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JP2002125980A - 椎間支持要素のための椎弓根スクリュー - Google Patents

椎間支持要素のための椎弓根スクリュー

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JP2002125980A
JP2002125980A JP2001281880A JP2001281880A JP2002125980A JP 2002125980 A JP2002125980 A JP 2002125980A JP 2001281880 A JP2001281880 A JP 2001281880A JP 2001281880 A JP2001281880 A JP 2001281880A JP 2002125980 A JP2002125980 A JP 2002125980A
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pedicle screw
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ヴァルダー レト
Reto Braunschweiler
ブラウンシュヴァイラー レト
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Zimmer GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 椎骨支持要素を椎弓根スクリューに容易に固
定することを可能にする椎弓根スクリューを創出するこ
と。 【解決手段】 軸部１０の一端に固定結合された頭部２
のコア部分２０が底部溝２１を有し、この底部溝が軸部
に対して横方向に配向され、かつ軸部方向に並進運動す
ることによって支持要素３を固定する際に、バンド３１
の固定する部分、あるいはバンドを含む連結部２９２
が、底部溝２１内へ導入されて、そこに固定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前段に
記載された、椎間支持要素用の椎弓根スクリュー（ペデ
ィクル・スクリュー）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】脊柱の安定化のためにインプラントを用
いて脊柱の隣接する椎体間に骨のブリッジを取り付ける
侵襲的治療方法が知られている。骨をブリッジした結果
として、隣接する椎骨に補強的な癒合が生じる。この種
の補強治療に加えて、インプラント・システムによって
安定化させる治療方法も知られている。この方法の場
合、癒合は生じないが、隣接する椎骨間の可動性が維持
される。このインプラント・システムは、椎弓根スクリ
ューと椎間支持要素とを含み、この支持要素は治療の際
に背方から移植される。各椎弓根スクリューは、リング
として形成された頭部を有している。それぞれの場合
に、２つの椎弓根スクリューが椎骨の椎弓通路を通して
椎体内へねじ付けられる。支持要素は、ねじ頭部に固定
される。隣接する椎骨間に平行に配置される２つの支持
要素は、これら椎骨の可動の支持部を形成する。椎骨
は、最も下方の腰椎を除いて、いずれの場合にも、同じ
椎弓根スクリューの位置に２対の支持要素を用いて、上
下に隣接する椎骨と結合される。各支持要素は、１片の
ケーブル状バンドと、弾性的にたわみ可能な円筒形支持
体とから構成されている。各位置における脊柱の強化の
ために、各支持体に剛性材料を用いることもできる。バ
ンドは、支持体の軸方向孔内へ引き入れられる。椎間支
持要素は、バンドを利用して椎弓根スクリューに固定さ
れる。この場合に、リング状の頭部を貫通させてバンド
を引き込むことが必要である。バンドの引き込みは実施
の難しい作業段階である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可動
の椎骨支持のために、外科手術中に行わねばならない椎
弓根スクリューに対する支持要素の固定をより容易に行
うことができる椎間支持要素用の椎弓根スクリューを創
作することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的は、特許請求の
範囲の請求項１で特徴づけられる椎弓根スクリューによ
って達成される。
【０００５】椎間支持要素用の椎弓根スクリューは、軸
部と頭部とから成り、頭部は少なくとも２つの部分を含
んでいる。頭部は、少なくとも１つの支持要素のための
固定手段として構成される。各支持要素は、１片のケー
ブル状バンドと、バンドを通す軸方向孔を備えた円筒形
支持体とから成る。バンドは、頭部内であって支持体の
端面外側のところで固定される。頭部には接触面が形成
され、この接触面を介して支持体に対してバンド方向の
圧縮応力が加えられるが、実際にはバンドが用いられ、
かつ別の椎弓根スクリューと協働することによって圧縮
応力が加えられる。軸部の一端に固定結合された頭部の
一部は、軸部に対して横方向の底部溝を含み、この底部
溝内に、固定するバンド部分またはバンドを含む連結片
を、支持要素の固定の際に軸部の方向に並進運動させる
ことによって導入し、固定することができる。
【０００６】従属請求項２〜請求項１１は、本発明によ
る椎弓根スクリューの他の好適な実施例に係るものであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明をよ
り詳細に説明する。
【０００８】図１の腰椎９は、椎骨孔９０と、椎体９１
と、２つの椎弓根９３を含む椎弓９２と、２つの横方向
椎骨突起９４と、椎骨棘９５と、関節突起９６とから成
っている。インプラントされた状態における２つの椎弓
根スクリューの位置が破線で示されている。これらの位
置では、椎弓根スクリュー１の頭部が、椎弓根９３のす
ぐ外側であって、横方向椎骨突起９４と関節突起９６と
の間に配置される。図２は、２つの椎弓根スクリュー１
を示す。これらの椎弓根スクリューは２つの隣接する椎
骨９のために備えられたものであり、リングとして形成
されたねじ頭部２の間に、椎間支持要素３が配置され
る。椎弓根スクリュー１の軸部１０は、椎骨９内へねじ
込まれる。頭部２は、横にノッチ４を有し、これらのノ
ッチは、器具を用いた椎弓根スクリュー１のインプラン
トと配向とに必要である。支持要素３は、１片のケーブ
ル状バンド３１と円筒形支持体３０とから成り、バンド
３１は支持体３０内の軸方向孔３１'を貫通している。
バンド３１は、それぞれ支持体３０の端面外側で、椎弓
根スクリュー１の頭部２内に止めねじで固定されてい
る。頭部２には平坦な接触面２３が設けられており、こ
の接触面を介して、また支持体端面３２を介して、支持
体３０に対してバンド方向の圧縮応力を加えることがで
き、このために必要な張力は、バンド３１を利用して、
かつ隣接する椎骨９の椎弓根スクリュー１と協働させる
ことによって発生させている。
【０００９】図３には、２つの隣接する腰椎９の輪郭が
示されている。２つのインプラントされた支持要素３の
位置が示されている。
【００１０】本発明の椎弓根スクリュー１は、特殊な形
状の頭部２が、公知の椎弓根スクリューとは異なってい
る。支持要素３は、軸２の方向に並進運動させることに
よって頭部内へ位置せしめられ、それによって必要なア
イ（ｅｙｅ）状の固定手段内にバンド３１を引き込むこ
となく、支持要素３を頭部に固定することができる。
【００１１】図４には、本発明による椎弓根スクリュー
１の頭部２の第１実施例が、支持要素３と共に示されて
いる。２つのラグ（突出部）２０ａ，２０ｂを含み、か
つ軸部１０に固定結合された頭部２の一部２０は、底部
溝２１を有し、この底部溝２１は軸部１０とねじ山２４
とに対して横方向に配向されている。固定を要するバン
ド３１の一部は、支持要素３の固定時に、底部溝２１内
へ挿入され、ねじ２２で固定される。底部溝２１は、挿
入区域で相補的な形状になるように、バンドの形状に対
応する形状を有している。底部溝２１の縁部２１'は、
挿入されるバンド３１の損傷を防止するために、底部溝
２１が接触面２３に向かって拡大するように形成されて
いる。
【００１２】図４の実施例は、本発明の椎弓根スクリュ
ーの第１実施例であり、この実施例では、底部溝２１の
フランク（側面）を形成するラグ２０ａ，２０ｂが、内
側に凹部２４を有し、この凹部内へ固定部品すなわちね
じ２２が形状結合（ｆｏｒｍｌｏｃｋ）により固定的に
締結される。形状結合の後、ラグ２０ａ，２０ｂは固定
部品２２によって都合よく弾性的に幾分拡開され、それ
によって固定部品２２の位置は、粘着摩擦の増大すなわ
ち付勢結合（ｆｏｒｃｅ ｌｏｃｋ）の結果として、付
加的に固定される。
【００１３】図５には第２実施例が示され、この場合、
ラグ２０ａ，２０ｂが、内側に溝状の凹部２４ａを有し
ている。バンド３１の挿入後、双方の凹部２４ａの間に
横リブ２５ａを有するＴ字形小プレート２５が押し込ま
れ（図５参照）、バンド３１を固定するために、止めね
じ２２が、挿入体２５の内ねじ山２５０を有する孔に締
結される（図５参照）。
【００１４】図６および図７にそれぞれ示された頭部２
の場合は、ディスク状部品２６が支持要素３と頭部２と
の間に配置される。図６の頭部２は、コア部分２０と、
少なくとも１つのディスク状部品２６とを含み、ディス
ク状部品には、一方の側に、支持要素３の円筒形支持体
３０との接触面２３が形成され、他方の側に、コア部分
２０との接触面２６１が形成されている。コア部分２０
の表面は球形に構成されている。コア部分２０とのディ
スク状部品２６の接触面２６１は、コア部分２０の形状
に対応する球形状に形成されている。ディスク状部品２
６は、支持体３０とともにバンド３１に取り付けられ、
バンド３１は孔２６０内へ引き入れられている。バンド
３１のこの引き入れは、支持要素３をインプラントする
前に、手術される患者の体の外部で行われる。
【００１５】図７の頭部２は、底部溝２１の各端部に突
出部２６２を有するコア部分２０を含み、突出部２６２
は、ディスク状部品２６の溝２６３と相補的に適合する
ように形成されている（突出部と溝の形状結合）。溝２
６３は、軸部１０の方向に、突出部２６２上に押し入れ
ることができる。図６の実施例の場合に既にそうであっ
たように、ディスク状部品２６は、インプラント前にバ
ンド３１に取り付けられる。
【００１６】図８には、コア部分２０と連結部材（コネ
クタ）２７とを備えた頭部２が示されている。連結部材
２７は、スリーブ状部品であり、その内部空間は、平坦
な表面で形成された方形断面を有している。コア部分２
０は、連結部材２７によって密接に取り囲まれ、それに
よってねじ２２（図１０参照）をねじ山２４にねじ付け
る際のラグ２０ａの拡開が防止される。
【００１７】図９には、図８の連結部材２７の変化形２
７'が示されている。この連結部材２７'は、底部溝２１
すなわち孔２７０の方向に、より長尺に形成されてお
り、内ねじ山２７２を備えた孔を有している。バンド３
１は、付加的に第２のねじ２２によりねじ孔２７２の下
で固定できる。
【００１８】図１０には、スリーブ部品２８と、軸部１
０の一端に固定結合されたコア部分２０とを有する頭部
２とが示されている。ねじキャップ部品２８は、軸部の
前記一端まで軸部１０の全長に沿って変位可能である。
この場合、ねじ山２４は、底部溝２１の上方に設けら
れ、バンド３１を固定するためのねじを、ねじ山２４に
締結することができる。
【００１９】図１１には、連結部材２９を有する頭部２
の別の実施例が示されている。バンド３１は、連結部材
２９の孔２９３内に固定することができる。手術の際
に、バンド３１を通された連結部材２９が頭部２のコア
部分２０の上に配置され、角柱形状を有する連結部材２
９の連結部２９２が、相補的な形状の対応溝２１内には
め込まれる。連結部材２９とコア部分２０との間の固定
は、例えば２個のねじで行われる。図示されていないね
じが、連結部材２９の孔２９１ａを貫通して、コア部分
２０のねじ孔２９１ｂに締結される。
【００２０】図６と図１０に示す実施例は、椎弓根スク
リュー１のところで支持体３０を固定する場合に、いわ
ゆる「多軸性」とすることができる。この「多軸性」と
は、軸部１０の軸線に関係している。他のすべての支持
体３０の場合、軸線は孔３１'の軸線で与えられる。
「多軸性」という用語は、２軸線間の角度が予め固定さ
れておらず、或る角度範囲内で変更可能であることを意
味するものである。このことは、図１０の実施例につい
て、図１２を参照して更に詳細に説明する。図１２は、
スリーブ部品２８を有する椎弓根スクリュー頭部２０の
断面図で、スリーブ部品２８の内面２８０は球面の一部
を形成している。頭部２０は、これに対応して球面に構
成されており、これによりスリーブ部品２８内で異なる
位置を占めることができる。軸部１０の軸線は、支持体
３０の方向ｘに対して直角の主方向ｚを有している（方
向ｘは図平面に対し直角である）。軸部１０の軸線は、
この主方向ｚに対し角度ψだけ偏向可能である。この角
度ψは、１０°以上１５°未満の最大値ψmaxを有して
いる。角度ψは、主方向ｚを中心とする円錐形区域内で
変更可能であり、この円錐の半開角がψmaxの値とな
る。図６の実施例についても、同様のことが言える。図
６および図１０に示した椎弓根スクリューと共に製造さ
れる椎骨支持システムは、「多軸性」であるために、移
植がより容易である。
【００２１】支持要素を含む長手方向のコンポーネント
は、椎弓根スクリューによって椎骨内に固定され、しか
も支持要素の弾性的なたわみによって椎骨の可動の安定
性を造出可能である。本発明の椎弓根スクリューによ
り、その頭部に長手方向のコンポーネントを備えること
が可能になる。頭部へ取り付けの際に、長手方向コンポ
ーネントを、椎弓根スクリューの頭部内へ、単に軸方向
に並進運動させるだけで取り付けることができる。この
種の簡単な挿入様式によって、手術の方法は、支持要素
のバンドをリング状に形成されたねじ頭部内へ引き込む
必要があった旧来の治療方法にくらべて、明らかに実質
的に簡単化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの椎弓根スクリューの位置を示す腰椎の図
である。
【図２】２つの隣接する椎骨用の椎間支持要素を有する
２つの椎弓根スクリューの図である。
【図３】２つのインプラントされた支持要素の位置を示
す隣接腰椎の輪郭図である。
【図４】本発明による椎弓根スクリューの頭部と支持要
素とを示す分解斜視図である。
【図５】Ｔ字形部材を備えた頭部の第２実施例の分解斜
視図である。
【図６】ディスク形状の部品が支持要素と頭部との間に
配置される頭部の分解斜視図である。
【図７】ディスク形状の部品が支持要素と頭部との間に
配置される別の頭部の分解斜視図である。
【図８】連結部材を有する頭部の分解斜視図である。
【図９】図８の連結部材の変化形を示す斜視図である。
【図１０】スリーブ部品を備えた頭部の分解斜視図であ
る。
【図１１】連結部材を備えた頭部の別の実施例を示す分
解斜視図である。
【図１２】図１０の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１ 椎弓根スクリュー ２ 頭部 ３ 支持要素 ４ ノッチ ９ 腰椎 １０ 軸部 ２０ コア部分 ２０ａ，２０ｂ ラグ ２１ 底部溝 ２２ 止めねじ ２３ 接触面 ２４ ねじ山 ２５ Ｔ字形溝小片 ２６ ディスク状部品 ２７，２９ 連結部材 ３０ 支持体 ３１ ケーブル状のバンド ３１' 軸方向孔 ２６０ 孔 ２６１ 接触面 ２６２ 突出部 ２６３ 凹部 ２７２ 内ねじ山 ２９２ 連結部 ２９３ 孔

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸部（１０）と、少なくとも２つの部分
    （２０，２２）を有する頭部（２）とから成る、椎間支
    持要素用の椎弓根スクリューであって、 前記頭部が、少なくとも１つの支持要素（３）のための
    固定手段として形成され、前記支持要素が、１片のケー
    ブル状バンド（３１）と、該バンドを通す軸方向孔（３
    １'）を備えた円筒形支持体（３０）とから成り、該バ
    ンドが、支持体の端面（３２）の外側で頭部内に固定可
    能であり、該頭部が接触面（２３）を有するように形成
    され、該接触面を介してバンド方向の圧縮応力を前記支
    持体に作用させる、すなわちバンドを用い且つ別の椎弓
    根スクリューと協働させることによって圧縮応力を作用
    させることができる椎弓根スクリューにおいて、 前記軸部（１０）の一方の端部に固定結合されている頭
    部（２）の一部分（２０）が底部溝（２１）を有し、該
    底部溝が前記軸部に対して横方向に配向され、軸部方向
    に並進運動させて前記支持要素（３）を固定する際に、
    固定するバンド（３１）の一部分、またはバンドを内包
    した連結部（２９２）が、前記底部溝（２１)内に導入
    されて、固定され得ることを特徴とする椎間支持要素用
    の椎弓根スクリュー。
  2. 【請求項２】 前記バンド（３１）が、ねじ（２２）、
    特に円筒形のねじを用いて頭部（２）内に固定可能であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の椎弓根スクリュ
    ー。
  3. 【請求項３】 前記底部溝（２１）が、前記バンド（３
    １）の形状、またはバンドを内包した連結部（２９２）
    の形状に対応した形状であり、該挿入区域において相補
    的に形成されていることを特徴とする請求項１または請
    求項２に記載の椎弓根スクリュー。
  4. 【請求項４】 前記底部溝（２１）が、２つのラグ（２
    ０ａ，２０ｂ）の間のラグ底部区域に位置し、該ラグ
    が、内側にねじ山状または溝状の凹部（２４；２４ａ）
    を有し、該凹部内へ固定部品（２２，２５）、特にねじ
    （２２）が、形状結合によって固定可能であり、前記ラ
    グが、有利には、形状結合の結果として固定部品によっ
    て弾性的に幾分拡開されて、該固定部品の位置が、摩擦
    結合の結果として付加的に確定されることを特徴とする
    請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の椎弓
    根スクリュー。
  5. 【請求項５】 前記固定部品が、前記底部溝（２１）と
    平行な前記ラグ（２０ａ，２０ｂ）の頂部の溝部（２４
    ａ）内へ挿入可能な小板部材（２５）であり、該小板部
    材が、前記バンド（３１）を固定するためのねじ（２
    ２）を締結可能な内ねじ山（２５０）付きの孔を有する
    ことを特徴とする請求項４に記載の椎弓根スクリュー。
  6. 【請求項６】 前記頭部（２）が、コア部分（２０）
    と、少なくとも１個のディスク状部品（２６）とを含
    み、該ディスク状部品が、一方の側に前記支持要素の円
    筒形支持体との接触面（２３）を形成し、他方の側に前
    記コア部分との接触面（２６１）を形成していること、
    あるいは前記頭部（２）が、コア部分（２０）と、該コ
    ア部分を密接に取り囲むスリーブ状部品（２７）とを含
    むことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれ
    か１項に記載の椎弓根スクリュー。
  7. 【請求項７】 前記コア部分（２０）の表面が球面状に
    形成され、該コア部分に対する前記ディスク状部品（２
    ６）の前記接触面（２６１）が、前記コア部分の形状に
    対応する球面形状に形成されていることを特徴とする請
    求項６に記載の椎弓根スクリュー。
  8. 【請求項８】 前記ディスク状部品（２６）が、突出部
    と凹部の形状結合（２６２，２６３）によって前記コア
    部分（２０）に結合可能であり、該突出部（２６２）と
    該凹部（２６３）とが、前記軸部（１０）の方向にそれ
    ぞれ配向されていることを特徴とする請求項６に記載の
    椎弓根スクリュー。
  9. 【請求項９】 前記頭部（２）の一部が、該頭部のコア
    部分（２０）用のスリーブ部品（２８）であり、該コア
    部分（２０）は、前記軸部の一端に固定結合されている
    部分（２０）であり、前記スリーブ部品は、前記軸部
    （１０）の全体に沿って前記一端まで変位可能であるこ
    とを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１
    項に記載の椎弓根スクリュー。
  10. 【請求項１０】 前記バンド（３１）が連結部材（２
    ９）内に固定可能であり、該連結部材は前記頭部のコア
    部分（２０）に固定可能であり、該コア部分は、軸部の
    前記一端に固定結合されている部分（２０）であること
    を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項
    に記載の椎弓根スクリュー。
  11. 【請求項１１】 前記軸部（１０）の軸線が、単数また
    は複数の前記支持体（３０）の方向（ｘ）に対して直角
    に延びる主方向（ｚ）を有し、かつ該軸線が、１５°未
    満の角度（ψ）だけ前記主方向に対して偏向可能である
    ことを特徴とする請求項７または請求項９に記載の椎弓
    根スクリュー。
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