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特開2024-144191ロッドを骨アンカーに連結するための連結装置ならびにそのような連結装置および少なくとも２つの骨アンカーからなるシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024144191
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】ロッドを骨アンカーに連結するための連結装置ならびにそのような連結装置および少なくとも２つの骨アンカーからなるシステム
(51)【国際特許分類】
A61B 17/70 20060101AFI20241003BHJP
【ＦＩ】
A61B17/70
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024033961
(22)【出願日】2024-03-06
(31)【優先権主張番号】23165563
(32)【優先日】2023-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】63/493,238
(32)【優先日】2023-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/600,542
(32)【優先日】2023-11-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【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】弁理士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】ティモ・ビーダーマン
(72)【発明者】
【氏名】ベルトホルト・ダネッカー
【テーマコード（参考）】
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C160LL24
4C160LL65
(57)【要約】 （修正有）
【課題】機能を選択可能なモジュール式骨固定システム、及びそれに使用される連結装置を提供すること。
【解決手段】ロッドを第１のタイプの第１の骨アンカー（１）または第２のタイプの第２の骨アンカー（１’）に連結するための連結装置が提供され、連結装置（１０）は、ロッド受容部分（５３）と、第１の骨アンカーまたは第２の骨アンカーのシャンク（２）が頭部受容部分を通って延在する旋回軸に対して複数の角度位置をとることができるように、第１の骨アンカー（１）の頭部（３）または第２の骨アンカー（１’）の頭部（３’）を旋回可能に受け入れるための頭部受容部分とを有する、受容部（５）と、頭部（３、３’）に圧力をかけるように構成されている、圧力部材（６）とを備え、連結装置（１０）が、第１の骨アンカー（１）と、第２の骨アンカー（１’）と、協働するように構成されている、拘束構造（６００）を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ロッドを第１のタイプの第１の骨アンカー（１）または第２のタイプの第２の骨アンカー（１’）に連結するための連結装置が提供され、連結装置（１０）は、ロッド受容部分（５３）と、第１の骨アンカーまたは第２の骨アンカーのシャンク（２）が頭部受容部分を通って延在する旋回軸に対して複数の角度位置をとることができるように、第１の骨アンカー（１）の頭部（３）または第２の骨アンカー（１’）の頭部（３’）を旋回可能に受け入れるための頭部受容部分とを有する、受容部（５）と、頭部（３、３’）に圧力をかけるように構成されている、圧力部材（６）とを備え、連結装置（１０）が、第１の骨アンカー（１）と、第２の骨アンカー（１’）と、協働するように構成されている、拘束構造（６００）を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロッドを第１のタイプの第１の骨アンカー（１）または第２のタイプの第２の骨アンカー（１’）に連結するための連結装置であって、前記連結装置（１０、１０’）が、
受容部（５、５’）であって、前記ロッド（１００）を受け入れるためのロッド受容部分（５３）と、頭部受容部分（５２）であって、前記第１の骨アンカーまたは前記第２の骨アンカーのシャンク（２）が前記頭部受容部分（５２）を通って延在する旋回軸（C）に対して複数の角度位置をとることができるように、前記第１の骨アンカー（１）の頭部（３）または前記第２の骨アンカー（１’）の頭部（３’）を旋回可能に受け入れるための、頭部受容部分（５２）とを有する、受容部（５、５’）と、
圧力部材（６、６’）であって、前記頭部（３、３’）を特定の角度位置でクランプするために前記第１の骨アンカー（１）または前記第２の骨アンカー（１’）の挿入された頭部（３、３’）に圧力をかけるように構成されている、圧力部材（６、６’）と
を備え、
前記連結装置（１０、１０’）が、拘束構造（５８、１５８a、１５８b、６００、６００a、６００b）であって、それにより、前記連結装置（１０、１０’）が、前記第１の骨アンカー（１）が単一平面内で前記旋回軸（C）に対して旋回するように構成されるように前記第１の骨アンカー（１）と、または前記第２の骨アンカー（１’）が複数平面内で前記旋回軸（C）に対して旋回するように構成されるように前記第２の骨アンカー（１’）と、協働するように構成されている、拘束構造（５８、１５８a、１５８b、６００、６００a、６００b）を備える、連結装置。
受容部（５、５’）であって、前記ロッド（１００）を受け入れるためのロッド受容部分（５３）と、頭部受容部分（５２）であって、前記第１の骨アンカーまたは前記第２の骨アンカーのシャンク（２）が前記頭部受容部分（５２）を通って延在する旋回軸（C）に対して複数の角度位置をとることができるように、前記第１の骨アンカー（１）の頭部（３）または前記第２の骨アンカー（１’）の頭部（３’）を旋回可能に受け入れるための、頭部受容部分（５２）とを有する、受容部（５、５’）と、
圧力部材（６、６’）であって、前記頭部（３、３’）を特定の角度位置でクランプするために前記第１の骨アンカー（１）または前記第２の骨アンカー（１’）の挿入された頭部（３、３’）に圧力をかけるように構成されている、圧力部材（６、６’）と
を備え、
前記連結装置（１０、１０’）が、拘束構造（５８、１５８a、１５８b、６００、６００a、６００b）であって、それにより、前記連結装置（１０、１０’）が、前記第１の骨アンカー（１）が単一平面内で前記旋回軸（C）に対して旋回するように構成されるように前記第１の骨アンカー（１）と、または前記第２の骨アンカー（１’）が複数平面内で前記旋回軸（C）に対して旋回するように構成されるように前記第２の骨アンカー（１’）と、協働するように構成されている、拘束構造（５８、１５８a、１５８b、６００、６００a、６００b）を備える、連結装置。
【請求項2】
前記拘束構造が、前記第１の骨アンカー（１）が前記単一平面内で旋回することを可能にするために、前記第１の骨アンカー（１）の合致する拘束構造（４）と協働するように構成されている前記圧力部材（６、６’）に設けられた第１の凹部（６００、６００a）を備える、請求項１に記載の連結装置。
【請求項3】
前記圧力部材（６、６’）が、前記第１の骨アンカー（１）または前記第２の骨アンカー（１’）の挿入された頭部（３、３’）を側方から囲む頭部受容部分（６６）を備え、前記頭部受容部分（６６）が、前記シャンク（２）を通過させるための下部開口部（６７）を画定し、前記拘束構造（６００、６００a）が前記下部開口部（６７）に隣接する、請求項１または２に記載の連結装置。
【請求項4】
前記圧力部材（６、６’）が前記ロッド（１００）のための支持面（６１a）を画定し、前記拘束構造（６００、６００a）が、前記第１の骨アンカー（１）が前記旋回軸（C）および前記支持面（６１a）の長手方向軸（l）によって画定される前記単一の旋回平面内で旋回するように構成されるように、前記支持面（６１a）の前記長手方向軸（l）と位置合わせされ、または
前記拘束構造（６００b）が、前記支持面（６１a）の前記長手方向軸（l）に対してある角度、好ましくは９０°の角度で配向され、前記第１の骨アンカー（１）が、前記旋回軸（C）と、前記支持面（６１a）の前記長手方向軸（l）を横断する、好ましくは垂直な軸（k）とによって画定される前記単一の旋回平面内で旋回するように構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の連結装置。
前記拘束構造（６００b）が、前記支持面（６１a）の前記長手方向軸（l）に対してある角度、好ましくは９０°の角度で配向され、前記第１の骨アンカー（１）が、前記旋回軸（C）と、前記支持面（６１a）の前記長手方向軸（l）を横断する、好ましくは垂直な軸（k）とによって画定される前記単一の旋回平面内で旋回するように構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の連結装置。
【請求項5】
前記圧力部材（６’）が前記ロッド（１００）のための支持面（６１a）を画定し、前記拘束構造が、前記支持面（６１a）の長手方向軸（l）と位置合わせされた第１の一対の凹部（６００a）と、前記支持面（６１a）の前記長手方向軸（l）に対してある角度、好ましくは９０°の角度で配向された第２の一対の凹部（６００b）とを備え、第３の骨アンカー（１"）が前記旋回軸（C）に対して旋回するのを防止するように、前記連結装置が前記第３の骨アンカー（１"）に接続するように構成される、請求項１～４のいずれか１項に記載の連結装置。
【請求項6】
前記圧力部材（６、６’）が、２つの直立脚部（６２）をさらに備え、前記脚部（６２）の少なくとも１つが、前記圧力部材の回転を防止するために前記受容部（５、５’）の一部と協働するように構成されている指部（６４）を備え、好ましくは、前記指部（６４）が、前記受容部の突起が係合するように構成されている軸方向に延在する溝（６４b）を備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の連結装置。
【請求項7】
前記拘束構造が、前記第１の骨アンカー（１）と協働するように構成されている前記受容部（５、５’）の第２の凹部（５８、１５８a、１５８b）などの、前記圧力部材上の前記拘束構造に対応する、前記受容部（５、５’）上の対応する拘束構造を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の連結装置。
【請求項8】
前記受容部（５、５’）が、第１の端部（５a）および反対側の第２の端部（５b）と、前記ロッド（１００）を受け入れるための凹部（５３）と、前記第２の端部（５b）の開口部（５２b）であって、その最大幅が、前記頭部（３、３’）が前記第２の端部（５b）から前記開口部（５２b）を通って挿入されることを可能にするために、前記第１の骨アンカー（１）または前記第２の骨アンカー（１’）の前記頭部（３、３’）の最大外径よりも大きい、開口部（５２b）とを備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の連結装置。
【請求項9】
前記圧力部材（６）内に少なくとも部分的に位置決め可能であり、前記頭部（３、３’）を前記受容部（５）に対してクランプするために、挿入された頭部（３、３’）に調整可能な圧力をかけるために第１の位置から第２の位置に移動可能であるインサート部材（７、７’）をさらに備え、
任意選択的に、前記インサート部材（７’）が、突起（７４）であって、前記突起（７４）と、前記第１の骨アンカー（１）または前記第２の骨アンカー（１’）が前記受容部（５）に対して旋回するのを防止する前記頭部（３、３’）との間の形状適合接続を提供するように、前記頭部（３、３’）の自由端面（３a）の凹部（３２）に係合するように構成されている突起（７４）を備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の連結装置。
任意選択的に、前記インサート部材（７’）が、突起（７４）であって、前記突起（７４）と、前記第１の骨アンカー（１）または前記第２の骨アンカー（１’）が前記受容部（５）に対して旋回するのを防止する前記頭部（３、３’）との間の形状適合接続を提供するように、前記頭部（３、３’）の自由端面（３a）の凹部（３２）に係合するように構成されている突起（７４）を備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の連結装置。
【請求項10】
骨固定システムであって、請求項１～９のいずれか１項に記載の連結装置と、第１のタイプの第１の骨アンカー（１）、第２のタイプの第２の骨アンカー（１’）、および第３のタイプの第３の骨アンカー（１"）のうちの少なくとも２つとを備え、
前記第１の骨アンカー（１）が、前記第１の骨アンカー（１）が単一平面内で前記旋回軸（C）に対して旋回するように構成されるように、合致する拘束構造（４）を備え、
前記第２の骨アンカー（１’）が、複数平面内で前記旋回軸に対して旋回するように構成され、
前記第３の骨アンカー（１"）が、前記第３の骨アンカー（１"）が前記旋回軸（C）に対して旋回するのを防止するように、合致する拘束構造（４’）を備える、骨固定システム。
前記第１の骨アンカー（１）が、前記第１の骨アンカー（１）が単一平面内で前記旋回軸（C）に対して旋回するように構成されるように、合致する拘束構造（４）を備え、
前記第２の骨アンカー（１’）が、複数平面内で前記旋回軸に対して旋回するように構成され、
前記第３の骨アンカー（１"）が、前記第３の骨アンカー（１"）が前記旋回軸（C）に対して旋回するのを防止するように、合致する拘束構造（４’）を備える、骨固定システム。
【請求項11】
前記第１の骨アンカー（１）の前記頭部（３）が、実質的に球状の外面部分を有し、前記外面に、前記連結装置の前記拘束構造（５８、１５８a、１５８b、６００、６００a、６００b）と協働するように構成されている拘束構造（４）を備え、好ましくは、前記拘束構造（４）が、シャンク軸（S）から離れるように延在し、前記シャンク軸（S）と共に前記単一の旋回平面を画定する少なくとも１つの翼部（４）を備える突起である、請求項１０に記載の骨固定システム。
【請求項12】
前記第３の骨アンカー（１"）の前記頭部（３）が、実質的に球状の外面部分を有し、前記外面に、前記連結装置の前記拘束構造（１５８a、１５８b、６００a、６００b）と協働するように構成されている拘束構造（４’）を備え、好ましくは、前記拘束構造（４’）が、少なくとも２つの翼部（４’）を備える突起であり、各翼部がシャンク軸（S）から離れるように延在し、前記翼部のうちの少なくとも２つが、前記頭部（３）の前記球状の外面部分の周方向に１８０°とは異なる角度で、好ましくは９０°の角度で互いに離間している、請求項１０または１１に記載の骨固定システム。
【請求項13】
前記連結装置（１０、１０’）の前記拘束構造（５８、１５８a、６００、６００a）が、前記旋回軸（C）を含み、かつ前記ロッド受容部分（５３）の長手方向軸（L）に垂直である平面に対して対称であり、かつ／または
前記連結装置（１０’）の前記拘束構造（１５８b、６００b）が、前記旋回軸（C）および前記ロッド受容部分（５３）の前記長手方向軸（L）を含む平面に対して対称である、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の骨固定システム。
前記連結装置（１０’）の前記拘束構造（１５８b、６００b）が、前記旋回軸（C）および前記ロッド受容部分（５３）の前記長手方向軸（L）を含む平面に対して対称である、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の骨固定システム。
【請求項14】
前記第２の骨アンカー（１’）の前記頭部（３’）が、拘束構造を有さない均一な球状の外面部分を有する、請求項１０～１３のいずれか１項に記載の骨固定システム。
【請求項15】
前記第１の骨アンカー（１）の前記頭部（３）および前記第２の骨アンカー（１’）の前記頭部（３’）が、前記第１の骨アンカー（１）または前記第２の骨アンカー（１’）の旋回を防止するためにインサート部材（７）による係合のための凹部（３２）を有する自由端（３a）を備える、請求項１０～１４のいずれか１項に記載の骨固定システム。
【請求項16】
骨アンカー、特に、請求項１０～１５のいずれか１項に記載の骨固定システムの前記第１の骨アンカー（１）および／または前記第３の骨アンカー（１"）を骨に挿入するための器具であって、前記骨アンカー（１、１"）が、頭部（３）およびシャンク（２）を備え、前記頭部（３）が、実質的に球状の外面部分を有し、前記外面に、連結装置（１０、１０’）の拘束構造（５８、１５８a、１５８b、６００、６００a、６００b）と協働するように構成されている拘束構造（４、４’）を備え、好ましくは、前記骨アンカーの前記拘束構造（４、４’）が、前記シャンク（２）のシャンク軸（S）から離れるように延在する少なくとも１つの翼部（４、４’）を備える突起であり、前記翼部が、好ましくは、前記頭部（３）の前記球状の外面部分に沿って前記シャンク軸（S）と平行に延在し、
前記器具（２００、３００）が、前記器具に対する前記骨アンカーの回転を防止するために、前記器具を前記骨アンカー（１、１"）に連結するために前記頭部（３）の前記拘束構造（４、４’）に係合するように構成された係合構造（２０４、３０４）を備える、器具。
前記器具（２００、３００）が、前記器具に対する前記骨アンカーの回転を防止するために、前記器具を前記骨アンカー（１、１"）に連結するために前記頭部（３）の前記拘束構造（４、４’）に係合するように構成された係合構造（２０４、３０４）を備える、器具。
【請求項17】
少なくともその一部において前記骨アンカー（１、１"）の前記頭部（３）の前記球状の外面部分に係合するように構成された球状またはU字形の部分（２０３、３０３）をさらに備え、かつ／または
前記係合構造が、前記骨アンカー（１、１’）の前記少なくとも１つの翼部（４、４’）を内部に受け入れるように構成された少なくとも１つの溝（２０４、３０４）を備え、かつ／または
前記骨アンカーの前記拘束構造（４、４’）が、前記頭部（３）の周方向に離間した少なくとも２つの翼部を備え、前記器具の前記係合構造が、少なくとも２つの溝（２０４、３０４）を備え、各溝が前記翼部のうちの１つを受け入れるように構成される、請求項１６に記載の器具。
前記係合構造が、前記骨アンカー（１、１’）の前記少なくとも１つの翼部（４、４’）を内部に受け入れるように構成された少なくとも１つの溝（２０４、３０４）を備え、かつ／または
前記骨アンカーの前記拘束構造（４、４’）が、前記頭部（３）の周方向に離間した少なくとも２つの翼部を備え、前記器具の前記係合構造が、少なくとも２つの溝（２０４、３０４）を備え、各溝が前記翼部のうちの１つを受け入れるように構成される、請求項１６に記載の器具。
【請求項18】
請求項１６または１７に記載の器具（２００、３００）をさらに備える、請求項１０～１５のいずれか１項に記載の骨固定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロッドを骨アンカーに連結するための連結装置に関する。骨アンカーは、交換可能に使用されることができる第１のタイプまたは第２のタイプのものであり得る。本発明はまた、そのような連結装置と少なくとも２つの骨アンカーとを含むシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
脊椎手術では、ユーザの選択により、異なる用途のための骨アンカーの使用を可能にするために、交換可能な部品から組み立てられ得るモジュール式骨アンカーが知られている。例えば、米国特許第９，２７７，９３８号明細書は、収容空間を有する受容部と、第１の頭部を有する第１の固定要素と、第１の頭部の一部の周りに配置され、収容空間に配置されるように構成されたスリーブ状の挿入片と、第２の頭部を有する第２の固定要素と、第１の頭部または第２の頭部に圧力をかけるように構成された圧力部材とを含む多軸骨固定システムを記載しており、第１の骨固定要素および第２の骨固定要素は、受容部に交換可能に接続可能に構成されている。骨固定要素の１つは、他の骨固定要素と比較してより大きな旋回角度で旋回するように構成されている。したがって、臨床用途に応じて、第１の骨固定要素または第２の骨固定要素は、受容部と組み合わされる。
【0003】
米国特許出願公開第２０１６／０１１３６８４号明細書は、例えば骨ねじシャフトなどの部材に選択的に連結され得る受容具などの部材のアレイを含むモジュール式システムを備える脊椎インプラントシステムを記載している。いくつかの実施形態では、脊椎インプラントシステムは、ねじシャフトの頭部の駆動部と嵌合するように構成されたクラウンを含み、クラウンは、シャフトが任意の軸に沿っておよび／または任意の平面と回転するのを防止するように構成されている。いくつかの実施形態では、クラウンは、一軸式スクリュー機能を有する受容具と共に使用される。他の実施形態では、クラウンは、多軸式スクリュー機能を有する受容具と共に使用される。
【0004】
米国特許第７，７４９，２５８号明細書は、ロッドを受け入れるための受容部と、圧力要素と、受容部の長手方向軸を中心として制限された角度範囲であって、その角度が単一平面内にある、角度範囲で受容部に対して移動可能な骨固定要素とを含む、一平面骨固定装置の形態の骨固定装置を記載している。受容部に対する骨固定要素の動きは、骨固定要素の頭部および圧力要素に協働する誘導面を含む形状適合接続によって制限される。
【0005】
多軸、一平面および／または一軸骨固定装置を実装することを可能にするモジュール式骨固定システムを含む単純ないくつかの部品を提供する必要が依然としてある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、多軸、一平面および／または一軸設計に関して選択可能な機能を可能にするモジュール式骨固定装置で使用され得る連結装置を提供することが目的である。このような連結装置と、骨固定装置に異なる機能を提供する少なくとも２つの骨アンカーとを含む骨固定システムを提供することもまた、目的である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的は、請求項１に記載の連結装置、請求項１０に記載の骨固定システム、および請求項１６に記載の器具によって解決される。さらなる発展が従属請求項に記載されている。連結装置のさらなる発展形態を骨固定システムに適用することもでき、骨固定システムのさらなる発展形態を連結装置に適用することもできることに留意されたい。
【0008】
一実施形態によれば、ロッドを第１のタイプの第１の骨アンカーまたは第２のタイプの第２の骨アンカーに連結するための連結装置は、受容部であって、ロッドを受け入れるためのロッド受容部分と、第１の骨アンカーまたは第２の骨アンカーのシャンクが、頭部受容部分を通って延在する旋回軸に対して複数の角度位置をとることができるように、第１の骨アンカーの頭部または第２の骨アンカーの頭部を旋回可能に受け入れるための頭部受容部分とを有する、受容部と、圧力部材であって、頭部を特定の角度位置でクランプするために第１の骨アンカーまたは第２の骨アンカーの挿入された頭部に圧力をかけるように構成されている、圧力部材とを備える。連結装置は、拘束構造であって、それにより、連結装置が、第１の骨アンカーが単一平面内で旋回軸に対して旋回するように構成されるように第１の骨アンカーと、または第２の骨アンカーが複数平面内で旋回軸に対して旋回するように構成されるように第２の骨アンカーと、協働するように構成されている、拘束構造を備える。
【0009】
別の実施形態によれば、連結装置は、追加的または代替的に、ロッドを第３のタイプの第３の骨アンカーに連結するように構成される。この実施形態では、連結装置の拘束構造は、第３の骨アンカーが連結装置に対して旋回するのを防止し、かつ／または旋回軸に対してそのシャンク軸の固定された向きを有するように、第３の骨アンカーと協働するように構成されている。
【0010】
第１の骨アンカーを選択し、それを連結装置と組み立てることによって、連結装置が一平面骨固定装置として使用され得る。第２の骨アンカーを選択し、それを連結装置と組み立てることによって、連結装置が多軸骨固定装置として使用され得る。第３の骨アンカーを選択することにより、連結装置が一軸骨固定装置として使用され得る。同じ連結装置が異なる骨アンカーと共に使用されることができるため、外科医は、セット当たりの部品の数を減らしながら、インプラントの組み合わせをより柔軟かつ汎用的に選択することができる。
【0011】
さらに、受容部および圧力部材は、骨アンカーと比較して製造コストが高いため、同じ連結装置を複数の臨床用途に使用することができれば、製造コストおよび／またはストック保持のコストを削減することができる。
【0012】
さらなる実施形態では、連結装置の拘束構造は、第１の骨アンカーが旋回軸に対して旋回するように構成されている第１の単一平面を画定し、また、第１の骨アンカーが旋回軸に対して旋回するように構成されている第２の単一平面を画定し、ここで第２の単一平面は第１の単一平面とは異なっている。第１の骨アンカーは、第１の単一平面内で旋回可能であるように第１の向きで、または第２の単一平面内で旋回可能であるように第２の向きで、連結装置に選択的に連結されるように構成されている。したがって、異なる旋回平面を有する一平面連結装置が提供され得る。
【0013】
さらなる実施形態では、第１のインサート部材が連結装置に追加され得る。インサート部材は、圧力部材内に位置付け可能であり、連結装置内に受け入れられる骨アンカーの頭部に異なる圧縮力をかける少なくとも２つの位置をとり得る。これにより、頭部と圧力部材との間の摩擦力は、ロッドがまだ挿入されていなくても、特定の角度位置で連結装置に対して骨アンカーを仮係止できるように調整されることができる。これにより、ロッドおよび／または固定部材をロッドチャネルに挿入する必要なしに調整ステップを実行することが可能になる。
【0014】
さらに別の実施形態では、第２のインサート部材が、圧力部材に挿入されるように構成され、骨アンカーの頭部に密着させて係合するように設けられ得る。これにより、一軸骨固定装置が実装されることができる。
【0015】
第１のインサートまたは第２のインサートを選択することによって、インプラントの組み合わせの選択肢をさらに拡大することができる一方で、さらにより少ない部品で、その各々が単純な設計のものを有することができる。
【0016】
実施形態によれば、骨固定装置は、底部装填式であり、すなわち、骨アンカーは、受容部の下端から挿入され得る。しかしながら、骨固定装置はまた、上部装填式であってもよく、すなわち、骨アンカーは、受容部の上端から挿入されてもよい。
【0017】
連結装置および少なくとも２つの骨アンカーのシステムは、連結装置ならびに第１のタイプの第１の骨アンカーおよび第２のタイプの第２の骨アンカーを含んでもよく、連結装置および第１の骨アンカーは、骨アンカーが単一平面内でのみ旋回することができる一平面骨固定装置を形成するように組み合わせることができるか、または連結装置は、第２の骨アンカーと組み合わせて、骨アンカーが複数平面内で旋回することができる多軸骨固定装置を形成することができる。
【0018】
さらなる実施形態では、連結装置と少なくとも２つの骨アンカーとのシステムは、連結装置と、第１のタイプの第１の骨アンカーおよび／または第２のタイプの第２の骨アンカーと、第３のタイプの第３の骨アンカーとを含んでもよく、連結装置は、第１の骨アンカーと組み合わせて、骨アンカーが単一平面内でのみ旋回することができる一平面骨固定装置を形成することができるか、もしくは連結装置は、第２の骨アンカーと組み合わせて、骨アンカーが複数平面内で旋回することができる多軸骨固定装置を形成することができるか、または第３の骨アンカーと組み合わせて、第３の骨アンカーが連結装置に対して旋回するのを防止する一軸骨固定装置を形成することができる。
【0019】
さらなる実施形態によれば、一平面骨固定装置は、ロッドを骨アンカーに連結するための連結装置を含み、連結装置は、受容部であって、ロッドを受け入れるためのロッド受容部分と、骨アンカーのシャンクが頭部受容部分を通って延在する旋回軸に対して複数の角度位置をとることができるように骨アンカーの頭部を旋回可能に受け入れるための頭部受容部分とを有する、受容部と、圧力部材であって、頭部を特定の角度位置でクランプするために挿入された頭部に圧力をかけるように構成されている、圧力部材とを備える。連結装置は、拘束構造であって、それにより、骨アンカーが単一平面内で旋回軸に対して旋回することができるように、連結装置が骨アンカーと協働するように構成されている、拘束構造を備える。骨固定装置は、連結装置の拘束構造と協働するように構成されている協働する拘束構造を備える骨アンカーをさらに含み、連結装置の拘束構造は少なくとも１つの凹部を備え、骨アンカーの拘束構造は、受容部に対する骨アンカーの旋回運動を単一平面に制限するように凹部に係合するように構成された少なくとも１つの突出部を備える。
【0020】
さらなる実施形態によれば、一軸骨固定装置は、ロッドを骨アンカーに連結するための連結装置を含み、連結装置は、受容部であって、ロッドを受け入れるためのロッド受容部分と、骨アンカーの頭部を受け入れるための頭部受容部分とを有する、受容部と、挿入された頭部に圧力をかけるように構成されている圧力部材とを備える。連結装置は、拘束構造であって、それにより、骨アンカーのシャンクが、好ましくはシャンク軸と中心軸とが一致するように、頭部受容部分を通って延在する中心軸に対してただ１つの固定角度位置をとることができるように、連結装置が骨アンカーと協働するように構成されている、拘束構造を備える。骨固定装置は、連結装置の拘束構造と協働するように構成されている嵌合拘束構造を備える骨アンカーをさらに含み、連結装置の拘束構造は、少なくとも２つの凹部を備え、骨アンカーの拘束構造は、凹部に係合するように構成された対応する数の突出部を備え、凹部および突出部は、受容部に対する骨アンカーの旋回運動を防止するように成形および配置される。
【0021】
さらなる実施形態によれば、骨アンカーを骨に挿入するための器具が提供され、骨アンカーは、頭部およびシャンクを備え、頭部は、実質的に球状の外面部分を有し、外面に、連結装置の拘束構造と協働するように構成されている拘束構造を備え、好ましくは、骨アンカーの拘束構造は、シャンクのシャンク軸から離れるように延在する少なくとも１つの翼部を備える突起であり、翼部は、好ましくは、頭部の球状の外面部分に沿ってシャンク軸に平行に延在し、器具は、器具に対する骨アンカーの回転を防止するために、器具を骨アンカーに連結するために頭部の拘束構造に係合するように構成された係合構造を備える。骨アンカーは、特に、本明細書に記載の第１の骨アンカーおよび／または第３の骨アンカーであり得る。
【0022】
器具は拘束構造で骨アンカーと係合するため、例えば頭部と係合するための多角形の係合機構などの追加の係合機構を必要としない場合がある。
【0023】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、「ロッド」という用語は、断面形状にかかわらず、任意の細長い部材を含むと理解されるべきである。具体的には、本明細書で使用される脊椎安定化ロッドは、実質的に円形、楕円形、または角度のある断面を有してもよい。そのような断面は、ロッドの長さに沿って変化してもよい。
【0024】
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説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】交換可能に使用することができる２つの骨アンカーおよび２つのインサート部材を有する連結装置を含む一実施形態によるシステムの斜視分解図である。
【図23】図１の連結装置および第２の骨アンカーを使用する多軸骨固定装置の形態の骨固定装置の一実施形態の断面図であり、この断面は、受容部を通って延在し、挿入されたロッドの長手方向軸に垂直に延在する平面で得られる。
【図25】結果として得られる骨固定装置が一軸骨固定装置の形態であるように、図１のシステムの連結装置および第２の骨アンカーならびに第２のインサート部材から組み立てられた骨固定装置の断面図であり、この断面は、連結装置の中心軸を含み、ロッドチャネルの長手方向軸に垂直に延在する平面で得られる。
【図26】図１のシステムの連結装置および第２の骨アンカーならびに第１のインサート部材から組み立てられた多軸骨固定装置の形態の骨固定装置の断面図であり、この断面は、連結装置の中心軸を含み、ロッドチャネルの長手方向軸に垂直に延在する平面で得られる。
【図27】さらなる実施形態によるシステムの斜視図であり、システムは、連結装置と、図１のシステムの第１の骨アンカーと、第３の骨アンカーとを含み、第１および第３の骨アンカーは交換可能に使用されることができる。
【図39】骨アンカーを骨に挿入するための一実施形態による器具の一部の斜視図であり、骨アンカーは拘束構造を備える。
【図42】骨アンカーを骨に挿入するためのさらなる実施形態による器具の一部の斜視図であり、骨アンカーは拘束構造を備える。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図１を参照すると、一実施形態による連結装置および少なくとも２つの骨アンカーのシステムは、少なくとも第１のタイプの第１の骨アンカー１および第２のタイプの第２の骨アンカー１’と、第１の骨アンカー１または第２の骨アンカー１’に接続可能である連結装置１０とを含む。連結装置１０が第１の骨アンカー１と組み立てられると、結果として得られる骨固定装置は、第１の骨アンカー１が単一平面内でのみ旋回することができる一平面骨固定装置である。連結装置が第２の骨アンカーと組み立てられると、結果として得られる骨固定装置は、骨アンカーが複数平面内で旋回することができる多軸骨固定装置である。したがって、第１の骨アンカー１および第２の骨アンカー１’は、同一の連結装置１０と共に交換可能に使用されてもよい。
【0027】
連結装置１０は、受容部５と圧力部材６とを含む。受容部５は、第１の骨アンカー１の頭部３または第２の骨アンカー１’の頭部３’およびロッド１００を収容するように構成されている。圧力部材６は、受容部５内に位置付け可能であり、挿入された頭部に圧力をかけるように構成されている。任意選択的に、システムは、圧力部材６内に位置付け可能であり、挿入された頭部に作用するように圧力部材６に移動可能な第１のインサート部材７および／または第２のインサート部材７’をさらに含んでもよい。任意選択的に、インサート部材７およびインサート部材７’は、第２の骨アンカー１’と組み立てられた連結装置１０と交換可能に使用されてもよい。さらに、ロッド１００を受容部５内に確実に固定するために、例えば固定ねじ８の形態の固定装置が設けられる。
【0028】
図２は、連結装置１０と組み立てられた第２の骨アンカー１’と、固定部材８に挿入されて固定されたロッド１００とを示す。
【0029】
図３から図６にさらに詳細に示すように、受容部５は、実質的に円筒形であってもよく、第１の端部または上端５aと、第２の端部または下端５bと、上端５aから下端５bに向かって延在し、長手方向中心軸Cを画定する通路５１とを有する。好ましくは、受容部はモノリシック部品である。下端５bに隣接して、骨アンカーのうちの１つの頭部、および圧力部材６の一部も収容するための頭部受容部分５２が形成されている。頭部受容部分５２は、下端５bに隣接する狭小化部分５２aを備え、圧力部材６の対応する狭小化外面部分と協働して、挿入された頭部の周りに圧力部材をクランプする。下端５bにおいて、通路５１は、挿入される骨アンカーの頭部の最大幅よりも大きい最大幅を有する開口部５２bを設ける。これにより、頭部が下端５bから受容部５に挿入され得る。通路５１は、上端方向に狭小化部分５２aから、頭部を入れるために圧力部材６の一部を拡張するための空間を提供する拡幅セクション５２cへと広がっている。拡幅セクション５２cから、逆狭小化セクション５２dが上端５aに向かって延在し、その後に、拡幅セクション５２cの幅よりも小さい実質的に一定の幅を有する通路５１の部分５１aが続く。
【0030】
受容部５は、上端５aから一定の距離に延在する実質的にU字形の凹部５３を含むロッド受容部分をさらに備える。実質的にU字形の凹部５３は、受容部５を２つの脚部５４に分割し、ロッド１００を受け入れるチャネルを形成している。固定部材８と協働するために、上端５aに隣接する受容部５に、例えば正方形のねじ山である雌ねじ５５が設けられている。雌ねじ５５の下端には、アンダーカット５５bがあってもよい。このアンダーカット５５bの上縁は、頭部が挿入されたときに圧力部材６が上方に移動するのを防止するための支台として機能してもよい。また、脚部５４の各々の内壁であって、下端５bに向かう方向においてアンダーカット５５bよりも下側の位置に周方向溝５６が設けられてもよい。溝５６は、頭部が挿入され、圧力部材が頭部受容部分の狭小化部分５２aと係合したときに、頭部が取り外せないように圧力部材６を位置に保持する固定構造として機能してもよい。
【0031】
実質的にU字形の凹部５３は、チャネルの長手方向軸Lを画定する。図４から図６に最もよく示しているように、２つの対向する凹部またはスロット５８が下端５bに形成され、下端５bから受容部５のほぼ拡幅セクション５２bまで延在している。凹部は、図５に示すように、上面図において、互いに１８０°オフセットされ、チャネル軸Lと位置合わせされている。凹部５８の内側輪郭は、丸みを帯びた縁５８aを有する実質的に長方形であってもよい。凹部５８によって、以下でさらに説明するように、第１の骨アンカー１の頭部３を下端５bから挿入することが可能である。具体的には、凹部５８は、中心軸Cを含む単一平面に対する骨アンカーの挿入された頭部の旋回運動を拘束する拘束構造またはそのような拘束構造の一部を画定する。
【0032】
また、脚部５４の各々の周方向の中央には、横断する圧着ボア５９が形成されている。圧着ボア５９は、U字形の凹部５３の底部５３aのほぼ高さの周りで軸方向に位置してもよい。圧力部材６が受容部５に取り付けられると、通路５１内に突出し、圧力部材６の一部と係合して圧力部材６の回転を防止するように構成されている圧着ボア５９の位置で、脚部５４の内壁に小さな突出部をもたらす圧着動作が実行され得る。
【0033】
最後に、上端５aの近くで、器具の係合部分として機能し得る周方向溝５００が脚部の各々に形成されている。
【0034】
図７から図１１をさらに参照して、圧力部材６についてより詳細に説明する。好ましくは、圧力部材６はモノリシック部品である。第１の端部または上端６aおよび第２の端部または下端６bを有し、受容部５の通路５１内を移動することを可能にする外径を有する実質的に円筒形であってもよい。上端６aには、ロッド支持面６１aを提供するロッド受容凹部６１が形成されている。ロッド支持面６１aは、圧力部材６が受容部５内に位置付けられたときに受容部５の中心軸Cと一致する、圧力部材６の円筒軸に対して実質的に垂直に延在する長手方向軸lを有する実質的にV字形の断面を有してもよい。ロッド受容凹部６１の深さは、ロッド１００の直径よりも小さくてもよい。したがって、ロッド１００が支持面６１a上に載置されると、例えば図２３および図２４に示すように、ロッドは圧力部材６の上端６aよりも上方に突出する。ロッド支持面６１aのV字形状は、異なる直径を有するロッドを使用することを可能にする。
【0035】
さらに、ロッド受容凹部６１は、溝６１bによって両側にロッド支持面６１aから分離され得る２つの自由脚部６２が形成されるように成形されている。これにより、脚部６２は、ロッド支持面６１aの長手方向軸を横断する方向にわずかに可撓性を有する。脚部６２の自由端は、圧力部材６の第１の端部６aを形成する上面に半径方向に突出するリム６２aを有してもよい。リム６２aは、受容部５の脚部５４の内面に設けられたアンダーカット５５bまたは溝５６と係合して、受容部５における圧力部材６の挿入位置または事前ロック位置を固定するように構成されている。周方向位置における脚部６２の各々の中央で、６４の自由端６４aが上端６aに対向するように、指部６４を形成する脚部６２の一部が延在する切り欠き６３が作成されている。指部６４の各々の外面には、切り欠き６３の下方の脚部６２の外壁にわずかに延在し得る軸方向に延在する溝６４bが形成されている。溝６４bは、受容部５に設けられた圧着ボア５９を圧着することによって形成された突出部によって係合されるように構成されている。
【0036】
圧力部材６の下端６bに隣接して、テーパ状、好ましくは円錐形状であってもよく、受容部５の狭小化セクション５２aと協働するように構成されている外面部分６５が設けられている。さらに、第２の端部６bに骨アンカーの頭部を挿入するための開口部６７を画定する中空の頭部受容部分６６が、圧力部材６に形成されている。頭部受容部分６６は、骨アンカーの球状の頭部を噛合可能に受け入れるように成形されている下部および上部の実質的に球状のセクション６６a、６６bを有してもよい。中間セクション６６cは、頭部の挿入を容易にするためにより大きい内側幅を有する。さらに、圧力部材６を完全に貫通して拡幅セクション６６c内に延在する複数のスリット６８が設けられている。スリット６８は、第２の端部６bに開口し、反対側の端部で閉じている。閉じた端部において、スリットは、例えば円形であり得る拡幅セクション６８aを含んでもよい。図１１に示すように、スリット６８の閉じた端部は、頭部受容部分６６の拡幅セクション６６cの上端に位置していてもよい。図示の実施形態では、ロッド支持面６１aの両側に２つずつ、周方向に切り欠き６３に対して対称に位置付けられ得る４つのスリットが存在してもよい。しかしながら、スリットの数および配置は、頭部受容部分６６の所望の可撓性に応じて変化してもよい。
【0037】
中心軸Cと同軸である同軸のねじ付きボア６９は、ロッド支持面６１aを通って頭部受容部分６６内に延在し、器具を用いて挿入された頭部へのアクセスを可能にする。ボア６９は、完全にまたは部分的にねじ切りされてもよく、インサートを軸方向に前進および後退させることができるように、第１のインサート７または第２のインサート７’を受け入れるように構成されている。
【0038】
最後に、２つの対向する凹部またはスロット６００が、圧力部材６の下側部分に形成されている。凹部６００は、互いに１８０°オフセットされ、図９に示すように、上面図において、ロッド支持面６１aの長手方向軸lと位置合わせされている。凹部６００は、第２の端部６bに開口し、第１の端部６aに向かって閉じている。好ましくは、それらは、ねじ付きボア５９の壁内に軸方向に延在する。図１０で最もよく分かるように、凹部６００の内側輪郭は長方形であってもよい。凹部６００の大きさは、以下でさらに説明するように、第１の骨アンカー１の一部がその中で延在することができるような大きさである。圧力部材６が受容部５に取り付けられると、凹部６００は受容部５の凹部５８と位置合わせされる。したがって、凹部６００は、第１の骨アンカー１の旋回運動を中心軸Cを含む単一平面に拘束する拘束構造を画定する。したがって、中心軸Cは旋回軸を画定する。
【0039】
図１２から図１４をさらに参照して、第１の骨アンカー１についてより詳細に説明する。骨アンカー１は、好ましくは完全にまたは部分的にねじ切りされた、シャンク軸Sを有するシャンク２と、自由端３aを有する頭部３とを備える。頭部３とシャンク２との間には、首部分２aがあってもよい。頭部３は、球の最大直径Eを有する領域を含む球状の外面部分を有する。好ましくは、球状の外面部分は、最大外径Eの平面を含む平面に対して軸方向に実質的に対称である。さらに、頭部３は、頭部３の自由端３aから首部２aまで球面に沿って延在する２つの対向する翼部４を備える。翼部４は、シャンク軸Sを含む平面中間面に対して１８０°オフセットされ、対称であり、各々球殻セグメントの形状を有する。翼部の上端４aは平坦であり、頭部３の自由端３aの一部を形成している。翼部４の幅は、頭部３が圧力部材６の頭部受容部分６６に受け入れられたときに、翼部４が凹部６００内に延在してその中で旋回できるような幅である。したがって、翼部４は、圧力部材６に設けられた凹部６００の形態の対応する拘束構造と協働して、頭部受容部分６６における頭部３の旋回運動を単一平面に制限または抑制する拘束構造または拘束構造の一部を形成している。翼部４の幅は、挿入中に頭部３が受容部５の下部開口部５２bを通過するときに、翼部４が受容部５の下端５bの凹部５８を通過するような幅であることに留意されたい。
【0040】
さらに、自由端３aには、多角形または任意の他の係合構造、例えば、骨アンカー１を骨にねじ込むのに適したトルクス（登録商標）形状もしくは星形状または他の軸方向溝形状の構造を有し得る工具係合凹部３１が形成される。さらに、以下に説明するように、第２のインサート部材７’を受け入れるために、工具係合凹部３１よりもわずかに小さい直径を有し得る底部３２を有する同軸凹部３２が設けられてもよい。
【0041】
図１５から図１７を参照して、第２の骨アンカー１’についてより詳細に説明する。第１の骨アンカー１と同一の部品および部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。第２の骨アンカー１’は、第２の骨アンカーの頭部３’が翼部４を欠いているという点で、第１の骨アンカー１とは異なる。したがって、頭部３’の外面は、首部分２aと自由端面３aとの間で均一な球状をなしている。これにより、第２の骨アンカー１’を連結装置１０に挿入する際に、頭部３’が拘束されることなく、圧力部材６の頭部受容部分６６内で自由に旋回し得る。これは、第２の骨アンカー１’が、無制限の数の平面においてさえ、複数平面において中心軸Cに対して旋回することができることを意味する。
【0042】
図１８から図２０を参照すると、第１のインサート部材７は、第１の端部または上端７aと、第２の端部または下端７bとを有する実質的に止めねじのような部材である。インサート部材７が圧力部材６に組み立てられると、インサート部材７の上端７aは、圧力部材６の上端６aに対向する。インサート部材７の外面７１は、図２６で分かるように、圧力部材６のねじ付きボア６９にねじ込まれ、その中で前進することができるようにねじが切られている。さらに、下端７bには、第２の骨アンカー１’の頭部３’の球状の外面部分の形状に一致する球状の凹部７２が形成されている。球状の凹部７２の大きさは、頭部３’が圧力部材６の頭部受容部分６６にあるときに、凹部７２が頭部３’の球状の外面部分の少なくとも一部を覆うように構成されるような大きさである。さらに、工具係合凹部７３が上端７aに設けられており、インサート部材７を軸方向に完全に貫通し得る。工具係合凹部７３は、工具との係合に適したいかなる形状を有してもよく、例えば、多角形や、トルクス形状、星形状などであってもよい。
【0043】
次に図２１および図２２に示すように、第２のインサート部材７’は、ねじ付き外面７１および工具係合凹部７３を有する上側部分の止めねじのような部分を備える。上側部分に隣接して、上側部分の直径よりも小さい直径を有する円筒形ポストの形状を有する下側部分７４が形成されている。より詳細には、円筒形ポスト７４は、第１の骨アンカー１の頭部３または第２の骨アンカー１’の頭部３’が圧力部材６内にあり、第２のインサート部材７’がねじ付きボア６９内に位置付けられたときに、円筒形ポスト７４が頭部３’の端面の凹部３２に係合するような直径および長さを有する。この形状適合接続により、骨アンカーの頭部が完全に旋回することが防止される。ポスト７４は、図２５に示すように、その下端７４bが凹部３２の底部３２aに当接する程度まで凹部３２に入ってもよい。
【0044】
連結装置および骨アンカーの部品および部分は、任意の材料で、好ましくは、チタンもしくはステンレス鋼、または任意の生体適合性金属もしくは金属合金もしくはプラスチック材料で作製され得る。生体適合性合金の場合、NiTi合金、例えばニチノールが使用されてもよい。使用することができる他の材料は、マグネシウムまたはマグネシウム合金である。使用されることができる生体適合性プラスチック材料は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK：polyether ether ketone)またはポリ－L－ラクチド酸(PLLA：poly-L-lactide acid)であってもよい。それぞれの部品は、１つまたは複数の同じ材料で、または別のものとは異なる材料で作製され得る。
【0045】
連結装置は、予め組み立てられてもよい。組み立てのために、圧力部材６は、リム６２aがアンダーカット５５bに入るまで上端５aから受容部に挿入される。これにより、受容部５の凹部５８および圧力部材６の凹部６００は、受容部５のそれぞれの脚部５４の間に位置合わせされて位置している。圧着ステップは、圧着から生じる突出部が指部６４において溝６４bに入るように、圧着工具が圧着ボア５９に係合することによって実行されてもよい。これにより、圧力部材６が受容部５に対して相対回転することが防止される。
【0046】
連結装置１０を骨アンカーに接続する前、圧力部材６は、頭部が挿入されたとき、圧力部材６の頭部受容部分６６が受容部５の頭部受容部分５２の収容空間内で拡張できる挿入位置にある。挿入位置では、圧力部材６の上端６aがアンダーカット５５bの上縁に当接することができるため、圧力部材６が受容部５の上端５aに向かって移動することが防止される。予め組み立てられた連結装置１０は、骨アンカーを骨に挿入する前、または骨アンカーが骨に挿入された後に、骨アンカーに接続することができる。いずれの場合も、骨アンカーの頭部は、下部開口部５２bを介して受容部に挿入され、さらに圧力部材６の頭部受容部分６６内に移動される。頭部受容部分６６のスリット６８により、圧力部材６は頭部にスナップする。その後、リム６２aが受容部の内壁の溝５６に入るまで、圧力部材６を下方に移動させる。この事前ロック位置では、挿入された頭部３は、もはや下部開口部５２bを通して取り外すことができない。
【0047】
連結装置と、第１の骨アンカー１および第２の骨アンカー１’を備える少なくとも２つの骨アンカーとのシステムは、連結装置１０を第１の骨アンカー１または第２の骨アンカー１’のいずれかと選択的に組み合わせることを可能にする。したがって、同じ連結装置１０を使用して、一平面骨固定装置または多軸骨固定装置のいずれかを生成することができる。
【0048】
図２３に示すように、第２の骨アンカー１’が連結装置に挿入されると、第２の骨アンカー１’は、複数平面内で中心軸Cの周りを旋回するように構成されている。受容部５および圧力部材６にそれぞれ設けられた凹部５８、６００の形態の拘束構造は、第２の骨アンカー１’の旋回運動を制限しない、すなわち影響を及ぼさない。ロッド１００の挿入後、固定部材８は、それがロッド１００を介して圧力部材６を押圧するまで脚部５５間にねじ込まれ、圧力部材はわずかに下方に移動する。受容部の狭小化部分５２aと圧力部材の狭小化部分６５とが係合する。固定部材８を締めることによって、頭部３’は特定の角度位置にロックされる。
【0049】
図２４に示す骨固定装置では、第１の骨アンカー１が連結装置１０と組み合わされている。挿入の際、頭部３は、翼部４がそれぞれ受容部の凹部５８および圧力部材の凹部６００に係合することができるように、連結装置に対して配向されている。これにより、第１の骨アンカー１の旋回運動は単一平面に制限される。本実施形態では、拘束構造の位置により、単一平面は、中心軸Cおよびロッドチャネルの長手方向軸Lによって画定される平面である。ロッド１００の挿入後、固定部材８は、それがロッド１００を押圧するまで脚部間にねじ込まれ、次にロッドが圧力部材を押圧して頭部３を連結装置内にロックする。
【0050】
図２５および図２６は、ロッドがまだ挿入されていない状況における連結装置１０と第１および第２の骨アンカーとの組み合わせを示す。インサート部材７、７’は、ロッド１００および固定部材８を使用せずに頭部をロックすることができる一方で、位置合わせおよび／または調整ステップを実行することを可能にする。
【0051】
図２５では、第２の骨アンカー１’は連結装置１０と組み合わされている。さらに、第２のインサート部材７’が、圧力部材６のねじ付きボア６９内に位置付けされ、それが凹部３２と係合して底部３２aに当接するまでねじ込まれている。第２の骨アンカー１’がもはや旋回できないように、円筒形ポスト７４と第２の骨アンカー１’の頭部３’との間に形状適合接続が達成されている。同時に、頭部３’は、圧力部材６によって狭められた受容部の下側部分に向かって押圧されている。その結果、シャンク軸Sが受容部５の中心軸Cと同軸になる一軸骨固定装置が生成される。一軸機能は、第２のインサート部材７’を取り外すことによって取り外され得る。あるいは、永久的な一軸骨固定装置が生成されるように、第２のインサート部材７’をその場所に残すことが可能である。
【0052】
第２のインサート部材７’は、連結装置１０が第１の骨アンカー１と組み合わされて、一平面骨固定装置から一軸骨固定装置を形成する場合に、同様に使用され得る。
【0053】
図２６は、連結装置１０と、第１のインサート部材７が使用される第２の骨アンカー１’とを含む多軸骨固定装置を示す。第１のインサート部材７は、それが凹部７２に入る頭部３’に接触するまでねじ付きボア６９にねじ込まれている。第１のインサート部材７の軸方向位置を調整することにより、頭部３’に作用する摩擦力が調整され得る。このため、ロッドおよび固定部材を挿入することなく、第２の骨アンカー１’を所望の角度位置に維持する摩擦力が生成され得る。摩擦力は、骨アンカーに対して受容部を手動で旋回させることで克服できるように調整されてもよい。あるいは、連結装置の頭部を仮係止するように摩擦力が調整されてもよい。
【0054】
【0055】
次に、図２７から図３８を参照して、さらなる実施形態による連結装置および少なくとも２つの骨アンカーのシステムについて説明する。図２７に示すシステムは、少なくとも上述の第１のタイプの第１の骨アンカー１と、第３のタイプの第３の骨アンカー１"と、第２の実施形態による連結装置１０’とを含む。連結装置１０’は、受容部５’および圧力部材６’を含み、第１の骨アンカー１または第３の骨アンカー１"に選択的に接続可能である。好ましくは、受容部５’はモノリシック部品であり、かつ／または圧力部材６’はモノリシック部品である。任意選択で、システムは、第１の実施形態（図２７では図示しない、図１参照）について上述したように、第１のインサート部材７および／もしくは第２のインサート部材７’、ならびに／または例えばロッド１００を受容部５’に確実に固定するための固定ねじ８の形態の固定装置をさらに含んでもよい。
【0056】
連結装置１０’が第１の骨アンカー１と組み立てられると、結果として得られる骨固定装置は、第１の骨アンカー１が単一平面内でのみ旋回することができる一平面骨固定装置である。第１の骨アンカーが連結装置１０’と組み立てられる位置または向きに応じて、第１の骨アンカー１は、以下でより詳細に説明するように、第１の平面とは異なる単一の第１の平面または単一の第２の平面で旋回可能である。連結装置が第３の骨アンカー１"と組み立てられると、結果として得られる骨固定装置は、第３の骨アンカー１"が連結装置１０’に対して旋回可能に固定される、すなわち連結装置１０’に対して旋回することが防止される一軸骨固定装置である。第１の骨アンカー１および第３の骨アンカー１"は、同一の連結装置１０’と共に交換可能に使用されてもよい。
【0057】
図２７から図３６に示す第２の実施形態の連結装置１０’は、図１から図２６に示す第１の実施形態の連結装置１０と拘束構造の構成が異なる。図中、第１の実施形態の連結装置１０のものと同一または同様の第２の実施形態の連結装置１０’の部品および要素には同一の参照符号を付し、以下の節ではその説明を省略する。
【0058】
図２８から最もよく分かるように、第２の実施形態の連結装置１０’は、第１の実施形態の連結装置１０とは、連結装置１０’の拘束構造が圧力部材６’の下側部分に形成された複数の凹部またはスロット６００a、６００bを含み、その数が少なくとも２つの異なる別個の旋回平面を画定できるような数である点で、特に異なっている。また、受容部５’の下端５bには、対応する複数の凹部またはスロット１５８a、１５８bが形成されている。受容部５’については、図２９から図３２を参照しつつ、圧力部材６’については、図３３から図３６を参照しつつ、以下の節でより詳細に説明する。
【0059】
受容部５’は、その下端５bに４つの凹部またはスロット１５８a、１５８bを備え、各凹部は、受容部５’の通路５１の実質的に一定の幅で下端５bからほぼ部分５１aまで延在している。４つの凹部１５８a、１５８bは、２つの対向する一対の凹部に配置されている。具体的には、第１の一対の凹部を形成する２つの凹部１５８aは、図３１に示すように、上面図において、互いに１８０°オフセットされ、受容部５’のU字形の凹部５３によって画定されるチャネル軸Lと位置合わせされている。第２の一対の凹部を形成する他の２つの凹部１５８bは、図３１の上面図において、互いに１８０°オフセットされ、チャネル軸Lに垂直である軸Kと位置合わせされている。第１の一対の凹部の凹部１５８aは、上述した第１の実施形態の受容部５の凹部５８と同様であってもよいし、同一であってもよい。したがって、本実施形態では、４つの凹部１５８a、１５８bは、受容部５’の周方向に沿って９０°間隔で等間隔に配置されている。凹部１５８a、１５８bの内側輪郭は、丸みを帯びた縁５８a（図３０参照）を有する実質的に長方形であってもよい。
【0060】
凹部１５８a、１５８bは、第１の実施形態について上述したように、受容部５’の下端５bから第１の骨アンカー１または第３の骨アンカー１"の頭部３の挿入を可能にする。具体的には、凹部１５８a、１５８bは、第１の骨アンカーの挿入された頭部の旋回運動を中心軸Cを含む単一平面に拘束する、および／または受容部５’に対する第３の骨アンカー１"の挿入された頭部の旋回運動を防止する拘束構造または拘束構造の一部を画定する。
【0061】
圧力部材６’は、その下側部分に形成されている４つの凹部またはスロット６００a、６００bを備える。４つの凹部６００a、６００bは、２つの対向する一対の凹部に配置されている。具体的には、第１の一対の凹部を形成する２つの凹部６００aは、図３５に示すように、上面図において、互いに１８０°オフセットされ、ロッド支持面６１aの長手方向軸lと位置合わせされている。第２の一対の凹部を形成する他の２つの凹部６００bは、図３５の上面図において、互いに１８０°オフセットされ、ロッド支持面６１aの長手方向軸lに垂直である軸kと位置合わせされている。したがって、本実施形態では、４つの凹部６００a、６００bは、圧力部材６’の周方向に沿って９０°間隔で等間隔に配置されている。第１の一対の凹部の凹部６００aは、上述した第１の実施形態の圧力部材６の凹部６００同様であってもよいし、同一であってもよい。
【0062】
凹部６００a、６００bの内側輪郭は、長方形（図３６参照）であってもよい。凹部６００a、６００bは、第２の端部６bに開口し、圧力部材６’の第１の端部６aに向かって閉じている。それらは、ねじ付きボア６９の壁内に軸方向に延在してもよい。凹部６００a、６００bの大きさは、第１の骨アンカー１の翼部４が第１の一対の凹部６００aまたは第２の一対の凹部６００b内に延在し、その中で旋回することができ、第３の骨アンカー１"の翼部４’（以下を参照）が第１の一対の凹部６００a内および第２の一対の凹部６００b内に延在することができるような大きさである。
【0063】
圧力部材６’が受容部５’に取り付けられると、図２８に示すように、圧力部材６’の凹部６００a、６００bと受容部５’の凹部１５８a、１５８bとが位置合わせされる。したがって、凹部６００a、６００bは、拘束構造または拘束構造の一部を画定する。この拘束構造は、一方では、第１のタイプの第１の骨アンカー１の旋回運動を中心軸Cを含む単一平面に拘束するように構成される。中心軸Cは、旋回軸を画定してもよい。他方では、拘束構造は、第３の骨アンカー１"の挿入された頭部の中心軸Cに対する旋回運動を防止する。
【0064】
第１の実施形態の圧力部材６と比較して、第２の実施形態の圧力部材６’は、頭部受容部分６６に可撓性をもたせるスリット６８を設けなくてもよい。圧力部材６’の４つの凹部６００a、６００bは、連結装置１０’による骨アンカーの組み立て中に圧力部材６’が骨アンカーの頭部にスナップすることができるように、頭部受容部分６６に可撓性を提供してもよい。
【0065】
第３の骨アンカー１"について、図３７および図３８をさらに参照してより詳細に説明する。第３の骨アンカー１"は、拘束構造を形成する４つの翼部４’を備えるという点で、上述の第１の骨アンカー１とは異なる。具体的には、第３の骨アンカー１"は、頭部の両側にある第１の一対の翼部と、第１の一対の翼部と同様であり、第１の一対の翼部から９０°オフセットされた第２の一対の翼部とを備える。したがって、第３の骨アンカーの４つの翼部４’は、頭部３の球状の外面部分の周方向に沿って９０°間隔で等間隔に配置されている。
【0066】
第１の骨アンカーの翼部４（図１２～図１４参照）と同様に、第３の骨アンカー１"の翼部４’は各々、球殻セグメントの形状を有する、すなわち、シャンク軸Sの方向に頭部３の球状の外面部分に沿って延在する翼部４’の主延在方向を有する細長い形状を有する。翼部４’の幅は、頭部３が圧力部材６’の頭部受容部分６６に受け入れられたときに、翼部４’が凹部６００a、６００b内に延在することができるような幅である。したがって、翼部４’は、圧力部材６’に設けられた凹部６００a、６００bの形態の対応する拘束構造と協働して、頭部受容部分６６における頭部３の旋回運動を防止する拘束構造または拘束構造の一部を形成する。翼部４’の幅は、挿入中に頭部３が受容部５’の下部開口部５２bを通過するときに、翼部４’が受容部５’の下端５bの凹部１５８a、１５８bを通過するような幅であることに留意されたい。
【0067】
第２の実施形態の連結装置１０’を組み立てるステップおよび骨アンカーの頭部を挿入するステップは、第１の実施形態の連結装置１０と同様であり、ここでは繰り返さない。連結装置１０’と、第１の骨アンカー１および第３の骨アンカー１"とを備える少なくとも２つの骨アンカーとのシステムは、連結装置１０’を第１の骨アンカー１または第３の骨アンカー１"のいずれかと選択的に組み合わせることを可能にする。したがって、同じ連結装置１０’を使用して、以下に説明するように２つの異なる旋回平面の間で選択される一平面骨固定装置、または一軸骨固定装置のいずれかを得ることができる。
【0068】
第１の骨アンカー１が連結装置１０’と組み合わされると、頭部３は、挿入中に２つの位置で連結装置１０’に対して配向され得る。第１の位置では、頭部３は、翼部４が受容部５’の第１の一対の凹部１５８aおよび圧力部材６’の第１の一対の凹部６００aと係合することができるように配向される。この位置では、第１の骨アンカー１の旋回運動は、中心軸Cおよびロッドチャネルの長手方向軸Lによって画定される単一平面に制限される。第２の位置では、頭部３は、翼部４が受容部５’の第２の一対の凹部１５８bおよび圧力部材６’の第２の一対の凹部６００bと係合することができるように配向される。この位置では、第１の骨アンカー１の旋回運動は、中心軸Cおよびロッドチャネルの長手方向軸Lに垂直である軸Kによって画定される単一平面に制限される。
【0069】
第３の骨アンカー１"が連結装置１０’と組み合わされると、頭部３は、４つの翼部４’の各々が、受容部５’の凹部１５８a、１５８bのうちの１つと、圧力部材６’のそれぞれ位置合わせされた凹部６００a、６００bと係合することができるように配向される。この位置では、中心軸Cに対する第３の骨アンカー１"のいかなる旋回運動も防止される。
【0070】
上述の第２の骨アンカー１’（図１５～図１７）も、第２の実施形態の連結装置１０’と組み合わされ得ることに留意されたい。第２の骨アンカー１’はいかなる拘束構造も有さないため、第２の骨アンカー１’は、連結装置１０’に挿入されたときに複数平面で中心軸Cの周りを旋回するように構成されている。したがって、図２７から図３８を参照し、上述したシステムは、一般に、連結装置１０’と、第１のタイプの第１の骨アンカー１、第２のタイプの第２の骨アンカー１’、および第３のタイプの第３の骨アンカー１"からなる群から選択される少なくとも２つの骨アンカーとを備えることができる。
【0071】
【0072】
器具２００は、把持部分（図示せず）を含み得る第１の端部（図示せず）から第２の端部２０１bまで延在する実質的にロッド状の主要部分２０１を備える。主要部分２０１は、ロッド状の主要部分２０１の前側セクションの一部を切り落とすことによって生成され得る第２の端部２０１bに隣接する平坦部分２０２を設けてもよい。平坦部分２０２の中心にはU字形の凹部２０３が形成され、このU字形の凹部２０３は器具の第２の端部２０１bに開口し、骨アンカー１の頭部３の球状の外面部分の少なくとも一部を内部に受け入れるように成形されている。凹部２０３は、挿入された頭部３に少なくとも部分的に接触するように、少なくともその一部において頭部３の球状部分と相補的である形状を有してもよい（図４１参照）。U字形の凹部２０３は、平坦部分２０２を２つの脚部２０２a、２０２bに分割している。
【0073】
脚部２０２a、２０２bのU字形の凹部２０３に対向する内面には、主要部分２０１の第２の端部２０１bに開口する２つの溝２０４が形成されている。溝２０４の大きさおよび器具２００上のそれらの配置は、器具２００から骨アンカー１に力、特にトルクを伝達するように第１の骨アンカー１の翼部４と係合することができるようになっている。
【0074】
任意選択的に、器具の第２の端部２０１bに向かって２つの脚部２０２a、２０２bの間に延在する突出部２０５がU字形の凹部２０３に形成される。突出部２０５の外側輪郭は、第１の骨アンカー１または第２の骨アンカー１’の頭部３の自由端３aに設けられた工具係合凹部３１と係合するような大きさおよび形状である。例えば、突出部は、多角形または任意の他の形状、例えば、器具２００から骨アンカー１に力、特にトルクを伝達するのに適したトルクス形状または星形状または他の軸方向溝形状の構造を有してもよい。変形例として、凹部２０３は、頭部３の上側部分のみを覆うように球状に形成されていてもよい。
【0075】
骨アンカー１を骨に挿入する、特にねじ込むために、器具２００は、図４０および図４１に示すように、骨アンカー１と組み合わされる。図４０に示すように、器具２００は、その第２の端部２０１bが頭部３に面し、器具２００の溝２０４が頭部３の翼部４と位置合わせされた状態で、骨アンカー１の頭部３に向かって前進する。次いで、溝２０４は、頭部３の翼部４と係合し、器具２００を骨アンカー１の頭部３に取り付けるための誘導構造として機能してもよい。
【0076】
器具２００が骨アンカー１の頭部３に取り付けられると、図４１に示すように、器具の突出部２０５が頭部３の工具係合凹部３１に係合し、溝２０４が頭部３の翼部４に係合する。頭部３は、U字形の凹部２０３内に受け入れられ、器具２００の２つの脚部２０２a、２０２bの間に横方向に囲まれる。したがって、骨アンカーは、器具に対して回転することが防止され、力、特にトルクは、器具２００から骨アンカー１に伝達されて、骨アンカー１を骨に挿入、特にねじ込んでもよい。「回転」は、ここでは、器具の主要部分２０１に対するシャンク２のシャンク軸Sの周りの骨アンカーの回転を指す。器具２００を使用して、第３の骨アンカー１"または第２の骨アンカー１"を骨に挿入することもできる。
【0077】
溝２０４と頭部３の翼部４との係合は、器具から骨アンカーの頭部に力またはトルクを伝達するのに十分であり得るので、器具２００は突出部２０５なしで設けられてもよく、任意選択的に骨アンカー１は工具係合凹部３１なしで設けられてもよいことに留意されたい。器具２００が突出部２０５なしで設けられる場合、頭部３は、頭部３の翼部４が溝２０４内に受け入れられた状態で器具の主要部分２０１に対して旋回してもよい。「旋回」は、ここでは、器具２００の主要部分２０１の軸に対するシャンク２のシャンク軸Sの旋回運動を指す。これにより、シャンク軸Sおよび器具の主要部分２０１がある角度で、すなわち平行ではない位置で、骨アンカー１を器具２００に連結することが可能になる。いくつかの臨床状況では、そのような角度のある係合が有利であり得る。
【0078】
図４２および図４３は、第１の骨アンカー１または第３の骨アンカー１"を骨に挿入するための器具３００の第２の実施形態を示す。器具３００は、把持部分（図示せず）を含み得る第１の端部（図示せず）から第２の端部３０１bまで延在する実質的にロッド状の主要部分３０１を備える。主要部分３０１の中央の第２の端部３０１bには、球状の凹部３０３が形成されている。球状の凹部３０３は、第２の端部３０１bに開口し、器具の第１の端部に向かって閉じており、第３の骨アンカー１"の頭部３の球状の外面部分の少なくとも一部を内部に受け入れるように成形されている。凹部３０３は、挿入された頭部３に少なくとも部分的に接触するように、少なくともその一部において頭部３の球状部分と相補的な形状を有してもよい。
【0079】
主要部分３０１の内面のうち、第２の端部３０１bに開口する球状の凹部３０３の領域には、４つの溝３０４が形成されている。溝３０４の大きさおよび器具３００上のそれらの配置は、器具３００から第１の骨アンカー１または第３の骨アンカー１"にそれぞれ力、特にトルクを伝達するように、第３の骨アンカー１"の４つの翼部４’および／または第１の骨アンカー１の２つの翼部４と係合することができるようになっている。具体的には、本実施形態では、溝３０４は、球状の凹部３０３の周方向に沿って９０°間隔で等間隔に配置されている。好ましくは、溝３０４は、第１の骨アンカー１の翼部４がその中で旋回することを可能にするように、すなわち、器具３００の主要部分３０１の軸に対するシャンク２のシャンク軸Sの旋回運動を可能にするように成形されている。
【0080】
図４３に概略的に示すように、第３の骨アンカー１"を骨に挿入する、特にねじ込むために、器具３００は、溝３０４と頭部３の翼部４’との係合によって第３の骨アンカー１"と組み合わされる。
【0081】
器具３００が第３の骨アンカー１"の頭部３に取り付けられると、４つの溝３０４の各々は、骨アンカー１"の翼部４’の１つと係合して、形状適合接続を確立する。これにより、器具３００から第３の骨アンカー１"に力、特にトルクを伝達して、骨アンカー１"を骨に挿入、特にねじ込んでもよい。器具３００を使用して、第１の骨アンカー１を骨に挿入することもできる。
【0082】
上述の実施形態の変形例が考えられる。例えば、受容部および圧力部材の拘束構造は、単一の旋回平面がチャネル軸に対して角度を有することができるように、別の位置にあってもよい。また、第１の骨アンカーを挿入するときにその１つを選択することができるいくつかの別個の旋回平面が設けられるように、２つ以上の拘束構造が異なる位置に設けられることも考えられ得る。例えば、２つ、３つ、またはそれ以上の別個の旋回平面を実装することができる。
【0083】
図２７から図３６を参照して上述した第２の実施形態の連結装置では、受容部および圧力部材の第１の一対の凹部１５８aおよび６００aは、旋回軸または中心軸Cと共に、第１の骨アンカー１の一平面旋回運動が起こる第１の平面を画定し、第２の一対の凹部１５８bおよび６００bは、旋回軸または中心軸Cと共に、第１の骨アンカー１の一平面旋回運動が起こる第２の平面を画定する。連結装置を製造するときに第１および／または第２の一対の凹部の位置を選択することによって、第１の骨アンカーの単一の旋回平面を適切に画定し得る。
【0084】
第１および／または第３の骨アンカーは、頭部の自由端から距離を有する翼部または別の拘束構造を有してもよい。この場合、第１のインサート部材を第１の骨アンカーと共に使用して、インサートと一平面骨固定装置用の頭部との間の摩擦力を達成することもできる。
【0085】
さらなる変形例では、受容部および圧力部材は、骨アンカーの上部荷重用に設計されてもよい。そのような場合、受容部は、下端に隣接して、骨アンカーの頭部を直接旋回可能に受け入れるためのシート部分を有してもよい。圧力部材は、挿入された頭部に対して上部からのみ圧力をかけるように成形されてもよい。
【0086】
すべての実施形態について、連結装置の頭部受容部分の形状は、反対側と比較して一方の側により大きな旋回角度を提供するように、旋回軸が中心軸Cに対して傾斜しているような形状であることが可能である。
【0087】
要素の特定の形状は、図面に示す特定の形状に限定されず、変化してもよいことに留意されたい。
【0088】
骨アンカーは、ねじ付きシャンクを有することに限定されない。骨または椎骨に固定するのに適したすべてのタイプの骨アンカーが使用されてもよい。
【0089】
説明した固定装置の代わりに、例えば、バヨネット固定装置、またはロッドおよび頭部の独立した固定を可能にする２部式固定装置などの他の既知の固定デバイスを実装してもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【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34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【外国語明細書】