(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一表面と第二表面を有する骨プレートであって、前記骨プレートが少なくとも１つのねじ付き開口を含み、前記ねじ付き開口が、前記ねじ付き開口の長手軸と前記ねじ付き開口の雌ねじ面との間において形成された第一テーパー角度で前記第一表面と前記第二表面との間で円錐形テーパー状である、骨プレートと、
細長い軸とねじ付き頭とを含む少なくとも１つの締結具であって、前記ねじ付き頭が、前記ねじ付き頭の近位端と前記ねじ付き頭の遠位端との間で前記ねじ付き頭の長手軸と前記ねじ付き頭の雄ねじ面との間に形成された第二テーパー角度で円錐形テーパー状であり、前記ねじ付き頭において複数の円周方向に離間した凹部が形成されて、複数のねじ付きタブを画定する、少なくとも１つの締結具と、
を含み、
前記第一テーパー角度が前記第二テーパー角度より大きく、
前記少なくとも１つの締結具が、前記ねじ付き頭と前記ねじ付き開口との間にロック係合を実現しながら、複数の異なる挿入角度で前記少なくとも１つのねじ付き開口内に挿入するように構成される、
骨プレートシステム。
【請求項２】
前記第一テーパー角度が１０度〜２０度であり、かつ前記第二テーパー角度が５度〜１５度である、
請求項１に記載の骨プレートシステム。
【請求項３】
前記複数の凹部が前記ねじ付き頭の前記長手軸に平行の方向に前記ねじ付き頭の前記近位端から前記遠位端まで延在する、
請求項２に記載の骨プレートシステム。
【請求項４】
前記ねじ付き開口の前記雌ねじ面が二重リードねじ山を含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の骨プレートシステム。
【請求項５】
前記ねじ付き開口が第一ピッチを画定する雌ねじ山を含み、かつ前記ねじ付き頭が第二ピッチを画定する雄ねじ山を含む、
請求項１に記載の骨プレートシステム。
【請求項６】
前記第一ピッチと前記第二ピッチが同じである、
請求項５に記載の骨プレートシステム。
【請求項７】
前記第一ピッチと前記第二ピッチが異なる、
請求項５に記載の骨プレートシステム。
【請求項８】
前記ねじ付き頭に形成された３つ又はそれ以上の凹部を含む、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の骨プレートシステム。
【請求項９】
前記ねじ付き頭の円周が前記ねじ付きタブによって画定されたねじ付き円周部と前記凹部によって画定された非ねじ付き円周部とを含み、
前記ねじ付き円周部が前記非ねじ付き円周部より大きい、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の骨プレートシステム。
【請求項１０】
前記ねじ付き頭が前記骨プレートの前記ねじ付き開口内に挿入されるときに変形できるように、前記ねじ付き頭が、少なくとも部分的に前記骨プレートの第二材料より柔軟な第一材料から形成される、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の骨プレートシステム。
【請求項１１】
長手軸とねじ付き内面とを有する少なくとも１つの円錐形テーパー付き開口を含む骨プレートであって、前記円錐形テーパー付き開口が前記円錐形テーパー付き開口の前記長手軸と前記ねじ付き内面との間に第一テーパー角度を画定する、骨プレートと、
細長い軸とねじ付き外面及び長手軸を有する円錐形テーパー付き頭とを含む少なくとも１つの締結具であって、前記円錐形テーパー付き頭が、前記円錐形テーパー付き頭の前記長手軸と前記ねじ付き外面との間に第二テーパー角度を画定し、前記円錐形テーパー付き頭において円周方向に離間した複数の凹部が形成されて、前記円錐形テーパー付き頭の前記ねじ付き外面に中断部を構成する、少なくとも１つの締結具と、
を含み、
前記円錐形テーパー付き開口の前記第一テーパー角度は、前記少なくとも１つの締結具を複数の異なる挿入角度で前記少なくとも１つの円錐形テーパー付き開口内へ挿入できるように、前記円錐形テーパー付き頭の前記第二テーパー角度より大きい、
骨プレートシステム。
【請求項１２】
前記第一テーパー角度が１０度〜２０度であり、かつ前記第二テーパー角度が５度〜１５度である、
請求項１１に記載の骨プレートシステム。
【請求項１３】
前記円錐形テーパー付き頭の前記ねじ付き外面の前記中断部が前記円錐形テーパー付き頭において複数のねじ付きタブを画定する、
請求項１１又は１２に記載の骨プレートシステム。
【請求項１４】
前記ねじ付きタブによって画定された円周表面積が、前記円錐形テーパー付き頭において前記凹部によって画定された円周表面積より大きい、
請求項１３に記載の骨プレートシステム。
【請求項１５】
前記円錐形テーパー付き開口の前記ねじ付き内面が第一ピッチを画定するねじ山を含み、かつ前記円錐形テーパー付き頭の前記ねじ付き外面が第二ピッチを画定するねじ山を含み、
前記第一ピッチと前記第二ピッチが同じである、
請求項１１に記載の骨プレートシステム。
【請求項１６】
前記円錐形テーパー付き開口の前記ねじ付き内面が第一ピッチを画定するねじ山を含み、かつ前記円錐形テーパー付き頭の前記ねじ付き外面が第二ピッチを画定するねじ山を含み、
前記第一ピッチと前記第二ピッチが異なる、
請求項１１に記載の骨プレートシステム。
【請求項１７】
コンポーネントに形成された少なくとも１つの円錐形テーパー付き開口であって、前記少なくとも１つの円錐形テーパー付き開口が雌ねじ面を含みかつ第一テーパー角度を形成する、少なくとも１つの円錐形テーパー付き開口と、
複数の異なる挿入角度で前記少なくとも１つの円錐形テーパー付き開口内に挿入するように構成された少なくとも１つの締結具であって、前記少なくとも１つの締結具が細長い軸と円錐形テーパー付き頭とを含み、前記円錐形テーパー付き頭が第二テーパー角度を形成し、前記円錐形テーパー付き開口の前記第一テーパー角度が前記円錐形テーパー付き頭の前記第二テーパー角度より大きく、前記円錐形テーパー付き頭において円周方向に離間した複数の凹部が形成されて、複数のねじ付きタブを画定する、少なくとも１つの締結具と、
を含み、
前記円錐形テーパー付き頭が前記ねじ付きタブによって画定されたねじ付き表面域部と前記凹部によって画定された非ねじ付き表面域部とを含み、
前記ねじ付き表面域部が前記非ねじ付き表面域部より大きい、
多軸ロック機構。
【請求項１８】
前記円錐形テーパー付き開口の前記雌ねじ面が二重リードねじ山を含む、
請求項１７に記載の多軸ロック機構。
【請求項１９】
前記円錐形テーパー付き頭を前記コンポーネントの前記円錐形テーパー付き開口内に挿入されるときに変形できるように、前記円錐形テーパー付き頭が少なくとも部分的に前記コンポーネントの第二材料より柔軟な第一材料から形成される、
請求項１７又は１８に記載の多軸ロック機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、ロック機構、特に骨プレートなどの外科用コンポーネントのための多軸ロック機構（polyaxial locking mechanism）に関する。
【背景技術】
【０００２】
（優先権の主張）
本発明は、２０１３年９月１２日に出願された米国特許出願第１４／０２５２６７号の利益を主張し、同様に２０１３年８月１３日に出願された米国特許仮出願第６１／８６５２４７号の利益を主張する。前記出願の各々の優先権の利益は本出願を持って主張され、かつその各々の全体が参照により本出願に組み込まれる。
【０００３】
特定の整形外科手術においては、複数の骨又は骨部分を相互に固定する必要がある。例えば、手首又は足首手術において、治癒を促進し機能を回復するために２つ又はそれ以上の骨部分又は骨片の接合が必要になる可能性がある。この種の処置が必要になるのは、骨折又は脱臼による肉体的外傷、変性疾患又はこれに類似するものの結果である可能性がある。
【０００４】
各種の骨プレートシステムを骨の内部固定のために使用できる。典型的な骨プレートシステムは、骨折線に広がる１つ又はそれ以上の骨部分に付着するように構成された骨プレートを含むことができる。骨プレートは、概略的に複数の開口を含み、骨ねじ（bone screw）及び（又は）骨ペグ（bone peg）は、骨と係合するために前記開口を介して挿入される。１つの実施例において、骨プレートシステムは、ロックスクリューを含み、ロックスクリューは、対応するプレート開口おいて固定方向にロックするように作ることができる。「ロックドプレーティング（locked plating）」システムの利点は、骨プレートを骨に圧迫する必要がないことである。むしろ、骨プレートとロックスクリューとの間に形成される境界面は、プレートと骨との間の圧迫を不要にできる。別の実施例において、骨プレートシステムは、非ロックスクリューを含むことができる。非ロックスクリューは、使用者が選択する方向で挿入するように構成できる。「ロックドプレーティング」システムと異なり、「非ロックドプレーティング」システムは、スクリューが骨プレートに挿入され締められたとき骨プレートと骨との間に形成される摩擦に依存する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
整形外科手術に使用するための多数の骨プレートシステムが存在するが、伝統的ロックスクリューに関連付けられるロック特性並びに伝統的非ロックスクリューに関連付けられる可変的スクリュー方向を与える改良された骨プレートシステムが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願において開示するクリーニングシステムをより良く例証するために、実施帝の非限定的リストを本出願において示す。
【０００７】
実施例１において、第一表面と第二表面を有する骨プレートを含む骨プレートシステムを提供できる。骨プレートは、少なくとも１つのねじ付き開口を含み、ねじ付き開口は、第一表面と第二表面との間でテーパー状である。骨プレートシステムは、更に、細長い軸とねじ付き頭とを含む少なくとも１つの締結具を含み、ねじ付き頭は、ねじ付き頭の近位端とねじ付き頭の遠位端との間でテーパー状であり、ねじ付き頭において円周方向に離間した複数の凹部が形成されて、複数のねじ付きタブを画定する。少なくとも１つの締結具は、ねじ付き頭とねじ付き開口との間にロック係合を実現しながら、複数の異なる挿入角度で少なくとも１つのねじ付き開口内に挿入するように構成される。
【０００８】
実施例２において、実施例１の骨プレートシステムは、任意に、第一テーパー角度がねじ付き開口の長手軸とねじ付き開口の雌ねじ面との間に形成され、第二テーパー角度がねじ付き頭の長手軸とねじ付き頭の雄ねじ面との間に形成されるように構成され、第一テーパー角度は第二テーパー角度より大きい。
【０００９】
実施例３において、実施例２の骨プレートシステムは、任意に、第一テーパー角度が約１０度〜約２０度であり、第二テーパー角度が約５度〜約１５度であるように構成される。
【００１０】
実施例４において、実施例２〜３のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、複数の凹部がねじ付き頭の長手軸に実質的に平行の方向にねじ付き頭の近位端から遠位端まで延在するように構成される。
【００１１】
実施例５において、実施例２〜４のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、ねじ付き開口の雌ねじ面が二重リードねじ山（double lead threads）を含むように構成される。
【００１２】
実施例６において、実施例１〜５のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、ねじ付き開口が第一ピッチを画定する雌ねじ山を含み、ねじ付き頭が第二ピッチを画定する雄ねじ山を含むように構成される。
【００１３】
実施例７において、実施例６の骨プレートシステムは、任意に、第一ピッチと第二ピッチは同じであるように構成される。
【００１４】
実施例８において、実施例６の骨プレートシステムは、任意に、第一ピッチと第二ピッチが異なるように構成される。
【００１５】
実施例９において、実施例１〜８のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、ねじ付き頭において３つ又はそれ以上の凹部を含むように構成される。
【００１６】
実施例１０において、実施例１〜９のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、ねじ付き頭の円周がねじ付きタブによって画定されたねじ付き円周部と凹部によって画定された非ねじ付き円周部とを含むように構成され、ねじ付き円周部は非ねじ付き円周部より大きい。
【００１７】
実施例１１において、実施例１〜１０のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、ねじ付き頭が骨プレートのねじ付き開口内に挿入されるとき変形できるように、ねじ付き頭が少なくとも部分的に骨プレートの第二材料より柔軟な第一材料から形成されるように、構成される。
【００１８】
実施例１２において、長手軸とねじ付き内面（threaded internal surface）とを有する少なくとも１つのテーパー付き開口を持つ骨プレートを含む骨プレートシステムを提供できる。テーパー付き開口は、テーパー付き開口の長手軸とねじ付き内面との間に第一テーパー角度を画定する。骨プレートシステムは、更に、細長い軸とねじ付き外面及び長手軸を有するテーパー付き頭とを持つ少なくとも１つの締結具を含む。テーパー付き頭は、テーパー付き頭の長手軸とねじ付き外面との間に第二テーパー角度を画定する。テーパー付き頭において円周方向に離間した複数の凹部が形成されて、テーパー付き頭のねじ付き外面に中断部を構成する。テーパー付き開口の第一テーパー角度は、少なくとも１つの締結具を複数の異なる挿入角度で少なくとも１つのテーパー付き開口内へ挿入できるように、テーパー付き頭の第二テーパー角度より大きい。
【００１９】
実施例１３において、実施例１２の骨プレートシステムは、任意に、第一テーパー角度が約１０度〜約２０度であり、第二テーパー角度が約５度〜約１５度であるように構成される。
【００２０】
実施例１４において、実施例１２〜１３のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、テーパー付き頭のねじ付き外面の中断部がテーパー付き頭に複数のねじ付きタブを画定するように構成される。
【００２１】
実施例１５において、実施例１４の骨プレートシステムは、任意に、ねじ付きタブによって画定された円周表面積は、テーパー付き頭において凹部によって画定された円周表面積より大きいように構成される。
【００２２】
実施例１６において、実施例１２〜１５のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、テーパー付き開口のねじ付き内面が第一ピッチを画定するねじ山を含み、かつテーパー付き頭のねじ付き外面が第二ピッチを画定するねじ山を含み、第一ピッチと第二ピッチが同じであるように構成される。
【００２３】
実施例１７において、実施例１２〜１５のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステムは、任意に、テーパー付き開口のねじ付き内面が第一ピッチを画定するねじ山を含み、テーパー付き頭のねじ付き外面が第二ピッチを画定するねじ山を含み、第一ピッチと第二ピッチが異なるように構成される。
【００２４】
実施例１８において、コンポーネントに形成された少なくとも１つのテーパー付き開口を含む多軸ロック機構が提供され、テーパー付き開口は雌ねじ面を含む。多軸ロック機構は、更に、複数の異なる挿入角度で少なくとも１つのテーパー付き開口内に挿入するように構成された少なくとも１つの締結具を含み、少なくとも１つの締結具は、細長い軸とテーパー付き頭とを含む。テーパー付き頭において円周方向に離間した複数の凹部が形成され、複数のねじ付きタブを画定する。テーパー付き頭は、ねじ付きタブによって画定されたねじ付き表面域部と凹部によって画定された非ねじ付き表面域部とを含み、ねじ付き表面域部は非ねじ付き表面域部より大きい。
【００２５】
実施例１９において、実施例１８の多軸ロック機構は、任意に、テーパー付き開口の雌ねじ面が二重リードねじ山を含むように構成される。
【００２６】
実施例２０において、実施例１８〜１９のいずれか１つ又は任意の組合せの多軸ロック機構は、任意に、テーパー付き頭がコンポーネントのテーパー付き開口内に挿入されるとき変形できるように、テーパー付き頭が少なくとも部分的にコンポーネントの第二材料より柔軟な第一材料から形成されるように構成される。
【００２７】
実施例２１において、実施例１〜２０のいずれか１つ又は任意の組合せの骨プレートシステム又は多軸ロック機構は、任意に、上述の全ての要素又は選択肢を使用または選択できるように構成される。
【００２８】
本概要は、本特許出願の内容の概要を示すためのものであり、排他的または網羅的に本発明を説明するためのものではない。下記の詳細な説明は、本特許出願に関する更なる情報を与えるために含める。
【００２９】
図面は必ずしも縮尺通りではなく、図面において、同様の参照番号は、異なる図面において同様の構成要素を示す。異なる文字が付いた同様の参照番号は、同様の構成要素の異なる例を表す場合がある。図面は、本文献において論じられる様々な実施形態を限定としてではなく例として図解する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本開示の少なくとも１つの実施例に従った骨プレートシステムの斜視図である。
【図１Ｂ】本開示の少なくとも１つの実施例に従った骨プレートシステムの側面図である。
【図２Ａ】本開示の少なくとも１つの実施例に従った図１Ａの斜視図の断面である。
【図２Ｂ】本開示の少なくとも１つの実施例に従った図１Ｂの側面図の断面である。
【図３】本開示の少なくとも１つの実施例に従った骨プレ−トシステムの上面図である。
【図４】本開示の少なくとも１つの実施例に従った骨プレートシステムのねじ付き開口の断面図である。
【図５】図４のねじ付き開口の一部の拡大断面図である。
【図６】本開示の少なくとも１つの実施例に従ったロック締結具(locking fastener)の側面図である。
【図７】本開示の少なくとも１つの実施例に従ったロック締結具の近位端面図である。
【図８】本開示の少なくとも１つの実施例に従ったロック締結具の一部の断面図である。
【図９】本開示の少なくとも１つの実施例に従った軸上挿入角度０度のロック締結具を示す。
【図１０】本開示の少なくとも１つの実施例に従った軸外れ非ゼロ挿入角度で挿入されたロック締結具を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本特許出願は、概略的に、少なくとも１つの締結具と骨プレートの少なくとも１つの開口との間に多軸ロック関係を有する骨プレートシステムに関する。骨プレートシステムは、患者の四肢の骨など、１つ又はそれ以上の骨、骨部分又は骨片に付着するように構成された任意の形式の骨プレートを含むことができる。特定の実施例において、骨プレートは、手、手首、足、足首又は背骨に付着するように構成できる。骨プレートシステムの少なくとも１つの締結具は、複数の異なる挿入角度で少なくとも１つの開口に挿入して複数の異なる軸を画定するように構成できる。即ち少なくとも１つの締結具を「多軸」とすることができる。少なくとも１つの締結具の雄ねじ頭表面は、少なくとも１つの開口の雌ねじ開口表面に係合して、少なくとも１つの締結具と骨プレートとの間にロック係合を与えるように構成できる。このような「ロックドプレーティング」システムの利点は、骨プレートと締結具の頭との間に境界面が形成されるので埋植時に骨プレートを骨に圧迫する必要がないことである。
【００３２】
単なる例として、本開示の骨プレートシステムについては、ねじ付き頭とねじ付き軸とを有する骨ねじの形式の締結具を参照して説明する。但し、ねじ付き頭と非ねじ付き軸とを有する骨ペグなど多数の他の形式の締結具を骨ねじの代わりに又はこれに加えて使用できる。従って、骨ねじは限定ではなく単なる例として説明し、本開示の範囲は、骨プレートとの間の多軸挿入及びロッキングを可能にする任意の締結具を包括する。
【００３３】
図１Ａ及び１Ｂは、それぞれ、本開示の少なくとも１つの実施例に従った骨プレートシステム１０の斜視図及び側面図である。図１に示すように、骨プレートシステムは、近位端１４と遠位端１６とステム部１８と頭部２０とを有する骨プレート１２を含むことができる。図１Ｂを参照すると、骨プレート１２は、患者体内の１つ又はそれ以上の骨に配置するように構成された骨当接第一表面２２と、第一表面２２の概ね反対側の第二表面２４とを含むことができる。
【００３４】
ステム部１８及び頭部２０の少なくとも一方は、下で更に論じるように、骨プレート１２の第一表面２２と第二表面２４との間に延びかつロック締結具（例えばねじ付き頭を持つ締結具）を受け入れるように構成された１つ又はそれ以上の雌ねじ開口２６を含むことができる。図１Ａは、限定ではなく例示のために、ステム部１８の２つのねじ付き開口２６及び頭部２０の６つのねじ付き開口２６を示す。従って、１つ又はそれ以上のねじ付き開口を持つ骨プレートが想定され、本開示の範囲に属する。図１Ａ及び１Ｂには示さないが、骨プレート１２は、非ロック締結具（non-locking fastener）（例えば非ねじ付き頭を持つ締結具）を受け入れるように構成された１つ又はそれ以上の非ねじ付き開口を含むことができる。更に、ねじ付き開口２６は、非ロック締結具も受け入れることができる。
【００３５】
様々な実施例において、骨プレート１２は、１つ又はそれ以上の細長いスロット２８と１又はそれ以上のＫワイヤ用穴３０とを含むことができる。１つの実施例において、骨プレート１２の初期固定及び配置において、各細長いスロット２８は、締結具を受け入れるように構成できる。締結具は、骨の所定の位置に緩く締めて、最終の所望位置に骨プレート１２の長手方向の調節を行うことができる。所望の位置が得られたら、締結具を細長いスロット２８内部で更に締め付けることができる。１つの実施例において、Ｋワイヤ用穴３０は、骨プレート１２を下に在る骨又は標的骨片に一時的に固定するために様々な角度でＫワイヤを挿入するように構成できる。Ｋワイヤは、骨プレート１２が骨に固定された後、例えば雌ねじ開口２６の１つ又はそれ以上へ締結具を挿入した後Ｋワイヤ用穴３０から除去できる。
【００３６】
図１Ａ及び１Ｂにおいて更に図解するように、ねじ付き開口２６は、ロック締結具３２（１つのみ図示）を受け入れるように構成できる。ロック締結具３２は雌ねじ開口２６に係合するように構成された雄ねじ頭３４を含むことができる。下で更に詳しく論じるように、ねじ付き頭とねじ付き開口２６との間のロック係合を実現しながら、ロック締結具３２は複数の異なる挿入角度でねじ付き開口２６へ挿入できる。ロック締結具３２は、更にプレート１２の下に在る骨内に挿入するように構成された細長い軸３６を含むことができる。１つの実施例において、細長い軸３６は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、１つ又はそれ以上の雄ねじ山３８を含むことができる。この形式のロック締結具は、概略的に「ロックスクリュー（locking screw）」と呼ぶことができる。他の実施例において、細長い軸３６は、実質的に円滑な外面を含むことができる（即ち、雄ねじ山を持たない）。この形式のロック締結具は、概略的に「ロックペグ（locking peg）」と呼ぶことができる。
【００３７】
図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ本開示の少なくとも１つの実施例に従った図１Ａ及び１Ｂの斜視図及び側面図の断面図である。図２Ａ及び２Ｂに示すように、ねじ付き開口２６の各々は、骨プレート１２の第一表面２２と第二表面２４との間でねじ付き開口２６を貫通する長手軸４０を画定できる。長手軸４０は、ねじ付き開口２６の「中心線」を表すことができ、従って、ねじ付き開口２６が骨プレート１２において形成される方向に応じて決まる。様々な実施例において、ねじ付き開口２６は、第一表面２２及び第二表面２４に対して概ね直交して延びるように、骨プレート１２に形成できる。又は、ねじ付き開口２６は、第一表面２２及び第二表面２４に対して非直角に延びるように、骨プレート１２に形成できる。ねじ付き開口２６の向きに関係なく、長手軸４０は、ロック締結具３２を挿入際に沿うことができる軸の単に１つを画定する。従って、ねじ付き開口２６及びロック締結具３２は「多軸」締結システムを構成でき、ロック締結具３２は、ねじ付き頭３４とねじ付き開口２６との間のロック係合を実現しながら、開口の長手軸３４に対して複数の異なる挿入角度でねじ付き開口２６へ挿入できる。この多軸ロック機能の１つの実施例を図２Ａ及び２Ｂにおいて図解する。ここで、ロック締結具３２の細長い軸３６は、対応するねじ付き開口２６の長手軸４０に沿って延びずに、雄ねじ頭３４と雌ねじ開口２６との間のロック接続を維持しながら、長手軸４０との間に角度を形成する。
【００３８】
図３は、本開示の少なくとも１つの実施例に従った骨プレートシステムの上面図であり、更に、図２Ａ及び２Ｂのねじ付き開口２６の長手軸４０を示す。図３に示すように、ねじ付き開口２６は、骨プレート１２に沿って様々な方向に向けることができる。１つの実施例において、ねじ付き開口２６の向きは、下に在る骨及び／又は骨片に骨プレート１２を確実に付着できることが判明している一般的な又は「既定（default）」向きを表すことができる。従って、外科医は、選択された開口２６の長手軸４０に沿ってロック締結具３２を挿入して、ロック締結具３２の雄ねじ頭３４と雌ねじ開口２６との間にロック係合を実現できる。但し、「既定」向きが１つ又はそれ以上の理由で望ましくない場合、外科医は、骨プレートシステム１０の多軸機能を利用して、軸外れ挿入角度でロック締結具３２をねじ付き開口２６へ挿入できる。このような多軸ロック機能を可能にするねじ付き開口２６及びロック締結具３２の構造については、図４〜１０を参照して更に説明する。
【００３９】
図４は、図３の線４−４に沿って見た骨プレート１２のねじ付き開口２６の１つの断面図である。図４に示すように、ねじ付き開口２６は、１つ又はそれ以上の螺旋ねじ山を含む雌ねじ面４６を含むことができる。雌ねじ面４６は、ロック締結具３２の雄ねじ頭３４と噛み合うのに適する任意のねじピッチを持つことができる。１つの実施例において、ねじピッチは、約０.０２インチ〜約０.０６インチ例えば約０.０３９インチとすることができる。
【００４０】
更に図４に示すように、ねじ付き開口２６は、円錐形テーパー付き開口などのテーパー付き開口とすることができる。ねじ付き開口２６は、第一内径ＩＤ１を持つ第一開口部４８と第一内径より大きい第二内径ＩＤ２を持つ第二開口部５０とを持つことができる。１つの実施例において、第一内径ＩＤ１を約０.１３０インチとし、第二内径ＩＤ２を約０.１７０インチとすることができる。テーパー角度Ａは、ねじ付き開口２６の長手軸４０と雌ねじ面４６との間に画定できる。適切な任意のテーパー角度Ａを使用できるが、適切なテーパー角度Ａは、約５度〜約２５度特に約１０度〜約２０度例えば約１４度である。
【００４１】
更に図４を参照すると、ねじ付き開口２６は、第一表面２２及び第二表面２４の一方又はそれ以上において、凹部又はカウンタボアを含むことができる。例えば、図４の骨プレート１２は、第一表面２２においてカウンタボア５２を含む。但し、カウンタボア５２は、第二表面２４に形成できる。又は１対のカウンタボアを第一表面２２及び第二表面２４に形成できる。１つ又はそれ以上のカウンタボア５２は、多軸ロック性能の反復性を改良しかつ製造後にねじ付き開口２６をより容易に検査できるように構成できる。
【００４２】
図５は、図４のねじ付き開口の一部の拡大断面図である。本開示の範囲に属する様々な実施例において、ねじ付き開口２６の雌ねじ面４６は、単一リード又は複数リードを画定できる。図４及び５のねじ付き開口２６は、始点が約１８０度離間する二重リードを示す。
【００４３】
雌ねじ面４６は、一連の谷部６０と頂部６２を画定しかつねじ山内角（internal thread angle）Ｔ１を有するＶ字形ねじ山を含むことができる。ねじ山角度Ｔ１は、市販の工具と合致するように例えば６０度（ＵＮスレッド）又は２９度（ＡＣＭＥスレッド）を選択できる。但し、他の様々な非規格ねじ山角度を使用できる。骨プレート１２の本実施例において、ねじ山内角Ｔ１は、約６０度である。雌ねじ面４６のねじ山のねじ山高さＨ１は、谷部６０の１つと隣接する頂部６２との間に画定できる。図５に示すように、谷部６０及び／又は頂部６２は、「鋭利」なＶ字形を形成しないように切頭（truncated）できる。完全に鋭角の６０度Ｖ字形ねじ山は、ピッチ約０.８６６に等しいねじ山高さを含む。但し、切頭ねじ山の場合、ねじ山高さが減少する。１つの実施例にいて、ねじ山高さＨ１は、約０.００８インチ〜約０.０１５インチ例えば約０.０１１８インチとすることができる。
【００４４】
図６は、本開示の少なくとも１つの実施例に従ったロック締結具３２の側面図である。図６に示すように、ロック締結具３２のねじ付き頭３４は、１つ又はそれ以上の螺旋ねじ山を含む雄ねじ面７０を含むことができる。雄ねじ面７０は、ねじ付き開口２の雌ねじ面４６と噛み合うのに適する任意のねじ山ピッチを持つことができる。１つの実施例において、ピッチは、約０.０２インチ〜約０.０６インチ例えば０.０３９インチとすることができる。ねじ付き頭３４の雄ねじ面７０のねじ山ピッチは、ねじ付き開口２６の雌ねじ面４６のピッチと実質的に同一とすることができる。但し、ロック締結具３２のねじ付き頭３４と骨プレート１２のねじ付き開口２６との間のねじ山ピッチは、ねじ山ピッチ間に不一致があるように変えられる。１つの実施例において、ねじ山ピッチ間の不一致は、雄ねじ面７０のねじ山の斜面における接触面積を増大することによってロック強度を増大できる。
【００４５】
本開示の範囲に属する様々な実施例において、ねじ付き頭３４の雄ねじ面７０は、単一リード又は複数リードを画定できる。図４及び５のねじ付き開口２６と同様、図６のねじ付き頭３４は、始点が約１８０度離間する二重リードを示す。
【００４６】
ねじ付き頭３４は、近位端７２と遠位端７４とを含むことができる。非ねじ付き移行領域７６を、ねじ付き頭３４とねじ付き頭３４の遠位端７４に隣接する細長い軸３６との間に設置できる。図６において更に示すように、ねじ付き頭３４は、ねじ付き頭３４の周りに円周方向に離間しかつ複数のねじ付きタブ８０を画定する１つ又はそれ以上の凹部７８を含むことができる。１つの実施例において、１つ又はそれ以上の凹部は、ねじ付き頭３４の雄ねじ面７０に接線カット（tangential cut）を生成することによって形成できる。接線カットは、実質的に円滑な凹面を生成するように、凹部７８のエリアにおいてねじ山を完全に取り除くのに充分な深さを持つことができる。又は、凹部７８は、高さ（ねじ山の谷部と頂部との間）は減少するが、凹部７８のエリアにおいてねじ山を維持する深さまで形成できる。
【００４７】
１つ又はそれ以上の凹部７８の各々は、少なくとも部分的にねじ付き頭３４の近位端７２と遠位端７４との間で、ロック締結具３２の長手軸８２に実質的に平行となる方向８１に延在できる。長手軸８２は、ねじ付き頭３４の中心及び細長い軸３６の中心を貫通できる。従って、長手軸８２は、ねじ付き頭３４の長手軸又は細長い軸３６の長手軸として画定できる。別の実施例において、１つ又はそれ以上の凹部７８の少なくとも１つは、ねじ付き頭３４の近位端７２と遠位端７４との間で、ロック締結具３２の長手軸との間に非ゼロ角度を形成する従って長手軸に平行ではない方向８１に延在できる。従って、１つ又はそれ以上の凹部７８は、ねじ付き頭３４の近位端に沿って画定された平面及びねじ付き頭３４の遠位端７４に沿って画定された平面との間に非直角を形成する方向に延在できる（即ち、「傾斜」凹部）。
【００４８】
更に図６を参照すると、細長い軸３６の遠位端８４は、１つ又はそれ以上の縦溝（flute）を含むセルフタッピング先端（self-tapping tip）８６を含むことができる。セルフタッピング先端８６は、回したとき長手方向に前進すると同時に骨に自身のねじ山を生成する能力をロック締結具３２に与えることができる。別の実施例において、細長い軸３６は、セルフタッピング先端８６を含まず、骨は、ロック締結具３２の挿入前に予め穿孔できる。
【００４９】
細長い軸３６上の１つ又はそれ以上の雄ねじ山３８は、ねじ付き頭３４の雄ねじ面７０と同じピッチ及びリードを持つことができる。別の実施例において、１つ又はそれ以上の雄ねじ山３８は、ねじ付き頭３４の二重リード及び細長い軸３６の単一リードなど、雄ねじ面７０とは異なるピッチ及び／又はリードを持つことができる。
【００５０】
図７は、本開示の少なくとも１つの実施例に従った図６のロック締結具３２の近位端面図である。図７に示すように、ロック締結具３２のねじ付き頭３４は、ドライブインターフェイス９０例えばドライバ装置の雄型ドライブインターフェイスと噛み合うように構成された雌型ドライブインターフェイスを含むことができる。図７に示すように、１つの実施例において、ドライブインターフェイス９０は、ヘクサローブ（hexalobe）ドライブインターフェイスとすることができる。但し、六角（hex）ドライブインターフェイス、二重六角（double hex）ドライブインターフェイス、五角ドライブインターフェイス、正方形ドライブインターフェイス、溝付きドライブインターフェイス、十字溝ドライブインターフェイス、フィリップスドライブインターフェイス、フリアスン（Frearson）ドライブインターフェイス、モルトルク（Mortorq）ドライブインターフェイス、ポジドライブ（Pozidriv）ドライブインターフェイス、スパドライブ（Supadriv）ドライブインターフェイス、フィリップス／正方形ドライブインターフェイス、ペンタローブ（pentalobe）ドライブインターフェイス、ポリドライブインターフェイス、又はスプライン（spline）ドライブインターフェイスを含めて（但しこれらに限定されない）任意の適切なドライブインターフェイス９０を使用できる。
【００５１】
上述のように、ロック締結具３２のねじ付き頭３４は、１つ又はそれ以上の凹部７８を含むことができる。図７に示す実施例において、ねじ付き頭３４は、ねじ付き頭３４の周縁の周りで円周方向に約１２０度の角度Ｒで離間した３つの凹部７８を含む。様々な実施例において、もっと多い又は少ない凹部７８例えば２つ〜５つの凹部を含むことができる。角度間隔は、隣り合う凹部７８間で同じとすることができるが、必ずしもそうでなくても良い。従って、１つの実施例において、隣り合う凹部７８間に画定された角度Ｒは、方程式（Ｒ＝３６０度／Ｘ）（ここで、Ｘはねじ付き頭３４における凹部の総数である）から決定できる。但し、凹部７８は、角度Ｒの少なくとも１つが他の角度Ｒの少なくとも１とは異なる値を持つように、非均等に離間できる。
【００５２】
図７に示すように、ねじ付き頭３４の円周は、複数のねじ付き円周部分９２Ａと複数の非ねじ付き円周部分９２Ｂ（又は、上述のように縮小されたねじ山高さを持つ円周部分）とに分割できる。特に、非ねじ付き円周部分９２Ｂは、凹部７８によって取り除かれた雄ねじ面７０の部分によって画定でき、ねじ付き円周部分９２Ａは、雄ねじ面７０の残り部分によって画定できる。従って、ねじ付き円周部分９２Ａ及び非ねじ付き円周部分９２Ｂは、ねじ付き頭３４の周りにおけるこれらの部分の円周方向の幅に関して（ロック締結具３２の長手軸８２に直交する平面において）又は円周幅及びねじ付き頭３４の近位端７２とねじ付き頭３４の遠位端７４との間の部分の高さを考慮することによって算定されたこれらの部分の円周表面に関して見ることができる（図６）。ねじ付き円周部分９２Ａ及び非ねじ付き円周部分９２Ｂを円周幅として見るか円周表面積に関して見るかに関係なく、１つの実施例において、凹部７８の除去された「円周」は、図６及び７に示すようにタブ８０の残りの「円周」より小さくできる。但し、他の実施例においては、凹部７８の除去された「円周」を、タブ８０の残りの「円周」に等しいか又は大きくできる。
【００５３】
図８は、図６の線８−８に沿って見たロック締結具３２の一部の断面図である。図８に示すように、ねじ付き頭３４は、円錐形テーパー付き頭などのテーパー付き頭とすることができる。ねじ付き頭３４は、遠位端７４に第一外径ＥＤ１及び近位端７２に第一外径ＥＤ１より大きい第二外径ＥＤ２を持つことができる。１つの実施例において、第一外径ＥＤ１を約０.１３２インチとし、第二外径ＥＤ２を約０.１５７インチとすることができる。テーパー角度Ｂは、ロック締結具３２の長手軸８２とねじ付き頭３４の雄ねじ面７０との間に画定できる。適切な任意のテーパー角度Ｂを使用できるが、適切なテーパー角度Ａは約２度〜約２０度特に約５度〜１５度例えば約１０度である。
【００５４】
上述のように、骨プレート１２のねじ付き開口２６とロック締結具３２は、「多軸」締結システムを構成でき、ねじ付き頭３４とねじ付き開口２６との間にロック係合を実現しながら、開口の長手軸４０に対して複数の異なる挿入角度でロック締結具３２をねじ付き開口２６へ挿入できる。ロック締結具３２を複数の異なる挿入角度でねじ付き開口２６内に受け入れることができるのは、少なくとも部分的に、雌ねじ開口２６とロック締結具３２の雄ねじ頭３４との間のテーパー角度が「不一致（mismatch）」であることによる。特に、ねじ付き頭３４のテーパー角度Ｂは、ねじ付き開口２６のテーパー角度Ａより小さいように構成して、それによって、所定範囲の挿入角度でロック締結具３２を挿入できるようにできる。さらに、骨プレート１２におけるテーパー角度Ａが大きいと、ロック締結具３２の挿入角度が大きくなるとき、雌ねじ開口２６とロック締結具３２の雄ねじ頭３４との間により大きな調和（congruence）を生成できる。これは、ロック締結具の挿入角度が増大するとき典型的にはロック強度が減少するので、重要であろう。
【００５５】
挿入角度の具体的な範囲は、例えば、ねじ付き開口２６とねじ付き頭３４との間のテーパー角度の不一致の規模によって決まる。様々な実施例において、（ねじ付き開口２６の長手軸４０に対する）挿入角度の範囲を、０度から約３０度例えば０度から約１５度とすることができる。
【００５６】
雄ねじ面７０は、一連の谷部１００と頂部１０２を構成し、ねじ山内角Ｔ２を有するＶ字形ねじ山を含むことができる。ねじ付き開口２６のねじ山角度Ｔ１と同様、ねじ山角度Ｔ２は、市販の工具と合致するように例えば６０度（ＵＮスレッド）又は２９度（ＡＣＭＥスレッド）を選択できる。但し、他の様々な非規格ねじ山角度を使用できる。ロック締結具３２の本実施例において、ねじ付き頭３４のねじ山角度Ｔ１は、実質的にねじ付き開口２６のねじ山角度Ｔ１と実質的に等しく即ち約６０度とすることができる。雄ねじ面７０のねじ山のねじ山高さＨ２は、谷部１００の１つと隣接する頂部１０２との間に画定できる。図８に示すように、谷部１００及び／又は頂部１０２は、この場合にも切頭して、「鋭利な」Ｖ字形を形成しないようにできる。１つの実施例において、ねじ山高さＨ２は、約０.００９インチ〜約０.０２０インチ例えば約０.０１３７インチとすることができる。
【００５７】
図９及び１０は、骨プレートシステム１０の一部の断面図であり、ロック締結具３２と骨プレート１２のねじ付き開口２６の多軸ロック機能を示す。特に、図９は、挿入角度０度のロック締結具３２を示し、ロック締結具３２の長手軸は、ねじ付き開口２６の長手軸４０と整列する。図９に示すまっすぐの軸上挿入において、ねじ付き頭３４の雄ねじ面７０少なくとも一部は、交差螺着（cross-threading）を生じずにねじ山が整列するように、ねじ付き開口２６の雌ねじ面４６の少なくとも一部に係合できる。ロック締結具３２の軸上挿入において、ロック締結具３２の雄ねじ面７０とねじ付き開口２６の雌ねじ面４６との間に連続的接触を生じることができる。骨プレート１２の第一表面２２のカウンタボア５２は、ねじ付き開口２６への挿入後雄ねじ面７０のねじ部を受け入れるように構成できる。
【００５８】
図１０は、ねじ付き開口２６の長手軸に対して軸外れ非ゼロ挿入角度で挿入されたロック締結具３２を示す。特に、ロック締結具３２の長手軸８２は、ねじ付き開口２６の長手軸４０との間に挿入角度Ｃを画定できる。上述のように、具体的な挿入角度Ｃの範囲は、例えばねじ付き開口２６とねじ付き頭３４との間のテーパー角度の不一致の規模などのファクタによって決められる。様々な実施例において、挿入角度Ｃの範囲は、０度〜約３０度例えば図９及び１０に示すように０度〜約１５度とすることができる。
【００５９】
ロック締結具３２が軸外れ非ゼロ挿入角度Ｃでねじ付き開口２６へ挿入されたとき、ねじ付き頭３４の凹部７８によって画定されたねじ付きタブ８０（図６）は、開口２６のねじ付き面４６へ着座するように変形できる。ねじ付きタブ８０のこの変形は、軸外れ挿入によって生じたフープ応力と結合して、ねじ付き頭３４とねじ付き開口２６との間にロックを生成できる。以上のことから、ロック締結具３２のねじ付き頭３４より骨プレート１２のねじ付き開口２６において大きいテーパー角度を与えることによって、さらにねじ付き頭３４に複数のねじ付きタブ８０を与えることによって、ロック締結具３２は、１５度以上の大きな軸外れ角度でも、ねじ付き開口２６の雌ねじ面４６とねじ付き頭３４の雄ねじ面７０との間の調和を維持しながら、複数の異なる軸外れ挿入角度でねじ付き開口へ挿入できる。
【００６０】
図９に示す軸上挿入と異なり、ロック締結具３２が図１０に示すように軸外れで挿入されたとき、ねじ付き開口２６内に配置されるねじ付き頭３４の雄ねじ面７０の一部は、実際には開口２６の雌ねじ面４６に係合しない可能性がある。ロック締結具３２の雄ねじ面７０とねじ付き開口２６の雌ねじ面４６との間に連続的接触がない場合でも、軸外れねじ係合は、コンポーネント間にロックド結合係合（locked coupling engagement）を維持できる。
【００６１】
骨プレート１２及びロック締結具３２は、適切な任意の医療等級の材料から形成できる。具体的な材料としては、ステンレス鋼、チタン及びコバルト基合金が含まれるが、これらに限定されない。骨プレート１２及びロック締結具３２は、同じ材料から又は少なくとも部分的に異なる材料から形成できる。ロック締結具３２及び骨プレート１２の一方又は両方は、陽極酸化又は硬質被覆加工して、ねじ付き開口２６へのロック締結具３２の挿入トルクを減少できる。適切な被覆の例は窒化チタン（ＴｉＮ）である。
【００６２】
骨プレート１２及びロック締結具３２の材料及び被覆は、他方のコンポーネントに対して一方のコンポーネントの選択的変形を容易にするために不一致にすることができる。１つの実施例において、ロック締結具３２のねじ付き頭３４は、挿入時にねじ付き頭３４が変形できるように、骨プレート１２より柔軟な材料から形成しかつ／又は柔軟な被覆を含むことができる。このような設計は、骨プレートのねじ付き開口を損傷することなく、第一ロック締結具を取り外して第二ロック締結具と交換できるようにする。
【００６３】
上記の「発明を実施するための形態」は添付図面の参照を含み、添付図面は「発明を実施するための形態」の一部を形成する。図面は、例として、本発明を実施するための具体的実施形態を示す。これらの実施形態は、本出願においては「実施例」とも呼ぶ。このような実施例は、図示又は説明する要素に加えて要素を含むことができる。但し、発明者は、図示又は説明する要素のみが提供される実施例も想定する。更に、発明者は特定の実施例（又はその１つ又はそれ以上の形態）に関連して又は本出願において図示又は説明する他の実施例（又はその１つ又はそれ以上の形態）に関して、図示又は説明する要素（又はその１つ又はそれ以上の形態）の任意の組合せ又は順列を用いる実施例も想定する。
【００６４】
本文献と参照により組み込まれた文献との間で矛盾する使用がある場合、本文献における使用が支配する。
【００６５】
本文献において、「単数冠詞（“a” or “an”）」は、特許文献において一般的であるように、他の例又は「少なくとも１つ」又は「１つ又はそれ以上」の使用とは関係なく、１つ又は１つを超えるものを含むものとして使用する。本文献において、「又は（or）」は、非排他的に、又は「Ａ又はＢ」が特に指示されない限り「ＢではなくＡ」、「ＡではなくＢ」及び「Ａ及びＢ」を含むように使用する。本文献において、「を含めて（including）」及び「ここで（in which）」は、それぞれ “comprising”及び“wherein”の平易な英語の同義語として使用する。また、以下の請求項において、「を含む（“including” and “comprising”）」は非限定的である。即ち、請求項において上記の用語の後に列記される素子の他の素子を含むシステム、装置、物品、組成、配合又はプロセスも、請求項の範囲に属すると見なされる。更に、以下の請求項において、例えば「第一」、「第二」及び「第三」などの言葉は、単なるラベルとして使用され、対象物に数的要件を課すものではない。
【００６６】
上記の説明は、限定的ではなく例示的なものである。例えば、上述の実施例（又は、その１つ又はそれ以上の形態）は、相互に組み合わせて使用できる。上記の説明を検証すれば、当業者は他の実施形態を使用できるだろう。「要約書」は、読み手が技術的開示の内容を迅速に確認できるように、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１.７２（ｂ）に準拠して提出する。要約書は、請求項の範囲又は意味を解釈又は制限するために使用されないと言う了解の上で提出される。また、上の「発明を実施するための形態」においては、様々な特徴をまとめて、開示を効率化する可能性がある。このことは、請求項に含まれない開示された特徴（unclaimed disclosed feature）が請求項にとって必須であることを意図するものとして解釈されない。むしろ、発明の内容は、特定の開示される実施形態の全特徴未満である可能性がある。従って、以下の請求項は、実施例又は実施形態として「発明を実施するための形態」に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として自立し、このような実施形態は様々な順列又は組合せで相互に組合せできると想定される。本発明の範囲は、特許請求の範囲が権限を持つ同等物の全範囲と一緒に、特許請求の範囲を参照して規定されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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