特許 7448582 脊椎ねじ

(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】

(24)【登録日】2024-03-04

(45)【発行日】2024-03-12

(54)【発明の名称】脊椎ねじ

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/70 20060101AFI20240305BHJP

   F16B 25/00 20060101ALI20240305BHJP

   F16B 25/10 20060101ALI20240305BHJP

【ＦＩ】

A61B17/70

F16B25/00 J

F16B25/10 A

F16B25/00 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022065219

(22)【出願日】2022-04-11

(65)【公開番号】P2022161895

(43)【公開日】2022-10-21

【審査請求日】2022-04-11

(31)【優先権主張番号】17/226,171

(32)【優先日】2021-04-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】507400686

【氏名又は名称】グローバス メディカル インコーポレイティッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】ステファン ピー．ラーマース

(72)【発明者】

【氏名】マシュー ベクテル

(72)【発明者】

【氏名】エシュルン エス．ポール

(72)【発明者】

【氏名】デヴィッド シー．ポール

【審査官】神ノ田 奈央

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５０３１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８９３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０８７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５０１８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１８０１０６１（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１４８８５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０９１７３６９２（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／７０

Ｆ１６Ｂ ２５／００

Ｆ１６Ｂ ２５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外科手技で使用するための、骨内に位置決めするための脊椎ねじであって、
ヘッド及びシャフトであって、前記シャフトが近位端部及び遠位端部を有する、ヘッド及びシャフトと、
前記ヘッドから前記シャフトを通って前記シャフトの前記遠位端部まで延在する貫通孔であって、前記脊椎ねじの長手方向軸を画定する、貫通孔と、
前記シャフト内に位置決めされたばねと、
前記シャフトの前記貫通孔内に位置決めされ、前記ばねに動作的に結合された後退可能な先端要素と、を備え、
前記後退可能な先端要素が、第１の端部及び第２の端部を含み、前記第１の端部が、前記後退可能な先端要素と係合する器具と結合することができ、前記第２の端部が、骨と係合する先端を有し、
前記器具に圧力が加えられると、前記後退可能な先端要素が係合して押されて、前記後退可能な先端要素の前記先端を、前記シャフトの前記遠位端部を通り越して延出させて、骨と係合させる第１ポジションに、前記後退可能な先端要素が移動し、
前記器具への圧力がもはや加えられなくなると、前記後退可能な先端要素の前記先端が、前記骨から係合解除され、前記貫通孔内に完全に後退して、前記第２の端部が前記シャフトの前記遠位端部の中に位置する第２ポジションに、前記後退可能な先端要素が移動する、脊椎ねじ。

【請求項2】

前記脊椎ねじの前記シャフトが、前記シャフトの長さに沿って延在するねじ山を含む、請求項１に記載の脊椎ねじ。

【請求項3】

複数の突出部が、前記脊椎ねじの外径上に設けられている、請求項２に記載の脊椎ねじ。

【請求項4】

前記シャフトが、複数の窓部を含む、請求項１に記載の脊椎ねじ。

【請求項5】

前記窓部が、止まり孔を含む、請求項４に記載の脊椎ねじ。

【請求項6】

前記窓部が、貫通孔を含む、請求項４に記載の脊椎ねじ。

【請求項7】

前記脊椎ねじが、ロボット外科手術システムとともに使用するための複数の追跡マーカを含む、請求項１に記載の脊椎ねじ。

【請求項8】

前記脊椎ねじが、ロボット外科手術システムとともに使用するための複数の追跡マーカを含む、請求項１に記載の脊椎ねじ。

【請求項9】

前記突出部が、前記脊椎ねじの径方向外向きに前記ねじ山から延在して、挿入トルクを低減するように構成されている、請求項３に記載の脊椎ねじ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年４月９日に出願された仮出願第６３／００７，４２９号の優先権を主張する非仮出願であり、当該仮出願の全体は、本明細書に組み込まれる。

【0002】

（発明の分野）
本発明は、脊椎を安定化させるためのシステム、より具体的には、骨折のリスクを低減し、脊椎ねじ挿入トルクを低減する脊椎ねじに関する。

【背景技術】

【0003】

人間の脊椎は、互いに接続された個々の脊椎骨からなる。通常の状況下では、脊椎機能を構成する構造は、神経を保護し、かつ我々が直立し、軸方向負荷を支え、曲げ及び回転のために柔軟であることを可能にするように機能する。しかしながら、これらの脊椎構造のうちの１つ以上に異常があるときに脊椎の障害が発生する。これらの病理学的状況において、外科手術は、脊椎を正常に回復させるか、安定性を達成するか、神経構造を保護するか、又は患者から不快感を取り除くことを試みる場合がある。多数の脊椎障害、特に神経構造の圧迫を引き起こすものに対する脊椎外科手術の目標は、多くの場合、神経要素の減圧及び／又は隣接する脊椎分節の固定である。固定は、面関節又は椎間板での動きに起因する疼痛を止め、変形修正後に脊椎を定位置に保持し、椎間板切除、椎弓根切除術、又は胸骨解剖学などの外科手技の後の脊椎の不安定性及び変形を防止するため、固定は良好に機能する。

【0004】

骨の固定が達成されるように脊椎を安定化させるためのいくつかの脊椎固定システムが存在する。これらの固定システムの大部分は、椎体、小関節面、又は椎弓板にねじ込まれたねじに取り付けるロッド、ワイヤ、又はプレートなどの固定要素を利用する。椎体の外面は、典型的には、非平面であり、脊椎の構造は比較的複雑であるため、固定要素（例えば、ロッド、プレート、ワイヤ、ステープル、及び／又はねじ）が、脊椎に挿入されるときに適切に調整されることが重要である。整列が不適切であると、固定要素の不適切な若しくは不安定な配置、及び／又は固定要素の係合解除がもたらされ得る。

【0005】

しかしながら、これらの固定要素の正確な位置決め及びガイダンスを達成及び維持することは、実際には非常に困難であることが証明されている。そのような位置決めの難しさは、脊椎曲率及び解剖学的構造における個々の違いのために、１つの椎体又は一対の椎体を通る固定装置の調整角度がその個人に固有であるという事実によって更に複雑になる。したがって、固定特性を損なうことなく、自己穿孔ねじ設計の挿入トルクを低減する脊椎ねじアセンブリが必要とされている。したがって、挿入中の骨折のリスクを低減し、穿孔及びタッピングの必要性を低減し、全体的な手術室時間を短縮する自己穿孔脊椎ねじが必要とされている。

【発明の概要】

【0006】

本開示は、前述の必要性を満たし、脊椎ねじの骨内への配置中に、挿入トルクを低減し、骨フラクトゥールのリスクを低減するための脊椎ねじを使用する。

【0007】

本開示の追加の特徴、利点、及び実施形態は、以下の詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲の考慮から記載できる、又は明らかであり得る。更に、本開示の前述の概要及び以下の詳細な説明の両方は例示的であり、特許請求される本開示の範囲を限定することなく更なる説明を提供することを意図していることを理解されたい。

【0008】

外科手技で使用するための、骨内に位置決めするための脊椎ねじであって、脊椎ねじはヘッド及びシャフトを有し、シャフトは近位端部及び遠位端部を有する。貫通孔はヘッドからシャフトを通ってシャフトの遠位端部まで延在する。貫通孔は、長手方向の軸を画定し、脊椎ねじ及びばねは、シャフト内に位置決めされている。後退可能な先端要素も、シャフトの貫通孔内に位置決めされており、ばねに動作的に結合されている。

【0009】

本発明のより完全な理解、及びその付随する利点及び特徴は、添付の図面と併せて考慮される場合、以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の例示的な実施形態による脊椎ねじの斜視図である。

【図2】本開示の例示的な実施形態による、図１の脊椎ねじを示す。

【図3】本開示の例示的な実施形態による脊椎ねじの斜視図である。

【図4】本開示の例示的な実施形態による、脊椎ねじの遠位端部の図である。

【図5】本開示の例示的な実施形態による、脊椎ねじの遠位端部の図である。

【図6】本開示の例示的な実施形態による、脊椎ねじの遠位端部の図である。

【図7】本開示の例示的な実施形態による、脊椎ねじの遠位端部の図である。

【図8】本開示の例示的な実施形態による脊椎ねじの更に別の実施形態を示す。

【図9】本開示の例示的な実施形態による脊椎ねじの更に別の実施形態を示す。

【図10】本開示の例示的な実施形態による脊椎ねじを示す。

【図11】本開示の例示的な実施形態による脊椎ねじを示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示は、本明細書の説明に記載又は図面に示される構成の詳細及び構成要素の配列に対するその用途に限定されないことを理解されたい。本開示の教示は、他の実施形態で使用及び実施され得、様々な方法で実施又は実行され得る。また、本明細書で使用される表現及び専門用語は、説明の目的のためであり、限定するものと見なされるべきではないことを理解されたい。本明細書の「含む」、「備える」、又は「有する」、及びその変形の使用は、その後に列挙された項目及びその等価物、ならびに追加の項目を包含することを意味する。別途指定されない限り、又は限定されない限り、「取り付けられた」、「接続された」、「支持された」、及び「結合された」等の用語ならびにそれらの変形は、広く使用され、直接及び間接的な取り付け、接続、支持、及び結合の両方を包含する。更に、「接続された」及び「結合された」は、物理的又は機械的接続又は結合に限定されない。

【0012】

以下の考察は、当業者が本開示の実施形態を作製及び使用することを可能にするために提示されるものである。図示された実施形態に対する様々な修正は、当業者には、非常に明らかであり、本明細書の原理は、本開示の実施形態から逸脱することなく、他の実施形態及び用途に適用され得る。したがって、実施形態は、示される実施形態に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される原理及び特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。以下の詳細な説明は、図面を参照して読まれるべきであり、異なる図の同様の要素は、同様の参照番号を有する。図は必ずしも縮尺通りではなく、選択された実施形態を示し、実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。当業者は、本明細書で提供される実施例が、多くの有用な代替物を有し、実施形態の範囲内にあることを認識するであろう。

【0013】

本発明の例示的な実施形態の追加の態様、利点、及び／又は他の特徴は、以下の詳細な説明を考慮して明らかになるであろう。本明細書で提供される記載された実施形態は、単に例示的かつ例示的であり、限定的ではないことが当業者には明らかであろう。多数の実施形態又はその修正が、本開示の範囲及びそれに対する均等物に該当するものとして企図される。

【0014】

図１及び図２は、外科手技で使用されるように構成された脊椎ねじ１０を示す。脊椎ねじ２０は、ヘッド部分１２及びシャフト部分１４を備える。シャフト部分１４には、脊椎ねじ１０を骨の内部に回転侵入させることを可能にするためのねじ山が設けられている。この特定の実施形態におけるシャフト部分１４は、図２により明確に示されるように、シャフト部分１４のねじ山から延在する突出部１６を備える。突出部１６は、脊椎ねじ１０の主要な直径にわたってわずかに大きい外部切断ピークを提供する。突出部１６は、脊椎ねじ１０の挿入前に骨内で穿孔及びタッピングする必要性を効果的に排除しながら、脊椎ねじ１０の挿入トルクの減少を可能にする。図示される脊椎ねじ１０は、セルフタッピングねじ山プロファイルと、脊椎ねじ１０が自己穿孔及びタッピングねじであることを可能にするピッチと、を備えている。脊椎ねじ１０は、様々な長さ及び直径で構成され得ることに留意されたい。また、突出部１６は、フック、ピラミッド、丸みのある縁部などの様々な形状、及び脊椎ねじ１０の挿入トルクの減少を可能にする任意の構成で修正され得る。

【0015】

図３は、ヘッド部分２２及びシャフト部分２４を有する更に別の脊椎ねじ２０を示している。シャフト部分２４の遠位端部は、切断丸溝２６で構成され、骨を切断するように構成されている。図４は、本発明の例示的な実施形態による切断丸溝２６のより接近した図を示す。この実施形態におけるシャフト部分２４の遠位端部は、鋭利な先端を有する切断丸溝２６を提供する。別の実施形態では、脊椎ねじのシャフト部分２４の遠位端部には、図５に示すように鋭利でない平坦端部３０を備えた切断丸溝２８が設けられている。図４及び図５に示される切断丸溝は、脊椎ねじが骨に挿入される前に穿孔及びタッピングする必要性を効果的に排除しながら、脊椎ねじの挿入トルクを減少させるように構成されている。図４及び図５の脊椎ねじはまた、脊椎ねじの骨への挿入に必要な挿入トルクを減少させるための突出部３２を備えてもよい。これらの突出部は、脊椎ねじのシャフト部分の全長にわたって、又は脊椎ねじのシャフト部分の異なる部分に局所的に延在するように構成され得る。

【0016】

別の実施形態では、図６に示すように、窓部３４、切断丸溝３６、及び鋭利な先端３８を有する脊椎ねじ３２が示されている。図７は、窓部３４を示す脊椎ねじ３２の断面図を示す。示されるような窓部は、止まり孔３６又は脊椎ねじ３２のシャフトを通って延在する貫通孔３８として構成することができる。別の実施形態では、図８は、ねじ付きトロカール先端４２を含む脊椎ねじ４０を示し、図９は、窓部４６、切断丸溝４８、及びねじ付きトロカール先端５０を有する脊椎ねじ４４を示している。すべての上記実施形態に示される脊椎ねじもカニューレ状であり得ることに留意されたい。ねじに提供される窓部及びカニューレ化は、骨セメント、自家移植片、同種移植片、又はそれらの任意の組み合わせの挿入を可能にする。

【0017】

ここで、図１０及び図１１を参照すると、多片脊椎ねじ５２が提供されている。脊椎ねじ５２は、カニューレ状ねじ部分５４と、内部バネ５６と、カニューレ状ねじ５４内部を中心とする内部並進可能な先端５８とを含む。カニューレ状ねじ５４は、ヘッド部分及びシャフト部分を備え、シャフト部分は、切断丸溝を有して又は伴わずに構成され得る。カニューレ状ねじ５４はまた、突出部６０を有して又は伴わずに構成され得る。内部バネ５６は、カニューレ状ねじ５４の遠位端部の内側棚の溝内に位置決めされている。並進可能な先端５８は、ねじのカニューレ内に位置決めされ、ドライバが取り付けられ、並進可能な先端５８の後端部を押すときに、カニューレ状ねじの遠位端部から突出するように構成されている。並進可能な先端５８は、先端の後部が係合解除された後に、カニューレ状ねじ５４内に後退する。図１０及び図１１に示されるような多片脊椎ねじ５２は、外科手術中に骨ねじが挿入される効率及び速度を改善する。脊椎ねじ５２の例示的な実施形態は、骨内でのねじのより良好な配置を可能にし、外科的時間を短縮し、Ｘ線曝露の低減、及び従来の骨ねじに対する麻酔曝露の低減を提供する。本開示による脊椎ねじはまた、骨に加えられる力を減少させ、骨の潜在的な亀裂及び壊死を低減する。

【0018】

代替実施形態では、多片後退可能な先端ねじは、先端を延出させ、後退させるための代替手段を利用し得る。例えば、ラチェットタイプの機構を利用して、先端を骨内に延出させ、ラチェット機構の解放によって後退させることができる。別の実施形態では、先端は、患者の必要性に応じて、様々な長さに拡張され得る。

【0019】

図１～図１１に提供される脊椎ねじは、ロボット用途で利用されるように構成されている。脊椎ねじは、カメラシステムを含むロボットシステム、及びロボット基部に結合されたロボットアームによって追跡可能であるように構成される。ロボットシステムは、カメラシステムに見える追跡可能なマーカを使用して脊椎ねじをナビゲートするように構成されたコンピュータシステムを含む。ロボットシステムによって使用されるナビゲーションシステムはまた、ＣＴ、ＭＲＩ、又は透視装置などの撮像デバイスによって受信された画像を、カメラシステムによって受信された画像に位置合わせすることができる。脊椎ねじはまた、追跡可能なマーカに機械的及び電気的に取り付けるように構成されている。別の実施形態では、脊椎ねじに骨センサが設けられて、骨の密度を判定する。いくつかの実施形態では、センサは、骨密度及び他の骨特性を判定するために脊椎ねじ上に位置決めされ得る。一実施形態では、脊椎ねじが骨にねじ込まれるとき、センサが骨をもはや感知しないか、又は骨密度が低減した場合には、後退可能な先端要素は脊椎ねじ内に後退する。

【0020】

当業者は、上記の実施形態が非限定的であることを理解できよう。デバイスは、特定の場所（例えば、椎骨）又はアプローチに適したものとして説明され得るが、当業者は、本明細書に記載のデバイス、器具、及び方法が、複数の場所及びアプローチに使用され得ることを理解するであろう。上記のデバイス、器具、及び方法に加えて、当業者は、これらの記載された特徴が、固定プレート、ロッド、締結具、及び他の整形外科デバイスを含むいくつかの他のインプラント及び器具とともに使用され得ることを理解できよう。一実施形態の１つ以上の特徴が、本明細書に記載の１つ以上の他の実施形態に部分的又は完全に組み込まれ得ることも理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】