(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の取付機構を受けるための複数の取付機構開口を含み、上面および下面を有する、放射線透過材料から形成された本体部分と、
前記本体部分の下面側に設けられる少なくとも一つの金属挿入物であって、ねじ切りされた内面を有し、放射線透過材料とは異なる材料特性を有する、金属挿入物と、
前記上面から前記本体部分内へ延び、前記金属挿入物の前記ねじ切りされた内面とねじ係合し、前記取付機構が対応する取付機構開口内に受けられるときに前記複数の取付機構の少なくとも１つを固定するための複数のロック機構と
を含み、
前記金属挿入物は、前記複数のロック機構に同時に係合するように前記本体部分の長手方向軸に沿って配置される、骨プレート。
【請求項２】
前記放射線透過材料がポリマーを含む、請求項１に記載の骨プレート。
【請求項３】
前記ポリマーがポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）である、請求項２に記載の骨プレート。
【請求項４】
前記少なくとも１つのロック機構が、前記金属挿入物の前記ねじ切りされた内面に係合するためのロックスクリューを含む、請求項１に記載の骨プレート。
【請求項５】
前記金属挿入物が選択的に取り外し可能である、請求項１に記載の骨プレート。
【請求項６】
前記金属挿入物は、前記本体部分の前記下面に隣接して配置可能であり且つ前記本体部分の前記下面により定位置に固定される、請求項１に記載の骨プレート。
【請求項７】
前記本体部分が鳩尾形の溝を含み、前記金属挿入物が前記溝に係合するための鳩尾形突起を含み、そのように係合すると前記金属挿入物が前記本体部分に確実に取り付けられる、請求項１に記載の骨プレート。
【請求項８】
前記下面が脊椎に使用される構造にした所定の湾曲を有する、請求項１に記載の骨プレート。
【請求項９】
前記少なくとも１つのロック機構が前記本体部分の孔に係合するためのセルフタッピンねじを含む、請求項１に記載の骨プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に骨プレートシステムに関し、より詳細には様々な整形外科学的な病変の治療に使用するためのプレートシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
疾病、先天的影響、腫瘍の影響、および当然ながら物理的外傷による骨折や転位などによって起こることのある様々な形態の脊椎損傷や変形などの治療を含む、脊椎の損傷に対する治療は著しく向上してきた。長い間、脊椎の安定化および固定化には、細長い剛性のプレートを使用することが有用であった。
【０００３】
多くのプレート設計では、片側皮質または両側皮質的に固有に安定的なインプラントが可能であることが明らかになっている。固定プレートは、外傷、変性、腫瘍、または感染を受けた突起の上位または下位頚椎を安定させるのに有用であることも明らかになっている。さらに、これらのプレートには、神経減圧を同時に行って速やかな安定化を得ることができるという別の利点もある。
【０００４】
頚椎プレートシステムが特に前方アプローチに関して進歩してきた長い年月の間に、このようなシステムについて様々な必要性が認識されてきた。例えば、プレートは各椎骨の動作部分を６自由度の動作に制御することのできる、強い機械的固定をもたらさなくてはならない。プレートはまた、連続した３つの脊柱のそれぞれが軸方向負荷に耐えられるようにしなくてはならない。プレートシステムは、プレートシステムが係合する解剖学的構造物または椎骨の強度より高く、材料の耐久限度より低いストレスレベルを維持することができなければならない。
【０００５】
プレートシステムについて認識されている別の要件は、特に頚椎のより小さい空間ではプレートの厚さを低減して隆起を低くしなければならないことである。プレートを椎骨に連結するために使用されるスクリューは、時間が経つにつれて緩んだり、プレートから後退したりするようなことがあってはならない。好ましくは、プレートはより大きな安定性で椎骨に接触するように設計されるべきである。
【０００６】
一方、プレートはある機械的要件を満たさなければならないが、同時に、ある解剖学的および外科的検討事項も満たさなければならない。例えば、頚椎プレートシステムは患者への侵入を最小限に抑え、周辺軟組織の外傷を抑えなければならない。最適なプレートシステムにより、器具装着した各椎骨に１つ以上のスクリューを据え付けることが可能であることが明らかになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
頚椎固定システムの必要性および要件のいくつかに対処する多くの脊椎プレートシステムがこの数十年にわたり開発されてきた。一例が米国特許第６，１５２，９２７号「Ａｎｔｅｒｉｏｒ  Ｃｅｒｖｉｃａｌ  Ｐｌａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」に開示されており、これを参照によって本明細書に援用する。しかし、より改良したプレートシステム設計を使用しても、皮質骨と同様の係数および機械的強度特性を有する高品質の耐久性デバイスとなる脊椎プレートシステムが依然として必要とされている。皮質骨よりもかなり高い係数を有する金属インプラントは「応力遮蔽」として知られている現象を引き起こすことがあり、これは一般に骨量の低下を招き、整形外科用金属インプラントの一部に緩みと、それによる欠陥を引き起こすと考えられている。さらに、金属インプラントの放射線画質では、Ｘ線、ＣＡＴスキャン、またはＭＲＩ法による従来の撮像法を使用すると、骨成長を検査する妨げとなるアーチファクトおよび散乱がしばしば発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来のシステムでは満たされない必要性に対処するために、本発明は新規の整形外科用プレートを提供する。一実施形態では、骨プレートは、本体部分、および本体部分に係合する少なくとも１つのロック機構を含む。本体部分はポリマーまたはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの放射線透過材料で作製され、骨スクリューなど複数の取付機構を受けるための複数の取付機構開口を含む。この少なくとも１つのロック機構は、本体部分内に受けられるときに複数の取付機構の少なくとも１つを固定する。
【０００９】
いくつかの実施形態では、骨プレートはまた、ロック機構に係合するための、本体部分に固定可能な少なくとも１つの挿入物を含む。挿入物はチタン、アルミニウム、または放射線透過材料とは異なる何らかの他の材料から構成することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、挿入物は、本体部分で挿入物が回転しないようにする回転防止部分を含む。挿入物はロック機構にねじ係合するための金属材料を含むことができる。また、複数のロック機構に同時に係合するように、挿入物を本体部分の長手方向軸に沿って配置することができる。
【００１１】
別の実施形態では、骨プレートは主に第１の材料で形成された本体を含み、本体は骨スクリューなどの取付機構を受ける開口を含む。骨プレートはまた、１つまたは複数の係合部分を有する挿入物も含み、挿入物は第１の材料とは異なる第２の材料を含む。骨プレートはまた、係合部分に係合するためのロック機構も含む。係合部分に係合すると、ロック機構は、対応する開口内にて取付機構を固定する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、第１の材料は放射線透過性であり、第２の材料は放射線不透過性である。また、いくつかの実施形態では、第２の材料は第１の材料よりも硬性である。
【００１３】
別の実施形態では、２つ以上の椎体間の癒合を促進する脊椎プレートシステムが提供される。脊椎プレートシステムは、各々が中心線を有する複数の取付機構、および主に非金属の放射線透過材料から形成される本体を含む。本体は上面および下面、および複数の取付機構を受けるための複数の取付機構開口を含む。脊椎プレートシステムはまた、主に金属材料から形成される少なくとも１つのねじが設けられた挿入物を含み、挿入物は少なくとも１つのロック機構開口に挿入可能であり、ねじが設けられた挿入物はねじが設けられたロック機構をねじ込み式に受け、ねじが設けられたロック機構は本体の上面の上方に延びる頭部を有する。各ロック機構開口は、取付機構開口の１つに受けられる取付機構がねじが設けられたロック機構によってロック可能に保持されるように、位置させることができる。
【００１４】
本発明の多くの目的および利点は、以下に記された本発明の説明を添付の図面と併せて考慮すれば容易に理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の原理を理解しやすくするために、図面に示された実施形態または例を参照し、これを説明するために特定の用語を使用する。しかしながら、それによって本発明の範囲が限定されるものではないことを理解されたい。説明された実施形態におけるどのような改変および更なる修正も、また本明細書に述べられた本発明の原理のどのような更なる適用も、本発明に関連する当業者であれば当然思い付くことが企図されている。
【００１６】
骨プレートシステムまたは固定アセンブリ３０の一実施形態を図１および２に示す。本例では、骨プレートシステム３０は前方頚椎プレートであるが、他のプレートシステムも本発明から利点を得られることを理解されたい。他の例には、脚、腕、足、手または体の他の部分に使用できるプレートまたは骨修復システムが含まれる。
【００１７】
本実施形態によれば、プレートシステムは細長いプレート３１、および骨スクリューなどの１つまたは複数の骨取付機構３２を含む。他の骨取付機構には、プレートを所望する位置に固定する際の助けとなるボルト、ステープル、突起などがある。取付機構は、１つまたは複数のロックアセンブリ３３を使用してプレート３１に保持または維持される。スクリューやボルトなどの取付機構を使用する実施形態では、細長いプレート３１は様々に配置された複数の開口または穴３４を備える。プレートはまた、各ノードに整列させた取付機構３２および開口３４を有する椎骨レベルノード３５に分割することができる。さらに、プレート３１の各ノード３５間には陥凹部があり、プレートの外側輪郭および寸法を小さく抑えている。加えて、各ノード３５間の幅狭部分は、脊椎構造によって起こり得る必要性に従ってプレートをさらに湾曲させるために、材料の面積を縮小する。
【００１８】
プレート３１は主にポリマーベースの樹脂などの放射線透過材料で作製される。一実施形態では、プレート３１は、英国ランカシアのＩｎｖｉｂｉｏ  Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ  ＳｏｌｕｔｉｏｎｓからＰＥＥＫ−ＯＰＴＩＭＡという商標名で市販されている高温熱可塑性のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から作製される。このような材料を使用すると、金属インプラントから製造されたものに比べて画像アーチファクトおよび散乱が起こらないので、Ｘ線、コンピュータ体軸断層撮影（ＣＡＴ）スキャン、または磁気共鳴撮像法（ＭＲＩ）など、プレート３１に関連する骨構造物の従来の撮像法が改良される。また、ＰＥＥＫなどのポリマーはある程度まで屈曲または湾曲する。この可撓性を使用して、骨折した骨または癒合した椎体間において、相対運動を増加させ、応力遮蔽を防ぐことによって、治療／癒合を改善することができる。
【００１９】
プレート３１はさらに、例えば骨、骨形成因子（ＢＭＰ）、脱灰骨気質（ＤＢＭ）、ＬＩＭ石灰化蛋白質（ＬＭＰ）、骨形成ペーストなど、１つまたは複数の骨成長要素または癒合促進要素を含む。このような癒合促進要素は当業者には周知であることを理解されたい。
【００２０】
プレート３１は周辺組織の炎症を抑えるために円形の上縁部３６を含むことができ、例えば脊椎の癒合処置では、円形の上縁部は脊椎を取り囲む軟組織と接触する。円形の上縁部３６によって、周辺の軟組織に生じる外傷や炎症の程度が抑えられる。プレート３１の底面３７は、好ましくは骨折した骨または椎体をそれぞれ脊椎の器具装着レベルで接触し係合する構造である。いくつかの実施形態では、底面は椎体をよりしっかりと掴むことができるテキスチャーとすることができ、対応する取付面（例えば脊椎の湾曲）と一致する長手方向およびまたは横手方向の湾曲を有することができる。
【００２１】
図３ａから３ｇを参照すると、細長いプレート３１の様々な変形例が示されている。本実施形態による骨プレートシステムは、もちろんプレートの寸法／長さ、ならびに取付機構の数および配置によって、いくつかの骨折した骨片または椎骨を固定するように容易に適合することができることを理解されたい。例えば、図１、２、および３ａに示されたプレートは、プレートが脊椎の５つの椎骨に係合することができるように、５つの椎骨レベルノード３５ａを含む。図３ａのプレート３１ａは椎骨Ｃ２からＣ６を固定するために使用することができるが、プレートはまた、脊椎の胸椎、腰椎、仙骨部分で使用することもできる。図３ｂに示す細長いプレート３１ｂは、椎骨の器具装着レベルに応じて３つの椎骨にわたる寸法および形状である。この場合、プレート３１ｂは３つの椎骨レベルノード３５ｂを含み、プレートの向かい合う両端部に２つのノードが、プレートの中央部に互いにずらした取付機構を有する１つのノードが設けられ、椎骨構造の変形に対処している。
【００２２】
プレート３１ｂの変形を図３ｃに示す。この場合、プレート３１ｃは３つのノード３５ｃを含み、プレート中心部の両側にあるノードが同じ椎骨レベルで直接整列されている。図３ｄから３ｅのプレート、すなわちプレート３１ｄおよびプレート３１ｅは、プレート３１ｃと同様であるが、様々な椎体の高さに対応するためにそれらの長さが段階的に短くなっている。図３ｆから３ｇに示す最後の２つのプレートはそれぞれ３１ｆおよび３１ｇであり、２つの椎骨レベルの器具装着が可能であり、各プレートはそれぞれ２つのノード３５ｆまたは２つのノード３５ｇを有する。
【００２３】
細長いプレート３１ａから３１ｇは、ノード３５ａから３５ｇのそれぞれに様々な穴パターンを設けることができる。これらの穴パターンは、それぞれがそれぞれの骨部分（例えば椎体）に係合するように、少なくとも２つの取付機構（例えばスクリュー）を設けることができる。上述のように、各椎体に２つ以上のスクリューを据え付けると構造上の安定性が向上することが明らかになっている。
【００２４】
本実施形態はまた、後退、緩み、または取付機構の他の係合離脱を防ぐように、取付機構を細長いプレートにロックするための機構も備える。したがって、本実施形態の他の態様では、様々な開口穴パターンを設けることができる。１つのパターンは、図１のプレート３１、および図３ａのプレート３１ａの両端に示す、端部穴パターン３８である。この配置では、２つのスクリュー穴３４が単一のノード３５ａにて横方向に配設されている。単一のロックアセンブリを２つのスクリュー穴３４の間に配設することができ、プレート３１ａ内に配設された取付機構をロックする構造にすることができる。ロックアセンブリはプレート３１ａのねじ部に係合する小ねじとすることができ、またはプレート内を進みながらプレートを切削するセルフタッピンねじとすることもできる。ロックアセンブリの他のタイプには、１つまたは複数の取付機構を選択的に挿入しロックする形状にした回転式ディスク、レバー、リベット、１つまたは複数の取付機構を選択的に挿入しロックすることのできる変形可能部分（例えばワッシャ）、１つまたは複数の取付機構を選択的に拘束するために使用することのできるストラップ／タイ機構、または、１つまたは複数の取付機構を選択的に挿入しロックすることができるように、異なる位置の間で動作させるための摺動部材がある。２つのスクリュー穴が単一の椎骨レベルに位置されている中心穴パターン３９も、同様の配置とすることができる。ロックアセンブリを２つの取付機構穴の間に配設し、それぞれの取付機構をロックする構造にすることができる。
【００２５】
本実施形態ではさらに、４取付機構パターンを担持するプレートが企図されている。例示のために、図１および図３ａおよび３ｄに示された４穴パターン４０には、菱形様式の４つの骨スクリュー穴が設けられている。それぞれの穴内の取付機構が単一のロックアセンブリによって同時にロックされるように、単一のロックアセンブリ３３が全取付機構穴間の中心に配設できる。図３ａの５ノードプレート３１ａでは、このような４穴パターン４０が２つ設けられている。図３ｄの３ノードプレート３１ｄでは、単一の４穴パターン４０のみが必要である。４穴パターン４０では、外科医が単一の椎骨に係合させる取付機構３２の数および配置を決定する際に、高い融通性が得られることが理解されよう。例えば、図１に示すように、椎骨レベルノード３５で、２つのスクリューを横方向反対側のスクリュー穴に位置させる。あるいは、取付機構を、プレート３１ａの長さに沿った向きの長手方向反対側のスクリュー穴に据え付けることもできる。他の配置には、取付機構をスクリュー穴３４のすぐ隣に据え付ける、または３つの取付機構を４穴パターン４０の３つの穴に据え付ける取付機構も企図される。取付機構の選択および配置は外科医に任せることができ、必要な矯正または固定の種類、および処置しようとする骨部材の構造に合わせることができる。
【００２６】
取付機構の他の配置が、図３ｂおよび３ｃに示す４穴群４１によって提供される。プレート３１ｂの４穴群４１では、２つの穴対４１ａおよび４１ｂが設けられている。それぞれの穴対は、２つの取付機構（例えばスクリュー）をそれぞれの穴対のスクリュー孔にロックするための独自のロックアセンブリを含むことができる。図３ｂに示すように、特定の穴対の向きでは、それぞれの対にある１つのスクリュー穴が、単一の骨部分（例えば椎骨）で互いにほぼ横方向となる。それぞれの各対にあるその他の取付機構穴は、中心スクリュー穴から長手方向にずらされ、プレート３１ｂの両端に近い方に配設される。このように、２つの穴対のそれぞれの２つの中心穴を単一の椎骨に係合させることができ、穴対４１ａおよび４１ｂの残りのスクリュー穴を隣接する上位および下位椎骨に配設することができる。ただし、最も好ましくは、４穴群４１のスクリュー穴のそれぞれを、ほぼ、単一の椎骨上またはそこからわずかにずらした向きにする。次いで、外科医は、椎骨上に最適に整列される２つ穴対４１ａまたは４１ｂ内のいずれかのスフリュー穴を任意で選択する。
【００２７】
プレート３１ｃには４穴群４２を含む同様の配置が見られる。本例では、図３ｂの４穴群４１と同様に、４穴群４２が２つの穴対４２ａ、４２ｂを含むことがわかる。ただしこの場合は、主にプレート３１ｃがプレート３１ｂよりも短いことから、穴対は互いにより近くに配置されている。４穴群４０および４１の両方にロックアセンブリが設けられているが、単一のロックアセンブリで４つすべての穴をロックするのではなく、１対の取付機構穴のみをロックする。
【００２８】
本発明では、図３ｆのプレート３１ｆに設けられたパターン４３などの３穴パターンもさらに企図されている。この例では、単一のロックアセンブリを使用して３つの取付機構をそれぞれのスクリュー穴内に固定する。図３ｇに示すように、５穴パターン４４がプレート３１ｇに設けられている。この例では、４つの離れた穴間の中心に単一の穴が配置されている。２つのロックアセンブリ３３が、１組の離れた４つのスクリュー穴を中心穴とともにロックするために設けられている。この構造では、離れた穴対のそれぞれは単一のロックアセンブリによって定位置に保持される一方、中心穴は２つのロックアセンブリによって定位置に保持される。
【００２９】
図４および５を参照すると、例示のために、椎体Ｖに取り付ける骨スクリューを使用した、固定プレートアセンブリ３０の使用が示されている。図４では、１対の固定角スクリュー５０がそれぞれの孔３４内に配設され、ねじ付き軸部５１がプレート３１の下面３７を超えて椎体Ｖ内へと突出するようになっている。ねじ付き軸部は好ましくは椎体Ｖの皮質骨および海綿骨に係合される構造である。固定角スクリュー５０の中間部分５２がスクリュー穴３４の円筒孔７７を通って延びる。固定角スクリュー５０が椎体Ｖ内にねじ込まれるにつれて、スクリュー頭部５４の球面５７がスクリュー穴３４の球状陥凹部７５に接触する。スクリュー５０が完全に球状陥凹部７５内に固定されると、中間部分５２は、固定角スクリュー５０がプレート３１に対して旋回または平行移動することができないように、円筒孔７７と隙間のない位置関係になる。
【００３０】
スクリュー５０をプレート３１内に確実に固定するために、ロックアセンブリ３３を２つの取付機構５０の頭部５４上に締結する。特に、ロックスクリューなどのロック機構８５を孔７０内にねじ込み、ワッシャ９０をスクリュー頭部と接触するように引き込む。本実施形態では孔７０はすでに雌ねじを切ってあるが、他の実施形態ではロック機構８５をセルフ・タッピンねじにすることもできる。ロック機構８５の他の実施形態には、１つまたは複数の取付機構を選択的に挿入および／またはロックする構造または形状のディスク、レバー、リベット、または他の機械的構造物、１つまたは複数の取付機構を選択的に挿入および／またはロックすることのできる変形可能部分（例えばワッシャ）、１つまたは複数の取付機構を選択的に拘束するために使用することのできるストラップ／タイ機構、ならびに１つまたは複数の取付機構を選択的に挿入および／またはロックするために異なる位置の間で動作させるための摺動部材がある。
【００３１】
凸面９２が取付機構頭部５４の球面５７に対して着座し、スクリュー頭部がプレートの球状陥凹部７５内に確実に固定される。いくつかの実施形態では、ロックワッシャ９０は、取付機構５０の最上面５６とほぼ同一平面になるようにロック陥凹部７１内に十分深く進めることができる。
【００３２】
本実施形態の他の態様では、外科医がプレートを椎骨または他の骨部材に係合させるときにロックアセンブリを取り付ける必要がないように、プレート３１にロックアセンブリ３３を緩く固定することもできる。本例では、ロック機構８５は、ロックスクリューの３つ以下のねじ部がプレートの底面３７の下に突き出るまで、ワッシャ９０を通して雌ねじを切った孔７０内に予めねじ込んだスクリューである。次いでロックスクリュー８５は、スクリューが雌ねじを切った孔７０から脱落したり後退したりすることのないように、プレートから最も遠いねじにて固定される。もちろん、ロックアセンブリ３３を使用可能にする必要のあるときは、ロックスクリュー８５を孔７０を通してさらに進めることもできる。上述したように、ロックスクリュー８５の鋭利先端８６ａは好ましくは皮質骨に貫入する構造である。ロックスクリューをプレートに固定して、プレート３１を最初に骨上に配置すると鋭利先端８６ａは椎骨Ｖに貫入する。この場合、ロックスクリュー８５は、取付機構５０が骨内に埋め込まれるときプレートを椎骨Ｖ上に配置して一時的に安定させるのに役立つ。ロックスクリュー８５による一時的な配置というこの特徴は、ドリルガイドを使用して取付機構５０を受けるように椎骨に穿孔し雌ねじを切るときにも利用することができる。
【００３３】
ロックアセンブリ３３は、ロックスクリュー８５がプレート３１に固定されるときワッシャ９０がスクリュー穴３４から離れて動くことが可能である構造にすることができる。したがって、ロックアセンブリ３３が緩んだ位置に配置されている場合であっても、取付機構５０、６０をスクリュー穴３４内に挿入することが依然として可能である。
【００３４】
可変角の取付機構６０の使用を図５に示す。上述の通り、ロックアセンブリ３３は可変角スクリュー６０の頭部６４をプレート３１内にロックするように機能する。特に、ワッシャ９０の凸面９２は取付機構６０のそれぞれの球面６７に接触し圧力を加える。しかし、可変角スクリュー６０では、中間部分６２はスクリュー穴３４の円筒孔７７内に隙間なく嵌入されていない。したがって、各スクリュー６０の頭部６４が球状陥凹部７５内にしっかりと据えられていても、取付機構６０はプレートに対して、ならびに球状陥凹部７５および円筒孔７７の軸に対して依然として角度を有することができる。角度の度数は、円筒孔７７の直径と可変角スクリュー６０の中間部分６２の直径の差によって制限されることが理解されよう。好ましい一実施形態では、相対直径によって陥凹部７５および孔７７の軸７５ａから２０°までの傾斜が可能である。
【００３５】
埋込みのとき、スクリュー６０の角度を可変とすることにより、外科医は規定の傾斜限度（特定の一実施形態では２０°）以内の任意の角度で取付機構を椎骨内に据え付けることができる。したがって、可変角スクリュー６０は、椎骨の構造に対する取付機構の向きを定めるために、固定角スクリュー５０よりも高い融通性を与える。さらに、角度を変更できることにより、固定アセンブリ３０を患者に埋め込むとき、スクリューとプレートとの間に限られた程度の微小運動を可能にする。すなわち、脊椎に負荷がかかるにつれて、また負荷がスクリューおよびプレートを通して伝達されるにつれて、プレートと椎骨は互いに対して平行移動することがある。可変角スクリュー６０は、球状陥凹部分７５内で枢動することにより、この相対運動に対処する。一方、固定角スクリュー５０はこの相対動作を妨げる。固定または可変角スクリューのどちらを使用するかという選択は、治療しようとする病態に応じて外科医に委ねることができる。本実施形態による固定プレートアセンブリ３０では、外科手術中のどの時点でもこの選択を行うことが可能である。
【００３６】
図１から図５のプレートシステムには多くの利点がある。ＰＥＥＫなどの非金属物質を使用することにより、プレート３１は金属プレートに比べて６自由度での各椎骨の動作部分の動作を制御することができる高い機械的固定力を持ちながら、ある程度の可撓性を得ることができる。プレートシステム３０はまた、脊柱の連続した３つのコラムのそれぞれが軸方向負荷に耐えることもできる。プレートシステム３０は、プレートシステムが係合する解剖学的構造物または椎骨の強度より大きく且つＰＥＥＫ材料の耐久限度より低いストレスレベルを維持することができる。プレートシステム３１の厚さは比較的薄く、それによって特に頚椎のより小さい空間では隆起を低くすることができる。金属プレートとは対称的に、ＰＥＥＫ材料はロックスクリューをセルフ・タッピンねじとすることができる。また、ＰＥＥＫ材料の可撓特性は、取付機構がプレート３１および椎体から緩み、または後退するのを防ぐことを助ける。
【００３７】
図６ａから図６ｃを参照すると、プレートシステム３０の別の実施形態では、プレート３１ｈはプレート３１ｆ（図３ｆ）と同様であるが、金属挿入物１００を含む。本実施形態では、金属挿入物はチタン、アルミニウム、またはセラミックから形成することができるが、他の材料を使用することもできる。金属挿入物１００はロックアセンブリ３３の一部に使用することによって、ロックスクリュー８５を受け固定する境界面を改良することができる。
【００３８】
特に図６ｂを参照すると、金属挿入物１００は楕円部分１０２および円筒部分１０４を含む。円筒部分１０４は、ロック機構８５を受け、ロック機構とねじ係合するためのねじ切りした内壁１０６を含む。図６ａおよび図６ｃを参照すると、一実施形態では、好ましくはプレートがより柔軟な状態で、金属挿入物１００はプレート３１ｈに押し付けられる。
【００３９】
図６ａから図６ｃのプレートシステム３０には多くの利点がある。図１から図５を参照して上記に列挙した利点に加えて、金属挿入物１００はロックアセンブリ３３に特別な強度を与える。また、金属挿入物１００は、ロック機構８５を非常に堅固な製造物（例えば、セルフ・タッピンねじに比べて堅固にねじ込まれたスクリュー）とすることができるように、ねじ込みやすくなっている。楕円部分１０２はロック機構８５がプレートシステム３０中に挿入されるかまたはそこから取り外されるときに挿入物１００の回転を防ぐ。楕円部分１０２は、挿入物がプレート３１の底面３７と反対方向に脱落しないようにしている。
【００４０】
図７ａから図７ｃを参照すると、プレートシステム３０の別の実施形態では、プレート３１ｉは３１ｅ（図３ｅ）と同様であるが、金属挿入物１１０を含む。本実施形態では、金属挿入物はチタンまたはアルミニウムから形成することができるが、他の材料を使用することもできる。金属挿入物１１０はプレート３１ｉの長手方向軸に沿って延び、それによってプレートを補強し増強し、そうしない場合に起こる屈曲の程度を低減する。金属挿入物１１０はまたその縦軸に沿った耐圧縮強度を与える。いくつかの実施形態では、金属挿入物１１０はスクリュー式のロック機構８５を受け、それにねじ係合するための、ねじが切られた１つまたは複数の内壁１１２を有する。金属挿入物１１０の拡張形状によって、ロック機構８５がプレートシステム３０に挿入され、またはそこから取り外されるときに挿入物１００が回転するのを防ぐ。金属挿入物１１０は単一ユニットとして図示されているが、複数のユニットから構成することもできる。
【００４１】
一実施形態では、金属挿入物１１０は、（図７ｃに示すように）上面が下面よりも大きい鳩尾（ダブテール）形に形成される。金属挿入物の鳩尾形はプレート３１ｉの対応するスロット１１４内に「鍵」のように嵌入する。本実施形態では、鳩尾形によって、挿入物の１つまたは複数のねじ部分が１つまたは複数の孔７０と整列するように、挿入物１１０がプレート３１ｉ内へ摺動することも可能である。いくつかの実施形態では、金属挿入物１１０をプレート内に固定するためにピン１１６も（または代替的に）使用することができる。金属挿入物１１０をプレート３１ｉに固定する多くの様々な方法が知られており、ロックスクリュー８５は唯一の固定源になり得る。
【００４２】
図７ａから図７ｃのプレートシステム３０には多くの利点がある。図１から図６ｃを参照して上記に列挙した利点に加えて、金属挿入物１１０はいくつかの異なるロックスクリュー８５に特別な強度を与える。単一の金属挿入物１１０を容易にプレート３１ｉ中に滑り込ませ、製造をより容易にすることができる。また、いくつかの金属プレート（例えば、各ロックスクリュー８５に１つ）をプレート３１ｉのスロット１１４内へ続いて摺動させることができ、それにより、プレート３１ｉに使用することのできる様々な形状および長さになる得る挿入物（例えば図３ａから図３ｇ）の寸法を小さくすることができる。
【００４３】
本発明のいくつかの例示的な実施形態のみを上記に説明したが、例示的な実施形態には、本発明の新規の教示および利点から大きく逸脱せずに、多くの修正が可能であることが当業者には明らかである。例えば、外科医がプレートシステムを可視的に配置しやすいように、１つまたは複数の可視化ウインドウ（開口）をプレート３１に形成することが可能である。また、いくつかの実施形態に関して上記に図示し説明した特徴を、他の実施形態に関して上記に図示し説明した特徴と結合させることができる。したがって、すべてのそのような修正は本発明の範囲内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態による前方プレートシステムの頂面斜視図である。
【図２】図１に示したプレートシステムの側面図である。
【図３】異なる寸法および構成になされた、本発明の別の実施形態による固定プレートの頂面図である。
【図４】プレートの骨穴内に配設され椎骨内で係合する固定角の取付機構を備えた、本発明の実施形態によるプレートの部分断面図である。
【図５】プレートに配設され椎骨に係合する可変角スクリューを備えた、本発明の実施形態によるプレートの拡大した端部の断面図である。
【図６ａ】本発明の別の実施形態による前方プレートシステムの底面斜視図である。
【図６ｂ】図６ａの前方頚椎プレートシステムとともに使用するねじ付き挿入部の頂面斜視図である。
【図６ｃ】図６ａに示したプレートを線６ｃ−６ｃに沿って矢印方向に見た側面断面図である。
【図７ａ】本発明の別の実施形態による前方プレートシステムの底面斜視図である。
【図７ｂ】図７ａに示したプレートを線７ｂ−７ｂ沿って矢印方向に見た側面断面図である。
【図７ｃ】図７ａに示したプレートを線７ｃ−７ｃ沿って矢印方向に見た側面断面図である。
【図１】
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【図２】
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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３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図３ｇ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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