JP3608943B2

JP3608943B2 - 脊椎固定フック

Info

Publication number: JP3608943B2
Application number: JP16074598A
Authority: JP
Inventors: 広幸高橋; 吉雄難波
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JPH11347046A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変形または変性した脊椎の脊椎骨を連結し矯正のために固定する外科用インプラントの脊椎デバイスに専ら使用される脊椎固定フックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の脊椎デバイスは、例えば脊椎側弯症、脊椎後弯症等の病症下の脊椎を手術によって矯正するためとして、ワイヤ、スクリュー、フック等の部材を椎体骨の前方、側方または後方のいずれかの部分に固定し、これらの固定した部材間をロッドやプレートにより連結させる方式のものであった。
【０００３】
上記脊椎デバイスにおいて、椎体骨に固定する部材としてはフックが多用されるが、図６に例示するように、椎体骨の棘突起２３や横突起２２の数カ所にフック２５を固定し、２本のロッド２４，２４をこれらのフック２５に連結固定して、脊椎の矯正を行うようにしている。この場合に用いられるフック２５は、図７に示されるように椎体骨に引っ掛けるための鉤部２６が１個のフック２５について１個であって、通常、一つの固定個所に対して１個のフック２５を使用する方式、所謂、シングルフック方式と称されるものが多いが、これはコンパクト性、操作性、フック強度の点では良いとしても、鉤針形状であるため、オープン側の逆方向に荷重がかかると、固定性が劣るところから外れる可能性がある。
【０００４】
上記シングルフック方式の問題点を解決するためとして、図８に示されるような一つの固定個所に対してフック２７を２個使用するシングルフック併用方式が従来から採用されており、これは２個のフック２７によって両側から挟持する固定方法であるので、強固な固定が得られる利点がある。しかし、２個使用することから、それぞれの設置位置の調整が煩雑で手術（矯正）時間を長くさせていたし、また、形状的に大きくなることから患者の負担も大きくなるという問題があった。
【０００５】
一方、上記シングルフック方式及びシングルフック併用方式を改善し得るものとして、２個の鉤部を１個のフック２８に纏めてコンパクト化した先行技術が提供されており、例えば、特開平９−２８５４７３号公報にも開示されている。これは、図９に示されるように、片方の鉤部２９ともう片方の鉤部３０とをネジ３１で連結して一体化した構造である。この先行技術は、ネジ３１のネジ調整によって固定幅調整が容易に行えるが、調整操作が煩雑で手術時間を長引かせるおそれがあり、また、ネジ径が小さいので固定後に折損や緩みが生じ易いことが十分予想される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の各脊椎固定フックではそれぞれ一長一短があって、脊椎骨への固定性、着脱操作性及びコンパクト性の何れをも満足させることができる脊椎固定フックの出現が視界において要望されているのが実態である。
【０００７】
本発明は、このような問題点の解消を図るために成されたものであり、本発明の目的は、脊椎骨への固定性、着脱操作性、コンパクト性及び堅牢性の全てを充足することが可能であって、これにより手術時間の短縮、適正サイズ決定の容易化並びに患者負担の軽減化に十分寄与し得る脊椎固定フックを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため以下に述べる構成としたものである。即ち、本発明における請求項１の発明は、開閉可能にヒンジ結合される一対の鉤部８、１１により脊椎骨の横突起２２等に両側方から挟持して係着させるフック機構２と、ヒンジ軸７を挟みフック機構２の反対側位置において一対の鉤部８、１１に一体に形成され、フック機構２の開閉操作に連動してその挟持状態を係脱可能にロックさせるロック機構３と、フック機構２の一方の鉤部８に一体に形成され、該フック機構２の後方位置において脊椎矯正用のロッド２４に係合しロッド２４を脊椎骨の後方に保持固定するロッド固定機構４とからなることを特徴とする脊椎固定フック１である。
【０００９】
また、本発明における請求項２の発明は、中間部においてヒンジ結合された２つのフック部材５、６からなり、一方のフック部材５は、脊椎骨の横突起２２等を挟持するフック機構２の対部材としての鉤部８と脊椎矯正用のロッド２４に係合し該ロッド２４を脊椎骨の後方に保持固定するロッド固定機構４とがヒンジ軸７を挟み一方の側の前部と後部とにそれぞれ設けられ、ヒンジ軸７に平行な当接平面１０を後面に有する当て片部９が他方の側に設けられ、他方のフック部材６は、前記フック機構２の対部材としての鉤部１１がヒンジ軸７を挟んで一方の側に設けられ、ヒンジ軸７に平行な当接平面１３を前面に有する当て片部１２が他方の側に設けられ、さらに、対面している当接平面１０、１３相互が面接触した際にこれをロックさせるロック機構３が前記２つの当て片部９、１２に関連して設けられ、一対の鉤部８、１１が閉成側に作動して挟持状態になるのをロック機構３により保持し得る如く形成されてなることを特徴とする脊椎固定フック１である。
【００１０】
また、本発明における請求項３の発明は、上記請求項２の発明に関して、ロック機構３が、一方の当て片部１２のヒンジ軸７に最遠の端部において該ヒンジ軸７に平行に延在して設けられる鉤片１４と、他方の当て片部９のヒンジ軸７から最遠の端部においてヒンジ軸７に並行に延在して前記鉤片１４に係合可能に設けられる凸条１５とからなることを特徴とする脊椎固定フック１である。
【００１１】
また、本発明における請求項４の発明は、上記請求項２又は３の発明に関して、ロッド固定機構４が、ヒンジ軸７に直角方向の断面形状が略Ω字形状を成すロッド収容部１６と、ロッド収容部１６に嵌合させる蓋材１７とからなり、ロッド収容部１６は、ヒンジ軸７に直角方向に延在しかつ後端面側に開口したロッド介挿用溝１８を備え、蓋材１７はロッド介挿用溝１８に平行な方向に摺動してロッド収容部１６に嵌合可能なスライド蓋に形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明における請求項５の発明は、上記請求項２、３又は４の発明に関して、一方の当て片部１２にロック用のネジを挿通する孔１９が設けられ、他方の当て片部９に前記ネジを螺合するネジ孔２０が設けられ、ロック機構３に加えネジ締めによるロックを可能としてなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明における請求項６の発明は、上記請求項２、３、４又は５の発明に関して、フック機構による挟持点を基準に、ロッド固定機構で固定保持する脊椎矯正用のロッドが脊椎骨の横突起等に対して±４５°の範囲内の傾きをもって固定可能に形成されてなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面の図１乃至図４を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る脊椎固定フック１の開放状態での斜視図、図２は、同じく閉鎖状態での斜視図、図３における（イ）は、本発明の実施の形態に係る脊椎固定フック１の平面図、（ロ）は同じく正面図、（ハ）は同じく右側面図、（ニ）は同じく左側面図であり、また、図４における（イ）は、図３に示す脊椎固定フック１に係る止めネジの平面図、（ロ）は同じく正面図、（ハ）は図３に示す脊椎固定フック１に係る蓋材の平面図、（ロ）は同じく正面図である。
【００１５】
図１乃至図３に示される脊椎固定フック１は、その本体部を含む各構成部材が生体用金属例えばチタン合金を含むチタンにより所定の形状に製作される。その他に、生体用ステンレスやコバルト・クロム合金も用いられる。この脊椎固定フック１は２つのフック部材５、６からなっていて、それぞれの中間部に設けられた軸孔を合わせてヒンジ軸７を「かしめ」処理等によって抜脱不能に挿着することにより、両フック部材５、６は該ヒンジ軸７の両側部分を接離させる開閉可能にヒンジ結合される。
【００１６】
このような構成になる脊椎固定フック１は、ヒンジ軸７を挟んで一方の側にフック機構２とロッド固定機構４とが前後位置関係に形成され、反対の側にロック機構３が形成される。なお、フック機構２とロッド固定機構４との位置関係に関しては、便宜上本明細書においては、対象となる脊椎骨の横突起２２を基準として、挟持する方の近い側を前側、横突起２２から離れる方の遠い側を後側と称していてこれに準じて「前後」と記述している。この脊椎固定フック１の具体的な構造について以下説明する。
【００１７】
両フック部材５、６は、ヒンジ軸７方向の幅長が最大部分で約１０ｍｍ程度となる短幅の成形部材であって、一方のフック部材５は、ヒンジ軸７を挟み一方の側にフック機構２の対部材としての鉤部８とロッド固定機構４の本体部としてのロッド収容部１６とを備え、他方の側に当て片部９を備える。また、他方のフック部材６は、ヒンジ軸７を挟み一方の側にフック機構２の対部材としての鉤部１１を備え、他方の側に当て片部１２を備える。鉤部８は、略半円弧状の短円柱面を挟持面として有する受け側となる鉤部材であり、これに対して対関係となる鉤部１１は、鉤部８に比して幅が狭くて嘴に類似した形状をなした可動側となる鉤部材である。
【００１８】
一方、当て片部９は、ヒンジ軸７を挿通する軸孔部分から鉤部８の反対側に真っ直ぐに延長した鉤部８の半分の幅を持つ板片に形成されていて、ヒンジ軸７に平行な当接平面１０を後面（当て片部１２に対向する側の面）に有する。この当て片部９に対関係をなす当て片部１２は、ヒンジ軸７を挿通する軸孔部分から鉤部１１の反対側に約９０°程度の角度で折れ曲がって延長した前記鉤部８と等幅を持つ板片に形成されていて、ヒンジ軸７に平行な当接平面１３を後面（当接平面１０に対向する側の面）に有する。なお、この実施形態においては、当て片部９には、図示しないロック用のネジを螺合させるためのネジ孔２０が中央部分に設けられ、一方、当て片部１２には、前記ロック用のネジを挿通させるための孔１９がネジ孔２０に対応した位置に設けられている。
【００１９】
このように、鉤部８とその半幅の当て片部９とからなるフック部材５と、半幅の鉤部１１と当て片部１２とをヒンジ結合することによって、相対向する鉤部８と鉤部１１とは、最大開放時には鉤部１１のヒンジ軸寄り部分と当て片部９とが衝合することによって規制され、挟持状態の最小閉鎖時には当て片部９の当接平面１０と当て片部１２の当接平面１３とが面接触することによって規制され、従って、鉤部８、１１の開閉角度を設計時点において適切な範囲に設定させることが可能である。
【００２０】
このように構成される両フック部材５、６において、フック部材５にはロッド固定機構４が設けられ、また、２つの当て片部９、１２に関連させてロック機構３が設けられる。ロッド固定機構４は、更に図４を併せ参照して、本体部としてのロッド収容部１６とこれに嵌合させるスライド蓋としての蓋材１７とにより形成される。
【００２１】
ロッド収容部１６は、フック部材５における鉤部８の後方位置に、ヒンジ軸７に直角の方向の断面形状が略Ω字形状を成して設けられていて、ヒンジ軸７に直角の方向に延在し、かつ後端面側に開口するロッド介挿用溝１８が凹設されている。このロッド介挿用溝１８は、ロッド２４の径に対応した幅で底が半丸形の溝に凹設されていて、ロッド２４を遊びが生じないようにタイトに収容し得る形状になっている。上記ロッド収容部１６の開口外縁部にはあり部（ｄｏｖｅｔａｉｌ）が両側方に突出して設けられている。
【００２２】
一方、蓋材１７は図４（ハ）、（ニ）に示されるように、前記ロッド収容部１６の前記あり部に嵌まり合うあり溝を備えた断面がリップ溝形状を成しているとともに、蓋面部の中央部にネジ孔が螺刻されていて、このネジ孔に六角孔付きセットスクリューからなる固定用ネジ２１（図４（イ）、（ロ）参照）が螺合されている。
【００２３】
また、本発明の実施の形態に係る脊椎固定フック１は、図６（イ）、（ロ）に示されるように、フック機構２の挟持点を基準としてロッド固定機構４に固定保持される脊椎矯正用のロッドが脊椎骨の横突起２２等に対し±４５°の範囲内の傾きをもって固定可能に形成されるようにすることが好ましく、この場合、図６（イ）のような傾き角度θがあれば、脊椎骨に対して低く固定できるため、患者の背中側への突出が低くなり、美容的に良く、かつ患者の痛みも緩和される効果がある。
【００２４】
次にロック機構３は、当て片部１２に一体に設けられた鉤片１４と、当て片部９に一体に設けられた凸条１５とより形成される。鉤片１４は、ヒンジ軸７に最遠の端縁部に、当接平面１３から当て片部９側に鉤状に折れ曲がってヒンジ軸７に対し平行に延在して設けられる。凸条１５は、ヒンジ軸７に最遠の端縁部の当接平面１０側角部分に、ヒンジ軸７に対し平行に延在して鉤片１４に係合可能に設けられる。この鉤片１４と凸条１５とは、対面している当接平面１０、１３相互が面接触した際、即ち、一対の鉤部８、１１が閉成側に作動して挟持状態になった際、鉤片１４の鉤先部分が凸条１５を乗り越えて係合し、これにより鉤部８、１１の挟持状態をロックさせるように作動する。この係合した鉤片１４と凸条１５は、手先での操作では簡単に外れることがないように機械的に強力に係合させるべく、ペンチ、ドライバー等の治具を使用して係合を解き得るように、設計時点において鉤片１４及び凸条１５の形状を適切に設定させている。
【００２５】
以上のように構成してなる脊椎固定フック１は対象となる脊椎骨の突起の形状、大きさに適応した各種寸法のものが予め製作されており、その場合、左勝手用と右勝手用の左右対称のものが準備されることは従来の脊椎固定フックと同様である。
【００２６】
上記実施形態に係る脊椎固定フック１を用いてなる脊椎デバイスにより例えば胸椎の矯正を行うための取付け方法を説明する。ロック機構３が外れていて一対の鉤部８、１１が開放された状態にある脊椎固定フック１を、脊椎骨における横突起２２の根元近くに当て合わせて鉤部８、１１で挟み付けて横突起２２に係合保持させる。この係合操作は、指先又は所定の治具を用いて容易に行うことができる。確実に係合されることによって、鉤片１４と凸条１５とが鉤止されてロックされるため、この状態は強固に保持される。なお、手術中に取り付けた脊椎固定フック１の位置替えや交換を行いたい場合には、鉤片１４と凸条１５とによるロックを外すことによって簡単に操作でき、しかも、鉤片１４と凸条１５が脊椎骨から離れた後方位置にあるので楽に操作できる。
【００２７】
鉤片１４と凸条１５とでロックさせることにより、脊椎固定フック１の固定は万全であるが、最終には、孔１９とネジ孔２０を利用して当て片部９、１２をネジ締めにより固定することによって、より一層の確実な固定が図れる。必要数の脊椎固定フック１の固定が終わると、脊椎の矯正形状に合わせた直線状あるいは曲線状の丸棒体からなるロッド２４を、ロッド収容部１６のロッド介挿用溝１８内に上端側あるいは下端側から順次介挿させてゆき、各蓋材１７をそれぞれスライドにより嵌め合わせて、固定用ネジ２１でネジ締めする。かくして、各脊椎固定フック１とロッド２４との組付けが確実に行われる。この場合の本発明の実施の形態に係る脊椎デバイスの装着状態は図５に示される通りである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、ヒンジ結合されてなる構造の脊椎固定フックにより脊椎に装着・固定するようにしたから、装着が迅速かつ容易に成されて手術時間が短縮される。また、装着することによって同時に機械的なロックが行われるため、取扱が簡単で便利である。更に、ロック機構によって仮止めもできるので、術中において幾度でも容易に着脱できて適正サイズの決定に役立つ。また、装着調整に直接作用する調整ネジを持たないことから、折損や緩みの問題が全く生じなく、信頼性、安全性に富んでいる。
【００２９】
このように本発明によれば、手術に際しての手法の容易化並びに処理時間の短縮化を実現させて被手術者の負担軽減を図るとともに、脊椎骨に対する固定力を強化して脊椎骨の強固な連結を可能とすることによって、脊椎矯正の実効を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る脊椎固定フックの開放状態での斜視図である。
【図２】図１に対応する閉鎖状態での斜視図である。
【図３】（イ）は本発明の実施の形態に係る脊椎固定フックの平面図、（ロ）は同じく正面図、（ハ）は同じく右側面図、（ニ）は同じく左側面図である。
【図４】（イ）は図３に示す脊椎固定フックに係る止めネジの平面図、（ロ）は同じく正面図、（ハ）は図３に示す脊椎固定フックに係る蓋材の平面図、（ロ）は同じく正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る脊椎デバイスの装着状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る脊椎固定フックの脊椎骨への取付け態様の説明図で、（イ）は、傾き角θがある例、（ロ）は傾き角θがない例である。
【図７】従来の脊椎デバイスの説明図である。
【図８】従来の脊椎固定フックの第１例の斜視図である。
【図９】従来の脊椎固定フックの第２例の斜視図である。
【図１０】従来の脊椎固定フックの第３例の斜視図である。
【符号の説明】
１…脊椎固定フック２…フック機構３…ロック機構
４…ロッド固定機構５…フック部材６…フック部材
７…ヒンジ軸８…鉤部９…当て片部
１０…当接平面１１…鉤部１２…当て片部
１３…当接平面１４…鉤片１５…凸条
１６…ロッド収容部１７…蓋材１８…ロッド介挿用溝
１９…孔２０…ネジ孔２１…固定用ネジ
２２…横突起２３…棘突起２４…ロッド
２５…フック２６…鉤部２７…フック
２８…フック２９…鉤部３０…鉤部
３１…ネジ

Claims

開閉可能にヒンジ結合される一対の鉤部により脊椎骨の横突起等に両側方から挟持して係着させるフック機構と、ヒンジ軸を挟み前記フック機構の反対側位置において前記一対の鉤部に一体に形成され、フック機構の開閉操作に連動してその挟持状態を係脱可能にロックさせるロック機構と、前記フック機構の一方の鉤部に一体に形成され、該フック機構の後方位置において脊椎矯正用のロッドに係合し該ロッドを脊椎骨の後方に保持固定するロッド固定機構とからなることを特徴とする脊椎固定フック。
中間部においてヒンジ結合された２つのフック部材からなり、一方のフック部材は、脊椎骨の横突起等を挟持するフック機構の対部材としての鉤部と脊椎矯正用のロッドに係合し該ロッドを脊椎骨の後方に保持固定するロッド固定機構とがヒンジ軸を挟み一方の側の前部と後部とにそれぞれ設けられ、ヒンジ軸に平行な当接平面を後面に有する当て片部が他方の側に設けられ、他方のフック部材は、前記フック機構の対部材としての鉤部が前記ヒンジ軸を挟んで一方の側に設けられ、ヒンジ軸に平行な当接平面を前面に有する当て片部が他方の側に設けられ、さらに、対面している前記当接平面相互が面接触した際にこれをロックさせるロック機構が前記２つの当て片部に関連して設けられ、一対の前記鉤部が閉成側に作動して挟持状態になるのを前記ロック機構により保持し得る如く形成されてなることを特徴とする脊椎固定フック。
ロック機構が、一方の当て片部のヒンジ軸に最遠の端部において該ヒンジ軸に平行に延在して設けられる鉤片と、他方の当て片部のヒンジ軸から最遠の端部においてヒンジ軸に並行に延在して前記鉤片に係合可能に設けられる凸条とからなる請求項２記載の脊椎固定フック。
ロッド固定機構が、ヒンジ軸に直角方向の断面形状が略Ω字形状を成すロッド収容部と、前記ロッド収容部に嵌合させる蓋材とからなり、前記ロッド収容部は、ヒンジ軸に直角方向に延在しかつ後端面側に開口したロッド介挿用溝を備え、蓋材は前記ロッド介挿用溝に平行な方向に摺動して前記ロッド収容部に嵌合可能なスライド蓋に形成される請求項２又は３に記載の脊椎固定フック。
一方の当て片部にロック用のネジを挿通する孔が設けられ、他方の当て片部に前記ネジを螺合するネジ孔が設けられ、前記ロック機構に加えネジ締めによるロックを可能としてなる請求項２、３又は４に記載の脊椎固定フック。
フック機構による挟持点を基準に、ロッド固定機構で固定保持する脊椎矯正用のロッドが脊椎骨の横突起等に対して±４５°の範囲内の傾きをもって固定可能に形成される請求項２、３、４又は５に記載の脊椎固定フック。