JP4286308B2 - 骨プレーティングシステム - Google Patents

Description

本発明は、同一の骨又は異なる骨の骨部分を選択された空間的関係に配列および維持し、それぞれ骨部分を回復（ヒーリング：healing）又は融合（フージョン：fusion）するための骨プレーティングシステムに関する。特に、本発明は、プレートの長手方向の軸に沿ってプレートの下側表面の大きな部分に渡って平坦（フラット）及び／又は凸状（コンベックス）であるプレートと、骨ネジと、ロックとを有する骨プレーティングシステムに関し、このロックは、プレート、分節可能（セグメントに分割できる）プレート、交差（クロスする）ネジプレート、骨の中間分割（セグメント間）圧縮及び／又は短小化を可能にする又は引き起こす複合骨ネジロッキングプレーティングシステム、に骨ネジをロックするためにある。

整形手術では現在、プレーティングシステムを使い、折れた骨の部分の接合又は別々の骨部分の融合が実施されている。このようなシステムは本質上、プレート及びネジを有し、骨の部分をそれぞれに対して所望の位置に配列し維持する。

プレーティングシステムは、脊椎で有効であり、また例えば肩甲骨、骨盤等の平坦な骨や例えば上腕骨、尺骨、橈骨、大腿骨、脛骨等の管状の骨に、一般的な骨に対しての使用がある。

このようなプレーティングシステムに関連する問題点は、ハードウェアの破損、ハードウェアの緩み、十分な固着を得る能力の欠如、散心（ディストラクション：distraction）疑似関節（pseudoarthrosis）を含み、この疑似関節では、プレートが、骨の部分の時間が経過しての接合を可能にせず、その結果、徹底的な骨の回復に失敗する。これらの存在は、問題を引き起こすこともあり、手術の失敗に関連することもあり、更なる手術手順を必要とすることもある。これは、損傷を治療するため、作動しなくなったハードウェアを除去するため、及び／又は骨の安定化を再試行するためである。

プレートは通常、大きさの範囲を持つ（ある範囲の複数の大きさの）もののセットして使用されるように外科医に提供され、生物学的な大きさの変化性、接合するセグメント数、接合する骨の部分の長さ、等の特徴のために提供される。例えば、前頸脊椎や２から５の椎骨の接合に使われるプレーティングシステムが４０から６０のプレートから構成されることは一般的である。これは、製造業者に多数の違うプレートを作る事を要求し、この結果、増大した製造コスト及び目録コスト、そして病院で多数のプレートを保存するための増大したコストが生じる。更に、プレートが使われ、その種類のプレートを置き換えることができる前にもう一つ必要となった場合、最高のケアを患者に提供する能力が妥協されることもある。

既知のプレーティングシステムは、これに加え、骨移植片が椎骨体の間に配置され体間融合を達成し、「クリープ代用」（ｃｒｅｅｐｉｎｇｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）と呼ばれる処理で回復する手順に関連する問題を経験する。この処理では、骨形成細胞の新しい成長及び新しい骨の堆積の前置きとして、移植片と隣の椎骨との間の界面にある死んだ骨が、体によって除去される。プレートは、椎骨の適切な配列及びそれらの剛直な固着を可能にすると同時に、残念な事に、クリープ代用処理の再吸収段階が融合サイトで骨の間隙を形成する間、椎骨を離れて保持する。その結果、望まれる融合が行われない。試行された融合のこのような失敗は、疑似関節と呼ばれる。類似した現象が、折れた骨の破片の界面で発生し、癒着不能として知られる。このような故障が発生した場合は、通常ハードウェア自体が破損又は時間によって緩やかになり、破損したハードウェアを除去し融合又は骨折の治療のための更なる手術が必要となる。

既知の全てのプレーティングシステムの特徴の考慮に基づき、下記の特徴の組合わせを持つ向上したプレーティングシステムの必要が存在する。
１）プレート及びネジは、それらの企図された機能を機械的な故障無しに実行するために十分な強度を持つべきである。
２）ハードウェア、特にネジが、骨へ十分な手掛かりを達成することが可能であるべきである。
３）全ての骨ネジの各々をプレートにロックするロッキング手段が提供されるべきであり、このロッキング手段は企図された機能の信頼性のある実行のために十分な大きさ及び強度を持つべきである。
４）傷においての小さな部品の緩みを防止するため、骨ネジロッキング手段は、好適には骨ネジ挿入の前にプレートに保持することが可能であるべきであり、又はドライバへの信頼性のある取付が可能であるべきである。
５）ネジの骨への最大の手掛かり及び骨からの無理な移動への高い抵抗を作るために骨ネジの方向づけが提供されるべきである。
６）医療用プレートの製造業者に向上し低減した製造コストを提供すべきである。
７）様々な大きさの患者に使用できるように、外科医が所望の適用法に一致させるために選択された長さに容易にでき、必要なプレートの数を大きく減らす事のできるプレーティングシステムが提供されるべきである。
８）クリープ代用の過程で、骨部分が離れて保持されることを防止し、骨部分の融合又は回復を可能にし促進するための骨部分のそれぞれに対しての移動を引き起こし、可能にする、又は引き起こし可能にする骨ネジ及びプレーティングシステムが提供されるべきである。

本発明の目的は、上記の特徴を有する改良されたプレーティングシステムを提供することである。係るシステムは、従来のシステムの欠点の多くを防止する。
本発明の他の目的は、プレートを骨部分に接着させるために使用される複数の骨ネジを一度の操作で容易かつ確実に同時にロックできるロック機構を提供することである。これにおいて、骨ネジをロックするロック機構は、医者が骨ネジを挿入する前に、製造者が事前に装着してもよい。これにより、医者は手術中に他の手順としてロック機構をプレートに装着する必要がない。

本発明の更に他の目的は、プレートの下で骨の成長を促すように構成あるいは処理されたプレートを提供する。
本発明の更に他の目的は、完全に装着された状態で骨ネジとロック機構が低プロファイルを有するシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、少なくとも部分的に生体再吸収可能なプレーティングシステムを提供することである。
本発明の他の目的は、少なくとも部分的に骨内部成長材料および表面を含むプレーティングシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、少なくとも部分的に骨成長促進材料を含むプレーティングシステムを提供することである。
本発明の他の目的は、プレートにネジを交差構造でロックすることにより、改良された骨内保持能力を有するプレートを提供することである。

本発明の他の目的は、結合される骨の短小化に適合するために、選択された特定のネジの動きを行うことができるロックプレーティングシステムを提供することである。
本発明の他の目的は、頸部の脊柱前湾を起こしながら、前頸脊椎の伸延偽関節を防ぐ手段を提供することである。

本発明は上述の必要を、複合可能な実施形態を提供する事で満たし、この実施形態全ては同一のプレーティングシステムで使用することができる。このような実施形態は、（１）骨プレーティングシステムであって、プレートの長手方向の軸に沿って下側表面が大きな部分に渡って平坦及び／又はプレートの長手方向の軸の大きな部分に沿って凸状に曲った下側表面を備えるプレートと、骨ネジと、骨の使用のために骨ネジをプレートにロックするロックと、を有する骨プレーティングシステム、（２）骨ネジのペアに骨部分への交差した方向での挿入を可能にしプレートに対してその位置でロックされることを可能にする骨プレーティングシステム、（３）外科医によって長さを選択されるように構成された分節可能（セグメント（分割）化できる）骨プレーティングシステム、（４）骨部分の調和を可能にする又は促すことのできる複合ネジロッキングプレーティングシステム、を含む。
１．汎用骨プレーティングシステム
ａ）マルチロッキングシステム
本発明の第一の実施形態のプレーティングシステムは、骨部分に配置されるための底部表面を持つ汎用骨プレートを有し、プレートの底部表面の大きな部分がプレートの長手方向の軸に沿って平坦又は凸状になっている。もちろんプレートの下側表面のより少ない部分が違う形に形作ることができる。本発明のプレートは、プレートを上側表面から下側表面に貫通する複数の骨ネジ受け穴を有する。

プレート及びその構成部分は、これに限らないがチタン又はその合金等の、この目的に適切で人間の体内での使用に適切ないずれの移植（インプラント：implant）品質物質から作ることもできる。プレート及び／又は関連する構成部分は、生物再吸収可能な物質から作る事ができ、骨形態形成タンパク質等の融合促進物質から成る又は接着促進物質によって少なくとも一部が被覆されることができる。

骨ネジは各々が、プレートを骨に取付けるためにそれぞれの骨ネジ受け穴に挿入可能である。好適には、しかし必須ではない、ネジの形のロッキング部材が、プレートのロッキングネジ穴に係合可能で、骨ネジの少なくとも二つをプレートにロックするために形成された頭部を持つ。好適な実施形態では、ロッキング部材は、骨ネジ受け穴への骨ネジの設置を妨げないような方法で外科医によって使われる前に予め設置される。

その結果、「時計屋の部品」に似ている、従来技術のより繊細なロッキングネジに関連する、ロッキング手段をプレートに配置し届けるための器械類、撤回、破損、分解、間違ったネジ切りの問題を含む、骨ネジが挿入された後で適用される種類のロッキングネジに以前関連した問題は排除される。

ｂ）単一のロッキングシステム
本発明の第二の実施形態のプレーティングシステムは、骨部分に配置されるための底部表面を持つ単一のロッキングプレートを含み、プレートの底部表面の大きな部分が、プレートの長手方向の軸にそって平坦又は凸状になっている。単一のロッキングプレートは、骨ネジ受け穴又は骨ネジ受け穴の上に重なる凹部に嵌められるロッキング部材を含み、それぞれの骨ネジの一つを適所にロックする。

本発明のこの第二の実施形態によれば、骨ネジの各々が、少なくとも骨ネジの一部を覆う個々のロッキング部材によってプレートにロックされる。単一のロッキングプレートの好適な実施形態では、プレートにロッキング部材を取付けるために他の穴をプレートに形成する必要が無いため、プレートは、かなりの強度を保ち又はその他の選択肢として特定の適用法のための必要な強度を保ちつつ薄く又は狭くすることができる。

ロッキング部材は、企図される目的を達成するために例えば、これに限らないが、ネジ、ネジ切りキャップ、リベット、設定（セット）ネジ、突出部材、等の形をとる事ができる。

共通するのは、単一のロッキングシステムも複数ロッキングプレーティングシステムも、従来の既知のプレーティングシステムのいくつかのように骨ネジの頭部が中空である必要が無い。骨ネジの頭部及び頭部と首の部分が中空で、少なくとも一部もしくは全体で第二のネジの収容能力を持つ時は、骨ネジが弱められることを理解すべきである。

２．交差ネジプレーティングシステム
本発明の更なる実施形態は、マルチロッキングシステム又は単一のロッキングシステムやその他のここに教示する新しい特徴と複合して適用することができる。この実施形態では、プレートが提供され、骨ネジの少なくとも一つのペアのシャフトを骨部分内で交差させる。骨部分内でのネジの交差した向きが、プレートと、このプレートが適用されるべき骨とのより確かな係合を提供する。これはペアになったネジの交差ができないプレートに比べて、より長いネジを使う事ができるためであり、骨の領域がネジの間に詰込まれ捕えられるからである。更に交差したネジ及び／又は交差していないネジを交差したネジのペアと複合して使い、より大きな部分の骨を捕えることもできる。本発明のプレートは、複数の骨ネジ受けボア（穴）を備える場合もある（固定した中央長手方向軸と共に）。このボアは、千鳥配置構成に方向づけされ、ペアになった骨ネジ穴受けボアの各々の中央点が違う横方向の線上にあり、少なくとも一つの骨ネジのペアを骨部分の中で交差した構成で挿入することを可能にする。好適には、ネジホアは、明確に長手方向軸をプレートの横方向の平面に有するが、後述のように場所の変動も可能である。好適な実施形態では、交差したネジのシャフトによって２５°から９０°の間の内角が形成される。例えば、脊椎のための使用には、ペアになったネジは千鳥配置されているが、同一の椎骨で配列可能でその同一の椎骨内で斜めに交差し、好適には椎骨体の後方の三分の二の中で交差する。

３．分節（分割：セグメント化）可能プレーティングシステム
本発明の更なる実施形態は、分節可能なプレーティングシステムであり、これはマルチロッキングシステム、単一のロッキングシステム、交差ネジの教示と複合することができ、またここに教示されるその他の新しい特徴と複合することができる。分節可能なプレーティングシステムは、単一のプレート又はプレートの制限されたセットを提供し、骨部分を選択された空間的関係で配列し維持する。

この分割可能なプレーティングシステムでは、プレートが使用には強固ではあるが、外科医によって必要な時には短い長さに分割する事が可能で、多数の長さのプレートを保存する必要を除去する。

例えば、脊椎での使用には、本発明の分節可能なプレーティングシステムの実施形態は、プレートを有し、このプレートは、頸脊椎の複数のセグメントを橋渡しでき、予め決定された分割ゾーンを持つ。分割ゾーンは、分節可能なプレートに配置され、椎骨に分節可能なプレートの一部が適用された時に、もしプレートの残った分割ゾーンがあれば、その残存分割ゾーンは下にある椎骨によって支えられる。使用中は、外科医が必要とされる適切なプレートの長さを決定し、もし必要な長さが提供されたプレートよりも短ければ、外科医が、適切な分割ゾーンで必要でないプレートの部分を取り外す。例えば、この手順は、プレートがチタン又はその合金の一つから成る時に容易に実行することができる。これは、チタンが、プレートが曲げられ元の位置に戻された時にその曲げられた場所でのきれいな分割ができるような性質を持っているからである。分節可能なプレートの分割される部分は、分割ゾーンのどちらの側に保持されることもでき、これにより正確な分割が行われる事を保証する。例えば、分節可能なプレートの分割ゾーンは、その上側、下側、又はその両方の表面に沿って切れ目をいれられたプレートを含む場合がある。このような切れ目の深さは、プレートの厚さに依存し、プレートの分割のために、表面の切り目及び最小の抵抗の経路を形成するために十分であるが、プレートを企図される使用のための十分な強度より低くするほどには弱めないように制限された深さ及び形状を持つ。

例えば、頸脊椎の前面への適用の場合、４つの分節可能なプレートの各々が概して同様の長さ、例えば５つの椎骨の橋渡しに十分な長さ（８０から１２０ミリメートルの長さ）、を持ち、各々の骨ネジ穴のペアの間の距離が違う。この４つの分節可能なプレートで、プレートの完全なセットを構成することができ、外科医が、２から５の椎骨を融合させるために必要な全ての長さ及び穴の距離を持つことを可能にする。上述のプレートは、多数の使用できる部分に分割する事ができるが、各移植組織の識別に伴う規定の論点のため、本発明に教示されるように、各プレートが一つの使用可能な部分のみを生じるように本発明のプレートを構成することが望ましい場合もある。この規定の論点は、探知目的のために各移植組織を明確で個別の移植組織識別番号で識別することである。

本発明の分節可能なプレーティングシステムはまた、再建手術への適用方法も持つ。例えば、骨折した眼窩の治療過程では、本発明の分節可能プレーティングシステムが、骨折した骨部分を、正しい空間的関係で配列し維持するために使われる事ができる。眼窩の曲った特性は、眼窩を治療するために使うプレートを、曲率に合わせる事を必要とする。本発明の分節可能プレートは、可鍛金属から形成する事ができ、プレートの可鍛性は、プレートの分節によって高められ、外科医によって容易に適切な曲率に輪郭をつけられることができる。分節可能なプレートの正確な長さは、既に述べたように、外科医によって容易に取得することができる。例えば、もし手術用チタン合金がプレート物質として選択された場合、分割ゾーンは、プレートに、より容易な曲がりを、分割する事無しに可能にすることに注目したい。本発明は、合金のこの物質的な性質を使い、この性質は、損傷無しに曲げる事ができるが、最初に曲げられまた曲げられ戻された時には、驚くべき小さな力で折れるという性質である。曲げ戻しは従って、プレートの分割にのみ行われ、最初の曲げのみを必要とする輪郭づけには必要とされない。

プレートをセグメントに分割できる能力はまた、製造処理に大きな利点を提供する。例えば、プレートを生産するために一般に使われるインベストメント鋳造法である。物質のインベストメント鋳造法のための費用は、大きさに関係なく各プレートを生産する鋳造処理に伴う労力に比べると小さい。一つの約２０センチメートル（８インチ）の長さのプレートを鋳造しその後で４つの約５センチメートル（２インチ）の長さのプレートに分割可能にする方が、４つの約５センチメートル（２インチ）の長さのプレートを鋳造するよりもはるかに経済的である。

もし生産に、露出した在庫品から又は打ち抜き加工又は鋳造から、機械加工が含まれれば、その仕事は自動化することができるが、機械に部品を配置し確保すること（定着（ｆｉｘｔｕｒｉｎｇ））は、一般的にはその場においての注意を必要とし、時間がかかり、潜在的に製造のボトルネックとなる。機械加工の最後に機械によって潜在的に４つの約５センチメートル（２インチ）のプレートを生ずる約２０センチメートル（８インチ）の長さのプレートは、定着が一回のみでよい。これに対して、従来の製造方法は、４つの約５センチメートル（２インチ）の長さのプレートの各々を別個に一つづつ定着させる必要がある。従って、製造業者は、後の製造段階において分割して複数のプレートを生じる事ができる一つの長い分節可能プレートの鋳造によって、全体的なコストを低くできる。同様に、プレートが固体の在庫品から機械加工され製造されるもう一つの場合では、単一の長いプレートを定着及び確保しその後複数のプレートに分割することによって、これらのプレートを個別に定着及び確保する場合に比べて大きな労力を節約できる。

４．中間分割圧縮及び短小化が可能な複合ネジロッキングプレーティングシステム
更にもう一つの実施形態は、単一のロッキング及びマルチロッキングプレート設計の両方、交差ネジの教示、分節可能プレートの教示、及びその他のここに記載した本発明の新しい態様と複合可能である。この実施形態は、３種類の複合ネジロッキングプレーティングシステムを教示し、各々が中間分割短小化及び／又は圧縮が可能である。教示されたシステムの各々は、接合される骨の間に接触が無い事を打ち消し、補償するために設計され、この接触の無い事は上述のようにクリープ代行の結果として起こり得る。本発明は、クリープ代行処理の再吸収段階が発生する時に、椎骨を離れて保持する代わりに、椎骨の挿入された骨移植片に向かっての移動、また必要ならばお互いに向かっての移動を可能にする。従来の「ダイナミック」及び／又は圧縮プレーティングシステムと違い、本発明は、別な方法でプレートに対する骨ネジの動きを制限しながら脊柱前湾を保護し向上させることができる。

ネジプレートロッキングシステムの３つの種類は、お互いに対して複合することができ、（１）受動的ダイナミック（２）自己圧縮（３）能動的ダイナミックを含み、下に説明される。

ａ）ロッキング受動的ダイナミックプレーティングシステム 用語「ロックされた」はこの説明では、プレートにネジがロックされ、解体できないことを意味する。用語「ダイナミック」は、ネジがプレートにロックされているものの、動く事ができる事を意味し、これにより骨部分はお互いに近づくように動く事ができる。用語「受動的」は、プレートのネジに対する動きは可能であるが、プレートは引き起こされないことを意味する。

受動的ダイナミックシステムは、ネジに対して力が加えられプレートにロックされた後でも、骨ネジがプレートに対して動くころができる。このシステムはネジの動きを引き起こさないが、ネジの動きが発生することのみは可能にし、よって「受動的」なシステムである。好適な実施形態では、ネジのプレートに対しての動きは、一つの方向のみに制限されており、この方向は、骨部分がお互いに対してプレートの長手方向の軸に沿って動く事を可能にする。

受動的ダイナミックシステムでは、プレートの上側及び下側表面を貫通するネジ穴を骨ネジを受けるために備えるプレートが、プレートの上部では円形開口を備え、楕円の形状の開口を底部に備えることができる。この楕円の開口は、ネジ穴に使用中に配置することができる骨ネジシャフトの直径よりも長い長さを持つ。骨ネジの頭部は、後ろに出る事に対して、また一般的で大きな直線の動きに対して、プレートにロッキング部材によって確保される。この時、骨ネジのシャフトは、プレートに対して角方向の動きは可能である。ネジ穴の楕円の形状の底部開口は、骨ネジ頭部が回転する際の骨ネジのシャフトのプレートに対する動きを可能にする。ネジの移動は、ネジの遠端で最大であり、接合されるべき骨部分の差動の短小化を可能にする。例えば、もしこのようなプレーティングシステムが、頸脊椎の前面に適用された場合、前述の受動的移動が生じた時に脊柱前湾（側面から見た首の配列された椎骨の前方への凸型の湾曲）が向上される。

ｂ）自己圧縮
ロッキングプレートシステム 自己圧縮ロッキングプレートシステムにおいては、骨ネジは最終的に固定される、つまりロッキング部材によってプレートにロックされるので、可能であり望ましい一方向に力によって動かされる。ロッキング部材によって一旦プレートにロックされると、骨ネジは後戻り移動できない。自己圧縮システムの目的は、骨プレートに対し骨ネジの固定されロックされた角度を提供することであり、これによって椎間板スペースに隣接する頸部椎骨等の接合する骨部分に圧縮力を与える。これは、プレートに装着された骨ネジを動かして圧縮力と脊柱前湾とを生じることで行う。

従来のネジシステムとは異なり、係るネジは結合する骨部分を角運動により接近させる一方向に移動可能である。つまり、角変化せずにネジ全体を平行運動させるのではない。このように接合または融合する骨部分に圧力負荷を誘発すると骨増殖が促される。また、接合する骨部分の接続部分で骨吸収が生じると、これらの骨部分は互いに接近する方向に移動させられる。これによって隙間が生じることが防止され、非癒合または偽関節が緩和される。

自己圧縮システムは骨ネジ受け穴を有するプレートを含む。骨ネジ受け穴はプレートの上側表面から底表面に貫通する。上穴は丸く、円形座を有する。骨ネジ受け穴は底穴を有する。底穴は上穴の中心長手方向軸からオフセットされた中心長手方向軸を有する。骨ネジは一部曲線の頭部を有してもよい。この頭部は骨ネジ穴の上方部分内に嵌合し、骨ネジが上穴内で動くことを可能にする。これにより、骨ネジシャフトが底穴を貫通する際に、プレートに対し骨ネジシャフトの適切な角度を提供する。

係る技術においては、骨に圧縮力が加わると、骨増殖と骨形成を更に促進することが知られている。本発明は、骨と骨との接触を維持し、圧縮荷重し、圧縮負荷を増加する新規の方法を教唆する。本発明の更なる効果は、本発明を前頸脊椎に使用して脊椎融合する例から分かるであろう。

Ｃ）能動的ダイナミックロッキングプレーティングシステム 能動的ダイナミックシステムにおいては、事前荷重された力が骨ネジに加えられる。これは、ネジは当初追加の動きをしないが、選択された力がネジ頭部に加えられると一方向にのみ移動できる。また、結合する骨部分の接続部分で骨吸収が生じると、ネジはその方向にのみ動くことができるだけでなく、事前荷重力を解放すべく移動するのでその方向に動かされる。これらのシステムの特徴は互いに組み合わせてもよい。

次に例をあげるが、これに限定されるものではない。プレーティングシステムは、下側表面穴を有する骨ネジ穴を利用してもよい。係る下面穴は楕円で、骨ネジ受けホアの長手方向軸と並ぶ中央から、ネジを移動したい方向に伸びる。バックアウトしないようにプレート内にネジをロックする場合、ベルビルワッシャ、ロックワッシャ、あるいは他の弾性手段等の加重手段を用いてネジ頭部を支持する。係るシステムによって、骨吸収が可能なように長時間にわたり骨部分を合わせておく。

任意の使用のために、（プレート、ネジ、穴、およびバネ）正しい抵抗力、つまり引加された骨が折れてしまうよりも少ない力を決定することは容易である。
ベルビル型ワッシャはタブを有し、このタブはネジ穴の上穴内に形成されたリセスに嵌合して、ワッシャの適切配向を容易にする。または、ワッシャまたは弾性手段は円形以外の形状を有し、ネジ穴の上穴内に配置されて、方向の位置合わせが可能である。

これらの自己圧縮および能動的ダイナミックシステムの特徴を組み合わせると、係るシステムは骨部分を接近させて締め付け、骨吸収が可能な時間にわたり、係る動作を更に進めることを可能にし、また強制的に行う。空間的な余裕があり、ネジに事前荷重された力よりも小さい反対向きの力があれば、骨ネジは事前配向された方向にのみ移動する。

本発明の第一の実施の形態において、複数の骨ネジが、事前に装着されたロッッキング部材によってプレートにロックされている。これは、複数ロッキングプレートシステムと呼ぶ。複数ロッキングプレートを説明し、その後、骨ネジをプレートにロックするロッキング部材、続いて、本発明のプレートと共に使用する新規の骨ネジを説明する。別の実施の形態においては、単ロッキング部材（単一のロッキング部材）によって単骨ネジをプレートにロックする。これは、単ロックシステムと呼ぶ。

本発明の各実施の形態に関連する特徴は、係る特徴が説明されている特定の実施の形態に限定されるものではない。また、これらの特徴は、本発明の全ての実施の形態に関連して説明された特徴と組み合わせることができる。

１．一般使用の骨プレートシステム
ａ．複数ロッキングプレートシステム
本発明による複数ロッキングプレート２の好ましい実施形態が図１から図５に示される。プレート２は、一般的に細長い形状を有し、その外形はほぼ長方形である。なお、プレート２は別の形状でもよい。プレート２は、骨部分に抗して配置するための底部表面２７を有し、この底部表面２７の実質部分は、プレートとの長手方向軸に沿って平坦または凸型の少なくともいずれかである。プレート２は、前頸脊椎（anterior cervical spine）以外の骨に全般的に用いられる。

１例として、プレート２には３つのロックネジ穴１２が形成される。好ましい実施形態においては、各ネジ穴は、内部がネジ切りされ、周囲を浅いさら穴領域１４により取り囲まれている。以下に詳細に説明するように、好適な実施形態においては、骨ネジが骨ネジ受け穴に挿入され、各ロックネジ穴に関連する単一のロッキング部材が、複数の骨ネジ３０を一度に適所にロックする。ロッキング部材は、予めプレートに取り付けてもよい。

図１から図５に示される実施形態においては、端部の各ロッキング部材２０は、３つの骨ネジ３０を適所にロックし、中央のロック穴１２のロックネジ２１は２つの骨ネジ３０を適所にロックする。図７に示されるように、中央ロッキング部材２５を、４つの骨ネジ３０を一度にロックするように構成することもできる。プレート２は、これを取り付ける骨に対して必要な強度を有する適当な厚さに形成でき、一般的には２ミリから８ミリの範囲が好ましい。

図５に示されるように、プレート２の底部表面２７の少なくとも一部は、好ましくは、多孔表面又は織生地状の表面の少なくともいずれかを有し、融合促進物質（骨形態発生タンパク質など）を塗布するか浸潤させるか、又はこれを含むかにより、プレート２の下部に沿って、骨部分から骨部分への骨の成長を促進させることができる。織生地底部表面２７は、さらに、融合促進物質を保持する媒体提供し、底部表面２７を層の取付けに先立って、かかる物質に浸潤させることができる。プレート２の底部表面２７は、粗いブラスチング又は他の任意の従来技術、例えばエッチング、プラズマ噴射、焼結、及び鋳造などにより所望の多孔織り形状を有することができる。骨の内部成長（ingrowth）促進のために多孔を有する場合、底部表面２７は、約５０から５００ミクロン、好ましくは１００から３００ミクロンの多孔性すなわち孔サイズを有するように形成される。多孔性の織生地状底部表面２７を浸潤させる骨成長促進物質は、骨形態発生タンパク質、ハイドロキシルアパタイト、又はハイドロキシルアパタイトトリカルシウム燐酸塩（hydroxyapatite tricalcium phosphate）を含むが、これらに限定されるわけではない。プレート２の１部は、骨成長材料にさらに浸潤した再吸収可能材料で構成できる。この結果、この再吸収可能材料が患者の体内に再吸収されると、骨成長材料が放出され、徐放性メカニズムとして作用する。プレート２自体を再吸収可能な材料で製造し、骨成長促進材料を含むことによって、接合する骨部分をより自然に接合できる。これは、プレートにかかる負荷が著しく減少することにより、その骨領域の遅いストレスシールド（late stress shielding）が回避されるためである。

図４及び図５においてさらに示されるように、プレート２の少なくとも１方の端部は、圧縮装置と協動可能な凹部を有してもよい。
図６は、ロッキング部材２０，２１を挿入した状態の、図１のプレート２を示す上面図である。好適な実施形態においては、ロッキング部材は、ロック穴１２のネジ切り内部３と相互に作用するネジの形状を有する。図において、各ロッキング部材２０，２１は、初めの開方向にある。すなわち、各ロッキング部材２０，２１の頭部２３に形成された切り込み２２の方向は、骨ネジ３０が、ロッキング部材２０，２１の頭部に妨害されることなく、隣接する骨ネジ受け穴６，８に挿入できるように向けられている。

図８は、図１から図５のプレート２の別の実施形態であるプレート１２０を示す上面図である。プレート１２０には、その長手方向軸に沿って、中央のロック穴１２に重なる、長さ方向に延びた細長いスロット１２２が形成されている。この細長いスロット１２２により、圧縮操作において、プレート１２０と圧縮ツールに関連する圧縮ポスト５４とのさらなる相対運動が可能になる。

図１４及び図１５には、符号７０で示される複数ロッキングプレートの別の実施形態が示される。プレート７０においては、ネジ切りされたロック穴１２ではなく、図１７から図２０に示されるタイプの取り外し可能なリベット２０２を受ける中央開口２００が形成されている。図１５は、図１４に示されるプレート７０の底面図である。プレート７０の外形は、図１から図５に示されるプレート２の外形と同一である。リベット２０２は、上述のロック穴１２及びスロット１２２に相当する、ネジ切りされない開口２００内に取り外し可能に嵌合する。他の実施形態においては、図１４及び図１５の端部ロック穴１９に使用されるような、プレート７０の一部として製造される、取り外しできないリベットを用いてもよい。

図２２には、符号２３０で示される複数ロッキングプレートの別の実施形態が示される。プレート２３０においては、図９及び図２３に示されるキャップ３００のようなネジ切りされたキャップ、または、好ましくは、例えば図１０及び図１１に上面図で示されるロックネジ部材のような外形を有する、切り込みのあるキャップが、ロッキング部材として使用される。中央ロック穴６０２は、細長いスロット２３４を有し、必要に応じて強化された圧縮能力を提供する。

図１０から図１３には、プレート２に用いられる、本発明によるロックネジ形状のロッキング部材２０，２１，２５の第１実施形態が示されている。図１０は、図７に示される中央ロッキング部材２５の頭部２３を示す上面図である。ロッキング部材２５のシャフト４６はネジ形成され、これがプレート２の対応するロック穴１２内部のネジ部３に係合する。図２１に示すように、ロッキング部材２１の各セグメント４９は、切り込み２２の各側において、ロッキング部材頭部２３の下表面に形成された座面（ベアリング表面）４８を有する。図１６に示すように、ロッキング部材頭部２３には、これに柔軟性を与えるための２つのスリット４２を形成することができ、このスリットにより、ロッキング部材が回転するロック作用において、ロッキング部材を骨ネジ頭部３２の頂部に配置できる。

図６及び図１０から図１３からわかるように、ロッキング部材２０，２１が図６において時計回りに回転すると、各座面４８は、各骨ネジ頭部３２の湾曲した上側表面３９上に係合し、対応する骨ネジ３０とロッキング部材２０，２１をしっかりロックする。このベアリング特性は、ここで説明した他のロッキング部材にも適用できる。同様に、ロッキング部材２０，２１，２５の座面をカム形成することもできる。

あるいは、図１２及び図１３に示されるように、平坦な座面４８の代わりに、傾斜したまたはくさび形状の表面４４を形成して骨ネジ頭部３２に作用する力を増加させてもよい。別の実施形態において、カム設計されたロッキング部材をロックした場合、ロッキング部材２１の傾斜部分４４の先端部が骨ネジ頭部３２の頂部（prominence）より低く位置するため、このロッキング部材２１を上昇させて緩めるには、これをロック状態に維持する力より強い力が必要である。しかしながら、骨ネジ３０を適所にロックするために、ロッキング部材の頭部２３にスリットを形成したり、カム形成したり、あるいは傾斜表面を形成したりする必要はなく、圧力、摩擦力、干渉による嵌合、又はロッキング部材がロック位置から移動しないようにできる他の係合手段を使用することができる。

図１７から図２０には、図１４及び図１５のプレート７０に関連して用いられるリベット２０２が示される。リベット２０２は、さらに、図１９及び図２０の断面図により詳細に示されている。リベット２０２は、頭部２０４，シャフト２０６，及びプレート７０の対応する開口部２００内部に嵌合する細長い底部セグメント２０８を有する。頭部２０４の下表面２１０には、ロッキング部材２０，２１の底面と同様に、骨ネジの頭部３２の上表面３９に係合する座面が形成されている。端部ロック穴１９に用いる場合には、細長い底部セグメント２０８の上表面に、プレート７０の底部に形成されたカム表面１７と相互に作用するカム表面を形成し、図１５に示すように、リベット２０２を骨ネジ頭部３２に抗してロック位置に保持することができる。図１８に示されるリベットは、個別の、プレートから取り外し可能な部材であるが、リベット、特に端部のロック穴に用いられるリベットは、プレートの製造工程においてプレートの一部として形成することができ、必要に応じて取り外し不可とすることもできる。また、リベット２０２の座面もカム形成し、このカム部分が一度ネジ頭部を通過するとリベットがロック解除できないようにすることもできる。

上記の各実施形態においては、ロッキング部材が骨ネジ３０及び関連するプレートに対してしっかりと固定される。
図２２に示す複数ロッキングプレート２３０の別の実施形態においては、ロッキング部材を図２３に示すネジ切りロックキャップ３００として形成することができる。ネジ切りロックキャップ３００は、図２２に示すプレート２３０の上面に形成されたロッキング部材用のくぼみ３０４の内側周面に形成されたネジ部３０３に対応するネジ部３０２を、その外周面に有する。ロックキャップ３００は、特にその幅に対して、厚みが比較的小さい。ロックキャップ３００の上面３０５には、同様の形状を有するドライブツールが係合する非円形の溝又は貫通穴３０６を形成してもよいし、別のツール係合手段を用いてもよい。

図２８，図２９及び図３０Ａには、符号４００で示される複数ロッキングプレート及び薄いロック部材４１２として形成されたロッキング部材の別の実施形態が示される。プレート４００は、その上側表面に形成された薄いロック部材４１２を挿入するための開口部、すなわち骨ネジ受け穴４０８のそれぞれに関連する凹部４０２と、この骨ネジ受け穴４０８の側壁に形成されたスロット４１０を有し、このスロット４１０より幅の薄い一連の薄い突起又はブレード４１４を備えプロペラに似た外観を有するロック部材４１２がプレートに挿入される。薄いロック部材４１２は、骨ネジ穴を覆うことなくプレート内で回転できるので、骨ネジの取り付けに先立ち、外科医がこのロック部材４１２を予めプレートに取り付けることが可能である。ロック部材４１２の限定して回転することにより、そのブレード４１４がスロット４１０を通過して突出し、関連する骨ネジ３０の上部の一部を覆うことができる。薄いロック部材４１２のブレード４１４は可撓性があり、回転時には骨ネジの頭部３２の上側表面３９上をスライドすることによって骨ネジ３０を適所にロックする。ここに説明する他の実施形態と同様に、ロッキング部材の各実施形態は、１つ以上の骨ネジ３０をロックすることが可能である。なお、複数ロッキングプレートとロッキング部材の種々の組み合わせにより、一度に４つまでの骨ネジをロックすることが可能であるが、より少数のネジ又は０個のネジ（すなわち骨ネジ自体がプレートに固定されている場合）をロックする場合も同様の効果が得られる。

ここで、上記ロッキング部材の各実施形態の一つの特徴は、ドライバ係合手段、例えば上記の場合には、骨ネジ３０の凹部３４と同じ大きさの凹部２４を有することにより、骨ネジ３０とロッキング部材の両者を同一のツールを用いて回転できることである。さらに、ロッキング部材は十分な強度を有すると共に十分な質量を有するため、破壊されずにロックできる程度の耐性がある。

図３０Ｂには、本発明の骨ネジ３０の代替実施形態が示されている。骨ネジ３０’は、上部が丸みを帯びた頭部３２’を有する可変角度ネジで、頭部３２’の下部には軽減部分（relieved portions）３３’ａ，３３’ｂの形成されたネックを有し、この軽減部分によってネジが運動できる空隙が提供されるために、骨ネジ３０’はプレートの骨ネジ受け穴の内部において広域（ユニバーサル）運動（universal motion）が可能である。１実施形態において、骨ネジ３０’は、ネジの逆戻りを防止するが、ネジ頭部３２’の上部に当接して、プレートに対して動くことのできるロッキング部材によってプレートに固定してもよい。このロッキング部材は、ネジ頭部３２’に上部にロック部材が支持され、プレートに対する運動が可能である。あるいは、骨ネジ受け穴のシート（基底部）の底表面とネジ頭部３２’の底部を粗く研磨し、骨ネジ受け穴内部におけるネジ頭部３２’の運動にある程度の抵抗を与えるか、ロックによりネジ頭部を十分な力で締め、一度ロックが固定されると、プレート内のネジの動きが禁止されるか、少なくともいずれかにしてもよい。

上述の複数ロッキング部材（マルチロッキング部材）の例では、半径が骨ネジ頭部の半径より大きい弧を有する多数の切り込みが形成されている。しかしながら、あらかじめ取り付けが可能なロッキング部材の場合、この切り込みが全くなくても骨ネジ頭部の空隙が提供される構成が可能である。かかるロッキング部材の例が図３１Ａから図３１Ｄに示されている。図示されるロッキング部材の代替実施形態２０ａから２０ｄは、切り込みがなく、これらのロッキング部材が予めプレートに取り付けられていても、骨ネジを骨ネジ受け穴６に挿入できる。ロッキング部材は矢印Ａの方向に回転し、ネジ頭部の少なくとも一部に対して支持することにより骨ネジをプレートにロックする。

さらに、各ロッキング部材２０，２１の頭部２３の中心には、図３３から図３５に示されるような適当な操作ツールが係合できる、図９に示すような非円形凹部２４が形成されている。図９の頭部２３の実施形態においては、関連するツールは六角形の頭部を有するが、頭部２３の凹部を他の形状にすることもできるし、本発明の範囲から逸脱することなく他の雄又は雌ドライバ係合手段を用いることもできる。各ロック穴１２及び各ロッキング部材２０，２１のネジ部の公差は近似しているため（close tolerance）、各ロック穴及び各ロッキング部材は、骨ネジ３０を骨ネジ受け穴６に干渉なく挿入できる向きに確実に保持される。あるいは、これらのネジにわずかなずれを持たしたり、不規則又は不完全にすることもできる。

種々の形態のロッキング部材を開示してきたが、ここで、骨ネジ３０を適所にロックする目的で他の等価手段を使用することができる。図７１において、図示される別の複数ロッキングプレート９９０は、さらなる中間骨ネジ受け穴９８０と、骨ネジ３０を適所にロックするための関連するロッキング部材９６０とを有する。

図７２Ａから図７２Ｈには、種々のプレート７００ａから７００ｈが示されている。これらのプレート７００ａから７００ｈのそれぞれにおいては、骨ネジが骨ネジ受け穴６を通過して挿入され適所にロックされている。図７２Ａから図７２Ｈに示されるように、４つの骨ネジを適所にロックするために１つのロッキング部材７１０又は２つのロッキング部材を用いることができる。図７２Ａから図７２Ｈにおいては、図示される各プレート７００ａから７００ｈは、ロッキング部材が、骨ネジをロックすべく回転される前の開方向にある。プレート７００ａから７００ｈのそれぞれは、プレートの骨ネジ受け穴６に挿入された骨ネジをロックするためのロッキング部材７１０を有する。

図２４は、本発明による骨ネジ３０の１実施形態を示す側面図である。骨ネジ３０は、骨ネジ頭部３２，シャフト３３及び先端３６を有する。図２７は、骨ネジ３０の上面図である。骨ネジ頭部３２の中央には、凹部３４が形成されている。凹部３４は、各ロッキング部材２０，２１の凹部２４と同一の形状を有することができ、この場合には、ロッキング部材２０，２１を回転させるために用いたッールと同一のツールによって骨ネジを回転させてもよい。なお、骨ネジ３０のドライバ係合部分は溝形成することもできるし、凹凸いずれの形状にすることもできる。

図２４に示される骨ネジ３０の実施形態においては、骨ネジ頭部３２は段形成され、第１の下部頭部部分３５は、ネジシャンク３３に隣接し、骨ネジ頭部３２の上部分よりも直径が小さい。骨ネジ３０のこの実施形態を用いる場合、プレート２の各骨ネジ受け穴６，８には、骨ネジ頭部３２の上部分と直径が一致し、干渉によりこれを嵌合するさら穴領域１４が形成されていることが好ましいが、これは制限的ではない。頭部３２の下部分３５は、骨ネジ受け穴６，８の関連部分に干渉により嵌合するサイズに形成されている。骨ネジ頭部３２のより直径の大きい上部分により、骨ネジ３０がプレートの骨ネジ受け穴６，８を完全に通過して前進できないことが保証される。骨ネジ３０は、プレート２の上側表面に係合することなく、完全にこれを通過する。

図３７に示されるように、ネジ３０の頭部３２は、シャンクより径の大きい頭部３２の下側表面が、プレートの厚みの中央又は中央より下に位置する、狭まった骨ネジ受け部分の上側表面に係合するまで、プレートの上側表面を妨害されることなく通過するのが好ましいが、本発明はこの例に制限されるものではない。

これは、次の理由から最適であると考えられる。すなわち、上記の場合、ロックがない状態でも、ネジ挿入パスを反転させる力以外のすべての力に抗して、プレートを安定させるべく最大ネジが利用できるとともに、骨ネジ頭部２３の下部には最大プレート強度が与えられるからである。骨ネジ受け穴の円周壁が完全に垂直な場合、頭部が同様な形状を有し、両者の間に公差がほとんどなければ、ネジの運動を最も制約できる。頭部の支持部をプレートの厚みの中央近くに配置すれば、上部頭部の大きさが維持され、これを弱めることなくドライバのための凹部を形成できるので好ましい。一方、頭部の支持部をプレートの上側表面からより隔てて配置すれば、ネジ頭部をプレート内部に深く挿入できる。頭部の支持部を、プレートの厚みのほぼ中央に配置することによって、頭部の下部に十分な支持プレート材料が確保されると同時に、この接触点の上部及び下部に十分な頭部の長さが供給される。この結果、十分な応力中心距離（lever arm）が得られるので望ましくない動きが防がれるため、この接触点が支点（fulcrum）として作用するのを避けることができる。

骨ネジ３０’の代替実施形態においては、図２５に示すように、骨ネジ頭部３２’は、頭部３２’の上部からネジ先端３６’に向かって先細になっている。ここでも、骨ネジ頭部３２’は、骨ネジ３０’が完全に取り付けられた際に関連する骨ネジ受け穴６，８において干渉により嵌合する大きさに形成されている。骨ネジ３０’のこの実施形態を用いる場合には、骨ネジ受け穴６，８にはさら穴領域１４を形成する必要はない。

上記骨ネジの各実施形態においては、骨ネジ３０及び３０’は、先細ネジシャフト３３とらせんネジ３１の独自の組合わせを示している。ネジシャフト３３の直径は、一般的に、ネジ先端３６に近いシャフトの末端部分からネジ頭部３２に近いシャフトの基端部分に向かって増加する。好適な実施形態においては、直径の増加率も、骨ネジ頭部３２の付近においてより大きい。かかる形状により応力の上昇（stress risers）が回避されると共に、強度を最も必要とするネジとプレートの接合部分において、増加した強度がネジに供給される。ネジシャフト３３の先細形状は、図２４に示すように凹型でもよいし、直線的でもよい。また、ネジシャフト３３は基端部において一定の直径を有してもよい。

骨ネジ３０のネジ部３１は、頭部３２の下部から骨ネジ先端部３６付近までほぼ一定の外側又は山頂（crest）直径「ｄ」を有する。ネジ先端部３６においては、骨ネジ３０の骨への挿入及び貫通を容易にするために、ネジ部３１の山頂直径ｄを、好ましくは１から２回転分減少させてもよい。

好適な実施形態においては、各骨ネジ３０のネジ部３１は、関連するネジ部３１の末端又は上端部に隣接する、骨ネジ頭部３２の最下部３５の直径よりわずかに小さい外直径を有する。さらに、ネジ部３１はネジの長さ軸方向において比較的薄く、かつ外方向に先細になっていて、三角形の断面を有する。ただし、三角形の辺は直線である必要はない。

図３８に示されるように、プレートホルダ８７０は中空の管状ハウジング８７２を有し、その中央ロッド８７４は１端部にネジ部８７８を有し、これによりプレート２のネジ切りロック穴１２の１つに係合する。ハウジング８７２の底端部は、突起部８８０，８８２を有する。これらの突起部は外方向そして下向きに延び、プレート２の骨ネジ受け穴８に嵌合し、ハウジング８７２が回転するのを防ぐ。中央ロッド８７４は、その上端部に取り付けられたハンドル(図示せず)を回転させることにより回転できるようにハウジング内に配置されている。

図３９Ａには、プレートホルダの別の実施形態８９０が示されている。単一の固体部材８９０は、プレートの中央ネジ切りロック穴１２に嵌合するネジ突起部８９４を底端部に有する。本実施形態のホルダ８９０の底部表面は、くぼみ１４として示される、ロック穴１２に隣接するプレートの上側表面の外形に一致するようにその輪郭が形成されている。

図３９Ｂから図３９Ｄには、プレートホルダの別の実施形態８９０’が示されている。プレートホルダ８９０'は、上端部にハンドル８９１'を有する中空の管状ハウジング８７２'を有し、その底端部８７３'は、プレートの骨ネジ受け穴６に挿入できる形状を有する。鋭い先端部を有するロッド８７４'はハウジング８７２'の内部に含まれ、ばね８７５’によってばね付勢されている。ロッド８７４’をハウジング８７２'の内部から椎し進めるためにレバー８９３'が取り付けられている。レバー８９３'はカム部分８９２'を有し、ロッド８７４'を適所にロックする。

ハウジング８７２’の底端部は、突起部８８０’，８８１’，８８２’，８８３'を形成すべく切り込みが入れられている。ロッド８７４'がハウジング８７２'の内部から押進められると、これらの突起部はロッドの先端部上部に位置するシャフトによって外側に移動し、プレート２の骨ネジ受け穴６に係合してハウジング８７２'がプレート２から分離しないようにこれをロックする。このように、プレートホルダ８９０'はプレートのホルダとして機能すると同時に、骨ネジの挿入に先立ち、プレートを骨の正確な位置に保持する一時的なプレート固定装置としても機能する。さらに、ホルダ８９０'を使用して、ネジを骨部分に挿入する案内穴を形成することもできる。

穴形成装置６０の構造的な特性が図３２Ａにさらに詳しく示されている。図からわかるように、ハウジング６２の底端部には、プレート２の骨ネジ受け穴６または８にぴったり嵌合する大きさの突起部６９が形成されている。突起部６９の底部７１は、ハウジング６２の軸に対して垂直な平面において平坦である。ハウジング６２の突起部分６９が骨ネジ受け穴６，８にぴったりと挿入されて、平坦な底部７１がプレートの上側表面と同一平面上にこれに抗して配置されると、シャフト６４の先端部６６が、プレート２の関連する平面に垂直な軸を有する案内穴を脊椎骨に形成することが保証される。この結果、引き続き挿入される骨ネジも、その軸が、プレート２の関連部分の上下表面に平行する平面に対して垂直であるよう取り付けられることが保証される。

ネジ切りされた骨ネジ受け穴を有するプレートを用いる場合には、案内穴形成装置６０の下端部をネジ切りして骨ネジ受け穴６，８のネジ部に係合させることにより、プレートと案内穴形成装置を固定し、確実に両者をしっかり固定させる。ここで、シャフト６４の先端部６６の直径が小さいのは、案内穴形成装置の内側壁の間に残されたわずかな空間にこれを収容しなければならないからである。

しかし、ここで形成されるのは、セルフタッピングネジ３０の案内穴に過ぎないので、穴の直径が小さくても十分である。
次に、図３２Ｂを参照して説明する。何らかの理由で、案内穴形成装置６０を使用するよりもドリルを使用して骨５０に案内穴を形成することが所望される場合、図３２Ｂに示すような下端部を有するドリルガイド８０を使用することができる。ドリルガイド８０は、管状部材８２と、直径の小さい下端部８４から構成される。下端部８４は、プレート２の関連する骨ネジ受け穴６，８に干渉によってぴったり嵌合する大きさを有する。ドリルガイド８０は、直径の小さい下端部８４に沿って、ドリルガイド８０の長さ方向軸に垂直な平面に軸端部表面（axial end surface）を有する。このため、直径の小さい部分８４が骨ネジ受け穴６に嵌合して直径の小さい部分８４を取り囲む表面がプレート２の上側表面と同一平面上でこれに抗すると、ドリルガイド８０のドリルガイド穿孔部８６の軸が、プレート２の関連する上下表面に対して正確に垂直に位置する。上述の場合と同様に、ドリルガイド８０の底端部をネジ切りして、プレート２のネジ切り開口部に係合させることも可能である。

図３２Ｃ及び図３２Ｄには、穴形成装置の別の実施形態６０’が示されている。穴形成装置６０’は、骨ネジ受け穴６に嵌合する球状端部６２'を有する点を除き、穴形成装置６０と同様である。図３２Ｄに示されるように、球状端部６２’は、骨に角度のついた穴を形成するために、プレートに対して任意の角度に向けることができる。穴形成装置６０'は、骨ネジに用いる案内穴を、プレートに対するさまざまな角度で形成できる。

穴形成装置６０またはドリルガイド８０のいずれかによって、プレート２の上部の２つの骨ネジ固定穴６を通過して骨５０に骨ネジ受け穴６，８が形成されると、プレートホルダ８００によってプレートを骨５０に抗してしっかりと保持しながら骨５０に骨ネジ３０がネジ込まれる。

図３３は、手術の段階における図１から図５のプレート２を示す斜視図である。このとき、骨ネジ３０は骨または同一骨の骨片に完全に取り付けられ、ロックネジ２０，２１は、３つの骨ネジ３０を適所にロックすべく回転させられている。図において左側のロックネジ２０は、４５度回転されて、３つの骨ネジを適所にロックし、中央のロッキング部材２１は、約９０度回転されて２つの他の骨ネジ３０を適所にロックする。このとき、各ロッキング部材２０，２１の座面４４の１つが各骨ネジ３０のネジ頭部３２の頂部に位置する。理想的には、ロッキング部材２０，２１は、ほぼ完全に締められているが、骨ネジを挿入できる開位置においてユーザに提供される。骨ネジを完全にロックするためには、ロッキング部材を９０度以下に回転させることが必要であるが、骨ネジは４５度で十分にロックできる。

複数ロックロッキング部材の取り付けは、図３４Ａ及び３５に示されるようなツール２２０によっても行うことができる。ツール２２０は、ロックキャップ３００の穴３０６の深さに一致する長さを有する適当な形状の先端部２２２を有する。ツール２２０の先端部２２２は、その基端部から最末端部にかけて広がっているため、これがネジキャップ３００に摩擦嵌合して操作が簡単になると共にロッキング部材３００がツールから落ちるのを防ぐ。あるいは、図３４Ｂに示すように、ツール受け穴３０５をフレア形状にし、対応する形状の先端部を有するツールをこれに相互係合させることもできる。

図３６は、プレート２の２つの端部ロックネジ穴の中心を通過する平面における断面図であり、２つの骨ネジ３０は取り付け完了位置にあり、ロッキング部材２１はロック位置にある。図３７は、プレート２に挿入された骨ネジ３０の１つを示す拡大図である。好適な実施形態においては、各ネジ３０の軸は、プレート２の上側及び下側表面に対し、これらが関連する骨ネジ３０の長さ軸と交差する点において、一般的に垂直である。したがって、図３６の平面におけるプレート２の湾曲のために、骨ネジ３０は、所望の角度で互いに向かって集束するよう方向づけることができる。図３６に示される２つの骨ネジ３０の軸は、同一プレート内の骨ネジのパスが骨の内部において交差できるような角度に定めてもよい。あるいは、プレートの端から端までの曲線をプレートを取り付ける骨の表面に一致させて、対になったネジ穴の軸を、プレートに対する垂直方向から逸らし、これらを最適に集束させてもよい。

骨ネジ３０は、ひとたび挿入されるとプレートに対してロックされるので、骨ネジ３０の各対において強固な三角フレーム構造の「つめ」が得られる。この結果、角度のついた骨ネジ間に骨材料のくさび形の質量を封じ込めるので、たとえネジ外れ（thread stripping）があったとしても、骨は非常に安定してプレート２に取り付けられる。この「つめ」は、３つの骨ネジにより三脚の形状に形成してもよいし、４つの骨ネジにより４辺のつめ形状に形成してもよい。

ｂ．単ロックプレートシステム
本発明の他の実施形態である単ロッキングプレートシステムを、以下に説明する。図４０〜４５に、全体的に符号６００を付した、単ロッキングプレートシステムの第一の実施形態を表す。プレート６００は、図１〜５に示すプレート２と同じ輪郭を有する。プレート６００は、骨部分に配置される下側表面２７を有する。下側表面２７の実質的部分は、プレートの長手方向軸に沿って平坦および／または凸状であるが、下側表面２７のより少ない部分は他の形状でもよい。

好適な実施形態においてプレート６００は、骨ネジ受け穴６０２を有する。骨ネジ受け穴６０２は、内部がネジ切り６０３されており、図４９〜５２に示すロックキャップ６１０の形態である対応するロッキング部材を収納する。たとえばプレート６００において骨ネジ穴６０２は、プレーティングシステムを適用する（複数の）骨に適切であるネジ直径に適した外径を有することが考えられる。一例としてのみ示すが、上腕骨のように長い骨に使用する場合、直径４．０から６．５ｍｍの骨ネジが用いられ、そのネジ頭部は一般的に、それよりわずかに大きい直径になる。ネジ切りロックキャップを使用する場合は、キャップが占有する空間を考慮してネジ切りが実施される。その際、ロックキャップを収納するプレート上側表面の開口は、一般的にネジ頭部より直径が０．２ｍｍから４．０ｍｍ大きく、ネジ頭部の直径は、約５ｍｍである骨ネジのネジ切りシャフトの直径より０．２ｍｍから６ｍｍ大きい。そのネジ切りシャフトの直径は、好ましくは４〜６ｍｍの範囲であるが、それより大きいことも可能である。たとえば差込み式固定部材などの、ネジ切り以外のキャップ固定手段を用いてもよい。

プレート６００の各骨ネジ受け穴６０２の底部には、適切に選択された寸法にて、内側に向かって段部分が形成されている。それにより、図４６〜４８に示す関連の骨ネジ１７０が保持される。以下により詳細に説明するとおり、この実施形態では、図４９〜５２に示すネジ切り部６０８を有するロックキャップ６１０の形態である単ロッキング部材が、各骨ネジ受け穴６０２と関連する。

単ロッキングのプレート実施形態に使用する骨ネジ１７０と、複数ロッキングプレートに関連して使用する骨ネジとの違いは以下のとおりである。複数ロッキングプレートの実施形態では、ロッキング部材が、プレス動作、カミング動作、または傾斜動作によって、ネジ頭部３２の上部３９の一部の上にスライドされるが、単ロッキングの実施形態では、ロックキャップ６１０が骨ネジ１７０の頭部１７２に直接プレスされる。したがって、本実施形態の骨ネジ１７０の頭部１７２は、平坦である必要はない。

図５５は、二本の骨ネジ１７０および関連のネジ切りロックキャップ６１０を、完全に設置された状態にて示す。これらの状態において、各骨ネジ１７０の頭部分１７４および１７６は、関連の骨ネジ受け穴６０２の対応部分と締まりばめを形成する。各ネジ切りロックキャップ６１０の縁６１２は、関連の骨ネジ１７０の頭部の上部１７８と締まりばめを形成する。各ロックキャップ６１０のネジ切り部６０８が関連の骨ネジ受け穴６０２の内部ネジ切り部に精密にかみ合うため、各ネジ切りロックキャップ６１０にはさらに、関連の頭部分１７８と、関連の骨ネジ受け穴６０２の内部ネジ切り部との間にて、クランプ力が作用される。各ネジ切りロックキャップ６１０の丸形頭部６１４によって、組み上げられたプレーティングシステムの上側表面に鋭利な端部や突起部が存在しないことを確実とすることが好ましい。

図４５は、部分的に設置されたプレート６００を示す平面図である。そのプレート６００では、ネジ切りロックキャップ６１０が骨ネジ受け穴６０２内に設置されている。
図４７〜４９は、本発明による単ロッキングプレーティングシステムに使用する骨ネジ１７０を示す。骨ネジ１７０は、上記に詳述した骨ネジ３０とは、頭部１７２の段付き構造においてのみ異なる。好ましくは骨ネジ１７０は、ネジシャンクから連続した下部１７４を有し、その下部１７４の直径は縮小されていて、シャンク１７６の最大直径に等しい。頭部１７２の部分１７８は、下部１７４よりさらに小さい直径を有する。ネジ切り部１８２は、上述の骨ネジ３０のそれと同じ構造を有する。ただし、どちらの実施形態の骨ネジもいずれのプレートに使用することもできる。

上述の複数ロッキングプレーティングシステムの場合と同じく、単ロッキングプレーティングシステムに使用する骨ネジ１７０は、プレート下側表面に隣接する部分において内部が均質（solid）であることが好ましい。従来のプレートに使用されるネジには中空で破損しやすいものがあった。しかし本発明のネジは、頭部のみにおける凹部によってドライバ２２０の先端２２２とかみ合い、その凹部は、プレート下側表面のネジとの接合部の臨界領域（critical area）の上方に設置される。それによりこれらの骨ネジ１７０は、強固な状態に保たれる。ネジ頭部は、従来のネジのように深い部分まで切り込みが入れられておらず、ロックキャップは、骨ネジ頭部を押し広げるような外側への半径方向力を作用させない。したがって、本発明のネジ頭部はまた、押し広げられることも応力を受けることも弱められることもなく、強固な状態が保たれる。図３０Ｂに示す可変角度ネジ３０’を、本発明の単ロックプレーティングシステムに関連して使用することもできると理解される。

図５９、６１、および６３に、全体的に符号５００を付した、本発明のプレートシステムの他の代替実施形態を示す。プレート５００は、本発明のいずれのプレートとも同様に、骨に対する使用に適したいずれの輪郭を有してもよく、プレートの下側表面の実質的部分は、プレートの長手方向軸に沿って平坦および／または凸状である。各骨ネジ用開口５０２に対して、ネジ切り開口５２４が、骨ネジ用開口５０２からずらした位置に設けられている。ネジ切り開口５２４は、図６０および６２にネジ切りロッキングセットネジまたはキャップ５０６もしくはネジ５０８として示す、ロッキング部材５０６を収納する。あるいはロッキング部材５０６は、図６４のロッキング部材５０８に関連して示すとおり、骨ネジ頭部の半径より大きい半径の切り抜き部を有することが考えられる。

その他の構成の単ロッキングプレートシステムを使用することも可能であると理解される。
図６４〜６７によれば、ロッキング部材５０８および５２２の頭部５０７および５２６は、骨ネジ開口５０２および５２８の半径に対応する凹部５１０および５２４を有する。そのため、ロッキング部材５０８および５２２は、骨ネジ１７０を骨ネジ受け穴５０２および５２８に挿入する前に設置され得る。ロッキング部材５０８および５２２を回転すると、その頭部の一部分が骨ネジ１７０の頭部の上端部に被さり、骨ネジを所定位置に固定する。上述の実施形態と同様に、ロッキングネジ５０８および５２２の下側表面は、傾斜、カム、または他の構造を有することが可能であり、それによりネジ頭部の少なくとも一部と係合する。

図６８に、ロッキングプレート９００を示す。数々の骨ネジ受け穴９５０が、プレート９００の長手方向軸に沿って設けられている。図６８のプレート９００では、骨ネジ受け穴が狭い間隔にて多数設けられているため、外科医は固定する各骨部分に整列する適切な穴を探し当てることができ、またより多くの地点で骨に固定することができる。

２．交差ネジプレーティングシステム
図６９Ａに、本発明のプレートの代替実施形態を示し、その全体に符号９６０を付す。プレート９６０において、複数の骨ネジ受け穴９７０がプレート９６０を貫通している。骨ネジ受け穴９７０は、千鳥配列にて間隔を空けて設けられており、各骨ネジ受け穴９７０の中心点は、互いにずれた横軸上に位置する。各骨ネジ受け穴９７０の中心点はさらに、プレート９７０の中線からもずれており、互いの間の長手方向の間隔は、図６８に示すプレート９００より小さい。ただし穴９７０の間に、プレート強さを確保するのに十分な間隔は取ってある。

図６９Ｂに、プレート９６０の代替実施形態を示し、その全体に符号９６０’を付す。プレート９６０’は、プレート９６０と同じ千鳥配列にて骨ネジ受け穴９７０を有し、それにより二本の骨ネジ３０の交差が可能である。さらに、プレート９６０’は、前頸部脊椎（anterior cervical spine）を含む脊椎における使用に適した全体的構成を有する。そのような使用のための実施形態は、圧縮装置に対して用いるために、プレート９６０’の角部のローブ（丸い突出）部分における開口９１０と、凹部９３０とを含むことが可能である。プレート９６０は、プレートの長手方向に沿って、一対のローブをさらに追加で含むこともできる。プレート９６０’の全体的構成は、骨ネジ穴のオフセットパターンと同様に、変更され得ると理解される。

図７０Ａに示すとおり、骨ネジ受け穴９７０のオフセットパターンによって、ネジが横断方向のペアにて整列している他の場合に比べて、長い骨ネジ３０を使用することができる。骨ネジ３０は異なる面内に位置するため、それらは互いに接触することがない。そのため各骨ネジ３０は、矢状中心線（sagittal midline）を横断する斜めの経路をより深く進むことができ、より堅固な固定が提供される。

プレート９６０の好適な実施形態では、二本の骨ネジ３０のシャフトは互いに非常に近接した状態で交差し、好ましくは２５°から９０°の内角（included angle）ＩＡを形成する。骨ネジ３０が交差するこのような構成では、ネジが同じ骨内で斜めに交差することで、それらの間に骨の一部分を挟むため、プレート９６０を骨に対して非常に安定的に固定させる。

たとえば、図７０Ｂ〜７０Ｄにてプレート９６０’の代替形態の端面図で示すように、プレートの下側表面は、横断方向面において比較的平坦、湾曲状態、またはその他の形状であってもよく、プレートを適用する骨または複数の骨の表面形状に適合するよう構成されている。図７０Ｅおよび７０Ｆに示すとおり、プレート９６０’の全体が一般的に、それらが適用される（複数の）骨Ｂに適合するよう成形されている。

３．分節可能なプレーティングシステム
図７３に、分節可能プレートの形態である本発明のさらなる実施形態を分割状態にて示し、その全体に符号１０００を付す。分節可能プレート１０００は細長い本体を有し、分節可能プレート１０００の長手方向の実質的部分に沿って、複数の骨ネジ受け穴１０１０が間隔を空けて設けられている。分節可能プレート１０００は、図１〜７に示すマルチロックプレート２に関連して説明したとおりに骨ネジをプレート１０００に固定する、複数ロッキングシステム１０２０を有する。プレート１０００は、チタンまたは外科的に許容される合金の一つなどの、可鍛の材料から成ることが好ましいが、それに限定されない。

プレート１０００は、互いに分離され得る複数のセグメント１０３０〜１０３８を有する。プレート１０００の第一のセグメント１０３０は、分節ゾーン１０４０によって区分されている。プレートは、分節ゾーン１０４０に沿って、第一のセグメント１０３０とプレート１０００の残り部分とに分割できる。分節ゾーン１０４０は、プレート１０００を十分に曲げてプレート材料を分割する際に抵抗が最も少ない箇所を形成するいずれのタイプの刻み目でもよく、分節ゾーンに沿って分割が為される。一例としてのみ示すが、プレートの上側表面、下側表面、または上下の両面から、合計で材料の約０．２５ｍｍから０．５ｍｍを除去することにより、厚さ３ｍｍの分節ゾーン１０４０を有する前頸部用プレートを作成することができる。刻み目は、所望の性質を得るために、幅を比較的太くまたは細くすることも、深さを変更することも、形状を変更することもできる（たとえば、「Ｖ」字形ノッチ、半円形など）。

プレート１０００がチタンから成る場合、チタン特有の性質により、プレートは以下のとおり簡単に分割できる。適切なプレートホルダを用いてプレートを支持しながら、プレートを分節ゾーン１０４０に沿って分節ゾーン１０４０の片側に十分に曲げ、続いてそのプレートを元の位置に向けて曲げる。その時点で、プレートは分節ゾーン１０４０に沿って分割され、外科的使用に適する十分にスムーズなエッジが得られる。

頸部脊椎における使用で、頸部脊椎の１から４レベルにおいて適用する場合に（for application to one to four levels of the cervical spine）、多様に異なる骨ネジ受け穴１０１０間の長手方向間隔を提供するためには、たった四枚などの少数の異なる分節可能プレート１０００が必要であると考えられる。たとえば、頸部脊椎の１から４レベルにおける適用において必要な、さまざまな組み合わせを提供する四枚の分節可能プレート１０００から成る一式には、以下の第一から第四の分節可能プレートを含むことが考えられる。第一の分節可能プレートでは、第一セグメントの骨ネジ受け穴の間隔は１０ｍｍであり、続くセグメントでも穴の間隔は同じく１０ｍｍである。第二の分節可能プレートでは、第一セグメントの骨ネジ受け穴の間隔は１２．５ｍｍであり、続くセグメントの穴の間隔は１２．５ｍｍである。第三の分節可能プレートでは、第一セグメントの骨ネジ受け穴の間隔は１５ｍｍであり、続くセグメントの穴の間隔は１５ｍｍである。第四の分節可能プレートでは、第一セグメントの骨ネジ受け穴の間隔は１７．５ｍｍであり、続くセグメントの穴の間隔は１７．５ｍｍである。

図７４に点線で表すように、骨ネジ受け穴１０１０の間のプレート１０００部分の長さを変えることによって、骨ネジ受け穴１０１０の長手方向間隔を変更することが可能である。

上述のプレートは多数の使用可能部分に分割でき、それは製造上、そしてもしかすると臨床上も好ましい。しかし、管理上の問題として、追跡目的のために各インプラントを別個且つ単一のインプラント識別番号で識別する場合は、本発明のプレートが各自一つの使用可能部分のみを提供するよう構成されることが望ましい。この目的を達成するために、分節ゾーン１０４０は図７９に示すように形成される。それにより、分節可能プレートの不使用の分割片は、プレートとして使用不可能になり廃棄される。

プレートをセグメントに分割できるということは、製造工程においても重要な利点になる。たとえばプレートの製造に通常用いられる工程であるインベストメント鋳造法の工程において、材料費は、製造にかかる労務費ほど重要ではない。

したがって、製造者は一枚の長い分節可能プレートを鋳造し、その後の製造段階において分割することで、複数のプレートを全体的により低コストにて産出できる。同様に、上記の代わりにプレートを固体材料を機械加工することで製造する場合には、各プレートを個別に取付および固定する代わりに、後で複数のプレートに分割できる一枚の長いプレートを取付および固定することで、より多くの労務費を削減できる。

図７５〜７９に、再建手術での利用のための多様な分節可能プレート１３００〜１７００を示す。プレート１３００〜１７００はそれぞれ、骨ネジ受け穴１３１０〜１７１０と、ロッキング部材１３２０〜１７２０と、分割ゾーン１３４０〜１７４０とを含む。たとえば破損した眼窩を修復する際、分節可能プレート１３００〜１７００を用いることで、破損した骨部分を正しい空間的位置関係に整列し保持できる。眼窩は湾曲しているため、眼窩の修復に用いるプレートはその湾曲に適合しなければならない。分節可能プレート１３００〜１７００は可鍛金属から成り、その可鍛性はプレートの分節化により高められているため、分節可能プレート１３００〜１７００は外科医によって適切な湾曲状態に簡単に外形形成される。分節可能プレートの適切な長さも、図７３に示すプレート１０００に関連して説明したとおり、適当なセグメントにてプレートを分離することにより、外科医が簡単に選択できる。

たとえば外科用チタン合金をプレート材料として選択した場合、プレートは分離ゾーンにて、より簡単に曲げられるが分割されないことに留意すべきである。
破損なしに曲げられるが、最初に曲げてさらに逆に曲げた場合に意外なほど少しの力で破断されるというその合金の物質特性を、本発明は有効活用している。したがって逆曲げは、プレート分割時のみに実施され、最初の曲げ動作のみを要する外形形成の際には必要とされない。

図８０および８１に、全体的に符号１８００および１９００を付した、分節可能プレートの代替実施形態を示す。プレート１８００〜１９００は、骨ネジ受け穴１８１０に挿入されるロッキング部材１８２０を有し、そのロッキング部材１８２０は、図４０〜４９に関連して上述した単ロックプレート構造に相当する。

分節可能プレート１８００〜１９００は、分節式プレート１０００の複数ロッキングの形態に関連して上述したように、分節ゾーン１８４０および１９４０にて分節され得る。
４．複合ネジロックプレーティングシステム
ａ．受動的ダイナミック
図８２〜８４に、受動的ダイナミックシステム２０００を示す。このシステムは、骨ネジ２０３０を収納するためのネジ穴２０１０が上側表面および下側表面を貫通しているプレート２０２０を有する。ネジ穴２０１０は、プレート２０２０の上側表面にて円形開口２０４０を有し、下側表面にて開口２０５０を有する。開口２０５０は、部分的には上側表面開口２０４０と同心状であるが、一方向に伸張して楕円を形成する。骨ネジ２０３０の丸形頭部２０３２は、プレート２０２０にかみ合うロッキング部材２０６０によって、プレート２０２０から後退して出てしまわないようにされている。骨ネジ２０３０のシャフトは、プレート２０２０に相対して矢印Ａの方向への角運動が可能である。それは、骨ネジ２０３０のシャフトがプレート２０２０に相対して、許可された一方向に移動できる空間が、ネジ穴２０１０の楕円の下側表面開口２０４０内に設けられているためである。

受動的ダイナミックシステムによって骨ネジ２０３０は、プレートに固定された後も、ネジに力が作用されればプレート２０２０に相対して移動することができる。このシステムは、ネジの移動を発生させるものではなく、ネジの移動を許容するのみであって、「受動的」なシステムである。ただし、ネジ２０３０は、望ましくない他のすべての方向への運動に抵抗する性質を維持する。可変ネジ３０’の使用はすでに説明したとおり、受動的ダイナミック動作を可能にするが、移動が単一方向のみに限定されないため一般的に好適でない。

ｂ．自己圧縮
図８５〜８８に、骨ネジ受け穴２１１０を含むプレート２１２０を有する自己圧縮システム２１００を示す。骨ネジ受け穴２１１０は、好ましくは円形である（がその必要性はない）上側表面開口２１４０と、丸形凹部２１４２とを有する。骨ネジ受け穴の下側表面開口２１５０は、上側表面開口２１４０より小さい直径を有し、上側表面開口２１４０の中心長手方向軸２１５１からずれた中心長手方向軸２１５３を有する。骨ネジは丸形の頭部分２１３２を有し、その頭部分２１３２は、上側表面開口２１４０の丸形底部２１４２内に嵌まる。ネジ頭部２１３２は上側表面開口内にて移動でき、それにより骨ネジシャフトは、下側表面開口２１５０を貫通した状態でプレート２１２０に対して適切な角度Ａにて配置され得る。

この自己圧縮システムでは、骨ネジ２１３０がロッキング部材２１６０によってプレート２１２０に固定される際に、ロッキング部材２１６０は骨ネジ頭部２１３２に圧力を印加し、それにより骨ネジ２１３０を一方向に移動させる。骨ネジ２１３０は、ロッキング部材２１６０によってプレート２１２０に一度固定されると、元の位置に戻ることはできない。自己圧縮システム２１００の目的は、骨ネジ２１３０を固定およびロックされた角度Ａにて配置するよう、骨部分に圧縮を作用させることである。

ｃ．能動的ダイナミック
図８９〜９２に、本発明の能動的ダイナミックシステム２２００を示す。このシステムはネジ２２３０を含み、そのネジ２２３０は、たとえばネジ２２３０に選択された力を印加するベルヴィルタイプのワッシャ２２７０などによって、バネ荷重力が作用される状態でプレート２２２０に設置されている。骨ネジ受け穴の下側表面開口２２５０が楕円であるため、骨ネジ２２３０は、印加される力の方向に移動する。たとえば、ワッシャ２２７０によって形成されるバネのビッグエンド（大端）２２７２は、骨ネジ２２３０が移動する方向と反対の方向に、ネジ頭部２２３２を押圧する。あるいずれの利用においても、（プレート、ネジ、穴、およびバネにおける）抵抗の適切量は骨を分離させない程度であるから、その量を決定することは簡単である。

図９３〜９４によれば、ワッシャ２２７０は、上側表面開口内に形成された凹部２２９２に嵌合するタブ２２９０を有してもよい。それによって、ワッシャを開口内に配置した際に、適切な向きに設置することが簡単にできる。あるいはワッシャ２２７０は、配置された時に回転しないよう非円形の形状を有することもできる。

能動的ダイナミックシステムでは、骨ネジには事前荷重力が印加され、それによりネジはプレートに対して一定の向きに保持される。骨ネジは、その事前に向けられた方向へは、移動できる空間があり、ネジに作用される事前荷重力に対向する力が存在しない限りにおいてさらに移動する。これらの技術は、簡単且つ有益に組み合わせることができる。それによりたとえば、ネジ座面全体（full screw seating）を圧縮し、骨部分を継続的に近づけ、さらなる短小化（shortenings）を可能にするシステムを構成することができる。

図９５Ａ〜９５Ｃに、全体的に符号３０００を付した、本発明のプレートの代替実施形態を示す。プレート３０００の下側表面３０２７は、プレートの長手方向軸の実質的部分に沿って凸状であり、プレート３０００の横軸方向に沿って凹状である。プレート３０００は、単一の骨ネジ３０３０をプレート３０００に固定する単ロッキング部材３０２２を有する。

図９６Ａ〜９６Ｃに、全体的に符号３１００を付した、本発明のプレートの代替実施形態を示す。プレート３１００の下側表面は、プレートの長手方向軸の実質的部分に沿って平坦であり、プレートの横軸方向に沿って凹状である。プレート３１００は、プレート３１００に二本の骨ネジ３１３０を固定する複数ロッキング部材３１２０と、プレート３１００に個別の骨ネジ３１３０を固定する単ロッキング部材３１２２とを有する。骨ネジ受け穴３１４０は千鳥配列になっており、各骨ネジ受け穴３１４２および３１４４の中心点は、互いにずれた横軸上に位置する。各骨ネジ受け穴９７０の中心点はさらに、プレートの中心線からもずれている。二本の骨ネジ３０のシャフトは、互いに非常に近接した状態で交差し、好ましくは２５°から９０°の内角ＩＡを形成する。骨ネジ３０が交差するこのような構成では、ネジが同じ骨内で斜めに交差することでそれらの間に骨の一部分を挟むため、プレート９６０を骨に対して非常に安定的に固定させる。

プレート３１００は、互いに分割され得る複数のセグメント３１５０〜３１５６を有する。プレート３１００の第一のセグメント３１５０は、分節ゾーン３１６０〜３１６４によって区分される。プレートは、分節ゾーン３１６０〜３１６４に沿って、分割セグメント３１５０、３１５２、３１５４、または３１５６とプレート３１００の残り部分とに分割できる。分節ゾーン３１６０〜３１６４は、プレート３１００を十分に曲げてプレート３１００材料を分割する際に抵抗が最も少ない箇所を形成するいずれのタイプの刻み目でもよく、分節ゾーンに沿って分割が為される。

プレート３１００は、図８２〜８４にて上述したネジロックプレーティングシステム２０００、２１００、または２２００の一つ以上を含んでもよいと理解される。
図９７Ａ〜９７Ｄに、全体的に符号３２００を付した、本発明のプレートの代替実施形態を示す。プレート３２００は、プレートの長手方向軸の実質的部分に沿って平坦であって、プレートの横軸方向に沿って凹状である下側表面を有する。さらにプレート３２００は、横軸方向に沿って凸状である上側表面を有する。

図９７Ｄに示すとおり、プレート３０００は、図８２〜９４にて上述したネジロックプレーティングシステム２０００、２１００、または２２００の一つ以上を含んでもよい。
本発明の特定の実施形態を図示し説明してきたが、広義における本発明から逸れることなく変更および修正を実施できることは、当業者にとって明白である。

したがって添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲内に入るすべての変更および修正を含むことを意図する。
特定の革新的特徴が特定の例に関連して説明された場合もあるが、それらは単なる一例である。それらの革新的特徴を簡単に取り替えて組み合わせられるように、具体的に説明した方法以外にも多様な組み合わせが教示されており、そのことが本願にて先行され請求されていると理解されるべきである。

複数ロッキングプレートの第一の実施の形態を示す斜視図である。 図１の複数ロッキングプレートの平面図である。 図１の複数ロッキングプレートの側面図である。 図１の複数ロッキングプレートの端面図である。 図１の複数ロッキングプレートの底面図である。 ロッキング部材がオープン構成で装着された図１〜図５の複数ロッキングプレートの平面図である。 四本骨ネジロッキング部材が装着された図１〜図６のプレートの変形例の平面図である。 細長の中央孔が形成されて圧縮能力が強化された、図１の複数ロッキングプレートの別の実施の形態を示す平面図である。 図１〜図６のプレートと共に使用できるロッキング部材を示す図である。 図７および図２２のプレートの中央穴と共に使用するロッキング部材の平面図である。 図１，図６および図７の端穴に使用するロックキャップの平面図である。 図１６のロッキング部材の側面図である。 図１６のロッキング部材の別の実施の形態を示す側面図である。 ロックリベットを使用した頸部脊椎ロッキングプレートの別の実施の形態を示す斜視図である。 図１４の複数ロッキングプレートの底面図である。 事前装着可能な二本骨ネジロッキング部材の平面図である。 ロックタブの柔軟性を高めるための頭部孔を有する四本骨ネジロッキング部材の別の実施の形態を示す平面図である。 図１４のプレートの中央穴と共に使用するリベット型ロッキング部材の底面図である。 リベットロッキング部材の側面図である。 図１９のリベットの頭部の底部分を示す、線２０−２０に沿った上面斜視図である。 三本骨ネジロッキング部材の頭部の上面斜視図である。 ねじ切りキャップであるロッキング部材を使用するための形状を有する複数ロッキングプレートの斜視図である。 図２２のプレートと共に使用するロッキング部材の側面図である。 骨ネジの側面図である。 骨ネジの別の形態の側面図である。 図２４に示す骨ネジの底面図である。 図２４に示す骨ネジの平面図である。 複数ロッキングプレートの第四の実施の形態を示す上面斜視図である。 図２８のプレートと共に使用するロッキング部材の斜視図である。 骨ネジが装着された図２８のプレートの線３０−３０に沿った一部断面側面図である。 本発明の骨ネジの別の実施の形態を示す図である。 本発明の複数ロッキング部材の別の実施の形態を示す平面図である。 本発明の複数ロッキング部材の別の実施の形態を示す平面図である。 本発明の複数ロッキング部材の別の実施の形態を示す平面図である。 本発明の複数ロッキング部材の別の実施の形態を示す平面図である。 本発明の複数ロッキング部材の別の実施の形態を示す平面図である。 本発明のプレート部分に係合した骨形成装置の一部を詳細に示すな断面図である。 プレートを貫通した、穴形成器をガイドするドリルガイドの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明のプレート部分に係合した骨形成装置の別の実施の形態の一部分を示す詳細な断面図である。 図３２Ｃの線３２Ｄ−３２Ｄに沿った断面図である。 骨ネジをプレートにロックする状態を示す斜視図である。 駆動器具に取り付けられた、シールドされたロッキング部材の一部断面側面図である。 ロッキング部材の別の実施の形態を示す一部断面側面図である。 ロッキング部材の別の実施の形態を示す一部断面側面図である。 プレート、ロッキング部材、骨ネジを示す、図３３の線３６−３６に沿った一部断面図である。 図３６の線３７に沿った部分の詳細を示す拡大図である。 プレートに取り付けられたプレートホルダの一部断面側面図である。 プレートに取り付けられたプレートホルダの別の実施の形態を示す一部断面側面図である。 プレートに取り付けられたプレートホルダの別の実施の形態を示す一部断面側面図である。 図３９Ｂのプレートホルダの端面図である。 図３９Ｂに示すプレートホルダの先端部を示す拡大部分図である。 単ロッキングプレートの実施の形態を示す上面斜視図である。 図４０に示すプレートの平面図である。 図４０に示すプレートの側面図である。 図４０に示すプレートの端面図である。 図４０に示すプレートの底面図である。 ロッキング部材が装着された、図４０に示すプレートの平面図である。 図４０に示すプレートと共に使用する骨ネジの側面図である。 図４６に示す骨ネジの平面図である。 図４６の骨ネジの底面図である。 図４０の単ロッキングプレートと共に使用するロックキャップの平面図である。 図４９に示すロックキャップの側面図である。 図４９および図５０に示すロックキャップの底面図である。 図４９〜図５１に示すロックキャップの底面斜視図である。 プレートの骨ネジ穴に通った穴形成器の一部切り取り図である。 骨ネジ挿入用の穴あけのためにプレートにネジ連結可能に係合したドリルとドリルガイドの斜視側面断面図である。 ２個の骨ネジ受け穴に取り付けられたロックキャップによって骨に沿って装着された単ロッキングプレートの斜視図である。 ロックキャップの取り付けのためにドライバに係合したロックキャップの一部断面図である。 図５５のプレート、骨ネジ、ロックキャップの一部断面図である。 図５７中の領域５８の拡大部分図である。 各骨ネジをロックするためのロッキング部材を有する単ロッキングプレートの第二の実施の形態を示す斜視図である。 図５９の単ロッキングプレートと共に使用するねじ切りロッキング部材の斜視図である。 骨ネジを保持するために図６０のロッキング部材が完全に固定されずに装着された図５９のプレートを示す、線７３−７３に沿った一部断面側面図である。 図５９の単ロッキングプレートの第一の変形例を共に使用する別のロッキング部材の斜視図である。 図６２のロッキング部材が装着された図５９のプレートの第一の変形例を示す断面側面図である。 図５９のプレートの第一の変形例と共に使用される別のロッキング部材の斜視図である。 図６４のロッキング部材が装着された図５９のプレートの第一の変形例を示す断面側面図である。 図５９のロッキングプレートの第二の変形例と共に使用する、リベットの形状である別のロッキング部材の斜視図である。 図６６のロッキング部材を使用するために変形された図５９のプレートの一部断面側面図である。 単ロッキングプレートの平面図である。 骨内で骨ネジを交差させるために千鳥配列のネジ穴パターンを有する本発明に係る単ロッキングプレートの平面図である。 図６９Ａに示すプレートの別の実施の形態を示す図である。 交差して骨を貫く異なる平面上の２本の骨ネジによって骨に係合する図６９Ａまたは図６９Ｂに示すプレートを伴う骨の断面図である。 図７０Ａに示すプレートの別の実施の形態を示す端面図である。 図７０Ａに示すプレートの別の実施の形態を示す端面図である。 図７０Ａに示すプレートの別の実施の形態を示す端面図である。 長い骨に適用した本発明に係るプレートの側面図である。 図７０Ｅの線７０Ｆに沿った詳細な拡大図である。 脊椎または長い骨の一部の複数セグメントを安定化する際に使用する複数ロッキングプレートの別の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る複数ロッキングプレートの多種の実施の形態を示す平面図である。 分割状態にある、複数ロッキング分節可能プレートの形状である本発明に係る別の実施の形態を示す平面図である。 分割状態にある、図７３の複数ロッキング分節可能プレートの形状をとったの別の実施の形態を示す平面図である。 非分割状態にある複数ロッキング分節可能プレートの別の実施の形態を示す平面図である。 非分割状態にある複数ロッキング分節可能プレートの別の実施の形態を示す平面図である。 非分割状態にある複数ロッキング分節可能プレートの別の実施の形態の一部を示す平面図である。 非分割状態にある複数ロッキング分節可能プレートの別の実施の形態を示す平面図である。 分割状態にある、図７８の複数ロッキング分節可能プレートの平面図である。 非分割状態にある、単ロッキング分節可能プレートの形状である本発明に係る別の実施の形態を示す平面図である。 分割状態にある図８０の単ロッキング分節可能プレートの平面図である。 本発明に係る受動的ダイナミックネジプレートロッキングシステムの一部断面側面図である。 図８２に示すプレートに形成された穴の平面図である。 ネジに対して矢印Ａの方向に加えられた力に反応して移動する図８２の受動的ダイナミックネジプレートロッキングシステムを示す一部断面側面図である。 ロックが一部挿入された、本発明に係る自己圧縮ネジプレートロッキングシステムの一部断面側面図である。 ロックが完全に挿入されネジがはまった状態の図８５の自己圧縮ネジプレートロッキングシステムの一部断面側面図である。 図８６に示すプレートの穴および平面図である。 図８７に示すプレートの穴の断面側面図である。 本発明に係る能動的ダイナミックネジプレートロッキングシステムの一部断面側面図である。 図８９に示すプレートの穴の平面図である。 図８９の能動的ダイナミックネジプレートロッキングシステムのベルビル型ワッシャの上面斜視図である。 ロックが更にきつく固定されネジがはまった状態の図８２の能動的ダイナミックネジプレートロッキングシステの一部断面側面図である。 プレートに形成された対応する凹部に挿入されるタブを有する図９４のワッシャの別の実施の形態を示す上面斜視図である。 ロックが完全に挿入され、ネジがはまり、ワッシャのタブがプレートの対応する凹部に挿入された状態の図９３の能動的ダイナミックネジプレートロッキングシステムの一部断面側面図である。 本発明に係るプレートの別の実施の形態を示す側面斜視図である。 図９８Ａのプレートの上面斜視図である。 図９８Ａのプレートの底面斜視図である。 本発明に係るプレートの別の実施の形態を示す側面斜視図である。 図９８Ａのプレートの上面斜視図である。 図９８Ａのプレートの底面斜視図である。 本発明に係るプレートの別の実施の形態を示す側面斜視図である。 図９７Ａのプレートの上面斜視図である。 図９７Ｂのプレートの底面斜視図である。 図９７Ｂのプレートの底面図である。

符号の説明

２、７０、１２０、６００、９６０ プレート
６、８、４０８ 骨ネジ受け穴
１２ ロックネジ穴
２０ ロックネジ
３０、１７０ 骨ネジ
２０、２１、３００ ロッキング部材

Claims (14)

1. 骨部分の回復または融合のために同一の骨または異なる骨の骨部分を選択された空間的関係に配列および維持のための骨プレーティングシステムであって、該骨プレーティングシステムが、
   少なくとも２つの骨部分を橋渡すのに十分な長さと長手軸線とを有するプレート（２、７０、２３０、４００、５００、６００、７００、７００ａ−７００ｅ、２０００、２１００、２２００、３０００、３１００、３２００）であって、前記骨部分に対し位置決めされる上側表面および前記上側表面の反対側の下側表面（２７）を有し、前記下側表面（２７）は、前記プレートが前記骨部分に取り付けられているとき、前記骨部分に対して配置されるように形成されており、また前記下側表面（２７）は、前記プレートの長手軸線に沿って且つ前記プレートの長手軸線の実質部分に沿って凸状か、平坦のいずれかに形成された、前記プレートと、
   少なくとも２つの骨部分の各々に係合するようになっており、中央長手軸線を有する少なくとも２つの骨ネジ（３０、３０’、１７０、２０３０、２１３０、２２３０、３１３０）であって、前記骨部分に挿入される先端（３６）と、該先端（３６）とは反対側の基端（３２）を有し、前記基端が前記プレートの上側表面の方へ向いた頂面と前記プレートの下側表面（２７）の方へ向いた、前記頂面とは反対側の底面とを有する、骨ネジと、
   前記上側表面からプレートを貫通して下側表面まで延びる少なくとも２つの骨ネジ受け穴（６、８、４０８、２０１０、２１１０）であって、少なくとも第１の骨ネジ受け穴は第１の骨部分に位置されるようになっており、少なくとも第２の骨ネジ受け穴は第２の骨部分に位置されるようになっており、各骨ネジ受け穴は、前記骨ネジの基端の底面が前記プレートの下面（２７）の下側へ突き出ることを防止するように形成されている、骨ネジ受け穴と、
   前記骨ネジ受け穴の一つに挿入可能な骨ネジを前記プレートに固定するための少なくとも一つの固定要素（２０６０、２１６０、２２６０）であって、前記骨ネジの一つを前記プレートに保持するために前記骨ネジ受け穴（６、８、４０８、２０１０、２１１０）の一つだけに同軸に係合できる、固定要素と
   を備える骨プレーティングシステム。
2. 前記下面は、前記プレートの横軸方向に沿って凹状である、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
3. 前記下面は前記プレートの横軸方向に沿って平坦である、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
4. 前記骨ネジ受け穴の１つと関連するネジ付きの凹所（２１４２）を有する、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
5. 少なくとも一つの固定要素（２０６０、２１６０、２２６０）が少なくとも一つの楔面を有する、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
6. 前記下側表面の少なくとも一部は骨成長材料である、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
7. 前記骨ネジ受け穴（６、８、４０８、２０１０、２１１０）の少なくとも２つは対であり、前記対の骨ネジ受け穴のうち少なくとも一方の骨ネジ受け穴は、対の他方の骨ネジ受け穴と互い違いであり、前記一方および他方の対の骨ネジ受け穴の中心点は、前記第１の対の骨ネジ受け穴の中心長手軸線が２５度より大きく９０度より小さい内角を形成するように、前記プレートの横断する軸線に沿った異なる横断線上にある、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
8. 前記骨ネジ受け穴の少なくとも一つはネジが切られている、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
9. 前記少なくとも一つの固定要素（２０６０、２１６０、２２６０）はほぼ円形であり、前記少なくとも一つの固定要素の前記中央長手軸線は、前記少なくとも一つの固定要素の回転軸であり、前記少なくとも一つの固定要素が骨ネジ受け穴内に挿入されるとき、前記回転軸は骨ネジ受け穴の一つの中央長手軸線と同軸である、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
10. 前記プレートの下面の少なくとも一部は、骨成長面を有する、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
11. 骨成長促進材料を更に有する、請求項１記載の骨プレーティングシステム。
12. 前記骨成長促進材料は、骨形態発生タンパク質、ハイドロキシルアパタイト、又はハイドロキシルアパタイトトリカルシウム燐酸塩の少なくとも一つである、請求項１１記載の骨プレーティングシステム。
13. 前記骨成長促進材料は、少なくとも一部が骨である、請求項１１記載の骨プレーティングシステム。
14. 前記骨成長促進材料は、骨形成タンパク質である、請求項１１記載の骨プレーティングシステム。

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