(57)【要約】【課題】骨粗鬆症、海綿骨、または骨折した骨物質に移植されるときのアンカー安定性を改善する。【解決手段】骨アンカー１は、頭部６およびシャンク２を含む本体と、長手方向窪み３とを含む。窪みは、第１の端から頭部の一部を通して、シャンクの一部に沿って第２の端まで延び、かつ、中にピン型要素４を受けるように構成される。骨アンカーはさらに、ピン型要素の遠位端部４３に係合または当接するように構成された、窪みの第２の端に設けられた止め部３６と、窪みの第１の端に隣接して設けられたロック構造５とを含む。ロック構造は、ピン型要素の近位端部４２に係合し、近位端部に対して止め部に向かう付勢力を及ぼすことにより、ピン型要素の中間部４４に応力をかけて、シャンクから離れて横方向に曲げる。【選択図】図１
2015051267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨アンカー（１，１０１，２０１）であって、前記骨アンカーは、
長手方向軸（２６）を規定する本体を備え、前記本体は、
頭部（６，１０６，２０６）と、
シャンク（２）とを含み、前記骨アンカーはさらに、
前記頭部（６，１０６，２０６）に形成された第１の端および前記シャンク（２）に形成された第２の端を有する少なくとも１つの長手方向窪み（３，１０３，２０３）を備え、前記窪み（３，１０３，２０３）は、前記第１の端から前記頭部（６，１０６，２０６）の一部を通して、前記シャンク（２）の一部に沿って前記第２の端まで延び、前記窪み（３，１０３，２０３）は、その中にピン型要素（４，１０４，２０４）を受けるように構成されており、前記骨アンカーはさらに、
前記窪み（３，１０３，２０３）の前記第２の端に設けられた止め部（３６）を備え、前記止め部（３６）は、前記ピン型要素（４，１０４，２０４）の遠位端部（４３）に係合または当接するように構成されており、前記骨アンカーはさらに、
前記窪み（３，１０３，２０３）の前記第１の端に隣接して設けられたロック構造（５，１０５，２０５）を備え、前記ロック構造（５，１０５，２０５）は、前記ピン型要素（４，１０４，２０４）の近位端部（４２，１４２，２４２）に係合し、前記近位端部（４２，１４２，２４２）に対して前記止め部（３６）に向かう付勢力を及ぼすことにより、前記ピン型要素（４，１０４，２０４）の中間部（４４）に応力をかけて、前記中間部（４４）を前記シャンク（２）から離れて横方向（Ｅ）に曲げる、骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項２】
前記頭部を通して延びる前記窪みの一部は、貫通孔（３１）として形成され、前記窪み（３，１０３，２０３）の前記第１の端は、前記頭部の開口部（３７，１３７，２３７）として設けられる、請求項１に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。  
【請求項３】
前記シャンク（２）に沿って延びる前記窪み（３，１０３，２０３）の一部の少なくとも一部分は、溝部（３２）として形成され、前記溝部（３２）は、前記骨アンカーの外側に向けて開いており、前記ピン型要素（４，１０４，２０４）が、挿入されているとき、前記シャンク（２）から離れて曲がるのを可能にする、請求項１または２に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項４】
前記溝部の深さは、前記ピン型要素（４，１０４，２０４）がその中に受けられているが、未だ前記ロック構造（５，１０５，２０５）により応力をかけられて曲げられていないとき、前記溝部（３２）に受けられている前記ピン型要素（４，１０４，２０４）が前記本体の外面から突出しないように、幅と同等以上である、請求項３に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。  
【請求項５】
前記骨アンカー（１，１０１，２０１）の互いに対向する側に配置された前記窪み（３，１０３，２０３）の２つを備えた、請求項１から４のいずれか一項に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの窪み（３，１０３，２０３）は、前記第２の端に隣接する一部を除いて、直線形状を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの窪み（３，１０３，２０３）は、前記第２の端に隣接する一部を除いて、前記長手方向軸（２６）に平行である、請求項６に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項８】
前記第２の端に隣接する前記少なくとも１つの窪み（３，１０３，２０３）の一部は、前記ピン型要素（４，１０４，２０４）が応力をかけて曲げられている間、前記ピン型要素（４，１０４，２０４）の遠位端部（４３）を所定の位置に保持するために、前記ボア穴（３３）として設けられる、請求項１から７のいずれか一項に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項９】
前記ボア穴（３３）は、前記長手方向軸（２６）に対して傾斜し、かつ前記長手方向軸（２６）に向けられた軸（３８）を有し、前記付勢力が及ぼされた際に、前記中間部（４４）が前記長手方向軸（２６）から離れて曲がるのを容易化する、請求項８に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項１０】
前記骨アンカーの前記頭部（６，１０６，２０６）は、工具と係合するための窪んだ係合部（６３）を有し、開口部（３７，１３７，２３７）として設けられた前記少なくとも１つの窪み（３，１０３，２０３）の前記第１の端は、前記窪んだ係合部（６３）内に開いている、請求項２から９のいずれか一項に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の骨アンカー（１，１０１，２０１）と、
前記ピン型要素（４，１０４，２０４）とを備え、前記近位端部（４２，１４２，１４３）は、直角または斜角に捩じられている、骨アンカーアセンブリ。
【請求項１２】
前記ロック構造（５）は、バイオネットキャッチとして形成され、前記バイオネットキャッチは、前記ピン型要素（４）の前記中間部（４４）が応力をかけられて曲げられた状態であるとき、捩じられた前記近位端部（４２）を受けるように構成されている、請求項１１に記載の骨アンカーアセンブリ。
【請求項１３】
前記ロック構造（５）は、
前記窪み（３）の前記第１の端に隣接して前記頭部（６）に形成されたチャネル（５０）を含み、前記チャネル（５０）は、前記長手方向軸（２６）に交差する軸（ＢＢ）を有し、前記チャネル（５０）は、前記ピン型要素（４）の捩じられた前記近位端部（４２）がそれを通るように誘導するように構成されており、前記ロック構造（５）はさらに、
前記チャネル（５０）から捩じられた前記近位端部（４２）を受けるように、前記チャネル（５０）に隣接し、かつ前記チャネル（５０）内に横方向に開いたキャッチ窪み（５１）を含む、請求項１２に記載の骨アンカーアセンブリ。
【請求項１４】
前記ロック構造（１０５）は、
前記窪み（１０３）の前記第１の端に隣接して前記頭部（６）に形成されたアンダーカット窪み（１０５）を含み、前記アンダーカット窪み（１０５）は、前記中間部（４４）が応力をかけられて曲げられているとき、捩じられた前記近位端部（１４２）を受けるように構成されている、請求項１１に記載の骨アンカーアセンブリ。
【請求項１５】
前記ロック構造（２０５）は、
ロックキャップ（２５７）を含み、前記ロックキャップ（２５７）は、前記骨アンカーの前記頭部に取付けられてもよく、前記ロックキャップ（２５７）は、当接面（２５６）を含み、前記当接面（２５６）は、捩じられた前記近位端部（２４２）に対して付勢力を及ぼし、前記ピン型要素（２０４）の前記中間部（４４）に応力をかけて曲げる、請求項１１に記載の骨アンカーアセンブリ。
【請求項１６】
前記ロックキャップ（２５７）は、雌ネジ（２５５）を有し、前記雌ネジ（２５５）は、前記骨アンカーの前記頭部（２０６）に設けられた雄ねじ（２６１）と嵌合い、前記ロックキャップ（２５７）の前記頭部（２０６）への取付けを容易化する、請求項１５に記載の骨アンカーアセンブリ。
【請求項１７】
骨アンカーアセンブリであって、
長手方向軸（２６）を規定する本体を有する骨アンカー（３０１）を備え、前記本体は、
頭部（３０６）と、
シャンク（２）とを含み、前記骨アンカーアセンブリはさらに、
前記頭部（３０６）に形成された第１の端および前記シャンク（２）に形成された第２の端を有する少なくとも１つの長手方向窪み（３０３）を備え、前記窪み（３０３）は、前記第１の端から前記頭部（３０６）の一部を通して、前記シャンク（２）の一部に沿って前記第２の端まで延び、前記窪み（３０３）は、その中にピン型要素（３０４）を受けるように構成されており、前記骨アンカーアセンブリはさらに、
前記窪み（３０３）の前記第２の端に設けられた止め部（３６）を備え、前記止め部（３６）は、前記ピン型要素（３０４）の遠位端部（４３）に係合または当接するように構成されており、
前記ピン型要素（３０４）は、少なくとも一部が形状記憶材料からなり、前記ピン型要素（３０４）が前記長手方向窪み（３０３）内に挿入可能であり、かつ前記止め部（３６）に向かって可動である第１の温度での第１の構成と、前記ピン型要素（３０４）の中間部（４４）が前記シャンク（２）から離れて横方向（Ｅ）に曲げられる、前記第１の温度より高い第２の温度での第２の構成をとるように構成されている、骨アンカーアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臨床外科、たとえば、とりわけ骨の骨粗鬆症により引起された外傷性骨折の治療における使用のための骨アンカーに関する。骨アンカーは、頭部およびシャンクを有する本体を有する。１以上の窪みは、頭部を通してシャンクの一部に沿って延びる。１以上の窪みは、本体の長手方向軸に対して概して平行に延びてもよく、各々が、骨アンカーを支持し、骨アンカーのアンカー安定性を向上するためのピン型要素を受けてもよい。
【背景技術】
【０００２】
骨アンカーおよび１以上の対応付けられたピンを含む骨アンカーアセンブリは、ピンがアンカーに取付けられ、たとえば、骨アンカーの長手方向軸に対して傾斜した態様で周辺の骨物質内に延びるとき、骨アンカーの緩みを防止する助けをしてもよい。しかしながら、対応付けられたピンが移植された骨アンカーに平行に延びている場合でも、回転支持体が設けられてもよいが、これは、骨アンカーのねじを緩める運動が阻止されるためである。
【０００３】
ＵＳ４，６５７，００１に一例が開示されている。ラグねじが大腿骨頭内に移植され、頭を介して互いに接続された４つの細長いピンを含むピン回転防止ロックアセンブリが、ラグねじに取付けられている。アセンブリのピンは、頭部分を含むラグねじの全長に沿って設けられた各溝内へとそれぞれ摺動してもよい。ピンは先端を有し、先端は、長手方向中心線から上に離れて傾斜することにより、ピンが骨内に駆動されるとき、溝の外へと若干持上げられる。ピンは、ラグねじをしっかりとロックするように機能する。
【０００４】
通路を含む頭部を有する、髄内釘用の止めネジがＵＳ２００６／００６４０９５Ａ１に開示されている。長手方向ウェッジ要素は、頭部の通路を通して挿入されることにより、ネジの中心長手方向軸に実質的に平行に、かつネジ軸部から窪みを付けられた平坦な傾斜路に沿って延びることができる。この場合、ウェッジ要素は、髄内釘内に形成された横方向ボア穴内の止めネジの軸部に楔入する。
【０００５】
文献ＵＳ２００８／０２６２４９７Ａ１は、大腿骨頭での骨折を治療するための医用装置を開示している。装置は、窪みが設けられた外管と、２つの帯片を介して遠位端部品により接続された内管とを有し、帯片の位置は、内管の外管内への挿入の際に、窪みの位置に対応する。ねじを使用して内管を遠位端部品に向けて前進させると、２つの帯片は、外管の窪みを通して周辺の骨物質内に拡張する。この曲げは、装置が軸方向に骨物質から緩んでしまうのを防止する。
【０００６】
文献ＵＳ２００９／０２０４２１６Ａ１は、椎骨または骨を安定化させるための拡張可能なインプラントを開示している。インプラントはステントのように機能し、第１の端と第２の端との間に延びる可撓性管状部を有し、両端の間の距離を縮小することにより、可撓性管状部の複数の細片が半径方向に外側に延び、海綿骨物質を押しのけることにより、骨多孔症の椎体を安定化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＵＳ４，６５７，００１
【特許文献２】ＵＳ２００６／００６４０９５Ａ１
【特許文献３】ＵＳ２００８／０２６２４９７Ａ１
【特許文献４】ＵＳ２００９／０２０４２１６Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、骨粗鬆症骨物質、海綿骨物質、または骨折した骨物質に移植されるときのアンカー安定性を改善した骨アンカーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に係る骨アンカーにより解決される。目的はさらに、請求項１１または請求項１６に係る骨アンカーアセンブリにより解決される。有利な局面および実施形態は、添付の請求項から明らかになる。
【００１０】
発明の実施形態によると、骨アンカーには、頭部およびシャンクを含む本体が設けられる。窪みは、頭部の少なくとも一部を通して、シャンクの少なくとも一部に沿って延び、窪みは、ピン型要素を受けるように構成される。
【００１１】
頭部に設けられる窪みの第１の端は、たとえば、開口部であってもよく、開口部を通してピン型要素が挿入されることができる。シャンクに設けられる窪みの第２の端は、止め部として形成されてもよい。止め部は、ピン型要素の遠位端部によって当接されるか、または係合されるように構成される。ロック構造は、窪みの第１の端に設けられてもよく、ロック構造は、ピン型要素の近位端部に対して、長手方向軸の方向に止め部に向かう付勢力を及ぼしてもよい。止め部は対抗力を及ぼし、その結果、ピン型要素は長手方向に圧縮される。しかしながら、ピン型要素は軸方向圧縮性をほとんど有さないものの、十分な曲げ可撓性度は有しているため、その中間部は、圧縮力を受ける際にシャンクから離れて半径方向に外側に曲がる。
【００１２】
実施形態によると、窪みは溝部を含んでもよく、溝部は外側に向けて開いており、すなわち、骨アンカーが移植されたとき、周辺の骨物質に向けて開いている。骨部はシャンクに位置してもよいが、頭部にも位置してよい。したがって、圧縮されたピン型要素は、端部に保持されている間、開いた溝部を通して外側に向けて、その２つの端部間の中間部により曲がってもよい。それにより、外側に曲がっている中間部は骨物質内に拡張することにより、移植された骨アンカーのアンカー安定性を改善する。特に、回転運動による緩みが阻止されてもよい。
【００１３】
必ずしもピン型要素の中間部が曲がり、開いた溝部を通して拡張する必要はない。代わりに、窪みは２つ以上の非連続部分を含んでもよく、複数部分からなる窪み内に挿入されたピン型要素が曲がり、窪みの端部の間を延びる自由区域内に半径方向に外側に拡張する。たとえば、延長されたネック部などの、たとえば骨アンカーのシャンクまたは頭部の一部は、頭部に形成された貫通孔と窪みの遠位端のボア穴との間で大幅に薄肉化されるように構成されてもよい。
【００１４】
溝部は、部品の組立状態で、薄肉または脆弱な材料により閉鎖され、その中に挿入されたピン型要素に対して圧縮力が及ぼされたときにのみ、分解されることも可能である。
【００１５】
以下の詳細な説明に設けられる実施形態は、各々が２つの窪みと、それらの対向する側のそれぞれのピン型要素とを有する骨アンカーを提供する。しかしながら、発明に係る骨アンカーは、１つ、２つ、３つ、４つ、またはさらにそれ以上の窪みと、それぞれのピン型要素とを含んでもよい。しかしながら、部品の対称性および、より少ない部品点数のため、２つの窪みを有し、２つのピン型要素を有するように組立てられる骨アンカーが好ましい。
【００１６】
ピン型要素を圧縮するための付勢力を付与するロック構造は、異なる機構により具現化されてよく、以下に設けられる例は全く例示的であり、発明の範囲を限定するものではない。本明細書に設けられる実施例は、バイオネットキャッチ（bayonet catch）、アンダーカット窪み、およびロックキャップについてそれぞれ述べる。及ぼされている付勢力を維持する他のロック機構も可能である。ここで、本明細書に規定されるようなロック構造は、付勢力を維持するために設けられる。しかしながら、付勢力の惹起は、クレームされる骨アンカーの一部ではない外部工具により行われる必要がある。
【００１７】
骨アンカーアセンブリの別の実施形態は、頭部およびシャンクを含む本体を有する骨アンカーを含む。窪みは、頭部の少なくとも一部を通して、シャンクの少なくとも一部に沿って延び、窪みは、ピン型要素を受けるように構成される。ピン型要素は、たとえば、ニチノールなどのニッケルチタン合金などの、形状記憶合金などの形状記憶性質を有する材料からなる。ピン型要素は、窪み内に挿入可能である第１の温度での第１の構成と、ピン型要素の中間部がシャンクから離れて横方向に曲げられる、第１の温度と異なる第２の温度での第２の構成とをとるように構成される。骨アンカーアセンブリは、第１の構成において骨内に挿入され、温度を変更することにより、ピン型要素は第２の構成に変形し、それにより、その中間部がシャンクから離れて横方向に外側に曲げられる。骨アンカーアセンブリは、機械的ロック構造の助けを必要としない。
【００１８】
さらなる局面および利点が、付随の図面とともに解釈される以下の実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係る、骨アンカーおよびピン型要素を含む骨アンカーアセンブリの斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る、図１の骨アンカーおよびピン型要素の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る、図１の骨アンカーの頭部の拡大斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る、図１の骨アンカーの頭部の上面図である。
【図５】第１の実施形態に係る、図４に示す線ＡＡに沿って取られた頭部の断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る、図４に示す線ＢＢに沿って取られた頭部の断面図である。
【図７Ａ】第１の実施形態に係る、組立の第１のステップ中での挿入されたピン型要素を有する頭部の斜視図である。
【図７Ｂ】完全な骨アンカーを示す、図７Ａと同様の図である。
【図７Ｃ】断面図で示される、図７Ｂと同様の図である。
【図８Ａ】第１の実施形態に係る、組立の第２のステップ中での挿入されたピン型要素を有する頭部の斜視図である。
【図８Ｂ】完全な骨アンカーを示す、図８Ａと同様の図である。
【図８Ｃ】断面図で示される、図８Ｂと同様の図である。
【図９】第２の実施形態に係る、骨アンカーおよびピン型要素を有する骨アンカーアセンブリの斜視図である。
【図１０】第２の実施形態に係る、図９の骨アンカーおよびピン型要素の断面図を、頭部の上面図とともに示す図である。
【図１１Ａ】図９の骨アンカーの頭部の拡大断面図において、第２の実施形態に係る、ピン型要素を用いて骨アンカーを組立てる第１のステップを示す図である。
【図１１Ｂ】図９の骨アンカーの頭部の拡大断面図において、第２の実施形態に係る、ピン型要素を用いて骨アンカーを組立てる第２のステップを示す図である。
【図１２Ａ】第２の実施形態に係る、拡張されたピン型要素を有した状態での骨アンカーアセンブリの斜視図である。
【図１２Ｂ】断面図として示される、図１２Ａと同様の図である。
【図１３】第３の実施形態に係る、骨アンカーのロックキャップを有する頭部の斜視図である。
【図１４】ピン型要素が組立てられ、拡張された状態での断面図として示される、図１３と同様の図である。
【図１５Ａ】第１の構成における、第４の実施形態に係る骨アンカーおよびピン型要素の断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの骨アンカーの頭部の拡大斜視図である。
【図１６Ａ】第２の構成における、図１５Ａに係る骨アンカーおよびピン型要素の断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａの骨アンカーの頭部の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１から図８Ｃについて、発明に係る骨アンカーを有する骨アンカーアセンブリの第１の実施形態を説明する。この第１の実施形態の骨アンカーアセンブリは、骨アンカー１と２つのピン型要素４とを含み、ピン型要素４の１つが図１および図２にそれぞれ示される。
【００２１】
骨アンカー１は、頭部６およびシャンク２を含む本体を含む。実施形態に示される本体は、連続したモノリシック体であるが、一般的に、複数の部品からなってもよく、たとえば、頭部およびシャンク、またはさらに先端部２３が、互いに接続された別々の部品である。頭部６は、球状区分型の輪郭６０と、シャンク２への移行部を形成するネック部６１と、平坦な上面６２とを有する。上面には、窪みとして係合部６３が形成されており、係合部６３は、本例ではトルクス（登録商標）型であるが、六角形状ソケットまたは窪み形状などの任意の他の形状も可能である。
【００２２】
シャンク２は、ネック部６１から先端２３まで延び、先端２３に向かう円錐形状または先細りを有する実質的に円筒形状からなる。骨ねじ２２は、シャンク２の全長に沿って延び、ねじ２２は、螺旋状山部２４と、各巻きのそれぞれの山部２４の部分間に形成された、対応するねじ谷底部２５とにより形成されている。
【００２３】
図２から最もよく見られるように、２つの窪み３は、各々が、係合部６３の底部に形成された１つの開口部３７から頭部６の一部およびそのネック部６１を通して、シャンク２に沿って止め部３６を有するボア穴３３まで延びる。ボア穴３３および止め部３６は、実質的に先端２３に向かう先細りまたは狭まりが開始する、骨アンカー１の先端２３の近傍に配置されている。開口部３７は、第１の端に相当し、止め部３６は、窪み３の第２の端に相当する。２つの窪み３の各々は、図１および図２の各々の左側に示されるピン型要素４の一方を受けるように構成されている。
【００２４】
この実施形態の窪みは、骨アンカー１の本体の中心長手方向軸２６に向けて若干傾斜されている、各窪み３の、第２の端に隣接するボア穴３３、または止め部３６を除いて、ほぼ直線かつ線状の形状を有する。より具体的には、窪み３は、本体の中心長手方向軸２６に実質的に平行に延び、互いに対称的に、かつ相互に対向して配置されている。
【００２５】
第１の実施形態に係る窪み３は、（ａ）頭部６およびネック部６１を通して延びるボアまたは貫通孔３１として形成される第１の部分、（ｂ）シャンク２の表面に沿って延びる溝部３２として形成される第２の部分、および（ｃ）上記ボア穴３３に対応する第３の部分からなる３つの部分を含む。たとえば、図７Ｃおよび図８Ｃに見られるように、貫通孔３１およびボア穴３３は、その中に受けられたピン型要素４を完全に囲い、一方、図１に最もよく見られるように、溝部３２は半径方向外側方向に開いている。したがって、溝部３２は、ねじ２２、特に、山部２４および谷底部２５の各巻きに割込む。以下に説明するように、溝部３２は、窪み３内に挿入されたピン型要素４が、互いに対向する貫通孔３１およびボア穴３３のそれぞれの開口部３９ａ、３９ｂの間の範囲内で半径方向に外側に曲がり、拡張できるようにする。
【００２６】
止め部３６は、平坦、円形、円錐、先細りまたはその他の形状の面としてボア穴３３の底部に形成され、ピン型要素が挿入されると、ピン型要素の遠位端部４３を受けて、それと係合し、また、ピン型要素４が圧縮されると、軸方向（長手方向軸２６）に対抗力を及ぼすように構成される。
【００２７】
ピン型要素４は、細長の直線かつ線状の形状を有し、近位端部４２は、ピン型要素の残りの部分４１に対して直角に捩じれている。骨アンカー１の窪み３は、第１の端と第２の端との間に幅を有し、ピン型要素４の直径は、窪み３内に受けられるように上記幅と同等または若干小さい。ピン型要素４の長さは、第１の端と第２の端との間の窪み３、または開口部３７と止め部３６との間の窪み３のそれぞれの長さよりも大きいため、ピン型要素４は、非圧縮、非曲げ、または非付勢状態で開口部３７から突出する。
【００２８】
ピン型要素４の圧縮、曲げおよび半径方向の拡張は、以下に説明するロック構造５により維持される。
【００２９】
本明細書に記載される実施形態は、主にそれぞれのロックの機構により互いに異なっている。第１の実施形態に係るロック構造５の詳細を図３から図６に図示する。第１の実施形態のロック構造５は、バイオネットキャッチを指す。ロック構造５は、各１つのチャネル５０と、チャネル５０に隣接する対応するキャッチ窪み５１とを含む。各１つのロック構造５、またはバイオネットキャッチは、各窪み３に設けられる。チャネル５０は、本体の長手方向軸２６に交差して延び、図４に最もよく見られるように、近位端部４２を受けるように窪み３の開口部３７に隣接して延び、近位端部４２は、開口部から突出し、かつピン型要素４で直角に捩じれている。
【００３０】
それぞれの窪み３の開口部３７は、トルクス（登録商標）形状の６つの相互に対向する横方向窪みの各１つ内の係合部６３の底部で有利に形成される。その結果、開口部３７に隣接して開いている２つのチャネル５０は、頭部６の係合部６３と球状区分型の外側輪郭６０との間に形成された壁を切る。ここで、ロック構造に関して本文献で使用する「隣接」という用語は、たとえば、開口部およびロック構造が互いに接したり、または連続しているということを必ずしも意味するものではない。小さな距離が可能である。距離は、係合部の長さ分延びてはならない。
【００３１】
キャッチ窪み５１は、これらが長手方向軸２６のまわりの方位角方向に回転されるとき、ピン型要素４の近位端部４２を受けるように、それぞれのチャネル５０の底部から横方向に延びる。図４の上面図に示すように、チャネル５０は軸ＢＢを有し、キャッチ窪みは、本体の中心長手方向軸２６のまわりのチャネル５０の軸ＢＢに対して若干回転された軸ＡＡを有する。
【００３２】
長手方向軸方向２６に沿って測定される、窪み３の第２の端または止め部３６と、キャッチ窪み５１の上部壁との間の長さは、遠位端部４２および近位端部４３をそれぞれ含むピン型要素４のそれぞれの端の間の長さより小さい。その結果、近位端部４２がキャッチ窪み５１内に受けられると、以下に詳述する図８Ｂおよび図８Ｃに見られるように、ピン型要素４は圧縮され、曲げられる。キャッチ窪み５１は好ましくは、さらに窪んだ部分を有する上部壁を有し、その中に近位端部４２がラッチしてもよい。このようなさらに窪んだ部分は、近位端部４２をラッチされた状態に保持する助けをしてもよい。バイオネットキャッチ機構に共通するように、曲がったピン型要素４をロック解除するためには、その後さらなる圧縮力および曲げが必要となる。
【００３３】
図７Ａから図８Ｃを参照して、圧縮および半径方向拡張の操作を示す。図７Ａから図７Ｃは、ピン型要素４の遠位部４３が、窪み３の第２の端でそれぞれの止め部３６上に当接するとき、ピン型要素４が、チャネル５０内に受けられる近位端部４２により、開口部３７を通してそれぞれの窪み３内に挿入される第１のステップを示す。この状態で、距離５２は、近位端部４２とチャネル５０の底部壁との間で圧縮の無い状態に留まる。曲げの量は、この距離５２の値に依存する。次のステップ（図示せず）で、工具（図示せず）を使用し、ピン型要素４の近位端４２に対して長手方向軸方向２６に付勢力Ｆを加える。その結果、ピン型要素４は、遠位端部４３で止め部３６に対してさらに押圧される。上に説明したように、それぞれのボア穴３３は、図７Ｃに示される中心軸３８を含み、中心軸３８は、本体の長手方向軸２６に対して鋭角に傾斜している。したがって、さらなる挿入により、遠位端部４３が中心長手方向軸２６に向けて若干曲げられ、それにより、図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、ピン型要素４の中間部４４に対して半径方向曲げ方向Ｅを予め規定する。溝部３２が開いているため、中間部４４は曲げの際に溝部を残して、半径方向に外側に拡張してもよい。
【００３４】
この状態での骨アンカー１は、既に骨内に移植されており、両方のピン型要素４の中間部４４が周辺骨物質内に前進して、骨アンカー１のアンカー安定性を改善し、さらに支持する。
【００３５】
図８Ａから図８Ｃに示す次のステップでは、近位端部４２がチャネル５０の底部壁に到達したとき、工具（図示せず）を用いて方位角方向Ｄに近位端部４２を回転させ、これをキャッチ窪み５１内にラッチさせる。一旦近位端部４２がキャッチ窪み内にラッチされると、ピン型要素４の曲げがロック構造５によりロックされて、維持される。ピン型要素のロック解除は、逆の順の同じステップにより行なわれてもよい。
【００３６】
図９から図１２Ｂを参照して、骨アンカーアセンブリの第２の実施形態を説明する。骨アンカー１０１の第２の実施形態の概要を図９および図１０に示し、第１の実施形態と同じ部品は同じ参照番号により示し、ここではその説明は繰返さない。ここでは、特に骨アンカー１０１のシャンク２の特徴について述べる。相違は、頭部１０６に関して現れる。頭部１０６はここでも球状区分型の輪郭１６０および平坦な環状上面１６２を有しているが、その中に形成されるロック構造１０５は、ピン型要素１０４の近位端部１４２をロックするために、アンダーカット１５０の特徴を含む。
【００３７】
ピン型要素１０４を窪み１０３のそれぞれの開口部１３７内に挿入する第１のステップを示す図１１Ａに示されるように、環状開口部１５１が上面１６２内に形成され、環状開口部１５１は、開口部１５１の下方に隣接するアンダーカット窪み１５０の直径よりも小さい直径を有する。したがって、骨アンカー１０１が骨内に移植されており、ピン型要素１０４が、それぞれの窪み１０３の第１の端を設ける開口部１３７内に挿入された状態で、ピン型要素１０４の中間部４４を半径方向Ｅに曲げるために、ピン型要素１０４に対して付勢力Ｇを及ぼさなければならない（図１２Ｂに図示）。
【００３８】
この実施形態のピン型要素１０４の近位端部１４２は、第１の実施形態のように直角でなく、より鈍角に捩じられているため、これらの近位端部１４２が環状開口部１５１と平面の上面１６２との間の縁部上で当接するとき、これらは内側に若干曲がり（図１１Ａの方向Ｈ）、図１１Ｂに示すように、最終的にはアンダーカット窪み１０５内にラッチする（方向Ｊ）。したがって、近位端部１４２は、アンダーカット窪み１５０の上部壁１５２、または当接面により、軸方向（長手方向軸２６）に拡張部に対してロックされる。図１２Ｂに見られるように、ピン型要素４の中間部４４は、窪み１０３の第２の端に隣接する止め部３６と、開口部１３７に隣接するロック構造１５０のアンダーカット窪み１５０の上部壁１５２との間で圧縮され、曲げられる。
【００３９】
図１３および図１４を参照して、第３の実施形態を説明する。同じ部品は先の実施形態と同じ参照番号により示し、ここではその説明は繰返さない。
【００４０】
図１３に見られるように、骨アンカー２０１は、シャンク２および頭部２０６を有する本体を含み、シャンク２は先の実施形態のものと同様である。頭部２０６は雄ねじ２６１を有し、それはロックキャップ２５７の対応する雌ねじ２５５を受けるように設けられている。ロックキャップ２５７と、それぞれのピン型要素２０４の一方端で直角に捩じられた近位端部２４２を受ける、それぞれのチャネル２５１とが、第３の実施形態のロック構造２０５を形成している。チャネル２５１は、本体の中心長手方向軸２６に交差して形成され、壁を切抜いている。
【００４１】
ロックキャップ２５７は、実質的に円筒状の外面２５０と平坦な中心面２５３を有する球状上面２５２とを含み、中心面２５３には、外部工具と係合するための六角形状の係合部２５４が形成されている。
【００４２】
図１４は、ロックキャップが取付けられ、ピン型要素の近位端部２４２をロックしている状態の頭部を示す。この状態で、ピン型要素２０４の中間部４４が拡張される。
【００４３】
図１３に見られるように、ピン型要素２０４が骨アンカー２０１のそれぞれの窪み２０３内に挿入されると、遠位端部４３が止め部３６上に当接するとき、端部２４２は窪み２０３の開口部２３７から、さらに、平坦な上面２６２の上方のチャネル２５１からも突出する。
【００４４】
図１４に見られるように、軸方向、すなわち、骨アンカー２０１の長手方向軸２６に沿って、近位端部２４２に対して付勢力が及ぼされる。より具体的には、雌ねじ２５５が頭部２０３の雄ねじ２６１と嵌合した状態でロックキャップ２５７を締めると、ロックキャップ２５７の内側空間に設けられた係合表面２５６が近位端部２４２の上面に係合し、これを下に押圧する。その結果、先の実施形態と同様に、ピン型要素２０４の遠位端部４３が、窪み２０３の第２の端に隣接する止め部３６上に当接し、その後、止め部３６がピン型要素を圧縮する対抗力を及ぼすため、中間部４４が半径方向に外側に曲がる。同時に、軸２６に沿って測定されるピン型要素の範囲は縮小し、近位端部２４２が押圧され、チャネル２５１内に動く。
【００４５】
端部２４２は、必ずしも直角に捩じられる必要はない。たとえば、ロックキャップは、近位端部２４２が既に若干だけ捩じられているとき、ロックの際に近位端部２４２をさらに下側に、さらに曲げてもよい。
【００４６】
先の実施形態について説明したのと同一または同様の効果が達成されてもよい。しかしながら、第３の実施形態は、追加の部品、すなわち、ロックキャップ２５７を伴うため、第１および第２の実施形態で設けられたようなラッチ機構を回避する。これにより、骨アンカー２０３の設置および取外しが容易化されてもよい。共通のスクリュードライバのみが必要となる。
【００４７】
図１５Ａから図１６Ｂを参照して、第４の実施形態を説明する。同じ部品は先の実施形態と同じ参照番号により示し、ここではその説明は繰返さない。
【００４８】
図１５Ａに示されるように、骨アンカー３０１は、シャンク２および頭部３０６を有する本体を含み、シャンク２は先の実施形態のものと同様である。頭部３０６は、球状区分型の輪郭３６０と、シャンク２への移行部を形成するネック部６１と、平坦な上面６２とを有する。上面には、先の実施形態と同様に、係合部６３が窪みとして形成されている。ピン型要素３０４を受けるための窪み３０３は、第１の実施形態と同様に形付けられている。頭部３０６には溝５００が形成されており、溝５００は、本体の長手方向軸２６に横方向に延び、かつピン型要素３０４の近位端部３４２の厚さより大きい深さを有する。溝５００は、ピン型要素３０４の端部３４２を受けるように構成されている。
【００４９】
ピン型要素３０４は、捩じられた近位端部３４２、中間部４０４、および遠位端部４３を含む。この実施形態では、ピン型要素３０４は形状記憶性質を有しており、第１の温度での第１の構成を取ることができる。第１の温度での第１の構成において、中間部４０４は、実質的に直線であり、ピン型要素３０４は、長手方向窪み３０３内に挿入可能であり、かつ長手方向窪み３０３の止め部３６に向かって可動である。第１の構成では、中間部４０４の長さは、ピン型要素３０４が長手方向窪み３０３内に挿入されたとき、遠位端部が止め部３６に当接する程度である。近位端部３４２の下側は、図１５Ｂに見られるように、溝５００の底部から距離を有する。ピン型要素３０４はさらに、第１の温度より高い第２の温度での第２の構成をとることができ、第２の構成では、ピン型要素の中間部４０４がシャンク２から離れて横方向に曲げられる。第２の構成では、遠位端部４３が止め部３６に当接するとき、ピン型要素３０４の軸方向の全長が減少されるため、図１６Ａおよび図１６Ｂに見られるように、近位端部３４２の下側が溝５００の底部上で支えられる。
【００５０】
ピン型要素３０４は、ピン型要素３０４が室温であってもよい第１の温度から、体温であってもよい第２の温度に加熱されると、第１の構成から第２の構成への変形が起きるように構成されてもよい。
【００５１】
使用時には、骨アンカー３０１とピン型要素３０４とからなる骨アンカーアセンブリが予め組立てられ、このとき、ピン型要素３０４は第１の構成にある。次に、骨アンカーは骨内に挿入される。体温に加熱されることにより、ピン型要素３０４は、中間部４０４がシャンクから離れて横方向に曲げられる第２の構成をとることができる。加熱ステップは、体の熱を用いて、または別の加熱装置を用いて行なわれることができる。
【００５２】
第１から第３の実施形態のピン型要素４、１０４、２０４は好ましくは、ステンレス鋼、チタン合金または他の好適な生体適合性材料などの、キルシュナーワイヤなどの可撓性ワイヤ材料からなる。十分な曲げ可撓性は、１ｍｍ未満、好ましくは０，７５ｍｍ未満、または、より好ましくは０，５ｍｍ未満の直径により達成される。第４の実施形態のピン型要素３０４は、好ましくはニチノールからなるが、他の形状記憶材料を使用することもできる。これらは、たとえば、形状記憶効果を示す他の金属合金またはプラスチック材料であり得る。
【００５３】
これらまたは他の実施形態に使用される骨アンカーの本体の材料は、チタン、チタン合金、ニチノール、ステンレス鋼などの金属、またはＰＥＥＫ、ＰＣＵを含むプラスチック材料、または同様の材料を含む生体適合性材料から採用することができる。
【００５４】
これらおよび他の実施形態に記載される骨アンカーの適用分野は、骨折または骨粗鬆症、または外傷外科の治療に制限されない。たとえば、脊柱の分野での特定用途が想定されてもよい。
【００５５】
上記の実施形態では、骨ねじを有するシャンクを含む骨アンカーが示されている。しかしながら、ねじのない表面を有していたり、または、有刺要素により形成されている他のタイプのシャンクを使用してもよい。
【００５６】
上記の実施形態では、骨アンカーの球状区分型の頭部が説明されている。しかしながら、任意の他の形状の頭部が可能である。たとえば、円筒状、円錐状などである。さらなる実施形態は、専用の頭部が設けられていない骨アンカーを包含する。たとえば、シャンクの端部は、それにより頭部を規定する係合部を含む。
【００５７】
上記の実施形態では、ピン型要素を受けるように構成された窪みが、実質的に直線形状を有するとして説明されている。しかしながら、窪みは、シャンク部分のまわりに螺旋状に延びることも可能である。
【００５８】
上記の実施形態では、ピン型要素は、円形の断面図を有するように説明されている。しかしながら、たとえば、細片状断面など、三角形、四角形または他の断面も可能である。さらに、ピン型要素はプラスチック材料からなることもできる。しかしながら、この場合には、疲労破損または損傷を考慮しなければならない。
【００５９】
上記の実施形態では、止め部３６を有する傾斜したボア穴３３が、ピン型要素を受ける窪みの第２の端に設けられている。しかしながら、ボア穴は傾斜していなくてもよく、さらに、ボア穴は、一定の直径を有していなくてもよく、遠位端に向けて先細りされるような、円錐形状または任意の他の断面を有することができる。さらには、止め部３６は、ピン型要素の第２の遠位端部をしっかりと保持する締付け手段を指すこともできる。
【００６０】
上記の実施形態では、近位端部は、ピン型要素の本体部分に対して角度をなして捩じられている。しかしながら、他の実施形態は、直線の捩じられていない端部を含み、ロック構造は、近位端部の端面または先端上を押圧する。
【００６１】
上に説明した実施形態の改良および変更が可能であり、添付の請求の範囲により包含されることが企図される。
【符号の説明】
【００６２】
１  骨アンカー、２  シャンク、３  窪み、４  ピン型要素、５  ロック構造、６  頭部、２２  骨ねじ、２３  先端部、２４  螺旋状山部、２５  ねじ谷底部、３２  溝部、３３  ボア穴、４１  ピン型要素の残りの部分、４２  近位端部、４３  遠位端部、６０  球状区分型の輪郭、６１  ネック部、６２  上面、６３  窪んだ係合部
【図１】
2015051267.tif 000003
【図２】
2015051267.tif 000004
【図３】
2015051267.tif 000005
【図４】
2015051267.tif 000006
【図５】
2015051267.tif 000007
【図６】
2015051267.tif 000008
【図７Ａ】
2015051267.tif 000009
【図７Ｂ】
2015051267.tif 000010
【図７Ｃ】
2015051267.tif 000011
【図８Ａ】
2015051267.tif 000012
【図８Ｂ】
2015051267.tif 000013
【図８Ｃ】
2015051267.tif 000014
【図９】
2015051267.tif 000015
【図１０】
2015051267.tif 000016
【図１１Ａ】
2015051267.tif 000017
【図１１Ｂ】
2015051267.tif 000018
【図１２Ａ】
2015051267.tif 000019
【図１２Ｂ】
2015051267.tif 000020
【図１３】
2015051267.tif 000021
【図１４】
2015051267.tif 000022
【図１５Ａ】
2015051267.tif 000023
【図１５Ｂ】
2015051267.tif 000024
【図１６Ａ】
2015051267.tif 000025
【図１６Ｂ】
2015051267.tif 000026