(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の脊椎ロッドを接続する装置であって、
ａ）細長いボディ部と、
ｂ）前記脊椎ロッドに係合するために前記ボディ部に一体に形成された締付け部であって、脊椎ロッドをロッドクランプの対向するクランプアームの間に受け入れる初期ポジションと、前記脊椎ロッドを前記ロッドクランプの対向するクランプアームによってしっかりと係合する最終ポジションと、の間で動けるように構成された対向する前記クランプアームを有する変形可能な前記ロッドクランプを形成する、前記締付け部と、
ｃ）前記ロッドクランプの対向するクランプアームを、前記初期ポジションと最終ポジションの間で動かす手段と、を有し、
前記対向するクランプアームを、前記初期ポジションと最終ポジションの間で動かす手段は、前記ロッドクランプに形成された穴である受入ポート内に受け入れるように構成されると共にその受入ポート内で軸周りに回転できるように構成されたカムラグを有し、
前記カムラグはほぼ楕円形の断面の主ボディ部を有してその上にカム面を形成し、前記受入ポートは、少なくとも部分的に内部壁によって形成され、それによって、前記カムラグのカム面は、前記受入ポート内での前記カムラグの回転により、前記受入ポートの前記内部壁を押すように構成されている装置。
【請求項２】
前記初期ポジションと最終ポジションの間で前記対向するクランプアームを動かす手段は、前記ロッドクランプの外表面から外側に突出したタブと、このタブから間隔をおいて配置されたロッドクランプ内に形成された窪みであるクロススロットとを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記細長いボディ部は対向する端部を有し、前記細長いボディ部の端部のそれぞれに締付け部が取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記細長いボディ部は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びるように予め決められたスパン長さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記細長いボディ部は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びるように選択的に変えられるスパン長さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記細長いボディ部は、そのボディ部の前記長さを選択的に調整する手段を有する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部に軸方向の穴である軸方向受入れ開口を有する第１のボディ部と、その第１のボディ部の軸方向受入れ開口の中に受け入れられる軸方向の軸シャフトを有する第２のボディ部とを具備し、又、前記軸方向受入れ開口の中に前記軸シャフトが配置された時に、前記第２のボディ部に向けて前記第１のボディ部を半径方向の圧縮するロッキングリングである環状ロッキングコレットを具備する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部に内ネジ付き軸方向穴が形成された第１のボディ部と、その第１のボディ部の内ネジ付き軸方向穴の中に受け入れられるネジ付きシャフトを有する第２のボディ部と、を有する請求項６に記載の装置。
【請求項９】
複数の脊椎ロッドを接続する装置であって、
ａ）細長いボディ部と、
ｂ）前記脊椎ロッドに係合するために前記ボディ部に取り付けられた締付け部であって、脊椎ロッドをロッドクランプの対向するクランプアームの間に受け入れる初期ポジションと、前記脊椎ロッドを前記ロッドクランプの対向するクランプアームによってしっかりと係合する最終ポジションと、の間で動けるように構成された対向する前記クランプアームを有する変形可能な前記ロッドクランプを形成する、前記締付け部と、
ｃ）前記ロッドクランプに形成された穴である受入ポートの中に受け入れられ、前記受入ポートの中で回転することによって、前記ロッドクランプの前記対向するクランプアームを、前記初期ポジション及び最終ポジションの間で動かすように構成されたカムラグと、
を有する装置。
【請求項１０】
前記細長いボディ部は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びる、予め決められた長さを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記細長いボディ部は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びるように選択的に変えられる長さを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記細長いボディ部は、そのボディ部の前記長さを選択的に調整する手段を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部に軸方向の穴である軸方向受入れ開口を有する第１のボディ部と、その第１のボディ部の軸方向受入れ開口の中に受け入れられる軸方向の軸シャフトを有する第２のボディ部とを具備し、又、前記軸方向受入れ開口の中に前記軸シャフトが配置された時に、前記第２のボディ部に向けて前記第１のボディ部を半径方向の圧縮するロッキングリングである環状ロッキングコレットを具備する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部に内ネジ付き軸方向穴が形成された第１のボディ部と、その第１のボディ部の内ネジ付き軸方向穴の中に受け入れられるネジ付きシャフトを有する第２のボディ部と、を有する請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記カムラグは、表面にカム面が形成されたほぼ円柱状の主ボディ部を有し、前記受入ポートは、少なくとも部分的に内壁によって形成され、それによって、前記カムラグの前記カム面は、前記受入ポート内での前記カムラグの回転により、前記受入ポートの前記内壁を押すように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記細長いボディ部は対向する端部を有し、前記細長いボディ部の端部のそれぞれに締付け部が取り付けられている、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
複数の脊椎ロッドを接続する装置であって、
ａ）細長いボディ部と、
ｂ）前記脊椎ロッドに係合するために前記ボディ部に取り付けられた締付け部であって、脊椎ロッドをロッドクランプの対向するクランプアームの間に受け入れる初期ポジションと、前記脊椎ロッドを前記ロッドクランプの対向するクランプアームによってしっかりと係合する最終ポジションと、の間で動けるように構成された対向する前記クランプアームを有する変形可能な前記ロッドクランプを形成する、前記締付け部と、
ｃ）前記初期ポジション及び最終ポジションの間で前記ロッドクランプの前記対向するクランプアームの動きを可能ならしめるための、前記ロッドクランプの外表面から突出したタブ及び、前記タブから間隔をおいて配置されて前記ロッドクランプ内に形成された窪みであるクロススロットと、
を有する装置。
【請求項１８】
前記細長いボディ部は対向する端部を有し、前記細長いボディ部の端部のそれぞれに締付け部が取り付けられている、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記細長いボディ部は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びるように予め決められたスパン長さを有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記細長いボディ部は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びるように選択的に変えられるスパン長さを有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記細長いボディ部は、そのボディ部の前記長さを選択的に調整する手段を有する、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部に軸方向の穴である軸方向受入れ開口を有する第１のボディ部と、その第１のボディ部の軸方向受入れ開口の中に受け入れられる軸方向の軸シャフトを有する第２のボディ部とを具備し、又、前記軸方向受入れ開口の中に前記軸シャフトが配置された時に、前記第２のボディ部に向けて前記第１のボディ部を半径方向の圧縮するロッキングリングである環状ロッキングコレットを具備する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部に内ネジ付き軸方向穴が形成された第１のボディ部と、その第１のボディ部の内ネジ付き軸方向穴の中に受け入れられるネジ付きシャフトを有する第２のボディ部と、を有する請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
脊椎安定化処置の時に脊椎ロッドを接続するためのキットであって、
ａ）両端部を持った細長いボディを有する複数のロッドコネクタであって、前記ロッドコネクタの前記細長いボディのそれぞれの端部に変形可能なロッドクランプが取り付けられ、各ロッドクランプは回転可能なカムラグを内部に受け入れる受入れ穴である受入ポートを有する、そのロッドコネクタと、
ｂ）回転可能な複数のカムラグと、
ｃ）前記複数のロッドコネクタ及び複数の回転可能なカムラグを収容する容器と、
を有するキット。
【請求項２５】
各ロッドコネクタは異なるスパン長さを有する、請求項２４に記載のキット。
【請求項２６】
前記ロッドコネクタのスパン長さが約１６ｍｍ乃至約２４ｍｍの範囲である、請求項２５に記載のキット。
【請求項２７】
ロッドクランプの受入ポートの中でカムラグを回転させるための道具を更に有する、請求項２４に記載のキット。
【請求項２８】
ロッドクランプの受入ポートの中に回転可能なカムラグを有する、請求項２４に記載のキット。
【請求項２９】
可変長さのロッドコネクタ複数個を更に有する、請求項２４に記載のキット。
【請求項３０】
前記キット内の可変長さのロッドコネクタのスパン長さを設定する道具を更に有する、請求項２９に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【開示の分野】
本発明は、脊椎の疾患の外科的処置のためのインプラント可能な脊椎安定化システムに関するもので、より具体的には、脊椎安定化システムの円柱状の複数の脊椎ロッド(spinal rods)を、脊椎突起(spinous process)をわたすようにして、互いに接続する装置に関する。
【０００２】
【関連技術の背景】
脊柱は、複数の骨と、神経系統の重要な要素を保護する接続組織との複雑な系統である。このような複雑さにもかかわらず、脊柱は、きわめて柔軟な構造をしていて、大きな曲率で曲がることができ、広範囲の動きで捻ることができる。外傷(trauma)又は成長過程における異変(developmental irregularities)によって、脊椎に病変が生じ、この動作の範囲を制限することもある。
【０００３】
長年にわたって、整形外科医は、固定することによって、脊椎の異変を矯正して、脊椎の外傷を受けた部位の安定性を回復させる試みをしてきた。過去１０年にわたって、固定を達成するために脊椎インプラントシステムが開発されてきた。そのようなシステムの例は、米国特許第5,102,412号及び同第5,181,917号に開示されている。そのようなシステムは、固定しようとする脊柱の部分の両側に配置される細長いロッド(複数)等の接続構造を有する脊椎器具を含んでいることが多い。このような接続構造の部分を、肉茎(pedicles)を通して、脊椎薄膜の後方の表面に、そして脊椎の本体内に取り付けられるように、一般的に、ネジやフックが利用される。これらの要素は、固定を実現するために、引張りと圧縮の両方の面で、必要な安定性を提供する。
【０００４】
脊椎の突起(process)の両側(either side)に接して平行に1対の脊椎ロッドが締め付けられる時、その１対の脊椎ロッドを水平方向に橋渡すように少なくとも１本の追加のロッドを使用することによって、組立て体を著しく強化することができることがわかった。このタイプのクロスブレース組立て体は、米国特許第5,084,049号に開示されている。これらの装置はいずれも、所望の横方向の支持を提供するためにネジ付きのロッドを有する。ネジ付きのロッドは、その両端に配置されたクランプによって、それぞれの脊椎ロッドに締め付けられる。しかし、この構造は嵩張る(bulky)ものであり、又、この装置に向かって擦り付けられることのある患者の背筋その他の組織に炎症を起こさせることがありうる。脊椎により近くに、好ましくは円柱状の脊椎ロッドと同じ標準(general)面内に嵌め込むことによって、嵩張る安定化組立て体に関連する問題を克服するクロスブレース組立て体が、本願の譲受人と共通の譲受人の米国特許第5,989,251号に開示されている。
【０００５】
脊椎のどちらかの側に配置された１対の脊椎ロッドの間の距離は、患者の解剖学的構造や、ロッドが脊椎突起に固定される方法によって変わりうることもわかった。従って、この変動を受け入れるための調整可能なブリッジ構造を有する横方向のロッドコネクタが設計されており、それはたとえば、米国特許第5,752,955号及び同第5,947,966号に開示されている。
【０００６】
既存の横方向コネクタのほとんどは、止めネジ、ナット又はそれらの組合せを具備した結合機構によって長手方向のロッドに連結されたロッド、プレート、及びバーからなる。これらのコネクタは、この構造を組み立てるために数個の要素と道具を必要とする。コネクタを組み立てるために必要な要素又は道具の数が増えるに従って、外科の処置の煩雑さが増す。多数の要素から組み立てられるコネクタの例が、米国特許第5,312,405号及び同第5,498,263号に開示されている。
【０００７】
脊椎安定化システムの複数の脊椎ロッドを互いに横方向に接続する改良された装置、即ち、なるべく少数の部品及び外科器具を用いて、脊椎にぴったり適合して嵩張らず、脊椎安定化処置の時に容易に調整できる装置、を提供することは利益のあることである。
【０００８】
【発明の概要】
本主題の開示は、従来の脊椎安定化システムの２本の脊椎ロッドを互いに接続して、それらの間の嵩張らない剛性の連結を提供する装置に関するものである。本主題の開示の一つの好ましい実施形態によれば、本装置は、細長いボディ部と、脊椎ロッドに係合するためにボディ部に取り付けられた(depending from)クランプ部とを有する。
【０００９】
好ましくは、クランプ部は、脊椎ロッドがクランプボディの対向するクランプアームの間に受け入れられる第１のポジションと、脊椎ロッドがクランプボディの対向するクランプアームによってしっかりと係合する第２のポジションの間で動けるように構成された対向するクランプアームを有する変形可能なクランプボディを形成する。更に、構造的手段が、クランプボディと協動するように関連し、クランプボディの対向するクランプアームを、第１と第２のポジションの間で動かすように構成されている。
【００１０】
本開示の一つの態様によれば、対向するクランプアームを、第１と第２のポジションの間で動かす手段は、クランプボディ内に形成された穴内に受け入れるように構成され、その穴内で軸周りに回転できるように構成されたカムラグを有する。カムラグはほぼ円柱形のボディを有してその上にカム面を形成し、受入れ穴は、少なくとも部分的に内部壁によって形成されている。動作において、カムラグのカム面は、カムラグが受入れ穴内で受入れ穴の内部壁を押すように構成されている。
【００１１】
本開示の他の一つの態様によれば、第１のポジションと第２のポジションの間で対向するクランプアームを動かす手段は、クランプボディの外表面から外側に突出した係合タブと、係合タブから間隔をおいて配置されたクランプボディ内に形成された窪みとを有する。作用において、係合タブは、道具で把持されて外側に引かれ、対向するクランプアームの間のギャップが広げられる。
【００１２】
本開示の一つの態様によれば、細長いボディ部は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びるように予め決められたスパン長さを有する。又は、平行に配置された１対の細長い脊椎ロッドの間に延びるように選択的に変えられるスパン長さを有する。従って、細長いボディ部は、ボディ部の長さを選択的に調整する手段を有する。
【００１３】
本開示の一つの態様によれば、ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部に軸方向の穴を有する第１のボディ部と、第１のボディ部の軸方向の穴の中に受け入れられる軸方向のシャフトを有する第２のボディ部とを具備し、又、軸方向の穴の中に軸方向のシャフトが配置された時に、第２のボディ部に向けた第１のボディ部を半径方向の圧縮するロッキングリングを具備する。本開示の他の一つの態様によれば、ボディ部の長さを選択的に調整する手段は、内部にねじ穴が形成された第１のボディ部と、第１のボディ部のねじ穴の中に受け入れられるねじ付きシャフトを有する第２のボディ部と、を有する。
【００１４】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
ここに開示された装置の上記特徴及びその他の特徴は、添付図面を参照した詳細な明から、当業者にとって、より容易に分かるであろう。
【００１５】
添付図面において、同じ符号は主題の装置の類似の構造的要素を示す。図１及び図２には、本主題の開示の好ましい実施形態によって構成された脊椎安定化システムが示され、全体を符号１０で示している。
【００１６】
図１に示すように、脊椎安定化システム１０は、１対の細長い脊椎ロッド１２及び１４を有する。図２に示すように、脊椎ロッドは、脊椎突起(spinous process)の両側(either side)に平行に展開するように適合されている。脊椎ロッド１２及び１４は従来のタイプであって、生体になじむ材料からできていて、滑らかな外表面仕上げを施した円形断面を有する。脊椎ロッド１２及び１４は、種々の構造要素（例えば骨ネジ１８を含む）によって、脊椎突起の骨に、各部分で固定されている。
【００１７】
骨ネジ１８は、本出願の譲受人と同じ譲受人の米国特許第5,989,251号（この引用によって、その開示内容はすべてここに取り入れられる）に開示されたのと同じタイプのリニアロッキング機構を有する。代替の脊椎安定化システム（全体を符号１０ａで示す）を図１Ａに示す。脊椎安定化システム１０ａは、本出願の譲受人と同じ譲受人の米国特許出願第09/487,942号（この引用によって、その開示内容はすべてここに取り入れられる）に開示されたのと同じタイプの、上から装荷する骨ネジ１８ａを有する。
【００１８】
１対の脊椎ロッドが図１及び図２に示すように脊椎突起の両側に互いに平行に締め付けられる時、安定化システムが著しく強化されうるということが判明した。従って、安定化システム１０の脊椎ロッド１２及び１４は、本主題の開示の好ましい実施形態によって構成される複数のロッド連結装置によって、互いに接続される。図１及び図２は、高強度、軽量、耐腐食性で生体となじみのよい合金、例えばチタン又はステンレス鋼からなる、主題の開示のロッド連結装置の二つの実施形態を示す。
【００１９】
第１の実施形態は、全体を符号２０（図３参照）で示す可変長さロッド連結装置である。第２の実施形態は固定長さを有し、符号６０（図４参照）で示す。ロッド連結装置２０は、脊椎ロッド１２及び１４の間に存在するギャップに橋を架ける脊椎安定化処置の間に、選択的に調整できるような構造になっている。これとは対照的に、ロッド連結装置６０は、予め決められたスパン長さを有し、脊椎ロッド１２及び１４の間の固定ギャップに橋を架ける構造になっている。以下に更に詳細に説明するように、ロッド連結装置２０及び６０はここで又、横方向ロッドコネクタ２０及び６０とも呼ばれ、これらは共に、一般にＵ字形の変形可能な締付け部又はフックの形状の特有のロッド係合システムを有する。
【００２０】
次に、図３には、本主題の開示の可変長さロッド連結装置２０が示されている。ロッドコネクタ２０は、第１のボディ部２２と第２のボディ部２４とを有する。第１のボディ部２２の遠方部２２ｄはわずかに外側に向かうテーパ状であって、この遠方部２２ｄの外径が第１のボディ部２２の主要部の外径に比べてわずかに大きくなっている。更に、第１のボディ部２２内に、第２のボディ部２４を受け入れるための軸方向受入れ開口２６が形成されている。軸方向受入れ開口２６内に第２のボディ部２４をしっかり保持するために、環状ロッキングコレット２８が、第１のボディ部２３と関連して動作するようになっている。より具体的には、第１のボディ部２２の遠方部２２ｄはその内部に、１対の直径方向に対向する圧縮スロット３０ａ及び３０ｂを有し、圧縮スロット３０ａ及び３０ｂは、ボディ部２２の自由遠方端からその長さの途中の位置まで延びている。これによって、ボディ部２２の遠方端部２２ｄが軸方向開口２６内に配置された時に、第２のボディ部２４に当たって、遠方端部２２ｄの半径方向の収縮が可能になっている。
【００２１】
環状ロッキングコレット２８は、ボディ部２２の上にこれと同軸に配置され、ボディ部２２の長さの途中に配置された環状のブロッキングフランジ３４と、ボディ部２２の自由遠方端に直径方向に対向する１対のブロッキングリブ３６ａ及び３６ｂとの間で、長さ方向の軸方向に動ける構造になっている。使用する場合、環状ブロッキングフランジ３４に隣接する初期ポジションと、ブロッキングリブ３６ａ及び３６ｂに隣接する最終ポジションとの間のロッキングコレット２８の動きによって、ボディ部２２の遠方端部２２ｄの半径方向収縮が生じる。ロッキングコレット２８が、ボディ部２２の、外向きにテーパを施した遠方部２２ｄに向かって相対的に動くからである。
【００２２】
図３に最もよく示されているように、ブロッキングリブ３６ａ及び３６ｂは、コネクタ２０の組立ての時にボディ部２２にロッキングコレット２８の取付けができるような寸法及び構造になっている。より具体的には、組立ての時、ロッキングコレット２８を、ブロッキングリブと環状のブロッキングフランジ３４の間に定義された領域内で位置決めするように、ブロッキングリブ３６ａ及び３６ｂの上をスライドさせる。ロッキングコレット２８の操作は、タブ２８ａが与えられることによって助けられる。図３には、ボディ部２２の自由遠方端と環状ブロッキングフランジ３４との間に配置された位置ガイド穴３８も示されている。穴３８によって、外科医は、固定の時に、コレット２８の位置決めを行なって、コレット２８が最終固定位置に軸方向に十分に動いたことを保証することができる。
【００２３】
ロッドコネクタ２０の第２のボディ部２４は、ほぼ長さ全体に沿って一様な外径を有する軸シャフトによって形成されている。組立ての際に、これら二つの要素を望遠鏡のように互いに接続する時に、干渉嵌め合いが存在するように、軸シャフトの外径は、第１のボディ部２２内に形成された軸方向の穴２６の内径にほぼ等しくなっている。組み立てる時に、第１のボディ部２２の上のリップ（図示せず）が直径のより大きな保持リング２４ａと係合して第１のボディ部２４と第２のボディ部２２を互いに保持するように、保持リング２４ａが与えられている。
【００２４】
引き続き図３を参照し、更に図５〜図７も併せて参照して説明するが、ロッドコネクタ２０は、脊椎に過大な応力を与える脊椎安定化処置の時に、横方向コネクタを脊椎ロッド１２及び１４に係合させる独特なロッド係合システムを有する。このシステムは、第１のボディ部２２及び第２のボディ部２４に取り付けられた(depend from)、それぞれ、脊椎ロッド１２及び１４と確実に係合するための、変形可能なロッドクランプ４２及び４４からなる。ボディ部２２に取り付けられたロッドクランプ４２は、第１のクランプアーム４２ａと第２のクランプアーム４２ｂを有し、これらのアームの間に、脊椎ロッド１２を収容するギャップすなわちチャネル４３ａが形成されている。同様に、ボディ部２４に取り付けられたロッドクランプ４４は、対向する第１のクランプアーム４４ａと第２のクランプアーム４４ｂを有し、これらのアームの間に、ギャップすなわちチャネル４３ｂが形成されている。ロッドクランプ４２、４４が、それぞれ、カムラグ(camming lug)５０を受け入れるための受入ポート４６、４８を有する。カムラグ５０は、クランプ４２、４４が、クランプが脊椎ロッドと摩擦係合する初期ポジションから、クランプが図５に示すように脊椎ロッドの周りにしっかり圧縮される最終ポジションまで動かすように構成されている。
【００２５】
図６及び図７に示すように、カムラグ５０は主ボディ部５２を有し、主ボディ部５２は、断面が例えばほぼ楕円形で、受入ポート４６、４８の内壁と相互作用をする、半径方向外側に突出した曲面の横方向のカム面５２ａ及び５２ｂを有する。カムラグ５０は更に、脊椎安定化処置（図１３参照）の際に受入ポート４６、４８内にカムラグ５０の軸回転を可能にするように設計された適当な工具又は器具を受け入れるための中央開口５４を有する。組立ての際にカムラグ５０に加えられる回転力は、安定化処置の際の患者の脊椎に過度の応力を掛けないことが望ましい。カムラグ５０の主ボディ部５２の下端に、受入部４６、４８それぞれに形成された保持チャネル４６ａ、４８ａと協動するための保持フランジ５６が設けられている。この相互作用は、輸送の際及び外科処置の際に、受入ポートからカムラグが外れるのを防ぐためのものである。
【００２６】
使用の時、受入ポート４６、４８内のカムラグ５０の回転により、横方向カム表面５２ａ、５２ｂが受入ポート４６、４８の壁に向かって押し(bear)、壁を半径方向外側に広げる。「鋏のような動作」と呼べるような動作で、ポート壁の外側への拡張によって、クランプアーム４２ａ、４２ｂ及び４４ａ、４４ｂが互いに向かって内側に動き、それぞれの間に形成されたギャップすなわちチャネル４３ａ、４３ｂの大きさすなわち直径が小さくなる。その結果、脊椎ロッド１２及び１４は、例えば図５に示すように、クランプアーム４２ａ、４２ｂ及び４４ａ、４４ｂの間にしっかり圧縮される。ここで、カムラグの回転による受入穴の壁の外側への変形の量と、その結果としての、クランプアームの内側への収縮は比較的小さいということを認識すべきである。アームは、初めの組立ての時に、摩擦係合を達成した後は、脊椎ロッドの周りに締め付けるのに十分な距離だけ動けばよいからである。
【００２７】
次に、図８乃至図１３は、脊椎安定化処置の際に、本主題の開示のロッド連結装置２０を１対の平行な脊椎ロッド１２及び１４に取り付けることに関連する動作工程の一つの実施形態を順に示す。図８に示すように、初めに、ボディ部２２及び２４を望遠鏡のように互いに組み合わせて、即ち、ボディ部２４をボディ部２２の軸方向受入穴２６内に配置した状態で、ロッド連結装置２０が、脊椎ロッド１２及び１４の近くに動かされる(moved into approximation with)。この時、ロッキングコレット２８は、ボディ部２２の遠方端部２２の中間の、圧縮スロット３０ａ及び３０ｂの近くで、遠方部２２ｄの外側に向かってテーパ状の部分に位置している。
【００２８】
次に、図９に示すように、ロッドクランプ４２、４４が、それぞれ、脊椎ロッド１２及び１４と係合するように動かされる。この時、ロッドクランプは、脊椎ロッドにしっかり締結されてはおらず、脊椎ロッドの長さ方向に沿って動かすことができ、又、必要があれば、外科医による再度の位置決めのために、ロッドから取り外されることも可能である。図１０は、ロッドクランプの脊椎ロッドとの係合を示す。ここで、「破線」は係合していないポジションでのクランプを示し、「実線」は摩擦係合ポジションでのロッドクランプを示す。
【００２９】
図１１に示すように、ロッドクランプ４２、４４がそれぞれ脊椎ロッド１２及び１４と係合した後に、ロッド連結装置２０の長さを設定する。これは、ロッキングコレット２８を、ブロッキングフランジ３４に隣接する初期位置からブロッキングリブ３６ａ及び３６ｂに向けて移動することによって行なう。この移動は、外科用プライヤ７０や類似の外科用器具等の適当な道具によって行なえる。コレット２８が矢印「Ａ」の方向に動く時、これは、ボディ部２２の遠方端部２２ｄのテーパ表面に抗して動き、それにより、ボディ部２２の遠方端部２２ｄが、軸方向穴２６内に配置されたボディ部２４の円筒形外表面に抗して半径方向に収縮することになる。ロッキングコレット２８が位置ガイドホール３８を通過した時、ユーザは、それがロックポジションにあることを知る。
【００３０】
図１２に示すように、連結装置２０の適当なスパン長さが設定された後に、カムラグ５０が、変形可能な(deflectable)ロッドクランプ４２及び４４の受入ポート４６及び４８内に挿入される。この時、カムラグのカム面５０ａ及び５０ｂは、これらがその中に配置されている受入ポートの壁に向かって押していない。従って、ロッドクランプのポジションは、必要があればまだ調整可能である。好ましい実施形態では、システムは、カムラグ５０が既に受入ポート４６及び４８内に入っている状態で出荷され利用されるということが考えられる。従ってこの実施形態では、図８、図９及び図１１に示す工程で、カムラグは既に所定位置にあり、外科医が、個々のカムラグ５０を受入ポート４６、４８内に挿入するという余分の工程を省略することができる。
【００３１】
代替方法として、本主題の開示のロッド連結装置は、カムラグ５０を、受入ポート４６、４８内で既に位置決めした状態で出荷し、脊椎安定化処置の際に、脊椎ロッド１２、１４を互いに固定するために必要な工程の数を減らすことも考えられる。その場合、図１２に示す動作工程は不要になる。
【００３２】
いずれの場合でも、ロッドクランプ４２、４４を脊椎ロッド１２、１４にしっかり締結するために、カムラグ５０は、受入ポート４６、４８内で、ラグドライバ７５等の適当な外科用道具又は器具を用いて軸周りに時計方向に回転される。この軸周りの回転によって、外側に突出したカム面５２ａ、５２ｂが受入ポート４６、４８の内壁を押し、それらを、半径方向外側に動かす。その結果、対向するクランプアームの同方向及び反対向きの鋏のような動きが生じ、それによって、脊椎に過度な応力を掛けることなしに、各ロッドクランプ４２、４４の対向するクランプアームが、例えば図５に最もよく示されているように、脊椎ロッド１２、１４の外周としっかり係合する。ロッドクランプ４２、４４は、いったん、脊椎ロッドの周りにしっかり係合した後は、基本的に動かない。
【００３３】
以上、ロッド連結装置２０を１対の脊椎ロッドに取り付けて固定する方法に含まれる動作工程を順番に説明したが、この主題の開示に関連する技術分野において通常の技術を有する人たちにはすぐに分かるように、動作工程の順番を変更乃至修正できることは明らかである。例えば、代替の、そして好ましい実施形態において、連結装置の所望の長さを設定する前に、ロッドクランプを固定することもできる。この好ましいやり方では、カムラグ５０は、脊椎ロッドの上をクランプ４２及び４４まで回転し、その後、ロッキングコレット２８が軸方向に、その最終ロッキングポジションまで動かされる。
【００３４】
図４において、主題の開示のロッド連結装置６０は、予め決まったスパン長さを有し、図１及び図２に示すように、平行な１対の脊椎ロッド１２及び１４の間の脊椎の突起(process)をわたす固定距離だけ延びた構造になっている。ロッド連結装置６０は、長手方向の軸を形成する主ボディ部６２を有する。脊椎安定化システム１０に関する嵩(bulkiness)をできるだけ減らすために、ボディ部６２は、脊椎の近くに嵌まるように、嵩張らない(low profile)構造になっている。変形可能なロッドクランプ７２及び７４が、それぞれ、脊椎ロッド１２及び１４としっかり係合するように、主ボディ部６２の両端に取り付けられている(depend from)。ロッドクランプ７２、７４は、ロッドコネクタ２０のロッドクランプ４２、４４とほぼ同様のものであって、カムラグ５０を受け入れるために、それぞれ、受入ポート７６、７８を有する。前述の実施形態と同様に、カムラグ５０は、ロッドクランプ７２、７４の対向するクランプアームの、脊椎ロッドと摩擦係合する初期ポジションから、脊椎ロッドの周りにしっかり固定される最終ポジションまでの動作を実現するように構成されている。
【００３５】
ロッド連結装置６０は、好ましくは、長さ約１６ｍｍから長さ約２４ｍｍまで約２ｍｍごとに数種類のスパン長さのものが用意されている。異なる間隔で他の長さも考えられる。図１６では、本主題の開示により、パッキング容器１１０に収容された一つのキット１００が開示されている。パッキング容器１１０には、特に、複数のロッド連結装置６０ａ〜６０ｃが入っていて、ロッド連結装置それぞれは、１対の細長い脊椎ロッドの間のギャップに橋を架けるために、予め設定された異なるスパン長さを有する。例えば、キット１００は、スパン長さ約１６ｍｍのロッドコネクタ６０ａと、スパン長さ約１８ｍｍのロッドコネクタ６０ｂと、スパン長さ約２０ｍｍのロッドコネクタ６０ｃとを含む。
【００３６】
好ましくは、ロッドコネクタ６０ａ〜６０ｃは、各コネクタのクランプの受入ポート内に予め取り付けたカムラグ５０と共にパッケージされるかもしれない。代替例として、コネクタとは別のパッケージに複数のカムラグ５０を提供することもできる。そのキットは、連結装置の受入ポート内にカムラグ５０を固定するための１本のラグドライバ７５を含んでいてもよい。図１１との関連で前述したように、キット１００は更に、複数の可変長さロッド連結装置２０ａ〜２０ｃと、ボディ部の長さに沿ってロッキングコレット２８を動かすための適当な外科用器具７０を含むことも考えられる。
【００３７】
図１４は、本主題の開示の好ましい実施形態によって構成された他のロッド連結装置（全体を符号８０で表す）を示す。ロッド連結装置８０は可変長さコネクタであって、図３に示して前述したロッド連結装置２０の第１のボディ部２２及び第２のボディ部２４とほぼ同様の望遠鏡のように組み合わされた第１のボディ部８２及び第２のボディ部８４を有する。ロッド連結装置８０の第１のボディ部８２及び第２のボディ部８４では、対向するクランプアーム９２ａ、９２ｂ及び９４ａ、９４ｂが脊椎ロッドの周りにしっかり係合するポジションに動くために、ロッドクランプ９２、９４がカムラグ５０を採用しておらず、その点が、ロッド連結装置２０の第１及び第２のボディ部と異なる。カムラグ５０を採用する代わりに、各ロッドクランプ９２、９４の対向するアームの間に形成されたギャップ９３ａ、９３ｂは、カムラグを使用せずに脊椎ロッドの周りにしっかり係合するような寸法と構造になっている。
【００３８】
ロッドクランプ９２、９４を脊椎ロッドと係合させるために、その対向するクランプアームの間のギャップ９３ａ、９３ｂは、ロッドがギャップに入れるように半径方向に広がる。これは、各ロッドクランプ９２、９４の先端(leading edge)から外側に突出したタブ９６、９８を、適当な外科的器具又は道具(図示せず)で握り、外側のクランプアーム９２ａ、９４ａを内側クランプアーム９２ｂ、９４ｂから遠ざかる方向に引くことによって、実現できる。ロッドクランプ９２、９４の変形及びその結果としてのギャップ９３ａ、９３ｂの半径方向の拡大は、ロッドクランプ９２、９４に形成されたクロススロット９５、９７を与えることによって助けられる。これらクロススロットは、ギャップ９３ａ、９３ｂが半径方向に拡大している間に、外側クランプアーム９２ａ、９４ａの上部がうまく動けるような領域を提供する。脊椎ロッドがギャップ９３ａ、９３ｂ内に配置されると、タブ９６、９８は外科医によって解放され、それによって、外側クランプアーム９２ａ、９４ａがその通常ポジションに戻ることが許される。この時、ギャップ９３ａ、９３ｂの内径は、脊椎ロッドの外径にほぼ等しく、ロッドコネクタ８０は基本的に不動になる。
【００３９】
図１５は、本主題の開示の好ましい実施形態によって構成された更に他のロッド連結装置（全体を符号１２０で表す）を示す。ロッド連結装置１２０はやはり可変長さロッドコネクタであって、異なる解剖学的条件に対応するために、そのスパン長さは、脊椎安定化処置の時に、外科医によって選択的且つ容易に調整できる。ロッド連結装置１２０は第１のボディ部１２２を有し、第１のボディ部１２２は、その中を貫通して延びる内ネジ付き軸方向穴１２６を有し、この穴１２６は、第２のボディ部１２４を形成する対応のネジ付きシャフトを受け入れる。組立ての時に、第２のボディ部１２４は第１のボディ部１２２の内部の穴１２６内でネジによって固定され、ロッド連結装置１２０の所望のスパン長さを設定する。
【００４０】
ロッド連結装置１２０のボディ部１２２及び１２４は、外科処置の時に係合している脊椎ロッド(rods rod)を固定するために、それぞれ、変形可能なロッドクランプ１４２及び１４４を有する。前述のロッドコネクタ２０、６０及び８０のロッドクランプとは対照的に、ロッドクランプ１４２、１４４は、対向するクランプアーム１４２ａ、１４２ｂ及び１４４ａ、１４４ｂをしっかり係合したポジションに動かすための余分な構成を有していない。そうではなくて、ロッドクランプ１４２、１４４の対向するクランプアームは、外科処置の時に、脊椎ロッドの上に単純にパチンと嵌められる。これによって、ロッドクランプの対向するアームは、脊椎ロッドの外周の周りにしっかりと係合する。
【００４１】
ここに開示した装置は、好ましい実施形態について記載したものであるが、請求の範囲に定義された本発明の概念及び範囲から離れること無しに、修正や変更を加えることができることは明らかである。例えば、本主題のロッド連結装置の各実施形態はそれぞれ、特定のタイプの変形可能なロッドクランプ機構について記載されたが、ここに開示された種々のロッドクランプ機構を互いに容易に交換できるということは、予測できることであり、本主題の開示のスコープ内に十分に入る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本主題の開示の好ましい実施形態によって構成された可変長さ及び固定長さのロッド接続装置を含む脊柱の一領域を固定するための脊椎安定化システム、及び、リニアロッキング機構を有する一群の骨ネジの斜視図である。
【図１Ａ】  脊柱の一領域を固定するための他の脊椎安定化システムの斜視図であって、上から装荷される回転可能なロッキング機構を有する一群の骨ネジを含むものの図である。
【図２】  脊柱の後側にインプラントされた図１の脊椎安定化システムの平面図である。
【図３】  本主題の開示の可変長さのロッド接続装置の斜視図であって、図示の便宜のために部品を分離して示す図である。
【図４】  本主題の開示の固定長さロッド接続装置の斜視図である。
【図５】  図１の５−５線矢視断面図であって、図３のロッド接続装置の締付け部の締付け状態を示す図である。
【図６】  図３及び図４のロッド接続装置の締付け部が第１と第２のポジションの間で動けるようにする、本主題の開示のカムラグ(cam lug)の斜視図である。
【図７】  図６に示すカムラグの平面図であって、その対向する横方向のカム面を示す。
【図８】  １対の平行脊椎ロッドの間に設置される前の、図３の可変長さロッド接続装置の斜視図である。
【図９】  図８に示す可変長さロッド接続装置の斜視図であって、その締付け部が摩擦係合で脊椎ロッドに係合している状態を示す図である。
【図１０】  図９に示す動作工程に対応する図であって、初期ポジションと、貫通して延びる脊椎ロッドに対する摩擦係合ポジションとの間の、脊椎ロッドの周りにしっかりと固定されたポジションに行く前の、締付け部のアームの相対的動きを示す図である。
【図１１】  図７及び図８に示す可変長さ接続装置の斜視図であって、コネクタの長さを維持するために外科的器具を用いてロッキングコレット(locking collet)を固定ポジションに動かした状態を示す図である。
【図１２】  図７及び図８に示す可変長さ接続装置の斜視図であって、カムラグを締付け部の受入れ領域内に位置決めする様子を示す図である。
【図１３】  図１２に示す可変長さ接続装置の斜視図であって、接続装置を脊椎ロッドにしっかりと接続するべく、締付け部がしっかりと締付けポジションに動けるようにするカムラグの回転を示す図である。
【図１４】  本主題の開示の好ましい実施形態によって構成された他の可変長さロッド接続装置の斜視図であって、図示の便宜のために部品を分離して示す図である。
【図１５】  本主題の開示の好ましい実施形態によって構成された他の可変長さロッド接続装置の斜視図であって、図示の便宜のために部品を分離して示す図である。
【図１６】  本主題の開示の好ましい実施形態によって構成された種々の要素及び工具を含むキットの斜視図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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