JP5198862B2 - 伸延及び収縮組み立て品 - Google Patents

Description

本発明は、伸延及び収縮組み立て品に関する。本発明はさらに、脊椎手術を含む、しかしこれに限定されることのない手術において、伸延及び軟組織の収縮のための改善された装置に関する。本発明はまた、収縮における機械的利点及び効率性を最適化し、収縮筋の望ましくない引張りに抵抗する、収縮機能を実施する組み立て品を提供する。

脊椎手術、特に頸部手術を促進する組織の収縮に使用される、多数の組み立て品が存在する。

一般的に実施されている多くの前頸処置は、典型的に、病に冒された円板材料の一部又は全部を除去するステップと、伸延装置によって隣接する椎骨を分離するステップと、除去した円板材料が占めていた空間内に移植骨又はケージあるいは人工円板を挿入するステップとが関与する、椎間結合である。この処置は、患者の正面から（前方体内固定）、又は背面から腰椎内において（後方体内固定）行うことができる。正面から行う場合には、収縮力の大きさを収縮装置のブレードによって縮小させることで、侵襲を可能な限り最小に留め、処置中の椎骨領域への接触を可能にするべく取り除かれる臓器、組織、脈管構造への妨害及び外傷を最小化することが重要である。後方手術の場合、挿入空間に余裕があり、収縮が必要なすなわち筋肉のような後方構造は感度が低いため、より大型の器具を利用することができる。

周知の装置の一例方法により、米国特許第６，０１７，３４２号が、旋回可能に接続した２つのハンドルを有する圧縮及び伸延器具を開示している。操作時には、あご部が、例えば人間の骨のような物体と係合する。制御ネジが機械的に有利な配置を介してハンドルに接続しており、また、あご部を、物体と係合させるべく旋回させる。あご部を精密且つ正確に動作させるために、ネジとハンドルの間に耐摩擦接続部を設けている。一実施形態では、ネジが器具の軸になっており、別の実施形態ではネジは器具を横断している。これら両方に機械的利点がある。

周知の装置の別の例では、２００４年３月３０日出願の米国特許第６，７１２，８２５号が、隣接した椎骨のような要素どうしを分離させる椎骨円板空間伸延装置を開示している。この伸延装置は、好ましくは単純な鋏形状又は複動式鋏形状のいずれかの鋏型伸延機構を有する。この伸延器は、伸延器が使用される患者及び状況に対応して別のブレードを使用できるように、伸延器のあご部から取り外せるようになっているブレードを含む。あご部は合致固定部を含み、ブレードは、合致固定部に関連して取り外すことができる合致部分を含む。開示されたこの発明の原理によれば、円板空間の伸延中にインプラントを挿入する技術を実施できるようにする脊椎円板伸延装置が提供される。好ましくは、ブレードが、隣接する椎骨本体の上方面及び下方面と接触している間に、インプラントが伸延装置ブレードどうしの間の円板空間内に滑入される。伸延装置は、前方又は前側方のアプローチに容易に使用できるように、可能な限り低侵襲性で、可能な限り低外傷性のものとして形成されている。

手術に幅広く用いられ、また、前脊椎手術に平常的に用いられている従来の自己保持式の収縮装置には固有の制限が存在する。典型的にこれらの収縮装置は２つのブレードを有し、これらのブレードは鋏型ハンドルの蝶番によって繋げられ、一端に歯を設けている。外科医が、望ましい露出を行うためにハンドルを圧縮すると、歯が組織内又は組織の下を握持し、組織に側方力を付加する。歯は、外傷部位の両側を握持し、収縮力の一様な分布によってこれを収縮させる。つまり、２つの側部、例えば前方（前部）頸部外傷部位の左側と右側を（気管、喉頭、ＥＴチューブ、食道、甲状腺は１側部のみ）異なる抵抗力で収縮させた場合に、抵抗力が弱い側に過剰な力と収縮が付加され、これと対向するより抵抗力の強い側が収縮する。これは、従来の収縮装置が滑り、ねじれ、上昇してしまう理由の１つである。これらの収縮装置の歯を頚長筋の下（脊椎の隣）に位置決めすることは、ある程度までは効果があり、また、首の前方（前部）に収縮装置を固定する標準的な方法ではあるが、最初に収縮装置を正確な場所に固定することが難しい上に、通常、手術中に収縮装置の再位置決めを数回繰り返す必要がある。生体構造を傷付けないようにするために、歯はあまり鋭く、長くならないように設ける。従来の収縮装置が滑る第２の理由は、収縮力が、頂部、即ち外傷部位より或る距離で離れた外部から、外傷部位底部の収縮力を要する部位へと付加されるためである。この最も抵抗性の低い経路は上方に向いており、収縮装置が開放すると、ほんの僅かな曲げさえも、ブレードが外傷部位の外の最も抵抗性の低い経路を上方へ追随する際に力のベクトルを生じさせる傾向にあるため、収縮装置の望ましくない変位が生じ、その結果、収縮が弱まる。収縮装置が滑る他の理由は、収縮力下にある組織の抵抗力が低下するためである。自己保持式の収縮装置は安定性を抵抗力に依存しているため、抵抗力が低下すると必然的に緩和が生じる。

調整を繰り返すことによって、例えば嚥下障害や声のかすれといった不要な組織の損傷が、前頸手術の５〜１０％の割合で生じる可能性があり、実際に生じている。さらにこれは時間の無駄であり、不要な出血も生じる。当業者は、このタイプの手術の最も上手くいかない部分は、収縮装置の位置決めと、この位置の維持であることを理解している。従来の収縮装置には、望ましくない上方への回転力に抵抗するために、鎖で押し下げているものや、重量を重くしているものもある。

周知の収縮装置ブレードのいくつかは骨固定用の短い釘を有しており、この短い釘によって、ブレードの制限された動作を可能にする力点が作られる。別の収縮装置システムは、ピン又はネジによって、収縮装置ブレードを外傷部位内の骨に固定することを可能にする。いくつかの周知の収縮装置システムでは、外傷部位の外部に設けた、例えばシンセ社（Ｓｙｎｔｈｅｓ（商標））製のシンフレーム（Ｓｙｎｆｒａｍｅ（商標））のような枠に取り付けた回転軸の周囲で、収縮装置ブレードが回転することができる。

ホーマンズ（Ｈｏｈｍａｎｓ（商標））、テイラー（Ｔａｙｌｏｒ（商標））収縮装置は、骨固定の効力を提供するために、骨内に打ち込んだ、又は適所に押し込んだ統合点を有する。これらは整形外科手術において幅広く用いられている。固定ピン用の管を組み込んだ、テイラー（Ｔａｙｌｏｒ（商標））タイプの収縮装置ブレードが知られている。また、Ｒ．バリー・ソレル医師（Ｄｒ Ｒ Ｂａｒｒｙ Ｓｏｒｒｅｌｌｓ）により設計された臀部収縮装置システムのような、梃子タイプの収縮装置も知られている。さらに、ネジによる骨への固定手段を有する、収縮装置ブレード（１つ又は複数）用のレールシステムが知られている。またさらに、Ｓ．デビッド・スタルバーグ医師（Ｄｒ Ｓ Ｄａｖｉｄ Ｓｔｕｌｂｅｒｇ）によって設計された、骨内に突き通した、又は打ち込んだピンのみを使用する臀部収縮装置システムも知られている。これらのいくつかは、若干の曲げ又は梃子状部分を設けているが、真の回転を許容するものではない。梃子状の収縮装置を固定するための外枠も知られている。例えば、Ｓ．デビッド・スタルバーグ医師（Ｄｒ Ｓ Ｄａｖｉｄ Ｓｔｕｌｂｅｒｇ）によって設計された、補助（外科医）が不要な自己保持式の臀部手術収縮装置が知られている。
米国特許第６，６６９，６９９号 米国特許第６，７４３，２３１号 米国特許第６，０１７，３４２号 米国特許第６，７１２，８２５号 米国特許第６，７４０，１１９号

短い固定点を介して骨内に打ち込んだ場合には、回転を複数回行うことで緩和及び望ましくない引き込みが生じる。ピンが、骨内の奥深くにしっかりと固定されずに、単純な梃子点としての点上に位置している場合には、衝突があったり、補助の外科医がピンから注意を逸らすとピンが滑る傾向にある。したがって、従来技術の主な欠点は、使用時に固定を弱めることなく自由に回転できる収縮システムが存在しないことである。

外傷部位の頭部及び尾部（頂部及び底部）のための収縮ブレードが従来の伸延ピン上を滑る前頸システムが知られている。この場合、側方（横方向）収縮装置を独立的に追加する必要がある。これらのブレードは緩く、ピンの軸周囲でしか回転できず（あまり実用的でない）、調整ができない。これらは、脊椎と平行する側方への収縮を提供できず、これは大きな問題である。この側方への収縮については、以降で説明する本発明でしか考慮されていない。

頸部円板交換用のプロディスク（Ｐｒｏｄｉｓｃ（商標））前頸システムは伸延ネジを有し、この伸延ネジには、このネジの上を下方へ滑る伸延アームが設けられている。プロディスク（Ｐｒｏｄｉｓｃ（商標））の頂部には、ネジの基部に下方の圧力を印加して伸延アームを固定するためのネジキャップが使用されている。

発明
本発明は、１つの形態において、伸延及び収縮組み立て品の改善を提供する。本発明はさらに、手術を含み、また脊椎手術を含むがこれに限定されない用途に用いるための、前述の従来の収縮装置の欠点を改善する、軟組織を収縮させる改良された装置を提供する。本発明はまた、機械的利点と収縮の効率性を最適化する伸延及び収縮機能と、望ましくない収縮装置の抜け出しを阻止する機能を実施する組み立て品を提供する。特に、本発明は、収縮装置のしっかりとした定着と、収縮力を調整するための収縮装置の縦方向及び回転的な調整とを可能にする組み立て品を提供する。

本発明はさらに、収縮の効率を最適化し、望ましくない収縮装置の抜け出しを阻止しながら、伸延と収縮の両方において機械的利点を達成できるようにするために、伸延ピンと、これと協働するスリーブとを使用して行う椎骨の伸延と連係して、前述の収縮機能を実施する組み立て品に関する。

本発明は手術への用途を参照して説明されているが、当業者は、本発明が、収縮のみにおいて、また、収縮と伸延の組み合わせにおいてより幅広い用途を有することを理解するだろう。

外科手術中に、組織へのアクセスを容易にするために収縮装置が使用される。本発明は、１つの形態において、前述した従来技術の望ましくないずれを生じずに、しっかりした定着と、収縮装置ブレードのための基部と、外傷部位内でブレードを回転させるための安定した軸とを提供する、（直接又は間接的な）骨内固定の原理を採用している。

本発明は、手術処置中に要求される少なくとも１つの収縮装置ブレードの可変選択的な回転を可能にする一方で、組織の露出と手術部位へのアクセスとを改善し、（組織に対する動作を制御及び低減することで）軟組織の損傷及び打撲傷その他を最小化する。本発明は、ブレードの安定性を維持する一方で、収縮圧を調整し、収縮装置により印加される組織圧を減少させることで、組織損傷を最小化する機能によって、周知の従来技術から傑出する。収縮装置を骨に直接又は間接的に固定する（定着させる）ことで、望ましくない滑りが阻止され、選択された回転量とは別の収縮装置の再調整が不要になる。また、手術外傷部内からの安定した回転軸は収縮圧に機械的利点を与え、これにより外科医の疲労が軽減される。回転を伴う骨固定は多数の異なる方法によって達成でき、またこれらは多くの解剖学上の状況に適用できる。

以下で説明する、直接固定収縮装置組み立て品と、間接的に定着された収縮装置及び伸延の組み立て品とを含んだそれぞれの実施形態には、次の共通の特徴が存在する。

１．骨への固定手段
２．固定点と収縮装置の間の接続（繋がり）
３．組織を収縮する手段（ブレード）
４．ブレードの骨への直接又は間接的な固定によって命じられた可変回転を行う機構。

骨への固定、繋がり、ブレード、回転手段は、直接的な収縮装置係合であってよく、また、固定は、複数の構成部品の様々な組み合わせによって達成された図１を参照して説明しているもののように間接的であってよい。

本発明はこれの全ての形態において、主に脊椎及び整形外科手術にて骨固定が実行可能な全ての場合に適用でき、さらに、これ以外の手術分野への適用も可能である。

本発明の別の目的は、最適な収縮アームの定着、組織への最適な負荷の印加、回転及び縦方向への調整を提供し、椎骨伸延ピンと共に使用することが可能な、改良された、創傷縁を収縮させるための組織収縮組み立て品を提供することである。

本発明のさらなる目的は、伸延装置と収縮装置の挿入を効率的且つ単純に行う組み立て品を提供することである。ここまでに明述していない本発明のこれ以外の目的は、以下に開示する好ましい実施形態の説明によって明確に理解されるだろう。

本発明はこれの最も広い形態において、
手術に用いる組み立て品を備え、前記組み立て品は、手術中、骨を伸延させることができて、軟組織の収縮のための収縮アームを受け入れて保持するフレームを含み、
フレームは、第１の骨アンカー部材を受け入れる凹部を含む第１の部材と、第１の部材と協働し第２の骨アンカー部材を受け入れる第２の部材を備え、第１の部材は、収縮アームを受け入れて保持するアームを少なくとも１つ含んでおり、第２の部材は、第１の骨アンカー部材と第２の骨アンカー部材が取付けられ、骨の伸延を許容するように第１の部材に対して調整可能である。
本発明は別の幅広い形態において、
軟組織の創傷縁の収縮と椎骨の伸延とを組み合わせた組み立て品を備え、前記組み立て品は、
前記椎骨内に定着させた１対のピンと、
前記ピンと同心的に係合するスリーブと、
前記スリーブを介して前記ピンに伸延力を付加する手段と、
１本の前記ピンと係合できる凹部を含む第１端部と、合致する外形を介して第１収縮装置アームを取り外し可能に受容するための接続手段を含む第２端部とを有する、第１側部アームと、
前記ピンのもう１本と係合できる凹部を含んだ第１端部と、合致する外形を介して第２収縮装置アームを取り外し可能に受容する接続手段を含んだ第２端部とを有する、第２側部アームと、
を含んでおり、前記対応する接続手段のそれぞれにより、前記軟組織縁を収縮するべく前記収縮装置アームの各々を回転可能に調整することが可能になる。

本発明は別の幅広い形態において、
手術に用いる伸延及び収縮組み立て品を備え、前記組み立て品は、手術中、骨を伸延させることができて、軟組織の収縮のための収縮アームを受け入れて保持するフレームを含み、
フレームは、第１の骨アンカー部材を受け入れる凹部を含む第１の部材と、第１の部材と協働し第２の骨アンカー部材を受け入れる第２の部材を備え、第１の部材は、収縮アームの１つを受け入れて保持するアームを少なくとも１つ含んでおり、骨に定着されたとき、第１の部材と第２の部材の１つは、第１の骨アンカー部材と第２の骨アンカー部材が取付けられ、骨の伸延を引き起こすように第１の部材と第２の部材の他の部材に対して調整可能である。

好ましい実施形態によれば、スリーブが前記ピンに同心的に係合しており、前記組み立て品はさらに、前記スリーブを介して前記ピンに伸延力を付加する手段を備えている。

本発明は別の幅広い形態において、
隣接した椎骨の伸延と軟組織の収縮を可能にする組み立て品を備え、この組み立て品は、各椎骨に固定されたピンを介して椎骨に伸延負荷を印加する手段を備え、上記組み立て品はさらに、
前記椎骨内に定着させた前記第１ピンと係合できる凹部を含む第１端部と、合致外形を介して第１収縮装置アームを解放可能に受容する接続手段を含む第２端部とを有する第１側部アームと、
前記第２ピンと係合できる凹部を含む第１端部と、合致外形を介して第２収縮装置アームを解放可能に受容する接続手段を含む第２端部とを有する、第２側部アームと、
を含んでおり、上記対応する接続手段の各々によって、前記軟組織縁に付加された収縮力を調整するべく、それぞれの前記収縮装置アームを回転可能に調整することが可能になる。

本発明は別の幅広い形態において、
１つの椎骨の伸延と軟組織の収縮のうち少なくとも一方を可能にする組み立て品を備え、この組み立て品は、
第１及び第２伸延ピンを介して前記椎骨に伸延負荷を印加する手段を備え、
第１側部アームを備えた第１収縮装置をさらに備え、前記第１側部アームは、椎骨内に定着させた前記第１ピンと係合できる凹部を含む第１端部と、合致外形を介して第１収縮装置アームを解放可能に受容する接続手段を含む第２端部とを有し、
第２側部アームを有する第２収縮装置をさらに備え、前記第２側部アームは、前記第２ピンと係合できる凹部を含む第１端部と、合致外形を介して第２収縮装置アームを解放可能に受容する接続手段を含む第２端部とを有し、
前記対応する接続手段の各々によって、前記軟組織縁に付加された収縮力を調整するべく、それぞれの前記収縮装置アームを回転可能に調整することが可能になる。

本発明は別の幅広い形態において、
軟組織を収縮させる収縮組み立て品を備え、前記組み立て品は、
第１組のあご部を備え、前記第１組のあご部は、第１椎骨に取り付けた第１ピンを内部に受容する凹部を画定し、前記アーム周囲で回転できる第１収縮装置を上に受容及び保持するアームを含み、
第２組のあご部をさらに備え、前記第２組のあご部は、第２椎骨に取り付けた第２ピンを内部に受容する凹部を画定し、前記アーム周囲で回転可能な第２収縮装置を上に受容するアームを含む。

本発明は別の幅広い形態において、
収縮組み立て品を備え、この収縮組み立て品は、
凹部を画定している１組のあご部を有する第１アームを含んだ第１部材と、
第１部材から延びている第２アームと、
第１収縮装置を受容し、取り外し可能に保持する手段を有する、前記第２アームと、
凹部を画定している１組のあご部を有する第１アームを含む第２部材と、
上記第２部材から延びている第２アームと、
第２収縮装置を受容し、取り外し可能に保持する手段を有する、上記第２部材上の第２アームと、を備えており、
上記第１部材の凹部が第１ピンと係合し、上記第２部材の凹部が第２ピンと係合すると、上記第１及び第２収縮装置の各々は、軟組織内の創傷縁を収縮し、また、上記収縮装置の各々は、上記第１及び第２部材の対応する上記第２アームに関連して回転的に調整されることができる。

本発明は別の幅広い形態において、
伸延及び収縮組み立て品を備え、この組み立て品は、
第１及び第２伸延ピンと、
各ピンに伸延力を伝達するために、上記ピンと同心的に係合するように適合されたスリーブ部材と、
第１及び第２収縮部材とを備え、
上記第１収縮部材は、上記ピンの１本と係合する凹部を画定する１組のあご部を有する第１アームと、上記第１部材から延びている第２アームとを有し、
上記第２アームは、軟組織の収縮を可能にするブレードを備え、
上記第２収縮部材は、上記ピンの２本目と係合する凹部を画定している１組のあご部を有する第１アームと、第２部材から延びている第２アームとを含み、
上記第２収縮部材の第２アームは、軟組織の収縮を可能にするブレードを備えており、
上記第１アームと第２アームの各々はこれらと合致する構造部を介して係合しており、この合致する構造部は、上記第１及び第２収縮装置の側方及び回転的な調整を可能にする。

好ましい実施形態によれば、上記１組のあご部の各々は、共通の面に配置され、椎骨内に定着されたピンと係合する。

一実施形態によれば、上記あご部は、上記第１及び第２アームの縦軸に対して垂直な配向に配置されている。一実施形態によれば、上記アームの各々は、第１及び第２収縮装置のそれぞれの上に設けられた構造部と係合する、複数の細長い薄板構造部を含む。

好ましい一実施形態によれば、各アーム上の細長い薄板構造部は、上記アームの縦方向及び回転的な調整を可能にする合致係合を提供する。

好ましい一実施形態によれば、各ブレードは、ブレードの配向を調整するように適合された器具を受容及び保持するための開口部を含む。

次に、本発明を、好ましい実施形態に従って、しかし実施形態を限定することなく、添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。

典型的に、１つの方法によれば、椎骨の頸部伸延を行うにはピンを使用し、これらを伸延する椎骨に一時的に固定する。一般的には２本のピンを用い、１本を対象の円板又は椎骨本体の上に、もう１本を下に固定する。従来、キャスパーシステム（Ｃａｓｐａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）では、これらのピンは伸延目的のみに、ピンの周囲に軸方向に勘合して関連する伸延機構と接続するためのスライド管を介して使用されてきた。このピンの役割は、以下の役割の１つ又は複数を実施するべく拡大されてきた。ピンは、骨組み又は人工円板代替品のために脊椎の中央線を推定するためのＸ線マーカとして機能する。次に、周知の、及び一般に使用されているキャスパータイプの伸延装置を脊椎に固定する。伸延管は対応するピンの上で滑動し、ネジ山領域に用いられるネジでピンに固定される。しかし、これはピンの基部においてぴったりとした六角形又は四角形嵌合（ｓｎｕｇ ｈｅｘ ｏｒ ｓｑｕａｒｅ ｆｉｔ）を有するものではなく、丸く、丸ピンの長さに沿って伸延力を伝達するものである。これは、伸延が必要な脊椎骨に最適な負荷を伝達するのではなく、むしろ、負荷が必要な部位から離れたモーメントアームに負荷を加える。周知の、伸延力を付加する技術は、ピンに曲げ及び剪断力を付加し、この力をピンの下方から椎骨との係合点にまで伝達する。モーメントアームの減少、及びピン上の曲げモーメントの排除のために、椎骨に負荷が加えられる場所が近くなる程、伸延中に提供される機械的利点は大きくなるため、この目的を満たす組み立て品を提供することが望ましい。その場合、剪断力は伸延させるピンの基部に付加される。

本明細書全体にわたって、収縮装置アームは、側部アーム、収縮装置ブレード、収縮部材と同義に参照される。ブレードへの参照は、収縮装置又は収縮装置アームへの参照を含むものとして考慮される。

以降で述べる本発明の様々な実施形態を完全に理解するために、骨固定方法論と、これに関連する装置及び組み立て品について、要約する。

（１．骨の固定）
（１．１点骨固定）
これは、ネジ又は短い杭、あるいは杭／ネジの組み合わせによって達成できる。杭は、引き線が挿入線に対して傾斜している場合、また、分析がネジにとって望ましくない場合に有効である。複数のネジ又は杭を使用できる。ネジ又は杭の一部は、別の構成部品と係合及び結合していてよい。この部分はアンカーと呼ばれる。

使用されるアンカー凹部形状（図面を参照）には、以下の非限定的な実施形態が含まれる。

マッシュルーム形（先端部が拡大した円錐形）、円錐形、くぼみ、ブレード用のカップ、台座、ブレードに接続するための一体型の蝶番と側部アーム、１平面での回転を可能にする一体型の蝶番、ブレードに接続するための一体型の小型ボール及びシャフト付きソケット。
（２．回転手段）

アンカーには次の回転手段が組み込まれている。

１つの面のみで回転が可能なブレードを取り付けるためのシャフトが造り付けられたアンカー。

複数の面での回転が可能なブレード固定を行うための、ボールとソケット、及びシャフトが造り付けられたアンカー。

一体型又は取り外し可能な蝶番のいずれかと共に回転できるようにする結合ブレード接点。図２を参照。あるいは図１の後部ｃｘシステムを参照。

（結合構成部品）
構成部品の様々な組み合わせには、構成部品どうしを固定する方法が含まれる。

所望の自由回転が許容されるが、緩み又は落下を生じる傾向にある別の平面での動作が制限される可能性がある。

当業者には、望ましくない動作を制限するこの機構は非制限的なものであり、以下に示す、安定性は低いがより単純で回転開始後の持ち上げを防止する構成部品を容易に考案できることが明白であろう。

本発明の実施形態の1つによると、図１、６、７及び8に示されているように、保持する部材のスプラインのような所望の地点で回転をロックする結合がある。

ピンをロックするための凹部を設けた平坦なヘッド。収縮装置ブレードが或る角度、例えば３０度回転すると、凹部が露出し、ピンを上からブレードの前部へ挿入できるようになる。このピンは容易に引き出すことができ、ブレードを自由に回転させることができるが、このピンの挿入により、ブレードの再回転がピンを除去するまで阻止される。この方法で収縮装置ブレードをロックすることは、ブレード用の外部ハンドルや、ブレードを外方へ引くための重量が不要であることを意味する。これにより、手術部位の周辺に配置される器具の数が減り、補助の必要性が完全に無くなるか、回避され、さらにレントゲンを容易にする。

本発明の実施形態の1つによると、収縮装置ブレードを適所に上からカチッと嵌め込むことができ、これは、構成部品どうしを滑合させることの代案であるが、一度滑合させると、側路を滑らせない限り、直接の抜き出しを妨げる。

図１は、アンカーピンと協働することで収縮及び伸延を同時に行うことができる、好ましい実施形態による収縮装置組み立て品の斜視図を示す。図１を参照すると、収縮及び伸延組み立て品１１０が提供され、この組み立て品１１０は、アンカーピン組み立て品１１５、１１６と係合する接合部材１１３、１１４内でそれぞれ終端する収縮装置アーム１１１、１１２を備えている。必要に応じて、様々な形状の収縮装置接合部材／側部アームを使用できる。収縮装置アーム１１１は第１自由端部１１７を備えており、この第１自由端部１１７は凹部１１８を含み、ブリッジ部材１１９と１２０の間に伸びている。ブリッジ部材１１９、１２０は、図示されていない操作器具に取り付けることが可能な空間１２１、１２２を画定している。この操作器具は、収縮装置アーム１１１の回転動作を促進する。収縮装置アーム１１２は第１自由端部１２３を備えており、この第１自由端部１２３は凹部１２４を含み、ブリッジ部材１２５と１２６の間に伸びている。ブリッジ部材１２５、１２６は、図示されていない操作器具を受容できる空間１２７、１２８を画定している。アーム１１１の場合と同様に、操作器具は、協働して対向する創傷縁の収縮を維持するアーム１１１と１１２のような、収縮装置アーム１１２の回転動作を促進する。手術中、使用時のアーム１１１、１１２は対向する軟組織の創傷縁に接して配置されることで、調整可能な回転収縮を維持及び促進する。アーム１１１はまた、ブレード領域１２９を備えており、このブレード領域１２９は構造部１３０内で終端し、構造部１３０は、内部に接合部材１１３の接合アーム１３２を受容及び保持するための凹部１３１を画定する。これによりアーム１１１は、接合アーム１３２周囲で選択的に回転できるようになる。さらに接合部材１１３は、定着部組み立て品１１５を受容及び保持するための凹部１３４を画定する２本のアームを有する分岐部分１３３を備えている。定着部組み立て品１１５は、鋭い部分１３７にて終端している先端１３６を有するアンカーピン１３５を備える。先端１３６は、骨内への貫通を促進するために、ネジ山状のネジ又はピン状であってよく、後端１３８は、先端１３７の骨貫通を促進するために、駆動部材１３８ａを提供する。ピン１３５は、分岐部分１３３を圧縮する案内スリーブ１３９内に収容されている。基部１３８ａとスリーブ１３９の端部１３９ａの間には接合部材１１３が配置されている。スリーブ１３９と協働するアンカーピン１３５は、骨内への貫通を促進するために鋭い部分１３７にて終端している先端１３６を有している。遠位端部は、接合部材１１３を固定している分岐部分１３３に対して、スリーブ１３９の圧縮を促進する駆動部材１３８ａを受容している。ピン１３５は、分岐部分１３３と係合する案内スリーブ１３９内に収容されている。案内スリーブ１３９には補助スリーブ１４０が接続しており、この補助スリーブ１４０の凹部１４１内に器具（図示せず）を受容させることで、例えば、通常はアーム１１１、１１２の回転軸と平行しているが、これに限定されない軸に沿った定着部組み立て品１１６、１１５の伸延、すなわち分離が促進される。

アーム１１２はまた、ブレード領域１１２ａを備えており、このブレード領域１１２ａは構造部１４２にて終端し、構造部１４２は、接合部材１１４の接合アーム１４４を内部に受容及び保持する凹部１４３を画定する。これにより、アーム１１２が接合アーム１１４周囲で選択的に回転できるようになる。接合部材１１４はまた、分岐部分１４５を備えており、この分岐部分は、定着部組み立て品１１６を受容及び保持するための凹部１４６を画定している２本のアームを有する。定着部組み立て品１１６はアンカーピン１４７を備えており、このアンカーピンは、骨内への貫通を促進するために鋭い先端１４９にて終端している先端１４８と、駆動部材１５１を提供することで接合部材１１４を固定する１５２の１４５への圧縮を促進する後端１５０とを有する。ピン１４７は、分岐部分１４５と係合する案内スリーブ１５２内に収容されている。案内スリーブ１５２には補助スリーブ１５３が接続しており、この補助スリーブ１５３は、器具（図示せず）を凹部１５４内に受容することで、アーム１１１、１１２の回転軸と平行する軸に沿った定着部組み立て品１１６、１１５の伸延を促進する。スリーブ１５２及び１３９は各ピンの方形部分に係合する。また分岐要素１３３及び１４５は、ピン１３５及び１４７の方形部分の周囲に密着する。この接続により、構成要素の独立的な回転が阻止される。２つのスリーブとピンを外部伸延組み立て品と接合することによって、全ての構成要素の回転の組み合わせが阻止される。この伸延組み立て品（図示せず）は、凹部１５４、１５８を介して、図に示すように組み立て品と接合するか、あるいは、既存のキャスパーシステム（Ｃａｓｐａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）のように一体型に設けることができる。

上述の組み立て品１１０では、外科医は、（骨の）伸延と（軟組織の）収縮の両方を選択的に実施することができる。この組み立て品によって、アーム１１１、１１２の回転軸と平行な軸に沿った伸延、及び選択的な対向するアーム１１１、１１２の回転調整を可能にし、また必要であれば、アーム１１１、１１２の片方又はもう片方を除去することができる。

図２は、別の実施形態による接合部材１６２によってアンカーピン１６１に定着させた収縮アーム１６０を示す、部分収縮装置組み立て品の斜視図である。アーム１６０は、自由端部１６３とブレード領域１６４を備えており、ブレード領域１６４は、接合部材１６２の接合アーム１６７を内部に受容及び保持するための凹部１６６を画定する構造部１６５にて終端している。これにより、収縮アーム１６０は、接合アーム１６７の周囲で選択的に回転できるようになる。接合部材１６２はまた、２本のアームを有する分岐した部分１６８を備えており、この２本のアームは、鋭い先端１７１にて終端するアンカーピン１６１のヘッド１７０を取り外し可能に受容及び保持する凹部１６９を画定することにより、骨内への貫通を促進している。自由端部１６３は、ブリッジ部材１７３、１７４を保持する凹部１７２を含む。ブリッジ部材は、操作器具を受容するための開口部１７６、１７７を画定しており、これにより、アーム１６０の選択的な回転と、接合部材１６２又はアンカー１６１のいずれかからの取り外しとの両方が促進される。

図３は、図２の収縮装置アームアンカーピン１６１の拡大図を示しており、図２に関連した符号が付されている。ヘッド１７０は、接合部材１６２の分岐した部分１６８を受容する凹部１８０を含む。分岐部分１６８は肩部１８１の上に位置し、ヘッド１７０の下面１８２に対してロックする。肩部１８１は任意であり、肩部１８１を取り外せば、１６２の分岐部分１６８を１８２と基部板１７０ａの間にしっかりと位置決めすることができる。

図４は、図３のアームアンカーピン１６１の立面図を示しており、図３に関連した符号が付されている。先端１７１はさらに、骨の貫通を促進するための構造部１８３を備えていてよい。図５は、図３のアームアンカーピン１６１の立面図である。回転を許容する機構でアンカーピン１６１に固定されたブレードのこの配列は、これらに限定はされないが、整形及び脊椎手術、及び骨固定が可能である場合において幅広い用途を有する。当業者には、このような装置の応用形が明瞭になるだろう。

図１０は、接合部材２０２から分離された状態にある図９の収縮装置アーム２０１を示す。

図９は、別の実施形態による収縮装置アームと接合部材の組み立て品２００とを示す。組み立て品２００は、収縮装置アーム２０１と接合部材２０２を備えており、収縮装置アーム２０１は実質的に垂直配向にある。アーム２０１は、自由端部２０３とブレード２０４を含む。端部２０３は、凹部２０６を画定する分岐部２０５を含む。凹部２０６はブリッジ部材２０７、２０８を含み、これらのブリッジ部材は操作器具（図示せず）を受容する凹部２０９、２１０を画定しており、操作器具は、使用時に軟組織を収縮させるためにアーム回転を促進する。ブレード部分２０４は、一部を切除して凹部２１２の内部を露出させた壁を有する凹部２１２を画定しながら、拡大した構造部２１１内で終端している。この切除によって、部材２０２、２２２の挿入及び取り外しが可能になり、さらに、一端中心決めされた後には同部材の回転も可能になる。凹部２１２は、接合部材２０２を受容及び保持する。

図１１は、図９の接合部材の拡大図を示す。接合部材２０２は、旋回アーム２１４を介して凹部２１２内に挿入できる。旋回アーム２１４は、これの両端の中間にブリッジ２１５を有することが好ましい。ブリッジ２１５は、アンカーピン（図示せず）と係合するループ２１６にて終端している。次に、アーム２０１を約３０度回転することができるが、壁２１７（図１０を参照）は、凹部２１２の所望の規制された回転を生じさせるために、ブリッジ２１５の回転を可能にする切欠部２１７ａを含むことが理解されるだろう。凹部２１２は、別の回転度数（より高い又は低い）を達成するように構成することができる。

図１２は、別の実施形態による収縮装置アームと接合部材の組み立て品２００とを示す。組み立て品２２０は収縮装置アーム２２１と接合部材２２２を備えており、この場合、収縮装置アーム２２１は省略されているが、実際には実質的に垂直な配向に向いている。ブレード部分２２３は、一部を切除して凹部２２５の内部を露出させる壁を有する凹部２２５を画定しながら、拡大した構造部２２４にて終端している。図１３は、図１２の接合部材の拡大図を示す。凹部２２５は旋回アーム２２６を受容及び保持し、この旋回アーム２２６の周囲で収縮装置アーム２２１が自由に旋回する。旋回アーム２２６の両端の中間に、アンカーピン（図示せず）と係合する開口サドル２２８にて終端するブリッジ２２７を有していることが好ましい。次に、アーム２２１は、旋回アーム２２６周囲で必要なだけ回転される。

図１４は、別の実施形態による収縮装置アームと接合部材の組み立て品２３０とを示す。組み立て品２３０は収縮装置アーム２３１と接合部材２３２を備え、図では収縮装置アーム２３１は省略されているが、実際には実質的に垂直な配向に向いている。ブレード部分２３３は、凹部２３５の内部を露出させるために一部が切除された壁を有する凹部２３５を画定しながら、拡大した構造部２３４にて終端している。図１５は、図１４の接合部材の拡大図を示す。凹部２３５は、旋回アーム２３６を受容及び保持し、この旋回アーム２３６の周囲で収縮装置アーム２３１が自由に回転する。旋回アーム２３６は好ましくは一端にブリッジ２３７を有し、このブリッジ２３７は、アンカーピン（図示せず）と係合する開口サドル２３８にて終端している。次に、収縮装置アーム２３１は、旋回アーム２３６の周囲で必要なだけ回転される。

図６を参照すると、一実施形態による、省略された収縮装置アーム２６１と、細長い薄板配置組み立て品２６３を含んだ接合部材２６２とを含む、組み立て品２６０の斜視図を示している。図６は、接合部材２６２の水平面に対して斜角を成すアーム２６１を示す。図７は、アーム２６１を接合部材２６２の平面に対して直角にある別の位置へ回転させた状態にある、図６の配列を示す。図８は、図６の組み立て品２６０の組み立て分解図を示す。接合部材２６２は接合シャフト２６４を含み、この接合シャフト２６４は、自由端部２６５にて終端し、ぎざぎざ付きの面又は傾斜面を有する。部材２６２は、分岐部材２６６においてこの反対側にあたる、先述した配列に類似したアンカー（図示せず）と係合する端部にて終端している。シャフト２６４の上には、円周面２６８から延びた１列の放射状に配列された細長い薄板２６７が含まれている。

アーム２６１は拡大領域２６９にて終端しており、拡大領域２６９は、シャフト２６４を軸方向に受容するよう適合された凹部２７１を画定する壁２７０を有する。壁２７０はこれの一端２７２に１列の放射状に配列された要素２７３を有し、この１列の放射状に配置された要素は、細長い薄板配列２６７の薄板と薄板の間の中間空間と整列して配列されている。この配列によって、図４０、図４１に示すような別の位置に回転された細長い薄板配列２６７からアーム２６１を選択的に解放することが可能になる。これにより、外科医は、細長い薄板２６７によって適所にしっかりと保持されたアーム２６１の安息角を選択的に位置決めすることができるようになる。アーム２６１の角度を再位置決めするために、アーム２６１は細長い薄板２６７から軸方向に解除され、回転され、その後再設置される。細長い薄板は、アーム２６１を収縮装置として使用している最中にこれに印加された回転負荷に強力に抵抗する。

別の実施形態では、シャフト２６８上の細長い薄板の位置を反対側の端部２６５へと変更し、さらにこれに関連して、これと合致する外形部分を凹部２７１の他端へと変更でき、また、さらに別の実施形態では、ブレードは細長い薄板とシャフトを凹部内に含むことができることが理解されるだろう。別種の細長い薄板の合致を採用することもできる。

細長い薄板の枚数と歯の角度は必要に応じて変更できる。組み立て品を使用する方法の一例では、外科医は、図１の伸延装置と収縮装置を組み合わせた組み立て品を、以下のレジームに従って組み立てることができる。典型的には、頸椎への前方進入法にこの組み立て品を採用できる。周知の技術に基づいた第１ステップでは、伸延する椎骨内にピンを挿入する。２本のピン１３５、１４７を離間させて設けて、例えば円板を交換する場合に、伸延し円板空間にアクセスできるようにすることが好ましい。図１で説明したもののような伸延装置ピンを、隣接する椎骨内に挿入する。外科医が、患者の構造に適応するように選択した第１収縮装置アーム１１１又は１１２を、先述したピンの第１ピンと直接又は間接的に係合できるようにすると、関連するロッドとブレードが脊椎の縦軸と平行に位置する。アーム１１１、１１２は、接合部材１１３、１１４のアーム１３２、１４４の上にそれぞれ搭載される。スリーブ１３９、１５２は、対応するピン１３５、１４７よりも上の位置に位置決めされる。図１を参照して説明したもののような収縮装置ブレード１１１又は１１２が事前に取り付けられていない場合には、この時点で、対応するスリーブ（１３０、１４２）を、合致する細長い薄板と係合するまで（又は他の機械的に等価な係合によって）、接合部材１３２、１４４の旋回アームに沿ってブレード上を滑らせて収縮装置ブレード１１１、１１２を取り付ける。収縮装置ブレードの配向は、反対側に位置するこれと対応し合致する細長い薄板に選択した円周（回転）係合に従って設定する。この時点で図１に示す状態に形成された組み立て品は、必要に応じて椎骨を伸延し、軟組織を収縮させる両方の機能を提供する。伸延は、ピン１３６、１４７と軸方向に係合するスリーブ又は管１３９、１５２を介して伸延力が付加された際に生じる。

収縮の程度は、外科医が、細長い薄板を所定の位置にて係合させることで、収縮装置アーム１１１、１１２が軟組織縁どうしを必要なだけ離間させる安息角を成して設置されるようにすることで設定される。先述の説明が右側の伸延装置アームと収縮装置ブレードの組み立て品に関連する場合には、これに対応する左側部配列が存在するが、この左側部配列は、円板空間を通る横断線の周囲で右側に対して対称的であることが好ましい。また、先述の説明が左側の伸延装置アーム及び収縮装置ブレードに関連する場合には、これに対応する右側部配列が存在するが、この右側部配列もやはり、円板空間を通る横断線周囲で右側に対して対称的である。機械的利点を最適化し、ピンの曲げ負荷を排除するために、ピン１３６、１４７の基部に伸延力が付加される。上述したこの組み立て品によって、収縮装置、即ち側部収縮装置アーム及びブレードを取り除かずに、可変の伸延配置及び動作が可能になる。

本発明の１つの態様によれば、収縮装置ブレードは、一度挿入されると、収縮装置ブレードの端部の先端が必要となる場所、又はこの付近に固定される。通常、これは傷の奥深い場所であるため、ブレードは、これに直接接続するネジやクランプ、又はこの他の握持装置によって、あるいは中間リンク装置を介して、その付近の骨表面にしっかりと固定される。

多くの状況では、ブレードはこの固定装置との接続によって固定点の周囲で回転できるようになるが、これは次の理由のいずれかに起因する。この回転可能な固定によって、処置全体を通し、収縮装置ブレードを原位置に置いたままの状態で、外科医が別のエリアの作業中に圧力と収縮力を解除することが可能になるため、収縮装置ブレードの除去又は再配置を行わなくても組織損傷を減少させることが可能になる。自己保持のための収縮装置を解除することで、収縮装置が再挿入及び／又は再開口される度に、組織損傷の繰り返しが生じる。そのため、このシステムは組織損傷を減少させ、時間を節約する。さらにこれは、収縮装置を一度適切に挿入しさえすれば、収縮装置は原位置で固定されるため、緩みや外れが生じて再度位置決めを行う必要がなくなることを意味する。頸部組み立て品にて説明した固定装置は、骨に貫通させたねじ山を備えるピンを利用し、またこれは、この原理の第１実施形態である。

記載されたこの構成部品は、組織収縮の目的で複数の用途に用いることができる。このような組み立て品は、伸延装置内の構成部品のみとして、あるいは図１に示す収縮装置を回転させる基部としての機能との組み合わせにて作用できる。

当業者は、この原理の利用を、これ以外の、脊椎、筋骨格系、又は例えば頭部のような骨固定を使用できるあらゆる場所にわたる、異なる構造と収縮必要性に適合する多数の用途に用いることができることを理解するだろう。

当業者はさらに、本明細書で幅広く説明した本発明の全体的な精神及び範囲から逸脱しない限り、本発明に様々な応用及び改造を加えられることを認識するだろう。このような改造により、重要な概念（収縮装置ブレードを、収縮臨界点又はこの付近に固定し、回転できるという概念）を適合させることで、脊椎の全長にわたる前方又は後方脊椎手術、整形外科に使用される、あるいはこれ以外の骨固定を用いることができる場所の手術訓練に使用される収縮装置を、追加できるようになる。

好ましい実施形態による協働するアンカーピンによって同時伸延が可能な収縮装置組み立て品の斜視図を示す。 接合部材によってアンカーピンに定着された収縮装置組み立て品収縮アームの斜視図を示す。 図２の収縮装置アームアンカーピンの拡大図を示す。 図３のアームアンカーピンの立面図を示す。 図３のアームアンカーピンの立面図を示す。 一実施形態による細長い薄板配置組み立て品を含んだ、省略されている収縮装置アームと接合部材を含む組み立て品の斜視図を示す。 収縮装置アームを、接合部材の平面に対して直角に配置した別の位置へ回転させた状態にある、図６の配列を示す。 図６の組み立て品の組み立て分解図を示す。 別の実施形態による収縮装置アームと接合部材の組み立て品を示す。 図９の収縮装置アームを、接合部材から分離させた状態で示す。 図９の接合部材の拡大図を示す。 別の実施形態による収縮装置アームと接合部材の組み立て品を示す。 図１２の接合部材の拡大図を示す。 別の実施形態による収縮装置アームと接合部材の組み立て品を示す。 図１４の接合部材の拡大図を示す。

Claims (1)

1. 脊椎手術中における軟組織の創傷縁の収縮と椎骨の伸延の組合わせに用いる組み立て品であって、前記組み立て品は、
   骨を穿通する端部（１３７）を有する１対のピン（１３５、１４７）と、
   前記ピンと同心的に係合するスリーブ（１３９、１５２）と、
   前記スリーブ（１３９）を介して前記ピン（１３５）に伸延力を付加する器具を受け入れる補助スリーブ（１４０）と、
   前記スリーブ（１５２）を介して前記ピン（１４７）に伸延力を付加する器具を受け入れる補助スリーブ（１５３）と、
   前記１本のピン（１３５）と係合できる凹部（１３４）を含み、合致する外形（１３０）を介して第１の収縮部材（１１１）を受容する第１の保持アーム（１３２）と、
   合致する外形（１４２）を介して第２の収縮部材（１１２）を分離可能に受容する、他方のピン（１４７）と係合できる凹部を含む第１の端部を有する第２の保持アーム（１４４）とを含み、
   前記合致する各外形（１３０、１４２）は手術中軟組織縁を収縮させるよう各収縮部材（１１１、１１２）を回転可能に調整することを許容する、
   組み立て品。

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