特許 7558247 脊柱支持体用コネクタ

(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】2024-09-19

(45)【発行日】2024-09-30

(54)【発明の名称】脊柱支持体用コネクタ

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/70 20060101AFI20240920BHJP

   F16B 2/06 20060101ALI20240920BHJP

   F16B 7/04 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

A61B17/70

F16B2/06 A

F16B7/04 301M

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022506702

(86)(22)【出願日】2020-07-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-12

(86)【国際出願番号】 EP2020071154

(87)【国際公開番号】W WO2021018846

(87)【国際公開日】2021-02-04

【審査請求日】2023-06-07

(31)【優先権主張番号】102019005376.1

(32)【優先日】2019-07-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】522042614

【氏名又は名称】シグナス メディシンテクニク ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】ＳＩＧＮＵＳ ＭＥＤＩＺＩＮＴＥＣＨＮＩＫ ＧＭＢＨ

【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒ． ２， ６３７５５ Ａｌｚｅｎａｕ， Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヴァン デル ポル，バス

【審査官】宮崎 敏長

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０６３６８３２０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平０７－２４１２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１０９２０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２７７１６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２５３３９７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／７０

Ｆ１６Ｂ ２／０６

Ｆ１６Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

脊柱支持装置の第１および第２の支持ロッド（４０ａ、４０ｂ）であって脊柱部に沿って配置されている又は配置される予定の第１および第２の支持ロッドを接続するためのコネクタ（１００）であって、
横ロッド（３０）、前記横ロッドを前記第１の支持ロッドに結合する第１のカップリング（１０ａ、２０ａ）、および前記横ロッドを前記第２の支持ロッドに結合する第２のカップリング（１０ｂ、２０ｂ）を備え、
前記第１および第２のカップリングのうちの少なくとも一方のカップリングは、前記第１および第２の支持ロッドのうちの対応する支持ロッドをクランプ力でクランプするクランプ領域（１６、１７）を有し、クランプ力をもたらす軸力（Ｆａ）を生成するための力付与手段を有し、前記力付与手段は、軸方向クランプねじ（２０ａ、２０ｂ）の形態であり、前記軸力は前記クランプねじをねじ込むことによってもたらされるコネクタにおいて、
前記軸力は、前記横ロッドを介して導かれ、弾性アーム（１６）は、サイドホルダー（１７）とともに前記クランプ領域を形成し、前記クランプねじから離れた前記横ロッドの側に形成される前記横ロッドの台は、前記軸力が付与されていないときの前記サイドホルダー（１７）よりも、前記弾性アームの前記領域において軸方向に高いレベル（Ｚ１６）に配置され、それによって前記横ロッドを介して導かれる前記軸力が前記弾性アーム（１６）の座面に作用する、コネクタ。

【請求項2】

前記クランプ領域は、前記対応する支持ロッド上にクリップされる、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項3】

前記弾性アームの弾性マウントは、前記少なくとも一方のカップリングの材料弱化（６７）によって促進される、請求項１または２に記載のコネクタ。

【請求項4】

軸方向断面を見たときに、前記材料弱化は、前記クランプねじに対して非対称の形態を有する、請求項３に記載のコネクタ。

【請求項5】

前記第１および第２の支持ロッド間の位置決め距離における前記力付与手段の予荷重状態によって、前記横ロッドが前記第１および第２のカップリング内に保たれる、採用可能な第１の位置決め状態を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のコネクタ。

【請求項6】

前記位置決め状態が調整可能である、請求項５に記載のコネクタ。

【請求項7】

前記クランプ力が依然として前記対応する支持ロッドに沿った前記少なくとも一方のカップリングの動きを可能にする一方で、前記少なくとも一方のカップリングが前記対応する支持ロッドから浮き上がることを不能にする、採用可能な固定状態を有する、請求項５または６に記載のコネクタ。

【請求項8】

前記対応する支持ロッドと前記横ロッドとの間の堅固な結合の採用可能な状態を有し、前記状態は、前記力付与手段を限度いっぱいに適用することによって、特に前記クランプねじを締めることによってもたらされる、請求項７に記載のコネクタ。

【請求項9】

前記第１および第２のカップリングのうちの他方のカップリングは、請求項１から８のいずれか１項に記載の前記少なくとも一方のカップリングと同様の特徴を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載のコネクタ。

【請求項10】

前記第１および第２のカップリングは、互いに同一の構造を有する、請求項９に記載のコネクタ。

【請求項11】

前記軸方向は、前記横ロッドの延びる方向に直交して延び、前記軸方向は、前記第１および／または第２の支持ロッドの延びる方向に直交して延び、および／または、前記横ロッドの延びる方向は、前記第１および／または第２の支持ロッドに直交して延びる、請求項１から１０のいずれか１項に記載のコネクタ。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載のコネクタと、互いに異なる長さおよび／または横方向の寸法を有する少なくとも２つの横ロッドとを含む組み合わせ。

【請求項13】

請求項１から１１のいずれか１項に記載の少なくとも１つ、または少なくとも２つのコネクタを備え、１つまたは２つのコネクタに割り当てられた少なくとも２つのカップリングは、横寸法が異なる支持ロッドをクランプするように設計されたクランプ領域を有する、特に請求項１２に記載の組み合わせ。

【請求項14】

前記横ロッドを通して前記軸力を導くように設計された構造を備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載のコネクタの結合。

【請求項15】

脊柱支持装置の２つの支持ロッド間の横方向接続の生成におけるその今後の使用のための、生体適合性材料でできている、請求項１から１１のいずれか１項に記載のコネクタの準備。

【請求項16】

２つの支持ロッドと、前記２つの支持ロッドを接続する請求項１から１１のいずれか１項に記載のコネクタと、を備える脊柱支持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脊柱支持装置の２つの支持ロッドを接続するためのコネクタに関し、これらの支持ロッドは、脊柱部に沿って配置されている又は配置される予定の支持ロッドを接続し、コネクタは、横ロッド、横ロッドを支持ロッドの第１のものに結合する第１のカップリング、および横ロッドを支持ロッドの第２のものに結合する第２のカップリングを備え、カップリングの少なくとも１つは、支持ロッドをクランプ力でクランプするクランプ領域を有し、クランプ力をもたらす軸力を生成するための力付与手段を有し、力付与手段は、特に軸方向クランプねじの形態であり、軸力はクランプねじをねじ込むことによってもたらされる。

【背景技術】

【0002】

このようなコネクタは、たとえばＵＳ２００７／００４９９３２Ａ１からよく知られている。そこに教示されているコネクタでは、クランプねじをねじ込むと、支持ロッドをクランプするクランプ力が生じるだけでなく、クランプねじは、ねじ込みプロセス中に半径方向に広がり、それによって同様に横ロッド溝内で横ロッドをクランプする拡張スリーブによって囲まれる。

【発明の概要】

【0003】

本発明は、特にコネクタの単純な構造とその単純な取り扱いとの満足のいく組み合わせを考慮して、最初に述べたタイプのコネクタを開発するという目的に基づいている。

【0004】

この目的は、軸力が横ロッドを通って導かれることを本質的に特徴とする、最初に述べたタイプのコネクタの開発によって本発明によって達成される。したがって、横ロッドは、力伝達経路の一部であり、それに沿って、力の付与によるクランプ、またはコネクタロッドと横ロッドとの間の堅固な結合の確立が、例えばねじ込みからクランプねじの締め付けまでもたらされる。

【0005】

これにより、扱いが簡素化され、コネクタにより少ないコンポーネントで対応できる。

【0006】

本発明のさらに好ましい実施形態および態様は、従属請求項に特定されている。

【0007】

したがって、好ましくは、クランプ領域の第１の部分は、弾性アームを有する。この文脈において、クランプ領域は、その弾性マウントのために、弾力性のあるアームが降伏し、元の位置に押し戻すことによって、支持ロッドにクリップで留めることができる。クリッピングは、手で、工具なしで可能であることが好ましいことが理解される。

【0008】

好ましくは、クランプ領域は、一体に形成され、特に、力付与手段（例えば、クランプねじ）を除いて、カップリングと一体に形成される。ここで、特に好ましくは、カップリングの材料弱化によって促進される弾性アームの弾性マウントが提供される。例として、後者は、カップリングの本体を貫通するボアによって形成することができる。これにより、可能な限り少ないコンポーネントに関して生産が簡素化される。

【0009】

特に好ましい実施形態では、クランプねじから離れた横ロッドの側に形成される横ロッドの台は、軸力が付与されていないときのクランプ領域の他の部分よりも、弾性アームの領域における軸方向により高いレベルに配置される。このように、弾力性のあるアームに力を付与するのは特に簡単である。力を付与することにより、アームの弾性効果が打ち消され、十分な軸力の場合、横ロッドに半径方向に作用し、堅固な結合をもたらすのに十分なクランプ力が発生する。この目的のために、支持ロッドに面するクランプ領域のクランプ面は、断面で見たときに、支持ロッドの輪郭に少なくとも部分的に相補的な設計を有する。

【0010】

弾性マウント、特に後者をもたらす材料弱体化は、軸方向の断面で見た場合、クランプねじに対して非対称に、好ましくは弾性アームの側面に局在化することができる。これにより、変形パスの一致が容易になり、弾性アームの自由端での過度に長い変形パスが回避される。

【0011】

コネクタは、好ましくは、複数の状態、例えば、横ロッドがすでにカップリングに保持されているが、位置決め距離を設定する目的で横ロッドに沿った軸方向変位可能性が依然として可能である状態、位置決め距離は確実に設定されており、支持ロッドへの半径方向結合はすでに確立されているが、支持ロッドに沿った変位は依然として可能である状態、及びコネクタによって２つの支持ロッドの相互の堅固な結合の最終的に求められる最終状態、をとることができる。力付与手段の最も単純な実現では、後者の状態は、クランプねじを締めることによって達成され、初期の状態は、クランプねじのねじ込み深さが浅い、またはクランプねじへのトルクの付与が少ない状態に対応する。

【0012】

カップリングは、同一の実施形態と同様であり得る（それにもかかわらず、例えば、カップリングのそれぞれの弾性アームが互いに反対を向いているために、組み立て中に同一でない設計が可能である）。非常に単純な設計では、コネクタは、合計５つのコンポーネントのみと合計３つの異なるコンポーネント（２つの同一の受け、２つの同一のクランプネジ、および横ロッド）で構成される。しかしながら、横ロッドと他のカップリングがすでに互いにしっかりと接続され、たとえば、溝に配置された支持ロッドの固定ネジと溝によって、１つのコンポーネントとして締結されるように準備することもできる。

【0013】

好ましい実施形態では、２つのカップリングはそれぞれ、軸方向にその上側にくぼみを有する受けを有し、横方向の連続溝の形態の受けの空間が、前記のくぼみの下端領域に形成される。さらに好ましくは、軸方向のくぼみに沿って延びる側部領域は、それらの内側にねじを有し、軸方向クランプねじは、前記ねじと相互作用する。

【0014】

しかしながら、本発明はまた、例えば、異なる長さの横ロッド、または異なる直径の支持ロッドに結合するように設計されたカップリングを備えた組み合わせを提供する。

【0015】

したがって、コネクタは、新たに埋め込まれる脊柱支持体に適しており、また、追加の横方向の補強として、既存の脊柱支持体に適している（この場合、患者とシステムの製造元に応じて、またはその時点での移植の要件に応じて、支持ロッドの横寸法が異なる場合がある）。

【0016】

本発明はまた、そのようなコネクタ自体の結合を保護し、また、脊柱支持装置の２つの支持ロッド間の横方向接続の生成におけるその次の使用のためのそのようなコネクタの準備を保護する。これは、複数の態様、第１に、材料の観点から、生体適合性材料（チタン、ステンレス鋼、またはインプラント学の当業者によく知られた生体適合性ポリマーなどのプラスチックなど）からのコネクタの実施形態（いずれの場合にも提供される）、および、例えば、オートクレービング、脊柱支持装置の支持ロッドと一致する適切なアセンブリ、および／または埋め込みを実施する外科医のための組み立てられた部品のすぐに使用できるものの提供などの消毒ステップによる明白な準備を含み得る。

【0017】

さらに、本発明はまた、そのようなコネクタを有する脊柱支持装置全体を保護する。この場合、脊柱支持装置はまた、支持ロッドに加えて、支持ロッドのための取り付け機構、例えば、任意の設計の椎弓根スクリュー、および接続要素、例えば多軸調整（支持ロッドに対する椎弓根スクリューの多軸形成可能な角度配置との固定結合）を可能にする接続要素を介して複数の椎弓根スクリューを堅固に接続する支持ロッドへのその結合機構を含み得る。

【0018】

ほぼ平行な支持ロッドを接続することを想定した単純な構成では、その延びる方向、横ロッドの進路の延びる方向、および軸力（クランプねじの軸導入方向）は、デカルト座標系を定義できるが、調整可能な角度配置がそうであるように、非直交の横方向の位置も可能であるが、後者は必要なコンポーネントの最小数を増加させる可能性があることが理解される。

【0019】

本発明のさらなる特徴、詳細および利点は、添付の図を参照した以下の説明から生じる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】コネクタのカップリングの一部を示す。正確には、図１ａは、接続方向に見た方向の正面図、図１ｂは、支持ロッドの延びに沿って見た方向の側面図、図１ｃは、図１ｂの見た方向に直交する断面図、を示す。

【図2】コネクタを示す。正確には、図２ａは、クランプねじなし、図２ｂは、クランプねじありのコネクタを示す。

【図3】図２ｂの断面図を示しており、力の矢印がプロットされている。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は、受け１０を示しており、これは、図１には示されていないクランプねじと一緒になって、受け１０のねじ１２と相互作用し、それぞれの二重実装において横ロッド３０と一緒になって、図２ｂに相互作用する形で示されかつ横方向の補強によって２つの支持ロッド４０ａ、４０ｂを相互接続するコネクタ１００を形成する。

【0022】

これは図２ｂには示されていないが、支持ロッド４０ａ、４０ｂは脊柱支持装置の一部であり、人体に埋め込まれると、椎骨にねじ込まれる椎弓根スクリューに適切なカップリングを介して堅固に接続される。そのような脊柱支持装置は当技術分野から知られており、したがってより詳細には議論されず、代わりに、例えばＷＯ２００９／０１５１００Ａ２およびＥＰ２５８１０５７Ｂ１に開示されているように、この点に関して関連するシステムが参照され、これらの文書はそれぞれ参照により組み込まれている。

【0023】

図１ａの正面図から明らかなように、軸方向Ｚにおいて、受け１０は、その上側にくぼみを有し、Ｙ方向の連続溝の形態の受けの空間が、当該くぼみの下端領域に形成されている。図１ａおよび図２ａから同様に明らかなように、横ロッド３０は、上部から、くぼみに沿って、軸方向に、受けの空間に導入することができ、横ロッドのための受けの空間は、当該くぼみの下端領域に形成されている。軸方向のくぼみに沿って延びる側部領域は、それらの内側にねじ１２を支持する。軸方向Ｚの視線で、くぼみは、横方向Ｙの溝１３によって穿孔されたねじ穴として現れる。

【0024】

溝１３に対して横方向に（この例示的な実施形態では直交して）延びる受け溝１４は、図１ｂでよりよく識別可能であり、軸方向Ｚに対して受け１０の下部領域に形成される。この受け溝は、支持ロッド４０（図１には示されていない）を受容し、円周方向に１８０°を超えて後者を取り囲む。支持ロッド４０の延びる方向Ｘの伸長の方向に対して中心に配置された弾性アーム１６は、当該弾性アームの反対側のサイドホルダー１７とともに、支持ロッド４０がクランプされ、最終的にしっかりと固定されるクランプ領域を形成する。

【0025】

この目的のために、サイドホルダー１７と弾性アーム１６の対向する下端部分の間のくびれは、好ましい実施形態における支持ロッド４０の直径よりも小さいが、ほんのわずかに小さい介在空間を有する。その結果、クランプ領域１６、１７は、支持ロッド４０にクリップ留めすることができ、弾性アーム１６は、その弾性マウントのために、クリップオン動作中に弾性的に変形する。サイドホルダー１７への移行領域における弾性マウントは、Ｘ方向に受け１０を横切るボアの形態の材料弱化７６によって促進される。その結果、材料ブリッジは、図１ｃのボア７６の下縁と、その反対側にある溝１４の境界のセクションとの間に残る。

【0026】

受け１０がロッド４０にクリップされると、逆に、クランプ領域１６、１７のクランプ力が、この例示的な実施形態では半径方向に持ち上げることはもはや不可能であるクランプねじ２０によって形成される力付与手段の効果の結果として非常に強い場合を除いて、ロッド４０から再び取り外すことができる。

【0027】

図１ｃおよびその拡大された詳細から明らかなように、横ロッド３０の座面を形成する面である弾性アーム１６の上面１６ａのレベルＺ１６は、同様に横ロッド３０の座面であるサイドホルダー１７の上面のレベルＺ１７よりも、力が付与されていない状態において軸方向Ｚの高さ差ΔＺの分、高い。したがって、弾性アーム１６が可動肢を示し、サイドホルダー１７がクランプ機構の固定肢を示す場合、ここで実現されるように、軸力の付与下で、可動肢の座面１６ａは、軸方向Ｚにおける固定肢１７の座面よりもねじ１２に近い。

【0028】

クランプねじ３０がねじ１２にねじ込まれると、それによって引き起こされる軸力は、横ロッド３０を通って導かれ、最初に弾性アーム１６の座面に作用し、その結果、軸方向に下向きに押され、クランプ領域の内面がロッド４０と相補的であるため、図３のＹ方向にプロットされた半径方向の横方向の力に反映される。この場合、クランプ領域１６、１７の内面は、１８０°より大きく、好ましくは２００°より大きく、本実施形態では約２２５°の角度領域にわたるロッド４０の周りで加圧接触を確立する。

【0029】

クランプねじ２０ａを締めること（すなわち、指定された臨界閾値を超えるトルクを加えること）は、支持ロッド４０と受け１０との固定された堅固な結合を確実にすることであると理解される。横ロッドを介して軸力を導く構造設計では、横ロッド３０もまた、プロセスにおいて受け１０に堅固かつ確実に結合される（この状態は図２ｂおよび３に示されている）。

【0030】

使用中、例えば、コネクタ１００の２つの受け１０ａ、１０ｂ（図２ａ）は、接続される支持ロッド４０ａ、４０ｂに別々にクリップされ得、図２ａに示されるように、横ロッド３０は、横ロッドチャネル１３内でそれぞれの弾性アーム１６の座面１６ａ上で静止するまで受け１０ａ、１０ｂに導入され得る。図２の設計の代替として、受け１０ａ、１０ｂについても、これら２つの受けがクリップ留めされる前に、クランプねじ２０をわずかにねじ込んで横ロッド３０およびクランプねじ２０ａによって互いに結合し、Ｚ方向におけるチャネル１３の滑り落ちを防止し、２つのカップリングの間の距離がＹ軸に沿った変位によってのみ調整可能でありこの距離が支持ロッド４０ａ、４０ｂの距離に関連して適切に調節されかつクランプねじ２０ａ、２０ｂをわずかにさらにねじ込むことによって設定されるようにすることが可能である。この状態で、横ロッド３０に既に接続されているカップリングは、それぞれの支持ロッド４０ａ、４０ｂに一緒にクリップすることもできる。

【0031】

次に、さらにねじ込むことにより、カップリングが支持ロッド４０ａ、４０ｂから解放されるのを防ぐが、それでも、その延びる方向Ｘに沿って行われる共通の変位を可能にし、最終位置を適切に設定し、ここで、脊柱の延びに関して適切な相互距離および適切なレベルで、コネクタは、クランプねじ２０ａ、２０ｂを締めることによって、最終的に堅固な結合に設定される。

【0032】

前述の選択から明らかなように、支持ロッド４０ａ、４０ｂの接続を管理するのは簡単であり、コネクタはいくつかのコンポーネントで対応できる。

【0033】

同様に、当業者には、カップリングの受け１０の構造が、例示的な方法で図示された実施形態の構造に限定されないことが明らかである。

【0034】

むしろ、上記の説明および以下の特許請求の範囲の個々の特徴は、その様々な実施形態における本発明の実施のために、それ自体でまたは任意の組み合わせのいずれかで不可欠であり得る。

【図1a)】

【図1b)】

【図1c)】

【図2a)】

【図2b)】

【図3】