JP6574822B2 - 頚椎固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、整形外科又は神経外科において頚椎前方固定手術の際に用いられる頚椎固定装置に関し、より詳細には、プレートのねじ挿入孔に挿入された骨ねじを回転可能なロック部で容易に固定させる頚椎固定装置に関する。

一般に、整形外科又は神経外科において、頚椎椎間板疾患、頚椎ディスク、頚椎性脊髄症、頚椎骨折などの治療の際に、それぞれの頚椎を相互固定させて動かないように固定しなければならず、このために、板状のプレートと、プレートを頚椎に固定させるねじとからなる頚椎固定装置が用いられる。

このような頚椎固定装置の施術は、患者の首部分の前方から患部を切開し、頚椎を露出させて頚椎用ケージなどの施術物を頚椎の患部に施術した後、プレートを患部の上端と下端とに配置して、ねじによって当該各プレートを固定する方式からなる。

この場合、頚椎固定装置のねじの固定力とプレートの支持力とによって、頚椎に施術されたケージなどの施術物が動かないように固定されることになる。

ところが、施術後、患者が動いた場合には、ねじが頚椎固定装置のプレートから緩んで、プレートから外れる現象が発生し得る。このような現象を防止するための従来技術のうち、特許文献１と特許文献２とが知られている。

これらの内容をみると、特許文献１に記載された発明は、プレートに形成された開口部にスクリューを挿入し、固定部材をリセット部に定着させることにより、スクリューの離脱を防止している。特許文献２の記載された発明は、プレート体に形成されたボーンスクリュー開口部にボーンスクリューを挿入し、ロッキングエレメントをロッキングポストに締め付けることによって、スクリューの離脱を防止している。

大韓民国登録特許第１０−０５５２１１７号明細書（頚椎固定装置及びこれに使用されるドライバ） 米国公開特許２０１６−００９５６３７号明細書（ＬＯＣＫＩＮＧ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ ＦＯＲ Ａ ＣＥＲＶＩＣＡＬ ＦＩＸＡＴＩＯＮ ＰＬＡＴＥ）

しかし、特許文献１に記載された発明は、固定部材を定着させるために、プレートにリベット結合をしなければならないという面倒な作業があり問題である。また、特許文献２に記載された発明は、患者が動いた場合にプレート体の外部に突出するロッキングエレメントが、他の物に引っ掛かって破損し得るという問題、及び、プレート体にロッキングポストを別に加工しなければならないという問題などがある。

そこで、本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために、骨ねじの引き出しを防止するロック部が段差部に定着することにより、患者の動きがあっても、ロック部がプレートから抜けたり、引っ掛かって破損したりする恐れがなく、施術者がロック部の回転によって簡単に骨ねじの引き出しを防止できる頚椎固定装置を提供することを課題
とする。

上記課題を解決するために、本発明は、複数のねじ挿入孔が形成されたパネル形態のプレートと、前記ねじ挿入孔に挿入されて回転によって骨片にねじ結合される骨ねじと、前記プレートに回転可能に結合されて前記ねじ挿入孔の上面を開閉するロック部とを備え、前記プレートの上面には、所定深さの段差部が形成され、前記段差部は、前記ロック部の回転が可能な回転領域が設けられ、前記回転領域には、前記ロック部が挿入されるようにロック部挿入孔が形成される頚椎固定装置を提供する。

前記ロック部は、前記ロック部挿入孔に挿入される垂直部と、前記垂直部と一体に結合して前記回転領域に接する水平部と、前記水平部に形成されて前記回転領域に隣接する２個のねじ挿入孔の上面を同時に開閉する複数の固定羽根とを備えることもできる。

前記複数の固定羽根間の角度は、約１２０゜とすることができる。

前記段差部に設けられた複数の回転領域間には、前記ロック部の回転を導くように中間領域が設けられ、前記回転領域に置かれた前記固定羽根は、前記ねじ挿入孔の上面を閉鎖し、前記中間領域に置かれた前記固定羽根は、前記ねじ挿入孔の上面を開放することもできる。

前記垂直部の一端は、前記ロック部挿入孔に挿入された後、前記ロック部の引き出しが防止されるように成形頭部が形成されるとよい。

前記水平部には、回転工具と締め付けられて前記ロック部を回転させ得るように回転孔が形成されてもよい。

本発明によれば、ロック部の簡単な回転操作によってプレートの上面を閉鎖することで、骨ねじの引き出しを防止することができる。

また、本発明によれば、プレートに形成された段差部にロック部が定着することにより、患者の活動によるロック部の引っ掛かり現象を防止することができる。

本発明の頚椎固定装置の分解斜視図である。 本発明の頚椎固定装置の裏面図である。 本発明の頚椎固定装置の固定羽根が中間領域にある状態を示した平面図である。 図３に示された固定羽根が９０゜回転した状態を示した平面図である。 図３に示された固定羽根が回転領域にある状態を示した平面図である。

以下、本発明の頚椎固定装置の好ましい実施形態を図面を参照して詳しく説明する。以下において用いられる用語や単語は、通常的な意味、辞書的な意味に限定して解釈してはならず、発明者がその自分の発明を最善の方法で説明するために、用語の概念を適宜定義できるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念として解釈されるべきであろう。

図１に示すように、本発明の頚椎固定装置１は、プレート１０に挿入される骨ねじ２０
を所望の角度で容易に固定させることができるものであって、プレート１０と、骨ねじ２０と、ロック部３０とを備える。

プレート１０は、人又は動物の身体内部に発生された骨片（ｂｏｎｅ ｆｒａｇｍｅｎｔ）を固定するために用いられる固定手段である。その形状は、ほぼ直六面体のパネル形状であり、骨ねじ２０が結合される部位の曲面に沿って外側に突出されており、骨片の形状によってプレート１０の形状も変えることができる。

プレート１０は、チタニウム（Ｔｉｔａｎｉｕｍ）などの剛性の金属素材又はポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｅｔｈｅｒ ｋｅｔｏｎｅ）のようなポリマー素材からなるものとすることができる。しかし、プレート１０の形状及び材料は、これらに限定されず、人体等に挿入しても、拒否反応を起こさない骨片固定剛性を有した材料を用いることができる。このようなプレート１０は、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、段差部１６、１７とを備える。

ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃには、骨ねじ２０が挿入され、締め付けられる。ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、プレート１０の上面から下面方向に貫通する挿入路を形成する。ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、プレート１０の長さ方向軸に対して対称になるように形成される。図１には、３組のねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃが図示されているが、これよりも多くても少なくてもよい。

ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、その中心軸がプレート１０の上下面に対して垂直となるように構成することができるが、所定角度をもって構成することもできる。例えば、図１に示された３組のねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうち、上端の１組のねじ挿入孔１２ａの中心軸は、互いに合う方向に構成することができ、中段の１組のねじ挿入孔１２ｂの中心軸は、各々プレート１０の上下面に垂直に構成することができ、下段の１組のねじ挿入孔１２ｃの中心軸は、互いに遠ざかる方向に構成することができる。このような中心軸の角度は、固定しようとする骨片の形状によって、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃを中心軸方向に加工することで形成される。

ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、骨ねじ２０が頚椎に挿入された後に、プレート１０が骨ねじ２０の挿入方向に対する反対方向に引き出されないようにねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内周面をテーパ面に形成するか、又は、上段孔と下段孔とを介して係止顎を有するカウンターボア座ぐりで形成することができる。本発明の一実施形態では、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内周面がテーパ面として形成されたことを中心として説明する。

段差部１６、１７は、ロック部３０を定着させるために、プレート１０の上面から下面方向に段差が形成された領域であって、回転領域と中間領域とで構成することができる。図１に示すように、段差部１６、１７は、第１の段差部１６と第２の段差部１７とを有するが、第１の段差部１６には、中間領域を中心として対称になる一対の回転領域を有し、第２の段差部１７は、中間領域と回転領域とを有する。

回転領域は、一対のねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃ間毎に設けられ、ロック部３０が回転され得るように、一定の曲率を有した回転経路を有する。回転領域には、プレート１０の上面から下面方向に延びて貫通するロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられる。したがって、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの深さとロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃの深さとは、段差の分だけ差が生じるようになる。

中間領域は、回転領域と連結しており、一対のねじ挿入孔１２ａ、１２ｂと他の一対の
ねじ挿入孔１２ｂ、１２ｃとの間に設けられている。中間領域は、回転領域にある複数のロック部３０間の回転を妨害しないように、プレート１０の長さ方向に沿って所定距離離間した大きさを有する。中間領域には、プレート１０を貫通する形態で形成されて、頚椎固定装置１の施術状態を容易に把握できるようにする透視孔１８、１９が設けられる。

図１に示すように、段差部１６、１７は、第１の段差部１６と第２の段差部１７とを有するが、第１の段差部１６には、中間領域を中心として対称になる一対の回転領域を有し、第２の段差部１７は、中間領域と回転領域とを有する。しかし、上述したように、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃが４個の対を有する場合には、第２の段差部１７は、第１の段差部１６と同様の中間領域と回転領域とを有することができる。

骨ねじ２０は、プレート１０のねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃに挿入されてから締め付けられるため、ヘッド部２２とシャフト２４とを有することができる。

ヘッド部２２の上面には、骨ねじ２０を頚椎（図示せず）に締め付けるように締め付け機構（図示せず）が挟まれる締め付け機構溝２６が形成され得る。図１では、締め付け機構溝２６が星状に形成されているが、締め付け機構溝２６と締め付け機構（図示せず）との締め付けがなされる他の形状で形成することにできる。

ヘッド部２２の外周面は、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内周面と対応するようにテーパ面で形成することができる。すなわち、このようなヘッド部２２の内周面形状によって、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内周面と前記骨ねじ２０の外周面とは傾斜して圧着接触され得るので、骨ねじ２０が頚椎に挿入された後には、プレートの引き出しが防止される。

シャフト２４は、一端が前記ヘッド部２２と一体に結合され、他端へ行くほど傾斜して形成されてねじの形態を有する。シャフト２４の外周面には、頚椎に容易に締め付けられ得るように、一方向に形成されたねじ山が設けられる。

一方、上述したように、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、挿入軸が所定の角度で傾くように加工され得るので、傾いたねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃに挿入された骨ねじ２０は、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中心軸方向に沿って傾きながら移動して、頚椎にねじ結合するようになる。したがって、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中心軸角度によって種々の形状の骨片固定作業がなされ得る。

骨ねじ２０の上面直径は、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面直径より小さくすることができる。したがって、骨ねじ２０がねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃに挿入されて移動して、骨ねじ２０の上面直径がねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内周面のうち、骨ねじ２０の上面直径と同一の直径を有した部位で停止するので、骨ねじ２０の上面は、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面外に突出されない。

ロック部３０は、プレート１０に挿入され、回転角度によって骨ねじ２０の引き出しを防止するように固定するためのものであって、垂直部３２と水平部３４とを備える。

図１及び図２に示すように、垂直部３２は、プレート１０に設けられたロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃに挿入されて回転できるように、中空を有した円筒状からなる。ロック部３０がロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃに挿入された状態で、垂直部３２の一端が後述する水平部３４に結合されて一体をなしつつ、ロック部３０の下向き方向への引き出しが防止され、垂直部３２の他端が成形頭部３３を形成して、ロック部３０の上向き方向への引き出しが防止される。

水平部３４には、垂直部３２の中空と連通されるように回転孔３６が設けられる。回転孔３６にドライバ（図示せず）などを挿入して回転させれば、一体に形成された垂直部３２と水平部３４とは、回転孔３６の中心軸を基準として段差部１６、１７の回転領域で回転することが可能である。水平部３４がロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃに挿入された状態では、回転領域の段差深さのため、水平部３４の上面はプレート１０の上面とほとんど一致するようになる。したがって、患者の動きのため、ロック部３０が外部に引っ掛かる現象が防止され得る。

水平部３４の両側には、回転角度によってねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面を閉鎖し、段差部１６、１７の回転領域で回転が容易なように固定羽根３５ａ、３５ｂが設けられる。図１に示されたことによれば、回転孔３６の中心軸と固定羽根３５ａ、３５ｂとを繋ぐ延長線等間の角度（以下、「羽根角」という。）が約１２０゜である２個の固定羽根３５ａ、３５ｂが図示されている。しかし、羽根角は、ロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃの中心軸でロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃに隣接したねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中心軸を繋ぐ延長線等間の角（以下、「閉鎖角」という。）が一致するように設定することができる。例えば、閉鎖角が１８０゜であれば、羽根角度が１８０゜に設定され得る。また、固定羽根３５ａ、３５ｂの個数は、ロック部３０によりねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面を閉鎖できるならば２個に限定されず、これより多く構成することができ、固定羽根３５ａ、３５ｂの大きさ及び形状も様々に構成することができる。

図３〜図５を参照してロック部３０の動作を詳しく説明する。

図３に示すように、プレート１０のねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃには、骨ねじ２０が挿入されており、ロック部挿入孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃには、ロック部３０が挿入されている。第１の段差部１６の上端ロック部挿入孔１４ａに挿入されたロック部３０の固定羽根３５ａ、３５ｂと下端ロック部挿入孔１４ｂに挿入されたロック部３０の固定羽根３５ａ、３５ｂとは、第１の段差部１６の中心領域を基準として互いに対向して向かい合っており、第２の段差部１７のロック部挿入孔１４ｃに挿入されたロック部３０の固定羽根３５ａ、３５ｂは、第２の段差部１７の中心領域に向かうように設定される。このように設定すると、固定羽根３５ａ、３５ｂは、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面を開放するようになる。したがって、固定羽根３５ａ、３５ｂが段差部３０の中心領域に向かうようになると、固定羽根３５ａ、３５ｂがねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃに挿入された骨ねじ２０を固定できないことが分かる。

図４には、図３に示された固定羽根３５ａ、３５ｂが回転孔３６の中心軸を基準として９０゜回転した状態が示されている。このような状態では、固定羽根３５ａ、３５ｂは、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面を閉鎖できない。

図５には、図４に示された固定羽根３５ａ、３５ｂが回転孔３６の中心軸を基準として９０゜さらに回転した状態が示されている。この状態で、固定羽根３５ａ、３５ｂの羽根角は、閉鎖角と同様になり、羽根角がねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面を閉鎖するようになるので、ねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃに挿入された骨ねじ２０の引き出しが防止される。このような過程によってロック部３０の回転だけでプレート１０に挿入された骨ねじ２０の引き出し防止が容易になされるようになる。

以下、本発明の頚椎固定装置１を利用した施術方法を説明する。

まず、施術者は、頚椎骨折などを負った患者の患部にケージなどの施術物を施術し、施
術者は、透視孔１８、１９を介して患部の正確な位置を確認しながらプレート１０を患部に覆う。

プレート１０が患部の正確な位置に接触されれば、施術者は、プレート１０に形成されたロック部３０をねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面を開放した状態で回転し、骨ねじ２０をねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃに挿入する。

その後、施術者は、挿入された骨ねじ２０の締め付け機構溝２６に締め付け機構（図示せず）を締め付け、骨ねじ２０を一方向に回転させて、骨折された頚椎にねじ結合を行う。

プレート１０に形成されたねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃを介して骨ねじ２０が全て結合されれば、施術者は、ドライバ（図示せず）などの回転工具をロック部３０に形成された回転孔３６に挿入して回転させ、ロック部３０がねじ挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上面を全て閉鎖すれば、回転を止める。

以上のように、本発明は、限定された実施形態と図面により説明されたが、本発明は、これに限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって、もちろん、本発明の技術思想と下記に記載される特許請求の範囲の均等範囲内とで様々に修正及び変形され得る。

１ 頚椎固定装置
１０ プレート
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ ねじ挿入孔
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ ロック部挿入孔
１６ 第１の段差部
１７ 第２の段差部
１８ 透視孔
１９ 透視孔
２０ 骨ねじ
２２ ヘッド部
２４ シャフト
２６ 締め付け機構溝
３０ ロック部
３２ 垂直部
３３ 成形頭部
３４ 水平部
３５ａ、３５ｂ 固定羽根
３６ 回転孔

Claims (6)

1. 複数のねじ挿入孔が形成されたプレートと、
   前記ねじ挿入孔に挿入されて回転によって骨片にねじ結合される骨ねじと、
   前記プレートに回転可能に結合されて前記ねじ挿入孔の上面を開閉するロック部と、
   を備え、
   前記プレートの上面には、所定深さの段差部が形成され、
   前記段差部は、前記ロック部の回転が可能な回転領域が設けられ、
   前記回転領域には、前記ロック部が挿入されるようにロック部挿入孔が形成され、
   前記段差部に設けられた複数の回転領域間には、前記ロック部の回転を導くように中間領域が設けられ、
   前記中間領域には、前記プレートを貫通する透視孔が形成され、
   前記ロック部は、前記ロック部の中心から非放射状に突出する複数の固定羽根を含み、
   前記ロック部は、回転によって前記固定羽根と前記骨ねじとが重なり合う場合に、前記透視孔には重なり合わないように設けられている頚椎固定装置。
2. 前記ロック部は、
   前記ロック部挿入孔に挿入される垂直部と、
   前記垂直部と一体に結合して前記回転領域に接する水平部と、
   前記水平部に形成されて前記回転領域に隣接する２個のねじ挿入孔の上面を同時に開閉する前記複数の固定羽根と、
   を備える請求項１に記載の頚椎固定装置。
3. 前記複数の固定羽根間の角度は、約１２０゜である請求項２に記載の頚椎固定装置。
4. 前記回転領域に置かれた前記固定羽根は、前記ねじ挿入孔の上面を閉鎖し、前記中間領域に置かれた前記固定羽根は、前記ねじ挿入孔の上面を開放する請求項２に記載の頚椎固定装置。
5. 前記垂直部の一端は、前記ロック部挿入孔に挿入された後、前記ロック部の引き出しが防止されるように成形頭部が形成される請求項２に記載の頚椎固定装置。
6. 前記水平部には、回転工具と締め付けられて、前記ロック部を回転させ得るように回転孔が形成される請求項２に記載の頚椎固定装置。

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