JP2004512899A - 脊柱インプラントシステム用の可変角度接続組立体 - Google Patents

Abstract

脊柱インプラント組立体は、接続組立体と、細長い脊柱インプラントと、椎骨内に係合した骨ねじのような骨締結具とを備えている。接続組立体は細長い脊柱インプラントを受け入れる第一の開口部と、骨締結具を受け入れる第二の開口部を画成する本体と、プラグとを有している。第一の開口部は、第二の開口部に対し垂直で且つ該第二の開口部に重なり合い、脊柱インプラントと骨締結具とが直接接触することを許容する。第二の開口部は、係合面を画成する第一の開口部と対向する側の一端に壁を有するプラグスロットを備えている。プラグは壁の係合面と相互係止係合状態を形成する合わさり面を有している。プラグの対向する側の第二の面は所望の角度方位及び高さに調節可能な骨締結具の細長い軸部を受け入れる溝を画成する。該本体は、第二の開口部の中央に向けて収斂する第一及び第二の側壁を有し、また、骨締結具の軸部を受け入れる空隙を備えることができる。接続組立体は、細長い脊柱インプラントを付勢して骨締結具に押し付ける手段と、その後に、壁の係合面に押し付けられるプラグとを更に備えている。

Description

【０００１】
【発明の背景】
本発明は、全体として、脊柱インプラントシステムの分野、特に、脊柱に沿った色々な位置にて接続されたロッド及び板のような、細長い脊柱インプラントを採用するシステムに関する。より具体的には、本発明は、脊柱に係合した骨締結具に対する細長い脊柱インプラントの可変角度及び可変高さの調節可能性を提供する接続組立体に関する。
【０００２】
脊柱の部分を矯正し且つ安定化させ、また、脊柱の癒合を促進するために使用される幾つかの脊柱固定システムが開発されている。かかるシステムの１つにおいて、ロッドのような曲げ可能な細長い脊柱インプラントは、椎骨に隣接して長手方向に配置され、次に、多数の骨締結具又は固定要素を介して脊柱の長さに沿って色々な椎骨に固着される。椎骨の特定の部分に係合し得る形態とされたフック又は骨ねじの如き多岐に亙る骨締結具を利用することができる。
【０００３】
かかるシステムの１つの例として、ソファマールダネックグループ・インコーポレーテッド（Ｓｏｆａｍｏｒ　Ｄａｎｅｋ　Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．）のＴＳＲＨ（登録商標名）スパイナルシステム（Ｓｐｉｎａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）がある。このシステムにおいて、色々なフック及び骨ねじがアイボルトを介して脊柱ロッドに係合する。ＴＳＲＨ（登録商標名）スパイナルシステムの初期の型式のものにおいて、通常、ロッドの下方に垂直に突き出す一定の方位にて椎骨フック及び骨ねじが脊柱ロッドに取り付けられていた。このとき、ＴＳＲＨ（登録商標名）スパイナルシステムは、その多機能性、固定強度及び植え込み易さの点にて従来のシステムに優る顕著な進歩を呈するものであった。
【０００４】
しかし、最初のＴＳＲＨ（登録商標名）スパイナルシステム及びその他の一般的な固定システムが直面する１つの問題点は、骨締結具が椎骨体に確実に係合し得るようにするため、外科医が曲げ可能なロッドの輪郭を大幅に調節することが必要とされる点であった。次に必要とされたのは、可変角度にて脊柱ロッドに接続できる骨締結具であった。この必要性に対処するため、米国特許第５，２６１，９０９号に記載されたように、ＴＳＲＨ（登録商標名）可変角度ねじが開発された。この可変角度ねじは、脊柱ロッドとの接続を実現するため同一のＴＳＲＨ（登録商標名）アイボルトを利用するものであった。更に、可変角度システムは、アイボルトの上方に嵌まる座金を内蔵しており、該座金は、該座金の１つの面の溝内にて脊柱ロッドに係合し、また、骨締結具の方を向く半径方向にスプライン付き面を提供するものであった。骨締結具は、骨締結具を脊柱ロッドに対し可変の角度方位に配置することができるように、相補的なスプライン付き面を有するものであった。アイボルトのポストに螺着したナットは、全ての構成要素を互いに締付けて組立体を完成させるものであった。
【０００５】
米国特許第５，２６１，９０９号の可変角度ねじシステムは、従来のロッド利用のインプラントシステムに優る顕著な進歩を呈するものであった。米国特許第５，２６１，９０９号のシステムは、比較的小型であり、必要部品数が最小であり、しかも広い角度方位範囲に亙って骨締結具をロッドに確実に固定することを実現することができるものであった。このシステムの１つの欠点は、システムを互いに締付けるためには、アイボルト−ナットの組合わせ体がナットを側部から締付けることを必要とする点であった。この側部から締付ける特徴は、レンチが操作可能であるように、脊柱の周りに大きい外科的処置箇所を必要とした。この難点に対処するため、米国特許第５，２８２，８０１号に開示されたように、頂部締付け組立体が開発された。米国特許第５，２８２，８０１号に記載されたクランプ組立体は、アイボルト及びナットに代えて、Ｔ字形のバーを有し、可変角度骨締結具の頭部をこのＴ字形のバーに対し締付けられるクランプ本体を使用した。更に、最初のＴＳＲＨ（登録商標名）システムは、ナットを可変角度骨ねじに対し締付けることに基づくものであるが、米国特許第５，２８２，８０１号の頂部から締付ける方途は、脊柱ロッドに対し作用し、脊柱ロッドを相互係止座金内に押し込み、最終的に、可変角度ねじの相補的なスプライン面に対し作用する止めねじを利用するものであった。このシステムにより、頂部から締付ける特徴が追加される一方にて、可変角度の能力が維持された。
【０００６】
頂部から締付ける能力に加えて、より最近のＴＳＲＨ（登録商標名）脊柱システムは、外科医に対し、フック及びねじのような骨締結具を配置し且つ脊柱ロッドに対し方位制御するときの非常に大きい自由度を提供するものであった。可変角度の構成要素は、患者の解剖学的形態に順応するように脊柱ロッドを操作し且つ曲げる必要性を大幅に軽減する。ＴＳＲＨ（登録商標名）スパイナルシステムにより提供される顕著な改良が為される場合でも、依然として、脊柱ロッドの特定量の整形又は外形の調節が必要であった。具体的には、骨締結具の取り付け点において、椎骨体からのロッドの距離が骨締結具のスプライン付き部分又は相互に組み合う部分と同一であるような、ロッドの形状となるようにしなければならない。組立体を互いに締付けたとき、可変角度構成要素が正確に接続すべく適正に整合されるように、この垂直方向すなわち高さの整合が必要である。このように、脊柱外科医は、依然として、外科手術の間、脊柱ロッドの形状を調節し、固定システムを適正に植え込むことができるようにするため、ある程度時間を費やさなければならない。
【０００７】
この難点に対処するため、ある程度の垂直方向への調節可能性を提供するシステムがその後に開発された。垂直方向すなわち高さの調節可能性とは、骨締結具の長さに沿って調節することを意味する。この方向への調節は、ロッドを脊柱から色々な位置に配置し又は、締結具の位置に関係なく予め設定した外形にて方位制御することを可能にする。
【０００８】
米国特許第５，２６１，９０９号の最初の可変角度ねじの応用例が米国特許第５，６１１，８００号に記載されている。このシステムは、米国特許第５，２６１，９０９号の骨ねじのヨークの形態を保持するが、該ヨークの両面に多面の接続作用部を追加するものであった。米国特許第５，６１１，８００号のシステムは、高さの調節可能性を追加するものではあるが、これは、特別に機械加工した相互に組み合う面を有するより複雑なコネクタ構造体となるという犠牲を伴うものであった。
【０００９】
別の方途が米国特許第５，６４３，２６３号に提案されている。米国特許第５，６４３，２６３号の接続組立体は、米国特許第５，２６１，９０９号のヨーク骨ねじではなくて、チャンツ（Ｓｃｈａｎｚ）型骨ねじを使用する。
【００１０】
このように、米国特許第５，６４３，２６３号に記載されたねじは、細長い平滑な軸部分を有する。接続組立体は、また、最初の座金と骨ねじの平滑な軸部との間に配置される第二の座金も提供する。隣接する座金の接続面の間に相互に組み合わさる作用部が存在する。可変高さは、追加の座金の対向面に形成された溝によって提供され、該座金は、接続組立体が止めねじにより互いに最終的に締付けられる迄、骨ねじの軸部に沿って摺動することを可能にする。
【００１１】
米国特許第５，６４３，２６３号に記載された接続組立体は、植え込み易い可変角度、可変高さの組立体に向けた更なる進歩ではあるが、この接続組立体にも幾つかの改良の余地がある。例えば、米国特許第５，６４３，２６３号のコネクタ組立体は、外科医が操作しなければならない構成要素の数を増すことになる追加の座金を必要とする。更に、この追加の座金は、インプラント組立体の横方向プロフィールを増す。胸部領域及び頸部領域のような、脊柱の特定の領域において、椎骨体の横方向の空間が制限されている。汎用的な適応性を有する最適な脊柱インプラントシステムは、横方向プロフィールが可能な限り小さくなければならない。
【００１２】
脊柱インプラント組立体の可変角度の方位を実現する更に別の方途が米国特許第５，９４７，９６７号に提案されている。米国特許第５，９４７，９６７号に記載された接続組立体は、テーパー付き外面を画成する本体と、該本体のテーパー付き外面上に嵌まるテーパー付き内側座金とを有している。該座金は、本体のテーパー付き外面と摩擦可能に係合することによりねじを所要位置に係止することのできる骨ねじを受け入れるスロットを有している。米国特許第５，９４７，９６７号における接続組立体は、骨ねじがロッドに対し可変角度の方位をとることを可能にするが、これは、接続組立体が一度び特定の位置に固定されたならば、再調節のため容易にアクセスすることは許容しない。
【００１３】
２つの構成要素の間にて可変の角度及び高さを許容しつつ、骨締結具と、脊柱に沿って渡る細長い脊柱インプラント又はロッドとの間に確実な接続部を提供するのみならず、構成要素の方位の変更又は再調節のため容易にアクセスすることをも可能にする脊柱インプラントシステムが依然として必要とされている。また、その他の脊柱作用部を回避し且つ患者の背中に沿って検出し得ない程に小さく又は突出程度が少ない脊柱インプラントシステムも依然とて必要とされている。
【００１４】
【発明の概要】
従来のインプラントシステムの未解決の欠点に対処するため、本発明は、脊柱インプラントシステム用の可変角度／可変高さの接続組立体とすることを考える。本発明の１つの実施の形態において、接続組立体は、脊柱ロッドのような細長い脊柱インプラントが貫通して伸びることのできる開口部を画成する第一の部材すなわち本体を有している。骨ねじ又はフックのような骨締結具の細長い軸部又は幹部が貫通して伸びる第二の開口部を有する第二の部材が提供される。幾つかの実施の形態において、部材が接続軸の周りで互いに枢動することを許容する接続手段により２つの部材が取り付けられる。このように、この接続手段は、骨締結具を細長い脊柱インプラントに対し可変角度の方位とする機構を提供する。第二の部材の第二の開口部は高さの調節能力を追加する。
【００１５】
本発明の別の側面において、２つの開口部がほぼ垂直で且つ重なり合っている。骨締結具開口部が骨締結具の可変角度方位を提供する幅を有する。特定の実施の形態において、脊柱インプラントの開口部に対向する骨締結具開口部の壁は係合面を画成することができる。骨締結具の軸部は円筒状とし又は係合面と相互に係止する突き出すリブを有する形態とされたほぼ平坦面を有することができる。脊柱インプラントを付勢して骨締結具に押し付け且つ骨締結具を係合面に押し付ける手段として止めねじを使用することができる。
【００１６】
本発明の別の実施の形態において、接続組立体は、細長い脊柱インプラントを受け入れ得る寸法とされた第一の開口部と、骨締結具を可変角度にて配置することを許容し得る寸法とされた第二の開口部とを画成する本体を有している。第一の開口部は第一の軸に沿って細長とされており、第二の開口部は第一の軸に対しほぼ垂直に第二の軸に沿って細長とされている。第二の開口部は第一の開口部に重なり合い、細長い脊柱インプラントと骨締結具の細長い軸部との間にて直接接触することを許容する。第二の開口部はプラグスロットを含む形態とされている。該プラグスロットは第一の開口部に対向する壁を有し、該壁はその上に係合面を画成する。該本体は壁の他端にて第一の開口部に直交する第一のボアを更に有している。
【００１７】
接続組立体は、プラグスロット内にきちっと嵌まることのできるプラグを更に有している。該プラグは、壁の係合面と合わさり可能な合わさり面と、骨締結具の細長い軸部に接触する溝を画成する第二の面とを有している。壁の係合面は、複数の放射状スプライン部を有し、プラグの合わさり面は複数の相補的な放射状スプライン部を有することが好ましい。これと代替的に、壁の係合面は隆起パターンすなわちギザギザ面を有することができ、またプラグの合わさり面は、相補的な隆起パターンすなわちギザギザ面を有している。
【００１８】
更に、接続組立体は、細長い脊柱インプラントを骨締結具の細長い軸部に対して付勢すると同時に、骨締結具の細長い軸部を壁の係合面に対して付勢すべく第一のボアを貫通して伸びる手段を有することができる。付勢手段を緩めたとき、プラグを回転させ、溝が所望の高さ及び角度方位にて骨締結具の細長い軸部を受け入れることができるようにすることができる。プラグは接続組立体の頂部側からアクセス可能であるから、外科医がプラグを回すだけで接続組立体を操作し又は位置を変更することが容易である。付勢手段が締付けられたとき、接続プラグは壁に押し付けられ、脊柱組立体は脊柱におけるその最終位置に固定される。
【００１９】
１つの代替的な実施の形態において、接続組立体は、直ぐ上記に記載したそれ以前の実施の形態の全ての作用部分を有する本体を含む。更に、該本体は、壁の中心部にて第二の開口部に直交し、プラグをプラグスロットに締結する固着手段を受け入れる第二のボアを更に画成する。この実施の形態において、プラグがプラグスロット内に挿入されたとき、本体の第二のボアに対し整合可能な中心ボアをプラグは更に画成する。この接続組立体の実施の形態は、本体の第二のボアを貫通して及びプラグスロットのプラグの中央ボアを貫通して伸長可能な固着部材を画成する固着手段も有している。固着部材は、第二の止めねじ又はリベットとすることができる一方、第二のボア及び中央ボアには、第二の止めねじを受け入れ得るようにねじを付けることができる。組立体が脊柱の特定の位置に固定された後、固着部材を選択的に緩め又は締付けることができる。固着部材が緩められたとき、プラグを回して骨締結具の細長い軸部を受け入れ得るように角度を調節することができる。固着部材が締付けられたとき、プラグは本体の係合壁に対して固着する。このようにして、脊柱インプラント組立体の角度方位を脊柱インプラントシステムの全体を乱すことなく調節し又は再調節することができる。
【００２０】
この代替的な実施の形態において、接続組立体は、また細長い脊柱インプラントを骨締結具の細長い軸部に対し付勢する手段も有している。該付勢手段は、第一のボアを貫通して伸びて脊柱インプラントに接触する付勢部材を有している。付勢部材は止めねじとし、止めねじを受け入れ得るように第一のボアをねじ付きとする。止めねじは、第一の開口部内で脊柱インプラントに接触する係合先端を有している。該止めねじは第一のボア内にねじ込むことができ、止めねじが第一のボア内に更にねじ込まれると、係合先端により脊柱ロッドは骨締結具の軸部に向けて付勢される。止めねじの締付けを続けると、脊柱インプラントと、骨締結具の軸部と、本体の係合壁に対し固着されたプラグとの間の締付け力が増す。選択的に、固着部材は、プラグが中央ボアの軸の周りで回転可能である間に、プラグをプラグスロット内に単に固着するだけであるようにしてもよい。付勢部材が締付けられたときにのみ、脊柱インプラントと、骨締結具の軸部と、プラグとの間の締付け力は、プラグの合わさり面を壁の係合面に押し付ける。
【００２１】
本発明の別の特徴において、第二の開口部は第一の側壁及び第二の側壁を備え、これら側壁は持上げられ且つ互いに収斂し骨締結具を受け入れるのに十分な空隙を残す。このように、この特徴において、空隙は、本体が締結具の細長い軸に対し枢動して接続組立体を適正に方位制御する支点として基本的に機能する。
【００２２】
本発明の更に別の特徴において、脊柱インプラント組立体は、上述したような接続組立体と、細長い軸部である一端及びねじ又はフックである他端を有する骨締結具とを備えている。細長い軸部は、１つの好ましい実施の形態において、円筒状で且つ平滑であり、プラグの第二の面の溝に嵌まる寸法とされている。
【００２３】
本発明の１つの目的は、可変角度／可変高さ調節可能な脊柱インプラントシステムを提供することである。別の目的は、解剖学的作用部分を回避し且つ脊柱のインプラントを装着した部分の確実な固定を保証し得るよう寸法又は突出程度が減少した、共に容易に締付けることのできる脊柱インプラントシステムの構成要素を提供することである。
【００２４】
殆どの構成要素が所要位置に固定される間に、脊柱インプラント組立体を角度調節することを許容する本発明の特徴により、有意義に有利な点が実現される。本発明の上記及びその他の目的並びに有利な点は、以下の説明及び添付図面を参照したときに明らかになるであろう。
【００２５】
【好ましい実施の形態の説明】
本発明の原理の理解を促進する目的のため、次に、図面に図示した実施の形態に関して説明し、その説明のため特定の用語を使用する。しかし、これにより本発明の範囲を何ら限定することを意図するものではないことが理解されよう。本発明は、図示した装置及び説明した方法の任意の変更例及び更なる改変、また、本発明が関係する技術分野の当業者が通常案出できるであろう本発明の原理の更なる適用例を含むものである。
【００２６】
本発明は、骨ねじ又はフックのような骨締結具を脊柱ロッド、バー又は板のような細長い脊柱インプラントに接続する可変角度及び可変高さの接続組立体とすることを考える。この接続組立体の構成要素は、医療等級材料、好ましくはステンレス鋼又はチタンのような金属で形成されることが理解される。構成要素は、人間の患者の脊柱内に導入し且つ植え込む寸法とされていることも理解される。本発明は、脊柱の全ての位置、すなわち頸椎、胸椎及び腰椎の位置、また脊柱の後方又は前方面から植え込むことが可能であると考えられる。構成要素は、脊柱の位置の各々に対し適宜な寸法とすることができ、構成要素の全体寸法は、脊柱インプラントの技術分野の当業者が決定可能である。
【００２７】
本発明は広い適用可能性を有するが、米国特許第５，６４３，２６３号に記載された従来技術の脊柱インプラント接続組立体と比較することにより本発明は最も良く理解される。特に、図１に図示した接続組立体１０は、脊柱ロッドＲが貫通して伸びる細長い開口部１２を画成するロッド接続部材１１を有している。止めねじ１３がロッドの接続部材１１を通じて開口部１２内にねじ込まれ且つ脊柱ロッドＲと接触している。
【００２８】
この従来技術の接続組立体１０は、ボルト１６が貫通して伸びるボルト開口部１９を画成するボルト接続部材１５を更に有している。該ボルトは、一端におけるねじ無しの平滑な円筒状ポストと、他端における骨係合ねじ部１８とを有している。ボルトの接続部材１５が、その説明を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許第５，６４３，２６３号の図１及び図２に関して該米国特許に記載された方法にてロッドの接続部材１１に回転可能に接続されている。このように、ボルト接続部材１５は、ロッドの接続部材１１に対し枢動又は回転自在であり、このことは、ボルト１６がロッドＲに対し可変角度の方位をとることができることを意味する。
【００２９】
この角度関係を固定するため、接続組立体１０は、ロッド境界面座金２０と、ボルト境界面座金２３とを有している。ロッド境界面座金２０は、脊柱ロッドＲを受け入れる係合溝２１を有している。同様に、ボルト境界面座金２３はボルト１６のポスト１７がその内部に配置される係合溝２４を有している。２つの境界面座金２０、２３の間に脊柱境界面２５が提供される。次に、図３及び図４を参照すると、細長い脊柱インプラントに対する骨締結具の位置の同様の可変角度及び可変高さの調節を許容する接続組立体３０が提供される。細長い脊柱インプラントは、ロッド又は板のような多岐に亙る形態をとることができる。ロッドとして、脊柱インプラントは、インプラントの長さに沿った色々な位置にて接続組立体３０を取り付けることを許容し得る形態とされることが好ましい円形又は非円形の断面を有することができる。好ましくは、但し必須ではないが、脊柱インプラントは、また、インプラントの長手方向軸の周りで接続組立体が回転することを許容し得る形態とすることもできる。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態によれば、接続組立体３０は、貫通する横開口部３２を画成する第一の部材３１を有している。該開口部３２は僅かに細長であり且つ細長い脊柱インプラントを受け入れ得る寸法とされている。より具体的には、開口部３２は脊柱ロッドＲを摺動可能に受け入れ得る寸法とされている。接続組立体３０は、また貫通する第二の開口部３６を画成する第二の部材３５も有している。該開口部３６は骨締結具の軸部を摺動可能に受け入れ得る寸法とされている。開口部３６は、また第一の部材３１に向けた方向に細長とされている。
【００３１】
図９の詳細図及び図１０の分解図に最も良く図示するように、接続組立体３０は、第一の部材３１と第二の部材３５との間の接続手段３９を有している。この接続手段３９は、２つの部材が接続軸Ａの周りで相対的に枢動することを許容し得る形態とされている。より具体的には、これら２つの部材は、図１０に図示するように矢印Ｒの方向に個々に回転させることができる。接続手段３９は多岐に亙る形態をとることができる。例えば、接続手段３９は、その開示内容を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許第５，６４３，２６３号の図１及び図２に図示され且つ該特許のコラム２、３１乃至４６行に記載されたスナップ式自在接続部を構成することができる。
【００３２】
最も好ましい実施の形態において、接続手段３９は、第一の部材３１の一端部分６７から伸びるねじ付きポスト７０を有している。接続手段３９は、また第二の部材３５の端面３８に画成された合わさるねじ付きボア７１をも有している。２つの部材３１、３５の間の相対的な回転は、ポスト７０をボア７１に対しねじ込み又はねじを緩めることにより実現することができる。構成要素手段３９のねじのピッチは、第一の部材３１と第二の部材３５との間の分離距離が２つの構成要素の間の相対的な角度位置が変化するときでさえ顕著に変化しないように制御することができる。更に、ポスト７０及びボア７１の一方又はその双方のねじ部は止めねじの性質の形態とし、その２つの構成要素が最終的に締付けられる前に、その角度位置を維持し得るようにすることができる。更なる代替例として、ポスト７０又はボア７１の一方におけるねじ部の長さは制限することができ、それは、接続組立体３０を使用するとき、制限された角度の変更のみが必要であると予想されるからである。全体として、垂直から±２０乃至２５°の角度変化が殆どの脊柱の解剖学形態を満足させるものと予想される。
【００３３】
図３及び図４並びに図５及び図６を再度参照すると、骨締結具４０は、脊柱の一部分に取り付け得る形態とされた骨係合部分４１を有している。図示した実施の形態において、骨係合部分４１は小茎ねじ型式の骨係合ねじ部を構成する。上述したように、その他の骨取り付けの形態も本発明により採用可能であると考えられる。
【００３４】
締結具４０は、締結具の頂部分に細長い軸部４２も有している。骨締結具４０を椎骨内にねじ込む工具に係合する内側六角形部分４３（図４及び図５を参照）が提供される。これと代替的に、適宜なねじ込み工具が係合可能なように外側六角形部分又はねじ込み部分を提供してもよい。骨締結具４０が脊柱フックである場合、内側六角形部分４３は必須ではないが、把持凹部を軸部に追加することができる。
【００３５】
本発明の１つの面において、骨締結具４０は、境界面座金５０と係止可能に係合し得る形態とされた境界面要素４５を有している。境界面座金５０の詳細は、図３、図４及び図８に図示されている。該座金５０は、細長い脊柱インプラント又はロッドＲに対し方位制御される第一の面５１を有している。第一の面５１にロッド溝５２が形成されている。ロッド溝は脊柱ロッドＲの半径よりも小さい半径にて画成されている。ロッド溝５０のこの設計は、ＴＳＲＨ（登録商標名）システムの「３点せん断クランプ」の特徴によるものである。本発明の好ましい実施の形態は円形ロッドＲに対するロッド溝５２を使用することを考えるが、その他の締付け又は取り付け機構とすることも考えられる。例えば、脊柱ロッドＲは境界面座金５０よりも相対的に柔軟な材料で形成することができる一方、該座金の第一の面５１はロッドＲに貫入し得る形態とされた表面作用部を含むことができる。脊柱荷重下にて相対的な移動を防止し得るよう境界面座金５０をロッドＲに確実に固定することのできるその他のロッド締付け装置を使用することを考えることもできる。
【００３６】
境界面座金５０は、図８に最も明確に図示するように、反対側の第二の面５３を有している。この第二の面は、骨締結具４０の境界面要素４５と協働する境界面要素５４を内蔵している。本発明の１つの実施の形態によれば、座金５０の境界面要素５４は放射状に配置された複数のスプライン部を有する。このスプラインの形態は、代替的に、交番的なリッジ又は歯として説明することもできる、米国特許第５，２６１，９０９号に開示されたスプライン付き座金と同様のものとすることができる。脊柱の半径方向パターンは座金５０の回転中心にて、より具体的には、開口部５５の周りで収斂する。
【００３７】
この実施の形態における骨締結具４０の境界面要素４５は、座金５０の第二の面５３における境界面要素５４のスプライン部の間に座す形態とされたリブを構成する。骨締結具４０のリブ又は境界面要素４５は、細長い軸部４２のほぼ全長に沿って伸びることが好ましい。このようにして、スプライン部とリブとの間の相互係止関係を保持しつつ、軸部４２の高さの位置を境界面座金５０に対して変化させることができる。
【００３８】
骨締結具４０の１つの実施の形態において、スプライン部すなわち境界面要素４５は、図５に図示するように、軸部４２の外径部から突き出す。図７に図示した１つの代替的な実施の形態において、骨締結具４０´は、截頭面４５Ａ´を画成する軸部４２´を有している。この場合、境界面要素は截頭面から突き出すリブ４５Ｂ´を構成することができる。この場合、骨締結具４０´は図５及び図６に図示した骨締結具４０とその他の全ての面にて同一のものとすることができる。図７に図示した代替的な骨締結具４０´は、図５に図示した骨締結具４０以外の製造のための異なる機械加工を必要とする。代替的な締結具４０´の１つの有利な点は、截頭面４５Ａ´が横方向プロフィールを短縮する点であり、それは、接続組立体が共に締付けられたとき、締結具４０´の細長い軸部４２´は脊柱ロッドＲに対し近い位置に配置することができるからである。
【００３９】
可変の角度位置に固定することを保証するため、座金５０は、第二の部材３５及び骨締結具４０に対して静止状態を保たなければならない。図８を参照すると、境界面座金５０は、幅Ｗ及び高さＨを有する開口部５５を含んでいる。好ましくは、開口部５５は非円形であり、また、第一の部材３１の端部分６７の外側プロフィールに適合するようにする。この形態により、座金５０は、該座金が肩部６８に接触する迄、端部分６７まで摺動することができる。端部分６７及び開口部５５の相補的な非円形のプロフィールは、座金５０が第一の部材３１に対し回転するのを防止する。このようにして、座金は接続組立体３０が共に締付けられたとき、骨締結具４０に対する回転アンカーとして機能することが可能である。
【００４０】
第二の部材３５が第一の部材３１に対し回転するのを許容し得るようにするため、第二の部材３５は円筒状であることが好ましい。この場合、第二の部材３５は境界面座金５０の開口部５５の幅Ｗよりも小さい直径Ｄを有することができる。この配置により、座金５０が第一の部材及び第二の部材の周りに配置されたときでさえ、第二の部材３５は第一の部材に対し回転可能である。
【００４１】
再度、図３、図４、図９及び図１０を参照すると、接続組立体３０は、また細長いインプラント又はロッドＲ及び骨締結具４０の細長い軸部４２を互いに付勢する手段も有している。１つの好ましい実施の形態において、この付勢手段は、脊柱ロッドＲに接触し得る形態とされた係合先端６１を有する止めねじ６０を含む。先端６１は、止めねじの長手方向動作をロッドにおける横方向力に変換する多岐に亙る形状とすることができる。該止めねじは、また、ねじ込み工具が係合可能な頭部６２と、相補的なねじ付きボア６５内にねじ込み得る形態とされた一連のねじ部６３とを有している。
【００４２】
ボア６５は、第一の部材３１に画成され且つ開口部３２と直交する。ねじ付きボア６５及び止めねじ６０の配置及び整合状態は次の通りである、すなわち、止めねじをボア内にねじ込むことで脊柱ロッドＲに横方向力が加えられ、該脊柱ロッドを開口部３２の一端に向けて押すようにする。より具体的には、止めねじ６０がボア６５内にねじ込まれると、該止めねじは脊柱ロッドＲを境界面座金５０及び第二の部材３５に向けて漸進的に付勢し又は押す。図面に図示するように、止めねじは頂部締付け型であり、該止めねじは接続組立体に対し後方から直接容易にアクセスされることを意味する。この特徴は、接続組立体の横方向プロフィールを縮小し、外科医にとって組立体の最終的な締付けを遥かに容易なものにする。
【００４３】
接続組立体３０を使用するとき、骨締結具４０は所望の方位にて特定の椎骨に係合する。ロッドＲは次のように操作する、すなわちロッドに予めねじ込まれた組立体３０が軸部４２と整合し、第二の部材３５を締結具の上に落下させ軸部４２が第二の開口部３６を貫通して突き出すようにすることができるように操作する。ロッドＲが脊柱に沿った所要位置に入れ子式に嵌まると、第二の部材３５はロッドに取り付けられた第一の部材３１に対し枢動する。ロッドが最終的に配置されたとき、第二の部材３５は、最終的な高さの整合状態が実現される迄、軸部に沿って浮動する。
【００４４】
止めねじ６０がボア６５内にねじ込まれると、該止めねじはロッドを押して境界面座金５０のロッド溝５２と接触させる。止めねじを続けて締付けると、境界面座金５０は骨締結具４０の軸部４２に対し付勢される。この時点にて、接続組立体３０はその最終的な高さ及び角度方位をとっている。第一の部材３１及び第二の部材３５がその適正な角度関係にあり、接続組立体３０が骨締結具４０に対するその適正な高さにあるとき、止めねじを更に締付けると締結具の軸部４２は押されて細長い開口部３６の接触端部３７に入る。このように、止めねじ６０の係合先端６１と第二の部材３５の開口部３６の接触端部３７との間に最終的な締付け状態が実現される。止めねじ６０を所定のトルク値まで更に締付けると、ロッドＲとロッド溝５２との間、骨締結具４０の境界面要素４５と境界面座金５０の要素５４との間の強固な接続状態が保証される。トルク制限止めねじ６０を提供することができ、この場合、ねじの頭部６２は所定のトルクにてせん断し、止めねじの過締付けが回避されるようにすることができる。
【００４５】
接続組立体３０の更なる面において、境界面座金５０は接続組立体３０をロッドＲ及び骨締結具４０の周りで確実に締付けることを許容し得るよう較正された厚さＴを有する。境界面座金５０は、第一の部材及び第二の部材の双方の上方に同時に配置される。このように、座金は開口部３２の端部に付勢される前に、脊柱ロッドＲとの接触状態を保つことができる。更に、座金は、軸部が細長い開口部３６の接触端部３７内に押し込まれたとき、骨締結具４０の軸部４２との接触状態を保つことができる。
【００４６】
本発明の更なる実施の形態は、図１１乃至図１８に図示されている。１つの実施の形態は、細長い脊柱インプラントに対する骨締結具の位置に対する同様の可変角度及び可変高さの調節を許容する脊柱インプラント組立体を含む。該脊柱インプラント組立体は、接続組立体８０と、骨締結具８４と、ロッドＲとして示した細長い脊柱インプラントを骨締結具８４及び接続組立体の壁８３に対して付勢する手段（図１１及び図１３参照）とを有している。接続組立体８０は、骨締結具開口部８１及び脊柱インプラントの開口部８２を有する単一物の本体を有している。２つの開口部を貫通する軸は相互に垂直である一方、開口部は同一方向に細長であり且つ部分的に重なり合うことが好ましい。骨締結具開口部８１は、該骨締結具８４を脊柱インプラントＲに対して可変角度で方位制御することを許容する幅を画成する。骨締結具開口部８１は、また、脊柱インプラント開口部８２に対向する側の一端に壁８６も画成する。壁８６は、図１２に図示するように、複数の放射状スプライン部９０を画成する係合面８３を有している。
【００４７】
係合面８３は、隆起パターンすなわちギザギザ面を含むことが可能であると考えられる。放射状スプライン部、隆起パターンすなわちギザギザパターンは骨締結具８４の軸部と係止係合可能なように設計されている。接続組立体は、脊柱インプラントの開口部と直交するボア８９を更に画成する。該ボア８９は、細長い脊柱インプラントＲを付勢して骨締結具８４に押し付けると同時に、骨締結具８４を付勢して壁８６の係合面８３を押す手段を受け入れ得る設計とされている。
【００４８】
この実施の形態において、脊柱インプラントＲは脊柱インプラントの開口部８２を通じてねじ込まれ且つ骨締結具８４の軸部に対し直接固着され、該骨締結具は骨締結具開口部を通じてねじ込まれている。それ以前の実施の形態に関して説明したものと同様に、付勢手段はボア８９を通じてねじ込まれた止めねじ８８を有することができる。止めねじ８８は、脊柱インプラントＲに接触し得る形態とされた係合先端を有している。図１１及び図１３に図示するように、止めねじは頂部締付け型であり、従って、容易にアクセス可能である。この実施の形態の場合、境界面座金は不要であるから、部品数が少ないことは、外科医がインプラントを組み立てることを容易にする。骨締結具８４の１つの形態は、細長い突き出しリブ８７を有する形態とされた面を備える円筒状軸部を含むことができる。これらリブは、接続組立体８０の係合面８３と相互係止係合部を形成することができる。
【００４９】
接続組立体８０と共に使用される骨締結具の１つの好ましい形態が図１４に図示されている。この骨締結具９１は４つのほぼ平坦な側部を有する細長い軸部９２を含んでいる。ほぼ平坦な側部の各々の面は、少なくとも１つの突き出すリブ９４を画成し骨締結具と接続組立体８０の係合面８３との間に確実な係合状態を実現する。
【００５０】
締結具が骨係合ねじ９３を有するならば、内側六角形部分は、またねじ９３を骨にねじ込む工具に係合し得るように軸部の末端における形態とすることも可能であると考えられる。また、ボルト又は骨フックである締結具を接続組立体８０と共に使用することも考えられる。
【００５１】
説明した第一の部材３１はロッドに予め装填しなければならない。しかし、その説明を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許第５，５６２，６６２号の図４に図示され、コラム７、１０乃至１３行に記載され、また、図３Ａ乃至図３Ｃに図示され且つコラム５、５６行乃至コラム８、１１行に記載されたコネクタの頂部装填特徴を内蔵することにより、部材をロッドに頂部から装填可能な形態とすることができる。
【００５２】
更に、図示した実施の形態において、付勢手段すなわち止めねじ６０は第一の部材３１内に係合している。これと代替的に、第二の部材３５に締付け力を加えることができる。この場合、止めねじの先端は本出願の図１０に図示した形態から改変させることが好ましい。付勢手段に対するこの代替的な配置は、米国特許第５，５６２，６６２号の図３Ａ乃至図３Ｃに図示され且つコラム５、６行乃至コラム８、１１行に記載されたコネクタと同様の形態とすることができ、その説明は参考として引用し本明細書に含めてある。この代替的な方途により、止めねじは、骨締結具４０の軸部４２に対し作用して軸部を座金５０に対し押し、次に、該座金はロッドＲを開口部３２の他端に対し付勢する。
【００５３】
骨締結具４０はほぼ円形の断面の軸部４２を含むものとして説明した。形状が第二の部材の開口部３６内に軸部４２を確実に締付けることを許容するならば、非円形の断面を利用することが可能である。開口部３６の接触端部３７は相補的な形状を有することができる。更なる１つの代替例として、接触端部３７及び軸部４２の何れか一方又はその双方は、締付け効果及び滑り抵抗性を向上させ得るように粗加工表面又は相互組合い作用部を有することができる。座金５０は、ロッドＲを締付ける溝５２を有するものとして説明した。ロッドに対し確実な固定効果を提供するその他の締付け作用部とすることも考えられる。更に、締付け作用部は、細長い脊柱インプラントの形状の変化に対応し得るよう改変することができる。例えば、ロッドＲは非円形の断面を有するようにしてもよい。
【００５４】
図示した１つの実施の形態において、２つの部材３１、３５は２つの構成要素間の相対的回転を許容する接続手段３９により接続されている。これと代替的に、接続手段は、２つの部材間に単独にて又は相対的な回転能力を伴って可変の横方向分離を実現するようにしてもよい。このように、接続手段３９がねじ付きポスト７０及びボア７１を有する場合、ねじピッチは、１つの部材が他方の部材に対し回転するとき、横方向分離程度を粗調節し得るよう改変することができる。
【００５５】
更に別の代替的な実施の形態において、骨締結具４０における境界面要素４５は異なる突出程度とすることができる。図示した実施の形態において、境界面要素すなわちリブ４５は、軸部４１から１．０２ｍｍ（０．０４インチ）乃至２．５４ｍｍ（０．１０インチ）だけ突き出す。該リブは軸部から更に突き出し、境界面座金５０の厚さＴがこれに相応して薄くなるようにすることができる。
【００５６】
図１５及び図１６に図示した本発明の別の実施の形態によれば、接続組立体９９は本体１００を有している。本体１００は、図１７により良く示すように、第一の開口部１０１及び第二の開口部１０２を画成する。第一の開口部１０１は細長い脊柱インプラント又はロッドＲを受け入れる形態とされ、第二の開口部１０２は骨締結具１０３を受け入れる形態とされている。より具体的には、第二の開口部１０２は、骨締結具１０３の細長い軸部１０４を摺動可能に受け入れ得る寸法とれさている。第一の開口部１０１は第一の軸Ａ１に沿って細長であり、第二の開口部１０２は、図１５に図示するように、第一の軸Ａ１に対しほぼ垂直な第二の軸Ａ２に沿って細長である。更に、第一の開口部１０１はｒで示した領域内で第二の開口部１０２に重なり合う。この重なり合い領域は、軸部が第二の開口部１０２を貫通して伸びるとき、脊柱インプラントＲが骨締結具１０３の細長い軸部１０４と直接接触することを許容する。
【００５７】
図１７に図示するように、第二の開口部１０２は、図１５及び図１６に図示するように、プラグ１１０を受け入れるプラグスロット１０５を画成する。重なり合い領域ｒに対向する第二の開口部１０２の一端に配置されたプラグスロット１０５は、第一の開口部１０１に対向する端部に壁１０６を画成する。該壁１０６は、複数の放射状スプライン部を有することが好ましい係合面１０７を画成する。係合面１０７は、これと代替的に、隆起すなわちギザギザパターンを有するようにすることも考えられる。複数の放射状スプライン部、隆起パターンすなわちギザギザパターンは、プラグ１１０と相互係止係合する設計とされている。
【００５８】
次に、図１８及び図１９を参照すると、プラグ１１０はプラグスロット１０５内にきちっと嵌まる寸法とされた円形の円板である。該プラグ１１０は、壁１０６の係合面１０７と合わさり可能な形態とされた合わさり面１１１を有している（図１７参照）。図１９に図示した合わさり面１１１は、プラグ１１０の中心部１１７にて収斂する複数の放射状スプライン部１１５を画成する。これと代替的に、合わさり面１１１は、クロスハッチング、多面又はギザギザ面の型式のようなその他の隆起パターンを画成するようにしてもよい。勿論、プラグ１１０の合わさり面１１１のパターンは、壁１０６の係合面１０７のパターンに相応するものとし（図１７参照）、プラグが壁との相互係止係合状態を形成し且つ接続組立体の最終的な形態にて回転又は平行移動を防止するようにしなければならないことが理解される。
【００５９】
図１８に図示するように、プラグ１１０は、該プラグが図１５及び図１６に図示したその作用位置にあるとき、骨締結具１０３の細長い軸部１０４に面する第二の面１１２を画成する。プラグの第二の面１１２は骨締結具１０３の細長い軸部１０４を受け入れる溝１１４を画成することが好ましい。該溝は、ＴＳＲＨ（登録商標名）システムの改良された「３点せん断クランプ」用の細長い軸部１０４の直径よりも僅かに小さい直径にて形成されることが最も好ましい。本発明の好ましい実施の形態は、骨締結具の円形の細長い軸部に対し溝１１４を使用することを考えるが、その他の締付け又は取り付け機構とすることも考えられる。例えば、骨締結具の細長い軸部はプラグ１１０よりも比較的柔軟な材料で形成することができる一方、プラグ１１０の第二の面１１２が細長い軸部に貫入し得る形態とされた表面作用部を含むようにすることができ、或いはその逆にすることができる。
【００６０】
同様に、本発明の好ましい実施の形態は、プラグの合わさり面と壁の係合面との間に相補的な係合パターンを採用することを考えるが、その他の相互係止又は取り付け機構も具体化可能である。例えば、プラグ１１０の合わさり面１１１は壁１０６の係合面１０７よりも比較的柔軟な材料で形成することができる一方、壁１０６の係合面１０７は、合わさり面１１１に貫入する形態とされた表面作用部を含むようにし、或いはその逆とすることができる。典型的な脊柱荷重の下、相対的な移動を防止し得るようプラグ１１０を壁１０６に確実に固定することのできるその他の表面相互係止の配置とすることも考えられる。
【００６１】
図１５及び図１６を再度参照すると、本体１００は、ボア開口部１０８´を有する第一のボア１０８を更に画成する。第二の開口部１０２に対向する側の端部にて第一の開口部１０１に直交する第一のボア１０８は付勢手段１０９を受け入れ得る形態とされている。該付勢手段は、第一のボア１０８を貫通して伸びる付勢部材１１９を有している。付勢部材は止めねじ１１９´とすることができる。このように、第一のボア１０８は止めねじ１１９´を受け入れ得るようにねじ付きとされている。この配置及びねじ付きの第一のボア１０８と、止めねじ１１９´との整合状態は、ねじをボア内にねじ込むと、脊柱インプラントＲに横方向力が加えられ、該脊柱インプラントＲを第一の開口部１０１の一端に向けて押すようにする。より具体的には、止めねじ１１９´をボア１０８内にねじ込むと、止めねじは脊柱インプラントＲを漸進的に付勢しすなわち押して骨締結具１０３の細長い軸部２１に押し付けられるようにする。その後、骨締結具１０３の細長い軸部１０４はプラグ１１０に対し押し付けられ、該プラグは最終的に壁１０６に対し押し付けられる。図面に図示するように、止めねじは頂部締付け型であり、該止めねじが接続組立体に対し後方から直接容易にアクセス可能であることを意味する。この特徴は、接続組立体の横方向プロフィールを縮小させ且つ外科医にとって組立体の最終的な締付けを遥かに容易なものにする。
【００６２】
図１５及び図１６に図示するように、本発明によれば、脊柱組立体１２１は、上記に説明した接続組立体９９と、骨締結具１０３とを有している。細長い脊柱インプラントＲに対する骨締結具の位置の可変角度及び可変高さの調節を許容し得るように脊柱組立体が提供される。細長い脊柱インプラントＲはロッド又は板のような多岐に亙る形態をとることができる。１つのロッドとして、脊柱インプラントは、インプラントの長さに沿った色々な位置にて接続組立体９９を取り付けることを許容し得る形態とされることが好ましい、円形又は非円形の断面を有することができる。好ましくは、但し必須ではないが、脊柱インプラントは、またインプラントの長手方向軸の周りで接続組立体が回転するのを許容し得る形態とすることもできる。
【００６３】
図１６に図示するように、骨締結具１０３は、脊柱の一部分に取り付け得る形態とされた骨係合部分１２０を有している。図示した実施の形態において、骨係合部分１２０は、小茎ねじの型式の骨係合ねじ部を構成する。上述したように、本発明によってその他の骨取り付けの形態を採用することも考えられる。締結具１０３は、締結具の頂部分にて細長い軸部１０４も有している。好ましくは、細長い軸部１０４は円筒状、平滑であり且つプラグ１１０の溝１１４上にきちっと休止し得るようにする。骨締結具１０３を椎骨内にねじ込む工具に係合し得るよう細長い軸部１０４の上端に内側六角形部分（図示せず）を提供することができる。これと代替的に、適宜なねじ込み工具が係合可能であるように外側六角形部分すなわちねじ込み部分を提供してもよい。骨締結具１０３が脊柱フックである場合、内側六角形部分は必須ではないが、軸に対し把持凹部を追加することができる。
【００６４】
図１５及び図１６に図示するように、脊柱インプラント１２１を使用するとき、骨締結具１２１は所望の方位にて特定の椎骨に係合させる。脊柱インプラントＲは、該インプラントが脊柱に沿った所要位置に入れ子式に嵌まるとき、第一の開口部１０１を通じて接続組立体９９の上に予め螺着されている。接続組立体９９は骨締結具１０３と整合され、細長い軸部１０４が第二の開口部１０２を通って突き出すようにされる。プラグ１１０は、プラグスロット内に挿入され且つ溝１１４が所望の角度方位及び所望の高さにて細長い軸部１０４を適正に受け入れる迄、プラグスロット内に挿入され且つＲ´の方向に向けて第一の軸Ａ１の周りで回転する。止めねじ１１９´がボア１０８内に螺着されると、該止めねじは、脊柱インプラントＲを押して骨締結具１０３の細長い軸部１０４と接触させる。止めねじの締付けを続けると、細長い軸部１０４は付勢されてプラグ１１０の溝１１４上に押し付けられ、その結果、プラグ１１０を壁１０６に押し付ける。この時点にて、脊柱組立体１２１はその最終的な高さ及び角度方位となる。しかし、必要であるならば、特に、骨締結具１０３が骨フックである場合、高さ及び角度の双方を調節することが可能で且つ容易である。止めねじ１１９´及びプラグ１１０の双方は、接続組立体９９の頂側部からアクセス可能であるから、外科医が止めねじ１１９´を緩め、骨締結具１０３を新たな位置に調節し、プラグ１１０を回して骨締結具１０３の細長い軸部１０４をその溝１１４内に適正に受け入れ且つ止めねじ１１９´を締め直すことが可能である。この過程は、脊柱組立体システムの他の部分を妨害せずに行うことができる。
【００６５】
次に、図２０及び図２１を参照すると、本発明の更に別の実施の形態において、脊柱組立体１３０は、接続組立体１２９及び骨締結具１４０を有している。細長い脊柱インプラントＲに対する骨締結具の位置の可変角度及び可変高さ調節を許容し得るよう脊柱組立体１３０も提供されている。接続組立体１２９は、図１５及び図１６に図示した接続組立体９９とほぼ同一の作用部を有している。接続組立体１２９は、第一の開口部１３２及び第二の開口部１３３を画成する本体１３１を有している。第一の開口部１３２は細長い脊柱インプラントすなわちロッドＲを受け入れ得る形態とされ、第二の開口部１３３は骨締結具１４０を受け入れ得る形態とされている。より具体的には、第二の開口部１３３は骨締結具の細長い軸部を摺動可能に受け入れ得る寸法とされている。第一の開口部１３２は第一の軸Ａ１に沿って細長であり、第二の開口部１３３は第一の軸に対しほぼ垂直な第二の軸Ａ２に沿って細長である。第一の開口部１３２は、ｒで示した領域にて第二の開口部１３３に重なり合う。該重なり合い領域ｒは、図２０及び図２１に図示するように、脊柱インプラントＲが骨締結具１４０の細長い軸部１５１と直接接触することを許容する。
【００６６】
第二の開口部１３３はプラグ１３４を受け入れるプラグスロット１４４を有している。第一の開口部１３２に対向する側の一端に配置されたプラグスロット１４４は第一の開口部に対向する側の壁１３５を画成する。該壁は、上述したように、複数の放射状スプライン部すなわち隆起パターンを画成する係合面１３６を有している。本体１３１は、第二の開口部１３３に対向する側の一端にて第一の開口部１３２に直交する第一のボア１３８と、壁１３５の中心部にてプラグスロット１４４に直交する第二のボア１４１とを更に画成する。ボア開口部１３８´を含む第一のボア１３８は、第一のボア１３８を貫通して伸びる付勢部材１４９を有する付勢手段１３９を受け入れ得る形態とされている。
【００６７】
次に、図２２及び図２３を参照すると、プラグ１３４は、プラグスロット１４４内に嵌まる寸法とされ且つ第一の軸Ａ１の周りでＲ´の方向に回転可能な円形の円板である（図２０及び図２１参照）。特に、プラグ１３４は、プラグスロット内のプラグ１３４の回転可能な位置に拘わらず、常に、本体１３１の第二のボア１４１と整合する中央ボア１４２を画成する。プラグ１３４は、複数の放射状スプライン部１４７を含み又は壁１３５の係合面１３６と合わさり可能なその他の表面領域を含む合わさり面１３７を画成する。上述した形態と同様に、プラグ１３４は、また図２０及び図２１に図示するように、骨締結具１４０の細長い軸部１５１を受け入れる溝１４６を有する第二の面１４５も画成する。
【００６８】
この特別な実施の形態において、接続組立体１２９は、プラグ１３４を本体１３１に固着する固着手段１４３を更に有している。固着手段１４３は、第二のボア１４１及び中央ボア１４２を貫通して伸びる固着部材１４３´を有している。固着部材１４３´は第二の止めねじ又はリベットとすることができる。固着部材１４３´が第二の止めねじである場合、第二のボア１４１及び中央ボア１４２の双方をねじ付きとし、第二の止めねじを適正に受け入れるようにする。
【００６９】
図２０及び図２１に図示するように、脊柱組立体１３０を使用するとき、脊柱インプラントＲは接続組立体１２９の第一の開口部１３２を通じて予め螺着されている。特定の椎骨に係合した骨締結具１４０は接続組立体１２９と整合し、細長い軸部１５１が第二の開口部１３３を貫通して突き出し、接続組立体１２９が所望の高さに配置されるようにする。プラグ１３４をプラグスロット内に挿入した後、溝１４６が所望の角度方位及び所望の高さにて細長い軸部１５１を適正に受け入れる迄、該プラグをＲ´の方向に向けて第一の軸Ａ１に沿って回転させる。次に、固着部材１４３´を本体１３１の第二のボア１４１及び中央ボア１４２を通じてねじ込み、プラグ１３４を壁に対し強固に固着する。
【００７０】
止めねじ１４９´を含むことのできる付勢部材１４９をボア１３８内にねじ込むと、該付勢手段は、脊柱インプラントＲを押して骨締結具１４０の細長い軸部１５１と接触させる。止めねじの締付けを続けると、細長い軸部１５１は溝１４６に押し付けられ、その結果、プラグ１３４を壁１３５に押し付ける。この時点にて、プラグの合わさり面１４７は、壁１３５の係合面１３６との相互係止係合状態を形成し、脊柱組立体１３０は、その最終的な高さ及び角度方位をとる。しかし、再調節が必要とされるならば、付勢部材１４９及び固着部材１４３´の双方を緩めることにより、プラグ１３４を係合壁１３５から解放させることができる。プラグ１３４を回して骨締結具１４０の細長い軸部１５１を適正に受け入れることができるようにすることで骨締結具１４０を再位置決めすることができる。このようにして、脊柱インプラントシステムのその他の構成要素を妨害する必要はない。これと代替的に、骨締結具１４０及びプラグ１３４は、接続組立体１２９の本体１３１を枢動させ新たな位置となるようにする間、最初の位置に維持するようにしてもよい。最後に、付勢部材１４９及び固着部材１４３´を締め直すことができる。
【００７１】
更に別の代替例は、プラグが第一の軸Ａ１の周りでＲ´の方向に自由に回転するのを許容しつつ、プラグ１３４を固着部材１４３´によりプラグスロット１４４内に単にルーズに固着することである。付勢部材１４９を締付けることにより形成された締付け力を加えた後のみ、プラグ１３４を壁１３５に対する所要位置に押し込む。この代替的な特徴は、付勢部材１４９を緩め且つ締付けるだけで脊柱インプラント組立体の再調節を容易に行うことを許容する。より具体的には、付勢部材１４９が緩められたとき、プラグ１３４を回転可能に調節して骨締結具の細長い軸部を適正に受け入れ得るようにすることができる。その後、付勢部材を締付けて全ての構成を適正な位置に確実に固定することができる。
【００７２】
次に、図２４乃至図２６を参照すると、別の実施の形態に従い、接続組立体は、その前の実施の形態にて本体１３１について説明した全ての特徴を含む本体１６１を備えている。本体１６１は、第一の開口部１６２と、プラグスロット１７０を有する重なり合う第二の開口部１６３とを画成する。付勢部材を受け入れるボア開口部１６６を有する第一のボア１６７が第一の開口部１６２に直交している。第二の開口部は係合面１６４を含む壁１６５を画成する。本体１６１はプラグスロット１７０に直交する第二のボア１７１を更に画成する。この本体１６１における追加的な作用部は、第一の側壁１６８と、第二の開口部１６３内に配置された第二の側壁１６９とを有している。これら側壁は隆起し且つ互いに収斂して骨締結具の細長い軸部を受け入れるのに十分な空隙Ｇを第二の開口部１６３の中央に形成する。このように、この実施の形態において、第二の開口部１６３の空隙Ｇは、本体１６１を締結具の細長い軸部に対して枢動させて本体を適正に方位決めする中心となる支点として実質的に機能する。
【００７３】
この実施の形態の場合、隆起壁は、接続組立体の本体１６１に対する骨締結具の予想される角度方位範囲に基づいて所定の角度にて収斂する。図２６に図示するように、壁１６５の係合面１６４は、第二のボア１７１に向けて収斂する複数の放射状スプライン部を有している。勿論、上述したようなその他の表面パターンとすることも考えられる。
【００７４】
図示した実施の形態において、骨締結具は骨ねじであるが、色々な型式の椎骨フック及び骨ボルトのようなその他の骨締結具とすることも考えられることが理解される。更に、本発明の原理は、必ずしも椎骨に係合する必要のないその他の脊柱インプラント構成要素に適用可能である。例えば、脊柱の長さに沿って互いにほぼ平行に伸びる２つの脊柱インプラントの間で横方向コネクタと接続するように可変角度及び可変長さの配置状態とすることも考えられる。更に、本発明の接続組立体を使用して、横方向に伸びる構成要素を脊柱インプラントに取り付けることができ、この場合、骨締結具のようなその他のインプラントは横方向に伸びる構成要素に取り付ける。
【００７５】
図面及び上記の説明にて本発明を図示し且つ詳細に説明したが、これはその特徴を限定するものではなく、単に一例であるとみなすべきである。好ましい実施の形態のみを図示し且つ説明したものであり、本発明の精神に属する全ての変更及び改変例が保護されることを望むものであることを理解すべきである。
【００７６】
例えば、骨締結具１０３はほぼ円形の断面の軸部１０４を有するものとして説明した。形状がプラグ１１０の溝１１４内に細長い軸部１０４を確実に締付けることを許容するならば、非円形の断面を利用することができる。細長い軸部１０４は、また締付け効果及び滑り抵抗性を向上させ得るようにプラグ１１０の溝１１４の表面に貫入し得る形態とされた突き出しリブ又はその他の表面作用部を有することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
米国特許第５，６４３，２６３号に開示された従来のシステムによる脊柱インプラント接続組立体の側面図である。
【図２】
図１に図示した脊柱インプラント組立体の頂面図である。
【図３】
本発明の１つの実施の形態による可変角度接続組立体の側面図である。
【図４】
図１に図示した接続組立体の頂面図である。
【図５】
図３及び図４に図示した接続組立体と共に使用される骨係合締結具の頂面図である。
【図６】
図５に図示した骨締結具の側面図である。
【図７】
図３及び図４に図示した接続組立体と共に使用される骨締結具の１つの代替的な実施の形態の頂面図である。
【図８】
図３及び図４に図示した接続組立体の境界面座金構成要素の端面図である。
【図９】
図３及び図４に図示した接続組立体の第二の部材の頂面図である。
【図１０】
図３及び図４に図示した接続組立体の構成要素の分解部分断面図である。
【図１１】
本発明の更に別の実施の形態による接続組立体の側面図である。
【図１２】
図１１に図示した接続組立体の骨締結具開口部の壁の１つの面の端面図である。
【図１３】
図１１に図示した接続組立体の端面図である。
【図１４】
１つの代替的な骨締結具の側面斜視図である。
【図１５】
１つの好ましい実施の形態による脊柱インプラント組立体の頂面図である。
【図１６】
図１５に図示した脊柱インプラント組立体の側面図である。
【図１７】
図１５に図示した好ましい実施の形態による接続組立体の本体の頂面図である。
【図１８】
本発明の１つの実施の形態によるプラグの頂面図である。
【図１９】
図１８に図示したプラグの第一の面を示す側面図である。
【図２０】
別の実施の形態による脊柱インプラント組立体の頂面図である。
【図２１】
図２０に図示した脊柱インプラント組立体の側面図である。
【図２２】
図２０及び図２１に図示した実施の形態によるプラグの頂面図である。
【図２３】
図２２に図示したプラグの側面図である。
【図２４】
更に別の実施の形態による接続組立体の本体の頂面図である。
【図２５】
図２４に図示した接続組立体の本体の側面図である。
【図２６】
図２４に図示したように矢印Ａ−Ａの方向に見たときの接続組立体の本体の断面図である。

Claims (20)

1. 脊柱のある長さにわたり得る形態とされた細長い脊柱インプラントを、一端に細長い軸を有し且つ他端にて脊柱の骨に係合し得る形態とされた骨締結具に接続する接続組立体において、
   本体であって、
   細長い脊柱インプラントを受け入れる寸法とされて、第一の軸に沿って細長の第一の開口部と、
   骨締結具の可変角度配置を許容し得る寸法とされた第二の開口部であって、前記第一の軸に対しほぼ垂直な第二の軸に沿って細長であり、前記第一の開口部に重なり合い、細長い脊柱インプラントと骨締結具の細長い軸部とが直接接触することを許容し、前記第一の開口部と対向するプラグスロットを画成し、該プラグスロットが前記第一の開口部と対向する壁を有し且つ係合面を画成する前記第二の開口部とを画成する前記本体と、
   前記プラグスロット内に挿入可能なプラグであって、前記壁の前記係合面と相互係止可能に合わさり得る合わさり面と、骨締結具の細長い軸部に接触する溝を画成する第二の面とを画成する前記プラグと、
   細長い脊柱インプラントを骨締結具の細長い軸部に対して付勢すると同時に、骨締結具の細長い軸部を前記壁の前記係合面に対して付勢する手段とを備える、接続組立体。
2. 請求項１に記載の接続組立体において、前記壁の前記係合面が隆起パターンを有し、前記プラグの前記合わさり面が相補的な隆起パターンを有する、接続組立体。
3. 請求項２に記載の接続組立体において、前記壁の前記係合面が複数の放射状スプライン部を有し、前記プラグの前記合わさり面が複数の相補的な放射状スプライン部を有する、接続組立体。
4. 請求項１に記載の接続組立体において、前記本体が第一の側壁及び第二の側壁を有し、該側壁が前記第二の開口部の中心に向けて収斂し、骨締結具を受け入れるのに十分な空隙を形成する、接続組立体。
5. 請求項１に記載の接続組立体において、前記本体が、前記付勢手段を受け入れ得るように前記側壁の他端にて前記第一の開口部に直交する第一のボアを更に画成する、接続組立体。
6. 請求項５に記載の接続組立体において、前記付勢手段が、前記第一のボアを貫通して伸びて脊柱インプラントに接触する付勢部材を有する、接続組立体。
7. 請求項６に記載の接続組立体において、前記付勢部材が止めねじであり、前記第一のボアが該止めねじを受け入れ得るようにねじ付きとされる、接続組立体。
8. 請求項１に記載の接続組立体において、一端に細長い軸部を有し且つ他端にて脊柱の骨に係合し得る形態とされた骨締結具を更に備える、接続組立体。
9. 請求項８に記載の接続組立体において、前記骨締結具の前記細長い軸部が、円筒状であり且つ前記プラグの前記第二の面上の前記溝に嵌まり得る寸法とされる、接続組立体。
10. 脊柱のある長さにわたり得る形態とされた細長い脊柱インプラントを、一端に細長い軸を有し且つ他端にて脊柱の骨に係合し得る形態とされた骨締結具に接続する接続組立体において、
    本体であって、
    細長い脊柱インプラントを受け入れる寸法とされて、第一の軸に沿って細長の第一の開口部と、
    骨締結具の可変角度配置を許容し得る寸法とされた第二の開口部であって、前記第一の軸に対しほぼ垂直な第二の軸に沿って細長であり、前記第一の開口部に重なり合い、細長い脊柱インプラントと骨締結具の細長い軸部とが直接接触することを許容し、前記第一の開口部と対向するプラグスロットを画成し、該プラグスロットが前記第一の開口部と対向する壁を有し且つ係合面を画成する前記第二の開口部とを画成する前記本体と、
    前記プラグスロット内に挿入可能なプラグであって、前記壁の前記係合面と相互係止可能に合わさり得る合わさり面と、骨締結具の細長い軸部に接触する溝を画成する第二の面とを有し、該プラグが前記プラグスロット内にあるとき、前記本体の前記第二のボアと整合可能な中央ボアを画成する前記プラグと、
    細長い脊柱インプラントを骨締結具の細長い軸部に対して付勢すると同時に、骨締結具の細長い軸部を前記壁の前記係合面に対して付勢する手段と、
    前記プラグを前記本体に固着し得るように前記中央ボア及び前記第二のボアを貫通して伸びる固着手段とを備える、接続組立体。
11. 請求項１０に記載の接続組立体において、前記壁の前記係合面が隆起パターンを有し、前記プラグの前記合わさり面が相補的な隆起パターンを有する、接続組立体。
12. 請求項１１に記載の接続組立体において、前記壁の前記係合面が複数の放射状スプライン部を有し、前記プラグの前記合わさり面が複数の相補的な放射状スプライン部を有する、接続組立体。
13. 請求項１０に記載の接続組立体において、前記本体が第一の側壁及び第二の側壁を有し、該側壁が前記第二の開口部の中心に向けて収斂し、骨締結具を受け入れるのに十分な空隙を形成する、接続組立体。
14. 請求項１０に記載の接続組立体において、前記本体が、前記付勢手段を受け入れ得るように前記側壁の他端にて前記第一の開口部に直交する第一のボアを更に画成する、接続組立体。
15. 請求項１４に記載の接続組立体において、前記付勢手段が、前記第一のボアを貫通して伸びて脊柱インプラントに接触する付勢部材を有する、接続組立体。
16. 請求項１４に記載の接続組立体において、前記付勢部材が止めねじであり、前記第一のボアが該止めねじを受け入れ得るようにねじ付きとされる、接続組立体。
17. 請求項１０に記載の接続組立体において、一端に細長い軸部を有し且つ他端にて脊柱の骨に係合し得る形態とされた骨締結具を更に備える、接続組立体。
18. 請求項１７に記載の接続組立体において、前記骨締結具の前記細長い軸部が、円筒状であり且つ前記プラグの前記第二の面上の前記溝に嵌まり得る寸法とされる、接続組立体。
19. 請求項１０に記載の接続組立体において、前記固着手段が、前記中央ボア及び前記第二のボアを貫通して伸びることのできる固着部材を有する、接続組立体。
20. 請求項１９に記載の接続組立体において、前記固着手段が、第二の止めねじであり、前記中央ボア及び前記第二のボアが前記第二の止めねじを受け入れ得るようにねじ付きとされる、接続組立体。

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