JP7506387B2 - 脊椎固定術用コネクターおよび脊椎固定術用インプラント - Google Patents

Description

本発明は、脊椎固定術用コネクターおよびこれを含む脊椎固定術用インプラントに関する。

従来から、脊椎に沿って配置されるロッドと、椎体に固定されて前記ロッドを保持する椎体固定具とを含む脊椎固定術用インプラントが知られている。一般的に、椎体固定具は、ロッドが挿入される空洞が設けられたヘッド部と、このヘッド部に取り付けられた、椎体に係合する椎体係合部を含む。例えば、椎体係合部は、スクリューやフックなどである。

椎体固定具のヘッド部には、ロッド挿入用の空洞が椎体係合部と反対向きに開口する溝であるオープンタイプのものと、前記空洞が椎体係合部と前記ヘッド部とが並ぶ方向と直交する方向で前記ヘッド部を貫通する穴であるクローズタイプのものがある。

ロッドは、椎体固定具のヘッド部に直接保持されることもあるし、コネクターを介してヘッド部に保持されることもある。例えば、特許文献１には、ロッドが挿入される空洞が設けられた支持部と、この支持部から延びて椎体固定具のヘッド部に保持される円柱状のアームを含む脊椎固定術用コネクターが開示されている。また、支持部には、ロッドを固定するためのセットスクリューが螺合するネジ穴が設けられている。

特開２００１－３０９９２３号公報

椎体固定具のヘッド部がオープンタイプの場合、あるいは椎体固定具のヘッド部がクローズタイプの場合であっても空洞の断面形状が長円状である場合は、脊椎固定術用コネクターのアームの先端に、当該アームの外周面から突出する一対の突起が設けられることがある。これらの突起は、アームがヘッド部の空洞に挿入された状態を維持するストッパーとしての役割を果たす。具体的に、一対の突起は、ロッドと平行な直線であってアームの中心軸を通る直線上で、アームから互いに反対向きに突出する。

ところで、椎体固定具のヘッド部には、様々な形状のものが存在する。例えば、椎体固定具のヘッド部の中には、当該ヘッド部に設けられた空洞の下方に、空洞の椎体係合部側の面に沿って張り出す張り出し部を有するもある。このような形状のヘッド部に対し、上述したようなアームの先端に一対の突起が設けられたコネクターを用いた場合には、ロッドが椎体係合部とヘッド部の並び方向と直交する方向に対してある程度傾いたときに一方の突起が上記の張り出し部と干渉する。従って、ロッドの角度の調整範囲が狭くなる。

そこで、本発明は、椎体固定具のヘッド部の形状に拘らずにロッドの角度の調整範囲を大きく確保することができる突起付きの脊椎固定術用コネクターを提供することを目的とする。また、本発明は、その脊椎固定術用コネクターを含む脊椎固定術用インプラントを提供することも目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の脊椎固定術用コネクターは、椎体に固定される、椎体係合部およびヘッド部を含む椎体固定具と、脊椎に沿って配置されるロッドとを連結する脊椎固定術用コネクターであって、前記ロッドが挿入される空洞および前記ロッドを固定するためのセットスクリューが螺合するネジ穴が設けられた支持部と、前記支持部から延び、前記椎体固定具のヘッド部に設けられた空洞に挿入される柱状のアームと、を備え、前記アームの先端には、当該アームの外周面から突出する少なくとも１つの突起が設けられており、前記少なくとも１つの突起は、前記アームの中心軸よりも前記ネジ穴側に位置する、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、椎体固定具のヘッド部が空洞の椎体係合部側の面に沿って張り出す張り出し部を有する場合には、張り出し部から突起までの距離が従来よりも長くなる。このため、ロッドが椎体係合部とヘッド部の並び方向と直交する方向に対してある程度傾いても、突起が張り出し部と干渉することがない。一方、椎体固定具のヘッド部が張り出し部を有しない場合には、突起によってロッドの角度の調整範囲が阻害されることはない。従って、椎体固定具のヘッド部の形状に拘らずにロッドの角度の調整範囲を大きく確保することができる。

また、本発明の脊椎固定術用インプラントは、上記の脊椎固定術用コネクターと、椎体に固定される椎体固定具であって、前記脊椎固定術用コネクターのアームが挿入される空洞が設けられたヘッド部、および椎体に係合する椎体係合部、を含む椎体固定具と、を備え、前記ヘッド部は、当該ヘッド部に設けられた前記空洞の前記椎体係合部側の面に沿って張り出す張り出し部を有する、ことを特徴とする。この構成によれば、ロッドの角度の調整範囲が大きく確保されるため、脊椎固定術を良好に行うことができる。

例えば、前記椎体係合部側を下方、前記ヘッド部側を上方としたとき、前記張り出し部の上面は、前記張り出し部よりも上方に位置する前記ヘッド部の側面に向かって滑らかに湾曲してもよい。

本発明によれば、椎体固定具のヘッド部の形状に拘らずにロッドの角度の調整範囲を大きく確保することができる突起付きの脊椎固定術用コネクターが提供される。

本発明の一実施形態に係る脊椎固定術用コネクターがスクリューとロッドとを連結した状態を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ前記脊椎固定術用コネクターの斜視図および正面図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれロッドがスクリューの軸方向と直交するときの脊椎固定術用コネクターおよびスクリューの側面図および正面図である。 （ａ）はロッドがスクリューの軸方向と直交する方向に対して傾いたときの本発明の一実施形態の脊椎固定術用コネクターおよびスクリューの正面図、（ｂ）はロッドがスクリューの軸方向と直交する方向に対して傾いたときの従来の脊椎固定術用コネクターおよびスクリューの正面図である。 変形例の脊椎固定術用コネクターの斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ別の変形例の脊椎固定術用コネクターの斜視図および正面図である。 （ａ）は図６（ａ）に示す脊椎固定術用コネクターを用いたときの筋肉や軟組織を示す図であり、（ｂ）は図２（ａ）または図５に示す脊椎固定術用コネクターを用いたときの筋肉や軟組織を示す図である。 （ａ）は変形例の椎体固定具の斜視図、（ｂ）はその椎体固定具のヘッド部の空洞に図２（ａ）または図５に示す脊椎固定術用コネクターのアームが挿入されるときの正面図である。

図１に、本発明の一実施形態に係る脊椎固定術用コネクター３を含む脊椎固定術用インプラント９を示す。このインプラント９は、コネクター３の他に、椎体に固定される椎体固定具１と、脊椎に沿って配置されるロッド２を含む。コネクター３は、椎体固定具１とロッド２とを連結する。

椎体固定具１は、ロッド２が挿入可能な空洞１３が設けられたヘッド部１２と、このヘッド部１２に取り付けられた、椎体に係合する椎体係合部１１を含む。本実施形態では、ヘッド部１２の形状が略円柱状である。ただし、ヘッド部１２の形状はこれに限られるものではなく、例えば断面が四角形や六角形などの角柱状であってもよい。以下、説明の便宜上、椎体係合部１１とヘッド部１２とが並ぶ方向を上下方向（特に、椎体係合部１１側を下方、ヘッド部１２側を上方）ともいう。

本実施形態では、椎体係合部１１が、ヘッド部１２に回転可能に支持されたスクリューである。ただし、スクリューはヘッド部１２に一体的に形成されてもよい。あるいは、椎体係合部１１は、図８（ａ）に示す変形例の椎体固定具１Ａのように、ヘッド部１２に一体的に形成されたフックであってもよい。さらには、椎体係合部１１は、椎体に結び付けられる環状のケーブルであってもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、ヘッド部１２がオープンタイプである。つまり、ヘッド部１２に設けられた空洞１３は、椎体係合部１１と反対向きに開口する溝である。換言すれば、空洞１３は、上下方向と直交する方向でヘッド部１２を横断する溝である。

さらに、ヘッド部１２には、空洞１３である溝の両側面を利用して、ネジ穴１４が設けられている。ネジ穴１４には、コネクター３の後述するアーム５をヘッド部１２に固定するためのセットスクリュー８が螺合する。

本実施形態では、ヘッド部１２が、図１および図３（ａ）に示すように、空洞１３の下方に、空洞１３の椎体係合部１１側の下面（溝の底）に沿って空洞１３の横断方向に張り出す一対の張り出し部１５，１６を有する。これらの張り出し部１５，１６は、ヘッド部１２における空洞１３の横断方向の両側部分が切りかかれることによって形成されている。このため、ヘッド部１２は、張り出し部１５，１６の上方に位置する、互いに平行な一対の側面１８を有する。また、張り出し部１５の上面１７および張り出し部１６の上面のそれぞれは、側面１８に向かって滑らかに湾曲している。

コネクター３は、ロッド２を支持する支持部４と、支持部４から延びる柱状のアーム５を含む。アーム５は、椎体固定具１の空洞１３に挿入される。本実施形態では、アーム５が円柱状であってアーム５の断面形状が円形状であるが、アーム５の形状はこれに限られず、例えばアーム５の断面形状が、円形状の一部がカットされた形状（例えば、Ｄカット形状や半円状）であってもよい。

支持部４には、ロッド２が挿入される空洞４１が設けられている。本実施形態では、空洞４１が支持部４を貫通する穴である。また、支持部４には、図２（ａ）に示すように、空洞４１である穴の軸方向と直交する方向を軸方向とするネジ穴４２が設けられている。図１に示すように、ネジ穴４２には、ロッド２を支持部４に固定するためのセットスクリュー７が螺合する。

アーム５の先端には、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、当該アーム５の外周面から突出する少なくとも１つの突起６が設けられている。少なくとも１つの突起６は、アーム５がヘッド部１２の空洞１３に挿入された状態を維持するストッパーとしての役割を果たす。

少なくとも１つの突起６の全ては、アーム５の中心軸５１よりもネジ穴４２側に位置する。ここで、各突起６について「アーム５の中心軸５１よりもネジ穴４２側に位置する」とは、アーム５の軸方向から見たときに、その突起６が、アーム５の中心軸５１を通ってネジ穴４２の軸方向と直交する直線Ｌよりもネジ穴４２側にあることをいう。

本実施形態では、アーム５の先端に、空洞４１である穴の軸方向に沿って互いに反対向きに突出するように一対の突起６が設けられている。アーム５の軸方向から見たときの各突起６の形状は略台形状であり、底辺側の一方のコーナー部が直線Ｌ上に位置する。図例では、各突起６がアーム５の径方向に突出しているが、各突起６の突出方向は直線Ｌと平行であってもよい。

次に、図３（ａ）および（ｂ）ならびに図４（ａ）および（ｂ）を参照して、本実施形態のコネクター３の作用効果を説明する。

まず、図４（ｂ）に、従来の脊椎固定術用コネクター３０を示す。このコネクター３０では、アーム５の先端に設けられた一対の突起６が、ロッド２と平行な直線であってアーム５の中心軸５１（図４（ｂ）では省略）を通る直線上で、アーム５から互いに反対向きに突出する。このため、ロッド２が上下方向（椎体係合部１１とヘッド部１２の並び方向）と直交する方向に対してある程度傾いたときに一方の突起６が張り出し部１５の上面１７と干渉する。従って、ロッド２の角度の調整範囲が狭くなる。

これに対し、本実施形態のコネクター３では、一対の突起６がアーム５の中心軸５１よりもネジ穴４２側に位置するため、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ヘッド部１２の張り出し部１５から双方の突起６までの距離が従来よりも長くなる。このため、ロッド２が上下方向と直交する方向に対してある程度傾いても、一方の突起６が張り出し部１５の上面１７と干渉することがない。すなわち、図４（ａ）に示すように、ロッド２が大きく傾いたときに、ようやく一方の突起６が張り出し部１５の上面１７に干渉する。このため、ロッド２の角度の調整範囲を大きく確保することができる。これにより、脊椎固定術を良好に行うことができる。

なお、本実施形態のコネクター３は、張り出し部１５，１６を有しないヘッド部に対しても使用可能である。この場合には、一対の突起６によってロッド２の角度の調整範囲が阻害されることはない。従って、本実施形態のコネクター３では、椎体固定具１のヘッド部１２の形状に拘らずにロッド２の角度の調整範囲を大きく確保することができる。

（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、図５に示す変形例の脊椎固定術用コネクター３Ａのように、支持部４に設けられた空洞４１は、当該支持部４を横断する溝であってもよい。この場合、空洞４１である溝の両側面を利用してネジ穴４２が設けられる。

また、図６（ａ）および（ｂ）に示す別の変形例の脊椎固定術用コネクター３Ｂのように、アーム５の先端には、円弧状の１つの突起６が設けられてもよい。ただし、図６（ａ）に示すコネクター３Ｂでは、図７（ａ）に示すように溝であるヘッド部１２の空洞１３に上方からアーム５を挿入しなければならない。そのため、ヘッド部１２の上面と筋肉や軟組織９０との間に隙間９１を設ける必要がある。

これに対し、図２（ａ）に示すコネクター３または図５に示すコネクター３Ａのようにアーム５の先端に一対の突起６が設けられていれば、図７（ｂ）に示すように空洞１３の横断方向から空洞１３にアーム５を挿入することができる。このため、図７（ａ）に示すように、ヘッド部１２の上面と筋肉や軟組織９０との間に隙間９１を設ける必要がない。

また、図８（ａ）に示す変形例の椎体固定具１Ａのように、ヘッド部１２の空洞１３は、上下方向と直交する方向でヘッド部１２を貫通する穴であってもよい。この場合、図８（ｂ）に示すように一対の突起６が設けられたアーム５が空洞１３である穴の軸方向から挿入できるように、空洞１３の断面形状は長円状である。あるいは、空洞１３の断面形状は、角が丸められた長方形状であってもよい。

１，１Ａ 椎体固定具
１１ 椎体係合部
１２ ヘッド部
１３ 空洞
１５，１６ 張り出し部
１７ 上面
１８ 側面
２ ロッド
３，３Ａ，３Ｂ 脊椎固定術用コネクター
４ 支持部
４１ 空洞
４２ ネジ穴
５ アーム
５１ 中心軸
６ 突起
７，８ セットスクリュー
９ 脊椎固定術用インプラント

Claims (2)

1. 椎体に固定される、前記椎体に係合する椎体係合部およびヘッド部を含む椎体固定具と、
   前記椎体固定具と脊椎に沿って配置されるロッドとを連結する脊椎固定術用コネクターと、を備え、
   前記椎体固定具のヘッド部には、当該ヘッド部を横断する溝または当該ヘッド部を貫通する穴である空洞が設けられ、前記ヘッド部は、当該ヘッド部に設けられた前記空洞の前記椎体係合部側の面に沿って張り出す張り出し部を有し、
   前記脊椎固定術用コネクターは、前記ロッドが挿入される空洞および前記ロッドを固定するためのセットスクリューが螺合するネジ穴が設けられた支持部と、前記支持部から延びる柱状のアームであって、前記ヘッド部に設けられた前記空洞に挿入されるアームと、を含み、
   前記ネジ穴は前記椎体固定具を前記脊椎固定術用コネクターに連結したときに前記アームに対して前記椎体係合部と反対側に位置し、
   前記アームの先端には、当該アームの外周面から突出する少なくとも１つの突起が設けられており、当該アームの軸方向における前記支持部から前記突起までの長さが前記ヘッド部に設けられた前記空洞の当該ヘッド部を横断または貫通する方向の長さ以上であり、前記少なくとも１つの突起の全てが、前記アームの中心軸よりも前記ネジ穴側に位置する、脊椎固定術用インプラント。
2. 前記椎体係合部側を下方、前記ヘッド部側を上方としたとき、
   前記張り出し部の上面は、前記張り出し部よりも上方に位置する前記ヘッド部の側面に向かって滑らかに湾曲している、請求項１に記載の脊椎固定術用インプラント。
   

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