一方向固定具
【課題】安定性が得られかつ移植片の移動を防止しかつ移植片の圧縮を可能にすると同時に固定を促進する固定システムを提供することにある。
【解決手段】１つ以上の骨ファスナを受入れることができる少なくとも１つのキャリジ要素（１２）を有し、該キャリジ要素はプレート（３０）に取付けることができ、プレートは、キャリジ要素を主プレートに調節可能に固定できる係合部分（３６）を備え、係合部分は、プレートに対して軸線方向の一方向のみに並進できる。一実施形態では、プレートはキャリジ要素（１２）を受入れるアーム（３４）を有し、キャリジ要素はアームに取付けることができるチャネル（１６）を有し、係合部分（３６）はチャネル内に配置される。使用方法およびキットも開示する。係合部分（３６）にはリッジ（３７）が設けられており、該リッジが固定要素（係合クリップ４０）に相互連結される。
【解決手段】１つ以上の骨ファスナを受入れることができる少なくとも１つのキャリジ要素（１２）を有し、該キャリジ要素はプレート（３０）に取付けることができ、プレートは、キャリジ要素を主プレートに調節可能に固定できる係合部分（３６）を備え、係合部分は、プレートに対して軸線方向の一方向のみに並進できる。一実施形態では、プレートはキャリジ要素（１２）を受入れるアーム（３４）を有し、キャリジ要素はアームに取付けることができるチャネル（１６）を有し、係合部分（３６）はチャネル内に配置される。使用方法およびキットも開示する。係合部分（３６）にはリッジ（３７）が設けられており、該リッジが固定要素（係合クリップ４０）に相互連結される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固定具の分野に関し、より詳しくは、一方向並進を調節できる脊椎用固定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレートのような整形外科用固定具は、しばしば、プレート孔に挿通されるファスナを用いて骨に連結される。このようなファスナを、例えば拡大ヘッドスクリュウを介して骨プレートに固定すると、手術後の固定組立体の弛緩の発生を低減できることが知られている。また、ファスナを外科医が選択した角度に傾斜させることができるように、ファスナを多軸線方向に移動可能に受入れるブシュを各プレート孔に配置することも知られている。しかしながら、ファスナが固定プレート孔の位置により多軸線方向に移動できても、ファスナ自体の取付け方法を増大できるに過ぎない。プレート孔は、相互に固定されたままでありかつプレートの長手方向軸線に対しても固定されたままである。
【０００３】
一般に、少なくとも１つの病変椎間板スペースまたは椎骨をスパニングする場合（すなわち、椎間板の少なくとも一部が除去されているか、脊椎固定スペーサが挿入されている場合）には、病変椎骨の前側に脊椎固定プレートが取付けられる。プレートは、骨スクリュウを用いて椎骨に固定され、かつ隣接椎骨へのスペーサの固定が行われた後の初期期間中に、椎骨をほぼ整合した状態に維持する機能を有している。プレートはまた、この初期期間中に、スペーサが椎間板スペースから押出されることを防止するようにも機能する。
【０００４】
脊椎固定スペーサが、固定すべき１対の椎骨間に移植されるとき、スペーサは、椎骨の終板上に載置される。終板の外周部には硬質の皮質骨があり、従って、スペーサが載置されるための最高の表面を形成している。終板の中央部には、より軟らかい海綿骨のコア上に横たわる薄い皮質骨外皮がある。しかしながら、スペーサの接触面の全部ではないが大部分は、この中央部に配置される。
【０００５】
スペーサの配置後に、外科医は、一般に、隣接椎骨を一緒に圧縮することにより椎間板スペースを圧縮する。この圧縮により、スペーサと終板との間の良好な係合が確保され、固定が生じる機会が増大される。手術の直後の期間中に、しばしば、スペーサが終板の下方部分内に僅かに沈下するか、移植片（同種移植片スペーサの場合）の吸収により僅かに沈下する。
【０００６】
椎骨を連結するのに剛性固定プレートを使用する場合には、この沈下により、プレートへの脊椎荷重を、望ましい限度を超えて変化させる傾向を有する。このような荷重変化は、椎骨へのプレートの装着が不正確であることによっても生じる。極端な状況では、この荷重変化により、スペーサが椎骨に固定されなくなることもあり、なぜならば、スペーサと椎骨との間の確実な圧縮が、成功裏の固定に寄与する１つのファクタだからである。
【特許文献１】２００３年９月３日付米国特許出願第１０／６５３，１６４号明細書（Duong等、名称「係留クリップを備えた骨プレート（Bone Plate with Captive Clips）」
【特許文献２】２００４年１２月１日付米国特許出願第１１／００１，９０２号明細書（Barrall等、名称「骨固定用一方向並進システム（Unidirectional Translation System for Bone Fixation）」
【特許文献３】２００４年９月２日付米国特許出願第１０／９３２，３９２号明細書（Suh等、名称「トラックプレートキャリジシステム（Track-Plate Carriage System）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、固定すべき椎骨に対する所望の支持体を形成し、かつプレートの少なくとも一部に対する椎骨の並進を制限でき、従って、脊柱が受ける沈下力すなわち垂直力により引起こされる移植片の沈下による、プレートの荷重シールディング（load shielding）の好ましくない効果を制限する固定システムが要望されている。これにより、隣接椎骨の強固な固定が達成される。
【０００８】
しかしながら、剛性プレートおよび並進プレートの両方に使用されるファスナは、脊椎の力および運動の影響を受けて、ファスナの装着位置から抜け出る傾向を有している。ファスナが抜け出ることは、術後に固定組立体が好ましくない位置に変位しまたは好ましくないレベルまで弛緩してしまうため好ましくない。
【０００９】
従って、安定性が得られかつ移植片の移動を防止しかつ移植片の圧縮を可能にすると同時に固定を促進する固定システムが要望されている。また、引続き術後の骨セグメントを圧縮できる固定システムが要望されている。更に、大きい圧縮を一方向のみに調節できる固定システムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、固定システムは少なくとも１つのキャリジ要素を有し、該キャリジ要素は１つ以上の骨ファスナを受入れることができ、キャリジ要素はプレートに取付けることができ、キャリジ要素をプレートに調節可能に固定する固定要素を更に有し、固定要素はプレートに対して軸線方向の一方向のみに並進させることができる。一実施形態では、プレートはキャリジ要素を受入れるアームを有し、キャリジ要素はアームに取付けることができるチャネルを有し、固定要素は各チャネル内に配置される。アームは、固定要素と係合する係合部分を有し、係合部分は、固定要素と係合できる一連のリッジを備えている。好ましい実施形態では、係合部分および固定要素は、ラチェットおよび爪構造の形態をなしている。
【００１１】
本願に開示する固定システムは、第一キャリジ要素を有し、該第一キャリジ要素は１つ以上のファスナを受入れることができかつ第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、一チャネル内に挿入可能な第一アームを備えた第一プレートを更に有し、第一アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、第一キャリジ要素は、第一プレートに対して軸線方向の一方向のみに並進するように構成されているのがよい。
【００１２】
第一カートリッジ要素は、手術部位で並進できる。第一プレートは第二アームを有し、該第二アームは、第一キャリジ要素内に挿入可能な第二係合部分を備えているのがよい。第一チャネルは、固定要素の一部を受入れるように構成された溝を有しているのがよい。固定要素は係合クリップであるのがよい。
【００１３】
固定システムは更に、第二キャリジ要素を有しているのがよい。第一キャリジ要素は第一骨セグメントに関連するように構成され、第二キャリジ要素は第二骨セグメントに関連するように構成されているのがよい。第一骨セグメントおよび第二骨セグメントは、互いに隣接する椎骨であるのがよい。
【００１４】
固定要素は、並進中に拡大および収縮するように構成されているのがよい。リッジは、漸次抵抗を付与するように構成されているのがよい。
【００１５】
第一キャリジ要素は、骨ファスナを受入れるための少なくとも１つのファスナ孔を有しているのがよい。第一プレートは長手方向軸線をもつ本体セクションを有し、第一アームは、本体セクションの長手方向軸線を実質的に横切って延びているのがよい。固定システムは、第二プレートを更に有しているのがよい。第一プレートおよび第一キャリジ要素は、所望の身体部位に適合するように湾曲しているのがよい。
複数の骨セグメントを固定する方法も更に開示する。本発明の固定方法は、（ａ）固定システムを用意する段階を有し、固定システムは、１つ以上の骨ファスナを受入れることができる第一キャリジ要素および第二キャリジ要素を有し、各キャリジ要素はチャネルを備え、該チャネル内には少なくとも１つの固定要素を配置でき、一チャネル内に挿入可能なアームを備えた第一プレートを更に有し、各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、（ｂ）組立体を所望の身体部位に隣接して位置決めする段階と、（ｃ）第一キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第一骨セグメントに取付けかつ第二キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第二骨セグメントに取付ける段階と、（ｄ）前記システムを手術部位で並進できるようにする段階とを更に有している。
【００１６】
本発明の固定方法は、固定システムを手で圧縮する段階を更に有しているのがよい。システムは、軸線方向の一方向のみに並進するように構成されている。システムは増分的に並進するように構成されているのがよい。
【００１７】
本願に開示する固定システムキットは、１つ以上の骨ファスナを受入れることができる複数のキャリジ要素を有し、各キャリジ要素は第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、一チャネル内に挿入可能なアームを備えた少なくとも１つのプレートを更に有し、各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、少なくとも２つのキャリジ要素は、実質的に異なるサイズを有している。本発明のキットは、少なくとも１つの骨ファスナを更に有しているのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい特徴は添付図面に開示されている。尚、幾つかの図面を通して、同じ要素は同じ参照番号で示されている。
【００１９】
本願に開示するシステムは、損傷を受けた椎間板または病変の椎間板（または椎間板の一部）が１対の椎骨の間から除去されかつこの椎骨間に脊椎固定スペーサが配置される脊椎固定手術に使用される。キャリジ要素は、病変椎間板スペースをスパニングすべく、病変椎骨の前側部に取付けられかつ骨ファスナを用いて椎骨に固定される。システムは、隣接椎骨へのスペーサの固定が行われた後の初期期間中に、椎骨を整合状態に維持すべく機能する。またシステムは、患者の骨質が劣っている場合のように、椎骨体内へのスペーサの極端な沈下を防止すべく、固定スペーサに加えられる軸線方向の脊椎荷重の幾分かを共有する機能も有している。またシステムは、術後の初期期間中に、スペーサが椎間板スペースから押出されることを防止すべく機能する。
【００２０】
システムは、単一レベル（すなわち１椎間板）または多レベル（すなわち多椎間板）固定手術に使用できる。或る実施形態は、椎骨体の少なくとも一部が除去されるコルペクトミー（corpectomy）手術に使用できる。一般に、単一レベルシステムは２対の骨ファスナ孔を有するのに対し、多レベルシステムは、一般に、３対以上のファスナ孔を有する。
【００２１】
図１は、１つの主プレート３０および２つのキャリジ要素１２を有する本発明の固定システム１０の一実施形態を示す斜視図である。固定システム１０は、図２にその平面図で示され、図３にその側面図で示されている。固定システム１０は、長手方向軸線Ａ−Ａおよび長さ「Ｌ」を有し、図４および図５に関連してより詳細に後述するように少なくとも１つのキャリジ要素１２を有している。キャリジ要素１２は、骨ファスナ（図示せず）の少なくとも一部を受入れる少なくとも１つのファスナ孔１４を有している。固定システム１０は、図６から図９Ｂに関連して詳細に後述するようにプレート３０を有している。プレート３０は、本体部分３２と、該本体部分３２から延びている少なくとも１つのアーム３４とを有している。アーム３４は、キャリジ要素１２と係合するための、リッジ（畝）３７を備えた係合部分３６を有している。
【００２２】
図４および図５を参照すると、各キャリジ要素１２は、該キャリジ要素を骨セグメントに取付けることができる骨ファスナを受入れるための少なくとも１つのファスナ孔１４を有している。図４および図５に示す実施形態では、各キャリジ要素１２は２つのファスナ孔１４を有している。骨ファスナは、明瞭化のため図示を省略してある。ファスナ孔１４には、骨ファスナがファスナ孔から抜け出ることを防止する係留クリップ１５を嵌装することもできる。係留クリップの詳細、材料および嵌装方法は、上記特許文献１（この全開示は本願に援用する）に開示されている。
【００２３】
キャリジ要素１２は更に、プレート３０の少なくとも一部を受入れる少なくとも１つのチャネル１６を有しており、これらの係合については、より詳細に後述する。チャネル１６は開口１７Ａ、１７Ｂを有し、かつキャリジ要素１２の本体を貫通する通路の少なくとも一部を通って延びている。またチャネル１６は、両開口１７Ａ、１７Ｂの間で延びている切除部分２０を有している。切除部分２０は、切除高さＨｃを有している。各開口１７Ａ、１７Ｂはほぼ円形の形状を有し、同様な形状をもつプレート３０のアーム３４を受入れる。各開口１７Ａ、１７Ｂはまた、縁部２１Ａ、２１Ｂを有している。チャネル１６ははまた、内面１８と、該内面１８とは反対側に配置された、キャリジ要素１２の外面１９とを有している。ここに示す実施形態では、各キャリジ要素１２は２つのチャネル１６を有し、各チャネル１６は２つの開口１７を有している。しかしながら、キャリジ要素に１つまたは３つ以上のチャネル１６を設け、それぞれに異なる数の開口を設けることを考え得ることは明白である。このような変更は、当業者が考え得るものである。
【００２４】
キャリジ要素１２はまた、上面１３Ａおよび下面１３Ｂを有している。図５により明瞭に示すように、一方の面または両方の面１３Ａ、１３Ｂはキャリジ要素１２の長さ方向に沿って全体として湾曲している。このような湾曲は、キャリジ要素１２が、所望の身体部位すなわち骨セグメントによりぴったり一致できるようにする点で有利である。
【００２５】
図６から図９Ｂには、プレート３０の一実施形態が示されている。図６はプレート３０の平面図、図７はプレート３０の正面図、および図８はプレート３０の側面図である。図９Ａ、図９Ｂは、プレート３０の係合部分３６の拡大図である。主プレート３０は、本体部分３２、少なくとも１つのアーム３４、および長手方向軸線Ｂ−Ｂを有している。アーム３４は本体部分３２から横方向にかつ長手方向軸線Ｂ−Ｂから離れる方向に延びており、かつキャリジ要素１２のチャネル１６内に少なくとも部分的に受入れられるサイズおよび寸法を有している。アーム３４はまた、端部３５を有している。
【００２６】
アーム３４は更に係合部分３６を有し、該係合部分３６はリッジ３７を備えている。図９Ａおよび図９Ｂにより詳細に示すように、各リッジ３７は、前面３９と、後面３８と、これらの間に位置する頂部３３とを有している。前面３９および後面３８は、これらが係合部分３６の長さ方向に沿って交互に位置するようにして、係合部分３６に配置されている。従って、得られる係合部分は、一方から見たときに連続前面３９を有し、かつ他方から見たときに連続後面３８を有する。
【００２７】
係合部分３６内のリッジ３７は、実質的に同サイズでも良く、または異なるサイズにすることもできる。係合部分３６のサイズは、単一プレート３０および／または単一固定システム１０の異なるアーム３４で異ならせることができる。１つのアーム３４に２つ以上の係合部分３６を設けることができる。各頂部３３は尖った形状にすることもできるし、実質的に丸めることもできる。ほぼ円形の横断面をもつアーム３４の場合には、このような各アーム３４の最大横断面直径は頂部３３が有するように構成できる。
【００２８】
図１０から図１２には、係合クリップ４０の一実施形態が示されており、図１０はその平面図、図１１はその断面図および図１２はその側面図である。概略的に、各キャリジ要素１２には、プレート３０のアーム３４とキャリジ要素１２のチャネル１６との間の確実な係合を行なうための少なくとも１つの係合クリップ４０が設けられる。図１０から図１２に示す実施形態では、係合クリップ４０は２つの弧状プロング４２、４４を有する。これらのプロング４２、４４は、それぞれ端部４３、４５を備え、両端部４３、４５の間の距離は「Ｄ」である。この距離「Ｄ」は、キャリジ要素１２の切除部分２０の高さ「Ｈｃ」と実質的に同じである。
【００２９】
図１１は、図１０の係合クリップ４０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。この図面から理解されようが、プロング４２、４４は、４つの面４７、４８、４９、５０をもつ多角形の断面形状を有している。より詳細に後述するように、内面４７はリッジ３７の前面３９と係合し、側面４９はリッジ３７の後面３８と係合する。また、内面４７および側面４９の寸法は、それぞれ、前面３９および後面３８の寸法に実質的に等しい。
【００３０】
係合クリップ４０はまた、中心点ＭＰ、内径ＲIおよび外径ＲOを有している。内径ＲIは、中心点ＭＰから、内面４７と側面４９との間の縁部６０までの距離として定義される。また、外径ＲOは、中心点ＭＰから、外面４８と側面５０との間の縁部６１までの距離として定義される。
【００３１】
キャリジ要素１２への係合クリップ４０の係合が、部分拡大斜視図である図１３および図１４に示されている。キャリジ要素１２が明瞭化された形態で描かれている図１３に示すように、係合クリップ４０は、該係合クリップ４０がチャネル１６の内面１８に沿って配置されるようにしてキャリジ要素１２と係合する。チャネル１６は、係合クリップ４０の少なくとも一部を受入れる内面１８に沿って配置された溝５０およびノッチ（図示せず）を有している。プロング４２、４４の一部が溝５０内に挿入され、保持要素４１がノッチ内に挿入される。この結果、係合クリップ４０がキャリジ要素１２内に固定的に座合され、かつ保持要素４１がノッチ内に挿入されて、キャリジ要素１２に対する係合クリップ４０の回転が防止される点で好ましい。キャリジ要素１２への係合クリップ４０の係合は、キャリジ要素１２の一部を破断して、図１４にも示されている。
【００３２】
一般的には、少なくとも１つのキャリジ要素１２が、特にプレート３０の係合部分（単一または複数）３６でプレート３０と係合する。係合クリップ４０は、係合部分３６のリッジ３７と係合する。クリップ４０が単一方向で連続リッジ３７とのみ係合するように、リッジ３７が配置され、かつ係合クリップ４０が寸法およびサイズを有している。このような関係にすることにより得られる効果は、キャリジ要素１２がプレート３０に対して一方向に並進可能になることである。例えば、図１４に示すキャリジ要素１２およびプレート３０は、係合クリップ４０が、現に座合している位置よりも左方の連続リッジ３７とのみ係合する態様で、係合される。前述のように、この一方向関係は、リッジ３７の面３８、３９および係合クリップ４０のクリッププロング４２、４４のサイズを、係合クリップ４０がひとたび第一リッジ３７Ａから第二リッジ３７Ｂに並進したならば、係合クリップが再び第一リッジ３７Ａと係合しないように定める（クリップ４０は、プロング４２、４４を介して他方向に並進するに過ぎない）。リッジ３７は「漸次抵抗（progressive resistance）」フォーマットで配置されており、一方向並進固定の詳細に加え、「漸次抵抗」フォーマットの詳細および長所が、上記特許文献２（この全開示は本願に援用する）に開示されている。
【００３３】
図１５Ａから図１５Ｃには、第一リッジ３７Ａから第二リッジ３７Ｂに並進する係合クリップ４０の漸進（progression）が示されている。図１５Ａに示すように、係合クリップ４０は、該クリップ４０の側面４９がリッジ３７Ａの後面に隣接しかつクリップ４０の内面４７がリッジ３７Ａの前面３９Ｂに隣接した状態で、リッジ３７Ａと係合している。図示の方向に力「Ｆ」が加えられると、クリップ４０が拡げられて、第二リッジ３７Ｂの方向に並進する。より詳しくは、クリップ４０（該クリップ４０は、後述のような弾性材料で作られている）の拡大はプロング４２、４４（図１０参照）の可撓性により生じ、この場合、端部４３、４５が、中心点ＭＰから離れるように外方に押しやられる。図１５Ｂにはクリップ４０の拡大が示されており、この場合、クリップ４０は、力「Ｆ」が加えられると、頂部３３Ａから離れる方向に並進し、リッジ３７Ｃに向かう。このとき、クリップ４０の内面４７はリッジの前面３９と摺動係合する。クリップ４０の縁部６０がリッジの前面３９Ｂに沿って、頂部３７Ｂを通過するようにクリップ４０が充分に押圧されると、クリップ４０は、図１５Ｃに示すように第二リッジ３７Ｂと係合するようにスナップ嵌合される。しかしながら、力「Ｆ」がクリップ４０を第二リッジ３７Ｂの方向に移動させるには充分な大きさであるが、縁部６０が頂部３３Ｂを通過するように押しやるには不充分であるときは、クリップ４０はその材料の弾性により収縮し、図１５Ａに示す位置に戻ることに留意することが重要である。また、図１５Ｃに示すクリップ４０は、外科医の介入なくしてリッジ３７Ａに戻ることがないことに留意することも重要である。クリップ４０がひとたび図１５Ｃに示す位置に移動されたならば、クリップ４０は、外科医の介入なくして図１５Ａおよび図１５Ｂの位置に並進して戻ることはない。
【００３４】
身体部位での隣接椎骨を含む脊椎用途に使用する場合には、外科医は、最初に、椎間板の少なくとも一部を除去する。椎骨間にスペーサまたは他の材料を挿入する。次に、外科医は、第一キャリジ要素１２Ａが第一椎骨と係合しかつ第二キャリジ要素１２Ｂが第二椎骨と係合するようにして、固定システム１０を身体部位に隣接して配置する。身体部位に隣接してシステム１０を配置する段階の前または後の任意の時点で、外科医は、システム１０を手で圧縮または拡大させて、全長を減少または増大させる。システム１０がひとたび所定位置に配置されたならば、外科医は、骨ファスナ（図示せず）をファスナ孔１４を通して椎骨内に挿入することにより、キャリジ要素１２Ａ、１２Ｂをそれぞれの椎骨に固定的に取付けることができる。また、外科医は、この時点で術中に、システム１０を手で圧縮または拡大できる。次に、外科医は、切開部位を閉じる。
【００３５】
術後に、キャリジ要素１２は、手術部位でシステム１０に加えられた力に応答して、プレート３０に対して並進する。例えば、体内への移植後にサイズまたは強度が縮小または低下する椎骨間材料を使用する場合は、椎骨は、変位しおよび／または互いに近付くようにさまよう傾向を有する。本願に開示するシステム１０は、係合クリップ４０がプレート３０の連続リッジと係合できるようにすることにより、キャリジ要素１２が軸線方向に並進できるようにすることによって、このような力に応答できる。この結果、システム１０は、手術部位での術後力に応答し、および／または椎骨間材料に作用する充分な圧縮を維持して、椎骨間の押出しを防止しかつ骨成長および／または固着を促進すべく充分な度合いに圧縮できる。
【００３６】
システム１０は直列に使用するか、または他の用具と組合せて使用することを考えることもできる。また、固定システム１０は、２つ、３つまたはこれより多くの椎骨に、連続的または非連続的に使用することも考えられる。当業者ならば、プレート、キャリジ要素および他のコンポーネンツの相対サイズ等のシステムの他の変更を考えることができよう。
【００３７】
前述の方法および長所は脊椎用途に関連して説明したが、本願に開示したシステム１０は、関節および長骨の骨折等の他の体部分に使用することも考えられる。当業者ならば、他の手術用途を考えることができよう。
【００３８】
係合クリップ４０は、加えられた力に応答してプロング４２、４４を分離できる材料で形成できるが、力を除去したときにプロングの元の形状に戻ることができるように弾性をもたせることもできる。係合クリップ４０に適した材料の一例として、エルギロイ（elgiloy)がある。係留クリップ１５も同じ材料で形成できる。
【００３９】
本願に開示する各ファスナ、固定プレート、キャリジ要素および他のコンポーネンツは、チタン・アルミニウム・ニオブのようなチタン合金で形成でき、これらの合金は陽極酸化処理することができる。本願に開示するプレートおよびファスナの各々に使用できる一材料として、約４．５２ｇｍ／ｃｃの密度、約１０５ＧＰaの弾性係数、約９００ＭＰaの最大引っ張り強度、約８００ＭＰaの降伏強度を有するＴｉ・６Ａｌ・７Ｎｂがある。また、ファスナの表面はバリがなく、全ての鋭い縁部は最大で０．１ｍｍとなるように丸められる。
【００４０】
図１６は、長手方向軸線Ｄ−Ｄを有する固定システムの他の実施形態を示す斜視図である。キャリジ要素１１２は、図１から図１５Ｃに関連して前述したキャリジ要素１２と実質的に同じである。この実施形態では、プレート１３０は軸線方向に延びたアーム１３４を有し、該アーム１３４は、アーム３４の係合部分３６と実質的に同じである係合部分１３６を備えている。キャリジ要素１１２のチャネル１１６内には、係合クリップ４０も配置されている。図１６に示す実施形態と前の実施形態との間の大きな差異は、本体部分１３２がＩ形バーの形状ではなく、体表面に一致するように構成された細長プレートの形状をなしている。本体部分１３２には少なくとも１つの窓１５０が設けられており、図１６の実施形態には３つのこのような窓１５０が示されている。各窓１５０には、該窓１５０内で長手方向に摺動できる中間キャリジブロック１６０が設けられている。各キャリジブロック１６０はファスナ孔１６２を有し、該ファスナ孔１６２内には、骨ファスナ（図示せず）の少なくとも一部と係合する係留クリップ１６４が配置されている。窓１５０とキャリジブロック１６０との間の接触面は鳩尾状であり、キャリジ１６０が窓１５０内に組付けられた後に、キャリジ１６０が緩むことを防止する。図１６に示す実施形態は、脊柱に沿う３つ以上の連続椎骨の並進固定を達成できる。中間キャリジヨウ素および多レベル固定の更なる詳細、材料および方法が、上記特許文献３（この全開示は本願に援用する）に開示されている。
【００４１】
上記説明および図示は、本発明の原理を用いて設計されかつ組立てられる並進プレートの構造の例として行ったものであることに留意すべきである。当業者ならば、これらの例は、開示された１つ以上の特徴を用いる固定組立体が、特定患者の要望により作られる点で非制限的なものであることは理解されよう。かくして、開示した特徴は、本質的に「モジュラ」である。
【００４２】
上記説明は、特許請求する本発明の最良モードを述べたものであり、かつ特許請求の範囲に記載の要素の例を示すことにより、当業者が製造しかつ使用することができる特許請求に係る発明を説明したものである。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載により定められるものであり、当業者に明白な他の例を包含するものである。本願の出願日より前または出願日より後に利用できたこのような他の例は、特許請求の範囲の記載とは異ならない構造的要素を有するか、特許請求の範囲の記載とは実質的に異ならない均等の構造的要素を有する場合には、特許請求の範囲内に包含されるものである。
【００４３】
本発明を特定実施形態に関連して図示しかつ説明したが、実際に使用されかつ特定環境および手術条件に特に適合する種々の付加、置換または形態、構造、プロポーション、材料およびコンポーネンツの変更は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本願に説明した実施形態になし得るものであることを理解すべきである。従って、本願に開示された実施形態は本発明の原理の単なる例示であることを理解すべきである。本発明の原理を具現しかつ本発明の精神および範囲内に包含される他の種々の変更は、当業者がなし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】主プレートおよび２つのキャリジ要素を備えた本発明の固定システムの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の脊椎固定システムを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１の固定システムのキャリジ要素を示す平面図である。
【図５】図４のキャリジ要素を示す正面図である。
【図６】図１の固定システムのプレートを示す平面図である。
【図７】図５のプレートを示す正面図である。
【図８】図５のプレートを示す側面図である。
【図９Ａ】図５の係合部分を示す拡大図である。
【図９Ｂ】図９Ａの係合部分を示す拡大図である。
【００４５】
【図１０】キャリジ要素と主プレートとの間の一方向並進移動を補助するように構成された係合クリップを示す平面図である。
【図１１】図１０の係合クリップのＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１２】図１０の係合クリップを示す側面図である。
【図１３】キャリジ要素内に装着された係合クリップを破線で示す部分斜視図である。
【図１４】キャリジ要素内に装着されかつ主プレートと係合する係合クリップを示す部分斜視図である。
【図１５Ａ】キャリジ要素の係合部分に沿って並進する係合クリップの漸進を示す拡大図である。
【図１５Ｂ】キャリジ要素の係合部分に沿って並進する係合クリップの漸進を示す拡大図である。
【図１５Ｃ】キャリジ要素の係合部分に沿って並進する係合クリップの漸進を示す拡大図である。
【図１６】本発明の固定システムの他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、１１０ 固定システム
１２、１１２ キャリジ要素
１４、１６２ ファスナ孔
１５、１６４ 係留クリップ
１６ チャネル
３０ 主プレート
３２ 本体部分
３４、１３４ アーム
３６ 係合部分
３７ リッジ
４０ 係合クリップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は固定具の分野に関し、より詳しくは、一方向並進を調節できる脊椎用固定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレートのような整形外科用固定具は、しばしば、プレート孔に挿通されるファスナを用いて骨に連結される。このようなファスナを、例えば拡大ヘッドスクリュウを介して骨プレートに固定すると、手術後の固定組立体の弛緩の発生を低減できることが知られている。また、ファスナを外科医が選択した角度に傾斜させることができるように、ファスナを多軸線方向に移動可能に受入れるブシュを各プレート孔に配置することも知られている。しかしながら、ファスナが固定プレート孔の位置により多軸線方向に移動できても、ファスナ自体の取付け方法を増大できるに過ぎない。プレート孔は、相互に固定されたままでありかつプレートの長手方向軸線に対しても固定されたままである。
【０００３】
一般に、少なくとも１つの病変椎間板スペースまたは椎骨をスパニングする場合（すなわち、椎間板の少なくとも一部が除去されているか、脊椎固定スペーサが挿入されている場合）には、病変椎骨の前側に脊椎固定プレートが取付けられる。プレートは、骨スクリュウを用いて椎骨に固定され、かつ隣接椎骨へのスペーサの固定が行われた後の初期期間中に、椎骨をほぼ整合した状態に維持する機能を有している。プレートはまた、この初期期間中に、スペーサが椎間板スペースから押出されることを防止するようにも機能する。
【０００４】
脊椎固定スペーサが、固定すべき１対の椎骨間に移植されるとき、スペーサは、椎骨の終板上に載置される。終板の外周部には硬質の皮質骨があり、従って、スペーサが載置されるための最高の表面を形成している。終板の中央部には、より軟らかい海綿骨のコア上に横たわる薄い皮質骨外皮がある。しかしながら、スペーサの接触面の全部ではないが大部分は、この中央部に配置される。
【０００５】
スペーサの配置後に、外科医は、一般に、隣接椎骨を一緒に圧縮することにより椎間板スペースを圧縮する。この圧縮により、スペーサと終板との間の良好な係合が確保され、固定が生じる機会が増大される。手術の直後の期間中に、しばしば、スペーサが終板の下方部分内に僅かに沈下するか、移植片（同種移植片スペーサの場合）の吸収により僅かに沈下する。
【０００６】
椎骨を連結するのに剛性固定プレートを使用する場合には、この沈下により、プレートへの脊椎荷重を、望ましい限度を超えて変化させる傾向を有する。このような荷重変化は、椎骨へのプレートの装着が不正確であることによっても生じる。極端な状況では、この荷重変化により、スペーサが椎骨に固定されなくなることもあり、なぜならば、スペーサと椎骨との間の確実な圧縮が、成功裏の固定に寄与する１つのファクタだからである。
【特許文献１】２００３年９月３日付米国特許出願第１０／６５３，１６４号明細書（Duong等、名称「係留クリップを備えた骨プレート（Bone Plate with Captive Clips）」
【特許文献２】２００４年１２月１日付米国特許出願第１１／００１，９０２号明細書（Barrall等、名称「骨固定用一方向並進システム（Unidirectional Translation System for Bone Fixation）」
【特許文献３】２００４年９月２日付米国特許出願第１０／９３２，３９２号明細書（Suh等、名称「トラックプレートキャリジシステム（Track-Plate Carriage System）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、固定すべき椎骨に対する所望の支持体を形成し、かつプレートの少なくとも一部に対する椎骨の並進を制限でき、従って、脊柱が受ける沈下力すなわち垂直力により引起こされる移植片の沈下による、プレートの荷重シールディング（load shielding）の好ましくない効果を制限する固定システムが要望されている。これにより、隣接椎骨の強固な固定が達成される。
【０００８】
しかしながら、剛性プレートおよび並進プレートの両方に使用されるファスナは、脊椎の力および運動の影響を受けて、ファスナの装着位置から抜け出る傾向を有している。ファスナが抜け出ることは、術後に固定組立体が好ましくない位置に変位しまたは好ましくないレベルまで弛緩してしまうため好ましくない。
【０００９】
従って、安定性が得られかつ移植片の移動を防止しかつ移植片の圧縮を可能にすると同時に固定を促進する固定システムが要望されている。また、引続き術後の骨セグメントを圧縮できる固定システムが要望されている。更に、大きい圧縮を一方向のみに調節できる固定システムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、固定システムは少なくとも１つのキャリジ要素を有し、該キャリジ要素は１つ以上の骨ファスナを受入れることができ、キャリジ要素はプレートに取付けることができ、キャリジ要素をプレートに調節可能に固定する固定要素を更に有し、固定要素はプレートに対して軸線方向の一方向のみに並進させることができる。一実施形態では、プレートはキャリジ要素を受入れるアームを有し、キャリジ要素はアームに取付けることができるチャネルを有し、固定要素は各チャネル内に配置される。アームは、固定要素と係合する係合部分を有し、係合部分は、固定要素と係合できる一連のリッジを備えている。好ましい実施形態では、係合部分および固定要素は、ラチェットおよび爪構造の形態をなしている。
【００１１】
本願に開示する固定システムは、第一キャリジ要素を有し、該第一キャリジ要素は１つ以上のファスナを受入れることができかつ第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、一チャネル内に挿入可能な第一アームを備えた第一プレートを更に有し、第一アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、第一キャリジ要素は、第一プレートに対して軸線方向の一方向のみに並進するように構成されているのがよい。
【００１２】
第一カートリッジ要素は、手術部位で並進できる。第一プレートは第二アームを有し、該第二アームは、第一キャリジ要素内に挿入可能な第二係合部分を備えているのがよい。第一チャネルは、固定要素の一部を受入れるように構成された溝を有しているのがよい。固定要素は係合クリップであるのがよい。
【００１３】
固定システムは更に、第二キャリジ要素を有しているのがよい。第一キャリジ要素は第一骨セグメントに関連するように構成され、第二キャリジ要素は第二骨セグメントに関連するように構成されているのがよい。第一骨セグメントおよび第二骨セグメントは、互いに隣接する椎骨であるのがよい。
【００１４】
固定要素は、並進中に拡大および収縮するように構成されているのがよい。リッジは、漸次抵抗を付与するように構成されているのがよい。
【００１５】
第一キャリジ要素は、骨ファスナを受入れるための少なくとも１つのファスナ孔を有しているのがよい。第一プレートは長手方向軸線をもつ本体セクションを有し、第一アームは、本体セクションの長手方向軸線を実質的に横切って延びているのがよい。固定システムは、第二プレートを更に有しているのがよい。第一プレートおよび第一キャリジ要素は、所望の身体部位に適合するように湾曲しているのがよい。
複数の骨セグメントを固定する方法も更に開示する。本発明の固定方法は、（ａ）固定システムを用意する段階を有し、固定システムは、１つ以上の骨ファスナを受入れることができる第一キャリジ要素および第二キャリジ要素を有し、各キャリジ要素はチャネルを備え、該チャネル内には少なくとも１つの固定要素を配置でき、一チャネル内に挿入可能なアームを備えた第一プレートを更に有し、各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、（ｂ）組立体を所望の身体部位に隣接して位置決めする段階と、（ｃ）第一キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第一骨セグメントに取付けかつ第二キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第二骨セグメントに取付ける段階と、（ｄ）前記システムを手術部位で並進できるようにする段階とを更に有している。
【００１６】
本発明の固定方法は、固定システムを手で圧縮する段階を更に有しているのがよい。システムは、軸線方向の一方向のみに並進するように構成されている。システムは増分的に並進するように構成されているのがよい。
【００１７】
本願に開示する固定システムキットは、１つ以上の骨ファスナを受入れることができる複数のキャリジ要素を有し、各キャリジ要素は第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、一チャネル内に挿入可能なアームを備えた少なくとも１つのプレートを更に有し、各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、少なくとも２つのキャリジ要素は、実質的に異なるサイズを有している。本発明のキットは、少なくとも１つの骨ファスナを更に有しているのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい特徴は添付図面に開示されている。尚、幾つかの図面を通して、同じ要素は同じ参照番号で示されている。
【００１９】
本願に開示するシステムは、損傷を受けた椎間板または病変の椎間板（または椎間板の一部）が１対の椎骨の間から除去されかつこの椎骨間に脊椎固定スペーサが配置される脊椎固定手術に使用される。キャリジ要素は、病変椎間板スペースをスパニングすべく、病変椎骨の前側部に取付けられかつ骨ファスナを用いて椎骨に固定される。システムは、隣接椎骨へのスペーサの固定が行われた後の初期期間中に、椎骨を整合状態に維持すべく機能する。またシステムは、患者の骨質が劣っている場合のように、椎骨体内へのスペーサの極端な沈下を防止すべく、固定スペーサに加えられる軸線方向の脊椎荷重の幾分かを共有する機能も有している。またシステムは、術後の初期期間中に、スペーサが椎間板スペースから押出されることを防止すべく機能する。
【００２０】
システムは、単一レベル（すなわち１椎間板）または多レベル（すなわち多椎間板）固定手術に使用できる。或る実施形態は、椎骨体の少なくとも一部が除去されるコルペクトミー（corpectomy）手術に使用できる。一般に、単一レベルシステムは２対の骨ファスナ孔を有するのに対し、多レベルシステムは、一般に、３対以上のファスナ孔を有する。
【００２１】
図１は、１つの主プレート３０および２つのキャリジ要素１２を有する本発明の固定システム１０の一実施形態を示す斜視図である。固定システム１０は、図２にその平面図で示され、図３にその側面図で示されている。固定システム１０は、長手方向軸線Ａ−Ａおよび長さ「Ｌ」を有し、図４および図５に関連してより詳細に後述するように少なくとも１つのキャリジ要素１２を有している。キャリジ要素１２は、骨ファスナ（図示せず）の少なくとも一部を受入れる少なくとも１つのファスナ孔１４を有している。固定システム１０は、図６から図９Ｂに関連して詳細に後述するようにプレート３０を有している。プレート３０は、本体部分３２と、該本体部分３２から延びている少なくとも１つのアーム３４とを有している。アーム３４は、キャリジ要素１２と係合するための、リッジ（畝）３７を備えた係合部分３６を有している。
【００２２】
図４および図５を参照すると、各キャリジ要素１２は、該キャリジ要素を骨セグメントに取付けることができる骨ファスナを受入れるための少なくとも１つのファスナ孔１４を有している。図４および図５に示す実施形態では、各キャリジ要素１２は２つのファスナ孔１４を有している。骨ファスナは、明瞭化のため図示を省略してある。ファスナ孔１４には、骨ファスナがファスナ孔から抜け出ることを防止する係留クリップ１５を嵌装することもできる。係留クリップの詳細、材料および嵌装方法は、上記特許文献１（この全開示は本願に援用する）に開示されている。
【００２３】
キャリジ要素１２は更に、プレート３０の少なくとも一部を受入れる少なくとも１つのチャネル１６を有しており、これらの係合については、より詳細に後述する。チャネル１６は開口１７Ａ、１７Ｂを有し、かつキャリジ要素１２の本体を貫通する通路の少なくとも一部を通って延びている。またチャネル１６は、両開口１７Ａ、１７Ｂの間で延びている切除部分２０を有している。切除部分２０は、切除高さＨｃを有している。各開口１７Ａ、１７Ｂはほぼ円形の形状を有し、同様な形状をもつプレート３０のアーム３４を受入れる。各開口１７Ａ、１７Ｂはまた、縁部２１Ａ、２１Ｂを有している。チャネル１６ははまた、内面１８と、該内面１８とは反対側に配置された、キャリジ要素１２の外面１９とを有している。ここに示す実施形態では、各キャリジ要素１２は２つのチャネル１６を有し、各チャネル１６は２つの開口１７を有している。しかしながら、キャリジ要素に１つまたは３つ以上のチャネル１６を設け、それぞれに異なる数の開口を設けることを考え得ることは明白である。このような変更は、当業者が考え得るものである。
【００２４】
キャリジ要素１２はまた、上面１３Ａおよび下面１３Ｂを有している。図５により明瞭に示すように、一方の面または両方の面１３Ａ、１３Ｂはキャリジ要素１２の長さ方向に沿って全体として湾曲している。このような湾曲は、キャリジ要素１２が、所望の身体部位すなわち骨セグメントによりぴったり一致できるようにする点で有利である。
【００２５】
図６から図９Ｂには、プレート３０の一実施形態が示されている。図６はプレート３０の平面図、図７はプレート３０の正面図、および図８はプレート３０の側面図である。図９Ａ、図９Ｂは、プレート３０の係合部分３６の拡大図である。主プレート３０は、本体部分３２、少なくとも１つのアーム３４、および長手方向軸線Ｂ−Ｂを有している。アーム３４は本体部分３２から横方向にかつ長手方向軸線Ｂ−Ｂから離れる方向に延びており、かつキャリジ要素１２のチャネル１６内に少なくとも部分的に受入れられるサイズおよび寸法を有している。アーム３４はまた、端部３５を有している。
【００２６】
アーム３４は更に係合部分３６を有し、該係合部分３６はリッジ３７を備えている。図９Ａおよび図９Ｂにより詳細に示すように、各リッジ３７は、前面３９と、後面３８と、これらの間に位置する頂部３３とを有している。前面３９および後面３８は、これらが係合部分３６の長さ方向に沿って交互に位置するようにして、係合部分３６に配置されている。従って、得られる係合部分は、一方から見たときに連続前面３９を有し、かつ他方から見たときに連続後面３８を有する。
【００２７】
係合部分３６内のリッジ３７は、実質的に同サイズでも良く、または異なるサイズにすることもできる。係合部分３６のサイズは、単一プレート３０および／または単一固定システム１０の異なるアーム３４で異ならせることができる。１つのアーム３４に２つ以上の係合部分３６を設けることができる。各頂部３３は尖った形状にすることもできるし、実質的に丸めることもできる。ほぼ円形の横断面をもつアーム３４の場合には、このような各アーム３４の最大横断面直径は頂部３３が有するように構成できる。
【００２８】
図１０から図１２には、係合クリップ４０の一実施形態が示されており、図１０はその平面図、図１１はその断面図および図１２はその側面図である。概略的に、各キャリジ要素１２には、プレート３０のアーム３４とキャリジ要素１２のチャネル１６との間の確実な係合を行なうための少なくとも１つの係合クリップ４０が設けられる。図１０から図１２に示す実施形態では、係合クリップ４０は２つの弧状プロング４２、４４を有する。これらのプロング４２、４４は、それぞれ端部４３、４５を備え、両端部４３、４５の間の距離は「Ｄ」である。この距離「Ｄ」は、キャリジ要素１２の切除部分２０の高さ「Ｈｃ」と実質的に同じである。
【００２９】
図１１は、図１０の係合クリップ４０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。この図面から理解されようが、プロング４２、４４は、４つの面４７、４８、４９、５０をもつ多角形の断面形状を有している。より詳細に後述するように、内面４７はリッジ３７の前面３９と係合し、側面４９はリッジ３７の後面３８と係合する。また、内面４７および側面４９の寸法は、それぞれ、前面３９および後面３８の寸法に実質的に等しい。
【００３０】
係合クリップ４０はまた、中心点ＭＰ、内径ＲIおよび外径ＲOを有している。内径ＲIは、中心点ＭＰから、内面４７と側面４９との間の縁部６０までの距離として定義される。また、外径ＲOは、中心点ＭＰから、外面４８と側面５０との間の縁部６１までの距離として定義される。
【００３１】
キャリジ要素１２への係合クリップ４０の係合が、部分拡大斜視図である図１３および図１４に示されている。キャリジ要素１２が明瞭化された形態で描かれている図１３に示すように、係合クリップ４０は、該係合クリップ４０がチャネル１６の内面１８に沿って配置されるようにしてキャリジ要素１２と係合する。チャネル１６は、係合クリップ４０の少なくとも一部を受入れる内面１８に沿って配置された溝５０およびノッチ（図示せず）を有している。プロング４２、４４の一部が溝５０内に挿入され、保持要素４１がノッチ内に挿入される。この結果、係合クリップ４０がキャリジ要素１２内に固定的に座合され、かつ保持要素４１がノッチ内に挿入されて、キャリジ要素１２に対する係合クリップ４０の回転が防止される点で好ましい。キャリジ要素１２への係合クリップ４０の係合は、キャリジ要素１２の一部を破断して、図１４にも示されている。
【００３２】
一般的には、少なくとも１つのキャリジ要素１２が、特にプレート３０の係合部分（単一または複数）３６でプレート３０と係合する。係合クリップ４０は、係合部分３６のリッジ３７と係合する。クリップ４０が単一方向で連続リッジ３７とのみ係合するように、リッジ３７が配置され、かつ係合クリップ４０が寸法およびサイズを有している。このような関係にすることにより得られる効果は、キャリジ要素１２がプレート３０に対して一方向に並進可能になることである。例えば、図１４に示すキャリジ要素１２およびプレート３０は、係合クリップ４０が、現に座合している位置よりも左方の連続リッジ３７とのみ係合する態様で、係合される。前述のように、この一方向関係は、リッジ３７の面３８、３９および係合クリップ４０のクリッププロング４２、４４のサイズを、係合クリップ４０がひとたび第一リッジ３７Ａから第二リッジ３７Ｂに並進したならば、係合クリップが再び第一リッジ３７Ａと係合しないように定める（クリップ４０は、プロング４２、４４を介して他方向に並進するに過ぎない）。リッジ３７は「漸次抵抗（progressive resistance）」フォーマットで配置されており、一方向並進固定の詳細に加え、「漸次抵抗」フォーマットの詳細および長所が、上記特許文献２（この全開示は本願に援用する）に開示されている。
【００３３】
図１５Ａから図１５Ｃには、第一リッジ３７Ａから第二リッジ３７Ｂに並進する係合クリップ４０の漸進（progression）が示されている。図１５Ａに示すように、係合クリップ４０は、該クリップ４０の側面４９がリッジ３７Ａの後面に隣接しかつクリップ４０の内面４７がリッジ３７Ａの前面３９Ｂに隣接した状態で、リッジ３７Ａと係合している。図示の方向に力「Ｆ」が加えられると、クリップ４０が拡げられて、第二リッジ３７Ｂの方向に並進する。より詳しくは、クリップ４０（該クリップ４０は、後述のような弾性材料で作られている）の拡大はプロング４２、４４（図１０参照）の可撓性により生じ、この場合、端部４３、４５が、中心点ＭＰから離れるように外方に押しやられる。図１５Ｂにはクリップ４０の拡大が示されており、この場合、クリップ４０は、力「Ｆ」が加えられると、頂部３３Ａから離れる方向に並進し、リッジ３７Ｃに向かう。このとき、クリップ４０の内面４７はリッジの前面３９と摺動係合する。クリップ４０の縁部６０がリッジの前面３９Ｂに沿って、頂部３７Ｂを通過するようにクリップ４０が充分に押圧されると、クリップ４０は、図１５Ｃに示すように第二リッジ３７Ｂと係合するようにスナップ嵌合される。しかしながら、力「Ｆ」がクリップ４０を第二リッジ３７Ｂの方向に移動させるには充分な大きさであるが、縁部６０が頂部３３Ｂを通過するように押しやるには不充分であるときは、クリップ４０はその材料の弾性により収縮し、図１５Ａに示す位置に戻ることに留意することが重要である。また、図１５Ｃに示すクリップ４０は、外科医の介入なくしてリッジ３７Ａに戻ることがないことに留意することも重要である。クリップ４０がひとたび図１５Ｃに示す位置に移動されたならば、クリップ４０は、外科医の介入なくして図１５Ａおよび図１５Ｂの位置に並進して戻ることはない。
【００３４】
身体部位での隣接椎骨を含む脊椎用途に使用する場合には、外科医は、最初に、椎間板の少なくとも一部を除去する。椎骨間にスペーサまたは他の材料を挿入する。次に、外科医は、第一キャリジ要素１２Ａが第一椎骨と係合しかつ第二キャリジ要素１２Ｂが第二椎骨と係合するようにして、固定システム１０を身体部位に隣接して配置する。身体部位に隣接してシステム１０を配置する段階の前または後の任意の時点で、外科医は、システム１０を手で圧縮または拡大させて、全長を減少または増大させる。システム１０がひとたび所定位置に配置されたならば、外科医は、骨ファスナ（図示せず）をファスナ孔１４を通して椎骨内に挿入することにより、キャリジ要素１２Ａ、１２Ｂをそれぞれの椎骨に固定的に取付けることができる。また、外科医は、この時点で術中に、システム１０を手で圧縮または拡大できる。次に、外科医は、切開部位を閉じる。
【００３５】
術後に、キャリジ要素１２は、手術部位でシステム１０に加えられた力に応答して、プレート３０に対して並進する。例えば、体内への移植後にサイズまたは強度が縮小または低下する椎骨間材料を使用する場合は、椎骨は、変位しおよび／または互いに近付くようにさまよう傾向を有する。本願に開示するシステム１０は、係合クリップ４０がプレート３０の連続リッジと係合できるようにすることにより、キャリジ要素１２が軸線方向に並進できるようにすることによって、このような力に応答できる。この結果、システム１０は、手術部位での術後力に応答し、および／または椎骨間材料に作用する充分な圧縮を維持して、椎骨間の押出しを防止しかつ骨成長および／または固着を促進すべく充分な度合いに圧縮できる。
【００３６】
システム１０は直列に使用するか、または他の用具と組合せて使用することを考えることもできる。また、固定システム１０は、２つ、３つまたはこれより多くの椎骨に、連続的または非連続的に使用することも考えられる。当業者ならば、プレート、キャリジ要素および他のコンポーネンツの相対サイズ等のシステムの他の変更を考えることができよう。
【００３７】
前述の方法および長所は脊椎用途に関連して説明したが、本願に開示したシステム１０は、関節および長骨の骨折等の他の体部分に使用することも考えられる。当業者ならば、他の手術用途を考えることができよう。
【００３８】
係合クリップ４０は、加えられた力に応答してプロング４２、４４を分離できる材料で形成できるが、力を除去したときにプロングの元の形状に戻ることができるように弾性をもたせることもできる。係合クリップ４０に適した材料の一例として、エルギロイ（elgiloy)がある。係留クリップ１５も同じ材料で形成できる。
【００３９】
本願に開示する各ファスナ、固定プレート、キャリジ要素および他のコンポーネンツは、チタン・アルミニウム・ニオブのようなチタン合金で形成でき、これらの合金は陽極酸化処理することができる。本願に開示するプレートおよびファスナの各々に使用できる一材料として、約４．５２ｇｍ／ｃｃの密度、約１０５ＧＰaの弾性係数、約９００ＭＰaの最大引っ張り強度、約８００ＭＰaの降伏強度を有するＴｉ・６Ａｌ・７Ｎｂがある。また、ファスナの表面はバリがなく、全ての鋭い縁部は最大で０．１ｍｍとなるように丸められる。
【００４０】
図１６は、長手方向軸線Ｄ−Ｄを有する固定システムの他の実施形態を示す斜視図である。キャリジ要素１１２は、図１から図１５Ｃに関連して前述したキャリジ要素１２と実質的に同じである。この実施形態では、プレート１３０は軸線方向に延びたアーム１３４を有し、該アーム１３４は、アーム３４の係合部分３６と実質的に同じである係合部分１３６を備えている。キャリジ要素１１２のチャネル１１６内には、係合クリップ４０も配置されている。図１６に示す実施形態と前の実施形態との間の大きな差異は、本体部分１３２がＩ形バーの形状ではなく、体表面に一致するように構成された細長プレートの形状をなしている。本体部分１３２には少なくとも１つの窓１５０が設けられており、図１６の実施形態には３つのこのような窓１５０が示されている。各窓１５０には、該窓１５０内で長手方向に摺動できる中間キャリジブロック１６０が設けられている。各キャリジブロック１６０はファスナ孔１６２を有し、該ファスナ孔１６２内には、骨ファスナ（図示せず）の少なくとも一部と係合する係留クリップ１６４が配置されている。窓１５０とキャリジブロック１６０との間の接触面は鳩尾状であり、キャリジ１６０が窓１５０内に組付けられた後に、キャリジ１６０が緩むことを防止する。図１６に示す実施形態は、脊柱に沿う３つ以上の連続椎骨の並進固定を達成できる。中間キャリジヨウ素および多レベル固定の更なる詳細、材料および方法が、上記特許文献３（この全開示は本願に援用する）に開示されている。
【００４１】
上記説明および図示は、本発明の原理を用いて設計されかつ組立てられる並進プレートの構造の例として行ったものであることに留意すべきである。当業者ならば、これらの例は、開示された１つ以上の特徴を用いる固定組立体が、特定患者の要望により作られる点で非制限的なものであることは理解されよう。かくして、開示した特徴は、本質的に「モジュラ」である。
【００４２】
上記説明は、特許請求する本発明の最良モードを述べたものであり、かつ特許請求の範囲に記載の要素の例を示すことにより、当業者が製造しかつ使用することができる特許請求に係る発明を説明したものである。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載により定められるものであり、当業者に明白な他の例を包含するものである。本願の出願日より前または出願日より後に利用できたこのような他の例は、特許請求の範囲の記載とは異ならない構造的要素を有するか、特許請求の範囲の記載とは実質的に異ならない均等の構造的要素を有する場合には、特許請求の範囲内に包含されるものである。
【００４３】
本発明を特定実施形態に関連して図示しかつ説明したが、実際に使用されかつ特定環境および手術条件に特に適合する種々の付加、置換または形態、構造、プロポーション、材料およびコンポーネンツの変更は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本願に説明した実施形態になし得るものであることを理解すべきである。従って、本願に開示された実施形態は本発明の原理の単なる例示であることを理解すべきである。本発明の原理を具現しかつ本発明の精神および範囲内に包含される他の種々の変更は、当業者がなし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】主プレートおよび２つのキャリジ要素を備えた本発明の固定システムの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の脊椎固定システムを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１の固定システムのキャリジ要素を示す平面図である。
【図５】図４のキャリジ要素を示す正面図である。
【図６】図１の固定システムのプレートを示す平面図である。
【図７】図５のプレートを示す正面図である。
【図８】図５のプレートを示す側面図である。
【図９Ａ】図５の係合部分を示す拡大図である。
【図９Ｂ】図９Ａの係合部分を示す拡大図である。
【００４５】
【図１０】キャリジ要素と主プレートとの間の一方向並進移動を補助するように構成された係合クリップを示す平面図である。
【図１１】図１０の係合クリップのＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１２】図１０の係合クリップを示す側面図である。
【図１３】キャリジ要素内に装着された係合クリップを破線で示す部分斜視図である。
【図１４】キャリジ要素内に装着されかつ主プレートと係合する係合クリップを示す部分斜視図である。
【図１５Ａ】キャリジ要素の係合部分に沿って並進する係合クリップの漸進を示す拡大図である。
【図１５Ｂ】キャリジ要素の係合部分に沿って並進する係合クリップの漸進を示す拡大図である。
【図１５Ｃ】キャリジ要素の係合部分に沿って並進する係合クリップの漸進を示す拡大図である。
【図１６】本発明の固定システムの他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、１１０ 固定システム
１２、１１２ キャリジ要素
１４、１６２ ファスナ孔
１５、１６４ 係留クリップ
１６ チャネル
３０ 主プレート
３２ 本体部分
３４、１３４ アーム
３６ 係合部分
３７ リッジ
４０ 係合クリップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一キャリジ要素を有し、該第一キャリジ要素は１つ以上のファスナを受入れることができかつ第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、
一チャネル内に挿入可能な第一アームを備えた第一プレートを更に有し、
第一アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、
第一キャリジ要素は、第一プレートに対して軸線方向の一方向のみに並進するように構成されていることを特徴とする固定システム。
【請求項２】
前記第一カートリッジ要素は、手術部位で並進できることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項３】
前記第一プレートは第二アームを有し、該第二アームは、第一キャリジ要素内に挿入可能な第二係合部分を備えていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項４】
前記第一チャネルは、固定要素の一部を受入れるように構成された溝を有していることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項５】
前記固定要素は係合クリップであることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項６】
第二キャリジ要素を更に有することを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項７】
前記第一キャリジ要素は第一骨セグメントに関連するように構成され、第二キャリジ要素は第二骨セグメントに関連するように構成されていることを特徴とする請求項６記載の固定システム。
【請求項８】
前記第一骨セグメントおよび第二骨セグメントは、互いに隣接する椎骨であることを特徴とする請求項７記載の固定システム。
【請求項９】
前記固定要素は、並進中に拡大および収縮するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１０】
前記リッジは漸次抵抗を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１１】
前記第一キャリジ要素は、骨ファスナを受入れるための少なくとも１つのファスナ孔を有していることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１２】
前記第一プレートは長手方向軸線をもつ本体セクションを有し、第一アームは、本体セクションの長手方向軸線を実質的に横切って延びていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１３】
第二プレートを更に有することを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１４】
前記第一プレートおよび第一キャリジ要素は、所望の身体部位に適合するように湾曲していることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１５】
（ａ）固定システムを用意する段階を有し、固定システムは、
１つ以上の骨ファスナを受入れることができる第一キャリジ要素および第二キャリジ要素を有し、各キャリジ要素はチャネルを備え、該チャネル内には少なくとも１つの固定要素を配置でき、
一チャネル内に挿入可能なアームを備えた第一プレートを更に有し、
各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、
（ｂ）組立体を所望の身体部位に隣接して位置決めする段階と、
（ｃ）第一キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第一骨セグメントに取付けかつ第二キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第二骨セグメントに取付ける段階と、
（ｄ）前記システムを手術部位で並進できるようにする段階とを更に有することを特徴とする複数の骨セグメントを固定する方法。
【請求項１６】
前記固定システムを手で圧縮する段階を更に有することを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記システムは、軸線方向の一方向のみに並進するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記システムは増分的に並進するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
１つ以上の骨ファスナを受入れることができる複数のキャリジ要素を有し、各キャリジ要素は第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、
一チャネル内に挿入可能なアームを備えた少なくとも１つのプレートを更に有し、
各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、
少なくとも２つのキャリジ要素は、実質的に異なるサイズを有していることを特徴とする固定システムキット。
【請求項２０】
少なくとも１つの骨ファスナを更に有することを特徴とする請求項１９記載の固定システムキット。
【請求項１】
第一キャリジ要素を有し、該第一キャリジ要素は１つ以上のファスナを受入れることができかつ第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、
一チャネル内に挿入可能な第一アームを備えた第一プレートを更に有し、
第一アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、
第一キャリジ要素は、第一プレートに対して軸線方向の一方向のみに並進するように構成されていることを特徴とする固定システム。
【請求項２】
前記第一カートリッジ要素は、手術部位で並進できることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項３】
前記第一プレートは第二アームを有し、該第二アームは、第一キャリジ要素内に挿入可能な第二係合部分を備えていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項４】
前記第一チャネルは、固定要素の一部を受入れるように構成された溝を有していることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項５】
前記固定要素は係合クリップであることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項６】
第二キャリジ要素を更に有することを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項７】
前記第一キャリジ要素は第一骨セグメントに関連するように構成され、第二キャリジ要素は第二骨セグメントに関連するように構成されていることを特徴とする請求項６記載の固定システム。
【請求項８】
前記第一骨セグメントおよび第二骨セグメントは、互いに隣接する椎骨であることを特徴とする請求項７記載の固定システム。
【請求項９】
前記固定要素は、並進中に拡大および収縮するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１０】
前記リッジは漸次抵抗を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１１】
前記第一キャリジ要素は、骨ファスナを受入れるための少なくとも１つのファスナ孔を有していることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１２】
前記第一プレートは長手方向軸線をもつ本体セクションを有し、第一アームは、本体セクションの長手方向軸線を実質的に横切って延びていることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１３】
第二プレートを更に有することを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１４】
前記第一プレートおよび第一キャリジ要素は、所望の身体部位に適合するように湾曲していることを特徴とする請求項１記載の固定システム。
【請求項１５】
（ａ）固定システムを用意する段階を有し、固定システムは、
１つ以上の骨ファスナを受入れることができる第一キャリジ要素および第二キャリジ要素を有し、各キャリジ要素はチャネルを備え、該チャネル内には少なくとも１つの固定要素を配置でき、
一チャネル内に挿入可能なアームを備えた第一プレートを更に有し、
各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、
（ｂ）組立体を所望の身体部位に隣接して位置決めする段階と、
（ｃ）第一キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第一骨セグメントに取付けかつ第二キャリジ要素を少なくとも１つの骨ファスナを用いて第二骨セグメントに取付ける段階と、
（ｄ）前記システムを手術部位で並進できるようにする段階とを更に有することを特徴とする複数の骨セグメントを固定する方法。
【請求項１６】
前記固定システムを手で圧縮する段階を更に有することを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記システムは、軸線方向の一方向のみに並進するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記システムは増分的に並進するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
１つ以上の骨ファスナを受入れることができる複数のキャリジ要素を有し、各キャリジ要素は第一チャネルを備え、該第一チャネル内には少なくとも１つの固定要素が配置され、
一チャネル内に挿入可能なアームを備えた少なくとも１つのプレートを更に有し、
各アームは第一係合部分を備え、第一係合部分は、固定要素と係合するように構成された一連のリッジを備え、
少なくとも２つのキャリジ要素は、実質的に異なるサイズを有していることを特徴とする固定システムキット。
【請求項２０】
少なくとも１つの骨ファスナを更に有することを特徴とする請求項１９記載の固定システムキット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１６】
【公表番号】特表２００８−５３２６２８（Ｐ２００８−５３２６２８Ａ）
【公表日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５００７７７（Ｐ２００８−５００７７７）
【出願日】平成１８年３月３日（２００６．３．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００７６６１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０９８９０８
【国際公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（５０５３７７４６３）ジンテス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (186)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３日（２００６．３．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００７６６１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０９８９０８
【国際公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（５０５３７７４６３）ジンテス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (186)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]