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特許6487312骨固定具をロッドに結合するための受け部およびこのような受け部を有する骨固定装置
(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】6487312
(24)【登録日】2019年3月1日
(45)【発行日】2019年3月20日
(54)【発明の名称】骨固定具をロッドに結合するための受け部およびこのような受け部を有する骨固定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 17/70 20060101AFI20190311BHJP
【ＦＩ】
A61B17/70
【請求項の数】14
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2015-226580(P2015-226580)
(22)【出願日】2015年11月19日
(65)【公開番号】特開2016-97308(P2016-97308A)
(43)【公開日】2016年5月30日
【審査請求日】2017年10月19日
(31)【優先権主張番号】14194064.3
(32)【優先日】2014年11月20日
(33)【優先権主張国】EP
(31)【優先権主張番号】62/082,517
(32)【優先日】2014年11月20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】
吉川 直也
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第２０１０／０２０４７３５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特表２００８−５０２４５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１３／０１２３８５８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２０１２−１３０６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−０１７４４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１４−５２７８５１（ＪＰ，Ａ）
(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】
骨固定具をロッドに結合するための受け部であって、
前記骨固定具は、骨もしくは脊椎に固定するためのシャンク（２，２′）を含み、前記受け部（３，３′，３′′，３′′′，３０，３０′，３０′′）は、
第１の端部（３ａ）と第２の端部（３ｂ）とを含み、前記第２の端部（３ｂ）は、前記シャンク（２，２′）に接続され、前記受け部はさらに、
前記第１の端部（３ａ）から固定装置（９）を受けるための前記受け部内に延在する穴（７）を含み、前記穴は穴軸線（Ｃ）を有し、前記受け部はさらに、
ロッド（１００，１０００）を受けるためのＵ字形状の凹部（４，４′，４′′）を含み、前記凹部は、前記ロッドの挿入を可能にするために前記受け部の前記第１の端部（３ａ）において開かれ、ロッドが前記凹部に挿入されると、前記ロッドの長手軸（Ｌ）は、前記穴軸線（Ｃ）に対して実質的に垂直に延在し、前記凹部（４，４′，４′′）は、前記穴（７）の少なくとも一方の側に、対向する側壁（４ｂ）を含み、
弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）が、前記対向する側壁（４ｂ）の少なくとも一方に設けられ、前記弾性保持要素は、前記ロッド（１００，１０００）が挿入されると前記少なくとも一方の側壁（４ｂ）に向けて偏向可能であり、前記弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）と前記少なくとも一方の側壁（４ｂ）とが一体に形成された、受け部。
る、受け部。
前記骨固定具は、骨もしくは脊椎に固定するためのシャンク（２，２′）を含み、前記受け部（３，３′，３′′，３′′′，３０，３０′，３０′′）は、
第１の端部（３ａ）と第２の端部（３ｂ）とを含み、前記第２の端部（３ｂ）は、前記シャンク（２，２′）に接続され、前記受け部はさらに、
前記第１の端部（３ａ）から固定装置（９）を受けるための前記受け部内に延在する穴（７）を含み、前記穴は穴軸線（Ｃ）を有し、前記受け部はさらに、
ロッド（１００，１０００）を受けるためのＵ字形状の凹部（４，４′，４′′）を含み、前記凹部は、前記ロッドの挿入を可能にするために前記受け部の前記第１の端部（３ａ）において開かれ、ロッドが前記凹部に挿入されると、前記ロッドの長手軸（Ｌ）は、前記穴軸線（Ｃ）に対して実質的に垂直に延在し、前記凹部（４，４′，４′′）は、前記穴（７）の少なくとも一方の側に、対向する側壁（４ｂ）を含み、
弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）が、前記対向する側壁（４ｂ）の少なくとも一方に設けられ、前記弾性保持要素は、前記ロッド（１００，１０００）が挿入されると前記少なくとも一方の側壁（４ｂ）に向けて偏向可能であり、前記弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）と前記少なくとも一方の側壁（４ｂ）とが一体に形成された、受け部。
る、受け部。
【請求項2】
前記凹部（４，４′，４′′）は、前記受け部の２つの対向する脚部（５，６）を形成し、前記脚部（５，６）は、前記ロッドが挿入された時に広がらないように構成される、請求項１に記載の受け部。
【請求項3】
前記弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）は、挿入されたロッドを前記凹部内に摩擦により保持するように構成されるような程度で前記凹部内に突出する、請求項１または２に記載の受け部。
【請求項4】
前記弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）は、前記ロッドが前記凹部（４，４′，４′′）の底部（４ａ，１０ａ，１１ａ，１２ａ，４ａ′，４ａ′′）にある時に挿入されたロッドの軸方向における高さの半分以上である前記穴軸線（Ｃ）の軸方向における高さに位置決めされる、請求項１から３のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項5】
前記対向する側壁（４ｂ）は、第１の対向する側壁であり、前記凹部の第２の対向する側壁が前記穴（７）の反対側に設けられ、弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）が前記対向する側壁の各々に設けられる、請求項１から４のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項6】
前記弾性保持要素（４０，４００，４００′，４００′′）は、前記凹部内に突出するとともにスリット（４１，４０１，４０１′，４０１′′）によって前記少なくとも１つの側壁（４ｂ）から分離されている突出部によって形成される、請求項１から５のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項7】
前記スリット（４１）は、２つの対向する側において開かれる、請求項６に記載の受け部。
【請求項8】
前記スリット（４０１，４０１′，４０１′′）は、３つの側において開かれる、請求項６または７に記載の受け部。
【請求項9】
骨固定具をロッドに結合するための受け部であって、
前記骨固定具は、骨もしくは脊椎に固定するためのシャンク（２，２′）を含み、前記受け部（３０′′′）は、
第１の端部（３ａ）と第２の端部（３ｂ）とを含み、前記第２の端部（３ｂ）は、前記シャンク（２，２′）に接続され、前記受け部はさらに、
前記第１の端部（３ａ）から固定装置（９）を受けるための前記受け部内に延在する穴（７）を含み、前記穴は穴軸線（Ｃ）を有し、前記受け部はさらに、
ロッド（１００，１０００）を受けるためのＵ字形状の凹部（４，４′，４′′）を含み、前記凹部は、前記ロッドの挿入を可能にするために前記受け部の前記第１の端部（３ａ）において開かれ、ロッドが前記凹部に挿入されると、前記ロッドの長手軸（Ｌ）は、前記穴軸線（Ｃ）に対して実質的に垂直に延在し、前記凹部（４，４′，４′′）は、前記穴（７）の少なくとも一方の側に対向する側壁（４ｂ）を含み、
弾性保持要素（４００′′′）が、前記対向する側壁（３ｂ）の少なくとも一方に設けられ、前記弾性保持要素は、前記ロッド（１００，１０００）が挿入されると前記少なくとも一方の側壁（４ｂ）に向けて偏向可能であり、
前記弾性保持要素（４００′′′）は別個の部品であり、
前記弾性保持要素は、前記対向する側壁（４ｂ）における溝（４０１′′′）に挿入される実質的にＵ字形状のクリップである、受け部。
前記骨固定具は、骨もしくは脊椎に固定するためのシャンク（２，２′）を含み、前記受け部（３０′′′）は、
第１の端部（３ａ）と第２の端部（３ｂ）とを含み、前記第２の端部（３ｂ）は、前記シャンク（２，２′）に接続され、前記受け部はさらに、
前記第１の端部（３ａ）から固定装置（９）を受けるための前記受け部内に延在する穴（７）を含み、前記穴は穴軸線（Ｃ）を有し、前記受け部はさらに、
ロッド（１００，１０００）を受けるためのＵ字形状の凹部（４，４′，４′′）を含み、前記凹部は、前記ロッドの挿入を可能にするために前記受け部の前記第１の端部（３ａ）において開かれ、ロッドが前記凹部に挿入されると、前記ロッドの長手軸（Ｌ）は、前記穴軸線（Ｃ）に対して実質的に垂直に延在し、前記凹部（４，４′，４′′）は、前記穴（７）の少なくとも一方の側に対向する側壁（４ｂ）を含み、
弾性保持要素（４００′′′）が、前記対向する側壁（３ｂ）の少なくとも一方に設けられ、前記弾性保持要素は、前記ロッド（１００，１０００）が挿入されると前記少なくとも一方の側壁（４ｂ）に向けて偏向可能であり、
前記弾性保持要素（４００′′′）は別個の部品であり、
前記弾性保持要素は、前記対向する側壁（４ｂ）における溝（４０１′′′）に挿入される実質的にＵ字形状のクリップである、受け部。
【請求項10】
前記凹部（４，４′，４′′）は、前記受け部の２つの対向する脚部（５，６）を形成し、前記脚部（５，６）は、前記ロッドが挿入された時に広がらないように構成される、請求項９に記載の受け部。
【請求項11】
前記弾性保持要素（４００′′′）は、挿入されたロッドを前記凹部内に摩擦により保持するように構成されるような程度で前記凹部内に突出する、請求項９または１０に記載の受け部。
【請求項12】
前記凹部（４，４′，４′′）の底部（４ａ′）は、異なる直径を有する少なくとも２つのロッド（１００，１０００）を支持するように構成された形状を有し、前記保持要素（４００′）は、異なる直径のロッド（１００，１０００）と係合するように構成される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項13】
前記凹部（４，４′，４′′）は、挿入部分（４ｃ′′）と、前記ロッドが置かれ得るロッド座部部分（４ａ′）とを有し、前記挿入部分は、前記ロッドのための挿入方向に対して横断する方向に前記ロッド座部部分からずれている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の受け部。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の受け部と、骨もしくは脊椎に固定するためのシャンク（２，２′）を有する骨固定具と、ロッド（１００，１０００）とを含む、骨固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、骨固定具をロッドに結合するための受け部、およびこのような受け部を含む骨固定装置に関する。より具体的に、この発明は、ロッドを受けるための凹部と、凹部においてロッドを一時的に保持するための少なくとも１つの弾性保持要素とを有する受け部に関する。骨固定装置は、脊椎安定化システムにおける使用に特に好適である。
【背景技術】
【0002】
脊椎安定化システムを使用して脊柱を安定化する工程は、たとえば椎弓根スクリューなどの骨固定具、および骨固定具を接続するロッドを配置することを伴う。外科的処置時において、骨固定具の受け部は、ロッドが挿入されて最終的に固定され得るように位置合わせしなければならない。受け部のうちの１つにひとたび挿入されたロッドが固定される前に再び滑り落ちることが起こり得る。これは、処置を困難にするとともに時間を浪費し得ることから、望ましくない。
【0003】
米国特許第７，７３１，７３６号Ｂ２から、骨固定システムのレシーバーが公知である。このレシーバーは、ロッドがレシーバーに挿入された時にロッドを自動的に仮保持するものである。レシーバーは、ロッド座部と、間隔を空けられた脚部とを含み、脚部は対向するタブの形態の仮保持構造をさらに含む。タブは、レシーバーのポケット内に横方向へ突出する。ロッドを挿入する前に、レシーバーの脚部は、偏向していない配向にある。ロッドがポケット内で下方向に押されると、これによって脚部が互いに離れる方向に偏向し、ロッドが収容される。特定の実施形態において、部分的に偏向した脚部がロッドに対して締付力を加える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第７，７３１，７３６号Ｂ２
【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、ロッドを骨固定具に結合するための向上した受け部、およびロッドを一時的に保持することができ、特定の設計に関わらずさまざまなタイプの受け部に適用可能な、このような受け部を含む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に記載の受け部および請求項１４に記載の骨固定装置によって解決される。さらなる発展形は、従属請求項において特定される。
【0007】
本発明によれば、骨固定具をロッドに結合するための受け部が提供され、受け部は、ロッドを受けるための凹部と、固定装置を挿入するための穴とを含み、穴軸線は、挿入されるロッドの長手軸に対して実質的に垂直であり、凹部は、対向する側壁と、対向する側壁のうちの少なくとも一方から突出する弾性保持要素とを含む。ロッドが凹部に挿入されると、ロッドは少なくとも１つの保持要素によって凹部内で一時的に保持され得る。
【0008】
保持要素が凹部の側壁に設けられ、固定要素を収容する穴内に設けられていないことから、ロッドのための凹部を有する受け部の任意の従来公知の設計に、受け部および受け部と相互作用する他の部分の設計を実質的に変更することなくこのような保持要素を設けることができる。保持要素の機能は、単軸骨固定装置の受け部、上部搭載タイプもしくは底部搭載タイプの多軸骨固定装置の受け部、ならびにヘッドの締付および係止が外側係止リングによってもたらされる受け部など、すべてのタイプの受け部において同じとなる。ロッドを最終的に固定装置に固定した後は、保持要素はさらなる機能を有し得ない。
【0009】
保持要素は、ロッドが凹部から滑り落ちることを防止し、特に、ロッドを複数の骨固定装置に挿入する工程において、またはロッドに対する骨固定装置の位置を調節する際にロッドが不意に滑り落ちることを防止する。
【0010】
保持要素は、ロッドを所定位置に仮保持するためにロッドに摩擦力を加えるような位置に設けられ得る。
【0011】
さらなる局面において、保持要素を有する受け部は、異なる直径のロッドを保持することができるような態様で構成され得る。これを実現するために、ロッド座部を形成する凹部の底部は、Ｖ字溝などの特定の形状を有し得る。これにより、１つの同じ骨固定装置を異なる直径を有するロッドとともに使用することができる。
【0012】
さらなる局面において、保持要素は、凹部の一方の側壁のみに設けられ得て、ロッドのための挿入部分は、受け部の穴軸線から偏り得るが、チャネルの底部のロッド座部は、穴軸線に対して実質的に対称となり得る。保持要素の保持機能は、この構成によって向上し得る。
【0013】
さらなる局面において、保持要素は、凹部の側壁に接続可能な別個の部品によって形成される。これにより、保持要素を特に弾性的に保持要素の材料を使用することができる。保持要素の材料は、受け部の材料とは異なり得る。
【0014】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面による実施形態の記載によって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】シャンク（一部のみが示される）および受け部を有する、ならびにロッドおよび固定装置を有する、単軸骨固定装置を含む骨固定装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図5】受け部と、受け部に対して多軸的に接続可能な別個の骨固定具と、ロッドと、固定装置とを含む骨固定装置の変形実施形態を示す分解斜視図である。
【図7】受け部と、受け部に対して多軸的に接続可能な別個の骨固定具と、ロッドと、固定装置とを有する骨固定装置のさらなる変形実施形態を示す図である。
【図9】受け部と、受け部に対して多軸的に接続可能であって外側リングによって係止され得る別個の骨固定具と、さらにロッドと固定装置とを含む、骨固定装置のさらなる変形実施形態を示す図である。
【図11】受け部とこれに接続されたシャンク（一部のみが示される）とを含む単軸骨固定装置の形態の骨固定装置のさらなる実施形態を示す斜視図である。
【図13】受け部とこれに接続されたシャンク（一部のみが示される）とを含む単軸骨固定装置の形態の骨固定装置のさらなる実施形態を示す斜視図である。
【図17】受け部とこれに接続されたシャンク（一部のみが示される）とを含む骨固定装置のさらなる実施形態を示す斜視図である。
【図20】受け部と、これに接続されたシャンク（一部のみが示される）と、別個の保持要素と、ロッドとを含む単軸骨固定装置の形態の骨固定装置のさらなる実施形態を示す図である。
【図23】延長タブを伴う脚部を有する受け部と受け部に接続されるシャンク（一部のみ示される）とを含む骨固定装置のさらなる実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
受け部の実施形態は、単軸骨固定装置１を示す図１から図３に示される。骨固定装置１は、骨ねじ部と先端（図示せず）とを有するシャンク２と、骨固定装置を他の骨固定装置に接続するロッド１００を受けるための、シャンク２に固く接続された受け部３とを有する。単軸という用語は、受け部３に対して固定された角度でシャンク軸が延在することを意味する。実施形態において、角度は０度であるが、他の角度であってもよい。受け部３は、第１の端部３ａと反対側の第２の端部３ｂとを含み、第２の端部３ｂはシャンク２に隣接する。第１の端部３ａにおいて、凹部４の形態のロッドのためのチャネルが設けられ、これはロッド１００のための座部を形成する凹部の底部４ａを伴う実質的にＵ字形状の断面を有する。凹部４によって、２つの自由脚部５，６が形成される。穴７は、第１の端部３ａから凹部４の底部４ａの下方の深さへ延在する。第１の端部３ａに隣接して、内ねじ部８が脚部５，６に設けられる。内ねじ部８は、固定要素９の対応する外ねじ部と協働する。実施形態において、示される固定要素９は止めねじである。穴７は、ねじ切りシャンク２の回転軸線と同軸である穴軸線Ｃを有する。凹部４の対向する側壁４ｂは、穴７の両側に形成されており、そのため、一対の対向する側壁４ｂが穴７の各側に配置される。
【0017】
凹部４の側壁４ｂの各々に、実質的にＵ字形状の凹部４の幅を穴軸線に対して垂直な方向に減少させるように構成される保持要素４０が設けられる。保持要素４０は、２つの対向する保持要素４０の間の距離がロッド１００の幅よりも小さくなるように凹部４へ突出する。実施形態に係る筒状ロッド１００の場合において、対向する側壁４ｂの保持要素４０の間の距離は、ロッド１００の直径よりも小さい。保持要素４０は、穴軸線Ｃに対して垂直であってロッド１００の長手軸Ｌに対して平行に延在するリブの形状を有する。穴軸線Ｃの軸方向における位置は、ロッド１００が挿入されて底部４ａ上に支持された時に凹部４の底部４ａから測定してロッド１００の中心以上に保持要素４０が位置決めされるように設定される。
【0018】
保持要素４０は弾性を有する。特に、保持要素４０は、側壁４ｂのそれぞれと一体に形成される。保持要素４０の弾性は、ロッド１００が挿入された時に保持要素が外方へ移動するように、すなわち、穴軸線Ｃから離れる方向へ移動するように構成され、保持要素４０の間の距離が大きくなり、ロッド１００がその間を通れるように設定される。ロッド１００が取り外され、保持要素４０に対して圧力が加えられなくなると、保持要素４０は元の形状に戻り、凹部の幅を再び制限する。
【0019】
保持要素４０の弾性は、側壁４ｂのそれぞれを通って受け部３の外側から穴７へ穴軸線に対して実質的に垂直な方向に延在する、角度を付けたスリットもしくは凹部４１を側壁４ｂの各々に設けることによって実現される。このため、凹部４１は２つの側で開かれる。凹部４１の断面は、Ｖ字形状に似ており、Ｖの脚の間は鈍角である。凹部４１により、保持要素４０を形成するリブは、凹部４１内へ移動する空間があることから、外方向に押され得る。
【0020】
凹部４１のサイズ、形状、および位置は、保持要素４０の所望の柔軟性を得るように選択され得る。
【0021】
受け部３の外形は、実質的に筒状であり得るが、任意の他の形状が考えられ得る。骨固定装置の部品は、たとえば、生体適合金属、生体適合合金、または生体適合プラスチック材料などの生体適合材料からなる。このような材料の例は、ステンレス鋼、チタン、たとえばニチノールなどのニッケルチタン合金ＮｉＴｉ、βチタン、またはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などである。特に、保持要素４０を含む部分は、たとえばニチノールのような超弾性形状記憶合金またはβチタンなど、高い弾性特性を提供する材料から作られ得る。加えて、骨固定装置もしくはその部品は、少なくとも部分的に生分解性材料からなり得る。特に、このような材料は、たとえばＰＬＬＡ（ポリＬ−ラクチド）などの分解性ポリマー、たとえばマグネシウムなどの分解性金属、またはたとえばマグネシウム系合金もしくは鉄系合金などの分解性合金を含む。
【0022】
使用時において、ひとたび骨固定装置１がシャンク２を用いて骨もしくは脊椎に固定されると、図４ａから図４ｂに示されるように、ロッド１００が挿入され、受け部３において保持され得る。図４ａから分かり得るように、保持要素４０は、その静止位置において、対向する保持要素４０の最も内側の表面の間の距離がロッド１００の直径よりも小さくなるようにロッド１００のためのチャネルを狭める。次に、図４ｂに示されるように、ロッド１００が挿入されると、ロッド１００は自動的に保持要素４００の間を通ることはできない。図４ｃに示されるように、ロッド１００が下方向に押されると、ロッド１００は保持要素４０に対して横方向の力を加える。保持要素４０は、ロッド１００を通すために外方向に偏向して経路を広げる。最後に、ロッド１００が凹部４の底部４ａに置かれると、保持要素４０はその弾性によって元の形状に戻ろうとし、ロッド１００を仮保持する横方向の摩擦力をロッド１００に加える。ロッド１００は、垂直位置、すなわち、凹部４の底部４ａのロッド座部において保持されるだけでなく、水平位置、すなわちチャネルの長さに沿った位置においても保持され得る。
【0023】
保持要素４０が偏向していない状態において、ロッドの最大直径の領域もしくはそれよりも上方の位置、すなわち凹部４の底部４ａから測定してロッド１００の半径よりも高い軸方向の位置に保持要素４０が置かれるようにリブの位置が設定されていることから、ロッド１００は、ひとたび置かれると第１の端部３ａから移動して出ないように防止される。
【0024】
受け部の変形実施形態は、図５および図６を参照して説明される。上記の実施形態の部品および部分と同一もしくは類似の部品および部分は、同じ参照符号を用いて記載され、その詳細な説明は繰り返されない。例示的な多軸骨固定装置１′は、シャンク２ａと通常は球台形状のヘッドであるヘッド２ｂとを有する、骨固定具２′を含む。受け部３′は、上記の実施形態の部分に加え、第２の端部３ｂの開口３ｃと、骨固定具２′のヘッド２ｂのための座部３ｄとを含む。座部３ｄは、骨固定具２′のヘッド２ｂを内部で枢動させることが可能な球形状の座部もしくは任意の他の座部であり得る。座部３ｄは、穴７と連通している。例示的な多軸骨固定装置は、上部搭載タイプである。すなわち、骨固定具２′が上部もしくは第１の端部３ａから受け部３′に挿入される。加圧要素１０が設けられ、加圧要素１０は、穴７内に配置され、骨固定具２′のヘッド２ｂに圧力を加えてヘッド２ｂを受け部３′に対して所望の角度配向で係止するように構成される。このため、多軸という用語は、シャンク２ａが受け部３′に対してさまざまな角度になることが可能であることを意味する。さらに、加圧要素１０は、この実施形態においてロッド座部を形成する、ロッド１００のための支持表面１０ａを提供する。保持要素４０は、上記の実施形態の保持要素４０と同一もしくは類似である。図６に示されるように、組み立てられた状態において、ヘッド２ｂが座部３ｄにあり、加圧要素１０が骨固定具２′のヘッド２ｂの上部にあり、ロッド１００が挿入されると、保持要素４０の位置は、リブが加圧要素１０のロッド支持表面１０ａからロッド１００の半径以上の軸方向の距離に置かれるように設定される。
【0025】
さらなる変形実施形態が図７および図８を参照して説明される。上記の実施形態の部品および部分と同一もしくは類似の部品および部分は、同じ参照符号を用いて記載され、その説明は繰り返されない。図７および図８に示される骨固定装置１′′は、下部搭載タイプの例示的な多軸骨固定装置である。これは、上記の実施形態と同様の別個の骨固定具２′と、受け部３′′とを含む。受け部３′′は、骨固定具２′のヘッド２ｂの直径よりも大きい開口３ｃ′′を第２の端部３ｂに含む。さらに、受け部３′′は、狭まり部分３ｄ′′において下方開口３ｃ′′に向けて狭まる収容空間３ｅ′′を含む。収容空間 ３e′′は、ヘッド２ｂおよびキャップ状加圧要素１１を収容するものである。キャップ状加圧要素１１は、キャップ状部分１１ｂを含む。キャップ状部分１１ｂは、スリット１１ｃによって柔軟であり、球台形状のヘッド２ｂの外径が最大となる領域にわたって延在する。キャップ状部分１１ｂの反対側に、加圧要素１１は、この実施形態においてロッド座部を形成する、ロッドのためのロッド支持表面１１ａを含む。受け部３′′および加圧要素１１の寸法は、加圧要素１１が受け部３′′内に置かれた時に、キャップ状部分１１ｂが収容空間３ｅ′′内で拡大してヘッド２ｂの挿入を可能とする挿入位置を取り得るように設定される。次に、加圧要素１１は、事前係止位置を取り得る。この事前係止位置において、加圧要素１１は、ひとたびヘッド２ｂが挿入されると下方向に移動し、これにより、キャップ状部分１１ｂが狭まり部分３ｄ′′において締め付けられ、挿入されたヘッド２ｂが外れないように防止される。最後に、加圧要素１１は、係止位置を取り得る。この係止位置において、加圧要素１１および挿入されたヘッド２ｂは、キャップ状部分１１ｂおよびヘッド２ｂに対して狭まり部分３ｄ′′によって加えられた締付力によってヘッド２ｂが係止される範囲まで下方向に移動される。上記の実施形態と同様に、保持要素４０は、受け部３′′の凹部４の側壁４ｂに設けられる。保持要素４０は、挿入されてロッド支持表面１１ａに置かれたロッド１００がその位置に保持要素４０によって保持されるような高さに位置する。
【0026】
さらなる変形実施形態が図９および図１０を参照して説明される。骨固定装置１′′′は、下部搭載タイプの多軸骨固定装置であり、骨固定具２′のヘッド２ｂが外側リングによって締め付けられる。受け部３′′′は、ロッド受け部分３１を含み、ロッド受け部分３１は、ロッド１００のためのチャネルを形成する凹部４と、保持要素４０と、穴７とを含む。ロッド受け部分３１に隣接し、ヘッド受け部分３２が設けられる。ヘッド受け部分は、第２の端部３ｂに向られた開口を有する中空の内部３３と、第２の端部３ｂに開かれたスリット３６によって柔軟となっている柔軟な壁とを含む。中空の内部３３は、ヘッド２ｂを収容するようにサイズ設定および成形される。ヘッド２ｂは、摩擦によってヘッド受け部分３２内に保持され得る。ヘッド受け部分３２の周りに延在する係止リング１２が設けられる。係止リング１２上の２つの対向する突出部１２ａは、この実施形態においてロッド座部を形成し得る。係止リング１２は、ロッド１００の圧力によってヘッド受け部分３２がヘッド２ｂを覆うまで下方開口３４を通じたヘッド２ｂの挿入を可能とするロッド受け部分３１に近い第１の位置から、係止リング１２が第１の位置よりも第２の端部３ｂに近く、ヘッド２ｂが下方開口３４を通って外れることを防止する少なくとも第２の位置へ移動され得る。係止リング１２は、ヘッド２ｂが係止されるようにヘッド受け部分３２を圧縮する、第２の位置よりも第２の端部３ｂに近い第３の位置を取り得る。
【0027】
さらなる実施形態は、図１１、図１２ａ、および図１２ｂに示される。骨固定装置は、受け部３０に固く接続されたシャンク２を有する単軸骨固定装置１１０として示される。受け部３０は、図１から図３の受け部３と同様である。同一もしくは類似の部品および部分は、同じ参照符号を用いて示され、説明は繰り返されない。受け部３０は、保持要素の設計が異なる。保持要素 ４００の各々は、自由端４００ａを有するとともに自由端４ａの反対側の端部において側壁４ｂに一体に接続される弾性フラップとして成形される。凹部もしくはスリット４０１は、保持要素４００を偏向させるための空間を提供する。フラップの配向は、自由端４００が受け部３０の第２の端部３ｂに向けられるように設定される。図１１において分かり得るように、凹部４０１は３つの側に向けて開いている。第２の端部３ｂに隣接し、内表面部分４００ｂ、すなわち、ロッドのためのチャネルの内側に向けられる表面部分は、ロッドの形状に一致する形状を有して凹形状となっている。保持要素４００は、ロッド１００が挿入されていない時に保持要素４００間の最も短い距離が、挿入されるロッド１００の直径よりも小さくなるようにチャネル内に突出する。
【0028】
使用時において、ロッド１００が挿入されると、ロッド１００は保護要素４００の内表面に沿って摺動し、保持要素４００を凹部４０１内に向けて外方向に偏向させる。ロッド１００がＵ字形状の凹部４の底部４ａ内に置かれると、ロッド１００は、保持要素４００間に留められ、ロッド表面と保持要素４００の凹状表面部分４００ｂとの間の摩擦によって暫定的および一時的にそこに保持される。
【0029】
変形実施形態が図１３から図１６に示される。単軸骨固定装置１１０′は、異なる直径を有する少なくとも２つのロッド１００，１０００と共に使用されるように構成される。受け部３０′は、保持要素の形状、およびチャネルを形成する凹部の底部の形状が受け部３０とは異なる。チャネルを形成する凹部４′は、実質的に円形でない底部４ａ′を有する。より具体的に、底部４ａ′は、実質的にＶ字形状である。これにより、異なる直径を有するロッド１００，１０００、特に筒状ロッドをチャネル内に置くことができる。筒状ロッドが使用される場合、筒状ロッドはロッドの長手軸に対して平行な方向に少なくとも２つの接触線を有し、ロッドの直径に関わらずロッドが少なくとも２つの接触線によって安全に支持される。保持要素４００′は、上記の実施形態においてフラップ状に形成される。フラップは、凹部４０１′の断面が実質的に三角となるようにチャネル内へ内方向に延在する。凹部４０１′の閉じられた端部４０１ａ′は、拡大され得て、たとえば、フラップの曲げを容易にするために円の部分の断面を有し得る。これにより、内方向に突出するフラップは、小さい直径を有するロッドも使用されるとともに一時的に保持されるように、ロッドのためのチャネルの幅を減少させる。チャネルの内側に面する保持要素４００′の内表面は、いくつかの凹状表面部分４００ｂ′を異なる位置に有し、対応するロッドを掴み得る。
【0030】
図１５に示されるように、たとえば直径が４．５ｍｍのロッドなど、直径の小さい第１のロッド１００が使用される場合、保持要素４００′は、凹部４０１′へ外方向に向けてわずかにのみ偏向する。ロッド１００はチャネルの基部における少なくとも２つの接触線に沿って支持されることから、ロッドは、保持要素４００′およびチャネルの底部４ａ′によって安全に仮保持される。図１６に示されるように、たとえば直径が５．５ｍｍのロッドなど、より直径の大きいロッド１０００が使用される場合、ロッドは、小さいロッドと比較してより大きな角度で保持要素４００′を外方向へ偏向させる。保持要素４００′の弾性により、ロッドを挿入した場合の外方向への偏向の角度は、段階の無い態様で変化し得る。このため、直径の異なるさまざまなロッドが、受け部に一時的に保持され得る。
【0031】
さらなる実施形態が図１７から図１９ｂを参照して説明される。単軸骨固定装置１１０′′は、受け部３０′′に単軸で接続されたシャンク２を含む。受け部３０′′は、ロッドを挿入するための凹部および保持要素の配置が上記の実施形態の受け部とは異なる。上記の実施形態と同様に、受け部３０′′は、シャンク軸と同軸である穴軸線Ｃを有する穴７を含む。凹部４′′は、受け部３０′′の第１の端部３ａから始まり、第２の端部３ｂから所定の距離に位置するロッド座部を形成する底部部分４ａで終わる。底部部分４ａ′′は、実質的に弓形状の断面を有し、円の中心は、穴軸線Ｃを通って延在する面にある。さらに、凹部４′′は、実質的に矩形の断面を有する挿入部分４ｃ′′を含む。挿入部分４ｃ′′は、底部部分４ａ′′に入り込み、これによって僅かに突出するリブ４０２が側壁４ｂの一方に形成される。挿入部分４ｃ′′の中心綿は、特に図１９ａおよび図１９ｂに示されるように、穴軸線Ｃからずれている。突出するリブ４０２に対向する側壁４ｂにおいて、受け部３０分′の第１の端部３ａに面する自由端４００ａ′′を有する弾性保持要素 ４００′′が形成される。弾性保持要素４００′′は、内部輪郭４００ｂを有する。内部輪郭４００ｂは、実質的に筒状であり、そこに受けられるロッドのサイズに適合される。また、 シリンダーセグメント形状の凹部４０１′′は、弾性保持要素４００′′の外方向の偏向のための空間を提供する。このため、この実施形態において、リブの形態の１つの固い保持要素 ４０２が側壁４ｂ上にあり、１つの弾性保持要素４００′′が対向する側壁４ｂ上にある。
【0032】
使用時において、図１９ａに示されるように、偏った挿入部分４ｃ′′を通ってロッドが挿入されると、弾性保持要素４００′′は、ロッド１００が通過して底部部分４ａ′′に嵌め込まれるまで外方向に偏向される。そして、ロッド１００は、保持要素４００′′，４０２によって底部部分４ａ′′に一時的に保持される。挿入部分４ｃ′′は底部部分４ａ′′の中心から偏っていることから、自由端４００ａ′′は、障害物が設けられることなくロッドのための挿入部分４ｃ′′に向けられ得て、ロッド１００′が挿入される。これにより、ロッド１００の把持が向上し得る。
【0033】
なお、固い保持要素４０２も省かれ得る。さらなる実施形態が図２０から図２２ｂを参照して説明される。この実施形態に係る単軸骨固定装置１１０′′′は、受け部３０′′′に固く接続されたシャンク２を含む。受け部３０′′′は、シャンク軸と同軸の穴軸線Ｃを有する穴７と、ロッド座部を提供するための底部ａ′′′を有する実質的にＵ字形状の凹部４′′′とを含む。この実施形態において、ロッド１００のためのチャネルを形成する凹部４′′′は、穴軸線Ｃを通って延在するとともにロッド軸を含む面に対して対称であり得る。実質的にＵ字形状の凹部４′′′によって形成された側壁４ｂの各々は、別個の保持要素４００′′′を受けるよう機能する実質的にＵ字形状の溝４０１′′′を含む。別個の保持要素４００′′′は、実質的にＵ字形状のクリップとして形成され、溝４０１′′′に適合する外側輪郭とロッド座部として機能する実質的にシリンダーセグメント形状の底部部分４００ａ′′′とを含み、底部部分４００ａ′′′と自由端との間に、たとえば歯が受け部３０′′′の第１の端部３ａへ上方に向けられた歯状構造であり得る把持輪郭４００ｃ′′′を含む。把持構造４００ｃ′′′は、ロッドをチャネル内において僅かに締め付けるように機能する。示される実施形態において、別個の保持要素４００′′′が、穴７の両側に設けられる。保持要素４００′′′は、ロッドが挿入されると保持要素４００′′′のアームが僅かに外方向に曲げられて溝４０１′′′内で締め付けられるように設計され得る。保持要素４００′′′の材料は、受け部３０′′′と同じ材料からなる保持要素と比して高い弾性を有する材料であり得る。たとえば、別個の保持要素４００′′′は、超弾性生体適合合金または生体適合プラスチック材料からなり得る。
【0034】
使用時において、ロッド１００が挿入されると、ロッド１００は別個の保持要素４００′′′のアームを外方向へ押し、アームが溝４０１′′′内において締め付けられる。そして、ロッド１００は、把持輪郭４００ｃ′′′によってロッド座部４００ａ′′′内に保持される。
【0036】
骨固定装置１′′′′のさらなる実施形態が図２３から図２４に示される。骨固定装置１′′′′は、図９および図１０に示されるものと同様であり、下部搭載多軸骨固定装置として形成され、骨固定具２′のヘッド２ｂは、外側係止リング１２によって締め付けられる。図９および図１０の実施形態と異なるこれらの部品のみが以下で説明され、同一もしくは類似の特徴についての詳細な記載はここでは繰り返されない。
【0037】
受け部３′′′′は、ロッド１００を受けるためのチャネルを形成する凹部４を含むロッド受け部分３１を含む。また、ロッド受け部分３１は、凹部４によって互いに離された２つの脚部５，６を有する。２つの脚部５，６は、それぞれの上方の先端部に受け部３′′′′の第１の端部３ａを含む。しかしながら、それを取り外す前に、離脱延長タブ５０，６０は、それぞれ脚部５０，６０の各々において第１の端部３ａから一体に延在する。離脱延長タブの使用は当該技術において周知である。この実施形態の離脱延長タブ５０，６０は、とりわけ、挿入されたロッドを受け部３′′′′のロッド受け部分３１に向けて案内することを補助する。ひとたびロッドが離脱延長タブ５０，６０の内側壁４ｃを通って案内されて固定要素９（図２３から図２４ｂには示されない）が離脱延長タブ５０，６０の内ねじ８０を介してねじ込まれると、これらのタブは所定の破壊点５１，６１の周りで外方へ曲げることによって取り除かれ得る。破壊点５１，６１は、第１の端部３ａにおいて受け部３′′′′の薄い壁部分として形成される。この実施形態において、所定の破壊点５１，６１は、受け部３′′′′の外壁面における周方向の溝もしくは切り込みとして形成される。
【0038】
所定の破壊点５１，６１により、離脱延長タブ６０，６０は、延長タブ５０，６０を離脱させるのに十分な曲げ力を加える前に弾性的に曲げることができる。さらに、離脱延長タブ５０，６０の対向する内側壁４ｃは、相互の距離を含み、この距離は、保持リング１２の突出部１２ａにロッドが置かれる位置にロッドを案内する脚部５，６の対向する側壁４ｂ間の距離と同じである。しかしながら、対向する側壁４ｃの各々には１つ以上の保持突出部６２が形成され得て、これによって凹部４の幅がこの上方部分で狭まる。タブ５０，６０の弾性により、ロッド１００は、挿入されると、２つの保持突出部６２の各々の間の側壁４ｃの平坦部分６３に一時的に保持され、タブ５０，６０は、ロッド１００が対向する保持突出部６２を通ってタブ５０，６０を外方向へ押すと、互いに離れる方向に曲がる。
【0039】
なお、保持突出部６２は、２つの側壁４ｃの一方のみに設けられ得る。また、保持突出部６２は、一定のパターンを形成し得て、たとえば、４つから６つの保持突出部６２が各側壁４ｃ上に形成され、ラチェット状の保持気候がロッド１００のために確立され得る。これは、操作者に対して触知可能な応答を与えるとともに、さらに、特定の必要に応じてロッド受け部分３１の上方のいくつかの可能な垂直位置においてロッド１００を保持することができる。破壊点５１，６１に近い部分と比して、タブ５０，６０の上端が所与の曲げ力で互いにさらに離れる方向に移動すると、ロッド１００を一時的に保持するための保持力が、ロッド受け部分３１（底端部）により近い位置に位置決めされた保持突出部６２において増大し、操作者は望み通りのロッド１００を一時的に保持するための力を選択することができる。この実施形態において、保持突出部６２を含む曲げることが可能なタブ５０，６０は、弾性保持要素を形成する。
【0040】
実施形態のさらなる変形例も可能である。保持要素は、実施形態に示される特定の形状に限定されない。同じ機能が実現される限りは逸脱も可能である。
【0041】
実施形態では、ロッドが受け部の上部側から受け部へ搭載される骨固定装置について記載されたが、本発明は、ロッドが側部から挿入可能である、すなわち、ロッドの挿入方向が穴軸線に対してたとえば９０°の角度を含む、側部搭載装置においても実現され得る。
【0042】
固定装置については、２部品固定装置、外側ナット、差し込みピン固定装置、およびその他など、公知の固定装置のすべての種類が使用され得る。
【0043】
骨固定具については、ねじ切りシャンクを有するねじタイプの骨固定具、掛かりを有する、もしくは有さない釘タイプの骨固定具、管状骨固定具、フックなど、骨固定具のすべての種類が使用され得る。
【0044】
ロッドは筒状ロッドとして例示的に示されたが、必ずしも筒状である必要はなく、矩形、正方形、楕円形などの他の断面も有し得る。断面はロッドの長さ全体にわたって一定である必要はない。ロッドは、平滑であっても良く、粗くてもよく、その他の構造であってもよい。また、多ピースロッドもしくは湾曲ロッドも考えられ得る。
【0045】
いくつかの異なる実施形態が本願明細書において開示されている。異なる実施形態の構成部品は、他の異なる実施形態を作るために混合および適合され得る。
【符号の説明】
【0046】
１ 単軸骨固定装置１、２ シャンク、３ 受け部、４ 凹部、４ａ 底部、４ｂ 側壁、４０ 保持要素、４１ 凹部、５ 脚部、６ 脚部、７ 穴、８ 内ねじ部、９ 固定要素、１００ ロッド、Ｃ 穴軸線、Ｌ 長手軸。