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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6139988
(24)【登録日】2017年5月12日
(45)【発行日】2017年5月31日
(54)【発明の名称】多軸骨固定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 17/70 20060101AFI20170522BHJP
【ＦＩ】
A61B17/70
【請求項の数】15
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2013-119677(P2013-119677)
(22)【出願日】2013年6月6日
(65)【公開番号】特開2013-255794(P2013-255794A)
(43)【公開日】2013年12月26日
【審査請求日】2015年5月20日
(31)【優先権主張番号】12171525.4
(32)【優先日】2012年6月11日
(33)【優先権主張国】EP
(31)【優先権主張番号】61/658,120
(32)【優先日】2012年6月11日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】511211737
【氏名又は名称】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
【氏名又は名称原語表記】ＢＩＥＤＥＲＭＡＮＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＧＭＢＨ ＆ ＣＯ． ＫＧ
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ルッツ・ビーダーマン
(72)【発明者】
【氏名】ベルント・フィッシャー
【審査官】
井上 哲男
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００９−５１９７５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−０２１２０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−２４８３９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−２４４４１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１２５７１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−０４１８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１０／０１６０９８１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ １７／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
多軸骨固定装置であって、
骨に固定されるシャンク（２）とヘッド（３）とを有する骨固定要素（１）と、
前記シャンクに結合され、枢動可能に前記ヘッドを受けるように構成され、ロッド（６）を受けるためのチャンネル（５６）と中心軸（Ｃ）とを有する受け部（５）と、
前記受け部内に配置され、前記受け部内でヘッドをロックするために圧力を加えるように構成される、前記ロッドを受けるためのチャンネルを含む加圧部材（７，７′）と、
前記チャンネル内に挿入可能なロック部材（８，８′）とを備え、前記ロック部材は、上端部（８１）と前記加圧部材に面する下端部（８２）とを含み、
加圧部材（７，７′）の前記チャンネルの少なくとも１つの側壁（７７，７８，７６′）は、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）を有し、
ロック部材（８，８′）が中心軸（Ｃ）の方向で前記チャンネル内に進むと、まずロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）に接触して、ヘッド（３）を締め付ける前記加圧部材に負荷が加えられ、
前記ロック部材がさらに進むと、ロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）を押すことにより、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）が変形し、それによりロック部材（８，８′）の下端部（８２）が前記チャンネル内へより深く移動し、前記ロック部材はロッド（６）と接触してロッド（６）を締め付けるように構成され、 変形可能部分は、中心軸（Ｃ）に対して実質的に横方向に延在する少なくとも１つの切り欠き（１０７ａ，１０７ｂ）を含む、多軸骨固定装置。
骨に固定されるシャンク（２）とヘッド（３）とを有する骨固定要素（１）と、
前記シャンクに結合され、枢動可能に前記ヘッドを受けるように構成され、ロッド（６）を受けるためのチャンネル（５６）と中心軸（Ｃ）とを有する受け部（５）と、
前記受け部内に配置され、前記受け部内でヘッドをロックするために圧力を加えるように構成される、前記ロッドを受けるためのチャンネルを含む加圧部材（７，７′）と、
前記チャンネル内に挿入可能なロック部材（８，８′）とを備え、前記ロック部材は、上端部（８１）と前記加圧部材に面する下端部（８２）とを含み、
加圧部材（７，７′）の前記チャンネルの少なくとも１つの側壁（７７，７８，７６′）は、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）を有し、
ロック部材（８，８′）が中心軸（Ｃ）の方向で前記チャンネル内に進むと、まずロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）に接触して、ヘッド（３）を締め付ける前記加圧部材に負荷が加えられ、
前記ロック部材がさらに進むと、ロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）を押すことにより、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）が変形し、それによりロック部材（８，８′）の下端部（８２）が前記チャンネル内へより深く移動し、前記ロック部材はロッド（６）と接触してロッド（６）を締め付けるように構成され、 変形可能部分は、中心軸（Ｃ）に対して実質的に横方向に延在する少なくとも１つの切り欠き（１０７ａ，１０７ｂ）を含む、多軸骨固定装置。
【請求項2】
多軸骨固定装置であって、
骨に固定されるシャンク（２）とヘッド（３）とを有する骨固定要素（１）と、
前記シャンクに結合され、枢動可能に前記ヘッドを受けるように構成され、ロッド（６）を受けるためのチャンネル（５６）と中心軸（Ｃ）とを有する受け部（５）と、
前記受け部内に配置され、前記受け部内でヘッドをロックするために圧力を加えるように構成される、前記ロッドを受けるためのチャンネルを含む加圧部材（７，７′）と、
前記チャンネル内に挿入可能なロック部材（８，８′）とを備え、前記ロック部材は、上端部（８１）と前記加圧部材に面する下端部（８２）とを含み、
加圧部材（７，７′）の前記チャンネルの少なくとも１つの側壁（７７，７８，７６′）は、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）を有し、
ロック部材（８，８′）が中心軸（Ｃ）の方向で前記チャンネル内に進むと、まずロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）に接触して、ヘッド（３）を締め付ける前記加圧部材に負荷が加えられ、
前記ロック部材がさらに進むと、ロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）を押すことにより、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）が変形し、それによりロック部材（８，８′）の下端部（８２）が前記チャンネル内へより深く移動し、前記ロック部材はロッド（６）と接触してロッド（６）を締め付けるように構成され、
ロック部材（８）は、傾斜した表面部分（８８）を含み、加圧部材（７）は、加圧部材の傾斜した表面部分（８８）と接触する、対応する傾斜した表面部分（７７ｂ，７８ｂ）を含み、ロック部材（８）が加圧部材（７）に向けて進んだ時に変形可能部分（７７，７８）を中心軸から離れる方向に変形させる増大する力を発生させる、多軸骨固定装置。
骨に固定されるシャンク（２）とヘッド（３）とを有する骨固定要素（１）と、
前記シャンクに結合され、枢動可能に前記ヘッドを受けるように構成され、ロッド（６）を受けるためのチャンネル（５６）と中心軸（Ｃ）とを有する受け部（５）と、
前記受け部内に配置され、前記受け部内でヘッドをロックするために圧力を加えるように構成される、前記ロッドを受けるためのチャンネルを含む加圧部材（７，７′）と、
前記チャンネル内に挿入可能なロック部材（８，８′）とを備え、前記ロック部材は、上端部（８１）と前記加圧部材に面する下端部（８２）とを含み、
加圧部材（７，７′）の前記チャンネルの少なくとも１つの側壁（７７，７８，７６′）は、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）を有し、
ロック部材（８，８′）が中心軸（Ｃ）の方向で前記チャンネル内に進むと、まずロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）に接触して、ヘッド（３）を締め付ける前記加圧部材に負荷が加えられ、
前記ロック部材がさらに進むと、ロック部材（８，８′）が加圧部材（７，７′）を押すことにより、変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）が変形し、それによりロック部材（８，８′）の下端部（８２）が前記チャンネル内へより深く移動し、前記ロック部材はロッド（６）と接触してロッド（６）を締め付けるように構成され、
ロック部材（８）は、傾斜した表面部分（８８）を含み、加圧部材（７）は、加圧部材の傾斜した表面部分（８８）と接触する、対応する傾斜した表面部分（７７ｂ，７８ｂ）を含み、ロック部材（８）が加圧部材（７）に向けて進んだ時に変形可能部分（７７，７８）を中心軸から離れる方向に変形させる増大する力を発生させる、多軸骨固定装置。
【請求項3】
変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）は弾性的に変形可能である、請求項１または２に記載の多軸骨固定装置。
【請求項4】
チャンネルの側壁（７７，７８；７６′）は、ロッドがチャンネル内に着座した時にロッド（６）の表面の上方を延在する、請求項１から３のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項5】
前記変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）は前記側壁の各々に形成される、請求項４に記載の多軸骨固定装置。
【請求項6】
変形可能部分（７７，７８）は、変形可能部分を変形可能とする、中心軸（Ｃ）に対して実質的に平行な方向に延在する少なくとも１つのスリット（７７ａ，７８ａ）を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項7】
変形可能部分（７６′，１０７ａ，１０７ｂ）は、加圧部材（７′）の一部であり、ロック部材（８′）が押し付けられるとロック部材と加圧部材との間の軸方向の距離が減少するように変形する、請求項１から６のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項8】
変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ，１０７ｂ）は、加圧部材（７，７′）に一体片として形成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項9】
ロック部材（８，８′）は一体成形物である、請求項１から８のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項10】
ロック部材（８，８′）は位置決めねじである、請求項１から９のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項11】
ロック部材の下端部（８２）は、ロッドに接触するロック部材なくして加圧部材（７，７′）に接触する表面部分（８８，１０８）を含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項12】
表面部分（１０８）はリング形状を有する、請求項１１に記載の多軸骨固定装置。
【請求項13】
受け部（５）は、上端部（５１）および下端部（５２）と、上端部から下端部に延在するボア（５３）とを含み、ロッドのチャンネルは、実質的にＵ字の断面を有する上端部に隣接する凹部（５６）によって形成される、請求項１から１２のいずれか１項に記載の多軸骨固定装置。
【請求項14】
２つの開放脚部（５７，５８）が凹部（５６）によって形成され、内部ねじ切り部 （５９）が、ロック部材（８，８′）の上で外部ねじ切り部（８３）と協働する脚部に設けられる、請求項１３に記載の多軸骨固定装置。
【請求項15】
加圧部材（７，７′）は、ボア（５３，５３ａ）内に設けられ、加圧部材は、実質的に変形可能部分（７７，７８；７６′，１０７ａ）の位置において加圧部材とボアの内壁との間に隙間（７９）が設けられるようにボア（５３，５３ａ）に対して寸法設定される、請求項１３または１４に記載の多軸骨固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特に背骨または外傷への外科手術に使用される多軸骨固定装置に関する。多軸骨固定装置は、骨に固定されるシャンクとヘッドとを有する骨固定要素を含む。ヘッドは、受け部に枢動可能に保持され、加圧部材を介して圧力を加えることによって傾斜して固定することができる。受け部を伴い、骨固定要素は、受け部のチャンネルに配置されてロック部材によってしっかりと固定される安定化ロッドに結合される。加圧部材は、変形可能部分を含む。ロック部材がチャンネル内に進むと、まずロック部材が加圧部材に接触し、ヘッドを締め付ける加圧部材に負荷が加えられる。その後、ロック部材は変形可能部分が変形するように加圧部材に接触し、ロック部材はロッドと接触してロッドを締め付ける。このようなロック部材を伴い、ヘッドおよびロッドは、ロック部材と係合する単一の駆動部を有するツールを使用して順次固定することができる。
【0002】
米国特許出願公開第２００３／０１００８９６号Ａ１は、多軸骨固定装置を開示している。ある実施形態において、固定要素が締められる際にヘッドとロッドとを同時にロックするために、一体成形の固定要素が使用される。
【背景技術】
【0003】
米国特許第７，９７２，３６４号は、第１のロック要素と第２のロック要素とを含む骨固定装置のロッド受け部においてロッドをしっかりと固定するためのロックアセンブリを開示している。第１のロック要素と第２のロック要素とを伴い、骨固定要素のヘッドおよびロッドは、２つの駆動部分を有するツールを使用して個別にロックすることができる。
【0004】
米国特許第８，０８８，１５２号Ｂ２は、ヘッド部とヘッド部に枢動可能に取り付けられるねじ切りされたシャフトとを有する少なくとも１つの骨ねじを含む整形外科用の保持システムを開示している。締め付け要素はヘッド部内に取り付けられ、ねじ切りされたシャフトに対して上方側から押し付けることができ、ねじ切りされたシャフトをヘッド部に対してしっかりと固定する。保持バーは、ヘッド部の受け部内に配置される。さらに、締め付け装置がヘッド部の上方側に設けられる。これにより、ねじ切りされたシャフトと保持バーとがヘッド部に対して定位置でしっかりと固定されるように、締め付け要素と保持バーとがヘッド部内に押し付けられる。締め付け装置は、締め付け装置の作動時に締め付け位置に変移する弾性的に変形可能な加圧要素を含む。このような構成を伴い、締め付け装置が作動すると、まず加圧要素は締め付け要素に当接する。これにより、枢動可能なねじ切りされたシャフトがヘッド部の定位置でしっかりと固定され、その一方で保持バーは自由に変移可能な状態のままとなる。さらに締め付け装置が作動した場合にのみ、加圧要素は弾性的に変形し、これによって保持バーに当接し、保持バーを定位置に固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許出願公開第２００３／０１００８９６号Ａ１
【特許文献2】米国特許第７，９７２，３６４号
【特許文献3】米国特許第８，０８８，１５２号Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、操作が簡易化され、ヘッドとロッドとの固着が確実となる、改良された多軸骨固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的は、請求項１に係る多軸骨固定装置によって達成される。さらなる発展形は、従属クレームに示される。
【0008】
多軸骨固定装置は、単一の駆動部分を有する単一のツールのみを使用して受け部内の骨固定要素のヘッドおよびロッドを順次ロックすることを可能とする。この順次ロック機構により、ヘッドをまずロックして、またはヘッドを少なくとも事前に締め付け、その後にロッドを締め付けてロッドおよびヘッドを最終的にロックすることができる。さらに、ヘッドおよびロッドを完全に固定し、その後にロッドの調節を行うためにロッドの固定を緩めることができる。
【0009】
これらのステップに必要なものは単一の駆動部分と一体成型の負荷部材とを有する単一のツールのみであるため、多軸骨固定装置の使用が容易となる。
【0010】
多軸骨固定装置は、数点の部品のみを含む。加圧部材およびロック部材は、既存の受け部と併せて使用することができる。これ故に、既存の受け部は、ヘッドおよびロッドを個別に固着させることができるように順次ロック機構によって改良することができる。順次ロック機構を有する多軸骨固定装置の部品の数は、ヘッドとロッドとが同時にロックされる多軸骨固定装置の部品の数と同じである。
【0011】
加圧部材およびロック要素は、製造が比較的容易である。本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面により、実施形態の記載から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第１の実施形態に係る多軸骨固定装置を示す展開斜視図である。
【図2】第１の実施形態に係る多軸骨固定装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図3】第１の実施形態に係る多軸骨固定装置の加圧部材を底部から見た斜視図である。
【図6】第１の実施形態に係る多軸骨固定装置のロック部材を一方側から見た斜視図である。
【図9】ロック部材の第１の構成におけるロッド軸に対して垂直な面に沿った、ロッドが挿入された多軸骨固定装置の断面を示す断面図である。
【図12】第２の実施形態に係る多軸骨固定装置を示す展開斜視図である。
【図15】第２の実施形態に係る多軸骨固定装置のロック部材の底部から見た斜視図である。
【図16】第２の実施形態に係るロック部材を示す断面図である。
【図17】ロッド軸に対して垂直な面に沿った断面を示し、ロック部材が第１の構成を有する、ロッドが挿入された第２の実施形態に係る多軸骨固定装置の断面図である。
【図18a】第２の構成のロック部材を有する第２の実施形態に係る多軸骨固定装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
第１の実施形態に係る多軸骨固定装置は、図１および図２に示される。多軸骨固定装置は、ねじ切りされた部分を有するシャンク２とヘッド３とを有する固定要素１を含む。ヘッド３は球形の表面部分を有し、ツールと係合するための凹部４をシャンク２と対向する側に有する。受け部５は、骨固定要素１をロッド６に結合させるために設けられる。受け部５において、加圧部材７は、骨固定要素のヘッド３に圧力を加えるように配置される。
【0014】
図１および図２、ならびに図９から図１２を参照すると、受け部５は、上端部５１と下端部５２とを有し、上端部および下端部を通って延在する長手軸Ｃを有する実質的に筒状の構成からなる。上端部５１から下端部５２に所定の距離を延在するボア５３が長手軸Ｃと同軸上に設けられる。下端部５２には開口５４が設けられ、開口５４の直径はボア５３の直径よりも小さい。同軸のボアは、開口５４に向けて狭まり、たとえば、ヘッド３のための座部を提供する球形の部分５５を有する。部分５５は、たとえば、玉継ぎ手と同様に受け部５内で枢動可能に保持されるヘッド３の機能を確保する、たとえば円錐形状などの任意の他の形状を有することができる。
【0015】
受け部５は、上端部５１を始点に下端部５２の方向に延在するＵ字凹部５６をさらに含む。このＵ字凹部により、上端部５１に向けて開放され、ロッド６を受けるためのチャンネルを規定する２つの自由脚部５７，５８が形成される。上端部５１に隣接して、脚部５７，５８の内側面には、内部ねじ切り部５９を有する部分が設けられる。示される実施形態において、内部ねじ切り部５９は、実質的に水平な上方および下方ねじ切りフランクを有する平坦なねじ切り部である。他の任意のねじ切り部の形態を内部ねじ切り部５９に使用することができるが、脚部の広がりを減少させる、または無くすねじ切り部の形態が好ましい。内部ねじ切り部５９を有する部分の下方において、ボア５３は、僅かに拡大された部分５３ａを含む。この部分５３ａは、以下に記載される加圧部材７の一部を拡大させるための空間をもたらす。
【0016】
図１および図３から図５に示されるように、加圧部材７は、上端部７１と、下端部７２と、２つの端部を通って延在し、加圧部材を取り付けた状態で受け部５の長手軸Ｃと同じであるシリンダ軸Ｃとを有する実質的に筒状の構成からなる。
【0017】
加圧部材は、その上端部７１が受け部５の上端部５１に向けて配向され、下端部７２が受け部の下端部５２に向けて配向されるように、受け部内に配置される。加圧部材７は、受け部のボア５３の内径よりも僅かに小さい外径を有して下端部７２に隣接する第１の筒状部分７３を含む。これにより、加圧部材は、上端部５１から受け部５に導入することができる。下端部７２に隣接して、骨固定要素１のヘッド３の球形の外表面部分と協働する球形の凹部７４が設けられる。同軸上の貫通穴７５は、加圧部材を通って延在し、ツール（図示せず）を用いたねじ頭へのアクセスを可能とする。下端部７２と対向する筒状部分７３の端部は周縁部７３ａを有し、実質的に筒形状の凹部７６がこの周縁部７３ａから下端部７２の方向に延在する。凹部７６は、ロッド６を挿入してガイドできる寸法となっている。
【0018】
２つの直立壁７７，７８は、周縁部７３ａに設けられ、それぞれの自由端が加圧部材７の上端部７１を形成する。壁７７，７８は、凹部７６と併せてロッドを挿入するためのチャンネルを形成するような高さを有し、チャンネルの深さは、ロッドの直径よりも大きい。これ故に、ロッドが挿入されると、加圧部材の上端部７１は、ロッドの表面より上方に延在する。壁７７，７８は、実質的に筒形状を有し、シリンダ軸は加圧部材７のシリンダ軸である。壁７７，７８の各々は、シリンダ軸Ｃに実質的に平行な長手方向のスリット７７ａ，７８ａによって２つの壁部分に分けられる。壁７７，７８の領域における加圧部材の外径は、筒状部分７３における加圧部材の外径よりも僅かに小さい。これ故に、加圧部材が受け部のボア５３に挿入され、壁７７，７８がボア５３の部分５３ａに配置されると、ボア部分５３ａの内壁と壁７７，７８との間に隙間７９ができる。スリット７７ａ，７８ａにより、加圧部材７の筒状部分７３に対して壁７７，７８が弾性的に変形可能となる。これは、壁７７，７８を径方向の外側に向けて曲げ、弾性的に直立位置に戻すことができることを意味する。これ故に、壁によって加圧部材の変形可能部分が形成される。上端部７１に隣接して、壁部分７７，７８は、以下に記載のロック部材を当接させるための傾斜した内側縁部７８ｂを含む。傾斜は、たとえば中心軸Ｃに対して約４５°であってもよい。
【0019】
図１および図６から図８を参照して、ロック部材８について記載する。ロック部材８は、一体片である。示される実施形態において、それは位置決めねじである。ロック部材は、上端部８１と、受け部５の脚部５７，５８の間にロック部材が挿入される時に加圧部材７に面する下端部８２とを含む。ロック部材の外部ねじ切り部８３は、受け部５の内部ねじ切り部５９と協働する。同軸の凹部８４は、下端部８２に設けられる。凹部８４は省略できる、および／または同軸の貫通穴を設ける事ができるものとする。上端部８１に隣接して、ツールのための係合部分８５が設けられる。係合部分８５は、たとえば、長手方向の溝を有する凹部、六角形もしくは他の多角形の溝、またはトルクス（登録商標）形状の溝として形成してもよい、または、係合部分として適した他の任意の形状を有してもよい。これ故に、係合部分８５を用い、ロック部材８は、駆動ツールのための単一の駆動部分を有する。
【0020】
下端部８２に隣接し、壁７７，７８の間において加圧部材の内径よりもごく僅かに小さい外径を有する筒状部分８７が設けられる。これにより、筒状部分８７は、壁７７，７８の間に延在し得る。筒状部分８７と外部ねじ切り部８３との間には、壁７７，７８の傾斜した縁部７７ｂ，７８ｂの傾斜角度に対応するように選択された円錐角を有する円錐部分８８が設けられる。軸方向における円錐部分８８の大きさは、壁部分７７，７８の傾斜した縁部７７ａ，７７ｂの大きさよりも大きい。このため、円錐部分８８が傾斜した縁部７７ｂ，７８ｂに係合すると、加圧部材に向かうロック部材の動きによって、傾斜した縁部７７ｂ，７８ｂと円錐部分８８とが所定長さにわたって接触した状態が維持される。
【0021】
骨固定装置の部品は、生体適合材料からなり、たとえば、生体適合金属、もしくはチタン、ステンレス鋼、ニチノール（登録商標）などのニッケルチタン合金のような金属合金からなる、または、たとえばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のような生体適合プラスチック材料からなる。部品は、全てが同じ材料または異なる材料から作ることができる。
【0022】
使用時において、受け部５および固定要素１ならびに加圧部材７は、普通はヘッド３が受け部５の座部５５において枢動可能に保持され、加圧部材７がヘッドの上に置かれるように事前に組み立てられる。通常、少なくとも２つの多軸骨固定装置がロッド６を介して接続される。骨固定要素１を骨に挿入した後、ヘッドに対して受け部を枢動させることによって受け部５は配列され、その後にロッド６が挿入される。
【0023】
図９から図１１ｂを参照し、ロックの手順が記載される。まず、図９に示されるように、ロック部材８は、ロック部材の下端部８２がロッド６に面した状態で受け部に挿入される。その後、ロック部材８は、壁７７，７８の間の空間に筒状部分８７が延在し、ロック部材の円錐部分８８が壁７７，７８の傾斜した縁部７７ｂ，７８ｂに対して当接するまでさらにねじ込まれる。さらにロック部材８を受け部に内に進ませると、図１０ａおよび図１０ｂに示されるように、加圧部材７がヘッド３に対して押される。これにより、ヘッド３は、調節可能な角度位置において受け部５に対して締め付けられ、摩擦によってこの位置に保持される。ヘッドは、ごく僅かに締め付けられてもよい、またはほぼ完全にロックされてもよい。
【0024】
その後、図１１ａおよび図１１ｂに示されるように、ロック部材をさらに進ませると、ロック部材８が加圧部材７からの反作用力を受けることとなる。傾斜した縁部７７ｂ，７８ｂが円錐部分８８によって押されると、壁７７，７８は径方向外側に向けて曲げられる。これにより、壁部分とボア部分５３ａの内壁との間にある隙間７９内に壁７７，７８が動く（図１１ａおよび図１１ｂの矢印を参照）。これにより、ロック部材８の下端部８２は、ロッドが位置するチャンネル内に動かされ、最終的にロッドと接触してロックする。この手順により、多軸骨固定装置の全体がロックされる。
【0025】
ヘッドのロックを緩めることなくロッドの位置を修正することができる。これを実現するために、ロック部材８は、ロッド６が変移可能となるまでねじ戻される。これは、加圧部材７の変形可能な壁７７，７８の弾性によって可能となる。また、ロック部材を完全に外して、多軸骨固定装置を完全に修正することもできる。
【0026】
多軸骨固定装置の第２の実施形態は、図１２から図１８ｂを参照して記載される。第２の実施形態は、加圧部材およびロック部材の設計が第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同じ部品および部分は、同じ参照符号が付与され、これらについての説明は繰り返さない。
【0027】
加圧部材７′は、上端部７１および下端部７２と、上端部７１から下端部７２に延在する実質的に筒状の部分７３′とを有する。
【0028】
Ｕ字凹部７６′は上端部７１から下端部７２に所定距離を延在する。Ｕ字凹部７６′の深さは、ロッドの直径よりも大きいため、ロッド６が挿入されると、加圧部材の上端部７１はロッドの表面の上方を延在する。小さな同軸の筒状凹部７６ａ，７６ｂは、上端部７１からＵ字凹部７６′によってそれぞれ形成されるチャンネルの側壁内に延在する。凹部７６ａ，７６ｂは、加圧部材７′の上方部分を変形可能とすることに寄与する。両側壁の上端部７１から所定距離を置いて、中心軸Ｃに対して横方向または周方向に延在する切り欠き１０７ａ，１０７ｂが外表面に設けられる。切り欠き１０７ａ，１０７ｂの外形は、実質的にＶ字形状である、すなわち、切り欠きの幅は外表面に向けて増大する。これにより、加圧部材７′の上方部分が、軸方向において凹部７６′の側壁を圧縮するように弾性的に変形可能となり、側壁の高さが減少する。
【0029】
第２の実施形態に係るロック部材８′は、ねじ切り部８３から突出する筒状の突出部８７′のみを含む点において、第１の実施形態のロック部材とは異なる。筒状の突出部８７′は、加圧部材７の上端部７１と接触するリング形状の当接部１０８がねじ切り部分の端部に形成されるように、ロック部材のねじ切り部８３よりも小さい直径を有する。
【0030】
使用時において、図１７に示されるように、ロック部材８′が受け部に挿入され、加圧部材７′に向けて進むと、リング形状の当接部１０８は、加圧部材の上端部７１に接触する。ロック部材８′がさらに進められると、ヘッド３に対して加圧部材が押され、ヘッド３が摩擦によって締め付けられる。ヘッド３を座部５に押し込んだ時に加圧部材からロック部材８′が受ける反作用力により、ロック部材８がさらに進み、加圧部材７′の上端部７１に対して当接部１０８が押される。これにより、切り欠き１０７ａ，１０７ｂによって形成された変形可能部分が変形し、切り欠きが狭まる。これ故に、ロック部材８の筒状部分８７′は、ロッド６の表面と接触し、ロッドを押してロッドを固定する。
【0031】
ロッドの位置を修正するために、ロック部材を僅かに戻してロッドを再度変移可能にすることができる。加圧部材 ７′の変形可能部分のねじ機能により、ヘッド３を定位置に保持するヘッド３に対する圧力が残り、ヘッドが締めつけられたままとなる。ロック部材８を最終的に締めることにより、アセンブリの全体がロックされる。
【0032】
上記の実施形態について、様々な変形が考えられる。特に、変形可能部分は、加圧部材の上方端に取り付けられる弾性要素によっても実現することができる。このような場合、締め付け力は、特定のばね力を有する要素を選択することによって調節することができる。これに加えて、異なる実施形態の特徴は、互いに組み合わせることができる。
【0033】
多軸骨固定装置については、受け部において枢動可能に受けられる骨固定要素を含む任意の既知の多軸骨固定装置を使用することができる。特に、骨固定要素が受け部の下端部から受け部に導入される骨固定装置を使用してもよい。ヘッドは、球形状を有する必要はない。ヘッドは、単一の面に対する枢動を制限するために使用され得る平坦な部分を有することもできる。受け部は、特に内側において異なって形成されてもよい。受け部は、特定の方向に対して枢動角度を拡大するために傾斜した低い縁部を有することもできる。骨固定要素については、挿管の有無にかかわらず、ねじ、釘、任意の既知の骨固定具を使用することができる。
【0034】
ロック部材と受け部との接続は、ねじ接続である必要はなく、たとえば差し込み接続などの他の接続も可能である。
【符号の説明】
【0035】
１ 骨固定要素、２ シャンク、３ ヘッド、４ 凹部、５ 受け部、５１ 上端部、５２ 下端部、５３ ボア、５６ Ｕ字凹部、５７，５８ 自由脚部、５９ 内部ねじ切り部、６ ロッド、７ 加圧部材、７１ 上端部、７２ 下端部、７６ 凹部、７７，７８ 直立壁、８ ロック部材。