ロッドを受けるための受け部および骨固定装置
【課題】 ロッドを受け、このロッドを骨固定要素に連結するための受け部が提供される。
【解決手段】 受け部は、ロッドを受けるためのチャネル（１２）を備えたロッド受け部分（９）を備えた受け部本体（５）と、骨固定要素の頭部（３）を収容するための頭部受け部分（１６）とを含む。頭部受け部分（１６）は開口端（１７）を有し、可撓性があるため、頭部を差込んだりクランプしたりすることが可能となる。頭部受け部分は、第１の外面部分と、開口端（１７）を通って延在するおよび中心軸（Ｃ）とを備える。受け部はまた、頭部受け部分（１６）は囲むロックリング（８）を含む。ロックリングは、頭部（３）をクランプするために、第１の接触領域において外面部分に係合する第１の内面部分を備える。外面部分および内面部分のうち少なくとも一方は、円筒形の表面部分であり、他方は、円筒形の表面部分または輪状の隆起部分である。
【解決手段】 受け部は、ロッドを受けるためのチャネル（１２）を備えたロッド受け部分（９）を備えた受け部本体（５）と、骨固定要素の頭部（３）を収容するための頭部受け部分（１６）とを含む。頭部受け部分（１６）は開口端（１７）を有し、可撓性があるため、頭部を差込んだりクランプしたりすることが可能となる。頭部受け部分は、第１の外面部分と、開口端（１７）を通って延在するおよび中心軸（Ｃ）とを備える。受け部はまた、頭部受け部分（１６）は囲むロックリング（８）を含む。ロックリングは、頭部（３）をクランプするために、第１の接触領域において外面部分に係合する第１の内面部分を備える。外面部分および内面部分のうち少なくとも一方は、円筒形の表面部分であり、他方は、円筒形の表面部分または輪状の隆起部分である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドを受け、このロッドを骨固定要素に連結するための受け部と、このような受け部を備えた骨固定装置とに関する。骨固定要素の頭部は、頭部受け部分を横方向から囲むロックリングによって頭部受け部分を圧縮することによって受け部にロックされ得る。頭部受け部分は、外面部分を有し、ロックリングは、接触領域において外面部分に係合して頭部をクランプするための内面部分を有する。外面部分および内面部分のうち少なくとも一方は円筒形であり、他方は円筒形または輪状の隆起をなす。骨固定装置は、たとえば多軸骨ねじの形状で実現可能であり、これにより、頭部の回動運動と、頭部の所望の角度位置でのロックとが可能となる。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ５，７３３，２８５は、整形外科装置で用いられる、湾曲した頭部および連結要素を有するねじを含む多軸のコレット型ロック機構を開示している。連結要素は、内部チャンバを有する先細のコレット型部分を有し、初めに湾曲した頭部が多軸に配置される。ロックカラーが先細のコレット型部分のまわりに配置されており、このため、このロックカラーがテーパ部の拡大する方向に並進することにより、内部の体積が湾曲した頭部の上で収縮してそこにロックされる。ロックカラーの内面はまたテーパ部を含む。
【０００３】
ＷＯ２００７／０３８３５０Ａ２は、コネクタ本体およびキャップを含み、骨アンカーを支持ロッドに接続するための装置を開示する。コネクタ本体は、支持ロッドを受け、この支持ロッドを骨アンカーに対して相対的に配置するためのチャネルを備える。スリーブは、コネクタ本体のソケット部分に嵌まって骨アンカーをソケットにロックする。コネクタ本体は、少なくとも部分的に球形の外面を備えた下方区域を有する。スリーブは円錐形の内面を有しており、ソケットの下方区域の外面上にわたって摺動可能であり、こうして、ソケットを圧縮して骨アンカーをコネクタ本体に対してロックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ５，７３３，２８５
【特許文献２】ＷＯ２００７／０３８３５０Ａ２
【特許文献３】ＵＳ２００８／０１０８９９２Ａ１
【特許文献４】ＥＰ２２０４１２９Ａ１
【特許文献５】ＥＰ２２０１９０３Ａ１
【特許文献６】ＵＳ６，３５５，０４０Ｂ１
【特許文献７】ＥＰ２１９１７８０Ａ１
【特許文献８】ＵＳ２００８／０１６１８５９Ａ１
【特許文献９】ＵＳ２００５／００９６６５３Ａ１
【特許文献１０】ＵＳ２００６／０２００１２８Ａ１
【特許文献１１】ＵＳ２００５／０２７７９２７Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ロッドを受け、このロッドを骨固定要素に連結するための受け部と、このような受け部を備え、使用時の安全性が改善された骨固定装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は請求項１に記載の骨固定装置によって解決される。さらなる展開例が従属請求項に記載される。
【０００７】
骨固定装置の安全性が改善されているが、その理由は、当該骨固定装置が、頭部受け部分またはロックリングにおいて少なくとも１つのテーパ面部分を用いて頭部をクランプする骨固定装置と比べて、より大きなロック力を呈するからである。受け部とロックリングとの協働面同士が、ロックリング上での垂直運動中に受け部の中心軸に対して垂直なクランプ力を発生させるように構成されるために、より大きなロック力が達成される。
【０００８】
骨固定装置を、特にこの骨固定装置の最大外径に対してコンパクトかつ薄型に設計することで、さらに強いロック力が実現される。さらに、骨固定装置は、容易に製造することのできる単純な機械的要素で構成される。骨固定装置はまた、プリロック機能を有していてもよい。このプリロック機能は、ロックリングが頭部を頭部受け部分に保持する際に、頭部が回動可能となるように、但し、頭部が頭部受け部から外れ得ないように保持することを特徴とする。
【０００９】
加えて、頭部は、小さな前負荷を加えて頭部を摩擦によってクランプすることによって頭部受け部分に保持されてもよく、このため、頭部は、摩擦力よりも大きな力を加えることによってのみ回動可能となる。
【００１０】
さらに、骨固定装置には、手術前に受け部に容易に取付けることのできるさまざまな骨アンカーを備えたモジュラーシステムが設けられる。
【００１１】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を用いた実施例の記載から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】骨固定装置の第１の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１の骨固定装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図３】第１の実施例に従った骨固定装置の受け部本体を示す斜視図である。
【図４】図３の受け部本体を示す側面図である。
【図５】図３の受け部本体を示す底面図である。
【図６】第１の実施例の骨固定装置のロックリングを示す斜視図である。
【図７】図６のロックリングを示す側面図である。
【図８】図６および図７のロックリングを線Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【図９ａ）】頭部が受け部に差込み可能である使用の第１のステップにおける第１の実施例の骨固定装置を示す断面図である。
【図９ｂ）】頭部が受け部に差込まれ、ロックリングがプリロック位置にある使用の第２のステップにおける第１の実施例の骨固定装置を示す断面図である。
【図９ｃ）】ロッドが挿入され、ねじの角度位置がロックリングによってロック位置でロックされている骨固定装置を示す断面図である。
【図９ｄ）】図９ｃ）の拡大部分を示す図である。
【図１０】第２の実施例に従った骨固定装置の断面図の拡大部分を示す図である。
【図１１】第３の実施例に従った骨固定装置の断面図の拡大部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１および図２に図示のとおり、第１の実施例に従った骨固定装置は、ねじ軸２および球台形の頭部３を備え、球形の中心をＭとする骨ねじの形状をした骨固定要素１を含む。頭部３は、ドライバとの係合用の凹部４を有する。骨固定装置は、さらに、ロッド６を受け、このロッドを骨固定要素１に接続するための受け部本体５を含む。さらに、内ねじまたは止めねじの形状をした閉鎖要素７が、ロッド６を受け部に固定するために設けられる。加えて、骨固定装置は、受け部本体５に頭部３をロックするためのロックリング８を含む。受け部本体５およびロックリングが受け部を形成する。
【００１４】
図３〜図６および図９ａ）〜図９ｃ）にさらに示すように、受け部本体５は、第１の端部９ａと反対側の第２の端部９ｂとを備えるロッド受け部分９を含む。ロッド受け部分９は実質的に円筒形であり、第１の端部９ａから第２の端部９ｂにまで延在する同軸の第１のボア１０と、中心軸Ｃとを有する。第１のボア１０の直径は、骨固定要素１の頭部３の最大直径よりも小さい。ロッド受け部分９はさらに同軸の第２のボア１１を含む。この同軸の第２のボア１１は、第１の端部９ａから始まり、第２の端部９ｂから距離を空けた位置まで延在する。第２のボア１１の直径は、第１のボア１０の直径よりも大きく、ロッド６の直径よりも大きい。Ｕ字型の凹部１２がロッド受け部分９に設けられ、第１の端部９ａから第２の端部９ｂの方向に延在する。Ｕ字型の凹部１２はロッドのためのチャネルを形成している。このチャネルは、ロッド６をそこに配置し案内することができるような大きさである。Ｕ字型の凹部１２によって、２つの自由な脚１２ａ、１２ｂが形成され、その上に雌ねじ１３が設けられる。雌ねじは、メートルねじ、平ねじ、負角ねじ、鋸歯ねじまたは他のねじ形状であってもよい。好ましくは、平ねじまたは負角ねじなどのねじ形状を用いると、内ねじ７を捩じ込む際に脚１２ａおよび１２ｂが広がるのが防止される。Ｕ字型の凹部１２の深さは、脚１２ａと脚１２ｂとの間にロッド６および内ねじ７を挿入することができるような深さである。
【００１５】
チャンネル軸に沿った方向に見られるＵ字型の凹部１２のどちらの端部においても、切欠き１４が、第２の端部９ｂからＵ字型の凹部１２の底部へと延在している。
【００１６】
ロッド受け部分９のうち脚１２ａ、１２ｂの領域における外面に溝１５が設けられる。この溝１５は、円周方向に延在し、ロックリング８の一部と係合する役割を果たす。溝１５は、ロックリング８を下方に移動させたときにロックリングと溝とを互いから解放できるように非対称になっている。この非対称の形状は、溝のうち下方向に傾斜した下方壁１５ａと実質的に垂直な上方壁１５ｂとによって実現される。溝１５と第２の端部との間では、ロッド受け部分９の直径がわずかに小さくなっていてもよい。
【００１７】
受け部５は、第２の端部９ｂに隣接した頭部受け部分１６を含む。この頭部受け部分１６は、骨固定要素１の頭部３のための収容空間を備える。頭部受け部分１６は、ロッド受け部分９の第２の端部９ｂとは反対側に自由端１７を有する。頭部受け部分１６の最大外径は、ロッド受け部分９の外径より小さく、このため、頭部受け部分１６はロッド受け部分９よりも引っ込んだ位置にある。頭部受け部分１６は、骨固定要素の頭部３の半径と合致する半径を有する球形の内部中空区域１８を有する。内部中空区域１８は自由端１７に開口部１９を有する。内部中空区域１８は、中空区域１８が頭部３のうち最大直径の領域を含む骨固定要素の頭部３を囲むような大きさである。頭部が内部中空区域１８に差込まれると、その中心Ｍは実質的に中心軸上に位置する。
【００１８】
スリット２０は、頭部受け部分１６に設けられ、自由端１７に開いており、頭部受け部分の第２の端部９ｂから距離を開けた位置にまで延在する。スリット２０は、少なくとも、内部中空区域１８のうち最大内径の領域を含むような長さを有する。他のスリット２１が、自由端１７からロッド受け部分の第２の端部９ｂにまで延在する。頭部受け部分１６におけるスリットにより、頭部受け部分１６に可撓性が与えられる。このため、固定要素の頭部３は頭部受け部分を広げることによって挿入することができ、頭部受け部分を圧縮することによってクランプすることができる。
【００１９】
図４から最もよく分かるように、頭部受け部分の外面は概して円筒形であり外径ｄ１を有する。ｄ１よりも大きな最大外径ｄ２を有する輪状の隆起１６ａの形状をした外面部分が、ロッド受け部分の第２の端部９ｂから距離を隔てたところに設けられる。輪状の隆起１６ａは、内部中空区域１８のうち最大内径を有する領域を含む。輪状の隆起１６ａの断面は円形の断面であってもよいが、しかしながら、他の形状であってもよく、たとえば、楕円の断面であってもよく、または軸方向に非対称であってもよい。自由端１７に隣接して円筒形部分１６ｂが形成される。この円筒形部分１６ｂは、ｄ１より大きくｄ２以下である外径ｄ３を有する。こうして、輪状の隆起１６ａと円筒形部分１６ｂとの間に溝１６ｃが形成される。円筒形部分１６ｂの上方端縁を面取りすることにより、以下に記載するロックリング８との係合が容易になり得る。
【００２０】
ここで、図６および図９ａ）〜図９ｃ）を参照してロックリングを説明する。ロックリング８は実質的に円筒形であり、上方端部８ａおよび下方端部８ｂを有する。取付けられた状態では、上方端部８ａが、ロッド受け部分９の第１の端部９ａの方向に向けられ、下方端部８ｂが、頭部受け部分１６の自由端１７の方に向けられている。
【００２１】
ロックリング８は、下方端部８ｂに隣接した第１の中空の円筒形部分８１を有する。この第１の中空の円筒形部分８１は、円筒形部分８１と頭部受け部分の円筒形部分１６ｂとが締りばめ接続に連動することができるように、頭部受け部分１６の円筒形部分１６ｂの外径よりもわずかに小さい内径を有する。第１の中空の円筒形部分８１の高さは、この円筒形部分８１が頭部受け部分の溝１６ｃに係合し得るような高さである。第１の中空の円筒形部分８１の次に第２の中空の円筒形部分８２が提供される。この第２の中空の円筒形部分８２は、図９ａ）に示されるロックリング８の第１の位置で、輪状の隆起１６ａがロックリングの第２の中空の円筒形部分８２内へと延在することができ、かつ径方向に拡がるための空間を有するような程度の、頭部受け部分１６の輪状の隆起１６ａの外径ｄ２よりも大きい内径を有する。第２の中空の円筒形部分８２の高さは、輪状の隆起１６ａの軸方向の高さにほぼ匹敵する。
【００２２】
第２の中空の円筒形部分８２の次に第３の中空の円筒形部分８３が提供される。第３の中空の円筒形部分８３の内径は、頭部受け部分の輪状の隆起１６ａの最大外径ｄ２よりもわずかに小さく、このため、第３の円筒形部分８３が輪状の隆起１６ａと協働すると、締りばめ接続が実現される。第３の中空の円筒形部分８３の高さは、ロックリングが図９ｃ）に示されるその最低位置にある場合に第３の中空の円筒形部分８３が少なくとも輪状の隆起１６ａの最大外径の区域と接触するような高さである。
【００２３】
ロックリング８はさらに、上方向に延在する可撓性のある壁部分８３ａを含む。これらの壁部分８３ａはスリット８４によって互いから隔てられている。上方向に延在する壁部分８３ａは、ロックリングの内周肩部８５の外周に配置され、ロックリングの上方領域に可撓性を与える。スリットの数および大きさ、ならびに壁部分８３ａの厚さは、所望の可撓性が得られるように構成される。壁部分８３ａは、その自由端に係合区域８３ｂを含む。これらの係合区域８３ｂは、ロッド受け部分９の外面上に設けられた溝１５に係合するように形作られている。
【００２４】
互いに直径方向に反対側に位置する２つの突起８６が肩部８５から延在する。突起８６は、図９ａ）および図９ｂ）に示されるように頭部がまだ固定されていない位置にロックリング８がある場合に、これら突起８６が切欠き１４を介してＵ字型の凹部１２の底に突出るような高さを有する。突起８６の自由端面８６ａは、たとえば、ロッド６の曲率に対応する曲率で湾曲していてもよい。ロックリング８は頭部受け部分１６のまわりに配置され、突起８６がＵ字型の凹部１２の位置に配置される。これにより、突起８６は、ロッドが挿入されていないときにロックリング８が回転するのを防ぐ。
【００２５】
頭部受け部分１６の可撓性と、開口端１７における頭部受け部分の大きさとにより、ロックリングを自由端１７から頭部受け部分１６上に組付けることによってロックリングを取付けることが可能となる。ロックリング８の外径は、確実にコンパクトな形状にするためにロックリング８が受け部のロッド受け部分９を越えて実質的に突出ないように設計されてもよい。
【００２６】
内ねじ７は、脚１２ａおよび１２ｂに設けられる雌ねじ１３に対応するねじを備える。脚が広がるのを防ぐねじ形状が用いられる場合、内ねじ７などの固定要素は１つで十分である。これにより、骨固定装置の径方向の大きさが低減される。
【００２７】
受け部５、ロックリング８、内ねじ７および骨固定要素１は、生体適合性材料、たとえばチタンもしくはステンレス鋼、またはニチノールなどの生体適合性合金、または、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：polyetheretherketone）などの生体適合性のあるプラスチック材料でできている。この部品はすべて、同じ材料または異なる材料で製造することもできる。
【００２８】
ここで、図９ａ）〜図９ｃ）を参照してロックリング８の機能を説明する。図９ａ）に図示のとおり、ロックリング８の第１の位置は挿入位置であり、ここでロックリング８が受け部５に対してラッチ固定される。このロックリング８の第１の位置は、第１の中空の円筒形部分８１が頭部受け部分１６の外面における溝１６ｃに係合するように規定される。第１の中空の円筒形部分８１の内径および第２の中空の円筒形部分８２の内径が、それぞれ、溝１６ｃの位置にある頭部受け部分１６の外径および輪状の隆起１６ａの外径よりも大きいので、頭部が差込まれたときに頭部受け部分１６が拡がることが可能となる。第１の位置では、ロックリング８は、さらに、クランプ力によって、ロッド受け部分９と、図９ａ）から分かるようにわずかに外側に曲がっている可撓性のある壁部分８３ａとの間に保持される。
【００２９】
ロックリング８が第１の位置にある場合、頭部受け部分１６は圧縮されない。この位置では、図９ａ）から分かるように、ねじ頭部３を差込むことが可能である。第１の位置では、ロックリング８がロッド受け部分の第１の端部９ａ）の方に向かってさらに上方に移動するのが防止される。というのも、ロックリング８の肩部８５がロッド受け部分の第２の端部９ｂに当接するからである。溝１５のうち傾斜した下方壁１５ａによって、ロックリング８が不用意に下方に移動するのが防止されるが、力を加えたときにロックリングが下方に移動することは可能にされる。
【００３０】
頭部３を差込んだ後、ロックリング８は軸方向に下方に移動して第２の位置に到達し、ここで受け部に対してラッチ固定される。これは、図９ｂ）に示されるプリロック位置である。第２の位置では、ロックリング８は、可撓性のある壁部分８３ａの係合部分８３ｂがロッド受け部分９に設けられた溝１５に弾力的に嵌まり込むまで、頭部受け部分１６の自由端１７に向かって動かされた。係合部分８３ｂの自由な上方端縁が、溝１５の上方壁１５ｂに当接し、これにより、ロックリングがプリロック位置から外れて上方に移動するのが防止される。他方では、溝１５のうち傾斜した下方壁１５ａは、ロックリングが自由端１７に向かって不用意に下方に移動することを防ぐが、力を加えたときにロックリングがこのように下方に移動することは可能にする。
【００３１】
第２の位置では、図９ｂ）に図示のとおり、第１の中空の円筒形部分８１は、頭部受け部分の円筒形部分１６ｂを締りばめの態様でわずかに圧縮する。これにより、頭部３が中空の内部区域１８から外れるのが防止される。第２の中空の円筒形部分８２は、頭部受け部分１６をわずかに圧縮するように輪状の隆起１６ａに係合し始める。これにより、頭部３が外れるのを防止するのにさらに寄与する。加えて、必要に応じて、係合部分の寸法は、第２の位置において、図９ｂに図示のとおり、頭部３が調整可能な角度位置において摩擦によって中空の内部区域１８に保持されるように規定することもできる。これにより、摩擦力よりも大きな力を加えることによって依然として回動が可能となる。
【００３２】
図９ｃ）に示されるロック位置である第３の位置では、ロックリングはさらに軸方向に下方に動かされている。第３の位置は、ねじ頭部３が最終的に頭部受け部分１６内にロックされる位置として規定される。第１の中空の円筒形部分８１および第３の中空の円筒形部分８３の内面は、締りばめの態様で円筒形部分１６ｂおよび輪状の隆起１６ａに係合し、これにより、頭部３のまわりで頭部受け部分１６が堅固に圧縮される。頭部３は２つの規定された円周区域において圧力をかけることによってロックされる。２つの規定された円周区域のうち一方は、輪状の隆起にあり、頭部３のうち最大直径を有する区域のわずか上方にある。２つの規定された円周区域のうち他方は、円筒形部分１６ｂにあり、頭部３のうち最大直径を有する区域の下方にある。ロックリングが矢印Ｄによって示される方向に動かされるときに頭部受け部分に作用するクランプ力は、図９ｄにおいて矢印Ｆによって示されるように受け部の中心軸Ｃに対して垂直である。これにより、ロック位置において頭部に対して作用する力が、テーパ面部分を用いる装置と比べて高くなる。協働面の動きは、中心軸に対して同軸である垂直運動となる。したがって、力の流れが予測可能となる。協働面の形状は容易に製造できるものである。
【００３３】
骨固定装置は以下のように予め組立てられてもよい。第１に、ロックリング８が自由端１７から受け部の上に取付けられる。これは、たとえば製造業者が行なうこともできる。好ましくは、ロックリング８は挿入位置にある。その後、固定要素１の頭部３が、自由端から頭部受け部分１６の中空の内部部分１８に差込まれる。その後、ロックリングを下方に移動させてプリロック位置に到達させる。
【００３４】
手術中、予め組立てられた骨固定装置を骨に捩じ込む。頭部３の凹部４は、第１のボア１０を通ってドライバでアクセスすることができる。頭部３がプリロック位置において摩擦によって調整可能な角度位置に保持された場合、手動で、または機器を用いることによって、付加的な力を受け部に加えて、受け部をロッドに対して位置合わせする。ロッドが他の骨固定装置に対して正確な位置にくると、内ねじ７が締められる。ロッド６がロックリングの突起８６に当接すると、ロックリング８が下方に移動してロック位置に到達する。最後に内ねじを締めることにより、ロッドと頭部とが同時にロックされる。
【００３５】
骨固定装置の第２の実施例が図１０に示される。
第２の実施例に従った骨固定装置は、頭部受け部分１６の外面およびロックリング８の内面の設計についてのみ、第１の実施例に従った骨固定装置とは異なる。他のすべての部分は同じであり、同じ参照符号で示されているため、その説明は繰返さない。頭部受け部分１６は、輪状の隆起１６ａではなく、円筒形の表面部分１６ａ′を有する。この円筒形の表面部分１６ａ′は、円筒形の頭部受け部分１６の外径ｄ１よりも大きい最大外径ｄ２を有する。ロックリング８は、第３の中空の円筒形部分８３ではなく、内側に突出た輪状の隆起８３′を含む。この内側に突出た輪状の隆起８３′の内径は、頭部受け部分１６の円筒形部分１６ａ′の外径よりもわずかに小さく、これにより、これらの２つの部分間での締りばめを可能にする。このように、協働する外面部分と内面部分とは、第１の実施例とは逆になっている。また、この実施例においては、頭部のロックは、頭部のうち最大直径を有する領域のまわり付近にあるかまたは頭部のうち最大直径を有する領域の上方および下方にある２つの接触区域において、頭部受け部分の係合する外面部分とロックリングの内面部分との間で締りばめによって達成される。また、この実施例においては、クランプ力Ｆは受け部の中心軸に対して垂直に向けられており、結果としてロック位置におけるロック力が大きくなる。
【００３６】
第３の実施例が図１１に示される。第１の実施例および第２の実施例と同じ部分は同じ参照番号で示されており、その説明は繰返さない。第３の実施例の骨固定装置は、頭部受け部分１６の外面およびロックリング８の内面の形状が、第１および第２の実施例の骨固定装置とは異なる。円筒形の表面と輪状の隆起との間ではなく、第１の円筒形表面と第２の円筒形表面との間に係合がもたらされる。頭部受け部分１６は円筒形の表面部分１６ａ′′を有する。この円筒形の表面部分１６ａ′′の外径ｄ２は、溝１６ｃ′′における円筒形部分の外径よりも大きい。円筒形部分１６ａ′′は、頭部３のうち最大外径を有する領域を含む区域にわたって軸方向に延在する。ロックリング８は第３の円筒形部分８３′′を有する。この第３の円筒形部分８３′′の内径は、円筒形部分１６ａ′′の外径よりもわずかに小さく、これにより、部分１６ａ′′と部分８３′′との間での締りばめが可能となる。第３の中空の円筒形部分８３′′の軸方向の長さは、頭部３のうち最大外径を有する領域を含む実質的な区域にわたって円筒形部分１６ａ′′と係合し得るような長さである。第３の実施例における頭部のロックは、円筒表面の締りばめによって頭部受け部分１６に力Ｆをかけることによって達成される。この実施例においても、クランプ力は中心軸Ｃに対して垂直である。このため、実現可能なロック力は、先細の部分を含む係合面で実現することのできるロック力よりも大きい。
【００３７】
実施例の変更例も実現可能である。たとえば、頭部受け部分の自由端１７におけるロックリングとの下方係合面は省いてもよい。これは、頭部をロックするのに、係合面を１つの円周区域のみに設けるだけで十分であることを意味している。この場合、係合面は、頭部のうち最大直径の領域をカバーするはずである。プリロック機能は、他の場合には、ロックリングの部分を受け部の他の部分と係合させることによって実現することができる。輪状の隆起部分はまた、円周方向に途切れていてもよい。
【００３８】
受け部本体の形状は図示される実施例に限定されない。たとえば、ロッド受け部にもスリットが設けられてもよい。
【００３９】
骨固定要素の頭部は、たとえば円筒形などの他の如何なる形状であってもよく、これにより単軸骨ねじが設けられる。この単軸骨ねじにより、受け部に対して単軸を中心にしてねじ要素を回転させることが可能となる。
【００４０】
ロッドに係合するロックリングの突起は別の形状であってもよく、たとえば、突起の自由端の表面は平坦であってもよく、または他の形状であってもよい。突起は省くこともできる。
【００４１】
頭部受け部分は、傾斜した開口端を有し得るか、または、他の場合には、頭部を一方向により大きく角形成することを可能にするよう非対称であってもよい。
【００４２】
円筒形の表面部分１６ｂおよび第１の中空の円筒形部分８１はまた、輪状の隆起と置換ることもできる。
【００４３】
骨固定要素については、すべての種類の固定要素を用いることができ、受け部と組合せることができる。これらの固定要素は、たとえば、長さや直径の異なるねじ、管状のねじ（cannulated screws）、さまざまなねじ形状を有するねじ、釘などである。ねじおよび軸の頭部はまた、互いに接続可能な別個の部品であってもよい。
【００４４】
ロッドのためのチャネルは、ロッド受け部分の第１の端部上で閉じることができる。閉鎖要素については、外側ナットまたは他の閉鎖要素などの他の種類の要素が使用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 骨固定要素、２ ねじ軸、３ 頭部、４ 凹部、５ 受け部本体、６ ロッド、７ 閉鎖要素、８ ロックリング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドを受け、このロッドを骨固定要素に連結するための受け部と、このような受け部を備えた骨固定装置とに関する。骨固定要素の頭部は、頭部受け部分を横方向から囲むロックリングによって頭部受け部分を圧縮することによって受け部にロックされ得る。頭部受け部分は、外面部分を有し、ロックリングは、接触領域において外面部分に係合して頭部をクランプするための内面部分を有する。外面部分および内面部分のうち少なくとも一方は円筒形であり、他方は円筒形または輪状の隆起をなす。骨固定装置は、たとえば多軸骨ねじの形状で実現可能であり、これにより、頭部の回動運動と、頭部の所望の角度位置でのロックとが可能となる。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ５，７３３，２８５は、整形外科装置で用いられる、湾曲した頭部および連結要素を有するねじを含む多軸のコレット型ロック機構を開示している。連結要素は、内部チャンバを有する先細のコレット型部分を有し、初めに湾曲した頭部が多軸に配置される。ロックカラーが先細のコレット型部分のまわりに配置されており、このため、このロックカラーがテーパ部の拡大する方向に並進することにより、内部の体積が湾曲した頭部の上で収縮してそこにロックされる。ロックカラーの内面はまたテーパ部を含む。
【０００３】
ＷＯ２００７／０３８３５０Ａ２は、コネクタ本体およびキャップを含み、骨アンカーを支持ロッドに接続するための装置を開示する。コネクタ本体は、支持ロッドを受け、この支持ロッドを骨アンカーに対して相対的に配置するためのチャネルを備える。スリーブは、コネクタ本体のソケット部分に嵌まって骨アンカーをソケットにロックする。コネクタ本体は、少なくとも部分的に球形の外面を備えた下方区域を有する。スリーブは円錐形の内面を有しており、ソケットの下方区域の外面上にわたって摺動可能であり、こうして、ソケットを圧縮して骨アンカーをコネクタ本体に対してロックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ５，７３３，２８５
【特許文献２】ＷＯ２００７／０３８３５０Ａ２
【特許文献３】ＵＳ２００８／０１０８９９２Ａ１
【特許文献４】ＥＰ２２０４１２９Ａ１
【特許文献５】ＥＰ２２０１９０３Ａ１
【特許文献６】ＵＳ６，３５５，０４０Ｂ１
【特許文献７】ＥＰ２１９１７８０Ａ１
【特許文献８】ＵＳ２００８／０１６１８５９Ａ１
【特許文献９】ＵＳ２００５／００９６６５３Ａ１
【特許文献１０】ＵＳ２００６／０２００１２８Ａ１
【特許文献１１】ＵＳ２００５／０２７７９２７Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ロッドを受け、このロッドを骨固定要素に連結するための受け部と、このような受け部を備え、使用時の安全性が改善された骨固定装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は請求項１に記載の骨固定装置によって解決される。さらなる展開例が従属請求項に記載される。
【０００７】
骨固定装置の安全性が改善されているが、その理由は、当該骨固定装置が、頭部受け部分またはロックリングにおいて少なくとも１つのテーパ面部分を用いて頭部をクランプする骨固定装置と比べて、より大きなロック力を呈するからである。受け部とロックリングとの協働面同士が、ロックリング上での垂直運動中に受け部の中心軸に対して垂直なクランプ力を発生させるように構成されるために、より大きなロック力が達成される。
【０００８】
骨固定装置を、特にこの骨固定装置の最大外径に対してコンパクトかつ薄型に設計することで、さらに強いロック力が実現される。さらに、骨固定装置は、容易に製造することのできる単純な機械的要素で構成される。骨固定装置はまた、プリロック機能を有していてもよい。このプリロック機能は、ロックリングが頭部を頭部受け部分に保持する際に、頭部が回動可能となるように、但し、頭部が頭部受け部から外れ得ないように保持することを特徴とする。
【０００９】
加えて、頭部は、小さな前負荷を加えて頭部を摩擦によってクランプすることによって頭部受け部分に保持されてもよく、このため、頭部は、摩擦力よりも大きな力を加えることによってのみ回動可能となる。
【００１０】
さらに、骨固定装置には、手術前に受け部に容易に取付けることのできるさまざまな骨アンカーを備えたモジュラーシステムが設けられる。
【００１１】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を用いた実施例の記載から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】骨固定装置の第１の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１の骨固定装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図３】第１の実施例に従った骨固定装置の受け部本体を示す斜視図である。
【図４】図３の受け部本体を示す側面図である。
【図５】図３の受け部本体を示す底面図である。
【図６】第１の実施例の骨固定装置のロックリングを示す斜視図である。
【図７】図６のロックリングを示す側面図である。
【図８】図６および図７のロックリングを線Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【図９ａ）】頭部が受け部に差込み可能である使用の第１のステップにおける第１の実施例の骨固定装置を示す断面図である。
【図９ｂ）】頭部が受け部に差込まれ、ロックリングがプリロック位置にある使用の第２のステップにおける第１の実施例の骨固定装置を示す断面図である。
【図９ｃ）】ロッドが挿入され、ねじの角度位置がロックリングによってロック位置でロックされている骨固定装置を示す断面図である。
【図９ｄ）】図９ｃ）の拡大部分を示す図である。
【図１０】第２の実施例に従った骨固定装置の断面図の拡大部分を示す図である。
【図１１】第３の実施例に従った骨固定装置の断面図の拡大部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１および図２に図示のとおり、第１の実施例に従った骨固定装置は、ねじ軸２および球台形の頭部３を備え、球形の中心をＭとする骨ねじの形状をした骨固定要素１を含む。頭部３は、ドライバとの係合用の凹部４を有する。骨固定装置は、さらに、ロッド６を受け、このロッドを骨固定要素１に接続するための受け部本体５を含む。さらに、内ねじまたは止めねじの形状をした閉鎖要素７が、ロッド６を受け部に固定するために設けられる。加えて、骨固定装置は、受け部本体５に頭部３をロックするためのロックリング８を含む。受け部本体５およびロックリングが受け部を形成する。
【００１４】
図３〜図６および図９ａ）〜図９ｃ）にさらに示すように、受け部本体５は、第１の端部９ａと反対側の第２の端部９ｂとを備えるロッド受け部分９を含む。ロッド受け部分９は実質的に円筒形であり、第１の端部９ａから第２の端部９ｂにまで延在する同軸の第１のボア１０と、中心軸Ｃとを有する。第１のボア１０の直径は、骨固定要素１の頭部３の最大直径よりも小さい。ロッド受け部分９はさらに同軸の第２のボア１１を含む。この同軸の第２のボア１１は、第１の端部９ａから始まり、第２の端部９ｂから距離を空けた位置まで延在する。第２のボア１１の直径は、第１のボア１０の直径よりも大きく、ロッド６の直径よりも大きい。Ｕ字型の凹部１２がロッド受け部分９に設けられ、第１の端部９ａから第２の端部９ｂの方向に延在する。Ｕ字型の凹部１２はロッドのためのチャネルを形成している。このチャネルは、ロッド６をそこに配置し案内することができるような大きさである。Ｕ字型の凹部１２によって、２つの自由な脚１２ａ、１２ｂが形成され、その上に雌ねじ１３が設けられる。雌ねじは、メートルねじ、平ねじ、負角ねじ、鋸歯ねじまたは他のねじ形状であってもよい。好ましくは、平ねじまたは負角ねじなどのねじ形状を用いると、内ねじ７を捩じ込む際に脚１２ａおよび１２ｂが広がるのが防止される。Ｕ字型の凹部１２の深さは、脚１２ａと脚１２ｂとの間にロッド６および内ねじ７を挿入することができるような深さである。
【００１５】
チャンネル軸に沿った方向に見られるＵ字型の凹部１２のどちらの端部においても、切欠き１４が、第２の端部９ｂからＵ字型の凹部１２の底部へと延在している。
【００１６】
ロッド受け部分９のうち脚１２ａ、１２ｂの領域における外面に溝１５が設けられる。この溝１５は、円周方向に延在し、ロックリング８の一部と係合する役割を果たす。溝１５は、ロックリング８を下方に移動させたときにロックリングと溝とを互いから解放できるように非対称になっている。この非対称の形状は、溝のうち下方向に傾斜した下方壁１５ａと実質的に垂直な上方壁１５ｂとによって実現される。溝１５と第２の端部との間では、ロッド受け部分９の直径がわずかに小さくなっていてもよい。
【００１７】
受け部５は、第２の端部９ｂに隣接した頭部受け部分１６を含む。この頭部受け部分１６は、骨固定要素１の頭部３のための収容空間を備える。頭部受け部分１６は、ロッド受け部分９の第２の端部９ｂとは反対側に自由端１７を有する。頭部受け部分１６の最大外径は、ロッド受け部分９の外径より小さく、このため、頭部受け部分１６はロッド受け部分９よりも引っ込んだ位置にある。頭部受け部分１６は、骨固定要素の頭部３の半径と合致する半径を有する球形の内部中空区域１８を有する。内部中空区域１８は自由端１７に開口部１９を有する。内部中空区域１８は、中空区域１８が頭部３のうち最大直径の領域を含む骨固定要素の頭部３を囲むような大きさである。頭部が内部中空区域１８に差込まれると、その中心Ｍは実質的に中心軸上に位置する。
【００１８】
スリット２０は、頭部受け部分１６に設けられ、自由端１７に開いており、頭部受け部分の第２の端部９ｂから距離を開けた位置にまで延在する。スリット２０は、少なくとも、内部中空区域１８のうち最大内径の領域を含むような長さを有する。他のスリット２１が、自由端１７からロッド受け部分の第２の端部９ｂにまで延在する。頭部受け部分１６におけるスリットにより、頭部受け部分１６に可撓性が与えられる。このため、固定要素の頭部３は頭部受け部分を広げることによって挿入することができ、頭部受け部分を圧縮することによってクランプすることができる。
【００１９】
図４から最もよく分かるように、頭部受け部分の外面は概して円筒形であり外径ｄ１を有する。ｄ１よりも大きな最大外径ｄ２を有する輪状の隆起１６ａの形状をした外面部分が、ロッド受け部分の第２の端部９ｂから距離を隔てたところに設けられる。輪状の隆起１６ａは、内部中空区域１８のうち最大内径を有する領域を含む。輪状の隆起１６ａの断面は円形の断面であってもよいが、しかしながら、他の形状であってもよく、たとえば、楕円の断面であってもよく、または軸方向に非対称であってもよい。自由端１７に隣接して円筒形部分１６ｂが形成される。この円筒形部分１６ｂは、ｄ１より大きくｄ２以下である外径ｄ３を有する。こうして、輪状の隆起１６ａと円筒形部分１６ｂとの間に溝１６ｃが形成される。円筒形部分１６ｂの上方端縁を面取りすることにより、以下に記載するロックリング８との係合が容易になり得る。
【００２０】
ここで、図６および図９ａ）〜図９ｃ）を参照してロックリングを説明する。ロックリング８は実質的に円筒形であり、上方端部８ａおよび下方端部８ｂを有する。取付けられた状態では、上方端部８ａが、ロッド受け部分９の第１の端部９ａの方向に向けられ、下方端部８ｂが、頭部受け部分１６の自由端１７の方に向けられている。
【００２１】
ロックリング８は、下方端部８ｂに隣接した第１の中空の円筒形部分８１を有する。この第１の中空の円筒形部分８１は、円筒形部分８１と頭部受け部分の円筒形部分１６ｂとが締りばめ接続に連動することができるように、頭部受け部分１６の円筒形部分１６ｂの外径よりもわずかに小さい内径を有する。第１の中空の円筒形部分８１の高さは、この円筒形部分８１が頭部受け部分の溝１６ｃに係合し得るような高さである。第１の中空の円筒形部分８１の次に第２の中空の円筒形部分８２が提供される。この第２の中空の円筒形部分８２は、図９ａ）に示されるロックリング８の第１の位置で、輪状の隆起１６ａがロックリングの第２の中空の円筒形部分８２内へと延在することができ、かつ径方向に拡がるための空間を有するような程度の、頭部受け部分１６の輪状の隆起１６ａの外径ｄ２よりも大きい内径を有する。第２の中空の円筒形部分８２の高さは、輪状の隆起１６ａの軸方向の高さにほぼ匹敵する。
【００２２】
第２の中空の円筒形部分８２の次に第３の中空の円筒形部分８３が提供される。第３の中空の円筒形部分８３の内径は、頭部受け部分の輪状の隆起１６ａの最大外径ｄ２よりもわずかに小さく、このため、第３の円筒形部分８３が輪状の隆起１６ａと協働すると、締りばめ接続が実現される。第３の中空の円筒形部分８３の高さは、ロックリングが図９ｃ）に示されるその最低位置にある場合に第３の中空の円筒形部分８３が少なくとも輪状の隆起１６ａの最大外径の区域と接触するような高さである。
【００２３】
ロックリング８はさらに、上方向に延在する可撓性のある壁部分８３ａを含む。これらの壁部分８３ａはスリット８４によって互いから隔てられている。上方向に延在する壁部分８３ａは、ロックリングの内周肩部８５の外周に配置され、ロックリングの上方領域に可撓性を与える。スリットの数および大きさ、ならびに壁部分８３ａの厚さは、所望の可撓性が得られるように構成される。壁部分８３ａは、その自由端に係合区域８３ｂを含む。これらの係合区域８３ｂは、ロッド受け部分９の外面上に設けられた溝１５に係合するように形作られている。
【００２４】
互いに直径方向に反対側に位置する２つの突起８６が肩部８５から延在する。突起８６は、図９ａ）および図９ｂ）に示されるように頭部がまだ固定されていない位置にロックリング８がある場合に、これら突起８６が切欠き１４を介してＵ字型の凹部１２の底に突出るような高さを有する。突起８６の自由端面８６ａは、たとえば、ロッド６の曲率に対応する曲率で湾曲していてもよい。ロックリング８は頭部受け部分１６のまわりに配置され、突起８６がＵ字型の凹部１２の位置に配置される。これにより、突起８６は、ロッドが挿入されていないときにロックリング８が回転するのを防ぐ。
【００２５】
頭部受け部分１６の可撓性と、開口端１７における頭部受け部分の大きさとにより、ロックリングを自由端１７から頭部受け部分１６上に組付けることによってロックリングを取付けることが可能となる。ロックリング８の外径は、確実にコンパクトな形状にするためにロックリング８が受け部のロッド受け部分９を越えて実質的に突出ないように設計されてもよい。
【００２６】
内ねじ７は、脚１２ａおよび１２ｂに設けられる雌ねじ１３に対応するねじを備える。脚が広がるのを防ぐねじ形状が用いられる場合、内ねじ７などの固定要素は１つで十分である。これにより、骨固定装置の径方向の大きさが低減される。
【００２７】
受け部５、ロックリング８、内ねじ７および骨固定要素１は、生体適合性材料、たとえばチタンもしくはステンレス鋼、またはニチノールなどの生体適合性合金、または、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：polyetheretherketone）などの生体適合性のあるプラスチック材料でできている。この部品はすべて、同じ材料または異なる材料で製造することもできる。
【００２８】
ここで、図９ａ）〜図９ｃ）を参照してロックリング８の機能を説明する。図９ａ）に図示のとおり、ロックリング８の第１の位置は挿入位置であり、ここでロックリング８が受け部５に対してラッチ固定される。このロックリング８の第１の位置は、第１の中空の円筒形部分８１が頭部受け部分１６の外面における溝１６ｃに係合するように規定される。第１の中空の円筒形部分８１の内径および第２の中空の円筒形部分８２の内径が、それぞれ、溝１６ｃの位置にある頭部受け部分１６の外径および輪状の隆起１６ａの外径よりも大きいので、頭部が差込まれたときに頭部受け部分１６が拡がることが可能となる。第１の位置では、ロックリング８は、さらに、クランプ力によって、ロッド受け部分９と、図９ａ）から分かるようにわずかに外側に曲がっている可撓性のある壁部分８３ａとの間に保持される。
【００２９】
ロックリング８が第１の位置にある場合、頭部受け部分１６は圧縮されない。この位置では、図９ａ）から分かるように、ねじ頭部３を差込むことが可能である。第１の位置では、ロックリング８がロッド受け部分の第１の端部９ａ）の方に向かってさらに上方に移動するのが防止される。というのも、ロックリング８の肩部８５がロッド受け部分の第２の端部９ｂに当接するからである。溝１５のうち傾斜した下方壁１５ａによって、ロックリング８が不用意に下方に移動するのが防止されるが、力を加えたときにロックリングが下方に移動することは可能にされる。
【００３０】
頭部３を差込んだ後、ロックリング８は軸方向に下方に移動して第２の位置に到達し、ここで受け部に対してラッチ固定される。これは、図９ｂ）に示されるプリロック位置である。第２の位置では、ロックリング８は、可撓性のある壁部分８３ａの係合部分８３ｂがロッド受け部分９に設けられた溝１５に弾力的に嵌まり込むまで、頭部受け部分１６の自由端１７に向かって動かされた。係合部分８３ｂの自由な上方端縁が、溝１５の上方壁１５ｂに当接し、これにより、ロックリングがプリロック位置から外れて上方に移動するのが防止される。他方では、溝１５のうち傾斜した下方壁１５ａは、ロックリングが自由端１７に向かって不用意に下方に移動することを防ぐが、力を加えたときにロックリングがこのように下方に移動することは可能にする。
【００３１】
第２の位置では、図９ｂ）に図示のとおり、第１の中空の円筒形部分８１は、頭部受け部分の円筒形部分１６ｂを締りばめの態様でわずかに圧縮する。これにより、頭部３が中空の内部区域１８から外れるのが防止される。第２の中空の円筒形部分８２は、頭部受け部分１６をわずかに圧縮するように輪状の隆起１６ａに係合し始める。これにより、頭部３が外れるのを防止するのにさらに寄与する。加えて、必要に応じて、係合部分の寸法は、第２の位置において、図９ｂに図示のとおり、頭部３が調整可能な角度位置において摩擦によって中空の内部区域１８に保持されるように規定することもできる。これにより、摩擦力よりも大きな力を加えることによって依然として回動が可能となる。
【００３２】
図９ｃ）に示されるロック位置である第３の位置では、ロックリングはさらに軸方向に下方に動かされている。第３の位置は、ねじ頭部３が最終的に頭部受け部分１６内にロックされる位置として規定される。第１の中空の円筒形部分８１および第３の中空の円筒形部分８３の内面は、締りばめの態様で円筒形部分１６ｂおよび輪状の隆起１６ａに係合し、これにより、頭部３のまわりで頭部受け部分１６が堅固に圧縮される。頭部３は２つの規定された円周区域において圧力をかけることによってロックされる。２つの規定された円周区域のうち一方は、輪状の隆起にあり、頭部３のうち最大直径を有する区域のわずか上方にある。２つの規定された円周区域のうち他方は、円筒形部分１６ｂにあり、頭部３のうち最大直径を有する区域の下方にある。ロックリングが矢印Ｄによって示される方向に動かされるときに頭部受け部分に作用するクランプ力は、図９ｄにおいて矢印Ｆによって示されるように受け部の中心軸Ｃに対して垂直である。これにより、ロック位置において頭部に対して作用する力が、テーパ面部分を用いる装置と比べて高くなる。協働面の動きは、中心軸に対して同軸である垂直運動となる。したがって、力の流れが予測可能となる。協働面の形状は容易に製造できるものである。
【００３３】
骨固定装置は以下のように予め組立てられてもよい。第１に、ロックリング８が自由端１７から受け部の上に取付けられる。これは、たとえば製造業者が行なうこともできる。好ましくは、ロックリング８は挿入位置にある。その後、固定要素１の頭部３が、自由端から頭部受け部分１６の中空の内部部分１８に差込まれる。その後、ロックリングを下方に移動させてプリロック位置に到達させる。
【００３４】
手術中、予め組立てられた骨固定装置を骨に捩じ込む。頭部３の凹部４は、第１のボア１０を通ってドライバでアクセスすることができる。頭部３がプリロック位置において摩擦によって調整可能な角度位置に保持された場合、手動で、または機器を用いることによって、付加的な力を受け部に加えて、受け部をロッドに対して位置合わせする。ロッドが他の骨固定装置に対して正確な位置にくると、内ねじ７が締められる。ロッド６がロックリングの突起８６に当接すると、ロックリング８が下方に移動してロック位置に到達する。最後に内ねじを締めることにより、ロッドと頭部とが同時にロックされる。
【００３５】
骨固定装置の第２の実施例が図１０に示される。
第２の実施例に従った骨固定装置は、頭部受け部分１６の外面およびロックリング８の内面の設計についてのみ、第１の実施例に従った骨固定装置とは異なる。他のすべての部分は同じであり、同じ参照符号で示されているため、その説明は繰返さない。頭部受け部分１６は、輪状の隆起１６ａではなく、円筒形の表面部分１６ａ′を有する。この円筒形の表面部分１６ａ′は、円筒形の頭部受け部分１６の外径ｄ１よりも大きい最大外径ｄ２を有する。ロックリング８は、第３の中空の円筒形部分８３ではなく、内側に突出た輪状の隆起８３′を含む。この内側に突出た輪状の隆起８３′の内径は、頭部受け部分１６の円筒形部分１６ａ′の外径よりもわずかに小さく、これにより、これらの２つの部分間での締りばめを可能にする。このように、協働する外面部分と内面部分とは、第１の実施例とは逆になっている。また、この実施例においては、頭部のロックは、頭部のうち最大直径を有する領域のまわり付近にあるかまたは頭部のうち最大直径を有する領域の上方および下方にある２つの接触区域において、頭部受け部分の係合する外面部分とロックリングの内面部分との間で締りばめによって達成される。また、この実施例においては、クランプ力Ｆは受け部の中心軸に対して垂直に向けられており、結果としてロック位置におけるロック力が大きくなる。
【００３６】
第３の実施例が図１１に示される。第１の実施例および第２の実施例と同じ部分は同じ参照番号で示されており、その説明は繰返さない。第３の実施例の骨固定装置は、頭部受け部分１６の外面およびロックリング８の内面の形状が、第１および第２の実施例の骨固定装置とは異なる。円筒形の表面と輪状の隆起との間ではなく、第１の円筒形表面と第２の円筒形表面との間に係合がもたらされる。頭部受け部分１６は円筒形の表面部分１６ａ′′を有する。この円筒形の表面部分１６ａ′′の外径ｄ２は、溝１６ｃ′′における円筒形部分の外径よりも大きい。円筒形部分１６ａ′′は、頭部３のうち最大外径を有する領域を含む区域にわたって軸方向に延在する。ロックリング８は第３の円筒形部分８３′′を有する。この第３の円筒形部分８３′′の内径は、円筒形部分１６ａ′′の外径よりもわずかに小さく、これにより、部分１６ａ′′と部分８３′′との間での締りばめが可能となる。第３の中空の円筒形部分８３′′の軸方向の長さは、頭部３のうち最大外径を有する領域を含む実質的な区域にわたって円筒形部分１６ａ′′と係合し得るような長さである。第３の実施例における頭部のロックは、円筒表面の締りばめによって頭部受け部分１６に力Ｆをかけることによって達成される。この実施例においても、クランプ力は中心軸Ｃに対して垂直である。このため、実現可能なロック力は、先細の部分を含む係合面で実現することのできるロック力よりも大きい。
【００３７】
実施例の変更例も実現可能である。たとえば、頭部受け部分の自由端１７におけるロックリングとの下方係合面は省いてもよい。これは、頭部をロックするのに、係合面を１つの円周区域のみに設けるだけで十分であることを意味している。この場合、係合面は、頭部のうち最大直径の領域をカバーするはずである。プリロック機能は、他の場合には、ロックリングの部分を受け部の他の部分と係合させることによって実現することができる。輪状の隆起部分はまた、円周方向に途切れていてもよい。
【００３８】
受け部本体の形状は図示される実施例に限定されない。たとえば、ロッド受け部にもスリットが設けられてもよい。
【００３９】
骨固定要素の頭部は、たとえば円筒形などの他の如何なる形状であってもよく、これにより単軸骨ねじが設けられる。この単軸骨ねじにより、受け部に対して単軸を中心にしてねじ要素を回転させることが可能となる。
【００４０】
ロッドに係合するロックリングの突起は別の形状であってもよく、たとえば、突起の自由端の表面は平坦であってもよく、または他の形状であってもよい。突起は省くこともできる。
【００４１】
頭部受け部分は、傾斜した開口端を有し得るか、または、他の場合には、頭部を一方向により大きく角形成することを可能にするよう非対称であってもよい。
【００４２】
円筒形の表面部分１６ｂおよび第１の中空の円筒形部分８１はまた、輪状の隆起と置換ることもできる。
【００４３】
骨固定要素については、すべての種類の固定要素を用いることができ、受け部と組合せることができる。これらの固定要素は、たとえば、長さや直径の異なるねじ、管状のねじ（cannulated screws）、さまざまなねじ形状を有するねじ、釘などである。ねじおよび軸の頭部はまた、互いに接続可能な別個の部品であってもよい。
【００４４】
ロッドのためのチャネルは、ロッド受け部分の第１の端部上で閉じることができる。閉鎖要素については、外側ナットまたは他の閉鎖要素などの他の種類の要素が使用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 骨固定要素、２ ねじ軸、３ 頭部、４ 凹部、５ 受け部本体、６ ロッド、７ 閉鎖要素、８ ロックリング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドを受け、前記ロッドを骨固定要素に連結するための受け部であって、
受け部本体（５）と、
受け部本体（５）に設けられ、ロッドを受けるためのチャネル（１２）を備えたロッド受け部分（９）と、
骨固定要素の頭部（３）を収容するための頭部受け部分（１６）とを備え、頭部受け部分は開口端（１７）を有し、可撓性があり、これにより、頭部を差込んでクランプすることが可能となり、頭部受け部分は、第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）と、開口端（１７）を通って延在する中心軸（Ｃ）とを有し、前記受け部はさらに、
頭部受け部分（１６）を囲むロックリング（８）を備え、ロックリングは、頭部（３）をクランプするために、第１の接触領域において第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）に係合する第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）を有し、
外面部分および内面部分のうち少なくとも一方は、円筒形の表面部分（８３，１６ａ′′）であり、他方は、円筒形の表面部分（８３′′，１６ａ′′）または輪状の隆起部分（１６ａ，８３′）である、受け部。
【請求項２】
第１の接触領域における第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）の内径は、締りばめ接続を実現するために、第１の接触領域における第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）の外径よりも小さい、請求項１に記載の受け部。
【請求項３】
頭部受け部分（１６）は、第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′１６ａ′′）から軸方向に隔てられている第２の外面部分（１６ｂ）を有し、第２の接触領域を形成するために、第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）から軸方向に隔てられているロックリングの第２の内面部分（８１）に係合する、請求項１または２に記載の受け部。
【請求項４】
第２の外面部分は円筒形の表面部分（１６ｂ）である、請求項３に記載の受け部。
【請求項５】
第２の内面部分は円筒形の表面部分（８１）である、請求項３または４に記載の受け部。
【請求項６】
第２の接触領域は、第１の接触領域よりも径方向に中心軸（Ｃ）に近い、請求項３から５のいずれかに記載の受け部。
【請求項７】
第２の接触領域は、中心軸（Ｃ）からの距離が第１の接触領域と同じである、請求項３から５のいずれかに記載の受け部。
【請求項８】
第２の接触領域は開口端（１７）に隣接している、請求項３から７のいずれかに記載の受け部。
【請求項９】
第１の外面部分（１６ａ′′）および第２の外面部分（８３′′）はともに円筒形の表面部分である、請求項１から８のいずれかに記載の受け部。
【請求項１０】
第１の外面部分（１６ａ）は輪状の隆起部分であり、第１の内面部分（８３）は円筒形の表面部分である、請求項１から８のいずれかに記載の受け部。
【請求項１１】
第１の外面部分（１６ａ′′）は円筒形の表面部分であり、第１の内面部分（８３′）は輪状の隆起部分である、請求項１から８のいずれかに記載の受け部。
【請求項１２】
溝（１６ｃ）は、第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）と第２の外面部分（８３，８３′，８３′′）との間に設けられ、ロックリングは、挿入位置にある場合に前記溝に係合可能であり、前記挿入位置では、頭部が頭部受け部分（１６）に挿入可能であり、頭部受け部分（１６）から取外し可能である、請求項３から１１のいずれかに記載の受け部。
【請求項１３】
ロックリング（８）はプリロック位置を取ることができ、この位置では、頭部は頭部受け部分において回動可能であるが、頭部受け部分から取外し可能ではない、請求項１から１２のいずれかに記載の受け部。
【請求項１４】
ロックリング（８）はロック位置を取ることができ、この位置では、第１の外面部分（１６ａ、１６′，１６ａ′′）が第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）に接触する、請求項１から１３のいずれかに記載の受け部。
【請求項１５】
ロックリング（８）は、ロッド（６）を介して圧力がかけられると、開口端（１７）の方に移動可能である、請求項１から１４のいずれかに記載の受け部。
【請求項１６】
ロッド受け部分（９）は、第１の端部（９ａ）、第２の端部（９ｂ）、および第１の端部から第２の端部の方向に延在する凹部（１２）を備え、ロッドのためのチャネルを形成する、請求項１から１５のいずれかに記載の受け部。
【請求項１７】
ロッド受け部分（９）は第１の端部（９ａ）および第２の端部（９ｂ）を備え、頭部受け部分（１６）は第２の端部（９ｂ）の側に配置され、頭部受け部分（１６）のうち第２の端部（９ｂ）側にある外径は、第２の端部（９ｂ）におけるロッド受け部分（９）の直径よりも小さい、請求項１から１６のいずれかに記載の受け部。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかに記載の受け部と、骨および頭部（３）に固定するための軸（２）を備える骨固定要素（１）とを含む骨固定装置であって、頭部（３）は、好ましくは、球状に形作られた外側の外面部分を有する、骨固定装置。
【請求項１９】
閉鎖要素（７）、好ましくは内ねじ、がロッド（６）を凹部（１２）に固定するために設けられる、請求項１８に記載の骨固定装置。
【請求項１】
ロッドを受け、前記ロッドを骨固定要素に連結するための受け部であって、
受け部本体（５）と、
受け部本体（５）に設けられ、ロッドを受けるためのチャネル（１２）を備えたロッド受け部分（９）と、
骨固定要素の頭部（３）を収容するための頭部受け部分（１６）とを備え、頭部受け部分は開口端（１７）を有し、可撓性があり、これにより、頭部を差込んでクランプすることが可能となり、頭部受け部分は、第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）と、開口端（１７）を通って延在する中心軸（Ｃ）とを有し、前記受け部はさらに、
頭部受け部分（１６）を囲むロックリング（８）を備え、ロックリングは、頭部（３）をクランプするために、第１の接触領域において第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）に係合する第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）を有し、
外面部分および内面部分のうち少なくとも一方は、円筒形の表面部分（８３，１６ａ′′）であり、他方は、円筒形の表面部分（８３′′，１６ａ′′）または輪状の隆起部分（１６ａ，８３′）である、受け部。
【請求項２】
第１の接触領域における第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）の内径は、締りばめ接続を実現するために、第１の接触領域における第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）の外径よりも小さい、請求項１に記載の受け部。
【請求項３】
頭部受け部分（１６）は、第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′１６ａ′′）から軸方向に隔てられている第２の外面部分（１６ｂ）を有し、第２の接触領域を形成するために、第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）から軸方向に隔てられているロックリングの第２の内面部分（８１）に係合する、請求項１または２に記載の受け部。
【請求項４】
第２の外面部分は円筒形の表面部分（１６ｂ）である、請求項３に記載の受け部。
【請求項５】
第２の内面部分は円筒形の表面部分（８１）である、請求項３または４に記載の受け部。
【請求項６】
第２の接触領域は、第１の接触領域よりも径方向に中心軸（Ｃ）に近い、請求項３から５のいずれかに記載の受け部。
【請求項７】
第２の接触領域は、中心軸（Ｃ）からの距離が第１の接触領域と同じである、請求項３から５のいずれかに記載の受け部。
【請求項８】
第２の接触領域は開口端（１７）に隣接している、請求項３から７のいずれかに記載の受け部。
【請求項９】
第１の外面部分（１６ａ′′）および第２の外面部分（８３′′）はともに円筒形の表面部分である、請求項１から８のいずれかに記載の受け部。
【請求項１０】
第１の外面部分（１６ａ）は輪状の隆起部分であり、第１の内面部分（８３）は円筒形の表面部分である、請求項１から８のいずれかに記載の受け部。
【請求項１１】
第１の外面部分（１６ａ′′）は円筒形の表面部分であり、第１の内面部分（８３′）は輪状の隆起部分である、請求項１から８のいずれかに記載の受け部。
【請求項１２】
溝（１６ｃ）は、第１の外面部分（１６ａ，１６ａ′，１６ａ′′）と第２の外面部分（８３，８３′，８３′′）との間に設けられ、ロックリングは、挿入位置にある場合に前記溝に係合可能であり、前記挿入位置では、頭部が頭部受け部分（１６）に挿入可能であり、頭部受け部分（１６）から取外し可能である、請求項３から１１のいずれかに記載の受け部。
【請求項１３】
ロックリング（８）はプリロック位置を取ることができ、この位置では、頭部は頭部受け部分において回動可能であるが、頭部受け部分から取外し可能ではない、請求項１から１２のいずれかに記載の受け部。
【請求項１４】
ロックリング（８）はロック位置を取ることができ、この位置では、第１の外面部分（１６ａ、１６′，１６ａ′′）が第１の内面部分（８３，８３′，８３′′）に接触する、請求項１から１３のいずれかに記載の受け部。
【請求項１５】
ロックリング（８）は、ロッド（６）を介して圧力がかけられると、開口端（１７）の方に移動可能である、請求項１から１４のいずれかに記載の受け部。
【請求項１６】
ロッド受け部分（９）は、第１の端部（９ａ）、第２の端部（９ｂ）、および第１の端部から第２の端部の方向に延在する凹部（１２）を備え、ロッドのためのチャネルを形成する、請求項１から１５のいずれかに記載の受け部。
【請求項１７】
ロッド受け部分（９）は第１の端部（９ａ）および第２の端部（９ｂ）を備え、頭部受け部分（１６）は第２の端部（９ｂ）の側に配置され、頭部受け部分（１６）のうち第２の端部（９ｂ）側にある外径は、第２の端部（９ｂ）におけるロッド受け部分（９）の直径よりも小さい、請求項１から１６のいずれかに記載の受け部。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかに記載の受け部と、骨および頭部（３）に固定するための軸（２）を備える骨固定要素（１）とを含む骨固定装置であって、頭部（３）は、好ましくは、球状に形作られた外側の外面部分を有する、骨固定装置。
【請求項１９】
閉鎖要素（７）、好ましくは内ねじ、がロッド（６）を凹部（１２）に固定するために設けられる、請求項１８に記載の骨固定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ）】
【図９ｂ）】
【図９ｃ）】
【図９ｄ）】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ）】
【図９ｂ）】
【図９ｃ）】
【図９ｄ）】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１２５５６３（Ｐ２０１２−１２５５６３Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６６６６９（Ｐ２０１１−２６６６６９）
【出願日】平成２３年１２月６日（２０１１．１２．６）
【出願人】（５１１２１１７３７）ビーダーマン・テクノロジーズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディートゲゼルシャフト (30)
【氏名又は名称原語表記】ＢＩＥＤＥＲＭＡＮＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＧＭＢＨ ＆ ＣＯ． ＫＧ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月６日（２０１１．１２．６）
【出願人】（５１１２１１７３７）ビーダーマン・テクノロジーズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディートゲゼルシャフト (30)
【氏名又は名称原語表記】ＢＩＥＤＥＲＭＡＮＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＧＭＢＨ ＆ ＣＯ． ＫＧ
【Ｆターム（参考）】
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