動的骨固定要素及びその使用方法

专利摘要:
本発明は、動的骨固定要素、及び骨又は骨片を安定化させる外科的方法に関する。動的骨固定要素は、好ましくは、骨係合要素と、荷重支持体係合要素とを具備している。骨係合要素は、好ましくは、複数のねじを具備し、患者の骨と管腔とに係合する。荷重支持体係合要素は、好ましくは、頭部部分を具備し、荷重支持体（例えば、骨プレート）及び軸部分に係合する。軸部分は、好ましくは、少なくとも部分的に、管腔の中へ延入する。好ましくは、軸部分の外面における少なくとも一部分は、管腔の内面における少なくとも一部分から、隙間を介して間隔を隔てられ、頭部部分は、骨係合要素に対して動けるようになっている。軸部分の遠位端は、好ましくは、管腔に結合される。
公开号:JP2011506043A
申请号:JP2010539636
申请日:2008-12-11
公开日:2011-03-03
发明作者:アンドレアス アッペンツェラー；シリル ヴォワサール；サイラス ツルシュミーデ；ウルス フリガー；ロベルト フリッグ；ビート レヒマン
申请人:ジンテス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング；
IPC主号:A61B17-58

专利说明:

[0001] 本願は、２００７年１２月１７日に出願された、発明の名称を"Dynamic Fixation System"とする、米国仮特許出願第６１／０１４，３０８号、及び２００８年４月２日に出願された、発明の名称を"Dynamic Fixation System"とする、米国仮特許出願第６１／０４１，８２４号、及び２００８年６月２５日に出願された、発明の名称を"Stress Controlled Bone Fixation"とする、米国仮特許出願第６１／０７５，３９６号を基礎とする優先権を主張し、これらの文献の内容を完全に、ここで参照によって引用する。
本発明は、動的骨固定要素及びその使用方法に関する。]
背景技術

[0002] 毎年、何百万人もの人々が、骨折に苦しんでいる。この状態の治療は、しばしば、インプラントの使用を伴う堅固な固定によって成し遂げられ、例えば、長手方向の荷重支持体（例えば、骨プレート、ロッドなど）を、患者の骨又は骨片に固定し、そのために複数の骨固定要素（例えば、骨ねじ、フック、ピン、リベットなど）を用いて、骨折を横切って骨折した骨を安定化させる。]
[0003] 骨の固定において、可撓性の又は動的な固定を使用することは、利益を提供すると信じられており、堅固な固定に一般的に関連した応力の量を減少せしめ、従って、患者の骨又は骨片をより良く保護する。]
発明が解決しようとする課題

[0004] 本発明は、一般的には、外科の装置、及び骨又は骨片を安定化させる方法に関する。より詳しくは、本発明は、動的骨固定要素、及びこれを使用して骨又は骨片を安定化させる外科的方法／手順に関する。]
課題を解決するための手段

[0005] 本発明の１つの例示的な実施形態においては、動的骨固定要素は、好ましくは、骨係合要素と、荷重支持体係合要素とを具備している。骨係合要素は、好ましくは、近位端と、遠位端と、骨係合要素の近位端から少なくとも部分的に延在している管腔とを具備している。管腔は、内面を形成する。荷重支持体係合要素は、好ましくは、荷重支持体と係合するための頭部部分と、頭部部分から延在してなる軸部分とを具備している。軸部分は、好ましくは、近位端と、遠位端と、外面とを具備している。軸部分のサイズ及び構造は、好ましくは、骨係合要素に形成された管腔の中に少なくとも部分的に延入するように定められる。好ましくは、軸部分における少なくとも一部分は、直径Ｄsを有し、管腔における少なくとも一部分は、直径ＤLを有し、直径ＤLは直径Ｄsに比べて大きく、軸部分の外面の少なくとも一部分は、管腔の内面の少なくとも一部分から間隔を隔てている。加えて、好ましくは、軸部分の遠位端は、骨係合要素の近位端における遠位側の位置にて管腔に結合され、頭部部分が骨係合要素に対して動き、従って、係合した骨又は骨片が荷重支持体に対して動き、微細運動を可能にしている。]
[0006] 管腔の内面には、角度θのテーパが付けられ、管腔の近位端における直径ＤLは、近位端の遠位側の位置における管腔の直径ＤLに比べて大きくなっている。管腔のテーパ角度θは、好ましくは、約０度から約１０度の間である。]
[0007] 軸部分は、好ましくは、頭部部分と一体的に形成されている。軸部分は、好ましくは、骨係合要素の遠位端に近い位置にて、管腔の内部において、骨係合要素に結合される。軸部分は、好ましくは、管腔の内部の骨係合要素に、圧入結合を介して結合される。軸部分の遠位端は、好ましくは、管腔の直径ＤLに比べて大きい直径を有している。]
[0008] 代わりに及び／又は加えて、軸部分は、１又は複数のテクスチャ付き表面を形成されて具備する。テクスチャ付き表面は、好ましくは、弾性的に変形可能であって、軸部分が管腔の中に挿入されているとき、テクスチャ付き表面は変形する。その後、テクスチャ付き表面は、好ましくは、それらのより大きな元のサイズへと復帰して、テクスチャ付き表面は、管腔の内面を押圧し、軸部分の外面と管腔の内面との間の接触圧を高める。テクスチャ付き表面は、複数の半径方向に延びた隆起部の形状であって、軸部分の一部分に形成されている。代わりに及び／又は加えて、テクスチャ付き表面は、軸部分の一部分に形成された、複数の長手方向に延びる隆起部の形態でも良い。]
[0009] 代わりに及び／又は加えて、骨係合要素の外面は、好ましくは、その外面に形成された複数のねじを具備し、患者の骨又は骨片に係合し、軸部分の外面は、骨係合要素の外面に形成された中間的な隣接するねじの溶接によって、管腔の内面に溶接されている。]
[0010] 頭部部分は、好ましくは、駆動ツールに形成された先端部と係合するための駆動要素を具備している。例えば、頭部部分は、複数の貫通孔を具備し、駆動ツールの先端部に形成された複数のピンを受入れ、ピンのサイズ及び構造は、荷重支持体係合要素における頭部部分を延通して、骨係合要素と接触するようになっており、複数のピンは、荷重支持体係合要素と骨係合要素との両方に接触し、駆動ツールが回転すると、同時に、荷重支持体係合要素と骨係合要素との両方が回転するようになっている。変形例としては、例えば、頭部部分は、１又は複数の突起部を延ばして具備し、骨係合要素は、１又は複数の凹部を形成されて具備し、突起部が凹部に延入することで、駆動ツールが回転すると、同時に、荷重支持体係合要素と骨係合要素との両方が回転するようにしても良い。]
[0011] 他の例示的な実施形態においては、本発明は、骨の骨折を横切るように、荷重支持体を内部的に固定するための方法に関する。方法は、（ａ）複数の動的骨固定要素を提供する段階と、（ｂ）切開を作る段階と、（ｃ）２以上の動的骨固定要素を介して、骨折のいずれかの側から患者の骨に荷重支持体を結合させる段階であって、動的骨固定要素は、骨折を横切って骨が平行運動するのを可能にする、上記結合させる段階と、（ｄ）切開を閉じる段階であって、荷重支持体と、複数の動的骨固定要素とが患者の体内に残される、上記段階と、を備えている。好ましくは、動的骨固定要素のそれぞれは、荷重支持体に係合するために、骨及び荷重支持体係合要素に係合する骨係合要素を具備し、骨係合要素は、荷重支持体係合要素に対して可動であり、骨係合要素に対して荷重支持体係合要素が動くことで、骨折を横切る骨又は骨片の平行な運動を可能にしている。骨係合要素は、好ましくは、管腔を具備し、骨係合要素の近位端から少なくとも部分的に延びており、管腔は内面を形成している。荷重支持体係合要素は、好ましくは、荷重支持体と、頭部部分から延びた軸部分とに係合するための頭部部分を備え、軸部分は、近位端と、遠位端と、外面とを有し、軸部分のサイズ及び構造は、骨係合要素に形成された管腔の中に少なくとも部分的に延入するようになっている。好ましくは、軸部分の外面の少なくとも一部分は、管腔の内面の少なくとも一部分から間隔を隔てており、頭部部分が骨係合要素に対して動けるようにしている。]
[0012] また、荷重支持体を骨折にわたって固定するための方法は、骨折Ｆの片側又は両側に、１又は複数の標準的な骨ねじを挿入する段階を備え、初期の時間期間について、骨の微細運動も防止され、その後に、標準的な骨ねじは、初期の時間期間の経過後に、患者の骨から取り外され、骨の微細運動が可能になる。]
[0013] 上述した要旨並びに以下の本願の好ましい実施形態についての詳細な説明は、添付図面と関連させることで、より良く理解されよう。本願における好ましい動的骨固定要素及び外科的手順及び／又は方法を例証する目的のために、図面には好ましい実施形態を示している。しかしながら、本願は、図示した正確な構成及び手段に限定されるものではないことを理解されたい。]
図面の簡単な説明

[0014] 本発明の第１の例示的な実施形態による動的骨固定要素を示した横断面図である。
本発明の第２の例示的な実施形態による動的骨固定要素を示した横断面図である。
本発明の第３の例示的な実施形態による動的骨固定要素を示した横断面図である。
図３の動的骨固定要素の変形例による実施形態を示した横断面図であって、横断面図は、動的骨固定要素の好ましい、例示的な寸法を示している。
図３の動的骨固定要素の変形例による実施形態を示した横断面図であって、横断面図は、脊椎固定術に使用するための例示的な動的骨固定要素を示している。
図３の動的骨固定要素の変形例による実施形態を示した横断面図であって、横断面図は、外傷手順に使用するための例示的な動的骨固定要素を示している。
１つの例示的な実施形態による荷重支持体係合要素に従った、荷重支持体係合要素の軸部分における遠位端に形成された半径方向に延びる複数の隆起部又はひだを示した詳細図である。
１つの例示的な実施形態による荷重支持体係合要素に従った、荷重支持体係合要素の軸部分における遠位端に形成された長手方向に延びる複数の隆起部又はひだを示した詳細図である。
１つの例示的な実施形態による荷重支持体係合要素に従った、荷重支持体係合要素の軸部分における遠位端に形成された、半径方向に延びる複数の隆起部又はひだ、及び長手方向に延びる複数の隆起部又はひだを示した詳細図である。
本発明の１つの例示的な実施形態による、荷重支持体係合要素を骨係合要素の軸部分に結合するための例示的な方法を示した側面図である。
図５Ａの線５Ｂ−５Ｂに沿って示した、荷重支持体係合要素の軸部分を骨係合要素に結合する例示的な方法を示した横断面図である。
本発明の第１の好ましい実施形態による、動的骨固定要素の頭部部分を駆動ツールに結合するための駆動要素を示した分解斜視図である。
図６Ａの駆動ツールの頭部部分に結合された、駆動要素を示した側面図である。
本発明の第２の好ましい実施形態による、動的骨固定要素の頭部部分を駆動ツールに結合するための駆動要素を示した側面図である。
荷重支持体を患者の骨に相互に結合している動的骨固定要素を示した横断面図である。
本発明の第１の例示的な外科的方法による、長骨の固定のための例示的な方法を示した横断面図である。
図８の長骨固定のための例示的な方法を示した第２の横断面図である。
本発明の第２の例示的な外科的方法による、長骨の固定のための例示的な方法を示した横断面図である。
本発明の第３の例示的な外科的方法による、長骨の固定のための例示的な方法を示した横断面図である。
図１１Ａの長骨固定のための例示的な方法を示した第２の横断面図である。
本発明の第４の例示的な実施形態による、動的骨固定要素を示した横断面図である。
本発明の第５の例示的な実施形態による、動的骨固定要素を示した横断面図である。
本発明の第６の例示的な実施形態による、動的骨固定要素を示した横断面図である。
本発明の第７の例示的な実施形態による、動的骨固定要素を示した横断面図である。
本発明の第８の例示的な実施形態による、動的骨固定要素の頭部部分を示した第１の詳細な横断面図である。
本発明の第８の例示的な実施形態による、動的骨固定要素の頭部部分を示した第２の詳細な横断面図である。
本発明の第８の例示的な実施形態による、動的骨固定要素の頭部部分を示した第３の詳細な横断面図である。
本発明の第９の例示的な実施形態による、動的骨固定要素を一部破断して示した横断面図である。
本発明の第１の例示的な実施形態による、動的茎状ねじ固定クランプを示した横断面図である。
図１８Ａの動的茎状ねじ固定クランプの一部分を詳細に示した横断面図である。
図１８Ａの動的茎状ねじ固定クランプの変形例による実施形態を示した横断面図である。
本発明の第２の例示的な実施形態による、動的茎状ねじ固定クランプを示した横断面図である。
本発明の第３の例示的な実施形態による、動的茎状ねじ固定クランプを示した横断面図である。
図２０Ａの線２０Ｂ−２０Ｂに沿って示した、図２０Ａの動的茎状ねじ固定クランプとの結合に使用されるフレームを示した横断面図である。
本発明の第４の例示的な実施形態による、動的茎状ねじ固定クランプを示した横断面図である。
図２１Ａの動的茎状ねじ固定クランプの固定に使用される結合部材における動的部分を詳細に示した横断面図である。
本発明の第５の例示的な実施形態による、動的茎状ねじ固定クランプを示した横断面図である。
図２２の動的茎状ねじ固定クランプの変形例による実施形態を示した横断面図である。
本発明の第６の例示的な実施形態による、動的茎状ねじ固定クランプを示した横断面図である。] 図１１Ａ 図１８Ａ 図２０Ａ 図２１Ａ 図２２ 図３ 図５Ａ 図６Ａ 図８
実施例

[0015] ある種の用語は、以下の説明において、制限ではなく、便利さのためだけに使用される。用語“右”、“左”、“上部”、及び“底部”は、図面において参照がされている方向を指示する。用語“内方”及び“外方”は、装置及びその指示されている部品の幾何学的中心に向かう、及び遠のく方向をそれぞれ参照する。用語“前部”、“後部”、“上位”、“下位”、及び関連する単語及び／又はフレーズは、制限を意味せず、参照がなされている人体に対して好ましい配置又は向きを指示する。用語には、上に列挙した単語と共に、それらの派生語及び類義語が含まれる。]
[0016] 以下、本発明のある種の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。一般に、本発明は、動的骨固定要素１０，１０’，１０”、及び外科的手順及び／又は方法に関し、患者の骨又は骨片Ｂを可撓的に又は動的に固定するためのものである。より詳しくは、本発明は、動的骨固定要素１０，１０’，１０”の様々な実施形態、及び外科的手順及び／又は方法に関し、複数の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を使用して内的に長骨を固定し、骨折部位Ｆを横切って患者の骨Ｂを安定化させる。当業者が一般的に理解するように、内的な長骨固定のための動的骨固定要素１０，１０’，１０”及び外科的手順及び／又は方法は、患者の長骨Ｂ、例えば、大腿骨（下腿）、脛骨及び腓骨（脚）、上腕骨（上腕）、橈骨及び尺骨（下腕）などに関連して説明されるけれども、当業者が認識するように、内的な長骨固定のための動的骨固定要素１０，１０’，１０”及び外科的手順及び／又は方法は、他の外科的手順、例えば、脊椎手術、上顎顔面骨固定、外的固定などにも使用されることを理解されたい。]
[0017] 概して言えば、詳しくは後述するように、動的骨固定要素１０，１０’，１０”は、好ましくは、第１の骨係合要素２０，２０’，２０”、例えば、雄ねじの骨ねじ、フック、ボルト、ピン、リベットなどと、第２の長手の荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”、例えば、拡大した頭部部分４２，４２’，４２”とを具備する。荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”は、骨係合要素２０，２０’，２０”に対して可動であって、動的骨固定要素１０，１０’，１０”を組み込んだ使用に際しては、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”は、骨係合要素２０，２０’，２０”に対して動くことができ、係合した骨Ｂは、荷重支持体１２に対して動くことができる。すなわち、詳しくは後述するように、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”は、頭部部分４２，４２’，４２”を具備し、例えば、骨プレート１２又はロッド、及び軸部分５０，５０’，５０”と係合する。骨係合要素２０，２０’，２０”は、例えば、複数の雄ねじ２７，２７’，２７”を具備し、患者の骨Ｂ及び管腔２８，２８’，２８”と係合し、軸部分５０，５０’，５０”の少なくとも一部分を受け入れる。軸部分５０，５０’，５０”の外面５６，５６’，５６”と、管腔２８，２８’，２８”の内面３０，３０’，３０”とは、好ましくは、両者の間にクリアランス又は隙間が設けられるサイズ及び構造になっている。加えて、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の頭部部分４２，４２’，４２”は、直接的には、骨係合要素２０，２０’，２０”に結合されておらず、好ましくは、頭部部分４２，４２’，４２”の遠位端４６，４６’，４６”と、骨係合要素２０，２０’，２０”の近位端２２，２２’，２２”との間には、クリアランス又は隙間が設けられる。その点で、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の軸部分５０，５０’，５０”が、骨係合要素２０，２０’，２０”に形成された管腔２８，２８’，２８”に挿入されると、動的骨固定要素１０，１０’，１０”は、可撓し及び／又は移動し、荷重支持体１２に対する骨Ｂの微細運動を可能とし及び／又は吸収する。]
[0018] 図１を参照すると、第１の好ましい実施形態による動的骨固定要素１０は、好ましくは、第１の骨係合要素２０を具備し、これは、例えば、患者の骨Ｂに係合するための雄ねじの骨ねじであり、また、第２の荷重支持体係合要素４０、例えば、拡大した頭部部分４２を具備している。雄ねじの骨ねじは、内部管腔２８を具備し、荷重支持体係合要素４０の頭部部分４２から延びる軸部分５０を受け入れる。すなわち、骨係合要素２０は、近位端２２と、遠位端２４と、外面２６と、管腔２８とを具備している。管腔２８は、少なくとも部分的に、骨係合要素２０を通って、近位端２２から遠位端２４の付近の端部２５へと延在している。] 図１
[0019] 好ましい実施形態においては、骨係合要素２０の外面２６は、複数のねじ２７をその長さに沿って具備しており、骨折した骨又は骨片Ｂに係合する。ねじ２７の角度及び形状は、特定の固定ニーズ、例えば、骨粗しょう症の骨などに合致するように変化させられる。骨係合要素２０の遠位端２４は、テーパが付いて、当業者が理解するように、セルフタッピング又はセルフドリリングの先端部を具備している。]
[0020] 荷重支持体係合要素４０は、軸部分５０を具備し、外面５６と、頭部部分４２とを有している。軸部分５０は、近位端５２から遠位端５４へ長手方向に延在し、骨係合要素２０の管腔２８の内部に少なくとも部分的に合致するサイズ及び形状になっている。図示の通り、頭部部分４２は、軸部分５０の外面５６の半径に比べて大きな半径を備えつつ、軸部分５０の近位端５２から半径方向外方に突出している。軸部分５０の全体は、管腔２８の内部に受け入れられ、頭部部分４２の遠位端４６は、骨係合要素２０の近位端２２に当接するようになっている。]
[0021] 変形例としては、図２に最良に示される、第２の実施形態による動的骨固定要素１０’を参照すると、骨係合要素２０’に形成された管腔２８’は、荷重支持体係合部分４０’の頭部部分４２’から延びる軸部分５０’の長さに比べて短くなっており、軸部分５０’の一部分だけが管腔２８’の内部に合致し、一方、首部分３１’は骨係合要素２０’から突出する。首部分３１’は、可撓性であって、頭部部分４２’は、軸部分５０’の遠位側部分５４’に対して、及び／又は、骨係合要素２０’に対して、動くことができる。使用に際しては、動的骨固定要素１０’の首部分３１’は、好ましくは、荷重支持体１２の骨対面表面１３と、患者の骨又は骨片Ｂとの間に配置され、首部分３１’は、必要に応じて移動及び／又は変形し、患者の骨又は骨片Ｂの微細運動に適合する。] 図２
[0022] 好ましくは、図３乃至図３Ｃに最良に示される、第３の好ましい実施形態による動的骨固定要素１０”を参照すると、荷重支持体係合要素４０”の頭部部分４２”から延びている軸部分５０”の直径Ｄsは、骨係合要素２０”に形成された管腔の直径ＤLに比べて小さくなっており、軸部分５０”の外面５６”と管腔２８”の内面３０”との間には、隙間（例えば、環状空間）が存在し、頭部部分４２”は、骨係合要素２０”に対して動けるようになっている。好ましくは、動的骨固定要素１０”は、動的骨固定要素１０”の長手軸線１１”から離れるように、頭部部分４２”が約２ミリメートル動くことを許容している。他の実施形態においては、軸部分５０”の可撓性を高め又は低め、頭部部分４２”の動きを増やし又は減らすことも可能である。軸部分５０”の遠位端５４”は、好ましくは、端部２５”にて、管腔２８”に結合及び／又は取付けられ、軸部分５０”は、管腔２８”の内部において、動きについて大きな自由度を有しているが、これについては、詳しくは後述する。当業者に理解されるように、骨係合要素２０”と荷重支持体係合要素４０”との間に許される動きの量を調整するように、隙間のサイズは調整される。] 図３ 図３Ｃ
[0023] 加えて及び／又は代わりに、骨係合要素２０”に形成された管腔２８”は、テーパを付けられ、骨係合要素２０”の近位端２２”における管腔２８”の直径は、端部２５”における管腔２８”の直径に比べて大きくなっている。管腔２８”のテーパ角度θは、約０度から約１０度である。当業者が理解するように、骨係合要素２０”と荷重支持体係合要素４０”との間に許容される動きの量を調整するために、テーパ角度θが調整される。使用に際しては、テーパ角度θの大きさは、荷重支持体係合要素４０”の頭部部分４２”と骨係合要素２０”との間の動きの最大量を制限するために使用され、そのためには、軸部分５０”の外面５６”が骨係合要素２０”に形成された管腔２８”の内面３０”に接触する前に、どのくらいまで軸部分５０”が可撓し及び／又は移動するのかを制限することによる。軸部分５０”の外面５６”には、管腔２８”の内面３０”をテーパさせるのに代えて又は加えて、テーパを付けても良いことを留意されたい。代わりに及び／又は加えて、頭部部分４２”の遠位端４６”と、骨係合要素２０”の近位端２２”とは、斜めにされて（角度α）、頭部部分４２”と骨係合要素２０”との間に増加したクリアランスを提供する。]
[0024] 図３Ｂ及び図３Ｃを特に参照すると、脊椎及び外傷手順に予測される荷重の差を満足するために、概して言えば、脊椎の用途（図３Ｂに最良に示される）については、好ましくは、軸５０”の遠位端５４”は、軸５０”の近位端５２”に比べて大きな直径を有し、軸５０”の遠位端５４”が被ると期待される高い予想応力に適応する。従って、脊椎についての特定の実施形態であって、Ｓ字状曲線ではなく、直線状の曲線が期待される場合には、軸５０”の外面５６”には、好ましくは、テーパが付けられ、軸５０”の遠位端５４”は、軸５０”の近位端５２”に比べて大きな直径を有している。加えて、骨係合要素２０”に形成された管腔２８”は、好ましくは、１又は複数の円錐状の又は“段差の付いた”円筒状の表面２９を具備し、骨係合要素２０”に対する軸５０”の増加した運動に適応する。図示の通り、管腔２８”はまた、“トランペット”形状である遠位端を具備し、軸５０”は、頭部部分に楕円形の首部を備えた円錐形状を具備し、近位端に唇部５３”を具備し、骨係合要素２０”の近位端２２”と接触する。] 図３Ｂ 図３Ｃ
[0025] これは、外傷用途（図３Ｃに最良に示される）とは対照的であり、例えば、長骨固定の場合には、一般的に、軸５０”の遠位端５４”の直径を増やす必要がなく、というのは、軸５０”は、一般的に、Ｓ字屈曲を受け（何か脊椎用途においては当てはまらない）、従って、外傷用途においては、軸５０”の遠位端５２”及び近位端５４”はおおよそ同一の大きさの力を被る。従って、好ましくは、外傷用の実施形態は、軸５０”の全長にわたって又はほとんどの長さにわたって、一定の直径を有する軸５０”を具備しており、これは、直径が徐々に増加する軸５０”、又は遠位端５４”に増加した直径部分を有する軸５０”に比べて製造が容易である。図示の通り、外傷用の実施形態については、Ｓ字状屈曲が期待され、管腔２８”は、円筒形状とトランペット形状の遠位端とを具備し、一方、軸５０”は、円筒形状と楕円形状の首部を頭部部分に具備する。] 図３Ｃ
[0026] 軸部分５０，５０’，５０”は、頭部部分４２，４２’，４２”と一体的に形成されていると良い。変形例としては、軸部分５０，５０’，５０”は、頭部部分４２，４２’，４２”に結合され、そのためには現在又は将来公知になるあらゆる手段が用いられ、それらには、限定はしないが、接着、溶接、半田付け、鑞付け、圧入、摩擦嵌合、締り嵌め、ねじ結合、ピン、収縮、波形加工、コッターピン、１又は複数の固定具、例えば、長手方向又は半径方向に挿入されたピン又はねじなどが含まれる。加えて、軸部分５０，５０’，５０”は、任意のサイズ、形状、及び構造であって、それらには、限定はしないが、直線状、テーパ付き、曲線状、中実、中空、溝付き、又は、例えば、螺旋ばねなどのばね状部材として形成されたもの、が含まれる。]
[0027] また、頭部部分４２，４２’，４２”は、荷重支持体１２に係合するために、複数の雄ねじ４３，４３’，４３”を具備し、動的骨固定要素１０，１０’，１０”が荷重支持体１２に係止されるようになっている。当業者に理解されるように、荷重支持体１２は、複数の開口部１４を具備し、これを通して、動的骨固定要素１０，１０’，１０”が骨又は骨片Ｂに挿入され、開口部１４には、ねじが設けられ、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の頭部部分４２，４２’，４２”に形成されたねじ部４３，４３’，４３”に係合する。また、頭部部分４２，４２’，４２”は、好ましくは、駆動要素６０を具備しているが、これについては詳しくは後述する。また、当業者に理解されるように、頭部部分４２，４２’，４２”は、頭部部分４２，４２’，４２”が、所望の方法にて荷重支持体１２に係合されるように構成される限り、あらゆるサイズ及び形状を呈し得る。]
[0028] 荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”における軸部分５０，５０’，５０”は、骨係合要素２０，２０’，２０”と一体的に形成しても良い。変形例としては、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の軸部分５０，５０’，５０”は、骨係合要素２０，２０’，２０”に結合され、好ましくは、管腔２８，２８’，２８”の中に入り、そのためには、現在又は将来公知になるあらゆる手段が用いられ、それらには、限定はしないが、接着、溶接、半田付け、鑞付け、圧入、摩擦嵌合、締り嵌め、ねじ結合、ピン、収縮、波形加工、コッターピン、１又は複数の固定具、例えば、長手方向又は半径方向に挿入されたピン又はねじなどが含まれる。]
[0029] 好ましくは、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”における軸部分５０，５０’，５０”は、骨係合要素２０，２０’，２０”に形成された管腔２８，２８’，２８”の内部にて、骨係合要素２０，２０’，２０”に結合される。すなわち、好ましい実施形態においては、軸部分５０，５０’，５０”は、管腔２８，２８’，２８”の中に挿入され、骨係合要素２０，２０’，２０”の近位端２２，２２’，２２”の遠位側に配置された端部２５，２５’，２５”にて、骨係合要素２０，２０’，２０”に取り付けられ、より好ましくは、骨係合要素２０，２０’，２０”の遠位端２４，２４’，２４”に隣接し又は近接して取り付けられる。より好ましくは、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”における軸部分５０，５０’，５０”は、圧入によって、骨係合要素２０，２０’，２０”に形成された管腔２８，２８’，２８”の内部に固定される。すなわち、概して言えば、骨係合要素２０，２０’，２０”に形成された管腔２８，２８’，２８”の直径ＤLは、軸部分５０，５０’，５０”の少なくとも一部分（好ましくは、軸部分５０，５０’，５０”の遠位端５４，５４’，５４”）の直径Ｄsに比べて、わずかに小さくて、骨係合要素２０，２０’，２０”から軸部分５０，５０’，５０”を取り外し及び挿入するのにいくらかの大きさの力が必要になっている。このように、骨係合要素２０，２０’，２０”に軸部分５０，５０’，５０”が圧入係合することで、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”は、骨係合要素２０，２０’，２０”から分離しないことが保証され、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”と骨係合要素２０，２０’，２０”との間に、長手方向及び捻れの力の伝達が可能になる。]
[0030] 図４Ａ乃至図４Ｃを参照すると、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”と骨係合要素２０，２０’，２０”との間の結合強度を高めるために、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の軸部分５０，５０’，５０”は、１又は複数のテクスチャ付き表面８０を形成されて具備している。使用に際しては、テクスチャ付き表面８０のサイズ及び構造は、軸部分５０，５０’，５０”の直径Ｄsと関連して、又は単独で、骨係合要素２０，２０’，２０”に形成された管腔２８，２８’，２８”の直径ＤLに比較して、わずかに過大サイズになっている。組立中には、テクスチャ付き表面８０は、軸部分５０，５０’，５０”が骨係合要素２０，２０’，２０”に形成された管腔２８，２８’，２８”の中に挿入されるときに変形する。その後に、好ましくは、材料の弾性に起因して、テクスチャ付き表面８０は、その元のサイズに復帰し、それにより、テクスチャ付き表面８０は、管腔２８，２８’，２８”の内面３０，３０’，３０”に対して押圧され、軸部分５０，５０’，５０”が骨係合要素２０，２０’，２０”から移動及び／又は分離することに対する抵抗力を増加させる。すなわち、軸部分５０，５０’，５０”の外面５６，５６’，５６”上にテクスチャ付き表面８０を提供することで、軸部分５０，５０’，５０”の外面５６，５６’，５６”と、管腔２８，２８’，２８”の内面３０，３０’，３０”との間の接触圧力が高まり、従って、軸部分５０，５０’，５０”と骨係合要素２０，２０’，２０”との間の伝達可能な力及び接触強度が高められる。図４Ａに最良に示されるように、テクスチャ付き表面８０は、軸部分５０，５０’，５０”の一部分に形成された、半径方向に延びる複数の隆起部又はひだ８２の形態であり、好ましくは、軸部分５０，５０’，５０”の遠位端５４，５４’，５４”に隣接している。半径方向の隆起部又はひだ８２を設けると、骨係合要素２０，２０’，２０”に対する軸部分５０，５０’，５０”の軸線又は引き抜き強度が高まる。変形例としては、図４Ｂに最良に示されるように、テクスチャ付き表面８０は、軸部分５０，５０’，５０”の一部分に形成された、長手方向に延びる複数の隆起部又はひだ８４の形態であり、好ましくは、軸部分５０，５０’，５０”の遠位端５４，５４’，５４”に隣接している。長手方向の隆起部又はひだ８４を設けると、骨係合要素２０，２０’，２０”に対する軸部分５０，５０’，５０”のトルク又は捩り強度が高まる。変形例としては、図４Ｃに最良に示されるように、軸部分５０，５０’，５０”は、半径方向の複数の隆起部又はひだ８２と、長手方向の複数の隆起部又はひだ８４とを具備し、骨係合要素２０，２０’，２０”に対する軸部分５０，５０’，５０”の軸線及び捩りの両方の強度が高められる。当業者が理解するように、隆起部又はひだ８２，８４は、例えば、螺旋形状など、他の形状を含むことができる。] 図４Ａ 図４Ｂ 図４Ｃ
[0031] 代わりに及び／又は加えて、図５Ａ及び図５Ｂに最良に示されるように、軸部分５０，５０’，５０”は、骨接触要素２０，２０’，２０”に形成された、管腔２８，２８’，２８”の中に挿入され、骨接触要素２０，２０’，２０”に溶接Ｗされる。軸部分５０，５０’，５０”は、動的骨固定要素１０，１０’，１０”の外側から骨接触要素２０，２０’，２０”に溶接され、そのためには、骨接触要素２０，２０’，２０”の外面２６，２６’，２６”に形成された隣接するねじ２７，２７’，２７”の間に螺旋溶接Ｗを施す。溶接経路としてねじ２７，２７’，２７”を使用することで、骨係合要素２０，２０’，２０”のねじの輪郭へのダメージは最小化される。軸部分５０，５０’，５０”が、骨接触要素２０，２０’，２０”に溶接Ｗされるには、現在又は将来公知になるあらゆる適当な溶接工程が用いられ、それらには、限定はしないが、レーザ溶接、電子ビーム溶接、抵抗スタッド溶接などが含まれる。当業者には認識されるように、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の軸部分５０，５０’，５０”は、骨係合要素２０，２０’，２０”に溶接Ｗされ、結合のための圧入又は何かの他の手段を組み込むか否かは任意である。さらに、圧入はテクスチャ付き表面８０（例えば、半径方向及び／又は長手方向の隆起部又はひだ８２，８４）があってもなくても良く組み込まれる。] 図５Ａ 図５Ｂ
[0032] 前述したように、頭部部分４２，４２’，４２”は、好ましくは、駆動要素６０を具備しており、これは、ねじ回しなどの駆動ツール６４に形成された対応する先端部６２に係合し、動的骨固定要素１０，１０’，１０”を回転させて、患者の骨又は骨片Ｂに係合させる。駆動要素６０は、現在又は将来公知になる任意の形状を有し、それらには、限定はしないが、六角形レンチ、星型パターンのドライバ、フィリップスの頭部パターン、スロットの付いたねじ回し、対応するねじ支柱のためのねじ、内側凹部などが含まれる。また、当業者には理解されるように、駆動要素６０は、駆動要素６０が動的骨固定要素１０，１０’，１０”を駆動することで、患者の骨又は骨片Ｂにおける所望の位置に配置できる限りは、あらゆる形状又は構造で良い。]
[0033] 好ましくは、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の頭部部分４２，４２’，４２”を係合させ、骨係合要素２０，２０’，２０”に対して、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”がスリップ又は分離するせずに、骨係合要素２０，２０’，２０”を回転させるために、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の頭部部分４２，４２’，４２”は、複数の貫通孔６８を具備し、駆動ツール６４の遠位端から延びた複数のピン６３を受け入れ、これは、図６Ａ及び図６Ｂに最良に示されている。複数のピン６３のサイズ及び構造は、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の頭部部分４２，４２’，４２”を延通し、骨係合要素２０，２０’，２０”に接触するように定められ、複数のピン６３は、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”と骨係合要素２０，２０’，２０”との両方に接触し、駆動ツール６４の回転と同時に、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”と骨係合要素２０，２０’，２０”との両方が回転する。] 図６Ａ 図６Ｂ
[0034] 変形例としては、図６Ｃに最良に示されるように、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の頭部部分４２，４２’，４２”は、そこから延びた１又は複数の突起部７０を具備し、骨係合要素２０，２０’，２０”は、１又は複数の凹部７２を形成されて具備し、突起部７０は凹部７２の中に延びて、駆動ツール６４が回転すると同時に、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”と骨係合要素２０，２０’，２０”との両方が回転するようにしても良い。好ましくは、凹部７２の長さは、突起部７０の長さに比べて大きくて、突起部７０が凹部７２に接触する前に、頭部部分４２，４２’，４２”には、いくらかの初期の回転が許容される。当業者が認識するように、凹部７２は、頭部部分４２，４２’，４２”に形成しても良く、また、突起部７０は、骨係合要素２０，２０’，２０”に形成しても良い。] 図６Ｃ
[0035] 使用に際しては、図７に最良に示されるように、動的骨固定要素１０，１０’，１０”は、プレートなどの荷重支持体１２との結合によって、折れた骨の骨又は骨片Ｂを互いに固定し、プレートは、２以上の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を介して、患者の骨又は骨片Ｂに固定される。例示的な実施形態においては、荷重支持体１２は、プレートであって、骨Ｂに沿って位置決めされ、骨片Ｂにおける互いに離れた骨折Ｆにわたって延在している。いったん荷重支持体１２が適切に位置決めされると、動的骨固定要素１０，１０’，１０”は、プレート１２に形成された第１の開口部１４に挿入されて、ついには、頭部部分４２，４２’，４２”が第１の開口部１４に係合し、骨係合要素２０，２０’，２０”は破断部Ｆの側において第１の骨片Ｂと係合する。第２の動的骨固定要素１０，１０’，１０”は、上述したのと実質的に同じ方法によって、プレート１２に形成された第２の開口部１４に挿入されて、第２の動的骨固定要素１０，１０’，１０”は、第２の骨片Ｂと係合する。従って、動的骨固定要素１０，１０’，１０”は、骨片Ｂを互いに固定するために使用される。当業者には理解されるように、あらゆる数の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を使用して、荷重支持体１２を骨又は骨片Ｂに取り付けることができる。] 図７
[0036] ［例示的な外科手順／方法］
概して言えば、人間の骨Ｂは、硬質で薄い皮質性の外側部分が、軟質で海綿状の内側部分を取り囲み、横断面にて見たとき、人間の骨Ｂは、第１の層の皮質骨と、中間層の海綿状の骨と、第２の層の皮質骨とを具備している。堅固な固定は、一般的に、１又は複数の骨ねじを、骨Ｂに形成された骨折Ｆのいずれかの側に固定することを具備する。使用に際しては、骨折した骨Ｂに生じる応力によって、骨Ｂ及びプレート１２の屈曲が引き起こされ、これがため、第２の層の皮質骨（例えば、プレート１２から最も離れた皮質骨の層）には圧縮が生じる。標準的な骨ねじ５においては、プレート１２について、実質的に動きがゼロであり、というのは、プレート１２が堅すぎて、第１の層の皮質骨（例えば、プレート１２に最も近い皮質骨の層）の内部に動きを許容するような態様で圧縮されることができず、そして、概して言えば、臨床的には、第１の層の皮質骨に仮骨の形成が見られない。しかしながら、動的骨固定要素１０，１０’，１０”を組み込むことで、第１の層の皮質骨（例えば、プレート１２に最も近い皮質骨の層）が移動でき、従って、第１及び第２の層の皮質骨の両方において、仮骨の形成が促進される。すなわち、動的骨固定要素１０，１０’，１０”を組み込むことで、骨片Ｂの互いに対する平行な動きが可能になり、これがため、両方の層の皮質骨に微細運動が生じ、従って、第１及び第２の層の皮質骨の両方において仮骨の形成が促進される。]
[0037] より詳しくは、図８及び図９を参照すると、本発明の１つの観点による、内的に長骨を固定するための例示的な手順は、２以上の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を骨折Ｆのいずれかの側に使用することを伴い、骨係合要素２０，２０’，２０”に対して、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”の頭部部分４２，４２’，４２”に得られた動きは、屈曲に加えて、骨又は骨片Ｂの骨折Ｆを横切る平行な動きを可能にする。従って、２以上の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を骨折Ｆの両側に組み込むことで、好ましい例示的な外科的手順は、骨折Ｆを横切るより良い治癒を可能にし、というのは、第１の層の皮質骨のいずれかの側の骨／骨片Ｂ（例えば、プレート１２に最も近い層の皮質骨）は、一定の接触に維持され、これは、従来技術の堅固な固定システムにおいて、骨Ｂが屈曲応力だけを受けていたのと対照をなす。すなわち、内的外傷用途に関連して使用される場合、２以上の動的骨固定要素１０，１０’，１０”が、単一の骨又は骨片Ｂに取り付けられるときには、軸部分５０，５０’，５０”は、互いに略平行である略“Ｓ”字形の形態に適合するように強制され、取り付けられた骨又は骨片Ｂの微細運動に適応する。] 図８ 図９
[0038] 外部動的固定を、例えば、外部シャンツ(Schanz)のねじと対比させると、内部動的固定は、完全に内部的であって、それにより、外部シャンツねじに一般的に関連する、感染症のリスクが低減される。加えて、内部動的骨固定では、動的骨固定要素１０，１０’，１０”の骨ねじの境界には動きがなく、というのは、すべての動的運動は、管腔２８，２８’，２８”の内部において生じるためである。対照的に、外部動的骨固定では、外部シャンツねじにおけるＳ字状屈曲は、骨とねじとの境界を形成するねじの長さに沿って生じ、外部シャンツねじにおける屈曲は、骨の中のねじの接着を徐々に弱める。]
[0039] 骨折Ｆのいずれかの側に、単一の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を組み込むのは、不十分であり、というのは、骨折Ｆのいずれかの側に、単一の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を使用する場合には、それぞれの骨片Ｂは荷重支持体１２に向けて屈曲可能な（例えば、プレート１２と骨Ｂとの間の屈曲角形成が許容される。）ためである。骨片Ｂは、ねじの軸線を中心として回転できる。加えて、骨折Ｆのいずれかの側に、単一の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を使用すると、動的骨固定要素１０，１０’，１０”の屈曲が許容される。従って、骨折Ｆのいずれかの側に、単一の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を使用すると、骨の治癒中における構造の全体的な安定性が低下する。]
[0040] 変形例としては、図１０に最良に示されるように、第２の実施形態による例示的な外科的手順は、骨折Ｆの片側に２以上の動的骨固定要素１０，１０’，１０”を使用して実行され、骨折Ｆの他の側には、標準的な骨ねじ５が使用される。骨折の片側に標準的な骨ねじ５を組み込むことには、ある程度の利益があって、何かの理由で、外科医が、骨折した骨の動きを片側の骨折だけにおいて制限したいという必要又は要望を有している場合に使用される。] 図１０
[0041] 代わりに及び／又は加えて、図１１Ａ及び図１１Ｂに最良に示されるように、第３の実施形態による例示的な外科的手順は、骨折Ｆの片側又は両側に、１又は複数の標準的な骨ねじ５を使用することを伴い、骨／骨片Ｂの微細運動は、ある程度の長さの時間にわたって、禁止されるようになっている。すなわち、例えば、骨折Ｆの片側又は両側に、１又は複数の標準的な骨ねじ５を使用すると、ある程度の初期の時間期間において、例えば、２〜３週間、骨又は骨片Ｂの微細運動は防止され、骨折部位が初期には安定して、初期の仮骨形成を促進できる。すなわち、初期の固定の後の日に、組織及び／又は細胞は再生及び変態し、骨折のいずれかの側の細胞が発達し、ついには、骨折の他の側から、相手方に対して融合する。最終的には、骨折Ｆは、橋渡しされ、骨の元の強度のいくらかを回復する。その後、外科的構造から標準的な骨ねじ５を取り外すと、骨／骨片Ｂの微細運動が可能になって、及び／又は、骨／骨片Ｂの伸延（distraction）が可能になる。加えて、１又は複数の標準的な骨ねじ５の組み込みを、骨折Ｆの片側又は両側に使用すると、融合していない場合に、骨又は骨片Ｂは、再調整され、再配置され、又は、代替的な固定が適用される。] 図１１Ａ 図１１Ｂ
[0042] ［動的骨固定要素の変形例による実施形態］
図１２を参照すると、第４の好ましい実施形態における動的骨固定要素１００は、一体的に形成された動的骨固定要素の形態になっている。すなわち、荷重支持体係合要素１４０は、骨係合要素１２０と一体的に形成され、軸部分１５０は、荷重支持体係合要素１４０及び骨係合要素１２０と一体的に形成されている。第４の好ましい実施形態による動的骨固定要素１００は、動的骨固定要素１００に形成された管腔１２８を介して、可撓性を達成する。すなわち、軸部分１５０のサイズ及び構造と、骨係合要素１２０に形成された管腔１２８とに起因して、頭部部分１４２は、骨係合要素１２０に対して可撓及び／又は移動することができる。] 図１２
[0043] 加えて及び／又は代わりに、第４の好ましい実施形態による動的骨固定要素１００は、様々な設計による首部分１３１（例えば、骨係合要素１２０と荷重支持体係合要素１４０との間の領域）によって可撓性を達成する。好ましくは、首１３１の領域の材料を取り除いて、構造的な剛性を減少させる。この材料除去の結果、動的骨固定要素１００は、さらに大きな可撓性を有する。例えば、動的骨固定要素１００は、首部分１３１に１又は複数のスロット１９０を備えて形成される。スロット１９０は、首部分１３１に形成され、首１３１がばねとして機能して、首部分１３１が屈曲し、それにより、頭部部分１４２が骨係合要素１２０に対して動けるようにしている。首部分１３１に形成されるスロット１９０の形状は、複数の形状及び輪郭のうちの任意の１つの形状を呈するように構成される。異なる輪郭は、軸方向及び回転方向の動きの制御を提供する。例えば、螺旋ばねの輪郭によれば、軸線運動が許容されるけれども、一般的に、捻り回転が阻止されることはなく、一方、矩形の輪郭によれば、軸線運動が許容され、一般的に捩り回転は阻止される。変形例としては、Ｖ字形のばねの輪郭は、捻り回転を阻止し、一般的に、軸方向の運動を制限する。動的骨固定要素１００の首部分１３１に形成されたスロット１９０の形状と材料とで定まるばね常数を使用して、頭部部分１４２の動きを制御する。加えて、追加的要素、例えば、面取り、円錐形開口部、硬質ピンなどを運動制限手段として組み込むこともできる。]
[0044] 図１３を参照すると、第５の好ましい実施形態による動的骨固定要素１００’は、中空の体積１０１’を首部分１３１’に通して形成されて具備し、中空の体積１０１’の内側にはフェザーピン１５０’が配置される。使用に際しては、フェザーピン１５０’は、前述した軸部分と類似しているけれども、フェザーピン１５０’は、骨係合要素１２０’及び荷重支持体係合要素１４０’の両方とは結合又は係合しない。フェザーピン１５０’は、例えば、骨係合要素１２０’と一体的に形成される。フェザーピン１５０’は、骨係合要素１２０’から延びて、首部分１３１’における中空の体積１０１’を通り、荷重支持体係合要素１４０’の頭部部分１４２’の中へ入る。隙間１０２’は、好ましくは、フェザーピン１５０’の外面１５６’と頭部部分１４２’との間に設けられる。図示の通り、フェザーピン１５０’は、好ましくは、頭部部分１５１’と本体部分１５３’とを具備し、頭部部分１５１’は、本体部分１５３’に比べて大きい直径を有している。動的骨固定要素１００’の首部分１３１’は、好ましくは、動的骨固定要素１００に関連して前述したように、複数のスロット１９０’を具備している。使用に際しては、可撓性は、軸方向及び圧縮方向の両方について設けられ、これは、動的骨固定要素１００’の首部分１３１’に形成されたスロット１９０’によって提供される。可撓性は、フェザーピン１５０’と、フェザーピン１５０’と動的骨固定要素１００’の頭部部分１４２’との間の隙間１０２’とのサイズによって制限され、動的骨固定要素１００’が圧縮され、延ばされ、又は軸線方向に動くとき、フェザーピン１５０’は、ストッパとして働き、一般的に、フェザーピン１５０’が、頭部部分１４２’の内壁に接触するとき、動きを制限する。] 図１３
[0045] 図１４を参照すると、第６の好ましい実施形態による動的骨固定要素１００”は、動的骨固定要素１００”とは一体的に形成されていないフェザーピン１５０”を具備し、これは、むしろ骨係合要素１２０”に形成された管腔１２８”に結合されているものである。フェザーピン１５０”は、前述したようなあらゆる手段によって、骨係合要素１２０”に形成された管腔１２８”に結合される。さらに、動的骨固定要素１００”における首部分１３１”は、薄壁の中空凸面突起部又はベロー型の構造として形成され、これは、好ましくは、ばねとして機能して、弾性及び／又は可撓性を提供する。中空凸面突起部又はベロー型の構造は、さらに、緩衝材料にて充填され、好ましくは、可撓性を制御し、動的骨固定要素１００”の構造的な完全性を保護する。フェザーピン１５０”は、任意的要素であって、動的骨固定要素１００”から除去しても良い。] 図１４
[0046] 図１５を参照すると、第７の好ましい実施形態による動的骨固定要素１００’’’は、動的骨固定要素１００’’’の首部分１３１’’’に（例えば、頭部部分１４２’’’と骨係合要素１２０’’’との間に）、緩衝材料又は弾性要素１９２’’’を具備している。フェザーピン１５０’’’は、好ましくは、緩衝材料又は弾性要素１９２’’’を延通している。緩衝材料又は弾性要素１９２’’’は、フェザーピン１５０’’’に対して、軸線方向に可動に又は回転可能に取り付けられる。使用に際しては、緩衝材料又は弾性要素１９２’’’は、ダンパーとして機能する。] 図１５
[0047] 第５、第６、及び第７の実施形態による動的骨固定要素（図１３乃至図１５に示される）については、フェザーピン１５０’，１５０”，１５０’’’のサイズ及び構造は、あらゆる数の形状及びサイズに定められることに留意されたい。例えば、フェザーピン１５０’，１５０”，１５０’’’は、円筒形、円錐形などである頭部部分を具備し、本体部分は、より長く又はより短くても良く、また、テーパを付けても良い。さらに、動的骨固定要素に形成された管腔のサイズ及び構造は、あらゆる数の異なる形状及びサイズで良く、例えば、それは円筒形であるか、又はテーパを付けられるなどでも良い。さらに、フェザーピン１５０’，１５０”，１５０’’’の端部は実質的に円形に示されているけれども、それらは、例えば、多角形など、任意の幾何学的輪郭を呈しても良いことに留意されたい。] 図１３ 図１５
[0048] 図１６Ａ乃至図１６Ｃを参照すると、第８の好ましい実施形態による動的骨固定要素２００は、荷重支持体係合要素２４０の頭部部分２４２に形成された、１又は複数のスロット２４７を具備している。スロット２４７は、（図１６Ａに示すように）、頭部部分２４２の遠位端２４６から頭部部分２４２の中へ延入している。変形例としては、スロット２４７は、（図１６Ｂに示すように）、頭部部分２４２の近位端２４４から頭部部分２４２の中へ延入している。変形例としては、スロット２４７は、（図１６Ｃに示すように）、動的骨固定要素２００の長手軸線２０１に向けて、頭部部分２４２の円周縁部２４９から延びている。スロット２４７は、動的骨固定要素２００の長手軸線２０１に対して実質的に平行であるか、又は動的骨固定要素２００の長手軸線２０１に対して斜めになっている。代わりに及び／又は加えて、スロット２４７は、テーパ付きであるか、又は代わりに、スロット２４７は、直線状又は何か他の形態になっている。使用に際しては、頭部部分２４２は可撓性であって、スロット２４７のサイズ、テーパ、及び位置が可撓性の範囲を定めることになる。スロット２４７を改変して、動的骨固定要素２００の特定の使用に合致させても良く、例えば、スロット２４７がより大きい又はより小さいテーパを有したり、頭部部分２４２の中により短く又はより長く延びたり、任意の角度にて傾斜させたり、複数のスロット２４７を使用したりしても良いことを認識されたい。] 図１６Ａ 図１６Ｂ 図１６Ｃ
[0049] 図１７を参照すると、第９の好ましい実施形態による動的骨固定要素３００は、多部品の頭部組立体を具備し、それにより、好ましくは、頭部部分３４２に１又は複数のスロット３４７を形成している。多部品の頭部組立体は、好ましくは、頭部部分３４２と、本体部分３５０と、任意的要素である緩衝材料３９４とを具備している。頭部部分３４２は、好ましくは、開口部３４３を具備し、これを通って、本体部分３５０は、好ましくは、挿入され、これに、好ましくは、結合される。頭部部分３４２、開口部３４３、及び本体部分３５０は、すべて、頭部部分３４２と本体部分３５０との間に、１又は複数のスロット又は隙間３４７が形成されるようなサイズ及び構造になっている。１又は複数のスロット又は隙間３４７は、好ましくは、緩衝材料３９４で充填されている。動的骨固定要素３００の意図される用途に応じて、頭部部分３４２には、任意のタイプのスロット又は隙間３４７が組み込まれ、任意の量の緩衝材料３９４が使用されることを認識されたい。加えて又は代わりに、スロット又は隙間３４７は、緩衝材料３９４で部分的に充填され、又は完全に充填される。さらに、本体部分３５０の頭部部分３４２への結合は、任意の方法で実行され、それらには、限定はしないが、圧入、ねじ結合、溶接、ピン止め、収縮、波形加工などが含まれることを認識されたい。加えて、ポリマー要素又は低減構造、例えば、平坦ばね、円板ばね、蛇行形状平坦ばねなども組み込むことができる。] 図１７
[0050] 好ましい実施形態による動的骨固定要素１０，１０’，１０”，１００，１００’，１００”，１００’’’，２００，３００（集合的に、１０〜３００と記す）は、現在又は将来公知になるあらゆる生物学的適合性の材料から製造され、それらには、限定はしないが、チタン、チタン合金、ステンレス鋼などが含まれる。加えて、好ましい実施形態による動的骨固定要素１０〜３００は、コーティングを施されて、骨統合を促進する。例えば、骨係合要素２０，２０’，２０”，１２０，１２０’，１２０”，１２０’’’，２２０，３２０（集合的に２０〜３２０と記す）は、例えば、水酸燐灰石でコーティングされ、又はその外面は、粗くされ、穴を開けられ、又は表面処理を受け、例えば、酸化チタンの表面層に水酸燐灰石を埋設するための陽極プラズマ化学処理を受ける。代わりに及び／又は加えて、好ましい実施形態による動的骨固定要素１０〜３００は、コーティングされることで、１又は複数の準生物学的適合性の又は非生物学的適合性の材料を使用することが可能になり、例えば、ニッケル、ニッケル合金、Ｎｉ−Ｔｉ合金（例えば、ニチノール）、ステンレス鋼、形状記憶合金、コバルトクロム（ＣｏＣｒ）又はコバルトクロムの合金、例えば、ＣｏＣｒＭｏ、ＣｏＣｒＭｏＣ、ＣｏＣｒＮｉ、ＣｏＣｒＷＮｉなどが使用される。例えば、骨係合要素２０〜３２０は、コバルトクロムモリブデンから製造されて、外側ねじ部は、純粋なチタンによってプラズマコーティングされるか、又はされない。]
[0051] 骨係合要素２０〜３２０と、荷重支持体係合要素４０，４０’，４０”，１４０，１４０’，１４０”，１４０’’’，２４０，３４０（集合的に４０〜３４０と記す）とは、同一の材料から製造される。変形例としては、骨係合要素２０〜３２０は、荷重支持体係合要素４０〜３４０とは異なる材料から製造しても良い。例えば、骨係合要素２０〜３２０は、生物学的適合性の材料から製造され、より好ましくは、容易に処理可能な材料から製造され、例えば、外側骨ねじは、例えば、チタン、チタン合金、例えば、ＴＡＶ（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）又はＴＡＮ（Ｔｉ−６Ａｌ−７Ｎｉ）から加工される。荷重支持体係合要素４０〜３４０は、高強度材料（例えば、Ｒｐ ０．２＞１，０００ ＭＰａ）から作られ、高い弾性と最大の安定性とを提供する。加えて、荷重支持体係合要素４０〜３４０は、好ましくは、頭部とプレートとの境界内において、フレッチングに抵抗力を提供する材料から製造される。荷重支持体係合要素４０〜３４０は、例えば、ＣｏＣｒＭｏ、ＣｏＣｒＭｏＣ、ＣｏＣｒＮｉ、又はＣｏＣｒＷＮｉなどの強い金属又は金属合金から作られる。１つの特に好ましい実施形態においては、骨係合要素２０〜３２０は、ＴＡＶ又はＴＡＮなどのチタン又はチタン合金から作られ、一方、荷重支持体係合要素４０〜３４０はコバルトクロム（ＣｏＣｒ）から作られる。]
[0052] 上述のいくつかの例示的な実施形態において使用される緩衝材料は、現在又は将来当業者に公知になるあらゆる材料であって、ダンピング特性を備え、それらには、限定はしないが、ポリマー、シリコーン、ウレタン、ポリカーボネート−ウレタン（ＰＣＵ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ）属の弾性部材、ポリエステルエーテル属の弾性部材、ヒドロゲル、コポリマーなどが含まれる。緩衝材料の正確なタイプ及び量は、必要な緩衝の弾性に基づいて選択される。]
[0053] また、動的骨固定要素１０〜３００に強い金属及び金属合金を使用すると、動的骨固定要素１０〜３００が荷重支持体１２にかじるのが防止されることを当業者には理解されたい。また、駆動損傷も防止され、荷重支持体１２の修正も容易に行える。]
[0054] 動的骨固定要素１０〜３００は、それらに結合されている骨又は骨片Ｂの微細運動の結果によって外力を受けたとき、弾性的に変形するように形成される。従って、後日の骨又は骨片Ｂの微細運動が元の位置へ向けて戻る方向ならば、動的骨固定要素は、それらの元の位置へ跳ね返るであろう。変形例としては、動的骨固定要素１０〜３００は、骨又は骨片Ｂの微細運動中に働く力によって塑性的に変形するように形成され、動的骨固定要素１０〜３００は、微細運動によって生じる力が除去された後においてさえ、変形した形状を維持する。動的骨固定要素１０〜３００は、実質的に一定のばね常数（例えば、２倍の力は２倍の変形を生じさせる）で変形するように形成される。変形例としては、動的骨固定要素１０〜３００は、微細運動によって働く力が、所定の制限を越えるまでは、常に実質的に屈曲しないままに維持されるように形成される。]
[0055] 概して言えば、使用に際しては、荷重支持体係合要素の動きは、好ましくは、非線形的である。より詳しくは、軸部分は、好ましくは、屈曲可能なピンとして設計され、軸部分が、骨係合要素に対して動けると共に、限られた範囲内にて屈従できるようになっている。図３Ａを参照すると、例示的な実施形態による動的骨固定要素においては、動的骨固定要素について、最大挿入トルク対軸部分の弾性を最適化するために、骨係合要素の外径と変位との比率は、約１０から約２０、より好ましくは、約１５とされる。骨係合要素と軸部分の外径との間の比率は、約１．４から約２．２、より好ましくは、１．８とされる。骨係合要素の外径と軸部分における有効屈曲長さとの比率は、約３．５から約５．５、より好ましくは、４．６とされる。骨係合要素と荷重支持体係合要素とについての例示的なサイズは、表１に示している。] 図３Ａ
[0056] ［表１：例示的な寸法］
骨係合要素骨係合要素総合変位軸部分の 有効可撓
の外径(ｄ) の長さ(ｌ) (ｃ) 外径(d1) 長さ(ｌｆ)
3.50 mm 26.00 mm +/-0.20 mm 2.00 mm 17.00 mm
5.00 mm 34.00 mm +/-0.30 mm 3.00 mm 25.00 mm
6.20 mm 36.00 mm +/-0.50 mm 3.40 mm 23.00 mm
6.20 mm 46.00 mm +/-0.50 mm 3.40 mm 30.00 mm]
[0057] ［動的茎状ねじ固定クランプ］
茎状ねじ固定クランプは、関節又は骨棘などの骨構造が、ロッドを茎状ねじに直接固定することを妨げる場合に、しばしば使用される。その結果、そのような障害物を迂回するために、固定クランプが使用される。これらの場合、例えば、ダンパーの組み込みを介して、固定クランプに弾性を提供するのが有利である。例えば、ダンパーは、ＰＣＵ、シリコーン、ゴムなど、弾性要素又はポリマー要素の形態である。変形例としては、ダンパーは、平坦ばね、円板ばね、蛇行形状平坦ばねなどのばねの形態でも良い。]
[0058] 図１８Ａ及び図１８Ｂを参照すると、第１の好ましい実施形態による動的茎状ねじ固定クランプ５００は、骨ねじ５０２とフレーム５１０とを具備している。フレーム５１０は、好ましくは、茎状ねじクランプ組立体５２０とロッドクランプ組立体５３０とを具備している。茎状ねじクランプ組立体５２０は、好ましくは、クランプスリーブ５２２と、コレット５２４と、ロック機構５２６とを具備し、フレーム５１０に対する骨ねじ５０２の位置を固定及び／又はロックするけれども、他の構造の茎状ねじクランプ組立体５２０も想定される。] 図１８Ａ 図１８Ｂ
[0059] ロッドクランプ組立体５３０は、茎状ねじクランプ組立体５２０の側面に対してオフセットし又は配置されている。ロッドクランプ組立体５３０は、好ましくは、凹部５３２と、クランプ部分５３４と、ロックキャップ部分５３６と、ダンパー５５０とを具備している。クランプ部分５３４は、好ましくは、架台状に形成されて、ロッド受入れ部分５４２を支柱部分５４０に取り付けられて具備している。ロッド受入れ部分５４２は、好ましくは、支柱部分５４０の円周に比べて大きな周囲を有している。加えて、ロッド受入れ部分５４２は、好ましくは、フレーム５１０に形成された凹部５３２の直径に比べてわずかに大きい、長さ又は周囲を有している。支柱部分５４０のサイズ及び構造は、好ましくは、フレーム５１０に形成された凹部５３２の中に挿入され、支柱部分５４０の外面と、凹部５３２の内面との間に、クリアランス又は隙間が設けられる。加えて、支柱部分５４０は、好ましくは、フレーム５１０に形成された凹部５３２の高さに比べてわずかに大きい高さを有し、ロッド受入れ部分５４２と、フレーム５１０の上面との間に、クリアランス又は隙間が設けられる。好ましくは、支柱部分５４０の外面と凹部５３２の内面との間の隙間と、ロッド受入れ部分５４２とフレーム５１０の上面との間の隙間とは、ダンパー５５０によって、より好ましくは、緩衝材料によって充填されている。]
[0060] ダンパー５５０は、好ましくは、環状に形成され、フレーム５１０に形成された凹部の中に挿入される。支柱部分５４０は、好ましくは、凹部５３２の中へ挿入され、ダンパー５５０に形成された中空なキャビティを通り、支柱部分５４０がダンパー５５０によって取り囲まれるようになっている。また、フレーム５１０は、その底面に形成された開口部５４５を具備し、凹部５３２と連通しており、開口部のサイズ及び構造は、支柱部分５４０の端部５４２を受け入れるように定められる。好ましくは、支柱部分５４０の端部５４２と、開口部５４５の内周との間には、クリアランス又は隙間が設けられる。緩衝材料５５０は、好ましくは、フレーム５１０に形成された凹部５３２の中に圧入され又は射出成形される。変形例としては、ダンパー５５０は、別のフレーム（図示せず）の中に圧入され又は射出成形され、フレーム５１０に形成された凹部５３２の中に圧入される。]
[0061] 使用に際しては、ロッド５０４は、好ましくは、ロッド受入れ部分５４２の中に配置され、その中にロックキャップ５３６によってクランプされる。この位置においては、ロッド５０４は、ダンパー５５０の可撓性に起因して、フレーム５１０に対して、及び茎状ねじ５０２に対して自由に移動する。好ましくは、クランプ部分５３４のサイズ及び構造は、いったん動的茎状ねじ固定クランプ５００が所望の屈曲の最大角度に達するとき、フレーム５１０と接触するように定められる。]
[0062] 変形例としては、図１８Ｃに示すように、クランプ部分５３４’は、ロッド受入れ部分５４２’と、延長部分５６０’とを有し、延長部分５６０’は、中空な円筒形要素であって、可撓性のタブ５６２’を形成する複数のスロットを具備している。使用に際しては、可撓性タブ５６２’は、フレーム５１０’に形成された凹部５３２’の中に挿入される。可撓性タブ５６２’の内部体積は、好ましくは、ダンパー５５０’によって充填されている。使用に際しては、スロットは、クランプ部分５３４’に追加的な可撓性を提供し、クランプ部分５３４’の底部部分は、ダンパー５５０’と併せて、ダンパー５５０’の可撓性及び結果としてのタブ５６２’の屈曲に起因して、ロッド５０２’の動きを許容する。いくつかの実施形態においては、ロッドクランプ部分５４２’は、フレーム５１０’に形成された凹部５３２’の内部において回転可能になっている。] 図１８Ｃ
[0063] 図１９を参照すると、第２の好ましい実施形態による動的茎状ねじ固定クランプ６００は、茎状ねじクランプ組立体６２０と、ロッドクランプ組立体６３０とを具備し、ここで、茎状ねじクランプ組立体６２０と、ロッドクランプ組立体６３０とは、第１の好ましい実施形態における横並びの形態とは対照的に、垂直に整列されている。ダンパー６５０、より好ましくは、緩衝材料は、好ましくは、茎状ねじクランプ組立体６２０と、ロッドクランプ組立体６３０との間に配置され、茎状ねじクランプ組立体６２０と、ロッドクランプ組立体６３０との間に可撓性が提供されている。変形例としては、ダンパー６５０は、茎状ねじクランプ組立体６２０とロッドクランプ組立体６３０とを相互に結合する。ダンパー６５０は、茎状ねじクランプ組立体６２０と、ロッドクランプ組立体６３０との間に固定され、そのためには、任意の機構、例えば、フレーム、リングなどが使用される。好ましくは、ダンパー６５０は、フレーム又はリング６１０の中及びまわりに射出成形され、茎状ねじクランプ組立体６２０とロッドクランプ組立体６３０とを一緒に結合している（図１９における左側に示される。）。] 図１９
[0064] 図２０Ａ及び図２０Ｂを参照すると、第３の好ましい実施形態による動的茎状ねじ固定クランプ７００は、茎状ねじクランプ組立体７２０と、ロッドクランプ組立体７３０とを具備している。ロッドクランプ組立体７３０は、フレーム７１０を介して、茎状ねじクランプ組立体７２０の側面に対してオフセットし又は配置されている。フレーム７１０は、茎状ねじクランプ組立体７２０がロッドクランプ組立体７３０に結合される箇所に、好ましくは、複数のスロット７１２を具備し、これが、ロッドクランプ組立体７３０とロッドクランプ組立体７２０との間に可撓性を提供している。スロット７１２は、望まれる可撓性の大きさに必要とされる、任意の形状又は形態を呈している。] 図２０Ａ 図２０Ｂ
[0065] 図２１Ａ及び図２１Ｂを参照すると、第４の好ましい実施形態による動的茎状ねじ固定クランプ８００は、茎状ねじクランプ組立体８２０と、ロッドクランプ組立体８３０とを具備している。ロッドクランプ組立体８３０は、結合部材８１０を介して、茎状ねじクランプ組立体８２０の側面に対してオフセットし又は配置されている。結合部材８１０は、好ましくは、動的部分８４０を具備している。例えば、動的部分８４０は、（図２１Ａ及び図２１Ｂに示すような）ばねの形態であるか、又は緩衝材料などである。使用に際しては、結合部材８１０における動的部分８４０によって、ロッドクランプ組立体８３０が、茎状ねじクランプ組立体８２０に対して屈曲することができる。動的部分８４０のサイズ及び構造は、特定の用途のために望ましい可撓性のレベルを提供するように定められる。結合部材８１０は、茎状ねじクランプ組立体８２０に、及びロッドクランプ組立体８３０に、公知の機構によって結合される。例えば、結合部材８１０は、茎状ねじクランプ組立体８２０の本体に結合され、ロッドクランプ組立体８３０に配置されたコネクタクランプ８３２の内部に受け入れられる。] 図２１Ａ 図２１Ｂ
[0066] 図２２を参照すると、第５の好ましい実施形態による動的茎状ねじ固定クランプ９００は、ロッド／ねじクランプ組立体９１０と、ロックリング９２０と、動的骨ねじ９０２とを備えている。ねじ／ロッドクランプ組立体９１０は、側面が開く、茎状ねじ組立体である。動的骨ねじ９０２とロッド９０４とは、好ましくは、ロッド／ねじクランプ組立体９１０のそれぞれの受入れ部分の中に挿入される。使用に際しては、当業者に認識されるように、ロッド９０４をロッド受入れ部分の中で締め付けると、ロッド９０４は、ロックリング９２０の上に押し下げられ、これにより、ロッド／ねじクランプ組立体９１０のねじ受入れ部分が締め付けられて、動的骨ねじ９０２をクランプする。しかしながら、動的骨ねじ９０２は、好ましくは、１又は複数の可撓性要素を組み込まれ、骨ねじ９０２は、ロッド９０４に対して、移動又は可撓できるようになっている。例えば、動的ねじ９０２は、頭部部分９０６を具備し、これは、一対のばね斜座金９０７を受け入れるためのキャビティを具備している。第１のばね斜座金９０７ａは、好ましくは、動的ねじ９０２のロッド対面端部に配置され、その中心を第２のばね斜座金９０７ｂに向けて斜めに配置され、一方、第２のばね斜座金９０７ｂは、好ましくは、動的ねじ９０２の軸に隣接して配置され、その中心を第１のばね斜座金９０７ａに向けて斜めに配置されている。また、動的ねじ９０２は、好ましくは、隆起部９０３を形成されて具備し、隆起部９０３は、２つのばね斜座金９０７の間に受け入れられている。隆起部９０３のサイズ及び構造は、好ましくは、ばね斜座金９０７がスリップしないように保持すべく定められる。] 図２２
[0067] 使用に際しては、ばね斜座金９０７は撓んで、骨接触部分を頭部部分９０６に対して、もって、茎状ねじ組立体９００における残余の部分に対して、偏向及び可撓させる。２つのばね斜座金９０７が図示されて説明されたけれども、他のタイプ及び数のばねを使用することも可能である。加えて、骨ねじ９０２は、頭部部分９０６に受けられ及び／又はばねに取り付けられるが、それは任意の数の方法、限定はしないが、溶接、グルーなどによることができる。ばねのタイプに依存して、及び使用されるばねの取付け方法に依存して、ねじの構造は変更される。例えば、ねじは、隆起部を有さないように構成され、又はばねを受けるための凹部又は溝部を具備しても良い。変形例としては、図２３に最良に示されるように、ねじ頭部におけるばねの設計において、緩衝材料９５０にて置換し、又は代わりに、図２３のばね２２を緩衝材料９５０と共に使用することもできる。] 図２３
[0068] 図２４を参照すると、第６の好ましい実施形態による動的茎状ねじ固定クランプ１０００は、茎状ねじクランプ組立体１０２０と、ロッドクランプ組立体１０３０と、可撓性要素１０４０とを具備し、可撓性要素１０４０は、ロッドクランプ組立体１０３０と茎状ねじクランプ組立体１０２０との間に配置されている。図示の通り、ロッドクランプ組立体１０３０は、側面が開く、ロッドクランプ組立体の形態になっている。茎状ねじクランプ組立体１０２０は、好ましくは、ロックリング１０２２によって取り囲まれている。可撓性要素１０４０は、茎状ねじクランプ組立体１０２０とロッドクランプ組立体１０３０を結合し、好ましくは、緩衝材料から作られている。使用に際しては、緩衝材料１０４０は、屈曲、圧縮、及び伸長し、茎状ねじクランプ組立体１０２０がロッドクランプ組立体１０３０に対して動けるようにしている。緩衝材料要素について述べたけれども、機械的ばねを使用することも可能である。] 図２４
[0069] 前述した説明及び図面は、本発明の好ましい実施形態を表していたけれども、特許請求の範囲に定められた発明の精神及び範囲から逸脱せずに、様々な追加、変形、組合せ、及び／又は、置換を行えることを理解されたい。特に、当業者には明らかなように、本発明は、他の特定の形態、構造、構成、比率において、及び他の要素、材料、及び要素を用いて具現され、それでも、発明の精神又は本質的な特性から逸脱することはない。当業者は認識するだろうが、本発明は、構造、構成、比率、材料、及び要素の任意の変更と共に使用でき、これらは、本発明の原理から逸脱せずに、特定の環境及び動作要件に特に適応する。加えて、本願において開示された特徴は、単独にて又は他の特徴との組合せにて使用できる。例えば、１つの実施形態に関連して記載された特徴は、他の実施形態において記載された特徴と共に使用され及び／又は交換できる。従って、本願に開示された実施形態は、すべての観点において、例示的であり、制限的ではないとみなされ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって指示され、上述した説明によって制限されるものではない。]
[0070] 当業者には認識されるように、本発明は、特許請求の範囲の広い範囲から逸脱せずに、様々な改変及び変形を行うことができる。それらのうち、いくつかは、上述され、他のものは、当業者に自明である。]

权利要求:

請求項1
患者の骨又は骨片に荷重支持体を結合する動的骨固定要素であって、この動的骨固定要素が、骨係合要素であって、骨又は骨片に係合し、骨係合要素は、近位端と、遠位端と、骨係合要素の近位端から少なくとも部分的に延びている管腔と、を備え、管腔は内面を形成している、上記骨係合要素と、荷重支持体係合要素であって、荷重支持体に係合する頭部部分と、頭部部分から延在している軸部分とを具備し、軸部分は、近位端と、遠位側と、外面とを有し、軸部分は、骨係合要素に形成された管腔の中へ少なくとも部分的に延びるようなサイズ及び構造になっている、上記荷重支持体係合要素と、を備え、軸部分における少なくとも一部分は直径Ｄsを有し、管腔の少なくとも一部分は直径ＤLを有し、直径ＤLは、直径Ｄsに比べて大きくなっており、軸部分の外面における少なくとも一部分は、管腔の内面における少なくとも一部分から間隔を隔てており、軸部分の遠位端は、骨係合要素の近位端における遠位側の位置にて、管腔に結合され、頭部部分は、骨係合要素に対して動く、ことを特徴とする動的骨固定要素。
請求項2
管腔の内面には、角度θのテーパが付けられ、管腔の近位端における直径ＤLは、管腔の近位端における遠位側位置の直径ＤLに比べて大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項3
管腔のテーパ角度θは、約１０度未満であることを特徴とする請求項２に記載の動的骨固定要素。
請求項4
軸部分は、頭部部分と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項5
軸部分は、骨係合要素の遠位端に近い位置にて、管腔の内部において、骨係合要素に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項6
軸部分は、圧入結合により管腔の内部において、骨係合要素に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項7
軸部分における遠位端は、管腔の直径ＤLに比べて大きい直径を有していることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項8
軸部分は、１又は複数のテクスチャ付き表面を形成されて具備していることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項9
テクスチャ付き表面は、軸部分が管腔の中に挿入されると、弾性的に変形し、その後、より大きい元のサイズに復帰し、テクスチャ付き表面は、管腔の内面に対して押圧して、軸部分の外面と管腔の内面との間の接触圧力を増加させることを特徴とする請求項８に記載の動的骨固定要素。
請求項10
テクスチャ付き表面は、軸部分の一部に形成された、複数の半径方向に延びる隆起部であることを特徴とする請求項８に記載の動的骨固定要素。
請求項11
テクスチャ付き表面は、軸部分の一部に形成された、複数の長手方向に延びる隆起部であることを特徴とする請求項８に記載の動的骨固定要素。
請求項12
テクスチャ付き表面は、軸部分の一部に形成された、複数の半径方向に延びる隆起部と複数の長手方向に延びる隆起部とであることを特徴とする請求項８に記載の動的骨固定要素。
請求項13
軸部分の遠位端は、管腔の内面に結合されていることを特徴とする請求項８に記載の動的骨固定要素。
請求項14
骨係合要素は、骨又は骨片に係合するために、複数のねじをその外面に形成されて具備し、軸部分の外面は、骨係合要素の外面に形成された中間的な隣接するねじの溶接によって、管腔の内面に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項15
頭部部分は、駆動要素を具備し、駆動ツールに形成された先端部に係合し、頭部部分は、複数の貫通孔を具備し、駆動ツールの先端部に形成された複数のピンを受入れ、ピンのサイズ及び構造は、荷重支持体係合要素の頭部部分に延通し骨係合要素と接触するようになっており、複数のピンは、荷重支持体係合要素と骨係合要素との両方に接触し、駆動ツールを回転させると、同時に、荷重支持体係合要素と骨係合要素との両方が回転することを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項16
頭部部分は、駆動要素を具備し、駆動ツールに形成された先端部に係合し、頭部部分は、１又は複数の突起部を延在させて具備し、骨係合要素は、１又は複数の凹部を形成されて具備し、突起部が凹部に延入し、駆動ツールを回転させると、同時に、荷重支持体係合要素と骨係合要素との両方が回転することを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項17
骨係合要素は、ＴＡＶ及びＴＡＮからなるグループから選択された、生物学的適合性の金属から作られ、荷重支持体係合要素は、コバルトクロムから作られることを特徴とする請求項１に記載の動的骨固定要素。
請求項18
荷重支持体を骨折にわたって内部的に固定するための方法であって、この方法が、（ａ）複数の動的骨固定要素を提供する段階と、（ｂ）切開を作る段階と、（ｃ）２以上の動的骨固定要素を介して、骨折のいずれかの側から患者の骨に荷重支持体を結合させる段階であって、動的骨固定要素は、骨折を横切って骨が平行運動するのを可能にする、上記結合させる段階と、（ｄ）切開を閉じる段階であって、荷重支持体と、複数の動的骨固定要素とが患者の体内に残される、上記段階と、を備えていることを特徴とする方法。
請求項19
複数の動的骨固定要素のそれぞれは、荷重支持体に係合するために、骨及び荷重支持体係合要素に係合する骨係合要素を具備し、荷重支持体係合要素は、骨係合要素に関連して可動であり、骨係合要素に対して荷重支持体係合要素が動くことで、骨折を横切る骨の平行な運動を可能にしていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
請求項20
骨係合要素は、さらに、骨係合要素の近位端から少なくとも部分的に延びる管腔を備え、管腔は、内面を形成し、及び、荷重支持体係合要素は、さらに、荷重支持体と、頭部部分から延びた軸部分とに係合するための頭部部分を備え、軸部分は、近位端と、遠位端と、外面とを有し、軸部分のサイズ及び構造は、骨係合要素に形成された管腔の中に少なくとも部分的に延入するようになっており、軸部分の外面の少なくとも一部分は、管腔の内面の少なくとも一部分から間隔を隔てており、頭部部分が骨係合要素に対して動けるようにしていることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
請求項21
骨係合要素に対する荷重支持体係合要素の動きは、荷重支持体係合要素を強制的に略“Ｓ”字形の形態に適応させることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
請求項22
方法がさらに、骨折Ｆの片側又は両側に、１又は複数の標準的な骨ねじを挿入する段階を備え、初期の時間期間について、骨の動きが防止されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
請求項23
方法がさらに、初期の時間期間の後に、患者の骨から標準的な骨ねじを取り外す段階を備え、骨の動きが可能にされることを特徴とする請求項２２に記載の方法。