(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨プレートアセンブリであって、
ａ）離間位置および近接位置の間で相対移動するように適合され構成された、第１および第２プレート部と、
ｂ）前記第１および第２プレート部が前記近接位置へ向けて移動するのを可能にする一方で前記第１および第２プレート部が離間位置へ向けて移動するのを防止する、ラチェット手段と、
ｃ）前記第１および第２プレート部の間に延び、前記第１および第２プレート部を共に付勢する、ばね機構と、
ｄ）前記第１および第２プレート部をロックして、前記第１および第２プレート部の間の隙間を選択的に設定することにより、静的開位置を生成し、ロックを解除することにより、前記ばね機構が前記第１および第２プレート部を引き寄せることが可能な動的閉位置を生成する、ロック機構と、
ｅ）前記第１および第２プレート部の間に摺動配置で結合し、リニアガイドとして機能する、バーと、
を備え、
前記バーが、前記ばね機構の左右に設置された２つの外側バーを含み、
各外側バーが前記第１および第２プレート部に結合する、
骨プレートアセンブリ。
【請求項２】
前記ラチェット手段が、前記第１プレート部に動作可能に関連付けられたラチェット爪部材と、前記第２プレート部上に提供され前記爪部材と相互作用するラチェット歯竿とを含む、請求項１に記載の骨プレートアセンブリ。
【請求項３】
前記バーが、前記第１プレート部上の雄ダブテール部を含み、第２プレート部上の相補的雌ダブテールと摺動するよう配置されている、請求項１又は２に記載の骨プレートアセンブリ。
【請求項４】
前記外側バーが、前記第１プレート部に固定され、前記第２プレート部上の溝に嵌まる、請求項１乃至３いずれかに記載の骨プレートアセンブリ。
【請求項５】
前記各外側バーが、前記外側バー内に形成されたスロットを介して前記第２プレート部内に延びるピンにより前記第２プレート部上に捕捉される、請求項４に記載の骨プレートアセンブリ。
【請求項６】
前記外側バーの少なくとも一方が、前記外側バーに形成された歯に係合する前記第２プレート部上の爪により前記第２プレート部上に捕捉される、請求項４に記載の骨プレートアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年５月１０日に出願された米国特許仮出願第６１/６８８，２４７号、２０１２年９月２４日に出願された米国特許仮出願第６１/７０４，８６３号、２０１３年３月２０日に出願された米国特許仮出願第６１/８０３，６７８号、および２０１２年８月１５日に出願された米国特許一部継続出願第１３/５８６，０８３号の優先権の利益を主張し、各出願の開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は外科移植に関し、より具体的には、骨折骨を内部定着し、かつ動的に固定化するための整形外科用骨プレートおよび当該骨プレートに使用するねじに関する。
【背景技術】
【０００３】
骨折には、しばしば内部定着による固定が必要となる。骨プレートは骨折部を固定し内部定着するために使用される最も一般的な整形外科用インプラントの一つである。典型的な骨プレートは、骨ねじを通すための合せ穴を有する剛性金属プレートである。骨ねじは、通常、骨プレートを固定するために骨折部の上下の骨に装着され、これにより骨折部が硬く固定され、かつ定着される。
【０００４】
骨折を固定するだけでなく骨折部を圧縮できる骨プレートの重要性が高まっている。しかしながら、従来の大部分の圧縮プレートは、骨のそれよりも高い弾性係数を有する金属から成るため、骨折部に制御量の圧縮力を適用する能力には限界がある。さらに、このような骨プレートの使用は、大部分の圧力が骨ではなくプレートに掛かるというメカニズムを生じる。これにより骨折骨の治癒力が損なわれる可能性がある。さらにまた、迅速な治癒を促すために、制御された圧縮荷重を骨折全体に維持すべきであることが知られている。従来の静的骨プレートでは、このような条件を提供できないか、または維持することができない。
【０００５】
動的脊柱プレートの一例が、２０１０年９月１６日公開のヘスによる米国特許公開公報第２０１０/０２３４８９５号に開示されており、その開示は参照により、その全体が実施可能として本明細書に組み込まれる。
【０００６】
骨折を固定するために容易に使用できる動的骨プレートへの必要性が高まっているのは明らかである。
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態において、本発明は雌プレート部および雄プレート部を含む骨折プレートアセンブリに関する。雌プレート部は、直立ポスト、雌ダブテール、固定具用の２つの開口部、および第１端から雌プレート部に平行に延びるアームを有する。アームは一群の複数のラチェット歯を有する。雄プレート部は、２つの直立ポスト、２つのプレート部が互いに直線的にのみ移動するように雌ダブテールに結合する雄タブテール、アームを受け入れるスロット、固定具用の２つの開口部、およびラチェット歯と係合する爪を有する。ばねが２つのプレート部の間に圧縮荷重を適用して２つのプレート部を動的に接続する。ばねは、雌プレート部のポストに結合するための穴を画定する頭部と、頭部から延びる細長い一対の耳部とを有する。各耳部は、それぞれ雄プレート部のポストに結合するスロットを画定する。雄ダブテールは、アームが雄プレート部のスロット内に延びかつラチェット歯が２つのプレート部を共に保持するために爪と係合されるように雌ダブテールに挿入され、ばねは、雄および雌プレート部を共に付勢するように２つのプレート部のポストにはめ込まれる。
【０００８】
アームは、また複数のラチェット歯から直線的に離間した第１歯を遠位端に備えてもよい。第１歯は、骨折プレートアセンブリを雄プレート部と雌プレート部を分離して保持する開位置に選択的にロックするために、雄プレート部の第２爪に係合する。アームは、２つのプレート部のロックを解除する際に第１歯が第２爪から外れるように偏向可能である。
【０００９】
上部プレートが、ばねを覆うために雄および雌プレート部に結合する。上部プレートは、ばねに雄および雌プレート部を共に動的に付勢させるように第２爪から第１歯を外すために、ユーザがアームを偏向可能にするための穴を画定する。ばねは略Ｖ字型である。ばねの穴および雌プレート部のポストは、雌プレート部に対するばねの回転を防止するために正方形である。
【００１０】
別の実施形態において、本発明は、離間位置および近接位置から相関して移動できるように適合され構成された少なくとも第１および第２プレート部を含む骨プレートアセンブリに関する。ラチェット手段は、第１および第２プレート部が近接位置から移動するのを許可する一方で、第１および第２のプレート部が離間位置に移動することを防止する。ラチェット手段は、第１プレート部と連動するラチェット爪部材と、爪部材と係合するために第２プレート部に提供されるラチェット歯竿とを含む。
【００１１】
さらに別の実施形態において、本発明は、第１プレート部と、２つのプレート部が互いに直線的に移動可能に第１プレート部に結合する第２プレート部と、第１および第２プレート部が骨折部の両側に取り付けられたとき、骨折部に圧縮荷重を加えられるように第１および第２プレート部を動的に接続するばね張力構造と、を含む骨折プレートアセンブリに関する。
【００１２】
好ましくは、開位置にするために、第１および第２プレート部の同時移動を選択的に制限する第１の手段が提供され、閉位置にするために第１および第２プレート部の分離を選択的に制限する第２の手段が提供される。第１の手段は、第１プレート部と第２プレート部にそれぞれ設けられた遠位ラチェット歯と第１爪であってもよく、第２の手段は、第１プレート部と第２プレート部にそれぞれ設けられた一群のラチェット歯と第２爪であってもよい。調整手段は、骨折の角度に対するばね張力機構の力ベクトルを調整するために２つのプレート部の少なくとも一方に配置される。一実施形態において、ばね張力機構はポストに取り付けられたばねであり、調整手段は複数のばね取り付け位置である。さらに、調整手段が、圧縮機構に与荷重を適用する（例えば、外科医によるスプールの回転やプレートの選択的な段階移動などが可能）ために２つのプレート部の少なくとも一方に設置されてもよい。
【００１３】
本発明は、現在知られている用途や後に開発される用途のためのキット、プロセス、装置、システム、デバイス、および手法を含む限定されない多くの方法で実施され利用され得ることを理解されたい。本明細書に開示された本発明のこれらのおよびその他の独自の特徴が、以下の記述および添付図面からさらに容易に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明が属する技術分野で通常の知識を有する技術者が、より容易に本発明の作成法および使用法を理解できるように、以下の図面に従って説明する。
【００１５】
【図１】本発明に従った静的または開位置にある骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図２】図１の骨プレートアセンブリの分解斜視図である。
【図３】上部プレート部分を切り取った図１の骨プレートアセンブリの平面図である。
【図４】静的すなわち開位置にある骨プレートアセンブリのロック機能を示すための図３の４−４線に沿った局所的部分断面図である。
【図５】開位置から閉位置に移行させるためにアームを押し下げるツールを示す、骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図６】動的すなわち閉位置への移行を示すための図５の６−６線に沿った局所的部分断面図である。
【図７】動的すなわち閉位置を示すための図５の７−７線に沿った局所的部分断面図である。
【図８】本発明に従い静的すなわち開位置で骨に取り付けられた骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図９】本発明に従い動的すなわち閉位置で骨に取り付けられた骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図１０】本発明に従い静的すなわち開位置にある別の骨プレートアアセンブリの平面図である。
【図１１】静的すなわち開位置にある図１０の骨プレートアセンブリの断面図である。
【図１２】動的すなわち閉位置にある図１０の骨プレートアセンブリの断面図である。
【図１３】本発明に従い静的すなわち開位置にあるさらに別の骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図１４】閉位置にある図１３の骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図１５】本発明に従い静的すなわち開位置にあるさらに別の骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図１６】本発明に従いロック機能を有する別のばね機構の平面図である。
【図１７】本発明に従いロック機能を有するさらに別のばね構造の平面図である。
【図１７ａ】図１７の１７ａ部分の拡大図である。
【図１８】プレートアセンブリの長さを縮めるために２つのプレート部分が互いの方向に移動するのを可能にし、かつ２つのプレート部分が互いから離間するのを防止する外側バーのラチェット機構を示す本発明のプレートアセンブリの一部分の平面図である。
【図１９】２つのプレート部分が互いから離間した際の図１８に示すラチェット機構の局所拡大図である。
【図２０】ラチェットアームが２つのプレート部が互いに離間するのを防止する、近接位置にある２つのプレート部分を示す図１８のラチェット機構の局所図である。
【図２１】本発明に従い動的すなわち閉位置で骨に取り付けられた骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図２１ａ】本発明に従い動的すなわち閉位置で骨に取り付けられた別の骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図２２】本発明に従い動的すなわち閉位置で骨に取り付けられた骨プレートアセンブリの斜視図である。
【図２３】本発明に従い骨に取り付けられたモジュール式プレートシステムの斜視図である。
【図２４】本発明に従った別の骨プレートアセンブリの分解図である。
【図２５】本発明に従った別の骨プレートアセンブリの分解図である。
【図２６】本発明に従った別の骨プレートアセンブリの分解図である。
【図２６ａ】図２６の骨プレートアセンブリの断面図である。
【図２７】骨プレートアセンブリに使用するモジュラ式楔の斜視図である。
【図２８】本発明に従った骨プレートアセンブリの図２７に示すモジュラ式楔の斜視図である。
【図２９ａ】本発明に従ったプレートに可撓性材から成る２つのストリップが含まれる骨ねじである。
【図２９ｂ】本発明に従ったプレートに可撓性材から成る２つのストリップが含まれる骨ねじである。
【図２９ｃ】本発明に従ったプレートに可撓性材から成る２つのストリップが含まれる骨ねじである。
【図２９ｄ】本発明に従ったプレートに可撓性材から成る２つのストリップが含まれる骨ねじである。
【図３０ａ】本発明に従い可撓性Ｏリング型材が骨折プレート開口部に含まれる、ねじおよびプレートの配置を示す。
【図３０ｂ】本発明に従い可撓性Ｏリング型材が骨折プレート開口部に含まれる、ねじおよびプレートの配置を示す。
【図３０ｃ】本発明に従い可撓性Ｏリング型材が骨折プレート開口部に含まれる、ねじおよびプレートの配置を示す。
【図３１】本発明に従い骨ねじの首部に接続するドーム状皿ばね座金を示す。
【図３２】本発明に従い、骨の中に差し込まれたねじ込み式アンカー内のばねを示し、ねじが一定の張力を生成するように前記内部のばねにねじ込まれる。
【図３３ａ】本発明に従い、ねじ本体に対するねじ頭部の長手方向の移動を可能にするためにねじ頭部に係合する六角形のステムを有するねじ本体を示す。
【図３３ｂ】本発明に従い、ねじ本体に対するねじ頭部の長手方向の移動を可能にするために、ねじ頭部に係合する六角形のステムを有するねじ本体を示す。
【図３３ｃ】本発明に従い、ねじ本体に対するねじ頭部の長手方向の移動を可能にするために、ねじ頭部に係合する六角形のステムを有するねじ本体を示す。
【図３４ａ】本発明に従い、ねじ下部がねじ上部の内側に乗るタブを有する２ピース型ねじを示す。
【図３４ｂ】本発明に従い、ねじ下部がねじ上部の内側に乗るタブを有する２ピース型ねじを示す。
【図３５】本発明に従い、圧縮ばねの代わりにニチノール（またはその他の適切な材料）バンド等の形状記憶合金を使用する点を除いて、図３４ａ-図３４ｂに示すデバイスと同様のデバイスを示す。
【図３６】本発明に従い、骨プレートのねじ受け開口部の補助機能に係合するためにねじ頭部に装着された２つのピンアームを有する骨ねじを示す。
【図３７】本発明に従い、ヘッドレスのねじ式スタッドとスタッドに装着される圧縮ヘッドからなる２ピースねじを示す。
【図３８】本発明に従い、皿穴の開いた骨プレート開口部に対してねじ頭を外側に広げるために、上向きに押し込まれる内部プランジャを有する骨ねじを示す。
【図３９】本発明に従い、一対の係合ピンと結合するために装着される軸方向に移動可能な内部ばね式プランジャを有する骨ねじを示す。
【図４０】本発明に従い、一対の係合ピンと結合するために装着される軸方向に移動可能な内部ばね式プランジャを有する骨ねじを示す。
【図４１ａ】本発明に従い、骨ねじとねじ込みキャップとを含む骨ねじアセンブリを示す。
【図４１ｂ】本発明に従い、骨ねじとねじ込みキャップとを含む骨ねじアセンブリを示す。
【図４２】本発明に従った別の骨プレートアセンブリの平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、動的骨折プレートに関連する従来技術の問題の多くを克服する。本明細書に開示される技術の利点およびその他の特徴は、本発明の代表的な実施形態を示し、かつ類似の参照番号が同様の構成要素を特定する図面と併せて、以下のいくつかの好ましい実施形態の詳細な説明から、当技術分野で通常の知識を有する技術者に容易に明らかにされる。
【００１７】
本明細書において、左、右、上および下などの相対的記述は、すべて図面に関するものであり、限定を意味しない。説明された実施形態は、いくつかの実施形態の様々な詳細の例示的な特徴を提供しており、従って、特徴、構成要素、モジュール、セグメント、メカニズム、要素、および／または実例の態様は、開示されたシステムまたは方法から逸脱することなく、組合せ、相互接続、配列、分離、置き換え、配置、および／または再配置することが可能である。さらに、構成要素の形状および大きさもまた例示的なものであり、特に明記されていない限り、開示した発明に実質的に悪影響を及ぼしたり制限したりすることなしに変更可能である。
【００１８】
図１は、本発明に従い、静的すなわち開位置にある骨折プレートアセンブリ１００の斜視図を示す。簡潔に言うと、骨折プレートアセンブリ１００は骨折の治癒を促進するために固定機能だけでなく圧縮機能も提供する。いくつかの実施形態では、圧縮力またはベクトルは、骨折プレートアセンブリ１００の長手方向に対して平行である。圧縮力は、さらに、異なる実施形態に関連して以下に説明するように、長手方向に対してある角度をなしてもよく、また特定の用途に適合させるために可変であってもよい。
【００１９】
骨折プレートアセンブリ１００は、雄プレート部１２０に連結する雌プレート部１０２を含む。２つのプレート部分すなわちプレート部１０２、１２０は、互いから離間する「開」位置と互いに近接する「閉」位置から相関して移動するように適合され構成される。様々な手段により、プレート部１０２、１２０は開から閉への移動が可能となる一方で離間位置への移動は妨げられる。さらに、開位置は骨折プレートアセンブリ１００が圧縮を適用しない静的位置であり、閉位置は骨折プレートアセンブリ１００が圧縮を適用する動的位置である。
【００２０】
図２は、図１に示す骨折プレートアセンブリの分解斜視図である。雌プレート部１０２は、第１端部１０６に近接して配置される直立ポスト１０４を有する。雌プレート部１０２は、雌ダブテール１０８を画定する。雌プレート部１０２の第２端部１１０は、骨に雌プレート部１０２を取り付ける固定具（図示せず）用の２つの開口部１１２を画定する。
【００２１】
アーム１１４は、第１端部１０６から雌プレート部１０２に平行に延びる。アーム１１４は、中間位置に集団化された複数のラチェット歯１１６を有する。アーム１１４はまた、集団化されたラチェット歯１１６から直線的に離間した歯１１８を遠位端部１１９に備える。
【００２２】
雄プレート部１２０は、２つの直立ポスト１２２を有する。雄プレート部１２０の第１端部１２４は、雄ダブテール１２６を画定し、雄ダブテール１２６は、２つのダブテール１０８、１２６が係合する際に２つのプレート部１０２、１２０が互いに直線的にのみ移動できるように雌ダブテール１０８に結合する。ダブテールの形状は、係合された際に実質上直線移動のみを可能にするために、円形、Ｌ字型、角形、またはその他の形状であってよい。雄プレート部１２０の第２端部１３０は、雌プレート部１０２と同様に、骨への固定具（図示せず）用の２つの開口部１３２を画定する。各プレート部１０２、１２０はタック穴１２９を画定する。
【００２３】
雄プレート部１２０は、アーム１１４を受けるためのスロット１２８を画定し、スロット１２８は隣接領域１２７より低い開放領域１３１で終端する。一実施形態において、開放領域１３１は、隣接領域１２７より約０．６ｍｍ低くなっている。雄プレート部１２０は、閉位置（図７参照）でラチェット歯１１６と係合するための第１爪１３４と、開位置（図４参照）で遠位歯１１８と係合するための第２爪１３５とを有する。２つの爪１３４、１３５がスロット１２８内に延びてもよいし、あるいは歯１１６、１１８がスロット１２８から上向きに延びてもよいし、または、相互係合を達成するためにその両方であってもよい。
【００２４】
図４に明示されるように、開位置においては、遠位歯１１８と第２爪１３５のみが係合する。この係合により、骨折プレートアセンブリ１００の閉位置への移動が防止される。換言すれば、遠位歯１１８と第２爪１３５は、プレート部１０２、１２０をわずかに分離させた状態、すなわち開位置に保持するように構成される。プレート部１０２、１２０間の分離幅、すなわち隙間１４３は、好ましくは約２ｍｍである。他の実施形態において、隙間１４３は２ｍｍ前後であり、２〜５ｍｍの範囲が、ほとんどの用途に適合する。図６に明示されるように、遠位歯１１８と第２爪１３５の係合を解除するために、アーム１１４は遠位歯１１８を第２爪１３５から外せるように偏向可能である。係合が解除されると、プレート部１０２、１２０は、ばね１４０により閉位置に引っ張られる。
【００２５】
図２、図３および図５を参照すると、ばね１４０は、プレート部１０２、１２０間に圧縮荷重を印加することによりプレート部１０２、１２０を動的に接続するために、雌プレート部ポスト１０４から雄プレート部ポスト１２２まで延びている。ばね１４０は、ポスト１０４に接続するための穴１４４を画定する先端すなわち頭部１４２を有する。好ましくは、ばね１４０の穴１４４および雌プレート部１０２のポスト１０４は、ばね１４０の回転運動を防止するために正方形である。三角形、星形、長方形、台形、六角形、鍵穴、その他のさまざまな形状や、単に、ばね１４０を雌プレート部１０２にスポット溶接、クリップ留め、ピン留め、ねじ留めすることにより、雌プレート部１０２に対するばね１４０の回転を固定することができる。ポスト１０４および穴１４４はまた回転可能な円形であってもよい。
【００２６】
一対の細長い耳部１４６が頭部１４２から延びている。各耳部１４６は、雄プレート部１２０のポスト１２２にそれぞれ接続するためのスロット１４８を画定する。ポスト１２２は、スロット１４８内を自由に移動できるように成形される。略Ｖ字型ばね１４０は、通常プレート部１０２、１２０を共に付勢する圧縮力をプレート部１０２、１２０間に生成する。上述したように、開位置における遠位歯１１８と第２爪１３５の係合は、ばねの圧縮力によりプレート部１０２、１２０が接合するのを防止する。
【００２７】
好ましい実施形態において、ばね１４０は、プレート部１０２、１２０を共に引き寄せる力のベクトルを生成するために２つの耳部がポスト１２２上を外向きに進めるように、ニチノールなどの形状記憶合金から生成される。ばねはまた、Ｃ字型、Ｕ字型、２つの変曲点を有するＭ字型、Ｖ字型などの様々な異なる形状であってよく、さらに、所望の力を生成するために１つまたは複数のばねからなる典型的なコイルや板ばね配置であってもよい。
【００２８】
図１〜図７を参照すると、骨折プレートアセンブリ１００はまた、ばね１４０を覆うためにプレート部１０２，１２０に結合する上部プレート１５０を含む。上部プレート１５０は、好ましくは、プレート部１０２，１２０の一方に溶接される。別の実施形態において、上部プレートは、組立時にダブテール１０８、１２６に係合される突出部を含む。上部プレートは、また、頭部１４２を雌プレート部１０２に固定するために、雌プレート部１０２とばね１４０とを係合するための垂下した突起部（図示せず）を含んでもよい。上部プレート１５０は、図６、図７および図９を参照して後述するように、外科医がアーム１１８を偏向できるようにするための穴１５２を画定する。
【００２９】
図４を参照すると、上述したように、組み立てる際、雄ダブテール１２６は、アーム１１４がスロット１２８内に延びかつばね１４０がポスト１０４、１２２上に位置するように、雌ダブテール１０８に挿入される。ばね１４０は、プレート部１０２、１２０を結合するように付勢するが、遠位歯１１８は、骨折プレートアセンブリ１００の開放を保持するために第２爪１３５に係合する。上部プレート１５０は所定の位置にあり、骨折プレートアセンブリ１００は装着できる状態となる。
【００３０】
次に図８に示すのは、骨折部５２を有する骨５０に装着された骨折プレートアセンブリ１００の斜視図である。好ましくは、骨折部５２が、骨折プレートアセンブリ１００によって閉じられる隙間５４を有する。最初、骨折プレートアセンブリ１００は、静的すなわち開位置にある。外科医は、骨折プレートアセンブリ１００の長手方向が骨折部５２に対して垂直になるように、骨折プレートアセンブリ１００を骨５０の上に装着する。これにより、圧縮力ベクトルもまた骨折部５２に対して垂直となる。
【００３１】
骨折プレートアセンブリ１００を所定の位置に保持するために、外科医は、骨折プレートアセンブリ１００を一時的に設置するために、タック穴１２９内に一時的な固定具（図示せず）を使用してもよい。タック穴１２９は、骨折プレートアセンブリ１００が事前組立式でなく、かつ／または開状態を保持するためのロック機構を備えていない場合に、特に有益となる。このような場合、外科医は骨折プレートアセンブリを部分的に所定の位置に組み立てて仮止めし、ばね機構と係合させてもよい。タック穴１２９はまた、ねじ挿入後に、２つのプレート部を一緒に挟むことによりプレートを「予備圧縮」するツールとの併用が可能である。
【００３２】
さらに図８を参照すると、骨折プレートアセンブリ１００を所定の開位置に仮止め後、外科医は、骨折プレートアセンブリ１００をより永続的に固定するため、ねじ回し５８を使用して穴１１２、１３２から骨固定具５６を骨５０に挿入する。
【００３３】
図６および図９を参照すると、骨折プレートアセンブリ１００を骨折部分に固定後、外科医は、遠位歯１１８が第２爪１３５から外れるようにアーム１１４を一時的に偏向するために尖形ツール６０を使用する。この時点で、ばね１４０の圧縮力により、プレート間の隙間１４３だけでなく骨折部５２／骨折の隙間５４もまた閉じるようにプレート部１０２、１２０が共に引き寄せられる。当然のことながら、プレート部１０２、１２０は完全に閉じる必要はない。
【００３４】
図７は、動的閉位置にある図５の７−７線に沿った局所的断面図を示す。プレート部１０２、１２０が結合する閉位置になると、遠位歯１１８は、第２爪１３５から離間してアーム１１４が正常位置に戻った際に、第２爪１３５と再係合しないようにする。別の実施形態において、アーム１１４は、押された位置に恒久的に曲がったままとなる。例えば、アーム１１４は、縦スロット、刻み目、またはその他のアーム１１４を曲げるための弱い領域を有し、一旦正常位置から外れると、遠位歯１１８と第２爪１３５が再係合することはない。
【００３５】
プレート部１０２、１２０が結合すると、その後離間するのを防止するために第１爪１３４と複数の歯１１６が係合する。骨折部は、骨折プレートアセンブリ１００により閉じられるが、ばね１４０は、治癒過程を促進するために骨折部分に圧縮力を適用し続ける。
【００３６】
図１０〜図１２は、それぞれ、本発明に従った別の骨折プレートアセンブリ２００の開位置平面図、開位置断面図、および閉位置断面図を示す。当業者には理解されるように、骨折プレートアセンブリ２００は、上述した骨折プレートアセンブリ１００と同様の動作原理を使用する。従って、同様の要素を示すために、「１」の代わりに「２」で始まる類似の参照番号が使われる。骨折プレートアセンブリ１００と比較した骨折プレートアセンブリ２００の主要な違いは、骨折プレートアセンブリ２００を開位置に維持する構造の変更である。従って、以下の説明は、主にこの変更に関する。
【００３７】
図１１に示す開位置において、雄プレート部２２０は、アーム２１４がその中に延びるスロット２２８を画定し、固定ねじ２５６は、アーム２１４の遠位端２１９に対する止め具として機能するためにスロット２２８内に延びる。骨折プレートアセンブリ２００が骨折部分の所定の位置に固定されると、外科医は、プレート部１０２、２２０が動的すなわち閉位置で結合できるように固定ねじ２５６を後退させる（または、構成によりねじ２５６を完全に取り外す）。
【００３８】
図１３および図１４は、それぞれ、本発明に従った別の骨折プレートアセンブリ３００の開位置の斜視図および閉位置の斜視図を示す。当業者には理解されるように、骨折プレートアセンブリ３００は、上述した骨折プレートアセンブリ１００、２００と同様の動作原理を使用する。従って、同様の要素を示すために、「１」または「２」の代わりに「３」で始まる類似の参照番号が使われる。骨折プレートアセンブリ３００の主要な違いもまた、骨折プレートアセンブリ３００を開位置に維持する構造の変更である。従って、以下の説明は主にこの変更に関する。
【００３９】
図１３に示す開位置において、雄プレート部３２０は、アーム３１４の遠位端３１９のブロック３６２に係合する選択的に回転可能なカム３６０を含む。ブロック３６２は、カム３６０を捕捉するのに役立つ（明確に言及されない）カップ状の表面を画定してもよい。カム３６０およびブロック３６２は、係合された際に骨折プレートアセンブリ３００がばね力に抗して開位置を維持できる大きさに形成される。図１４の動的閉位置に移行するためには、外科医は単にカム３６０を回転させてブロック３６２から外せばよい。カム３６０を逆回転させてブロック３６２に再係合させ、プレート部３０２、３２０を分離して開位置に戻すことも可能である。
【００４０】
図１５は、本発明に従った、さらに別の骨折プレートアセンブリ４００の静的すなわち開位置の斜視図を示す。骨折プレートアセンブリ４００もまた、上述した骨折プレートアセンブリ１００、２００および３００と同様の動作原理を使用し、類似の参照番号が付されている。骨折プレートアセンブリ４００は、中央雌プレート部４０２と２つの外側雄プレート部４２０とを含む。
【００４１】
骨折プレートアセンブリ４００を開位置に固定する場合は、コップ状ブロック４６２に接するようにカム４６０を固定する。骨折プレートアセンブリ４００のロックを解除する場合は、ブロック４６２から外すために、カム４６０を回転させる。骨折プレートアセンブリ４００は、中央にダブテールを有する代わりに、雄プレート部４２０から雌プレート部４０２に形成される溝４６８に延びる少なくとも１つのバー４６６を有する。好ましい実施形態において、各雄プレート部４２０は、ばね４４６の両側に位置し、かつスライド式の配置でリニアガイドの機能を果たす対応する溝４６８内に位置する外側バー４６６を有する。各バー４６６は、バー４６６内に形成されるスロット４７２から雌プレート部４０２内に延びるピン４７０により雌プレート部４０２に連結される。別の方法として、バー４６６と溝４６８は、ダブテール配列であってもよい。骨折プレートアセンブリ４００は、また、固定具を保持するために固定具（図示せず）のネジ山に係合するように、または固定具を完全に包むように、部分的に取り付け穴内に延びる固定具固定部材４６９を含む。別の方法として、固定部材４６９は、固定具を保持するために固定具の肩部の上に配置されてもよい。
【００４２】
骨折プレートアセンブリ４００は、プレート部４０２、４２０が共に接近することを可能にし、かつ、プレート部４０２、４２０が離間位置に移動することを防止するためのラチェット手段を含んでいない。図１６は、本発明のすべてに使用可能な固定機能５７６を有する別のばね５４０の平面図を示す。ばね５４０は、ポスト５０４に連結する先端穴５４４を有するＶ字型である。スロット５４８も同様にポスト５２２に連結するが、スロット５４８は、三角形の固定機能５７６を形成するため、ポスト５２２がスロット５４８を下方に移動する際、固定機能５７６がポスト５２２の上方への移動を防止し、実質的に、プレート５０２、５２０が一旦接近した位置から離間するのを防止する。三角形の固定機能５７６とより効果的に係合するために、ポスト５２２もまた三角形の形状を有してもよい。別の実施形態において、スロット５４８は弓形または腎臓形であり、そのため、ポスト５２２は一旦外端から移動して中間ハンプを乗り越えると、内端で停止し、そこで事実上保持される。別の実施形態において、固定機能５７６のリッジは半円形であり、ポスト５２２は通過可能であるが、複数の戻り止め位置で事実上停止する。
【００４３】
図１７は、固定機能６７６を有するさらに別のばね６４０の平面図を示す。固定機能６７６は、雌プレート部６０２上のラチェット爪部材６７８と、ラチェット爪部材６７８と係合するために雄プレート部６２０上に提供されるラチェット歯竿６８０とを有する。
【００４４】
図１８は、図１９に示す離間位置から図２０に示す近接位置への相関移動のために適合し、構成された少なくとも第１および第２のプレート部７２２、７２４を含む、別の動的骨プレートアセンブリ７００を示す。ラチェット爪部材７８２は第１のプレート部７２２上にあり、ラチェット歯竿７８４は、ラチェット爪部材７８２と係合するために第２のプレート部７２４の外側バー７６６に提供される。このラチェット機構により、第１および第２のプレート部７２２、７２４は、図１９の離間位置から図２０の近接位置へと離間位置に逆戻りすることなく移動可能となる。
【００４５】
図２１は、本発明に従い、動的すなわち閉位置において、骨５０に取り付けられた骨折プレートアセンブリ８００の多少概略的な斜視図である。骨折プレートアセンブリ８００は、長さ方向の圧縮力ベクトルの位置を変更する能力を提供できる。その結果、角度のある骨折部５２に対しても、圧縮力ベクトルが骨折部５２の角度に実質的に垂直になるように調節できる。
【００４６】
骨折プレートアセンブリ８００は、２つの対面するプレート部８０２、８２０を有し、各プレート部は、骨５０に装着するための固定具用の穴８０４を画定する。第１の中央プレート８０８がプレート部８０２、８２０の一方にリベット（図示せず）などにより配置される。第２の中央プレート８１０がプレート部８０２、８２０の他方に配置される。第１の中央プレート８０８は、好ましくは、固定された２つの直立ポスト８１４を有する。第２の中央プレート８１０は、弓形スロット８１８内に移動可能に配置された１つの直立ポスト８１６を有する。従って、ばね８４０がポスト８１４、８１６に設置されると、ポスト８１６は、圧縮力ベクトルが骨折部５２に対して実質的に垂直になるように回転するために、弓形スロット８１８内を移動され固定される。ばね８４０は、本明細書中に開示された弾性ばねやコイル状ばねなどのどの形状のものを使用してもよい。
【００４７】
図２１ａは、本発明に従い、動的すなわち閉位置において、骨５０に装着された別の骨プレートアセンブリ８００ａの斜視図である。骨プレートアセンブリ８００ａは、骨５０に装着される外側プレート８０２ａを有する。各外側プレート８０２ａは、ばね８４０ａを介して対向する中央プレート８１０ａと連携するために回転可能に延びる中央プレート８１０ａを有する。リニアガイド８１１ａが、力ベクトルが中央プレート８１０ａの長手方向に一致するように、ばね８４０ａの両側に提供される。骨プレートアセンブリ８００ａが所定の位置に設置されると、中央プレート８１０ａの回転軸８１３ａが固定される。例えば、回転軸８１３ａは部分的に挿入されたねじであってよく、中央プレート８１０ａを固定するために完全に挿入される。
【００４８】
図２２は、本発明に従い、動的すなわち閉位置において、骨５０に装着された別の骨プレートアセンブリ９００の斜視図である。骨プレートアセンブリ９００は、長手方向に直線的に整列してもしなくてもよい外側プレート９０２を含む。図２１ａのように、中央プレート８１０ａを対向させる代わりに、骨プレートアセンブリ９００は、選択的に回転できる中央円盤９１１を有する。円盤９１１は、互いの直線移動を可能にするために分離された２つのサブパート９１３を有する。ばね９４０は、圧縮力を生成するために２つのサブパート９１３を結ぶ。骨プレートアセンブリ９００が所定の位置に設置されると、円盤９１１の回転軸９１５が固定される。本明細書で述べたように、円盤９１１は、骨折部に対してほぼ垂直となるように圧縮力ベクトルを調整するために、本発明のいずれの骨プレートアセンブリにも適合可能である。
【００４９】
図２３はモジュール式プレートシステム１０００の斜視図である。モジュール式プレートシステム１０００は、１つ以上の骨折部５２に対して１つ以上の骨折プレートアセンブリ１００２の圧縮力ベクトルが垂直になるように調整可能である。モジュール式プレートシステム１０００は、１つ以上の骨折プレートアセンブリ１００２に１つ以上のボルト１００６により連結されるフレーム１００４を含む。
【００５０】
図２３において、１つの骨折プレートアセンブリ１００２が示され、フレーム１００４の両端１００８が単純プレート１０１０および固定具１０１２により骨５０に結合される。別の方法として、フレーム１００４が骨５０または場合により脊椎に構造支柱を提供できるように、追加の中間骨折プレートアセンブリをフレーム１００４に連結してもよい。
【００５１】
図２４は、本発明に従った別の骨プレートアセンブリ１１０の分解図である。骨プレートアセンブリ１１００の雄プレート部１１２０は、上面にラチェット歯１１８２が配置された中央可撓性タブ１１８０を備える係合部材１１８１を有する。雄プレート部１１２０はまた、係合部材１１８１に遠位穴部１１８４を画定する。雌プレート部１１０２は、係合部材１１８１が適合して嵌め込まれる中空部１１８６（かくれ線で示される）か、または場合によりダブテールを画定する。雌プレート部１１０２を通る経路１１８８は、線形ばね１１９０の頭部１１９２が遠位穴部１１８４に捕捉されるように、線形ばね１１９０が雌プレート部１１０２を経由して延びることを可能にする。ばね１１９４のもう一端は、雌プレート部１１０２の中空部１１９６に捕捉されるように拡張される。従って、線形ばね１１９０は取り付けられるとプレート部１１０２、１１２０の接合を促す。雌プレート部１１０２は、可撓性タブ１１８０が押し下げられない限り、プレート部１１０２、１１２０の分離を防止するように、ラチェット歯１１８２が結合するための開口部１１９８を形成する。
【００５２】
図２５は、本発明に従ったさらに別の骨プレートアセンブリ１２００の分解図である。骨プレートアセンブリ１２００は、可撓性タブ１２８０、ばね１２９０、穴部１２８４および中空部１２８８が再構成されている以外は、骨プレートアセンブリ１１００と酷似している。従って、本明細書を通して行ってきたように、同様の要素を示すために可能な範囲で類似の参照番号が使用されている。
【００５３】
図２６は、本発明に従った別の骨プレートアセンブリ１３００の分解図であり、図２６ａは骨プレートアセンブリ１３００の断面図である。骨プレートアセンブリ１３００は雄プレート部１３２０および雌プレート部１３０２を有し、各プレート部は、連結されるとプレート部１３０２、１３２０の直線移動のみを可能にする複数のダブテールフィンガ１３２７、１３２９を形成する。雌プレート部１３０２の外側フィンガ１３２７および雄プレート部１３２０の外側フィンガ１３２９は、一旦係合したプレート部１３０２、１３２０が分離するのを防止するために相互係合するラチェット歯１３８２、１３８３を含む。好ましくは、外側フィンガ１３２７は、ラチェット機構の円滑な動作を促進するために偏向または屈曲するように形成され構成される。
【００５４】
図２７は、（図２８に示す）骨プレートアセンブリと併用するためのモジュール式楔６０の斜視図である。モジュール式楔６０は、スペーサとして機能するために２つのプレート部の少なくとも一方の外側の側面に動作可能に係合するように形成され構成される。モジュール式楔６０は、金属材、生物材、チタニウム、骨、
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（ＰＥＥＫ）およびこれらの組み合わせ等から生成される。
【００５５】
図２８は、骨プレートアセンブリ１４００のモジュール式楔６０の斜視図を示す。モジュール式楔６０が、骨プレートアセンブリ１４００の両端１４０１、１４０３間に分離および支持を提供するために最終配置後の所定の位置にあるときの、閉位置にある骨プレートアセンブリ１４００を示す。
【００５６】
本発明の説明から分かるように、ばねの構成の選択により圧縮力がほぼ決定される。ばねの変曲点における異なる断面と角度の組み合わせが、圧縮力の違いとなる。下に示す表１は、図１５に示す様々な構成のＵ字型ばねの例示的データを表す。断面は変曲点（図１５の参照番号４８１）で測定され、ばねの厚さは０．５ｍｍである。角度は細長い耳部の間の内角である。通常、得られる力は９〜１０ポンドである。
【表１】
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【００５７】
ばねはニチノール製である。断面と角度の好ましい組み合わせは、それぞれ、１．３６〜１．４０ｍｍと９７〜１００°である。ばねは、２つのプレートが完全に閉じているときでも圧縮が維持されるように設計されている。
【００５８】
本発明の骨プレートおよびシステムは、多種多様な適用状況において、支持および／または固定化および／または圧縮を提供するために有用である。例えば、限定するものではないが、本発明は、鎖骨、上腕骨、顎骨、尺骨、橈骨、手の骨（１〜５の中手骨）、肋骨、および肩甲骨への適用、大腿骨、脛骨、腓骨、骨盤などの下半身部分への適用、および踵骨、中足骨、距骨および立方骨などの足または足首の部分への適用、およびその他多くの可能性を含めた適用に有益である。本発明は、例えば、椎間板摘出などの脊椎手術後の脊椎固定に特に有用である。
【００５９】
本明細書に開示された骨プレートは、保持機能付きねじを利用してもよい。以下に述べるねじ、およびその変形のいずれも本発明に適用可能である。
【００６０】
図２９ａ〜図２９ｄは、可撓性材からなる２つのストリップがプレートに含まれる骨ねじを示す。２つのストリップは、ねじの開口部を部分的に塞いでいる。ねじが開口部に挿入されると、ストリップが押し下げられ、プレートも同様に押し下げられる。また、ねじの頭部にＯリングが捕捉された骨ねじも示されている。Ｏリングの断面はねじ開口部の断面よりも大きい。ねじが挿入されると、Ｏリングが上部プレートを下方に引き下ろす。
【００６１】
図３０ａ〜図３０ｃは、Ｏリング型可撓性材が、骨折プレートの開口部に含まれ、開口部の内径が骨ねじの内径より小さい、ねじとプレートの配置を示す。ねじが進むにつれて、Ｏリングがねじのまわりに伸びて下方に引っ張られることにより、プレートを下方に引き寄せる。
【００６２】
図３１は、骨ねじの首部に接続されたドーム状の皿ばね座金を示す。皿ばね座金は屈曲し、プレートの皿穴内のねじ頭と骨プレート間の張力を維持する。
【００６３】
図３２は、骨の中に挿入されたねじ式アンカー本体内のばねを示し、一定の張力を生成すためにアンカー内のばねの内側にねじがねじ込まれる。
【００６４】
図３３ａ〜図３３ｃは、ねじ本体に対してねじ頭の長手方向の移動を可能にするねじ頭に係合する六角軸を含むねじ本体を示す。内部ばねが、ねじ本体フランジの方向にねじ頭を押し込む。埋め込まれると、ねじ頭は、骨または骨片との間に一定の張力を維持する。使用する可能性の１つとして舟状骨の結合がある。
【００６５】
図３４ａ〜図３４ｂは、ねじ下部がねじ上部の内側に上がるタブを含む２ピース型ねじを示す。ねじ山の形状により、ねじ下部がねじ上部から離れて延びることが可能となり、タブに連結するばねを圧縮する。圧縮されたばねが２つのねじ部の間に圧縮力をもたらす。
【００６６】
図３５は、圧縮ばねの代わりにニチノール（またはその他の適切な材料）バンドなどの形状記憶合金を使用している以外は、図３４に示したねじと同様の装置を示す。
【００６７】
図３６は、骨プレートのねじ受け開口部内に補助機能を係合するために、ねじ頭に捕捉される２つのピンアームを有する骨ねじを示す。内部ばね式プランジャは、広げられた固定位置にピンアームを保持する。プランジャが圧縮されると、ピンアームは内側に引っ込む。
【００６８】
図３７は、ヘッドレスのねじ付スタッドとスタッドにねじ込まれる圧縮ヘッドから成る２ピース型ねじを示す。圧縮ヘッドは、内側本体と外側本体、および２つの本体に作用する波形ばねを含む。内側本体はスタッドに接続し、波形ばねは圧縮ヘッドの外側本体とスタッドに対する圧縮力作用を促す。
【００６９】
図３８は、皿頭骨プレート開口部に対して外側にねじ頭を広げるために上向き押される内側プランジャを有する骨ねじを示す。ねじ頭が外側に広がるにつれて、骨プレートは、構造上必然的に下向きに引っ張られる。
【００７０】
図３９および図４０は、一対の係合ピンと係合するように取り付けられた軸方向に移動可能な内部ばね式プランジャを有する骨ねじを示す。プランジャが一対のピンと係合すると、ロック解除位置（図３９）からロック位置（図４０）へと放射状外向きに動かされ、一対のピンは骨プレートの開口壁内の補助機能と係合する。  
【００７１】
図４１ａ〜図４１ｂは、骨ねじおよびねじ付キャップを含む骨ねじアセンブリを示す。ねじ付キャップは、骨プレートの開口壁に形成された環状溝内に捕捉されるタブ、フリンジ、またはＯリングを備える。キャップが骨ねじの中央ねじ穴にねじ込まれると、骨プレートが骨の方に押し下げられる。
【００７２】
図４２は、別の骨プレートアセンブリ１５００を示す。骨プレートアセンブリ１５００は、各プレート部１５０２、１５２０上に配置されるハブ１５９２の間に延びるワイヤ１５９０を含む。ワイヤ１５９０は、プレート部１５０２、１５２０の一方と回転自在なスプール１５９４に接続する。スプール１５９４が回転すると、ワイヤ１５９２がスプール１５９４の周りを包み込み、それによりワイヤ１５９０の長さが短くなり、プレート部１５０２、１５２０を内向きに引き寄せる。好ましくは、複数のワイヤ１５９０が使用される。さらに、スプール１５９４は選択的に一方向に回転するラチェット歯からなり、ワイヤ１５９０は装着前に硬く締めて予荷重を生成することができる。
【００７３】
動的骨折プレートの好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示し説明してきたが、当業者であれば、添付の請求項に定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく本発明に様々な変更および／または変更が成され得ることは容易に理解されるであろう。例えば、各請求項は、たとえ当初は、そのように請求されていなかったとしても、任意のまたはすべての請求項に従属してもよく、これは多数項従属形式でも可能である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１７ａ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１ａ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２６ａ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図２９ｃ】
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【図２９ｄ】
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【図３０ａ】
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【図３０ｂ】
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【図３０ｃ】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３ａ】
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【図３３ｂ】
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【図３３ｃ】
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【図３４ａ】
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【図３４ｂ】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１ａ】
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【図４１ｂ】
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【図４２】
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