多軸骨固定装置
【課題】 多軸骨固定装置を提供する。
【解決手段】 多軸骨固定装置は、骨への係止用のシャンクおよび頭部を有する骨固定要素と；第１の端部および開口した第２の端部を有する頭部受け部とを含み、中心軸が第１の端部および第２の端部を通って延在し、内部中空部分が開口した第２の端部と連通して頭部を受け、頭部受け部は頭部のクランプを可能にするよう可撓性があり、多軸骨固定装置は、頭部受け部の周りに取付けられロッド受け部を有するロックリングを含み、頭部は頭部受け部において回動可能であり、ロックリングによる頭部受け部の圧縮により角度をなしてロックすることができ、多軸骨固定装置は、ロッドを覆い頭部受け部に係合するよう構成され第１の端部および第２の端部を有するキャップを含み、中心軸が端部を通って延在し、対向位置の２つの脚部が中心軸の方向に延在し、多軸骨固定装置は、キャップを通って延在しロッドに係合するよう構成されたロック要素を含む。
【解決手段】 多軸骨固定装置は、骨への係止用のシャンクおよび頭部を有する骨固定要素と；第１の端部および開口した第２の端部を有する頭部受け部とを含み、中心軸が第１の端部および第２の端部を通って延在し、内部中空部分が開口した第２の端部と連通して頭部を受け、頭部受け部は頭部のクランプを可能にするよう可撓性があり、多軸骨固定装置は、頭部受け部の周りに取付けられロッド受け部を有するロックリングを含み、頭部は頭部受け部において回動可能であり、ロックリングによる頭部受け部の圧縮により角度をなしてロックすることができ、多軸骨固定装置は、ロッドを覆い頭部受け部に係合するよう構成され第１の端部および第２の端部を有するキャップを含み、中心軸が端部を通って延在し、対向位置の２つの脚部が中心軸の方向に延在し、多軸骨固定装置は、キャップを通って延在しロッドに係合するよう構成されたロック要素を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨または堆骨への固定用の骨固定要素と、骨固定要素の頭部を受けるための頭部受け部と、頭部受け部のまわりに取付けられて頭部受け部および骨固定要素に安定化ロッドを連結するためのロックリングと、ロッドを留めかつアセンブリ全体をロックするためのロック要素を備えたキャップとを含む多軸骨固定装置に関する。ロッドがロックリングのロッド受け部に取付けられ、キャップがアセンブリ上に配置されると、キャップは、頭部受け部を基準にして、頭部受け部から外れている第１の位置から、頭部受け部に係合する第２の位置へと回転可能となる。ロック要素はロッドに圧力を加えて、ロックリングを、当該ロックリングが頭部を頭部受け部にロックする位置へと移動させる。同時に、ロッドはロック要素によって固定される。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ２００９／０１４９８８７Ａ１は、コネクタ本体、コネクタ本体を囲むスリーブおよびキャップを含み、骨固定具を支持ロッドに接続するための装置を開示する。
【０００３】
ＵＳ２０１１／０２１３４１９Ａ１は、ねじ頭部をそこに据付けるためのねじ座部と、ロッドをそこに据付けるためのロッド座部とを含む本体部材を備えたねじおよびロッド固定アセンブリを開示する。調整可能なロックリングは、ねじ座部に据付けられたねじ頭部に対してロック力を加え、ロックキャップは、ロッド座部に据付けられたロッドに対して調整可能にロック力を加える。調整可能なねじロックリングおよびロックキャップは互いに独立して機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ２００９／０１４９８８７Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２０１１／０２１３４１９Ａ１
【特許文献３】ＵＳ２００７／０１２３８６２Ａ１
【特許文献４】ＵＳ２００７／００５５２４２Ａ１
【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、適用分野が広く、特に小型の骨固定具を必要とする適用例に適した多軸骨固定装置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に記載の多軸骨固定装置によって達成される。さらなる展開例が従属請求項において提供される。
【０００７】
多軸骨固定装置では、キャップと、キャップに収容されてロッドおよび頭部を留付けて固定するためのロック要素とが用いられる。したがって、従来の骨固定具から公知のロック要素を締めるときに受け部の部分が広がるといった問題は起こらない。さらに、キャップを備えることで、骨固定装置は骨固定要素の軸方向または高さ方向に薄くなる。これにより、骨固定装置が、頸椎もしくは小児分野での使用、外傷および低侵襲例への適用、または骨手術での使用に特に適したものとなる。
【０００８】
多軸骨固定装置により、モジュール式の骨固定システムを提供することができる。モジュール式システムは、ロックリングと予め組立てられた頭部受け部と、ロック要素と予め組立てられたキャップと、さまざまなシャンクを有する１組のさまざまな骨固定要素とを含む。異なる直径、ねじ切り形状または他の異なる特徴を有するさまざまなシャンクは、特定の臨床的状況における要件に応じて頭部受け部およびロックリングと組合せることができる。したがって、外科医はインプラントの実質的な選択権を有することとなる。モジュール性により、在庫を保有するコストを減らすことができる。
【０００９】
さらなる特徴および利点が、添付の図面によって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】
【００１０】
【図１】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の分解斜視図である。
【図２】図１の多軸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の実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を上方から示す斜視図である。
【図４】第１の実施例に従った頭部受け部を底から見た斜視図である。
【図５】第１の実施例に従った頭部受け部を、ロッド軸に対して垂直な断面に沿って示す断面図である。
【図６】第１の実施例に従った頭部受け部の上面図である。
【図７】上方から見た第１の実施例に従った多軸骨固定装置のキャップを上方から見た斜視図である。
【図８】第１の実施例に従ったキャップを底から見た斜視図である。
【図９】第１の実施例に従ったキャップを示す側面図である。
【図１０】第１の実施例に従ったキャップを９０°回転させた別の側面図である。
【図１１】第１の実施例に従ったキャップの上面図である。
【図１２】第１の実施例に従ったキャップを図１１の線Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【図１３】第１の実施例に従った多軸骨固定装置のロックリングを示す斜視図である。
【図１４】第１の実施例に従ったロックリングを図１３の線Ｂ−Ｂに沿って示す断面図である。
【図１５】第１の実施例に従ったロックリングの上面図である。
【図１６ａ】組立てられた多軸骨固定装置を、ロッド軸に対して垂直な面に沿って示す断面図である。
【図１６ｂ】図１６ａの一部の拡大図である。
【図１７】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図１８】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図１９】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２０】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２１】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２２】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２３】第２の実施例に従った多軸骨固定装置を示す斜視図である。
【図２４】第２の実施例に従った多軸骨固定装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図２５】第２の実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を上方から示す斜視図である。
【図２６】第２の実施例に従った頭部受け部を底から示す斜視図である。
【図２７】第２の実施例に従った頭部受け部の上面図である。
【図２８】第２の実施例に従った頭部受け部を、図２７の線Ｃ−Ｃに沿って示す断面図である。
【図２９】第２の実施例に従った多軸骨固定装置のキャップを上方から見た斜視図である。
【図３０】第２の実施例に従ったキャップを底から示す斜視図である。
【図３１】第２の実施例に従ったキャップの側面図である。
【図３２】第２の実施例のキャップを９０°回転させた側面図である。
【図３３】第２の実施例に従ったキャップの上面図である。
【図３４】第２の実施例に従ったキャップを、図３３の線Ｄ−Ｄに沿って示す断面図である。
【図３５】第２の実施例に従った多軸骨固定装置を、組立てられた状態で、ロッド軸に沿った方向から見た側面図である。
【図３６ａ】図３５に示される第２の実施例に従った多軸骨固定装置を示す断面図である。
【図３６ｂ】図３６ａの一部の拡大図である。
【図３７ａ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を示す斜視図である。
【図３７ｂ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を示す斜視図である。
【図３８ａ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図３８ｂ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図３８ｃ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１および図２に図示のとおり、第１の実施例に従った多軸骨固定装置は、ねじ部を備えたシャンク２と球形セグメント状の頭部３とを有する骨ねじの形状をした骨固定要素１を含む。頭部３は、工具との係合のための凹部４（図１６ａ）を有する。骨固定装置はさらに、骨固定要素の頭部３を受けるための頭部受け部５と、ロッド７、たとえば脊柱安定化ロッド、を受け、このロッド７を骨固定要素１に接続するためのロックリング６とを含む。加えて、骨固定装置は、ロッド７を留めるためのキャップ８と、ロッドおよび頭部３をロックするための止ねじの形状をしたロック要素９とを含む。
【００１２】
特に図３〜図６を参照すると、頭部受け部５は、第１の端部５ａおよび反対側の第２の端部５ｂと、中心軸Ｃおよび同軸の貫通孔５ｃとを有する。頭部受け部は、第１の端部５ａにおいて、外側に延在するフランジまたはリム５１を備えた円筒形部分５０を有する。円筒セグメント形状の凹部５２が第１の端部５ａに形成される。凹部５２はロッド７のための案内部および座部としての役割を果たす。円筒セグメント形状の凹部５２の両端では、リム５１が平坦化されて、対向する位置に平面５２ａ、５２ｂをもたらす。２つの対向する位置にあるリム部分５１ａ、５１ｂが径方向外側に延在するように、円筒軸Ｌに対して角度をなしてリム５１から切欠き５３ａ、５３ｂが設けられている。リム部分５１ａ、５１ｂは、実質的にロッド案内凹部５２の端部間において円筒軸Ｌに対して最大約９０°の角度まで円周方向に延在する。切欠き５３ａ、５３ｂの基部面は円筒形である。リム部分５１ａ、５１ｂは各々、第１の端部５ａとは反対側に、円周方向に延在するアンダーカット部分５１ｃを有する。アンダーカット部分５１ｃは、外方向および第２の端部５ｂの方に傾斜した面によって形成される。アンダーカット部分５１ｃは、キャップ８の一部と係合する役割を果たす。円筒形部分５０は、第２の端部５ｂに向かって広がる円錐形の外面部分５５に続いている。さらに、収容空間と、骨固定要素１の球形セグメント状の頭部３のための座部とを形成する内部中空の球状区域５６が、頭部受け部５に形成される。内部中空の球状区域５６は、頭部３の最大直径を含む領域を覆う側から骨固定要素の頭部を囲むよう構成される。
【００１３】
第２の端部５ｂに開口する複数のスリット５７が設けられる。スリット５７は、実質的に内部中空部分５６の壁を通って延在し、頭部受け部５のうち頭部３が収容される領域を可撓性のあるものにする。スリット５７の大きさおよび数によって、所望の弾力性が頭部受け部５にもたらされる。頭部受け部５は、骨固定要素１の頭部３が頭部受け部の拡張によって挿入可能となり、頭部受け部の圧縮によってクランプ可能となるような弾力性を有する。
【００１４】
図７〜図１２を参照すると、キャップ８は、第１の端部８ａと反対側に第２の端部８ｂとを備えた実質的に円筒形の部分である。第１の端部８ａには、ロック要素９を受けるためのねじ切りされた同軸の貫通孔８１がある。ねじ切りされた貫通孔８１よりも直径の大きな同軸ボア８２は、第２の端部８ｂから始まり、第１の端部８ａから距離を空けた位置まで延在する。ねじ切りされた貫通孔８１は同軸ボア８２に開口している。第２の端部から距離を空けて設けられた円周溝８３は下方傾斜壁を有する。これにより、キャップは、内側に向けられたリム８５をその第２の端部８ｂに隣接して備え、その傾斜した壁がアンダーカット部分８４を形成している。アンダーカット部分８４の傾斜は、頭部受け部５のアンダーカット部分５１ｃの傾斜に実質的に対応する。
【００１５】
キャップ８はさらに、実質的に立方形状で対向する位置にある２つの凹部８６ａ、８６ｂを含む。これら凹部８６ａ、８６ｂは、第２の端部８ｂから始まり、第１の端部８ａから距離を空けた位置まで延在する。凹部８６ａ、８６ｂは丸みを帯びた端縁を有する。凹部８６ａ、８６ｂにより、対向する位置にある長手方向の２つの脚部８７ａ、８７ｂがキャップの下方部分に形成される。凹部８６ａ、８６ｂは、ロッド７が頭部受け部５およびロックリング６に取付けられたときにキャップ８がロッド７を覆うよう構成されるような高さおよび幅を有する。さらに、凹部８６ａ、８６ｂは、ロッド７の直径よりも実質的に長い幅を円周方向に有しており、このため、脚部８７ａ、８７ｂが、切欠き５３ａ、５３ｂの位置においてロックリングとリム部分５１ａ、５１ｂとの間の空間に嵌まるよう構成される。言換えれば、脚部８７ａ、８７ｂは、頭部受け部５における切欠き５３ａ、５３ｂの幅以下の幅を円周方向に有する。
【００１６】
止ねじ形状のロック要素９は、ねじ切りされた貫通孔８１に捩じ込まれるよう構成される。ねじ山は角ねじとして示されているが、メートルねじなどの他の如何なるねじ山形状も用いることができる。
【００１７】
図１３〜図１６ｂを参照すると、ロックリング６は、第１の端部６ａとその反対側に第２の端部６ｂとを備えたリング部分６０を有する。リング部分６０の外面は、骨固定装置の寸法を径方向に小さくするよう、第２の端部６ｂに向かってわずかに円錐形の先細にされてもよい。リング部分６０は、ロックリングの中心に向かって湾曲した内面部分６２を有する。湾曲した面部分６２は球形の湾曲を有し得るが、他の型の湾曲も可能である。ロックリングは、ロックリング６が頭部受け部５の外側円錐面部分５５に沿って摺動可能となるような内径にされる。これにより、下方への摺動時に頭部受け部５が徐々に圧縮され得る。
【００１８】
ロックリング６は、第１の端部６ａにおいて、直径方向に互いの反対側に位置する２つの突起６３を含む。突起６３は、たとえば図１８に図示のとおり、ロックリング６が頭部受け部５のまわりに取付けられたときにこれら突起６３が頭部受け部の第１の端部５ａから上向きにかつ第１の端部５ａから離れる方向に突出るような高さを有する。突起は各々、それらの自由端において凹部６４を有しており、当該凹部６４は、円のセグメント形状を有しており、少なくとも一部に最大直径を有する。円のセグメント形状の凹部６４の直径は、実質的にロッド７の直径に相当する。凹部６４により、各々の突起６３は、ロッド７を捉えることのできる直立の脚部６３ａ、６３ｂを含む。図１３および図１５に見られるように、リングの中心に面する突起の側部６３ｃは平坦である。
【００１９】
ロックリング６は、その第１の端部６ａにおけるロックリングの内側において、突起６３の位置に、内側に突出た２つの面６５を含み得る。このような面は止め部として機能し得る。
【００２０】
頭部受け部５の可撓性や、開口した第２の端部５ｂの頭部受け部５の寸法により、ロックリング６を第２の端部５ｂから取付けることが可能となる。ロックリング６が頭部受け部５上に取付けられると、頭部受け部の平面５２ａ、５２ｂが突起６３の平坦な側部６３ｃに面するために、ロックリング６が頭部受け部５を中心として回転するのが防止される。部品は、頭部３がわずかな摩擦力によって頭部受け部５に予備的に保持され、かつロックリング６も摩擦力によって頭部受け部５のまわりで予備的に保持され得るような寸法に設計され得る。
【００２１】
図１、図３、図１６ａおよび図１６ｂから分かるように、頭部受け部、ロックリングおよびキャップは、脚部８７ａ、８７ｂが頭部受け部５の切欠き５３ａ、５３ｂへと延在している第１の位置で、ロッドが挿入されたロックリング上にキャップを配置することが可能となるように構成される。キャップ８および頭部受け部５はさらに、キャップを、キャップのアンダーカット部分８４が頭部受け部のアンダーカット部分５１ｃに係合する第２の位置へと回転させることができるよう構成される。第２の位置では、キャップ８が、頭部受け部の中心軸Ｃに沿った方向に外れるのが防止される。
【００２２】
頭部受け部５、ロックリング６、キャップ８およびロック要素９、さらには骨固定要素１は、生体適合性のある材料、たとえば、チタンもしくはステンレス鋼、またはニッケル‐チタン合金などの生体適合性のある合金、たとえば、ニチノール、または、たとえばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの生体適合性のあるプラスチック材料、で作られている。部品はすべて、同じ材料または異なる材料から作ることができる。
【００２３】
図１７〜図２２を参照して、多軸骨固定装置の取付けおよび使用のステップを説明する。図１７に図示のとおり、ロックリング６は、図１８に図示のとおり、ロッド７を受けるための突起６３が頭部受け部５の第１の端部５ａから上向きに延在するように、第２の端部５ｂから頭部受け部５へと取付けられる。ロックリング６は、突起６３が頭部受け部の円筒セグメント形状の凹部５２と位置合わせされるような向きにされる。凹部５２の端部の位置にあるリム部分５１は、ロックリングの支持面６５によって支持される。
【００２４】
頭部受け部５およびロックリング６は予め組立てられた状態で搬送されてもよい。図１８に示される第２のステップにおいては、特定の臨床応用に適したシャンク２を備えた骨固定要素１が、第２の端部５ｂから、頭部受け部５およびロックリング６によって形成されるアセンブリに取付けられる。ロックリングはその最上位置にある。頭部３は、頭部受け部５の内部中空区域５６に差込まれる。これが可能となるのは、頭部受け部５に可撓性があるからである。
【００２５】
この段階で、骨固定装置のモジュール性により、手術中または手術前に、頭部受け部を備えた特定のシャンクと特定の骨固定要素とを組合せることが可能となる。次いで、このように組立てられた多軸骨固定装置が骨または堆骨に挿入される。代替的な使用方法では、骨固定要素が、まず、骨または堆骨に挿入され、その後、頭部受け部５とロックリング６とのアセンブリがねじの埋込み後に頭部３に取付けられる。
【００２６】
次いで、図１９に図示のとおり、ロックリング６が、頭部受け部５を圧縮するように下方に動かされる。頭部３は予備的な角度位置で保持することができ、そして、ロックリング６はまた、一方では頭部受け部５と頭部３との間、他方ではロックリング６と頭部受け部５との間に作用する摩擦力によって、その位置に保持され得る。
【００２７】
次のステップにおいては、図２０に図示のとおり、ロッド７が、突起６３に設けられた凹部６４に挿入される。凹部６４が最大直径を上回る直径を有する円セグメント形状を有しているので、ロッドを凹部に捉えることができ、これにより、ロッドがその適所で予備的に保持される。
【００２８】
次のステップにおいては、図２１に図示のとおり、キャップ８はアセンブリ上に配置される。ロック要素９は、キャップ８と予め組立てられてもよい。第１の位置では、脚部８７ａ、８７ｂは、切欠き５３ａ、５３ｂに沿って延在する。これにより、脚部８７ａ、８７ｂは、ロックリングの突起６３と頭部受け部５のリム部分５１ａ、５１ｂとの間の空間に延在する。次いで、図２２に図示のとおり、キャップ８を回転させることにより、そのアンダーカット部分８４が頭部受け部５のリム部分５１ａ、５１ｂにおけるアンダーカット部分５１ｃに係合する。第２の位置においては、キャップ８が軸方向に引離されることが防止される。次いで、ロック要素９が締められる。その下面がロッド７に接触し、ロッド７がロックリングの突起６３の凹部６４に押込まれる。ロッドに作用する力がロックリングに伝わり、ロックリングが、頭部受け部を堅固に圧縮し頭部３をロックするまで、下方に動かされる。こうして、頭部およびロッドが同時にロックされる。また、ロック要素が締められると、頭部受け部およびキャップが互いに反対方向にねじられ、アセンブリ全体が固定される。
【００２９】
多軸骨固定装置の第２の実施例を図２３および図２４に関連付けて説明する。第１の実施例の部品および部分と同じ部品および部分は同じ参照番号で示され、その説明は繰返されない。第２の実施例に従った骨固定装置は、頭部受け部およびキャップの設計が第１の実施例に従った骨固定装置とは異なる。
【００３０】
特に図２３〜図２８に図示のとおり、頭部受け部５’はロッド案内凹部を備えておらず、第１の円筒形部分５０’と外側に延在するリムとを含む。外側に延在するリムは、径方向に対向する位置にあり円周方向に延在する２つのブラケット５１ａ’、５１ｂ’を有する。これら２つのブラケット５１ａ’、５１ｂ’はアンダーカット部分５１ｃ’を有する直立のリムを備える。各々のブラケット５１ａ’、５１ｂ’は、対向する位置にある平面５２ａ’５２ｂ’が円筒形部分５０’の外周に形成されるように、平坦な側部を有する。平面５２ａ’、５２ｂ’とブラケット５１ａ’、５１ｂ’との間に円筒面５３ａ’５３ｂ’があり、これにより、キャップ８の脚部をブラケット５１ａ’、５１ｂ’と平面５２ａ’、５２ｂ’と間に挿入することが可能となる。さらに、頭部受け部５’は、その第１の端部５ａにおいて、円筒形部分５０’の外径よりも小さな直径を有する直立した円形リム５４を含む。リム５４の外側には、アンダーカット部分５１ｃ’の傾斜とは逆方向に傾斜した傾斜面５４ａがあり、この傾斜面５４ａは、特に図２８から分かるように、ブラケット５１ａ’、５１ｂ’のアンダーカット部分５１ｃ’とともに実質的に蟻継ぎ形状の溝５ｄを形成する。頭部受け部５’の下方部分は、第１の実施例の頭部受け部の下方部分と同じであるかまたはそれに類似している。
【００３１】
図２９〜図３４を参照すると、第２の実施例に従ったキャップ８’は、ねじ切りされた貫通孔８１’の直径よりもほんのわずかだけ大きい直径を有する同軸ボア８２’を備える点で、第１の実施例に従ったキャップとは異なる。立方形の凹部８６’、８６ｂ’により、長手方向に延在する脚部８７ａ’、８７ｂ’がキャップ８’にもたらされる。キャップの第２の端部８ｂには、頭部受け部５における蟻継ぎ形状の溝５ｄと協働する蟻継ぎ形状の部分８５’が設けられている。第２の実施例に従った多軸骨固定装置の高さはさらにより低くなっている。
【００３２】
このため、キャップ８’が固定要素１、頭部受け部５’およびロックリング６から成るアセンブリに配置されると、第１の位置において、脚部８７ａ’、８７ｂ’が、頭部受け部の円筒形部分５３ａ’、５３ｂ’に沿って延在する。次いで、図３５ｂ、図３６ａおよび図３６ｂに図示のとおり、キャップ８’を回転させることによって、頭部受け部５において蟻継ぎ形状のリム８５’が蟻継ぎ形状の溝５ｄと係合し、これにより、キャップが頭部受け部に接続され、ロッドが外れないよう固定される。蟻継ぎ形状により、キャップが軸方向に外れるのが防止される。次いで、ロック要素が締められて、アセンブリ全体が固定される。
【００３３】
図３７ａおよび図３７ｂにおいては、さらなる代替的実施例の頭部受け部が示される。図３７ａおよび図３７ｂにおいては、第１の実施例の頭部受け部とは異なる構成を有する頭部受け部５”が示される。すなわち、リム部分５１ａおよび５１ｂは異なる構成を有しており、第１の実施例の頭部受け部のリム部分と比べて、頭部受け部５”のうち互いに反対側の部分にあるものとして記載され得る。
【００３４】
図３８ａ〜図３８ｃにおいては、多軸骨固定装置のさらなる代替的実施例は、図３７ａおよび図３７ｂに示される頭部受け部５”を含む。図３８ａ〜図３８ｃにおける多軸骨固定装置の組立は、以下の点を除いては図２０〜図２２に示されるのと同様である。すなわち、図３８ａ〜図３８ｃにおいては、キャップ８およびロック要素９が同じ方向に締められるのに対して、図２０〜図２２においては、キャップ８およびロック要素９は反対方向に締められる。図３８ａ〜図３８ｃに示される代替的なステップは、図１９に示されるステップの後に行われてもよい。
【００３５】
図３８ａにおいては、突起６３に設けられた凹部６４にロッド７が挿入される。凹部６４はロッド７の最大直径を含む円セグメント形状を有しているので、ロッド７をこの凹部６４に捉えるかまたは保持することができ、これにより、ロッドがその適所で予備的に保持される。
【００３６】
次のステップにおいては、図３８ｂに図示のとおり、キャップ８はアセンブリの残りの部分上に配置される。ロック要素９はキャップ８と予め組立てられてもよい。第１の位置では、脚部８７ａ、８７ｂは、切欠き５３ａ、５３ｂに沿って延在するか、または切欠き５３ａ、５３ｂと位置合わせされ、こうして、脚部８７ａ、８７ｂは、ロックリング６の突起６３と頭部受け部５”のリム部分５１ａ、５１ｂとの間の空間に延在する。
【００３７】
次いで、図３８ｃに図示のとおり、キャップ８を回転させることにより、アンダーカット部分８４が頭部受け部５”のリム部分５１ａ、５１ｂにおけるアンダーカット部分５１ｃに係合する。第２の位置においては、キャップ８が、アセンブリの残りの部分から軸方向に引離されることが防止される。次いで、ロック要素９がキャップ８と同じ方向に締められる。たとえば、ロック要素９およびキャップ８はともに、締めたりロックしたりするために、時計回りに回転させられてもよく、または代替的には、反時計回りに回転させられてもよい。交互に配置された切欠き５３ａ、５３ｂおよびリム部分５１ａ、５１ｂによって、ロックキャップ８およびロック要素９をともに同じ方向に締めることが可能となる。すなわち、切欠き５３ａ、５３ｂは、キャップ８およびロック要素９をともにロックする方向に対してリム部分５１ａ、５１ｂの上流にくるよう配向される。キャップ８およびロック要素９が同じ回転方向に締められるので、アセンブリをロックするロック力が増大する。加えて、ロックするのと同じ方向であれば、ロック要素９を締めることで結果としてキャップ８が不注意に緩んでしまうことがなくなるだろう。
【００３８】
ロック要素９が締められると、ロック要素９の下面がロッド７に接触し、ロッド７がロックリング６の突起６３の凹部６４に押込まれる。ロッド７に作用する力がロックリング６に伝わり、ロックリング６が下方に動かされて、頭部受け部５”を堅固に圧縮し頭部３をそこにロックする。アセンブリが固定またはロックされると、頭部３およびロッド７が同時にロックされ得る。ロック要素９が締められると、頭部受け部５”とキャップ８との間の接続も強化され得る。
【００３９】
図示される実施例の変形例が実現可能であることを理解されたい。係合位置にあるキャップが外れるのを防ぐキャップと頭部受け部との如何なる係合構造も実現可能である。特に、リム部分５１ａ、５１ｂの寸法または円周方向の蟻継ぎ溝５ｄは、図示される実施例とは異なっていてもよい。
【００４０】
他の変形例も想到可能である。ロックリングや、頭部受け部の協働する外面部分の構成は、他の態様で設計することもできる。たとえば、ロックリングの内面を先細にして頭部受け部の先細の外面と協働させることも可能である。または、頭部受け部の外面部分を凸状に丸みを帯びたものにし、ロックリングの内面を直線状もしくは先細にする。ロックリングと頭部受け部との間の締まりばめによって頭部がクランプされるように、ロックリングおよび頭部受け部の協働面同士を平行にすることもできる。
【００４１】
骨固定要素については、それぞれのシャンクの長さ、直径もしくはねじ切り形状が異なるか、または薬剤もしくは骨用セメントの投入用の開口部を備えた貫通チャネルを有するさまざまな骨固定要素を用いることができる。また、フック、釘または他の固定要素も可能である。
【００４２】
ロッドを受ける凹部はまた、半円形、４分の１円形もしくはＵ字型であってもよく、または、ロッドをそこに収容するよう構成された如何なる形状であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 骨固定要素、２ シャンク、３ 頭部、５、５’ 頭部受け部、５ａ 第１の端部、５ｂ 第２の端部、６ ロックリング、８、８’ キャップ、８ａ 第１の端部、８ｂ 第２の端部、Ｃ 中心軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨または堆骨への固定用の骨固定要素と、骨固定要素の頭部を受けるための頭部受け部と、頭部受け部のまわりに取付けられて頭部受け部および骨固定要素に安定化ロッドを連結するためのロックリングと、ロッドを留めかつアセンブリ全体をロックするためのロック要素を備えたキャップとを含む多軸骨固定装置に関する。ロッドがロックリングのロッド受け部に取付けられ、キャップがアセンブリ上に配置されると、キャップは、頭部受け部を基準にして、頭部受け部から外れている第１の位置から、頭部受け部に係合する第２の位置へと回転可能となる。ロック要素はロッドに圧力を加えて、ロックリングを、当該ロックリングが頭部を頭部受け部にロックする位置へと移動させる。同時に、ロッドはロック要素によって固定される。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ２００９／０１４９８８７Ａ１は、コネクタ本体、コネクタ本体を囲むスリーブおよびキャップを含み、骨固定具を支持ロッドに接続するための装置を開示する。
【０００３】
ＵＳ２０１１／０２１３４１９Ａ１は、ねじ頭部をそこに据付けるためのねじ座部と、ロッドをそこに据付けるためのロッド座部とを含む本体部材を備えたねじおよびロッド固定アセンブリを開示する。調整可能なロックリングは、ねじ座部に据付けられたねじ頭部に対してロック力を加え、ロックキャップは、ロッド座部に据付けられたロッドに対して調整可能にロック力を加える。調整可能なねじロックリングおよびロックキャップは互いに独立して機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ２００９／０１４９８８７Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２０１１／０２１３４１９Ａ１
【特許文献３】ＵＳ２００７／０１２３８６２Ａ１
【特許文献４】ＵＳ２００７／００５５２４２Ａ１
【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、適用分野が広く、特に小型の骨固定具を必要とする適用例に適した多軸骨固定装置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に記載の多軸骨固定装置によって達成される。さらなる展開例が従属請求項において提供される。
【０００７】
多軸骨固定装置では、キャップと、キャップに収容されてロッドおよび頭部を留付けて固定するためのロック要素とが用いられる。したがって、従来の骨固定具から公知のロック要素を締めるときに受け部の部分が広がるといった問題は起こらない。さらに、キャップを備えることで、骨固定装置は骨固定要素の軸方向または高さ方向に薄くなる。これにより、骨固定装置が、頸椎もしくは小児分野での使用、外傷および低侵襲例への適用、または骨手術での使用に特に適したものとなる。
【０００８】
多軸骨固定装置により、モジュール式の骨固定システムを提供することができる。モジュール式システムは、ロックリングと予め組立てられた頭部受け部と、ロック要素と予め組立てられたキャップと、さまざまなシャンクを有する１組のさまざまな骨固定要素とを含む。異なる直径、ねじ切り形状または他の異なる特徴を有するさまざまなシャンクは、特定の臨床的状況における要件に応じて頭部受け部およびロックリングと組合せることができる。したがって、外科医はインプラントの実質的な選択権を有することとなる。モジュール性により、在庫を保有するコストを減らすことができる。
【０００９】
さらなる特徴および利点が、添付の図面によって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】
【００１０】
【図１】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の分解斜視図である。
【図２】図１の多軸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の実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を上方から示す斜視図である。
【図４】第１の実施例に従った頭部受け部を底から見た斜視図である。
【図５】第１の実施例に従った頭部受け部を、ロッド軸に対して垂直な断面に沿って示す断面図である。
【図６】第１の実施例に従った頭部受け部の上面図である。
【図７】上方から見た第１の実施例に従った多軸骨固定装置のキャップを上方から見た斜視図である。
【図８】第１の実施例に従ったキャップを底から見た斜視図である。
【図９】第１の実施例に従ったキャップを示す側面図である。
【図１０】第１の実施例に従ったキャップを９０°回転させた別の側面図である。
【図１１】第１の実施例に従ったキャップの上面図である。
【図１２】第１の実施例に従ったキャップを図１１の線Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【図１３】第１の実施例に従った多軸骨固定装置のロックリングを示す斜視図である。
【図１４】第１の実施例に従ったロックリングを図１３の線Ｂ−Ｂに沿って示す断面図である。
【図１５】第１の実施例に従ったロックリングの上面図である。
【図１６ａ】組立てられた多軸骨固定装置を、ロッド軸に対して垂直な面に沿って示す断面図である。
【図１６ｂ】図１６ａの一部の拡大図である。
【図１７】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図１８】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図１９】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２０】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２１】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２２】第１の実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図２３】第２の実施例に従った多軸骨固定装置を示す斜視図である。
【図２４】第２の実施例に従った多軸骨固定装置を組立てられた状態で示す斜視図である。
【図２５】第２の実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を上方から示す斜視図である。
【図２６】第２の実施例に従った頭部受け部を底から示す斜視図である。
【図２７】第２の実施例に従った頭部受け部の上面図である。
【図２８】第２の実施例に従った頭部受け部を、図２７の線Ｃ−Ｃに沿って示す断面図である。
【図２９】第２の実施例に従った多軸骨固定装置のキャップを上方から見た斜視図である。
【図３０】第２の実施例に従ったキャップを底から示す斜視図である。
【図３１】第２の実施例に従ったキャップの側面図である。
【図３２】第２の実施例のキャップを９０°回転させた側面図である。
【図３３】第２の実施例に従ったキャップの上面図である。
【図３４】第２の実施例に従ったキャップを、図３３の線Ｄ−Ｄに沿って示す断面図である。
【図３５】第２の実施例に従った多軸骨固定装置を、組立てられた状態で、ロッド軸に沿った方向から見た側面図である。
【図３６ａ】図３５に示される第２の実施例に従った多軸骨固定装置を示す断面図である。
【図３６ｂ】図３６ａの一部の拡大図である。
【図３７ａ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を示す斜視図である。
【図３７ｂ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の頭部受け部を示す斜視図である。
【図３８ａ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図３８ｂ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【図３８ｃ】さらなる代替的実施例に従った多軸骨固定装置の組立ておよび使用のステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１および図２に図示のとおり、第１の実施例に従った多軸骨固定装置は、ねじ部を備えたシャンク２と球形セグメント状の頭部３とを有する骨ねじの形状をした骨固定要素１を含む。頭部３は、工具との係合のための凹部４（図１６ａ）を有する。骨固定装置はさらに、骨固定要素の頭部３を受けるための頭部受け部５と、ロッド７、たとえば脊柱安定化ロッド、を受け、このロッド７を骨固定要素１に接続するためのロックリング６とを含む。加えて、骨固定装置は、ロッド７を留めるためのキャップ８と、ロッドおよび頭部３をロックするための止ねじの形状をしたロック要素９とを含む。
【００１２】
特に図３〜図６を参照すると、頭部受け部５は、第１の端部５ａおよび反対側の第２の端部５ｂと、中心軸Ｃおよび同軸の貫通孔５ｃとを有する。頭部受け部は、第１の端部５ａにおいて、外側に延在するフランジまたはリム５１を備えた円筒形部分５０を有する。円筒セグメント形状の凹部５２が第１の端部５ａに形成される。凹部５２はロッド７のための案内部および座部としての役割を果たす。円筒セグメント形状の凹部５２の両端では、リム５１が平坦化されて、対向する位置に平面５２ａ、５２ｂをもたらす。２つの対向する位置にあるリム部分５１ａ、５１ｂが径方向外側に延在するように、円筒軸Ｌに対して角度をなしてリム５１から切欠き５３ａ、５３ｂが設けられている。リム部分５１ａ、５１ｂは、実質的にロッド案内凹部５２の端部間において円筒軸Ｌに対して最大約９０°の角度まで円周方向に延在する。切欠き５３ａ、５３ｂの基部面は円筒形である。リム部分５１ａ、５１ｂは各々、第１の端部５ａとは反対側に、円周方向に延在するアンダーカット部分５１ｃを有する。アンダーカット部分５１ｃは、外方向および第２の端部５ｂの方に傾斜した面によって形成される。アンダーカット部分５１ｃは、キャップ８の一部と係合する役割を果たす。円筒形部分５０は、第２の端部５ｂに向かって広がる円錐形の外面部分５５に続いている。さらに、収容空間と、骨固定要素１の球形セグメント状の頭部３のための座部とを形成する内部中空の球状区域５６が、頭部受け部５に形成される。内部中空の球状区域５６は、頭部３の最大直径を含む領域を覆う側から骨固定要素の頭部を囲むよう構成される。
【００１３】
第２の端部５ｂに開口する複数のスリット５７が設けられる。スリット５７は、実質的に内部中空部分５６の壁を通って延在し、頭部受け部５のうち頭部３が収容される領域を可撓性のあるものにする。スリット５７の大きさおよび数によって、所望の弾力性が頭部受け部５にもたらされる。頭部受け部５は、骨固定要素１の頭部３が頭部受け部の拡張によって挿入可能となり、頭部受け部の圧縮によってクランプ可能となるような弾力性を有する。
【００１４】
図７〜図１２を参照すると、キャップ８は、第１の端部８ａと反対側に第２の端部８ｂとを備えた実質的に円筒形の部分である。第１の端部８ａには、ロック要素９を受けるためのねじ切りされた同軸の貫通孔８１がある。ねじ切りされた貫通孔８１よりも直径の大きな同軸ボア８２は、第２の端部８ｂから始まり、第１の端部８ａから距離を空けた位置まで延在する。ねじ切りされた貫通孔８１は同軸ボア８２に開口している。第２の端部から距離を空けて設けられた円周溝８３は下方傾斜壁を有する。これにより、キャップは、内側に向けられたリム８５をその第２の端部８ｂに隣接して備え、その傾斜した壁がアンダーカット部分８４を形成している。アンダーカット部分８４の傾斜は、頭部受け部５のアンダーカット部分５１ｃの傾斜に実質的に対応する。
【００１５】
キャップ８はさらに、実質的に立方形状で対向する位置にある２つの凹部８６ａ、８６ｂを含む。これら凹部８６ａ、８６ｂは、第２の端部８ｂから始まり、第１の端部８ａから距離を空けた位置まで延在する。凹部８６ａ、８６ｂは丸みを帯びた端縁を有する。凹部８６ａ、８６ｂにより、対向する位置にある長手方向の２つの脚部８７ａ、８７ｂがキャップの下方部分に形成される。凹部８６ａ、８６ｂは、ロッド７が頭部受け部５およびロックリング６に取付けられたときにキャップ８がロッド７を覆うよう構成されるような高さおよび幅を有する。さらに、凹部８６ａ、８６ｂは、ロッド７の直径よりも実質的に長い幅を円周方向に有しており、このため、脚部８７ａ、８７ｂが、切欠き５３ａ、５３ｂの位置においてロックリングとリム部分５１ａ、５１ｂとの間の空間に嵌まるよう構成される。言換えれば、脚部８７ａ、８７ｂは、頭部受け部５における切欠き５３ａ、５３ｂの幅以下の幅を円周方向に有する。
【００１６】
止ねじ形状のロック要素９は、ねじ切りされた貫通孔８１に捩じ込まれるよう構成される。ねじ山は角ねじとして示されているが、メートルねじなどの他の如何なるねじ山形状も用いることができる。
【００１７】
図１３〜図１６ｂを参照すると、ロックリング６は、第１の端部６ａとその反対側に第２の端部６ｂとを備えたリング部分６０を有する。リング部分６０の外面は、骨固定装置の寸法を径方向に小さくするよう、第２の端部６ｂに向かってわずかに円錐形の先細にされてもよい。リング部分６０は、ロックリングの中心に向かって湾曲した内面部分６２を有する。湾曲した面部分６２は球形の湾曲を有し得るが、他の型の湾曲も可能である。ロックリングは、ロックリング６が頭部受け部５の外側円錐面部分５５に沿って摺動可能となるような内径にされる。これにより、下方への摺動時に頭部受け部５が徐々に圧縮され得る。
【００１８】
ロックリング６は、第１の端部６ａにおいて、直径方向に互いの反対側に位置する２つの突起６３を含む。突起６３は、たとえば図１８に図示のとおり、ロックリング６が頭部受け部５のまわりに取付けられたときにこれら突起６３が頭部受け部の第１の端部５ａから上向きにかつ第１の端部５ａから離れる方向に突出るような高さを有する。突起は各々、それらの自由端において凹部６４を有しており、当該凹部６４は、円のセグメント形状を有しており、少なくとも一部に最大直径を有する。円のセグメント形状の凹部６４の直径は、実質的にロッド７の直径に相当する。凹部６４により、各々の突起６３は、ロッド７を捉えることのできる直立の脚部６３ａ、６３ｂを含む。図１３および図１５に見られるように、リングの中心に面する突起の側部６３ｃは平坦である。
【００１９】
ロックリング６は、その第１の端部６ａにおけるロックリングの内側において、突起６３の位置に、内側に突出た２つの面６５を含み得る。このような面は止め部として機能し得る。
【００２０】
頭部受け部５の可撓性や、開口した第２の端部５ｂの頭部受け部５の寸法により、ロックリング６を第２の端部５ｂから取付けることが可能となる。ロックリング６が頭部受け部５上に取付けられると、頭部受け部の平面５２ａ、５２ｂが突起６３の平坦な側部６３ｃに面するために、ロックリング６が頭部受け部５を中心として回転するのが防止される。部品は、頭部３がわずかな摩擦力によって頭部受け部５に予備的に保持され、かつロックリング６も摩擦力によって頭部受け部５のまわりで予備的に保持され得るような寸法に設計され得る。
【００２１】
図１、図３、図１６ａおよび図１６ｂから分かるように、頭部受け部、ロックリングおよびキャップは、脚部８７ａ、８７ｂが頭部受け部５の切欠き５３ａ、５３ｂへと延在している第１の位置で、ロッドが挿入されたロックリング上にキャップを配置することが可能となるように構成される。キャップ８および頭部受け部５はさらに、キャップを、キャップのアンダーカット部分８４が頭部受け部のアンダーカット部分５１ｃに係合する第２の位置へと回転させることができるよう構成される。第２の位置では、キャップ８が、頭部受け部の中心軸Ｃに沿った方向に外れるのが防止される。
【００２２】
頭部受け部５、ロックリング６、キャップ８およびロック要素９、さらには骨固定要素１は、生体適合性のある材料、たとえば、チタンもしくはステンレス鋼、またはニッケル‐チタン合金などの生体適合性のある合金、たとえば、ニチノール、または、たとえばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの生体適合性のあるプラスチック材料、で作られている。部品はすべて、同じ材料または異なる材料から作ることができる。
【００２３】
図１７〜図２２を参照して、多軸骨固定装置の取付けおよび使用のステップを説明する。図１７に図示のとおり、ロックリング６は、図１８に図示のとおり、ロッド７を受けるための突起６３が頭部受け部５の第１の端部５ａから上向きに延在するように、第２の端部５ｂから頭部受け部５へと取付けられる。ロックリング６は、突起６３が頭部受け部の円筒セグメント形状の凹部５２と位置合わせされるような向きにされる。凹部５２の端部の位置にあるリム部分５１は、ロックリングの支持面６５によって支持される。
【００２４】
頭部受け部５およびロックリング６は予め組立てられた状態で搬送されてもよい。図１８に示される第２のステップにおいては、特定の臨床応用に適したシャンク２を備えた骨固定要素１が、第２の端部５ｂから、頭部受け部５およびロックリング６によって形成されるアセンブリに取付けられる。ロックリングはその最上位置にある。頭部３は、頭部受け部５の内部中空区域５６に差込まれる。これが可能となるのは、頭部受け部５に可撓性があるからである。
【００２５】
この段階で、骨固定装置のモジュール性により、手術中または手術前に、頭部受け部を備えた特定のシャンクと特定の骨固定要素とを組合せることが可能となる。次いで、このように組立てられた多軸骨固定装置が骨または堆骨に挿入される。代替的な使用方法では、骨固定要素が、まず、骨または堆骨に挿入され、その後、頭部受け部５とロックリング６とのアセンブリがねじの埋込み後に頭部３に取付けられる。
【００２６】
次いで、図１９に図示のとおり、ロックリング６が、頭部受け部５を圧縮するように下方に動かされる。頭部３は予備的な角度位置で保持することができ、そして、ロックリング６はまた、一方では頭部受け部５と頭部３との間、他方ではロックリング６と頭部受け部５との間に作用する摩擦力によって、その位置に保持され得る。
【００２７】
次のステップにおいては、図２０に図示のとおり、ロッド７が、突起６３に設けられた凹部６４に挿入される。凹部６４が最大直径を上回る直径を有する円セグメント形状を有しているので、ロッドを凹部に捉えることができ、これにより、ロッドがその適所で予備的に保持される。
【００２８】
次のステップにおいては、図２１に図示のとおり、キャップ８はアセンブリ上に配置される。ロック要素９は、キャップ８と予め組立てられてもよい。第１の位置では、脚部８７ａ、８７ｂは、切欠き５３ａ、５３ｂに沿って延在する。これにより、脚部８７ａ、８７ｂは、ロックリングの突起６３と頭部受け部５のリム部分５１ａ、５１ｂとの間の空間に延在する。次いで、図２２に図示のとおり、キャップ８を回転させることにより、そのアンダーカット部分８４が頭部受け部５のリム部分５１ａ、５１ｂにおけるアンダーカット部分５１ｃに係合する。第２の位置においては、キャップ８が軸方向に引離されることが防止される。次いで、ロック要素９が締められる。その下面がロッド７に接触し、ロッド７がロックリングの突起６３の凹部６４に押込まれる。ロッドに作用する力がロックリングに伝わり、ロックリングが、頭部受け部を堅固に圧縮し頭部３をロックするまで、下方に動かされる。こうして、頭部およびロッドが同時にロックされる。また、ロック要素が締められると、頭部受け部およびキャップが互いに反対方向にねじられ、アセンブリ全体が固定される。
【００２９】
多軸骨固定装置の第２の実施例を図２３および図２４に関連付けて説明する。第１の実施例の部品および部分と同じ部品および部分は同じ参照番号で示され、その説明は繰返されない。第２の実施例に従った骨固定装置は、頭部受け部およびキャップの設計が第１の実施例に従った骨固定装置とは異なる。
【００３０】
特に図２３〜図２８に図示のとおり、頭部受け部５’はロッド案内凹部を備えておらず、第１の円筒形部分５０’と外側に延在するリムとを含む。外側に延在するリムは、径方向に対向する位置にあり円周方向に延在する２つのブラケット５１ａ’、５１ｂ’を有する。これら２つのブラケット５１ａ’、５１ｂ’はアンダーカット部分５１ｃ’を有する直立のリムを備える。各々のブラケット５１ａ’、５１ｂ’は、対向する位置にある平面５２ａ’５２ｂ’が円筒形部分５０’の外周に形成されるように、平坦な側部を有する。平面５２ａ’、５２ｂ’とブラケット５１ａ’、５１ｂ’との間に円筒面５３ａ’５３ｂ’があり、これにより、キャップ８の脚部をブラケット５１ａ’、５１ｂ’と平面５２ａ’、５２ｂ’と間に挿入することが可能となる。さらに、頭部受け部５’は、その第１の端部５ａにおいて、円筒形部分５０’の外径よりも小さな直径を有する直立した円形リム５４を含む。リム５４の外側には、アンダーカット部分５１ｃ’の傾斜とは逆方向に傾斜した傾斜面５４ａがあり、この傾斜面５４ａは、特に図２８から分かるように、ブラケット５１ａ’、５１ｂ’のアンダーカット部分５１ｃ’とともに実質的に蟻継ぎ形状の溝５ｄを形成する。頭部受け部５’の下方部分は、第１の実施例の頭部受け部の下方部分と同じであるかまたはそれに類似している。
【００３１】
図２９〜図３４を参照すると、第２の実施例に従ったキャップ８’は、ねじ切りされた貫通孔８１’の直径よりもほんのわずかだけ大きい直径を有する同軸ボア８２’を備える点で、第１の実施例に従ったキャップとは異なる。立方形の凹部８６’、８６ｂ’により、長手方向に延在する脚部８７ａ’、８７ｂ’がキャップ８’にもたらされる。キャップの第２の端部８ｂには、頭部受け部５における蟻継ぎ形状の溝５ｄと協働する蟻継ぎ形状の部分８５’が設けられている。第２の実施例に従った多軸骨固定装置の高さはさらにより低くなっている。
【００３２】
このため、キャップ８’が固定要素１、頭部受け部５’およびロックリング６から成るアセンブリに配置されると、第１の位置において、脚部８７ａ’、８７ｂ’が、頭部受け部の円筒形部分５３ａ’、５３ｂ’に沿って延在する。次いで、図３５ｂ、図３６ａおよび図３６ｂに図示のとおり、キャップ８’を回転させることによって、頭部受け部５において蟻継ぎ形状のリム８５’が蟻継ぎ形状の溝５ｄと係合し、これにより、キャップが頭部受け部に接続され、ロッドが外れないよう固定される。蟻継ぎ形状により、キャップが軸方向に外れるのが防止される。次いで、ロック要素が締められて、アセンブリ全体が固定される。
【００３３】
図３７ａおよび図３７ｂにおいては、さらなる代替的実施例の頭部受け部が示される。図３７ａおよび図３７ｂにおいては、第１の実施例の頭部受け部とは異なる構成を有する頭部受け部５”が示される。すなわち、リム部分５１ａおよび５１ｂは異なる構成を有しており、第１の実施例の頭部受け部のリム部分と比べて、頭部受け部５”のうち互いに反対側の部分にあるものとして記載され得る。
【００３４】
図３８ａ〜図３８ｃにおいては、多軸骨固定装置のさらなる代替的実施例は、図３７ａおよび図３７ｂに示される頭部受け部５”を含む。図３８ａ〜図３８ｃにおける多軸骨固定装置の組立は、以下の点を除いては図２０〜図２２に示されるのと同様である。すなわち、図３８ａ〜図３８ｃにおいては、キャップ８およびロック要素９が同じ方向に締められるのに対して、図２０〜図２２においては、キャップ８およびロック要素９は反対方向に締められる。図３８ａ〜図３８ｃに示される代替的なステップは、図１９に示されるステップの後に行われてもよい。
【００３５】
図３８ａにおいては、突起６３に設けられた凹部６４にロッド７が挿入される。凹部６４はロッド７の最大直径を含む円セグメント形状を有しているので、ロッド７をこの凹部６４に捉えるかまたは保持することができ、これにより、ロッドがその適所で予備的に保持される。
【００３６】
次のステップにおいては、図３８ｂに図示のとおり、キャップ８はアセンブリの残りの部分上に配置される。ロック要素９はキャップ８と予め組立てられてもよい。第１の位置では、脚部８７ａ、８７ｂは、切欠き５３ａ、５３ｂに沿って延在するか、または切欠き５３ａ、５３ｂと位置合わせされ、こうして、脚部８７ａ、８７ｂは、ロックリング６の突起６３と頭部受け部５”のリム部分５１ａ、５１ｂとの間の空間に延在する。
【００３７】
次いで、図３８ｃに図示のとおり、キャップ８を回転させることにより、アンダーカット部分８４が頭部受け部５”のリム部分５１ａ、５１ｂにおけるアンダーカット部分５１ｃに係合する。第２の位置においては、キャップ８が、アセンブリの残りの部分から軸方向に引離されることが防止される。次いで、ロック要素９がキャップ８と同じ方向に締められる。たとえば、ロック要素９およびキャップ８はともに、締めたりロックしたりするために、時計回りに回転させられてもよく、または代替的には、反時計回りに回転させられてもよい。交互に配置された切欠き５３ａ、５３ｂおよびリム部分５１ａ、５１ｂによって、ロックキャップ８およびロック要素９をともに同じ方向に締めることが可能となる。すなわち、切欠き５３ａ、５３ｂは、キャップ８およびロック要素９をともにロックする方向に対してリム部分５１ａ、５１ｂの上流にくるよう配向される。キャップ８およびロック要素９が同じ回転方向に締められるので、アセンブリをロックするロック力が増大する。加えて、ロックするのと同じ方向であれば、ロック要素９を締めることで結果としてキャップ８が不注意に緩んでしまうことがなくなるだろう。
【００３８】
ロック要素９が締められると、ロック要素９の下面がロッド７に接触し、ロッド７がロックリング６の突起６３の凹部６４に押込まれる。ロッド７に作用する力がロックリング６に伝わり、ロックリング６が下方に動かされて、頭部受け部５”を堅固に圧縮し頭部３をそこにロックする。アセンブリが固定またはロックされると、頭部３およびロッド７が同時にロックされ得る。ロック要素９が締められると、頭部受け部５”とキャップ８との間の接続も強化され得る。
【００３９】
図示される実施例の変形例が実現可能であることを理解されたい。係合位置にあるキャップが外れるのを防ぐキャップと頭部受け部との如何なる係合構造も実現可能である。特に、リム部分５１ａ、５１ｂの寸法または円周方向の蟻継ぎ溝５ｄは、図示される実施例とは異なっていてもよい。
【００４０】
他の変形例も想到可能である。ロックリングや、頭部受け部の協働する外面部分の構成は、他の態様で設計することもできる。たとえば、ロックリングの内面を先細にして頭部受け部の先細の外面と協働させることも可能である。または、頭部受け部の外面部分を凸状に丸みを帯びたものにし、ロックリングの内面を直線状もしくは先細にする。ロックリングと頭部受け部との間の締まりばめによって頭部がクランプされるように、ロックリングおよび頭部受け部の協働面同士を平行にすることもできる。
【００４１】
骨固定要素については、それぞれのシャンクの長さ、直径もしくはねじ切り形状が異なるか、または薬剤もしくは骨用セメントの投入用の開口部を備えた貫通チャネルを有するさまざまな骨固定要素を用いることができる。また、フック、釘または他の固定要素も可能である。
【００４２】
ロッドを受ける凹部はまた、半円形、４分の１円形もしくはＵ字型であってもよく、または、ロッドをそこに収容するよう構成された如何なる形状であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 骨固定要素、２ シャンク、３ 頭部、５、５’ 頭部受け部、５ａ 第１の端部、５ｂ 第２の端部、６ ロックリング、８、８’ キャップ、８ａ 第１の端部、８ｂ 第２の端部、Ｃ 中心軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多軸骨固定装置であって、
骨への係止のためのシャンク（２）および頭部（３）を有する骨固定要素（１）と、
第１の端部（５ａ）および開口した第２の端部（５ｂ）を有する頭部受け部（５，５’）とを含み、中心軸（Ｃ）が第１の端部（５ａ）および第２の端部（５ｂ）を通って延在し、内部中空部分（５６）が、頭部（３）を受けるために前記開口した第２の端部と連通しており、頭部受け部は、頭部のクランプを可能にするよう可撓性があり、前記多軸骨固定装置はさらに、
頭部受け部のまわりに取付けられるロックリング（６）を含み、ロックリングはロッド受け部（６３，６４）を有し、
頭部（３）は、頭部受け部において回動可能であり、ロックリング（６）によって頭部受け部を圧縮することによって角度をなしてロック可能であり、前記多軸骨固定装置はさらに、
ロッドを覆い、かつ頭部受け部に係合するよう構成され、第１の端部（８ａ）および第２の端部（８ｂ）を有するキャップ（８，８’）を含み、中心軸（Ｃ）が端部を通って延在し、対向する位置にある２本の脚部（８７ａ，８７ｂ；８７ａ’，８７ｂ’）が中心軸の方向に延在し、前記多軸骨固定装置はさらに、
キャップを通って延在し、ロッドに係合するよう構成されたロック要素（９）を含み、
キャップ（８，８’）は、脚部が頭部受け部から外れている第１の位置と、脚部が頭部受け部に係合する第２の位置との間で頭部受け部（５）に対して回転可能であり、
ロック要素が締められると、ロッドおよび骨固定要素（１）が互いに対してロックされる、多軸骨固定装置。
【請求項２】
頭部受け部（５，５’）は、第１の端部（５ａ）に隣接しキャップによる係合のためのアンダーカット（５１ｃ，５１ｃ’；５４ａ）を備えた第１の部分（５１，５１’）を含む、請求項１に記載の骨固定装置。
【請求項３】
頭部受け部は、キャップ（８，８’）との係合のための、１８０°間隔を空けて配置された２つの径方向突起（５１ａ，５１ｂ；５１ａ’，５１ｂ’）を含む、請求項１または２に記載の骨固定装置。
【請求項４】
ロッド（７）が挿入されると、径方向突起（５１ａ，５１ｂ；５１ａ’，５１ｂ’）がロッド軸（Ｌ）に対して実質的に３０°〜６０°で配置される、請求項３に記載の骨固定装置。
【請求項５】
頭部受け部（５，５’）は、開口した端部（５ｂ）に向かって大きくなる外径を有する外面（５５）を備えた可撓性部分を含む、請求項１から４のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項６】
頭部受け部（５）はその壁に複数のスリット（５７）を含む、請求項１から５のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項７】
頭部（３）は球形の外面部分を有し、頭部受け部は頭部のための球形の座部分（５６）を有する、請求項１から６のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項８】
頭部受け部（５，５’）は、第１の端部において、頭部（３）の最大直径よりも小さな直径を有する貫通孔（５ｃ）を有する、請求項１から７のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項９】
ロックリング（６）は、円周方向に互いに対向する位置にある２つの突起（６３）を含み、突起は各々、ロッドを挿入しそこにロッドを予備的に保持するよう構成された凹部（６４）を有する、請求項１から８のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１０】
凹部（６４）は円セグメントの輪郭を有し、セグメントは好ましくは半円よりも大きい、請求項９に記載の骨固定装置。
【請求項１１】
キャップは実質的に円筒形であり、第２の端部に開口しロッドを通過させるための、円周方向に対向した位置にある２つの凹部（８６ａ，８６ｂ；８６ａ’，８６ｂ’）を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１２】
ロッドが挿入されたとき、脚部（８７ａ，８７ｂ；８７ａ’，８７ｂ’）の円周方向の幅は、ロッド（７）と径方向突起（５１ａ，５１ｂ；５１ａ’，５１ｂ’）との間の距離以下である、請求項３から１１のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１３】
キャップ（８）はねじ切りされた貫通孔（８１）を含み、ロック要素（９）は貫通孔に設けられた止めねじである、請求項１から１２のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１４】
キャップ（８）は、頭部受け部の一部（５１ｃ）との係合のためのアンダーカット部分（８５）を有する、請求項１から１３のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１５】
頭部受け部（５’）は蟻継ぎ溝（５ｄ）を有し、脚部（８７ａ’，８７ｂ’）は蟻継ぎ溝との係合のための蟻継ぎ部分（８５’）を有する、請求項１から１４のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１６】
頭部受け部（５）は第１の端部（５ａ）にロッド案内凹部（５２）を含む、請求項１から１５のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１】
多軸骨固定装置であって、
骨への係止のためのシャンク（２）および頭部（３）を有する骨固定要素（１）と、
第１の端部（５ａ）および開口した第２の端部（５ｂ）を有する頭部受け部（５，５’）とを含み、中心軸（Ｃ）が第１の端部（５ａ）および第２の端部（５ｂ）を通って延在し、内部中空部分（５６）が、頭部（３）を受けるために前記開口した第２の端部と連通しており、頭部受け部は、頭部のクランプを可能にするよう可撓性があり、前記多軸骨固定装置はさらに、
頭部受け部のまわりに取付けられるロックリング（６）を含み、ロックリングはロッド受け部（６３，６４）を有し、
頭部（３）は、頭部受け部において回動可能であり、ロックリング（６）によって頭部受け部を圧縮することによって角度をなしてロック可能であり、前記多軸骨固定装置はさらに、
ロッドを覆い、かつ頭部受け部に係合するよう構成され、第１の端部（８ａ）および第２の端部（８ｂ）を有するキャップ（８，８’）を含み、中心軸（Ｃ）が端部を通って延在し、対向する位置にある２本の脚部（８７ａ，８７ｂ；８７ａ’，８７ｂ’）が中心軸の方向に延在し、前記多軸骨固定装置はさらに、
キャップを通って延在し、ロッドに係合するよう構成されたロック要素（９）を含み、
キャップ（８，８’）は、脚部が頭部受け部から外れている第１の位置と、脚部が頭部受け部に係合する第２の位置との間で頭部受け部（５）に対して回転可能であり、
ロック要素が締められると、ロッドおよび骨固定要素（１）が互いに対してロックされる、多軸骨固定装置。
【請求項２】
頭部受け部（５，５’）は、第１の端部（５ａ）に隣接しキャップによる係合のためのアンダーカット（５１ｃ，５１ｃ’；５４ａ）を備えた第１の部分（５１，５１’）を含む、請求項１に記載の骨固定装置。
【請求項３】
頭部受け部は、キャップ（８，８’）との係合のための、１８０°間隔を空けて配置された２つの径方向突起（５１ａ，５１ｂ；５１ａ’，５１ｂ’）を含む、請求項１または２に記載の骨固定装置。
【請求項４】
ロッド（７）が挿入されると、径方向突起（５１ａ，５１ｂ；５１ａ’，５１ｂ’）がロッド軸（Ｌ）に対して実質的に３０°〜６０°で配置される、請求項３に記載の骨固定装置。
【請求項５】
頭部受け部（５，５’）は、開口した端部（５ｂ）に向かって大きくなる外径を有する外面（５５）を備えた可撓性部分を含む、請求項１から４のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項６】
頭部受け部（５）はその壁に複数のスリット（５７）を含む、請求項１から５のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項７】
頭部（３）は球形の外面部分を有し、頭部受け部は頭部のための球形の座部分（５６）を有する、請求項１から６のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項８】
頭部受け部（５，５’）は、第１の端部において、頭部（３）の最大直径よりも小さな直径を有する貫通孔（５ｃ）を有する、請求項１から７のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項９】
ロックリング（６）は、円周方向に互いに対向する位置にある２つの突起（６３）を含み、突起は各々、ロッドを挿入しそこにロッドを予備的に保持するよう構成された凹部（６４）を有する、請求項１から８のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１０】
凹部（６４）は円セグメントの輪郭を有し、セグメントは好ましくは半円よりも大きい、請求項９に記載の骨固定装置。
【請求項１１】
キャップは実質的に円筒形であり、第２の端部に開口しロッドを通過させるための、円周方向に対向した位置にある２つの凹部（８６ａ，８６ｂ；８６ａ’，８６ｂ’）を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１２】
ロッドが挿入されたとき、脚部（８７ａ，８７ｂ；８７ａ’，８７ｂ’）の円周方向の幅は、ロッド（７）と径方向突起（５１ａ，５１ｂ；５１ａ’，５１ｂ’）との間の距離以下である、請求項３から１１のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１３】
キャップ（８）はねじ切りされた貫通孔（８１）を含み、ロック要素（９）は貫通孔に設けられた止めねじである、請求項１から１２のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１４】
キャップ（８）は、頭部受け部の一部（５１ｃ）との係合のためのアンダーカット部分（８５）を有する、請求項１から１３のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１５】
頭部受け部（５’）は蟻継ぎ溝（５ｄ）を有し、脚部（８７ａ’，８７ｂ’）は蟻継ぎ溝との係合のための蟻継ぎ部分（８５’）を有する、請求項１から１４のいずれかに記載の骨固定装置。
【請求項１６】
頭部受け部（５）は第１の端部（５ａ）にロッド案内凹部（５２）を含む、請求項１から１５のいずれか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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６ａ】
【図３６ｂ】
【図３７ａ】
【図３７ｂ】
【図３８ａ】
【図３８ｂ】
【図３８ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６ａ】
【図３６ｂ】
【図３７ａ】
【図３７ｂ】
【図３８ａ】
【図３８ｂ】
【図３８ｃ】
【公開番号】特開２０１３−１０３１３３（Ｐ２０１３−１０３１３３Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４７４３８（Ｐ２０１２−２４７４３８）
【出願日】平成２４年１１月９日（２０１２．１１．９）
【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２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月９日（２０１２．１１．９）
【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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