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特許7489226骨固着装置の受け部に安定化要素を固定するための閉鎖アセンブリ
(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】2024-05-15
(45)【発行日】2024-05-23
(54)【発明の名称】骨固着装置の受け部に安定化要素を固定するための閉鎖アセンブリ
(51)【国際特許分類】
A61B 17/70 20060101AFI20240516BHJP
【ＦＩ】
A61B17/70
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2020076053
(22)【出願日】2020-04-22
(65)【公開番号】P2020182836
(43)【公開日】2020-11-12
【審査請求日】2023-01-27
(31)【優先権主張番号】19171415.3
(32)【優先日】2019-04-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】62/839,203
(32)【優先日】2019-04-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】弁理士法人深見特許事務所
(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
【審査官】羽月 竜治
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００８１３３４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０９６３６１４６（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２１８２１３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１０３０９３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０５５３４００１（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
骨固着装置の受け部に細長い安定化要素を固定するための閉鎖アセンブリであって、前記閉鎖アセンブリ（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ）は、回転軸（Ｒ）および外面を有する第１の閉鎖部材（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ）を備え、前記第１の閉鎖部材内には中央通路（７０）が軸方向に通っており、前記中央通路の内面は、少なくとも一部に第１の雌ねじ（７６）を有し、
前記第１の閉鎖部材は、前記骨固着装置の受け部（５）の一対の脚部（５５，５６）の間に受け入れられるように構成されており、前記閉鎖アセンブリはさらに、
回転軸（Ｒ）および外面を有する第２の閉鎖部材（７００ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄ，７００ｅ）を備え、前記第２の閉鎖部材の外面は、前記第１の閉鎖部材の前記第１の雌ねじ（７６）と協働するように構成された第１の雄ねじ（７０３）を有し、
前記第１の雄ねじ（７０３）は、少なくとも２つのスタート（７０４，７０７）を有する多条ねじを含み、
前記第１の閉鎖部材（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ）は、前記外面の少なくとも一部に第２の雄ねじ（７３）を有し、前記第２の雄ねじ（７３）は、前記受け部（５）の前記脚部（５５，５６）に設けられた第２の雌ねじ（５７，５７′，５７′′，５７′′′）と協働するように構成され、
前記第２の雄ねじ（７３）および前記第２の雌ねじ（５７，５７′，５７′′，５７′′′）は一条ねじである、閉鎖アセンブリ。
【請求項2】
前記第１の閉鎖部材（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ）の前記第１の雌ねじ（７６）は、少なくとも２つのスタートを有する多条ねじを含む、請求項１に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項3】
前記第２の閉鎖部材（７００ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄ，７００ｅ）の前記第１の雄ねじ（７０３）は、角ねじを含む、請求項１または２に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項4】
前記第１の閉鎖部材（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ）の前記第１の雌ねじ（７６）は、角ねじを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項5】
前記第２の閉鎖部材（７００ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄ，７００ｅ）は、第１の端部（７０１）と、その反対側の第２の端部（７０２）とを有し、前記第１の雄ねじ（７０３）は、前記第２の端部（７０２）から距離を置いた位置で終わり、
前記第２の端部（７０２）には、径方向に突き出た突出部（７８０）が設けられ、前記径方向に突き出た突出部（７８０）は、前記第２の閉鎖部材（７００ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄ，７００ｅ）が前記第１の閉鎖部材（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ）の上端部（７１）を意図せず通り抜け、外に出るまで螺合されてしまうことを防止する当接部を提供する、請求項１～４のいずれか１項に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項6】
前記第２の閉鎖部材（７００ａ，７００ｂ）は、前記第２の閉鎖部材内を通る軸方向の通路（７９５，７９５ｃ）を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項7】
前記軸方向の通路は前記第２の閉鎖部材を完全に貫通する、請求項６に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項8】
前記第２の閉鎖部材は、上端部（７０１）と、下端部（７０２）と、ドライバと係合するための係合部（７９６，７９６ｂ，７９６ｃ，７９６ｄ，７９６ｅ）とを有し、
前記係合部は、
前記軸方向の通路（７９５，７９５ｃ）の内側輪郭に設けられた長手方向に延びる溝（７９６，７９６ｂ，７９６ｃ）、
前記上端部（７０１）に設けられた交差したスロット（７９６ｄ）、または
前記上端部（７０１）に設けられた突起部（７９６ｅ）
を有する、請求項６または７に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項9】
前記第２の雄ねじ（７３）は、角ねじを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項10】
前記第２の雌ねじ（５７，５７′，５７′′，５７′′′）は、角ねじ、負角ねじ、螺旋フランジねじ、台形ねじ、または鋸歯ねじを含む群のうちの１つである、請求項１～９のいずれか１項に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項11】
前記第１の閉鎖部材（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ）は、第１の端部（７１）および第２の端部（７２）を有し、前記第１の端部（７１）には、前記受け部（５）の前記脚部（５５，５６）の間に前記第１の閉鎖部材を前進させるためのドライバと係合する軸方向かつ径方向に延在する複数の凹部（７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ，７８ｅ）が設けられている、請求項１～１０のいずれか１項に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項12】
前記軸方向かつ径方向に延在する複数の凹部（７８ｄ，７８ｅ）は、前記第１の端部（７１）に向かって開口するとともに前記内面に向かって閉じている、請求項１１に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項13】
前記軸方向かつ径方向に延在する複数の凹部（７８ｅ）は、前記外面に向かって開口している、請求項１２に記載の閉鎖アセンブリ。
【請求項14】
骨の中に固定されるシャンク（２）と、前記シャンクに接続される受け部（５）とを備える骨固着装置であって、
前記受け部は円筒状であり、前記受け部は２つの脚部（５５，５６）を画定するＵ字形の凹部（５４）を有しており、前記２つの脚部（５５，５６）の間に安定化要素（１０１，１０２）を受け入れ可能であり、前記骨固着装置はさらに、
前記安定化要素（１０１，１０２）を前記Ｕ字形の凹部（５４）に固定するための、請求項１～１２のいずれか１項に記載のロックアセンブリを備える、骨固着装置。
【請求項15】
前記シャンク（２）は、前記受け部（５）に枢動可能に接続可能であり、前記第１の閉鎖部材（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ）は、前記シャンク（２）に対する前記受け部（５）の角度位置をロックするように構成されており、
前記第２の閉鎖部材（７００ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄ，７００ｅ）は、前記安定化要素（１０１，１０２）を前記Ｕ字形の凹部（５４）にロックするように構成されている、請求項１４に記載の骨固着装置。
【請求項16】
前記シャンク（２）の端部を構成する挿入された頭部（３）に圧力をかけるように構成された加圧要素（６）をさらに備え、前記加圧要素（６）は、前記細長い安定化要素を支持するための支持面（６９）を有する、請求項１４または１５に記載の骨固着装置。
【請求項17】
前記支持面（６９）は、中心軸（Ｃ）に直交する方向から見たときにＶ字形の輪郭を有している、請求項１６に記載の骨固着装置。
【請求項18】
前記支持面（６９）の両側の側壁（６７，６８）は、前記支持面（６９）に支持された安定化要素（１０１，１０２）の上方まで延びる、請求項１６に記載の骨固着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、骨固着装置の受け部に安定化要素を固定するための閉鎖アセンブリ、および、その閉鎖アセンブリを備える骨固着装置に関するものである。特に、本発明は、整形外科手術、具体的には整形外科脊椎手術で利用可能である。
【背景技術】
【0002】
整形外科脊椎手術では、脊椎セグメントを安定化させるために、茎状ねじおよびロッドがしばしば用いられる。茎状ねじは、骨の中に固定されるシャンクと、安定化ロッドをシャンクに結合するための受け部とを備える骨固着装置である。シャンクは、いわゆる多軸骨固着装置では、受け部に多軸方向に接続され得る。あるいは、いわゆる一軸骨固着装置では、シャンクは受け部に固定的に接続され得る。その場合、シャンクと受け部とが成す角度は、通常ゼロである。ロッドを受け部内に捕捉し、受け部に枢動可能に接続されるシャンクの角度位置をロックし、ロッドをロックするための、さまざまな閉鎖アセンブリが知られている。
【0003】
２つの部分からなる閉鎖アセンブリが周知である。例えば、一軸骨固着装置についてはＵＳ６，２２４，５９８Ｂ１、多軸骨固着装置についてはＵＳ８，８２８，０６０Ｂ２に記載されている。一方、１つの部分からなる閉鎖装置についても、さまざまなものが知られている。例えば、ＵＳ５，００５，５６２、または、前述のＵＳ８，８２８，０６０Ｂ２に記載されたものなどである。
【0004】
具体的には、ＵＳ９，６３６，１４６Ｂ２では、１つの部分からなる円筒閉鎖部材が提案されている。この円筒閉鎖部材は、閉鎖部材に配置された第１および第２のつる巻きねじ形状体を有する。第１のつる巻きねじ形状体は第１のスタートを有し、第２のつる巻きねじ形状体は第２のスタートを有する。これらは、受け部材の第１のアーム上で第１のつる巻きねじ形状体と協働するとともに、第１のつる巻きねじ形状体とは反対側で、受け部材の第２のアーム上で第２のつる巻きねじ形状体と協働する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】ＵＳ６，２２４，５９８Ｂ１
【文献】ＵＳ８，８２８，０６０Ｂ２
【文献】ＵＳ５，００５，５６２
【文献】ＵＳ９，６３６，１４６Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
閉鎖アセンブリのねじ込みまたは締め付けの際の力の配分および伝達に起因する不都合を克服しようとして、さまざまな閉鎖アセンブリが先行技術に記載されているが、依然として、椎骨または骨パーツを安定化させるための骨固着装置に関連して使用される閉鎖アセンブリを改良する必要がある。
【0007】
したがって、本発明の目的は、閉鎖アセンブリによって生じる力の配分とロック力とが向上した改良閉鎖アセンブリ、および、そのような閉鎖アセンブリを有する骨固着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この目的は、請求項１に記載の閉鎖アセンブリ、および請求項１３に記載の骨固着装置によって解決される。さらなる展開例が従属請求項に記載される。
【0009】
一態様によれば、骨固着装置の受け部に細長い安定化要素を固定するための閉鎖アセンブリは、回転軸および外面を有する第１の閉鎖部材を備える。第１の閉鎖部材内には中央通路が軸方向に通っており、通路の内面は、少なくとも一部に雌ねじを有する。第１の閉鎖部材は、骨固着装置の受け部の一対の脚部の間に受け入れられるように構成されている。閉鎖アセンブリはさらに、回転軸および外面を有する第２の閉鎖部材を備える。第２の閉鎖部材の外面は、第１の閉鎖部材の雌ねじと協働するように構成された雄ねじを有する。雄ねじは、少なくとも２つのスタートを有する多条ねじを含む。
【0010】
多条ねじを用いることによって、第２の閉鎖部材を第１の閉鎖部材に対して螺合することによって生じる力が、１つのねじ山だけでなく、少なくとも２つまたはそれ以上のねじ山に分配される。その結果、より均一に第１の閉鎖部材に力を伝達することができる。また、骨固着要素の頭部をロックする際の脚部の広がりまたは捻じれを、さらに抑制することができる。
【0011】
別の一態様によれば、多条ねじのねじ形状は角ねじである。角ねじを用いることにより、力の配分をさらに改善することができる。
【0012】
別の一態様によれば、第１の閉鎖部材は、受け部の脚部の内面に設けられた雌ねじと協働するように構成された雄ねじを有する。第１の閉鎖部材の雄ねじおよび受け部の雌ねじは、一条ねじであってもよい。さらに、第１の閉鎖部材の雄ねじは、受け部の雌ねじとは異なるねじ形状であってもよい。例えば、雄ねじのねじ形状は角ねじであり、雌ねじのねじ形状は、第１の閉鎖部材の角ねじである雄ねじと協働するようなサイズおよび形状の台形ねじ、鋸歯ねじ、螺旋フランジねじ、負角ねじ、または別のねじ形状であってもよい。これにより、閉鎖アセンブリは、脚部に設けられる雌ねじが異なるさまざまなタイプの受け部用の閉鎖アセンブリとして使用可能になる。
【0013】
第１の閉鎖部材および第２の閉鎖部材の駆動部は、閉鎖アセンブリを挿入して締めるために使用される器具に適合するようなさまざまな形状を有し得る。
【0014】
さらに別の一態様によれば、骨固着装置は、骨の中に固定されるシャンクと、シャンクに接続される受け部とを備える。受け部は略円筒状であり、受け部は２つの脚部を画定する略Ｕ字形の凹部を有しており、それらの２つの脚部の間に細長い安定化要素を受け入れ可能である。骨固着装置はさらに、閉鎖アセンブリを備える。シャンクが受け部に枢動可能に接続可能である場合、第１の閉鎖部材がシャンクに対する受け部の角度位置をロックするとともに、第２の閉鎖部材が細長い安定化部材を凹部にロックするように、閉鎖アセンブリを構成してもよい。シャンクの端部を構成する頭部に圧力をかけるために、受け部にさらに加圧部材を設けてもよい。加圧部材は、さまざまな直径のロッドを選択的に受け入れ可能に構成されてもよい。
【0015】
少ない数の基本部品だけで、さまざまな形状の閉鎖アセンブリと組み合わせて、多様な骨固着装置を組み付けることができる。
【0016】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を用いた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】
【0017】
【図1】第１の実施形態の閉鎖アセンブリを有する、一実施形態の骨固着装置の分解斜視図である。
【図5a】一実施形態の閉鎖アセンブリの分解斜視図である。
【図5b】一実施形態の閉鎖アセンブリの分解斜視図である。
【図5c】一実施形態の閉鎖アセンブリの分解斜視図である。
【図5d】一実施形態の閉鎖アセンブリの分解斜視図である。
【図5e】一実施形態の閉鎖アセンブリの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図１～図３を参照して、第１の実施形態に従った閉鎖アセンブリを備える骨固着装置について説明する。骨固着装置は、ねじ付き部を有するシャンク２と頭部３とを含む骨固着要素１を備える。頭部３は球形状の外面部を有し、シャンク２とは反対側に、工具と係合するための凹部４を有する。直径ｄ１を有する第１のロッド１０１、またはｄ１よりも小さい直径ｄ２を有する第２のロッド１０２などの細長い固着部材に骨固着要素１を結合するために、受け部５が設けられる。受け部５には、骨固着要素１の頭部３に圧力をかけるための加圧要素６が配置される。
【0019】
さらに、骨固着装置は閉鎖アセンブリ７ａを備える。閉鎖アセンブリ７ａは、第１の閉鎖部材すなわち外側の閉鎖部材７０ａと、第２の閉鎖部材すなわち内側の閉鎖部材７００ａとを含む。第１の閉鎖部材７０ａおよび第２の閉鎖部材７００ａは、ロッド１０１，１０２のうちの１つを受け部５内に捕捉するように構成されている。さらに、第１の閉鎖部材７０ａおよび第２の閉鎖部材７００ａは、シャンク２に対する受け部５のロックと、受け部５への第１のロッド１０１または第２のロッド１０２のロックとを独立して行なうように構成されている。
【0020】
受け部５は、第１の端部すなわち頂端部５ａと、頂端部５ａとは反対側の第２の端部すなわち底端部５ｂとを有する。受け部５の外形は、その長手方向軸Ｃが頂端部５ａおよび底端部５ｂを通る略円筒状であってもよい。長手方向軸Ｃと同軸上に、通路５１が設けられる。通路５１は、頂端部５ａから底端部５ｂまで延びており、底端部５ｂで開口部５２を成す。通路５１は、頂端部５ａから距離を置いた位置で広くなり、収容空間５３となる。収容空間５３は、頭部３と、加圧要素６の少なくとも一部とを受け入れ可能に構成されている。底端部５ｂの開口部５２の近傍で、収容空間５３は開口部５２に向かって狭くなり、狭窄部５３ａとなる。狭窄部５３ａは、加圧要素６における対応部分と協働することができる、例えばテーパ状の面、特に円錐形の面であってもよい。頭部３を底端部５ｂから収容空間５３に挿入できるように、開口部５２の幅を頭部３の最大幅よりも大きくしてもよい。頭部３を底端部５ｂから挿入可能にするためには、収容空間５３の幅は、以下で詳述するように、頭部３の挿入を可能にする程度に加圧要素６が収容空間５３内で拡張できるような幅に設定される。
【0021】
受け部５は、頂端部５ａから底端部５ｂに向かって延在する略Ｕ字形の凹部５４をさらに有する。Ｕ字形の凹部５４によって、２つの自由脚部５５，５６が画定される。２つの自由脚部５５，５６は、第１の端部５ａに向かって開かれており、第１のロッド１０１または第２のロッド１０２を受け入れるためのチャネルを画定している。
【0022】
脚部５５，５６の内面には、雌ねじ５７が形成されている。図示のように、例示的な実施形態では、雌ねじ５７は角ねじまたは四角ねじである。角ねじは、谷底５７１によって互いに隔てられた複数のねじ山５７０を有する。各ねじ山５７０は、頂端部５ａの方を向いた第１のフランクすなわち上側フランクと、受け部５の底端部５ｂの方を向いた、反対側の第２のフランクすなわち下側フランクとを有する。上側フランクおよび下側フランクの各々は、中心軸Ｃと略９０°の角度を成す。ねじ山５７０の断面は略矩形、または、例示的な実施形態に示すように、略正方形である。好ましくは、雌ねじ５７は一条ねじである。例示的な実施形態では、雌ねじ５７は上端部から距離を置いた位置で終わり、不完全ねじ部またはアンダーカットは設けない。
【0023】
さらに、脚部５５，５６のうちの１つには、横穴５８が中心軸Ｃに直交する方向に貫通していてもよい。横穴５８は、脚部５５，５６の周方向略中央の位置に設けてもよい。横穴５８はピン５９を受け入れ、そのピン５９が横穴５８を通ってチャネルに入ることを可能にする役割を果たしてもよい。ピン５９は、加圧要素６を係合するように構成され、加圧要素６を回転させないように固定するための固定装置を構成する。さらに、ピン５９によって、加圧要素６の上方移動を制限することができる。脚部５５，５６の上部の周方向略中央には、工具と係合するための凹部５０を設けてもよい。
【0024】
加圧要素６は、第１の端部すなわち上端部６ａと、上端部６ａとは反対側の第２の端部すなわち下端部６ｂとを有する一体構造の部品として形成してもよい。上端部６ａに隣接して、加圧要素は、略円筒状の第１の部分６１を有する。第１の部分６１の外径は、第１の部分６１が通路５１に収容され、その中で軸方向に移動可能となるように、通路５１の内径よりもわずかに小さい。下端部６ｂに隣接して、略円筒状の第２の部分６２が形成されている。第２の部分６２は、少なくともその一部が受け部５内の収容空間５３に入り込むように構成されている。第２の部分６２の外幅は、第１の部分６１の外幅よりもわずかに小さくてもよい。下端部６ｂに隣接して、略球セグメント形状の凹部６３が第２の部分６２に形成されている。凹部６３の設計およびサイズは、摩擦によってその内部に骨固着要素１の頭部３を保持することができるように設定される。下端部６ｂに向かって開口し、長手方向に延びる複数のスリット６４が設けられている。これらのスリット６４は、第２の部分６２の壁に延びており、第２の部分６２に可撓性を持たせている。下端部６ｂに隣接して、第２の部分６２の外面は狭窄部６５を有する。狭窄部６５は、収容空間５３の狭窄部５３ａと協働するように構成された部分であり、好ましくはテーパ状であり、より好ましくは円錐テーパ状である。加圧要素６の表面６５と受け部５の表面５３ａとが協働することによって、加圧要素６の可撓性のある第２の部分６２が圧縮され、その内部に頭部３がクランプまたはロックされ得る。
【0025】
上端部６ａに隣接して凹部６６が設けられ、２つの開かれた脚部６７，６８を画定している。脚部６７，６８は、好ましくは、対向する平坦な内壁と、ベース６９とを有する。ベース６９は、中心軸Ｃに直交する方向から見ると、略Ｖ字形の輪郭を有する。凹部６６の内側壁同士の間の距離およびベース６９のＶ字の角度は、少なくとも第１の直径ｄ１を有する第１のロッド１０１と第２の直径ｄ２を有する第２のロッド１０２とが凹部６６に収容され得るように設定される。より一般化すると、凹部６６の形状およびサイズは、直径が最大であるロッドおよび直径が最小であるロッドが凹部６６に挿入され、約２本の接触線でベース６９に接触できるように設定される。凹部６６の深さは、最小直径から最大直径までの直径を有するすべてのロッドに関して、挿入されたロッドの上面よりも上に脚部６７，６８がくるように設定されてもよい。
【0026】
さらに、加圧要素６は同軸穴６００を有する。同軸穴６００は、工具が頭部３の凹部４にアクセスすることを可能にする役割を果たすものである。また、脚部６７，６８の内壁には、上端部６ａからベース６９に向かって延在する２つの対向する凹部６０１を形成してもよい。凹部６０１のサイズおよび形状は、第２の閉鎖部材７００ａの一部がその内部に延在することができるように設定されてもよい。脚部６７，６８のうちの１つの周方向略中央には、ピン５９と係合するように構成された軸方向に細長い孔６０２が設けられる。ピン５９と細長い孔６０２との間の協働によって、加圧要素６が受け部５内で回転することが防止される。さらに、ピン５９は、頭部３が受け部の下側開口部５２から加圧要素６の凹部６３に挿入されたときに、加圧要素６の上方移動を阻止する止め具を構成する。
【0027】
さらに、図５ａおよび図６～図１１を参照して、第１の実施形態に従った閉鎖アセンブリ７ａについて説明する。第１の閉鎖部材７０ａは、当該第１の閉鎖部材７０ａ内を軸方向に通る中央通路７０と、回転軸Ｒとを有する。第１の端部すなわち上端部７１と、その反対側の第２の端部すなわち下端部７２との間には、少なくとも一部に雄ねじ７３が設けられた略円筒状の外面が延在する。この雄ねじは、脚部５５，５６の雌ねじ５７と協働するように構成されている。言い換えると、第１の閉鎖部材７０ａは、受け部５の脚部５５と脚部５６との間に螺合可能なナットで構成されている。
【0028】
例示的な実施形態では、雄ねじ７３は角ねじである。図４でより詳細に示すように、雄ねじ７３は、谷底７５によって互いに隔てられた複数の均等なねじ山７４を有する。各ねじ山７４は、上端部７１の方を向いた上側フランクと、下端部７２の方を向いた、反対側の下側フランクとを有する。上側フランクおよび下側フランクの各々は、回転軸Ｒと略９０°の角度を成す。雄ねじ７３の断面は略矩形であってもよく、より好ましくは正方形である。さらに、雄ねじ７３は一条ねじであることが好ましい。
【0029】
第１の閉鎖部材７０ａはさらに、雌ねじ７６が設けられた内面を有する。雌ねじ７６は多条ねじであることが好ましく、例示的な実施形態では二条ねじである。雌ねじ７６は、複数の均等な第１のねじ山７７ａを含む。第１のねじ山７７ａは、第１のねじスタート（thread start）、すなわちねじ入口（thread entry）を有する第１のねじ部を構成する。雌ねじ７６はさらに、複数の均等な第２のねじ山７７ｂを含む。第２のねじ山７７ｂは、第２のねじ入口を有する第２のねじ部を構成しており、第１のねじ山７７ａの間に延びている。例示的な実施形態では、第１および第２のねじ部の各々は角ねじとして形成される。したがって、ねじ山７７ａ，７７ｂの上側フランクおよび下側フランクの各々は回転軸Ｒと略９０°の角度を成し、ねじ山７７ａ，７７ｂの各々の断面は略矩形であってもよく、より好ましくは正方形である。上端部７１において、ねじ入口同士は周方向に１８０°離れていてもよい。特に図２および図３に示すように、第１および第２のねじ部の深さを、受け部５の雌ねじ５７の深さよりも浅くしてもよい。
【0030】
雌ねじ７６を下端部７２から距離を置いた位置まで形成し、下端部７２の近傍にねじのない面部８０を設けてもよい。
【0031】
最後に、第１の閉鎖部材７０ａは、その上端部７１の近傍に係合構造を備える。この係合構造は、受け部５の脚部５５と脚部５６との間で第１の閉鎖部材７０ａを回転および前進させるように構成された器具と係合するためのものである。例示的な実施形態では、この係合構造には、少なくとも２つの、好ましくは、例えば４つなど複数の凹部７８ａが等間隔に設けられる。凹部７８ａは上端部７１に向かって開口しており、上端部７１から距離を置いた位置まで延びる。さらに、凹部７８ａは、第１の閉鎖部材７０ａの外面から内面まで、第１の閉鎖部材７０ａを完全に貫通している。凹部の輪郭は、例えば矩形状であってもよい。
【0032】
第２の閉鎖部材７００ａは、第１の閉鎖部材７０ａ内に螺合されるように構成された止めねじであってもよい。したがって、第２の閉鎖部材７００ａは、装着状態において第１の閉鎖部材７０ａの回転軸Ｒと一致する回転軸Ｒと、略円筒状の外面とを有する。上端部７０１と、その反対側の下端部７０２とによって、第２の閉鎖部材７００ａの向きが規定される。装着状態における向きは、上端部７０１が第１の閉鎖部材の上端部７１と同じ側に位置するとともに、下端部７０２が第１の閉鎖部材７０ａの下端部７２と同じ側に位置するような向きである。
【0033】
第２の閉鎖部材７００ａの外面には、雄ねじ７０３が設けられる。この雄ねじは多条ねじであり、例示的な実施形態では二条ねじである。より詳細には、雄ねじ７０３は、第１の均等なねじ山７０３ａを有する第１のねじ部を含む。第１のねじ山７０３ａは、谷底７０５によって互いに隔てられており、第１のねじ入口７０４を有している。雄ねじ７０３はさらに、第２のねじ山７０３ｂを含む。第２のねじ山７０３ｂは、第１のねじ山７０３ａの間に配置され、第２のねじ入口７０７を有している。特に図９に示すように、第１のねじ入口７０４と第２のねじ入口７０７とは周方向に略１８０°離れている。第１の閉鎖部材７０ａの雌ねじ７６に対応して、雄ねじ７０３を角ねじとして形成してもよい。ねじ山７０３ａ，７０３ｂの各々は、上端部７０１の方を向いた上側フランクと、下端部７０２の方を向いた下側フランクとを有する。上側フランクおよび下側フランクの各々は、回転軸Ｒと略９０°の角度を成す。各ねじ山の断面は略矩形であり、より好ましくは正方形である。概括的には、第２の閉鎖部材７００ａの雄ねじ７０３は、第１の閉鎖部材７０ａの雌ねじ７６と噛み合って協働するように構成されている。
【0034】
特に図１０に示すように、雄ねじ７０３は上端部７０１から始まり、下端部７０２から距離を置いた位置まで延びる。下端部７０２に隣接して、環状縁部７８０が形成される。環状縁部７８０の外径は、雄ねじ７０３のねじ直径と略等しくてもよい。環状縁部７８０と雄ねじとの間には、ねじのない面７９０を設けてもよい。環状縁部７８０は、上端部７０１の方を向いた上面７８１を有する。この上面７８１は、回転軸Ｒに直交してもよい。これにより、上面７８１は、組み付け配置において第１の閉鎖部材７０ａの雌ねじ７６の最下部ねじターン部に当接する際に、当接部を提供する。これにより、閉鎖アセンブリが受け部５内に位置する装着状態において、第２の閉鎖部材７００ａが第１の閉鎖部材７０ａの上端部７１を意図せず通り抜け、外に出るまで螺合されてしまうことを防止することができる。
【0035】
最後に、第２の閉鎖部材７００ａは、上端部７０１から下端部７０２まで、第２の閉鎖部材７００ａを完全に貫通する同軸通路７９５を有する。通路７９５の内壁には係合構造が設けられる。この係合構造は、略多角形の内側輪郭の通路７９５が、当該多角形のエッジの箇所に、長手方向に延びる丸みを帯びた溝７９６を有することによって形成されてもよい。
【0036】
第２の閉鎖部材７００ａを下端部７２から第１の閉鎖部材７０ａ内に入れ、環状縁部７８０の上面７８１が第１の閉鎖部材７０ａの雌ねじ７６の最下部ねじターン部に当接するまで螺合することによって、閉鎖アセンブリ７ａを組み付ける。閉鎖アセンブリは、予め組み付けられた形で用いてもよい。
【0037】
再び図１～図３を参照すると、第１のロッド１０１および第２のロッド１０２は、その全長にわたって円形の断面を有してもよい。代替的には、ロッドの断面うち、例えば受け部５に受け入れられるように構成された部分の断面など、特定の断面のみを円形としてもよい。第１のロッド１０１および第２のロッド１０２のサイズは、凹部５４と、特に加圧部材の凹部６６とによって画定されたチャネル内でそれらのロッドがロッド軸を中心として回転可能であるような、および／または移動可能であるようなサイズであってもよい。
【0038】
骨固着装置および閉鎖アセンブリの部品および要素は、好ましくは、たとえばチタンまたはステンレス鋼といった生体適合性材料、ＮｉＴｉ合金、たとえばニチノールといった生体適合性合金、マグネシウムまたはマグネシウム合金で、もしくは、たとえばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリ－Ｌ－ラクチド酸（ＰＬＬＡ）といった生体適合性プラスチック材料から作られてもよい。部品は、互いに同じ材料から作られてもよいし、異なる材料から作られてもよい。
【0039】
使用時には、加圧要素６をピン５９で受け部に保持することによって、受け部５を加圧要素６に予め組み付けてもよい。次いで、頭部３を開口部５２から加圧要素６の凹部６３内に挿入することによって、加圧要素６に組み付けられた受け部５を骨固着要素１に結合してもよい。頭部３が凹部６３内に入ると、加圧要素６は、ピン５９によってさらなる上方移動が制限されるまで、通路５１内を上方向に移動する。加圧要素６の可撓性のある第２の部分６２が収容空間５３で拡張し、頭部３上にぴったりとはまる。次いで、加圧要素６が押下され、その結果、協働する受け部５の表面５３ａと加圧要素６の６５とが係合することにより、頭部３を枢動可能に受け部に予め保持することができる。
【0040】
骨パーツまたは椎骨の中に一旦挿入された２つの骨固着装置を接続するために、第１のロッド１０１または第２のロッド１０２のうちの１つを選択して、そのロッドを受け部５内に挿入してベース６９上に載せる。シャンク２に対する受け部５の角度位置をロックするとともに、挿入されたロッド１０１，１０２の位置を固定するために、閉鎖アセンブリ７ａを上端部５ａから受け部５内に挿入する。第１の閉鎖部材７０ａは、その下端部７２が加圧要素６の上端部６ａに押し付けられるまで、下方に螺合される。第１の閉鎖部材７０ａを締めることによって、頭部３の角度位置がロックされ、それに伴って、受け部５に対してシャンク２がロックされる。その後、第２の閉鎖部材７００ａは、その下端部７０２が、挿入された第１のロッド１０１または第２のロッド１０２に接触するまで、下方に螺合される。第２の閉鎖部材７００ａを締めることによって、挿入されたロッドの位置が固定される。なお、第２の閉鎖部材７００ａを締めることによってロッド１０１，１０２の位置をまず固定し、その後、第１の閉鎖部材７０ａを締めることによって頭部３の角度位置をロックしてもよい。
【0041】
頭部３のロックまたはロッド１０１，１０２の固定を緩めることも、独立して行なうことが可能である。これにより、さまざまな補正ステップおよび調整ステップを繰り返し行なうことが可能である。
【0042】
第２の閉鎖部材７００ａがロッドに圧力をかけたときに、第２の閉鎖部材７００ａが受ける反力は、多条ねじ（具体的には、二条ねじ）である雄ねじ７０３によって、より均等に第１の閉鎖部材７０ａに分配される。このことは、第２の閉鎖部材７００ａと第１の閉鎖部材７０ａとの間の力の配分、および／または、第１の閉鎖部材７０ａと受け部５の脚部５５，５６との間の力の配分に好ましい影響を与える。
【0043】
次に、図５ｂおよび図１２～図１７を参照して、第２の実施形態の閉鎖アセンブリについて説明する。第１の実施形態と同一または類似の部品または部分には同じ参照番号を付し、その説明は繰り返さない。第２の実施形態の閉鎖アセンブリ７ｂは、第１の閉鎖部材７０ｂと第２の閉鎖部材７００ｂとを備える。第１の閉鎖部材７０ｂは、係合構造および上端部７１の形状が第１の実施形態の第１の閉鎖部材７０ａとは異なる。この例示的な実施形態では、係合凹部７８ｂは、上端部７１に向かって開口するとともに第１の閉鎖部材７０ｂの内面に向かって開口しているが、外面に向かって閉じている。これにより、第１の閉鎖部材７０ｂの外側には環状の壁７９ｂが残る。図示された例示的な実施形態では、係合凹部７８ｂは４つ以上の凹部であり、工具との係合を容易にするために、上端部７１に向かって幅が若干広くなっている。また、第１の閉鎖部材７０ｂの雌ねじ７６は、ねじの直径、ピッチなどの観点から、第１の実施形態とは異なるサイズを有してもよい。
【0044】
第２の閉鎖部材７００ｂが第１の実施形態の第２の閉鎖部材と異なる点は、係合凹部７９６ｂが異なる形状、例えばトルクス（登録商標）形状または星形などを有する点である。さらに、係合凹部７９６ｂは、下端部７０２から距離を置いた位置までしか延在しない。下端部７０２に隣接する通路７９５は、同軸穴７９５ｃとして形成されてもよい。環状縁部７８０ｂの外径は、雄ねじ７０３のねじ直径の外径よりも大きくてもよい。それに応じて、第１の閉鎖部材７０ｂのねじのない面８０と、加圧部材６の凹部６０１とは、環状縁部７８０ｂを収容できるように拡大された内径を有する。
【0045】
図１８～図２１を参照して、第３の例示的な実施形態の閉鎖アセンブリについて説明する。第１の閉鎖部材７０ｃが第２の実施形態の第１の閉鎖部材と異なる点は、係合構造が略多角形の形状の凹部を有しており、厚い環状の壁部７９ｃを残して長手方向に延びる溝７８ｃが第１の閉鎖部材７０ｃの内面に形成され、壁部７９ｃの外面が第１の閉鎖部材７０ｃの外面の一部を成している点である。これにより、第１の閉鎖部材７０ｃの安定性が向上し得る。
【0046】
第２の閉鎖部材７００ｃは、下端部７０２において閉じている点で第２の実施形態の第２の閉鎖部材とは異なる。係合凹部７９６ｃは、上端部７０１から距離を置いた位置まで延びる。第２の閉鎖部材７００ｃの残りの部分は中実体である。
【0047】
図５ｄおよび図２２～図２３を参照して、第４の実施形態の閉鎖アセンブリについて説明する。第１の閉鎖部材７０ｄが前述の実施形態の第１の閉鎖部材と異なる点は、係合凹部７８ｄが上端部７１に向かっての開口しており、内面および外面に向かって閉じている点である。言い換えると、係合凹部７８ｄは、上端部７１内のポケットによって画定されている。ポケット７８ｄは、エッジが丸みを帯びた弓形の輪郭を有してもよいし、他の如何なる形状を有してもよい。
【0048】
第２のロック部材７００ｄが第２および第３の実施形態の第２のロック部材と異なる点は、第２のロック部材７００ｄの全体が中実体であり、係合構造が上端部７０１の交差したスロット７９６ｄとして形成されている点である。
【0049】
図５ｅおよび図２４～図２７を参照して、第５の実施形態の閉鎖アセンブリについて説明する。第５の実施形態の第１の閉鎖部材７０ｅが前述の実施形態の第１の閉鎖部材と異なる点は、係合構造が複数の凹部７８ｅを有しており、複数の凹部７８ｅが上端部７１に向かって開口するとともに外面に向かって開口することによって、内面に環状の壁７９ｅを提供している点である。これにより、第２の閉鎖部材７００ｅを締めたときの第１の閉鎖部材７０ｅの安定性が向上し得る。言い換えると、第２の閉鎖部材７００ｅを締めたときに、環状の壁７９ｅによって第１の閉鎖部材７０ｅの歪みを防止または抑制することができる。
【0050】
第２の閉鎖部材７００ｅは中実体であるが、第４の実施形態の第２の閉鎖部材７００ｄと異なる点は、係合構造が、上端部７０１に設けられた突起部７９６ｅを有する点である。突起部７９６ｅは、多角形、例えば六角形の外形を有してもよい。
【0051】
なお、第１～第５の実施形態の第１および第２の閉鎖部材の特徴を組み合わせ、適合させることによって、さらに他の実施形態の閉鎖アセンブリを作ることも可能である。第１および第２の閉鎖部材の係合構造の形状として、他にも多数のものが考えられる。
【0052】
図２８～図３０を参照して、骨固着アセンブリの変形例について説明する。変形例は、受け部５の脚部５５，５６に設けられた雌ねじ５７に関するものである。図２８に示す第１の変形例では、雌ねじ５７′が螺旋フランジねじである点で、第１の実施形態の角ねじ５７とは異なる。雌ねじ５７′は、下側フランクにアンダーカット部５７ａを有する。アンダーカット部５７ａは、谷底５７１′に隣接して延在し、下側フランクにつながる。
【0053】
さらなる変形例では、受け部の雌ねじ５７′′は、図２９に示すような台形ねじとして形成される。台形ねじのサイズ、特に台形ねじの谷底５７１′′の幅は、台形ねじがその内部に第１の閉鎖部材の雄ねじ７３のねじ山７４を受け入れることができるように設定される。
【0054】
さらなる変形実施形態の受け部５は、図３０に示すような負角ねじを有する。負角ねじ５７′′′はねじ山５７０′′′を有し、ねじ山５７０′′′の下側フランクは、中心軸Ｃとの間で負角を成す。負角ねじ５７′′′のサイズは、その内部に第１の閉鎖部材７０ａの雄ねじを受け入れることができるように設定される。
【0055】
なお、鋸歯ねじ、Ｖねじ（または三角ねじ）、および他のねじなど、他のさまざまなねじ形状を受け部５の雌ねじに用いることが可能である。場合によっては、不完全ねじ部またはアンダーカットを形成してもよい。
【0056】
第１の閉鎖部材の雄ねじは角ねじに限定されず、受け部の雌ねじと協働するように構成された別のねじ形状であってもよい。
【0057】
また、第１の閉鎖部材の雌ねじのねじ形状、および第２の閉鎖部材の雄ねじは、角ねじに限定されない。Ｖねじ、台形ねじ、鋸歯ねじなどのねじ形状が好適な場合もある。
【0058】
骨固着装置および閉鎖アセンブリのさらなる変形例が種々考えられる。図示の多軸骨固着装置は特定のタイプの底部荷重多軸骨固着装置であるが、上部荷重多軸骨固着装置を採用してもよい。このタイプの場合、固着要素を頂端部から受け部に挿入する。このような実施形態では、加圧要素は、受け部の下部にある座部に置かれる頭部の上部を押圧するように構成されてもよい。さらに、加圧要素を含めた受け部の形状は図示の実施形態に限定されない。受け部および／または加圧要素の形状としては、他にも多数のものが可能である。受け部および／または加圧要素は、２つの部品からなる設計であってもよい。
【0059】
骨固着要素としては、骨または椎骨の中に固定するあらゆるタイプの骨固着要素（特に骨釘など）を好適に使用することができる。細長い安定化要素は、受け部の脚部同士の間に受け入れられるように構成された任意のロッドまたは他の安定化要素であってもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図5e】
【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】