(57)【要約】  骨ねじと骨板との解除可能な接続のために骨板（１２）の骨ねじ受容手段（１８）と係合するように移動可能で、長手方向軸（２３）を規定するシャフト（２２）とヘッド（２６）とを有する骨ねじ（１４、１４'、１４"）であって、骨ねじと骨板との間の接続を固定するための固定要素（２８）が設けられ、骨ねじが骨板上に保持される係合位置から、骨板から解除可能な解除位置に移動されるように適合され、固定要素は骨ねじが解除位置に移動するように適合された非固定位置から、骨ねじが係合位置を取る骨ねじと骨板との接続を固定するための固定位置に移動されるよう適合された骨ねじ（１４、１４'、１４"）を改良するため、骨板をより容易にかつ確実に骨部に固定させることができるように、固定要素は移動可能なようになるように骨ねじに支持される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸（２３）を規定するシャフト（２２）と、骨ねじ（１４）を骨板（１２）に解除可能に接続するために骨板（１２）の骨ねじ受容手段（１８）と係合されるよう適合されたヘッド（２６）とを備えた骨ねじ（１４）であって、
固定要素（２８）が、前記骨ねじ（１４）と前記骨板（１２）との接続を固定するために設けられ、
前記骨ねじ（１４）が、係合位置であって、該骨ねじ（１４）が前記骨板（１２）上に保持されるような位置から、解除位置であって、該骨ねじ（１４）が前記骨板（１２）から解除可能であるような位置へと至るよう適合され、かつ
前記固定要素（２８）が、非固定位置であって、前記骨ねじ（１４）が前記解除位置に至るよう適合された位置から、前記骨ねじ（１４）と前記骨板（１２）との接続を固定するための固定位置であって、該骨ねじ（１４）が前記係合位置を取るような位置へと至るよう適合されたものにおいて、
前記固定要素（２８）が、移動可能なように前記骨ねじ（１４）上で支持されること、
を特徴とする骨ねじ（１４）。
【請求項２】
請求項１に記載の骨ねじにおいて、該骨ねじが（１４）が、前記長手方向軸（２３）に対して回転対称又は略回転対称を成すように設計されることを特徴とするもの。
【請求項３】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記ヘッド（２６）が、前記係合位置にて前記長手方向軸（２３）に直交する最大外寸法を有し、かつ、前記解除位置にて前記最大外寸法よりも小さな外寸法を有することを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項３に記載の骨ねじにおいて、前記ヘッド（２６）が、前記係合位置にて前記長手方向軸（２３）に直交する最大外径を有し、かつ、前記解除位置にて前記最大外径よりも小さな外径を有することを特徴とするもの。
【請求項５】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記ヘッド（２６）が、前記係合位置で前記骨板（１２）に配された第２のスナップイン要素（２０）と連結されるよう適合された第１のスナップイン要素（４８）を有することを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項５に記載の骨ねじにおいて、前記第１のスナップイン要素（４８）が、外周方向に延伸しかつ放射方向に開放された環状溝、或いは、放射方向外向きに突出しかつ外周方向に延伸する環状突起部であることを特徴とするもの。
【請求項７】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記骨ねじ（１４）の基本位置で前記固定要素（２８）が前記固定位置にて保持され、かつ、前記基本位置では前記骨ねじ（１４）に外力が全く作用しないことを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項７に記載の骨ねじにおいて、前記固定要素（２８）が張力下で前記固定位置に保持されることを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項７又は８のいずれかに記載の骨ねじにおいて、少なくとも１つの保持要素（３０；７４'；７６"）が前記固定位置で前記固定要素（２８）を保持するために設けられ、かつ、前記保持要素が、一方では前記シャフト（２２）上で支持され、他方では前記固定要素（２８）上で支持されることを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項９に記載の骨ねじにおいて、前記保持要素（３０；７４'）が弾性要素であることを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項１０に記載の骨ねじにおいて、前記保持要素がつる巻きばね（３０）又は板ばね（７２'）の束（７４'）であることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記保持要素の外寸法及び／又は体積が、前記骨ねじ（１４）の周囲における少なくとも１つの状態パラメータの変化により可変となるよう、前記保持要素（７６"）が設計されることを特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項１２に記載の骨ねじにおいて、前記少なくとも１つの状態パラメータが、周囲温度、周囲圧力、浸透圧、又は湿度であることを特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項１３に記載の骨ねじにおいて、前記保持要素（７６"）が形状記憶合金から作製されることを特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１３に記載の骨ねじにおいて、前記保持要素（７６"）が流体により膨張可能であることを特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項１３又は１５に記載の骨ねじにおいて、前記保持要素（７６"）が、半透膜を介して前記骨ねじ（１４）の周囲と流体連通する内部空間を有することを特徴とするもの。
【請求項１７】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記固定要素（２８）が、前記長手方向軸（２３）に平行に変位可能なように前記シャフト（２２）上で支持されることを特徴とするもの。
【請求項１８】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、
前記シャフト（２２）が固定要素受容手段（３４）を有すること、及び
前記固定要素（２８）が前記固定要素受容手段（３４）内で支持されること、
を特徴とするもの。
【請求項１９】
請求項１８に記載の骨ねじにおいて、前記固定要素受容手段が止まり穴（３４）であることを特徴とするもの。
【請求項２０】
請求項１８又は１９のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記固定要素（２８）が、非回転かつ形態固定の方法で前記固定要素受容手段（３４）内に保持されることを特徴とするもの。
【請求項２１】
請求項１８から２０のいずれかに記載の骨ねじにおいて、
前記固定要素（２８）が、外多面体の形状に設計される固定要素部分（５８）を有すること、及び
前記固定要素受容手段（３４）が、前記外多面体に対応する内多面体の形状に設計される固定要素受容手段部分（４０）を有すること、
を特徴とするもの。
【請求項２２】
請求項１８から２１のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記固定要素（２８）が前記固定要素受容手段（３４）に挿入された後、該固定要素（２８）が遠位方向に作用する止め部（４２、５４）と近位方向に作用する止め部との間で軸方向（２３）に移動可能となることを特徴とするもの。
【請求項２３】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記骨ねじ（１４）が外力の作用を受けずに係合位置を取ることを特徴とするもの。
【請求項２４】
請求項５から２３のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記第１のスナップイン要素（４４）が、放射方向に移動可能なように前記骨ねじ（１４）上で支持されることを特徴とするもの。
【請求項２５】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記ヘッド（２６）が、前記長手方向軸（２３）に直交して移動可能な複数のロック要素（４８）を備え、かつ、前記ロック要素が前記係合位置にて前記骨板（１２）と係合することを特徴とするもの。
【請求項２６】
請求項２５に記載の骨ねじにおいて、前記ロック要素（４８）が前記第１のスナップイン要素を有することを特徴とするもの。
【請求項２７】
請求項２５又は２６のいずれかに記載の骨ねじにおいて、
前記ヘッド（２６）が、前記長手方向軸（２３）に平行に延在するスロット（４６）によって分離されるタブ状の壁部（４８）を有すること、及び
前記壁部（４８）が前記ロック要素を形成すること、
を特徴とするもの。
【請求項２８】
請求項２５から２７のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記ロック要素（４８）が基本位置にて前記係合位置を取り、かつ、前記基本位置では前記骨ねじ（１４）に外力が全く作用しないことを特徴とするもの。
【請求項２９】
請求項２５から２８のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記固定要素（２８）を前記固定要素受容手段（３４）に挿入するために、前記ロック要素（４８）が前記係合位置から放射方向外向きに移動可能であることを特徴とするもの。
【請求項３０】
請求項１８から２９のいずれかに記載の骨ねじにおいて、
第３のスナップイン要素と、前記第３のスナップイン要素（５２）と相互作用する第４のスナップイン要素（６０）とを備えた第２のスナップイン装置（５２、６０）が設けられること、
前記固定要素（２８）と前記ヘッド（２６）がそれぞれスナップイン要素（５２、６０）を有すること、及び
前記固定要素（２８）が前記固定要素受容手段（３４）に挿入された後、前記第２のスナップイン装置（５２、６０）がスナップイン位置を取ること、
を特徴とするもの。
【請求項３１】
請求項３０に記載の骨ねじにおいて、
前記第３のスナップイン要素（６０）が、近位方向に作用しかつ放射方向外向きに突出するスナップインノーズであること、及び
前記第４のスナップイン要素（５２）が、遠位方向に作用しかつ放射方向内向きに突出するスナップインエッジであること、
を特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項３０又は３１に記載の骨ねじにおいて、前記ロック要素（４８）が前記第４のスナップイン要素（５２）を有することを特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項の３０から３２いずれかに記載の骨ねじにおいて、前記第３又は第４のスナップイン要素（５２、６０）が前記近位側止め部を形成し、かつ、前記要素が前記固定位置で互いに当接することを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３０から３３のいずれかに記載の骨ねじにおいて、摺動面（６４）が前記第３又は第４のスナップイン要素（６０）に隣接し、かつ、前記固定要素（２８）が前記固定要素受容手段（３４）に挿入される間、それぞれ他方のスナップイン要素（５２）が前記摺動面上を摺動可能であることを特徴とするもの。
【請求項３５】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記固定要素（２８）が、ボルトシャフト（５８）及びボルトヘッド（５６）を備えたセットボルトの形状に設計されることを特徴とするもの。
【請求項３６】
請求項３５に記載の骨ねじにおいて、前記ボルトシャフト（５８）が、外多面体の形状に設計された前記固定要素部分を形成することを特徴とするもの。
【請求項３７】
請求項３５又は３６のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記ボルトヘッド（５６）が前記第３のスナップイン要素（６０）を有することを特徴とするもの。
【請求項３８】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記骨ねじ（１４）が、前記骨ねじ（１４）をねじ込むためのねじ込みツール（７０）と係合するよう適合されたツール要素アダプタ（６６）を有することを特徴とするもの。
【請求項３９】
請求項３８に記載の骨ねじにおいて、前記固定要素（２８）が前記ツールアダプタ（６６）を有することを特徴とするもの。
【請求項４０】
請求項３８又は３９のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記ツールアダプタ（６６）が、凹部（特に、スロット、多面体、又は星形空洞の形状をしたもの）であることを特徴とするもの。
【請求項４１】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記ヘッド（２６）及び前記シャフト（２２）が一体的に設計されることを特徴とするもの。
【請求項４２】
先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじにおいて、前記シャフト（２２）が雄ねじ（３２）、特には、自己切断雄ねじを備えることを特徴とするもの。
【請求項４３】
少なくとも１つの骨ねじ受容手段（１８）を備えた少なくとも１つの骨板（１２）と、前記骨ねじ（１４）を前記骨板（１２）に解除可能に接続するために係合位置にて前記骨ねじ受容手段（１８）と係合するよう適合された少なくとも１つの骨ねじ（１４）とを備えたインプラント機構（１０）であって、
前記骨ねじ（１４）が先行する請求項のいずれかに記載の骨ねじ（１４）であることを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は次のような骨ねじに関する。即ち、長手方向軸を規定するシャフトと、骨ねじを骨板に解除可能に接続するために骨板の骨ねじ受容手段と係合可能なヘッドとを備えたアタ骨ねじであって、固定要素が、前記骨ねじと前記骨板との接続を固定するために設けられ、前記骨ねじが、係合位置であって、該骨ねじが前記骨板上に保持されるような位置から、解除位置であって、該骨ねじが前記骨板から解除可能であるような位置へと至ることができ、かつ、前記固定要素が、非固定位置であって、前記骨ねじが前記解除位置に至ることが可能であるような位置から、前記骨ねじと前記骨板との接続を固定するための固定位置であって、該骨ねじが前記係合位置を取るような位置へと至ることが可能であるような骨ねじ、である。
【背景技術】
【０００２】
冒頭で述べたタイプの骨ねじは、外科手術で、人間又は動物の身体の骨部に骨板を固定するために使用される。これらのねじの利点は、係合位置がロック可能なため、圧力を受けたときに骨板が骨ねじから外れるおそれがない、ということである。ロック要素としては、例えば、骨板上に配され、ねじ込まれた骨ねじのヘッド上で押圧されるものが既知である。これには、骨板の全ての開口部に固定要素を設けなければならない、という欠点がある。しかしながら、骨板の骨ねじ受容手段の全てが必要ではない場合、使用していない骨ねじ受容手段に配される固定要素は、厳密に言うと、余計である。更に、骨板の挿入前に、全ての固定要素が非固定位置にあることが確保されなければならない。そうでないと、手術中に全ての固定要素を固定位置から非固定位置に移さなければならず、手術時間が不必要に増える。
【特許文献１】US 2003/0199876 A1
【特許文献２】WO 00/66012 A1 (US 6,730,091 B1)
【特許文献３】EP 1 346 697 A2
【特許文献４】DE 101 52 094 A1 (US 2003/0078583 A1)
【特許文献５】EP 1 306 058 A2
【特許文献６】US 5,902,303
【特許文献７】US 6,117,173
【特許文献８】EP 0 809 974 A2
【特許文献９】US 6,039,740
【特許文献１０】WO 1999056653 A1
【特許文献１１】CH 672245 A5 (WO 88/03781)
【特許文献１２】WO 1997022306 A1
【特許文献１３】US 6,613,053 B1
【特許文献１４】US 5,713,900
【特許文献１５】US 6,261,291 B1
【特許文献１６】US 2003/0208204 A1
【特許文献１７】WO 1994026193 A1
【特許文献１８】US 5,735,853
【特許文献１９】DE 197 02 201 C1 (US 5,902,303)
【特許文献２０】DE 195 45 612 A1 (US 6,117,173)
【特許文献２１】US 5,904,683
【特許文献２２】US 6,702,817 B2
【特許文献２３】DE 44 00 497 C1
【特許文献２４】US 6,241,730 B1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、冒頭で述べたタイプの骨ねじを、より簡単かつ確実に骨部に固定することができるよう改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、冒頭で述べたタイプの骨ねじについて、本発明に従い次のようにすることで達成される。即ち、前記固定要素が移動可能なように前記骨ねじ上で支持されること、である。
【０００５】
骨ねじ上で固定要素が移動可能なように支持されるため、必要な固定要素の数は、骨板を固定するのに実際に使用される骨ねじの数と同じでよい。更に、各骨ねじが固有の固定要素を備えることが確保される。特に、固定要素が係留されて移動可能なように骨ねじ上で支持されると好ましい。これにより、例えば、脊柱の頚部に使用される骨ねじのように非常に小さな骨ねじの場合、固定要素が固定位置から非固定位置に、更にはその逆に、容易かつ簡単に移るのを避けることができる。更に、手術領域で骨ねじが失われるおそれもない。
【０００６】
骨ねじが長手方向軸に対して回転対称又は略回転対称を成すように設計される場合、骨ねじの構造は特に簡易になる。
【０００７】
ヘッドは好ましくは、係合位置では長手方向軸に直交する最大外寸法を有し、解除位置では、最大外寸法よりも小さな外寸法を有する。このため、ヘッドは係合位置にて骨盤の一部、例えば骨ねじ受容手段と係合状態に、開放位置で非係合状態になることができる。ヘッドは長手方向軸に直交する、例えば、矩形又は円形の断面を有する任意の形状を取ることができる。
【０００８】
特にヘッドの円系断面図に関しては、ヘッドは、係合位置では長手方向軸に直交する最大外径を有し、解除位置では、最大外径よりも小さな外径を有することが好適である。例えば、ヘッドは骨ねじを開放位置に移動させるために係合位置からともに押圧される、あるいは、骨ねじを係合位置に移動させるために解除位置から離れて広げられる。従って、外力の影響を受けずに、係合位置又は解除位置をとるように骨ねじを設計することが考えられる。
【０００９】
ヘッドが係合位置にて骨板上に配置される第２のスナップイン要素と連結させることができる第１のスナップイン要素を有するとき、骨ねじと骨板との接続は特に簡単に提供されうる。従って、２つのスナップイン要素は係合位置を取る、特に互いに形状を固定するように互いに係合する。
【００１０】
第１のスナップイン要素が、外周方向に延び放射方向に開放する環状溝である、あるいは、放射方向外向きに突出し外周方向に延びる環状突起部であるとき、骨ねじの構造は特に容易に構成することができる。環状溝は例えば、骨板上の対応する突起部を収容することができる。突出する環状突起部は、骨ねじと骨板とを接続させるために、骨板上の対応する溝と係合させることができる。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によると、外力が骨ねじに作用しない骨ねじの基本位置において、固定要素を固定位置に保持させることができる。これは、骨ねじが基本位置において固定位置を取るため、外科医が骨ねじのロックを考える必要がないという利点を有する。その結果、手術時間が短縮され、ミスが回避される。更に、固定要素用の特別な器具が必要とされないため、必要な器具の数も減らされる。固定要素を固定位置に維持するため、固定位置において固定要素に力が印加されない、従って、固定要素が力を受けずに保持されるように骨ねじを設計することができる。
【００１２】
固定要素が張力下で固定位置に保持されることが好適である。従って、張力に対抗して固定要素を固定位置から非固定位置に移行させるため、特定の解除力を印加しなければならない。固定要素は張力下で保持されるため、自動的に非固定位置から固定位置に再び移行させられる。従って、外科医はここに骨ねじをロックする必要がなく、骨ねじは特殊な構成の結果、自力でロックする
【００１３】
少なくとも１つの保持要素が固定位置に固定要素を保持するために設けられ、保持要素が一方ではシャフトに、他方では固定要素に支持されることが好適である。固定要素は特にシャフトの空隙又は凹部二配置することができ、更にそこで保護される。
【００１４】
確定された保持力は、保持要素が弾性要素の場合、固定要素の様々な位置で生じさせることができる。
【００１５】
保持要素がつる巻きばね、板ばね、又は板ばねの束である場合、骨ねじの構造が特に簡易である。固定要素を固定位置に保持する、あるいは張力下でこの位置に保持する所望の保持力は、簡単な方法で調整可能である。
【００１６】
本発明の好適な実施形態によると、保持要素の外寸法及び／又は体積が骨ねじの周囲における少なくとも１つの状態パラメータの変動により可変である設計の保持要素を設けることができる。例えば、骨ねじの周囲の圧力を増大させることができ、その結果、保持要素の体積は増加又は減少する。保持要素の外寸法及び／又は体積の変化の結果、固定要素は非固定位置から固定位置に、及び／又はその逆に移行させることができる。
【００１７】
少なくとも１つの状態パラメータが周囲温度、周囲圧力、浸透圧又は湿度であることが好ましい。これにより、骨ねじの周囲の特定の、又は追加の物理的パラメータの変更の結果として、保持要素の状態、特に、その外寸法及び／又は体積を変更することができる。
【００１８】
保持要素は好ましくは形状記憶合金から作製される。具体的には、冷却又は加熱の結果として、またその逆の加熱又は冷却により、固定要素を固定位置から非固定位置に及びその逆に移行させることができる。
【００１９】
更に、固定要素は、保持要素が流体により膨張可能であるときに、簡単に移動させることができる。流体は、例えば、空気、圧縮空気、又は生体適合性のある液体であってもよい。
【００２０】
浸透圧の変化を利用できるようにするため、特に保持要素の寸法を変動するため、保持要素が半透膜を介して骨ねじの周囲と流体連通する内部空間を有することが好ましい。これにより、例えば水を、骨ねじの周囲の溶剤濃度の関数として保持要素の内部空間に拡散させることができる。
【００２１】
固定要素が長手方向軸に平行に変位可能にシャフトに支持されているとき、骨ねじの係合位置への固定を特に容易に行うことができる。
【００２２】
特に骨ねじ上の固定要素の拘束支持を容易にするため、シャフトが固定要素受容手段を有し、固定要素が固定要素受容手段に支持されることが好適である。
【００２３】
固定要素受容手段が止まり穴であるときに、骨ねじを特に作製しやすい。最初に、固定要素を止まり穴の開口部を通じて固定要素受容手段に導入することができるが、固定要素は凹部の反対側で骨ねじから再び脱出する可能性はない。止まり穴は好ましくは、その開口部が骨ねじのヘッド領域に配置されるように配置される。
【００２４】
固定要素は好適には、非回転かつ形態固定の方法で固定要素受容手段に保持される。これにより、固定要素を通じて骨部に骨ねじを挿入するため骨ねじに、及び固定要素受容手段の非回転及び形態固定な設計の結果として骨ねじのシャフトに力を伝達することができる。特に、固定要素に骨ねじをねじ込むためのツールアダプタを設けることができる。
【００２５】
固定要素が外多面体の形状で設計される固定要素部分を有し、固定要素受容手段が外多面体に対応する内多面体の形状で設計される固定要素受容手段部分を有する際、骨ねじの安定性が全体として増す。例えば、外多面体は四角形、六角形、又は八角形として設計することができる。骨ねじのシャフト上での固定要素の回転後の移動力は、このようにして最適化することができる。
【００２６】
固定要素が拘束的に骨ねじに保持されるように、固定要素受容手段への固定要素の挿入後、固定要素は遠位方向に作用する止め部と近位方向に作用する止め部との間で軸方向に移動できることが好適である。従って、固定要素は、近位方向に動作し、例えば、非固定位置で接触する止め部に対向して軸方向に移動することができる。更に、固定要素は、遠位方向に動作し、例えば、固定位置を取るときに接触する止め部に対向して移動することができる。
【００２７】
永久的な加圧の結果、損傷をもたらす可能性のある張力が係合位置において骨ねじに加わらないように、骨ねじは外力の作用を受けずに係合位置を取ることが好適である。上述したように、例えば、係合位置にてヘッドつきの骨ねじが離れて広がる場合、ヘッドは常に張力を受け、離れて広がる要素は永久的な加圧の結果、破損する可能性があるからである。
【００２８】
係合位置から解除位置へ、及びその逆に骨ねじを簡易に移動させるため、第１のスナップイン要素は放射方向に移動可能に骨ねじに支持されることが好適である。従って、第１のスナップイン要素は長手方向軸から離れる、又は長手方向軸に近づく放射方向に移動することができる。スナップイン要素は、特に、変位可能又は旋回可能に骨ねじに支持させてもよい。
【００２９】
ヘッドが長手方向軸に直交して移動可能で、係合位置において骨板と係合する複数のロック要素を備えるとき、骨ねじと骨板間の接続を簡易に行うことができる。
【００３０】
原則的には、骨ねじと骨板間のスナップイン接続の代わりに、別の接続、例えば、バイオネット接続を提供することが考えられる。しかしながら、スナップイン接続が望ましい場合、ロック要素が第１のスナップイン要素を有することが好ましい。その後、第１のスナップイン要素は、ロック要素（単数又は複数）の移動の結果、骨板上の第２のスナップイン要素と係合させることができる。
【００３１】
骨ねじが固定要素受容手段を有する場合、骨ねじの少なくとも１部はスリーブ上の設計とすることが好適である。ヘッドが長手方向軸に平行に延びるスロットによって分離されるタブ状の壁部を有し、壁部がロック要素を形成することが好適である。ロック要素を製造するため、骨ねじのヘッドのみに、例えば、スロットを設けなければならない。好適には、４、５、又は６つのロック要素が設けられ、ロック要素は骨ねじの外周に対称に配分される４、５、又は６つのスロットによって形成することができる。
【００３２】
ロック要素は、外力が骨ねじに加わらない基本位置において係合位置を取ることが好ましい。従って、ロック要素は、係合位置から解除位置に骨ねじを移動させるためだけに移動され、この短い期間だけ張力を受けなければならない。しかしながら、係合位置では、ロック要素はほぼ張力を受けないので、永久的な加圧の結果、ロック要素が破損するリスクはない。
【００３３】
骨ねじを係合位置から解除位置に移動させるため、ロック要素を長手方向軸に向かって放射方向に移動させることができる。従って、固定要素を固定要素受容手段に受容するため、ロック要素は好ましくは係合位置から放射方向外向きに移動させることができる。つまり固定要素は固定要素受容手段への挿入中、ロック要素、及び、それとともに例えば、骨ねじのヘッドを個々に広げる。固定要素の固定要素受容手段への挿入後、ロック要素は係合位置を取る最初の形状に戻ることができる。本実施形態では、次に固定要素は拘束的に固定要素受容手段に保持される。固定要素を固定要素受容手段から取り外すには、固定要素が離脱可能な程度まで固定要素受容手段の開口部を解除するように、ロック要素を再び放射方向外向きに旋回させなければならない。
【００３４】
固定要素を骨ねじに拘束的に保持するため、第３のスナップイン要素と第３のスナップイン要素と相互作用する第４のスナップイン要素とを備える第２のスナップイン装置が設けられ、固定要素とヘッドがそれぞれスナップイン要素を支え、固定要素の固定要素受容手段への挿入後、第２のスナップイン装置がスナップイン位置を取ることが好ましい。従って、固定要素が固定要素受容手段に挿入されるとき、好ましくはスナップイン接続が生じる。スナップイン接続を解除するため、２つのスナップイン要素のうち少なくとも１つのスナップイン要素を他のスナップイン要素に対して移動させなければならない。これが生じない場合、固定要素は拘束的に固定要素受容手段に保持される。
【００３５】
第３のスナップイン要素が近位方向に作用し、放射方向外向きに突出するスナップインノーズであり、第４のスナップイン要素が放射方向内向きに突出し、遠位方向に作用するスナップインエッジであるとき、骨ねじの特に簡易な構成が達成される。スナップインノーズとスナップインエッジは、スナップイン接続を形成し、固定要素を固定要素受容手段に固定するように、スナップイン位置で互いに係合することができる。
【００３６】
ロック要素が第４のスナップイン要素を有するという簡易な方法で、第３のスナップイン要素及び第４のスナップイン要素の相対移動を実現することができる。その結果、ロック要素の移動中に、第４のスナップイン要素を第３のスナップイン要素に対して移動させ、更には係合又は解除することもできる。
【００３７】
好適には、第３又は第４のスナップイン要素は近位の止め部を形成し、これらの要素は固定位置で互いに隣接する。特に、第３又は第４のスナップイン要素が遠位方向に作用する近位の止め部に隣接するように、保持要素が固定要素を近位方向に押すことが考えられる。
【００３８】
骨ねじの組立を簡易化する、特に、骨ねじの組立具を不要とするため、摺動面が第３の又は第４のスナップイン要素に接触し、固定要素の固定要素受容手段への挿入中、他のスナップイン要素が摺動面上を摺動することが好適である。例えば、摺動面は固定要素に配置された第３のスナップイン要素から遠位方向に延びることができ、その結果、骨ねじのヘッドに配置された第４のスナップイン要素は、固定要素の固定要素受容手段への挿入中に摺動面上を摺動して、その結果、第３のスナップイン要素に係合するまで放射方向に外方に移動し、これにより、長手方向軸に向かう放射方向に再び移動することができる。従って、このようにして固定要素を固定要素受容手段に固定させることができる。
【００３９】
固定要素をボルトシャフトとボルトヘッドとを有するセットボルトの形状に設計すると、骨ねじの安定性を増すことができる。
【００４０】
ボルトシャフトが外多面体の形状に設計される固定要素部分を形成するとき、固定要素の構造が特に簡易になる。
【００４１】
係留するが移動可能に固定要素受容手段に固定要素を簡単な方法で保持するには、ボルトヘッドが第３のスナップイン要素を有することが好適である。例えば、第３のスナップイン要素は放射方向外向きに突出する環状突起部の形状で設計され、長手方向軸を直交する近位方向に延びる停止面を形成し、遠位方向に円錐状に先細りとなる摺動面に隣接する。
【００４２】
骨ねじを骨部に簡易にねじ込むことができるように、骨ねじが骨ねじのねじ込み用のねじ込みツールと係合可能なツール要素アダプタを有することが好ましい。
【００４３】
固定要素は好ましくはツールアダプタを有する。これは、ねじ込みツールを用いて２つの機能が同時に達成可能であるという利点を有する。一方、特定の実施形態では、ねじ込みツールを、例えば保持要素により生じる張力に対抗して、固定要素を固定位置から非固定位置に移動させることができる。他方、例えば、固定要素が非回転かつ形態固定の方法で固定要素受容手段に保持されるとき、骨ねじ全体をねじ込みツールで中へ入れることができる。
【００４４】
原則的に、ツールアダプタは突起部の形状で設計されることが考えられる。しかしながら、ツールアダプタは凹部である場合が好ましい。これに関連し、凹部はスロット、多面体、又は星形空洞の形状に設計されるのが好適であろう。
【００４５】
骨ねじの安定性を増すには、ヘッドとシャフトが一体的に設計されるのが好適である。
【００４６】
本発明の好適な実施形態によると、雄ねじを設けたシャフトを設けることができる。雄ねじは、特に自己切断ねじであってもよい。骨ねじの骨部内への確実な保持は、雄ねじにより固定される。
【００４７】
最初に記載される目的は、少なくとも１つの骨ねじ受容手段を有する少なくとも１つの骨板と、骨ねじと骨板間の解除可能な接続のために係合位置において骨ねじ受容手段と係合させることのできる少なくとも１つの骨ねじとを備え、骨ねじが上述の骨ねじのうちの１つである、本発明によるインプラント機構に従い達成される。これは、骨板が少なくとも１つの骨ねじを有する骨部に固定可能である、インプラント機構の骨板への骨部の接続に関して既に説明された利点をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下の本発明の好適な実施形態の説明は、図面を参照してより詳細に本発明を説明する役割を果たす。
【００４９】
まとめて参照符号１０で示され、骨板１２と２つの自己ロック骨ねじ１４とを有するインプラント機構を図１に示す。
【００５０】
図１に示される骨板１２は、まず図示されるような役割を果たす。骨板１２は本発明の限定を示すものではない。原則的に、少なくとも１つの骨ねじ用開口部を有するあらゆる種類の骨板が、本発明と関連して考えられうる。
【００５１】
骨板１２は平坦で、全ての側面が丸められた外縁のクローバの葉の形状を有する。２組の骨板の葉を互いに分離する溝状の凹部１６が、略中心に設けられる。骨板１２は全体として一体に設計される。細長い穴状の開口部１８が骨板１２の各角部領域に設けられ、開口部１８の長手方向が互いに略平行に配列される。開口部１８の最大拡張部分は、凹部１６の長手方向に略平行な開口部１８の最小内寸法が予め決定されるように、凹部１６の長手方向に交差するように向いている。開口部１８の内縁２０は、開口部１８を限定する縁が骨板１２の上側だけでなく下側でも内側に放射状に突出するように、各開口部１８の中心に向かって凹状に湾曲している。従って、開口部１８は凹状縁２０とともに、略中空のキャップのような形状の骨板２０内に凹状領域を形成する。
【００５２】
図示されていない骨部に骨板１２を固定する役割を果たす、第１の実施形態の形状の骨ねじ１４を、以下の図１〜５を参照しつつ詳細に説明する。
【００５３】
骨ねじ１４は、ほぼ３つの部分で設計されている。骨ねじ１４は長手方向軸２３、遠位側にねじ先２４、近位側にねじ頭２６を規定するシャフト２２と、ロックピン２８の形状の固定要素と、保持要素の役割を果たすつる巻きばね３０とを備える。シャフト２２はねじ先２４から始まり、全長約４分の３にわたり設けられ、好ましくは自己切断するように設計される雄ねじ３２を有する。ねじ頭２６の外観又はカバーエンドはほぼキャップ状のデザインで、内縁２０によって形成される開口部１８の凹状領域に適合されていることにより、凹状開口部１８内のねじ頭２６の多軸適合が可能とされる。
【００５４】
近位端から先では、シャフト２２には固定要素受容手段を形成する止まり穴３４と、遠位側で骨ねじ１４の近位端に向かう方向に尖るベース３６とが設けられる。ベース３６から先では、中空円柱部３８は止まり穴３４の全長の約３分の１延在し、遠位側端部を有するベース３６に支持されるつる巻きばね３０が、この部分に挿入される。止まり穴３４の約３分の１を形成する内側六角形部４０は中空円柱部３８に隣接する。中空円柱部３８の内寸法は内側六角形部４０の内寸法よりもやや小さいので、近位方向に向く環状面によって形成される末端止め部４２は、中空円柱部３８と内側六角形部４０の間の移行領域に形成される。
【００５５】
シャフト２２の近位約３分の１は、雄ねじ３２を設けられるシャフト部と比べて、外径の大きいねじ頭２６を形成する。ねじ頭２６は、外周環状溝４４の外側に設けられる。ねじ頭２６の外径を変動させることができるように、ねじ頭２６の外周には対称的に、長手方向軸２３に平行に延びる５つのスロット４６と、ロック要素を形成するねじ頭２６の５つのセグメント４８とが設けられる。セグメント４８は、放射方向、すなわち、長手方向軸２３に向かう、あるいは長手方向軸２３から離れる方向に旋回可能なタブ状のスリーブ部を形成する。所望の旋回性は、弱い領域を形成し、セグメント４８の可動性を促進する環状溝４４の深度を介して調整することができる。止まり穴３４の開口部５０には、長手方向軸２３に向かって内側に放射状に突出し、環状溝４４と同様にスロット４６によって遮断される環状フランジ５２が設けられる。環状フランジ５２は、止まり穴３４の内径の細い部分を形成する。更に、環状フランジ５２は、遠位方向を指し、近位側で遠位方向に作用する止め部を形成する環状停止面５４を有する。
【００５６】
内側六角形部４０から先では、止まり穴３４の内径は、停止面５４に至るまで環状溝４４の領域で、内側で延在する最大内径まで広がる。
【００５７】
ロックピン２８は、ヘッド５６と、外側が六角形に設計され、内側の六角形部４０の形状に対応するボルトシャフト５８とを有するセットボルトの形状に形成されている。ボルトシャフト５８よりも外形が大きなヘッド５６は、外周方向に延在し、放射方向外向きに突出し、近位方向に向く環状停止面６２と停止面６２の外縁から遠位方向に延在し円錐状に先細りとなる摺動面６４とを備えるスナップイン突起縁６０を有する。
【００５８】
星形凹部がヘッド上に設けられる。ここで近位方向に向き、止まり穴のように、ねじ込みツール７０の対応するツールの先端を受容するためのツール受容手段６６としての役割を果たす。その遠位端を図４及び５に示す。
【００５９】
３つの部分からなる骨ねじ１４を組み立てる手順を以下に述べる。まず、つる巻きばね３０の遠位端がベース３６に接触するまで、開口部５０を通じて止まり穴３４につる巻きばね３０を挿入する。次のステップで、環状フランジ５２が摺動面６４に接触するまで、開口部５０を通じてボルトシャフトでロックピン２８を押す。ロックピン２８を止まり穴３４に完全に挿入させるため、ここでセグメント４８は外側に放射状に広がっていなければならない。これは、ロックピン２８に遠位方向に力を印加する結果として生じる。セグメント４８が放射方向外向きに旋回し、停止面６２が環状フランジ５２上の停止面５４の裏側に係合するとすぐにスナップイン突起縁６０の裏側で放射方向内向きに跳ね返るように、セグメント４８の環状フランジ５２は摺動面６４で摺動する。つる巻きばね３０の近位端がボルトシャフト５８の遠位端に接触し、近位方向にロックピン４８を押すことによって、停止面５４と６２は互いに接触を維持する。次に、骨ねじ１４は、図１、３及び４に示されるように係合姿勢を取る。
【００６０】
骨ねじ１４を図示されない骨部にねじ込み、骨板１２を骨部に固定するため、雄ねじ３２を設けたシャフト２２を有する骨ねじ１４は、まず開口部１８を通じて押し込まれる。ツール先端部６８がツール受容手段６６に係合すると、ボルトシャフト５８の遠位端が止め部４２に接触するまで、つる巻きばね３０のバネ力に対抗してロックピン２８が遠位方向に移動する。その後、ロックピン２８は図５に示されるような非固定位置を取る。
【００６１】
内側六角形部４０及びボルトシャフト５８の非回転で形態固定のデザインの結果、ツール先端部６８によりヘッド５６に導入されるトルクは、骨ねじ１４のシャフト２２に伝達される。骨ねじ１４は骨部に更に深く、すなわち、旋回可能なセグメント４８を有するねじ頭２６が開口部１８の上部の環状縁に接触するまでねじ込むことができる。骨ねじ14が更にねじ込まれ、骨ねじ１２の近位端、すなわち、ねじ頭２６が凹状開口部１８内に完全に沈み込むまで放射方向内向きに旋回されるとき、セグメント４８は上縁を摺動する。次に、セグメント４８は放射方向外向きに跳ね返り、係合位置を再び取る。ねじ頭２６は同じように、しかしながら固定されずに凹状開口部１８に保持される。
【００６２】
ロックピン２８が図５に示される非固定位置を取る時にだけ、ねじ頭２６が凹状開口部１８に沈み込むことができる。骨ねじ１４が所望に骨に据え付けられれば、外科医がねじ込みツール７０を除去する。つる巻きばね３０によりロックピン２８に復元力が印加される結果、スナップイン突起縁６０の停止面６２が停止面５４に再び接触するまでロックピン２８は近位方向に移動する。その後、ロックピン２８のヘッド５６はセグメント４８間で同一平面状に配置され、近位側で骨ねじ１４の平坦な終端を形成する。
【００６３】
骨ねじ１４は、外力の影響を受けずに係合位置を取り、つる巻きばね３０により固定位置に保持されるロックピン２８によって係合位置で固定される。
【００６４】
図６は、参照符号１４'で一括して表される第２の実施形態の骨ねじを示す。骨ねじ１４'は、つる巻きばね３０の代わりに、板ばね７２'をまとめた板ばねの束７４'が遠位側でベース３６'に支持され、近位側でボルトシャフト５８'に支持される点で、図１〜５に示される骨ねじ１４と異なる。骨ねじ１４'の残りの部分と要素は骨ねじ１４のものに相当し、図６では、同じ部分には同じ参照符号を付与するが、特別にプライム記号（'）を添加する。骨ねじ１４'の動作モードは、図１〜５を参照しつつ説明した骨ねじ１４の動作モードに完全に相当する。
【００６５】
図７は、参照符号１４"で一括して表される第３の実施形態の骨ねじを示す。骨ねじ１４のつる巻きばね３０の代わりに、骨ねじ１４"には保持部材７６"が設けられる。骨ねじ１４"の残りの部分と要素は骨ねじ１４のものに相当し、同一の参照符号を使用するが、ダブルプライム記号（'）を添加する。
【００６６】
図示される実施形態では、保持部材７６"の体積は可変である。このため、保持部材７６"は、その拡張部又は形状が可変である要素を囲むスリーブを有し、形状記憶合金で作製される。骨ねじの温度変化の結果、ロックピン２８"が図７に示される非固定位置から停止面５４"及び６２"が互いに接触する固定位置に移行可能となるように、要素は拡大又は縮小する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】骨板と２つの骨ねじを有するインプラント機構の斜視図。
【図２】固定要素の挿入前の図１の骨ねじの近位端の斜視図。
【図３】係合位置における図１の骨ねじの近位端の部分側面断面図。
【図４】係合位置における、固定要素を有する骨ねじの部分側面断面図。
【図５】骨ねじが解除位置を取る図４に類似する図。
【図６】解除位置における第２の実施形態の骨ねじの部分側面断面図。
【図７】第３の実施形態の骨ねじを示す、図６に類似する図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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