JP4307388B2 - 骨を安定化させる装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求の範囲第１項の前文による骨固定手段で骨用の固定装置に数えられる２つの安定化部品をピボット接続する装置に関する。

固定要素、例えば、椎体ネジの縦通材と接続する骨接合術の固定装置が、シュレーファーによるＷＯ９４／０００６６号により周知である。この周知の固定装置は、プレート／ネジシステムとして、外固定または内固定として適しているほか、特に脊柱固定のために固定要素と縦通材との間の関節接続部を有し、これは連続的に開いた球状に構成された空洞と、空洞壁に補完的に球状の外壁を有する弾性に拡張可能なクランプ要素とを含んで成る。固定要素は、骨へネジ込み可能な固定部分に隣接する円錐部分を有する。円錐部分はクランプ要素の内部コーンにおいてウェッジ固定可能であり、それよってクランプ要素は半径方向に拡張され、空洞に固定される。接続要素における縦通材用の受入れは、固定要素の中心軸に対して斜めに移動する穴軸を有する穴によって実現される。シュレーファーによるＷＯ９４／０００６６号に記載された装置は、２つの物体の接続のみを可能にする。３つおよびそれ以上の物体を接続する必要があり次第、このシステムは機能停止する。
ＷＯ９４／０００６６号

この点で本発明は改善を提供する。本発明の課題は、１つの固定手段と２つの縦通材との接続を提供することであり、ここで骨固定手段に対する２つの縦通材の角度は個別に設定され、固定されうる。これにより、連続的に１つの物体から別の物体へマルチセグメントの固定システムを構成することが可能である。
本発明は、請求項１の特徴を有する骨固定手段と骨用の固定装置に属する２つの安定化部品をピボット式に接続する装置により上記の課題を解決する。
本発明によって達成される利点は、実質的に、本発明による装置により、２つの安定化部品、例えば、脊柱固定装置の場合、２つの縦通材が骨固定手段、例えば、椎体ネジまたは椎体フックに対して互いに独立してピボット式に接続可能である点において確認される。それによって、費用のかかかる縦通材の前曲げが不要となる。

好ましい実施形態においては、この装置はさらに、少なくとも１つのウェッジまたはコーンを軸方向に移動させるヘッド部で嵌合する引張手段を含んで成る。
別の実施形態においては、この装置は以下の特徴を有する。すなわち、
− 少なくとも１つのウェッジまたはコーンが骨固定手段のヘッド部と一体式であり、かつ／または
−少なくとも１つのウェッジまたはコーンが引張手段と一体式である。
さらに別の実施形態においては、この装置は下部および上部のウェッジまたはコーンを含んで成り、ここで下部のウェッジまたはコーンは骨固定手段におけるアンカー部に向かって延び、上部のウェッジまたはコーンは骨固定手段の後方端に向かって延びる。
２つのウェッジまたはコーンを有する実施形態の場合、例えば以下の構造が可能である。
−上部のウェッジまたはコーンは引張手段と一体式であり、
−下部のウェッジまたはコーンは骨固定手段のヘッド部と一体式である。

別の実施形態においては、骨固定手段は、そのヘッド部が末端で中心軸に対して同軸のボルトを外側ネジ山とともに含んで成るように構成されている。引張手段は、好ましくは、外側ネジ山を介して骨固定手段のヘッドにネジ込み可能であるナットから成る。
さらに別の実施形態においては、骨固定手段は、そのヘッド部がその後方端で中心軸に対して同軸の穴を内側ネジ山とともに有するように構成されている。
引張手段はこの場合、好ましくは、内側ネジ山にネジ込み可能であるネジから成る。
本発明による装置の別の実施形態においては、キャビティが安定化部品において球状に、かつクランプ要素の外側壁が補完的に球状に構成されている。

本発明による装置の別の実施形態においては、クランプ要素の外側壁が球状に構成されているが、安定化部品におけるキャビティはクランプ要素と比べ拡大された中央空洞を２つの末端のネック部とともに有する。ネック部は、末端で中心軸に対して同心の円形の縁を有し、ここにクランプ要素が隣接している。このキャビティの構造によって、クランプ要素とキャビティとの間に線形の接触が生じうる。
本発明による装置のさらに別の実施形態においては、キャビティは球状に構成されているが、クランプ要素の外側壁は軸方向に連続して配置された円筒形部分で構成されている。このクランプ要素の構造によっても、クランプ要素とキャビティとの間に線形の接触が生じうる。

別の実施形態においては、下部安定化部品に配置されたクランプ要素が下部安定化部品のキャビティにおける第１の引張手段によって固定可能であり、上部安定化部品に配置されたクランプ要素が上部安定化部品のキャビティにおける第２の引張手段によって固定可能である。これにより、両方の安定化部品が互いに独立して骨固定手段のヘッド部に固定可能である利点が達成可能である。好ましくは、ヘッド部は、ネジ山セパレータによって分離される２つのコーンを含んで成り、ここでネジ山セパレータは軸方向にクランプ要素に対して、クランプ要素がネジ山セパレータ上へ配置可能な引張手段によって遮断可能であるように位置決めされている。

別の実施形態においては、引張手段がネジ山部と、ネジ山部へ向かって広くなる軸方向に隣接したコーンとを含んで成り、これは内側コーンに補完的にクランプ要素の１つで構成されている。さらに、クランプ要素はヘッド部より上に軸方向に位置し、ヘッド部は骨固定手段の後方端で穴を内側ネジ山とともに有し、引張手段におけるネジ山部がこのチ側ネジ山にネジ込み可能となっている。好ましくは、引張手段のコーンはクランプ要素よりも上に軸方向に位置するネジボルトに末端があり、ここに内側ネジ山を備えた第２の引張手段がネジ込み可能である。
逆に、第１の引張手段は、コーンの先細端が穴を内側ネジ山とともに有し、その中へ外側ネジおよびヘッド部を備えた第２の引張手段がネジ込み可能であるように構成されうる。

別の実施形態は、
−クランプ部の外側表面が粗面であり、
−キャビティの表面が粗面であり、
−クランプ部の外側表面が三次元構造を含んで成り、
−キャビティの表面が三次元構造を含んで成り、かつ／または
−少なくとも１つのクランプ要素が、対応するキャビティの壁材料よりも柔らかい材料から成る
ことによって特徴付けられる。
本発明の別の有利な実施形態は、従属クレームにおいて特徴付けられている。
本発明および本発明の展開を以下、多くの実施例の部分的概略図によってさらに詳しく説明する。

（図面の簡単な説明）
図１は、骨固定手段と一体式であるコーンを有する本発明による装置の実施形態を示す図である。
図２は、２つのコーンを有する本発明による装置の別の実施形態を示す図である。
図３は、クランプ要素を受入れるためのキャビティが多くの円筒部分から成る、本発明による装置の実施形態を示す図である。
図４は、クランプ要素が軸方向に隣接した多くの円筒部分から成る、本発明による装置の実施形態を示す図である。
図５は、上下の安定化部品が縦通材を受入れるソケットを含んで成る、本発明による装置の実施形態を示す図である。
図６は、図１による実施形態の一体式コーンが２つの独立したコーンに区分されており、別のコーンの接続における固定手段としてのコーンの１つとともに、本発明による装置の実施形態を示す図である。
図７は、図１による実施形態の一体式のコーンがネジ山によって中断されており、下コーン接続を上コーン接続から独立して固定可能である、本発明による装置の実施形態を示す図である。

図１は、例えば、脊椎固定装置の一部でありうる、椎体ネジとして構成された骨固定手段１と、上部安定化部品２と、下部安定化部品３とを有する本発明による装置の実施形態を示す。両方の安定化部品２、３は、関節状に骨固定手段１のヘッド部６と接続されている。骨固定手段１の骨ネジとして構成されたアンカー部５は、例えば、椎体において固定可能である。安定化部品２、３は、軸方向に連続して配置されており、それぞれの安定化部品２、３を中心軸４に対して同軸に貫通するそれぞれ１つの球状のキャビティ７、８を含んで成る。各キャビティ７、８には、外側に補完的に構成されたそれぞれ１つの中央穴１１、１２を有するクランプ要素９、１０が挿入される。キャビティ７、８、およびクランプ軸９、１０の球状の構成によって、各安定化部品２、３と骨固定手段１との間の球面関節状の接続が得られる。中央穴１１、１２は、クランプ要素９、１０を中心軸４に対して同軸に貫通し、骨固定手段１の後方端１９に向かって円錐状に先細に構成されている。

中央穴１１、１２には、両方の中央穴１１、１２に補完的に、骨固定手段１の後方端１９に向かって先細のコーン１３を含んで成る骨固定手段１のヘッド部が挿入されている。骨固定手段１の後方端１９には同じく中心軸に対して同軸のボルト２０が外側ネジ山２１とともに取付けられている。引張手段１４としては、末端で第１の安定化部品２上に位置しているナット２２が外側ネジ山２１を介してネジ込み可能であり、ナット２２を引抜くと、両方の安定化部品２、３が軸方向にヘッド部６を移動可能であり、骨固定手段１の前方端１８の方向に押圧可能である。さらに、クランプ要素９、１１は、中心軸に対して平行のスロット２３によって、半径方向に、すなわち、中心軸４に対して斜めに弾性に変形可能に構成されている。それによって、ナット２２を引抜くと、安定化部品２、３の両方の円錐状の中央穴１１、１２が骨固定手段１のヘッド部５におけるコーン１３を介して移動される場合、コーン１３と円錐状の中央穴１１、１２の壁との間にウェッジ効果が生じ、続いて両方のクランプ要素９、１０が中心軸４に対して斜めに拡張され、クランプ要素９、１０の球状外壁がキャビティ７、８の球状壁に押圧される。別の脊椎固定装置に属する要素との接続には、上部安定化部品２が、中心軸４に対して斜めに立っている長手方向軸２５を有する、外側で安定化部品２において開いた凹み２４とともに構成されており、例えば、棒状の縦通材（図５）が凹み２４に導入可能であり、長手方向軸２５に対して垂直に上部安定化部品２へネジ込み可能な停止ネジ２６によって着脱自在に固定可能である。下部安定化部品３は、第２の同じく中心軸４に対して斜めに立っている長手方向軸２７を有する棒状の突起部２８を備えており、ここで突起部２８および凹み２４は補完的に構成されているため、縦通材の代わりに棒状の突起部２８も別の装置の上部安定化部品２の凹み２４へ導入可能である。凹み２４および棒状の突起部２８は、こうして安定化部品２、３に配置されており、両方の長手方向軸２５、２７は装置の開始位置、すなわち関節が回転していない場合に同軸の位置にある。

図２に示されている本発明による装置の実施形態は、コーン１３’が骨固定手段１のヘッド部６において下部安定化部品３のクランプ要素１０のみを貫通し、次いで末端で骨固定手段１のヘッド部６に配置されたボルト２０が上部安定化部品２のクランプ要素９を貫通する点で図１に示された実施形態と区別される。さらに、引張手段１４は中央穴３０を有する管２９として構成されており、ここで中央穴３０に配置された内側ネジ山３１が外側ネジ山２１を介してボルト２０においてネジ込み可能であり、外側で第２のコーン１３’’を有し、これは引張手段１４の前方端１５に向かって先細になる。クランプ要素９、１５の中央穴１１、１２は補完的に円錐状に構成されており、両方のコーン１３’、１３’’はクランプ要素の係合する端に向かって先細になる。引張手段１４を引抜くために、中央穴３０には引張手段１４の後方端においてネジ回しを受入れる手段が配置されており、これはここでは六角穴として構成されている。

図３においては、本発明による装置の別の実施形態が示されているが、これは、両方の安定化部品２、３におけるキャビティ７、８が、クランプ要素９、１０と比べ拡大された中央空洞３４および軸方向の２つの末端のネック部３５とともに構成されており、ここでネック部３５は空洞３４に対して方向付けられ、それぞれ１つの中心軸４に対して同心の縁３６を有し、球状に構成されたクランプ要素９、１０が縁３６に隣接しており、かつ各キャビティ７、８とその中に挿入されるクランプ要素９、１０との間に線形の接触が得られるという点でのみ図２に示されている実施形態と区別される。

図４においては、さらに本発明による装置の別の実施形態が示されているが、これは、クランプ要素９、１０が外側で球状のキャビティ７、８に補完的に構成されているのではなく、キャビティ７、８の球状の形態が、軸方向に連続的に配置された円筒部分３７によってクランプ要素９、１０に接近するという点でのみ図２に示されている実施形態と区別される。これによってもクランプ要素９、１０とキャビティ７、８の壁との間の線形の接触が得られる。

図５においては、本発明による装置の実施形態が示されているが、これは、両方の安定化部品２、３が、例えばそれぞれ１つの縦通材１６を受入れる凹み２４を有し、ここで長手方向軸１７が互いに一直線に並び、かつ骨固定手段１の中心軸４に対して垂直に配置されているという点で図１に示されている実施形態と区別される。さらに、安定化部品２、３は、凹み２４の長手方向軸１７が両方の安定化部品２、３間のほぼ境界面に移動するように構成されている。

図６は、本発明による装置の実施形態を示すが、これは、下部安定化部品３に配置されたクランプ要素１０が、下部安定化部品３のキャビティ８における第１の引張手段１４’によって固定可能であり、上部安定化部品２に配置されたクランプ要素９が上部安定化部品２のキャビティ７における第２の引張手段１４’’によって固定可能であるという点で図１〜５による実施形態と区別される。クランプ要素１０は、骨固定手段１のヘッド部６よりも上に位置し、ここでヘッド部６は骨固定手段１の後方端１９で穴３８を内側ネジ山３９とともに有する。この内側ネジ山３９には、軸方向に末端で第１の引張手段１４’に配置されたネジ山部４１がネジ込み可能であり、第１の引張手段１４’の引抜きに際しては、工具４９を受入れる手段へ挿入されるネジ回しによって、骨固定手段１のヘッド部６と下部安定化部品３との間の接続が着脱自在に遮断可能である。さらに、第１の引張手段１４’は、上部で軸方向にネジ山部４１に隣接するコーン４２を含んで成り、これは、ネジ山部４１に向かって広くなり、クランプ要素９の中央穴における補完的なコーン１３’’に導入可能である。上部安定化部品２のキャビティ７におけるクランプ要素９は、第１の引張手段１４’に配置されたコーン４２の先細の端よりも上に位置し、軸方向にコーン４２の端よりも上に位置している。ネジとして構成されており、末端でクランプ要素９に隣接するヘッド部４８、および第１の引張手段１４’において同軸に配置された穴４５に内側ネジ山４５とともにネジ込み可能な外側ネジ山４７を含んで成る第２の引張手段１４’’によって、クランプ要素９は第１の引張手段１４’といっしょに上部安定化部品２のキャビティ７において着脱可能に遮断可能である。ネジとしての引張手段１４’’の構成の代わりに、これらはナットとして構成されうるとともに、末端で第１の引張手段１４’に配置されたネジボルトを介してネジ込み可能でありうる。

図７に示されている実施形態は、骨固定手段１のヘッド部６が軸方向に連続して配置されて２つのコーン１３’、１３’’を含んで成り、ここで骨固定手段１のアンカー部５に隣接する第１のコーン１３’と軸方向で末端に配置された第２のコーン１３’’との間にネジ山セパレータ４０が配置されているという点で図１に示されている実施形態と区別される。この場合、第１のコーン１３’は、下部安定化部品３の固定化に役立つクランプ要素１０における補完的に円錐に構成された中央穴１２へ導入され、第２のコーン１３’’は、上部安定化部品２の固定化に役立つクランプ要素９における補完的に円錐に構成された中央穴１１へ導入される。クランプ要素１０に対するネジ山セパレータ４０の軸方向の位置は、ナットとして構成された第１の引張手段１４’がネジ山セパレータ４０を介してネジ込み可能であり、クランプ要素９、１０間に位置するクランプ要素１０の端で配置可能であるように選択される。したがって、引張手段１４’の引抜きによって、下部安定化部品３は上部安定化部品２の遮断から独立して、骨固定手段１のヘッド部６に着脱自在に遮断可能である。骨固定手段１の後方端１９には、図１に示されている実施形態と同様に、中心軸４に対して同軸のボルト２０が外側ネジ山２１とともに取付けられている。第２の引張手段１４’’としては、末端で上部安定化部品２上に位置するナット２２が外側ネジ山２１を介してネジ込み可能であり、ナット２２を引抜くと、上部安定化部品２は下部安定化部品３の遮断と独立して、骨固定手段１のヘッド部６に着脱自在に遮断可能である。

骨固定手段と一体式であるコーンを有する本発明による装置の実施形態を示す図である。 ２つのコーンを有する本発明による装置の別の実施形態を示す図である。 クランプ要素を受入れるためのキャビティが多くの円筒部分から成る、本発明による装置の実施形態を示す図である。 クランプ要素が軸方向に隣接した多くの円筒部分から成る、本発明による装置の実施形態を示す図である。 上下の安定化部品が縦通材を受入れるソケットを含んで成る、本発明による装置の実施形態を示す図である。 図１による実施形態の一体式コーンが２つの独立したコーンに区分されており、別のコーンの接続における固定手段としてのコーンの１つとともに、本発明による装置の実施形態を示す図である。 図１による実施形態の一体式のコーンがネジ山によって中断されており、下コーン接続を上コーン接続から独立して固定可能である、本発明による装置の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 骨固定手段 ２、３安定化部品 ４ 中心軸 ５ アンカー部
６ ヘッド部 ７、８ キャビティ ９、１０ クランプ要素
１１、１２ 中央穴 １３ コーン

Claims (23)

1. 骨内または骨の傍に固定する一定のアンカー部（５）と、２つの安定化部品（２、３）と接続可能なヘッド部（６）とを有する、中心軸（４）を含む少なくとも１つの骨固定手段（１）を含んで成る骨固定手段による骨用の固定装置に属する２つの安定化部品（２、３）をピボット式に接続する装置において、
   Ａ）前記装置が軸方向に前後に配置されて上下の安定化部品（２、３）を、対応する安定化部品（２、３）を前記中心軸（４）に対して同軸に貫通する、それぞれキャビティ（７、８）とともに有し、
   Ｂ）各キャビティ（７、８）において回転可能に配置され、前記中心軸に対して斜めに弾性に変形可能なクランプ要素（９、１０）が、前記中心軸（４）に対して同軸方向に延びる中央穴（１１、１２）を備えており、かつ
   Ｃ）前記装置が、前記中央穴（１１、１２）において軸方向に押込み可能なウェッジまたはコーン（１３）を含んで成り、それによって前記骨固定手段（１）のヘッド部（６）が前記安定化部品（２、３）の少なくとも１つにおいて着脱自在に固定可能であることを特徴とする装置。
2. さらにヘッド部（６）に嵌合する少なくとも１つのウェッジまたはコーン（１３）を軸方向に移動させる引張手段（１４）を含んで成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 少なくとも１つのウェッジまたはコーン（１３）が前記固定手段の前記ヘッド部（６）と一体式であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の装置。
4. 少なくとも１つのウェッジまたはコーン（１３）が前記引張手段（１４）と一体式であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
5. 前記下部および前記上部のウェッジまたはコーン（１３’、１３’’）を含んで成り、ここで前記下部のウェッジまたはコーン（１３’）が前記骨固定手段（１）における前記アンカー部（５）に向かって延び、前記上部のウェッジまたはコーン（１３’’）が前記骨固定手段（１）の後方端（１９）に向かって延びることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. 前記上部のウェッジまたはコーン（１３’’）が前記引張手段（１４）と一体式であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記下部のウェッジまたはコーン（１３’）が前記固定手段（１）の前記ヘッド部（６）と一体式であることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. 前記骨固定手段（１）の前記ヘッド部（６）が末端で前記中心軸（４）に対して同軸のボルト（２０）を外側ネジ山（２１）とともに含んで成ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
9. 前記引張手段（１４）が、前記外側ネジ山（２１）を介してネジ込み可能であるナット（２２）であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記骨固定手段（１）の前記ヘッド部（６）その後方端（１９）において前記中心軸（４）に対して同軸の穴を内側ネジ山とともに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
11. 前記引張手段（１４）が、前記内側ネジ山にネジ込み可能であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記クランプ要素（９）が引張手段（１４’’）によって、かつ前記クランプ要素（１０）が引張手段（１４’）によって固定可能であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の装置。
13. 前記ヘッド部（６）が、ネジ山セパレータ（４０）によって分離される２つのコーン（１３’、１３’’）を含んで成り、前記ネジ山セパレータ（４０）が前記クランプ要素（１０）に対して軸方向に、前記クランプ要素（１０）がネジ山セパレータ（４０）上へ配置可能な引張手段（１４’）によって遮断可能であるように位置決めされていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. ａ）前記クランプ要素（１０）が前記ヘッド部（６）より上に軸方向に位置し、
    ｂ）前記ヘッド部（６）が前記骨固定手段（１）の後方端（１９）において穴（３８）を内側ネジ山（３９）とともに有し、
    ｃ）前記引張手段（１４’）が前記内側ネジ山（３９）へ導入可能なネジ山部（４１）と、前記ネジ山部（４１）へ向かって広くなる軸方向に隣接したコーン（４２）とを含んで成り、かつ
    ｄ）前記コーン（４２）が前記クランプ要素（９）の前記内側コーン（１３’’）に補完的である、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
15. 前記引張手段（１４’）の前記コーン（４２）が、前記クランプ軸（９）よりも上に軸方向に位置しているネジ山ボルトに末端があり、前記ネジ山ボルトに内側ネジ山が備えられた引張手段（１４’’）がネジ込み可能であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記クランプ要素（９）が前記引張手段（１４’）の前記コーン（４２）の先細端よりも上に位置し、前記コーン（４２）の前記先細端が穴（４５）を内側ネジ山（４６）とともに有し、外側ネジ山（４７）およびヘッド部（４８）を備えた引張手段（１４’’）がネジ込み可能であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
17. 少なくとも１つのクランプ要素（９、１０）が外側で軸方向に連続して配置された多くの円筒形部分（３７）から成ることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の装置。
18. 少なくとも１つのキャビティ（７、８）が、中心軸（４）に対して同心の円形状の縁（３６）とともに軸方向の末端でそれぞれ１つのネック部（３５）を有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の装置。
19. 前記クランプ部（９、１０）の外側表面が粗面であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の装置。
20. 前記キャビティ（７、８）の表面が粗面であることを特徴とする請求項１〜１６または１９のいずれか１つに記載の装置。
21. 前記クランプ部（９、１０）の外側表面が三次元構造を含んで成ることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の装置。
22. 前記キャビティ（７、８）の表面が三次元構造を含んで成ることを特徴とする請求項１〜１６または２１のいずれか１つに記載の装置。
23. 少なくとも１つのクランプ要素（９、１０）が、対応するキャビティ（７、８）の壁材料よりも柔らかい材料から成ることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１つに記載の装置。

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