骨固定具の受け部にロッド状要素をロックするためのロック装置およびこのロック装置を備えた骨固定具
【課題】骨固定具の受け部に設けられ、ロッド状要素を固定するためのロック装置を提供する。
【解決手段】ロック装置は、第１の端部６１と、少なくともその一部に外ねじ６３を備える第２の端部６２と、同軸ボアとを有する第１のロック部材６を備える。同軸ボアは、第１のロック部材を貫通し、ボア軸と、上記ボアの少なくとも一部に設けられる内ねじとを有する。ロック装置はさらに、第１の端部７１と、第２の端部７２と、第１のロック部材の上記ボアに設けられた内ねじと協働する外ねじを少なくともその一部に有する外面とを有する第２のロック部材７を備える。第２のロック部材７は、回転させることによってボア軸に沿って移動可能である。
【解決手段】ロック装置は、第１の端部６１と、少なくともその一部に外ねじ６３を備える第２の端部６２と、同軸ボアとを有する第１のロック部材６を備える。同軸ボアは、第１のロック部材を貫通し、ボア軸と、上記ボアの少なくとも一部に設けられる内ねじとを有する。ロック装置はさらに、第１の端部７１と、第２の端部７２と、第１のロック部材の上記ボアに設けられた内ねじと協働する外ねじを少なくともその一部に有する外面とを有する第２のロック部材７を備える。第２のロック部材７は、回転させることによってボア軸に沿って移動可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨固定具の受け部にロッド状要素を固定するためのロック装置、および、このようなロック装置を備えた骨固定具に関する。ロック装置は、第１のロック要素および第２のロック要素からなる。第２のロック要素は、第１のロック要素に収容されており、抜けたり紛失したりするのが防止されている。本発明は、特に多軸骨ねじに適用可能であり、ねじ要素の頭部およびロッドは独立して固定可能である。
【背景技術】
【０００２】
ねじ要素の頭部およびロッドを独立して固定することのできる多軸骨ねじは、たとえば、ＵＳ７，２２３，２６８Ｂ２から公知である。この明細書中に記載されるロック装置は、受け部の内壁に設けられたねじ山と協働する第１のロック要素と、止めねじの形状であって第１のロック要素に収容される第２のロック要素とを有する。
【０００３】
脊柱固定ロッドを骨ねじに固定するための入れ子状留め具と止めねじとの組合せが、ＵＳ７，２０４，８３８Ｂ２に開示される。留め具基部は、ねじ切りされた止めねじを受けるための中央ねじ穴を有する。留め具基部は、径方向内側に延在する当接肩部を備え、これが止めねじに係合し当接して、留め具の上部から止めねじが出てくるのを防ぎ、かつ、止めねじおよび留め具を同時に取外すことを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ７，２２３，２６８Ｂ２
【特許文献２】ＵＳ７，２０４，８３８Ｂ２
【特許文献３】ＵＳ２００７／０１１８１２３Ａ１
【特許文献４】ＷＯ／２００７／０７５４５４Ａ１
【特許文献５】ＵＳ２００４／０１５８２４７Ａ１
【特許文献６】ＥＰ１９３５３５８Ａ１
【特許文献７】ＵＳ２００５／０１７１５３７Ａ１
【特許文献８】ＥＰ２１３５５７４Ａ１
【特許文献９】ＥＰ１３２３３９１Ａ２
【特許文献１０】ＤＥ２０２００７０１２６４３Ｕ１
【特許文献１１】ＥＰ２１６０９８８Ａ１
【特許文献１２】ＵＳ２０１０／０２６２１９５Ａ１
【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、外科手術時の操作中の安全性が強化された改善されたロック装置とこのようなロック装置を備える骨固定具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に記載のロック装置、および請求項１８に記載の骨固定具によって果たされる。さらなる展開例が従属請求項に記載される。
【０００７】
第２のロック要素は、使用中にこの第２のロック要素が第１のロック要素から分離し得ないように、第１のロック要素に収容される。したがって、ロック装置を挿入するための器具に関する操作ミスが起こった場合、または、ロッドの位置をさらに調整している間に第２のロック要素が緩んだ場合でも、第２のロック要素は第１のロック要素から抜出ることができないため、この第２のロック要素が失われることはない。
【０００８】
ロック装置は予め組立てられた態様で搬送することができる。第２のロック要素は、抜けや紛失が防止された状態で第１のロック要素に収容されているので、手術中の取扱いが容易になって、安全性が高められる。
【０００９】
ロック装置は、頭部およびロッドを別個に固定することを可能にするよう構成された多軸骨固定具に特に適用可能であるが、単軸の骨固定具と用いることもでき、または、可変角度で配置される骨ねじを備えた骨プレートと用いることもできる。
【００１０】
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説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ロック装置の第１の実施例を備えた多軸骨ねじの実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１のロック装置が組立てられた状態である多軸骨ねじを示す斜視図である。
【図３】第１の実施例に従ったロック装置の第１のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図４】図３に従った第１のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図５】図３の第１のロック要素を底から示す斜視図である。
【図６】第１の実施例に従ったロック装置の第２のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図７】図６の第２のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図８】図６の第２のロック要素を底から示す斜視図である。
【図９】中心ボア軸を含む面に沿った断面図における第１の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを示す図である。
【図１０】中心ボア軸を含む面に沿った断面図における第１の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを示す図である。
【図１１】中心ボア軸を含む面に沿った断面図における第１の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを示す図である。
【図１２ａ】工具の一部が第１の位置にある第１の実施例のロック装置を、ロック装置の中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図１２ｂ】図１２ａの拡大部分を示す図である。
【図１３ａ】工具の一部が第２の位置にあるロック装置の第１の実施例を、ロック装置の中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図１３ｂ】図１３ａの拡大部分を示す図である。
【図１４】第１の実施例に従ったロック装置および工具の一部が組立てられた状態にある図１の多軸骨ねじを、ロック装置の中心ボア軸およびらせん軸を含む面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装置を備えた多軸骨ねじを、工具のない状態で示す断面図である。
【図１６】第２の実施例に従ったロック装置を示す分解斜視図である。
【図１７】第２の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを上方から示す斜視図である。
【図１８】第２の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを上方から示す斜視図である。
【図１９】第２の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを上方から示す斜視図である。
【図２０】第２の実施例に従ったロック装置の第１のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図２１】図２０に従った第１のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２２】図２１に示される第１のロック要素を線Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【図２３】第２の実施例に従ったロック装置の第２のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２４】図２３に示される第２のロック要素を示す上面図である。
【図２５】図２３に従った第２のロック要素を示す斜視図である。
【図２６】第２のロック要素が第１の位置にある第２の実施例に従ったロック装置を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２７】図２６に示される第２のロック装置を図２６の線Ｂ−Ｂに沿って示す断面図である。
【図２８】第２のロック要素が第２の位置にある第２の実施例に従ったロック装置を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２９】図２８のロック装置を図２８の線Ｄ−Ｄに沿って示す断面図である。
【図３０】変形例に従った第２のロック要素を示す断面図である。
【図３１】変形例に従った第２のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図３２】変形例に従った第２のロック要素を示す上面図である。
【図３３】変形例に従った第２のロック要素を底から示す斜視図である。
【図３４ａ】変形例に従ったロック装置を示す断面図である。
【図３４ｂ】図３４ａの拡大部分を示す図である。
【図３５ａ】変形例に従ったロック装置を示す断面図である。
【図３５ｂ】図３５ａの拡大部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
多軸骨ねじの実施例を図１および図２に示す。多軸骨ねじは、ねじ付きシャンク２と頭部３とを備えたねじ要素１を含む。頭部３は、球形セグメントの形状を有しており、その自由端においてねじ回しと係合させるための凹部３ａを含む。ねじ要素３は、受け部４に回動可能に保持される。受け部４は実質的に円筒形であって、以下に記載するように、第１の端部４１、第２の端部４２、および第２の端部４２付近に頭部３のための座部を備える。同軸ボア４４は、第１の端部４１から第２の端部４２の方向に延在する。さらに、第１の端部４１にＵ字型の凹部４４が設けられ、これにより、２本の自由な脚部４５および４６が形成される。内ねじ４７が上記脚部４５および４６の内壁に設けられる。Ｕ字型の凹部４４および脚部４５、４６は、ロッド１００を受けるためのチャネルを形成する。圧力要素５が設けられる。この圧力要素５は、受け部４に対してねじ要素１の特定の角度方向で頭部３をロックするために頭部に圧力を加えるよう構成される。圧力要素５は実質的に円筒形であって、第１の端部５１、反対側の第２の端部５２、同軸ボア５３、および、第１の端部５１から第２の端部５２の方向に延在するＵ字型の凹部５４を備える。Ｕ字型の凹部５４により、ロッド１００を受けるためのチャネルを形成する自由な２つの脚部５５、５６が形成される。図示される実施例における脚部５５、５６の高さは、ロッド１００の直径よりも大きく、このため、ロッドが挿入されると脚部５５、５６はロッド１００の上方に延在する。
【００１３】
骨固定具はさらに、第１のロック要素６と第２のロック要素７とを備えるロック装置を含む。組立てられた状態では、第２のロック要素７は第１のロック要素６内に入れ子にされ、第１の位置と第２の位置との間で中心軸Ｃに沿って軸方向に移動可能である。
【００１４】
第１の実施例に従ったロック装置を、ここで、図３〜図１１を参照しつつより詳細に説明する。図３〜図５は、第２のロック要素７と組立てられる前の第１のロック要素６を示す。第１のロック要素６は実質的に円筒形であり、第１の端部６１および第２の端部６２を有する。第１のロック要素６の外面のうち少なくとも一部は外ねじ６３を含む。この外ねじ６３は、受け部４の脚部に設けられた内ねじ４７と協働するよう構成される。第１のロック要素６には同軸ボア６４が設けられており、同軸ボア６４は、ボア軸Ｃと、内ねじを含む部分６５とを備える。部分６５は、第２の端部に隣接するかまたはその近くにあり、第１の端部６１から或る程度距離を空けた位置まで延在する。外ねじ６３のねじ山形状は、好ましくは、受け部の脚部４５および４６が広がるのを防ぐねじ山形状であって、たとえば、（図示されるような）角ねじ（flat thread）、または耐荷重面が負の角度である負の角のねじ（negative angle thread）などの形状である。内ねじは、たとえば図９〜図１１に示されるメートルねじのような如何なるねじ山形状であってもよいが、角ねじであってもよい。
【００１５】
第１のロック要素６はさらに、第２の端部６２において、ねじ無しで凹状に丸みを帯びた中空の円筒形部分６２ａを含む。この円筒形部分６２ａは、第２のロック要素の挿入後、以下に記載するとおり、内側に曲げられている。同軸ボアは、第１の端部６１に近接する部分に内径ｄ１を有する。内径ｄ１は、内ねじ部分６５のねじ山の頂部同士の間で測定された内径ｄ２と同じであるかまたはそれよりも小さいが、内ねじ部分６５のねじ山の谷同士の間の直径ｄ３よりも小さい。これにより、第２のロック要素７を第１のロック要素６の第１の端部６１の方向に進ませるための、当接部６６の形状をした止め部が設けられる。工具と係合させるための係合構造６７が第１の端部６１に隣接して設けられる。係合構造６７は複数の同軸の半球状の溝であってもよい。
【００１６】
第２のロック要素７は実質的に円筒形であり、第１の端部７１と、反対側に第２の端部７２とを有する。第１の端部７１に隣接して設けられる外ねじ付き部分７３は、第１のロック要素６の内ねじ部分６５と協働するよう構成される。ねじ無し部分７４が第２の端部７２に隣接して設けられる。部分７４の外面は実質的に滑らかである。ねじ無し部分７４の外径は、ねじ部分７３の外径よりも小さい。第２のロック要素７はさらに同軸ボアを含む、すなわち、凹部７５と、第１の端部７１に隣接し凹部７５の内径よりも大きい内径を有する同軸の凹部７６とを含む。さらに、挿入および駆動工具と係合するよう機能する複数の同軸の長手方向溝７７の形状を有する係合構造が、第１の端部７１に隣接して設けられる。同軸の長手方向溝７７は、第２の端部７２の面に開口し、そこに円形の穴７８を形成する。穴７８は、工具と係合して、第２のロック要素を第２の端部６２から第１のロック要素に装着するよう機能し得る。
【００１７】
第１のロック要素と第２のロック要素とを組立てるステップを、図９〜図１１を参照して説明する。第１のステップにおいては、第２のロック要素７が、第１のロック要素６の第２の端部６２から第１のロック要素６に差込まれる。次いで、図１０に図示のとおり、第２のロック要素７は、第１の端部６１の方向に捩込まれることによって、その第１の端部７１が第１のロック要素６の同軸ボアに設けられた当接部６６に当接するまで、前進させられる。第２のロック要素７の軸方向の長さは、第２のロック要素７の第１の端部７１が当接部６６に当接している第１の位置にこの第２のロック要素７が位置している場合に、第２の端部７２が、凹状に丸みのある中空の円筒形部分６２ａ内に位置するような長さである。その後、図１１に図示のとおり、凹状に丸みのある中空の円筒形部分６２ａは、それが第２のロック要素７のねじ無し部分７４に接触しかけるまで、内側に曲げられる。この動作により、環状の当接部６２ｂの形状を有する第２の止め部が形成される。環状の当接部６２ｂの内径ｄ４は、第１のロック要素６のねじ部分６５の谷同士の間の内径ｄ３よりも小さいが、第２のロック要素７のねじ無し部分７４の外径よりも大きい。
【００１８】
多軸骨ねじおよびロック装置の部品はすべて、生体適合性材料から作られている。このような生体適合性材料は、チタン、ステンレス鋼、チタン・ニッケル合金（たとえば、ニチノール）などの生体適合性合金であってもよく、または、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの生体適合性のあるプラスチック材料であってもよい。構成要素は、すべて同じ材料から作ることもでき、または異なる材料から作ることもできる。
【００１９】
ロック装置の機能を図１２ａ〜図１３ｂに示す。図１２ａには、内側の駆動部分１０２および外側の駆動部分１０３を含む工具１０１が図示される。内側の駆動部分は、第２のロック要素の凹部７６および係合構造７７に係合する。外側の駆動部分１０３は、第１のロック要素６における係合構造６７に係合する。内側の駆動部分１０２および外側の駆動部分１０３は、独自に回転させることができる。内側の駆動部分１０２によって第２のロック要素７を回転させることにより、第２のロック要素７は、図１２ａおよび図１２ｂに図示のとおり、第２のロック要素の第１の端部７１に隣接する第１のねじ山旋回部７３ａが、同軸ボア６４の内壁によって形成される当接部６６に当接するまで、第１のロック装置６の第１の端部６１に向かって進められる。同軸ボア６４の内壁の内径ｄ１が第１のロック要素の内ねじ６５の谷の内径ｄ３よりも小さいので、第２のロック要素７は、第１の端部に向かってさらに進むことができずに、第１の終端位置にある。第２のロック要素７が第１の終端位置にある場合、第１のロック要素の第１の端部６１と外側の駆動部分１０３との間に隙間１０４が存在する。
【００２０】
第１の駆動部分１０２を回転させて、第２の駆動部分１０３が第１のロック要素６の第１の端部６１に当接するように第２の駆動部分１０３を下方に移動させることにより、第２のロック要素７が、第１のロック要素６の第２の端部６２の方向に進む。第１のねじ山旋回部７３ａとは反対側にある最後のねじ山旋回部７３ｂが、環状の当接部６２ｂの形状をした第２の止め部に当接すると、上述の第２のロック要素７の進行が止まる。環状の当接部６２ｂの内径ｄ４が第１のロック要素６のねじ部分６３の谷同士の間の内径ｄ３よりも小さいので、第２のロック要素７は、第２の端部６２の方にさらにねじ込むことができず、このため、外れる可能性はない。第２のロック要素７が第２の終端位置にある場合、ねじ無し部分７４が第１のロック要素の第２の端部６２から突出る。
【００２１】
第１の実施例に従ったロック装置の使用を図１４および図１５に示す。図１４は、図１および図２に従った多軸骨ねじを組立てられた状態で示す。回動させてから固定できるようにするために、受け部４は、ねじ頭部３が保持される座部４８を有する。座部は球状に形成することができる。ねじ頭部およびねじ付きシャンク２は、受け部４の第２の端部４２に設けられた開口部４９を通って延在する。圧力要素５は頭部３の上に配置され、球状の凹部５７で頭部３を部分的に囲んでいる。圧力要素５および受け部４は、Ｕ字型の凹部４４および５４を整列させてロッド１００の挿入を可能にするように位置合わせされる。ロッド１００が受け部５のＵ字型の凹部５４に載ると、脚部５５および５６はロッド１００の上方に延在する。
【００２２】
ロック装置は、第２のロック要素７が第１のロック要素６に収まっている予め組立てられた態様で、受け部に挿入される。第１のロック要素６は、その第２の端部６２が圧力要素の脚部５５および５６の上方の自由面に当接するまで、外側の駆動部分１０３によって、受け部４の内ねじ４７に捩じ込まれる。第１のロック要素６をさらに前進させることにより、圧力要素５は、頭部３が最終的に中心軸Ｃに対してねじ付きシャンク２の所望の角度位置でロックされるまで、頭部３に対して圧力を加える。
【００２３】
第２のロック装置は、内側の駆動部分１０２で回転させられることにより、ねじ無し部分７４が第１のロック要素６から出てくるまで前進させられる。これにより、第２のロック要素の第２の端部７２がロッド１００の表面に係合し、ロッド１００を圧力要素５のＵ字型の凹部５４に押込む。図１５には、ロック装置を備えた多軸骨ねじが工具なしの状態で示される。第１のロック要素６は、受け部に捩じ込まれ、圧力要素５の自由な脚部５５および５６を押圧して頭部３をロックする。第２のロック要素７はロッドを押圧して、チャネル内でロッドの位置を固定する。ロッドおよび頭部は、互いから独立して固定することができる。このため、ねじ要素の角度位置を維持しつつロッドの位置の調整することが可能となる。
【００２４】
手術中にロック装置を挿入する前に、ロック装置は工具１０１によって取出される。工具に関する操作ミスによって、ロック装置がまだ受け部に挿入されていなくても、偶然、第２のロック要素を前進させてしまう可能性がある。第１および第２の止め部は、第１のロック要素からの第２のロック要素の抜けまたは紛失を防止する。また、ロック装置が既に受け部に挿入されていた場合、ロッドの固定を緩めるのに必要な以後の調整を安全に行うことができる。なぜなら、第２のロック要素が、第１の駆動部分１０２によってねじ戻されたときに第１の止め部に当接するからである。圧力要素５の脚部５５および５６がロッド１００の上方に延在するので、ロッド１００が挿入されたときに、第１のロック要素６が圧力要素５のみに作用し、このため、頭部３のみに作用する。第２のロック要素７はロッド１００のみに作用する。
【００２５】
ロック装置の第２の実施例を図１６〜図２９に示す。これは、上述した多軸骨ねじまたは他の如何なる骨固定具とも用いることができる。ロック装置は、第１のロック要素６００および第２のロック要素７００を含む。第１のロック要素６００および第２のロック要素７００は、ピン８００を用いて接続される。ピンは、第１のロック部材６００内で第２のロック部材７００が前進するのを制限するために設けられた当接部材である。
【００２６】
まず図２０〜図２２を参照すると、第１のロック部材６００は実質的に円筒形であって、第１の端部６０１、第２の端部６０２、外ねじ部分６０３および同軸ボア６０４を備える。内ねじ部分６０５が第２の端部に隣接して設けられる。工具との係合のための係合構造６０７が、内ねじ部分６０５と第１の端部６０１との間の領域に設けられる。係合構造６０７は、第１の実施例と同様に、同軸に延在する凹部６０７を含み得る。
【００２７】
内ねじ部分６０５とボア６０４のうち係合構造６０７を含む部分との間の移行部分には、円周方向に延在する溝６０６が設けられる。図２２から最も良く分かるように、溝６０６は、半回転をわずかに超える分だけ、または半円をわずかに超える分だけ円周方向に延在する。溝の内径ｄ５は、内ねじ部分６０５の谷同士の間で測定される内ねじ部分６０５の内径ｄ４よりも大きい。溝６０６の軸方向の高さは、内ねじ部分６０５の少なくとも１回転分に相当する。溝のそばには、溝の円周方向における一方端部６０６ｃによって第１の止め部が設けられ、溝の円周方向における他方端部６０６ｄによって第２の止め部が設けられる。
【００２８】
第２のロック要素７００は、第１の端部７０１、反対側に第２の端部７０２、および第１の端部７０１に隣接する外ねじ部分７０３を有する。同軸ボア、すなわち凹部７０５は、第１の端部から第２の端部の方向に延在する。ねじ無し部分７０４が第２の端部７０２に隣接して設けられる。第１の端部７０１に隣接して、同軸凹部７０６が設けられている。この同軸凹部７０６は、工具との係合のために、たとえば同軸で長手方向の凹部の形状を有する係合構造を備える。同軸の係合凹部７０７が第２の端部７０２を通って延在することにより、穴７０８が設けられる。
【００２９】
特に図２３〜図２５から分かるように、図１６〜図１９に示されるピン８００を収容するための凹部７０９が設けられる。ピン８００は円筒形であって、ピンの一部８０１が凹部７０９から突出るような程度まで凹部７０９に嵌まり込む。ピンは凹部に固定されてもよい。さらに、ピン８００は、図２６〜図２９に図示されるように、溝６０６に延在するような大きさにされる。ピン８００は当接部材を形成しており、この当接部材は、溝の一方端部６０６ｃによって形成される第１の止め部に当接し、溝の他方端部６０６ｄによって形成される第２の止め部に当接するよう構成される。
【００３０】
図１７〜図１９に図示のとおり、第２の実施例に従ったロック装置の組立ては、第１のロック部材６００の第１の端部から第２のロック部材７００を差込むことによって実行される。第２のロック部材７００がねじ山同士の係合によって第１のロック部材６００に入れ子にされると、第２のロック部材は、凹部７０９が溝６０６の領域の或る位置にある係合構造の同軸凹部７０７のうちの１つに位置するまで、第２の端部に向かって前進させられる。次いで、図１８に示されるように、ピン８００が凹部７０９に挿入される。その後、溝６０６によって規定される境界内で第２のロック要素７００を回転させることができる。
【００３１】
ロック装置の第２の実施例の機能を図２６〜図２９を参照して説明する。図２６においては、第２のロック要素７００は第１の位置にある。
【００３２】
ピン８００のうち外側に突出る部分８０１は、溝６０６の一方端部６０６ｃに当接する。第２のロック要素７００の第２の端部７０２は第１のロック要素６００から突き出ない。ロック装置は、この予め組立てられた状態で、手術中に送達し使用することができる。
【００３３】
図２８においては、第２のロック要素７００は、ピン８００のうち外側に突出た部分８０１が溝６００の他方端部６００ｄに当接するまで、回転させられて下方に進められている。第２のロック要素７００は、この位置では、それ以上、下方に進めさせることができないため、第１のロック要素６００から抜出したり外れたりすることが防止される。ねじ無し部分７０４の軸方向の長さは、図２８に示される第２の位置において、第１のロック要素から外側に突出る部分がロッドを押圧して固定するのに適した長さである。
【００３４】
第１の実施例と同様に、第１のロック要素の外ねじ部分６０３は、如何なるねじ山形状を有していてもよいが、好ましくは、受け部の脚部が広がるのを防ぐねじ山形状、特に、図示されるような角ねじまたは負の角のねじ、を有する。内ねじ６０５と、第２のロック要素の協働する外ねじとは、メートルねじの形状を有していてもよく、または、角ねじの形状を有していてもよい。
【００３５】
第２の実施例に従ったロック装置の部品および構成要素の材料は、第１の実施例の部品および構成要素と同じであるかまたは同様である。
【００３６】
第２のロック要素は、第２の端部からも第１のロック要素に差込まれ得る。ロック装置の第２の止め部が軸方向において第１のロック要素のほぼ中間にあるので、第２の実施例に従ったロック装置はよりコンパクトに設計することができる。
【００３７】
変形例においては、図３０〜図３５ｂから分かるように、第１のロック要素６′は内側角ねじ６３′を含み、第２のロック要素７′は外側角ねじ７３′を含む。第１の実施例に従った第１のロック要素６および第２のロック要素７を参照すると、ねじ山形状のみが異なっている。
【００３８】
図３４ａおよび図３４ｂは、第２のロック要素７′がその第１の端部７１′で当接部６６′と当接しているのを示す。
【００３９】
図３５ａおよび図３５ｂは、第２のロック要素７′がその第２の端部７２′で環状の当接部６２ｂ′と当接しているのを示す。
【００４０】
第２の実施例を参照すると、上述の角ねじ構成が実現可能である。
第１のロック要素６′の内ねじおよび第２のロック要素７′の外ねじに関する角ねじ構成の１つの利点は、適切な端部止め部が規定される点である。これは、角ねじがよりロバストであり、これらの端部止め部の一体構造を阻害するおそれのある鋭い端縁を有していないことによるものである。角ねじの設計がロバストであるので、寸法をより小さくすることができる。径方向の力が角ねじ内に取込まれないので、この効果が高められることとなる。
【００４１】
上述の実施例のさらなる変形例が想到可能である。ロック装置は、単軸ねじまたは骨プレートとも用いることができる。たとえば、ロック装置は単軸ねじと、動的安定化のために用いられるエラストマー材料から作られるロッドと共に用いることができる。
【００４２】
第２のロック要素は、ロッドに面するその第２の端部に、ロッドとの係合を強化するために突起などの係合構造を有してもよい。
【００４３】
第１および第２のロック要素における係合構造は同軸の溝に限定されず、他の形状であってもよい。代替的には、第１および／または第２のロック要素の第１の端部の表面に係合構造が設けられてもよい。
【００４４】
第１のロック要素内での第２のロック要素の移動を制限するための止め部について他の構造が想到可能である。たとえば、第１のロック要素は、第２のロック部材の溝において当接する当接部材を有していてもよい。
【００４５】
他の手段によって、頭部およびロッドを別個に固定することができる。たとえば、圧力要素は、ロッドの上方に脚部が延在しないような異なる形状にすることもできる。この場合、第１のロック要素は、圧力要素を押圧する構造をその第２の端部に備えていてもよい。
【００４６】
多軸骨固定具は、ロック装置と係合するよう構成される多くのさまざまな公知の態様で、たとえば、好ましい角度の底構成またはボトムローダー構成を備えた多軸骨固定具として、実現することができる。
【符号の説明】
【００４７】
６ 第１のロック部材、７ 第２のロック部材、６１ 第１の端部、６２ 第２の端部、６３ 内ねじ、６４ 同軸ボア、６５ 内ねじ、７１ 第１の端部、７２ 第２の端部、７３ 外ねじ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨固定具の受け部にロッド状要素を固定するためのロック装置、および、このようなロック装置を備えた骨固定具に関する。ロック装置は、第１のロック要素および第２のロック要素からなる。第２のロック要素は、第１のロック要素に収容されており、抜けたり紛失したりするのが防止されている。本発明は、特に多軸骨ねじに適用可能であり、ねじ要素の頭部およびロッドは独立して固定可能である。
【背景技術】
【０００２】
ねじ要素の頭部およびロッドを独立して固定することのできる多軸骨ねじは、たとえば、ＵＳ７，２２３，２６８Ｂ２から公知である。この明細書中に記載されるロック装置は、受け部の内壁に設けられたねじ山と協働する第１のロック要素と、止めねじの形状であって第１のロック要素に収容される第２のロック要素とを有する。
【０００３】
脊柱固定ロッドを骨ねじに固定するための入れ子状留め具と止めねじとの組合せが、ＵＳ７，２０４，８３８Ｂ２に開示される。留め具基部は、ねじ切りされた止めねじを受けるための中央ねじ穴を有する。留め具基部は、径方向内側に延在する当接肩部を備え、これが止めねじに係合し当接して、留め具の上部から止めねじが出てくるのを防ぎ、かつ、止めねじおよび留め具を同時に取外すことを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ７，２２３，２６８Ｂ２
【特許文献２】ＵＳ７，２０４，８３８Ｂ２
【特許文献３】ＵＳ２００７／０１１８１２３Ａ１
【特許文献４】ＷＯ／２００７／０７５４５４Ａ１
【特許文献５】ＵＳ２００４／０１５８２４７Ａ１
【特許文献６】ＥＰ１９３５３５８Ａ１
【特許文献７】ＵＳ２００５／０１７１５３７Ａ１
【特許文献８】ＥＰ２１３５５７４Ａ１
【特許文献９】ＥＰ１３２３３９１Ａ２
【特許文献１０】ＤＥ２０２００７０１２６４３Ｕ１
【特許文献１１】ＥＰ２１６０９８８Ａ１
【特許文献１２】ＵＳ２０１０／０２６２１９５Ａ１
【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、外科手術時の操作中の安全性が強化された改善されたロック装置とこのようなロック装置を備える骨固定具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に記載のロック装置、および請求項１８に記載の骨固定具によって果たされる。さらなる展開例が従属請求項に記載される。
【０００７】
第２のロック要素は、使用中にこの第２のロック要素が第１のロック要素から分離し得ないように、第１のロック要素に収容される。したがって、ロック装置を挿入するための器具に関する操作ミスが起こった場合、または、ロッドの位置をさらに調整している間に第２のロック要素が緩んだ場合でも、第２のロック要素は第１のロック要素から抜出ることができないため、この第２のロック要素が失われることはない。
【０００８】
ロック装置は予め組立てられた態様で搬送することができる。第２のロック要素は、抜けや紛失が防止された状態で第１のロック要素に収容されているので、手術中の取扱いが容易になって、安全性が高められる。
【０００９】
ロック装置は、頭部およびロッドを別個に固定することを可能にするよう構成された多軸骨固定具に特に適用可能であるが、単軸の骨固定具と用いることもでき、または、可変角度で配置される骨ねじを備えた骨プレートと用いることもできる。
【００１０】
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説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ロック装置の第１の実施例を備えた多軸骨ねじの実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１のロック装置が組立てられた状態である多軸骨ねじを示す斜視図である。
【図３】第１の実施例に従ったロック装置の第１のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図４】図３に従った第１のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図５】図３の第１のロック要素を底から示す斜視図である。
【図６】第１の実施例に従ったロック装置の第２のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図７】図６の第２のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図８】図６の第２のロック要素を底から示す斜視図である。
【図９】中心ボア軸を含む面に沿った断面図における第１の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを示す図である。
【図１０】中心ボア軸を含む面に沿った断面図における第１の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを示す図である。
【図１１】中心ボア軸を含む面に沿った断面図における第１の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを示す図である。
【図１２ａ】工具の一部が第１の位置にある第１の実施例のロック装置を、ロック装置の中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図１２ｂ】図１２ａの拡大部分を示す図である。
【図１３ａ】工具の一部が第２の位置にあるロック装置の第１の実施例を、ロック装置の中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図１３ｂ】図１３ａの拡大部分を示す図である。
【図１４】第１の実施例に従ったロック装置および工具の一部が組立てられた状態にある図１の多軸骨ねじを、ロック装置の中心ボア軸およびらせん軸を含む面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装置を備えた多軸骨ねじを、工具のない状態で示す断面図である。
【図１６】第２の実施例に従ったロック装置を示す分解斜視図である。
【図１７】第２の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを上方から示す斜視図である。
【図１８】第２の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを上方から示す斜視図である。
【図１９】第２の実施例に従ったロック装置を組立てるステップを上方から示す斜視図である。
【図２０】第２の実施例に従ったロック装置の第１のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図２１】図２０に従った第１のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２２】図２１に示される第１のロック要素を線Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【図２３】第２の実施例に従ったロック装置の第２のロック要素を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２４】図２３に示される第２のロック要素を示す上面図である。
【図２５】図２３に従った第２のロック要素を示す斜視図である。
【図２６】第２のロック要素が第１の位置にある第２の実施例に従ったロック装置を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２７】図２６に示される第２のロック装置を図２６の線Ｂ−Ｂに沿って示す断面図である。
【図２８】第２のロック要素が第２の位置にある第２の実施例に従ったロック装置を、中心ボア軸を含む面に沿って示す断面図である。
【図２９】図２８のロック装置を図２８の線Ｄ−Ｄに沿って示す断面図である。
【図３０】変形例に従った第２のロック要素を示す断面図である。
【図３１】変形例に従った第２のロック要素を上方から示す斜視図である。
【図３２】変形例に従った第２のロック要素を示す上面図である。
【図３３】変形例に従った第２のロック要素を底から示す斜視図である。
【図３４ａ】変形例に従ったロック装置を示す断面図である。
【図３４ｂ】図３４ａの拡大部分を示す図である。
【図３５ａ】変形例に従ったロック装置を示す断面図である。
【図３５ｂ】図３５ａの拡大部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
多軸骨ねじの実施例を図１および図２に示す。多軸骨ねじは、ねじ付きシャンク２と頭部３とを備えたねじ要素１を含む。頭部３は、球形セグメントの形状を有しており、その自由端においてねじ回しと係合させるための凹部３ａを含む。ねじ要素３は、受け部４に回動可能に保持される。受け部４は実質的に円筒形であって、以下に記載するように、第１の端部４１、第２の端部４２、および第２の端部４２付近に頭部３のための座部を備える。同軸ボア４４は、第１の端部４１から第２の端部４２の方向に延在する。さらに、第１の端部４１にＵ字型の凹部４４が設けられ、これにより、２本の自由な脚部４５および４６が形成される。内ねじ４７が上記脚部４５および４６の内壁に設けられる。Ｕ字型の凹部４４および脚部４５、４６は、ロッド１００を受けるためのチャネルを形成する。圧力要素５が設けられる。この圧力要素５は、受け部４に対してねじ要素１の特定の角度方向で頭部３をロックするために頭部に圧力を加えるよう構成される。圧力要素５は実質的に円筒形であって、第１の端部５１、反対側の第２の端部５２、同軸ボア５３、および、第１の端部５１から第２の端部５２の方向に延在するＵ字型の凹部５４を備える。Ｕ字型の凹部５４により、ロッド１００を受けるためのチャネルを形成する自由な２つの脚部５５、５６が形成される。図示される実施例における脚部５５、５６の高さは、ロッド１００の直径よりも大きく、このため、ロッドが挿入されると脚部５５、５６はロッド１００の上方に延在する。
【００１３】
骨固定具はさらに、第１のロック要素６と第２のロック要素７とを備えるロック装置を含む。組立てられた状態では、第２のロック要素７は第１のロック要素６内に入れ子にされ、第１の位置と第２の位置との間で中心軸Ｃに沿って軸方向に移動可能である。
【００１４】
第１の実施例に従ったロック装置を、ここで、図３〜図１１を参照しつつより詳細に説明する。図３〜図５は、第２のロック要素７と組立てられる前の第１のロック要素６を示す。第１のロック要素６は実質的に円筒形であり、第１の端部６１および第２の端部６２を有する。第１のロック要素６の外面のうち少なくとも一部は外ねじ６３を含む。この外ねじ６３は、受け部４の脚部に設けられた内ねじ４７と協働するよう構成される。第１のロック要素６には同軸ボア６４が設けられており、同軸ボア６４は、ボア軸Ｃと、内ねじを含む部分６５とを備える。部分６５は、第２の端部に隣接するかまたはその近くにあり、第１の端部６１から或る程度距離を空けた位置まで延在する。外ねじ６３のねじ山形状は、好ましくは、受け部の脚部４５および４６が広がるのを防ぐねじ山形状であって、たとえば、（図示されるような）角ねじ（flat thread）、または耐荷重面が負の角度である負の角のねじ（negative angle thread）などの形状である。内ねじは、たとえば図９〜図１１に示されるメートルねじのような如何なるねじ山形状であってもよいが、角ねじであってもよい。
【００１５】
第１のロック要素６はさらに、第２の端部６２において、ねじ無しで凹状に丸みを帯びた中空の円筒形部分６２ａを含む。この円筒形部分６２ａは、第２のロック要素の挿入後、以下に記載するとおり、内側に曲げられている。同軸ボアは、第１の端部６１に近接する部分に内径ｄ１を有する。内径ｄ１は、内ねじ部分６５のねじ山の頂部同士の間で測定された内径ｄ２と同じであるかまたはそれよりも小さいが、内ねじ部分６５のねじ山の谷同士の間の直径ｄ３よりも小さい。これにより、第２のロック要素７を第１のロック要素６の第１の端部６１の方向に進ませるための、当接部６６の形状をした止め部が設けられる。工具と係合させるための係合構造６７が第１の端部６１に隣接して設けられる。係合構造６７は複数の同軸の半球状の溝であってもよい。
【００１６】
第２のロック要素７は実質的に円筒形であり、第１の端部７１と、反対側に第２の端部７２とを有する。第１の端部７１に隣接して設けられる外ねじ付き部分７３は、第１のロック要素６の内ねじ部分６５と協働するよう構成される。ねじ無し部分７４が第２の端部７２に隣接して設けられる。部分７４の外面は実質的に滑らかである。ねじ無し部分７４の外径は、ねじ部分７３の外径よりも小さい。第２のロック要素７はさらに同軸ボアを含む、すなわち、凹部７５と、第１の端部７１に隣接し凹部７５の内径よりも大きい内径を有する同軸の凹部７６とを含む。さらに、挿入および駆動工具と係合するよう機能する複数の同軸の長手方向溝７７の形状を有する係合構造が、第１の端部７１に隣接して設けられる。同軸の長手方向溝７７は、第２の端部７２の面に開口し、そこに円形の穴７８を形成する。穴７８は、工具と係合して、第２のロック要素を第２の端部６２から第１のロック要素に装着するよう機能し得る。
【００１７】
第１のロック要素と第２のロック要素とを組立てるステップを、図９〜図１１を参照して説明する。第１のステップにおいては、第２のロック要素７が、第１のロック要素６の第２の端部６２から第１のロック要素６に差込まれる。次いで、図１０に図示のとおり、第２のロック要素７は、第１の端部６１の方向に捩込まれることによって、その第１の端部７１が第１のロック要素６の同軸ボアに設けられた当接部６６に当接するまで、前進させられる。第２のロック要素７の軸方向の長さは、第２のロック要素７の第１の端部７１が当接部６６に当接している第１の位置にこの第２のロック要素７が位置している場合に、第２の端部７２が、凹状に丸みのある中空の円筒形部分６２ａ内に位置するような長さである。その後、図１１に図示のとおり、凹状に丸みのある中空の円筒形部分６２ａは、それが第２のロック要素７のねじ無し部分７４に接触しかけるまで、内側に曲げられる。この動作により、環状の当接部６２ｂの形状を有する第２の止め部が形成される。環状の当接部６２ｂの内径ｄ４は、第１のロック要素６のねじ部分６５の谷同士の間の内径ｄ３よりも小さいが、第２のロック要素７のねじ無し部分７４の外径よりも大きい。
【００１８】
多軸骨ねじおよびロック装置の部品はすべて、生体適合性材料から作られている。このような生体適合性材料は、チタン、ステンレス鋼、チタン・ニッケル合金（たとえば、ニチノール）などの生体適合性合金であってもよく、または、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの生体適合性のあるプラスチック材料であってもよい。構成要素は、すべて同じ材料から作ることもでき、または異なる材料から作ることもできる。
【００１９】
ロック装置の機能を図１２ａ〜図１３ｂに示す。図１２ａには、内側の駆動部分１０２および外側の駆動部分１０３を含む工具１０１が図示される。内側の駆動部分は、第２のロック要素の凹部７６および係合構造７７に係合する。外側の駆動部分１０３は、第１のロック要素６における係合構造６７に係合する。内側の駆動部分１０２および外側の駆動部分１０３は、独自に回転させることができる。内側の駆動部分１０２によって第２のロック要素７を回転させることにより、第２のロック要素７は、図１２ａおよび図１２ｂに図示のとおり、第２のロック要素の第１の端部７１に隣接する第１のねじ山旋回部７３ａが、同軸ボア６４の内壁によって形成される当接部６６に当接するまで、第１のロック装置６の第１の端部６１に向かって進められる。同軸ボア６４の内壁の内径ｄ１が第１のロック要素の内ねじ６５の谷の内径ｄ３よりも小さいので、第２のロック要素７は、第１の端部に向かってさらに進むことができずに、第１の終端位置にある。第２のロック要素７が第１の終端位置にある場合、第１のロック要素の第１の端部６１と外側の駆動部分１０３との間に隙間１０４が存在する。
【００２０】
第１の駆動部分１０２を回転させて、第２の駆動部分１０３が第１のロック要素６の第１の端部６１に当接するように第２の駆動部分１０３を下方に移動させることにより、第２のロック要素７が、第１のロック要素６の第２の端部６２の方向に進む。第１のねじ山旋回部７３ａとは反対側にある最後のねじ山旋回部７３ｂが、環状の当接部６２ｂの形状をした第２の止め部に当接すると、上述の第２のロック要素７の進行が止まる。環状の当接部６２ｂの内径ｄ４が第１のロック要素６のねじ部分６３の谷同士の間の内径ｄ３よりも小さいので、第２のロック要素７は、第２の端部６２の方にさらにねじ込むことができず、このため、外れる可能性はない。第２のロック要素７が第２の終端位置にある場合、ねじ無し部分７４が第１のロック要素の第２の端部６２から突出る。
【００２１】
第１の実施例に従ったロック装置の使用を図１４および図１５に示す。図１４は、図１および図２に従った多軸骨ねじを組立てられた状態で示す。回動させてから固定できるようにするために、受け部４は、ねじ頭部３が保持される座部４８を有する。座部は球状に形成することができる。ねじ頭部およびねじ付きシャンク２は、受け部４の第２の端部４２に設けられた開口部４９を通って延在する。圧力要素５は頭部３の上に配置され、球状の凹部５７で頭部３を部分的に囲んでいる。圧力要素５および受け部４は、Ｕ字型の凹部４４および５４を整列させてロッド１００の挿入を可能にするように位置合わせされる。ロッド１００が受け部５のＵ字型の凹部５４に載ると、脚部５５および５６はロッド１００の上方に延在する。
【００２２】
ロック装置は、第２のロック要素７が第１のロック要素６に収まっている予め組立てられた態様で、受け部に挿入される。第１のロック要素６は、その第２の端部６２が圧力要素の脚部５５および５６の上方の自由面に当接するまで、外側の駆動部分１０３によって、受け部４の内ねじ４７に捩じ込まれる。第１のロック要素６をさらに前進させることにより、圧力要素５は、頭部３が最終的に中心軸Ｃに対してねじ付きシャンク２の所望の角度位置でロックされるまで、頭部３に対して圧力を加える。
【００２３】
第２のロック装置は、内側の駆動部分１０２で回転させられることにより、ねじ無し部分７４が第１のロック要素６から出てくるまで前進させられる。これにより、第２のロック要素の第２の端部７２がロッド１００の表面に係合し、ロッド１００を圧力要素５のＵ字型の凹部５４に押込む。図１５には、ロック装置を備えた多軸骨ねじが工具なしの状態で示される。第１のロック要素６は、受け部に捩じ込まれ、圧力要素５の自由な脚部５５および５６を押圧して頭部３をロックする。第２のロック要素７はロッドを押圧して、チャネル内でロッドの位置を固定する。ロッドおよび頭部は、互いから独立して固定することができる。このため、ねじ要素の角度位置を維持しつつロッドの位置の調整することが可能となる。
【００２４】
手術中にロック装置を挿入する前に、ロック装置は工具１０１によって取出される。工具に関する操作ミスによって、ロック装置がまだ受け部に挿入されていなくても、偶然、第２のロック要素を前進させてしまう可能性がある。第１および第２の止め部は、第１のロック要素からの第２のロック要素の抜けまたは紛失を防止する。また、ロック装置が既に受け部に挿入されていた場合、ロッドの固定を緩めるのに必要な以後の調整を安全に行うことができる。なぜなら、第２のロック要素が、第１の駆動部分１０２によってねじ戻されたときに第１の止め部に当接するからである。圧力要素５の脚部５５および５６がロッド１００の上方に延在するので、ロッド１００が挿入されたときに、第１のロック要素６が圧力要素５のみに作用し、このため、頭部３のみに作用する。第２のロック要素７はロッド１００のみに作用する。
【００２５】
ロック装置の第２の実施例を図１６〜図２９に示す。これは、上述した多軸骨ねじまたは他の如何なる骨固定具とも用いることができる。ロック装置は、第１のロック要素６００および第２のロック要素７００を含む。第１のロック要素６００および第２のロック要素７００は、ピン８００を用いて接続される。ピンは、第１のロック部材６００内で第２のロック部材７００が前進するのを制限するために設けられた当接部材である。
【００２６】
まず図２０〜図２２を参照すると、第１のロック部材６００は実質的に円筒形であって、第１の端部６０１、第２の端部６０２、外ねじ部分６０３および同軸ボア６０４を備える。内ねじ部分６０５が第２の端部に隣接して設けられる。工具との係合のための係合構造６０７が、内ねじ部分６０５と第１の端部６０１との間の領域に設けられる。係合構造６０７は、第１の実施例と同様に、同軸に延在する凹部６０７を含み得る。
【００２７】
内ねじ部分６０５とボア６０４のうち係合構造６０７を含む部分との間の移行部分には、円周方向に延在する溝６０６が設けられる。図２２から最も良く分かるように、溝６０６は、半回転をわずかに超える分だけ、または半円をわずかに超える分だけ円周方向に延在する。溝の内径ｄ５は、内ねじ部分６０５の谷同士の間で測定される内ねじ部分６０５の内径ｄ４よりも大きい。溝６０６の軸方向の高さは、内ねじ部分６０５の少なくとも１回転分に相当する。溝のそばには、溝の円周方向における一方端部６０６ｃによって第１の止め部が設けられ、溝の円周方向における他方端部６０６ｄによって第２の止め部が設けられる。
【００２８】
第２のロック要素７００は、第１の端部７０１、反対側に第２の端部７０２、および第１の端部７０１に隣接する外ねじ部分７０３を有する。同軸ボア、すなわち凹部７０５は、第１の端部から第２の端部の方向に延在する。ねじ無し部分７０４が第２の端部７０２に隣接して設けられる。第１の端部７０１に隣接して、同軸凹部７０６が設けられている。この同軸凹部７０６は、工具との係合のために、たとえば同軸で長手方向の凹部の形状を有する係合構造を備える。同軸の係合凹部７０７が第２の端部７０２を通って延在することにより、穴７０８が設けられる。
【００２９】
特に図２３〜図２５から分かるように、図１６〜図１９に示されるピン８００を収容するための凹部７０９が設けられる。ピン８００は円筒形であって、ピンの一部８０１が凹部７０９から突出るような程度まで凹部７０９に嵌まり込む。ピンは凹部に固定されてもよい。さらに、ピン８００は、図２６〜図２９に図示されるように、溝６０６に延在するような大きさにされる。ピン８００は当接部材を形成しており、この当接部材は、溝の一方端部６０６ｃによって形成される第１の止め部に当接し、溝の他方端部６０６ｄによって形成される第２の止め部に当接するよう構成される。
【００３０】
図１７〜図１９に図示のとおり、第２の実施例に従ったロック装置の組立ては、第１のロック部材６００の第１の端部から第２のロック部材７００を差込むことによって実行される。第２のロック部材７００がねじ山同士の係合によって第１のロック部材６００に入れ子にされると、第２のロック部材は、凹部７０９が溝６０６の領域の或る位置にある係合構造の同軸凹部７０７のうちの１つに位置するまで、第２の端部に向かって前進させられる。次いで、図１８に示されるように、ピン８００が凹部７０９に挿入される。その後、溝６０６によって規定される境界内で第２のロック要素７００を回転させることができる。
【００３１】
ロック装置の第２の実施例の機能を図２６〜図２９を参照して説明する。図２６においては、第２のロック要素７００は第１の位置にある。
【００３２】
ピン８００のうち外側に突出る部分８０１は、溝６０６の一方端部６０６ｃに当接する。第２のロック要素７００の第２の端部７０２は第１のロック要素６００から突き出ない。ロック装置は、この予め組立てられた状態で、手術中に送達し使用することができる。
【００３３】
図２８においては、第２のロック要素７００は、ピン８００のうち外側に突出た部分８０１が溝６００の他方端部６００ｄに当接するまで、回転させられて下方に進められている。第２のロック要素７００は、この位置では、それ以上、下方に進めさせることができないため、第１のロック要素６００から抜出したり外れたりすることが防止される。ねじ無し部分７０４の軸方向の長さは、図２８に示される第２の位置において、第１のロック要素から外側に突出る部分がロッドを押圧して固定するのに適した長さである。
【００３４】
第１の実施例と同様に、第１のロック要素の外ねじ部分６０３は、如何なるねじ山形状を有していてもよいが、好ましくは、受け部の脚部が広がるのを防ぐねじ山形状、特に、図示されるような角ねじまたは負の角のねじ、を有する。内ねじ６０５と、第２のロック要素の協働する外ねじとは、メートルねじの形状を有していてもよく、または、角ねじの形状を有していてもよい。
【００３５】
第２の実施例に従ったロック装置の部品および構成要素の材料は、第１の実施例の部品および構成要素と同じであるかまたは同様である。
【００３６】
第２のロック要素は、第２の端部からも第１のロック要素に差込まれ得る。ロック装置の第２の止め部が軸方向において第１のロック要素のほぼ中間にあるので、第２の実施例に従ったロック装置はよりコンパクトに設計することができる。
【００３７】
変形例においては、図３０〜図３５ｂから分かるように、第１のロック要素６′は内側角ねじ６３′を含み、第２のロック要素７′は外側角ねじ７３′を含む。第１の実施例に従った第１のロック要素６および第２のロック要素７を参照すると、ねじ山形状のみが異なっている。
【００３８】
図３４ａおよび図３４ｂは、第２のロック要素７′がその第１の端部７１′で当接部６６′と当接しているのを示す。
【００３９】
図３５ａおよび図３５ｂは、第２のロック要素７′がその第２の端部７２′で環状の当接部６２ｂ′と当接しているのを示す。
【００４０】
第２の実施例を参照すると、上述の角ねじ構成が実現可能である。
第１のロック要素６′の内ねじおよび第２のロック要素７′の外ねじに関する角ねじ構成の１つの利点は、適切な端部止め部が規定される点である。これは、角ねじがよりロバストであり、これらの端部止め部の一体構造を阻害するおそれのある鋭い端縁を有していないことによるものである。角ねじの設計がロバストであるので、寸法をより小さくすることができる。径方向の力が角ねじ内に取込まれないので、この効果が高められることとなる。
【００４１】
上述の実施例のさらなる変形例が想到可能である。ロック装置は、単軸ねじまたは骨プレートとも用いることができる。たとえば、ロック装置は単軸ねじと、動的安定化のために用いられるエラストマー材料から作られるロッドと共に用いることができる。
【００４２】
第２のロック要素は、ロッドに面するその第２の端部に、ロッドとの係合を強化するために突起などの係合構造を有してもよい。
【００４３】
第１および第２のロック要素における係合構造は同軸の溝に限定されず、他の形状であってもよい。代替的には、第１および／または第２のロック要素の第１の端部の表面に係合構造が設けられてもよい。
【００４４】
第１のロック要素内での第２のロック要素の移動を制限するための止め部について他の構造が想到可能である。たとえば、第１のロック要素は、第２のロック部材の溝において当接する当接部材を有していてもよい。
【００４５】
他の手段によって、頭部およびロッドを別個に固定することができる。たとえば、圧力要素は、ロッドの上方に脚部が延在しないような異なる形状にすることもできる。この場合、第１のロック要素は、圧力要素を押圧する構造をその第２の端部に備えていてもよい。
【００４６】
多軸骨固定具は、ロック装置と係合するよう構成される多くのさまざまな公知の態様で、たとえば、好ましい角度の底構成またはボトムローダー構成を備えた多軸骨固定具として、実現することができる。
【符号の説明】
【００４７】
６ 第１のロック部材、７ 第２のロック部材、６１ 第１の端部、６２ 第２の端部、６３ 内ねじ、６４ 同軸ボア、６５ 内ねじ、７１ 第１の端部、７２ 第２の端部、７３ 外ねじ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨固定具の受け部にロッド状要素を固定するためのロック装置であって、
第１の端部（６１，６０１）と、少なくとも一部に外ねじ（６３，６０３）を備える第２の端部（６２，６０２）と、同軸ボア（６４，６０４）とを有する第１のロック部材（６，６００，６′）を備え、同軸ボアは、第１のロック部材を貫通し、ボア軸（Ｃ）と、前記ボアの少なくとも一部に設けられた内ねじ（６５，６０５）とを有し、前記ロック装置はさらに、
第２のロック部材（７，７００，７′）を備え、第２のロック部材は、第１の端部（７１，７０１）と、第２の端部（７２，７０２）と、第１のロック部材の前記ボアに設けられた内ねじと協働する外ねじ（７３，７０３）を少なくとも一部に備えた外面とを有し、
第２のロック部材（７，７００，７′）は、回転させることによってボア軸（Ｃ）に沿って移動可能であり、第２のロック部材が進む経路は、第１の端部に向かう場合には第１の止め部（６６，６０６ｃ）によって制限され、第２の端部（６２ｂ，６０６ｄ）に向かう場合には第２の止め部によって制限される、ロック装置。
【請求項２】
第１のロック部材（６，６００）および第２のロック部材（７，７００）は、組立てられた状態では分離することができない、請求項１に記載のロック装置。
【請求項３】
第２のロック部材（７，７００，７′）が第１の止め部（６６，６０６ｃ）によって規定される第１の位置にある場合、第１のロック部材（６，６００）のうち第１の端部（６１，６０１）に面する第１の端部（７１，７０１）はボア内にある、請求項１または２に記載のロック装置。
【請求項４】
第２のロック部材（７，７００，７′）が第２の止め部によって規定される第２の位置にある場合、第２のロック部材（７４，７０４）のうち少なくとも一部はボアの外側に突出る、請求項１から３のいずれかに記載のロック装置。
【請求項５】
第１のロック要素（６，６００）は、第１の端部（６１，６０１）に設けられた工具との係合のための係合構造（６７，６０７）を有し、係合構造（６７，６０７）はボア（６４，６０４）に延在する、請求項１から４のいずれかに記載のロック装置。
【請求項６】
第１の止め部（６６，６０６ｃ）は、第１の端部（６１，６０１）から距離を隔てて設けられる、請求項１から５のいずれかに記載のロック装置。
【請求項７】
第１の止め部（６６，６０６ｃ）は、第１のロック要素（６，６００，６′）に設けられた当接部である、請求項１から６のいずれかに記載のロック装置。
【請求項８】
第１の止め部がボア（６４）の内面部分（６６）によって設けられ、その直径は、第１のロック要素に設けられた内ねじ（６５）の谷同士の間の内径と同じであるかまたは前記内径よりも小さい、請求項１から７のいずれかに記載のロック装置。
【請求項９】
第２の止め部（６２ｂ）は、当接部によって第１のロック要素の第２の端部に設けられる、請求項１から８のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１０】
第２の止め部は、内ねじ（６５）の谷よりもさらにボア内に突出た突起（６２ｂ）である、請求項１から９のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１１】
突起（６２ｂ）は環状である、請求項１０に記載のロック装置。
【請求項１２】
第２の止め部は当接部（８０１，６０６）によって、第１の端部および第２の端部から距離を隔てて設けられる、請求項１から８のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１３】
第１の止め部は、第１のロック要素（６００）の第１の端部（６０１）に面する、ボアの内壁における溝（６０６）の第１の端部（６０６ｃ）によって形成される、請求項１２に記載のロック装置。
【請求項１４】
第２の止め部は、第２の端部（６０２）に面する、第１のロック要素（６００）のボアの内壁における溝（６０６）の第２の端部（６０６ｄ）によって形成される、請求項１２または１３に記載のロック装置。
【請求項１５】
第２のロック要素（６００）は、溝（６０６）に突出た当接部材（８００，８０１）を有する、請求項１２から１４のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１６】
当接部材はピン（８００）である、請求項１２から１５のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１７】
溝は、好ましくは約半回転以上、円周方向に延在する、請求項１４から１６のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１８】
骨固定具であって、
骨または堆骨に固定されるシャンク（２）を含む固定要素（１）と、
シャンク（１）に接続される受け部（４）とを備え、受け部は、
シャンクとは反対側にある第１の端部（４１）およびシャンクに面する第２の端部（４２）と、
２つの端部を貫通する長手方向軸（Ｃ）と、
第１の端部から受け部の少なくとも一部を通って延在する長手方向軸と同軸のボア（４３）と、
ロッド状要素（１００）を受けるための実質的にＵ字型の凹部（４４）とを有し、凹部は、第１の端部（４１）の方向に延在する２つの自由な脚部（４５，４６）を形成し、脚部は内ねじ（４７）を備え、前記骨固定具はさらに、
請求項１から１７のいずれかに記載のロック装置（６７，６００，７００）を備え、第１のロック要素の外ねじ（６３，６０３）は脚部に設けられた内ねじ（４７）に係合するよう構成される、骨固定具。
【請求項１９】
前記固定要素は頭部（３）を含み、前記受け部（４）は、前記第２の端部に隣接して前記頭部を回動可能に受けるための領域（４１）を含む、請求項１８に記載の骨固定具。
【請求項２０】
頭部とロック装置との間において受け部（４）に配置され、前記頭部に圧力を加えて頭部を受け部にロックするための圧力要素（５）をさらに含む、請求項１９に記載の骨固定具。
【請求項２１】
前記第１のロック部材（６，６００，６′）は、ロッド状要素（１００）を固定することなく頭部（３）をロックするよう構成され、前記第２のロック部材（７，７００，７′）はロッド状要素を固定するよう構成される、請求項１９または２０に記載の骨固定具。
【請求項１】
骨固定具の受け部にロッド状要素を固定するためのロック装置であって、
第１の端部（６１，６０１）と、少なくとも一部に外ねじ（６３，６０３）を備える第２の端部（６２，６０２）と、同軸ボア（６４，６０４）とを有する第１のロック部材（６，６００，６′）を備え、同軸ボアは、第１のロック部材を貫通し、ボア軸（Ｃ）と、前記ボアの少なくとも一部に設けられた内ねじ（６５，６０５）とを有し、前記ロック装置はさらに、
第２のロック部材（７，７００，７′）を備え、第２のロック部材は、第１の端部（７１，７０１）と、第２の端部（７２，７０２）と、第１のロック部材の前記ボアに設けられた内ねじと協働する外ねじ（７３，７０３）を少なくとも一部に備えた外面とを有し、
第２のロック部材（７，７００，７′）は、回転させることによってボア軸（Ｃ）に沿って移動可能であり、第２のロック部材が進む経路は、第１の端部に向かう場合には第１の止め部（６６，６０６ｃ）によって制限され、第２の端部（６２ｂ，６０６ｄ）に向かう場合には第２の止め部によって制限される、ロック装置。
【請求項２】
第１のロック部材（６，６００）および第２のロック部材（７，７００）は、組立てられた状態では分離することができない、請求項１に記載のロック装置。
【請求項３】
第２のロック部材（７，７００，７′）が第１の止め部（６６，６０６ｃ）によって規定される第１の位置にある場合、第１のロック部材（６，６００）のうち第１の端部（６１，６０１）に面する第１の端部（７１，７０１）はボア内にある、請求項１または２に記載のロック装置。
【請求項４】
第２のロック部材（７，７００，７′）が第２の止め部によって規定される第２の位置にある場合、第２のロック部材（７４，７０４）のうち少なくとも一部はボアの外側に突出る、請求項１から３のいずれかに記載のロック装置。
【請求項５】
第１のロック要素（６，６００）は、第１の端部（６１，６０１）に設けられた工具との係合のための係合構造（６７，６０７）を有し、係合構造（６７，６０７）はボア（６４，６０４）に延在する、請求項１から４のいずれかに記載のロック装置。
【請求項６】
第１の止め部（６６，６０６ｃ）は、第１の端部（６１，６０１）から距離を隔てて設けられる、請求項１から５のいずれかに記載のロック装置。
【請求項７】
第１の止め部（６６，６０６ｃ）は、第１のロック要素（６，６００，６′）に設けられた当接部である、請求項１から６のいずれかに記載のロック装置。
【請求項８】
第１の止め部がボア（６４）の内面部分（６６）によって設けられ、その直径は、第１のロック要素に設けられた内ねじ（６５）の谷同士の間の内径と同じであるかまたは前記内径よりも小さい、請求項１から７のいずれかに記載のロック装置。
【請求項９】
第２の止め部（６２ｂ）は、当接部によって第１のロック要素の第２の端部に設けられる、請求項１から８のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１０】
第２の止め部は、内ねじ（６５）の谷よりもさらにボア内に突出た突起（６２ｂ）である、請求項１から９のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１１】
突起（６２ｂ）は環状である、請求項１０に記載のロック装置。
【請求項１２】
第２の止め部は当接部（８０１，６０６）によって、第１の端部および第２の端部から距離を隔てて設けられる、請求項１から８のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１３】
第１の止め部は、第１のロック要素（６００）の第１の端部（６０１）に面する、ボアの内壁における溝（６０６）の第１の端部（６０６ｃ）によって形成される、請求項１２に記載のロック装置。
【請求項１４】
第２の止め部は、第２の端部（６０２）に面する、第１のロック要素（６００）のボアの内壁における溝（６０６）の第２の端部（６０６ｄ）によって形成される、請求項１２または１３に記載のロック装置。
【請求項１５】
第２のロック要素（６００）は、溝（６０６）に突出た当接部材（８００，８０１）を有する、請求項１２から１４のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１６】
当接部材はピン（８００）である、請求項１２から１５のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１７】
溝は、好ましくは約半回転以上、円周方向に延在する、請求項１４から１６のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１８】
骨固定具であって、
骨または堆骨に固定されるシャンク（２）を含む固定要素（１）と、
シャンク（１）に接続される受け部（４）とを備え、受け部は、
シャンクとは反対側にある第１の端部（４１）およびシャンクに面する第２の端部（４２）と、
２つの端部を貫通する長手方向軸（Ｃ）と、
第１の端部から受け部の少なくとも一部を通って延在する長手方向軸と同軸のボア（４３）と、
ロッド状要素（１００）を受けるための実質的にＵ字型の凹部（４４）とを有し、凹部は、第１の端部（４１）の方向に延在する２つの自由な脚部（４５，４６）を形成し、脚部は内ねじ（４７）を備え、前記骨固定具はさらに、
請求項１から１７のいずれかに記載のロック装置（６７，６００，７００）を備え、第１のロック要素の外ねじ（６３，６０３）は脚部に設けられた内ねじ（４７）に係合するよう構成される、骨固定具。
【請求項１９】
前記固定要素は頭部（３）を含み、前記受け部（４）は、前記第２の端部に隣接して前記頭部を回動可能に受けるための領域（４１）を含む、請求項１８に記載の骨固定具。
【請求項２０】
頭部とロック装置との間において受け部（４）に配置され、前記頭部に圧力を加えて頭部を受け部にロックするための圧力要素（５）をさらに含む、請求項１９に記載の骨固定具。
【請求項２１】
前記第１のロック部材（６，６００，６′）は、ロッド状要素（１００）を固定することなく頭部（３）をロックするよう構成され、前記第２のロック部材（７，７００，７′）はロッド状要素を固定するよう構成される、請求項１９または２０に記載の骨固定具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【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３４ａ】
【図３４ｂ】
【図３５ａ】
【図３５ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【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３４ａ】
【図３４ｂ】
【図３５ａ】
【図３５ｂ】
【公開番号】特開２０１３−３４８６６（Ｐ２０１３−３４８６６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７１０２６（Ｐ２０１２−１７１０２６）
【出願日】平成２４年８月１日（２０１２．８．１）
【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２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月１日（２０１２．８．１）
【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）】
[ Back to top ]