JP4408703B2 - ペディクルスクリューコネクター装置とその方法 - Google Patents

Description

本発明は、広くは固定装置に関し、中でも、２本のロッドを互いに固定、あるいは、１本のロッドを少なくとも１つのペディクルスクリューに固定するのに使われる結合とロッキングの機構（メカニズム）に関する。

脊椎固定術（spinal fusion surgery）は、脊椎の２個のずれているセグメントの間に添え木材（graft material）を置き、それらを１個のユニットに結合して、２個のセグメント間の動きを除去する方法である。固定術には内部固定用の脊椎装置を使用する場合と使用しない場合とがある。内部固定用の脊椎装置は、脊椎のセグメント間の動きを減らし、骨をつなぎ合せ、骨の固定を可能とするために用いられる。

それらは内部の添え木としての機能を果たす。内部固定装置はフック、ワイヤー、または骨スクリューで取り付けられてもよい。骨スクリューまたはぺディクルスクリューが使用される場合、それらは椎骨のペディクルにねじ込まれて、それらが接続される椎骨間の動きを安定化させるためにロッドまたはプレートに接続される。

このように、ペディクルスクリューは、胸部及び腰部脊椎（thoracic and lumber spine）に使われて、外科医が脊椎を安定化させるのを助けるインプラント（埋め込み片）である。「ヘッドレス」ペディクルスクリューは、ヘッドレスペディクルスクリューのデザインが、椎間関節（facet joint）を避けながらペディクルスクリューを埋め込むことを容易させると、外科医たちに知られているという事実を含めた、いくつかの理由で使われてきた。加えて、ペディクルスクリューは各脊椎レベル（spinal level）に埋め込むことができる。

１個のこのようなヘッドレスペディクルスクリューはメドトロニックソファモアダネック（Medtronic Sofamor Danek）によって製造されたＴＳＲＨ−３Ｄ^TMと関連している。より詳細には、本発明は、シモンソン（Simonson）に与えられた米国特許第５,６４３,２６３号及び第５,８８５,２８５号に開示された「ボルト８８」と関連して動作可能となるものである。

本発明は米国特許第５,６４３,２６３号及び第５,８８５,２８５号に見つけられるクランプを代替するものであり、特に、その開示内容は参照によって本明細書中に組み込まれている。

ＴＳＲＨ脊椎埋め込みシステム（TSRH spinal implant system）の詳細は、１９９０年にダネックメディカル社(Danek Medical,Inc)から発行された「外科施術マニュアル」中に示されており、その開示内容も参照によって本明細書に組み込まれている。

脊椎の変形ならびに損傷治療のための固定具の使用は、当該分野において広く知られている。種々の固定具が彎曲と変形、損傷の修復、各種の奇形脊椎症（abnormal spinal conditions）の矯正に使われている。

これらの症状の治療は、一般的に、脊椎埋め込み(移植)システムを構成する、支持ロッド、架橋リンク(crosslinks)、尾端フック(caudal facing hooks)、頭端フック（cranial facing hooks）や同様の構成要素などの、種々の構成要素片（piece）の埋め込みを必要とする。
米国特許第５,６４３,２６３号 米国特許第５,８８５,２８５号

脊椎埋め込みシステムにおいては、必要とされるインプラントの支持を確保するためにシステムを適正に骨に固定する必要がある。脊椎インプラント（埋め込み、移植）システムを固定するのに通常、骨スクリューが用いられる。

しかし、脊椎インプラントを固定するために、固定したスクリューを用いることにはいくつかの問題がある。骨スクリューの正確な最終位置を、ひとりひとりの患者の骨の露出より前に予測することは、不可能ではないにしても、難しい。この予測不可能性は、各患者の体内の正確な骨の構成と形状の不確定性から来るものである。

それに加えて、骨の構造、すなわち、その骨は柔らかいのか、あるいは骨粗鬆症であるのかということさえ、これをあらかじめ予定することは困難な場合がある。スクリューの最終位置があらかじめ判断されたとしても、脊椎ロッドインプラントに必要な形状と位置が、骨スクリューまたは骨自体に不要な圧力を発生することもあり得る。

このことは特に、インプラントの固定のために脊柱（spinal column）に沿って複数のスクリューが必要とされるときに起こり得る。脊椎（vertebrae）に沿って幾つかのスクリューを使用するロッドの整列は、この問題をより複雑にし、より一層、望まない圧力を引き起こす。その上、このような不整列は、脊椎の不整（spinal defect）の矯正の範囲と速さに影響する。

骨スクリューとコネクターの大きさに関しては、低プロファイルの構成によって脊椎周辺の組織の破壊をより少なくすることができる。それにもかかわらず、脊椎インプラントの挿入に際して、骨スクリューの正しい挿入のためにやむをえず椎骨の一部を切除することが一般に行われている。

その上、現行のシステムは長期間わたって筋肉部の変位を引き起こすので、患者に痛みと不快感を与えることになる。したがって、低プロファイルの骨スクリューとコネクターは、患者に対して、手術後の痛みと不快感の低減を含む多くの利点を提供することができる。

取り付け手順の複雑さの増大は、患者の手術時間の増大を来すことから望ましくない。手術時間の増大は、手術に伴う多くの合併症のリスクを増大させることが知られている。また、骨や筋肉組織の摘出や、それらの一時的な移動についても、それらに必要な付加的な時間が手術時間を増加させ、合併症のリスクも増大させる。

上の観点から、従来技術の上述の欠点を避けることのでき、身体組織の最小の移動または切除だけを必要とし、比較的簡単に使用できる効果的なシステムを提供する方法と装置が、長い間必要とされているが解決されていない。

［発明の概要］
本発明によれば、低プロファイルの接続装置（connector device）は、例えば脊椎安定化外科手術において用いられる脊椎ロッドインプラントとペディクルスクリューのシャフトのように、２本の円筒形の物体またはロッドを互いに接合するために用いられる。本発明は、１点での締め付けが可能な角度可変コネクターである。より詳しくは、ロッド（複数）のコネクターのリセプタクル（容器）への挿入後、それらはリセプタクル内で縦方向に動かすことができる。また、リセプタクル内で回転させることができる。

さらに、本発明の少なくとも１つの実施例では、ロッド位置に対応してコネクターを調節するため、約６０度の回転自由度が存在し、そのように組み立てられたものを操作してコネクターとロッドの配置をそれらの最終直前の位置へと調整する動きを可能にしている。

それらに引続いて、１つの締め付けスクリューが、すべての自由度を固定するためにコネクターの内部に前進させられる。コネクターに対する締め付けスクリューのその動作は、コネクター内に力を発生させて、コネクター内で両方のロッドを確実に相互に連結させる。そのようにして、連結した最終位置にコネクターとロッドを取り付けている。

本特許発明の第１の観点のコネクターでは、２本のロッドを固定するためのコネクターが提示される。コネクターはスリットを含む第１の大体円錐形の面を含む本体部と、スリットに近接して対向する接合部（複数）（joining sections）とを備える。それに加えて、コネクターは第１と第２のロッドをそれぞれ受け入れるための第１と第２のリセプタクルを含んでいる。

また、コネクターは第１の大体円錐形の面に動作的に関連する第２の大体円錐形の面を含む。最後に、コネクターは接合部を互いに近付ける手段を具備している。

対向する接合部をより接近させると、スリットの狭小化が第１の大体円錐形の面の直径を減少させ、それによって第２の大体円錐形の面に押しつけるので、コネクター内に張力が発生する。

この張力は、コネクターのリセプタクルがロッドのまわりに締め付け力、すなわち圧縮力を発生するので、２本のロッドをコネクターのリセプタクル内に固定するように働く。脊椎手術における使用の一例として、１本のロッドがペディクルスクリューのシャフトの形で、もう１本のロッドが異状のある脊椎板（spinal disc）をつなぐ安定用ロッド（stabilizing rod）であるとする。

コネクターは一体型つまりワンピース構造であってもよいし、ツーピーシス構造のような複数個の部品からなっていてもよい。好適実施例において、リセプタクルは相互に連結されたバンドで形成されている。

本特許の第２の観点の発明では、２本のロッドを固定するためのツーピーシス構造のコネクターが提示される。そこでは、コネクターは１本のロッドのための第１のリセプタクル、スリットを含む第１の大体円錐形の面、およびスリットに隣接して対向する接合部を備える第１のメンバーを含んでいる。

コネクターは、また、第２のロッドに対する第２のリセプタクル、および第１の円錐面に接するための第２の円錐面を備える第２のメンバーも含んでいる。最後に、コネクターは接合部（複数）を互いに向かわせる手段を具備しており、その中で、接合部（複数）を互いに向かうよう強制することによって、２本のロッドがコネクター内に固定される。

本特許のさらに別の観点の発明では、２本のロッドを固定するコネクターが示される。コネクターは、その内面にスリットと、それに隣接して対向する接合部を持つ大体円錐形の面を含む第１のメンバーを有している。第１のメンバーは、また、第１のメンバーの中央の開口を通して少なくとも部分的に配設された第１のロッドバンドを有している。

それに付け加えて、コネクターは、その外面に大体円錐形の面を含む第２のメンバーと、第２のメンバーの中央の開口を通して少なくとも部分的に配設された第２のロッドバンドを有している。

第１のロッドバンドを第２のロッドバンドに接続する手段は、例えば、２本のバンドをねじで相互に接続するような手段がとられている。それに加えて、ねじを切った締め付けスクリューを用いるなどの手段によって、対向する接合部（複数）を互いに向かうよう強制する手段がとられている。

本特許のさらに別の観点の発明においては、ロッドの端にある端部を利用して本発明のコネクターの少なくとも一部を形成する端部コネクターが示される。端部コネクターは、１つの円錐形の面がロッド端部の構成の一部として形成される２つの大体円錐形の面メンバーを含んでいる。

特に、この観点の発明は、さらにコネクターの偏心を制御することができ、加えて、ロッドが既に端部コネクターに接続されておれば、第２のリセプタクルまたはロッドバンドは必ずしも必要でないので、コネクターのサイズを小さくすることができる。

端部コネクターは、ここで述べられた他のコネクターといわば同様に機能する。より詳しくは、第１の大体円錐形の面に沿ったスリットは、締め付けスクリューを用いることによって、スリットの２つの対向する接合部を互いに引っ張って、狭くすることができる。

このことが結局、ペディクルスクリューを保持しているロッドバンドのまわりに圧縮力を生じさせ、それによってペディクルスクリューがロッドに固定される。

本特許のさらに別の観点の発明では、複数のピースを備えるコネクターが用いられ、より詳しくは、フォーピーシスを有するコネクターが示される。フォーピーシスを有するコネクターは、第１と第２のロッド受け入れメンバー、および第１と第２の大体円錐形の面メンバーを含んでいる。

円錐面メンバーの１つは、スリットとスリットに隣接して対向する接合部（複数）を含んでいる。また、締め付けスクリューような、接合部（複数）を互いに向かうよう強制する手段も含んでいる。

ロッド受け入れメンバーは、コネクター内に挿入されているロッドが円錐面メンバーに突き当たるように強制し、それによってロッドをコネクター内に固定する。

本特許のさらに別の観点の発明では、ペディクルスクリューを安定用ロッドに固定する方法が示される。その方法は、スリットを備え、スリットに隣接して対向する接合部を備えた第１の大体円錐形の面を含むコネクターに、ペディクルスクリューの露出したシャフトとロッドを挿入すること、を含めたいくつかのステップを具備している。

コネクターは、ロッドとペディクルスクリューのシャフトとを受け入れるための第１と第２のリセプタクルを有する。それに加えて、コネクターは、第１の大体円錐形の面に少なくとも部分的に接している第２の大体円錐形の面を含んでいる。

付加的なステップは、接合部（複数）の開口に締め付けスクリューを挿入するステップ、接合部（複数）を互いに引き寄せるように締め付けスクリューを締め付けるステップ、またそのようにして、第１のメンバーの第１の大体円錐形の面を圧縮するステップなどを含んでいる。

この締め付けのステップは第１の実質円錐面の直径を減少させ、それは第２の実質円錐面を押すので、リセプタクルを通してロッドとペディクルスクリューのシャフトとのまわりに圧縮力を発生する。

本特許のさらに別の観点の発明では、コネクターのリセプタクルまたはロッドバンド内に、突起あるいは表面織り目加工（surface texturing）が設置されてもよい。そしてまた、組み立て部品に付加的な安定性を提供するため、スクリューのシャフトやロッド上に潜在的に設置されてもよい。

上に述べてきた概要によって、本発明の多くの有用な観点を容易に理解することができる。コネクター装置の最小のサイズは、人の組織を多量に移動することなく、人の骨への装置の取り付けを可能にする。

したがって、手術の複雑性と、それに伴う患者への痛みや不快感を最小に押さえることができる。

この装置の特性は、その小さいサイズとプロファイルとを組み合わせることにより、より大きい取り付け装置を取り付けるために必要とされるであろう骨除去のプロセスの必要なしに、執刀医が人体の固定位置に、この固定装置を取り付けさせることを可能にしている。

装置の単純性とその取り付けのプロセスは、所望の結果を得るために必要な外科医のトレーニングや経験を軽減し、患者に対する手術時間を短縮し、その結果、外科的合併症のリスクとその確率を減少させるだろう。

最後に、本発明の多くの実施例は、執刀医が使用する材料の選択を非常に自由にさせるため、組み合わせて使われてもよい。執刀医はコネクターの多くの実施例から埋め込み手術時のパラメータ（surgical implant parameter）に最もよく適合するものを選ぶことができる。

これらの選択によって、執刀医は身体の組織や骨の除去や移動を最小にできるかの、最も適切な選択の決定を行なうことができ、その結果、患者に与える外科的合併症のリスクや術後の痛み、あるいは不快感を軽減することができる。

本発明の有意な特徴は、脊椎や脊椎の一部を安定させるのに使われる構造物を提供する能力である。それは外科手術を実行するのに必要とされる切開部の長さを最小にする非常に低いプロファイル（現在用いられている装置に比べて）の構成を具備している。

その上、機構的な有利性が、先に述べたように、部品の相互の動きによって得られる。

特に、最終的な連結力は、単に締め付けスクリューの締め付けだけによって決まるのではなく、部分的には、コネクターのリセプタクル内での脊椎ロッドまたはスクリューシャフトの配置、およびコネクターの円錐面のくさびのような相互の動きによっても決まる。

本発明の付加的な利点は、以下の議論から、特に付属の図面とともに参照すれば容易に明らかとなるだろう。

好適実施例の詳細な説明

《第１の実施例》
図１を参照すると、本発明のコネクターの第１の実施例が示されている。コネクター１０は第１のロッドバンド４５と第２のロッドバンド１０５を含んでいる。さらに、コネクターはコネクターの内部に大体円錐形の面となる表面（複数）を含んでいる。

最後に、コネクターは、スリットと、スリットに隣接する接合部（複数）を互いに引き寄せ、それによって上の円錐面の直径を減じ、それはまた下の円錐面を下方に押しやり、その結果、バンド４５と１０５を締め付ける手段を含んでいる。

バンド（複数）は、たとえば脊椎安定用ロッドとペディクルスクリューの脚部（shank）のように、２本のロッドのまわりに締め付けられてもよい。本発明のいくつかの実施例が以下に述べられる。

図２Ａから図３Ｃを参照すると、ツーピーシスで形成されている本発明のコネクター１０の第１実施例が示されている。しかし、本発明は一体構造であってもよいし、以下に述べるようにスリーピーシスまたはフォーピーシスのようなマルチピーシス構造であってもよいということは了解されるべきである。

第１の実施例では、コネクター１０はツーピーシス構造を用いており、そこでは、第１のピースは第１のメンバー３５である。

図２Ａから図２Ｄに示されている第１のメンバー３５は、第１の構造体４０、第１のロッドバンド４５、第１のバンド止め具（フィッティング）５０、スリット５５、対向する接合部６０ａと６０ｂ、開口６５ａと６５ｂ、内側が大体円錐形の面７０、および中央構造体の開口７５を含んでいる。

第１の構造体４０は、その外側表面は正方形、長方形、または多面体などの他の形状でよいが、円形であることが好ましい。第１のロッドバンド４５の一端部は第１の構造体４０につながっている。

第１のロッドバンド４５は、その全長にわたってループを形成しており、それによって、開口すなわち第１のロッド位置８０が形成される。

第１のロッドバンド４５は、カーブしながら中央構造体の開口７５を通って、内側が大体円錐形の面７０の下部に伸びている。

中央構造体の開口７５を通って伸びている第１のロッドバンド４５の他端部は、第１のバンド止め具５０である。第１のバンド止め具５０は、好ましくは、以下に述べられるように、コネクター１０の第２のピースに接続されるよう第１のメンバー３５に接続されることを可能にする相互接続装置である。

第１のバンド止め具５０は、コネクター１０の第２のピースを受け入れるもしくは受け入れられる、ねじ、フック、またはソケットなどの相互接続の手段を含んでいる。接合部６０ａと６０ｂは、接合部６０ａを接合部６０ｂへ引っぱる手段を具備するように適合されている。

好ましくは、接合部６０ａと６０ｂは、締め付けスクリュー８５を受け入れる開口６５ａと６５ｂとを、それぞれに有している。

コネクター１０が設置されると、下に述べるように、締め付けスクリュー８５は、開口６５ａと６５ｂとを貫通して配置され、接合部６０ａを接合部６０ｂへ動かすように締め付けられる。

より詳細に言えば、第１の構造体４０中の接合部６０ａと６０ｂとの間にスリット５５が存在するお陰で、締め付けスクリュー８５は、接合部６０ａを接合部６０ｂへ引っ張るように使われている。

次に図３Ａから図３Ｃを参照すると、コネクター１０の第２のメンバー９０が図示されている。第２のメンバー９０は、第２の構造体１００、第２のロッドバンド１０５、第２のロッドバンド止め具１１０、外側が大体円錐形の面１１５、第２の中央構造体１２０を有している。

第２の構造体１００は、その上面の外側表面が大体円錐形の面、すなわち、外側が大体円錐形の面１１５であるかぎり、正方形、長方形、あるいは多面体などの他の形状でよいが、円形であることが望ましい。第２のロッドバンド１０５の一端部は構造体１００に接続されている。

第２のロッドバンド１０５は、その全長にわたってループを形成しており、それによって開口すなわち第２のロッド位置１２５を形成している。第２のロッドバンド１０５がカーブしながら中央構造体の開口１２０を通るか、またはその近傍に配設される。第２のロッドバンド１０５の他端部は第２のロッドバンド止め具１１０である。

第１のロッドバンド止め具５０と同様、第２のロッドバンド止め具１１０は、好ましくは、第１のメンバー３５が第２のメンバー９０に接続されることを可能とする相互接続装置である。より詳細に言えば、第１のロッドバンド４５が第２のロッドバンド１０５に接続されている。

したがって、第２のバンド止め具１１０は第１のバンド止め具５０に合っていなければならない。好ましくは、その相互接続手段は、第１のバンド止め具５０を第２のバンド止め具１１０に接続するねじ、フック、またはソケット、拡張止め具あるいは、ある種の接続手段などを含んでいる。

例えば、好ましくは、第１のバンド止め具５０はおねじに適合し、また、第２のバンド止め具１１０は、めねじに適合するものである。

あるいは、第１のバンド止め具５０は、第２のバンド止め具１１０の開口に圧入することができるＴ字形のインターロッキング止め具（図示していない）で９０度回転して２個のピースを互いにロックするものでもよい。

ねじ（複数）は、第２のロッド（あるいは、脊椎安定用ロッド）に対して第１のロッド（あるいは、ペディクルスクリューのシャフト）の配置を受け入れるようにコネクターを調節して、コネクター中に置かれたロッドに対して少し弛めることができるので、第１のロッドバンド４５と第２のロッドバンド１０５の間にねじの接続を用いると、ロッド間の回転自由度を得ることができる。

ロッド／スクリュー２０と１５を動かしてそれら相互間の調節を行ない、それによって組み立てたものを操作して、コネクター１０とロッド／スクリュー２０と１５の配置をそれらの最終直前の位置に調節するために少なくとも約６０度の回転自由度が存在する。

引続いて、コネクター１０内でロッド／スクリュー２０と１５を接続するのに締め付けスクリュー８５が使われる。

もし適正に設定されておれば、この回転調節能力は、第１のバンド止め具５０と第２のバンド止め具１１０間の接続を行なうのにソケットタイプの止め具を用いたとしても、得ることができる。

次に図２Ｄを参照して、第１のメンバー３５の寸法は、その各コンポーネント（構成部分、構成部品）のサイズを減らすことによって小さくでき、その結果、最適化することができる。たとえば、第１の構造体４０に丸みを持ったコーナーを導入することによって、そのサイズをさらに減らすことができる。

それに加えて、高さ寸法「ｄ₁」は第１構造体４０の全体サイズ、したがって第１のメンバー３５の全体サイズを減らすために調節してもよい。

使われるコネクターのサイズと構成によって変わるが、ペディクルスクリュー１５の代表的な直径は５mmであり、ペディクルスクリュー１５と締め付けスクリュー８５の間の距離は約４mmである。

内側が大体円錐形の面７０の角度θは、好ましくは１５°から７５°であり、より好ましくは、２０°から６０°であり、なお好ましくは、２５°から５０°であり、さらになお好ましくは、３０°から４５°であり、第１の実施例では約３０°の角度θがとられている。

外側が大体円錐形の面１１５は、内側が大体円錐形の面７０の角度と同様の角度θで形成される。スリット５５は好ましくは、それが配設される大体円錐形の面内に円弧角（open arc）φで形成される。

円弧角φは、好ましくは約５°から５０°の間であり、より好ましくは、約１０°から４０°の間であり、なお好ましくは、約１５°から３５°の間であり、第１の実施例では約３０°の角度φがとられている。

同様にして、第２のメンバー９０の寸法は、その各コンポーネントのサイズ減らすことによって小さくでき、その結果、最適化することができる。たとえば、高さ寸法「ｄ₂」は第２の構造体９０の全体サイズを減らすために調節してもよい。

第２の構造体１００に丸みを持ったコーナーを導入することによって、そのサイズをさらに減らすことができる。それに加えて、個々のアプリケーションに応じて、高さ「ｄ₃」を減らすことによって、外側が大体円錐形の面１１５のサイズを減らしてもよい。

したがって、本発明の他の観点は、直面している個々のアプリケーションを考慮することによって、コネクターの構成要素の寸法を最適化する能力である。

有限要素法解析（finite element analysis）のような最適化の技法が、コネクターの各構造に働く応力と歪みを計算するのに使われる。

このような計算の後では、与えられた使用モードについての構造的故障に対して十分な安全係数を維持しながら、コネクターのサイズを、予想される応力に耐えるのに必要な最小のプロファイルを提供できるように、削減することができる。

コネクター１０は、第１のメンバー３５を第２のメンバー９０に動作的（operatively）に結合させることによって組み立てられる。第１のメンバー３５と第２のメンバー９０との間に用いられる接続のタイプに応じて、また、個々の患者の手術の状態による特別の制約に応じて、第１のメンバー３５の第２のメンバー９０への接続は、各メンバーがロッドまたはスクリューに取り付けられる前または後のいずれかで行なわれる。

図２Ａから図３Ｃに図示されている第１の実施例では、第１のバンド止め具５０はおねじを有しており、第２のバンド止め具１１０はめねじを有している。

このように、第１のバンド止め具５０は、第２のバンド止め具１１０にねじ込まれ、それによって第１のメンバー３５は第２のメンバー９０に接続され、コネクター１０が形成される。ペディクルスクリュー１５の患者の骨への挿入、ならびにペディクルスクリュー１５の脚部の第１のメンバー３５への挿入の後では、ねじ込みの動作ができないので、第１のメンバー３５の第２のメンバー９０へのねじ込みは、好ましくは、ペディクルスクリュー１５の脚部のコネクター１０への挿入の前になされる。しかし、上にも述べたように、コネクター１０はワンピースで形成されていてもよい。

一体型すなわちワンピース構造のコネクターは、第１のメンバー３５が、第２のメンバー９０にインターロックされているようなコネクター１０をつくることによって可能である。たとえば、単体のコネクター１０は、第１のメンバー３５の第１のロッドバンド４５を第２のメンバー９０の第２のロッドバンド１０５に溶接することによって形成することができる。

第１のメンバー３５を第２のメンバー９０に相互に接続してコネクター１０を形成するその他の方法、たとえば、コンポーネントを化学的に結合する、一体として鋳造(または成型)する、あるいは、ピース（複数）を相互にインターロックする何等かの構造的メカニズムを提供することなどは、本発明の適用範囲内にあるものと考えられる。

一体構造では、相互接続のための張力と収縮力をコネクター内で発生するための締め付けスクリューまたは他の同様な手段を用いて、ロッドを固定する前であれば各ロッドは各リセプタクルまたはロッド内で回転できるが、ロッド間の回転の自由度は制限されるだろう。

あるいは、装置の製造段階で結合され、恒久的（パーマネント）に接続された回転可能なソケットタイプ止め具（図示していない）を用いるなどの方法によって、回転の調節能力を備えた一体構造のものを使うことはできるだろう。

次に図２Ｃを参照して、本発明の他の観点では、突起または表面織り目加工１３０を第１のロッドバンド４５の内面の一部に付加してもよい。同様に、図３Ｃに示すように、突起または表面織り目加工１３０を第２のロッドバンド１０５の内表面の一部に付加してもよい。

好ましくは、表面織り目加工は、リッジとグルーブまたは精密な形状を持つ突起であってもよい。織り目加工のこのような構造は、第１のロッドバンド４５と第２のロッドバンド１０５を、それら各々の内側領域に保持されたロッド２０またはスクリュー１５の周りに、すなわち、第１のロッド位置８０と第２のロッド位置１２５に締め付けることを可能にしている。

このようなリッジとグルーブは、好ましくは表面織り目加工１３０も持っており、第１のロッド位置８０と第２のロッド位置１２５内に設置されたロッド２０またはスクリュー１５の外側表面との間に接触結合面を提供するように配置される。

表面織り目加工１３０はしたがって、第１のロッド位置８０および／または第２ロッド位置１２５内の、ロッド２０またはスクリュー１５の縦方向の動きを防止するのに貢献するだろう。しかし、表面織り目加工１３０はオプションであって、コネクター１０を正常に機能させるために必ず必要なものとは考えていない。

次に図４と図５を参照して、本発明の他の観点では、複数のコネクター１０をロッド２０の長手方向に沿って使ってもよい。コネクター１０の調節可能な性質が、締め付けスクリュー８５を前進させてコネクター１０をロッド２０に結合するより前に、コネクター１０がロッド２０の長手方向に移動させられることを可能にしている。

図６に示すように、従来技術のペディクルスクリューが図示されている。このようなペディクルスクリューは、本発明のコネクター１０によって容易に理解することのできる平滑なシャフト部または脚部１９を含んでいる。

本発明の他の観点では、図７から図１２に示すように、２つの円錐面を有するコネクターがロッド２０の端部に用いられている。より具体的には、ロッド２０は、ロッド２０の一端部を形成する円錐面を持つように作られている。例えば、コネクター１０と呼んでいる実施例の場合では、ロッド２０は、ロッド２０の端部に予め作り付けられている第２のメンバー９０’を有するように作られている。

図７を参照すると、コネクター１０’がロッド２０の端部２５に示されている。さらに、第２のコネクター１０が（端部から）内側のロッド位置３０に示されている。

このように、本発明のコネクターは、ロッド２０の一部として一体構造的に形成して、これをコネクター１０としてもよいし、あるいは、コネクター１０の場合のようにロッド２０の長手方向に調節可能な分離された装置であってもよい。

次に図８から図１２を参照すると、ロッド２０の一体構造の一部として形成されたコネクター１０’の他の実施例が図示されている。この実施例では、ロッド２０は端部コネクター１０’と連続している。端部コネクター１０’の図示した例では、コネクター１０に対して以前に述べた第１のメンバー３５の特性と同じ特性を備える第１のメンバー３５を含むツーピーシス構造のコネクター１０’が示されている。

しかしながら、コネクター１０’はロッド２０の端部に形成された第２のメンバー９０’を特徴としている。ここでは、ロッド２０は外側が大体円錐形の面１１５を含んでいる。

ねじまたは他の方法によって、第１のメンバー３５を第２のメンバー９０’に接続して組み立てると、第２のメンバー９０’の外側が円錐形の面１１５は第１のメンバー３５の内側が大体円錐形の面７０に近接する。

使用時には、本実施例は、コネクターの円錐面が如何にしてインターロッキングの力を発生するかについてここに述べられてきた他の実施例と同様に機能する。本実施例では、第１のメンバー３５は第２のメンバー９０’でロッド２０に、ねじなどによってインターロックされる。

ペディクルスクリュー１５が脊椎に挿入された後、第１のメンバー３５の第１ロッドバンド４５がペディクルスクリュー４５の外側面上を滑らせてはめ込まれる。もし必要なら、ペディクルスクリュー１５とロッド２０の位置的配置を受け入れることができるようにコネクター１０’に対して回転の自由度を与えるために第１のメンバー３５と第２のメンバー９０’との間のねじを少し弛める（あるいは完全に締め付けない）ことができる。

次に、締め付けスクリュー８５が締め付けられて第１のメンバー３５の接合部６０ａを接合部６０ｂへ向かうよう強制する。

この動作は内側が大体円錐形の面７０の直径を減じ、それにより外側円錐面メンバー９０’を第１のメンバー３５に対して、第１の位置から第２の位置へとの縦方向に移動させ、それによって、第１ロッドバンド４５はペディクルスクリュー１５のまわりを圧縮する状態に置かれ、その結果、ロッド２０はペディクルスクリュー１５にインターロックされる。

次に図１３を参照すると、そこでは脊椎外科手術に用いられた例が図示されている。ここで、問題のある椎間板Ｄがまず医師によって確認される。手術の間、脊椎の埋め込み位置を被っている皮膚と筋肉を通して切開部（incision）が設けられる。次に第１のペディクルスクリューが椎骨Ｖ₁に挿入され、そして第２のペディクルスクリューが椎骨Ｖ₂に挿入される。

そこで外科医はコネクター１０および／または端部コネクター１０’を持つロッドなどの調節可能なコネクターを使う。もし、一体構造のものでなく、また組み立て後のものでもなければ、コネクター１０は、第１のメンバー３５を第２のメンバー９０に接続することによって組み立てられる。

具体的には、ツーピーシス構造のコネクターについては、好ましくは第１のバンド止め具５０を第２のバンド止め具１１０にねじ止めすることによって、第１のメンバー３５が第２のメンバー９０に接続される。

それに引続いて、図６に示したようなペディクルスクリュー１５の平滑な脚部１９が、図２に示したように、第１のロッドバンド４５の第１のロッド位置８０を通して挿入される。

もし（端部コネクター１０’に対向して）コネクター１０が使われるのであれば、ロッド２０が第２のロッドバンド１０５の第２のロッド位置１２５を通して挿入される。

ロッドとペディクルスクリュー１５の脚部１９をコネクターに挿入した後、締め付けスクリュー８５が接合部６０ａと６０ｂの開口６５ａと６５ｂを通してねじ止めされる。締め付けスクリュー８５が開口６５ａと６５ｂ中を進むと、それによってロッド２０とコネクター１０および／またはコネクター１０’が接合部６０ａと６０ｂを互いに向かうよう強制することによって互いに固定される。

例えば、外科医がプライアーなどの何か他の道具を使い、接合部を望む位置に一体に保持する恒久的なクリップ（図示していない）を置くことによって接合部６０ａと６０ｂを互いに近付けるような他の方法も考えられることに留意されたい。

接合部６０ａと６０ｂを互いに近付けるのに使われる方法が何であっても、接合部６０ａを接合部６０ｂへ向かうように強制する動きは、内側が大体円錐形の面７０の直径を減少させる。

この直径の減少は、外側が大体円錐形の面１１５を内側が大体円錐形の面７０から順次、遠ざけるように働く。

すなわち、内側が大体円錐形の面７０の直径の減少は、外側円錐面メンバー９０`を第１のメンバー３５に対して、最初の位置から第２の位置へ縦方向に押しやることになる。

第１のロッドバンド４５は、第１のバンド止め具５０と第２のバンド止め具１１０で第２のロッドバンド１０５に結合されるので、第１のロッドバンド４５と第２のロッドバンド１０５内に張力が発生し、それによって第１のロッドバンド４５を第１のロッド位置８０内に保持されたペディクルスクリュー１５の周りに締め付け、また第２のロッドバンド１０５を第２のロッド位置１２５内に保持されたロッド２０の周りに締め付ける。

第１のロッドバンド４５と第２のロッドバンド１０５内に発生した張力は、ペディクルスクリュー１５のシャフト部とロッド２０の円周の周りに圧縮力を発生する。

第１のロッド位置８０内に保持されたスクリュー１５と第２のロッド位置１２５内に保持されたロッド２０によって、第１のロッドバンド４５と第２のロッドバンド１０５内に、コネクター１０を定位置に保持固定するのに十分な張力が発達させられるまで、締め付けスクリュー８５の締め付けが続けられる。

この操作を繰り返して、ロッド２０のもう一方の端部にもう一つのコネクターが取り付けられる。

次に図１４を参照すると、切開部がロッド２０の両端部で使われるコネクター１０、１０’または２００（以下に議論されるような）とともに示されている。図に見られるように、ペディクルスクリュー１５の頭部と締め付けスクリュー８５の頭部は、いずれも切開部の上方からアクセスできる。

したがって、本発明を用いると、執刀医は埋め込むべきロッドより僅かに長い切開部をつくるだけでよい。このことが、ペディクルスクリュー１５、コネクター１０、１０’または２００、およびロッド２０の設置のための手術位置への通路を提供する。

このようにペディクルスクリュー１５の頭部と締め付けスクリュー８５の頭部の両方へのアクセスが可能であれば、執刀医は、スクリュー１５、ロッド２０、およびコネクター１０、１０’または２００の設置を最小の侵襲の態様（invasive manner）で行なうことができる。

すなわち、インプラントの設置のための手術部位への通路を確保するために、切開部の過剰なリトラクションを必要としない。その上、各コンポーネントを取り付けたり、つないだり、締め付けたりするのに組織の過剰なリトラクションも必要としない。

本発明の他の観点では、ペディクルスクリュー１５は、リーダー（図示していない）、好ましくはフレキシブルなリーダーを備えることができる。フレキシブルリーダーはコネクター１０、１０’または２００、およびロッド２０が切開部上で組み立てられ、次に、フレキシブルリーダーを越えてペディクルスクリュー１５の平滑な脚部１９上へと滑り込ませることを可能としている。締め付けスクリュー８５のその部分は、コネクター１０、１０’または２００を、ペディクルスクリュー１５およびロッド２０に固定するために、調節することができる。そうした後、フレキシブルリーダーを取り去り、切開部を閉めることができる。

そのようにして、本発明は、最小の侵襲での脊椎安定化手術を実施するための方法を提供する。

他の一つの実施例では、コネクターはツーピーシスよりも多くのピースを用いて形成される。より詳しく言うと、コネクターはスリーピーシス、あるいはそのかわりに、フォーピーシスで形成されていてもよい。図１５から図１７Ｂを参照すると、フォーピーシスを具備するコネクター２００が示されている。図１５は円錐面（複数）を持つフォーピーシスコネクターの分解図を示している。

コネクター２００は、２個のロッド受け入れメンバーと２個の円錐面メンバーを備えている。第１のロッド受け入れメンバー２０５は図１５の一番上に示されている。

第１のロッド受け入れメンバー２０５は、第１のロッド受け入れメンバー２０５を第２のロッド受け入れメンバー２３０に接続する手段を含んでいる。

好ましくは、これら２つの部品を接続する手段はねじを備え、フックまたはソケットタイプのインターロッキング手段も本発明の範囲内にあり、２つのメンバーを一緒に接続する如何なる手段もそうである。

第１のロッド受け入れメンバー２０５を第２のロッド受け入れメンバー２３０に接続するために、ねじ山を設けることによる接続を使用することは、例えば、ぺディクルスクリュー１５とロッド２０のような２本のロッドの位置に適応するよう、コネクター２００に回転調節能力を与えることができる。

調節能力は締め付けられたねじを少し弛めることによって得られる。図１５に示すように、第１のロッド受け入れメンバー２０５は、第１のインターロッキング部分２１０と第１のロッド受け入れ部分２１５を含んでいる。

第１のインターロッキング部分２１０は、その断面が円形であることが望ましく、おねじ２２０を含んでいる。第１のロッド受け入れ部分２１５は、その断面が矩形または正方形であることが望ましく、第１のロッド開口２２５を含んでいる。第１のロッド開口２２５は、ロッド２０、またはペディクルスクリュー１５の平滑なシャフト部１９を受け入れるように、その寸法が決められる。

なおも図１５を参照すると、第２のロッド受け入れメンバー２３０が図の一番下の部分に示されている。第２のロッド受け入れメンバー２３０は、第２のインターロッキング部分２３５と第２のロッド受け入れ部分２４０とを含んでいる。第２のインターロッキング部分２３５は、その断面が円形であることが好ましく、第１のロッド受け入れメンバー２０５のおねじ２２０とインターロックするめねじ２４５を含んでいる。

第２のロッド受け入れ部分２４０は、その断面が矩形または正方形であることが好ましく、第２のロッド開口２５０を含んでいる。第２のロッド開口２５０は、ロッド２０またはペディクルスクリュー１５の平滑シャフト部１９を受け入れるように、その寸法が決められる。

第１のロッド開口２２５と第２のロッド開口２５０とは、この実施例の図では円形に描かれている、それに代わり、この実施例において例えば、多側面（マルチプルサイデッド）ロッド（図示していない）や、１つの平らな側面を持つ半円形シャフト（これも図示していない）などの形を使うこともできる。

コネクター２００の第３と第４のコンポーネントは２つの円錐面メンバーを有している。ここで図１５から図１７Ｂを参照すると、第１の円錐面メンバー２５５が上面図と側面図とで、それぞれ示されている。

第１の円錐面メンバー２５５は、第１の中央開口２６０、対向する接合部６０ａ、６０ｂ、スリット５５およびグルーブ２６５ａ、２６５ｂを含んでいる。第１の中央開口２６０は第１のロッド受け入れメンバー２０５を受け入れる。

より詳しく言うと、第１の中央開口２６０は、スリット５５に内接する位置で第１の円錐面メンバー２５５を貫通する第１の円形開口２７０を含んでいる。

これらに加えて、フランジ２８０を持つ矩形または正方形の凹部２７５が、第１の円錐面メンバー２５５の中央部内に彫りこまれている。

このようにして、コネクター２００の組み立て時、第１のロッド受け入れメンバー２０５の第１のインターロッキング部分２１０が、第１の円形開口２７０を通過する。

しかし、凹部２７５のフランジ２８０は、第１のロッド受け入れメンバー２０５の第１のロッド受け入れ部２１５が、第１の中央開口２６０を通過するのを妨げている。

むしろ、凹部２７５のフランジ２８０は、第１のロッド受け入れメンバー２０５の第１のロッド受け入れ部分２１５を保持している。それに加えて、オプションであるグルーブ２６５ａ、２６５ｂは、ロッド２０が第１のロッド受け入れメンバー２０５の第１のロッド開口２２５に挿入される際、ロッド２０を安定に保持（cradle）するのに役立っている。

好ましくは、接合部６０ａ、６０ｂはそれぞれに、締め付けスクリュー８５を受け入れる開口６５ａ、６５ｂを含んでいる。

第１の円錐面メンバー２５５は、また、第１の円錐面メンバー２５５の下側に位置している、言い換えれば、グルーブ２６５ａ、２６５ｂの位置とは反対側の第１の円錐面メンバー２５５の表面に位置する、内側が大体円錐形の面２８５も含んでいる。

第１の円錐面メンバー２５５の内側が大体円錐形の面２８５は、以下に述べるように第２の円錐面メンバー２９０に接触している。

さらに図１５から１７Ｂを参照すると、第２の円錐面メンバー２９０は、外側円錐面２９５、第２の中央開口３００及びグルーブ３０５ａ、３０５ｂを含んでいる。第２の中央開口３００は、第２の円錐面メンバー２９０を貫通する第２の円形開口３１０を有する。

これらに加えて、フランジ３２０を持つ矩形または正方形の凹部３１５が、第２の円錐面メンバー２９０の中央部内に彫りこまれている。

このようにして、コネクター２００が組み立てられるとき、第２のロッド受け入れメンバー２３０の第２のインターロッキング部分２３５は、第２の中央開口３００の第２の円形開口３１０を通過する。

しかし、凹部３１５のフランジ３２０が、第２のロッド受け入れメンバー２３０の第２のロッド受け入れ部２４０が第２の中央開口３００を通過するのを防いでいる。

むしろ、凹部３１５のフランジ３２０は、第２のロッド受け入れメンバー２３０の第２のロッド受け入れ部２４０を保持している。それに加えて、オプションであるグルーブ３０５ａ、３０５ｂが、ロッド２０を第２のロッド受け入れメンバー２３０の第２のロッド開口２５０に挿入する際、ロッド２０を安定に保持（cradle）するのに役立っている。

コネクター２００は、第１のロッド受け入れメンバー２０５を第１の円錐面メンバー２５５に通過させ、第２のロッド受け入れメンバー２３０を第２の円錐面メンバー２９０に通過させ、また、それに引続いて第１のロッド受け入れメンバー２０５の相互接続おねじ２２０を第２のロッド受け入れメンバー２３０のめねじ２４５に相互に接続することによって組み立てられる。

第１の円錐面メンバー２５５の内側が大体円錐形の面２８５が、第２の円錐面メンバー２９０の外側が円錐形の面２９５に接触するように第２の円錐面メンバー２９０と位置合わせされる。

コネクター２００の組み立てに続いて、ロッド２０あるいはペディクルスクリュー１５を、第１のロッド受け入れメンバー２０５の第１のロッド開口２２５を通して通過させ、第２のロッド受け入れメンバー２３０の第２のロッド開口２５０を通して通過させる。

つぎに、接合部６０ａ、６０ｂの開口６５ａ、６５ｂ内に締め付けスクリュー８５が置かれ、締め付けられる。

先に述べた実施例のコネクター１０についてと同じように、締め付けスクリュー８５を進める動作は、第１の円錐面メンバー２５５の接合部６０ａを接合部６０ｂに近付けるように強制する。

接合部６０ａを接合部６０ｂへ向かって進める動きは、内側が大体円錐形の面２８５の直径を減少させる。

この直径の減少は順次、外側が円錐面２９５を第１の円錐面メンバー２５５の内側が大体円錐形の面２８５に対して漸進的に移動するように強制し、その結果、第２の大体円錐形の面メンバー２９０を、内側が大体円錐形の面２８５に対して移動するように強制する。

そこで、ロッド２０とペディクルスクリュー１５に、第１の円錐面メンバー２５５と第２の円錐面メンバー２９０のグルーブ２６５ａ、２６５ｂ及び３０５ａ、３０５ｂによって、それぞれ力が加えられる。

締め付けスクリュー８５は、ロッド２０またはペディクルスクリュー１５を所望の最終位置に固定、連結するために、ロッド２０またはペディクルスクリュー１５に十分な力を発生するのに必要な分だけ前進させられる。

次に、図１６と図１７Ａを参照して、本発明の他の観点では、オプションであるグルーブ２６５ａおよび／または２６５ｂの一部に表面織り目加工１３０が付加されてもよい。

同様に、図８ａに示すように、オプションであるグルーブ３０５ａおよび／または３０５ｂの一部に表面織り目加工１３０が付加されてもよい。好ましくは、表面織り目加工が、グルーブのリッジと谷部がグルーブ２６５ａ、２６５ｂまたは３０５ａ、３０５ｂの縦軸と直交して配置されている形のリッジとグルーブの形をとっていてもよい。

表面織り目加工１３０のリッジとグルーブは好ましくは、やはり表面織り目加工１３０を持ち、それがグルーブ２６５ａ、２６５ｂおよび／または３０５ａ、３０５ｂと接触する位置に置かれているロッド２０またはスクリュー１５の外側表面と、はまり合う表面（mating surface）を具備するように位置決めされている。

表面織り目加工１３０は、そのようにして、コネクター２００が締め付けスクリュー８５を使って締め付けられた後の、ロッド２０またはスクリュー１５の縦方向の動きを防止するのを助けている。しかし、表面織り目加工１３０はオプションであって、コネクター１０を正常に機能させるために必ず必要なものとは考えていない。

次に図１８Ａから図１８Ｃを参照して、さらに別の実施例では、コネクターは、締め付けスクリュー８５が同じ側にあるロッド２０に直交して配置されるように形成してもよい。

より詳しくは、図１８Ａに第１の円錐面メンバー２５５’の上面図が示されている。

しかし、コネクター２００の第１の円錐面メンバー２５５とは違って、第１の円錐面メンバー２５５’は、締め付けスクリュー８５の長手方向の軸がロッド２０に対して直交するように構成されている。

第１の円錐面メンバー２５５’は、第１の構造体５０５、第１の中央開口２６０’、構造体接合部５１０ａ、５１０ｂ、区分開口５１５ａ、５１５ｂ、スリット５２０、およびグルーブ２６５ａ、２６５ｂ を含んでいる。

第１の中央開口２６０’は、コネクター２００に対して先に述べたのと同じような態様で、第１のロッド受け入れメンバー２０５を受け入れる。

締め付けスクリュー８５は区分開口５１５ａ、５１５ｂ に挿入される。締め付けスクリュー８５を前進させると、構造体接合部５１０ａ は構造体接合部５１０ｂへ引き寄せられる。

円錐面間の相互作用が、前述したのと同じ態様でコネクターを締め付け固定する。それに加えて、構造体接合部５１０ａ、５１０ｂが互いに引き寄せられると、クレードルウイング５２５ａと５２５ｂによって、グルーブ２６５ｂ’が形成される。

このように、ロッド（単数、複数）２０および／またはペディクルスクリュー１５に対する締め付けスクリュー８５の種々の構成と配向が可能であることは認められるべきである。

さらに別の実施例では、コネクターは３つの部分を用いて形成されている。以上に詳しく述べてきたように、ツーピーシスのコネクターであるコネクター１０は、第１のメンバー３５を第２のメンバー９０に動作可能に結び付けるよう形成される。

あるいは、フォーピーシスのコネクターであるコネクター２００は、２つのロッド受け入れメンバー２０５と２３０、および２つの円錐面メンバー２５５と２９０を用いて形成される。

スリーピーシスのコネクターは、コネクター１０の一部をコネクター２００の一部と組み合わせることによって形成される。

この実施例の他の観点では、コネクターは、第２のロッド受け入れメンバー２３０と第２の円錐面メンバー２９０の組み合わせに、第１のメンバー３５を組み合わせることによって形成される。

あるいは、第２およびこの実施例の他の観点では、組み合わせは、第１のロッド受け入れメンバー２０５を第１の円錐面メンバー２５５に組み合わせ、それに第２のメンバー９０を組み合わせることによってコネクターが形成される。

一体形コネクター、ツーピーシスコネクター、スリーピーシスコネクター、およびフォーピーシスコネクター、あるいは、より多くのピースを有するコネクターが存在することは、執刀医が個々の患者の必要に適する組み合わせをカスタマイズすることを可能にしている。

先に述べたコネクター１０と２００についてと同様に、締め付けスクリュー８５を用いて接合部６０ａと６０ｂを互いに引き寄せることによって、スリーピーシスコネクターは、ペディクルスクリュー１５の平滑シャフト部１９とロッド２０に固定され、それによって円錐体（複数）が相互に強制的に調整されるとき、スリーピーシスコネクター内に張力を発生させ、このように発生した張力は、コネクターを媒介としてペディクルスクリュー１５とロッド２０を掴んで固定する役目を果たす。

本発明の多様な実施例は、基本的には、そのコネクター装置の中に円錐面を有している。円錐面は円錐面の摩擦特性を変えるのにコーディングを含んでもよい。さらに、円錐面は摩擦を減らすのに突起物のような構造的な変形を含んでもよい。

たとえば、円錐面（複数）の何れかまたは両方が、円錐面の中心から円錐面の縁へと走る延長された突起物を含んでもよい。

このような形態は、２つの円錐面間の接触表面積を減じ、それによって締め付けスクリュー、または対向する接合部を互いに近接させる手段を前進させる際に発生する摩擦を減少させる。

したがって、円錐面は互いに動作可能なように結び付けられており、必ずしも完全に密着しているわけではない。

実際、円錐面には、基本的に、傘または反転した傘の骨に類似の形で、骨の間に凹んだ表面を有し、もしくは有さない形状を持った、不連続なリッジパターンで形成することができる。多くの実施例では、コネクター内に球表面または球状表面を用いることが可能である。

たとえば、これまでに円錐面と呼ばれてきた面は、ボールの面に類似の表面で置き換えることができる。あるいは別に、これまで円錐面と呼ばれてきた面は、多くの外側、内側またはそれら両方のたくさんのちいさな凹凸を持つゴルフボールの表面に類似の、波形（なみがた）の表面に置き換えてもよい。

本発明のさらに別の実施例においては、コネクター１０、１０’または２００を、以前に述べたようにロッドの一端部に置くか、またはそれと一体に形成してもよく、また別の同様なコネクターを別のロッドの他端部に置いて、それら２本のロッドを真ん中で伸縮自在な手段によって接続してもよい。

伸縮自在手段は、ロックピンを持つまたは持たない、外側と内側のスリーブからなる形をとってもよいし、あるいは、伸縮自在手段が内側ロッドメンバーの周りにクランプするために、外側構造（outer structure）を利用するクランプタイプの装置の形態をとってもよい。

本発明のこの観点は、執刀医よる手術現場でのロッドの長さのカスタマイズを可能にしている。

本発明の別の実施例においては、ペディクルスクリュー１５は、締め付けスクリュー８５の頭部開口（head opening）８７と同サイズの頭部開口１７を備えている。

より詳しく言えば、以前に述べたように、実施例では、ソファモアダネック製のＴＳＲＨ-３ｄ^TM脊椎機材に附随しているようなヘッドレスペディクルスクリューが用いられる。

これらのヘッドレススクリューは、骨にスクリュー１５をねじ込むのに用いる道具の尖端を受け入れるために、スクリュー１５の頭部の多面の開口１７を用いている。

締め付けスクリュー８５の頭部開口８７はペディクルスクリュー１５の頭部開口１７と正確に同サイズにすることができる。

このことは執刀医に対してペディクルスクリュー１５と締め付けスクリュー８５を設置するのに同じ道具を使用できるという機能を提供する。

本発明のさらに他の観点においては、ペディクルスクリュー１５の頭部開口１７は、それが締め付けスクリュー８５ではなくてペディクルスクリュー１５であることを明示するためにカラーコード（図示していない）化されていてもよい。

たとえば、ペディクルスクリュー１５の頭部開口１７を白色にし、一方、締め付けスクリュー８５の頭部開口８７を緑色にしてもよい。もちろん、色についてのどのような変更も可能である。

なおも他の観点の発明においては、ペディクルスクリュー１５の頭部開口１７と、締め付けスクリュー８５の頭部開口８７に異なるサイズの開口を使うことも望ましい。

より詳しく言えば、締め付けスクリュー８５の頭部開口８７と比べて、ペディクルスクリュー１５の頭部開口１７に異なるサイズや形の開口を用いることは、手術中での混乱を避ける手助けとなり得る。

すなわち、締め付けスクリュー８５の頭部開口８７がペディクルスクリュー１５とは異なる締め付け用道具を要求することは、執刀医が一方のスクリューを締め付けていると確信しているときに、もう一方のスクリューの締め過ぎを起こさないようにすることを助けるだろう。

さらなる構造上の補助器具あるいは器具を採用してもよい。本発明の種々の観点による取り付けを支援するため、たとえば、締め付けスクリュー８５の設置中に、締め過ぎが起こらないことを確実にし、適正なトルクを提供するためにトルクレンチ（図示していない）を用いることができる。

あるいは、締め付けスクリュー８５の頭部開口８７やペディクルスクリュー１５の頭部開口１７は、一旦指定のトルクに達したならば、スリップするか耳に聴こえるクリック音を発生するように設計してもよく、それによって締め過ぎを起こらないようにしてもよい。

本発明は、例えば安定用ロッドとペディクルスクリューの脚部のように、２本のロッドを互いに固定したり、１本のロッドと１本のスクリューを固定するための非常に低プロファイルの装置を提供できることに顕著な利点を持っている。

本発明が非常な低プロファイルという利点を提供するので、執刀医は脊椎安定化装置を周囲の組織の最小の破壊で埋め込むことができる。

その結果、患者はより少ない痛みとより短い回復時間を経験し、また医療費もその結果として削減されることになる。

本発明の構造は、それが医療上の応用に使われるとき、人体からの負荷に耐えるに必要とされる適当な強度特性を持つ、１種またはそれ以上の種類の材料からつくられる。

好ましくは、それらの材料はセラミック、プラスチック、金属、あるいは、カーボンファイバー複合材を含んでいる。より具体的には、チタンまたはステンレスでつくられる。

ここに開示された装置は、また温度記憶材料すなわち温度の変化に対して弾性特性が変化する材料からつくられていてもよい。

本発明のこの観点では、関連のコンポーネント（単数または複数）は、所望の温度まで熱されまたは冷やされて埋め込まれ、それに引続いて、その関連装置（デバイス）に対してその使用期間内に存在するであろう周囲条件の温度、すなわち通常の体温、に冷やされまたは暖めらるようにさせうる。

本発明は、脊椎インプラント以外の医療用装置に対する応用を含むことは理解されるべきである。たとえば、本発明は外部固定システムに使うことができる。具体的には、コネクターは皮膚表面の外側に突き出したスクリューにロッドを固定するために使われる。

本発明は２本のロッドを接続するか、あるいはスクリューのシャフトへロッドを接続する低プロファイルのシステムを提供する。その上、本発明は種々の歯列矯正の用途に用いることができる。

たとえば、ブラケットにアーチ形のワイヤーを固定するのに用いることができる。あるいは、それは種々の歯列矯正のヘッドギヤの装置に用いることができる。

さらに、本発明は医学分野以外への応用を持っていることがわかる。本発明の固定メカニズムは医学上のインプラントに限られることはない。

本発明は、如何なる２本のワイヤー、スクリュー（複数）、ロッド（複数）、又は、連結機構のような、それらの装置の如何なる組み合わせにも用いることができるだろうし、また、静止しているか動いているパーツをもつ機械的な装置にもその応用を持っている。

その他の応用としては、決してすべてではないが、３脚の足をトラックライティングの固定具のベースや土台に接続することを含んでいる。

種々のコンストラクション技術に熟達した人は、本発明を如何にして製作し使用するかを、（外科的な応用に関して）ここに述べてきた手引きと図を考慮して正しく認識するだろう。

本発明の種々の実施例が詳しく述べられてきた。その間に、それらの実施例の改良と応用は、当該分野に精通した人には思い浮かぶことであろう。

しかし、そのような改良と応用は、各請求項に示すように、本発明の意図と範囲の中にあるものと明白に理解されるべきである。

図１は本発明の第１の実施例の側面図 図２Ａはツーピーシス構造コネクターの第１のメンバーの上面図 図２Ｂは図２Ａに示した第１のメンバーの底面図 図２Ｃは図２Ａに示した第１のメンバーの側面図 図２Ｄは図２Ａに示した第１のメンバーの第２の側面図 図３Ａはツーピーシス構造コネクターの第２のメンバーの側面図 図３Ｂは図３Ａに示した第２のメンバーの底面図 図３Ｃは図３Ａに示した第２のメンバーの第２の側面図 図４はペディクルスクリューを安定用ロッドに連結するのに使われる２個のコネクターの平面図 図５は図４に描かれた装置の側面図 図６は先行技術として知られているペディクルスクリュー 図７は、ペディクルスクリューを安定用ロッドに接続するのに使われる、ロッドの構成の一部として形成された端部コネクターを有する２つのコネクターの平面図 図８はロッドの構成の一部として形成された端部コネクターの透視図 図９はロッドの構成の一部として形成されたツーピーシス構造の端部コネクターの透視図 図１０はロッドの構成の一部として形成されたツーピーシス構造の端部コネクターの図９の透視図の異なる透視図 図１１はロッドの構成の一部として形成された端部コネクターの図８の透視図の異なる透視図 図１２はロッドの構成の一部として形成された端部コネクターの図８または図１１の透視図の異なる透視図 図１３は異状のある脊椎板をブリッジするのに使われる本発明の２個のコネクターの側面図 図１４は２個のコネクターと１本のロッドの埋め込みの状況を示す切開部の平面図 図１５は本発明の分解したフォーピーシス構造コネクターの立面図 図１６は図１５に示したフォーピーシス構造コネクターの１つのコンポーネントの上面図 図１７Ａは図１５に示したフォーピーシス構造コネクターの他のコンポーネントの底面図 図１７Ｂは図１７Ａに示したコンポーネントの上面図である。 図１８Ａはマルチピーシスコネクターの他の実施例のコンポーネントの上面図 図１８Ｂは図１８Ａに示す線１８Ｂ-１８Ｂの断面図 図１８Ｃは図１８Ａに示す線１８Ｃ-１８Ｃの断面図

符号の説明

１０、１０’、２００ コネクター
１５ ぺディクルスクリュー
１７、８７ 頭部開口
１９ 平滑シャフト部または脚部
２０ ロッド
２５ ロッドの端部
３０ ロッド位置
３５ 第１のメンバー
４０、５０５ 第１の構造体
４５ 第１のロックバンド
５０ 第１のバンド止め具
５５、５２０ スリット
６０ａ、６０ｂ 接合部
６５ａ、６５ｂ 開口
７０、２８５ 内側が大体円錐形の面
７５ 中央構造体の開口
８０ 第１のロッド位置
８５ 締め付けスクリュー
９０、９０’第２のメンバー
１００ 第２の構造体
１０５ 第２のロッドバンド
１１０ 第２のロッドバンド止め具
１１５、２９５ 外側が大体円錐形の面
１２０ 第２の中央構造体
１２５ 第２のロッド位置
１３０ 表面織り目加工
２０５ 第１のロッド受け入れメンバー
２１０ 第１のインターロッキング部分
２１５ 第１のロッド受け入れ部分
２２０ おねじ
２２５ 第１のロッド開口
２３０ 第２の受け入れメンバー
２３５ 第２のインターロッキング部分
２４０ 第２の受け入れ部分
２５０ 第２のロッド開口
２５５、２５５’第１の円錐面メンバー
２６０、２６０’３００ 第１の中央開口
２６５ａ、２６５ｂ、３０５ａ、３０５ｂ グルーブ
２７０ 第１の円形開口
２７５、３１５ 凹部
２８０、３２０ フランジ
２９０ 第２の円錐面メンバー
３１０ 第２の円形開口
５１０ａ、５１０ｂ 構造体接合部
５１５ａ、５１５ｂ 区分開口
５２５ａ、５２５ｂ クレードルウイング

Claims (48)

1. ２本のロッドを互いに固定するためのコネクターであって、
   （ａ）スリットを含む第１の大体円錐台形の面であって、前記スリットが前記第１の大体円錐台形の面内に円弧角を有するとともに前記第１の大体円錐台形の面を貫通する、第１の大体円錐台形の面と、
   前記スリットに隣接して互いに対向する複数の接合部と、
   前記２本のロッドの第１のロッドを受け入れるための第１のロッドバンドを含む第１のリセプタクル（容器）であって、前記第１のロッドバンドが第１のロッドバンド留め具を備える、第１のリセプタクルと、
   前記２本のロッドの第２のロッドを受け入れるための第２のリセプタクルと、
   前記第１の大体円錐台形の面と少なくとも部分的に接触する第２の大体円錐台形の面と、
   を含む構造体と、
   （ｂ）前記複数の接合部を互いに向かわせるように強制する手段と、
   を備え、
   前記強制する手段を動作させるとき、前記第１の大体円錐台形の面の直径が減少し、それにより前記第１の大体円錐台形の面が前記第２の大体円錐台形の面に対して移動して、前記第１及び第２のリセプタクルを締め付け、前記２本のロッドが前記コネクターによって連結される、
   コネクター。
2. 前記構造体がツーピース（二体）構造である請求項１に記載のコネクター。
3. 前記強制する手段が締め付けスクリューを備える請求項１に記載のコネクター。
4. 前記第１の大体円錐台形の面が約２０度と６０度の間の角度を持つ請求項１に記載のコネクター。
5. 前記第１の大体円錐台形の面が約３０度と４５度の間の角度を持つ請求項１に記載のコネクター。
6. 前記第２のリセプタクルが第２のロッドバンドを備える請求項１に記載のコネクター。
7. 前記第２のロッドバンドが第２のロッドバンド止め具を備える請求項６に記載のコネクター。
8. 前記第１のリセプタクルがペディクルスクリューの脚部を受け入れるように構成されている請求項１に記載のコネクター。
9. 前記第２のリセプタクルが脊椎安定用ロッドを受け入れるように構成されている請求項１に記載のコネクター。
10. 前記第１のリセプタクルが前記第２のリセプタクルにねじ止めされている請求項１に記載のコネクター。
11. 前記第１のリセプタクルがさらに表面織り目加工を備える請求項１に記載のコネクター。
12. 前記第２のリセプタクルがさらに表面織り目加工を備える請求項１に記載のコネクター。
13. ２本のロッドを固定するためのコネクターであって、
    （ａ）前記２本のロッドの第１のロッドを受け入れるための第１のリセプタクルと、スリットを含む第１の大体円錐台形の面と、前記スリットに隣接して互いに対向する複数の接合部と、を含む第１のメンバーと、
    （ｂ）前記２本のロッドの第２のロッドを受け入れるための第２のリセプタクルと、前記第１の大体円錐台形の面に少なくとも部分的に接触する第２の大体円錐台形の面と、を含み、前記第１のメンバーに接続されている第２のメンバーと、
    （ｃ）前記互いに対向する接合部を互いに向かわせるように強制する手段と、
    を備え、
    前記強制する手段を動作させるとき、前記第１の大体円錐台形の面の直径が減少し、前記互いに対向する複数の接合部が近接するよう強制されるとき、前記第２の大体円錐台形の面が移動するように強制されて、前記第１のメンバーと前記第２のメンバーの内部に前記２本のロッドをコネクターに固定する張力が発生する、
    コネクター。
14. 前記強制する手段が締め付けスクリューを備える請求項１３に記載のコネクター。
15. 前記第１の大体円錐台形の面が約３０度と４５度の間の角度を持つ請求項１３に記載のコネクター。
16. 前記第１のリセプタクルがバンドを備える請求項１３に記載のコネクター。
17. 前記第２のリセプタクルがバンドを備える請求項１３に記載のコネクター。
18. 前記第１のリセプタクルがペディクルスクリューの脚部を受け入れるように構成されている請求項１３に記載のコネクター。
19. 前記第２のリセプタクルが脊椎安定用ロッドを受け入れるように構成されている請求項１３に記載のコネクター。
20. 前記第１のメンバーが前記第２のメンバーにねじ止めされている請求項１３に記載のコネクター。
21. ロッドとペディクルスクリューのシャフトを固定するためのコネクターであって、
    （ａ）第１の中央開口と互いに対向する複数の接合部に隣接するスリットとを備える内側が大体円錐台形の面を含む第１のメンバーであって、さらに、一部が前記第１の中央開口を少なくとも部分的に通るように配設された第１のロッドバンドを含む、第１のメンバーと、
    （ｂ）前記内側が大体円錐台形の面に接触するように形成された外側が大体円錐台形の面を含む第２のメンバーであって、第２の中央開口と、前記第２の中央開口を少なくとも部分的に通るように配設された第２のロッドバンドとを含む、第２のメンバーと、
    （ｃ）前記第１のロッドバンドを前記第２のロッドバンドに相互接続する手段と、
    （ｄ）前記互いに対向する複数の接合部を互いに向かわせるように強制する手段と、
    を備え、
    前記強制する手段を動作させるとき、前記内側が大体円錐台形の面の直径が減少し、前記ロッドが前記第１のロッドバンド又は前記第２のロッドバンドのいずれか一方を通して配置され、前記ペディクルスクリューの前記シャフトが前記第１のロッドバンド又は前記第２のロッドバンドのいずれか他方を通して配置される、
    コネクター。
22. 前記相互接続する手段がねじによる接続部を備える請求項２１に記載のコネクター。
23. 前記相互接続する手段が溶接された接続部を備える請求項２１に記載のコネクター。
24. 前記強制する手段がねじを切ったスクリューを備える請求項２１に記載のコネクター。
25. 前記内側が大体円錐台形の面が約２０度と６０度の間の角度を持つ請求項２１に記載のコネクター。
26. ロッドを有する脊椎インプラントに取り付けるためのコネクター装置であって、
    第１の円錐台形の面の互いに対向する複数の接合部を分離するスリットを有する第１の円錐台形の面と、
    前記第１の円錐台形の面の少なくとも一部に接触する第２の円錐台形の面であって、前記第１の円錐台形の面に動作的に関連する第２の円錐台形の面と、
    前記第１又は第２の円錐台形の面の少なくとも１つに接続された少なくとも１つのバンドであって、前記ロッドの少なくとも一部を受け入れるためのバンドと、
    前記互いに対向する複数の接合部を少なくとも部分的に近付けるための手段と、
    を備え、
    前記近付けるための手段を動作させるとき、前記第１の円錐台形の面の直径が減少して、前記第１の円錐台形の面が第２の円錐台形の面に対して移動し、それにより前記ロッドの前記一部の回りに前記バンドが締め付けられ、前記ロッドに前記コネクター装置が固定される、
    コネクター装置。
27. 前記第１の円錐台形の面と前記第２の円錐台形の面と前記バンドとが、複数のメンバーで構成されている請求項２６に記載のコネクター装置。
28. さらに、第２のロッドを受け入れるための第２のバンドであって、前記第１又は第２の円錐台形の面の少なくとも１つに接続された第２のバンドを備え、
    前記第２のバンドが、前記近付けるための手段の動作により前記第２のロッドを固定する請求項２６に記載のコネクター装置。
29. 前記第１又は第２の円錐台形の面の１つが、当該面に一体的に接続されるロッドを備える請求項２６に記載のコネクター装置。
30. 前記ロッドがペディクルスクリューのシャフトを備える請求項２９に記載のコネクター装置。
31. ロッドを有する脊椎インプラントに取り付けるためのコネクター装置であって、
    複数の円錐台形の面であって、当該複数の円錐台形の面の少なくとも１つが、前記円錐台形の面の少なくとも１つにおける円弧角を少なくとも部分的に小さくするように第２の円錐台形の面を移動させることによって前記複数の円錐台形の面の少なくとも１つの直径を減少させる手段を含む、複数の円錐台形の面と、
    前記ロッドの少なくとも一部に係合するための手段であって、前記複数の円錐台形の面に動作的に関連する、係合するための手段と、
    を備え、
    前記複数の円錐台形の面が、第２の円錐台形の面に少なくとも部分的に接触する第１の円錐台形の面を含み、
    前記係合するための手段が、前記減少させる手段の動作により前記ロッドを前記複数の円錐台形の面の少なくとも１つに固定する、
    コネクター装置。
32. 前記複数の円錐台形の面と前記係合するための手段とが複数のメンバーで構成されている請求項３１に記載のコネクター装置。
33. さらに、ペディクルスクリュー又は第２のロッドに係合するための第２の手段を備え、
    前記第２の手段は、前記複数の円錐台形の面に動作的に関連し、前記減少させる手段の動作により前記第２のロッド又は前記ペディクルスクリューを前記複数の円錐台形の面に固定する、
    請求項３１に記載のコネクター装置。
34. 前記複数の円錐台形の面の１つが、当該面に一体的に接続されるロッドを備える請求項３１に記載のコネクター装置。
35. 前記ロッドがペディクルスクリューのシャフトを備える請求項３４に記載のコネクター装置。
36. ２つのロッドを固定するためのコネクターであって、
    （ａ）前記２つのロッドの第１のロッドを受け入れるための第１のリセプタクルと、スリットを有する第１の傾斜壁と、前記スリットに隣接して互いに対向する複数の接合部と、を備える第１のメンバーと、
    （ｂ）前記２つのロッドの第２のロッドを受け入れるための第２のリセプタクルと、前記第１の傾斜壁に少なくとも部分的に接触する第２の傾斜壁とを備え、前記第１のメンバーに接続された第２のメンバーと、
    （ｃ）前記互いに対向する複数の接合部を互いに向かわせるように強制する手段と、
    を備え、
    前記第１の傾斜壁は、前記互いに対向する複数の接合部が互いに向けて移動するときに前記強制する手段が動作することによって変形され、前記互いに対向する複数の接合部をより近接するように強制するとき、前記第２の傾斜壁が移動するように強制されて、前記第１のリセプタクルが前記２つのロッドの前記第１のロッドを前記第１のメンバーに固定するとともに、前記第２のリセプタクルが前記２つのロッドの前記第２のロッドを前記第２のメンバーに固定する、
    コネクター。
37. 前記コネクターがツーピース（二体）構造である請求項３６に記載のコネクター。
38. 前記強制する手段がねじを切ったスクリューを備える請求項３６に記載のコネクター。
39. 前記第１の傾斜壁が約２０度と６０度の間の角度を持つ請求項３６に記載のコネクター。
40. 前記第１のリセプタクル及び前記第２のリセプタクルの少なくとも１つがロッドバンドを備える請求項３６に記載のコネクター。
41. 前記第１のリセプタクルがペディクルスクリューの脚部を受け入れるように構成されている請求項３６に記載のコネクター。
42. 前記第２のリセプタクルが脊椎ロッドを受け入れるように構成されている請求項３６に記載のコネクター。
43. 前記第１のリセプタクルが前記第２のリセプタクルにねじ止めされている請求項３６に記載のコネクター。
44. 前記第１のリセプタクル及び第２のリセプタクルの少なくとも１つが表面織り目加工を備える請求項３６に記載のコネクター。
45. ロッドを含む脊椎インプラントに取り付けるためのコネクター装置であって、
    複数の傾斜メンバーであって、前記複数の傾斜メンバーの少なくとも１つが、前記複数の傾斜メンバーの少なくとも１つにおける円弧角を少なくとも部分的に小さくすることによって前記複数の傾斜メンバーの少なくとも１つを変形させる手段を備える、複数の傾斜メンバーと、
    前記ロッドの少なくとも一部と係合するための手段であって、複数の傾斜メンバーと動作的に関連する、係合するための手段と、
    を備え、
    前記複数の傾斜メンバーは、第２の傾斜メンバーに少なくとも部分的に接触する第１の傾斜メンバーを備え、前記第２の傾斜メンバーは、前記円弧角が少なくとも部分的に小さくなるときに移動し、
    前記係合するための手段は、前記変形させる手段の動作により前記ロッドを前記複数の傾斜メンバーの少なくとも１つに固定する、
    コネクター装置。
46. さらに、ペディクルスクリュー又は第２のロッドと係合するための第２の手段を備え、
    前記第２の手段は、前記複数の傾斜メンバーに動作的に関連し、前記変形させる手段の動作により前記第２のロッド又はペディクルスクリューを前記複数の傾斜メンバーに固定する、請求項４５に記載のコネクター装置。
47. 前記複数の傾斜メンバーの１つは、当該傾斜メンバーに一体的に接続されるロッドを備える請求項４５に記載のコネクター装置。
48. 前記ロッドはペディクルスクリューのシャフトを備える請求項４７に記載のコネクター装置。

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