JP2000511453A - 複数軸の骨ネジ組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数軸の骨係合組立体（１０）は、上面（２４）が切り取られた一部が球形のヘッド（２２）を有する。組立体（１０）は、骨ネジのヘッドを受けるテーパーが形成された溝（３５）を形成する中央穴（３４）を有する受け部材（１２）を備えている。穴（３４）は、凹所と連通するとともに脊柱ロッド（Ｒ）を受ける構成の溝（３３）が形成される。穴（３４）の一部分（３７）は、ロッドの組ネジを受けるようにネジが切られている。また、組立体（１０）は、ロッド（Ｒ）と骨ネジヘッド（２２）との間に配置されたクラウン部材（１３）を有する。ロッド（Ｒ）をクラウン部材（１３）に対して押しつけるように締め付け、これにより骨ネジのヘッド（２２）をテーパを有する凹所（３５）に押しつける。骨ネジヘッド（２２）は、組立体を締め付けるとき、少なくともクラウン部材を貫通する広がった縁部（２６）または円周方向の隆起部（１２６）を含む。他の側面において、クラウン部材（１１３）は、受け部材（１２）のネジ溝部分（３７）を通ってネジ込むことによって挿入することができるようにネジが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 複数軸の骨ネジ組立体 発明の背景 本発明は、骨ネジ組立体に関し、特に背骨の脊柱に係合可能な骨ネジ組立体に 関する。特に、本発明は、背骨に沿って伸びる細長いロッドに関して複数の傾斜 方向を達成することができる骨ネジ組立体に関する。 背骨を矯正し、安定化させ、背骨の種々の水準で融合を容易にするためにいく つかの技術および装置が開発された。１つのタイプの装置において、曲がること が可能なロッドは、背骨または脊柱骨の長さに沿って長手方向に配置されている 。ロッドは、装置が設置された特定の領域において、背骨の通常の湾曲に対応し て曲がることが可能である。例えば、ロッドは、胸部領域の背骨の正常な脊柱湾 曲率を形成するために、または腰領域のロルドチック（lordtic）曲率を形成す るように曲がることができる。このような装置によれば、ロッドは、多数の固定 部材によって脊柱の長さに沿って、種々の脊柱骨に係合する。種々の固定部材は 、脊柱の特定の部分に係合するように構成された種々の固定部材を提供すること ができる。例えば、このような１つの部材は、脊柱の薄層に係合するように構成 されたフックである。他の非常に有力な部材は、脊柱の種々の側面にねじ込むこ とができる背骨のネジである。 屈曲可能なロッドを使用する１つの典型的な手順において、ロッドは、背骨ま たは背骨処理の両側に配置される。複数の骨ネジは、いくつかの脊柱骨の本体の 一部に、まれにこれらの脊柱骨の茎（pedicles）にねじ込まれる。ロッドは、こ れらの複数の骨ネジに固定され、背骨に正しい安定した力を与えることができる 。 ロッドタイプの背骨の固定装置の１つの例は、Danek medical社によって販売 されているＴＳＲＨ（登録商標）である。このＴＳＲＨ（登録商標）装置は、背 骨を通じて部分的に分かれている構造をつくるように構成された細長いロッドと 、種々のフックと、ネジおよびボルトを含む。ＴＳＲＨ（登録商標）装置の１つ の側面において、背骨は、アイボルトによって種々の脊柱固定部材に接続されて いる。この構成において、固定部材は、ロッドに横方向に隣接した背骨のロッド に係合 している。 ＴＳＲＨ（登録商標）装置の他の側面において、種々の傾斜ネジは、アイボル トによって背骨ロッドに係合する。可変角度のネジは、脊柱ロッドの１つの平面 に平行な骨ネジを提供することができる。この可変角度ねじの詳細は、Sutterli nらに付与された米国特許第5,261,909号に見いだすことができる。ＴＳＲＨ（登 録商標）の装置によって、達成することができる１つの目的は、医者が背骨フッ クまたは骨ネジのような背骨固定部材を適当な解剖学的位置で背骨に適用するこ とができる。ＴＳＲＨ（登録商標）装置は、医者が最後の締め付けのために固定 部材の各々に背骨ロッドを容易に係合することができるようにする。 他のロッドタイプの固定装置は、Sofamor Danek Group社によって販売されて いるCotrel-Dubosset/ＣＤのスピナル装置である。ＴＳＲＨ（登録商標）装置と 同様に、ＣＤ（登録商標）は、細長いロッドと脊柱との間の係合を行うために種 々の固定要素を提供する。ＣＤ（登録商標）装置の１つの側面において、固定部 材は、脊柱ロッドを受けるスロットを形成する本体を含む。スロットは、固定部 材の本体内にロッドをクランプするように係合するネジ溝を有するプラグが係合 するネジ溝を有する穴を有する。ＣＤ（登録商標）装置は、フックと骨ネジを含 み、これによって「開放バック」構成を形成する。この技術の詳細は、Dr.Cotre lに付与された米国特許第5,005,562号に見いだされる。ＣＤ（登録商標）装置の この特徴部分の１つの利点は、固定部材が細長いロッドの真下に配置されること である。これは、移植構造体の全体の大きさを低減し、周囲の組織への傷を最小 限にする。 他方、ＣＤ（登録商標）装置のこれらの固定部材は、ロッドに対して種々の可 変角度を備えた位置を達成するために脊柱ロッドの周りで回転することができる だけである。制限された範囲の相対角度の位置決めが多数の脊柱の病理学につい て可能であるが、多数の他の場合は、例えば、脊柱ロッドに対して骨ネジのさら に新しい向きを必要とする。この問題のある側面において、’909の特許に示さ れているようなＴＳＲＨ（登録商標）の可変角ネジによって解決される。しかし ながら、脊柱ロッドに対して複数の平面での角度を有する向きを有することがで きる骨ネジが必要になる。骨ネジは、脊柱に対して三次元方向を向くことができ る ことが好ましい。このタイプのネジは、ポリ軸線または複数の軸線の骨ネジと称 される。 また、他方においては、種々のポリ軸線のネジの構成によってこの問題の解決 を行う。例えば、Byrdらに付与された米国特許第5,466,237号において、骨ネジ の周縁に突出部を含む骨ネジが説明されている。外部にネジ溝を有する受け部材 は、周縁の突出部分の骨ネジおよび脊柱ロッドを支持する。外側ナットが、周囲 の突出部に対して脊柱ロッドを押し、ロッドに対して骨ネジを種々の傾斜位置に 適用させるように受け部材に外側ナットが締め付けられる。この特別の部材は、 最小限の要素を使用するが、骨ネジをロッドに固定する確実性に欠ける。要する に、骨ネジと脊柱の小さい周縁の突出部の間の固定係合は、装置が背骨の特に腰 の領域で大きな荷重を受けるとき、脊柱ロッドが容易に破壊される。 Harmらに付与された米国特許第4,946,458号に示す他の方法において、周縁に ヘッドを備えた骨ネジは、受け部材の半分に分離した部分内に支持される。半分 に分離された底部の部分は、保持リングによって、一緒に保持される。受け部材 の半分の部分の頭部は、ネジ溝を備えた脊柱ロッドにねじ込まれるナットによっ て、骨ネジの周りで圧縮される。Harmらによってとられた方法、米国特許第5,20 7,678号において、受け部材は、骨ネジの一部が球形のヘッドの周りで可撓性を 有するように接続される。受け部材の両側の円錐形ナットは、受け部材を貫通す るネジ溝ロッドにねじ込まれる。円錐形ナットが互いにねじ込まれるとき、受け 部材は、骨ネジのヘッドの周りにたわむように圧縮され、骨ネジを可変の角度位 置に固定する。２つのHarmらの装置の１つの欠点は、脊柱ロッドが、圧縮ナット を受けるためにねじ込まなければならないことである。ネジ溝を有するロッドは 、いくつかの脊柱ロッドの面でロッドを弱くする傾向がある。さらに、’458号 および’678号特許の骨ネジの構成は、複数の部品を必要とし、骨ネジの完全な 固定を達成するために、非常に複雑になる。 したがって、細長い脊柱ロッドに容易にしっかりと係合することができる複数 軸およびポリ軸骨ネジについて産業界に必要性が生じる。 好ましくは、脊柱ロッドは、いかなる構成、すなわち、円滑で、ラフで、曲が っており、ネジ溝を備えている構成でってもよい。またこの必要性は、種々の角 度の向きにおいて、脊柱ロッドに骨ネジを係合するために使用される要素の輪郭 または容積を最小限する必要性を含む。 発明の概要 本発明の１つの実施例において、骨係合固定具または骨ネジおよび脊柱ロッド のような細長い部材とを有する脊柱固定組立体が提供される。この固定組立体は 、ロッドに対して三次元の空間に複数の角度で脊柱ロッドに骨ネジを固定するこ とを可能にする。複数軸組立体を有する。本発明の１つの側面において、骨ネジ は、一部が球形のヘッドを含む。ヘッドは治具係合溝を形成する平坦な上面を形 成するために上面が切られていることが好ましい。 複数軸組立体は、さらに上端から低部端部に貫通する穴を形成する受け部材を 有する。穴は、骨ネジを受ける溝を有し、骨ネジの下方部分が貫通する受け部材 の底部端部に下方の開口を備えている。また受け部材は、脊柱ロッドの挿入が可 能なように、前記溝に連通する溝と、受け部材の上端に上方開口とを有する。 本発明の他の側面において、組立体は、受け部材の上方開口部と穴に摺動可能 に配置されたクラウン部材とを有する。クラウン部材は、骨ネジのヘッドに接触 する下面と、脊柱ロッドに接触する反対側の上面とを有する。１つの実施例にお いて、クラウン部材は、骨ネジのヘッドに接触する下面に円錐形の穴を形成する 穴を有する。 組立体は、受け部材の上方開口の穴と係合する組ネジのような圧縮部材を含む 。圧縮部材は、クラウン部材に対してロッドを押し、これは、骨ネジのヘッドを 受け部材の溝に押し込み、ヘッドおよび骨ネジを脊柱ロッドに対して特別の角度 の向きでヘッドと骨ネジを固定する。 本発明の他の特徴によれば、骨ネジのヘッドは、切断された上面で広がった縁 部を含む。広がった縁部は、クラウン部材の円錐形穴を貫通して２つの部品の間 にしっかりした係合を形成する。広がった縁部は、骨ネジヘッドのある角度的な 向きの溝を貫通するように構成されている。他の実施例において、クラウン部材 の広がった縁部は、骨ネジ骨ネジの球形ヘッドの上方部分の周りに形成された多 数の円周方向の隆起部によって置換される。これらの隆起部は、その下側に球形 の凹所を備えたクラウン部材内に係合するように構成されることが好ましい。円 周方向の隆起部は、骨ネジの堅い固定を行うようにクラウン部材の比較的柔らか い材料に侵入する鋭い縁部を含む。 本発明の他の側面において、クラウン部材は、骨ネジのヘッドまたは脊柱ロッ ドのいずれかよりも柔らかい材料からつくられることが好ましい。１つの特定の 実施例において、脊柱ロッドを含む骨ネジ組立体のすべての部品は、チタンから 形成される。クラウン部材の場合において、市販されている純粋なチタンから形 成されることが好ましいが、残りの部品は、市販されている純粋な材料よりかた いチタン合金からつくられる。組ネジがロッドをクランプするために組立体と締 められるときに、材料の流れは、組ネジとロッドとの間で、ロッドとクラウン部 材との間でクラウン部材と骨ネジとの間で生じる。この材料の流れは個体および 耐久性のある固定を確実なものにする。 本発明は、細長い部材に対して複数の角度位置で細長い部材に骨係合固定具を 固定する組立体を提供する。複数軸の骨ネジ組立体の好ましい実施例は、２つの 部品の間の角度とは無関係に脊柱ロッドと骨ネジとの間の確実な固定を提供する 利点を提供する。 本発明の他の利点は、この確実な固定を行う必要がある部品の数を最小限にす ることにある。他の利点は、要素の間の固定を向上する骨ネジの広がった縁部に よって実現される。本発明のさらに他の利点および目的は、本発明の次の詳細な 説明および添付図面に示される。 図面の簡単な説明 図１は、細長い脊柱ロッドに係合されたことを示す本発明の１つの実施例によ る複数軸骨ネジ組立体の側面図である。 図２は、図１に示す複数ネジ骨組立体の断面図である。 図３は、図１および図２に示す骨ネジ組立体に使用する骨ネジの側面図である 。 図４は、図１および図２の骨ネジ組立体の図３の骨ネジを支持するために使用 される受け部材の平面図である。 図５は、図４に示す受け部材の側面図である。 図６は、図１および図２に示す複数軸の骨ネジ組立体と関連した図３の骨ネジ と、脊柱ロッドとの間の係合用のクラウン部材の平面図である。 図７は、図６に示すクラウン部材の側面図である。 図８は、細長い脊柱ロッドに係合されたことを示す本発明の他の実施例による 複数軸骨ネジ組立体の側断面図である。 図９は、図１および図８に示される骨ネジ組立体に使用される骨ネジのヘッド の拡大側断面図であるが、図８に示す実施例における骨ネジが最も好ましい。 図１０は、図１および図８に示すような骨ネジ組立体に使用されるクラウン部 材の拡大側断面図であるが、図８に示すものがもっとも好ましい。 図１１は、図１０に示すクラウン部材を図８に示したような複数軸骨ネＪ９組 立体に挿入するための挿入治具の側面図である。 好ましい実施例の説明 本発明の原理の理解を促進する目的で、図面にに示された実施例に対して参照 するが、その実施例を説明するために特定の実施例が使用される。また、本発明 の範囲に関して制限することは意図されず、図示した装置の変形例および変更例 および図示したものの本発明の原理の他の用途は、本発明が関連する当業者によ って、一般的に考慮されることは理解できよう。 図１および図２を参照すると、複数軸の骨ネジ組立体１０の一般的な部品が示 されている。複数軸の骨ネジの組立体１０は、脊柱のような骨に係合するような 形状の骨ネジ１１を含む。さらに、組立体は、骨ネジを支持する受け部材１２と 、骨ネジと係合するクラウン部材１３と、脊柱ロッドＲを組立体１０内に細長い 部材または脊柱ロッドＲをクランプするために受け部材１２内に配置される圧縮 部材１４とを有する。 本発明の１つの側面によれば、骨ネジ１１は図３に示すように構成されている 。特に、骨ネジ１１は、骨内部に骨ネジをしっかり固定するように形成されたね じを支持するネジ溝を有する柄２１を含む。もっとも好ましくは、ねじ溝は、網 状組織のネジ、または脊柱本体の網状骨内に確実に固定するように容易に適用さ れるねじである。ネジ溝付柄２１は、骨ネジ１１を係合する骨の性質に依存した 種々の構成を有することができることは理解できよう。さらに、ねじをねじ込む 骨に依存してネジ溝を有する柄２１の長さを調整することができる。 １つの特定の実施例において、ネジ溝を有する柄２１は、約４．４５ｃｍ(約 １．７５インチ)の長さを有し、腰の脊椎の肉径と係合するネジ溝を備えている 。 骨ネジ１１は、その上端または近位端にヘッド２２を有する。ヘッド２２は、 一部が球形の外周面２３を形成する。周囲面には脊柱ロッドＲに対して骨ネジ１ １の位置の複数軸の角度変化を提供する際に最適である。図３に示すように、１ つの特定の実施例において、ヘッド２２、特に球面２３は、0.801ｃｍ(0.315イ ンチ)の直径で存在する。ヘッド２２は、上面２４で頭部が切断されており、完 全な球形ではない。特定の実施例において、ヘッド２２は、頭部が切断された上 面２４と遷移柄で頭部の下方の遷移部分との間で測定して0.498ｃｍ(0,196イン チ)の高さを有する。 ヘッド２２は、上面２４からヘッドに突出している工具受け溝２５を形成する 。１つの実施例において、溝２５は、当業者が知るように六角形の駆動治具を受 ける六角形の溝である。もちろん、治具受け溝２５は、ＴＯＲＸ(登録商標)のよ うな種々の構成を有することができることを理解しなければならない。 上述したように、ヘッド２２は、遷移柄２７によって骨ネジ１１のネジ溝付柄 ２１に係合する。好ましい実施例によって図３に示すように、遷移柄２７は、ヘ ッド２２の直径より小さい直径を有する。図２に示すように、縮径した遷移柄２ ７は、受け部材１２に対して大きな角度の向きを有するとき、骨ネジのクリアラ ンスを提供する。１つの特定の実施例において、遷移柄２７は、0.59ｃｍ（0.23 6インチ）の直径を有し、これは、ヘッド２２の直径より、０．２ｃｍ（0.08イ ンチ）より小さい。 図２を再び参照すると、受け部材１２は、骨ネジヘッド２２と脊柱ロッドＲの 双方を支持するように提供される。受け部材１２の詳細は、図４および図５に示 されている。本発明の１つの側面において、受け部材１２は、第１の分岐部分３ １と第２の分岐部分３２とを形成するＵ形状の本体３０を含む。分岐部は、互い に溝３３を形成する。溝は、Ｕ形状の本体３０の両側の縁部３３ａで終了する。 好ましくは、溝３３は、骨ネジ１１を係合するロッドの直径よりわずかに大きい 幅を有する。溝３３は、ロッドＲ、骨ネジ１１およびコレット１３の挿入のため に部材１２の頭部に開口３３ｂを有する。 受け部材１２は、本体３０を通る中央穴３４を形成する。穴３４の最下端部分 は、図２に示すように骨ネジ１１のヘッド２２がテーパ溝３５を備えている。ま た、中央穴は、テーパ溝３５の真上にあるクラウン溝３６を有する。このクラウ ン溝は、溝３３の上方開口３３ｂに延びるネジ溝部分３７に開口している。受け 部材１２は、背骨上の最小限の大きさおよび最小限突出する寸法が望ましい。１ つの特定の実施例において、受け部材は、約1.52ｃｍ(約0.597インチ)の高さを 有する。この特定の実施例において、溝３３内に配置されたロッドは、受け部材 １２が骨に接触するとき、背骨の表面上の約0.5ｃｍ(0.2インチ)のほどの低さに なる。 受け部材１２の１つの側面において、反対の治具溝３８は、分岐部３１および ３２の各々に設けられている。治具溝は、脊柱のフックを背骨に挿入するように 使用される挿入治具のような挿入治具によって係合する形状である。受け部材１ ２は、本体の横方向に隣接する側面で多数の把持穴３９を形成する。特定の図示 した実施例において、このような４つの穴が受け部材１２の両側に設けられてい る。これらの把持穴は、骨ネジおよび骨ネジの組立体１０の他の部品を締めつけ る間、受け部材をを支持するために適当に形成された把持治具と係合することが できる。 好ましい実施例において、中央穴３４は、底部開口３４ａでＵ形状本体３０を 出る。底部開口３４ａは、骨ネジのヘッドの直径より小さい直径を有する。その 結果、骨ネジは、溝３３の上方開口を通して、また、穴３４の下方開口３４ａを 通してそれが穴３４の下方開口３４ａに接触するまで、中央穴３４を通して挿入 される。１つの特定の実施例において、下方開口３４ａは、骨ネジヘッド２２の 直径より約0.05ｃｍ(約0.02インチ)小さい約0.755ｃｍ（約0.297インチ）の直径 を有する。テーパ溝３５は、下方穴３４ａの直径からクラウン溝３６に隣接した 大きな直径まで拡張する。１つの特定の実施例において、この大きな直径は、約 0.941ｃｍ（約0.370インチ）であり、これは、骨ネジ１１のヘッド２２の外径よ り大きい。この特定の実施例において、テーパ溝３５は、下方開口３４ａからク ラウン溝３６まで約１１°の角度でテーパが形成されている。特定の実施例にお いて、このテーパ溝は、約0.478ｃｍ(約旧0.188インチ)の２つの端部の間の高さ を有する。ケーパ溝３５は、背骨ロッドに対して達成するために骨ネジ１１にと って望ましい範囲の角度に依存して種々の向きおよび角度をとることができる。 図２に示すように、骨ネジ１１は、背骨ロッドＲの中心を通る平面に対して角度 Ａの向きを有することができる。この角度範囲Ａは、骨の柄の遷移柄２７の直径 並びにテーパ溝３５の角度によって決定することができる。図示した特定の実施 例において、骨ネジは、２０°までの角度範囲を達成することができる。 Ｕ形状本体３０のネジ溝３７は、好ましくは組ネジである圧縮部材１４に係合 するように構成されている。特に、図２を参照すると、組ネジ１４は、ネジ溝付 プラグ５５を有し、このプラグ５５は、受け部材１２のネジ溝部分３７に係合す るように構成されているネジ溝を有する。組ネジ１４は、治具溝５７を形成する 駆動ヘッド５６を含む。この特別の実施例において、治具の溝は、６角形の溝で ある。別の例として、駆動ヘッド５６は、駆動治具を受けるために外側の構成を 有する。好ましい実施例において、組ネジ１４は、駆動ヘッド５６が専断領域５ ８でネジ溝を備えるプラグ５５から切り取られる「ブレークオフ」タイプの組ネ ジである。この技術分野で示すように、ブレークオフタイプの組ネジは、所定の トルクで切断され、トルクは、それらが受け部材１２と組ネジ１４との間で一緒 に圧縮されるとき、骨ネジ、クラウン部材１３と、背骨ロッドＲによって提供さ れる抵抗に基づいている。 本発明の他の側面において、骨ネジ組立体１０は、クラウン部材１３を含む。 クラウン部材の詳細は、図６および図７に示されている。特に、クラウン部材１ ３は、中空であり、その下端で円錐形の穴４５を形成している。図２に示すよう に、骨ネジ１１のヘッド２２は、ネジ組立体１０が一緒に固定されるとき、クラ ウンコレットの円錐形穴４５内に一部がある。クラウン部材１３は、骨ネジが受 け部材１２内に存在するとき、骨ネジ１１の溝２５を受ける治具上に直接向く治 具挿入穴４６を形成する。また、クラウン部材１３は、治具挿入穴４６の上部で 円錐形の治具リリーフ４７を形成する。このリリーフは、受け部材１２が骨ネジ には直接整列しないときであっても骨ネジ１１のヘッドに駆動治具を位置決めす ることができる角度で向いている。 他の実施例において、クラウン部材は、骨ネジの球形ヘッドに接触する下面に 球形穴を形成する。 本発明のさらに他の側面において、クラウン部材は、受け部材の内側のネジ溝 に合致するナジ溝を備えている。クラウン部材のネジ溝は、クラウン部材がロッ ド溝および下方骨ネジ開口との間の受け部材の室内に嵌合するように、切断され た頭部を有する。この方法において、クラウン部材は、それがクラウン室内に滴 下するまで受け部材にネジ込むことができる。好ましくは、クラウン室は、クラ ウン部材が受け部材から反対にねじられ、取り外されることができないように受 け部材のネジ付穴の頂部の直径より小さい外径を有する。 また、クラウン部材１３は、受け部材１２のテーパ溝３５と補足的であること が好ましい円錐形の外面４８を形成する。また部材１３は、その上端にリム４９ を有する。本発明の１つの側面によれば、クラウン部材１３のリム４９は、クラ ウン溝３６の直径よりわずかに小さい直径を有する。コレット溝３６の直径およ びクラウン部材１３のリム４９は、受け部材１２のネジ溝部分３７の内径よりわ ずかに大きい。この方法において、クラウン部材１３は、複数軸の骨ネジ組立体 １０が緩く接続されたときのみクラウン溝３６内に保持することができる。本発 明の好ましい実施例によれば、リム４９は、それがクラウン溝３６内に配置され るまで、溝３３の上方開口３３ｂから受け部材１２のネジ部分３７を貫通するこ とができる。また、リム４９は、クラウン部材１３の受け部材１２への挿入を容 易にするために、ネジ溝部分３７の内側のネジとかみ合う１つのネジを備えてい る。 １つの特定の実施例において、クラウン部材は、リム４９で約0.910ｃｍ（約0 .012インチ）の外径を有する。この直径は、ネジ溝部分３７の内径よりyaku 0.0 31ｃｍ(約0.012インチ)大きく、クラウン部材３６の直径より約0.031ｃｍ(約0.0 12インチ)小さい。円錐形穴４５は、その開放端で円錐形穴４５が0.82ｃｍ(約0. 324インチ)の直径を有する。 複数軸の骨ネジ１０が使用されるべきとき、骨ネジ１１は、ネジが中央穴３４ の底部開口３４ａを貫通するように受け部材１２に挿入される。この点で、受け 部材１２は、治具を把持することにより、治具溝３８で支持することができる。 骨ネジ１１の治具溝３８は、脊椎骨に骨ネジ１１をねじ込むために装置を駆動す ることによって係合することができる。骨ネジ１１が骨の所定の深さまで駆動さ れると、クラウン部材１３は、受け部材１２内に配置され、骨ネジのヘッドの上 部を向く。受け部材１２は、組立体の種々の部品が互いに締め付けられるとき、 受け部材を支持するために把持治具と把持穴３９と係合する。脊柱ロッドＲは、 溝３３の上方開口３３ｂにおよび溝３３に押される。脊柱ロッドＲがクラウン部 材１３に当たるように押されると、部材は、骨ネジ１１のヘッド２２に対して最 終的な向きをとる。図２に示すように、この向きにおいて、骨ネジ１１のヘッド ２２の拡大縁部２６は、クラウン部材の底部上にまた治具挿入穴４６に隣接して クラウン部材１３の円錐形穴４５に接触する。この向きにおいて、拡大縁部２６ は、受け部材１２のテーパ溝３５に接触する。 所定位置の脊柱ロッドＲを配置すると、組ネジ1４は、さらに受け部材１２に 締め付けられ、受け部材１２のテーパ溝３５および組ネジ１４は、互いに引かれ る。この処理が連続するとき、脊柱ロッドＲは、クラウン部材１３の上部に対し て押され、骨ネジ１１のヘッド２２に対して押される。圧縮が連続するとき、骨 ネジ２２の拡大縁部２６は、クラウン部材１３の円錐穴４５に進入してかみ合う 。また、拡大縁部２６は、受け部材１２のテーパ溝３５を貫通することが好まし い。拡大縁部２６の貫通は、大きな脊柱の荷重の下でクラウン部材、受け、およ び骨ネジヘッドの間の離脱を防止し、大きな程度の骨ネジ１１の固定の確実性を 付け加える。 組ネジ１３がさらに受け部材のネジ溝部分３７に締め付けられるとき、骨ネジ ヘッド２２は、テーパ溝３５へさらに移動することに抵抗する。組ネジをさらに 締め付けることによって、ネジヘッド５６が専断領域５８でネジ付プラグ５５か ら切断されるまで、大きなトルクを必要とする。好ましくは、専断領域は、組ネ ジ１４のどの部分も受け部材の開口３３ｂを越えて突出しないように受け部材１ ２内に配置される。 本発明は、図８ー１１に示すような他の実施例を考慮する。この実施例におい て、複数軸骨ネジ１１０は、骨ネジ１１１と、受け部材１１２と、クラウン部材 １１３と、組ネジ１１４とを含む。多くの側面いおいて、骨ネジ組立体１１０の 部品の各々は、図１および図２に示す骨ネジ組立体１０の同様の部品と同様であ る。 骨ネジ１１１は、推骨のような骨に係合するネジ溝が形成されたネジ溝を有す る柄１２１を含む。骨ネジ１１１のヘッド１２２は、上面１２４を形成するよう に上面が切られた一部が球形の面１２３を含む。上面から骨ネジのヘッドに治具 受け溝１２５が形成され、標準的な駆動治具に係合するように形成される。この 側面において、骨ネジ１１１は、骨ネジ１１に対する設計と同様である。しかし ながら、この実施例によれば、一部が球形の表面１２３は、骨ネジ１１のヘッド ２２がそうであるよりもさらに完全な球形を形成する。他の方法において説明す るが、骨ネジ１１１の上面１２４は、図２及び図３に示した骨ネジの上面より小 さい面積をカバーする。 骨ネジのこの実施例の他の側面において、ヘッド１２２は、一部が球形の表面 １２３の周りに、上面１２４に隣接するように形成された多数の円周方向の隆起 部を含む。図示した実施例において、図８および図９に示すように４つのこのよ うな隆起部１２６が設けられる。図８に最も明確に示すように、隆起部は、鋭い 縁部を形成するように形状においてほぼ３角形である。この側面において、隆起 部の各々は、図３に示した前の実施例の骨ネジ１１の広がった縁部と同様である 。このような１つの円周方向の隆起部１２６を設けることができるが、骨ネジ１ １は、２つまたはそれ以上の隆起部を含むことが好ましい。もっとも好ましい実 施例において、４つの周縁隆起部１２６が骨ネジ１１１のヘッドに形成される。 隆起部は、隆起部１２６全体が、受け部材１１０に対して骨ネジ１１の角度に無 関係にクラウン部材１１３に係合するようなパターンで一部が球形の表面１２３ の周縁に同心円的に配置されることが好ましい。要するに、図８に示すように、 図２に示す角度Ａのような最大限の角度に骨ネジ１１１が回転されるとき、円周 方向の隆起部１２６の４つ全部は、クラウン部材１１３に係合する。 図８を参照すると、受け部材１１２の詳細を説明する。特に、受け部材１１２ は、図１、２および図５に示すＵ形状の本体３０への構造と同様のＵ形状の本体 １３０を含む。本体１３０は、脊柱ロッドを中に受けるロッド溝１３３を形成す る。また、Ｕ形状の本体１３０は、本体全体を通って伸び、ロッド溝１３３を挿 入する穴１３４を形成する。穴は、Ｕ形状の本体１３０の底部でねじ開口１３５ に向かって開放している。ねじ開口１３５は、上方から入れる方法で骨ネジ１１ １のネジ山付柄を受ける寸法である。ねじ開口１３５は、骨ネジ１１１の一部が 球形のヘッド１２２のもっとも大きな直径より小さい直径を有する。好ましくは 、ねじ開口１３５は、受け部材１１２に対して骨ネジ１１の角度形成を可能にす るようにＵ形状本体１３０の底部に向けて外側に広がっている。特定の実施例に おいて、骨ネジ３５は、約２５°の角度で外側に広がっており、前述した傾斜２ ０°まで骨ネジ１１１の角度形成の十分な広さを残す。 Ｕ形状の本体１３０およびさらに詳細には骨１３４は、本体１３０の底部のね じ開口１３５に対してクラウン室１３６を形成する。さらに、クラウン室１３６ は、中にクラウン部材１１３を受ける寸法である。また、好ましくは、クラウン 室１３６は、ねじ開口１３５内に配置されるとき、骨ネジ１１１のヘッド１２２ の部分の高さを超える高さを有する。クラウン室１３６の高さは、骨ネジのヘッ ドおよびクラウン部材１１３の双方において、空隙を提供する。 Ｕ形状の本体１３０の穴１３４は、本体１３０の上部とクラウン室１３６との 間で連通するネジ付部分１３７を形成する。ネジ溝部分１３７は、クラウン室１ ３６の最大限の内径より大きい頂点の直径、又は最大限の内径を有する。ネジ溝 付部分１３７のネジ溝は、組ネジ１１４の同様なネジ溝に係合するように構成さ れている。 この側面において、Ｕ形状の本体１３０は、図１ないし図５に示した前の実施 例の本体と同様である。 クラウン部材１１３の詳細は、図１０から識別される。前述したように、クラ ウン部材１１３は、Ｕ形状の本体１３０のクラウン室１３６内を自由にスライド する寸法である。本実施例において、クラウン部材１１３は、その下側で球形の 凹所１４２を形成する。球形の溝１４２は、緊密な交差の関係に骨ネジ１２２の ヘッドを受ける寸法である。さらに詳細には、球形凹所１４２は、骨ネジ１１１ のヘッドに形成された周縁隆起部１２６の有効な外径に対応する半径で形成され る。この方法において、骨ネジ組立体１１０が下方に締められるとき、周縁隆起 部１２６は、クラウン部材１１３の球形凹所１４２にかみ合い、係合する。 クラウン部材１１３の他の側面において、部材は、外側のネジ溝１４０を含む 。特定の実施例において、これらのネジ溝は、Ｕ形状の本体１３０のネジ溝部分 １３７のネジ溝と同じピッチおよび寸法を有する。よって、クラウン部材１１３ は、本体１３０のネジ付部分１３７を通ってクラウン部材をネジ込むことによっ てクラウン室１３６に挿入することができる。好ましくは、ネジ溝１４０は、ク ラウン部材１１３がネジ付部分１３７の外径より小さい外径を有するように平坦 な頂点１４１を含む。さらに詳細には、クラウン部材１１３の平坦な頂部１４１ は、クラウン室１３６の直径よりわずかに小さい外径を有する。クラウン部材１ １３は、クラウン室１３６内で摺動可能であることが好ましい。最も好ましいの は、クラウン部材は、クラウン室内に完全に配置され、ネジ溝１４０の部分がＵ 形状の本体１３０のネジ溝部分１３４のいずれにも係合しないような寸法である ことが好ましい。その結果、平坦な頂部およびクラウン部材１１３のクラウン室 内への配置によって、骨ネジ組み立てＲたい１１０の最終的なクランプの前に、 受け部材が滑り出す可能性がない。 クラウン部材１１３は、クラウン部材の上端から、さらに詳細には、球形溝１ ４２の大きな開口とは反対側に突出した環状リム１４５を含む。この環状リム１ ４５は、骨ネジ組立体１１０が締められるとき、脊柱ロッドＲと係合するように 構成される。環状リム１４５は、球形凹所１４２と連通することが好ましい治具 穴１４７を形成する。この治具穴１４７は、クラウン部材１１３を受け部材１１ ２に挿入するために準備された治具を受ける。 好ましくは、治具穴１４７および対応する治具は、Ｕ形状の本体１３０のネジ 溝付の部分１３４に沿ってネジ込まれるとき、クラウン部材の回転を容易にする かみ合構成を有する。１つの実施例において、挿入治具１５０は、図１１に示す ように表される。この実施例において、治具１５０は、テーパを有する先端を形 成する細長い柄１５１を含む。先端部１５２の反対側の端部にハンドル１５８が 設けられており、ハンドルは、適当な把持面を提供するためにぎざぎざが設けら れていることが好ましい。テーパを備えた先端１５２は、クラウン部材１１３の 治具穴１４７にスライドする寸法である。好ましい実施例において、テーパを有 する先端は、クラウン部材１１３の治具穴１４７に摩擦的に係合する。この摩擦 慶応は、クラウン部材１１３を受け部材のネジ溝部分１３４にネジ込むことがで きるように十分なものである。なぜならば、クラウン部材１１３は、組立体の部 品に対してネジ込まれておらず、いかなる抵抗にも合致するからである。 １つの特定の実施例において、治具１５０の少なくともテーパを有する先端は 、クラウン部材１１３の治具穴１４７内に摩擦的な把持を向上するようなシリコ ン・コーティングを有する。治具１５０がクラウン部材に容易に係合することが でき、クラウン部材を室１３６内に残すことができると仮定した場合には、治具 １５０の他の構成および特に、シリコンコートされた先端１５２も考慮すること ができる。 骨ネジ組立体１１０の次の部品は、組ネジ１１４である。その詳細を図８に最 も明確に示す。この組ネジ１１４は、ネジ溝を有するプラグ１５５と、駆動ヘッ ド１５６と、治具溝１５７と、剪断領域１５８とを含む、前の実施例の組ネジと 同様である。また、組ネジ１１４は、部品の底面から突出するロッド係合面を有 する。組ネジ１１４のこの実施例が前の実施例の構成と異なる点は、組ネジのネ ジ溝プラグ１５５内に取り外し治具凹所１６０を設けることにある。駆動ヘッド １５６が剪断領域１５８で剪断されるとき、取り外し溝６０は、適当な治具によ ってネジ溝プラグ１５５を取り外すことができるようにする。これは、脊柱構造 を再び配置し、患者の脊柱から骨ネジ組立体１１０を除去することが必要なレビ ジョン外科の場合に生じる。 複数軸の骨ネジ組立体１１０は、図１および図２の実施例の組立体と同じ方法 で患者に移植される。この好ましい実施例の１つの側面において、クラウン部材 １１３は、ロッドＲまたは骨ネジ１１１のいずれかより柔らかい材料で形成され る。１つの特定の実施例において、骨ネジ組立体１１０の部品全体は、チタン材 料で形成される。この特定の実施例のクラウン部材１１３は、市販されている純 粋のチタンから形成されるが、残りの部品は、チタン合金で形成される。この方 法において、クラウン部材１１３は、他の部品より柔らかい。その結果、組立体 全体が受け部材１１２のネジ溝部分１３７内で組ネジ１１４をネジ込むことによ って下方に締め付けられるとき、ロッドＲがクラウン部材１１３の環状リム１４ ５内に埋め込まれ、骨ネジ１１１のヘッド１２２および特に円周方向の隆起部１ ２６が球形の凹所１４２内に埋め込まれているのでいくつかの材料が流れること を確実にする。この材料の流れは、部品全体の固定の度合いを増大する。他の特 定の実施例において、組ネジ１１４は、それがネジ溝を備えたプラグ１５５のロ ッド係合面１５９の材料の流れを確実にするように市販されている純粋なチタン から形成することができる。これらの同じ異なる材料の目的は、図１ないし図７ の骨ネジ組立体１０で実施される。 本発明を図面を参照して詳細に、説明したが、同様の内容が、説明として考慮 されるべきであり、性質が制限されるべきものではなく、好ましい実施例のみを 示したことを理解すべきであり、本発明の範囲内にある変形または改造は保護す べきものである。 例えば、複数軸のネジ組立体１０の特定の実施例は、脊柱のいかなる水準にお いても配置すべき寸法とすることができる。もちろん、組立体の部品の相対的な 寸法は、装着すべき特定の脊柱において、変形される。同様に、骨ネジおよび受 け部材の相対的な寸法は、脊柱ロッドに対して骨ネジの大きなまたは小さな角度 を有することができるように変形することができる。 好ましい実施例において、組立体１０の部品は、ステンレススチールで形成さ れる。組立体１０を、チタンおよび骨の成長を可能にする材料のような生物学的 に矛盾しない材料で形成することもできる。 さらに、本発明の好ましい実施例は、骨ネジに関するが、他の骨の固定部材も この発明の複数の許容性を実行するために応用することができる。例えば、脊柱 フックは、組立体１０の部品によって脊柱ロッドに固定すべき球形ヘッドを備え ることができる。 また、本発明の好ましい実施例は、骨ネジにロッドを係合するが、種々の長手 方向の部材が考慮されることが理解されよう。例えば、細長いバークラウン部材 と組ネジとの間でクランプすべき受け部材の溝内に細長いバーを配置することが できる。本発明は、曲がりまたはスレッデイングのような種々の表面の特徴を有 するロッドまたはバーを円滑にするために等しく適用することができる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．背骨に隣接して前記背骨の長さ方向に沿って配置することができる細長い 部材と、 背骨とヘッドに係合する構成の下方の部分を有し、前記下方部分は、形状の少 なくとも一部が球形の骨係合固定具と、 上部端から底部端に貫通する穴を形成する受け部材であって、前記穴は、前記 骨係合固定具の前記ヘッドを受ける第１の溝を有し、前記第１の溝は、前記固定 具の下方部分が貫通する前記受け部材の前記底部端に下方開口を備えており、前 記受け部材は、前記第１の溝に連通し、前記受け部材の前記上端に上方開口を有 する第２の溝を有し、当該第２の溝は、前記第１の溝に隣接する前記細長い部材 を受ける形状である受け部材と、 前記上方開口を通って挿入可能であり、前記穴内に摺動可能に配置されたクラ ウン部材であって、前記固定具の前記ヘッドに接触する下面および前記細長い部 材に接触する反対側の上面とを有するクラウン部材と、 前記上方開口の前記穴内に係合する圧縮部材であって、前記クラウン部材と前 記受け部材の溝との間に前記固定具の前記ヘッドを固定するように、前記クラウ ン部材に対して前記細長い部材を押ように作動可能な圧縮部材と、を有する脊柱 固定組立体。 ２．前記穴は、前記上方開口に隣接したメネジ部分を有し、 前記圧縮部材は、前記メネジ部分と係合するネジ溝を有する組ネジである請求 項１に記載の脊柱固定組立体。 ３．前記骨係合固定具のヘッドは、上方を切った上面を有し、前記上面を通る 治具受け溝を形成する請求項１に記載の脊柱固定組立体。 ４．前記骨係合固定具の前記ヘッドは、上方を切った上面と、前記上面に隣接 した拡大縁部とを有し、前記拡大縁部は、前記固定具ヘッドの球形直径の直径よ り大きな直径を有し、前記固定具のヘッドが前記クラウン部材と前記溝との間に 固定されたとき、前記クラウン部材の少なくとも下面を貫通するように配置され ている請求項１に記載の脊柱固定組立体。 ５．前記クラウン部材の前記下面は、円錐形表面である請求項１に記載の脊柱 固定組立体。 ６．前記クラウン部材は、貫通穴を形成し、前記穴は、前記固定具の前記ヘッ ドに接触する前記下面を有し、前記穴は、前記クラウン部材の前記穴を通る前記 固定具の前記ヘッドに係合するように駆動治具を受けるような構成の治具挿入穴 を有する請求項１に記載の脊柱固定組立体。 ７．前記受け部材の前記穴は、前記圧縮部分に係合する部分と、前記部分と前 記溝との間のクラウン溝とを有し、前記部分は、前記クラウン部材穴の内径より 小さい内径を有し、 前記クラウン部材穴は、前記クラウン部材穴の内径より小さいが、前記穴の前 記部分の内径より大きい直径を有する上方リムを有する請求項１に記載の脊柱固 定組立体。 ８．前記溝は、前記底部端で大径から小径部分にテーパを有する請求項１に記 載の脊柱固定組立体。 ９．前記クラウン部材は、前記受け部材のテーパ溝に補完的に係合する構成の 円錐形の外面を有する請求項８に記載の脊柱固定組立体。 １０．前記穴は、前記上方開口に隣接したメネジ部分と、前記ネジ溝部分と前 記下方開口との間に形成されたクラウン室であって、前記クラウン部材を摺動可 能に受ける寸法のクラウン室と、を有し、 前記クラウン部材は、前記クラウン部材が前記ネジが形成された部分を通って 前記クラウン室にネジ込むことができるように前記受け部材の前記穴のメネジ部 分にネジ込むように契合する寸法のオネジを有する請求項１に記載の脊柱固定組 立体。 １１．前記クラウン部材の前記オネジは、前記オネジの頂部の直径が前記受け 部材の前記穴の前記ネジ溝が形成された部分の頂部の直径より小さくなるように 上部が切られている請求項１０に記載の脊柱固定組立体。 １２．前記クラウン部材は、前記下面と対向する挿入治具穴を有し、前記治具 穴は、所定の直径を形成し、圧力ばめ係合する際に挿入治具の円筒形部分を受け る構成である請求項１に記載の脊柱固定組立体。 １３．前記骨係合固定具のヘッドは、 上方が切られた上面と、 前記上面と前記下方部分との間のほぼ球形の面と、 前記上方が切られた上面に隣接して前記球形面に形成された少なくとも１つの 円周方向の隆起部と、を有し、前記少なくとも１つの隆起部は前記クラウン部材 の前記下面の一部に貫通するような構成である請求項１に記載の脊柱固定組立体 。 １４．前記クラウン部材の前記下面は、球形面である請求項１３に記載の脊柱 固定組立体。 １５．前記クラウン部材の前記球形の下面は、前記上方が切られた上面に隣接 して前記骨係合固定具の前記ヘッドの上面に嵌合する大きさであり、 前記係合固定具の前記ヘッドは、前記骨係合固定具が前記クラウン部材に対し て所定の角度を向くとき、前記クラウン部材の球形の下面に係合するように前記 球形表面に同心円的に形成されるとともに前記骨係合固定具ヘッドに配置された 複数の前記周縁の隆起部を有する請求項１４に記載の脊柱固定組立体。 １６．前記骨係合固定具の前記ヘッドは、４つの環状隆起部を有する請求項１ ３に記載の脊柱固定組立体。 １７．前記クラウン部材は、前記細長い部材の材料より柔らかい材料から形成 される請求項１に記載の脊柱固定組立体。 １８．前記クラウン部材は、前記細長い部材の材料および前記骨係合固定具の ヘッドより柔らかい材料で形成される請求項１に記載の脊柱固定組立体。