JPH11512940A - 多軸方向性固定機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 整形用具用多軸方向性コレット状固定機構は、ネジ、鉤、あるいは湾曲した頭部と連結用機素を有する他の植込み機素を備えている。連結用機素は、前記湾曲頭部が最初に多軸方向に配置された内側空洞を有するテーパー付コレット状部分を有している。固定用環体を前記テーパー付コレット状部分の周囲に配置してテーパーの拡がり方向に移動すると前記内部が前記湾曲頭部を包圧して固定する。前記固定用機素は、全植込み用具の棒状体を受容するために、通常、側部又は頂部に棒状体受穴を有している。前記テーパー付部分と前記環体とにそれぞれ形成されたねじを螺合することにより、あるいは前記棒状体をチャネル中に固定する分離した機素によって圧力を加えることにより前記固定用環体を固定位置に移動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 多軸方向性固定機構 発明の技術的背景 １．発明の技術分野 本発明は、一般的に、極めて自由に手術が行えて使い易くなるような整形用具 を多軸方向に連結・固定する機構に関する。 ２．従来の技術 従来より、骨部の回復および／または癒合の補助を提供する分野では数多くの 整形用植込み手段が開示されている。これらの手段としては、骨板、人工関節、 棒状植込み固定具などが挙げられる。このような手段を人体内部に取り付けるの は技術的に難しい場合があり、脊柱部分の固定に用いられる植込み手段では角度 が自在に変化できることが特に望まれている。脊柱は、骨と、これに極めて近接 する関連組織（神経系統と動脈組織と静脈組織とのクリティカルな要素を囲って 保護する）との高度な複合器官である。従来より、脊柱の内部または表面に人工 組付体を植込んで脊柱を固定する分野では様々なシステムが開示されている。 これら組付体（アセンブリ）は、前部、後部および側部のインプラント（埋植 体）に分類される。この分類が示唆するように、側部および前部アセンブリは椎 体の連続物である脊柱の前部に接合される。後部インプラントは、脊柱の後部に 付設され、通常、椎弓板の下に鉤付けされて中央の管内に入り、横突起に取り付 けられるか、あるいは脊椎茎ないし椎弓根（ペディクル ボーン）と連結する。 本発明は、選択された骨のシーケンスに少なくとも１本の細長い棒状体を取り付 けることにより脊柱を固定してその配列を矯正する脊柱固定具に関する。 これらの“棒組付体”（ロッド アセンブリ）は、鉤、脊椎茎ねじ、仙骨ブロ ックなど、棒状体に結合される複数のねじを備えた様々な部材を有している。脊 椎茎ねじは、椎弓板の後側面、脊椎茎を通して夫々の椎体内部に植込まれる。鉤 （フック）は椎弓板の下に挿入される。仙骨ブロックは、仙骨と接合されて棒状 体の端を受容する。棒状体の配列により、それを取り付けた脊柱がより適正な姿 勢に矯正される。 しかしながら、従来においては、ねじ、鉤、および仙骨ブロックを整列してい ない湾曲に沿って挿入すると同時にこれに対して棒状体を正確に位置決めし、実 質的に事前に棒状体の輪郭どりをすることなく棒状体が一連の機素の受容部分を 通過できるようにこれら受容部分を配列することはかなりの困難を伴うと認識さ れていた。固定された頭付ねじ、鉤および仙骨ブロックを用いて適正に配列する ことは操作にかなりの長時間を要すると解されており、また、これにより手術の 煩雑さが増すことが知られている。このような配列は上述したような固定された 固定軸的な手段では達成できないことがあり、手段操作の努力が全く無駄になる ことがある。 従来、ねじと連結用機素との角度が自在に変化できる手段を提供するために様 々な試みがなされている。しかしながら、これらの手段は、一般的に複雑であり 、耐久性が不十分であった。従来のシステムには、正確に棒状体と連結用機素と を位置決めするのが複雑で困難であり、しかも手段が複雑であるので多くの部品 を操作するのに長時間を要するなど、相当の欠点があった。 したがって、本発明の主要な目的は、種々の異なる整形手段に組み込まれ、２ 機素間、例えば棒状体とねじとの間の植込み角度が多軸方向に自在に変えられる 連結機構を提供することにある。 加えて、本発明は、低減された数の機素を有し、植込みが迅速に行える組付体 ないし組立ユニット（アセンブリ）を提供することを目的としている。 したがって、本発明は、信頼性および耐久性に優れ、長時間にわたって固定支 持ができる組付体を提供することをも目的としている。 上記以外の本発明の目的は、以下の記載で明らかにされ、後述する好ましい実 施態様の記述と関連させることにより一層明確に理解されるであろう。 発明の概要 上記目的は、複数の植込み整形手段の機素を共に屈折自在（フレキシブル）に 連結および固定することを特徴とする本発明に係る機構により達成される。脊椎 茎ねじ（ペディクル スクリュ）、椎弓板掛鉤（フック）および仙骨ブロックに おいて詳細については後述するが、この機構自体は、通常、３つの基本要素を備 えている。第１の機素（要素）は湾曲した頭部を有し、第２の機素は、その一部 がコレット状テーパー付外部と、第１の機素の湾曲頭部を受けるための湾曲した 内部とを有している。テーパー付固定用環体（カラー）が第２の機素のテーパー 付コレット状部分（colletted portion）の周囲に配置され、前記環体を第２の 機素に対して選択的に移動すると前記コレット状部分がつぼまり（収縮し）、前 記内部が前記湾曲頭部を包圧して固定（クラッシュ ロック）するようになって いる。 本発明に係る脊椎茎ねじの例についてさらに詳しく説明すると、本発明に係る 多軸方向性（ポリアキシャル）ねじと連結用機素組付体とは、頭部が湾曲した、 例えば半球状の骨ねじとそれに取付けられた連結用機素とを備え、棒状体をしっ かりと固定する前に自由に回動し、棒状体が連結用機素によって受容されたら直 ちに所定の角度で固定され得るようになっている。連結用機素は、通常、円筒状 の本体部分と、固定用環体と、除去可能な外部棒状体固定用スリーブと、頂部固 定用（ロック）ナットとを備えている。 連結用機素は、下部ソケット部分と、棒状体およびナット受部分とに概念上分 割され得る。棒状体が連結用機素の側面で受容される第１の例では、棒状体およ びナット受部分は、さらに中間棒状体受部分と頂部ナット受部分とに分割され得 る。(連結用機素が頂部から棒状体を受容する例ではさらに分割する必要はない) 下部ソケット部分の内側には底部に開口を有する空洞（空間）が設けられてい る。この内側空洞は、ねじの頭部を十分に受容し、ねじと連結用機素とが回転自 在、かつ、変角自在に互いに保持されている。前記ソケット部分の外面には少な くとも１つの垂直スロットが設けられていて前記機素の底部開口が拡張し、未拡 張の開口よりも最大径の大きいねじの頭部を受容するのでねじの頭部は内側空洞 内に入ることができる。上述した少なくとも１つのスロットは、速やかに拡張し てねじの頭部が入るのを可能とし、次いで、ねじの頭部が十分に挿入されたら抜 け出ないように直ちに元の位置につぼむ（収縮する）ようになっている。しかし ながら、ねじの頭部と内側空洞とは依然として互いに回転自在かつ変角自在であ る。 ねじの頭部が挿入される連結用機素の下部ソケット部分の外側には、頂部より も底部の方がわずかに径が大きくなるようにわずかに前記機素の底部方向に向け て外側にテーパー付けがなされている。前記下部部分の頂部と径が同一であるか 、あるいはこれよりもわずかに大きいが底部よりも径が小さい固定用環体（ロッ クカラー）は、底部が前記機素の広がった面に載置されるように、まず、連結用 機素の周囲に配置される。前記環体の頂部には、初期に棒状体が載置される２つ の対向し合う溝（対向溝）またはノッチが形成されていてもよい。固定用環体を 下向きに移動すると、連結用機素のソケット部分にある少なくとも１つの垂直ス ロットが狭まり、内側空洞の内面が径方向内側に移動してねじの頭部と当接して これを固定するのでさらなる旋回動作が防止される。 連結用機素の中間部分は、植込み具の棒状体が取付けられる側部溝受を有して いる。さらに詳しく説明すると、前記下部部分の上方位置に、通常、円筒状であ る本体の側面にチャネルが形成され、これにより支柱を収容できる受座を供給し ている。受座内に棒状体をしっかりと保持し得るためにに外部棒状体保持用スリ ーブが設けられている。外部棒状体保持用スリーブは、概略円筒状であって、連 結用機素の頂部を覆って摺動するために中央が中空になっている。円筒状スリー ブの底部には前記固定用環体の頂部と同様の対向溝が形成されていてもよい。こ れらの溝は前記棒状体の頂部と嵌合し、下向きの力を加えると該部を固定するよ うに配置および設計される。しかしながら、スリーブの溝は固定用環体のそれよ りも深いことが好ましく、こうすることによりスリーブが棒状体のより大きな角 度部分を取り囲むことができ、また、これによりスリーブの溝と前記固定用環体 の溝との間にある棒状体受座中に棒状体をしっかりと固定できる。加えて、前記 受座は、その中に載置される棒状体よりも幅広であることが必要とされる。この 寸法関係は、棒状体に向けて前記スリーブを押し下げ、次いで棒状体が前記固定 用環体を押し下げることを可能とするために必要である。したがって、前記棒状 体は、連結用機素に対して下向きに前記受座内で移動可能であることが必要であ る。 連結用機素の上部部分には固定用ナットを挿入し得るねじ山が形成され、ナッ トをねじ山に挿入すると棒状体保持用スリーブが押し下げられるようになってい る。このスリーブを押し下げる力は、棒状体、したがって固定用環体を押し下げ る力に転換される。固定用環体は棒状体によって押し下げられ、連結用機素の内 側空洞中のねじを固定する。 前記連結用機素の各部分（下部、中間および上部）の中央には互いに一直線上 にその頂部から内側空洞に至るまで軸方向に延在する中央孔が開けられている。 これに対応してねじの頭部には連結用機素の中央孔と一直線に配列可能な窪みが 設けられ、中央孔を通してねじ回しをねじの窪みに挿入してねじを回すことがで きるようになっている。 本発明に係るこの実施態様を植込む方法の第１段階ではネジの頭部を連結用機 素の内側空洞中に挿入する。挿入後、棒状システムに加えられる加重に対してね じが最大の保持力を示す挿入角度が決定される。角度決定後、ねじおよび連結用 機素は互いに整列（アライン）されるが、この結果、ねじ回しを連結用機素の中 央孔の下方にあるねじの頭部にある窪みに挿入し、これによりねじを骨中に回動 可能に挿入することができる。ねじを挿入した後、ねじ回しは組付体から除去さ れ、連結用機素を回動させてねじに対する角度配置を変えることができる。 この位置では未だ連結用機素の固定用環体は、ねじを連結用機素に固定するた めに押し下げられていない。固定用環体の頂部は、前記下部部分の頂部を越えて 上向きに延在し、前記受チャネルの下縁の上方に配置されている。次いで、植込 み具の棒状体が側部受座中に供給され、記固定用環体の頂部の対向溝内にきちん と収容（着座）される位置に配置される。棒状体を適正に配置した後、棒状体の 頂部を対向溝中に収容したまま前記保持用スリーブが連結用機素上に配置される 。次いで頂部固定用ナットが連結用機素の頂部上に差し込まれる。 最後に頂部固定用ナットを連結用機素の上部部分に被せて下方に回すと、棒状 体保持用スリーブが十分に降下し、棒状体と固定用環体とが下向きに移動して前 記スリーブの対向溝と固定用環体の対向溝との間で棒状体が固定され、該環体が ねじの頭部に対する連結用機素の角度を固定する。 前記保持用スリーブは前記環体と良好に係合するのに十分なだけ下向きに延在 していてもよく、この場合、力を加えると前記環体が下向きに移動してネジの頭 部を前記内部に包圧して固定（クラッシュ ロック）するものと理解されよう。 第２の脊椎茎ねじの例では、棒状体を連結用機素の頂部から受容する。連結用 機素は、概念上、下部ソケット部分と頂部棒状受部分とに分割されていてもよい 。 このソケット部分は、第１の例のそれと同様である。頂部棒状受部分の中央には 連結用機素の本体中に垂直（縦）かつ下向きにチャネルが形成されている。さら に詳しく説明すると、通常は円筒状であって上向きに延在する本体の一部が前記 下部部分の上方位置から切除され、これにより支持棒状体（ロッド）を収容でき る受座が形成されている。したがって、連結用機素の頂部は、Ｕ字形を有し、内 面がそこに棒状体を受けるのに十分なだけ離間している。すなわち、頂部部分は 互いに横方向に離間した一対の上向きに延在する部分を有し、これらの間にＵ字 形チャネルが形成されている。 この例において、棒状体を前記受座にしっかりと保持するために、上記のよう な外部棒状体保持用スリーブが設けられていてもよい。あるいは、頂部固定用ナ ットで十分であろう。連結用機素の頂部棒状体受部分の最上部の外面には固定用 ナットを挿入し得るねじ部（山）が形成され、ナットをねじ部に挿入すると棒状 体および／または保持用スリーブが連結用機素に固定される。前記ナットの底面 は棒状体保持用機素の上端と、または直接、棒状体と適合当接（メイト）する。 このナットを前記機素の上部部分に螺合して前記保持用スリーブの上部部分ある いは棒状体に向けて下向きに前進させると棒状体が所定の位置で固定される。す なわち、棒状体はＵ字形棒状体受座の湾曲した底部とＵ字形棒状体保持用スリー ブまたは前記ナットとの間に固定される。 上述したように、第１の例では、棒状体保持用スリーブの下端および／または 棒状体自体が固定用環体の上面とぴたりと重なり合うようになっている。ナット を下向きに前進させると棒状体保持用スリーブおよび／または棒状体が下向きに 移動し、側部装着型の例について上述したように固定用環体が降下し、ねじが湾 曲した内部で固定される。 また、多軸方向性の受座状固定機構は、側部または頂部装着型の椎弓板掛鉤（ フック）組付体（アセンブリ）に使用できる。この組付体は、ボール形頭部付き の湾曲した平ブレード部分を有している。これに対応して上述した側部または頂 部装着型の連結用機素がボール形（半球状）頭部に取付けられるが、このボール 形頭部はこれに棒状体を固定する前には自在に回動でき、棒状体を連結用機素で 受容した後には所定の角度で固定されるようになっている。 所定の椎弓板の下に鉤のブレード部分を適正に配置し、以上に詳述したように 棒状体を連結用機素に結合し、鉤に対する連結用機素の角度を適正に設定した後 、連結用機素の下部部分の外側に沿って下向きの圧力が固定用環体に十分に加え られる。このため、環体により内部空洞壁に内向きの力が加わり、これに対応し て垂直（縦）スロットが狭まる。環体を十分に下向きに移動すると連結用機素が 鉤のブレード部分に対してしっかりと固定される。 本発明に係る多軸方向性の受座状固定用連結機素機構が利用できる別の植込み 具としては仙骨ブロックが挙げられる。仙骨ブロックの１例には平板状の第１の 機素が含まれ、この機素は一対の骨ねじにより仙骨に固定できるようになってい る。また、この第１の機素には前記板面の上方にボール形頭部要素が設けられ、 この上にこれに対応した連結用機素（側部装着型または頂部装着型）を取付けで きるようになっている。 上述したいずれの例においても環体の内面および連結用機素の下部ソケット部 分の外面にそれぞれ螺合し合うねじ部を形成することができ、こうすると連結用 機素に対して環体を回転すると環体が前記株部位に沿って前記機素の底に向かっ て移動するようになる。また、環体を連結用機素の下部部分に沿って下向きに独 立して移動し、第１の機素の湾曲した頭部を第２の機素の内部に固定するように してもよい。 図面の簡単な説明 図１ａは、本発明に係る側部装着型連結用機素の側面図である。 図１ｂは、本発明に係る頂部装着型連結用機素の側面図である。 図２は、棒状体載置用対向溝が紙面に対して垂直に配列している方向に沿って 示された本発明に係る固定用環体の側面図である。 図３は、本発明に係る頂部固定用ナットの側面図である。 図４は、本発明の一例で用いた棒状体保持用スリーブの側面図である。 図５は、本発明に係る脊椎茎ねじの一例を示す側面図である。 図６は、本発明に係る椎弓板掛鉤の一例におけるブレード部分を示す側面図で ある。 図７は、本発明に係る仙骨ブロックの一例における板状部分を示す側面図であ る。 図８ａは、図５、６および７に示すタイプのボール形頭部に取付けられ、図２ に示す固定用環体、図３に示す固定用ナット、図４に示す棒状体保持用スリーブ および棒状体を含む図１ａに示す連結用機素の側面図である。 図８ｂは、図５、６および７に示すタイプのボール形頭部に取付けられ、図２ に示す固定用環体、図３に示す固定用ナットおよび棒状体を含む図１ｂに示す連 結用機素の側面図である。 図９ａは、下部部分の外面にねじ部（山）を有する側部装着型連結用機素の側 面図である。 図９ｂは、下部部分の外面にねじ部（山）を有する頂部装着型連結用機素の側 面図である。 図10は、本発明に係るねじ部（目）付固定用環体の側面図である。 好適な実施形態の詳細な説明 以下に添付図面を参照しながら本発明をさらに詳しく説明するが、特定の実施 形態と植込み（埋植）方法とを示すものであって、当業者がここに記載される本 発明を変形して本発明の機能および結果を達成することが可能であると解される べきである。したがって、以下の記載は、本発明の広い技術的範囲に属する特定 の構成、視点および特徴を例示しようとしたものであって、本発明の広い技術的 範囲を限定するものではないと解されるべきである。 図１ａおよび１ｂはそれぞれ本発明に係る連結用機素の好ましい実施形態を側 面図で示したもので、図中に該機素の内部の重要な特徴が破線で示されている。 連結用機素100ａ、100ｂは、それぞれ、概略円筒状本体を備えており、この本体 は、下部部分102ａ、102ｂと上部部分106ａ、106ｂとに概念上分離され得るが、 それぞれについては以下でさらに詳しく説明する。図１ａに示す連結用機素100 ａの上部部分106ａは、さらに中間部分104ａと頂部部分105ａとにさらに分割さ れ得る。 まず、各機素の下部部分102ａ、102ｂについて説明すると、これらは同一であ って、本体の外面108ａ、108ｂには延長方向にテーパー付けされ、本体が下部部 分102ａ、102ｂの底部110ａ、110ｂで頂部112ａ、112ｂよりも幅広に なっている。機素100ａ、100ｂの底部110ａ、110ｂには開口114ａ、114ｂが形成 されていて、また、これら開口は、環状の縁113ａ、113ｂによって定められ、内 側空洞（空間）116ａ、116ｂの入口を形成している。開口114ａ、114ｂの径は、 外部から作用する力の影響を受けていない場合には内側空洞116ａ、116ｂの最大 径Ａ−Ａよりも狭くなっている。内側空洞116ａ、116ｂは、通常、半球形の物体 に対応してこれを受けるのに適合した形に湾曲した内面118ａ、118ｂを有してい る。 下部部分102ａ、102ｂの外面には一連のスロット120ａ、120ｂが形成されてお り、これらスロットは、機素100ａ、100ｂの底部110ａ、110ｂから最大水平径Ａ ＝Ａを示す位置よりも下部部分102ａ、102ｂの頂部112ａ、112ｂに近接した位置 まで垂直かつ上向きに延在している。また、スロット120ａ、120ｂは、外部から 作用する力を加えることにより開口114ａ、114ｂを広げたりあるいは狭めたりす るために設けられており、作用を受けていない開口114ａ、114ｂ径よりも大きな 物体の挿入、あるいは逆に作用を受けていない開口114ａ、114ｂ径よりも小さな 物体の保持が可能になる。 特に図１ａでは、連結用機素100ａの一般的に円筒状である本体の中間部分104 ａには，大きな水平チャネル122ａ、すなわち棒状体受座が連結用機素100ａの側 面に設けられている。チャネル122ａの内壁124ａは湾曲している。図１ａに示す 例では、チャネル122ａの頂部121ａからその底部123ａに至るまでの垂直距離Ｂ −Ｂがその中に供給される棒状体の径よりも大きくなっている。この距離Ｂ−Ｂ は棒状体の径よりも大きいことが必要であり、このようにすると棒状体がこのチ ャネル122ａ内で上下動できる。加えて、最大チャネル垂直（縦）距離Ｃ−Ｃは 、この中に配置される支持棒状体が十分に連結用機素100ａ内に収容され、横の 長さを越えて延在することはない（以下に図４を参照して説明するが、これは棒 状体保持用スリーブがチャネル内へ摺動して棒状体を保持状態にするのを防止す るであろう）。 図１ａにおいてはさらにねじ部（山）126ａを有するやや幅狭の円筒状のコア1 25ａが連結用機素100ａの頂部105ａに設けられている。この頂部105ａおよびそ のねじ（目）126は、頂部固定用ナットを受容するのに十分に適している（図 ３参照）。 加えて、軸孔128ａが頂部105ａ、中間部分104ａおよび下部部分102ａを貫通し て延在している。この軸孔128ａにより使用者がねじ回しを挿入して内側空洞116 ａ中のボール形頭部やその他の構造を有する機素に近接する直線通路が形成され ている。 図１ｂでは、連結用機素100ｂの一般的に円筒状である上部部分104ｂに一対の 上向きに延在する部分107ｂ、109ｂがあり、これによりこれらの間に連結用機素 100ｂの頂部に垂直に配向したチャネル122ｂが形成されている。チャネル122ｂ の底面124ｂは、例えば断面半円状に湾曲している。また、チャネル122ｂは、そ の中に配置される支持棒状体が十分に連結用機素100ｂ内に収容され得るような 深さを有し、これにより棒状体の頂部が実質的に上記上部部分よりも下に配置さ れる。このため、頂部固定用ナット（図３参照）が以下に詳述するように連結用 機素の頂部に配置することができる。 連結用機素100ｂの上部部分104ｂには一対の離間した上向きに延在する部分10 7ｂ、109ｂと外面にねじ部（山）126ｂがある。これらの部分107ｂ、109ｂとね じ部126ｂとは、頂部固定用ナットを受容するのに十分に適している（図３参照 ）。 図２に示す固定用環体（カラー）140は、一対の対向溝143を備えた中空短管状 本体141を有している。これらの対向溝143上に前記棒状体が前記環体の初期の配 置中に載置される。固定用環体140の内面142にもテーパーが付されている。この 環体140は、連結用機素100ａ、100ｂの下部部分102ａ、102ｂに沿って下向きに 移動して内部空間116ａ、116ｂをつぼめ、これによりこの中に予め多軸方向に保 持されているボールを固定するように設計されている。環体140と下部部分102ａ 、102ｂとに相互にテーパー付けを行うことにより、内部空間116ａ、116ｂにボ ールを包圧して固定する前に環体140と連結用機素100ａ、100ｂとの相対的な動 きを拘束する手段が不要となる。 図３に示す頂部固定用ナット150の内側には、連結用機素100ａ、100ｂの上部 部分106ａ、106ｂ上のねじ部（山）126ａ、126ｂと螺合するねじ部（目）が形成 されている。ナット150の底部154は前記棒状体の頂面上または棒状体保 持用スリーブ（図４および８ａ参照）の頂面上に着座することを意図されるが、 前記スリーブに対して相対回転して前記スリーブおよび／または前記棒状体を下 向きに移動できるようになっている（このことについては装置の全組付体、図８ ａおよび８ｂに関連して以下に詳述する）。 図４に示す棒状体保持用スリーブ160は、内径が連結用機素100ａの外形と等し い中空の円筒状本体162を有し、連結用機素100ａを覆って配置され得る。棒状体 保持用スリーブ160の底部164には下向きに延在している部分161、163があり、こ れによりこれらの間に棒状体が通過する第２のチャネルが166形成されている。 かくて、前記棒状体保持用スリーブは、棒状体がサイドチャネル122ａに挿入さ れた後に連結用機素100ａの上部部分106ａ上に差し込まれる。棒状体保持用スリ ーブを下向きに移動すると、固定用環体140が連結用機素102ａの内部空間122ａ にある球状頭部を固定するまで棒状体が固定用環体140とともに下向きにチャネ ル122ａ内に移動し、棒状体がチャネル122ａ中に固定される。 図５には湾曲した頭部を有する本発明に係るネジ部の側面図が示されている。 このネジ170は頭部172と、首部174と、軸部176とを有している。図５には大ピッ チのねじ（山）付テーパー形を有するような軸部176が示されている。この軸部 のデザインを各種の他のデザインに変更してもよい。ねじ山のピッチ、軸部径と ねじ径との比率、全体的な軸部の形状などのような軸部の仕様は医者により患者 の骨の状態に応じて選択されるべきであるが、本発明は広い範囲の各種軸部のデ ザインに対応可能である。 ねじ170の頭部172は半球形を有し、その中に窪み180が形成されている。ここ でいう半球形は、球の一部を意味し、ここに示された例では半球よりもある程度 大きくなっており、これに対応して頭部の中心から等距離にある外形を示してい る。好ましくは、半球状頭部172（図５に２次元的に例示されている）の最大断 面は少なくとも270度の円を包含している。 窪み180は、骨中にねじ170を回すトルクを加えるための受座である。この窪み 172の形を選択することにより適当なねじ回しと連動させることができる。例え ば窪み180には、平ねじ回しに対してはスロットが、フィリップスねじ回しに対 しては十字形の窪みが、あるいは最も好ましくはアレンレンチを受けるために 六角形の孔が形成されていてもよい。窪み180は、ねじの通常の細長い軸と特に 軸部176に対して同軸上にあることがさらに好ましい。窪み180の軸と軸部176の 軸とが同一直線上にあると、骨中にねじを挿入するのが容易になる。 半球状の頭部172は、首174で軸部176と接合されている。軸部176径は半球状の 頭部172の径よりも小さいことが好ましく、また、ねじ170の首170は軸部176の最 大幅部分よりも狭いことが好ましい。このように好ましい寸法とすることにより 、ねじをしっかりと連結用機素に連結したまま様々な角度で固定することができ る。 図６には、鉤部（フック）のブレード部分の側面図が示されている。このブレ ード部分190は、頭部192とＣ字形部分194とを有している。Ｃ字形部分194の下側 延在枝196には患者の椎弓板の下に挿入されると解される平らな部分がある。半 球状の頭部192は、首部198を合してＣ字形部分194の上側延在枝194と接続されて いる。 ブレード部分の頭部192は半球形を有している。ここで半球形とは球の一部を 意味する。ここに示された例では半球よりもある程度大きくなっており、これに 対応して頭部の中心から等距離にある外形を示している。好ましくは、半球状頭 部192の最大断面は少なくとも270度の円を包含している。 図７には仙骨ブロック200の側面斜視図が示されている。このブロック200は、 通常、板状部分202を有し、ここに一対の貫通穴204が形成され、これらを通して 骨ねじを受容し、仙骨を保持できるようになっている。さらに上向きに突出して いる半球状のボール206を有し、このボールは幅広の短柱または首207に取付けら れている。半球状のボール206は、ねじ、ブレードの半球状のボール形頭部172、 192とそれぞれ同様に多軸方向性の連結用機素100ａ、100ｂの内部116ａ、116ｂ に挿入され、次いで固定される。 図８ａおよび８ｂには、連結用機素100ａおよび100ｂ（それぞれの詳細は図１ ａおよび１ｂに示されている）の側面図である。これらの図において(１)ねじ17 0、ブレード190およびブロック200のそれぞれの半球状のボール形頭部172、192 、206が内部空洞116ａ、116ｂ内に受容され、(２)固定用環体140が下部部分102 ａ、102ｂの周囲の固定位置（ロック状態）にあり、(３)頂部固定用 ナット150が上部部分104ａ、104ｂ上に螺合され、(４)側部装着型連結用機素100 ａのみに棒状体保持用スリーブ160が連結用機素100ａを覆って配置され、前記機 素中に棒状体を保持している。 完全に組付（締付）ける前にはそれぞれの機素の頭部172、192または206は、 連結用機素100ａ、100ｂに対して自在に多軸方向に動くが、下部部分102ａ、102 ｂの底部110ａ、110ｂにある環状の縁113ａ、113ｂによって内側空洞（ないし空 間）116ａ、116ｂから完全に離脱することが阻止されている。 これら植込み具を植込む前に埋植サイトの適正な準備（例えば、脊椎茎ねじの 例についてはねじ170を挿入するのに望ましい孔を予め骨に開けるなど）がなさ れる。頭部172、192、206は連結用機素100ａ、100ｂの内側空洞116ａ、116ｂに 挿入される。上述したように、組付工程のこの時点では固定用環体140は未だテ ーパー付下部部分102ａ、102ｂの外側に沿って押し下げられてはおらず、これに より回転動作および多軸方向の動作が可能である。 連結用機素100ａ、100ｂとボール形頭部とを適正に配列した後、ねじ部、鉤部 または仙骨ブロックが適当に準備されたサイトに固定され、支持棒状体210がチ ャネル122ａ、122ｂ内に収容され、固定用環体（ロック リング）140の対向溝1 43上に配置される。側部装着型連結用機素100ａでは、次いで棒状体保持用スリ ーブ160が機素100ａを覆って（囲んで）降下され、スリーブ160の対向溝143に棒 状体210の端部が載置（着座）される。頂部装着型機素100ｂでは棒状体保持用ス リーブ160は必要とされない。 両例につき、頭部172、192、206に対する連結用機素の角度が適正に設定され 、棒状体210がチャネル122ａ，122ｂ中に固定用環体140と接してしっかりと収容 された後、頂部固定用ナット150が上部部分106ａ、106ｂのねじ部126ａ、126ｂ 上に螺合される。 側部装着型の例100ａでは、ナット150の底面154が棒状体保持用スリーブ160の 頂面162上に着座される。ナット150が前進され、連結用機素100ａに対して降下 するにつれて棒状体保持用スリーブが下向きに移動する。この動きにより棒状体 210が下向きに移動して固定用環体140も押し下げられる。固定用環体140は、専 ら棒状体210との相互作用によって、あるいは棒状体保持用スリーブ 160の下向きに延在する部分161、163との直接的当接によって、下向きに移動す ることができる。 棒状体保持用スリーブが使用されていない頂部装着型の例100ｂでは、頂部固 定用ナットを前進して直接棒状体210と当接させると環体140が次いで降下するよ うになる。 両方の場合において、機素のテーパー付下部部分102ａ、102ｂに沿って降下す ることにより、固定用環体140は内側に向かって作用する力を与え、この力によ り機素の下部部分102ａ、102ｂ中にあるスロット120ａ、120ｂが狭まり、環体が 下向きに移動するようになる。この内側に向かう作用により内側空間116ａ、116 ｂの内面118ａ、118ｂが頭部172、192、206を包圧して固定する。この把持力に よって連結用機素100ａ、100ｂに対するねじ170、鉤190またはブロック200の角 度が固定される。 図９ａおよび９ｂは、螺合により固定を行う本発明に係る連結用機素の別の２ 例を示す側面図である。それぞれ側部装着型および頂部装着型変形例である連結 用機素220ａ、220ｂは、テーパー付下部部分222ａ、222ｂ上にねじ部（山）226 ａ、226ｂが設けられていることを除いて図１ａおよび図１ｂを参照して上述し た連結用機素100ａ、100ｂと同様である。このねじ部（山）226ａ、226ｂは、図 10に示すように、固定用環体228のねじ部（目）224と螺合するように設けられて いる。この固定用環体228は、ねじ部224が形成されていることを除いて図２を参 照して上述した環体140と同様である。これらの例において環体228は棒状体およ び／またはそれと接する棒状体保持用スリーブとは無関係に選択的に前進可能で あって連結用機素220ａ、220ｂの内部空間230ａ、230ｂに頭部172、192、206を 固定することができると解される。 以上に後部脊柱用棒状植込み装置に使用される多軸方向性固定機構の様々な例 を説明してきたが、本発明の広い技術的思想および原理から逸脱することなく当 業者が変形することは明らかに可能である。したがって、本発明は、願書に添付 した明細書の特許請求の範囲によってのみその技術的範囲を定めるのが妥当であ ろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０８／５０２，８０９ (32)優先日 1995年７月14日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／５４２，５２７ (32)優先日 1995年10月13日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／５４２，５３９ (32)優先日 1995年10月13日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／５４２，５４０ (32)優先日 1995年10月13日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／５４２，５４２ (32)優先日 1995年10月13日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ラルフ、ジェームス ディー 米国、07436 ニュージャージー、オーク ランド、マニト アヴェニュー 71

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．湾曲した頭部を有する第１の機素と、 テーパー付コレット状外面と前記湾曲頭部を受容する湾曲した内部空間を備 えた部分を有する第２の機素と、 前記テーパー付コレット状部分の周囲に配設され、前記部分に対して選択的 に移動すると前記湾曲内部空間がつぼまって前記湾曲頭部を固定する固定用環体 とを備えていることを特徴とする多軸方向性固定機構。 ２．前記第１の機素が骨ねじを有することを特徴とする請求項１に記載の機構。 ３．前記第１の機素が椎弓板掛鉤部を有することを特徴とする請求項１に記載の 機構。 ４．前記第１の機素が仙骨ブロックを有することを特徴とする請求項１に記載の 機構。 ５．第２の機素に棒状体受チャネルがさらに形成されていることを特徴とする請 求項１に記載の機構。 ６．前記棒状体受チャネルが前記第２の機素の側部に形成されていることを特徴 とする請求項５に記載の機構。 ７．前記棒状体受チャネルが前記第２の機素の頂部に形成されていることを特徴 とする請求項５に記載の機構。 ８．前記棒状体受チャネルに棒状体を固定する手段をさらに有することを特徴と する請求項５に記載の機構。 ９．前記棒状体受チャネルに棒状体を固定することにより前記環体が選択的に移 動することを特徴とする請求項８に記載の機構。 10．前記環体と前記テーパー付コレット状部分とが、螺合すると前記環体が選択 的に移動するねじ部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の機構。 11．湾曲した頭部を有する第１の機素と、 縮拡自在な開口を有し、該開口を通して前記湾曲頭部を受容する縮拡自在な 内側空洞と 整形用棒状体植込み具の棒状体を受容する棒状体受チャネルと 上部部分の表面に形成されたねじ部 とを有する連結用機素と、 前記連結用機素の周囲に載置され、下向きに移動すると前記内側空洞と前記 開口とをつぼめて前記第１の機素を前記結合用機素に固定する固定用環体と、 前記表面ねじ部と螺合する頂部固定用ナット とを備えていることを特徴とする整形用棒状体植込み具に使用される多軸方向性 組付連結装置。 12．前記湾曲頭部が半球状であることを特徴とする請求項11に記載の手段。 13．前記連結用機素が、前記開口から上向きに延在し、前記内側空洞と前記開口 とを縮拡自在にする少なくとも１つの縦スロットをさらに備えていることを特徴 とする請求項11に記載の装置。 14．前記内側空洞を有する連結用機素の外面に、前記開口で幅広になり、前記固 定用環体を下向きに移動すると前記内側空洞および前記開口がつぼまるようなテ ーパー付けがなされていることを特徴とする請求項13に記載の装置。 15．前記連結用機素が、その外面に形成された第２のネジ部とその少なくとも一 部に少なくとも１つの縦スロットとを有し、 前記固定用環体が、前記第２のねじ部上を下向きに移動できるように前記ね じ部と螺合するねじ部を内面に有していることを特徴とする請求項13に記載の装 置。 16．湾曲した頭部を有する第１の機素と、連結用機素と、固定用環体と、頂部固 定用ナットを有し、 該連結用機素は、 下部部分と上部部分とを有し、前記下部部分には底部が頂部よりも幅広とな るテーパー付けがなされ、 底部から上向きに延在する少なくとも１つの縦スロットが前記下部部分に形 成され 前記少なくとも１つの縦スロットに加えられる力に応じて縮拡自在である開 口が前記下部部分の底部に設けられ 該開口を通して前記湾曲頭部が受容される内側空洞が前記下部部分内に形成 され 整形用棒状体植込み具の棒状体を受容する棒状体受チャネルが前記上部部分 中に形成され ねじ部が前記上部部分上に形成されており、 該固定用環体は、前記下部部分の周囲に載置され、下向きに移動すると前記 少なくとも１つの縦スロットに内向きの力が加わり、前記第１の機素を前記結合 用機素に固定するものであり、 該頂部固定用ナットは前記ねじ部と螺合するものである、 ことを特徴とする整形用棒状体植込み具に使用される多軸方向性組付連結装置。 17．前記チャネル内に前記棒状体を保持するために前記上部部分の一部の周囲に 配置可能でありかつ対向し合う縦スロットを有する棒状体保持用スリーブをさら に備えていることを特徴とする請求項16に記載の手段。 18．前記頂部固定用ナットを下向きに移動すると前記棒状体保持用スリーブがつ ぼんで前記連結用機素を固定するように前記頂部固定用ナットの底面が前記棒状 体保持用スリーブの頂面に着座していることを特徴とする請求項17に記載の手段 。 19．前記連結用機素の外側のねじ部上の前記ナットを下向きに移動すると前記固 定用環体が下向きに移動して前記湾曲頭部が前記内側空洞内に包圧固定されるよ うに前記棒状体保持用スリーブの底面が前記固定用環体の頂面に着座しているこ とを特徴とする請求項18に記載の手段。