JP7011076B2

JP7011076B2 - 分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー及びその取付ツール

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Publication number: JP7011076B2
Application number: JP2020542870A
Authority: JP
Inventors: 謝平董; 偉義何; 青莉李; 元維張; 霄翔張; 星亮余
Original assignee: 董謝平
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2039-08-20
Also published as: WO2021031121A1; US11103285B2; US20210052305A1; CN111902098B; CN111902098A; JP2021529002A

Description

本発明は、医療機器分野における骨科又は脳神経外科に用いられる人体インプラントに関し、具体的には、分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー及びその取付ツールに関する。

バイオメカニクス研究と材料科学の発展に伴い、内部固定技術の適用はますます広範囲になっている。現在、骨科手術で用いている椎弓根スクリューロッド固定システムは、いずれも複数の椎弓根スクリュー及び各椎弓根スクリューを接続する接続棒から構成される。椎弓根スクリューは、一体型のスクリュー座とスクリュー体、及び分割型の締め付けネジから構成される。

手術際に、まずツールでスクリュー座を接続し、スクリュー体を異なる脊椎の椎弓根内にねじ込み、また、接続棒で脊椎の一側の各椎弓根スクリューのスクリュー座を接続し、さらに、締め付けネジで接続棒を締め付けて各椎弓根スクリュースのクリュー座に固定する。このようにして、脊椎を強化することができ、これにより外傷又は病変により圧縮されて低くなった脊椎の高さを回復させることができ、脊椎の奇形を矯正することができる。

固定部分が移動できるかどうかに応じて、椎弓根スクリューロッドシステムは、剛性融合固定と可撓性非融合固定の２種類に分けられる。前者では、システムが十分な剛度を有し、固定された部分の移動を完全に制限することができ、静的固定方式である。この機能を有する椎弓根スクリューは、「固定スクリュー」と呼ばれる。後者では、固定部分の間に適切な屈曲と伸展などの運動のためのスペースを意図的に残すことにより、隣り合う部分への応力集中を減軽する目的を達成し、動的固定方式である。動的固定方式では、椎弓根スクリュー体は、固定手術が終了した後であっても接続棒に対して動的な活動機能を取得できるので、「動的スクリュー」と呼ばれる。しかし、これらの非融合の動的スクリューには、スクリュー座の体積が大きく、部品が多いなどの欠点が存在する。

また、現在、静的又は動的椎弓根スクリューにも関わらず、手術前に、スクリュー座とスクリュー体が既に一体に組み立てられている。その結果、椎弓根スクリューをインプラントする際に、スクリュー座が太くて大きいので、比較的小さなスクリューの首に対する観察視界を遮るため、医師はインプラントの深さを正確に判断するのが困難である。インプラントし過ぎると、スクリュー先が椎体前縁に穿破して大血管の安全を脅かす恐れがある。インプラントが浅すぎると、固定強度が低下する場合が臨床的には多い。インプラントが浅すぎる場合では、固定棒を取り外して再び深くねじ込んで新たに固定すればよいが、手術時間が長くなり、出血及び感染のリスクが高くなる。インプラントが深すぎる場合では、上記の問題だけではなく、椎弓根スクリューをねじ出すと、スクリューチャンネルの固定強度が大幅に低下し、手術の質が低下する問題もある。

本発明は、従来の椎弓根スクリューに存在する技術的問題を解決するために、分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー及びその取付ツールを提供することを目的とする。本発明は、椎弓根スクリューのボールスクリューとスクリュー座とを分離することにより、ボールスクリューを先に椎弓根内にねじ込むことができ、このような遮ることがない操作によって、ボールスクリューのインプラント深さを最適状態に確保することができる。そして、ボールスクリューのボール部をスクリュー座を包み込んでいる接続爪に係合すれば、椎弓根スクリュー本体の組立が完成する。その後、従来の椎弓根スクリューロッド固定システムと同様に、スクリュー座に接続棒を取り付け、締め付けネジにより全ての部品を締め付けばよい。本発明は、臨床的必要に応じて、ボールスクリューを取り付け、術中除圧・病変除去後の実際な状況に応じて、ボールスクリューとスクリュー座のフレキシブルな接続を実現する非融合方式の固定（この場合の椎弓根スクリューは「動的スクリュー」である）、又はボールスクリューとスクリュー座の剛性接続を実現する融合固定の方式（この場合の椎弓根スクリューは「固定スクリュー」である）を一時的に使用することができる。さらに、本発明によれば、骨から露出した部分の高さ、即ち切り跡が十分に低いため、インプラント体の傍脊柱筋に対する刺激による痛みと不快感を効果的に減少させることができる。

上記目的を達成するために、本発明は、爪式、鉤式及び蓋式の分割型動的・静的両用椎弓根スクリューを提供する。具体的には、
本体であるスクリュー座、接続爪、ボールスクリュー及び付属体である接続棒、締め付けネジから構成される爪式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューであって、
接続爪の上半部は中空柱状体であり、外面には雄ネジが設けられ、接続爪の下半部は傘状体であり、傘状体の内部にはボールスクリューのボール部と嵌合するための球状キャビティが設けられ、傘状体は複数のセグメントに均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことができ、接続爪の上半部と下半部の境界の外面には環状変形溝がさらに設けられ、接続爪の上半部と下半部は一体型であり、
スクリュー座には接続棒が通過するための開口通溝が設けられ、スクリュー座は中空構造であり、スクリュー座の下端には傘状体に適合する傘形開口が設けられ、スクリュー座の中空キャビティにおける傘形開口に近い位置には接続爪の上半部に接続される雌ネジが設けられ、
ボールスクリューのボール部の頂端には、前記ボールスクリューの軸線に垂直な平面が設けられ、平面の中央には止まり穴が設けられ、止まり穴の断面形状は、六角形、梅花形、四角形などの非円形であってもよく、止まり穴の前端には取付ツールに適合する雌ネジが設けられる爪式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューが提供される。

さらに、スクリュー座は中空円柱体であり、スクリュー座の開口通溝はＵ字型開口通溝であり、スクリュー座の上半部に設けられ、スクリュー座内の中空キャビティの上部には締め付けネジに接続するための雌ネジが設けられ、締め付けネジは前記接続棒を締め付けるものである。

さらに、傘状体の内部の球状キャビティとボールスクリューのボール部との嵌合は、隙間嵌め又は締まり嵌めである。

さらに、傘状体の内部の球状キャビティとボールスクリューのボール部が隙間嵌めされる場合、スクリュー座の下端の傘形開口の幅は、ボールスクリューの揺動角度が１０°以内であるように制御される必要がある。

さらに、傘状体は、少なくとも４つのセグメントに均等に分けられる。

具体的には、本体であるスクリュー座、接続爪、ボールスクリュー及び付属物である接続棒から構成される鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューであって、
接続爪の上半部は中空柱状体であり、外面には雄ネジが設けられ、接続爪の下半部は傘状体であり、ボールスクリューのボール部に嵌合するための傘状体の内部には球状キャビティが設けられ、傘状体は、複数のセグメントに均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことができ、接続爪の上半部と下半部の境界の外面には環状変形溝がさらに設けられ、接続爪の上半部と下半部は一体型であり、
スクリュー座には、接続棒が通過するための開口通溝が設けられ、スクリュー座は中空構造であり、スクリュー座の下端には傘状体に適合する傘形開口が設けられ、スクリュー座の中空キャビティにおける傘形開口に近い位置に接続爪の上半部に接続される雌ネジが設けられ、
ボールスクリューのボール部の頂端には前記ボールスクリューの軸線に垂直な平面が設けられ、平面の中央には止まり穴が設けられ、止まり穴内には組立ツールに適合する雌ネジが設けられる鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューが提供される。

さらに、スクリュー座の本体は円柱状ナット体であり、開口通溝は円柱状ナット体の一側における外へ伸びだす逆鉤状の鉤棒アームの鉤棒枠内に設けられ、円柱状ナット体と鉤棒アームは一体型構造である。

さらに、接続爪の傘状体の斜面には鉤棒枠と共に接続棒を固定する凹溝がさらに設けられる。

さらに、傘状体の内部の球状キャビティとボールスクリューのボール部との嵌合は隙間嵌め又は締まり嵌めである。

具体的には、本体であるスクリュー座、接続爪、ボールスクリュー及び付属物である接続棒、締め付けネジから構成される蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューであって、
接続爪の上半部は、中空柱状体であり、外面が滑らかな面であり、内面には雌ネジが設けられ、接続爪の下半部は傘状体であり、傘状体の内部にはボールスクリューのボール部に嵌合するための球状キャビティが設けられ、傘状体は、複数のセグメントに均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことができ、接続爪の上半部と下半部の境界の外面には環状変形溝がさらに設けられ、接続爪の上半部と下半部は一体型であり、
スクリュー座には、接続棒が通過するための開口通溝が設けられ、スクリュー座の本体は中空円柱体であり、内面は滑らかな面であり、開口通溝はスクリュー座の本体の一側における外へ伸びだす逆鉤状の鉤棒アームの鉤棒枠内に設けられ、スクリュー座本体と鉤棒アームは一体型構造であり、スクリュー座本体の下端には傘状体に適合する傘形開口が設けられ、スクリュー座と接続爪は嵌合され、締め付けネジにより固定され、締め付けネジは接続爪の上半部の内面に設けられた雌ネジに適合され、
ボールスクリューのボール部の頂端にはボールスクリューの軸線に垂直な平面が設けられ、平面の中央にはネジ回しが接合するための止まり穴が設けられ、止まり穴の前端はネジ回しを固定するための雌ネジであり、
接続爪の傘状体の斜面には、鉤棒枠と共に接続棒を固定する凹溝がさらに設けられる蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューがさらに提供される。

本発明は、以下の有益な効果を有する。太くて大きなスクリュー座を備える従来の椎弓根スクリューに比べ、本発明は、細くて小さなボールスクリューを垂直に下向きにねじ込むことにより、スクリューのインプラント深さを正確に判断することができ、スクリューのインプラント過程における手術の安全、効率及び固定の質を保証することができる。さらに、本発明では、スクリューをインプラントした後、手術中の病変、脊柱管が減圧されたか否か及びその程度、椎間関節構造が無傷か否か、スクリューインプラントの堅固程度、固定部分の安定性、及び術後の活動状況などの要素を総合的に考慮した上で、術前計画を変更するかどうかを決定し、最後に固定された部分の骨癒合に有利である静的固定システムに組み立てるか、又は固定された部分に適度な動的運動を許容する非融合固定システムに組み立てるかを確定する。これに対し、従来の一体型椎弓根スクリューは、インプラントされた後、調整されてはならないので、手術中の状況に応じて固定方式を調整する必要がある患者の需要を満足することができない。さらに、本発明では、椎弓根スクリューの骨から露出した部分の高さ、即ちその切り跡は、従来の椎弓根スクリューよりも遥かに低いため、インプラント体の傍脊柱筋に対する刺激による痛みと不快感を効果的に減少させることができ、これは特にやせ衰える患者及び胸腰椎後弯症の患者にとって非常に重要であり、局所的な褥瘡の発生を効果的に抑えることができる。さらに、本発明の鉤式及び蓋式分割型式椎弓根スクリューは、従来の椎弓根スクリューに比べ、締め付けネジに螺合するナットは、環状であり、ネジが完全であり、従来のＵ字型スクリュー座のように、締め付けネジを締め過ぎるとナットが潰れて失効になることがない顕著な利点を有する。

本発明の実施例１の斜面図である。本発明の実施例１の分解図である。本発明の実施例２の斜面図である。本発明の実施例２の局所分解図である。本発明の実施例２の分解図である。本発明の実施例３の斜面図である。本発明の実施例３の分解図である。本発明の実施例３の断面図である。本発明の実施例１から３のスクリューをインプラントする及び接続爪とボールスクリューをプレスフィットするための取付ツールの斜面図である。本発明の図９の断面図である。本発明の実施例２の接続爪とスクリュー座を接続するための取付ツールの斜面図である。

１スクリュー座、２開口通溝、３傘形開口、４接続爪、５柱状体、６傘状体、７球状キャビティ、８セグメント、９環状変形溝、１０ボールスクリュー、１１ボール部、１２止まり穴、１３接続棒、１４締め付けネジ、１５円柱状ナット体、１６鉤棒アーム、１７鉤棒枠、１８斜面、１９凹溝、２０爪先、２１切断面間の隙間、２２スクリューロッド内芯、２３底部、２４中後部、２５頂部、２６管状ネジ回し、２７管状ネジ回し取手、２８内芯取手、２９押圧具、３０十字ネジ回し、３１十字ネジ回し取手、３２係止口、３３十字溝。

本発明によって解決される技術的問題、技術的解決策、および有益な効果をより明確にするために、以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。ここで説明される特定の実施例は、本発明を説明するためだけに使用され、本発明を限定するものではないことを理解されたい。

なお、本明細書において、「左」及び「右」などの方向又は位置関係を示す用語は、図示の方向又は位置関係に基づくものであり、本発明を説明する便宜のためだけであり、本発明が特定の方位で構成及び操作されなければならないことを要求するものではなく、本発明に対する限定として理解することはできない。

実施例１
図１、図２に示すように、本発明の実施例１が提供する爪式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューは、スクリュー座１、接続爪４及びボールスクリュー１０から構成される。接続爪４の上半部は、中空柱状体５であり、外面に雄ネジが設けられる。接続爪４の下半部は、傘状体６であり、傘状体６の内部には、ボールスクリュー１０のボール部１１に嵌合するための球状キャビティ７が設けられる。傘状体６は、複数のセグメント８に均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことができる。接続爪４の上半部と下半部との境界の外面には、環状変形溝９がさらに設けられ、接続爪４の上半部と下半部は一体型である。

スクリュー座１には、接続棒１３が通過する開口通溝２が設けられる。スクリュー座１は中空構造であり、スクリュー座１の下端には、傘状体６に適合する傘形開口３が設けられ、スクリュー座１の中空キャビティにおける傘形開口３に近い位置には、接続爪４の上半部に接続された雌ネジが設けられる。

ボールスクリュー１０のボール部１１の頂端には、ボールスクリュー１０の軸線に垂直な的平面が設けられ、平面の中央には、ネジ回しが接合するための止まり穴１２が設けられる。止まり穴の断面形状は、六角形、梅花形、四角形などの非円形であってもよく、止まり穴１２の前端は、ネジ回しを固定するための雌ネジである。

本実施例において、スクリュー座１は、中空円柱体である。スクリュー座１の開口通溝２は、スクリュー座１の上半部に設けられたＵ字型の開口通溝である。スクリュー座１内の中空キャビティの上部には、締め付けネジ１４に接続するための雌ネジが設けられる。締め付けネジ１４は、接続棒１３を締め付けるために用いられる。

本実施例において、傘状体６の内部の球状キャビティ７とボールスクリュー１０のボール部１１との嵌合は、隙間嵌め又は締まり嵌めである。

本実施例において、傘状体６の内部の球状キャビティ７とボールスクリュー１０のボール部１１とが隙間嵌めされる場合、スクリュー座１の下端の傘形開口３の幅は、ボールスクリュー１０の揺動角度が１０°以内であるように制御される必要がある。

本実施例において、傘状体６は、少なくとも４つのセグメントに均等に分けられる。

本実施例の臨床応用のために、本発明によれば、爪式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューの取付ツールがさらに提供される。取付ツールは、ボールスクリュー１０をインプラントするインプラントツール、及びその外壁にネジ接続された押圧具２９から構成される。押圧具２９は、接続爪４とボールスクリュー１０とをプレスフィットするものである。

手術の操作過程は以下の通りである。まず、図９に示される専用インプラントツールでボールスクリュー１０上のネジ回し専用止まり穴１２に接続し（詳細は後述する）、ボールスクリュー１０を対応する脊椎の椎弓根内にインプラントする。このインプラント過程において、伝統的な意味でスクリュー座によって妨げられることがないため、操作者は正確にインプラント手術を行い、インプラントの深さを確定することができる。

ボールスクリュー１０が椎弓根内に正確にインプラントされた後、インプラントツールの取手を取り外し、接続爪４をインプラントツールに嵌めてボールスクリュー１０のボール部１１まで到達させる。接続爪４の下端の開口は、自然状態での直径がボールスクリュー１０のボール部１１の外径よりも小さいため、接続爪４は、必ずボールスクリュー１０のボール部１１の上面にブロックされ、ボール部１１を嵌め込むことができない。

さらに、インプラントツール上にプレスフィットツールを取り付け、接続爪４とボールスクリュー１０をプレスフィットする必要がある。このプレスフィットツールは、インプラントツール及びその外壁にネジ接続された押圧具２９から構成される。押圧具２９を回転して接続爪４の頂面に当接させる。接続爪４が環状変形溝９を有し、かつ傘状体６が複数のセグメント８に分割されたので、押圧具２９を引き続き回転すると、傘状体の各セグメントは徐々に外へ開き、接続爪４の下端の開口は徐々に広がる。上記開口がボール部１１の最大外径サイズに達したときに、押圧具２９を引き続き回転すると、接続爪４の開口はボールスクリュー１１の最大外径をスライドして乗り越え、ボール部１１を包み、接続爪４とボールスクリュー１０のボール部１１が嵌り合うようになる。

上記の操作過程から分かるように、接続爪４上の環状変形溝９及び均等に分割された複数の各セグメント８は要点であり、いずれも加える下向きの作用力の大きさに直接影響する。実験により、傘状体６が８つのセグメント８に均等に分けられる場合の効果は最大であることが発見された。

接続爪４の爪先２０は、特定の円弧を有するように設けられることが好ましい。このような設計は、爪先２０がボールスクリュー１０のボール部１１の球面軌跡に沿って容易に移動することができる。爪先２０がボール部１１の最大外径に達するときに、傘状体６は最も大きく外へ開き、このときに、隣り合う各セグメント８の切断面間の隙間２１が広くなる。接続爪４の上方に作用する作用力がさらに大きくなると、接続爪４は引き続き下へ移動し、爪先２０はボールスクリュー１０のボール部１１の外径の限界点を乗り越え、爪先２０に対する抵抗が急激に小さくなり、傘状体６は元の状態に戻り、ボールスクリュー１０のボール部１１を接続爪４の球状キャビティ７内に包む。

上記ステップが終了した後、スクリュー座１と接続爪４とをネジ接続し、スクリュー座１の下端の傘形開口３が接続爪４の傘状体６の傘形面に当接することにより、さらに外へ開くことができなくなり、ボールスクリュー１０のボール部１１は接続爪４の球状キャビティ７内のみにおいて揺動することができ、出てくることができない。

本実施例において、スクリュー座１と接続爪４を密着してネジ接続するために、接続爪４の外側の下縁に係止口３２がさらに設けられる。これによって、接続爪ネジ回しで係止口３２をクランプすることで、接続爪４を強く締め付けるために必要な把持力が得られる。具体的には、係止口３２は、各セグメント８の外側の下縁に位置する円形の止まり穴状構造である。

本実施例において、接続爪４の球状キャビティ７とボールスクリュー１０のボール部１１は、隙間嵌めされる場合、可撓規制のみを受け、相対的に揺動することができ、揺動範囲は１０°以内である。これは非融合固定であり、いわゆる動的スクリューの主な特徴である。

本実施例において、接続爪４の球状キャビティ７とボールスクリュー１０のボール部１１が締まり嵌めされる場合、ボールスクリュー１０は制約され、接続棒１３との固定は剛性固定である。これは、剛性接続の融合固定であり、いわゆる固定スクリューの主な特徴である。

つまり、本実施例において、接続爪４を２つのタイプに設計し、即ち接続爪４とボールスクリュー１０の嵌合を隙間嵌め又は締まり嵌めの２種類にすれば、外科医は、ボールスクリュー１０が椎弓根内にインプラントされた後であっても、現場のニーズに応じて変更し、最後に動的スクリュー又は固定スクリューを使うかを決めることができる。これにより、臨床応用が大幅に容易になる。

最後に、汎用の接続棒１３を脊椎の同側における隣り合う各椎弓根スクリューのスクリュー座１の開口通溝２内に置き、締め付けネジ１４により締め付けることにより、取付過程全体が完了する。

実施例２
図３から図５に示すように、本実施例２は、スクリュー座１の構造を変更するとともに、締め付けネジ１４により接続棒１３を締め付ける構造を省略する点で実施例１と異なる。これによって、部品が少なくなり、構造がよりコンパクトとなる。

具体的には、本実施例２が提供する鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューは、スクリュー座１、接続爪４及びボールスクリュー１０から構成される。接続爪４の上半部は中空柱状体５であり、外面に雄ネジが設けられる。接続爪４の下半部は傘状体６であり、傘状体６の内部にボールスクリュー１０のボール部１１と嵌合するための球状キャビティ７が設けられる。傘状体６は、複数のセグメント８に均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことができる。接続爪４の上半部と下半部が接触した外面には、環状変形溝９がさらに設けられる。接続爪４の上半部と下半部は一体型である。

スクリュー座１には、接続棒１３が通過する開口通溝２が設けられる。スクリュー座１は中空構造であり、スクリュー座１の下端には、傘状体６に適合する傘形開口３が設けられ、スクリュー座１の中空キャビティにおける傘形開口３に近い位置に接続爪４の上半部に接続された雌ネジが設けられる。

ボールスクリュー１０のボール部１１の頂端には、ボールスクリューの軸線に垂直な平面が設けられ、平面の中央には、ネジ回しが接合するための止まり穴１２が設けられる。止まり穴１２の前端はネジ回しを固定するための雌ネジである。

本実施例において、スクリュー座１の本体は、円柱状ナット体１５である。開口通溝２は、円柱状ナット体１５の一側における外へ伸びだす逆鉤状の鉤棒アーム１６の鉤棒枠１７内に設けられる。円柱状ナット体１５と鉤棒アーム１６は一体型構造である。

本実施例において、接続爪４の傘状体６の斜面１８には、鉤棒枠１７と共に接続棒１３を固定する凹溝１９が設けられる。

本実施例において、接続爪４の内キャビティの上端には、ネジ回し接続部が設けられる。本実施例において、ネジ回し接続部は十字溝３３である。

本実施例において、傘状体６の内部的球状キャビティ７とボールスクリュー１０のボール部１１との嵌合は、隙間嵌め又は締まり嵌めである。

本実施例では、静的・動的組み合わせを実現する方法は実施例１と同じである。即ち、接続爪４とボールスクリュー１０のボール部１１との嵌合方式を調整することにより実現される。異なっていても良い。即ち、接続爪４とボールスクリュー１０のボール部１１との嵌合関係を保持し、鉤棒枠１７の高さの増減又は接続棒１３の直径の減増より可撓性固定と剛性固定の選択を実現する。

本実施例の臨床応用のために、本発明によれば、鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー取付ツールがさらに提供される。取付ツールは、ボールスクリュー１０をインプラントするインプラントツール、その外壁にネジ接続された押圧具２９、及び管状ネジ回し２６の外壁に外嵌された十字ネジ回し３０から構成される。押圧具２９は、接続爪４とボールスクリュー１０とをプレスフィットするものである。十字ネジ回し３０は、接続爪４とスクリュー座１をネジ接続させるためのものである。上記十字ネジ回し３０は、中空柱状であり、内面が滑らかであり、頂部の外面には少なくとも２本の回転取手が固定して設けられ、底部の外面には接続爪４の十字溝３３に適合する突起部が固定して設けられる。

手術の操作過程は以下の通りである。まず、専用インプラントツールでボールスクリュー１０上のネジ回し専用止まり穴１２に接続し、ボールスクリュー１０を対応する脊椎の椎弓根内にインプラントする。このインプラント過程において、伝統的な意味でスクリュー座によって妨げられることがないため、操作者は正確にインプラント手術を行うことができる。

ボールスクリュー１０が椎弓根内に正確にインプラントされた後、操作者は、１つの図９に示される専用取付ツールのみを使用すれば、接続爪４とボールスクリュー１０とをプレスフィットすることができる。この専用取付ツール上の押圧具２９を回転すれば、接続爪４とボールスクリュー１０のボール部１１とを結合することができる。

接続爪４とボールスクリュー１０のボール部１１とを結合した後、まず、内芯取手２８、管状ネジ回し取手２７及び押圧具２９を取り外し、側方向開口通溝２を有するスクリュー座１を管状ネジ回し２６に嵌め、接続爪４の頂端に位置させ、さらに十字ネジ回し３０を管状ネジ回し２６に嵌める。十字ネジ回し３０の突起部を接続爪の十字溝３３に挿入し、十字ネジ回し３０を回転して接続爪４の上縁をスクリュー座１の中段まで引き上げたときに（実際にはスクリュー座１を押し下げる）、開口通溝２に接続棒１３を入れ、そして十字ネジ回し３０を引き続き回転すると、接続棒１３は接続爪４の傘状体６の傘形斜面１８に当接し、接続棒１３は鉤棒アーム１６の鉤棒枠１７の拘束により締め付けられる。また、接続棒１３の下縁によりスクリュー座１の下端の傘形開口３の鉤棒枠１７における欠けた部分が埋められ、環状に近い拘束が回復し、接続爪４の傘状体６の各セグメントの方向内へ集まり、各セグメントの切断面の間の隙間が小さくなり、球状キャビティ７はそれに伴い小さくなる。これによって、ボールスクリュー１０のボール部１１に対する拘束が達成され、ボールスクリュー１０の脱落が防止される。動的固定方式を使用する場合、球状キャビティ７とボール部１１とを隙間嵌めさせることができる接続爪４又はスクリュー座１を用いて組み立てる。静的固定方式を使用する場合、球状キャビティ７とボール部１１とを締まり嵌めさせることができる接続爪４又はスクリュー座１を用いて組み立てる。

本実施例において、接続棒１３の直径が６ｍｍであり、鉤棒枠１７の有効包込弧度が１８０度であり、接続爪４の傘状体６の傘形斜面１８における凹溝１９の深さが０．５ｍｍである場合、接続棒１３の脱落防止効果はより高い。また、スクリュー座１の内ネジ穴と接続爪４の上半部から構成される締め付け組み合わせは、締め付け効果が従来の椎弓根スクリューよりも高く、締め付け力が大き過ぎるときに、Ｕ字型開口が外へ開きやすくなることで締め付けネジが故障になることを完全に回避することができる。

実施例３
図６から図８に示すように、本実施例３は、スクリュー座１と接続爪４とが接続するネジ構造が省略され、接続爪４の上半部の内面に雌ネジを追加し、蓋状の締め付けネジ１４により接続爪４とスクリュー座１及び接続棒１３の締め付けを実施する点で実施例２と異なる。このような構造によれば、操作がより便利であり、部品設計加工に対する精度要求が低くなる。

具体的には、蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューは、スクリュー座１、接続爪４及びボールスクリュー１０から構成される。接続爪４の上半部は中空柱状体５であり、外面は滑らかな面であり、内面に雌ネジが設けられる。接続爪４の下半部は傘状体６であり、傘状体６の内部には、ボールスクリュー１０のボール部１１と嵌合するための球状キャビティ７が設けられる。傘状体６は、複数のセグメント８に均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことができる。接続爪４の上半部と下半部との境界の外面には環状変形溝９がさらに設けられ、接続爪４の上半部と下半部は一体型である。

スクリュー座１には接続棒１３が通過する開口通溝２が設けられ、スクリュー座１の本体は中空円柱体であり、内面は滑らかな面である。開口通溝２はスクリュー座１の本体の一側における外へ伸びだす逆鉤状の鉤棒アーム１６の鉤棒枠１７内に設けられる。スクリュー座１の本体と鉤棒アーム１６は一体型構造である。スクリュー座１本体の下端には、傘状体６に適合する傘形開口３が設けられる。スクリュー座１と接続爪４が嵌合され、締め付けネジ１４により固定される。締め付けネジ１４は接続爪４の上半部の内面に設けられた雌ネジに螺合される。締め付けネジ１４は、蓋状の締め付けネジである。

ボールスクリュー１０のボール部１１の頂端には、ボールスクリューの軸線に垂直な平面が設けられる。平面の中央には、ネジ回しが接合するための止まり穴１２が設けられる。止まり穴１２の前端は、ネジ回しを固定するための雌ネジである。

接続爪４の傘状体６の斜面１８には、鉤棒枠１７と共に接続棒１３を固定する凹溝１９がさらに設けられる。

本実施例の臨床応用のために、本発明によれば、蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー取付ツールがさらに提供される。取付ツールは、ボールスクリュー１０をインプラントするインプラントツール、及びその外壁にネジ接続された押圧具２９から構成される。押圧具２９は、接続爪４とボールスクリュー１０とをプレスフィットするものである。

手術の操作過程は以下の通りである。ボールスクリュー１０のインプラント及び接続爪４の取付は、最後に蓋状の締め付けネジ１４によりスクリュー座１と接続爪４及び接続棒１３を固定し、実施例２のようにスクリュー座１により接続爪４に直接ネジ接続されることではない以外、実施例２の手順と同様である。

以上より、手術を容易にし、本発明の実用性を保証するために、本発明は、専用取付ツールをさらに設計する。具体的には、図９から図１１に示すように、取付ツールは、ボールスクリュー１０をインプラントするインプラントツール及び接続爪４とボールスクリュー１０をプレスフィットする押圧具２９から構成される。締め付けネジ１４が省略された実施例２に対して、接続爪４とスクリュー座１のネジ接続を助ける十字ネジ回し３０がさらに設計される。

ボールスクリュー１０をインプラントするインプラントツールは、スクリューロッド内芯２２を備える管状ネジ回し２６から構成される。スクリューロッド内芯２２の底部には、ボールスクリュー１０のボール部１１の止まり穴１２におけるネジに適合する細目ネジが形成され、頂部は内芯取手２８の接続部である。内芯取手２８は、取り外し可能であり、内芯取手２８の接続部にロックして固定されてもよい。管状ネジ回し２６の底部は、ボールスクリュー１０のボール部１１の止まり穴１２に接合するコネクタ（図面には六角ネジ回しを例とする）であり、頂部は、管状ネジ回し取手２７の接続部である。管状ネジ回し取手２７は、取り外し可能であり、ロックして固定されてもよい。スクリューロッド内芯２２の底部とボールスクリュー１０のボール部１１の止まり穴１２とをネジ接続させ、さらに管状ネジ回し２６をスクリューロッド内芯２２に嵌め、底部のボールスクリュー止まり穴コネクタをボールスクリュー１０の止まり穴１２内に挿入し、さらに順に管状ネジ回し取手２７及び内芯取手２８を取り付け、両者とスクリューロッド内芯２２及び管状ネジ回し２６とを締め付けることにより、インプラントツールとボールスクリュー１０とを密着して接続するとともに同軸状態を保持することができ、スクリューを持ち、スクリューを回転する作用が達成される。

押圧具２９は、中空の雌ネジ付き円盤である。円盤の外面には、少なくとも２本の回転取手が固定して設けられる。回転取手は、管状ネジ回しに沿って下に回転することができる。これによって、接続爪４がボールスクリュー１０のボール部１１にプレスフィットされ、接続爪４がボールスクリュー１０のボール部１１を包み込む。

十字ネジ回し３０は、中空柱状であり、内面が滑らかであり、管状ネジ回しに外嵌され、管状ネジ回しに沿って回転することができる。頂部の外面には、少なくとも２本の回転取手（図には４本の取手が示されている）が固定して設けられる。底部の外面には、接続爪４の十字溝３３に適合する突起部が固定して設けられる。

実施例１から３において、ボールスクリュー１０をインプラントするインプラントツールは、いずれもスクリューロッド内芯２２を備える管状ネジ回し２６である。スクリューロッド内芯２２の底部には、ボールスクリュー１０のボール部１１の止まり穴１２の前端における雌ネジに適合する細目ネジが形成され、頂部は、内芯取手２８の接続部である。内芯取手２８は、取り外し可能であり、内芯取手２８の接続部にロックして固定することができる。図面には六角ネジ回しを例とし、まず、底部に細目ネジが形成されたスクリューロッド内芯２２をボールスクリュー１０のボール部１１の止まり穴１２内にねじ込み、さらに底部２３が外六角、頂部２５が取手端口である管状ネジ回し２６をスクリューロッド内芯２２に外嵌し、その底部２３の外六角をボールスクリュー１０の止まり穴１２内に挿入し、次いで順に管状ネジ回し取手２７及び内芯取手２８を取り付けて締め付けることにより、頂部は、管状ネジ回し２６とボールスクリュー１０を堅固に接続させ、同軸状態を保持することができる。さらに、２つの取手によりボールスクリュー１０をスクリューチャンネルが開けられた椎弓根内に容易にインプラントする。

次に、内芯取手２８及び管状ネジ回し取手２７を取り外し、接続爪４を管状ネジ回し２６に嵌め、接続爪４をボール部１１の上面に当接させ、さらに、押圧具２９を管状ネジ回し２６の頂部２５から管状ネジ回し２６の中後部２４の雄ネジにねじ込み、次いで、順に管状ネジ回し取手２７及び内芯取手２８を取り付けて締め付ける。このときに、下へ押圧具２９を回転すれば、接続爪４を簡単に押し下げて、その球状キャビティ７とボール部１１とを係合させ、接続爪４とボールスクリュー１０の接続を完成することができる。

次いで、異なる実施例に対して、異なる方式にて取付を完成する。

実施例１に記載の爪式分割型式椎弓根スクリューでは、スクリューロッド内芯２２、管状ネジ回し２６及びその上方の押圧具２９を取り外し、スクリュー座１を接続爪４にねじ込み、椎弓根スクリューの本体が完全に組み立てられた後、接続棒１３を取り付け、締め付けネジ１４によりスクリュー座１を予備締め付け、次いで順に接続爪ネジ回しで接続爪４の外側の下縁の係止口３２を係止して接続爪４を締め付けることにより、接続爪４とスクリュー座１及びボールスクリュー１０の接続が完成し、最後に各締め付けネジ１４を順に締めることにより、取付が完成する。

実施例２に記載の鉤式分割型式椎弓根スクリューでは、まず、内芯取手２８、管状ネジ回し取手２７及び押圧具２９を取り外し、十字ネジ回し３０を管状ネジ回し２６に嵌めて接続爪４の内キャビティの上端の十字溝３３に挿入し、次いで管状ネジ回し取手２７及び内芯取手２８を再び取り付け、この２つの取手を把持しながら十字ネジ回し取手３１を回転してスクリュー座１を押し下げる。接続棒１３と取り付けた後、さらに接続爪４を締めることにより、それとボールスクリュー１０及び接続棒１３の締め付けが達成され、椎弓根スクリューロッドシステムの取付が完成する。

実施例３に記載の蓋式分割型式椎弓根スクリューでは、スクリューロッド内芯２２、管状ネジ回し２６及びその上方の押圧具２９を取り外し、スクリュー座１を接続爪４の上部に嵌め、椎弓根スクリュー本体が全体として初期組立が完成した後、接続棒１３を取り付け、締め付けネジ１４で接続爪４を予備締め付け、次いで順に接続爪ネジ回しで接続爪４の外側の下縁の係止口３２を係止し、締め付けネジ１４を締めることにより、接続爪４によりスクリュー座１、ボールスクリュー１０及び接続棒１３を一体に接続することができ、椎弓根スクリューロッドシステムの取付が完成する。

以上の説明は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するものではない。本発明の明細書及び図面に記載の内容に基づいて加えた修正、同等置換及び改良などは、いずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。

Claims

スクリュー座、接続爪及びボールスクリューから構成される爪式又は鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューであって、
前記接続爪の上半部は中空柱状体であり、外面に雄ネジが設けられ、前記接続爪の下半部は傘状体であり、前記傘状体の内部には、前記ボールスクリューのボール部に嵌合するための球状キャビティが設けられ、前記傘状体は少なくとも４つのセグメントに均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことが可能であり、前記接続爪の上半部と下半部との境界の外面には環状変形溝がさらに設けられ、前記接続爪の上半部と下半部は一体型であり、
前記スクリュー座には、接続棒が通過する開口通溝が設けられ、前記スクリュー座は中空構造であり、前記スクリュー座の下端には前記傘状体に適合する傘形開口が設けられ、前記スクリュー座の中空キャビティにおける前記傘形開口に近い位置には前記接続爪の上半部に接続された雌ネジが設けられ、
前記ボールスクリューのボール部の頂端には、前記ボールスクリューの軸線に垂直な平面が設けられ、前記平面の中央には止まり穴が設けられ、前記止まり穴内に組立ツールに適合する雌ネジが設けられる、ことを特徴とする爪式又は鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記スクリュー座は中空円柱体であり、前記スクリュー座の開口通溝はＵ字型開口通溝であり、前記スクリュー座の上半部に設けられ、前記スクリュー座内の中空キャビティの上部には締め付けネジに接続するための雌ネジが設けられ、前記締め付けネジは前記接続棒を締め付けるために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載の爪式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記スクリュー座は円柱状ナット体であり、前記開口通溝は前記円柱状ナット体の一側における外へ伸びだす逆鉤状の鉤棒アームの鉤棒枠内に設けられ、前記円柱状ナット体と前記鉤棒アームとは一体型構造である、ことを特徴とする請求項１に記載の鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記接続爪の傘状体の斜面には、前記鉤棒枠と共に前記接続棒を固定する凹溝が設けられる、ことを特徴とする請求項３に記載の鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記傘状体内部の球状キャビティと前記ボールスクリューのボール部との嵌合は、隙間嵌め又は締まり嵌めであり、隙間嵌めである場合、可撓性固定の作用を奏し、締まり嵌めである場合、剛性固定の作用を奏し、
前記傘状体内部の球状キャビティと前記ボールスクリューのボール部とが隙間嵌めされる場合、前記スクリュー座の下端の傘形開口の幅は、前記ボールスクリューの揺動角度が１０°以内であるように制御される、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の爪式又は鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記傘状体内部の球状キャビティと前記ボールスクリューのボール部との隙間嵌め又は締まり嵌めは、鉤棒枠の高さの増減又は接続棒の直径の減増により制御される、ことを特徴とする請求項４に記載の鉤式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記接続爪の傘状体の各セグメントの外側の下縁には、係止口がさらに設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載の爪式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
スクリュー座、接続爪及びボールスクリューから構成される蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリューであって、
前記接続爪の上半部は中空柱状体であり、外面が滑らかな面であり、前記接続爪の内面には雌ネジが設けられ、前記接続爪の下半部は傘状体であり、前記傘状体の内部には前記ボールスクリューのボール部に嵌合するための球状キャビティが設けられ、前記傘状体は少なくとも４つのセグメントに均等に分けられ、外力の作用下で外へ開くことが可能であり、前記接続爪の上半部と下半部との境界の外面には環状変形溝がさらに設けられ、前記接続爪の上半部と下半部は一体型であり、
前記スクリュー座には接続棒が通過する開口通溝が設けられ、前記スクリュー座は中空円柱体であり、内面が滑らかな面であり、前記開口通溝は前記スクリュー座の一側における外へ伸びだす逆鉤状の鉤棒アームの鉤棒枠内に設けられ、前記前記スクリュー座と前記鉤棒アームは一体型構造であり、前記前記スクリュー座の下端には前記傘状体に適合する傘形開口が設けられ、前記スクリュー座と前記接続爪が嵌合され、締め付けネジにより固定され、前記締め付けネジは前記接続爪の上半部の内面に設けられた雌ネジに適合し、
前記ボールスクリューのボール部の頂端にはボールスクリューの軸線に垂直な平面が設けられ、平面の中央には止まり穴が設けられ、前記止まり穴内には組立ツールに適合する雌ネジが設けられ、
前記接続爪の傘状体の斜面には、前記鉤棒枠と共に前記接続棒を固定する凹溝が設けられる、ことを特徴とする蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー
前記傘状体の内部の球状キャビティと前記ボールスクリューのボール部との嵌合は、隙間嵌め又は締まり嵌めであり、
前記傘状体内部の球状キャビティと前記ボールスクリューのボール部とが隙間嵌めされる場合、前記スクリュー座の下端の傘形開口の幅は、前記ボールスクリューの揺動角度が１０°以内であるように制御されることを特徴とする、請求項８に記載の蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記傘状体の内部の球状キャビティと前記ボールスクリューのボール部との隙間嵌め又は締まり嵌めは、鉤棒枠の高さの増減又は接続棒の直径の減増により制御される、ことを特徴とする、請求項９に記載の蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
前記接続爪の傘状体の各セグメントの外側の下縁には、係止口がさらに設けられる、ことを特徴とする、請求項８に記載の蓋式分割型動的・静的両用椎弓根スクリュー。
ボールスクリューをインプラントするインプラントツール、接続爪とボールスクリューをプレスフィットする押圧具、及び接続爪とスクリュー座をネジ接続するための十字ネジ回しから構成される分割型動的・静的両用椎弓根スクリューの取付ツールであって、
前記ボールスクリューをインプラントするインプラントツールは、スクリューロッド内芯を備える管状ネジ回しから構成され、前記スクリューロッド内芯の底部には、ボールスクリューのボール部止まり穴内のネジに適合する細目ネジが形成され、前記スクリューロッド内芯の頂部は内芯取手接続部であり、前記内芯取手と前記スクリューロッド内芯とが取り外し可能に接続され、
前記管状ネジ回しの底部は、ボールスクリューのボール部止まり穴の形状に適合するコネクタであり、前記管状ネジ回しの頂部は、管状ネジ回し取手接続部であり、前記管状ネジ回し取手と前記管状ネジ回しとが取り外し可能に接続され、
前記押圧具は、前記管状ネジ回しに沿って下に回転することで、前記接続爪が前記ボールスクリューのボール部を包み込むように前記接続爪を前記ボールスクリューのボール部にプレスフィットすることができ、
前記十字ネジ回しは、中空柱状であり、前記管状ネジ回しに外嵌され、前記管状ネジ回しに沿って回転可能であり、前記十字ネジ回しの頂部の外面には、少なくとも２本の回転取手が固定して設けられ、前記十字ネジ回しの底部の外面には、接続爪における十字溝に適合する突起部が設けられる、ことを特徴とする分割型動的・静的両用椎弓根スクリューの取付ツール。