(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の細長い連結要素（2、3）;
第１枝部および第２枝部を備えたコネクタ(6);
前記第１枝部の椎骨への取り付けを容易にするための少なくとも１つの固定部材(8、12);および
クランプ止めねじ(10);
から構成され、前記第１枝部、第２枝部のそれぞれが第１端部、および第２端部をそれぞれ有しており、該第１枝部、第２枝部はそれぞれの第１端部が連結しており、それぞれの第２端部が自由端となっており、該第１枝部、第２枝部は対向面をもっており、該対向面には細長い連結要素の受け入れ部が形成され、その間において細長い第１、第２の連結要素のそれぞれを受け入れるようになっており、
さらに、前記クランプ止めねじが前記第２枝部と係合することで、前記第１枝部、第２枝部の細長い連結要素受け入れ部内に、細長い第１、第２の連結要素をクランプ止めするとともに、細長い前記第１の連結要素および第２の連結要素が、前記第１枝部および第２枝部の長手方向に対して実質上横切る方向に伸びていること
を特徴とする、前固定のための脊椎の骨接合システム。
【請求項２】
第２の連結要素(3)がコネクタ(6)に、コネクタに対する単一の角度位置だけで固定されるように設計されていることを特徴とする、請求項１記載の骨接合システム。
【請求項３】
第２の連結要素(3)が第１の連結要素(2)より耐屈曲性が小さいことを特徴とする、請求項１または２記載の骨接合システム。
【請求項４】
コネクタ(6)が、前記自由端の間での横断方向の挿入により、第２の連結要素を受け入れることができることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の骨接合システム。
【請求項５】
枝部(16)が２つの連結要素(2、3)を同時にクランプ止めすることができることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の骨接合システム。
【請求項６】
前記固定部材(8、12)が椎骨用ねじを備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の骨接合システム。
【請求項７】
前記骨接合システムがさらにクランプ止めねじ(10)を備えており、さらに前記椎骨用ねじ(8)がねじ付きオリフィス(39)を備えており、前記クランプ止めねじ(10)によって、前記オリフィスとボルト−ナット連結を構成することができるようになっており、また前記枝部をクランプ止めするために前記クランプねじ(10)が一方の枝部(16)と係合できるようになっていることを特徴とする請求項６記載の骨接合システム。
【請求項８】
第２の椎骨用ねじ（１２）を備え、第１枝部（１６）が２つの椎骨用ねじ（８，１２）と同時に係合できることを特徴とする、請求項６または７記載の骨接合システム。
【請求項９】
第２の連結要素（３）が、コネクタ（６）に固定された時に、第２の椎骨用ねじ（１２）がコネクタ（1６）から離脱するときの該椎骨用ねじ(１２)の軌道上に位置するように設計されていることを特徴とする請求項８記載の骨接合システム。
【請求項１０】
枝部(16)がクランプ止めされる前に第１の連結要素（２）の角度位置を選ぶために、第１の連結要素（２）と係合でき、枝部（１６）の間に収容されるリング（１３）を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の骨接合システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に前側固定のための脊椎 (脊柱) の骨接合システム(spinal osteosynthesis system)に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前側固定用の脊椎骨接合システムについては、連結要素がプレート (板材) により形成されているものが知られており、また、連結要素がロッド (棒材) により形成されているものも知られている。プレートのシステムは、その大きさのため、内視鏡経路では、何とか使用が可能であっても、その使用には困難を伴う。さらに、そのサイズ (長さ) に制限があることは、１個または恐らく２個の椎骨を含む単純な脊椎切除にしか使用することができないことを意味している。この種のシステムで側弯症を治療することは不可能である。最後に、プレートは、これをその中に固定する椎骨の形態に合わせることが困難である。また、ロッドのシステムも、内視鏡経路では必ずしも使用が可能ではない、かなりかさばったコネクタを一般に備えている。
【０００３】
１本の連結ロッドを間に挟んでクランプ止めすることができる２つの枝部を持つコネクタを備え、この２つの枝部が１つの椎骨茎(vertebral pedicle) 用ねじに係合することができる脊椎骨接合装置も、WO-96/27340 に対応する、FR-2,731,344から公知である。このロッドは、クランプ止め前にロッドに対するコネクタの角度の向きを調節するために、ロッドに係合する球面をもつ、みぞ穴のあいたリングの介在によって、２つの枝部の間に収容される。しかし、この装置は、椎骨茎での脊柱の後部側の固定にはよく適しているものの、脊柱の前側固定の観点では必ずしも十分な剛性を与えない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前側固定に適した、装着が容易で、脊柱でのシステムの良好な剛性が確保され、内視鏡経路による装着にも適合した、別の脊椎の骨接合システムを利用可能にすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、
第１および第２の細長い連結要素;
第１枝部および第２枝部を備えたコネクタ;
前記第１枝部の椎骨への取り付けを容易にするための少なくとも１つの固定部材;および
クランプ止めねじ;
から構成され、前記第１枝部、第２枝部のそれぞれが第１端部、および第２端部をそれぞれ有しており、該第１枝部、第２枝部はそれぞれの第１端部が連結しており、それぞれの第２端部が自由端となっており、該第１枝部、第２枝部は対向面をもっており、該対向面には細長い連結要素の受け入れ部が形成され、その間において細長い第１、第２の連結要素のそれぞれを受け入れるようになっており、
さらに、前記クランプ止めねじが前記第２枝部と係合することで、前記第１枝部、第２枝部の細長い連結要素受け入れ部内に、細長い第１、第２の連結要素をクランプ止めするとともに、細長い前記第１の連結要素および第２の連結要素が、前記第１枝部および第２枝部の長手方向に対して実質上横切る方向に伸びていることを特徴とする、前固定のための脊椎の骨接合システムを提供する。
【０００６】
即ち、２つの連結要素の存在により、その組立てを複雑にすることなく、その各種部品の体積を増大させることなく (それにより内視鏡経路による装着に適合可能になる) 、第１の連結要素に対するコネクタの角度位置の制御可能性を保持しながら、システムに非常に大きな剛性が与えられる。本発明に係るシステムは、２つの連結要素の同一の屈曲を必要としない。さらに、コネクタの数は少ないままとすることができる。
【０００７】
有利には、このシステムは、第２の連結要素がコネクタに、コネクタに対する単一の角度位置だけで固定されうるように設計されている。
即ち、第２の連結要素の形状は、これに固定されるコネクタの相対的な角度位置を指示する。従って、この角度位置は、製造時に、またはさらに良好には手術の最中に、この連結要素に与えられた事前の湾曲に依存して、前もって選択することができる。
【０００８】
有利には、第２の連結要素は第１の連結要素より耐屈曲性が小さい。
即ち、第１の連結要素の主な機能はコネクタを確実に支えることであり、第２の連結要素の主な機能はコネクタの相対的な角度を確実に位置決めすることである。
【０００９】
有利には、コネクタは、２つの連結要素の少なくとも一方をクランプ止めすることができる２つの枝部 (二股構造) を備える。
有利には、前記２つの枝部は、それらを互いに連結させる部位である第１端部と、第２の自由端部とを有する。
【００１０】
これはコネクタの製造を単純にする。さらに、コネクタの柔軟性および／または第２の連結要素の直径を適宜選択することにより、この要素を２つの枝部の自由端部の間で横断方向に導入することができ、これは装着を容易にする。
【００１１】
有利には、コネクタは、前記自由端部の間での横断方向の挿入により、第２の連結要素を受け入れることができる。
有利には、前記枝部は、２つの連結要素を同時にクランプ止めすることができる。
【００１２】
有利には、固定部材が１つの椎骨用ねじ (椎骨に埋め込むねじ) を備え、２つの枝部の少なくとも一方がこのねじに係合することができる。
有利には、前記椎骨用ねじが、ねじ付き (ねじが切られた) オリフィスを有し、本システムが、このオリフィスとボルト−ナット連結を構成することができ、かつ２つの枝部をクランプ止めするために一方の枝部の上に乗ることができる、クランプ止め用ねじを備える。
【００１３】
有利には、本システムは、第２の椎骨用ねじを備え、第一の枝部が２つの椎骨用ねじに同時に係合することができる。
有利には、本システムは、第２の連結要素が、コネクタに固定された時に、第２の椎骨用ねじをコネクタから離脱するときの該ねじの軌道内に位置するように設計されている。
【００１４】
即ち、第２の椎骨用ねじは不適切な時に外れ始めることが防止される。
有利には、本システムは、２つの枝部をクランプ止めする前に第１の連結要素の角度位置を選ぶために、第１の連結要素に係合することができ、２つの枝部の間に収容されるリングを備える。
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、非制限的な例として示す以下の好適態様の説明からより明らかとなろう。
図１および２を参照すると、本発明に係るシステムは、図示の態様では、第１の円形断面の細長い連結ロッド２ (即ち、主ロッド) と、第２の円形断面の細長い連結ロッド３ (即ち、副ロッド) と、これらのロッドに同時に固定されることのできるいくつかのコネクタ・サブアセンブリ４とから構成される。これらのサブアセンブリは、図１には２つだけしか見ることができず、図２には１つだけしか見ることができない。各サブアセンブリ４は、コネクタ６、第１の椎骨用ねじ (即ち、主ねじ) ８、クランプ止め用ねじ10、第２の椎骨用ねじ (即ち、副ねじ) 12、およびリング13から構成される。
【００１６】
図示例では、コネクタ６はワンピース部材に作られている。本システムの各種部材は生体適合性金属から作製される。
図３および４を参照すると、コネクタ６は、互いに離間して向かい合わせに位置する２つの枝部16を備え、コネクタにほぼＵ字型の輪郭が与えられる。コネクタ６は、枝部16の幅に垂直でその長さに平行な、図３および６に見える対称面Ｓを備える。かくして、各枝部は第１の端部と第２の端部とを有する。２つの枝部は第１の端部を介して互いに連結している。第２の端部は自由端部である。図６を参照すると、枝部16の起点で、換言すると、その第１の端部で、コネクタは、対称面Ｓに垂直な軸22を持ち、半径の異なる、２つの円筒形で同軸の内面18、20を有する。半径のより大きな内面20は２つの部分の中にあり、その両側に半径のより小さい内面18が位置し、内面20を対称面Ｓが横断している。２つの内面18、20は、それらの接合部で、軸22を持つ２つの円形のエッジ24を形成する。
【００１７】
図５および６を参照すると、リング13は、円筒形の内面26と球形の外面28とを有し、これら両面は同軸である。円筒形の内面26の半径は主ロッド２の半径とほぼ等しく、その軸に沿って片側に差し込まれたリング13が、主ロッド２に滑り嵌めとして受け入れられることができるようになっている。また、リング13は、円筒形内面18、20に向かい合って２つの枝部16の間に収容されうる。リングの球形外面28の半径は、この位置でコネクタ６のエッジ24がリング13の球形外面28と線接触状態となって、その支持部として作用するように適合させる。この位置で、枝部16をクランプ止めする前に、リング13内に係合させた主ロッド２の角度位置を、ロッドが対称面Ｓに垂直であるロッドの平均位置の両側で、例えば15°の振幅にわたって、互いに垂直な２平面内で制御することができる。
【００１８】
図３および４を参照すると、枝部16は２つのそれぞれ滑らかな円筒形の開口を有する。図示例では、これらの開口は互いに同軸で向かい合わせに位置する貫通オリフィス30である。主ねじ８はバイコルティカル(bicortical)椎骨用ねじであり、それ自体公知のように、この目的のためのねじ付き本体を有する。図７を参照すると、その頭部32は滑らかな円筒形外面34を有する。この頭部と本体との接合部に、ねじは環状フランジ36を有し、このフランジは、ねじの長手軸線に垂直な平たい下面と、円錐台形状の上面38とを有する。この上面の円錐台は、ねじの頭部32の方に向かって断面が最小となる向きである。頭部32はねじの本体と同軸のねじ付きオリフィス39を有し、オリフィス39のねじ付き面の中に、六角形ソケットのような非円形の形状が形成されている。クランプ止め用ねじ10は、このオリフィス39とボルト−ナット連結を形成することができるねじ付き本体42と、六角形ソケットが形成されているねじ頭44とを備える。頭部44は、球形で凸面状の下側外面46を有し、その断面はねじの先端に向かって最小となる向きである。
【００１９】
コネクタ６の２つの枝部16の一方 (ここでは明確にするために下方枝部と呼ぶことにする) は、コネクタの円筒形内面18, 20から離れる方向に伸びた延長部50を有する。この枝部は椎骨に接するようにする方の枝部である。この枝部は、枝部の第２の自由な端部を有する。２つの枝部16は、主ねじ８をそのフランジ36の上面38が下方枝部に突き当たるように、下方枝部の方からオリフィス30に導入した時に、主ねじ８の頭部32に同時に係合することができる。その後、クランプ止め用ねじ10を、主ねじ８の頭部32の中へ、上方枝部16の方から導入する。クランプ止め用ねじ10を主ねじ８の頭部32の中で締め付けると、２つの枝部16は互いに近づくように動き、とりわけ、第１ロッド２はコネクタ６に対して選択された角度位置に摩擦ブロックされるようになる。
【００２０】
下方枝部16のオリフィス30の下縁部は、上方枝部から遠い方の縁部で椎骨に向かう方の縁部であるが、この下縁部は凹面球形状の凹部40を有する。これは、主ねじ８の軸に対するコネクタ６の回転ブロックを摩擦により達成するため、フランク36の上面38と接触させるためである。上方枝部16のオリフィス30の上縁部は、下方枝部から遠い方の縁部で椎骨から離れた方の縁部であるが、この上縁部も凹面球形状の凹部40を有する。これは、クランプ止め用ねじ10の頭部44の凸面球形状の下側外面46と接触させて、このねじ10および主ねじ８を、コネクタに対する主ねじ８の角度の向きを制御することにより固定可能にするためためである。
【００２１】
延長部50は、貫通オリフィス52の形態の開口を有する。下方枝部16は、延長部50の部分で、上方枝部16から離れる方向に湾曲しているので、その２つのオリフィス30および52の軸が完全に平行にはなっていない。副ねじ12は椎骨用ねじ、ここではモノコルティカル(monocortical)ねじであり、ねじ付き本体と頭部56とを有し、この頭部は、球形で凸面状の下面58を持ち、その断面は本体の方に向かって最小になっている。その頭部は六角形のソケットを有する。延長部のオリフィス52の上縁部60は、他方の枝部16の方を向いていて、椎骨から離れる方の縁部であるが、この縁部は、副ねじ12の頭部56の球形凸面状の下面58と接触するようにするため、球形凹面状または好ましくは円錐台の形態60をとり、コネクタ６に対するこのねじの角度の向きを制御可能にしている。
【００２２】
ここでは詳細について展開しなかったコネクタ６のある種の特徴は、FR-2,731,344およびWO 96/27340 に見られよう。
下方枝部16は、その適用対象である椎骨の前側部の形状によりよく適合させるためのその湾曲を増強または低減させるために曲げることができる。曲げてしまうと、この枝部16は、その長さに沿って２つのねじ8, 12 により椎骨に固定されるので、曲げ応力をもはや受けない。２つのねじ、即ち、主ねじ８と副ねじ12はタッピングネジであり、骨用ねじ山を備える。
【００２３】
別の態様では、主ねじ８は、そのねじ付きオリフィス39に六角形ソケットを有しておらず、代わりに、フランジ36が六角形の形状を有するか、または２つの平行で直径方向反対向きのフラット部を有し、これがコネクタ６に対してこのねじ８を回転させる締め付け用スパナと共働することができる。
【００２４】
２つの連結ロッド2, 3はそれぞれ、輪郭つき直線形状を有し、その輪郭はここでは円形である。副ロッド３は、その軸線 (長軸) に対して横断方向の断面の直径が、主ロッド２より小さい。例えば、主ロッド２の直径は６mmである。副ロッド３の直径は、例えば、主ロッド２の直径の30％〜80％の範囲内であろう。この小直径により、外科医は、手術を受けている脊柱のレベルの湾曲に対応した副ロッド３の湾曲を選択することができるようになる。これに対して、リング13が２つのコネクタ６の相対的な角度の位置決めを可能にするので、主ロッド２は曲げられるようであってはならない。従って、これは非常に頑丈にするためにかなり大きな直径を有することができる。
【００２５】
コネクタの２つの枝部16には、それぞれ円筒形の凹部またはジョー74が、互いに向かい合う枝部の面に形成されている。２つの凹部74は互いに向かい合って位置し、それらの軸は互いに平行で対称面Ｓには垂直である。
【００２６】
上方枝部16では、凹部74はこの枝部の自由端部に達しており、オリフィス30は、片側にある面18, 20と、反対側にある凹部74との間に位置する。下方枝部16では、凹部74は、２つのオリフィス30と52との間に位置し、延長部50の起点となる。この凹部はオリフィス52とつながっていて、その縁部60でこれが係合するようになっている。
【００２７】
副ロッド３は、下方枝部16の凹部74の中に、コネクタに対してユニークな角度位置で、対称面Ｓには垂直に受け入れられるようになっている。コネクタとこのロッドの寸法は、２つの枝部の自由端部の間に副ロッドを横断方向に (換言すると、このロッドをその一端からコネクタに差し込まずに) 導入することができるようになっている。クランプ止めする前は、２つの枝部の間の空間は副ロッドの直径より大きいので、副ロッドは自由に挿入することができる。２つの枝部16をその後で互いに近づくようにクランプ止めすると、上方枝部の凹部74は副ロッド３と接触するので、副ロッドは２つの凹部のいずれとも表面接触状態になる。それにより、コネクタ６に対する副ロッド３の摩擦ブロックが達成され、両部材は互いに強固に固定される。
【００２８】
副ロッド３は、副ねじ12を下方枝部のオリフィス52の中に入れた後に、下方枝部の凹部74に配置する。下方枝部の凹部74の位置は、これに配置された副ロッド３が、副ねじ12をコネクタから取り外してオリフィス52から抜き取る際に副ねじの頭部が通る軌道内に位置するようにする。従って、副ロッド３をコネクタに固定してしまうと、副ねじ12はコネクタから離れることができなくなる。
【００２９】
コネクタの上方枝部16は、その自由端部にノッチ76を有しており、このノッチは凹部74に係合して、これにつながっており、上方枝部が空間を占めていても、工具により副ねじ12を扱う (ねじ込む) のを容易にする。
【００３０】
図８を参照すると、このような装置は次に述べるようにして装着される。患部の椎骨70とその両側の２つの隣接する椎骨72を露出させた後、可能ならこれらの椎骨のそれぞれの板部(plate) を保存しながら脊椎切除を行う。各サブアセンブリ４のために、付随 (隣接) 椎骨72の側面側に、椎体の最も後ろ側の四半分を限度に、上板および下板から等間隔の位置に、パイロット穴をあける。その後、このパイロット穴に主ねじ８をその限界フランジ36まで挿入する。次に、主ねじ８の上にコネクタ６を配置する。コネクタ６は、その凹部40に適合している主ねじ８の円錐面38により、並進移動で主ねじに止まる。次いで、コネクタ６の下方枝部16が椎骨にフィットしているのをチェックし、その最も前方部の下方枝部16を多少とも曲げるためにコネクタを引き出すことによりフィットを調節することができる。
【００３１】
その後、下方枝部16の第２のオリフィス52の中に、副ねじ12を主ねじ８に対してねじ込む。このねじ込みは、このために設けた延長部50の球形座面60が副ねじ12の頭部の球形部58に接触するまで行う。コネクタ６を板部にできるだけ平行に位置させることが望ましい。
【００３２】
両側の２つの隣接椎骨72にこうしてサブアセンブリ４の取付を行った後、主ロッド２を、コネクタ６のリング13の中に一端から差し込んで配置し、このロッドに対する各サブアセンブリ４の角度位置を制御する。次いで、副ロッド３を、脊柱の対応するレベルに必要な湾曲を得るようにまず手で曲げた後で、コネクタ６の凹部74の中に横断方向に入れる。うまくいかなくても、このロッド３はその湾曲を修正するために横断方向に取り出した後、再び所定位置に戻すことができる。図１は、枝部をクランプ止めする前のシステムを示す。最後のクランプ止めは、クランプ止め用ねじ10により行われ、このねじ10を主ねじ８に差し込むことによりコネクタ６を押し付けて、その２つの枝部16を互いに近づけるようクランプ止めする。このクランプ止めの間に、上方枝部の凹部74が副ロッド３と接触するまでは、クランプ締結力がまずリング13を介して主ロッド２に作用する。その後、クランプ締結力は２つのロッド2, 3の両方に行き渡るようになる。従って、主ねじ８にクランプ止め用ねじ10とを結びつけるというレベルでの作用は、これらに実質的に同軸である。
【００３３】
第１のねじ８とクランプ止め用ねじ10との組合わせに関する特徴は、延長部50および副ねじ12の存在とは無関係に履行されることができよう。
あまり有利ではないが、延長した方の枝部を、椎骨から遠い方の枝部とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るシステムの斜視図である。
【図２】  図１のシステムの部分的な分解斜視図である。
【図３】  図１のシステムのコネクタの１つを示す、上から見た斜視図である。
【図４】  図１のシステムのコネクタの１つを示す、下から見た斜視図である。
【図５】  図１のシステムのリングの半分は正面図で、半分は軸方向断面図である。
【図６】  第１のロッドを受け入れる、図３のコネクタの、部分的には上からの図（平面図）で、部分的には断面図である。
【図７】  主ねじの頭部を示す部分斜視図である。
【図８】  複数の椎骨に固定された図１のシステムを示す。
【符号の説明】
２, ３：連結要素 (ロッド) 、４：サブアセンブリ、６：コネクタ、８, 12：椎骨用ねじ、13：リング、16：枝部、36：フランジ、30, 39, 52：オリフィス、40：凹部、50：延長部、70, 72：椎骨、74：凹部 (ジョー) 、 76 ：ノッチ、Ｓ：対称面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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