(57)【要約】【課題】脊椎の病状の治療に用いるさまざまな脊椎平板固定システムを提供する。【解決手段】特定の典型的な実施形態では、脊椎平板固定システムは、外科医が、意図する用途に基づき、必要に応じて、脊椎プレートを骨に取り付けるために特定の運動範囲を有する骨ネジ構造体を選択できるように構成できる。ある典型的な実施形態では、この脊椎平板固定システムが、脊椎プレートに対して多軸に動くことができる第１骨ネジと、単一の面に実質的に限定される運動範囲を有する第２骨ネジとを含んでいる。【選択図】図１Ａ
2008522723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎平板固定システムにおいて、
内部に形成された貫通孔を有する脊椎プレートであって、
前記貫通孔が、第１骨係合締結具、および第２骨係合締結具を交換可能に受容し、
前記第１骨係合締結具のシャンクが前記脊椎プレートに対して２つ以上の運動面内で可動であり、かつ、前記脊椎プレートに対する前記第２骨係合締結具のシャンクの動きが単一の運動面に実質的に制限されるようにする、
脊椎プレート、
を備える、脊椎平板固定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔は、近位内壁部、および遠位内壁部を含み、
前記近位内壁部、および前記遠位内壁部は、互いに形状が異なる、脊椎平板固定システム。
【請求項３】
請求項２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記遠位内壁部の少なくとも一部は、前記貫通孔の中心軸に対して、ある角度で広がっている、脊椎平板固定システム。
【請求項４】
請求項３に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記角度は、約１°〜約１０°の範囲である、脊椎平板固定システム。
【請求項５】
請求項２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記近位内壁部、および前記遠位内壁部は、共通軸を有し、
前記近位内壁部は、前記共通軸周りに実質的に対称であり、
前記遠位内壁部は、前記共通軸周りに実質的に非対称である、脊椎平板固定システム。
【請求項６】
請求項２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記近位内壁部は、実質的に球形であり、
前記遠位内壁部は、実質的に楕円形である、脊椎平板固定システム。
【請求項７】
請求項５に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔の前記遠位内壁部は、最大の広がり、および前記最大の広がりよりも小さい最小の広がりを含む、脊椎平板固定システム。
【請求項８】
請求項７に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎固定プレートは、向かい合った近位端および遠位端、ならびに、向かい合った前記近位端と前記遠位端との間に延在する向かい合った側面を含む、脊椎平板固定システム。
【請求項９】
請求項８に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記貫通孔の前記遠位内壁部の前記最小の広がりは、近位−遠位方向に広がっており、
前記遠位内壁部の前記最大の広がりは、内側−外側方向に広がっている、脊椎平板固定システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記貫通孔の前記遠位内壁部の前記最大の広がりは、近位−遠位方向に広がっており、
前記遠位内壁部の前記最小の広がりは、内側−外側方向に広がっている、脊椎平板固定システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
第１骨係合締結具、および第２骨係合締結具であって、前記骨係合締結具に形成された頭部を備えたシャンクを有する、第１骨係合締結具、および第２骨係合締結具、
をさらに備えており、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、前記第１骨係合締結具の前記頭部と異なっている、脊椎平板固定システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記第１骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および実質的に円筒形の遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分は、前記第１骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分よりも大きい、脊椎平板固定システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートの前記貫通孔の前記遠位内壁部は、最大の広がり、および前記最大の広がりよりも小さい最小の広がりを含み、
前記第１骨係合締結具の前記遠位部分の前記頭部は、前記貫通孔の前記遠位内壁部の前記最大の広がりおよび前記最小の広がりより実質的に小さい、広がりを有し、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、前記貫通孔の前記遠位内壁部の少なくとも一部と係合するように構成されている、広がりを有する、脊椎平板固定システム。
【請求項１４】
請求項１１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートは、向かい合った近位端および遠位端、ならびに、前記近位端と前記遠位端との間に延在する側面を含み、
前記第１骨係合締結具の前記シャンクは、前記第１骨係合締結具が前記プレートの前記貫通孔の中に配置されると、近位方向、遠位方向、内側方向、外側方向、および、これらの組み合わせの方向に可動であり、
前記第２骨係合締結具の前記シャンクは、前記第２骨係合締結具が前記プレートの前記貫通孔の中に配置されると、近位方向、遠位方向、内側方向、外側方向、内側−外側方向、および、近位−遠位方向の内の１つの方向にのみに可動である、脊椎平板固定システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートの前記貫通孔は、前記貫通孔内に配置された環状部材を含む、脊椎平板固定システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、前記環状部材の大きさが調整されることができるように前記環状部材に形成された切れ目を含む、脊椎平板固定システム。
【請求項１７】
請求項１５に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、前記貫通孔の内面の形状を補完する形状を有する外面、および少なくとも一部が前記貫通孔の中心軸周りに非対称である内面を含む、脊椎平板固定システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材の前記内面の少なくとも一部は、楕円形である、脊椎平板固定システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、複数の位置において、前記脊椎プレートにおける前記貫通孔の中に配置されるように構成されている、脊椎平板固定システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、整合機構を含み、
前記整合機構は、前記脊椎プレートの前記貫通孔で前記複数の位置のうちの１つに前記環状部材を整合させるように構成されている、脊椎平板固定システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記整合機構は、前記環状部材の外面および前記脊椎プレートの前記貫通孔に形成された、少なくとも１つの突出部および少なくとも１つの戻り止めを備えている、脊椎平板固定システム。
【請求項２２】
請求項１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔は、細長いスロット状の形状を有している、脊椎平板固定システム。
【請求項２３】
脊椎平板固定キットにおいて、
第１骨係合締結具であって、前記第１骨係合締結具に形成された頭部を備えたシャンクを有する、第１骨係合締結具と、
前記第１骨係合締結具の前記頭部とは異なる頭部を備えたシャンクを有する、第２骨係合締結具と、
内部に形成された貫通孔を有する脊椎プレートであって、
前記貫通孔が、前記第１および第２骨係合締結具の前記頭部を選択的に収容するように構成されており、
前記貫通孔の少なくとも一部が、前記貫通孔の中心軸周りに非対称となっていて、前記貫通孔が、前記第１骨係合締結具の前記シャンクの多軸の動きを許容するように構成され、かつ、前記貫通孔が、前記第２骨係合締結具の前記シャンクの動きを単一の運動面内に実質的に制限するように構成されるようになっている、
脊椎プレートと、
を備える、脊椎平板固定キット。
【請求項２４】
請求項２３に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔は、
前記第１および第２骨係合締結具の前記頭部の近位部分を選択的に収容するように構成された、近位部分と、
前記第１および第２骨係合締結具の前記頭部の遠位部分を選択的に収容するように構成された、遠位部分と、
を含む、脊椎平板固定キット。
【請求項２５】
請求項２４に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記貫通孔の前記近位部分は、実質的に球形であり、
前記貫通孔の前記遠位部分は、実質的に楕円形である、脊椎平板固定キット。
【請求項２６】
請求項２５に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記第１骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および実質的に円筒形の遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分は、前記第１骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分よりも大きい、脊椎平板固定キット。
【請求項２７】
脊椎平板固定キットにおいて、
内部に形成された貫通孔を有する、脊椎プレートと、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔内に受容されるように構成されたインサートであって、
前記インサートを通して形成された中央開口部を有し、
前記中央開口部が、前記中央開口部を通して配置された第１骨係合締結具の多軸の動きを可能にするように、かつ前記中央開口部を通して配置された第２骨係合締結具の動きを、選択された単一の運動面に制限するように構成されている、
インサートと、
を備える、脊椎平板固定キット。
【請求項２８】
請求項２７に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記インサートの前記中央開口部は、前記貫通孔の中心軸周りに対称である近位内壁部、および前記貫通孔の前記中心軸周りに非対称である遠位内壁部を含む、脊椎平板固定キット。
【請求項２９】
請求項２８に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記近位内壁部は、実質的に球形であり、
前記遠位内壁部は、実質的に楕円形である、脊椎平板固定キット。
【請求項３０】
請求項２９に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記プレートの前記貫通孔の中に配置されたときに、自由に回転するように構成された頭部を有する、第１骨係合締結具と、
前記プレートの前記貫通孔の中に配置されたときに、単一の運動面内で旋回するように構成された頭部を有する、第２骨係合締結具と、
をさらに備える、脊椎平板固定キット。
【請求項３１】
請求項２７に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記インサートの位置は、前記プレートの前記貫通孔に対して調整され、前記第２骨係合締結具の前記選択された単一の運動面を方向付けることができる、脊椎平板固定キット。
【請求項３２】
脊椎プレートを植え込む方法において、
前記脊椎プレートを骨に押し付けて設置する段階であって、
前記脊椎プレートは、前記脊椎プレートに形成された貫通孔、および前記貫通孔の中に配置されたインサートを有し、
前記インサートは、前記インサートを貫通して形成された中央開口部を有し、
前記中央開口部は、前記中央開口部に受容される骨係合締結具の単一の運動面を定める、
段階と、
前記単一の運動面を所望の方向に向けるために前記インサートを回転させる段階と、
前記脊椎固定プレートを前記骨に取り付けるために、前記インサートを通して前記骨固定用締結具を挿入する段階であって、前記骨係合締結具のシャンクの動きが前記単一の運動面の前記所望の方向に制限される、段階と、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の背景〕
既知である数多くの理由から、骨固定装置は、外傷、腫瘍増殖(tumor growth)、または、変性円板疾患（degenerative disc disease)によって傷めた、または、損傷を受けた椎骨の骨性部分(bone segments)の適切な治癒を促進するのに有効である。この固定装置は、傷めた骨性部分を動かなくし、確実に、損傷を受けた部分の間での新しい骨組織の適切な成長を確実に行わせる。これらの種類の骨固定装置は、多くの場合、脊柱を安定させて、変形させたり、不安定にしたりすることなく、損傷を受けた領域の効果的な治癒を促進しつつ、あらゆる不動化および患者の手術後の介護を最小にするための、内部支柱部および器具を含んでいる。
【０００２】
このような装置の１つに骨接合プレートがあるが、これは、より一般的には、骨固定プレートと呼ばれており、骨のような、隣接する骨格部分を動かないようにすることに用いることができる。通常、この固定プレートは、硬い金属または重合体のプレートであり、互いに対して動かないようにする必要がある骨または骨性部分にまたがるように設置される。プレートは、普通は骨ネジを用いて、そのプレートが骨と接触したままとなり、骨を望ましい位置に固定するように、それぞれの骨にしっかりと固定される。骨プレートは、椎体を適切な位置に保ち、円板(disc)、椎体、または脊椎の破片(fragment)が取り除かれたときのように、弱化した領域、または疾病領域にブリッジをかけるのに必要な機械的な支持を与えるのに役立ちうる。
【０００３】
このようなプレートは、脊椎の椎体を含むさまざまな骨を動かないようにするのに用いられてきた。これらの骨プレートシステムは、通例、複数のネジ穴を有する硬い骨プレートを含んでいる。この骨プレートは、損傷を受けた椎体に押し付けて置かれ、骨ネジが、骨プレートを脊椎に固定するために、通例椎体に打ち込まれた状態で使用される。
【０００４】
骨ネジは、脊椎プレートにおいて、固定式または半固定式（a rigid or a semi-rigid fashion）で支持されることができる。固定式では、骨ネジは、プレートに対して角度をなして動くことができない。逆に、半固定式では、骨ネジは、プレートに対して動くことができる。固定式骨ネジ、および半固定式骨ネジを用いることで、外科医は、具体的な治療に基づいて、適切な骨ネジを選択することができる。現在の平板固定システム（plating systems）も有効でありうるが、これらは、骨ネジを望ましい形で固定するのに、通常、異なるプレートを使用する必要がある。
【０００５】
したがって、外科医が単一のプレートだけを使用して、さまざまな種類の骨ネジ固定法を選択することを可能にする、改良された平板固定システムに対するニーズが残っている。
【０００６】
〔概要〕
本明細書に開示されているのは、脊椎の病状(spinal pathologies)の治療に用いるための、さまざまな典型的な脊椎平板固定システムである。この脊椎平板固定システムは、外科医が、意図する用途に基づき、必要に応じて、脊椎プレートを骨に取り付けるために特定の運動範囲を有する骨ネジ構造を選択できるように構成できる。ある典型的な実施形態では、この脊椎平板固定システムが、脊椎プレートに対して多軸に動くことができる第１骨ネジと、単一の面に実質的に限定される運動範囲を有する第２骨ネジとを含んでいる。
【０００７】
この典型的な脊椎平板固定システムは、事実上あらゆる構成を有する脊椎固定プレートを含んでいてもよいが、ある典型的な実施形態では、この脊椎プレートは、そのプレートに形成された貫通孔を含み、この貫通孔は、第１骨係合締結具のシャンクが脊椎プレートに対して２つ以上の運動面内で可動であるように第１骨係合締結具を交換可能に受容するように、かつ、脊椎プレートに対する第２骨係合締結具のシャンクの動きが実質的に単一の運動面に制限されるように第２骨係合締結具を交換可能に受容するように構成されている。
【０００８】
脊椎プレートにおける貫通孔は、さまざまな構成を有しうるが、ある典型的な貫通孔は、互いに形状が異なる近位内壁部および遠位内壁部を含んでいる。近位内壁部は、例えば、貫通孔の共通軸周りに実質的に対称であってもよいし、遠位内壁部は、例えば、その共通軸周りに実質的に非対称であってもよい。別の典型的な実施形態では、遠位内壁部の少なくとも一部が、貫通孔の中心軸に対してある角度で延びていてもよい。ある典型的な角度は、約１°〜約１０°の範囲内にある。別の典型的な実施形態では、貫通孔の近位内壁部が実質的に球形であってもよく、貫通孔の遠位内壁部が楕円形であってもよい。楕円形の内壁部は、最大の広がり（maximum extent）と、その最大の広がりよりも小さい最小の広がり（minimum extent）とを有することができる。脊椎固定プレートが、向かい合った近位端および遠位端と、その向かい合った近位端と遠位端との間に延在する、向かい合った側面とを含む場合、ある実施形態では、最小の広がりが近位−遠位方向に延びていてもよく、かつ、最大の広がりが内側−外側方向に延びていてもよい。別の実施形態では、最大の広がりが近位−遠位方向に延びていてもよく、かつ、最小の広がりが内側−外側方向に延びていてもよい。
【０００９】
本発明のさらに別の典型的な実施形態では、頭部が形成されたシャンクを有し、脊椎プレートにある貫通孔に受容されるように構成された、第１および第２骨係合締結具が提供される。第２骨係合締結具の頭部は、第１骨係合締結具の頭部と異なるものであってよく、これらの締結具が、脊椎プレートの貫通孔と、２つの異なる向きで相互作用を行うようにする。各骨係合締結具は、さまざまな構成を有していてもよいが、ある典型的な実施形態では、第１骨係合締結具の頭部は、脊椎プレートに形成された貫通孔の遠位内壁部の最大の広がりおよび最小の広がりよりも実質的に小さい広がりを備える、遠位部分を有してもよく、また、第２骨係合締結具の頭部は、その貫通孔の遠位内壁部の最小の広がりと係合するように構成された広がりを備える遠位部分を有してもよい。
【００１０】
別の実施形態では、脊椎プレートが、向かい合った近位端および遠位端と、その近位端と遠位端との間に延在する側面とを含んでいてもよい。第１骨係合締結具がプレートにある貫通孔の中に配置されると、第１骨係合締結具のシャンクが、近位方向、遠位方向、内側方向、外側方向、および、これらを組み合わせた方向に可動であってもよい。第２骨係合締結具がプレートにある貫通孔の中に配置されると、第２骨係合締結具のシャンクは、近位方向、遠位方向、内側方向、外側方向、内側−外側方向、および、近位−遠位方向のうち１つのみの動きに実質的に限定されてもよい。
【００１１】
角度可変構造（variable angle construct）の第１骨ネジと、角度限定構造（limited angle construct）の第２骨ネジとを受容するために、中に配置されたインサートを有する典型的な脊椎プレートもまた提供される。別の実施形態では、インサートが、プレートの貫通孔の中に配置された環状部材であってもよい。環状部材はさまざまな構成を有していてもよく、例えば、その環状部材の大きさ（extent）を調整できるように、内部に形成された切れ目（split）を含むことができる。ある典型的な実施形態では、環状部材が、貫通孔の内面の形状を補完する形状を有する外面と、少なくとも一部分がインサートにある貫通孔の軸周りに非対称である内面とを含んでいてもよい。非限定的な例であるが、貫通孔の内面の少なくとも一部が、楕円形の形状を有していてもよい。別の実施形態では、環状部材が、脊椎プレートにおける貫通孔の中に複数の位置で配置されるように構成されていてもよい。環状部材は、脊椎プレートにある貫通孔の中で複数の位置のうちの１つに、この環状部材を整合させるように構成された整合機構（alignment mechanism）を含んでいてもよい。非限定的な例であるが、この整合機構は、環状部材の外面に形成された少なくとも１つの突出部であってもよい。脊椎プレートにある貫通孔は、環状部材の突出部を受容するために、その貫通孔に形成された、対応する少なくとも１つの戻り止めを含んでいてもよい。
【００１２】
典型的な脊椎平板固定キットもまた提供される。ある実施形態では、この脊椎平板固定キットには、頭部が形成されたシャンクを有する第１骨係合締結具と、第１骨係合締結具の頭部とは異なる頭部を備えるシャンクを有する第２骨係合締結具と、内部に形成された貫通孔を有する脊椎プレートであって、その貫通孔が第１および第２骨係合締結具の頭部を選択的に収容するように構成されている、脊椎プレートとが含まれる。貫通孔の少なくとも一部は、貫通孔の軸周りに実質的に非対称となっていてよく、貫通孔が第１骨係合締結具のシャンクの多軸の動きを許容するように構成され、かつ、貫通孔が第２骨係合締結具のシャンクの動きを単一の運動面内に実質的に制限するように構成されるようにしている。ある典型的な実施形態では、脊椎プレートにおける貫通孔は、第１および第２骨係合締結具の頭部の近位部分を選択的に収容するように構成された近位部分と、第１および第２骨係合締結具の頭部の遠位部分を選択的に収容するように構成された遠位部分とを含むことができる。非限定的な例であるが、貫通孔の近位部分は実質的に球形であってもよく、かつ、貫通孔の遠位部分は実質的に楕円形であってもよい。別の典型的な実施形態では、第１骨係合締結具の頭部は、実質的に球形の近位部分、および遠位部分を含むことができ、第２骨係合締結具の遠位部分の頭部は、実質的に球形の近位部分と、実質的に円筒形の遠位部分であって、第１骨係合締結具の遠位部分の寸法よりも大きい寸法を有する遠位部分とを含むことができ、このため第２骨係合締結具の頭部の遠位部分が、貫通孔の遠位部分の少なくとも一部に係合するように構成されている。
【００１３】
脊椎固定プレートを植え込む典型的な方法もまた提供されている。ある典型的な方法は、脊椎固定プレートを骨に押し付けて設置する段階を含んでいる。脊椎固定プレートは、貫通孔と、その貫通孔の中に配置されたインサートとを含む。インサートは、インサートを貫通して形成された中央開口部を有してもよく、中央開口部は、中央開口部に受容される骨係合締結具の単一の運動面を画定する。インサートは、次に、単一の運動面を所望の方向に向けるために回転されてもよく、その次に、脊椎固定プレートを骨に取り付けるために、骨係合締結具をインサートに挿入することができ、ここで、骨係合締結具のシャンクの動きが、単一の運動面の所望の方向に制限される。
【００１４】
〔典型的な実施形態の詳細な説明〕
以下、本明細書で開示する装置および方法の構造、機能、製造、および用途の原理についての全体的な理解を提供するために、特定の典型的な実施形態について説明する。これらの実施形態の１つ以上の例が添付図面に図示されている。当業者には分かるであろうが、本明細書で具体的に説明し、添付図面に図示した装置および方法は、限定をしない例示的な実施形態であり、また、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められる。典型的な一実施形態に関連して図示または説明した特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることもできる。このような変更例や変形例は、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。
【００１５】
ある典型的な実施形態では、脊椎平板固定システムが提供され、この脊椎平板固定システムは、脊椎プレートであって、少なくとも２種類の骨ネジを選択的に受容するための、脊椎プレート内に形成された少なくとも１つの貫通孔を備えた脊椎プレートを有し、これにより、外科医が、意図している用途にしたがい適切な構造体を選択することを可能としている。このような脊椎平板固定システムを得るには、さまざまな手法を用いることができ、特定の典型的な実施形態については、以下に、より詳細に検討をするが、図１Ａ〜図２Ｃは、概して、脊椎プレート１０と、角度可変骨ネジ２０と、角度限定骨ネジ３０とを有する、このような一つの典型的な脊椎プレートシステムの機能性(functionality)を図示している。はじめに、当業者には分かるであろうが、図１Ａ〜図２Ｃに示されている脊椎プレート１０、および骨ネジ２０、３０は、説明のために示したまでであり、かつ、この脊椎プレート１０、および骨ネジ２０、３０は、事実上あらゆる構成を有していてもよい。非限定的な例であるが、図７は、本明細書で開示するさまざまな特徴を含むことができる脊椎固定プレートの別の典型的な実施形態を図示している。これも当業者には分かるであろうが、さまざまな他の固定装置を骨ネジ２０、３０の代わりに使って、脊椎プレート１０を骨に取り付けることもできる。図示をしておらず、あるいは、特に説明はしていないが、本明細書に開示された典型的な脊椎平板固定システムは、プレートの貫通孔に一定の角度で通されて配置されるように構成された固定式骨ネジ（rigid bone screw）を含むこともできる。
【００１６】
はじめに、図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、角度可変骨ネジ２０の、ある典型的な実施形態が示されており、この骨ネジ２０は、脊椎プレート１０の貫通孔１２の中に配置されている。この骨ネジ２０のさまざまな典型的実施形態については、以下に詳述するが、骨ネジ２０は、一般に、頭部２２と、その頭部２２から延びているシャンク２４とを含んでいる。この典型的な実施形態では、骨ネジ２０のシャンク２４がプレート１０の貫通孔１２を通って配置され、骨ネジ２０の頭部２２が貫通孔１２の中に収容されると、骨ネジ２０のシャンク２４がプレート１０に対して多軸に動くことができる。具体的には、円錐形に影を付けた領域Ｍfで示されているように、シャンク２４が複数の運動面内で自由に動くことができるように、骨ネジ２０の頭部２２は、貫通孔１２の中で旋回することができる。骨ネジ２０が多軸運動をする範囲は、骨ネジ２０およびプレート１０の具体的な構成によって変化することができ、例えば、貫通孔１２の寸法および形状に対するネジの頭部２２の寸法および形状によって変化することができるが、図示した典型的な実施形態では、骨ネジ２０のシャンク２４は、ネジ２０の中立軸ＡSから全ての方向に約１５°動くことができ、このため、円錐形状をした影付き領域Ｍfは、約３０°の円錐角αfを有する。当業者には分かるであろうが、運動範囲は、意図する用途により、１５°より小さくてもよいし、１５°より実質的に大きくてもよい。例えば、骨ネジ２０のシャンク２４は、約１０°〜２０°まで動いてもよいし、場合によっては、２５°より大きく動いてもよい。
【００１７】
次に図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、脊椎プレート１０が、貫通孔１２に配置された角度限定骨ネジ３０を有するところが示されている。ここでも、骨ネジ３０のさまざまな典型的な実施形態を以下に詳述するが、骨ネジ３０は、一般に、頭部３２と、頭部３２から延びているシャンク３４とを含んでいる。この典型的な実施形態では、骨ネジ３０のシャンク３４がプレート１０の貫通孔１２を通って配置され、骨ネジ３０の頭部３２が貫通孔１２の中に収容されると、骨ネジ３０のシャンク３４は、プレート１０に対して単一の運動面内での動きに実質的に限定されうる。具体的には、骨ネジ３０の頭部３２は、シャンク３４が限定された運動の範囲を有するように、貫通孔１２内で旋回するよう構成されてもよく、そのシャンク３４の限定された運動の範囲は、影付き領域ＭLによって示されているように、実質的に単一の面内であってもよい。骨ネジ３０の限定された運動の範囲は、骨ネジ３０およびプレート１０の具体的な構成により変化することができ、例えば、貫通孔１２の寸法および形状に対するネジの頭部３２の寸法および形状によって変化することができるが、図示の典型的な実施形態では、骨ネジ３０のシャンク３４は、ネジ３０の中立軸ＡLから実質的に単一の面内で、一方向に約５°まで動くこと、つまり、相対する方向（opposed directions）に合計１０°動くことができる。当業者には分かるであろうが、運動範囲は、意図する用途により、５°より小さくてもよいし、実質的に５°より大きくてもよい。例えば、骨ネジ３０の中立軸からのシャンク３４の運動範囲は、約５°〜約１５°であってもよい。さらに、骨ネジ３０のシャンク３４は、単一の運動面内での動きに実質的に制限することができるが、骨ネジ３０は、例えば製造公差（manufacturing tolerances）の結果として、わずかにトグル式に切り換わる（toggle slightly）か、またはその運動面の外側にあるいくらかの微動を有することもある。これも当然のことではあるが、用語「単一の運動面（single plane of motion）」は、一般に、動く方向を指すことが意図されている。
【００１８】
図１Ａ〜図３Ｃに示されている典型的な脊椎平板固定システムは、さまざまな手法を用いて得ることができる。図３Ａ〜図６Ｃは、特定の典型的な実施形態を図示している。当業者には分かるであろうが、交換可能な２つの固定要素を有するシステムを得るために用いる典型的な技術は、さまざまな他の手術機器に組み込むことができ、また、開示した典型的な脊椎平板固定システムは、この技術分野で既知であるさまざまな他の特徴を含むことができる。
【００１９】
はじめに図３Ａ〜図５Ｂを参照すると、（図３Ａ〜図３Ｄに示されている）固定プレート４０と、（図４Ａ〜図４Ｂに示されている）角度限定骨ネジ５０と、（図５Ａ〜図５Ｂに示されている）角度可変骨ネジ６０とを有する、ある典型的な脊椎平板固定システムが示されている。脊椎固定プレート４０は、事実上、あらゆる構成を有することができ、また、図示の典型的なプレート４０は、単に参考のためだけに示されているが、この典型的なプレート４０は、向かい合った近位端４０ｐおよび遠位端４０ｄと、その近位端４０ｐと遠位端４０ｄとの間に延在する向かい合った側面４０ａ、４０ｂと、上側骨非接触面（superior non-bone contacting surface）４０ｓと、下側骨接触面４０ｉとを備えた、概ね細長い形状を有する。プレート４０は、このプレート４０に形成されており、上面４０ａと下面４０ｂとの間に延在する４つの貫通孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄをさらに含む。もっとも、プレート４０は、任意の数の貫通孔を含んでもよい。骨ネジ５０、６０もまた、さまざまな構成を有しうるが、図示の典型的な実施形態では、骨ネジ５０、６０は、一般に、頭部５２、６２と、その頭部５２、６２から遠位へと延びているシャンク５４、６４とを含む。
【００２０】
この典型的な実施形態では、脊椎プレート４０における貫通孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄのうちの１つ以上は、図１Ａ〜図１Ｃに関して説明したように、角度可変骨ネジ６０が多軸に動くことができ、その一方で、図２Ａ〜図２Ｃに関して説明したように、角度限定骨ネジ５０が、単一の運動面内での動きに実質的に制限されうるように、角度限定骨ネジ５０および角度可変骨ネジ６０を交換可能に受容するように構成されてもよい。ある典型的な実施形態では、図３Ｃおよび図３Ｄにより詳細に示されているように、貫通孔のうち１つ以上、例えば貫通孔４２ｃは、近位内壁部４３ａおよび遠位内壁部４３ｂを有してもよく、そして、貫通孔４２ｃの内壁部４３ａ、４３ｂの各部分の形状が、各骨ネジ５０、６０と、別様に相互作用するように構成されていてもよい。具体的には、図示した典型的な実施形態では、貫通孔４２ｃの近位内壁部４３ａが、各骨ネジ５０、６０の頭部５２、６２の少なくとも近位部分の形状に対して相補的である形状を有していてもよく、その一方で、貫通孔４２ｃの遠位内壁部４３ｂは、近位内壁部４３ａと異なる形状であって、角度可変骨ネジ６０の自由な角度の動きを可能にすると同時に、角度限定骨ネジ５０の動きを制限する形状を有していてもよい。
【００２１】
貫通孔４２ｃの近位内壁部４３ａの形状は変化してもよいが、ある典型的な実施形態では、貫通孔４３ａの近位内壁部４３ａが、貫通孔４２ｃの共通軸または中心軸Ａ周りに実質的に対称となっていてもよい。例えば、近位内壁部４３ａは、実質的に球形状を有していてもよい。各骨ネジ５０、６０の頭部５２、６２の少なくとも近位部分５２ａ、６２ａもまた、図４Ａ〜図５Ｂに示したような球形状のような対称的な形状であって、貫通孔４２ｃの近位内壁部４３ａの球形状を補完する形状を有していてもよい。よって、使用時には、貫通孔４２ｃの球形の近位内壁部４３ａは、各骨ネジ５０、６０の頭部５２、６２における球形の近位部分５２ａ、６２ａを交換可能に収容することができ、典型的な実施形態では、この近位内壁部４３ａが、各骨ネジ５０、６０の近位部分５２ａ、６２ａの動きに影響を与えないか、または他の方法でこの動きを提供しない。当業者には分かるであろうが、典型的な近位内壁部４３ａは、実質的に球形状を有するものとして説明されたが、この近位内壁部４３ａは、その形状に何らかの妨害部を有してもよい。例えば、近位内壁部４３ａは、切除部分を含み、後で詳述するように、プレート４０によるロック機構の使用を促進してもよい。
【００２２】
貫通孔４２ｃの遠位内壁部４３ｂもまた、さまざまな形状および寸法を有していてもよいが、ある典型的な実施形態では、貫通孔４２ｃの遠位内壁部４３ｂが、貫通孔４２ｃの共通軸または中心軸Ａ周りに実質的に非対称となっている。例えば、貫通孔４２ｃの遠位内壁部４３ｂは、示されているように、楕円形の形状を有していてもよい。遠位内壁部４３ｂが楕円形状をしている結果として、遠位内壁部４３ｂは、最小の広がりＤt1と、その最小の広がりＤt1よりも大きな最大の広がりＤt2とを含むことができる。最小の広がりＤt1および最大の広がりＤt2は、各骨ネジ５０、６０の動きを制御するように構成されていてもよい。
【００２３】
図５Ａおよび図５Ｂに示されているように、典型的な角度可変骨ネジ６０は、遠位部分６２ｂを備えた頭部６２を有し、その遠位部分６２ｂは、貫通孔４２ｃの遠位部分４３ｂ内に受容されるように構成されている。頭部６２の遠位部分６２ｂの形状は変化してもよいが、図示の典型的な実施形態では、この遠位部分６２ｂが実質的に円筒形をしている。遠位部分６２ｂは、貫通孔４２ｃの遠位部分４３ｂの最小の広がりＤt1および最大の広がりＤt2よりも実質的に小さい広がり、例えば直径Ｄvを有してもよい。この結果、角度可変骨ネジ６０の頭部６２の遠位部分６２ｂは、複数の方向、例えば、近位、遠位、内側、外側、および、これらを組み合わせた方向に動き、シャンク６４がプレート４０に対して多軸であるようにすることができる。当業者には分かるであろうが、角度可変骨ネジ６０の頭部６２は、遠位部分６２ｂを必ずしも含む必要はなく、単に頭部６２がシャンク６４へとしだいに細くなっていてもよい。
【００２４】
図４Ａおよび図４Ｂに示されているように、角度限定骨ネジ５０もまた、遠位部分５２ｂを備えた頭部５２を有することができ、この遠位部分５２ｂもまた貫通孔４２ｃの遠位部分４３ｂ内に受容されるように構成されている。もっとも、典型的な実施形態では、角度限定骨ネジ５０の頭部５２の遠位部分５２ｂが、角度可変骨ネジ６０における頭部６２の遠位部分６２ｂと比較して、寸法が異なってもよい。典型的な実施形態では、角度限定骨ネジ５０における頭部５２の遠位部分５２ｂは、実質的に円筒形の形状を有しており、この円筒形の形状は、角度可変骨ネジ６０の遠位部分６２ｂの広がり、例えば直径ＤVよりも大きく、貫通孔４２ｃの楕円形の遠位内壁部４３ｂの最大の広がりＤt2よりも実質的に小さく、かつ、貫通孔４２ｃの楕円形の遠位内壁部４３ｂの最小の広がりＤt1よりもほんのわずかに小さい、広がり、例えば直径ＤLを備えている。結果として、角度限定骨ネジ５０の頭部５２が貫通孔４２ｃの中に収容されると、貫通孔４２ｃの遠位内壁部４３ｂの、最小の広がりＤt1を有する部分が、角度限定骨ネジ５０における頭部５２の遠位部分５２ｂと係合することができ、これにより、骨ネジ５０が最小の広がりＤt1の方向に動くことを防止する。骨ネジ５０は、貫通孔４２ｃにおける遠位内壁部４３ｂの最大の広がりＤt2の方向に動くことができるが、これは、最大の広がりＤt2が、角度限定骨ネジ５０における遠位部分５２ｂの広がり、例えば直径ＤLよりも大きいからである。
【００２５】
角度限定骨ネジ５０の動く方向は、貫通孔４２ｃにおける楕円形の遠位内壁部４３ｂの設置によって変化することができる。換言すれば、貫通孔４２ｃにおける楕円形の遠位内壁部４３ｂの最小の広がりＤt1、および最大の広がりＤt2は、角度限定骨ネジ５０の意図する運動面により、プレート４０に対して任意の方向に広がることができる。ある典型的な実施形態では、最小の広がりＤt1が、図３Ｄに示されているように、近位−遠位方向に広がっており、最大の広がりＤt2が、図３Ｃに示されているように、内側−外側方向ともいう、側面から側面への方向（side-to-side direction）へと広がっている。これにより、角度限定骨ネジ５０は、内側−外側方向に自由に動くことができるが、近位−遠位方向に動くことを実質的に防止されることができる。
【００２６】
各骨ネジ５０、６０がプレート４０に対して動く量もまた変化してもよく、各骨ネジ５０、６０における頭部５２、６２の寸法、ならびに貫通孔４２ｃの寸法を、特定の方向へ動く量を制御するのに利用することができる。非限定的な例であるが、貫通孔４２ｃにおける遠位内壁部４３ｂの少なくとも一部分を、貫通孔４２ｃの中心軸Ａに対してある角度で設置することができ、その角度は、動く量を決めることができる。図３Ｃに示されている実施形態では、貫通孔４２ｃにおける遠位内壁部４３ｂの、最大の広がりＤt2を定める対向する側面は、各々、角度α1、α2で広がっており、この角度α1、α2は、角度限定骨ネジ５０が、内側方向に５°動くことができ、かつ外側方向に５°動くことができるように、約５°となっている。当業者には分かるであろうが、各角度α1、α2は変化してもよく、また、貫通孔４２ｃにおける遠位内壁部４３ｂの、最大の広がりＤt2を定めている側面の一方だけ、または両方が、ある角度で広がっていて、角度限定骨ネジ５０の動きを制御してもよい。さらに、貫通孔４２ｃの遠位内壁部４３ｂは、角度限定骨ネジ５０の動きを制御するために、ある角度で広がる必要はない。他の典型的な実施形態では、遠位内壁部４３ｂの一部、または、全てが、中心軸Ａに対して実質的に平行であってもよい。例えば、内壁部４３ｂは、内壁部４３ｂの広がりが近位内壁部４３ａと遠位内壁部４３ｂとの間で変化するように、段付きの構成を有していてもよい。他の実施形態では、内壁部４３ｂが、近位内壁部４３ａと遠位内壁部４３ｂとの間で広がりを変化させるために、一連の段部を含んでもよい。当業者には分かるであろうが、さまざまな他の手法を用いて、プレート４０に対する角度限定骨ネジ５０の動きを制御することができる。
【００２７】
図６Ａ〜図６Ｃは、脊椎平板固定構造体の別の典型的な実施形態を図示している。この実施形態では、角度可変骨ネジおよび角度限定骨ネジの動きを制御するように構成された少なくとも１つの貫通孔を備えた脊椎プレートを有するのではなく、脊椎固定プレートと共に使うためのインサート７０が用意されている。ある典型的な実施形態では、このインサート７０が、図４Ａ〜図４Ｂに示されている角度限定骨ネジ５０、および図５Ａ〜図５Ｂに示されている角度可変骨ネジ６０と共に用いられる。当業者には分かるであろうが、このインサート７０は、さまざまな他の固定装置と共に用いることができる。
【００２８】
インサート７０は、事実上、あらゆる形状および寸法を有してもよいが、特定の典型的な実施形態では、このインサート７０が、脊椎プレートにおける貫通孔内に受容されるように構成された形状を有していてもよい。図６Ａに示されているように、典型的なインサート７０は、外面７０ａ、およびインサート７０を貫通する孔７２を画定している内面７０ｂを備えた、実質的に環状の形状である。図６Ａにさらに示されているように、典型的なインサート７０は、このインサート７０に形成された切れ目または隙間７１を含んでもよく、これにより、インサート７０の広がりまたは寸法を必要に応じて調節して、このインサートを脊椎プレートの貫通孔の中に設置することを可能にする。
【００２９】
インサート７０の外面７０ａは、そのインサート７０が受容されるように構成された貫通孔の形状および寸法により、変化することができる。図示した典型的な実施形態では、インサート７０の外面７０ａが実質的に円筒形をしているが、外面７０ａは、示されているように、段付きの構成を有していてもよい。この段付きの構成は、インサート７０が、対応する段付きの構成を有する貫通孔の中に収容されることを可能にし、これによりインサート７０が、貫通孔を完全に通過してしまうことを防止する。貫通孔８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを有する脊椎プレート８０の典型的な実施形態が図６Ｂに示されており、示されているように、２つのインサート７０、７０’が、その貫通孔の内の２つ、例えば、貫通孔８２ｂ、８２ｄの中に配置されている。当業者には分かるであろうが、このインサート７０は、事実上、あらゆる脊椎プレートと共に使用することができ、プレート８０は、単に参考のために示したものである。
【００３０】
インサート７０の内面７０ｂもまた、さまざまな構成を有していてもよいが、ある典型的な実施形態では、内面７０ｂが、図５Ａ〜図５Ｂに示されている骨ネジ６０のような角度可変骨ネジ、および図４Ａ〜図４Ｂに示されている骨ネジ５０のような角度限定骨ネジを受容し、かつこれらのネジと、別様に相互作用を行うように構成されている。図６Ａに示されているように、典型的なインサート７０における内面７０ｂの少なくとも一部分が、そのインサート７０の共通軸または中心軸周りに実質的に非対称であってもよい。典型的な実施形態では、内面７０ｂが、図３Ａ〜図３Ｄで前述した貫通孔４２ｃと同様であり、貫通孔７２の共通軸周りに実質的に対称である近位部分と、その共通軸周りに実質的に非対称である遠位部分とを含んでいてもよい。非限定的な例であるが、近位部分は、球形状を有していてもよく、遠位部分は、この遠位部分が、最小の広がりｄi1、およびこの最小の広がりｄi1よりも大きな最大の広がりｄi2を含むように、楕円形形状を有していてもよい。
【００３１】
脊椎固定プレート４０における貫通孔４２ｃに関して前述したように、最小の広がりｄi1部分、および最大の広がりｄi2部分は、図６Ｃに、プレート８０の貫通孔８２ｂ、８２ｄの中のインサート７０，７０’を通って配置されているところが示されている骨ネジ５０、６０の動きを制御するように構成されていてもよい。典型的な実施形態では、（図５Ａおよび図５Ｂに示されている）典型的な角度可変骨ネジ６０における遠位部分６２ｂの広がり、例えば直径ＤVが、インサート７０の内壁部７０ｂの楕円形部分の最小の広がりｄi1、および最大の広がりｄi2よりも実質的に小さくてもよい。この結果、角度可変骨ネジ６０における頭部６２の遠位部分６２ｂは、複数の方向、例えば、近位、遠位、内側、外側、および、これらを組み合わせた方向に動くことができ、このためシャンク６４がプレート４０に対して多軸となる。別の典型的な実施形態では、角度限定骨ネジ５０における頭部５２の遠位部分５２ｂの広がり、例えば直径ＤLが、インサート７０の内壁部７２ｂの楕円形部分の最大の広がりｄi2よりも実質的に小さく、かつ、インサート７０の内壁部７２ｂの楕円形部分の最小の広がりｄi1よりほんのわずか小さくてもよい。この結果、角度限定骨ネジ５０の頭部５２をインサート７０の中に収容すると、インサート７０の内壁部７２ｂの最小の広がりｄi1部分が、角度限定骨ネジ５０の頭部５２の遠位部分５２ｂに係合することができ、これにより、最小の広がりｄi1の方向における骨ネジ５０の動きを実質的に防止する。骨ネジ５０は、インサート７０の遠位内壁部７２ｂの最大の広がりｄi2の方向には動くことができるが、これは、最大の広がりｄi2が、角度限定骨ネジ５０の遠位部分５２ｂの広がり、例えば直径ＤLよりも大きくてもよいからである。
【００３２】
プレート４０における貫通孔４２ｃに関して前述したように、インサート７０における楕円形の内壁部７２ｂの最小の広がりｄi1、および最大の広がりｄi2は、角度限定骨ネジ５０の意図する運動面を制御するように構成することができる。例えば、インサート７０における内壁部７２ｂの楕円形部分の少なくとも一部は、角度限定骨ネジ５０の運動範囲を制御するように、ある角度で設置することができる。当業者には分かるであろうが、インサート７０における孔７２の形状は、さまざまな他の構成を有していてもよく、その形状は、他の方法で、角度限定骨ネジ５０の運動面および／または運動範囲を制御するように構成することができる。
【００３３】
本発明の別の典型的な実施形態では、インサート７０が、角度限定骨ネジ５０の運動方向を選択的に調整できるように構成されてもよい。このような構成を設けるには、さまざまな手法を用いることができるが、ある典型的な実施形態では、インサート７０がプレートにある貫通孔の中に設置される方向は、角度限定骨ネジ５０の運動面を決定することができる。例えば、インサート７０における内壁部７０ｂの最大の広がりｄi2が、プレート８０における貫通孔８２ａ〜８２ｄ内で角度限定骨ネジ５０を動かしたい方向に設置されることができるが、これは、内壁部の最大の広がりｄi2の部分が、角度限定骨ネジ５０が動くことができる方向を制御できるからである。図６Ａに示されているように、インサート７０の最大の広がりｄi2は、スリット７１と整合される。したがって、インサート７０をプレートにおける貫通孔８２ａ〜８２ｄのうちの１つに配置した場合、スリット７１を、動きの所望の方向に設置してもよい。当業者には分かるであろうが、スリット７１は必ずしも必要ではなく、さまざまな他の手法をインサートの向きを示すのに用いることができ、このような手法としては、例えば、インサート７０に形成された印（indicia）を含む。さらに、使用時において、インサートは、骨ネジをインサートに挿入する前または後に、所望のとおり方向付けられることができる。
【００３４】
別の実施形態では、インサート７０は、整合機構を含んでもよく、この整合機構は、インサート７０に形成されており、かつ、動きの所望の方向にインサート７０を貫通孔と選択的に整合させることができるように構成されている。非限定的な例であるが、この整合機構は、１つ以上の隆起部、溝部、突出部、戻り止め等、または、インサート７０の外面７０ａに形成された他の特徴部であってよく、プレート８０における貫通孔８２ａ〜８２ｄのうち少なくとも１つの貫通孔の内面は、対応する隆起部、溝部、突出部、戻り止め等、または、その貫通孔の内面に形成された他の特徴部を含むことができる。このようにして、インサート７０は、プレート８０における貫通孔８２ａ〜８２ｄのうちの１つに所望の位置で挿入することができ、整合機構は、インサート７０をその位置に保持する、つまり、インサートが回転することを防止するのに有効でありうる。
【００３５】
特定の典型的な実施形態では、インサート７０は、その外面７０ａに形成された４つの突出部（不図示）を含んでもよく、そして、プレート８０における貫通孔８２ａ〜８２ｄのうち少なくとも１つは、その突出部を受容するために、その貫通孔に形成された対応する４つの戻り止め（不図示）を含んでもよい。戻り止めまたは突出部は、インサート７０の最小の広がりｄi1および最大の広がりｄi2部分を、近位−遠位方向または内側−外側方向のような特定の方向に整合するように構成されてもよい。この結果、インサート７０は、貫通孔８２ａ〜８２ｄの中で、いくつかの向きのうちの１つに配置することができる。第１の向きでは、スリット７１と整合されることができる最大の広がりｄi2の指示部として機能することができるスリット７１は、角度限定骨ネジ５０が近位方向、遠位方向、または近位および遠位の両方向に動くことができるように、プレート８０の近位端８０ｐの方に向けて設置されてもよい。スリット７１は、同様に、プレート８０の遠位端８０ｄに向けて第２の反対側の向きに設置されてよく、同様に、近位方向、遠位方向、または、近位および遠位の両方向に動くことを可能にする。第３の向きでは、スリット７１が、プレート８０の側面８０ａに向けて設置されてよく、角度限定骨ネジ５０が側面８０ａの方へ、反対側の側面８０ｂの方へ、または、両方向へ、例えば、内側−外側方向、つまり、側面から側面への方向に動くことを可能にする。同様に、第４の向きでは、スリット７１が、プレート８０の側面８０ｂの方に向けて設置されてよく、角度限定骨ネジ５０が、側面８０ａの方へ、反対側の側面８０ｂの方へ、または、両方向へ、例えば、内側−外側方向、つまり、側面から側面への方向へ動くことを可能にする。当業者には分かるであろうが、さまざまな他の手法を、角度限定骨ネジ５０の動く方向を制御することができるようにするのに用いることができる。
【００３６】
図１Ａ〜図３Ｂ、および図６Ｂ〜図６Ｃは、ほぼ円形の構成を備えた貫通孔１２、４２ａ〜４２ｄ、８２ａ〜８２ｄを有する脊椎固定プレート１０、４０、５０、６０、８０のさまざまな実施形態を示しているが、貫通孔はさまざまな他の形状を有していてもよい。非限定的な例であるが、図８は、脊椎固定プレート９０の別の典型的な実施形態を例示しており、プレート９０は、このプレートに形成されたスロット状の貫通孔９２を有する。示されてはいないが、このスロット状の貫通孔９２は、前述したように、ネジ６０のような角度可変骨ネジがプレート９０に対して多軸に動くことができるような特徴部、および、骨ネジ５０のような角度限定骨ネジの動きを単一の運動面に実質的に限定する特徴部を含んでもよい。スロット状の貫通孔９２はまた、角度可変骨ネジ６０および角度限定骨ネジ５０が貫通孔９２の中で移動することを可能にし、ネジ５０、６０の位置をプレート９０に対して調整することを可能にすることができる。
【００３７】
他の典型的な実施形態では、脊椎固定プレート１０、４０、５０、６０、８０に関して前述した貫通孔１２、４２ａ〜４２ｄ、８２ａ〜８２ｄの構成と実質的に逆の構成を有する貫通孔を有する脊椎固定プレートが設けられてもよい。具体的には、図示されていないが、典型的な貫通孔は、その貫通孔の中心軸周りに非対称、例えば楕円形である近位部分と、その中心軸周りに対称、例えば球形状である遠位部分とを含んでもよい。このような貫通孔で使用する典型的な角度可変骨ネジ、および角度限定骨ネジは、同様に、反対の向きを有してもよく、このため角度限定骨ネジの頭部は、実質的に円筒形をした近位部分と、実質的に球形の遠位部分とを含み、角度可変骨ネジの頭部が実質的に球形となっていてもよい。角度可変骨ネジの頭部は、何らかの特定の構成を有する近位部分を必ずしも含む必要はない。
【００３８】
図示されていないが、本明細書に開示した脊椎プレートのさまざまな実施形態は、骨ネジが戻って出てしまうことを防ぐためのロック機構または保持機構をさらに含むことができる。ある実施形態では、本明細書と同日に出願され、発明の名称が「固定用骨ネジおよび脊椎プレートシステム（Locking Bone Screw and Spinal Plate System）」であるゴーハンら（Gorhan et al.)の米国特許に記載されているように、ロック機構は、ネジの頭部に一体化することができる。上記米国特許は、参照することにより、本明細書にその全体が組み込まれる。別の実施形態では、ロック機構は、プレートの表面に一体化できる。一体化したロック機構は、例えばカムであってもよく、このカムは、非ロック位置とロック位置との間で回転することができ、ロック位置では、骨ネジの頭部に押し付けられ、骨ネジが戻るのに対して抵抗を与える。典型的なカム型ロック機構が、発明の名称が「骨接合プレートシステム（Osteosynthesis Plate System）」である、ヤップら（Yapp et al)の米国特許第５，５４９，６１２号に記載されている。米国特許第５，５４９，６１２号もまた、参照することにより、本明細書にその全体が組み込まれる。他の典型的な保持機構またはロック機構は、非限定的な例であるが、ロックワッシャー、ロックネジ、および、骨ネジカバーを含む。当業者には分かるであろうが、ロック機構のさまざまな組み合わせもまた同じように用いることができる。他の典型的なロック機構は、フリートら（Fried et al)に対する米国特許第６，３３１，１７９号、ロゴジンスキ（Rogozinski)に対する米国特許第６，１５９，２１３号、リチェルソフ（Richelsoph)に対する米国特許第６，０１７，３４５号、オックスランドら（Oxland et al)に対する米国特許第第５，６７６，６６６号、ヤップら（Yapp et al)に対する米国特許第５，６１６，１４４号、ワーデンら（Warden et al)に対する米国特許第５，２６１，９１０号、およびステフィー（Steffee)に対する米国特許第４，６９６，２９０号に開示されている。
【００３９】
当業者には、上記の実施形態に基づいて、本発明の他の特徴および利点が分かるであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲で示す場合を除き、具体的に示され、説明されたことに限定されない。本明細書で言及された刊行物および参考文献は、その全てが参照により本明細書に明白に組み込まれる。
【００４０】
〔実施の態様〕
（１）脊椎平板固定システムにおいて、
内部に形成された貫通孔を有する脊椎プレートであって、
前記貫通孔が、第１骨係合締結具、および第２骨係合締結具を交換可能に受容し、
前記第１骨係合締結具のシャンクが前記脊椎プレートに対して２つ以上の運動面内で可動であり、かつ、前記脊椎プレートに対する前記第２骨係合締結具のシャンクの動きが単一の運動面に実質的に制限されるようにする、
脊椎プレート、
を備える、脊椎平板固定システム。
（２）実施態様１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔は、近位内壁部、および遠位内壁部を含み、
前記近位内壁部、および前記遠位内壁部は、互いに形状が異なる、脊椎平板固定システム。
（３）実施態様２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記遠位内壁部の少なくとも一部は、前記貫通孔の中心軸に対して、ある角度で広がっている、脊椎平板固定システム。
（４）実施態様３に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記角度は、約１°〜約１０°の範囲である、脊椎平板固定システム。
【００４１】
（５）実施態様２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記近位内壁部、および前記遠位内壁部は、共通軸を有し、
前記近位内壁部は、前記共通軸周りに実質的に対称であり、
前記遠位内壁部は、前記共通軸周りに実質的に非対称である、脊椎平板固定システム。
（６）実施態様２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記近位内壁部は、実質的に球形であり、
前記遠位内壁部は、実質的に楕円形である、脊椎平板固定システム。
（７）実施態様５に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔の前記遠位内壁部は、最大の広がり、および前記最大の広がりよりも小さい最小の広がりを含む、脊椎平板固定システム。
（８）実施態様７に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎固定プレートは、向かい合った近位端および遠位端、ならびに、向かい合った前記近位端と前記遠位端との間に延在する向かい合った側面を含む、脊椎平板固定システム。
（９）実施態様８に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記貫通孔の前記遠位内壁部の前記最小の広がりは、近位−遠位方向に広がっており、
前記遠位内壁部の前記最大の広がりは、内側−外側方向に広がっている、脊椎平板固定システム。
【００４２】
（１０）実施態様８に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記貫通孔の前記遠位内壁部の前記最大の広がりは、近位−遠位方向に広がっており、
前記遠位内壁部の前記最小の広がりは、内側−外側方向に広がっている、脊椎平板固定システム。
（１１）実施態様１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
第１骨係合締結具、および第２骨係合締結具であって、前記骨係合締結具に形成された頭部を備えたシャンクを有する、第１骨係合締結具、および第２骨係合締結具、
をさらに備えており、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、前記第１骨係合締結具の前記頭部と異なっている、脊椎平板固定システム。
（１２）実施態様１１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記第１骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および実質的に円筒形の遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分は、前記第１骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分よりも大きい、脊椎平板固定システム。
（１３）実施態様１２に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートの前記貫通孔の前記遠位内壁部は、最大の広がり、および前記最大の広がりよりも小さい最小の広がりを含み、
前記第１骨係合締結具の前記遠位部分の前記頭部は、前記貫通孔の前記遠位内壁部の前記最大の広がりおよび前記最小の広がりより実質的に小さい、広がりを有し、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、前記貫通孔の前記遠位内壁部の少なくとも一部と係合するように構成されている、広がりを有する、脊椎平板固定システム。
【００４３】
（１４）実施態様１１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートは、向かい合った近位端および遠位端、ならびに、前記近位端と前記遠位端との間に延在する側面を含み、
前記第１骨係合締結具の前記シャンクは、前記第１骨係合締結具が前記プレートの前記貫通孔の中に配置されると、近位方向、遠位方向、内側方向、外側方向、および、これらの組み合わせの方向に可動であり、
前記第２骨係合締結具の前記シャンクは、前記第２骨係合締結具が前記プレートの前記貫通孔の中に配置されると、近位方向、遠位方向、内側方向、外側方向、内側−外側方向、および、近位−遠位方向の内の１つの方向にのみに可動である、脊椎平板固定システム。
（１５）実施態様１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートの前記貫通孔は、前記貫通孔内に配置された環状部材を含む、脊椎平板固定システム。
（１６）実施態様１５に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、前記環状部材の大きさが調整されることができるように前記環状部材に形成された切れ目を含む、脊椎平板固定システム。
（１７）実施態様１５に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、前記貫通孔の内面の形状を補完する形状を有する外面、および少なくとも一部が前記貫通孔の中心軸周りに非対称である内面を含む、脊椎平板固定システム。
【００４４】
（１８）実施態様１７に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材の前記内面の少なくとも一部は、楕円形である、脊椎平板固定システム。
（１９）実施態様１８に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、複数の位置において、前記脊椎プレートにおける前記貫通孔の中に配置されるように構成されている、脊椎平板固定システム。
（２０）実施態様１９に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記環状部材は、整合機構を含み、
前記整合機構は、前記脊椎プレートの前記貫通孔で前記複数の位置のうちの１つに前記環状部材を整合させるように構成されている、脊椎平板固定システム。
（２１）実施態様２０に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記整合機構は、前記環状部材の外面、および前記脊椎プレートの前記貫通孔に形成された、少なくとも１つの突出部、および少なくとも１つの戻り止めを備えている、脊椎平板固定システム。
（２２）実施態様１に記載の脊椎平板固定システムにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔は、細長いスロット状の形状を有している、脊椎平板固定システム。
【００４５】
（２３）脊椎平板固定キットにおいて、
第１骨係合締結具であって、前記第１骨係合締結具に形成された頭部を備えたシャンクを有する、第１骨係合締結具と、
前記第１骨係合締結具の前記頭部とは異なる頭部を備えたシャンクを有する、第２骨係合締結具と、
内部に形成された貫通孔を有する脊椎プレートであって、
前記貫通孔が、前記第１および第２骨係合締結具の前記頭部を選択的に収容するように構成されており、
前記貫通孔の少なくとも一部が、前記貫通孔の中心軸周りに非対称となっていて、前記貫通孔が、前記第１骨係合締結具の前記シャンクの多軸の動きを許容するように構成され、かつ、前記貫通孔が、前記第２骨係合締結具の前記シャンクの動きを単一の運動面内に実質的に制限するように構成されるようになっている、
脊椎プレートと、
を備える、脊椎平板固定キット。
（２４）実施態様２３に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔は、
前記第１および第２骨係合締結具の前記頭部の近位部分を選択的に収容するように構成された、近位部分と、
前記第１および第２骨係合締結具の前記頭部の遠位部分を選択的に収容するように構成された、遠位部分と
を含む、脊椎平板固定キット。
（２５）実施態様２４に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記貫通孔の前記近位部分は、実質的に球形であり、
前記貫通孔の前記遠位部分は、実質的に楕円形である、脊椎平板固定キット。
【００４６】
（２６）実施態様２５に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記第１骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および実質的に円筒形の遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部は、実質的に球形の近位部分、および遠位部分を含み、
前記第２骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分は、前記第１骨係合締結具の前記頭部の前記遠位部分よりも大きい、脊椎平板固定キット。
（２７）脊椎平板固定キットにおいて、
内部に形成された貫通孔を有する、脊椎プレートと、
前記脊椎プレートにおける前記貫通孔内に受容されるように構成されたインサートであって、
前記インサートを通して形成された中央開口部を有し、
前記中央開口部が、前記中央開口部を通して配置された第１骨係合締結具の多軸の動きを可能にするように、かつ前記中央開口部を通して配置された第２骨係合締結具の動きを、選択された単一の運動面に制限するように構成されている、
インサートと、
を備える、脊椎平板固定キット。
（２８）実施態様２７に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記インサートの前記中央開口部は、前記貫通孔の中心軸周りに対称である近位内壁部、および前記貫通孔の前記中心軸周りに非対称である遠位内壁部を含む、脊椎平板固定キット。
【００４７】
（２９）実施態様２８に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記近位内壁部は、実質的に球形であり、
前記遠位内壁部は、実質的に楕円形である、脊椎平板固定キット。
（３０）実施態様２９に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記プレートの前記貫通孔の中に配置されたときに、自由に回転するように構成された頭部を有する、第１骨係合締結具と、
前記プレートの前記貫通孔の中に配置されたときに、単一の運動面内で旋回するように構成された頭部を有する、第２骨係合締結具と、
をさらに備える、脊椎平板固定キット。
（３１）実施態様２７に記載の脊椎平板固定キットにおいて、
前記インサートの位置は、前記プレートの前記貫通孔に対して調整され、前記第２骨係合締結具の前記選択された単一の運動面を方向付けることができる、脊椎平板固定キット。
【００４８】
（３２）脊椎プレートを植え込む方法において、
前記脊椎プレートを骨に押し付けて設置する段階であって、
前記脊椎プレートは、前記脊椎プレートに形成された貫通孔、および前記貫通孔の中に配置されたインサートを有し、
前記インサートは、前記インサートを貫通して形成された中央開口部を有し、
前記中央開口部は、前記中央開口部に受容される骨係合締結具の単一の運動面を定める、
段階と、
前記単一の運動面を所望の方向に向けるために前記インサートを回転させる段階と、
前記脊椎固定プレートを前記骨に取り付けるために、前記インサートを通して前記骨固定用締結具を挿入する段階であって、前記骨係合締結具のシャンクの動きが前記単一の運動面の前記所望の方向に制限される、段階と、
を含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】脊椎固定プレートに形成された貫通孔の中に配置された骨ネジを有する脊椎固定プレートの典型的な実施形態の斜視図であって、骨ネジの典型的な運動範囲を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した脊椎プレートおよび骨ネジの端面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示した脊椎プレートおよび骨ネジの側面図である。
【図２Ａ】図１Ａに示した脊椎プレートであって、中に形成された貫通孔に配置された骨ネジの別の典型的な実施形態を有する脊椎プレートの斜視図であって、骨ネジの典型的な運動範囲を示している図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示した脊椎プレートおよび骨ネジの端面図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示した脊椎プレートおよび骨ネジの側面図である。
【図３Ａ】脊椎固定プレートの別の典型的な実施形態の上側斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示した脊椎固定プレートの側面図である。
【図３Ｃ】図３Ａに示した脊椎固定プレートの、線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図３Ｄ】図３Ａに示した脊椎固定プレートの、線Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【図４Ａ】図３Ａ〜図３Ｄの脊椎固定プレートに示した貫通孔のうちの１つの中に配置されるように構成された骨ネジの、ある典型的な実施形態の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した骨ネジの頭部の拡大図である。
【図５Ａ】図３Ａ〜図３Ｄの脊椎固定プレートに示した貫通孔のうちの１つの中に配置されるように構成された骨ネジの別の典型的な実施形態の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した骨ネジの頭部の拡大図である。
【図６Ａ】脊椎固定プレートにある貫通孔の中に配置されるように構成されたインサートの典型的な実施形態の斜視図である。
【図６Ｂ】脊椎固定プレートの、ある実施形態の上面図であって、その脊椎固定プレートに形成された２つの貫通孔内に配置された図６Ｂのインサートを示している図である。
【図６Ｃ】図６Ｂに示した脊椎固定プレートの上面図であって、図６Ｂのインサートが、その脊椎固定プレートに形成された２つの貫通孔内に配置されており、そのインサートを通って配置された２つの骨ネジを有しているところを示す図である。
【図７】脊椎固定プレートの別の典型的な実施形態の斜視図である。
【図８】脊椎固定プレートのさらに別の実施形態の斜視図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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