■少なくとも１つの多方向カプラ；
■少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ；
■少なくとも１つの多方向二重カプラ；
のうちの少なくとも１つを固定するステップ
を含んでおり、
−任意的に、
■少なくとも１つの閉鎖型並列コネクタ；
■少なくとも１つの同軸コネクタ；
■少なくとも１つの横断コネクタ；
のうちの少なくとも１つを前記埋め込みロッドのうちの少なくとも２つの間に適用することによって、上記手段からなる構成をさらに安定させる方法に関する。
【００１４】
この方法の好ましい実施形態が、請求項１４〜２１に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下で、本発明を、図面を参照することによって詳しく説明する。
【００１６】
以下の詳細な説明および図面は、あくまで本発明を例示しようとするものであり、本発明をよりよく理解するために提示されるものである。本発明の好ましい実施形態についての後述の説明ならびに図面は、本発明を限定しようとするものではなく、本発明の好ましい実施形態の例（本発明がこれらの例に限られるわけではない）として提示されるものである。
【００１７】
図１に概して示されているように、本発明によれば、少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・をヒトの脊柱の少なくとも一部分へと固定できるようにするシステムが、少なくとも１つの埋め込みロッドを有している。
【００１８】
本明細書および特許請求の範囲において使用される際、用語「固定」は、詳しくは後述される何らかの理由で、少なくとも１つの埋め込みロッドが、ヒトの脊柱またはヒトの脊柱の少なくとも一部分に合わせて適合され、少なくとも一時的に、埋め込みロッドによって前記脊柱（の一部分）に対して少なくとも部分的に固定する力を加えることができるよう、後方方法または前方方法で、前記脊柱（の一部分）へと近接かつ堅くまたは柔軟に接続されるプロセスを表現するものである。骨の癒合を達成しようとする場合に、堅い埋め込みロッドが使用され、動きを維持しようとする場合には、柔軟な埋め込みロッドが使用される。埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・の間の接続は、本発明の手段のシステムによって達成される。
【００１９】
本明細書および特許請求の範囲において使用される際、「脊柱の少なくとも一部分に」という表現は、埋め込みロッドをヒトの脊柱の全長にわたって、すなわち頸椎から胸椎に沿い、さらに腰椎に沿って仙椎までヒトの脊柱に固定でき、あるいは例えば胸椎（あるいは、胸椎のいずれか）から始まって腰椎（あるいは、腰椎のいずれか）まで、または腰椎（あるいは、腰椎のいずれか）から始まって仙骨（あるいは、仙骨のいずれか）までなど、脊柱の一部分にのみ固定してもよいことを、表現しようと意図している。固定は、必要とされる任意の椎骨を始まりまたは終わりにし、脊柱において連続している２つ、３つ、４つ、またはさらに多くの所望の任意の数の椎骨について実現することができる。あるいは、固定を、固定を必要としない１つまたは複数の椎骨をまたいで、脊柱において連続していない２つ、３つ、４つ、またはさらに多くの所望の任意の数の椎骨について実現することができる。
【００２０】
本明細書および特許請求の範囲において使用される際、「少なくとも１つの埋め込みロッド」という用語は、本発明のシステムが、ただ１つの埋め込みロッドＲ１（直径が一様であり、あるいは直径が埋め込みロッドに沿って変化している（例えば、本発明がこれに限定されるわけではないが、より大きな力が加わる領域においてより大きな直径を有し、加わる力が小さい領域においてより小さな直径を有している））を使用することができることを、表現しようと意図している。しかしながら、同様の方法で、「少なくとも１つの埋め込みロッド」という用語は、例えばヒトの脊柱の固定という特定の状況において必要とされるとおり、２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、３つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、４つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびさらに多数である任意の数の埋め込みロッドを包含する。２つ以上の埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・の場合には、これら２つ以上のロッドが、特定の状況において必要とされるとおり、同じ直径を有しても、異なる直径を有してもよい。２つ以上の埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、・・・を、平行に配置することができ、あるいは或る角度を内包しつつ横に並べて配置することができ、あるいは一直線に、すなわち端部‐対‐端部の関係または端部の間に任意の幅のすき間を備えつつ、一方を他方の上方に配置することができ、あるいは同軸の方法で配置することさえ可能であり、当業者によって想到可能であって所望の目的の達成に適している任意の配置構成が選択可能であり、本発明に包含される。
【００２１】
本明細書および特許請求の範囲において使用される際、「横入れスクリュ」という用語は、埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、・・・への固定のための横コネクタを備えている椎弓根式のスクリュを指す。対照的に、本明細書および特許請求の範囲において使用される際、「直入れスクリュ」という用語は、Ｕ字形の支承によって埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、・・・へと直接固定される椎弓根式のスクリュを指す。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態においては、システムが、互いに平行な関係に配置される少なくとも２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２を有している。そのような場合、これら（少なくとも）２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２は、同じ直径を有することができ、あるいは同じ長さを有することができるが、直径および／または長さが相違していてもよい。
【００２３】
本発明の他の好ましい実施形態においては、システムが、互いに同軸の関係に配置される少なくとも２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ３を有している。そのような場合、これら（少なくとも）２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ３は、同じ直径を有することができ、あるいは同じ長さを有することができるが、直径および／または長さが相違していてもよい。
【００２４】
本発明の他の好ましい実施形態（上述の他の２つの実施形態と同様、あくまで例であって、本発明を限定するものではない）においては、システムが、少なくとも２つの平行な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４）および少なくとも２つの同軸な埋め込みロッド（Ｒ１、Ｒ３；Ｒ２、Ｒ４）を有している。やはりこの場合にも、これらそれぞれ２つの平行／同軸な埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、・・・は、同じ直径を有することができ、あるいは同じ長さを有することができるが、直径および／または長さが相違していてもよい。
【００２５】
２つ以上の埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を使用する場合には、固定システム全体の安定性を向上させるため、少なくとも２つの埋め込みロッドが互いに接続されることが、本発明の好ましい実施形態である。さらにより好ましい実施形態においては、２つ以上の同軸な埋め込みロッドＲ１、Ｒ３、Ｒ５、・・・が、１つ以上の同軸コネクタ1.11.によって接続される。同軸コネクタは、同じ長さおよび／または直径の２つの同軸な埋め込みロッドＲ１、Ｒ３、・・・を接続でき、あるいは異なる長さおよび／または直径の２つの同軸な埋め込みロッドＲ１、Ｒ３、・・・を接続できる。
【００２６】
同軸コネクタ1.11.の特に好ましい実施例が、図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃに示されている。図２Ａは、同軸コネクタ1.11.の一般的な実施形態を示しており、コネクタ1.11.の両端部の１つの穴1.11.1および1.11.2.が、コネクタの各側に２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ３を挿入できるようにしている。２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ３を挿入した後、両方のロッドがそれぞれの挿入後の位置に、それぞれ２つのナット1.11.3.によって、すなわちこの場合には４つのナット1.11.3.によって固定される。２つのロッドＲ１、Ｒ３を同軸コネクタ1.11.へと挿入されたそれぞれの位置に固定することによって、２つのロッドＲ１、Ｒ３の間に頑丈かつ強固な接続が確立される。図２Ｂが、同軸コネクタ1.11.のそれぞれの穴1.11.1.および1.11.2.へと挿入される２つの（異なる直径の）同軸な埋め込みロッドＲ１、Ｒ３の分解図を、４つの固定ナット1.11.3.をそれらの位置から取り外した状態で示している。図２Ｃが、２つの（異なる直径の）同軸な埋め込みロッドＲ１、Ｒ３と、同軸コネクタ1.11.と、それぞれの位置へと挿入されて固定され、２つのロッドの間に頑丈かつ強固な接続を生むべく準備される４つの固定ナット1.11.3.とからなるアセンブリを示している。
【００２７】
固定ナット1.11.3.は、この技術分野において一般的に知られている固定のための手段を有することができる。例として、円錐状の先端を有して固定された状態において点接触を可能にする下端（埋め込みロッドに接触する）を有することができる。他の例として、固定する段階において対応する作業工具が係合できるような六角形または六角片を有することができる。
【００２８】
図２Ｃに示したものと同様の構成を、図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃにおいてもそれぞれ見ることができる。
【００２９】
他の特に好ましい実施形態においては、２つの平行な埋め込みロッドが、１つ以上の閉鎖型の並列コネクタ1.10.によって接続される。閉鎖型並列コネクタ1.10.は、同じ長さおよび／または直径の２つの平行な埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、・・・を接続することができ、あるいは異なる長さおよび／または直径の２つの平行な埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、・・・を接続することができる。
【００３０】
閉鎖型並列コネクタ1.10.の特に好ましい実施例が、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄに示されている。図３Ａは、閉鎖型並列コネクタ1.10.の一般的な実施形態を示しており、コネクタ1.10.の一端の２つの穴1.10.1.および1.10.2.が２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ３の挿入を可能にしている。２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ３が挿入されたとき、両方のロッドがそれぞれの挿入位置に、２つのナット1.10.3.、すなわちこの場合には４つのナット1.10.3.によって固定される。２つのロッドＲ１、Ｒ３を閉鎖型並列コネクタ1.10.へと挿入されたそれぞれの位置に固定することによって、２つのロッドＲ１、Ｒ３の間に頑丈かつ強固な接続が確立される。図３Ｂが、図３Ａに示したものと同様の閉鎖型並列コネクタ1.10.の斜視図を示しているが、異なる直径を有する２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ３を、それぞれ穴1.10.1.および1.10.2.へと挿入し、固定ナット1.10.3.を閉じ、２つのロッドＲ１、Ｒ３の間に頑丈かつ強固な接続を生み出すことによって、接続するように構成されている。図３Ｃは、閉鎖型並列コネクタ1.10.の上面図を示しており、図３Ｄは、図３Ｃの線Ａ‐Ａに沿った断面図を示している。図３Ｄから見て取ることができるように、図示の閉鎖型並列コネクタは、等しい直径の埋め込みロッドＲ１、Ｒ３を接続するように構成されている。
【００３１】
固定ナット1.10.3.は、この技術分野において一般的に知られている固定のための手段を有することができる。例として、円錐形を有し、先端を備えており、固定された状態において点接触を可能にしている下端（埋め込みロッドに接触する）を有することができる。他の例として、固定する段階において対応する作業工具が係合できるような六角形または六角片を有することができる。
【００３２】
閉鎖型並列コネクタ1.10.によって接続された平行な埋め込みロッドＲ１、Ｒ３の構成を、図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃにおいてもそれぞれ見ることができる。
【００３３】
上述の実施形態と別個に実現することができ、あるいは上述の実施形態と一緒に実現することができる本発明の他の好ましい実施形態においては、少なくとも２つの平行な埋め込みロッドＲ１、Ｒ２が、開放型の並列コネクタ3.5.によって接続される。開放型の並列コネクタ3.5.は、２つの平行な埋め込みロッドＲ１、Ｒ２を厳密に平行な態様で接続して維持するために適している。
【００３４】
図１６Ａおよび１６Ｂは、正確に平行に延びる２つの埋め込みロッドを横方向に接続するために使用できる開放型の並列コネクタ3.5.の斜視図および断面図をそれぞれ示している。開放型の並列コネクタ3.5.は、アンビルに類似した形状を有しており、すなわち２つのフック状の手段3.5.2.を下面から下向きに延在させてなる上部プレート3.5.1.で構成されており、これらのフックが互いに反対向きに配置されている。コネクタとして使用される際、後者の対向するフック状の手段3.5.2.が、２つの平行な埋め込みロッドを受け止めるように機能し、これらのロッドが、互いに平行となる態様で上部プレート3.5.1.に設けられたねじ穴3.5.3.へとねじ込まれるねじ山付きの２つの円柱状の固定ナット3.5.4.によって固定される。好都合なことに、横方向に接続を行う開放型の並列コネクタが、２つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２の安全かつ強固である平行な固定を提供する。
【００３５】
固定ナット3.5.4.は、この技術分野において一般的に知られている固定のための手段を有することができる。例として、円錐形を有し、先端を備えており、固定された状態において点接触を可能にしている下端（埋め込みロッドＲ１、Ｒ２に接触する）を有することができる。他の例として、固定する段階において対応する作業工具が係合できるような六角形または六角片を有することができる。
【００３６】
上述の実施形態と別個に実現することができ、あるいは上述の実施形態と一緒に実現することができる本発明の他の好ましい実施形態においては、少なくとも２つの平行な埋め込みロッドＲ１、Ｒ２が、横断コネクタ1.8.によって接続される。横断コネクタ1.8.は、平行な埋め込みロッドＲ１、Ｒ２を接続するために適しており、さらには、構成上の理由で正確には平行になり得ないロッドについても、適切な固定を達成することが可能である。これは、互いに平行でない埋め込みロッドの固定を提供する場合にさらなる自由度を提供し、さらには、２つの埋め込みロッドのための接続装置を垂直方向に挿入することを初めて可能にする。
【００３７】
図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、および４Ｅが、図５に示すような横断コネクタに関して使用されるフック部について、それぞれ正面図、立面図、下方の三次元の斜視図、側面図、および断面図を示している。フック部は、上側からフック部材を延在させている半円柱形の本体を有しており、このフック部材が、下方へと曲げられたフックを有している。フック部材が、埋め込みロッドに係合するように意図されている。そのような目的のため、フック部材は、ねじ式の固定ナットが挿入されてねじ止めされるねじ穴を上部に有しており、固定ナットの下端または下面が、埋め込みロッドをフックの端部に向かって押し付ける。フック部の半円柱形の本体は、フック部材のねじ穴と平行に延びるねじ穴を有しており、さらには２つのフック部を接続できるようにし、２つの埋め込みロッド間を横断するような接続を可能にする横断ロッドを挿入するためのチャネルを、円柱形の壁の面に、ねじ穴と直角に有している。このチャネルに横断ロッドを固定するため、ねじ式の固定ナットが、フック部の半円柱形の本体のねじ穴へとねじ込まれ、固定ナットの下端または下面が、上述のチャネル内に横断ロッドを固定する。
【００３８】
図５Ａ〜５Ｆは、本発明の横断コネクタ1.8.の三次元の斜視図を示している。図５Ａは、横断コネクタ1.8.の斜視図を分解図にて示しており、参照番号1.8.1.が、横断ロッド1.8.3.を挿入するためのチャネル1.8.2.と、接続対象の埋め込みロッド1.8.8.に係合すべく下方に曲げられたフック1.8.4.と、横断ロッド1.8.3.および埋め込みロッド1.8.8.を固定する固定ナット1.8.6.および1.8.7.を挿入およびねじ込みするための２つのねじ穴1.8.5.とを有する横断コネクタの本体を示している。図５Ｂは、それぞれの埋め込みロッド1.8.8.へと係合（右側）させて固定（左側）した２つの横断コネクタ本体1.8.1.と、適切な長さを有して横断コネクタ本体1.8.1.のそれぞれのチャネル1.8.2.へと挿入されようとしており、挿入後にそれぞれの固定ナット1.8.7.によって固定される横断ロッド1.8.3.とを示している。図５Ｃおよび５Ｄはそれぞれ、平行および非平行な埋め込みロッド1.8.8.の場合について、横断コネクタ1.8.の最終的な配置構成を示している。図５Ｅおよび５Ｆは、横断ロッド1.8.3.が横断コネクタ本体1.8.1.のチャネル1.8.2.へと挿入されたときの所定の最大角度での有益な柔軟性を示している。
【００３９】
この横方向の接続の主要な利点は、埋め込みロッド1.8.8.が正確に平行である場合、あるいは生理学的状態のため平行な配置からずらすことが必要とされ、或る角度を持って配置されている場合におけるその驚くべき柔軟性にある。さらには、医師が、横断コネクタ1.8.を垂直方向に導入するという可能性を達成できる。最後に、横断コネクタ本体1.8.1.を埋め込みロッド1.8.8.および横断ロッド1.8.3.へと固定する段階を、片手で別個独立に実行することができ、したがって医師は、すべての部品を互いに強固に固定する前に、固定の調節を行うことができる。さらに、横断ロッド1.8.3.の長さを、（事実上）平行な埋め込みロッド1.8.8.を所望の位置に固定するために必要とされる２つのコネクタ本体1.8.1.の距離に合わせて、調節することができる。
【００４０】
ここで、広く図１Ａ〜１Ｃを参照する。本発明の他の好ましい実施形態においては、少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・をヒトの脊柱の少なくとも一部分へと固定できるようにする手段からなるシステムが、１つまたは複数の部品を含んでおり、詳しくは仙骨プレート1.1.および／または多軸スクリュ1.2.および／または一軸膨張スクリュ1.3.および／または一軸スクリュ1.4.および／またはフック1.9.のうち、図６Ａ〜６Ｏに例示されるように、１つまたは２つ以上、あるいはそのすべてを具備するような上部固定システム３であり、この上部固定システム３が、
−雌の台形ねじ3.1.2を有する上部オリフィス3.1.1と、埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・の収容を可能にする直径を有する内側チャンバ3.1.3.と、対向する２つの側面に位置する大きなＵ字形の窪み3.1.6.と、残る２つの対向する側面のそれぞれの外側に位置する横溝3.1.4.とを有しているチューリップ状の頭部3.1.であって、多軸スクリュのためのものである場合には、直径が上部オリフィス3.1.1.よりも小さいことによって環状の基部を形成する下部オリフィス3.1.5.をさらに有しているチューリップ状の頭部3.1.、および
−上面3.2.1.および下面3.2.2.と、チューリップ状の頭部3.1.の雌の台形ねじ3.1.2に適合する雄の台形ねじ3.2.3.とを有しており、前記内側チャンバ3.1.3.に収容された埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・をこれら埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・と前記下面3.2.2.との間の接触によって環状の基部へと固定するため、チューリップ状の頭部3.1.の雌の台形ねじ3.1.2.へとねじ込まれるように意図されている円柱形のねじナット3.2.
を有しており、
−上記上部固定システム３が、前記仙骨プレート1.1.および／または多軸スクリュ1.2.および／または一軸膨張スクリュ1.3.および／または一軸スクリュ1.4.および／またはフック1.9.において、それぞれのねじスクリュの側の反対側、またはブレードの側の反対側に設けられている。
【００４１】
このように、本発明の上部固定システム３は、埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を脊柱へと簡単かつより柔軟に固定できるようにするシステムである。これを、図６Ａ〜６Ｏから最もよく見て取ることができる。図６Ａは、多軸チューリップ状頭部3.1.の断面図を示している。頭部が、チューリップ状の頭部3.1.の軸に対して実質的に直角に配置された上部オリフィス3.1.1.を有している。このオリフィス3.1.1.の内壁に、図６Ｂに示すように形状が台形であるねじ3.1.2.が設けられている。ねじ3.1.2.が台形であるため、チューリップ状の頭部3.1.を埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・へと固定するプロセスにおいて、例えば図６Ｉの矢印から概念的に見て取ることができるように、固定力が水平成分なしで好適に発揮されると共に垂直方向に向けられる。
【００４２】
図６Ｃは、上部固定システム３の１つの適用例を示している。本発明の好ましい実施形態において、仙骨プレート1.1.（その構造および機能については、さらに詳しく後述する）に、チューリップ状の頭部3.1.と円柱形のねじナット3.2.とを有する上部固定システム３を設けることができる。図６Ｃから見て取ることができるとおり、２つの仙骨スクリュが、ひとたび仙骨プレート1.1.の仙骨スクリュ穴を通って案内されて仙骨へとねじ込まれると、仙骨プレートの上面（すなわち、プレートにおいて、仙骨スクリュが仙骨（図６Ｃには示されていない）へとねじ込まれる部位の反対側の面）に設けられた上部固定システムのチューリップ状の頭部3.1.へのアクセスが可能になる。埋め込みロッドＲ１が、チューリップ状の頭部3.1.の両側に位置してチューリップ状の頭部3.1.を横切っているＵ字形の窪み3.1.6.へと挿入される。次いで、円柱形のねじナット3.2.が、チューリップ状の頭部3.1.の上部オリフィス3.1.1.へと挿入され、円柱形のねじナット3.2.の雄ねじ3.2.3.が、頭部3.1.の上部オリフィス3.1.1.の内壁の台形ねじ3.1.2.に係合する。ひとたび埋め込みロッドＲ１に接触すると、円柱形のねじナット3.2.が、埋め込みロッドＲ１をチューリップ状の頭部3.1.の底部へと強固に固定する。円柱形のねじナット3.2.をロッドＲ１に向かって締め込むことによって生まれる直接接触ゆえ、仙骨プレート1.1.がロッドＲ１へと強固かつ安全に固定される。さらに、上部固定システム３のチューリップ状の頭部3.1.の内側に固定されて、仙骨スクリュの上方に延在する埋め込みロッドＲ１が、仙骨スクリュの緩みを防止する。結果として、一方では、仙骨プレート1.1.が仙骨へと強固かつ安全に固定され、他方では、埋め込みロッドＲ１が仙骨プレート1.1.へと安全に固定される。
【００４３】
同様の方法で、一軸スクリュ1.4.と埋め込みロッドＲ１との間についても、強固かつ密な接続を確立することができる。これが、図６Ｄに示されている。図６Ｄに示した一軸スクリュ1.4.は、（好ましくは円柱形の）ねじ山付きの下端1.4.3.、ねじ山なしの中間部1.4.2.、および上部1.4.1.を有しており、上部1.4.1.へとチューリップ状の頭部3.1.が一部品として、すなわち一体に接続されている。ひとたび一軸スクリュ１．４．が骨に設けられた穴へと挿入およびねじ込みされ（あるいは、骨へと直接ねじ込まれ）、骨によってしっかりと受け止められると、チューリップ状の頭部3.1.が、自身のＵ字形の窪み3.1.6.に埋め込みロッドＲ１を受け入れることができ、この埋め込みロッドＲ１を、円柱形のねじナット3.2.を挿入してロッドＲ１に向かってねじ込むことによって固定することができる。このようなシステムも、本発明による上部固定システムと呼ばれる。このような方法で、一軸スクリュ1.4.と埋め込みロッドＲ１との間に強固な接続を確立することができる。
【００４４】
本発明によれば、一軸スクリュ1.4.の雄ねじが、（上述のように）円柱形であってよいが、そのようなスクリュから知られている他の任意の形状（例えば、円錐形）を有してもよい。これは、以下でシステムの一軸スクリュ1.4.をさらに詳しく説明するときに示される。
【００４５】
きわめて類似した方法で、図６Ｅに示すような一軸膨張スクリュ1.3.（さらに詳しくは後述される）または図６Ｆに示すようなフック1.9.（やはり、さらに詳しくは後述される）に、上部固定システム３を設けることができる。本発明によれば、やはり上述の手段が、それぞれの円柱形のねじナット3.2.が挿入されて前記ロッドＲ１に向かってねじ込まれた後に、埋め込みロッドＲ１への強固かつ確実な固定を可能にする。
【００４６】
他の固定手段に対して上述と同じ原理を利用する方法で、上部固定システムを、以下で詳しく説明するとおり本発明の多軸スクリュ1.2.へと適用することができる。これが、図６Ｇ、６Ｈ、および６Ｉに示されている。
【００４７】
図６Ｇに横からの分解図の形態で示されているように、本発明による上部固定システム３を使用する多軸スクリュ1.2.は、上述したものと同じ構造を有するチューリップ状の頭部3.1.、下部ねじ端1.2.5.（円柱形、またはこのようなスクリュについて考えられる他の任意の形状（例えば、円錐形）を有している）と、ねじ山のない中間部1.2.4.と、下面に逃げの凹所1.2.2.を有する頭部1.2.2.とを有する多軸スクリュ本体1.2.1.、ならびに円柱形のねじナット3.2.を含んでおり、円柱形のねじナット3.2.を、チューリップ状の頭部3.1.の上部のねじ3.1.2.へと挿入し、円柱形のねじナット3.2.と多軸スクリュ1.2.の上面との間でＵ字形の窪み3.1.6.へと挿入されて受け止められる埋め込みロッドＲ１に向かって、ねじ込むことができる。ロッド固定の多軸性は、（詳しくは後述されるように）チューリップ状の頭部3.1.と円柱形のねじ3.2.との間に配置される中間部材3.3.の凹所3.3.1.にロッドを収容し、中間部材3.3.の下部半球部3.3.2.が多軸スクリュ1.2.の頭部の中空部に収容されるように配置するようにして、考え得る複数の軸に応じてロッドを固定することができるようにすること（「多軸スクリュ」）で得られる。これを、以下でさらに詳しく説明する。
【００４８】
実際に適用される本発明の特に好ましい実施形態においては、図６Ｇに示されている部品が、すでに多軸スクリュ・アセンブリへと組み立てられた状態で届けられる。
【００４９】
図６Ｈは、図６Ｇと同じ本発明の好ましい実施形態を示しており、本発明による上部固定システム３を使用する多軸スクリュ1.2.が、埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を収容するように構成されたＵ字部3.3.1.と、このＵ字部3.3.1.の下面に位置する半球部3.3.2.とを備える前記中間部材3.3.を有している。中間部材3.3.の半球部3.3.2.は、円柱形のねじナット3.2.を上部固定システム３のチューリップ状の頭部3.1.の内側部分へとねじ込むことによって固定されるまでは、多軸スクリュ1.2.の頭部の中空部において運動することができるような方法で、多軸スクリュの頭部の対応する中空部に収容されるように構成されており、ひとたび中間部3.2.のＵ字部3.3.2.．へと固定されたならば、Ｕ字部3.3.1.から受け取る力を均一に放射状に伝達するように構成されている。円柱形のねじナット3.2.をチューリップ状の頭部3.1.の環状の基部に向かってねじ込むとき、チューリップ状の頭部3.1.のＵ字形の窪み3.1.6.に収容されて中間部材3.3.のＵ字部3.3.1.によって受け止められる埋め込みロッドＲ１へと、圧縮力が加えられる。この圧縮力が、頭部3.1.のただ１つの位置へと力が加わることがないよう分散され、チューリップ状の頭部の環状の基部3.1.5.へと放射状に均一に伝達される。この均一な力の分布を、図６Ｉにおける矢印の分布から最もよく見て取ることができる。さらにこの図は、埋め込みロッドを収容しているチューリップ状の頭部3.1.の軸に対して多軸スクリュ1.2.を多数の向きに向けることができ、埋め込みロッドをそれぞれの椎骨の骨部分へとねじ込まれたスクリュに固定する際に、医師にとってはるかに多くの自由度が可能であることを示している。
【００５０】
やはり図６Ｉから導き出すことができるとおり、多軸スクリュ1.2.を、０°の角度（チューリップ状の頭部3.1.の軸と多軸スクリュ本体1.2.の軸との間の角度として与えられる）でも、あるいは０°ではない或る角度（例えば、両側に１〜少なくとも２０°の角度）でも、チューリップ状の頭部3.1の底部に、すなわちチューリップ状の頭部3.1.の環状の基部の近くに固定することができ、埋め込みロッドがチューリップの基部に対して正確に平行な位置には配置されていない場合に、本発明のシステムにとって好ましい多軸性を生み出している。これは、埋め込みロッドをスクリュ・システムによって固定するときに、医師により良好な柔軟性を提供する。
【００５１】
図６Ｊ〜６Ｏは、本発明の上部固定システム３による埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・の固定の例を示している。
【００５２】
図６Ｊにおいては、４つの一軸スクリュ1.4.が、それらの上部に取り付けられた上部固定システム３のチューリップ状の頭部3.1.に１本の埋め込みロッドＲ１を収容しており、挿入されたロッドＲ１が、ねじ山付きの円柱形の固定ナット3.2.によってチューリップ状の頭部3.1.の内側に固定されている。当然ながら、この実施形態は、一軸スクリュ1.4.を介して埋め込みロッドＲ１の脊柱への安全かつ強固な固定を達成している。
【００５３】
本発明の他の好ましい実施形態（図面は省略）においては、一軸スクリュ1.4．を有する図６Ｊに示した実施形態を、図６Ｅならびに９Ａおよび９Ｂに示されているような一軸の膨張スクリュ1.3.によって実現することができる。この場合、膨張ロッドをスクリュの内側チャネルへとねじ込むことによってスクリュの下端を広げることで、やはり安全かつ強固な固定を達成することができる。
【００５４】
他の好ましい実施形態（図６Ｊにも一部が示されている）では、一軸スクリュ1.4.（または、一軸膨張スクリュ1.3.）において、それらのチューリップ状の頭部3.1.の下方にワッシャ3.4.を取り付けることができ、これらのワッシャにスパイク3.4.1を備え、スクリュがねじ込まれるときにスパイク3.4.1.を皮質骨へと進入させて、システムを皮質骨へとさらに良好に固定することができる。
【００５５】
図６Ｋ、６Ｌ、および６Ｍは、２本の平行な埋め込みロッドＲ１およびＲ２と開放型の並列コネクタ3.5.との間の接続、ならびに４本の上部固定システム付き一軸スクリュ（うち２本は、膨張しない一軸スクリュ1.4.であり、２本は、一軸膨張スクリュ1.3.である）による埋め込みロッドＲ１およびＲ２の固定について、斜視図、上面図、および側面図をそれぞれ示している。一軸スクリュおよび一軸膨張スクリュの両者を一緒に使用することは任意であり、やはり好ましい他の実施形態において、本発明は、これらのうちの１種類のみを使用してもよく、すなわち４本の一軸スクリュのみ、または４本の一軸膨張スクリュのみを使用することができる。当業者、特には医師であれば、これらの（さらには他の種類の）スクリュの使用を、必要に応じて選択することができるであろう。当然ながら、図６Ｋ、６Ｌ、および６Ｍに示されているような本発明の実施形態において、使用される埋め込みロッドＲ１およびＲ２は、同一の長さおよび／または同一の直径を有することができるが、それらの長さおよび直径が異なっていてもよい。２本のロッドのそれぞれは、少なくとも１つの開放型の並列コネクタ3.5.によって、互いに厳密に平行な位置に固定される。特定の場面において必要であるならば、開放型の並列コネクタ3.5.を２つ以上使用してもよい。当然ながら、図６Ｋ、６Ｌ、および６Ｍに例示した実施形態は、前側からの外科的アプローチの場合に、埋め込みロッドについて所望の安定かつ安全で平行な固定を提供している。
【００５６】
本発明の特に好ましい実施形態においては、（図６Ｋおよび６Ｍにおいて、それぞれ図の右上または右側に現れている一軸膨張スクリュ1.3.および一軸スクリュ1.4.について示されているように）骨材料への固定をさらに改善するために、スクリュにスパイクを含んでいるワッシャを備えることができる。
【００５７】
図６Ｎおよび６Ｏは、異なる長さを有する２本の埋め込みロッドＲ１およびＲ２について、上部固定システム付き一軸スクリュ1.4.および１つの開放型並列コネクタ3.5.との組み合わせの斜視図および上面図をそれぞれ示している。当然ながら、このような種類の組み合わせにおいて、コネクタ3.5.または上部固定システム付き一軸スクリュ1.4.の数、ならびに埋め込みロッドの長さは、図６Ｎおよび６Ｏに示した前側アセンブリの実施形態には限定されない。図示のシステムは、上述したシステムに比べ、ヒトの脊柱のより長い長さにわたって、さらに安定かつ安全な固定をもたらす。
【００５８】
さらに、本発明の好ましい実施形態においては、当業者（例えば、医師）が必要と考えるのであれば、図示のシステムの一軸スクリュ1.4.のうちの１つまたはすべてを、一軸膨張スクリュ1.3.で置き換えることができる。他の好ましい実施形態は、埋め込みロッドＲ１およびＲ２の骨材料への固定をさらに改善するため、スクリュのうちの１つまたは２つまたはすべてに、スパイク付きまたはスパイクなしのワッシャを設けることからなる。
【００５９】
本発明によれば、少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・をヒトの脊柱の少なくとも一部分へと固定できるようにする手段からなるシステムが、少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・に加えて、仙骨プレート1.1．、少なくとも１つの多軸スクリュ1.2.、少なくとも１つの一軸膨張スクリュ1.3.、少なくとも１つの一軸スクリュ1.4.、少なくとも１つの多方向カプラ1.5.、少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ1.6.、少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ1.7.、少なくとも１つの横断コネクタ1.8.、少なくとも１つのフック1.9.、少なくとも１つの閉鎖型並列コネクタ1.10.、少なくとも１つの同軸コネクタ1.11.、少なくとも１つの多方向二重カプラ1.12.、および少なくとも１つの注入スクリュ1.13.から選択されるいくつかの固定手段のうちの少なくとも１つを含んでいる。
【００６０】
上述の手段は、制限なく、少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・と一緒に単独で１つの手段として使用することができる。しかしながら、上述され、本明細書において詳しく説明される２つ以上の手段を、組み合わせて使用することが可能であり、そのようにすることが本発明の好ましい実施形態であり、それぞれの手段の大いなる利点が、使用されるシステムの全体の特筆すべき性能に貢献する。２つ以上の手段が使用される場合、それらは同一であっても、異なっていてもよく、何ら制約なく特定の解剖学的状況のみに支配されて上述の手段から選択することができる。特には、上述の手段の２つ以上を組み合わせることによって、医師に、手術の際に、医師が特定の状況および手術対象の特定のヒトの構成の特定の要件のもとで適切であると考えるとおりに、これらの手段を単独または組み合わせにおいて適用するための完全な自由度をもたらすことができる。
【００６１】
本発明によるシステムの実施形態の１つは、仙骨プレート1.1.を、他の手段との組み合わせにおいて使用する。仙骨プレート1.1.は、少なくとも１本の埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・について仙骨の領域における固定を達成するという目的を有している。仙骨プレートは、このレベルにおいては埋め込みロッドへと加わる力が他の脊椎のレベルよりも大きいため、骨へのきわめて確実な固定を達成するために、２つのチャネルを通って案内される２本の特定の仙骨スクリュによって、仙骨へと固定される。２つのチャネルの角度は、仙骨プレートに対して平行ではなく、少なくとも一方は仙骨プレートに対して９０°でもないが、横断面角度（仙骨プレートの平面に平行な図において平行でない）、矢状面角度（仙骨プレートの平面に沿った図において平行でない）、および正面角度（仙骨プレートの上部からの図において平行でない）と称される３つの角度α、β、およびγによって異なっている。仙骨プレートの仙骨への固定を達成している２つの仙骨スクリュの多軸性ゆえ、スクリュを、仙骨において最大の皮質骨を見付けることができる領域へと向けることができる。仙骨プレートの骨への固定に使用される仙骨スクリュが、プレートからの引き出しに対してセルフロックであると、とくに好都合である。これは、ひとたび両方の仙骨スクリュがねじ込まれて、埋め込みロッドが円柱形のねじナットによって上部固定システムのチューリップ頭部に固定されたならば、埋め込みロッドの位置が仙骨スクリュの直上に保たれ、仙骨スクリュが仙骨プレート内のそれぞれの位置から抜け出すことができないようになるという事実によって達成される。
【００６２】
本発明の特に好ましい実施形態においては、仙骨プレート1.1.に、すでに詳しく説明した上部固定システム３が設けられる。さらなる好ましい実施形態においては、上部固定システム３が、仙骨プレートのうちの仙骨スクリュが挿入される方の面（ねじスクリュが仙骨へと固定される側とは反対側の面）に設けられる。
【００６３】
上部固定システムを備える仙骨プレート1.1.が、図７Ａ〜７Ｉによって例示されており、図７Ａ〜７Ｄが、仙骨プレート1.1.の斜視図、側面図、正面図、および上面図を示しており、図７Ｅ〜７Ｇは、本発明の仙骨プレートの角度特性を示しており、図７Ｉは、取り付け段階における仙骨プレート・アセンブリ1.1.の全体の構成配置（すなわち、仙骨スクリュを骨へとねじ込み、埋め込みロッドを固定ナットによって仙骨プレートの上部固定システム（後述）へと固定することによって取り付けられている）を示している。図７Ｈは、取り付け前の仙骨プレート・システム1.1.の全部品の詳細を示す分解図を示している。
【００６４】
他の好ましい実施形態においては、本発明のシステムが、少なくとも１つの多軸スクリュ1.2.を単独で有しており、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している。さらにより好ましい実施形態においては、システムが、上部固定システム３が設けられた少なくとも１つの多軸スクリュ1.2.を有している。この好ましい実施形態の詳細は、すでに説明されており、ここでの繰り返しは不要である。１つの多軸スクリュ1.2.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の多軸スクリュ1.2.を、使用することができる。
【００６５】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの一軸スクリュ1.4.を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。さらにより好ましい実施形態においては、一軸膨張スクリュ1.3.に、上述したような上部固定システム３が設けられる。この好ましい実施形態の詳細は、すでに説明されており、ここでの繰り返しは不要である。この本発明の特に好ましい実施形態が、図８Ａ〜８Ｄに示されている。図８Ａの斜視図が、本発明の一軸スクリュ1.4.の下部ねじ部の円柱形を示している一方で、残りの図８Ｂ〜８Ｄは、スクリュのねじ部の他の形状を示している。前記一軸スクリュ1.4.を、図８Ｂに示すように管状としてもよく、参照番号1.4.5.のチャネルがチューリップ状の頭部3.1.からスクリュの先端1.4.3.まで伸びている。管状の一軸スクリュは、上部にチューリップ状の頭部3.1.が取り付けられたねじ山付きの軸を有している。スクリュの位置をＸ線または超音波などといったシステム（それ自身は、この技術分野において公知である）によって割り出すことができるようにするワイヤガイドまたは案内ワイヤを受け入れるため、チューリップ状の頭部の底部からスクリュの軸の内部を通って、下端1.4.3.まで下方へと延びるチャネルが穿孔されている。この実施形態は、好ましくは最小侵襲手術の例において、椎弓根スクリュを導入する前に、案内の目的で椎弓根を通ってワイヤを導入するのに有用と成り得るという利点を有している。１つの一軸スクリュ1.4.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の一軸スクリュ1.4.を、使用することができる。
【００６６】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの一軸膨張スクリュ1.3.を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。さらにより好ましい実施形態においては、一軸膨張スクリュ1.3.に、上述したような上部固定システム３が設けられる。この好ましい実施形態の詳細は、すでに説明されており、ここでの繰り返しは不要である。一軸膨張スクリュ1.3.が、好ましい実施形態として詳しく図９Ａ〜９Ｃに示されており、これらの図は、それぞれ三次元の斜視分解図、取り付け後の三次元の斜視図、および断面図を示している。基本的には、一軸膨張スクリュは、ねじ山付きのスクリュ本体1.3.3.を下部として有しており、スクリュ本体1.3.3.は円柱形の形状であってよいが、この技術分野における当業者にとって公知の他の任意の形状を有してもよい。例えば、円錐形も可能である。スクリュ1.3.は、任意的にねじ山なしの中間部1.3.2.を有するものとしてもよく、上部固定システム３を備える実施形態の場合には、チューリップ状の頭部3.1.の形状をとることができる上部または頭部1.3.1.を有している。
【００６７】
ねじ山付きのスクリュ本体を膨張させることができるよう、この意図する目的に適したスクリュ本体のいくつかの（それ自身は公知の）設計を、用意することができる。図９Ａに示した特に好ましい実施形態においては、スクリュ本体1.3.3.が内側チャネル1.3.4.を有するとともに、下端に近い下部に、さらに好ましくは例えばスクリュ本体1.3.3.の全長の半分から下端まで、内側チャネル1.3.4.からスクリュ本体1.3.3.の外表面まで延びてスクリュ本体の膨張を可能にする１つ以上（好ましくは、２つ、３つ、または４つ）のスリット1.3.5.を有している。スクリュの先端の膨張が、内側チャネルへとプラグ1.3.6.を挿入することによって達成され、あるいはスクリュ1.3.6.を内側チャネル（内壁にねじ山を有している）へとねじ込むことによって達成される。図９Ｂに示されているように、前記プラグまたはスクリュ1.3.6.は、チャネル1.3.4.の内径よりも大きな直径を有しており、あるいは特定の位置においてチャネルの内径を超えて直径が増大している。あるいは、前記プラグまたはスクリュ1.3.6.を、全長にわたって一定の直径を有するように構成してもよく、また一定の直径のプラグまたはスクリュ1.3.6.の挿入またはねじ込みによって膨張させられるよう、チャネルの内径をチャネルの長さに沿って連続的または不連続に減少させてもよい。このようにして広げられた一軸膨張スクリュ1.3.は、スクリュ本体1.3.3.を骨へとさらに良好に固定することができ、結果として、一軸膨張スクリュ1.3.による埋め込みロッドの脊柱への固定を改善することができる。図９Ｃは、一軸膨張スクリュ1.3.の側面断面図を示している。理解されるとおり、内側チャネル1.3.4.が、チューリップ状の頭部3.1.の環状の基部からスクリュの下端までスクリュ本体1.3.3.を貫いて延びており、プラグ1.3.6.またはスクリュ1.3.6.の受け入れに適している。
【００６８】
特に、図９Ａ〜９Ｃに示されているように一軸膨張スクリュ1.3.の上部に設けられた上部固定システムの場合には、埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・への確実かつ強固な固定を、達成することが可能である。
【００６９】
１つの一軸膨張スクリュ1.3.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の一軸膨張スクリュ1.3.を使用することができ、そのうちの１つ、２つ、・・・、またはすべてに、チューリップ状の頭部3.1.を備える上部固定システム３を設けることができ、あるいはすべての一軸膨張スクリュ1.3.に、チューリップ状の頭部3.1.を備える上部固定システム３が設けられていなくてもよい。
【００７０】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの多方向カプラ1.5.を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの多方向カプラ1.5.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の多方向カプラ1.5.を使用することができる。
【００７１】
本発明のこの好ましい実施形態によれば、図１０Ａに分解図として示されているように、多方向カプラ1.5.が、ねじ山付きの円柱形または非円柱形（例えば、円錐形）のスクリュ部を有するスクリュ部品1.5.2.を含んでおり、このねじ山付きのスクリュ部の上端は、固定の達成においてスクリュ部品1.5.2.を骨に設けられた穴へと深く挿入しすぎることがないよう、あるいは骨へと直接に深くねじ込みすぎることがないよう、半径方向に広げられた部位によって制限されている。従来技術のスクリュ部品と対照的に、上述の半径方向に広げられた部位は、スクリュ部品1.5.2.の操作のための六角形を有しておらず、上述の半径方向に広げられた部位を基部に持つ円錐部分として設計されている。
【００７２】
この円錐部分が、多方向カプラ部品1.5.1.を受け入れるように設計されている。スクリュ部品1.5.2.の上部へと向かう軸方向において、円錐部分の上方には、スクリュ部品1.5.2.の円柱部分が配置されている。スクリュ部品1.5.2.の上部には、多方向カプラ部品1.5.1.をスクリュ部品1.5.2.へと固定し、同時に多方向カプラ部品1.5.1.を多方向カプラ部品の内側球形部を介して埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・へと固定するナット1.5.3.を受け入れるためのねじ山付きの円柱部分が設けられている。さらに、スクリュ部品1.5.2.の上部には、適切な工具によるスクリュ部品1.5.2.の操作を可能にする六角片が設けられている。図１０Ｂは、ロッド1.5.4.が完全に取り付けられ、ロッド1.5.4.を含んだ多方向カプラロッド1.5.を示している。
【００７３】
図１０Ｃに示した比較検討に、本発明の多方向カプラロッド1.5.が示されている。従来技術の多方向カプラの一設計に比べ、本発明の多方向カプラ部品ロッド1.5.1.においては、埋め込みロッドへと固定される球形部の直径ｄを小さくすることによって、さらにはスクリュ本体および埋め込みロッドの固定に機能する円／球の中心間の距離を短くすることによって、より小さな外形を得ることが可能である（図１０Ｃ）。直径の縮小は、例えば１ｍｍ（この値に限られるわけではないが）であることができ、距離の短縮も、やはり１ｍｍ（この値に限られるわけではないが）であることができる。図１０Ｄに、本システムのスクリュロッド1.5.2.が示されている。これが、従来技術のスクリュと比較される。本発明のスクリュにおいては、半径方向に広げられた部位において六角形が省略（スクリュの上部の六角片によって置換）され、半径方向に広げられた部位とスクリュ上部との間の距離が短縮されることによって、より小さな外形を得ることが可能である。
【００７４】
上述の多方向カプラ部品を、例えば、図１０Ｅ〜１０Ｉによって例示されるように埋め込みロッドの前側アセンブリにおいて使用することができる。図１０Ｅ〜１０Ｇは、１本の埋め込みロッドＲ１が４つのスクリュ部品ロッド1.5.2.の多方向カプラ部品ロッド1.5.1.によって固定されている単一ロッドの構成の斜視図、側面図、および上面図をそれぞれ示している。当然ながら、スクリュ部品の数が４つに限られるわけではなく、必要に応じてより小数またはより多数のスクリュ部品が存在してもよい。特には、スクリュ部品は、必ずしもペアにして配置される必要はなく、あるいは埋め込みロッドＲ１のそれぞれの端部に配置される必要はなく、それぞれの用途に関連して必要とされるとおりに、埋め込みロッドＲ１の全長にわたって配置することが可能である。図１０Ｅ〜１０Ｇに示した構成によって、埋め込みロッドのきわめて確実な固定を達成することが可能である。
【００７５】
本発明の他の好ましい実施形態によれば、埋め込みロッドＲ１の骨材料への固定をさらに改善するため、スクリュのうちの１つまたは２つまたはすべてに、スパイク付きまたはスパイクなしのワッシャが設けられる。これが、例えば図１０Ｅにおいて、この実施形態の斜視図の「手前側」に位置しているスクリュ部品について示されている。
【００７６】
前側アセンブリのための二重ロッドの構成において、２本の埋め込みロッドＲ１およびＲ２がヒトの脊柱へと固定されている本発明の他の好ましい実施形態の上方からの斜視図および上面図が、図１０Ｈおよび１０Ｉに示されている。個々のロッドＲ１およびＲ２のそれぞれの固定が、図１０Ｅ〜１０Ｇに関してすでに説明した方法と同じ方法で可能であり、すなわちそれぞれのロッドＲ１またはＲ２を２つまたは３つのスクリュ部品ロッド1.5.2.の多方向カプラロッド1.5.1.へとそれぞれ接続することによって可能であり、これらのロッドが横断コネクタによって互いに基本的に平行な位置に固定され、２つの埋め込みロッドの確実かつ強固な固定を可能にしている。
【００７７】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ1.6.を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの多方向オフセット・カプラ1.6.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の多方向オフセット・カプラ1.6.を使用することができる。
【００７８】
本発明のこの好ましい実施形態によれば、図１１Ａに示されているように、多方向オフセット・カプラ1.6.が、ねじ山付きの円柱形または非円柱形のスクリュ部を有するスクリュ部品1.6.2.を含んでおり、このねじ山付きのスクリュ部の上端は、固定のためのスクリュ部品1.6.2.を骨に設けられた穴へと深く挿入しすぎることがないよう、半径方向に広げられた部位によって制限されている。従来技術のスクリュ部品と対照的に、上述の半径方向に広げられた部位は、スクリュ部品1.6.2.の操作のための六角形を有しておらず、上述の半径方向に広げられた部位を基部に持ち、多方向オフセット・カプラ部品1.6.1.を受け入れるように設計された円錐部分として設計されている。スクリュ部品1.6.2.の上部へと向かう軸方向において、円錐部分の上方には、スクリュ部品1.6.2.の円柱部分が配置されている。スクリュ部品1.6.2.の上部には、多方向オフセット・カプラ部品1.6.1.をスクリュ部品1.6.2.へと固定し、同時に多方向カプラ部品1.6.1.を多方向カプラの内側球形部を介して埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・へと固定するナット1.6.3.を受け入れるためのねじ山付きの円柱部分が設けられている。さらに、スクリュ部品1.6.2.の上部には、適切な工具によるスクリュ部品1.6.2.の操作を可能にする六角片が設けられている。図１１Ｂおよび１１Ｃは、ロッド1.6.4.が完全に取り付けられ、ロッド1.6.4.を含んだ多方向オフセット・カプラ1.6.を、それぞれ三次元の斜視図および側面図として示している。
【００７９】
図１１Ｄに、本発明の多方向オフセット・カプラ1.6.が示されている。従来技術の多方向オフセット・カプラの一設計に比べ、図１１Ｄに示されているような本発明の多方向オフセット・カプラ部品1.6.1.は、直径が小さくされた球形部を有しつつ埋め込みロッドへと固定されるより小さな外形を呈している。この実施形態によって、スクリュ本体および埋め込みロッドの固定に機能する円／球の中心間の距離（図１１Ｄ）が短縮されている。直径の縮小は、例えば１ｍｍ（この値に限られるわけではないが）であることができ、距離の短縮も、やはり１ｍｍ（この値に限られるわけではないが）であることができる。さらに、本システムのスクリュは、従来技術のスクリュと異なって示されている。本発明の実施形態の多方向オフセット・カプラ部品のスクリュにおいては、半径方向に広げられた部位において六角形が省略（スクリュの上部の六角片によって置換）され、半径方向に広げられた部位とスクリュ上部との間の距離が短縮されることによって、より小さな外形を得ることが可能である。
【００８０】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ1.7.を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの横入れ膨張スクリュ1.7.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の横入れ膨張スクリュ1.7.を使用することができる。
【００８１】
本発明によって単独で使用され、あるいは上述したようなシステムの他の手段との組み合わせにおいて使用される横入れ膨張スクリュが、図１２Ａ〜１２Ｃに示されている。これは、埋め込みロッドの上部固定を可能にするチューリップ頭部の省略によって、本発明の一軸膨張スクリュ1.3.から区別される。そのほかに、膨張スクリュの構造および機能の説明に関しては、上述の一軸膨張スクリュ1.3.についての説明を参照することができ、それらの説明は、必要な変更を加えてここに適用される。
【００８２】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの横断コネクタ1.8.を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの横断コネクタ1.8.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の横断コネクタ1.8.を使用することができる。横断コネクタ1.8.の構造および機能は、図４Ａ〜４Ｄおよび５Ａ〜５Ｆに関してすべての細部にわたって上述されており、それら説明の繰り返しは、ここでは不要である。
【００８３】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つのフック1.9．を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つのフック1.9．を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数のフック1.9．を使用することができる。フック1.9．の構造が図１３に示されており、図１３Ａが、本発明の一実施形態によるフックを三次元の斜視図で示す一方で、図１３Ｂは、フックの側面図を示している。フックは、チューリップ頭部3.1．とチューリップ頭部3.1．に対応する固定ねじとを使用する上部固定システム３によって、埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を椎弓根スクリュへと固定するのではなくフックへと固定するように、機能することができる。そのような場合、フックは、自身のブレードによって椎骨へと固定され、すなわち椎弓板または椎弓根へと固定され、後者の椎骨固定は、それ自身は従来技術（例えば、文献ＥＰ‐Ａ  １  ２５４  ６３９）から公知である。埋め込みロッドへの固定の手段としての上部固定システム３は、この文献からは知られていない。
【００８４】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの閉鎖型の並列コネクタ1.10．を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの閉鎖型並列コネクタ1.10．を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の閉鎖型並列コネクタ1.10．を使用することができる。閉鎖型並列コネクタ1.10．の構造および機能は、図３Ａ〜３Ｄに関してすべての細部にわたって上述されており、それら説明の繰り返しは、ここでは不要である。
【００８５】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの同軸コネクタ1.11．を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの同軸コネクタ1.11．を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の同軸コネクタ1.11．を使用することができる。同軸コネクタ1.11．の構造および機能は、図２Ａ〜２Ｃに関してすべての細部にわたって上述されており、それら説明の繰り返しは、ここでは不要である。
【００８６】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの多方向二重カプラ1.12．を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの多方向二重カプラ1.12．を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の多方向二重カプラ1.12．を使用することができる。次に、多方向二重カプラ1.12．の構造および機能を詳しく説明する。
【００８７】
図１４Ａ〜１４Ｇが、本発明の好ましい実施形態による多方向二重カプラ・システム1.12．を示している。図１４Ａに見られるように、多方向二重カプラ・システム1.12．は、多方向二重カプラ1.12.1.（図１４Ｂおよび１４Ｃにもさらに詳しく示されている）と、カプラが固定されるスクリュ1.12.2.とを含んでいる。スクリュ1.12.2.は、上述と同様の方法で、ねじ山付きの下部スクリュ部、骨に設けられた穴へと深く挿入しすぎることがないよう半径方向に広げられた部位が任意的に設けられる中間部、およびナット1.12.3.のためのねじ山を有する上部で構成されている。多方向二重カプラ・システム1.12.のさらなる構成部品は、カプラ部品をスクリュの頭部および埋め込みロッドへと固定するためのナット1.12.3.である。図１４Ｂおよび１４Ｃは、多方向二重カプラ1.12.1.そのものが、ジョイント（任意の適切なジョイントであってよく、通常はボール・ジョイントである）によって互いに係合している２つの部品（1.12.1.1.、1.12.1.2.）で構成される旨を示している。基本的には、ジョイントは、内側に他の中空の球が配置される中空の球面で構成されている。そのような構成は、３つの軸を中心とした回転（図１４Ｄ〜１４Ｆ）およびロッドに沿った移動を可能にする。
【００８８】
ロッドを多方向二重カプラ1.12.1.へと固定するために必要とされる締め付け具が１つだけでよいということが、本発明のこの実施形態にとって特に有利である。ナット1.12.3.をスクリュの上部に締め込むと、一方の部品（1.12.1.1.；図１４Ｂ、１４Ｃを参照）に力が加わって変形が生じ、次いでこれが、球を介して他方の部品（1.12.1.2.）へと伝えられ、この部品がやはり変形して２つの半球が密に接近するため、ロッドが拘束される。
【００８９】
多方向二重カプラ1.12.の構成ゆえ、回転について大きな自由度が達成される。これを、特に本発明の多方向二重カプラについて可能なすべての回転軸を別個に示している図１４Ｄ〜１４Ｆから見て取ることができる。二重カプラによれば、高い胸椎および頸椎のレベルにおける椎弓根、トランスファセット、または外側塊へのスクリュの挿入のために、矢状面（または、側面）において単純なカプラよりも大きな角度が可能になる。特には、矢状面において３６０°の自由な旋回が可能であり、手術において医師にさらなる自由度を提供している。
【００９０】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、少なくとも１つの注入スクリュ1.13.を単独で有する、あるいは上述したような埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を固定するための他の手段と組み合わせて有している本発明のシステムに関する。１つの注入スクリュ1.13.を使用することができ、あるいは２つ、３つ、４つ、または任意の所望の数の注入スクリュ1.13.を使用することができる。次に、注入スクリュ1.13.の構造および機能を、図１５Ａ〜１５Ｆによって詳細に説明する。
【００９１】
側面図として図１５Ａに示されているように、注入スクリュ1.13.は、横入れスクリュと同様の外側構造を有することができる。しかしながら、注入スクリュ1.13.は、注入スクリュ1.13.の上部の開口1.13.1.から下方へと、スクリュにおける横窓または横穴1.13.3.を見つけることができる領域まで、スクリュの軸と平行に延びている内側主チャネルまたは中空コア1.13.2.（断面切断図１５Ｂまたは断面図１５Ｄからよりよく理解できる）を有している。いずれの場合も、内側主チャネル1.13.2.は、注入スクリュ1.13.の下端までは達していない。スクリュの下部において、主チャネル1.13.2.は、窓または穴またはスロットであってよい１つ以上（好ましくは、２つ〜４つ）の開口1.13.3.へと通じているが、これらの開口は、スクリュの下端には達していない。本発明の好ましい実施形態においては、開口1.13.3.が矩形の窓および／または円形穴の形態であり、内側の主チャネル1.13.2.から注入スクリュ1.13.の外部の環境へと通じるような方法で、［３６０°：開口の数］によって計算できる（お互いに対する）角度で配置されている（結果として、例えば４つの開口がお互いに対して９０°の角度で配置される）。すべての開口が同じ高さに配置される（すなわち、注入スクリュの上部から見た距離が同じである）必要はなく、むしろ反対に、開口または窓1.13.3.が異なる高さに配置されることが好ましい。図１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、および１５Ｅに例示の実施形態においては、１組の第１の開口1.13.3.およびもう１組の開口（例えば、窓または穴（「第２の開口」））が存在している。２つの第１の開口1.13.3.が、内側主チャネル1.13.2.（スクリュ上部から開口または窓1.13.3.まで延びている）に直交して延びる貫通チャネルによって接続され、お互いに対して１８０°の角度に配置されている一方で、第２の開口が、内側の主チャネル1.13.2．から注入スクリュ1.13.の外部の環境1.13.5.へと延び、お互いに対して１８０°であって、第１の開口に対しては９０°である角度に配置されている。
【００９２】
図１５Ｆから見て取ることができるように、このような注入スクリュ1.13.は、圧力のもとで内側主チャネル1.13.2.の上部1.13.1.の開口へと注入される骨セメントが、内側主チャネル1.13.2.を下って流れ、いくつかある第１および／または第２の開口1.13.3.を通って側方へと内側主チャネルまたは中空コアを出て、椎間板の空間を満たすように構成されている。液体骨セメント（あるいは、例えば骨セメント代替物質または成長因子物質などといった任意の均等物）が、スクリュ1.13.の上部1.13.1.に取り付けられた手段1.13.4.からチャネルへと注入され、チャネル1.13.2.を流れ下り（あるいは、押し下げられ）、側方の開口1.13.3.を通って注入スクリュ1.13.の周囲の空間1.13.5.へと出る。これにより、セメントまたはセメントの均等物が、（図１５Ｆに最もよく示されているように）参照番号1.13.5.で示される領域においてスクリュの周囲に一様に分布し、たとえ多孔性または質の悪い骨であっても、骨内のスクリュの固定または係止の改善を可能にする。後者の状況を、図１５Ｆから最もよく見て取ることができる。図１５Ｃおよび１５Ｅは、本発明の注入スクリュ1.13.の三次元の斜視図を示している。
【００９３】
詳しく上述したすべての部材は、必要な機械的強度をもたらし、従来技術から当業者にとって公知である任意の生体適合性材料で製作可能である。特には、本発明は、すべての部材を例えばステンレス鋼またはチタニウム合金などといったただ１つの材料（他のすべての生体適合性材料も、同様に適している）で製作することを、現時点では想定している（これに限られるわけではないが）。さらには、これらすべての部材の表面に対して、特にお互いの部材の相互の固定に機能する表面に対して、粗くかつ確実な付着の状態となるような処理を施すことが有益であると考えられる。この目的に適した手段は、この技術分野の当業者にとって公知であるが、例えば粗面化処理、サンドブラスト処理、などを含むことができる。また、後者の処理によって、部材の表面状態を、固定手段への骨の成長が耐久性があって確実な固定となるようにすることができる。
【００９４】
本発明の部材は、脊柱（とくには、好ましくはヒトの脊柱）の少なくとも一部分を固定するために使用することができる。具体的には、部材を、単独または任意の所望の組み合わせにて、脊髄手術に使用することができ、特には脊椎癒合術および／または脊椎固定術の場合に使用することができる。特には、本発明の手段は、脊髄アプローチの前側の頸椎、胸椎、および腰椎レベル、ならびに後ろ側の頸椎、胸椎、腰椎、および仙骨レベルに使用可能である。注入スクリュ1.13.を備えている本発明のさらに好ましい実施形態においては、それらを、特には
−骨粗しょう症、
−溶骨性腫瘍（転位または原発）、
−修正手術（例えば、スクリュの緩みの場合）、
−質の悪い骨に付随して起こるリウマチ様疾患
の場合に適用することが可能である。
【００９５】
最後に、さらに本発明は、少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・をヒトの脊柱の少なくとも一部分へと固定する方法であって、
−直径および長さが対象とする埋め込みに適している少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を選択するステップ、
−前記少なくとも１つの埋め込みロッドを所望の姿勢で脊柱へと固定することができる位置において、少なくとも２つの椎骨へと少なくとも１つの穴を設け、あるいは椎弓板または椎弓根の周囲に空間を用意するステップ、
−設けた穴へと、以下の手段、すなわち
■少なくとも１つの仙骨プレート1.1.、
■少なくとも１つの多軸スクリュ1.2.、
■少なくとも１つの一軸膨張スクリュ1.3.、
■少なくとも１つの一軸スクリュ1.4.、
■少なくとも１つの横入れスクリュ1.5.2.、
■少なくとも１つの横入れ膨張スクリュ1.7.、
■少なくとも１つの注入スクリュ1.13.
のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つを挿入し、
さらに／あるいは、
椎弓板または椎弓根の周囲に用意した空間へと、
■少なくとも１つのフック1.9.を、
前記椎弓根または椎弓板を囲んで固定するステップ、および
−前記少なくとも１つの埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・を前記脊柱へと固定することができるよう、横入れスクリュ1.5.2.または横入れ膨張スクリュ1.7.または注入スクリュ1.13.または他の任意の適切なスクリュのうちの任意の１つ以上へと、
■少なくとも１つの多方向カプラ1.5.、
■少なくとも１つの多方向オフセット・カプラ1.6.、
■少なくとも１つの多方向二重カプラ1.12.
のうちの少なくとも１つを固定するステップ
を含んでおり、
−任意的に、
■少なくとも１つの閉鎖型並列コネクタ1.10.、
■少なくとも１つの同軸コネクタ1.11.、
■少なくとも１つの横断コネクタ1.8.
のうちの少なくとも１つを前記埋め込みロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・のうちの少なくとも２つの間に適用することによって、上記手段からなる構成をさらに安定させる方法に関する。
【００９６】
以上、本発明を、本発明の好ましい実施形態に関して説明したが、それらはあくまで本発明を限定するものではない単なる例として説明されている。当業者であれば、これら好ましい実施形態についての説明を検討することで、これら好ましい実施形態から本発明の好ましい変形例および均等物を導き出すことができるであろう。本発明の技術的範囲は、上述の好ましい実施形態についての説明によって限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲から最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１Ａ】少なくとも１つの埋め込みロッドを固定するための本発明による全体システムの三次元の斜視図を示しており、複数の固定手段を有する架空のシステムの図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す全体システムの正面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示す全体システムの側面図である。
【図２Ａ】同一または異なる直径を有する埋め込みロッドを接続するための本発明による同軸コネクタを示す図である。
【図２Ｂ】同一または異なる直径を有する埋め込みロッドを接続するための本発明による同軸コネクタを示す図である。
【図２Ｃ】同一または異なる直径を有する埋め込みロッドを接続するための本発明による同軸コネクタを示す図である。
【図３Ａ】同一または異なる直径を有する埋め込みロッドを接続するための本発明による閉鎖型並列コネクタの三次元の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す閉鎖型並列コネクタの側面図である。
【図３Ｃ】図３Ａに示す閉鎖型並列コネクタの上面図である。
【図３Ｄ】図３Ａに示す閉鎖型並列コネクタの断面図である。
【図４Ａ】図５に示すような横断コネクタに関して使用されるフック部の正面図である。
【図４Ｂ】図５に示すような横断コネクタに関して使用されるフック部の立面図である。
【図４Ｃ】図５に示すような横断コネクタに関して使用されるフック部の三次元の斜視図である。
【図４Ｄ】図５に示すような横断コネクタに関して使用されるフック部の側面図である。
【図４Ｅ】図５に示すような横断コネクタに関して使用されるフック部の断面図である。
【図５Ａ】非平行な埋め込みロッドを接続するための本発明による横断コネクタの三次元の斜視図である。
【図５Ｂ】非平行な埋め込みロッドを接続するための本発明による横断コネクタの三次元の斜視図である。
【図５Ｃ】非平行な埋め込みロッドを接続するための本発明による横断コネクタの三次元の斜視図である。
【図５Ｄ】非平行な埋め込みロッドを接続するための本発明による横断コネクタの三次元の斜視図である。
【図５Ｅ】非平行な埋め込みロッドを接続するための本発明による横断コネクタの三次元の斜視図である。
【図５Ｆ】非平行な埋め込みロッドを接続するための本発明による横断コネクタの三次元の斜視図である。
【図６Ａ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｂ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｃ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｄ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｅ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｆ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｇ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｈ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｉ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｊ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｋ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｌ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｍ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｎ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図６Ｏ】本発明の上部固定システムを、その種々の実施形態において示す図である。
【図７Ａ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｂ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｃ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｄ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｅ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｆ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｇ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｈ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図７Ｉ】本発明による上部固定システムを備える仙骨プレートを示す図である。
【図８Ａ】本発明による一軸スクリュの三次元の斜視図であり、この一軸スクリュには、埋め込みロッドの固定のための本発明による上部固定システムに適したチューリップ状の頭部が備えられている図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す一軸スクリュの断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａに示す一軸スクリュの立面図である。
【図８Ｄ】図８Ａに示す一軸スクリュの立面図である。
【図９Ａ】埋め込みロッドを上部に固定するため本発明の他の実施形態によるチューリップ状の頭部を有している本発明の一軸スクリュの三次元の斜視図である。
【図９Ｂ】埋め込みロッドを上部に固定するため本発明の他の実施形態によるチューリップ状の頭部を有している本発明の一軸スクリュの三次元の斜視図である。
【図９Ｃ】埋め込みロッドを上部に固定するため本発明の他の実施形態によるチューリップ状の頭部を有している本発明の一軸スクリュの三次元の断面図である。
【図１０Ａ】本発明の他の実施形態の多方向カプラの分解図である。
【図１０Ｂ】本発明の他の実施形態の多方向カプラの三次元の斜視図である。
【図１０Ｃ】多方向カプラ部品の特徴を説明する図である。
【図１０Ｄ】横入れスクリュの好ましい実施形態を示す図である。
【図１０Ｅ】横入れスクリュの１つまたは２つの埋め込みロッドとの組み合わせを示す斜視図である。
【図１０Ｆ】横入れスクリュの１つまたは２つの埋め込みロッドとの組み合わせを示す側面図である。
【図１０Ｇ】横入れスクリュの１つまたは２つの埋め込みロッドとの組み合わせを示す上面図である。
【図１０Ｈ】横入れスクリュの１つまたは２つの埋め込みロッドとの組み合わせを示す斜視図である。
【図１０Ｉ】横入れスクリュの１つまたは２つの埋め込みロッドとの組み合わせを示す上面図である。
【図１１Ａ】本発明の他の実施形態の多方向オフセット・カプラの分解図である。
【図１１Ｂ】本発明の他の実施形態の多方向オフセット・カプラの三次元の斜視図である。
【図１１Ｃ】多方向オフセット・カプラの側面図である。
【図１１Ｄ】多方向オフセット・カプラ部品の特徴を説明する図である。
【図１２Ａ】本発明の横入れ膨張スクリュのピン挿入手順を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の横入れ膨張スクリュのピン挿入手順を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の横入れ膨張スクリュのピン挿入手順を示す図である。
【図１３Ａ】本発明のフックの三次元の斜視図であり、フックを埋め込みロッドに接続するための上部固定システムを備えている図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示すフックの側面図である。
【図１４Ａ】本発明の他の実施形態による二重多方向カプラを示す図である。
【図１４Ｂ】本発明の他の実施形態による二重多方向カプラを示す図である。
【図１４Ｃ】本発明の他の実施形態による二重多方向カプラを示す図である。
【図１４Ｄ】本発明の他の実施形態による二重多方向カプラを示す図である。
【図１４Ｅ】本発明の他の実施形態による二重多方向カプラを示す図である。
【図１４Ｆ】本発明の他の実施形態による二重多方向カプラを示す図である。
【図１４Ｇ】本発明の他の実施形態による二重多方向カプラを示す図である。
【図１５Ａ】本発明の他の実施形態による注入スクリュを示す図である。
【図１５Ｂ】本発明の他の実施形態による注入スクリュを示す図である。
【図１５Ｃ】本発明の他の実施形態による注入スクリュを示す図である。
【図１５Ｄ】本発明の他の実施形態による注入スクリュを示す図である。
【図１５Ｅ】本発明の他の実施形態による注入スクリュを示す図である。
【図１５Ｆ】本発明の他の実施形態による注入スクリュを示す図である。
【図１６Ａ】本発明の２本ロッドの前方コネクタの側面断面図である。
【図１６Ｂ】本発明の２本ロッドの前方コネクタの斜視図である。
【図１Ａ】
2007307368.tif 000003
【図１Ｂ】
2007307368.tif 000004
【図１Ｃ】
2007307368.tif 000005
【図２Ａ】
2007307368.tif 000006
【図２Ｂ】
2007307368.tif 000007
【図２Ｃ】
2007307368.tif 000008
【図３Ａ】
2007307368.tif 000009
【図３Ｂ】
2007307368.tif 000010
【図３Ｃ】
2007307368.tif 000011
【図３Ｄ】
2007307368.tif 000012
【図４Ａ】
2007307368.tif 000013
【図４Ｂ】
2007307368.tif 000014
【図４Ｃ】
2007307368.tif 000015
【図４Ｄ】
2007307368.tif 000016
【図４Ｅ】
2007307368.tif 000017
【図５Ａ】
2007307368.tif 000018
【図５Ｂ】
2007307368.tif 000019
【図５Ｃ】
2007307368.tif 000020
【図５Ｄ】
2007307368.tif 000021
【図５Ｅ】
2007307368.tif 000022
【図５Ｆ】
2007307368.tif 000023
【図６Ａ】
2007307368.tif 000024
【図６Ｂ】
2007307368.tif 000025
【図６Ｃ】
2007307368.tif 000026
【図６Ｄ】
2007307368.tif 000027
【図６Ｅ】
2007307368.tif 000028
【図６Ｆ】
2007307368.tif 000029
【図６Ｇ】
2007307368.tif 000030
【図６Ｈ】
2007307368.tif 000031
【図６Ｉ】
2007307368.tif 000032
【図６Ｊ】
2007307368.tif 000033
【図６Ｋ】
2007307368.tif 000034
【図６Ｌ】
2007307368.tif 000035
【図６Ｍ】
2007307368.tif 000036
【図６Ｎ】
2007307368.tif 000037
【図６Ｏ】
2007307368.tif 000038
【図７Ａ】
2007307368.tif 000039
【図７Ｂ】
2007307368.tif 000040
【図７Ｃ】
2007307368.tif 000041
【図７Ｄ】
2007307368.tif 000042
【図７Ｅ】
2007307368.tif 000043
【図７Ｆ】
2007307368.tif 000044
【図７Ｇ】
2007307368.tif 000045
【図７Ｈ】
2007307368.tif 000046
【図７Ｉ】
2007307368.tif 000047
【図８Ａ】
2007307368.tif 000048
【図８Ｂ】
2007307368.tif 000049
【図８Ｃ】
2007307368.tif 000050
【図８Ｄ】
2007307368.tif 000051
【図９Ａ】
2007307368.tif 000052
【図９Ｂ】
2007307368.tif 000053
【図９Ｃ】
2007307368.tif 000054
【図１０Ａ】
2007307368.tif 000055
【図１０Ｂ】
2007307368.tif 000056
【図１０Ｃ】
2007307368.tif 000057
【図１０Ｄ】
2007307368.tif 000058
【図１０Ｅ】
2007307368.tif 000059
【図１０Ｆ】
2007307368.tif 000060
【図１０Ｇ】
2007307368.tif 000061
【図１０Ｈ】
2007307368.tif 000062
【図１０Ｉ】
2007307368.tif 000063
【図１１Ａ】
2007307368.tif 000064
【図１１Ｂ】
2007307368.tif 000065
【図１１Ｃ】
2007307368.tif 000066
【図１１Ｄ】
2007307368.tif 000067
【図１２Ａ】
2007307368.tif 000068
【図１２Ｂ】
2007307368.tif 000069
【図１２Ｃ】
2007307368.tif 000070
【図１３Ａ】
2007307368.tif 000071
【図１３Ｂ】
2007307368.tif 000072
【図１４Ａ】
2007307368.tif 000073
【図１４Ｂ】
2007307368.tif 000074
【図１４Ｃ】
2007307368.tif 000075
【図１４Ｄ】
2007307368.tif 000076
【図１４Ｅ】
2007307368.tif 000077
【図１４Ｆ】
2007307368.tif 000078
【図１４Ｇ】
2007307368.tif 000079
【図１５Ａ】
2007307368.tif 000080
【図１５Ｂ】
2007307368.tif 000081
【図１５Ｃ】
2007307368.tif 000082
【図１５Ｄ】
2007307368.tif 000083
【図１５Ｅ】
2007307368.tif 000084
【図１５Ｆ】
2007307368.tif 000085
【図１６Ａ】
2007307368.tif 000086
【図１６Ｂ】
2007307368.tif 000087
【外国語明細書】
１．Title of Invention
Surgical Screw System and its Use 
２．Detailed Description of Invention
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surgical screw system for use with implantation rods and relates to using such a system. In particular, the present invention relates to a surgical screw system in connection with rods for achieving an immobilization of the spinal column in cases where this is considered necessary for any reason, and relates to a method using a surgical screw system in connection with immobilizing rods. The implantation rods can be introduced either through posterior or through anterior approach.
BACKGROUND ART
The spinal column of a human adult consists of at least 24 discrete bones called vertebrae which, in their sequence, together form the spinal column. According to the location in the human body where the vertebrae are located, 7 cervical vertebrae, 12 thoratic vertebrae, 5 lumbar vertebrae and at least 1 sacral vertebra are distinguished. The vertebrae form a highly flexible structure of the spinal column which allows a high degree of curvature and twist in almost every direction. In addition, the spinal column houses, and thereby protects, main cords of the nervous system and of circulatory vessels.
Genetic and development irregularities, trauma, chronic stress as well as tumors and other diseases may lead to pathologic conditions of the spinal column which deteriorate the flexibility and range of motion of the spinal column. Such deteriorations may also occur as a result of diseases of the nervous system housed within the spinal column. There were developed numerous systems or implants which allow an immobilization of the spinal column in order to improve such conditions or cure such diseases. These implants may comprise, and in cases of posterior implants generally comprise, one or two rod(s) which, in a surgical procedure, may be attached to the spinal column either by hooks coupling to the lamina or connecting to the transverse processes or by screws inserted through the pedicles so as to be aligned along at least a part of the    spinal column and to stabilize it against movements with the aim of supporting the curing process. 
The document WO-A 02/054,966 discloses a polyaxial pedicle screw assembly which incorporates a concave portion on a receiver which mates with a convex surface on a head of the screw so as to form a ball joint. The radius of at least a portion of the concave surface is less than the radius of the mating convex portion thereby to create an interference fit.
The document WO-A 01/22,893 relates to a surgical screw system for use with implantation rods. The screw system includes a screw member and a receiver member adapted to each other with respect to their geometrical shapes. An implantation rod is secured to a part of the receiver member by means of a locking device applying a torque upon the rod when positioned in the receiver member.
The document EP 1 254 639 relates to a dorsolumbar and lumbosacral vertebrae fixing system which is based on a connector in the form of a clamp that is provided with a hollow multidirectional swivel joint which is traversed by a rod. The clamp also has a circular or elliptical hole through which the end of the fixing element to the vertebra is fixed. Said element may be a hollow expansion screw that opens against the spongy element when a pin is inserted inside or when a hook that is coupled to the vertebra in the laminar or pedicular area is inserted.
In order to make the handling of orthopedic devices in the course of surgery easier and more reliable, and in order to provide systems maintaining a long durability once installed, it was desired to provide improvements of surgical screw systems proposed by the prior art.
Surprisingly, it was found that the systems of the prior art can be improved substantially, and an excellent, reliable and durable lock of the rods can be obtained easily in a surgical process by using the surgical screw system of the present invention. In addition, the method of using the present system provides a reliable and durable way for locking the implantation rods and can easily be implemented in the course of surgery.
SUMMARY OF THE INVENTION
Hence, the invention relates to a system of means allowing a posterior or anterior fixation of one or more implantation rods to at least parts of the spinal column of a human, comprising at least one implantation rod and at least one of the following means: a sacrum plate; at least one polyaxial screw; at least one monoaxial expansive screw; at least one monoaxial screw; at least one multidirectional coupler; at least one multidirectional offset coupler; at least one side loading expansive screw; at least one transverse connector; at least one hook; at least one closed parallel connector; at least one coaxial connector; at least one multidirectional double coupler; at least one injection screw.
Preferred embodiments of the invention are claimed in claims 2 to 8.
The invention also relates to the use of the system in detail described below for immobilizing at least parts of the spinal column of a human. Such immobilization and, hence, use of the invention may occur in a large number of diseases and conditions of a human, which include, but are not restricted to traumatic conditions or traumas as, for example, fractures, dislocations, disk herniation and numerous other injuries causing instability of the vertebra; degenerative diseases and conditions, which may be either acute or chronic processes, for example, but not restricted to, spondylolysis; inflammatory diseases and conditions which may be either acute or chronic inflammatory conditions and often are, but are not restricted to, spondylarthritis, spondylitis and those diseases of rheumatic nature; tumor diseases and conditions which may include benign and malign tumors; and congenital pathologies which are large in number and are of greatly varied origin, the most frequent example being spondylolisthesis.
Preferred uses are claimed in claims 10 to 12.
The invention also relates to a method of fixing at least one implantation rod to at least parts of the spinal column of a human, said method comprising the steps of
−  selecting at least one implantation rod suitable in diameter(s) and length(s) for the intended implantation;
−  either drilling at least one hole into at least two vertebrae, or preparing the space around the laminae or vertebral pedicle, at locations allowing a fixation of said at least one implantation rod to the spinal column at a desired position; 
−  inserting at least one, preferably at least two, of the following means:
■  at least one sacrum plate;
■  at least one polyaxial screw;
■  at least one monoaxial expansive screw;
■  at least one monoaxial screw; 
■  at least one side loading screw;
■  at least one side loading expansive screw;
■  at least one injection screw;
−  into the hole(s) drilled
−  and/or fixing to the space prepared around the laminae or vertebral pedicle
■  at least one hook 
−  surrounding said pedicle or lamina; and
−  fixing to any one or more of the side loading screw or side loading expansive screw or injection screw any other suitable screw at least one of  
■  at least one multidirectional coupler;
■  at least one multidirectional offset coupler;
■  at least one multidirectional double coupler;
−  so as to allow a fixation of said at least one implantation rod to said spinal column; and 
−  optionally further stabilize the arrangement of the above means by the application, between at least two of said implantation rods, of at least one of 
■  at least one closed parallel connector;
■  at least one coaxial connector; 
■  at least one transverse connector.
Preferred embodiments of said method are claimed in claims 14 to 21.
DERAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
The invention is furtheron described in detail by referring to Figures.
The detailed description which follows, and the Figures, are intended to only exemplify the invention and are given for a better understanding of the invention. It is not intended that the subsequent description of the preferred embodiments of the invention, and the Figures as well, serve a limitation of the invention, but are given as non-limiting examples of preferred embodiments thereof.
In accordance with the invention as generally shown in Figure 1, the system of allowing a fixation of at least one implantation rod R1, R2, R3, ... to at least parts of the spinal column of a human comprises at least one implantation rod. 
The term “fixation”, as used in the present description and in the claims, intends to describe the process by which - for whatever reasons described below in detail - at least one implantation rod is adapted to the spinal column of a human or at least a part thereof and, for at least a transient time, closely and either rigidly or flexibly connected to said (part of the) spinal column in a posterior or anterior manner allowing the implantation rod to exert an at least partly immobilizing force to said (part of the) spinal column. A rigid implantation rod is used in cases where a bone fusion has to be achieved, while a flexible implantation rod is used in cases where motion preservation has to be achieved. The connection between the implantation rod(s) R1, R2, R3, ... is achieved by the system of means of the present invention. 
The term “to at least a part of the spinal column”, as used in the present description and in the claims, intends to describe that the implantation rod(s) may be fixed to the spinal column of a human along its whole length, i. e. from the cervical vertebrae and along the thoracic vertebrae and along the lumbar vertebrae down to the sacral vertebrae, or they may be fixed to only a part of the spinal column, e. g. beginning from the (or any of the) thoracic vertebrae to the (or any of the) lumbar vertebrae or from the (or any of the) lumbar vertebrae to the (or any of the) sacral vertebrae. A fixation may be achieved over two, three, four or any desirable larger number of vertebrae consecutive in the spinal column and beginning, or ending, at any vertebra needed. Alternatively, a fixation may be achieved for two, three, four or any desirable number of vertebrae which are not in consecutive order at the spinal column but achieves a bridging of one or several vertebrae which need no immobilization. 
The term “at least one implantation rod”, as used in the present description and in the claims, intends to describe that the system of the present invention may use one single implantation rod R1 having either a uniform diameter or a diameter changing along the implantation rod (e. g. - not restricting the invention - having a larger diameter in areas where larger forces are applied and having a smaller diameter in areas where smaller forces are applied). However, in a similar way, the term “at least one implantation rod” includes two implantation rods R1, R2, three implantation rods R1, R2, R3, four implantation rods R1, R2, R3, R4 and also any larger number of implantation rods, as needed in a specific situation of, for example, immobilizing the spinal column of a human. In cases of two and more implantation rods R1, R2, R3, ..., these two or more rods may have the same diameter or may have different diameters, as needed in a specific situation. Two or more implantation rods R1, R2, etc. may be arranged in parallel or may be arranged side by side, but including a certain angle, or may be arranged in line, i. e. one above the other end by end or, alternatively, with a gap of any width between their ends, or may be arranged even in a coaxial way; any of arrangements conceivable by a skilled person and suitable to achieve the desired aim can be selected and is included by the present invention. 
The term “side loading screw” as used in the present specification and in the claims refers to a pedicle type screw with a lateral connector for a fixation to an implantation rod R1, R2 etc.. In contrast thereto, the term “direct loading screw” as used in the present specification and in the claims refers to a pedicle type screw with a direct fixation to an implantation rod R1, R2 etc. through an U-shaped bearing.
In a preferred embodiment of the invention, the system comprises at least two implantation rods R1, R2, which are arranged in a parallel relationship to each other. In such a case, these (at least) two implantation rods R1, R2 may have the same diameter and or may have the same length, but they may also be different in diameter and/or length.
In another preferred embodiment of the invention, the system comprises at least two implantation rods R1, R3, which are arranged in a coaxial relationship to each other. In such a case, these (at least) two implantation rods R1, R3 may have the same diameter and or may have the same length, but they may also be different in diameter and/or length.
In another preferred embodiment of the invention which - as the above two other embodiments - are exemplary only and do not restrict the invention, the system comprises at least two parallel implantation rods (R1, R2; R3, R4) and at least two coaxial implantation rods (R1, R3; R2, R4). Also in this case, these respective two parallel/coaxial implantation rods R1, R2, R3, R4, ... may have the same diameter and or may have the same length, but they may also be different in diameter and/or length.
In cases of using more than one implantation rod R1, R2, R3, ..., it is a preferred embodiment of the invention that at least two implantation rods are connected to each other in order to enhance the stabilization of the whole fixation system. In an even more preferred embodiment, two or more than two coaxial implantation rods R1, R3, R5, ... are connected by means of one or more than one coaxial connector 1.11.. The coaxial connector may connect two coaxial implantation rods R1, R3, ... of the same length and/or diameter or may connect two coaxial implantation rods R1, R3, ... of different lengths and/or diameters. 
Particularly preferred examples of the coaxial connectors 1.11. are shown in Figures 2A, 2B and 2C. Figure 2A shows the general embodiment of a coaxial connector 1.11. where one hole 1.11.1. and 1.11.2. at either ends of the connector 1.11. allows an insertion of two implantation rods R1, R3 on different sides of the connector. After inserting the two implantation rods R1, R3, both rods are fixed in their inserted position by two nuts 1.11.3. each, i. e. in that case by four nuts 1.11.3.. By fixing the two rods R1, R3 in their position inserted into the coaxial connector 1.11., a solid and rigid connection between them is established. Figure 2B shows an exploded view of two (different diameter) coaxial implantation rods R1, R3, being inserted into the respective holes 1.11.1. and 1.11.2. of the coaxial connector 1.11., with the four fixation nuts 1.11.3. removed from their positions, and Figure 2C shows the assembly of two (different diameter) coaxial implantation rods R1, R3, the coaxial connector 1.11. and the four fixation nuts 1.11.3. to be inserted into their positions and to be fixed, hence being prepared for creating a solid and rigid connection between the two rods. 
The fixation nuts 1.11.3. may have means for fixation generally known in this technical field. As examples, they may have a lower end (contacting the implantation rod(s)) having a conical tip and allowing a punctual contact in the fixed state. As another example, they may have a hexagon or hexalobe allowing to engage a corresponding operation tool in the step of establishing the fixation.
Similar arrangements as shown in Figure 2C can also be seen in Figures 1A, 1B and 1C, respectively.
In another particularly preferred embodiment, two parallel implantation rods are connected by one or more than one closed parallel connector 1.10.. The closed parallel connector 1.10. may connect two parallel implantation rods R1, R2, ... of the same length and/or diameter or may connect two parallel implantation rods R1, R2, ... of different lengths and/or diameters.
Particularly preferred examples of the closed parallel connectors 1.10. are shown in Figures 3A, 3B, 3C and 3D. Figure 3A shows a perspective view of the general embodiment of a closed parallel connector 1.10. where two holes 1.10.1. and 1.10.2. at one end of the connector 1.10. allow an insertion of two implantation rods R1, R3. After inserting the two implantation rods R1, R3, both rods are fixed in their inserted position by two nuts 1.10.3. each, i. e. in that case by four nuts 1.10.3.. By fixing the two rods R1, R3 in their position inserted into the closed parallel connector 1.10., a solid and rigid connection between them is established. Figure 3B shows a perspective view of a closed parallel connector 1.10. similar to that one shown in Figure 3A, but being adapted to connect two implantation rods R1, R3 having different diameters by inserting them into holes 1.10.1. and 1.10.2., respectively, and closing the fixation nuts 1.10.3., hence creating a solid and rigid connection between the two rods R1, R3. Figure 3C shows a top view of the closed parallel connector 1.10., and Figure 3D shows a sectional view along the line A - A in Figure 3C. As can be seen from Figure 3D, the closed parallel connector shown is adapted to connect implantation rods R1, R3 of equal diameter. 
The fixation nuts 1.10.3. may have means for fixation generally known in this technical field. As examples, they may have a lower end (contacting the implantation rod(s)) having a conical shape and including a tip and allowing a punctual contact in the fixed state. As another example, the may have a hexagon or hexalobe allowing to engage a corresponding operation tool in the step of establishing the fixation.
Arrangements of parallel implantation rods R1, R3 connected by closed parallel connectors 1.10. can also be seen in Figures 1A, 1B and 1C, respectively.
In another preferred embodiment of the invention which may be realized separately from the afore-mentioned embodiments or may be realized together with them, at least two parallel implantation rods R1, R2 are connected by means of a open parallel connector 3.5.. The open parallel connector 3.5. is suitable to connect, and maintain, two parallel implantation rods R1, R2 in a strictly parallel manner. 
Figures 16A and 16B show perspective and sectional views, respectively, of a open parallel connector 3.5. which may be used in transversely connecting two implantation rods extending exactly in parallel. The open parallel connector 3.5. has a shape similar to an anvil, i. e. consists of an upper plate 3.5.1. from the lower side of  which two hook-like means 3.5.2. are extending downwards which hooks are arranged opposite to each other. When used as a connector, the latter opposite hook-like means 3.5.2. serve to receive the two parallel implantation rods, which rods are fixed by means of two cylindrical threaded fixation nuts 3.5.4. which are threaded into threaded holes 3.5.3. provided in the upper plate 3.5.1. in a manner parallel to each other. Advantageously, the transversely connecting open parallel connector provides a safe and rigid parallel fixation of two implantation rods R1, R2.
The fixation nuts 3.5.4. may have means for fixation generally known in this technical field. As examples, they may have a lower end (contacting the implantation rods R1, R2) having a conical shape and including a tip and allowing a punctual contact in the fixed state. As another example, they may have a hexagon or hexalobe allowing to engage a corresponding operation tool in the step of establishing the fixation.
In another preferred embodiment of the invention which may be realized separately from the afore-mentioned embodiments or may be realized together with them, at least two parallel implantation rods R1, R2 are connected by means of a transverse connector 1.8.. The transverse connector 1.8. is suitable to connect parallel implantation rods R1, R2 and, moreover, also allows to achieve a proper fixation of rods which cannot be exactly parallel for constitutional reasons. This gives more freedom when providing a fixation of non-parallel implantation rods to each other and additionally allows, for the first time, to insert a connecting device for two implantation rods through a vertical direction. 
Figures 4A, 4B, 4C, 4D and 4E show elevational front, elevational side, lower three-dimensional perspective, lateral and sectional views, respectively, of a hook part to be used in connection to the transverse connector as shown in Figure 5. The hook part comprises a hemi-cylindrical main body from which a hook element is extending on the upper side, said hook element having a hook bent downwards. The hook element is intended to be engaged to an implantation rod. For such a purpose, the hook element comprises in its upper part a threaded hole into which a screwing fixation nut is to be inserted and screwed, the lower tip or lower surface of which presses the implantation rod towards the end portion of the hook. The hemi-cylindrical main body of the hook part has a threaded hole extending parallel to the threaded hole of the hook element, and additionally has, on its cylinder wall side and perpendicular to the threaded hole, a channel for inserting a transverse rod allowing to connect two hook parts and thereby creating the transverse connection between two implantation rods. In order to fix the transverse rod in said channel, a screwing fixation nut is screwed into the threaded hole in the hemi-cylindrical main body of the hook part, the lower tip or surface of which fixes the transverse rod in said channel. 
Figures 5A to 5F show three-dimensional perspective views of the transverse connector 1.8. of the present invention. Figure 5A shows a perspective view of the transverse connector 1.8. in an exploded view, wherein 1.8.1. indicates the transverse connector main body having a channel 1.8.2. for inserting the transverse rod 1.8.3., a hook 1.8.4. bent downwardly for engaging with the implantation rod 1.8.8. to be connected to and two threaded holes 1.8.5. for inserting and screwing fixation nuts 1.8.6. and 1.8.7. fixing the transverse rod 1.8.3. and an implantation rod 1.8.8.. Figure 5B shows two transverse connector main bodies 1.8.1. engaged (right side) and fixed (left side) to respective implantation rods 1.8.8., and a transverse rod 1.8.3. having the appropriate length and ready to be inserted into the respective channels 1.8.2. of the transverse connector main bodies 1.8.1. and then to be fixed with respective fixation nuts 1.8.7.. Figures 5C and 5D, respectively, show the final arrangement of the transverse connectors 1.8. in cases of parallel or non-parallel implantation rods 1.8.8.. Figures 5E and 5F show the advantageous flexibility, around fixed maximum angles, of the transverse rod 1.8.3. when inserted into the channel 1.8.2. of the transverse connector main body 1.8.1..
The main advantages of this transverse connection are a surprising flexibility in cases where the implantation rods 1.8.8. are either exactly parallel or are arranged including a certain angle, where the physiological conditions require such a deviation from the parallel arrangement. In addition, the surgeon may achieve the possibility to introduce the transverse connector 1.8. in a vertical direction. Finally, the fixation step of the transverse connector main body 1.8.1. to the implantation rods 1.8.8., on the one hand, and to the transverse rod 1.8.3. can be performed independently, thus allowing the surgeon an adjustment of the fixation before the rigid position of all parts relative to each other is fixed. In addition, the transverse rod 1.8.3. may be adjusted in length to the distance of the two  connector main bodies 1.8.1. needed to achieve a fixation of the (more or less) parallel implantation rods 1.8.8. in the desired position.
Reference is now made, in general, to Figure 1A to 1C. In another preferred embodiment of the invention, the system of means allowing a fixation of at least one implantation rod R1, R2, R3, ... to at least parts of the spinal column of a human comprises one or several parts thereof, in particular the sacrum plate 1.1. and/or the polyaxial screw 1.2. and/or the monoaxial expansive screw 1.3. and/or the monoaxial screw 1.4. and/or the hook 1.9., in a way that one or two or more or all of them are provided with a top locking system 3 as exemplified in Figures 6A to 6O, said top locking system 3 comprising:
−  a tulip-shaped head 3.1. having an upper orifice 3.1.1. having an inner trapezoidal thread 3.1.2., an inner chamber 3.1.3. having a diameter allowing to house the implantation rod R1, R2, R3, ...., a large U-shaped indentation 3.1.6. on two opposite sides of the tulip-shaped head 3.1., a lateral slot 3.1.4. on the respective other two opposite sides outside of the tulip-shaped head 3.1., and, in the case of the tulip-shaped head 3.1. for a polyaxial screw, a lower orifice 3.1.5. smaller in diameter than the upper orifice 3.1.1. thereby forming an annular base; and 
−  a cylindrical threaded nut 3.2. having an upper and a lower surface 3.2.1., 3.2.2. and an outer trapezoidal thread 3.2.3. fitting with the inner trapezoidal  thread 3.1.2. of the tulip-shaped head 3.1. and intended to be screwed into the inner trapezoidal thread 3.1.2. of the tulip-shaped head 3.1. so as to fix the implantation rod R1, R2, R3, ... housed in said inner chamber 3.1.3. by a contact between said implantation rod R1, R2, R3, ... and said lower surface 3.2.2. to the annular base;
−  said top locking system 3 being provided on the respective sides of said sacrum plate 1.1. and/or polyaxial screw 1.2. and/or monoaxial expansive screw 1.3. and/or monoaxial screw 1.4. and/or hook 1.9.  which are opposite to the respective threaded screw sides or blades thereof. 
Hence, the top locking system 3 of the invention is a system by which a simplified and more flexible fixation of the implantation rod(s) R1, R2, R3, ... to the spinal column can be achieved. This can best be seen from Figures 6A to 6O. Figure 6A shows a cross-sectional view of a polyaxial tulip-shaped head 3.1.. The head has an upper orifice 3.1.1. arranged substantially perpendicular to the axis of the tulip-shaped head 3.1.. The inner wall of said orifice 3.1.1. is provided with a thread 3.1.2. which is trapezoidal in shape, as shown in Figure 6B. Due to the trapezoidal shape of the thread 3.1.2., the fixation forces advantageously exert no horizontal component and are directed vertically in the process of fixing the tulip-shaped head 3.1. to the implantation rod R1, R2, R3, ... as can, for example, be seen schematically from the arrows in Figure 6I. 
Figure 6C shows one application example of the top locking system 3. The sacrum plate 1.1., the structure and function of which is described in more detail below, may be provided, in a preferred embodiment of the invention, with the top locking system 3 comprising the tulip-shaped head 3.1. and the cylindrical threaded nut 3.2.. As can be seen from Figure 6C, the two sacrum screws, once guided through the sacrum screw holes in the sacrum plate 1.1. and screwed to the sacrum bone, allow an access of the tulip-shaped head 3.1. of the top locking system provided on the upper side of the sacrum plate (i. e. the side of the plate opposite to the place where the sacrum screws are screwed into the sacrum bone (not shown in Figure 6C)). An implantation rod R1 is inserted into the U-shaped indentations 3.1.6. on both sides of, and crossing the tulip-shaped head 3.1.. Then, the cylindrical threaded nut 3.2. is inserted into the upper orifice 3.1.1. of the tulip-shaped head 3.1., and the outer thread 3.2.3. of the cylindrical threaded nut 3.2. engages the trapezoidal thread 3.1.2. of the inner wall of the upper orifice 3.1.1. of the head 3.1.. Once in contact with the implantation rod R1, the cylindrical threaded nut 3.2. rigidly fixes the implantation rod R1 to the bottom of the tulip-shaped head 3.1.. Due to a direct contact produced by tightening the cylindrical threaded nut 3.2. towards the rod R1, the sacrum plate 1.1. is locked to the rod R1 rigidly and safely. In addition, the implantation rod R1 fixed within the tulip-shaped head 3.1. of the top locking system 3 and extending above the sacrum screws prevents the latter from being loosened. The result is a rigid and safe fixation of the sacrum plate 1.1. to the sacrum bone, on the one hand, and a safe fixation of the implantation rod R1 to the sacrum plate 1.1., on the other hand.
In a similar way, a rigid and tight connection may be established between a monoaxial screw 1.4. and an implantation rod R1. This is shown in Figure 6D. The monoaxial screw 1.4. shown in Figure 6D comprises a (preferably cylinder-shaped) threaded lower end 1.4.3., an unthreaded intermediate part 1.4.2. and a top part 1.4.1. to which the tulip-shaped head 3.1. is connected in one piece, i. e. integrally. Once the monoaxial screw 1.4. is inserted and screwed into a hole drilled into a bone (or is directly screwed into the bone) and received by the bone securely, the tulip-shaped head 3.1. may receive, in its U-shaped indentation 3.1.6., an implantation rod R1 which may be fixed by inserting, and screwing towards the rod R1, a cylindrical threaded nut 3.2.. Also such a system is called a top locking system in accordance with the present invention. On such a way, a rigid connection between the monoaxial screw 1.4. and an implantation rod R1 can be established.
In accordance with the invention, the outer thread of the monoaxial screw 1.4. may be cylindrical (as mentioned above) but may also have any other shape (e. g. conical) known from such screws. This will be shown below when describing the mono-axial screw 1.4. of the system in more detail. 
In a very similar way, a monoaxial expansive screw 1.3. as shown in Figure 6E (described below in detail) or a hook 1.9. as shown in Figure 6F (also described below in detail) may be provided with the top locking system 3. In accordance with the invention, also these means allow a rigid and reliable fixation to an implantation rod R1 after inserting, and screwing towards said rod R1, the respective cylindrical threaded nuts 3.2..
In a way making use of the same principles as explained above with respect to the other fixation means, the top locking system may be applied to a polyaxial screw 1.2. of the present invention and explained in detail below. This is shown in Figures 6G, 6H and 6I. 
As shown in Figure 6G in the form of a lateral explosion view, the polyaxial screw 1.2. using the top locking system 3. in accordance with the invention may comprise the tulip-shaped head 3.1. having the same structure as already explained above, the polyaxial screw body 1.2.1. comprising the lower threaded end 1.2.5. (having either a cylindrical shape or any other (e. g. conical) shape conceivable for such screws), an intermediate part 1.2.4. without thread and a head 1.2.2. having circumventing indentations 1.2.2. on its lower side, and a cylindrical threaded nut 3.2. which may be inserted into the upper thread 3.1.2. of the tulip-shaped head 3.1. and screwed towards an implantation rod R1 which is inserted into and received by the U-shaped indentations 3.1.6. between the cylindrical threaded nut 3.2. and the upper surface of the polyaxial screw 1.2.. Polyaxiality of the rod fixation is obtained (as is described in detail below) by receiving the rod within the recess 3.3.1. of an intermediate part 3.3. arranged between the tulip-shaped head 3.1. and the cylindrical screw 3.2., the lower hemispherical part 3.3.2. of which is received by the hollow part of the head of the polyaxial screw 1.2. to allow a fixation of the rod along a plurality of conceivable axes (“polyaxial screw”).  This will be described in more detail below. 
In a particularly preferred embodiment of the invention applied to the practice, the parts shown in Figure 6G are delivered in a state where they are already assembled to a polyaxial screw assembly.
Figure 6H shows the same preferred embodiment of the invention as Figure 6G, wherein the polyaxial screw 1.2. using the top locking system 3. in accordance with the invention comprises, in addition, said intermediate element 3.3. comprising a U-shaped part 3.3.1. adapted to house an implantation rod R1, R2, R3, ... and a hemispherical part 3.3.2. on the lower side of said U-shaped part 3.3.1. adapted to be housed in a corresponding hollow part of the head of the polyaxial screw in a way allowing a movement of the hemispherical part 3.3.2. of the intermediate part 3.3. within the hollow part in the head of the polyaxial screw 1.2. as long as the ensemble is not yet fixed by screwing the cylindrical threaded nut 3.2. into the inner part of the tulip-shaped head 3.1. of the top locking system 3 and adapted to evenly transmit forces received from the U-shaped part 3.3.1. radially as soon as the fixation has been made to the U-shaped part 3.3.2. of the intermediate part 3.2. When screwing the cylindrical threaded nut 3.2. towards the annular base of the tulip-shaped head 3.1., a pressing force is exerted onto the implantation rod R1 housed in the U-shaped indentation 3.1.6. of the tulip-shaped head 3.1. and received by the U-shaped part 3.3.1. of the intermediate element 3.3.. Said pressing force is transmitted evenly in a radial manner to the annular base 3.1.5. of the tulip-shaped head in order to distribute it and prevent that the force be applied to a single location of the head 3.1.. The even distribution of the force can best be seen from the arrow distribution in Figure 6I. This Figure also shows that a large number of orientations of the polyaxial screw 1.2. with respect to the axis of the tulip-shaped head 3.1. housing the implantation rod can be realized, allowing the surgeon much more freedom in fixing the implantation rod to the screws screwed into the bone parts of the respective vertebra.
As can also be derived from Figure 6I, the polyaxial screw 1.2. may be fixed at the bottom of the tulip-shaped head 3.1., i. e. close to the annular base thereof,  either at an angle of 0 ° (given as the angle between the axis of the tulip-shaped head 3.1. and the axis of the polyaxial screw body 1.2.) or at an angle different from 0 °, e. g. at an angle of 1 to at least 20 ° to both sides, thus creating a polyaxiality favorable for the system of the present invention in cases where the implantation rod is not placed in a position exactly parallel to the tulip base. This gives the surgeon a better flexibility when fixing the implantation rod by means of the screw system. 
Figures 6J to 6O show fixation examples of implantation rods R1, R2, R3, …, by means of the top locking system 3 of the invention. 
In Figure 6J, four monoaxial screws 1.4. received, in the tulip-shaped heads 3.1. of the top-locking system 3 mounted on their top, one implantation rod R1, and the inserted rod R1 was fixed within the tulip-shaped heads 3.1. by means of cylindrically threaded fixation nuts 3.2.. Apparently, this embodiment achieves a safe and rigid fixation of the implantation rod R1 to the spinal column via the monoaxial screws 1.4..
In another preferred embodiment of the invention (without Figure), the embodiment shown in Figure 6J with monoaxial screws 1.4. may be realized with monoaxial expansive screws 1.3., as they are shown in Figures 6E and 9A and 9B. In this case, the safe and rigid fixation can be achieved, too, by extending the lower tip of the screw by screwing in the expansion rod into the inner channel of the screw.
In another preferred embodiment (at least partly also shown in Figure 6J), the monoaxial screws 1.4. (or monoaxial expansive screws 1.3.) may be mounted with washers 3.4. below their tulip-shaped heads 3.1., which washers may bear spikes 3.4.1. allowing an even better fixation of the system to the cortical bone into which the spikes 3.4.1. enter when the screws are screwed in. 
Figures 6K, 6L and 6M show perspective, top elevational  and side elevational views, respectively, of a connection between two parallel implantation rods R1 and R2 and an open parallel connector 3.5., together with a fixation of the implantation rods R1 and R2 via four top locking system monoaxial screws, two of which are monoaxial screws 1.4. without expansion and two of which are monoaxial expansive screws 1.3.. The use of both monoaxial screws and monoaxial expansive screws together is optional, and the invention may use one type thereof, only, i. e. only four monoaxial screws or only four monoaxial expansive screws, in other embodiments which are also preferred. A skilled person and, in particular, a surgeon, may select the use of these (and other types of) screws in accordance with the needs. Of course, the implantation rods R1 and R2 used in an embodiment of the invention as shown in Figures 6K, 6L and 6M may have identical length and/or identical diameter; however, their lengths and diameters may also be different. The respective two rods are fixed in a strictly parallel position to each other by means of at least one open parallel connector 3.5.. More than one open parallel connector 3.5. may be used, if necessary in a specific case. Apparently, the embodiment exemplified in Figures 6K, 6L and 6M provides a desired stable and safe parallel fixation of implantation rods in cases of anterior surgical approaches.
In particularly preferred embodiments of the invention (and as shown in Figure 6K and 6M for the monoaxial expansive screw 1.3. and the monoaxial screw 1.4. appearing in the Figure on the upper right or right sides, respectively), the screws may be provided with washers containing spikes in order to even more improve the fixation to the bone material. 
Figures 6N and 6O show perspective and top elevational views, respectively, of combinations of two implantation rods R1 and R2 having different lengths with top locking system monoaxial screws 1.4. and one open parallel connector 3.5. Of course, for such types of combinations, the number of connectors 3.5., or top locking system monoaxial screws 1.4. and the length of the implantation rods is not restricted to the embodiment of the anterior assembly shown in Figures 6N and 6O. The system shown provides an even more stable and safe fixation over an extended length of the spinal column of a human than the system described above.
In addition, in a preferred embodiment of the invention, one or all of the  monoaxial screws 1.4. in the system shown may be replaced by monoaxial expansive screws 1.3., if this is considered necessary by a skilled person, e. g. a surgeon. Another preferred embodiment consists in one or two or all of the screws being provided with washers with or without spikes so as to even more improve the fixation of the implantation rods R1 and R2 to the bone material.
In accordance with the invention, the system of means allowing a fixation of at least one implantation rod R1, R2, R3, ... to at least parts of the spinal column of a human comprises, in addition to at least one implantation rod R1, R2, R3, ..., at least one of a number of fixation means selected from a sacrum plate 1.1.; at least one polyaxial screw 1.2.; at least one monoaxial expansive screw 1.3.; at least one monoaxial screw 1.4.; at least one multidirectional coupler 1.5.; at least one multidirectional offset coupler 1.6.; at least one side loading expansive screw 1.7.; at least one transverse connector 1.8.; at least one hook 1.9.; at least one closed parallel connector 1.10.; at least one coaxial connector 1.11.; at least one multidirectional double coupler 1.12.; and at least one injection screw 1.13.. 
The above means may be used as one means alone with at least one implantation rod R1, R2, R3, ... without restriction. It is, however, possible and is a preferred embodiment of the invention that two or more of the means mentioned above and described in this description in detail be used in combination, whereby great advantages of each of the means contribute to an outstanding performance of the whole system used. If two or more means are used, they may be identical or may be different and may be selected from the above means without any restriction and only subject to the specific anatomic situation. Particularly, it is possible, by combining two or more of the above means, to give the surgeon, in the course of a surgery, all freedom to apply those means alone or in combination which he considers appropriate in a specific situation and under specific requirements of the constitution of a specific human to be subjected to surgery.
One of the embodiments of the system according to the invention employs, in combination with other means, a sacrum plate 1.1.. The sacrum plate 1.1. has the purpose of achieving a fixation of at least one implantation rod R1, R2, R3, ... in the area of the sacrum bone. The sacrum plate, which is used with two sacrum screws to achieve a highly secured anchorage to the bone since, at this level, the forces applied to the implantation rod are higher than at other spine levels, is fixed to the sacrum bone by two specific sacrum screws which are guided through two channels the angles of which, relative to the plane of the sacrum plate are not parallel and are not both 90 °, but are different by three angles α, β and γ which are referred to as the transversal plane angle (not parallel in a view parallel to the plane of the sacrum plate), the sagital plane angle (not parallel in a view along the plane of the sacrum plate) and the front plane angle (not parallel in a view from the top of the sacrum plate). The polyaxiality of the two sacrum screws achieving a fixation of the sacrum plate to the sacrum bone allows an orientation of the screw to those areas where there can be found the maximum cortical bone in the sacrum. It is particularly advantageous that the sacrum screws used for a fixation of the sacrum plate to the bone are self-locked against pull-out from the plate. This is achieved by the fact that, once both sacrum screws are screwed in and the implantation rod has been locked in the tulip head of the top locking system by means of the cylindrical threaded nut, the position of the implantation rod remains just above the heads of the sacrum screws, thus avoiding that they may come out from its relative position within the sacrum plate.
In a particularly preferred embodiment of the invention, the sacrum plate 1.1. is provided with a top locking system 3 which is explained in detail hereinabove. In a further preferred embodiment, the top locking system 3 is provided on that side of the sacrum plate from which the sacrum screws are inserted (which is the side opposite to the side where the threaded screws are fixed to the sacrum bone). 
The sacrum plate 1.1. including the top locking system is exemplified by the Figures 7A to 7I, wherein Figures 7A to 7D show perspective, side, front and top views of the sacrum plate 1.1., Figures 7E to 7G show the angle characteristics of the sacrum plate of the invention, Figure 7I shows the complete arrangement of the sacrum plate assembly 1.1. in a mounted stage (i. e. mounted by screwing in the sacrum screws into the bone and by fixing the implantation rod to the top lock system (described below) of the sacrum plate by means of a fixation nut). Figure 7H shows an explosion view showing in detail all parts of the sacrum plate system 1.1. before mounting.
In another preferred embodiment, the system of the invention comprises at least one polyaxial screw 1.2. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . In an even more preferred embodiment, the system comprises at least one polyaxial screw 1.2. which is provided with a top locking system 3.. The details of this preferred embodiment are described above, and a repetition is not necessary here. There may be used one polyaxial screw 1.2., or two, three, four, or any desirable number of polyaxial screws 1.2. may be used.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one monoaxial screw 1.4. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . In an even more preferred embodiment, a monoaxial expansive screw 1.3. is provided with a top locking system 3 as mentioned above. Details of this preferred embodiment are described above, and a repetition is not necessary here. This particularly preferred embodiment of the invention is shown in Figures 8A to 8D. The perspective view of Figure 8A shows a cylindrical shape of the lower threaded part of the monoaxial screw 1.4. of the invention, while the other Figures 8B to 8D show other shapes of the threaded part of the screw. Even a cannulated version of said monoaxial screw 1.4. as shown in Figure 8B may be made, wherein the channel has the reference numeral 1.4.5. and is extending from the tulip-shaped head 3.1. to the tip of the screw 1.4.3.. The cannulated moniaxial screw comprises the threaded shaft on top of which the tulip-shaped head 3.1. is mounted. From the bottom of the tulip-shaped head through the inner part of the shaft of the screw, a channel is drilled which extends down to the bottom tip 1.4.3. thereof for receiving a wire guide or navigation wires allowing the position of the screw to be determined by systems (per se known in this field of the art) like X-ray or ultrasound. This embodiment has the advantage that it can be helpful for introducing a wire through the pedicle for guidance purposes before introducing the pedicular screw, preferably in examples of minimal invasive surgery. There may be used one monoaxial screw 1.4., or two, three, four or any desirable number of monoaxial screws 1.4. may be used.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one monoaxial expansive screw 1.3. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . In an even more preferred embodiment, a monoaxial expansive screw 1.3. is provided with a top locking system 3 as mentioned above. Details of this preferred embodiment are described above, and a repetition is not necessary here. The monoaxial expansive screw 1.3. is shown in Figures 9A to 9C in detail as a preferred embodiment, which Figures show three-dimensional perspective explosion, three-dimensional perspective mounted and sectional views, respectively. Basically, the monoaxial expansive screw comprises the threaded screw body 1.3.3. as the lower part, which may be cylindrical in shape, but also may have any other shape known to a skilled person in this technical field. For example conical shapes are possible, too. The screw 1.3. may comprise an intermediate, optionally unthreaded part 1.3.2 and comprises a top part or head 1.3.1. which may take the shape of a tulip-shaped head 3.1. in case of the embodiment including the top-locking system 3. 
In order to allow the threaded screw body to be expanded, several (per se known) designs of the screw body may be provided which are suitable for the intended purposes. In a particularly preferred embodiment shown in Figure 9A, the screw body 1.3.3. has an inner channel 1.3.4. and, at the lower part close to the lower tip, even more preferred from, for example, about half the total length of the screw body 1.3.3. to the lower tip, has one or more than one, preferably two, three or four, slit(s) 1.3.5. extending from the inner channel 1.3.4. to the outer surface of the screw body 1.3.3. allowing an extension thereof. The extension of the screw tip is effected by inserting, into the inner channel, a plug 1.3.6., or by screwing into the inner channel (having a thread at its inner walls) a screw 1.3.6., said plug or screw 1.3.6. having a diameter larger than the inner diameter of the channel 1.3.4. or increasing in diameter beyond the inner diameter of the channel at a specific position, as shown in Figure 9B. Alternatively, said plug or screw 1.3.6. may be constructed in a way having a constant diameter along its length, while the inner diameter of the channel is decreased along its length continuously or discontinuously so as to be extended by inserting, or screwing in, the constant diameter plug or screw 1.3.6.. The extended monoaxial expansive screw 1.3. may achieve an even better fixation of the screw body 1.3.3. to the bone and, as a consequence, may also improve the fixation of the implantation rod to the spinal column via the monoaxial expansive screw 1.3.. Figure 9C shows a side sectional view of the monoaxial expansive screw 1.3.. As will be recognized, the inner channel 1.3.4. extends through the screw body 1.3.3. from the annular base of the tulip-shaped head 3.1. to the lower tip of the screw and is suitable to receive the plug 1.3.6. or screw 1.3.6.. 
Particularly in a case of a top locking system provided to the top of the monoaxial expansive screw 1.3., as shown in Figures 9A to 9C, a reliable and rigid fixation to the implantation rod(s) R1, R2, R3, ... can be achieved.
There may be used one monoaxial expansive screw 1.3., or two, three, four or any desirable number of monoaxial expansive screws 1.3. may be used, of which none, one, two, …, or all of them may be provided with the top locking system 3 including the tulip-shaped head 3.1..
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one multidirectional coupler 1.5. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one multidirectional coupler 1.5., or two, three, four or any desirable number of multidirectional couplers 1.5. may be used.
In accordance with this preferred embodiment of the invention and as shown in Figure 10A as an explosion view, the multidirectional coupler 1.5. comprises a screw component 1.5.2. having a cylindrical or non-cylindrical (e. g. conical) threaded screw part which is limited at its upper end by a radially widened portion preventing that the screw component 1.5.2. is inserted too far into any hole drilled into the bone or is screwed too far directly into the bone for achieving a fixation. In contrast to prior art screw components, said radially widened portion does not comprise a hexagon for operation of the screw component 1.5.2., but is designed as a conical portion having said radially widened portion as a base.
Said conical portion is designed to accommodate the multidirectional coupler component 1.5.1.. In an axial direction towards the top of the screw component 1.5.2. and above the conical portion, there is arranged a cylindrical portion of the screw component 1.5.2.. At the top of the screw component 1.5.2., there is provided a threaded cylindrical portion for receiving the nut 1.5.3. fixing the multidirectional coupler component 1.5.1. to the screw component 1.5.2. and - simultaneously - fixing the multidirectional coupler component 1.5.1. to the implantation rod R1, R2, R3, ... through the internal sphere of the multidirectional coupler. In addition, the top of the screw component 1.5.2. received a hexalobe allowing on operation of the screw component 1.5.2. by means of a suitable tool. Figure 10B shows the multidirectional coupler 1.5. completely mounted and including the rod 1.5.4.. 
In a comparison shown in Figure 10C, the multidirectional coupler 1.5. of the present invention is shown. Compared to one multidirectional coupler design of the prior art, in the multidirectional coupler component 1.5.1. of the present invention, a lower profile could be obtained by reducing the diameter d of the sphere being fixed to the implantation rod and by shortening the distance between the centers of the circles/spheres serving the fixation of the screw body and of the implantation rod (Figure 10C). The diameter reduction may be, for example, 1 mm, without being restricted to said value, as also the distance reduction may be 1 mm, without being restricted to said value. In Figure 10 D, the screw 1.5.2. of the present system is shown. It is compared to the screws of the prior art. For the screws of the invention, a lower profile could be obtained by omitting the hexagon at the radially widened portion (this was replaced by a hexalobe in the top portion of the screw) and shortening the distance between the radially widened portion and the top of the screw.
The multidirectional coupler component explained above may, for example, be used for anterior assemblies of implantation rods as exemplified by the Figures 10E to 10I. Figures 10E to 10G show perspective, side elevational and top elevational views, respectively, of single rod constructs where one implantation rod R1 is fixed by the multidirectional coupler components 1.5.1. of four screw components 1.5.2.. Of course, the number of four screw components is not limiting, and there may be fewer or more, as needed. Particularly, the screw components need not necessarily to be arranged in pairs or at the respective ends of the implantation rod R1, but may be located along the length of the implantation rod R1 as needed in connection with the respective application. A particularly reliable fixation of the implantation rod may be obtained by the construction shown in Figures 10E to 10G.
According to another preferred embodiment of the invention, one or two or all of the screws are provided with washers with or without spikes so as to even more improve the fixation of the implantation rod R1 to the bone material. This is, for example, shown in Figure 10E for the screw component being located in the “foreground” of the perspective view of this embodiment. 
Top perspective and top elevational views of another preferred embodiment of the invention, wherein, in a double rod construct for an anterior assembly, two implantation rods R1 and R2 are fixed to the spinal column of a human, are shown in Figures 10H and 10I. While the fixation of the independent rods R1 and R2, respectively, is afforded in the same way as already described in connection with Figures 10E to 10G, i. e. by connecting the respective rod R1 or R2, respectively, to the multidirectional couplers 1.5.1. of two or three screw components 1.5.2., the rods are fixed in a position essentially parallel to each other by means of a transverse connector, thus allowing a reliable and rigid fixation of two implantation rods.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one multidirectional offset coupler 1.6. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one multidirectional offset coupler 1.6., or two, three, four or any desirable number of multidirectional offset couplers 1.6. may be used.
In accordance with this preferred embodiment of the invention and as shown in Figure 11A, the multidirectional offset coupler 1.6. comprises a screw component 1.6.2. having a cylindrical or non-cylindrical threaded screw part which is limited at its upper end by a radially widened portion preventing that the screw component 1.6.2. is inserted too far into any hole drilled into the bone for achieving a fixation. In contrast to prior art screw components, said radially widened portion does not comprise a hexagon for operation of the screw component 1.6.2., but is designed as a conical portion having said radially widened portion as a base and being designed to accommodate the multidirectional offset coupler component 1.6.1.. In an axial direction towards the top of the screw component 1.6.2. and above the conical portion, there is arranged a cylindrical portion of the screw component 1.6.2.. At the top of the screw component 1.6.2., there is provided a threaded cylindrical portion for receiving the nut 1.6.3. fixing the multidirectional offset coupler component 1.6.1. to the screw component 1.6.2. and - simultaneously - fixing the multidirectional coupler component 1.6.1. to the implantation rod R1, R2, R3, ... through the internal sphere of the multidirectional coupler. In addition, the top of the screw component 1.6.2. received a hexalobe allowing on operation of the screw component 1.6.2. by means of a suitable tool. Figures 11B and 11C show the multidirectional offset coupler 1.6. completely mounted and including the rod 1.6.4. as three-dimensional perspective end elevational side views, respectively. 
In Figure 11D, the multidirectional offset coupler 1.6. of the present invention is shown. In comparison to one multidirectional offset coupler design of the prior art, the multidirectional offset coupler component 1.6.1. of the present invention as shown in Figure 11D exhibits a lower profile having a reduced diameter of the sphere while being fixed to the implantation rod. By this embodiment, the distance between the centers of the circles/spheres serving the fixation of the screw body and of the implantation rod (Figure 11D) is shortened. The diameter reduction may be, for example, 1 mm, without being restricted to said value, as also the distance reduction may be 1 mm, without being restricted to said value. In addition, the screws of the present system are shown to be different from those of the prior art. For the screws in the multidirectional offset coupler component of the embodiment of the invention, a lower profile could be obtained by omitting the hexagon at the radially widened portion (this was replaced by a hexalobe in the top portion of the screw) and shortening the distance between the radially widened portion and the top of the screw.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one side loading expansive screw 1.7. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one side loading expansive screw 1.7., or two, three, four or any desirable number of side loading expansive screws 1.7. may be used. 
The side loading expansive screw used in accordance with the present invention alone or in combination with the other system means as described is shown in Figures 12A to 12C. It is distinguished from the monoaxial expansive screw 1.3. of the present invention by the omission of the tulip head allowing the top lock fixation of the implantation rod. Beyond that, with respect to a description of the structure of the expansive screw and its functions, reference may be made to the description of the monoaxial expansion screw 1.3. described above; the explanations apply here mutatis mutandis.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one transverse connector 1.8. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one transverse connector 1.8., or two, three, four or any desirable number of transverse connectors 1.8. may be used. The structure and function of the transverse connector 1.8. was described above in all details with reference to Figures 4A to 4D and 5A to 5F, and a repetition of said description is not needed here. 
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one hook 1.9. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one hook 1.9., or two, three, four or any desirable number of hooks 1.9. may be used. The structure of the hook 1.9. is shown in Figure 13, wherein Figure 13A shows a hook according to one embodiment of the invention as a three-dimensional perspective view, while Figure 13B shows an elevational side view of a hook. The hook may serve for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ..., to the hook instead fixing it to a pedicular screw by means of the top locking system 3 using the tulip head 3.1. and its corresponding locking screw. In such a case, the hook is secured to the vertebra by means of its blade, i. e.  either to the vertebral lamina or to the pedicle; the latter vertebra fixation is per se known from the prior art, e. g. from the document EP-A 1 254 639. Not known from said document is the top locking system 3 as a means of fixation to the implantation rod.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one closed parallel connector 1.10. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one closed parallel connector 1.10., or two, three, four or any desirable number of closed parallel connectors 1.10. may be used. The structure and function of the closed parallel connector 1.10. was described above in all details by referring to Figures 3A to 3D, and a repetition of said description is not needed here.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one coaxial connector 1.11. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one coaxial connector 1.11., or two, three, four or any desirable number of coaxial connectors 1.11. may be used. The structure and function of the coaxial connectors 1.11. was described above in all details with reference to Figures 2A to 2C, and a repetition of said description is not needed here.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one multidirectional double coupler 1.12. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one multidirectional double coupler 1.12., or two, three, four or any desirable number of multidirectional double coupler 1.12. may be used. The structure and function of the multidirectional double coupler 1.12. is now described in detail.
Figures 14A to 14G show the multidirectional double coupler system 1.12. in accordance with the preferred embodiment of the invention. As seen in Figure 14A, the multidirectional double coupler system 1.12. comprises the multidirectional double coupler 1.12.1., which is in more detail shown also in Figures 14B and 14C, the screw 1.12.2. to which the coupler is fixed and which - as described in a similar way above - consists of a lower threaded screw part, an intermediate part optionally provided with a radially widened portion preventing a too deep insertion thereof into a hole drilled in the bone, and a top portion having a thread for the nut 1.12.3.. Further components of the multidirectional double coupler system 1.12. are the nut 1.12.3. for a fixation of the coupler component to the head of the screw and an implantation rod. Figures 14B and 14C show that the multidirectional double coupler 1.12.1. itself is composed of two parts (1.12.1.1., 1.12.1.2.) which are engaged to each other through a joint which may be any suitable joint and usually is a ball joint. Basically, the joint consists of a hollow sphere inside of which another hollow sphere is placed. Such a construction allows a rotation around three axes (Figures 14D to 14F) and a translation along the rod. 
It is particularly advantageous for this embodiment of the invention that only one tightening device is needed to lock the rod to the multidirectional double coupler 1.12.1.: Upon tightening the nut 1.12.3. on top of the screw, one part (1.12.1.1.; see Figures 14B, 14C) is forced to experience a deformation, which, in turn, is transmitted through the sphere onto the other part (1.12.1.2.), which also experiences a deformation and constrains the rod due to the two hemispheres coming closer together. 
By the construction of the multidirectional double coupler 1.12., a large degree of freedom of rotation is achieved. This can be seen particularly from Figures 14D to 14F, where all possible axes of rotation of the multidirectional double coupler of the invention are shown separately. Double couplers allow higher angulations than simple couplers in the sagital (or lateral) plane for pedicular, transfacetary or lateral mass screw insertion in high thoratic and cervical spine levels. In particular, free turning around 360 ° in the sagital plane is possible, giving the surgeon more freedom in surgery.
A further preferred embodiment of the invention relates to a system of the invention comprising at least one injection screw 1.13. alone or in combination with other means as mentioned above for fixing an implantation rod R1, R2, R3, ... . There may be used one injection screw 1.13., or two, three, four or any desirable number of injection screws 1.13. may be used. The structure and function of the injection screw 1.13. is now described in detail by means of Figures 15A to 15F.
As shown in Figure 15A as a side elevational view, the injection screw 1.13. may have a similar outer structure as a side loading screw. However, the injection screw 1.13. has an inner main channel or hollow core 1.13.2. (better conceivable from cut away sectional view 15B or sectional view 15D) which extends from an opening 1.13.1. at the top of the injection screw 1.13. in parallel to its axis down to an area of the screw where lateral windows or holes 1.13.3. are found; in any case, the inner main channel 1.13.2. does not extend down to the lower tip of the injection screw 1.13.. In the lower part of the screw, the main channel 1.13.2. opens to one or more openings 1.13.3. which may be windows or holes or slots, preferably 2 to 4 openings 1.13.3., which openings, however, do not reach the lower tip of the screw. In a preferred embodiment of the invention, the openings 1.13.3. are in the form of rectangular windows and/or circular holes and are arranged in such a way that they open from the inner main channel 1.13.2. to the outside environment of the injection screw 1.13. in angles (relative to each other) which may be calculated by [360 ° : (number of openings)], resulting into, for example, 4 openings being arranged in angles of 90 °, relative to each other. It is not compulsory that all openings are located at the same level, i. e. distance, seen from the top of the injection screw; quite to the contrary, it is preferred that the openings or windows 1.13.3. are arranged at different levels. In the embodiments shown exemplarily in Figures 15B, 15C, 15D and 15E, there is one first set of openings 1.13.3. connected by a through channel extending perpendicularly to the inner main channel 1.13.2. which extends from the top of the screw to the openings or windows 1.13.3., said two first openings being arranged in an angle of 180 ° relative to each other, while another pair of openings, e. g. windows or holes (“second openings”), is extending from the inner main channel 1.13.2. to the outside environment 1.13.5. of the screw 1.13., said second openings being arranged in an angle of 180 ° relative to each other but in angles of 90 ° relative to the first openings.
As may be seen from Figure 15F, such an injection screw 1.13. is adapted for bone cement filled into the opening at the top 1.13.1. of the inner main channel 1.13.2. under pressure flowing down the inner main channel 1.13.2. and exiting the inner main channel or hollow core laterally through any of the number of the first and/or second openings 1.13.3. to fill the volume of the intervertebral disc. Liquid bone cement (or any equivalent like, for example, bone cement substitution materials, growing factor materials etc.) is filled into the channel from a means 1.13.4. fixed on the top 1.13.1. of the screw 1.13., flows down (or is pressed down) the channel 1.13.2. and exits through the lateral openings 1.13.3. into the space 1.13.5. surrounding the injection screw 1.13.. Thereby the cement or its equivalent is evenly distributed around the screw at the area marked with 1.13.5. (as best shown in Figure 15F), thus allowing an improvement of the fixation and anchorage of the screw within a bone, even if it is porous or poor quality bone. The latter situation can be seen best from Figure 15 F. Figures 15C and 15E show three-dimensional perspective views of the injection screw 1.13. of the invention.
All devices described above in detail may be made of any biocompatible material providing the necessary mechanical strength and known to a skilled person from the prior art. Particularly, the present invention contemplates presently (without restriction) making all devices of one single material, as for example stainless steel or titanium alloys; all other biocompatible materials are suitable as well. In addition, it may be advantageous to provide a treatment to the surface of all those parts, particularly to those surfaces which serve the mutual fixation of parts to each other, by which a rough and securely adhering state may be achieved. Measures suitable for this purpose are known to a person skilled in this field and may, for example, comprise a roughening treatment, sandblasting treatment etc.. The latter one may also achieve a surface condition of the parts which the bone growth to the fixation means which promotes a durable and reliable fixation thereof.
The devices of the present invention may be used for immobilizing at least parts of the spinal column, particularly and preferably in a human. Specifically, the devices, alone or in any desirable combination, may be used in spinal surgery, particularly in cases of spinal fusion surgery and/or spinal fixation surgery. In particular, the means of the present invention are useable for the spinal approaches anterior cervical, thoratic and lumbar levels and posterior cervical, thoratic, lumbar and sacrum levels. In the more preferred embodiments of the invention including the injection screws 1.13., these are applicable particularly in cases of 
−  osteoporosis;
−  osteolytic neoplasm (metastasis or primary);
−  revision surgery (for example in cases of screw loosening); 
−  rheumatologic diseases accompanied by a poor bone quality.
The invention finally also relates to a method of fixing at least one implantation rod R1, R2, R3, ... to at least parts of the spinal column of a human, said method comprising the steps of
−  selecting at least one implantation rod R1, R2, R3, ... suitable in diameter(s) and length(s) for the intended implantation;
−  either drilling at least one hole into at least two vertebrae, or preparing the space around the laminae or vertebral pedicle, at locations allowing a fixation of said at least one implantation rod to the spinal column at a desired position; 
−  inserting at least one, preferably at least two, of the following means:
■  at least one sacrum plate 1.1.;
■  at least one polyaxial screw 1.2.;
■  at least one monoaxial expansive screw 1.3.;
■  at least one monoaxial screw 1.4.; 
■  at least one side loading screw 1.5.2.;
■  at least one side loading expansive screw 1.7.;
■  at least one injection screw 1.13.;
−  into the hole(s) drilled
−  and/or fixing to the space prepared around the laminae or vertebral pedicle
■  at least one hook 1.9.
−  surrounding said pedicle or lamina; and
−  fixing to any one or more of the side loading screws 1.5.2. or side loading expansive screw 1.7. or injection screw 1.13. any other suitable screw at least one of  
■  at least one multidirectional coupler 1.5.;
■  at least one multidirectional offset coupler 1.6.;
■  at least one multidirectional double coupler 1.12.;
−  so as to allow a fixation of said at least one implantation rod R1, R2, R3, … to said spinal column; and 
−  optionally further stabilize the arrangement of the above means by the application, between at least two of said implantation rods R1, R2, R3, …, of at least one of 
■  at least one closed parallel connector 1.10.;
■  at least one coaxial connector 1.11.;
■  at least one transverse connector 1.8..
The invention was described above in connection with its preferred embodiments, which are, however, described only as non-restricting examples of the invention. A skilled person, when reading the description of the preferred embodiments, will be able to derive from these preferred embodiments suitable modifications and equivalents of the invention. The scope of the invention is not restricted by the above description of the preferred embodiments, but can be seen best from the claims which follow.
３．Brief Description of Drawings
Figures 1A, 1B and 1C show three-dimensional perspective, elevational front and elevational side views, respectively, of the complete system for the fixation of at least one implantation rod according to the invention, said views being views to theoretical systems with a plurality of fixation means.
Figures 2A, 2B and 2C show coaxial connectors in accordance with the present invention for connecting implantation rods having equal or different diameters.
Figures 3A, 3B, 3C and 3D show three-dimensional perspective, elevational, top and sectional views, respectively, of closed parallel connectors in accordance with the present invention for connecting implantation rods having equal or different diameters.
Figures 4A to 4E show elevational front, elevational side, three-dimensional perspective, lateral and sectional views, respectively, of the hook part to be used in connection to the transverse connector as shown in Figure 5.
Figures 5A to 5F show three-dimensional perspective views of transverse connectors in accordance with the present invention for connecting non-parallel implantation rods.
Figures 6A to 6O show the top locking system of the present invention in its different embodiments. 
Figures 7A to 7I show the sacrum plate including the top locking system in accordance with the present invention. 
Figures 8A to 8D show three-dimensional perspective, sectional and elevational side views, respectively, of a monoaxial screw according to the invention, said monoaxial screw being provided with a tulip head suitable for the top locking system according to the invention for a fixation of an implantation rod.
Figures 9A to 9C show three-dimensional perspective and sectional views of a monoaxial expansive screw of the invention having a tulip head for top locking an implantation rod according to another embodiment of the invention.
Figures 10A to 10B show an explosion view and a three-dimensional perspective view of a multidirectional coupler of another embodiment of the invention, while Figure 10C shows the characteristics of the multidirectional coupler component, and Figure 10D represents a preferred embodiment of a side loading screw. Figures 10E to 10I show combinations of side loading screws with one or two implantation rods in perspective side elevational or top elevational views.
Figures 11A to 11B show an explosion view and a three-dimensional perspective view of a multidirectional offset coupler of another embodiment of the invention, while Figure 11C shows an elevational side view of the multidirectional offset coupler, and Figure 11D shows the characteristics of the multidirectional offset coupler component.
Figures 12A to 12 C show the pin insertion sequence for the side loading expansion screw of the present invention. 
Figures 13A and 13B show three-dimensional perspective and elevational side views of a hook of the present invention provided with the top locking system for connecting the hooks to an implantation rod. 
Figures 14A to 14G show a double multidirectional coupler according to another embodiment of the present invention. 
Figures 15A to 15F show views of an injection screw in accordance with another embodiment of the invention.
Figures 16A and 16B show side sectional and perspective views, respectively, of a two-rod anterior connector of the invention.
１．A system of means allowing a posterior or anterior fixation of at least one implantation rod (R1, R2, R3, ...) to at least parts of the spinal column of a human, comprising at least one implantation rod (R1, R2, R3, ...) and at least one, preferably at least two of the following means:
−  a sacrum plate (1.1.);
−  at least one polyaxial screw (1.2.);
−  at least one monoaxial expansive screw (1.3.);
−  at least one monoaxial screw (1.4.)
−  at least one multidirectional coupler (1.5.);
−  at least one multidirectional offset coupler (1.6.);
−  at least one side loading expansive screw (1.7.);
−  at least one set of transverse connectors (1.8.);
−  at least one hook (1.9.);
−  at least one closed parallel connector (1.10.);
−  at least one coaxial connector (1.11.);
−  at least one multidirectional double coupler (1.12.);
−  at least one injection  screw (1.13.).
２．The system according to claim 1, wherein at least two parallel implantation rods (R1, R2) are included or wherein at least two coaxial implantation rods (R1, R3) are included or wherein at least two parallel implantation rods (R1, R2; R3, R4) and at least two coaxial implantation rods (R1, R3; R2, R4) are included.
３．The system according to claim 1 or claim 2, wherein at least two coaxial implantation rods (R1, R3) are connected by means of a coaxial connector (1.11.) and/or wherein at least two parallel implantation rods (R1, R2) are connected by means of a closed parallel connector (1.10.).
４．The system according to any of the claims 1 to 3, wherein the sacrum plate (1.1.) and/or the polyaxial screw (1.2.) and/or the monoaxial expansive screw (1.3.) and/or the monoaxial screw (1.4.) and/or the hook (1.9.) are provided with a top locking system (3) comprising 
−  a tulip-shaped head 3.1. having an upper orifice 3.1.1. having an inner trapezoidal thread 3.1.2., an inner chamber 3.1.3. having a diameter allowing to house the implantation rod R1, R2, R3, ...., a large U-shaped indentation 3.1.6. on two opposite sides of the tulip-shaped head 3.1., a lateral slot 3.1.4. on the respective other two opposite sides outside of the tulip-shaped head 3.1., and, in the case of the tulip-shaped head 3.1. for a polyaxial screw, a lower orifice 3.1.5. smaller in diameter than the upper orifice 3.1.1. thereby forming an annular base; and 
−  a cylindrical threaded nut 3.2. having an upper and a lower surface 3.2.1., 3.2.2. and an outer trapezoidal thread 3.2.3. fitting with the inner trapezoidal  thread 3.1.2. of the tulip-shaped head 3.1. and intended to be screwed into the inner trapezoidal thread 3.1.2. of the tulip-shaped head 3.1. so as to fix the implantation rod R1, R2, R3, ... housed in said inner chamber 3.1.3. by a contact between said implantation rod R1, R2, R3, ... and said lower surface 3.2.2. to the annular base;
−  said top locking system 3 being provided on the respective sides of said sacrum plate 1.1. and/or polyaxial screw 1.2. and/or monoaxial expansive screw 1.3. and/or monoaxial screw 1.4. and/or hook 1.9.  which are opposite to the respective threaded screw sides or blades thereof.
５．The system according to claim 4, wherein the top locking system (3) in polyaxial screws (1.2.) additionally comprises an intermediate element (3.3.) comprising a U-shaped part (3.3.1.) adapted to house an implantation rod (R1, R2, R3, ...) and a hemispherical part (3.3.2.) on the lower side of the U-shaped part (3.3.1.) adapted to be received by the hollow part of the head of the polyaxial screw 1.2. and to evenly transmit forces received from the U-shaped part (3.3.1.) radially. 
６．The system according to claim 4 or claim 5, wherein the top locking system (3) additionally comprises a polyaxial screw (1.2.) comprising a lower threaded screw body (1.2.1.), an upper unthreaded screw body (1.2.4.) and an uppermost screw head (1.2.2.) having circumventing indentations on its lower side adapted to evenly distribute forces applied to the upper side of the spherical hollow part of the screw head (1.2.2.) radially.
７．The system according to claim 4 or claim 5, wherein the tulip-shaped head (3.1.) is directly mounted to the uppermost screw head (1.2.2.) of a polyaxial screw body (1.2.). 
８．The system according to any of the claims 1 to 7, wherein said injection screw (1.13.) comprises an inner main channel (1.13.2.) extending from an opening at the top (1.13.1.) of the injection screw (1.13.) in parallel to its axis down to an area of the screw (1.13.) having lateral openings (1.13.3.), said inner main channel (1.13.2.) not extending to the lower tip of the screw (1.13.) and opening to one or more of the said openings (1.13.3.), allowing a bone cement or equivalent bone substitution material filled into the opening (1.13.1.) at the top of the screw (1.13.) to flow along the inner main channel (1.13.2.) and exiting via the lateral openings (1.13.3.) into the environment (1.13.5.) surrounding the screw (1.13.).
９．The use of a system according to any of the claims 1 to 8 for immobilizing at least parts of the spinal column of a human.
１０．The use of a system according to any of the claims 1 to 8 for the manufacture of an immobilizing means for the treatment of traumatic conditions or traumas, preferably fractures, dislocations, disk herniation and numerous other injuries causing instability of the vertebra; degenerative diseases and conditions on an either acute or chronic process basis, preferably for spondylolysis; inflammatory diseases and conditions on an either acute or chronic inflammatory basis, preferably spondylarthritis, spondylitis and those diseases of rheumatic nature; tumor diseases and conditions as either benign or malign tumors; and congenital pathologies of greatly varied origin, preferably spondylolisthesis. 
１１．The use of claim 9 or claim 10 in cases of spinal fusion surgery, preferably in spinal fusion surgery by anterior or posterior approach.
１２．The use of any of claims 9 to 11, in cases of the presence of an injection screw 1.13., for a fixation in bones in cases of osteoporosis, osteolytic neoplasm (metastasis or primary), revision surgery (screw loosening) and or rheumatic diseases with poor bone quality.
１３．A method of fixing at least one implantation rod (R1, R2, R3, ...) to at least parts of the spinal column of a human, said method comprising the steps of
−  selecting at least one implantation rod (R1, R2, R3, ...) suitable in diameter(s) and length(s) for the intended implantation;
−  either drilling at least one hole into at least two vertebrae, or preparing the space around the laminae or vertebral pedicle, at locations allowing a fixation of said at least one implantation rod to the spinal column at a desired position; 
−  inserting at least one, preferably at least two, of the following means:
■  at least one sacrum plate (1.1.);
■  at least one polyaxial screw (1.2.);
■  at least one monoaxial expansive screw (1.3.);
■  at least one monoaxial screw (1.4.); 
■  at least one side loading screw (1.5.2.);
■  at least one side loading expansive screw (1.7.);
■  at least one injection screw (1.13.);
−  into the hole(s) drilled
−  and/or fixing to the space prepared around the laminae or vertebral pedicle
■  at least one hook (1.9.)
−  surrounding said pedicle or lamina; and
−  fixing to any one or more of the side loading screws (1.5.2.) or side loading expansive screw (1.7.) or injection screw (1.13.) any other suitable screw at least one of  
■  at least one multidirectional coupler (1.5.);
■  at least one multidirectional offset coupler (1.6.);
■  at least one multidirectional double coupler (1.12.);
−  so as to allow a fixation of said at least one implantation rod (R1, R2, R3, …) to said spinal column; and 
−  optionally further stabilize the arrangement of the above means by the application, between at least two of said implantation rods (R1, R2, R3, …), of at least one of 
■  at least one closed parallel connector (1.10.);
■  at least one coaxial connector (1.11.);
■  at least one transverse connector (1.8.).
１４．The method according to claim 13, wherein at least two parallel implantation rods (R1, R2) are used or wherein at least two coaxial implantation rods (R1, R3) are used or wherein at least two parallel implantation rods (R1, R2; R3, R4) and at least two coaxial implantation rods (R1, R3; R2, R4) are used.
１５．The method according to claim 13 or claim 14, wherein at least two coaxial implantation rods (R1, R3) are connected by means of a coaxial connector (1.11.) and/or wherein at least two parallel implantation rods (R1, R2) are connected by means of a transverse connector (1.8.).
１６．The method according to any of the claims 13 to 15, including providing the sacrum plate (1.1.) and/or the polyaxial screw (1.2.) and/or the monoaxial expansive screw (1.3.) and/or the monoaxial screw (1.4.) with a top locking system (3) comprising 
−  a tulip-shaped head 3.1. having an upper orifice 3.1.1. having an inner trapezoidal thread 3.1.2., an inner chamber 3.1.3. having a diameter allowing to house the implantation rod R1, R2, R3, ...., a large U-shaped indentation 3.1.6. on two opposite sides of the tulip-shaped head 3.1., a lateral slot 3.1.4. on the respective other two opposite sides outside of the tulip-shaped head 3.1., and, in the case of the tulip-shaped head 3.1. for a polyaxial screw, a lower orifice 3.1.5. smaller in diameter than the upper orifice 3.1.1. thereby forming an annular base; and 
−  a cylindrical threaded nut 3.2. having an upper and a lower surface 3.2.1., 3.2.2. and an outer trapezoidal thread 3.2.3. fitting with the inner trapezoidal  thread 3.1.2. of the tulip-shaped head 3.1. and intended to be screwed into the inner trapezoidal thread 3.1.2. of the tulip-shaped head 3.1. so as to fix the implantation rod R1, R2, R3, ... housed in said inner chamber 3.1.3. by a contact between said implantation rod R1, R2, R3, ... and said lower surface 3.2.2. to the annular base;
−  said top locking system 3 being provided on the respective sides of said sacrum plate 1.1. and/or polyaxial screw 1.2. and/or monoaxial expansive screw 1.3. and/or monoaxial screw 1.4. and/or hook 1.9.  which are opposite to the respective threaded screw sides or blades thereof. 
１７．The method according to claim 16, additionally including providing the top locking system (3) in a polyaxial screw (1.2.) with an intermediate element (3.3.) comprising a U-shaped part (3.3.1.) adapted to house an implantation rod (R1, R2, R3, ...) and a hemispherical part (3.3.2.) on the lower side of the U-shaped part (3.3.1.) adapted to be received by the hollow part of the head of the polyaxial screw 1.2. and to evenly transmit forces received from the U-shaped part (3.3.1.) radially.
１８．The method according to claim 16 or claim 17, additionally including providing the top locking system (3) with a polyaxial screw (1.2.) comprising a lower threaded screw body (1.2.5.), an upper unthreaded screw body (1.2.4.) and an uppermost screw head (1.2.2.) having circumventing indentations on its lower side adapted to evenly distribute forces applied to the upper side of the screw head (1.2.2.) radially.
１９．The method according to claim 16 or claim 17, additionally including mounting the tulip-shaped head (3.1.) directly to the upper unthreaded screw body (1.2.2.) of a screw.
２０．The method according to any of the claims 13 to 19, wherein the at least one implantation rod (R1, R2, R3, ...) is fixed to at least parts of the spinal column of a human.
２１．The method according to any of the claims 13 to 20, wherein a fixation by said injection screw(s) (1.13.) is effected by the steps of either drilling at least one hole into at least two vertebrae, or preparing the space around the laminae or vertebral pedicle, at locations allowing a fixation of said at least one implantation rod (R1, R2, R3, …) to the spinal column at a desired position via said injection screw (1.13.); filling a bone cement or equivalent bone substitution material into the opening (1.13.1.) at the top of the screw (1.13.) and allowing it to flow along the inner main channel (1.13.2.) and exiting via the lateral openings (1.13.3.) into the environment (1.13.5.) surrounding the screw (1.13.); thereby allowing a secured fixation, via said injection screw(s) (1.13.) and the bone cement or equivalent bone substitution material in the environment (1.13.5.) of said injection screw (1.13.), of said implantation rod(s) (R1, R2, R3, …) to the spinal column.
１．Abstract.
The present invention relates to a system of means allowing a fixation of one or more implantation rods to at least parts of the spinal column of a vertebrate, comprising at least one implantation rod and at least one of the following means: a sacrum plate; at least one polyaxial screw; at least one monoaxial expansive screw; at least one monoaxial screw; at least one multidirectional coupler; at least one multidirectional offset coupler; at least one side loading expansive screw; at least one transverse connector; at least one hook; at least one closed parallel connector; at least one coaxial connector; at least one multidirectional double coupler; at least one injection screw. The invention also relates to a method for applying the system to a vertebrate and to the use of said system.
２．Representative Drawing
Figure 1A
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