(57)【要約】      （修正有）【課題】操作が簡単な脊柱を安定させるロッドを固定する閉鎖装置を備え、いかなるタイプのロッドを使っても、所望の最適な応力が実現されうる茎ネジの提供。【解決手段】閉鎖装置１３を備える茎ネジ１は、ねじ込み部２と、頭部３と、頭部３の窪み４とを備える。窪み４はアーム７，８の内表面５，６と底面９とから形成され、ロッドは窪み４に挿入され閉鎖装置１３に保持される。閉鎖装置１３は、互いに向き合う突起２１を備えるカラー２０を有する、ヨーク状固定要素１５を備える。固定要素１５がアーム７，８上に設置可能かつ回転自在で、突起２１が溝１２に嵌入するように、溝１２は２本のアーム７，８の外側に備えられる。応力ネジ１６は固定要素１５に螺入可能で、応力要素１４と連結し、応力要素１４はアーム７，８の間に挿入可能で、固定要素１５において、窪み４に挿入されたロッド３３に抗して、応力ネジ１６によって応力をうけうる。【選択図】図１
2009160396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊柱を安定させるロッドを固定する閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
ねじ込み部と、
前記ねじ込み部上に設けられた頭部と、
前記頭部に配設されたＵ字状の窪みと、を備え、
前記窪みは、２本のアームの内表面と、２つの前記内表面と連結した底面とにより形成され、
前記窪みには、ロッドが挿入可能かつ前記閉鎖装置により保持され、
前記閉鎖装置は、反対の２つの端部のそれぞれに設けられ、夫々に互いに向かい合う突起を備えるカラーを有する、ヨーク状の固定要素を備え、
前記ヨーク状の固定要素が、前記アームに設置可能であり、回転自在であり、且つ、固定位置に達するべく、前記突起が最終的に対応する溝に嵌入するように、前記溝は、前記２本のアームの外側に前記アームを横切って設けられ、
応力ネジは、前記ヨーク状の固定要素に螺入可能であり、該応力ネジは回転自在に応力要素と連結し、
前記応力要素は、前記アームの間に誘導されて挿入可能であり、且つ前記固定要素の固定状態において、前記応力ネジによって、前記窪みに挿入された前記ロッドに抗して応力を受け得る、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項２】
請求項１に記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記ヨーク状の固定要素の固定位置は、限界停止部によって前記頭部で予め定められることを特徴とした、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記応力要素はガイド機構が備えられ、前記応力要素が前記頭部の前記２本のアームの間に前記ガイド機構により誘導されて載置可能であることを特徴とする、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項４】
請求項３に記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記ガイド機構は、前記応力要素に設けられ、前記アームのガイド面と協働するガイドリブを備えることを特徴とする、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記応力ネジは、ボルト片に伸ばされたねじ山部を有し、
支持面は前記ねじ山部と前記ボルト片との間に形成されることを特徴とする、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項６】
請求項５に記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記応力要素は前記応力ネジの前記ボルト片がその中へ突出する中央孔を備え、
前記ねじ山部から離れた前記ボルト片の端部は膨張部を備えることを特徴とする、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項７】
請求項５に記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記支持面は、これに対応して前記応力要素に設けられた面に支持されることを特徴とする、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記ロッドは弾性材料からなり、
その表面は円筒形状であって、リッジ及び溝を備え、
前記アームの前記内表面と連結した前記底面と、前記ロッドと対向する前記ヨーク状の固定要素の面は、対応するリッジと溝を備えることを特徴とする、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【請求項９】
請求項８に記載の、閉鎖装置を備えた茎ネジであって、
前記ロッドは、生体適合性樹脂、とりわけ、ポリウレタンベースの材料からなることを特徴とする、閉鎖装置を備えた茎ネジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊柱を安定させるロッドを固定する閉鎖装置を備えた茎ネジに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロッドを固定する閉鎖装置を備える茎ネジは、最先端の技術から様々なデザインで知られている。これらのネジは、脊柱にひどい損傷を抱える患者の脊柱を安定化する役目を果たす。安定化のために、茎ネジそれぞれが多くの椎体にねじこまれ、ロッドはこれらの茎ネジの頭部に配置される。そして、ロッドはその都度それぞれの茎ネジに接続され、閉鎖装置がその接続のために使用される。
【０００３】
使われるロッドのタイプによって、２つの違った安定化の形態が得られる。剛体のロッドを使った場合、病気に冒された椎体の剛体化が実現する。対症的な椎体の安定化を実現しようとする場合、個々の椎体で受け入れられる、ある程度の柔軟性を持つ弾性体ロッドが使われる。
【０００４】
どのシステムが使われるかに関係なく、閉鎖装置を使った、挿入ロッドと茎ネジとの最適な接続の実現が目指される。
【０００５】
ＥＰ−Ｂ−１  １１９  ３０４には、背骨のロッドを固定する装置が示されている。この装置は、頭部をもつ茎ネジとＵ字状の窪みとからなり、その装置に固定されるべきロッドが挿入される。閉鎖装置としての役目を果たすのは、互いに向き合って横方向に突き出ている、螺旋形の傾斜を持った突起を備える回転自在要素である。この回転自在要素の回転を通じて、これらの突起はＵ字状の窪みの２つのアームのスロット形状の窪みに最終的に嵌入する。この回転自在要素の回転によってロッドは固定状態に保持される。この回転自在要素の保持解除を防ぐことができるように、ロッドに向かい合う固定表面には、固定位置に達したロッドの表面がはめこまれる、横方向に延びる窪みが備わっている。
【０００６】
【特許文献１】ＥＰ−Ｂ−１  １１９  ３０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この装置は、操作が容易である。しかし、ロッドがはめ込まれる窪みの所定の位置において、最適な方法でロッドが茎ネジに保持されるための正しい応力を得ることは難しい。さらに、２つのアームが回転自在要素の突起によって、弾性的にバラバラに押されるというおそれがあり、それは所望の応力となるのを妨害するという問題があった。
【０００８】
よってこの発明の目的は、操作が簡単な脊柱を安定させるロッドを固定する閉鎖装置を備え、いかなるタイプのロッドを使っても、所望の最適な応力が実現されうる茎ネジをつくることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる脊柱を安定させるロッドを固定する閉鎖装置を備える茎ネジは、ねじ込み部と、前記ねじ込み部の頭部と、前記頭部に配置されたＵ字状の窪みとを備え、前記窪みは２つのアームの内表面と前記２つの内表面を連結する底面とから形成され、前記ロッドは前記Ｕ字状の窪みに挿入可能で前記閉鎖装置に支持される。
【発明の効果】
【００１０】
この目的は、２つの端部それぞれに１つのカラーをもち、それぞれのカラーにおいて互いに向き合う突起が備えられたヨーク状の固定要素からなる閉鎖装置を備える発明によって実現される。２つのアームのそれぞれの外側に溝が備えられ、ヨーク状の固定要素がそのアーム上に位置でき、回転自在になるようにこれらのアームを横切る。また、固定位置に達するために、突起は最終的にそれぞれ溝に嵌入する。
【００１１】
応力ネジは、ヨーク状の固定要素に螺入可能である。そして、応力ネジは回転自在に応力要素に接続される。応力要素はアームの間のガイド路に挿入可能である。そして、固定要素が固定された状態において、応力要素は、窪みに挿入されたロッドと接触して、応力ネジによって応力を受けうる。
【００１２】
この閉鎖装置は、非常に操作しやすい。特に、応力ネジがねじこまれた固定要素と、それらに接続される応力要素とを備えた組立済みの閉鎖装置は、茎ネジ上に１つのユニットとして配置することができる。固定要素にねじこまれる応力ネジを備える応力要素は、回転自在に接続され、ロッドを受けるための茎ネジのＵ字状の窪みを形成するアーム間に誘導され、ロッドの挿入後に動かされる。固定要素は、回転によって固定位置に至る。応力ネジは締められるので、応力要素はロッドを固定されるための所望の力で押される。ロッドに接触して応力要素を押すことにより、固定要素の突起がそれぞれの溝の相当する表面に対する反発力が一致しながら押される。よって、固定要素も摩擦固定により固定され、固定要素の逆戻りができなくなる。
【００１３】
ヨーク状の固定要素の固定位置は、望ましくは頭部の停止部で決定される。それによって、ヨーク状の固定要素の正しい固定位置に達したことが保証される。
【００１４】
応力要素には、望ましくは応力要素が頭部の２つのアーム上に誘導されて配置できることによってガイド機構が備えられ、それによって操作の単純化に寄与する。
【００１５】
これらのガイド機構は、望ましくはアームに備えられたガイド面と協働する応力要素上のガイドリブからなり、これによって相当する要素を製造するのがとても容易になる。
【００１６】
この応力ネジと応力要素の間の回転自在な連結は、望ましくはボルト片と、ねじ山部とボルト片との間に形成される支持面とによって伸ばされたねじ山部を備える応力ネジによってなされる。ボルト片を受けるため、応力要素に中央孔が設けられている。ねじ山部から離れたボルト片の端部には、膨張部が備えられ、一種のフランジを形成するために、容易で有利な方法でこの端部を上に曲げることができる。
【００１７】
支持面は、望ましくは応力要素上に備えられた表面に相当して支持される。よって、最適な応力の移動が達成可能である。
【００１８】
より有利な本発明の実施の形態は、弾性物質からなるロッド、頭部と溝が備えられた円筒形状表面、アームの内表面に接続される底面、ロッドと向きあうヨーク状の固定要素が、頭部と溝に相当して備えられている。よって、ロッドと茎ネジとの間の最適な接続を実現し、それは特にロッドが弾性物質、例えば生体適合樹脂、特にポリウレタンベースの材料からなる場合に大きな利点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜実施の形態１＞
その一例として本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながらさらに詳細に以下に説明する。
【００２０】
図１から明らかなように、茎ネジ１は、茎ネジ１を患者の脊柱の椎体に既知の方法で螺入するねじ山を有するねじ込み部２を備えている。
【００２１】
ねじ込み部２の上部には、Ｕ字状の窪み４を備えた頭部３が設けられている。Ｕ字状の窪み４は、ねじ込み部２の上部に設けられた２本のアーム７，８の内表面５，６によって形成される。２本のアームの２つの内表面５，６は、底面９を介して互いに接続し、後述する通り、底面９はロッドをＵ字状の窪み４に挿入するべく、ロッドの形に適応している。
【００２２】
各アーム７，８の２つの側腹部は、それぞれガイド面１０，１１を備えている。２本のアーム７，８の外側上部には、これらのアームを横切る一本の溝１２が備えられている。溝１２の底面と溝１２に隣接した面とは円形形状となっている。
【００２３】
茎ネジ１の頭部３におけるＵ字状の窪み４は、閉鎖装置１３によって閉鎖され得る。この閉鎖装置１３は、応力要素１４と、固定要素１５と、応力ネジ１６と、から構成されている。応力要素１４は２本のアーム７，８の間に挿入可能である。そのために、この応力要素１４は、互いに向かい合い、２本のアーム１７，１８のガイド面１０，１１と共にガイド機構を形成する２組のガイドリブ１７，１８を備えている。応力要素１４の面１９は底面９と対面し、さらにロッドの形状に適合する。
【００２４】
固定要素１５はヨーク状であり、向かい合う二つの端部のそれぞれにカラー２０を備えている。各カラー２０は互いに向かい合う突起２１を備えている。加えて、固定要素１５はねじ山２３を有する孔２２を備えている。応力ネジ１６は六角形のソケット２４を有し、孔２２のねじ山２３に螺入することが可能である。茎ネジ１の頭部３におけるＵ字状の窪み４は、閉鎖装置１３によって閉鎖されうる。それにより、後述するようにＵ字状の窪み４に挿入されたロッドはしっかりと保持される。
【００２５】
図２から明らかなように、閉鎖装置１３は組み合わされて一つのユニットを形成する。応力ネジ１６はボルト片２６が取り付けられたねじ山部２５を備えている。支持面２７はねじ山部２５とボルト片２６の間に形成される。ボルト片２６は応力要素１４に設けられた中央孔２８に突出する。ねじ山部２５から離れているボルト片２６の端部は膨張部２９を備え、膨張部２９は、例えばボルト片２６の端部を一種のフランジを作るように上に曲げることで形成可能である。この曲げ工程は、応力ネジ１６を応力要素１４に挿入した後に行う事が出来る。そのため、応力ネジ１６はボルト片２６を軸に、回転自在にして応力要素１４と連結している。応力ネジ１６の支持面２７は、これに対応する応力要素１４の面３０の上に位置し、これにより支えられる。応力要素１４が接続された応力ネジ１６には固定要素１５を螺入することができ、これにより閉鎖装置１３が一つのユニットを形成する。
【００２６】
この閉鎖装置１３は一つのユニットとなって、茎ネジ１の頭部３上に設置できる。このため、図３から明らかなように、固定要素１５は応力要素１４に対して横方向に調整される。そして、閉鎖装置１３は茎ネジ１のＵ字状の窪み４中に移動できる。そのために、２本のアーム７，８のガイド面１０，１１が応力要素１４のガイドリブ１７，１８を誘導し、移動中の閉鎖装置１３のねじれや傾きを防止する。図３から明らかなように、応力要素１４の各ガイドリブ１８は、切欠部３１を備え、この切欠部３１によって、固定要素１５は、応力要素１４に対して応力ネジ１６を軸として、各ガイドリブ１８上を回転することが出来る。固定要素１５が回転し、又は固定されている間は、各ガイドリブ１７が停止部３２として機能する。すなわち、固定要素１５が停止部３２に隣接した位置が、固定要素１５の固定位置となる。
【００２７】
図４は、閉鎖装置１３が茎ネジ１の頭部３に挿入されているが、未だ固定されていない状態を示している。固定要素１５は、２本のアーム７，８の間にある応力要素１４のガイド位置によって、茎ネジ１に対して的確な位置に据えられる。固定するために、固定要素１５は単純に時計回りに回転可能であり、カラー２０に設けられた突起２１は、最終的に溝１２に係合する。各突起２１は応力要素１４の各ガイドリブ１８に設けられた切欠部３１を通過して、溝１２に嵌まる。
【００２８】
固定要素１５が固定位置に達した状態を図５に示す。固定要素１５は、いずれの側においても、応力要素１４のガイドリブ１７に備えられた停止部３２をその終端とする。
【００２９】
図６の断面図から明らかなように、茎ネジ１が脊柱の椎体に挿入される際には当然、閉鎖装置１３を配置する前にロッド３３を挿入する。図６の断面図は、閉鎖装置１３が茎ネジ１の上に配置された状態を示している。図５では、固定要素１５は固定位置に設置されている。この位置において、今や応力ネジ１６はきつく締められている。応力ネジ１６をきつく締めると、応力ネジ１６の支持面２７は応力要素１４の面３０を圧迫する。よって、応力要素１４はロッド３３から圧迫される。この圧迫による対抗力は、固定要素１５及び突起２１を介して茎ネジ１の頭部３に伝わる。ロッド３３はＵ字状の窪み４と応力要素１４の間のつっかえ棒となる。これと同時に、固定要素１５が逆側に回転する恐れはない。ロッド３３はこれによって、的確に茎ネジ１の頭部３に固定される。
【００３０】
固定要素１５がＵ字状の窪み４の２本のアーム７，８を外側から囲むことによって、２本のアーム７，８は応力が加わった状態であっても、正しい位置を保つことが出来る。すなわち、２本のアーム７，８が別々に分離することはない。それゆえ、茎ネジ１の頭部３は非常にコンパクトな構成となり、とりわけ高さを最小限にすることが出来る。
【００３１】
図７に示すように、茎ネジ１のアーム７，８の内表面と連結した底面９は、ロッド３３を横切るリッジ３４と溝３５を備えている。ロッド３３はこれらに対応して、リッジ３６と溝３７を備えている。又、応力要素１４もこれらに対応して、リッジ３８と溝３９を備えている。ロッド３３がＵ字状の窪み４に挿入されている状態において、ロッド３３のリッジ３６が対応する茎ネジ１の溝３５に係合し、茎ネジ１のリッジ３４はロッド３３の溝３７に係合する。これに対応して、ロッド３３のリッジ３６が応力要素１４の溝３９に係合し、応力要素１４のリッジ３８はロッドの溝３７に係合する。こうして、茎ネジ１、ロッド３３、応力要素１４又は各閉鎖装置１３はぴったりと適合する。このことは、ロッド３３が例えばポリウレタンベースの生体適合性樹脂といった弾性物質からなる場合に、大きな利点となる。
【００３２】
この種の茎ネジや閉鎖装置は、たいていチタン合金で作られるが、もちろん他の好適な物質を用いても良い。
【００３３】
図示した具体例において、茎ネジ１と閉鎖装置１３の応力要素１４とロッド３３は、互いに対応するリッジと溝を備えている。もちろん、それぞれの面は滑らかにし、特に比較的固いロッドには、例えばチタン合金などを用いることが出来る。固定したロッドが茎ネジの表面に対して滑らかであれば、純粋な摩擦接続が得られる。とはいえ、応力ネジをきつく締めることによって、ロッドは同様にしっかりと固定される。
【００３４】
このような構造にすることにより、閉鎖装置を備えた茎ネジにおいて、ロッドが弾性体であっても剛体であっても、最適な方法で茎ネジに取り付けることが可能となる。開示した設計によって、非常にコンパクトな構造となった。さらに、茎ネジへのロッドの挿入、閉鎖装置の取り付け、固定と引張りが、非常に容易に実現可能で、実に単純な手段によって可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】応力要素と固定要素とで構成された閉鎖装置を備える茎ネジと、応力ネジとの分解状態を示した立体図である。
【図２】図１の閉鎖装置の結合状態を描写した断面図である。
【図３】閉鎖装置を備える茎ネジが接触されようとする状態を示した立体図である。
【図４】閉鎖装置を備える茎ネジが接触し、固定しようとする状態を示した立体図である。
【図５】閉鎖装置を備える茎ネジが接触し、固定した状態を示した立体図である。
【図６】閉鎖装置を備える茎ネジが接触し、固定した状態を示した断面図である。
【図７】茎ネジと、茎ネジに挿入されたロッドと、応力要素とを示した立体図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  茎ネジ、２  ねじ込み部、３  頭部、４  Ｕ字状の窪み、５，６  内表面、７，８  アーム、９  底面、１０，１１  ガイド面、１２，３５，３７，３９  溝、１３  閉鎖装置、１４  応力要素、１５  固定要素、１６  応力ネジ、１７，１８  ガイドリブ、１９，３０  面、２０  カラー、２１  突起、２３  ねじ山、２２  孔、２４  ソケット、２６  ボルト片、２５  ねじ山部、２７  支持面、２８  中央孔、２５  ネジ孔部、２９  膨張部、３１  切欠部、３２  停止部、３３  ロッド、３４，３６，３８  リッジ。
【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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