JP2023543929A - 変形可能なねじ山付き係止構造、並びに関連するシステム及び方法 - Google Patents

変形可能なねじ山付き係止構造、並びに関連するシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

骨プレート(4)は、プレート(5)本体を含み、プレート(5)本体は、上部表面(18)と、反対側の骨に面する表面と、係止孔(6)及び圧縮孔(92)を含む組み合わせ孔(90)と、を画定し、係止孔及び圧縮孔は、互いに交差し、かつ各々が外側面から骨に面する表面まで延在する。係止孔及び圧縮孔は、長手方向軸に沿って互いから離れる方向に延在する。プレート本体は、係止孔を画定する係止面(24a)と、圧縮孔を画定する第2の表面(24b)と、を更に画定する。係止面は、係止孔の中心軸(22)の周りに連続して位置する複数の列(26)と、列のうちの少なくともいくつかの間にそれぞれ位置する複数の凹部(28)と、列の各々を横断するプレートねじ山(9)と、を更に画定する。プレートねじ山の頂部(56)は、各列の第1の側から各列の第2の側まで直線状に延在する。

Description

本発明は、骨プレート、及び骨プレートに結合するための骨アンカーに関し、特に、骨プレートの固定孔内に画定されたねじ山付き係止構造、及び骨アンカーの頭に画定された相補的なねじ山付き係止構造に関する。
骨折の内部固定のための骨プレートシステムは周知である。従来の骨プレートシステムは、骨折の治癒を促進するのに特によく適している。骨ねじなどの骨アンカーは、骨プレートの固定開口部又は孔を通って挿入され、骨にねじ込まれて、骨折端部を一緒に圧縮、中和、強化、張力、締結、及び/又はブリッジする。1つの骨折した骨部分からプレートを越えてプレートに対して骨を引くことなく別の骨折した骨部分の上に荷重を伝達するために、またプレートに関して骨ねじを緩める又は引く(これは、不十分なアライメント及び不十分な臨床結果につながる可能性がある)ことを回避するために、骨プレートを係止することができる骨ねじを用いることができる。そのようなねじの1つの既知の実施形態は、ねじをプレートに係止するために、固定孔の内面上の対応するねじ山と係合するための雄ねじを有するねじ頭を用いる。これらのねじは、以下、「係止ねじ」又は「圧縮ねじ」と称され、中心ねじ軸が中心孔軸と実質的に整列されている、実質的に「公称」配向でのみ固定孔内に係止するように構成された標準型係止ねじ、並びに中心ねじ軸がそれぞれの中心孔軸に関して鋭角をなして配向される、公称配向又は「角度付けされた」配向のいずれかで固定孔内に係止するように構成された「可変角度」(variable-angle、VA)係止ねじを含み得る。
本開示の一実施形態によれば、骨固定システムは、中心軸を画定する少なくとも1つの孔を画定する内面を画定するプレート本体を含む。内面は、孔内のプレートねじ山を画定する。システムは、頭から中心軸に沿って延在するシャフトを有する骨ねじを含み、頭は、プレートねじ山とねじ方式で係合するように構成されたねじ山を画定する外面を有する。プレートねじ山及び頭ねじ山は各々、それぞれの中心軸に沿って延在するそれぞれの基準平面において断面プロファイルを有する。断面プロファイルは各々、谷底、頂部、及びそれらの間に延在するフランクを含む。谷底、頂部、及びフランクは、基準断面プロファイルから集合的に逸脱しており、基準断面プロファイルは、それぞれの基準平面においてV字形であり、かつ基準断面プロファイルの第1の側の頂点に頂部基準点を画定し、第1の側とは反対の第2の側の頂点に谷底基準点を画定する。そのような逸脱によって、頂部から谷底まで測定されたねじ山高さが、頂部基準点から谷底基準点まで測定された基準高さよりも小さくなり、それによって、頭ねじ山のねじ山高さの、頭ねじ山の基準高さに対する比が、0.50:10.80:1であり、プレートねじ山のねじ山高さの、プレートねじ山の基準高さに対する比が、0.50:1~1.00:1である。
本開示の別の実施形態によれば、骨プレートは、プレート本体を含み、プレート本体は、外側面と、反対側の骨に面する表面と、係止孔及び圧縮孔を含む組み合わせ孔と、を画定し、係止孔及び圧縮孔は、互いに交差し、かつ各々が外側面から骨に面する表面まで延在する。係止孔及び圧縮孔は、長手方向軸に沿って互いから離れる方向に延在する。プレート本体は、係止孔を画定する係止面と、圧縮孔を画定する第2の表面と、を更に画定する。係止面は、多角形パターンで係止孔の中心軸の周りに連続して位置する複数の列と、列のうちの少なくともいくつかの間にそれぞれ位置する複数の凹部と、列の各々を横断するプレートねじ山と、を更に画定する。プレートねじ山の頂部は、各列の第1の側から各列の第2の側まで直線状に延在する。
本開示の追加の実施形態によれば、骨プレートは、プレート本体を含み、プレート本体は、係止孔と圧縮孔とを含む組み合わせ孔を画定し、係止孔及び圧縮孔は、互いに交差し、かつ各々がプレート本体の外側面からプレート本体の骨に面する表面まで延在する。係止孔及び圧縮孔は、長手方向軸に沿って互いから離れる方向に延在する。プレート本体は、1)係止孔を画定する係止面と、2)圧縮孔を画定する第2の表面と、3)係止面と第2の表面との間の交差境界に沿う境界面縁部と、を更に画定する。係止面は、係止孔の中心軸の周りに連続的に位置する第1の列、第2の列、及び第3の列を更に画定し、各列は、第1の側及び第2の側を有する。係止面は、第1の列の第2の側から第2の列の第1の側まで延在する第1の凹部と、第3の列の第2の側から第1の列の第1の側まで延在する追加の凹部と、第2の列の第1の側と第3の列の第2の側との間の移行ゾーンと、を更に画定し、移行ゾーン内の係止面は、細長く、交差境界まで延在する。係止面はまた、列の各々と、第1の凹部、追加の凹部、及び移行ゾーンの少なくとも一部とを横断するプレートねじ山を画定する。プレートねじ山の頂部は、各列の第1の側から第2の側まで直線状に延在する。
前述の概要及び本出願の例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解されるであろう。本出願のロック構造を例示する目的で、図面に例示的な実施形態が示されている。しかしながら、本出願は、図示される正確な配置及び手段に限定されないことを理解すべきである。図面は以下のとおりである。
本開示の一実施形態による、骨プレートと、骨プレートの係止孔内に配設された複数の係止ねじとを含む、骨固定システムの斜視図である。 複数の骨セグメントに固着した、図1Aの切断線1B-1Bに沿って取られた骨固定システムの断面側面図である。 図1A及び図1Bに示される骨プレートの係止孔の斜視図である。 図2Aに示される係止孔の断面斜視図である。 図2Aに示される係止孔の別の断面斜視図である。 図2Aの係止孔の上面図である。 図2Dに示される切断線2E-2Eに沿って取られた係止孔の側断面図であり、係止孔の内面によって画定されたねじ山付き係止構造を示し、ねじ山付き係止構造は、係止骨ねじと係止するように構成されている。 図2Eに示されるねじ山付き係止構造の拡大断面図である。 図2Fに示されるねじ山付き係止構造の一部の更なる拡大断面図である。 図2Gに示されたものに対して代替的な幾何学形状を有するねじ山付き係止構造の一部の拡大断面図である。 図2Hの拡大断面図の別の図である。 係止孔のうちの1つの内部で図1Aの骨プレートに係止されるように構成された可変角度(VA)係止ねじの頭の側面図である。 ねじの中心軸に沿って取られた、図3Aに示すVA係止ねじの断面側面図である。 図3Bに示すVA係止ねじの一部の拡大断面側面図である。 図2Aに示す係止孔と係止係合している、図3Aに示すVA係止ねじの頭の断面斜視図である。 図4Aに示される係止孔と係止係合している、VA係止ねじの頭の断面側面図である。 本開示の別の実施形態による、係止孔の内面によって画定されたねじ山付き係止構造を有する、別の係止孔の上面図である。 図5Aに示される係止孔のねじ山付き係止構造の拡大断面図である。 少なくとも図5Aに示される係止孔と係止されるように構成された、別のVA係止ねじのねじ山付き頭の断面側面図である。 図5Aに示す係止孔と係止係合している、図5Cに示すVA係止ねじの頭の断面側面図である。 本開示の追加の実施形態による、三角水平孔プロファイルを有し、係止孔の内面によって画定されたねじ山付き係止構造を含む、別の係止孔の斜視図である。 図6Aに示される係止孔の上面図である。 図6Bに示される切断線6C-6Cに沿って取られた係止孔の断面側面図であり、孔のねじ山付き係止構造を示す。 本開示の更なる実施形態による、別の係止孔の斜視図であり、係止孔は、図6Aの係止孔に対してより小さい角部半径を伴う三角水平孔プロファイルを有し、係止孔の内面によって画定されたねじ山付き係止構造を含む。 図7Aに示される係止孔の上面図である。 本開示のまた別の実施形態による、四角形水平孔プロファイルを有し、係止孔の内面によって画定されたねじ山付き係止構造を含む、別の係止孔の斜視図である。 図8Aに示される係止孔の上面図である。 図8Bに示される切断線8C-8Cに沿って取られた係止孔の断面側面図であり、孔のねじ山付き係止構造を示す。 3つのねじ山付き係止構造及び3つの凹部を有し、他の点では図2Dに示される係止孔と同様に構成された、係止孔の上面図である。 本開示の別の実施形態による、8つのねじ山付き係止構造及び8つの凹部を有する別の係止孔の斜視図である。 本開示の別の実施形態による、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む組み合わせ孔を有する、骨プレートの斜視図である。 図11Aに示す骨プレートの別の斜視図である。 図11Aに示される組み合わせ孔の上面図である。 図11Aに示される組み合わせ孔の底面図である。 図11Cに示される切断線11E-11Eに沿って取られた組み合わせ孔の断面斜視図である。 図11Cに示される切断線11E-11Eに沿って取られた組み合わせ孔の断面側面図である。 図11Aに示される組み合わせ孔の拡大上面図である。 本開示の別の実施形態による、逃げ面を有する組み合わせ孔の上面図である。 図12Aに示される組み合わせ孔の逃げ面の拡大斜視図である。 本開示の別の実施形態による、三角係止孔と圧縮孔との間に線形の細長いねじ山移行ゾーンを有する組み合わせ孔の上面図である。 図13Aに示される組み合わせ孔において用いられる係止孔の基本バージョンの上面図である。 図13Aに示される切断線13C-13Cに沿って取られた組み合わせ孔の断面側面図である。 図13Aに示される組み合わせ孔の斜視図である。 図13Aに示される組み合わせ孔の別の斜視図である。 図13Aに示される切断線13C-13Cに沿って取られた三角係止孔の拡大断面斜視図である。 図13Aに示される組み合わせ孔の三角係止孔内に完全に着座した骨ねじを含む骨固定システムの上面図であり、骨ねじは、三角係止孔と圧縮孔との間の孔交差ゾーン内に角度付けされている。 図13Gに示される切断線13H-13Hに沿って取られた組み合わせ孔の断面斜視図であり、ねじ山移行ゾーン内の角度付けされた骨ねじの頭のねじ山と三角係止孔のねじ山との間の係合を示す。 本開示の別の実施形態による、三角係止孔と圧縮孔との間に弓状及び凸状の移行ゾーンを有する、組み合わせ孔の上面図である。 図14Aに示される組み合わせ孔に用いられる係止孔の基本バージョンの上面図である。 図14Aに示される切断線14C-14Cに沿って取られた組み合わせ孔の断面側面図である。 図14Aに示される組み合わせ孔の斜視図である。 図14Aに示される組み合わせ孔の別の斜視図である。 本開示の別の実施形態による、三角係止孔と圧縮孔との間に弓状の細長い凸状の移行ゾーンを有する、組み合わせ孔の上面図である。 図15Aに示される組み合わせ孔において用いられる係止孔の基本バージョンの上面図である。 本開示の別の実施形態による、三角係止孔を有する骨プレートの斜視図である。 図16Aに示される視点とは反対側から見た三角係止孔を有する骨プレートの斜視図である。 図16Aに示される三角係止孔の上面図である。 図16Aに示される三角係止孔の底面図である。 図16Cに示される切断線16E-16Eに沿って取られた三角係止孔の断面側面図である。 図16Cに示される切断線16F-16Fに沿って取られた三角係止孔の断面側面図である。 図16Cに示される切断線16G-16Gに沿って取られた三角係止孔の断面側面図である。 図16Cに示される切断線16H-16Hに沿って取られた三角係止孔の断面側面図である。 本開示の別の実施形態による、細長い圧縮孔を有する組み合わせ孔の上面図である。 本開示の別の実施形態による、別の三角係止孔によって交差された三角係止孔を含む組み合わせ孔を有する骨プレートの斜視図であり、両方の三角係止孔は、図13Aに図示される三角係止孔と同様の形状である。 本開示の別の実施形態による、別の三角係止孔によって交差された三角係止孔を含む組み合わせ孔を有する骨プレートの斜視図であり、両方の三角係止孔は、図14Aに図示される三角係止孔と同様の形状である。 本開示の別の実施形態による、別の三角係止孔によって交差された三角係止孔を含む組み合わせ孔を有する骨プレートの斜視図であり、両方の三角係止孔は、図15Aに図示される三角係止孔と同様の形状である。 本開示の別の実施形態による、第1の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図21A)、上面図(図21B)、右側面図(図21C)、底面図(図21D)、左側面図(図21E)、正面図(図21F)、及び背面図(図21G)である。 本開示の別の実施形態による、第1の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図21A)、上面図(図21B)、右側面図(図21C)、底面図(図21D)、左側面図(図21E)、正面図(図21F)、及び背面図(図21G)である。 本開示の別の実施形態による、第1の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図21A)、上面図(図21B)、右側面図(図21C)、底面図(図21D)、左側面図(図21E)、正面図(図21F)、及び背面図(図21G)である。 本開示の別の実施形態による、第1の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図21A)、上面図(図21B)、右側面図(図21C)、底面図(図21D)、左側面図(図21E)、正面図(図21F)、及び背面図(図21G)である。 本開示の別の実施形態による、第1の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図21A)、上面図(図21B)、右側面図(図21C)、底面図(図21D)、左側面図(図21E)、正面図(図21F)、及び背面図(図21G)である。 本開示の別の実施形態による、第1の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図21A)、上面図(図21B)、右側面図(図21C)、底面図(図21D)、左側面図(図21E)、正面図(図21F)、及び背面図(図21G)である。 本開示の別の実施形態による、第1の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図21A)、上面図(図21B)、右側面図(図21C)、底面図(図21D)、左側面図(図21E)、正面図(図21F)、及び背面図(図21G)である。 本開示の別の実施形態による、第2の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図22A)、上面図(図22B)、右側面図(図22C)、底面図(図22D)、左側面図(図22E)、正面図(図22F)、及び背面図(図22G)である。 本開示の別の実施形態による、第2の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図22A)、上面図(図22B)、右側面図(図22C)、底面図(図22D)、左側面図(図22E)、正面図(図22F)、及び背面図(図22G)である。 本開示の別の実施形態による、第2の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図22A)、上面図(図22B)、右側面図(図22C)、底面図(図22D)、左側面図(図22E)、正面図(図22F)、及び背面図(図22G)である。 本開示の別の実施形態による、第2の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図22A)、上面図(図22B)、右側面図(図22C)、底面図(図22D)、左側面図(図22E)、正面図(図22F)、及び背面図(図22G)である。 本開示の別の実施形態による、第2の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図22A)、上面図(図22B)、右側面図(図22C)、底面図(図22D)、左側面図(図22E)、正面図(図22F)、及び背面図(図22G)である。 本開示の別の実施形態による、第2の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図22A)、上面図(図22B)、右側面図(図22C)、底面図(図22D)、左側面図(図22E)、正面図(図22F)、及び背面図(図22G)である。 本開示の別の実施形態による、第2の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図22A)、上面図(図22B)、右側面図(図22C)、底面図(図22D)、左側面図(図22E)、正面図(図22F)、及び背面図(図22G)である。 本開示の別の実施形態による、第3の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図23A)、上面図(図23B)、右側面図(図23C)、底面図(図23D)、左側面図(図23E)、正面図(図23F)、及び背面図(図23G)である。 本開示の別の実施形態による、第3の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図23A)、上面図(図23B)、右側面図(図23C)、底面図(図23D)、左側面図(図23E)、正面図(図23F)、及び背面図(図23G)である。 本開示の別の実施形態による、第3の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図23A)、上面図(図23B)、右側面図(図23C)、底面図(図23D)、左側面図(図23E)、正面図(図23F)、及び背面図(図23G)である。 本開示の別の実施形態による、第3の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図23A)、上面図(図23B)、右側面図(図23C)、底面図(図23D)、左側面図(図23E)、正面図(図23F)、及び背面図(図23G)である。 本開示の別の実施形態による、第3の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図23A)、上面図(図23B)、右側面図(図23C)、底面図(図23D)、左側面図(図23E)、正面図(図23F)、及び背面図(図23G)である。 本開示の別の実施形態による、第3の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図23A)、上面図(図23B)、右側面図(図23C)、底面図(図23D)、左側面図(図23E)、正面図(図23F)、及び背面図(図23G)である。 本開示の別の実施形態による、第3の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図23A)、上面図(図23B)、右側面図(図23C)、底面図(図23D)、左側面図(図23E)、正面図(図23F)、及び背面図(図23G)である。 本開示の別の実施形態による、第4の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図24A)、上面図(図24B)、右側面図(図24C)、底面図(図24D)、左側面図(図24E)、正面図(図24F)、及び背面図(図24G)である。 本開示の別の実施形態による、第4の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図24A)、上面図(図24B)、右側面図(図24C)、底面図(図24D)、左側面図(図24E)、正面図(図24F)、及び背面図(図24G)である。 本開示の別の実施形態による、第4の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図24A)、上面図(図24B)、右側面図(図24C)、底面図(図24D)、左側面図(図24E)、正面図(図24F)、及び背面図(図24G)である。 本開示の別の実施形態による、第4の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図24A)、上面図(図24B)、右側面図(図24C)、底面図(図24D)、左側面図(図24E)、正面図(図24F)、及び背面図(図24G)である。 本開示の別の実施形態による、第4の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図24A)、上面図(図24B)、右側面図(図24C)、底面図(図24D)、左側面図(図24E)、正面図(図24F)、及び背面図(図24G)である。 本開示の別の実施形態による、第4の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図24A)、上面図(図24B)、右側面図(図24C)、底面図(図24D)、左側面図(図24E)、正面図(図24F)、及び背面図(図24G)である。 本開示の別の実施形態による、第4の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図24A)、上面図(図24B)、右側面図(図24C)、底面図(図24D)、左側面図(図24E)、正面図(図24F)、及び背面図(図24G)である。 本開示の別の実施形態による、第5の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図25A)、上面図(図25B)、右側面図(図25C)、底面図(図25D)、左側面図(図25E)、正面図(図25F)、及び背面図(図25G)である。 本開示の別の実施形態による、第5の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図25A)、上面図(図25B)、右側面図(図25C)、底面図(図25D)、左側面図(図25E)、正面図(図25F)、及び背面図(図25G)である。 本開示の別の実施形態による、第5の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図25A)、上面図(図25B)、右側面図(図25C)、底面図(図25D)、左側面図(図25E)、正面図(図25F)、及び背面図(図25G)である。 本開示の別の実施形態による、第5の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図25A)、上面図(図25B)、右側面図(図25C)、底面図(図25D)、左側面図(図25E)、正面図(図25F)、及び背面図(図25G)である。 本開示の別の実施形態による、第5の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図25A)、上面図(図25B)、右側面図(図25C)、底面図(図25D)、左側面図(図25E)、正面図(図25F)、及び背面図(図25G)である。 本開示の別の実施形態による、第5の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図25A)、上面図(図25B)、右側面図(図25C)、底面図(図25D)、左側面図(図25E)、正面図(図25F)、及び背面図(図25G)である。 本開示の別の実施形態による、第5の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図25A)、上面図(図25B)、右側面図(図25C)、底面図(図25D)、左側面図(図25E)、正面図(図25F)、及び背面図(図25G)である。 本開示の別の実施形態による、第6の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図26A)、上面図(図26B)、右側面図(図26C)、底面図(図26D)、左側面図(図26E)、正面図(図26F)、及び背面図(図26G)である。 本開示の別の実施形態による、第6の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図26A)、上面図(図26B)、右側面図(図26C)、底面図(図26D)、左側面図(図26E)、正面図(図26F)、及び背面図(図26G)である。 本開示の別の実施形態による、第6の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図26A)、上面図(図26B)、右側面図(図26C)、底面図(図26D)、左側面図(図26E)、正面図(図26F)、及び背面図(図26G)である。 本開示の別の実施形態による、第6の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図26A)、上面図(図26B)、右側面図(図26C)、底面図(図26D)、左側面図(図26E)、正面図(図26F)、及び背面図(図26G)である。 本開示の別の実施形態による、第6の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図26A)、上面図(図26B)、右側面図(図26C)、底面図(図26D)、左側面図(図26E)、正面図(図26F)、及び背面図(図26G)である。 本開示の別の実施形態による、第6の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図26A)、上面図(図26B)、右側面図(図26C)、底面図(図26D)、左側面図(図26E)、正面図(図26F)、及び背面図(図26G)である。 本開示の別の実施形態による、第6の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図26A)、上面図(図26B)、右側面図(図26C)、底面図(図26D)、左側面図(図26E)、正面図(図26F)、及び背面図(図26G)である。 本開示の別の実施形態による、第7の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図27A)、上面図(図27B)、右側面図(図27C)、底面図(図27D)、左側面図(図27E)、正面図(図27F)、及び背面図(図27G)である。 本開示の別の実施形態による、第7の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図27A)、上面図(図27B)、右側面図(図27C)、底面図(図27D)、左側面図(図27E)、正面図(図27F)、及び背面図(図27G)である。 本開示の別の実施形態による、第7の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図27A)、上面図(図27B)、右側面図(図27C)、底面図(図27D)、左側面図(図27E)、正面図(図27F)、及び背面図(図27G)である。 本開示の別の実施形態による、第7の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図27A)、上面図(図27B)、右側面図(図27C)、底面図(図27D)、左側面図(図27E)、正面図(図27F)、及び背面図(図27G)である。 本開示の別の実施形態による、第7の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図27A)、上面図(図27B)、右側面図(図27C)、底面図(図27D)、左側面図(図27E)、正面図(図27F)、及び背面図(図27G)である。 本開示の別の実施形態による、第7の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図27A)、上面図(図27B)、右側面図(図27C)、底面図(図27D)、左側面図(図27E)、正面図(図27F)、及び背面図(図27G)である。 本開示の別の実施形態による、第7の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図27A)、上面図(図27B)、右側面図(図27C)、底面図(図27D)、左側面図(図27E)、正面図(図27F)、及び背面図(図27G)である。 本開示の別の実施形態による、第8の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図28A)、上面図(図28B)、右側面図(図28C)、底面図(図28D)、正面図(図28E)、左側面図(図28F)、及び背面図(図28G)である。 本開示の別の実施形態による、第8の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図28A)、上面図(図28B)、右側面図(図28C)、底面図(図28D)、正面図(図28E)、左側面図(図28F)、及び背面図(図28G)である。 本開示の別の実施形態による、第8の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図28A)、上面図(図28B)、右側面図(図28C)、底面図(図28D)、正面図(図28E)、左側面図(図28F)、及び背面図(図28G)である。 本開示の別の実施形態による、第8の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図28A)、上面図(図28B)、右側面図(図28C)、底面図(図28D)、正面図(図28E)、左側面図(図28F)、及び背面図(図28G)である。 本開示の別の実施形態による、第8の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図28A)、上面図(図28B)、右側面図(図28C)、底面図(図28D)、正面図(図28E)、左側面図(図28F)、及び背面図(図28G)である。 本開示の別の実施形態による、第8の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図28A)、上面図(図28B)、右側面図(図28C)、底面図(図28D)、正面図(図28E)、左側面図(図28F)、及び背面図(図28G)である。 本開示の別の実施形態による、第8の追加の骨プレートのそれぞれの図を示し、骨プレートは、圧縮孔によって交差された三角係止孔を含む様々な組み合わせ孔を有し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図28A)、上面図(図28B)、右側面図(図28C)、底面図(図28D)、正面図(図28E)、左側面図(図28F)、及び背面図(図28G)である。 三角係止孔を有する骨プレートのそれぞれの図を示し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図29A)、上面図(図29B)、右側面図(図29C)、底面図(図29D)、正面図(図29E)、左側面図(図29F)、及び背面図(図29G)である。 三角係止孔を有する骨プレートのそれぞれの図を示し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図29A)、上面図(図29B)、右側面図(図29C)、底面図(図29D)、正面図(図29E)、左側面図(図29F)、及び背面図(図29G)である。 三角係止孔を有する骨プレートのそれぞれの図を示し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図29A)、上面図(図29B)、右側面図(図29C)、底面図(図29D)、正面図(図29E)、左側面図(図29F)、及び背面図(図29G)である。 三角係止孔を有する骨プレートのそれぞれの図を示し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図29A)、上面図(図29B)、右側面図(図29C)、底面図(図29D)、正面図(図29E)、左側面図(図29F)、及び背面図(図29G)である。 三角係止孔を有する骨プレートのそれぞれの図を示し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図29A)、上面図(図29B)、右側面図(図29C)、底面図(図29D)、正面図(図29E)、左側面図(図29F)、及び背面図(図29G)である。 三角係止孔を有する骨プレートのそれぞれの図を示し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図29A)、上面図(図29B)、右側面図(図29C)、底面図(図29D)、正面図(図29E)、左側面図(図29F)、及び背面図(図29G)である。 三角係止孔を有する骨プレートのそれぞれの図を示し、これらの図は、骨プレートの斜視図(図29A)、上面図(図29B)、右側面図(図29C)、底面図(図29D)、正面図(図29E)、左側面図(図29F)、及び背面図(図29G)である。
本開示は、本開示の一部を形成する、添付図面及び実施例に関連する以下の詳細な説明を参照することにより、より容易に理解することができる。本開示は、本明細書に説明及び/又は図示される特定の装置、方法、用途、条件又はパラメータに限定されるものではなく、本明細書で使用される専門用語は実施例を用いて具体的な実施形態を説明する目的のためだけのものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。また、添付の請求項を含む明細書において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は複数を含み、特定の数値への言及は、文脈により明確に別様に指示されない限り、少なくともこの特定の値を含む。
「複数」という用語は、本明細書で使用される場合、1つよりも多いことを意味する。値の範囲が表されている場合、別の実施形態においては、ある特定の値から、及び/又は他の特定の値までが含まれる。同様に、先行する「約」によって値が近似の形式で表現された場合、その特定値により別の実施形態が形成されることが理解されるであろう。範囲はいずれも境界値を含み、組み合わせが可能である。
寸法、角度、及び他の形状に関して本明細書で使用される場合、「約」及び「実質的に」という用語は、製造公差を考慮する。更に、「約」及び「実質的に」という用語は、規定の寸法又は角度よりも10%大きい又は小さいものを含むことができる。更に、「約」及び「実質的に」という用語は、規定された特定の値にも等しく適用することができる。
可変角度(VA)係止ねじは、特に、VA係止ねじが角度付けされた軌道で係止孔に挿入される場合に、それらが挿入される係止孔内に交差ねじ切りを生じさせるとともに呈する傾向がある。プレートねじ山の交差ねじ切りは、係止孔の雌ねじ内に嵌合せず(すなわち干渉し)、したがって係止孔の雌ねじを交差ねじ切りする、ねじ頭上の雄ねじによって引き起こされ得る。そのようなねじ山の干渉はまた、ねじ頭の雄ねじの交差ねじ切りを引き起こす可能性がある。ねじ頭ねじ山の頂部と雌ねじの一部との間の接触領域、特に角度付けされた雌ねじの頂部又はその付近の接触領域は、特に、交差ねじ切りを受けやすい可能性がある。交差ねじ切りは、ねじ頭ねじ山と係止孔の雌ねじとの間の意図された締まり嵌め(「形状嵌め」とも称される)を低減させ、ねじ頭と係止孔との間の係止界面における安定性及び機械的強度を低減させ得るため、問題である。
本明細書に開示される実施形態は、係止孔内で用いられる係止構造、及び係止ねじの頭上の相補的な係止構造に関する。これらの相補的な係止構造は、嵌合ねじ山の変形に対して、特に、係止孔の雌ねじの変形に対して、強化された制御を提供する、相補的な幾何学形状を有する嵌合ねじ山を画定し、これは、角度付けされた挿入においてねじ軸に効果的に再整列される。そのような好ましい幾何学形状は、ねじ頭ねじ山及びプレート孔ねじ山のそれぞれの断面プロファイル(当技術分野では「ねじ山形状」と称される)を含む。これらの相補的な幾何学形状及びプロファイルは、プレート及びねじのねじ山の「ねじ山比率」として集合的に特徴付けることができる。本明細書に開示されるねじ山プロファイルがねじ山変形を制御する1つの方法は、ねじ頭ねじ山に、より強い(例えば、より大きい)プロファイルを提供し、それをプレート孔ねじ山の意図的により展性の(例えば、より薄い)プロファイルに対して接触させることによるものである。ねじ山変形が制御される別の方法は、ねじ山頂部におけるようなねじ山プロファイルの縁部の幾何学形状を調整して、角度付けされたねじの配向におけるねじ山境界面における望ましくない機械的干渉を低減することによるものである。本明細書に開示されるねじ山比率は、角度付けされたねじ挿入において、また、ねじ挿入が、プレート孔ねじ山に対するねじ頭ねじ山の軸方向不整列である「タイミングエラー」を伴う場合にも、交差ねじ切りを回避又は低減することが示されている。したがって、本明細書で説明されるねじ山付き係止構造は、交差ねじ切りを阻止する(若しくは少なくとも低減する)か、又は少なくとも実質的に、任意の交差ねじ切りが塑性及び弾性ねじ山変形の作用としてプレートねじ山内で実質的に全体的に生じるように、角度付けされたVA係止ねじの頭、並びに公称配向におけるVA及び標準型係止ねじの両方と係止することができる。本明細書で説明されるねじ山付き係止構造はまた、係止ねじ山境界面における全体的なカンチレバー強度を増加させることも実証されている。
図1Aを参照すると、骨固定システム2が、可変角度(VA)係止孔6などの1つ又は2つ以上の固定孔を内部に画定するプレート本体5を有する骨プレート4を含む。VA係止孔6は、骨プレート4を骨の1つ又は2つ以上の部分に固着するように構成された、例えば、係止ねじ8などのアンカー部材を受容するように構成されている。プレート本体5は、VA係止孔6内に雌ねじ9を画定する。したがって、雌ねじ9は、「プレート孔ねじ山」又は単に「プレートねじ山」又は「孔ねじ山」とも称され得る。プレートねじ山9は、VA係止孔6内に画定された列26などの係止構造を横断する。したがって、列26は、「ねじ山付き列」と称され得る。ねじ付き列26は、VA係止孔6内に係止ねじ8を挿入する間、係止ねじ8のねじシャフト25が列26を迂回するように構成されており、これにより、以下により詳細に記載されるように、係止ねじ8と骨プレート4との間の係止係合を強化する方法で、係止ねじ8のねじ頭27上の雄ねじ29と係合する。
骨プレート4は、示されるように、ブリッジプレートであり得るが、他の骨プレートの種類及び構成は、本開示の範囲内である。プレート本体5は、長手方向Xに沿って互いに離間配置された第1の端部10及び第2の端部12と、長手方向Xに対して実質的に垂直な横方向Yに沿って互いに離間配置された第1の側面14及び第2の側面16と、を画定することができる。骨プレート4はまた、骨から離れる方向に面するように構成された上部プレート表面18と、骨に面するように構成された反対側の下部プレート表面20と、を画定することができる。上部プレート表面18及び下部プレート表面20は、長手方向X及び横方向Yの各々に対して実質的に垂直な垂直方向Zに沿って互いに離間配置されている。本明細書で使用される場合、用語「長手方向」、「長手方向に」、及びそれらの派生語は、長手方向Xを指すことを理解されたい。用語「横方向」、「横方向に」、及びそれらの派生語は、横方向Yを指し、用語「垂直」、「垂直に」、及びそれらの派生語は、垂直方向Zを指すことを理解されたい。
VA係止孔6は、中心孔軸22に沿って、上部プレート表面18から下部プレート表面20まで延在する。中心孔軸22は、軸孔方向に沿って配向されている。本明細書で使用される場合、用語「軸方向」(例えば、「軸孔方向」及び「軸ねじ方向」)は、それぞれの軸が沿うように延在する方向として定義される。更に、方向用語「軸方向」、「軸方向に」、及びそれらの派生語は、それぞれの軸の方向を指す。したがって、本明細書で使用される場合、方向用語「軸方向上方」及びその派生語は、下部プレート表面20から上部プレート表面18に向かう軸孔方向を指す。逆に、用語「軸方向下方」及びその派生語は、上部プレート表面18から下部プレート表面20に向かう軸孔方向を指す。したがって、「軸方向上方」及び「軸方向下方」はそれぞれ、双方向である「軸方向」の単方向成分である。図に示される実施形態では、軸孔方向(したがって、中心孔軸22も)は、垂直方向Zに沿って配向されている。したがって、軸孔方向は、本開示全体を通して「Z」によっても表される。しかしながら、本開示の範囲は、軸孔方向(したがって、中心孔軸22も)が垂直方向Zから斜角でオフセットされる実施形態を包含することを理解されたい。「軸方向上部」、「軸方向下部」などの用語がVA係止ねじ8を参照して使用される場合、そのような用語は、ねじ8の中心軸23を指し、特に、ねじ8がVA係止孔6内で配向されるときの中心軸23を指すことも理解されたい。
プレート本体5及び係止ねじ8は各々、1つ又は2つ以上の生体適合性材料を含むことができる。非限定的な例として、プレート本体5は、チタン、チタン合金(例えば、Ti-6Al-7Nbなどのチタン-アルミニウム-ニオブ(TAN)合金、及びTi-6Al-4Vなどのチタン-アルミニウム-バナジウム(TAV)合金、チタンモリブデン合金(Ti-Mo)又は任意の他のモリブデン金属合金、及びニチノールなどのニッケル-チタン合金)、ステンレス鋼、及びコバルト基合金(例えば、コバルト-クロム合金)などの金属、複合材料、高分子材料、セラミック材料、並びに/又は前述の材料カテゴリ(金属、複合材料、ポリマー、セラミック)の吸収性バージョンを含む吸収性材料を含む群から選択される材料から形成することができる。また、非限定的な例として、係止ねじ8は、チタン、チタン合金(例えば、TAN合金、Ti-6Al-4VなどのTAV合金、チタンモリブデン合金(Ti-Mo)又は任意の他のモリブデン金属合金、及びニチノールなどのニッケル-チタン合金)、ステンレス鋼、コバルト基合金(例えば、コバルト-クロム合金)などの金属、複合材料、高分子材料、セラミック材料、並びに/又は前述の材料カテゴリ(金属、複合材料、ポリマー、セラミック)の吸収性バージョンを含む吸収性材料を含む群から選択される材料から形成することができる。好ましくは、係止ねじ8の材料は、プレート本体5の材料の硬度よりも大きい硬度を有する。このパラメータは、本開示全体にわたって説明される係止特性に寄与する。好ましくは、プレート本体5は、主に又は全体的にチタンを含み、係止ねじ8は、主に又は全体的にTANを含む。しかしながら、骨プレート4及び/又は係止ねじ8の他の材料組成が本開示の範囲内であることを理解されたい。
その上、プレート本体5及び/又は係止ねじ8の表面は、任意選択的に、コーティング、処理、及び/又は仕上げプロセスなどの1つ又は2つ以上のプロセスを受けることができ、これらのプロセスは、そのような表面又は下にある対象の本体材料に、本体材料の硬度、軟度、及び/又は摩擦パラメータを調整するためなどの特定の特性を提供するために実行することができる。コーティングの非限定的な例としては、DLC、TiN、AlTiN、及び他のコーティングが挙げられ、これらは、とりわけ、潤滑、下にある材料の摩擦係数とは異なる摩擦係数、及び/又は下にある材料の表面硬度とは異なる表面硬度を提供する。表面処理の非限定的な例は、硬質陽極酸化及び拡散硬化などの本体材料の外側表面を硬化するためのプロセスを含み、拡散硬化は、プレート本体5及び/又は係止ねじ8の表面への窒素、酸素、炭素、及び/又はジルコニウムの拡散を含むことができる。追加の又は代替の表面処理は、本体材料、特にプレート本体5の材料を軟化させるためのアニーリング又は他のプロセスを含むことができるが、そのような軟化プロセスは、ねじ8の本体材料にも用いられ得る。前述のプロセスは、例えば、本開示全体にわたって説明されるように、ねじ山境界面において有益なねじ山変形性能を提供するために、及び/又は嵌合ねじ山表面が、より少ない摩擦、したがって、より少ない不所望の変形で互いに対して効果的に摺動することを可能にするために用いることができる。プレート本体5及び係止ねじ8は、異なるプロセスを受けることができることを理解されたい。その上、プレート本体5及び係止ねじ8のいずれか又は各々は、前述のプロセスのうちのいずれかを受けなくてもよい。
更に、本開示全体にわたって記載される寸法は、少なくとも1つのVA係止孔6と、少なくとも1つのVA係止孔6内への公称挿入又は角度付けされた挿入のために構成された少なくとも1つのVA係止ねじ8とを含む骨固定システム2に関して設定されており、VA係止ねじ8のねじシャフト25は、約0.5mm~約10.0mmの範囲、より具体的には約1.0mm~約7.0mmの範囲、より具体的には約2.0mm~約4.0mmの範囲の外径、より具体的には約3.5mmの外径を画定する。前述のねじシャフト25のサイズは、約0.7mm~約15.0mmの範囲、より具体的には約1.0mm~約12.0mmの範囲、より具体的には約2.0mm~約10.0mmの範囲、より具体的には約3.0mm~約7.0mmの範囲の外径を画定するねじ山付き頭27に対応することができる。しかしながら、以下に説明される実施形態のいずれも、より大きい又はより小さい骨固定システム内で用いるために、必要に応じてサイズを拡大又は縮小することができることを理解されたい。
ここで図1Bを参照すると、VA係止孔6は、医師が所望に応じて骨プレート4を1つ又は2つ以上の骨又は骨セグメントに埋め込むことを可能にするように、VA係止ねじ8及び標準型係止ねじを含め、様々な長さを有するそのようなねじを含む、複数のタイプの係止ねじ8との強化された固着を提供するように構成することができる。非限定的な例として、示されるように、骨プレート4は、骨の骨折したセグメント101、102を一緒に固着するように、係止ねじ8を介して長骨100に結合され得る。本明細書に説明されるVA係止孔6は、公称配向でVA係止ねじ8又は標準型係止ねじと係止することができ、それによってその中心ねじ軸23は、中心孔軸22と実質的に整列する。VA係止孔6は、中心ねじ軸23がそれぞれの中心孔軸22に関して鋭角A1に配向される、角度付けされた配向でVA係止ねじ8と係止することもできる。鋭角A1はまた、「角度付けの角度」又は単に「角度付け」と称され得る。VA係止ねじ8及び標準型係止ねじ並びにそれらの係止機能は、Chanらの名義で2016年4月19日に発行された米国特許第9,314,284(「’284号参考文献」)、Bosshardらの名義で2018年3月29日に出願された米国特許出願第15/940,761号(「’761号参考文献」)、及びBosshardらの名義で2019年4月30日に出願された米国特許出願第15/966,047号(「’047号参考文献」)においてより完全に記載されており、これらの各々の開示は、その全体が本明細書に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。
骨プレーティングの手術中、係止ねじ8のねじシャフト25は、VA係止孔6のうちの1つを通って挿入され、下にある骨100内に打ち込まれ得る。具体的には、係止ねじ8の回転により、そのねじ山付きねじ頭27がVA係止孔6とねじ方式で嵌合する。その結果、ねじ頭27は、下にある骨100に対する圧縮力を骨プレート4に実質的に加えることなく、骨プレート4を下にある骨100に締結する。骨プレート4は、ねじ山付きねじ頭27に係止された際、下にある骨100から離間配置され得る。あるいは、骨プレート4は、ねじ山付きねじ頭27に係止された際、下にある骨100に当接してもよい。
プレーティング手術中、VA係止孔6のうちの1つを通して下にある骨100内に挿入される第1の係止ねじ8は、ねじ頭ねじ山29の頂部がプレートねじ山9の谷底に実質的に沿って螺旋状に前進するように、プレートねじ山9と概ね嵌合することができるという利益を有することを理解されたい。しかしながら、第1の係止ねじ8が骨プレート4に係止され、それによってプレート4を下にある骨100に締結すると、後続の係止ねじ8は、多くの場合、プレートねじ山9の谷底に沿って、それらの雄ねじの頂部を螺旋状に前進させる能力を欠く。この結果は、これらの後続の係止ねじ8のねじシャフト25がVA係止孔6を通って前進し、下にある骨100内にねじ方式でてこをかけると、ねじ頭ねじ山29及びプレートねじ山9の相対的な軸方向位置が、実質的に、下にある骨100とのねじのねじ山のてこ作用の関数になるためである。ねじ頭ねじ山29のプレートねじ山9に対するこの軸方向の不整列は、本明細書では「タイミングエラー」と称される。
ここで図2A~図2C及び図2Eを参照すると、VA係止孔6の各々は、プレート本体5の内面24によって画定することができる。あるいは、内面24は、図2Eに破線で示されるように、プレート本体5の軸方向開口部又はレセプタクル95内に嵌まる、「インサート」又は「インレイ」とも称され得るインサートプレート本体5aによって画定されてもよい。骨固定システム2は、医師が必要に応じて所望のVA係止孔6の幾何学形状を有する特定のインサート5aを選択することができるように、各々がレセプタクル95内に挿入可能である、異なる孔6の形状及び幾何学形状並びに/又は異なるねじ山パラメータを有する複数の交換可能なインサート5aを含むことができることを理解されたい。典型的には、内面24の少なくとも一部分は、軸方向下方に延在するにつれてテーパ状になる。したがって、内面24は、ねじ頭27がVA係止孔6を完全に通過することを防止するように構成されている。
内面24は、ねじ山付き列26を画定することができる。列26は、上部プレート表面18と下部プレート表面20との間で軸方向に延在する。VA係止孔6のそれぞれ(又は少なくとも一部)内で、列26は、内面24の周囲に連続して位置する。内面24はまた、列26の間に周方向に連続して位置する複数の凹部28を画定する。凹部28は、上部プレート表面18と下部プレート表面20との間で軸方向に延在する。列26及び凹部28は、VA係止孔6内の内面24の周囲に均等に離間配置され得る。しかしながら、他の実施形態では、列26及び/又は凹部28は、VA係止孔6の周囲に不均等に離間配置されてもよい。
プレートねじ山9は、列26及び凹部28の少なくとも一部を通って、上部プレート表面18と下部プレート表面20との間の1つ又は2つ以上のねじ山経路に沿って延在する。示されるように、1つ又は2つ以上のねじ山経路は、一対の非交差ねじ山経路(すなわち、ダブルリード)を含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、1つ又は2つ以上のねじ山経路は、単一のねじ山経路(すなわち、シングルリード)、又は3つ以上のねじ山経路(例えば、トリプルリードなど)を含むことができる。ねじ山経路は螺旋状であることが好ましいが、他のねじ山経路タイプが本開示の範囲内である。示されるように、凹部28の一部は、プレートねじ山9を周方向に中断させることができる。別の言い方をすれば、プレートねじ山9は、凹部28のうちの1つ又は2つ以上、及び最大で全てに沿って「底に達する」ことができる。しかしながら、他の実施形態では、プレートねじ山9は、中断されない様式で凹部28のうちの1つ又は2つ以上、及び最大で各々を周方向に横断することができる(すなわち、プレートねじ山9は、凹部28内で底に達する必要はない)。
プレートねじ山9は、中心孔軸22に沿って延在する基準平面において断面プロファイルを有する。そのような断面プロファイルは、「ねじ山形状」とも称され、図2Bに示されるように、頂部56、谷底58、並びに頂部56と谷底58との間に延在する上部フランク55及び下部フランク57を含む。プレートねじ山9を参照して本明細書で使用される場合、用語「頂部」は、完全に展開されたねじ山形状の頂点を指す。各ねじ山付き列26は、ねじ山経路に沿って延在する1つ又は2つ以上のねじ山セグメント52を画定する。本明細書で使用される場合、「ねじ山セグメント」という用語は、ねじ山形状及びそのねじ山経路に沿った長さを有する、プレートねじ山9及びねじ頭ねじ山29などのねじ山の任意の部分を指す。プレートねじ山9のねじ山セグメント52は、本明細書では「プレートねじ山セグメント」52とも称され得る。列26を横断するプレートねじ山セグメント52は、本明細書では「列ねじ山」54と称され得る。
内面24は、上部プレート表面18との境界面において、VA係止孔6の上部外周部30と、下部プレート表面20との境界面において、VA係止孔6の下部外周部32と、を画定することができる。上部外周部30及び下部外周部32は、各々円形状であり得るが、以下でより詳細に説明されるように、他の形状も本開示の範囲内である。内面24はまた、上部外周部30から列26のうちの1つ又は2つ以上まで軸方向下方にテーパ状になる1つ又は2つ以上の導入面34を画定することができる。示されるように、1つ又は2つ以上の導入面34は、凹部28のうちの1つ又は2つ以上によって周方向に中断され得る単一の導入面34を含むことができる。あるいは、導入面34は、周方向に連続的に、かつ中心孔軸22を中心とした完全な一周に沿って途切れずに延在することができる。内面24はまた、下部外周部32から軸方向上方にテーパ状になるアンダーカット面36を画定することができる。アンダーカット面36は、周方向に連続的に、かつ中心孔軸22を中心とした完全な一周に沿って途切れずに延在することができる。あるいは、アンダーカット面36は、1つ又は2つ以上の凹部28によって周方向に中断され得る。
ここで図2Dを参照すると、例示的な実施形態では、VA係止孔6は、中心孔軸22の周りに均等に離間配置された4つの列26及び4つの凹部28を含むことができる。列26は、中心孔軸22の周りに均等に離間配置された第1の列26aと、第2の列26bと、第3の列26cと、第4の列26dと、を含むことができる。凹部28は、第1の列26aと第2の列26bとの間に周方向に位置する第1の凹部28aと、第2の列26bと第3の列26cとの間に周方向に位置する第2の凹部28bと、第3の列26cと第4の列26dとの間に周方向に位置する第3の凹部28cと、第4の列26dと第1の列26aとの間に周方向に位置する第4の凹部28dと、を含むことができる。VA係止孔6の設計は、以下でより詳細に説明されるように、列26及び凹部28の数によって限定されないことを理解されたい。
凹部28a~28dの各々は、中心凹部軸37を画定することができ、その各々は中心孔軸22と平行であり得るが、他の中心凹部軸37の配向も可能である。各中心凹部軸37はまた、中心孔軸22から半径方向距離R1だけ半径方向に離間配置され得る。各凹部は、凹部半径R10を画定する。示されるように、凹部28a~28dの各々は、円の約半分を包含する水平プロファイル(すなわち、中心孔軸22に直交する基準平面におけるプロファイル)を有する。図示の実施形態では、凹部28a~28dの各々は、概して円筒の一部として成形されている。他の実施形態では、凹部のうちの1つ又は2つ以上及び最大で全てが、下方にテーパ状の円錐台形状を有することができる。他の凹部形状もまた、本開示の範囲内である。各凹部28は、中心孔軸22から測定して、半径方向に最も外側の領域又は頂点39を画定する。各凹部頂点39は、中心孔軸22も沿うように延在する平面に沿って延在することができる。図示の実施形態では、凹部頂点39は、中心孔軸22と平行である。他の実施形態では、凹部頂点39は、中心孔軸22に対して鋭角に配向され得る。
各列26は、中心孔軸22に実質的に面する第1の表面42を画定することができる。第1の表面42はまた、列26の「最内表面」とも称され得る。したがって、第1の表面42は、列ねじ山54の頂部56を画定する。水平基準平面(図2Eに示される基準平面Mなど)において、各列26の第1の表面42は、好ましくは、中心孔軸22の周りに弓状に延在し、共有又は共通半径R8を画定する。各列26の第1の表面42はまた、列26の第1の側44と周方向に対向する第2の側45との間に延在することができる。各列26の第1の側44及び第2の側45は、列26と周方向に隣接する凹部28との間の境界面を画定することができる。例えば、第1の列26aの第1の側44は、第1の列26aと第4の凹部28dとの間の境界面を画定することができる。第1の列26aの第2の側45は、第1の列26aと第1の凹部28aとの間の境界面を画定することができ、第2の列26bの第1の側44は、第2の列26bと第1の凹部28aとの間の境界面を画定することができ、第2の列26bの第2の側45は、第2の列26bと第2の凹部28bとの間の境界面を画定することができ、以下、内面24の周方向に沿って同様である。列26の第1の表面42は、特に中心孔軸22と一致する中心円錐軸を画定する、下方にテーパ状の円錐台形状の周方向セグメントを集合的に画定することができる。
図2Eを参照すると、各列26は、列26の第1の側44と第2の側45との間に周方向に等距離に配設された頂部中心線46を画定することができる。各列26において、頂部中心線46は、第1の表面42に沿って延在し、したがって列ねじ山54の頂部56と交差する。各列26の頂部中心線46は、それぞれの軸方向基準平面において中心孔軸22と同一平面上にある。このようにして、各頂部中心線46は、軸方向基準平面における列ねじ山54の頂部軌道も画定する。したがって、頂部中心線46は、「頂部軌道軸」46とも称され得る。各列26はまた、列26の第1の側44と第2の側45との間に周方向に等距離に配設された谷底中心線48を画定することができる。各列26において、谷底中心線48は、列ねじ山54の谷底58に交差する。各列26の谷底中心線48は、それぞれの軸方向基準平面において、頂部中心線46及び中心孔軸22と同一平面上にある。このようにして、各谷底中心線48は、軸方向基準平面における列ねじ山54の谷底軌道も画定する。したがって、谷底中心線48は、「谷底軌道軸」48とも称され得る。頂部軌道軸46は、中心孔軸22に対して鋭角A2に配向することができる。谷底軌道軸48も、中心孔軸22に対して鋭角A3に配向することができる。鋭角A2及びA3は、約5度~約30度の範囲であり得る。追加の実施形態では、角度A2、A3は、約10度~約20度の範囲とすることができ、更に約13度~約17度の範囲とすることができる。頂部軌道軸46及び谷底軌道軸48は、示されるように好ましくは平行である。しかしながら、他の実施形態では、’761号参考文献に記載されているように、列26のうちの1つ又は2つ以上及び最大で全ての頂部軌道軸46及び谷底軌道軸48を、互いに対して鋭角に配向することができる。列ねじ山54はまた、図2Fにも示されているように、頂部軌道軸46及び谷底軌道軸48並びに中心孔軸22と共通の平面内にあり得るねじ山中央線60を画定することができる。ねじ山中央線60は、頂部軌道軸46と谷底軌道軸48との間に等距離に離間配置されている。
頂部軌道軸46は、中心孔軸22に直交しかつVA係止孔6の垂直中心に位置する基準平面Mに沿って測定された距離R2だけ、中心孔軸22から半径方向に離間配置され得る。したがって、基準平面Mは、VA係止孔6の軸方向「中間平面」として特徴付けることができる。ねじ山中央線60は、孔中間平面Mに沿って測定された距離R3だけ中心孔軸22から半径方向に離間配置され得る。谷底軌道軸48は、孔中間平面Mに沿って測定された距離R4だけ中心孔軸22から半径方向に離間配置され得る。距離R2は、列ねじ山54の平均頂部半径として特徴付けることができる。距離R3は、列ねじ山54の平均半径として特徴付けることができる。距離R4は、列ねじ山54の平均谷底半径として特徴付けることができる。平均頂部半径R2、平均半径R3、及び平均谷底半径R4のいずれも、孔6のサイズを分類するための測定基準として任意選択的に使用され得ることを理解されたい。
ここで図2Fを参照すると、雌ねじとしての各プレートねじ山セグメント52は、谷底58を軸方向に中心とすることができ、谷底58から軸方向上方の頂部56まで延在する上部フランク55を含み、谷底58から軸方向下部頂部56まで延在する下部フランク57も含む。各プレートねじ山セグメント52は、以下でより詳細に説明されるように、ねじ頭ねじ山29の少なくとも1つの関連するねじ山セグメントと噛み合う(すなわち、少なくとも部分的に収容する)ように構成されている。プレートねじ山9は、軸方向に沿って軸方向に隣接する頂部56の間に延在するねじ山ピッチP1を画定する。プレートねじ山9はまた、同様に頂部56において画定され得るねじ山リードL1を画定する。列ねじ山54のねじ山ピッチP1は、約0.05mm~約5.0mmの範囲、より具体的には約0.05mm~約2.0mmの範囲、より具体的には約0.1mm~約1.5mmの範囲、より具体的には約0.2mm~約1.0mm、約0.3mm~約0.8mm、約0.4mm~約0.6mm、約0.15mm~約0.6mmの範囲、好ましくは約0.4mmであり得る。ねじ山リードL1は、0.05mm~約5.00mm、約0.05mm~約2.0mm、約0.1mm~約1.5mm、約0.2mm~約1.0mm、約0.3mm~約0.8mm、約0.4mm~約0.6mm、約0.3mm~約1.2mm、約0.15mm~約0.6mmの範囲、約0.4mm、好ましくは約0.8mmであり得る。プレートねじ山9が図示のようなダブルリードねじ山である実施形態では、ねじ山リードL1は、ねじ山ピッチP1の距離の2倍である(すなわち、L1=2×P1)ことを理解されたい。プレートねじ山9がシングルリードねじ山である実施形態では、ねじ山リードL1及びねじ山ピッチP1は互いに等しい。プレートねじ9がトリプルリードねじである実施形態では、ねじ山リードL1は、ねじ山ピッチP1の距離の3倍である(すなわち、L1=3×P1)。したがって、ねじ山「リード」係数は、ねじ山ピッチP1に対してねじ山リードL1が測定される倍数である。
ここで図2Gを参照して、軸方向基準平面におけるプレートねじ山9の断面プロファイル(すなわち、ねじ山形状)についてここで説明する。これらの断面プロファイルは、本明細書では単に「ねじ山プロファイル」とも称され得る。図示の実施形態では、この基準平面は、谷底軌道軸48も含む。プレートねじ9のねじ山プロファイルは、様々なねじ山列26のそれぞれの軸方向基準平面の各々において実質的に同様である。上述したように、これらのねじ山プロファイル及びその縁部の幾何学形状は、プレートねじ山9及びねじ頭ねじ山29のねじ山変形の制御、並びに/又はプレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間の不所望の機械的干渉の低減などのために、ねじ頭ねじ山29のものと相補的に構成されており、それらの間で好ましい嵌合係合を提供する。
第1のフランク55及び第2のフランク57は、プレートねじ山9のねじ山角度を画定する角度A4で互いからオフセットされている。したがって、角度A4は、プレートねじ山9の「ねじ山角度」A4又は「プレートねじ山角度」A4とも称され得る。図示の実施形態では、プレートねじ山セグメント52の頂部56は、ねじ頭ねじ山29との不所望の機械的干渉を低減するために切頭されている。加えて、第1のフランク55及び第2のフランク57は、複数の角度で互いからオフセットされ得る。例えば、図示の実施形態では、プレートねじ山セグメント52の上部フランク55及び下部フランク57も、プレートねじ山セグメント52に、頂部56に隣接する第2のねじ山角度A5を提供するように、頂部56に隣接して切頭されている。そのような実施形態のプレートねじ山9は、「二重角度」ねじ山と称され得る。プレートねじ山セグメント52のフランク55、57は、第3のねじ山角度、第4のねじ山角度などの更に追加のねじ山角度を画定することができることを理解されたい。二重角度の実施形態を含む、そのような複数角度の実施形態では、ねじ山角度A4は、「第1のねじ山角度」A4と称され得る。また更なる実施形態では、フランク55、57(又は少なくともその一部)は、理論的に無限数のねじ山角度を画定することができる弓状のプロファイルを有することができる。切頭頂部55及び切頭フランク57によって画定されたねじ山プロファイルの特定の縁部の幾何学形状は、以下でより詳細に説明される。
各プレートねじ山セグメント52において、谷底58は谷底プロファイルを画定し、頂部56は頂部プロファイルを画定し、上部フランク55及び下部フランク57はそれぞれ上部フランクプロファイル及び下部フランクプロファイルを画定する。図示の実施形態では、半径方向内向きの方向に関して、上部フランク55のプロファイルは、
a)第1の上部フランク基準点55-1から第2の上部フランク基準点55-2まで延在する第1の上部フランク部分55aと、
b)第2の上部フランク基準点55-2から第3の上部フランク基準点55-3まで一貫した幾何学形状に沿って延在する第2の又は「主」上部フランク部分55bと、
c)第3の上部フランク基準点55-3から下部頂部基準点56-1まで延在する第3の上部フランク部分55cと、を含む。
同様に、図示の実施形態では、半径方向内向きの方向に関して、下部フランク57のプロファイルは、
a)第1の下部フランク基準点57-1から第2の下部フランク基準点57-2まで延在する第1の下部フランク部分57aと、
b)第2の下部フランク基準点57-2から第3の下部フランク基準点57-3まで一貫した幾何学形状に沿って延在する第2の又は主下部フランク部分57bと、
c)第3の下部フランク基準点57-3から上部頂部基準点56-2まで延在する第3の下部フランク部分57cと、を含む。
第1の上部フランク部分55a及び下部フランク部分57aは、互いに、かつ谷底58(すなわち、頂部軌道軸46から最も遠くに離間配置されたねじ山セグメント52の位置)に位置する谷底基準点58-1と一致する。加えて、第1の上部フランク部分55a及び下部フランク部分55bは各々、谷底58から延在する逃げ面を画定することができる。示されるように、第1の上部フランク部分55a及び下部フランク部分57aは、各々弓状であってもよく、谷底58における応力集中を低減するように構成された共有又は共通の逃げ半径R5を画定することができる。したがって、第1の上部フランク部分55a及び下部フランク部分57aは、上部フランク55及び下部フランク57のそれぞれの「谷底逃げ」部分55a、57aと称され得る。図示の実施形態の谷底逃げ部分55a、57aは、第1の谷底基準点58-1において共通の境界を有するため、各ねじ山セグメント52の谷底58のプロファイルは、軸方向基準平面において実質的に単一の点からなる。しかしながら、他の実施形態では、(図5B及び図5Cに示される実施形態を参照して以下でより詳細に説明されるように)谷底58は、谷底軌道軸48に沿って、第1の上部フランク基準点55-1と下部フランク基準点57-1との間で直線状に延在することができる、細長い谷底プロファイルを画定し得る。
主上部フランク部分55b及び下部フランク部分57bは各々、軸方向基準平面において一貫した幾何学形状に沿って延在する。本明細書で使用される場合、「一貫した幾何学形状」という用語は、線、規則的な曲線、又は非規則的な曲線の部分、屈曲を含まず、それ自体に後戻りしない部分を意味する。一貫した幾何学形状を有するそのような曲線の非限定的な例としては、’047号参考文献においてより完全に説明されているようなインボリュート曲線、及び一定の比較的大きな半径を有する曲線が挙げられる。図示の実施形態では、主フランク部分55b、57bは、直線状に延在し、第1のねじ山角度A4を画定する。加えて、図示の実施形態の第3の上部フランク部分55c及び下部フランク部分57cは、それらの間に第2のねじ山角度A5を画定し、それぞれの主フランク部分55b、57bからオフセットされている。プレートの第1のねじ山角度A4は、約28度~約32度の範囲であってもよく、また約20度~約40度の範囲であってもよく、更には約15度~約50度の範囲であってもよい。プレートの第2のねじ山角度A5は、約53度~約57度の範囲であってもよく、また約45度~約65度の範囲であってもよく、更には約40度~約75度の範囲であってもよい。他の実施形態では、フランクプロファイルのうちのいずれか及び最大で各々の主フランク部分55b、57b並びにそれぞれの第3の上部フランク部分55c及び下部フランク部分57cは、第3の下部フランク基準点57-3において共通の境界を有する必要はない。例えば、そのようなフランクプロファイルは、主フランク部分55b、57bとそれぞれの第3の上部及び下部フランク部分55c、57cとの間に延在する、弓状であり得る移行部分を含むことができる。そのような実施形態では、第3の上部フランク基準点55-3及び下部フランク基準点57-3は、主フランク部分55b、57bの半径方向内向き端部を引き続き画定することを理解されたい。
更に、列ねじ山54のねじ山プロファイルは、切頭された頂部プロファイル56aを含む。図示の実施形態では、頂部プロファイル56aは、頂部軌道軸46に沿って下部頂部基準点56-1から上部頂部基準点56-2まで直線状に延在し、頂部軌道軸46も直線状である。この直線状の頂部プロファイル56aは、頂部56における応力集中を更に低減するように構成されている。加えて、各頂部プロファイル56aは、軸方向のプレート方向に沿って上部頂部基準点56-1と下部頂部基準点56-2との間で測定された頂部幅W1を画定することができる。加えて、面取り部又は斜角として特徴付けることができる第3の上部フランク部分55c及び下部フランク部分57cは、頂部56のための逃げ面を効果的に画定することができ、その逃げ面は、頂部56における応力集中を更に低減するように構成されていることを理解されたい。したがって、第3の上部フランク部分55c及び下部フランク部分57cは、フランク55、57プロファイルのそれぞれの「頂部逃げ」部分と称され得る。
プレートねじ山プロファイルの前述の幾何学形状は、例として提供され、他のプロファイル幾何学形状が本開示の範囲内であることを理解されたい。例えば、列26内のねじ山セグメント52のうちの1つ又は2つ以上及び最大で全ての頂部プロファイル56aは、任意選択的に、頂部56自体が頂部プロファイル56aの頂点に位置する状態で、丸みが付けられ、アールが付けられ、面取りされ、及び/又は斜角が付けられ得る。更に、フランク55、57の谷底逃げ部分55a、57aは、直線状であってもよく、谷底58まで延在してもよい。
列ねじ山54は、頂部軌道軸46に垂直な方向DP1に沿って頂部56から谷底58まで測定されたねじ山高さH1を画定する。特に、プレートねじ山セグメント52のうちのいずれかのねじ山高さH1は、頂部軌道軸46から方向DP1に沿ってそれぞれのねじ山セグメント52の谷底58まで測定され得る。代替的又は追加的に、プレートねじ山セグメント52のうちのいずれかのねじ山高さH1は、方向DP1に沿って頂部56から谷底軌道軸48まで測定することができる。プレート列ねじ山54のねじ山高さH1は、約0.05mm~約2.0mmの範囲、より具体的には約0.1mm~約1.5mmの範囲、より具体的には約0.2mm~約1.0mmの範囲、より具体的には約0.3mm~約0.55mm、約0.35mm~約0.48mm、及び約0.40mm~約0.44mmの範囲とすることができ、約0.32mm~約0.48mmの範囲とすることもでき、更に約0.20mm~約0.55mmの範囲とすることもできる。プレートねじ山セグメント52のねじ山高さH1は、列26の頂部56に沿って一定であり得ることを理解されたい。
引き続き図2Gを参照すると、上述の列ねじ山54のねじ山プロファイルは、統一ねじ山規格(Unified Thread Standard、UTS)及び国際標準化機構(International Organization for Standardization、ISO)の標準化された基準ねじ山形状など、軸方向基準平面においてV字形である基準断面ねじ山プロファイル(すなわち、ねじ山形状)から逸脱することを理解されたい。基準断面ねじ山プロファイルは、本明細書では、列ねじ山54の「基準プロファイル」とも称される。列ねじ山54の基準プロファイルからのねじ山プロファイルの逸脱によって、実際のねじ山高さH1が、基準プロファイルによって画定される理論上の最大ねじ山高さH2よりも小さくなる。この理論上の最大ねじ山高さH2は、本明細書では、列ねじ山54の「基準高さ」H2とも称され得る。切頭された及び/又は逃げを付けた頂部56、並びに逃げを付けた谷底58は集合的に(かつ各々個別に)、基準プロファイルからのそのような逸脱を提供する。加えて、複数角度のフランク55、57及び/又は又は弓状のフランク部分も、基準断面ねじ山プロファイルからの逸脱を提供する。列ねじ山54の基準高さH2は、軸方向基準平面において、谷底基準軸48aから頂部基準軸46aへの方向DP1に沿って測定される。頂部基準軸46aは、基準プロファイルのその第1の側の頂点に画定された頂部基準点56-3と交差する。同様に、谷底基準軸48aは、基準プロファイルの、第1の側とは反対のその第2の側の頂点に画定された谷底基準点58-2と交差する。
基準プロファイルは、列ねじ山54の実際のねじ山プロファイルによって画定される。例えば、基準プロファイルは、列ねじ山54のねじ山ピッチ及びねじ山リードに等しいねじ山ピッチ及びねじ山リードを有する。加えて、基準プロファイルは、軸方向基準平面における各ねじ山セグメント52の少なくとも1つの繰り返し位置においてねじ山プロファイルと一致する。例えば、図2Gに示されるように、基準プロファイルは、少なくともその第2の基準点55-2、57-2において、また、その第3の基準点55-3、57-3を含む、直線状の主フランク部分55b、57bに沿った各位置において、上部フランク55及び下部フランク57の各々と一致することができる。したがって、図2Gに示される実施形態におけるように、直線状である主フランク部分55b、57bに関して、各頂部基準点56-3はまた、(1)突出部55dであって、第3の上部フランク基準点55-3から、主上部フランク部分55bの一貫した直線状の幾何学形状に沿って中心孔軸22に向かって延在する、それぞれの主上部フランク部分55bの突出部55dと、(2)突出部57dであって、第3の下部フランク基準点57-3から、主下部フランク部分57bの一貫した直線状の幾何学形状に沿って中心孔軸22に向かって延在する、隣接する軸方向上方のねじ山セグメント52のそれぞれの主下部フランク部分57bの突出部57dとの交点として画定することができる。そのような実施形態では、列ねじ山54の頂部基準点56-3は、これらの直線状の主上部フランク部分55b及び下部フランク部分57bが、中心孔軸22に向かって途切れずに(すなわち、切頭されない様式で)延在する場合に収束するであろう理論上の頂部位置を表す。
同様に、主フランク部分55b、57bが直線状である実施形態では、各谷底基準点58-2もまた、(1)突出部55eであって、第2の上部フランク基準点55-2から、主上部フランク部分55bの一貫した直線状の幾何学形状に沿って中心孔軸22から離れるように延在する、それぞれの主上部フランク部分55bの突出部55eと、(2)突出部57eであって、第2の下部フランク基準点57-2から、主下部フランク部分57bの一貫した直線状の幾何学形状に沿って中心孔軸22から離れるように延在する、隣接する軸方向下方のねじ山セグメント52のそれぞれの主下部フランク部分57bの突出部57eとの交点として画定することができる。そのような実施形態では、列ねじ山54の谷底基準点58-2は、これらの直線状の主上部フランク部分55b及び下部フランク部分57bが、中心孔軸22から離れて途切れずに(すなわち、逃げを付けられていない様式で)延在する場合に収束するであろう理論上の谷底位置を表す。加えて、上記を考慮すると、基準高さH2は、列ねじ山54の主上部フランク部分55b及び下部フランク部分57bが、切頭されていない又は逃げを付けられていない頂部(すなわち、頂部基準点56-3)から、逃げを付けられていない交差谷底(すなわち、谷底基準点58-2)まで直線状に延在する場合の、理論上の最大ねじ山高さを表すことを理解されたい。
ここで図2Hを参照すると、列ねじ山54の例示的な実施形態が示されており、列ねじ山54は、基準プロファイルから逸脱する弓状のフランクプロファイルを有することで、ねじ山高さH1が基準高さH2よりも小さくなる。この例示的な実施形態では、上部フランク55及び下部フランク57の主部分55b、57bの一貫した幾何学形状は、それぞれの第2のフランク基準点55-2、57-2から半径方向内向きに延在するインボリュート曲線である。この特定の例では、主部分55b、57bは、頂部56に位置する頂部基準点56-1までずっと延在する。頂部56は、任意選択的に、非限定的な例として、面取りされ、斜角が付けられ、かつ/又は丸みが付けられることなどによって、更に逃げを付けられる、及び/又は切頭されてもよいことを理解されたい。基準プロファイルは、少なくともその第2のフランク基準点55-2、57-2において、すなわち、主フランク部分55b、57bが谷底逃げ部分55a、57aと交差する位置において、上部フランク55及び下部フランク57の各々と一致することができる。谷底逃げ部分55a、57aが弓状(示されるようにインボリュート曲線に沿うものを含む)である場合、V字形基準プロファイルの線は、第2の基準点55-2、57-2において谷底逃げ部分55a、57aから接線方向に延在するものとして画定することができることを理解されたい。上述したように、基準プロファイルの線は、頂部基準点56-3から谷底基準点58-2まで延在する。
ここで図2Iを参照すると、フランク55、57の湾曲したプロファイルは、変化するねじ山角度A10を画定する。列ねじ山54の任意の半径方向位置RDにおいて、変化するねじ山角度A10は、ねじ山中央線60と平行かつ半径方向位置RDと一致する基準線L30に沿ったそれぞれの位置L10、L20において主フランク部分55b、57bと交差する一対の接線T1、T2間の角度として画定することができる。そのような実施形態では、変化するねじ山角度A10は、角度A4を参照して上述した範囲のいずれかにおいて変化することができる。
ここで図3Aを参照すると、VA係止ねじ8の頭27は、近位端部70と、中心ねじ軸23に沿って配向された軸ねじ方向Z2に沿って近位端部70から離間配置された遠位端部72とを画定する。頭27はまた、近位端部70から遠位端部72まで延在し、雄ねじ頭ねじ山29を画定する外側面74を画定する。図示の実施形態では、雄ねじ頭ねじ山29は、実質的に頭27の近位端部70から実質的に遠位端部72まで、螺旋状であり得る1つ又は2つ以上のねじ山経路に沿って延在する。雄ねじ頭ねじ山29は、中心ねじ軸23に関して谷底78から半径方向外向きに離間配置された頂部76を画定する。ねじ頭ねじ山29はまた、頂部76からそれぞれ軸方向上部及び下部谷底78まで延在する上部フランク75及び下部フランク77を画定する。
ねじ頭ねじ山29は、谷底78に関して測定することができるねじ山ピッチP2及びねじ山リードL2を画定することができる。示されるように、1つ又は2つ以上のねじ山経路は、ねじ山29がねじ山ピッチP2の2倍に等しいねじ山リードL2を画定する、ダブルリードねじ山などの一対の非交差ねじ山経路を含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、ねじ頭ねじ山29の1つ又は2つ以上のねじ山経路は、単一のねじ山経路(すなわち、シングルリード)又は3つ以上のねじ山経路(例えば、トリプルリードなど)を含むことができる。プレート頭ねじ山29の1つ又は2つ以上のねじ山経路は、プレートねじ山9の1つ又は2つ以上のねじ山経路と相補的であるように構成されている。しかしながら、ねじ頭ねじ山29及びプレートねじ山9は、同じ数のねじ山経路を有する必要はないことを理解されたい。非限定的な例として、プレートねじ山9及びねじ頭ねじ山29のうちの一方は、ねじ山ピッチを画定するダブルリードねじ山とすることができ、プレートねじ山9及びねじ頭ねじ山29のうちの他方は、前述のねじ山ピッチに実質的に等しいねじ山リードを有するシングルリードねじ山とすることができる。プレートねじ山9及びねじのねじ山29のねじ山経路の他の変形例もまた、本開示の範囲内である。
ここで図3Bを参照すると、中心ねじ軸23に沿って延在する軸方向基準平面において、雄ねじ頭ねじ山29は、頂部76と交差する頂部軌道軸86と、谷底78と交差する谷底軌道軸88とを画定する。示されるように、頂部軌道軸86及び谷底軌道軸88は、弓状の凸形状を画定することができ、これは、プレートねじ山9との角度付けされた係止に有利である。追加の実施形態では、頂部軌道軸86及び谷底軌道軸88は、概ね球状であり得る。本明細書で使用される場合、用語「球状」、その派生語は、非限定的な例として、扁長回転楕円体及び/又は扁円回転楕円体のそのような部分を含む、球体の少なくとも一部分又は回転楕円体の少なくとも一部分を意味し、球体及び/又は回転楕円体のそのような部分の実質的な近似も包含する。しかしながら、他の頂部軌道軸86及び谷底軌道軸88の幾何学形状が、’284号参考文献においてより完全に説明されているものを含めて、本開示の範囲内であることを理解されたい。
雄ねじ頭ねじ山29は、1つ又は2つ以上のねじ山経路に沿って連続的又は不連続的に延在することができる一連の螺旋状に隣接するねじ頭ねじ山セグメント73を画定するものとして特徴付けることができる。図示のように、ねじ頭ねじ山29は、軸方向に隣接するねじ山セグメント73を画定することができる。ねじ頭ねじ山29は雄ねじであるため、その各ねじ山セグメント73は、頂部76を軸方向に中心とすることができ、頂部76から軸方向上方の谷底78まで上昇する上部フランク75を含み、頂部76から軸方向下部の谷底78まで下降する下部フランク77も含む。したがって、ねじ頭ねじ山29の各ねじ山セグメント73は、プレートねじ山9の少なくとも1つの関連するねじ山セグメント52と噛み合う(すなわち、少なくとも部分的にその中に存在する)ように構成されている。軸方向に隣接するねじ山セグメント73の上部フランク75及び下部フランク77は、ねじ頭ねじ山29のねじ山角度を画定する角度A6で互いからオフセットされている。したがって、角度A6は、「頭ねじ山角度」A6とも称され得る。
ここで図3Cを参照すると、中心ねじ軸23を含む(したがって中心ねじ軸23に沿って配向された)軸方向基準平面内に画定されるような、ねじ頭ねじ山29のねじ山プロファイル(すなわち、ねじ山形状)がここで説明される。
上記のように、頂部76は頂部プロファイルを画定し、谷底78は谷底プロファイルを画定し、上部フランク75及び下部フランク77はそれぞれの上部フランクプロファイル及び下部フランクプロファイルを画定する。図示の実施形態では、中心ねじ軸23から離れる半径方向外向きの方向に関して、上部フランク75のプロファイルは、
a)第1の上部フランク基準点75-1から第2の上部フランク基準点75-2まで延在する第1の上部フランク部分75a(「谷底逃げ部分」とも称される)と、
b)第2の上部フランク基準点75-2から上部頂部基準点76-1まで一貫した幾何学形状に沿って延在する第2の又は「主」上部フランク部分75bと、を含む。
同様に、図示の実施形態では、半径方向内向きの方向に関して、下部フランク77のプロファイルは、
a)第1の下部フランク基準点77-1から第2の下部フランク基準点77-2まで延在する第1の下部フランク部分77a(「谷底逃げ部分」とも称される)と、
b)第2の下部フランク基準点77-2から下部頂部基準点76-2まで一貫した幾何学形状に沿って延在する第2の又は主下部フランク部分77bと、を含む。
上記のように、谷底逃げ部分75a、77aは、ねじ頭ねじ山29の谷底78における応力集中を低減するように構成されている。図示の実施形態では、ねじ山セグメント73の下部谷底逃げ部分77aは、軸方向下部の頭ねじ山セグメント73の上部谷底逃げ部分75aと一致する。特に、基準点77-1及び75-1は、互いに、かつ谷底78(すなわち、ねじ山セグメント73の底)と一致する谷底基準点78-1と一致する。示されるように、これらの近接する谷底逃げ部分77a、75aは、各々弓状であってもよく、共通の逃げ半径R6を画定することができ、逃げ半径R6は、約0.005mm~約0.10mmmの範囲、より具体的には約0.02mm~約0.08mmの範囲、より具体的には約0.03mm~約0.05mmの範囲であってもよく、0.10mmより大きくてもよく(すなわち、0.10mm以上)、軸方向基準平面において直線状の谷底プロファイルを近似するのに十分な大きさの逃げ半径を含む。したがって、第1の下部フランク部分77a及び上部フランク部分77aは、フランク77、75のそれぞれの「谷底逃げ」部分とも称され得る。図示のように、各頭ねじ山セグメント73の谷底78プロファイルは、単一の点78-1からなることができるが、他の実施形態では、谷底プロファイルは、軸方向基準平面において、直線状を含め細長いものとすることができる。
図示の実施形態では、主フランク部分75b、77bの一貫した幾何学形状は、直線状であり、頭ねじ山角度A6を画定し、頭ねじ山角度A6は、約48度~約52度の範囲であってもよく、また約40度~約60度の範囲であってもよく、更に約25度~約75度の範囲であってもよい。主フランク部分75b、77bは、代替的に、図2H及び図2Iを参照して上述したものと同様に、インボリュート曲線、又は一定の比較的大きい半径を有する曲線を含む、湾曲したような直線状ではない一貫した幾何学形状を画定してもよいことを理解されたい。
頭ねじ山セグメント73は、上部頂部基準点76-1と下部頂部基準点76-2との間に延在する頂部プロファイル76aを画定する。頂部プロファイル76aは凸状であってもよく、好ましくは、頂部プロファイル76aに沿った応力集中を低減するために、アールが付けられ、丸みが付けられ、面取りされ、斜角が付けられ、又は別様に切頭され及び/若しくは逃げを付けられる。図示のように、頂部プロファイル76aは、約0.01mm~約0.40mmの範囲、及び/又は約0.11mm~約0.13mmの範囲、及び/又は約0.07mm~約0.15mmの範囲、及び/又は約0.03mm~約0.18mmの範囲であり得る逃げ半径R7を画定することができる。そのような凸状プロファイルでは、中心ねじ軸23から測定されるように、頂部先端基準点76-3が頂部プロファイル76aの頂点に画定される。頂部軌道軸86は、頂部先端基準点76-3の各々と交差する。加えて、頂部プロファイル76aは、頂部先端基準点76-3において頂部軌道軸86に沿って配向された方向DP3に沿って上部頂部基準点76-1と下部頂部基準点76-2との間で測定されるようなそれぞれの頂部幅W2を画定し得る。頂部幅W2は、約0.11mm~約0.15mmの範囲、及び/又は約0.08mm~約0.18mmの範囲、及び/又は約0.01mm~約0.20mmの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、頂部幅W2は、0.10mm又はそれよりも大きい(すなわち、0.10mm以上である)。頂部プロファイル76aの前述の幾何学形状は、非限定的な例として提供され、直線状の頂部プロファイル76aを含む、他の頂部プロファイルの幾何学形状が、本開示の範囲内であることを理解されたい。
ねじ頭ねじ山74は、軸方向基準平面において頂部76から谷底78まで測定された頭ねじ山高さH3を画定する。特に、頭ねじ山セグメント73のうちのいずれかの頭ねじ山高さH3は、谷底基準点78-1と頂部軌道軸86との間で、頂部軌道軸86のその部分に垂直な方向DP2に沿って測定される。頭ねじ山高さH3は、約0.05mm~約2.00mmの範囲であってもよく、また約0.10mm~約1.50mmの範囲であってもよく、また約0.11mm~約0.50mmの範囲であってもよく、また約0.24mm~約0.28mmの範囲であってもよく、また約0.20mm~約0.30mmの範囲であってもよく、更に約0.12mm~約0.34mmの範囲であってもよい。
プレートねじ山9に関して上述したものと同様に、ねじ頭ねじ山29のねじ山プロファイルは、軸方向基準平面においてV字形である基準断面ねじ山プロファイル(すなわち、「基準プロファイル」)から逸脱する。ねじ頭ねじ山29の基準プロファイルからのこの逸脱によって、実際の頭ねじ山高さH3が、切頭されていない及び/又は逃げを付けられていない頂部76並びに逃げを付けられていない谷底78を含む理論上の最大頭ねじ山高さH4よりも小さくなる。この理論上の最大頭ねじ山高さH4は、本明細書では、ねじ頭ねじ山29の「基準高さ」H4とも称され得る。ねじ頭ねじ山29の基準高さH4は、軸方向基準平面において、谷底基準軸88aから頂部基準軸86aまで方向DP2に沿って測定される。頂部基準軸86aは、基準プロファイルのその第1の側の頂点に画定された基準点76-4と交差する。また同様に、谷底基準軸88aは、基準プロファイルの、第1の側とは反対のその第2の側の頂点に画定された基準点78-2と交差する。ねじ頭ねじ山29の基準高さH4は、主上部フランク部分75b及び下部フランク部分77bが、切頭されていない頂部から逃げを付けられていない谷底まで延在する場合の理論上の最大頭ねじ山高さを表す。
上記のように、ねじ頭ねじ山29の基準プロファイルは、ねじ頭ねじ山29の実際のねじ山プロファイルによって画定され、ねじ頭ねじ山29のねじ山ピッチ及びねじ山リードに等しいねじ山ピッチ及びねじ山リードを有する。加えて、基準プロファイルは、軸方向基準平面における各ねじ山セグメント73の少なくとも1つの繰り返し位置においてねじ山プロファイルと一致する。例えば、図3Cに示されるように、基準プロファイルは、上部フランク75及び下部フランク77の各々と、少なくともその第2のフランク基準点75-2、77-2において、また基準点76-1及び76-2を含む、直線状の主フランク部分75b、77bに沿う各位置において、一致することができる。したがって、直線状の主フランク部分75b、77bに関して、各頂部基準点76-4は、中心ねじ軸23から離れてそれらのそれぞれの一貫した幾何学形状に沿う上部主フランク部分75b及び下部主フランク部分77の突出部75c、77cの交点によって画定することもでき、各谷底基準点78-2は、中心ねじ軸23に向かってそれらのそれぞれの一貫した幾何学形状に沿う主フランク部分75b、77の突出部75d、77dの交点によって画定することもできる。
ここで図4A及び図4Bを参照すると、上述の相補的なねじ山比率は、プレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間の係止されたねじ山境界面の機械的強度を高めることができる。例えば、二重角度列ねじ山54のねじ山プロファイルの幾何学形状は、特に、図4A及び図4Bに図示されるものなどの角度付けされたねじ9挿入軌道において、増加した形状嵌めを提供することができる。加えて、対向するフランクプロファイル55a~55c、57a~57c間の軸方向空間は、プレートねじ山9の谷底58とねじ頭ねじ山29の頂部76との間に好ましいクリアランスを提供する。そのような頂部と谷底76-58のクリアランスは、頭頂部76とプレート谷底58との間の不所望の機械的干渉を防止するか又は少なくとも低減するため、角度付けされた挿入軌道において特に有益である。加えて、ねじ頭ねじ山29の丸みを帯びた頂部プロファイル76a、特に比較的大きい逃げ半径R7を有する頂部プロファイル76aは、そうでなければプレートねじ山9と有害に機械的に干渉する可能性がある、ねじ頭ねじ山29の敏感な縁部を効果的に丸めるか又は除去する。
本明細書に説明されるねじ山比率によって提供される更なる利点は、ねじ山境界面におけるねじ山変形に対して制御手段が提供されることである。特に、プレートねじ山セグメント52のより展性のプロファイルに対して、ねじ頭ねじ山セグメント73のより強いプロファイルを接触させることによって、ねじ山変形の大部分をプレートねじ山9に与えることができる。角度付けされたねじ9挿入軌道において、そのような制御された変形は、プレートねじ山9が、角度付けされた中心ねじ軸23に効果的に再整列するように変形することを可能にすることができる。そのような制御された変形はまた、角度付けされたねじ頭27との強化された係止を提供した。形状嵌めが達成されると、列ねじ山54に関してVA係止ねじ8の更なる回転前進は、図4Bの干渉領域99において示されるように、1つ又は2つ以上の列ねじ山54の変形を、好ましくは頂部56で開始することができる。この変形は主に半径方向外向きに生じるが、軸方向及び/又は周方向の変形のいくつかの尺度が(ほとんどの場合タイミングエラーが存在するときに)生じ得る。その上、半径方向の変形は、1つ又は2つ以上の列ねじ山54を、主にその谷底78において、関連するねじ頭ねじ山29に対して反作用圧縮力を及ぼす方法で圧縮し、ねじ頭27との係止圧入を達成する塑性及び弾性変形を含むことができる。プレートねじ山9はまた、軸方向に変形可能であり、これは、VA係止ねじ8がタイミングエラーを伴って挿入されるときなどに、プレートねじ山9が軸方向下方又は上方に変形することを可能にすることを理解されたい。
係止されたねじ山境界面の機械的強度を高め、特に角度付けされたねじ頭27における交差ねじ切りを減少させ、また、実質的に完全にプレートねじ山29内で起こり、塑性及び弾性ねじ山変形の作用として起こるような交差ねじ切りを制限するという前述の目的に関して、本発明者らは、自身の広範な試験を通じて、上述のねじ山比率の特に有効なパラメータを特定した。プレートねじ山9及びねじ頭ねじ山29についての1つのそのようなねじ山比率パラメータは、実際のねじ山高さH1、H3と基準高さH2、H4との間の関係である。例えば、プレートねじ山9、特に列ねじ山54は、実際のねじ山高さH1の、列ねじ山54の基準高さH2に対する比として計算される、プレートねじ山高さ係数(plate thread height factor、「HF-P」)を画定する(すなわち、(HF-P)=H1/H2)。プレートねじ山高さ係数(HF-P)は、好ましくは約0.50~約0.60の範囲であり、また約0.40~約0.75の範囲であってもよく、更に約0.30~約1.00の範囲であってもよい。同様に、ねじ頭ねじ山29は、実際のねじ山高さH3の、ねじ頭ねじ山29の基準高さH4に対する比として計算される、ねじ頭ねじ山高さ係数(「HF-S」)を画定する(すなわち、(HF-S)=H3/H4)。ねじ頭ねじ山高さ係数(HF-S)は、好ましくは約0.63~約0.67の範囲であり、また約0.55~約0.75の範囲であってもよく、更に約0.40~約0.90の範囲であってもよい。ねじ頭ねじ山高さ係数(HF-S)は、好ましくは、上述したW2及びR7の値などの、比較的大きい頂部幅W2及び比較的大きい逃げ半径R7を有する、丸みを帯びた頂部プロファイル76aと組み合わせられる。
加えて、プレートねじ山9(特に、列ねじ山54)及びねじ頭ねじ山29は、本明細書では、プレートねじ山9の実際のねじ山高さH1の、ねじ頭ねじ山29の実際のねじ山高さH3に対する比として計算される、比較高さ係数(comparative height factor、「CHF」)を画定し得る(すなわち、CHF=H1/H3)。比較高さ係数(CHF)は、好ましくは約1.58~約1.62の範囲であり、また約1.30~約1.90の範囲であってもよく、更に約1.00~約2.00の範囲であってもよい。
プレートねじ山高さ係数(HF-P)、ねじ頭ねじ山高さ係数(HF-S)、及び比較高さ係数(CHF)について列挙された前述の値と組み合わせて、本発明者らは、自身の広範な試験を通じて、A4がプレートねじ山9の第1のねじ山角度である複数角度の実施形態を含めて、プレートねじ山角度A4が25度~35度の範囲にあり、頭ねじ山角度A6が45度~60度の範囲にあるときに、特に好ましいねじ山変形が生じることを発見した。本発明者らは、驚くべきことにかつ予期せぬことに、前述のパラメータの組み合わせが、プレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間の係止境界面におけるねじ山変形の実質的に全てではないにしてもほとんどを、プレートねじ山9内で生じさせることができることを発見した。別の言い方をすれば、本発明者らは、ねじ頭ねじ山29が、自身が実質的に塑性変形することなく、プレートねじ山9を効果的に塑性変形させるねじ山パラメータの特定の組み合わせを発見した。
VA係止孔6及びねじ頭27の設計は、そのねじ山比率パラメータを含めて、本開示の範囲内にとどまりながら調整され得ることを理解されたい。例えば、図5A~図9Dを参照して、VA係止孔6の追加の実施形態をここで説明する。これらの追加の実施形態のVA係止孔6は、図2A~図2Gを参照して上述した先の実施形態を参照して上述したVA係止孔6と概ね同様である。したがって、先の実施形態と同様の参照番号が、これらの追加の実施形態においても使用される。その上、簡潔にするために、以下の開示は、主に、これらの追加の実施形態のVA係止孔6と先の実施形態との間の差異に焦点を当てることを理解されたい。
ここで図5A~図5Dを参照すると、とりわけ、先の実施形態のものよりも細いねじ山プロファイル及びより大きな凹部28を有する、VA係止孔6の追加の実施形態が示されている。図5Aに示されるように、本開示の凹部28は、本実施形態の凹部28が各々円の大部分を包含する水平プロファイルを有するように、先の実施形態の凹部半径よりも大きい凹部半径R10を画定する。したがって、各ねじ山付き列26の第1の側44及び第2の側45の少なくとも一部分、特に、第1の表面42に近接する部分は、互いに向かってテーパ状になり得る。図示のように、本実施形態のVA係止孔6は、3つのねじ山付き列26と、列26の間に周方向に連続的に位置する3つの凹部28とを有することができるが、本実施形態は、3つ未満又は3つを超える列26及び凹部28を有することができる。図5Bに示すように、孔6はまた、先の実施形態の導入面34より急勾配の第1の導入面34aを有することができる。第2の下側の導入面34bが、第1の導入面34aと近接していてもよく、第1の導入面34aに対してより浅い角度で配向されていてもよい。
ここで図5B及び図5Cを参照すると、上記のように、列ねじ山54の頂部56は、頂部軌道軸46に沿って延在し、列ねじ山の谷底58は、谷底軌道軸48に沿って延在する。また、列ねじ山54は、ねじ山セグメント52の上部フランク55と下部フランク57との間で測定されたねじ山角度A4を画定する。より薄いプロファイルを有することに加えて、本実施形態の列ねじ山54は、単一ねじ山角度A4を画定し、これは、約25度~約35度の範囲でありってもよく、また約20度~約50度の範囲であってもよく、更に約15度~約75度の範囲であってもよい。本実施形態の列ねじ山54は、ねじ山高さH1及び基準高さH2を画定する。上記のように、ねじ山高さH1は、列ねじ山54の実際のねじ山高さを表し、一方、基準高さH2は、切頭されていない頂部56及び逃げを付けられていない谷底58を含む理論上の最大ねじ山高さを表す。ねじ山セグメント52のいずれにおいても、ねじ山高さH1は、頂部軌道軸46から谷底58まで、頂部軌道軸46に垂直な方向DP1に沿って測定され、一方、基準高さH2は、頂部基準軸46aから谷底基準軸48aまで、方向DP1に沿って測定される。
図5Cに示されるように、本実施形態の谷底58は、谷底軌道軸48に沿って直線状に延在する細長い谷底プロファイル58aを画定し、これは、対向するフランク55、57間の総面積を増加させる。これは、フランク55、57間の面積を増加させ、より薄いねじ山プロファイルと組み合わせて、列ねじ山54が、ねじ頭ねじ山29と係合されるときに有益な展性(したがって、変形性)を有することを可能にする。更に、半径方向内向きの方向に関して、上部フランク55のプロファイルは、
a)第1の上部フランク基準点55-1から第2の上部フランク基準点55-2まで延在する第1の上部フランク部分55a(又は上部「谷底逃げ」部分55a)と、
b)第2の上部フランク基準点55-2から第3の上部フランク基準点55-3まで一貫した幾何学形状に沿って延在する第2の又は「主」上部フランク部分55bと、
c)第3の上部フランク基準点55-3から下部頂部基準点56-1まで延在する第3の上部フランク部分55c(又は上部「頂部逃げ」部分55c)と、を含む。
同様に、半径方向内向きの方向に関して、下部フランク57のプロファイルは、
a)第1の下部フランク基準点57-1から第2の下部フランク基準点57-2まで延在する第1の下部フランク部分57a(又は下部「谷底逃げ」部分57a)と、
b)第2の下部フランク基準点57-2から第3の下部フランク基準点57-3まで一貫した幾何学形状に沿って延在する第2の又は主下部フランク部分57bと、
c)第3の下部フランク基準点57-3から上部頂部基準点56-2まで延在する第3の下部フランク部分57c(又は下部「頂部逃げ」部分57c)と、を含む。
本実施形態では、谷底プロファイル58aは、第1の上部フランク基準点55-1と一致する上部谷底基準点58-1から、第1の下部フランク基準点57-1と一致する下部谷底基準点58-2まで延在する。前述したように、上部谷底逃げ部分55a及び下部谷底逃げ部分57aは、各々弓状であり、谷底58における応力集中を低減するための谷底逃げ半径を画定することができる。谷底逃げ半径R5は、任意選択的に、上部谷底逃げ部分55a及び下部谷底逃げ部分57aについて同じ(すなわち共通)であってもよい。プレートねじ山9の谷底逃げ半径R5は、任意選択的に、ねじ頭ねじ山29の頂部逃げ半径R7と実質的に等しくすることができることを理解されたい。加えて、本実施形態では、上部頂部逃げ部分55c及び下部頂部逃げ部分57cは、弓状であり、頂部56における応力集中を低減するための頂部逃げ半径を画定することができる。示されるように、本実施形態のねじ山セグメント52のうちの1つ又は2つ以上は、それぞれの上部頂部基準点56-1又は下部頂部基準点56-2まで延在する主フランクプロファイル部分55b、57bを有することができる。別の言い方をすれば、頂部56のうちの1つ又は2つ以上は、上部頂部逃げ部分55c及び下部頂部逃げ部分57cの両方を有する必要はない。その上、上記のように、弓状であり得る移行部分が、任意選択的に、プロファイルフランク55、57のうちのいずれか及び最大で全ての主フランク部分55b、57bとそれぞれの第3の上部フランク部分55c及び下部フランク部分57cとの間に延在することができる。
上記のように、頂部基準軸46aは、基準プロファイルの頂部基準点56-3と交差し、谷底基準軸48aは、基準プロファイルの谷底基準点58-3と交差する。また、上述したものと同様に、主フランク部分55b,57bが直線状である場合、頂部基準点56-3及び谷底基準点58-3は、主フランク部分55b,57bの、それらの一貫した幾何学形状に沿う突出部55d,57d及び55e,57eのそれぞれの交点によって画定することもできる。
本実施形態では、ねじ山高さH1は、図2Gを参照して上述したものと実質的に同等の範囲内であり得る。加えて、本実施形態のプレートねじ山高さ係数(HF-P)は、約0.36~約0.40の範囲であってもよく、また約0.34~約0.70の範囲であってもよく、更に約0.30~約1.00の範囲であってもよい。本実施形態の細長い谷底プロファイル58aは、谷底基準軸48aを、先の実施形態に対して中心孔軸22から更に離れるように効果的に移動させ、これはまた、先の実施形態に対してプレートねじ山高さ係数(HF-P)を低減することができることを理解されたい。
ここで図5Dを参照すると、本実施形態のより薄いねじ山プロファイルはまた、従来技術のねじ山設計と比較して、有利なねじ山変形及び向上した機械的係止強度を含む、VAねじ頭27との向上した係止を提供することができる。本実施形態の列ねじ山54は、列ねじ山谷底58とねじ頭ねじ山29の頂部76との間に、先の実施形態ほど大きな半径方向クリアランスを提供しない場合があるが、本実施形態の列ねじ山54のより薄いプロファイルは、列ねじ山54が、角度付けされたねじ挿入軌道を含むねじ頭ねじ山29との係合時に、より容易に変形することを可能にすることができる。例えば、図5Dに示されるように、角度付けされた状態で(例えば、約15度の角度付けA1)、列ねじ山54は、干渉領域99におけるねじ頭ねじ山29との係合に応答して、それらの頂部56及びフランク55、57において半径方向Rに(及び方向DP1に沿って)好ましくは変形することができる。加えて、列ねじ山54の上部フランク55及び下部フランク57は、概して、角度付けされた状態でねじ頭ねじ山29の上部フランク75及び下部フランク77と相補的配向で位置付けられ、これは、角度付けされた状態において有益な形状嵌めを提供する。上記のように、ねじ頭ねじ山ねじ山29のより強いプロファイルを、本実施形態の列ねじ山54のより薄い展性のプロファイルに対して接触させることによって、ねじ山変形の大部分をプレートねじ山9に与えることができ、プレートねじ山9が、角度付けされた中心ねじ軸23に効果的に再整列するように変形することを可能にする。加えて、上記のような先の変形は主に半径方向外向きに生じるが、軸方向及び/又は周方向の変形のいくつかの尺度が(ほとんどの場合タイミングエラーが存在するときに)生じ得る。
ここで図6A及び図6Bを参照すると、追加の実施形態では、VA係止孔6、又は少なくともその軸方向部分は、非円形である水平孔プロファイルを有することができる。非限定的な例として、孔6の少なくとも軸方向部分は、概ね多角形の水平孔プロファイルを有することができる。特に、VA係止孔6の本実施形態は、三角(すなわち、概ね三角形)の水平プロファイルを有するように示されているが、他の多角形形状も本開示の範囲内である。孔6内のプレート本体5の内面24、又は少なくともその軸方向部分は、対応する非円形(例えば、三角)水平プロファイルを画定する。加えて、プレートねじ山9は、対応する非円形(例えば、三角)水平プロファイルを有するねじ山経路に沿って延在する。その上、孔6の上部外周部30、1つ又は2つ以上の導入面34、1つ又は2つ以上のアンダーカット面36、及び下部外周部32のうちの1つ又は2つ以上及び最大で各々は、対応する非円形(例えば、三角)の水平プロファイルを有することもできる。
図示の実施形態では、列26の第1の表面42は、直線状の水平プロファイルを有する。他の実施形態では、第1の表面42のうちの1つ又は2つ以上は、比較的大きい半径を有する弓状のプロファイルを有することができる。そのような実施形態のいずれにおいても、第1の表面は、中心孔軸22を中心とする基準円43と接線方向に交差することができる。特に、第1の表面42は、実質的に頂部軌道軸46において基準円43と交差することができる。基準円43は、円形の水平プロファイルからの孔の逸脱を示すことを理解されたい。図6Bの基準円43は、多角形孔6内の第1の表面42のうちの軸方向に最も下部の第1の表面に交差して示されており、この軸方向位置において、基準円43は、孔6内の最小径も(したがって、プレートねじ山9の最小内径も)示す。基準円43は半径R8を画定し、これは、図示された基準円43に関して、孔6のねじ山の最小内径の半分(1/2)に等しい。図示された基準円43の場合、半径R8は、約2.0mm~約2.1mmの範囲であってもよく、また約1.8mm~約2.5mmの範囲であってもよい。図1Aを参照して上に列挙した範囲の外径(すなわち、約0.5mm~約10.0mm、約1.0mm~約7.0mm、約2.0mm~約4.0mmの範囲、より具体的には約3.5mmの外径)を有するねじシャフト25を有するVA係止ねじ8とともに使用するためのものを含む追加の実施形態では、半径R8は、約0.5mm~約15.0mmの範囲、より具体的には約1.0~約10.0mmの範囲、より具体的には約1.0mm~約5.0mmの範囲、より具体的には約1.5mm~約5.0mmの範囲、より具体的には約2.0mm~約4.0mm、約0.5mm~約3.5mm、約1.8mm~約2.5mm、及び約2.0mm~約2.1mmの範囲であり得る。半径R8は、任意選択的に、孔6のサイズを分類するための測定基準として(例えば、上述の平均頂部半径R2、平均半径R3、及び平均谷底半径R4のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて)使用することができることを理解されたい。上記のように、各列26の第1の表面42は、第1の側44と第2の側45との間に延在し、これらの側44、45は、列26と周方向に隣接する凹部28との間の境界面を画定する。しかしながら、本実施形態では、凹部28は、関連する列26の第1の側44及び第2の側45から接線方向に延在する。このようにして、各々を水平基準平面で見て、列26の第1の表面42は、三角の辺を効果的に画定し、一方、凹部28は、三角の角部を効果的に画定する。したがって、本実施形態の列26及び凹部28は、それぞれ、三角形状の孔6の「辺」及び「角部」28とも称され得る。角部28の各々は、角部軸37から角部頂点39まで測定された角部半径R9を画定することができる。角部半径R9は、約0.0mmからR8よりもわずかに小さく、更に約R8までの範囲であり得る。プレートねじ山9の頂部56及び谷底58は、上部プレート表面18と下部プレート表面20との間の内面24の三角プロファイルに沿って螺旋状に中心孔軸22の周りを周回するそれぞれのスプラインに沿って延在する。加えて、列26及び角部28を含む内面24は、上部プレート表面18から下部プレート表面20に向かって中心孔軸22に向かって内向きにテーパ状になっている。その上、示されるように、プレートねじ山9は、中断されない様式で列26及び角部28を周方向に横断することができる(すなわち、プレートねじ山9は、角部28において底に達する必要はない)。したがって、プレートねじ山9は、列ねじ山54と角部28を横断するねじ山9の部分との間で滑らかに連続して移行することができる。
各列26の第1の表面42は、列26の側44、45間で測定された列の長さLCを画定する。本実施形態では、列の長さLCは、ねじ山経路がプレート4の上部表面18と下部表面20との間を前進するときに、各列26内で実質的に一定であり得る。そのような実施形態では、列の長さLCは、三角形状の孔6の「辺の長さ」LCとも称され得る。本実施形態の列26は、実質的に等しい列の長さLCを有することができ、したがって、示されるように、実質的に正三角形の形状を有する孔6を提供する。列の長さLCは、約0.010mm~約4.00mmの範囲、より具体的には約0.25mm~約3.25mmの範囲、より具体的には約0.50mm~約2.85mmの範囲であり得る。例えば、好ましい実施形態では、列の長さLCは、約0.20mm~約0.35mmの範囲であり得る。別の実施形態では、列の長さLCは、約0.50mm~約0.60mmの範囲、好ましくは約0.530mm~約0.570の範囲であり得る。あるいは、列のうちの2つ又は全ての列の長さLCは、互いに異なっていてもよい。更なる実施形態では、ねじ山経路がプレート4の上部表面18から下部表面20に向かって前進するにつれて、列26のうちの1つ又は2つ以上及び最大で全ての列の長さLCを連続的に増加させることができ、それによって、角部半径R9をプレート4の下部表面20に向かって徐々に減少させる。
ここで図6Cを参照すると、本実施形態のプレートねじ山9は、ねじ山9が、1つ又は2つ以上の周回に沿うことを含め、中心孔軸22の周りのそれらのねじ山経路に沿って周回するときに、実質的に一貫したねじ山プロファイル及びねじ山高さH1を有することができる。したがって、ねじ山高さH1は、列26の頂部中心線46及び角部頂点39において、並びに列26及びそれらの間の角部28の部分においても、実質的に等しくなり得る。図6Cに示すように、角部頂点39は、ねじ山9の頂部56に沿って画定することができ、角部谷底軸39aが、ねじ山9の谷底58と交差するように直線状に延在することができる。角部頂点39において、ねじ山高さH1は、頂部56(又は角部頂点39)と谷底58(又は角部谷底軸39a)との間で、角部頂点39に垂直な方向DP4に沿って測定される。本実施形態では、各角部頂点9及び角部谷底軸39aは、列26のうちの対向する列の頂部軌道軸46及び谷底軌道軸48と共通の軸方向平面を共有する。したがって、ねじ山プロファイルに関して、凹部頂点39は頂部軌道軸46に類似しており、一方、角部谷底軸39aは谷底軌道軸48に類似している。したがって、頂部軌道軸46及び角部頂点39は各々、上述の角度A2で配向され得、一方、谷底軌道軸48及び角部谷底軸39aは各々、上述の角度A3で配向され得る。
その上、本実施形態のプレートねじ山9はまた、頂部中心線46、角部頂点39、及びそれらの間の周方向の位置におけるものを含め、ねじ山経路に沿って実質的に一貫したねじ山プロファイルを有する螺旋状の一連のねじ山セグメント52を画定することができる。特に、本実施形態のねじ山9の頂部56、谷底58、並びに上部フランク55及び下部フランク57は各々、ねじ山経路に沿って実質的に一貫したプロファイルを有することができる。本実施形態では、各々、図2Gを参照して上述したものと同様の方法で、頂部56は頂部プロファイル56aを画定することができ、谷底は谷底プロファイル58aを画定することができ、上部フランク55及び下部フランク57は、それぞれの上部フランクプロファイル部分55a~55c及び下部フランクプロファイル部分57a~57c(任意選択的な移行部分を含む)を画定することができることを理解されたい。したがって、列26及び角部28におけるねじ山9は、特に上述のような第1のねじ山角度A4及び第2のねじ山角度A5を有する、二重角度ねじ山を含む複数角度ねじ山とすることができる。あるいは、図16A~図16Hに示すように、三角形状のVA係止孔のプレートねじ山プロファイルは、図5B~図5Dを参照して上述した単一角度ねじ山と同様に構成することができ、又は図2H及び図2Iを参照して上述したような弓状のねじ山プロファイルを含むことができる。その上、列ねじ山54のねじ山セグメント52はまた、同様に図2Gを参照して上述した方法で画定された、頂部基準軸46aと谷底基準軸48aとの間で測定された基準ねじ山高さH2を画定する。角部28のねじ山9も基準高さH2を画定し、この基準高さH2は、角部頂点39において、図2Gを参照して上述したものと類似の方法で、角部におけるねじ山プロファイルによって画定される、切頭されていない頂部基準点と逃げを付けられていない谷底基準点との間で方向DP4に沿って測定されることを理解されたい。ねじ山高さH1及び基準ねじ山高さH2は、列26及び角部においてそれぞれ実質的に等しくてもよく、また上述のそれぞれの範囲内であってもよいことも理解されたい。
上述した三角形状のVA係止孔6は、プレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間の総接触面積を増加させる一方で、プレートねじ山9、特にその列ねじ山54に、上述した好ましい変形品質の手段も提供することを理解されたい。このようにして、プレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との係止境界面は、係止ねじ8に、先の実施形態のものよりも大きい全体的なカンチレバー強度(すなわち、ねじ8の中心軸23に垂直に加えられる力に対する抵抗)を提供することができる一方で、係止ねじ山境界面におけるねじ山変形の実質的に全てではないにしてもほとんどをプレートねじ山9に塑性的かつ弾性的に与える。本発明者らは、驚くべきことにかつ予期せぬことに、自身の広範な試験を通じて、本実施形態のプレートねじ山9及び上述のねじ頭ねじ山27が、特定の角度付けで、ねじ8の極限曲げ強度に近づき、更にはそれを超えることができるカンチレバー強度を有する係止ねじ山境界面を有することを発見した。例えば、本発明者らの試験は、上述のように構成され、公称角度から約6度までの角度付けで本実施形態のVA係止孔6内に完全に着座したVA係止ねじ8が、頭27の遠位端部72に近接するねじシャフト25の位置において故障する(すなわち、VA係止ねじの故障として分類される程度まで破損又は屈曲する)ことを示した。別の言い方をすれば、前述の条件では、ねじシャフト25は、係止ねじ山境界面が故障する前に故障する。その上、約6度~約15度の範囲の角度付けで完全に着座した挿入では、係止ねじ山境界面のカンチレバー強度は、ねじ8の極限曲げ強度の約30パーセント~40パーセントの範囲内に減少する。係止ねじ山境界面のこれらのカンチレバー強度は、特に角度付けされた状態で、従来技術のVA係止孔-ねじシステムを上回る有意な改善を表す。
ここで図7A及び図7Bを参照すると、更なる実施形態では、多角形形状(例えば、三角形状)のVA係止孔6の角部半径R9を低減することができ、列の長さLC(すなわち、側44、45の間で測定されるようなねじ山列26の第1の表面42の長さ)を、図6A~図6Cに示される孔6に対して増加させることができ、それによって、本実施形態の多角形孔6に、より鋭い角部28、したがってより深い多角形(例えば、三角形)形状を提供する。したがって、プレートねじ山9、したがってその頂部56及び谷底58は、列26及び角部28を横断するときに同様により深い三角形形状を有するねじ山経路に沿って延在することができる。三角形状の孔6の他のパラメータは、基準円43の半径R8、軸方向テーパ角度A2、A3、ねじ山プロファイル、ねじ山角度A4、A5、ねじ山高さH1、及び基準高さH2を含めて、図6A~図6Cを参照して上述したように維持することができる。あるいは、これらの他のパラメータのうちの1つ又は2つ以上を、必要に応じて調整してもよい。
角部半径R9を低減し、多角形形状のVA係止孔6の第1の表面42の長さを増加させると、図6A~図6Cを参照して上述した多角形形状の係止孔6の力分布に対してより接線方向的に、プレートねじ山とねじ頭ねじ山29との間で力が効果的に分布することを理解されたい。
ここで図8A及び図8Bを参照すると、追加の実施形態では、VA係止孔6は、四角形(すなわち、4辺多角形)の形状の多角形水平プロファイルを有することができる。したがって、孔6内のプレート本体5の内面24は、対応する四角形の水平プロファイルを画定する。加えて、孔6の上部外周部30、1つ又は2つ以上の導入面34、1つ又は2つ以上のアンダーカット面36、及び下部外周部34も、好ましくは対応する四角形の水平プロファイルを有することができる。
上述した多角形形状の孔と同様に、列26の第1の表面42は、基準円43と接線方向に交差する直線状の水平プロファイルを有する。特に、第1の表面42の各々は、実質的に頂部軌道軸46において基準円43と交差する。基準円43の半径R8は、上述した範囲内であることができる。角部28は、各列26の第1の側44及び第2の側45から接線方向に延在し、それによって、第1の表面42は角部28の間に延在する四角形の辺を画定する。本実施形態では、角部半径R9は、図6A~図7Cを参照して上述した範囲のいずれかにあることができる。
本実施形態では、第1の表面42の長さ、したがって各列26の側44、45間の距離は、ねじ山経路がプレート4の下部表面20に向かって前進するにつれて連続的に増加することができる。したがって、プレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間のそれぞれの係合力が、角度付けされた挿入軌道を含め、ねじ頭27が孔6内で前進するにつれて、より接線方向的に漸進的に分配され得る。あるいは、各列26の第1の表面42は、ねじ山経路に沿って実質的に一貫した長さを有することができる。
上述した方法と同様に、プレートねじ山9の頂部56及び谷底58は、上部プレート表面18と下部プレート表面20との間の内面24の四角形プロファイルに沿って、中心孔軸22の周りを螺旋状に周回するそれぞれのスプラインに沿って延在する。加えて、列26及び角部28を含む内面24は、上部プレート表面18から下部プレート表面20に向かって中心孔軸22に向かって内向きにテーパ状になっている。その上、示されるように、プレートねじ山9は、中断されない様式で角部28のうちの1つ又は2つ以上及び最大で各々まで周方向に横断することができる(すなわち、プレートねじ山9は、角部28内で底に達する必要はない)。
ここで図8Cを参照すると、本実施形態のプレートねじ山9は、図2Gを参照して、及び三角形状のVA係止孔6を参照して上述したものと同様のねじ山プロファイルを画定することができる。その上、ねじ山プロファイルは、その頂部56、谷底58、及びフランク55、57を含め、三角形状の孔6を参照して上述したように、列26及び角部28におけるものを含め、ねじ山経路に沿って実質的に一貫し得ることを理解されたい。したがって、ねじ山9は、ねじ山経路に沿って、実質的に一貫したねじ山高さH1、及び実質的に一貫した基準高さH2を有することができる。ねじ山高さH1及び基準高さH2は、上述のように画定することができる。
上述した三角形状のVA係止孔6と同様に、本実施形態の四角形状の孔6は、プレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間の総接触面積を効果的に増加させる一方で、ねじ山9に、上述した好ましい変形品質の手段も提供する。このようにして、四角形状の孔6の係止ねじ山境界面は、図2A~図2G及び図4A~図5Dを参照して上述した実施形態のものよりも大きい全体的なカンチレバー強度を示すことができる。
本開示のVA係止孔6は、五角形(すなわち、5個の辺42及び5個の角部28)、六角形(すなわち、6個の辺42及び6個の角部28)、七角形(すなわち、7個の辺42及び7個の角部28)、八角形(すなわち、8個の辺42及び8個の角部28)、九角形(すなわち、9個の辺42及び9個の角部28)、十角形(すなわち、10個の辺42及び10個の角部28)などを含め、円形の水平孔プロファイルを実質的に画定する辺42の数までの、他の多角形の水平プロファイルを有することができることを理解されたい。本出願の多角形形状のVA係止孔6のいずれにおいても、ねじ山9は、列26及び角部28に沿って連続的かつ中断されない様式で延在することができ、又は任意選択的に、ねじ山9は、角部28において底に達することができることも理解されたい。その上、本出願の非円形(例えば、多角形形状)VA係止孔6のうちのいずれかにおけるねじ山プロファイルは、上述のように、単一角度(例えば、図5B~図5Dを参照して上述したものと同様)、二重若しくは追加の複数角度、又は弓状であり得る。
更なる実施形態では、本開示のVA係止孔6は、上述の形状のうちのいずれかに従った水平孔プロファイルを有することができ、水平孔プロファイル自体は、上部プレート表面18から下部プレート表面20に向かって中心孔軸22の周りを周回し、それによって、ねじれた又は渦巻き状の孔プロファイルの幾何学形状を画定する。その上、本開示のVA係止孔6は、骨プレート4を通って斜めに延在することができ、それによって、中心孔軸22が、上部プレート表面18及び下部プレート表面20の一方又は両方に対して非直交角度で配向される。更に、骨プレート4の上部プレート表面18及び下部プレート表面20、又は少なくともその一部は、平坦である必要はなく、代わりに、屈曲され、輪郭形成され、テクスチャ加工され、粗面化され、ディンプル加工され、隆起してもよく、又は下にある骨の解剖学的構造との向上した境界面若しくは適合を提供するための任意の他の幾何学形状を有してもよい。追加の実施形態では、本開示のVA係止孔6は、中心孔軸22に沿って複数の水平孔プロファイル(すなわち、孔形状)を有することができる。例えば、VA係止孔6のうちのいずれかの内部の内面24は、任意選択的に、上部プレート表面18に隣接し、第1の水平孔プロファイルを画定する少なくとも第1の軸方向部分と、第1の軸方向部分と下部プレート表面20との間に軸方向に延在し、第1の水平孔プロファイルとは異なる第2の水平孔プロファイルを画定する少なくとも第2の軸方向部分とを含むことができる。1つの非限定的な例として、内面24の第1の軸方向部分は、孔6の上部外周部30から延在することができ、導入面34及び完全に展開されたねじ山形状を有するねじ山9を含むことができ、一方、内面24の第2の軸方向部分は、アンダーカット面36を含むことができ、孔6の下部外周部32まで延在することができる。第1の軸方向部分は、本明細書に説明される円形又は非円形の水平プロファイル(多角形プロファイルのうちのいずれかを含む)のうちのいずれかを有することができ、一方、第2の軸方向部分は、第1の軸方向部分とは異なる前述のプロファイルのうちのいずれかを有することができる。そのような複数プロファイル孔の実施形態では、内面24はまた、第1の軸方向部分と第2の軸方向部分との間に移行部分を含むことができ、この移行部分において、水平孔プロファイルは、第1の水平孔プロファイルと第2の水平孔プロファイルとの間で移行する。内面24はまた、VA係止孔6内の水平孔プロファイルのうちの少なくとも1つの他の水平孔プロファイルとは異なる水平孔プロファイルを各々有する1つ又は2つ以上の追加の軸方向部分を含むことができることを理解されたい。
更に、前述したように、VA係止孔6の設計は、列及び凹部又は角部28の数によって限定されない。したがって、非限定的な例として、孔6は、図9に示されるように、3つの凹部28の間に周方向に離間配置された3つの列26を有することができる。その上、孔6は、代替的に、4つより多くの列26及び凹部28の各々を有することができる。更なる実施形態では、VA係止孔6は、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、又は16個より多くの列16及び凹部28の各々を有することができる。別の非限定的な例として、図10は、8つの凹部28の間に周方向に離間配置された8つの列26を有するVA係止孔6を示す。加えて、示されるように、凹部28は、中心孔軸22に関して鋭角A9で配向された中心凹部軸37を画定することができる。そのような実施形態では、角度A9は、図2Eを参照して上述したように、頂部軌道軸46が配向される角度A2と実質的に等しいものとすることができる。
上述のVA係止孔6のうちのいずれも、その任意の特徴(非限定的な例として、ねじ山の幾何学形状など)を含めて、骨プレート4内の圧縮孔などの別の孔との組み合わせ孔(「コンビ孔」とも称される)に組み込むことができることも理解されたい。図11A~図15B及び図17~図20を参照して、図6A~図7Bを参照して上述した実施形態と同様に、そのVA係止孔6部分が三角形状であるコンビ孔90の実施形態を説明する。
ここで図11A及び図11Bを参照すると、そのようなコンビ孔90の一例は、VA係止孔6と圧縮孔92とが互いに重なり合い、互いに開くように、VA係止孔6と組み合わされた圧縮孔92を含む。このように、プレート本体5の内面24は、各々上部プレート表面18から下部プレート表面20まで延在するVA係止孔6及び圧縮孔92の両方を画定することができる。コンビ孔90の上部外周部30は、VA係止孔6及び圧縮孔92の各々への上部開口を画定することができる。同様に、コンビ孔90の下部外周部32は、VA係止孔6及び圧縮孔92の各々への下部開口を画定することができる。VA係止孔6及び圧縮孔92は、コンビ孔90のそれぞれの「部分」と称され得、各々がそれぞれの「孔」と称され得ることを理解されたい。その上、VA係止孔6を画定する内面24の部分は、第1の又は「係止」面24aと称され得る。同様に、圧縮孔92を画定するコンビ孔90の内面24の部分は、第2の表面24bと称され得る。係止面24aは、上部外周部30からVA係止孔6内のプレートねじ山9まで軸方向下方にテーパ状になる1つ又は2つ以上の導入面34を画定することができる。
第2の表面24bは、圧縮孔92の圧縮面96を画定することができる。圧縮面96の少なくとも一部分から最大で全体は、ねじ山がなくてもよい。したがって、圧縮面96は、圧縮ねじのねじ山のない圧縮頭が圧縮力を骨プレート4に対して下にある骨に向かって加えるように圧迫するよう構成された、圧迫面を画定する。一例では、圧縮面96は、圧縮孔92の中心孔軸94に関して軸方向に凹状であってもよい。例えば、圧縮面96は、皿形状又は半球状であり得る。あるいは、圧縮面96は、上部プレート表面から下部プレート表面20に向かって中心孔軸94に向かって半径方向内向きにテーパ状になる直線状のプロファイルを有することができる。係止面24aは、コンビ孔90の下部外周部32からプレートねじ山9まで軸方向上方にテーパ状になる第1のアンダーカット面36aを画定することができる。第2の表面24bは、下部外周部32から圧縮面96まで軸方向上方にテーパ状になる第2のアンダーカット面36bを画定することができる。
ここで図11C及び図11Dを参照すると、コンビ孔90において、VA係止孔6及び圧縮孔92は、方向X1に沿って互いに開くことができ、方向X1は、好ましくは、VA係止孔6の中心孔軸22及び圧縮孔92の中心孔軸94と交差する交差軸97に沿って配向されている。方向X1は、「長手方向孔方向」X1と称され得、プレート4の長手方向Xに沿って、又は所望に応じて任意の好適な代替方向に沿って配向することができる。圧縮孔92は、長手方向孔方向X1に沿って細長くすることができる。例えば、圧縮孔92は、実質的に楕円形の水平孔プロファイルを有することができる。そのような実施形態では、交差軸97は、楕円形の水平孔プロファイルの主軸と同一の広がりを持つことができる。その上、圧縮孔90の中心軸94は、楕円形の水平孔プロファイルの焦点間の中点に位置することができる。コンビ孔90は、長手方向孔方向X1に沿ってVA係止孔6及び圧縮孔92の中心軸22、94の間に第1の軸分離距離LA1を画定する。他の実施形態では、圧縮孔92は、非楕円形の水平孔プロファイルを有することができることを理解されたい。例えば、圧縮孔92は、円形の水平孔プロファイルを有することができる。図17に示すように、コンビ孔90は、任意選択的に、半円形の端部と、長手方向孔方向X1に沿ってそれらの間に延在する細長い側96aとを有する圧縮孔92、又は同様のそのような幾何学形状を有することができる。
本開示の目的で、圧縮孔92の中心軸94は、圧縮孔92の理論上の完成バージョンの幾何学的中点を通って延在する。別の言い方をすれば、中心軸94は、圧縮孔92がVA係止孔6によって中断されなかった場合の圧縮孔92の幾何学的中点と考えることができるものを通って延在する。交差軸97はまた、三角VA係止孔6の列又は「辺」26aのうちの第1のものの中点46と交差することができる。別の言い方をすれば、交差軸97は、三角VA係止孔6の第1の列26aの頂部中心線46と交差することができ、この列26aは、「基本」列26aと称され得る。そのような実施形態では、三角VA係止孔6の第2の列26b及び第3の列26cは、長手方向孔方向X1に垂直に配向された横方向孔方向Y1に沿って交差軸97から等距離に離間配置され得る。係止面24a及び第2の表面24bは、交差境界119に沿って互いに交差することができる。特に、交差軸97の第1の側の交差境界119の第1の部分は、三角VA係止孔6及び圧縮孔92に開いている間隙124(図11C)によって、交差軸97の第2の側の交差境界119の第2の部分から分離されている。間隙124は、横方向孔方向Y1に沿って測定された最小間隙距離G(図11D)を画定する。内面24も、交差境界119が位置する孔交差ゾーン120を画定することができる。
ここで図11E及び図11Fを参照すると、交差境界119は、係止面24aと第2の表面24bとの間の境界面縁部122によって画定され得る。特に、境界面縁部122は、プレートねじ山9と圧縮面96との間の縁部を含み、縁部122は、コンビ孔90が形成されるプロセスの結果として、急峻である及び/又は鋭い傾向がある。したがって、孔交差ゾーン120内の内面24は、好ましくは、境界面縁部122の急峻さ及び/又は鋭さを低減して、プレートねじ山9のそのような急峻な及び/又は鋭い縁部122と、説明されたねじ頭ねじ山29などのねじ頭27の表面との間の接触を回避、最小化、又は少なくとも低減するように適合されている。これを達成する1つの方法は、孔交差ゾーン120内の内面24を切頭するか、面取りするか、斜角を付けるか、又は別様にトリミングして、その中に逃げ面126を画定することである。逃げ面126は平面であってもよく、交差軸97と平行であってもよいが、他の逃げ構成も本開示の範囲内である。
境界縁部122は、プレート4の上部表面18と下部表面20との間の、その軸方向中点22aなどの中心軸22に沿う基準点から離間配置され得る。軸方向中点22aは、図2Eを参照して上述したものと同様に、中心孔軸22に直交し、VA係止孔6の垂直中心に位置する基準平面Mと中心軸22が交差する位置に一致する。したがって、軸方向中点22aは、圧縮孔92と交差しなかった場合のVA係止孔6の幾何学的中点とみなすことができる位置に位置する。VA係止孔6は、軸方向中点22aとプレートねじ山9の最も近い境界面縁部122との間の最小直線距離D1を画定することができ、この境界面縁部は、本実施形態では、頂部56に、又は例えば、逃げ面126によって切頭された頂部の近くの上部フランク55に位置することができる。したがって、逃げ面126は、交差境界119までの最小直線距離D1を増加させるように構成することができる。VA係止孔6はまた、軸方向中点22aとプレートねじ山9の最も遠い境界面縁部122との間の最大直線距離D2を画定することができ、この境界面縁部は、本実施形態では、導入面34に隣接する谷底58に位置することができる。図11Eは、コンビ孔90の一方の側面上にのみ交差境界119を図示しているが、最小直線距離D1及び最大直線距離D2は、コンビ孔90の他方の側面(すなわち、図11Cに示すように、横方向孔方向Y1に沿って間隙124を挟んだ反対側)上の交差境界119において実質的に同様であり得ることを理解されたい。
本開示の三角VA係止孔6を組み込むコンビ孔90を提供する課題のうちの1つは、孔交差ゾーン120内でねじ頭ねじ山29とプレートねじ山9との間に十分なねじ係合を提供する一方で、特にねじ頭27が孔交差ゾーン120内に、したがって間隙124内にも角度付けされたときに、ねじ頭27(特にそのねじ頭ねじ山29)とプレートねじ山9の鋭い縁部(特にその境界面縁部122)との間の接触も最小限に抑えることである。ねじ軸23と三角VA係止孔6の中心軸22との間の約15度のそのような角度付けA1が、図11Fに示される。逃げ面126とは代替的に又はそれに加えて、コンビ孔90の幾何学形状は、プレートねじ山9の急峻な及び/又は鋭い縁部122とねじ頭27との間の接触を回避し、最小限に抑え、又は少なくとも低減するように更に適合され得る一方で、高い角度付けA1における間隙124内への十分なねじ係合も提供することを理解されたい。
ここで図11Gを参照すると、上述の基準円43がプレートねじ山9及び/又は頂部軌道軸46と交差するそれぞれの位置で基準円43と交差する破線で示される基準三角形RTを参照して、コンビ孔90の幾何学形状に対するそのような適合の説明を助けることができる(図6B及び図7B参照)。本実施形態の三角VA係止孔6は、実質的に等辺であり、すなわち、列26は、実質的に等距離の辺の長さLCを有し、角部28は、実質的に等距離の角部半径R9を有する。したがって、基準三角形RTは、実質的に等辺であり、各々が約60度であるそれぞれの角度AV1、AV2、AV3を画定する第1、第2、及び第3の頂点V1、V2、V3の間に延在する第1、第2、及び第3の辺S1、S2、S3を有する。第1の頂点V1は第1の列26aに対向して位置し、第2の頂点V2は第2の列26bに対向して位置し、第3の頂点V3は第3の列26cに対向して位置する。以下の開示の目的で、第1の辺S1は、第1の列26aの第1の表面42が基準円43と交差するのと同じ位置で基準円43と接線方向に交差し、第2の辺S2は、第2の列26bの第1の表面42が基準円43と交差するのと同じ位置で基準円43と接線方向に交差し、第3の辺S3は、第3の列26cの第1の表面42が基準円43と交差するのと同じ位置で基準円43と接線方向に交差する。本実施形態のコンビ孔90は、第1の頂点V1が圧縮孔92の中心軸94と実質的に一致するように構成されているが、他の実施形態では、第1の頂点V1は、圧縮孔92の中心軸94からオフセットされ得る。コンビ孔90の中心軸22、94は、平行である必要はないが、(示されるように)平行であり得ることを理解されたい。
ここで、本開示のコンビ孔90の例示的な寸法について、特に、約0.5mm~約10.0mm、より具体的には約1.0mm~約7.0mm、より具体的には約2.0mm~約4.0mmの範囲、好ましくは約3.5mmの外径を有するシャフト25を有する係止ねじ8を受容するように構成されたコンビ孔90のサブセットについて説明する。以下の寸法は例示目的で提供されており、これらのコンビ孔サイズは、所望の医療法に応じて、必要に応じてサイズを拡大又は縮小することができることを理解されたい。基準円43の半径R8は、約0.40mm~約5.50mmの範囲、より具体的には約1.00mm~約3.00mmの範囲、より具体的には約1.40mm~約2.00mmの範囲であり得る。第1の軸方向分離距離LA1は、約0.80mm~約10.00mmの範囲、より具体的には約2.00mm~約5.00mmの範囲、より具体的には約3.00mm~約4.00mmの範囲であり得る。角部半径R9は、約0.20mm~約4.50mmの範囲、より具体的には約0.50mm~約2.00mmの範囲、より具体的には約0.75mm~約1.60mmの範囲であり得る。三角VA係止孔6の中心軸22と角部軸37との間の距離R1は、約0.01mm~約3.50mmの範囲、より具体的には約0.15mm~約0.75mmの範囲、より具体的には約0.300mm~約0.325mmの範囲であり得る。列の長さLCは、約0.01mm~約4.00mmの範囲、より具体的には約0.25mm~約3.25mmの範囲、より具体的には約0.50mm~約2.85mmの範囲であり得る。
本実施形態の1つの非限定的な例によれば、基準円の半径R8は約2.050mmであり得、第1の軸方向分離距離LA1は約4.0mm~4.8mmの範囲であり得、各角部28a~28cの角部半径R9は約1.95mmであり得、三角VA係止孔6の中心軸22と角部軸37との間の距離R1は約0.142mmであり得、列26a~26cの第1の表面42a~42cは各々直線状であり、約0.2mm~約0.35、より具体的には約0.274mm~約0.276mmの列の長さLCを有する。示されるように、孔交差ゾーン120は、三角VA係止孔6の第2の角部28b(すなわち、基本列26aに対向する角部28b)に沿って位置することができ、任意選択的に、VA係止孔6と圧縮孔92との間の境界面表面122が第2の列26b及び第3の列26cから完全に離間配置されるように、第2の角部28b内に完全に含まれることができる。
ここで図12Aを参照すると、追加の実施形態では、コンビ孔90は、第1の軸方向分離距離LA1が図11Gに示す実施形態のものに対して軸方向距離LA3だけ増加している一方で、その三角VA係止孔6及び圧縮孔92がそれらのそれぞれの基本幾何学形状を保持するように構成することができる。別の言い方をすれば、本実施形態のコンビ孔90では、VA係止孔6及び圧縮孔92を互いからわずかに離すことができる。このようにして、図12Bに示すように、境界面縁部122は、いくつかの谷底58と、プレートねじ山9の上部フランク部分55b及び下部フランク部分57bの近接領域とに効果的に限定され得る。孔(例えば、VA係止孔6及び圧縮孔92)に関して本明細書で使用される場合、用語「基本幾何学形状」、「基本バージョン」、及びそれらの派生語は、別の孔によって交差されない孔6、92の独立型バージョンを指す。したがって、VA係止孔6の「基本幾何学形状」又は「基本バージョン」は、圧縮孔92又は別のタイプの孔によって交差されないVA係止孔6の独立型バージョンを指し、圧縮孔92の「基本幾何学形状」又は「基本バージョン」は、VA係止孔6又は別のタイプの孔によって交差されない圧縮孔92の独立型バージョンを指す。例えば、図13B、図14B、及び図15Bは、図13A、図14A、及び図15Aに示される組み合わせ孔90のVA係止孔6のそれぞれの基本バージョンを示す。したがって、図13B、図14B、及び図15Bに示されるVA係止孔6の基本バージョンの特徴及び幾何学形状(並びにその中の参照符号)は、図13A、図14A、及び図15Aに示される組み合わせ孔90のそれぞれのVA係止孔6のそのような特徴及び幾何学形状に関して有益である。したがって、読者は、図13A及び図13Bを一緒に見るべきであり、図14A及び図14B並びに図15A及び図15Bも一緒に見るべきであることを理解するであろう。
ここで図13A~図13Eを参照すると、更なる実施形態では、係止面24aは、ねじ山移行ゾーン130を画定することができ、ねじ山移行ゾーン130では、水平孔プロファイル(及び中心軸22の周りのねじ山経路)が、孔交差ゾーン120に近づいたり離れたりするにつれてねじ山経路を長くするように、等辺構成から逸脱する。図示の実施形態では、そのような逸脱は、第2の列26b及び第3の列26cのそれぞれの列軸46b間で生じ、列軸46bは、これらの列26b、26cが基本列26aと等辺であった場合に第2の列26b及び第3の列26cの列中心線46がある場所に位置付けられ、配向されている。図13Aに示されるように、ねじ山移行ゾーン130は、孔交差ゾーン120を完全に基準円43の半径R8の外側に効果的に移動させることができる。したがって、半径R8は、VA係止孔6の中心軸22から交差境界119まで長手方向孔方向に関して測定された最小距離よりも小さいと言うことができる。
図13A及び図13Bに示すように、第2の列26b及び第3の列26cは、基本列26aの列の長さLCよりも長い列の長さLC-2を画定するように、ねじ山移行ゾーン130に沿って直線状に細長くすることができる。交差軸97の両側のプレートねじ山9は、第2の列26b及び第3の列26cのそれぞれの列軸46bから交差境界119まで測定された移行長さLTを画定することができる。図13Aのコンビ孔90において用いられる三角VA係止孔6の中断されていない、すなわち「基本」バージョン6’を図示する図13Bに最もよく示されるように、中心軸22と第2の角部28bの角部軸37との間の距離R1-2は、したがって、中心軸22と第1の角部28a及び第3の角部28cの角部軸37との間の距離R1よりも大きい。基本三角VA係止孔6’の第2の角部28bに沿って滑らかなねじ山経路を維持するために、第2の角部28bは、第2の列26bの第2の側45から第3の列26cの第1の側44まで接線方向に延在することができる。したがって、基本三角VA係止孔6’の第2の角部28bは、第1の角部28a及び第3の角部28cの角部半径R9よりも小さい角部半径R9-2を画定することができる。加えて、ねじ山移行ゾーン130の外側及び内側の両方でねじ山ピッチP1を維持するために、プレートねじ山9のねじれ角は、ねじ山移行ゾーン130の内側でより小さく、ねじ山移行ゾーン130の外側でより大きい。別の言い方をすれば、ねじ山移行ゾーン130の内側では、ねじれ角が減少するか、又は「平らになる」。
ねじ山移行ゾーン130は、プレートねじ山9に、中心軸22の周りのねじ山経路に沿った交差境界119へのより滑らかな進入及びそこからのより滑らかな離脱を提供する。このようにして、ねじ山移行ゾーン130は、境界面縁部122の鋭さの低減を提供する一方で、より狭い横方向間隙距離G及び/又はより浅い逃げ面126(若しくは任意選択的に逃げ面126なし)をその中に有するなど、プレートねじ山9のねじ山プロファイルを孔交差ゾーン120においてより大きな程度に維持する。したがって、ねじ8が、頭27を孔交差ゾーン120に入らせる高い角度付けA1で挿入されるときであっても、ねじ山移行ゾーン130は、孔交差ゾーン120におけるプレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間の(したがってまた全体的な)係止ねじ山境界面の増加を提供することができ、同時にまた、プレートねじ山9の急峻な及び/又は鋭い縁部とねじ頭ねじ山29との間の接触を回避、最小化、又は少なくとも低減する。
コンビ孔90が直線状の細長い移行ゾーン130を有する実施形態では、基本三角VA係止孔6’の第2の角部28bの角部半径R9-2は、約0.10mm~約2.5mmの範囲、より具体的には約0.15mm~約0.90mmの範囲、より具体的には約0.175mm~約0.825mmの範囲であり得る。その上、中心軸22と第2の角部28bの角部軸37との間の距離R1-2は、約0.40mm~約6.00mmの範囲、より具体的には約0.75mm~約4.50mmの範囲、より具体的には約1.50mm~約3.75mmの範囲であり得る。加えて、第2の列26b及び第3の列26cの列の長さLC-2は、約0.20mm~約6.00mmの範囲、より具体的には約0.40mm~約3.40mmの範囲、より具体的には約0.50mm~約2.85mmの範囲であり得る。寸法R8、LA1、R9、R1、及びLCは、上述したそれぞれの範囲内であり得ることを理解されたい。
本実施形態の第1の非限定的な例によれば、基準円43の半径R8は約2.050mmであり得、第1の軸方向分離距離LA1は約4.0mm~約4.8mmであり得、第1の角部28a及び第3の角部28cの角部半径R9は約1.95mmであり得、第2の角部28bの角部半径R9-2(すなわち、「第2の角部半径」)は約1.10mmであり得、中心軸22と第1の角部28a及び第3の角部28cの角部軸37との間の距離R1は約0.142mmであり得、中心軸22と第2の角部28bの角部軸37との間の距離R1-2は約1.824mmであり得、基本列26aは約0.2mm~約0.35mm、特に約0.274mmの列の長さLCを有し得、第2の列26b及び第3の列26cは各々約1.763mmの列の長さLC-2を有し得る。
本実施形態の第2の非限定的な例によれば、寸法R8、R9、LA1、LC、及びR1は、第1の例におけるものと実質的に同じであり得、一方、第2の列26b及び第3の列26cは各々、約2.802mmの列の長さLC-2を有し得、第2の角部半径R9-2は約0.200mmであり得、距離R1-2は約2.918mmであり得る。
三角VA係止孔6が等辺基準三角形RTを画定し、ねじ山移行ゾーン130が直線状に細長い第2の列26b及び第3の列26cを用いるものなどのいくつかの実施形態では、第2の角部半径R9-2は、約0mm(すなわち、第2の列26b及び第3の列26cの第1の表面42は、実質的に単一点で交差することができる)から角部半径R9と実質的に等しい範囲であり得る。追加的に又は代替的に、基本列26aの列の長さLCと第2の列及び第3の列の列の長さLC-2との間の比は、非限定的な例として、約1:1.0~約1:100.0の範囲、より具体的には約1:2.0~約1:15の範囲、より具体的には約1:5~約1:8の範囲、より具体的には約1:6.43であり得る。直線状の細長い移行ゾーン130を用いる更なる実施形態では、角部半径R9-2の、半径R8に対する比は、約0.0:1~約0.904:1の範囲、より具体的には約0.400:1~約0.600:1の範囲、より具体的には約0.54:1であり得、列長さLC-2の、半径R8に対する比は、約0.0:1~約2.0:1の範囲、より具体的には約0.75:1~約0.95:1の範囲、より具体的には約0.86:1であり得、軸方向分離距離LA1の、半径R8に対する比は、約0.1:1~約4.0:1の範囲、より具体的には約1.0:1~約3.5:1の範囲、より具体的には約2.34:1であり得る。他の実施形態では、基準三角形RTは、等辺である必要はなく、二等辺である必要もないことを理解されたい。例えば、列26a~26cは、基準三角形RTの頂点角度AV1、AV2、AV3が各々互いに異なるように配向することができる。その上、いくつかの実施形態では、列26a~26cは各々、異なる列の長さを有することができる。
ここで図13Fを参照すると、ねじ山移行ゾーン130は、中心軸22の軸方向中点22aと交差境界119との間の直線距離を有益に増加させる。例えば、本実施形態では、最小直線距離D1は、逃げ面126によって切頭されていない頂部56まで測定することができる。その上、最大直線距離D2は、プレートねじ山9の谷底58が、圧縮孔92の圧縮面96とアンダーカット面36bとの間の境界と交差する位置まで測定することができる。したがって、ねじ山移行ゾーン130は、これらの最小直線距離D1及び最大直線距離D2を効果的に増加させる一方で、上記の実施形態に対して間隙距離Gも減少させ、それによって、以下に説明されるように、圧縮孔92に向かい、かつ交差ゾーン120内へのねじ頭27の角度付けにおいて、プレートねじ山9とねじ頭ねじ山29との間のねじ係合を増加させた。最小直線距離D1は、約0.5mm~約7.0mmの範囲、より具体的には約1.0mm~約4.5mmの範囲、より具体的には約2.0mm~約3.0mmであり得る。最大直線距離D2は、約0.5mm~約7.0mmの範囲、より具体的には約1.5mm~約5.0mmの範囲、より具体的には約2.5mm~約3.5mmであり得る。最小直線距離D1の、半径R8に対する比は、約0.05:1~約3.0:1の範囲であり得る。最大直線距離D2の、半径R8に対する比は、約0.05:1~約3.0:1の範囲であり得る。最小間隙距離Gは、約0.0mm~約7.0mmの範囲、より具体的には約0.80mm~約3.60mmの範囲、より具体的には約0.12mm~約2.40mmの範囲であり得る。図13Fは、コンビ孔の一方の側面上の交差境界119のみを示しているが、最小直線距離D1及び最大直線距離D2は、コンビ孔90の他方の側面上の交差境界119において実質的に同様であり得ることを理解されたい。
ここで図13G及び図13Hを参照すると、孔交差ゾーン120内へのねじ頭27の角度付けが、特に、図13Cに示されるような約15度の角度付けA1で示される。図13Hに示されるように、そのような高い角度付けA1であっても、ねじ頭27(そのねじ山29を含む)とプレートねじ山9の境界面縁部122との間の接触は、いくつかの干渉領域99などまで、有意に低減され得る。上述したものと同様に、プレートねじ山9及びねじ頭ねじ山29のねじ山比率は、プレートねじ山9及び/又はねじ頭ねじ山29をそのような干渉領域99において好ましく変形させるように構成することができる。更なる実施形態では、移行ゾーン130は、ねじ頭27と境界面縁部122との間の接触が、高い角度付けであっても完全に回避され得るように構成され得ることを理解されたい。
ここで図14A~図14Eを参照すると、更なる実施形態では、係止面24aは、係止面24aの移行部分132が第2の列26b及び第3の列26cから交差境界119まで弓状かつ凸状に延在するねじ山移行ゾーン130を画定することができる。特に、図14Aに示されるように、第2の列26b及び第3の列26cは、直線状であってもよく、その列軸46bが交差境界119に最も近いそのそれぞれの側44、45に位置するように短縮されてもよい。
第2の列26b及び第3の列26cは、基本列26aの列の長さLCの半分である直線状の列の長さLC-2を画定することができる。加えて、移行部分132は、それぞれの移行長さLTに沿って延在することができ、移行長さLTは、本実施形態では、第2の列26b及び第3の列26cの列の長さLC-2よりも長い弧長RC-3(図14B参照)である。しかしながら、図15A及び図15Bに示すような他の実施形態では、第2の列26b及び第3の列26cの列の長さLC-2は、基本列26aの列の長さLCよりも長くすることができ、移行部分132の弧長RC-3(図15B)は、第2の列26b及び第3の列26cの列の長さLC-2よりも短くすることができる。上記のように、交差軸97の両側のプレートねじ山9は、第2の列26b及び第3の列26cのそれぞれの列軸46bから交差境界119まで測定された移行長さLTを画定することができる。
図14A及び図15Aに示される三角VA係止孔6の基本バージョン6’を示す図14B及び図15Bに最もよく示されるように、移行部分132は、曲率半径R11(本明細書では、個々に「移行半径」R11と称され、集合的に「移行半径」R11と称される)を画定し、曲率半径R11は、第2の部分26-2に沿って一定であり得る。上述した実施形態におけるように、距離R1-2は距離R1より大きくてもよい。第2の角部28bは、第2の列26bに隣接する移行部分132から第3の列26cに隣接する移行部分132まで接線方向に延在することができる。第2の角部28bは、第1の角部28a及び第3の角部28cの角部半径R9よりも小さい角部半径R9-2を画定することができる。加えて、上記のように、プレートねじ山9のねじれ角は、ねじ山移行ゾーン130の外側及び内側の両方で一定のねじ山ピッチP1を維持するために、ねじ山移行ゾーン130において低減される。
コンビ孔90が弓状の凸状移行ゾーン130を有する実施形態では、移行半径R11は、実質的に無限大(すなわち、ほぼ直線状)から実質的に0.0mm(すなわち、第2の列26b及び第3の列26cに隣接する短い丸み)までの範囲であり得ることを理解されたい。より具体的には、移行半径R11は、約0.10mm~約20.0mmの範囲、より具体的には約0.50mm~約6.00mmの範囲、より具体的には約1.75mm~約4.25mmの範囲であり得る。寸法R8、LA1、R9、R1、R1-2、LC、及びLC-2は、上述したそれぞれの範囲内であり得ることを理解されたい。
図14A~図15Bに示す実施形態の第1の非限定的な例によれば、基準円の半径R8は約2.050mmであり得、第1の軸方向分離距離LA1は約4.0mm~約4.8mmであり得、第1の角部28a及び第3の角部28cの角部半径R9は約1.95mmであり得、距離R1は約0.142mmであり得、距離R1-2は約2.800mmであり得、基本列26aは約0.20mm~約0.35mm、より具体的には約0.274mmの列の長さLCを有し得、第2の列26b及び第3の列26cは各々約0.550mmの列の長さLC-2を有し得、移行部分132は約4.943mmの半径R11を有し得る。
図14A~図15Bに示す実施形態の第2の非限定的な例によれば、寸法R8、R9、LA1、LC、及びR1は、直前の例におけるものと実質的に同じであり得るが、第2の列26b及び第3の列26cは各々約1.410mmの列の長さLC-2を有することができ、移行部分132の半径R11は約2.741mmであり得、距離R1-2は約3.534mmであり得る。
上述したように、移行半径R11は、実質的に無限大(すなわち、ほぼ直線状)から実質的に0.0mm(すなわち、列26b、26cに隣接する短い丸み)までの範囲であり得る。したがって、半径R8の、移行半径R11に対する比は、約0.0:1~約1:0.0の範囲であり得ることを理解されたい。より具体的には、R8のR11に対する比は、約1:1.0~約1:3.5の範囲、より具体的には約1:2.1~約1:2.7の範囲であり得る。追加的に又は代替的に、基本列26aの列の長さLCと第2の列及び第3の列の列の長さLC-2との比は、非限定的な例として、約1:0.1~約1:100の範囲、より具体的には約1:1.0~約1:20.0の範囲、より具体的には約1:2~約1:15の範囲、より具体的には約1:5~約1:8の範囲であり得る。弓状及び凸状の移行部分132を用いる更なる実施形態では、軸方向分離距離LA1の、半径R8に対する比は、約0.1:1~約4.0:1の範囲、より具体的には約0.125:1~約3.750:1の範囲、より具体的には約0.155:1~約3.414:1の範囲であり得る。その上、列の長さLC-2の、半径R8に対する比は、約0.1:1~約2.0:1の範囲、より具体的には約0.125:1~約1.750:1の範囲、より具体的には約0.134:1~約1.536:1の範囲であり得る。
コンビ孔90は、移行ゾーン130がまたプレート4の上部表面18と下部表面20との間で中心孔軸22に対して軸方向に移行する三角VA係止孔6を用いることができ、それによって、孔6は、中心孔軸22に沿って複数の移行ゾーン130プロファイルを有することを理解されたい。例えば、係止面24aは、任意選択的に、図13A~図15Bに示されるもののうちのいずれかなどの、上部プレート表面18に隣接し、第1の移行ゾーン130プロファイルを画定する、少なくとも第1の軸方向部分と、第1の軸方向部分と下部プレート表面20との間に軸方向に延在し、第1の水平孔プロファイルとは異なる第2の移行ゾーン130プロファイルを画定する、少なくとも第2の軸方向部分と、を含むことができる。
コンビ孔の追加の詳細、及びその組み合わせ孔部分における圧縮ねじの動作は、’761及び’047参考文献においてより完全に説明されるようなものであり得る。
ここで図18~図20を参照すると、更なる実施形態において、コンビ孔90’は、互いに交差する第1及び第2のVA係止孔6によって効果的に画定され得る。そのようなコンビ孔90’は、本明細書ではVA-VAコンビ孔90’と称され得る。そのような実施形態では、第2の表面24b’も係止面である。したがって、係止面24aは第1の係止面24aと称され得、第2の表面24b’は第2の係止面24b’と称され得る。上記のように、第1の係止面24aは、それぞれ、第1の角部28a、VA係止孔6間の間隙(そうでなければ第2の角部が存在する)、及び第3の角部28cによって互いから分離された第1の列26a、第2の列26b、及び第3の列26cを画定することができる。第2の係止面24b’は、それぞれ、第4の角部28d、間隙(そうでなければ第5の角部が存在する)、及び第6の角部28fによって互いから分離された第4の列26d、第5の列26e、及び第6の列26fを画定することができる。コンビ孔90’のねじ山9は、好ましくは骨プレート4の上部表面18と下部表面20との間で中断されない様式で係止面24a、24b’を横断する1つ又は2つ以上のねじ山経路(すなわち、シングルリード、ダブルリードなど)に沿って延在する。VA-VAコンビ孔90’は、図示された三角形状のVA係止孔6などの多角形形状のVA係止孔6によって画定することができるが、上述の多角形形状のVA係止孔6のうちのいずれかをVA-VAコンビ孔90’に組み込むことができる。
本実施形態のVA-VAコンビ孔90’は、図13A~図15Bを参照して上述したものと同様のねじ山移行ゾーン130を用いることができる。例えば、図18に示すように、VA-VAコンビ孔90’は、交差境界119の各長手方向側に直線状の細長い移行ゾーン130を画定することができる。そのような実施形態では、交差境界119は、第2の列26bと第6の列26fとの間の境界面、及び第3の列26cと第5の列26eとの間の別の境界面を画定することができる。他の実施形態では、図19及び図20に示すように、コンビ孔90’は、上述したものと同様の弓状の凸状ねじ山移行ゾーン130及び移行部分132を用いることができる。例えば、図19のVA-VAコンビ孔90’は、第1の係止面24a及び第2の係止面24b’が、図14A~図14Eを参照して上述した移行部分132と各々同様の細長い弓状の凸状移行部分132を交差境界119の各長手方向側に画定する、ねじ山移行ゾーン130を用いることができる。その上、図20のVA-VAコンビ孔90’は、図15A及び図15Bを参照して上述した移行ゾーン130と同様に、第1の係止面24a及び第2の係止面24b’が、細長い列26b、26c、26e、26fと、交差境界119の各長手方向側上の弓状の凸状移行部分132とを画定するねじ山移行ゾーン130を用いることができる。他の実施形態では、VA-VAコンビ孔90’は、ねじ山移行領域(図13A~図15Bを参照して上述したねじ山移行領域130など)を欠いていてもよいことを理解されたい。
上述のコンビ孔のうちのいずれかは、そのVA係止孔6が、本明細書で説明される多角形孔形状のうちのいずれかによる多角形水平孔プロファイルを用いるように修正され得ることを更に理解されたい。
図21A~図29Gを参照すると、独立型係止孔及び圧縮孔によって交差された係止孔を有するコンビ孔などの様々な三角係止孔幾何学形状を含む骨プレートの追加の例が説明される。
図21A~図21Gは、例示的な骨プレート、特に、脛骨の内側遠位部分を治療するための骨プレートを示し、骨プレートは、「低屈曲」幾何学形状を有し、独立型係止孔及び三角VA係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔を含む係止孔を有し、係止孔のうちの少なくともいくつか及び最大で全ては、約3.5mmのシャフト外径を有する標準型係止ねじとともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:LCP内側遠位脛骨プレート3.5、低屈曲。
図22A~図22Gは、例示的な骨プレート、特に肘頭を治療するための骨プレートを示し、骨プレートは、独立型係止孔及び三角VA係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔を含む係止孔を有し、係止孔のうちの少なくともいくつか及び最大で全ては、約2.7mm~約3.5mmのシャフト外径を有する標準型係止ねじ及びVA係止ねじの両方とともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:VA-LCP肘頭プレート2.7/3.5。
図23A~図23Gは、例示的な骨プレート、特に橈骨遠位端を治療するための骨プレートを示し、骨プレートは、独立型係止孔及び三角VA係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔を含む係止孔を有し、係止孔のうちの少なくともいくつか及び最大で全ては、約2.4mmのシャフト外径を有する標準型係止ねじ及びVA係止ねじの両方とともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:VA-LCP2列橈骨遠位端プレート2.4。
図24A~図24Gは、例示的な骨プレート、特に外側遠位腓骨を治療するための骨プレートを示す例を示し、骨プレートは、独立型係止孔及び三角VA係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔を含む係止孔を有し、係止孔のうちの少なくともいくつか及び最大で全ては、約2.7mmのシャフト外径を有する標準型係止ねじ及びVA係止ねじの両方とともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:VA-LCP外側遠位腓骨プレート2.7。
図25A~図25Gは、例示的な骨プレート、特に顆を治療するための骨プレートを示す例を示し、骨プレートは、三角VA係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔及び異なる幾何学形状を有する独立型係止孔も含む係止孔を有し、係止孔のうちの少なくともいくつか及び最大で全ては、約4.5mm~約5.0mmのシャフト外径を有する標準型係止ねじ及びVA係止ねじの両方とともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:VA-LCP顆状プレート4.5/5.0。
図26A~図26Gは、例示的な骨プレート、特に近位脛骨を治療するための骨プレートを示す例を示し、骨プレートは、独立型係止孔及び三角VA係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔を含む係止孔を有する「小屈曲」幾何学形状を有し、係止孔のうちの少なくともいくつか及び最大で全ては、約3.5mmのシャフト外径を有する標準型係止ねじ及びVA係止ねじの両方とともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:VA-LCP近位脛骨プレート3.5、小屈曲。
図27A~図27Gは、例示的な骨プレート、特に近位上腕骨を治療するための骨プレートを示す例を示し、骨プレートは、独立型係止孔及び三角係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔を含む係止孔を有し、係止孔のうちの少なくともいくつか及び最大で全ては、標準型係止ねじとともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:LCP近位上腕骨プレート(Philos)。
図28A~図28Gは、例示的な骨プレート、特に、三角係止孔幾何学形状を用いるコンビ孔を有する直線的な骨プレートを示す例を示し、係止孔は、約3.5mmのシャフト外径を有する標準型係止ねじとともに使用するように構成されている。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:LCPプレート3.5、直線。
図29A~図29Gは、例示的な骨プレート、特に、三角係止孔幾何学形状を用いる独立型係止孔を有する直線的な骨プレートを示す例を示す。1つの命名規則によれば、本例の骨プレートは、以下のように分類することができる:1/3管状係止。
本開示を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、代用、及び改変を行い得る点を理解されたい。更に、本開示の範囲は、本明細書に説明される特定の実施形態に限定されるものではない。当業者がそのプロセスから容易に理解するように、本明細書において説明される対応する実施形態と実質的に同じ機能を実施する、又は実質的に同じ結果を達成する、現在存在する又は後に開発される機械、製造法、組成物、手段、方法、又は工程は、本開示に従って利用され得る。
〔実施の態様〕
(1) 骨プレートであって、
プレート本体を備え、前記プレート本体が、係止孔と圧縮孔とを含む組み合わせ孔を画定し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、互いに交差し、かつ各々が前記プレート本体の外側面から前記プレート本体の骨に面する表面まで延在し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、長手方向軸に沿って互いから離れる方向に延在し、
前記プレート本体が、1)前記係止孔を画定する係止面と、2)前記圧縮孔を画定する第2の表面と、3)前記係止面と前記第2の表面との間の交差境界に沿う境界面縁部と、を更に画定し、
前記係止面が、
前記係止孔の中心軸の周りに連続して位置する第1の列、第2の列、及び第3の列であって、各列が第1の側及び第2の側を有する、第1の列、第2の列、及び第3の列と、
前記第1の列の前記第2の側から前記第2の列の前記第1の側まで延在する第1の凹部と、
前記第3の列の前記第2の側から前記第1の列の前記第1の側まで延在する追加の凹部と、
前記第2の列の前記第1の側と前記第3の列の前記第2の側との間の移行ゾーンであって、前記移行ゾーン内の前記係止面が細長く、前記交差境界まで延在する、移行ゾーンと、
前記列の各々と、前記第1の凹部、前記追加の凹部、及び前記移行ゾーンの少なくとも一部とを横断するプレートねじ山であって、前記プレートねじ山の頂部が、各列の前記第1の側から前記第2の側まで直線状に延在する、プレートねじ山と、を更に画定する、骨プレート。
(2) 前記長手方向軸が、前記第1の列と交差し、前記第2の列及び前記第3の列が、前記長手方向軸に垂直な横方向に関して前記長手方向軸から実質的に等距離に離間配置されている、実施態様1に記載の骨プレート。
(3) 各列が、前記列内の各々の完全に形成されたプレートねじ山の前記頂部と交差する頂部軌道軸を画定し、それによって、前記第1の列、前記第2の列、及び前記第3の列の前記頂部軌道軸が、1)前記中心軸から実質的に等距離に離間配置されており、2)前記中心軸の周りに実質的に等しい間隔で位置し、
前記中心軸に直交する基準平面において、前記第1の列、前記第2の列、及び前記第3の列の前記頂部軌道軸が、前記中心軸に垂直な半径方向に沿って測定された実質的に等しい半径方向距離で前記中心軸から離間配置されている、実施態様2に記載の骨プレート。
(4) 前記頂部軌道軸が、直線状であり、中心孔軸に対して約5度~約30度の範囲の角度で各々配向されている、実施態様3に記載の骨プレート。
(5) 各列が、前記基準平面において前記半径方向に垂直なそれぞれの方向に沿って前記第1の側から前記第2の側まで測定される列の長さを画定し、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さが等しく、前記第1の列の前記列の長さが、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さとは異なる、実施態様3に記載の骨プレート。
(6) 前記第1の列の前記列の長さの、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さに対する比が、約1:2~約1:15の範囲である、実施態様5に記載の骨プレート。
(7) 前記第1の列の前記列の長さの、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さに対する前記比が、約1:5~約1:8の範囲である、実施態様6に記載の骨プレート。
(8) 前記第2の列及び前記第3の列が、前記交差境界まで延在する、実施態様6に記載の骨プレート。
(9) 前記係止面が、前記第2の列及び前記第3の列から前記交差境界までそれぞれ延在する移行部分を更に画定し、前記移行部分が、前記横方向に沿って互いに対向して位置し、弓状に凸状であり、移行半径を画定し、それによって、前記半径方向距離の、前記移行半径に対する比が、前記基準平面において約1:2.1~約1:2.7の範囲である、実施態様3に記載の骨プレート。
(10) 前記半径方向距離が、前記長手方向軸に沿って配向された長手方向に関して前記中心軸から前記交差境界まで測定された最小距離よりも小さい、実施態様3に記載の骨プレート。
(11) 前記プレートねじ山が、前記頂部を含み、かつ谷底と、前記谷底から前記頂部まで延在するフランクとを更に含む、完全に形成されたねじ山プロファイルを画定し、
前記プレートねじ山のうちの少なくともいくつかが、前記交差境界まで延在し、それによって、前記横方向に関して前記長手方向軸の両側の前記境界面縁部が、前記完全に形成されたねじ山プロファイルの縁部を含む、実施態様10に記載の骨プレート。
(12) 前記プレートねじ山が前記係止面を横断し、それによって、前記頂部から前記谷底まで測定されたねじ山高さが、前記長手方向軸の一方の側の前記交差境界から前記長手方向軸の反対側の前記交差境界までの前記中心軸の周りの少なくとも1つの部分的な周回に沿って実質的に一定である、実施態様10に記載の骨固定システム。
(13) 骨プレートであって、
プレート本体を備え、前記プレート本体が、外側面と、前記外側面の反対側の骨に面する表面と、係止孔及び圧縮孔を含む組み合わせ孔と、を画定し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、互いに交差し、かつ各々が前記外側面から前記骨に面する表面まで延在し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、長手方向軸に沿って互いから離れる方向に延在し、
前記プレート本体が、1)前記係止孔を画定する係止面と、2)前記圧縮孔を画定する第2の表面と、を更に画定し、
前記係止面が、
多角形パターンで前記係止孔の中心軸の周りに連続して位置する複数の列と、
前記列のうちの少なくともいくつかの間にそれぞれ位置する複数の凹部と、
前記列の各々を横断するプレートねじ山であって、前記プレートねじ山の頂部が、各列の第1の側から各列の第2の側まで直線状に延在する、プレートねじ山と、を更に画定する、骨プレート。
(14) 前記プレート本体が、前記係止面と前記第2の表面との間に交差境界を画定し、前記長手方向軸の第1の側の前記交差境界の第1の部分が、前記係止孔及び前記圧縮孔に対して開いている間隙によって、前記長手方向軸の第2の側の前記交差境界の第2の部分から分離されており、
前記長手方向軸が、前記複数の列のうちの第1の列と交差し、前記間隙を通って中心に延在し、
前記複数の列が、少なくとも第2の列及び第3の列を含み、前記第2の列及び前記第3の列が、前記長手方向軸に垂直な横方向に関して前記長手方向軸から実質的に等距離に離間配置されている、実施態様13に記載の骨プレート。
(15) 前記プレートねじ山が、前記頂部を含み、かつ谷底と、前記谷底から前記頂部まで延在するフランクとを更に含む、完全に形成されたねじ山プロファイルを画定し、
前記プレートねじ山のうちの少なくともいくつかが、前記交差境界まで延在し、それによって、前記交差境界の前記第1の部分及び前記第2の部分に沿った前記係止面と前記第2の表面との間の境界面縁部が、前記完全に形成されたねじ山プロファイルの縁部を含む、実施態様14に記載の骨プレート。
(16) 前記プレートねじ山が前記係止面を横断し、それによって、前記頂部から前記谷底まで測定されたねじ山高さが、前記交差境界の前記第2の部分から前記交差境界の前記第1の部分までの前記中心軸の周りの少なくとも1つの部分的な周回に沿って実質的に一定である、実施態様15に記載の骨プレート。
(17) 前記骨プレートが、ステンレス鋼、チタン、チタン-アルミニウム-ニオブ(TAN)合金、チタン-アルミニウム-バナジウム(TAV)合金、チタン-モリブデン合金、コバルト-クロム合金、及びニチノールを含む群から選択される材料から形成されている、実施態様13に記載の骨プレート。
(18) 前記プレートねじ山の前記フランクが、約20度~約60度の範囲のプレートねじ山角度を画定する、実施態様17に記載の骨プレート。
(19) 前記プレートねじ山の前記フランクが、前記ねじ山角度を画定する第1の部分と、第2のねじ山角度を画定する第2の部分とを有し、前記フランクの前記第2の部分が、それぞれ、前記第1の部分と前記頂部との間に位置し、前記ねじ山角度が、約25度~約40度の範囲であり、前記第2のねじ山角度が、約40度~約75度の範囲である、実施態様18に記載の骨プレート。
(20) 前記プレートねじ山が、前記頂部と、谷底と、前記谷底から前記頂部に向かって延在するフランクと、を含む、完全に形成されたねじ山プロファイルを画定し、
前記谷底、前記頂部、及び前記フランクが、基準ねじ山プロファイルから集合的に逸脱しており、前記基準ねじ山プロファイルが、V字形であり、かつ前記基準ねじ山プロファイルの第1の側の頂点に頂部基準点を画定し、前記第1の側とは反対の第2の側の頂点に谷底基準点を画定し、
前記頂部から前記谷底まで測定されたねじ山高さが、前記頂部基準点から前記谷底基準点まで測定された基準高さよりも小さく、それによって、前記ねじ山高さの、前記基準高さに対する比が、0.50:1~1.00:1の範囲である、実施態様18に記載の骨プレート。

Claims (20)

  1. 骨プレートであって、
    プレート本体を備え、前記プレート本体が、係止孔と圧縮孔とを含む組み合わせ孔を画定し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、互いに交差し、かつ各々が前記プレート本体の外側面から前記プレート本体の骨に面する表面まで延在し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、長手方向軸に沿って互いから離れる方向に延在し、
    前記プレート本体が、1)前記係止孔を画定する係止面と、2)前記圧縮孔を画定する第2の表面と、3)前記係止面と前記第2の表面との間の交差境界に沿う境界面縁部と、を更に画定し、
    前記係止面が、
    前記係止孔の中心軸の周りに連続して位置する第1の列、第2の列、及び第3の列であって、各列が第1の側及び第2の側を有する、第1の列、第2の列、及び第3の列と、
    前記第1の列の前記第2の側から前記第2の列の前記第1の側まで延在する第1の凹部と、
    前記第3の列の前記第2の側から前記第1の列の前記第1の側まで延在する追加の凹部と、
    前記第2の列の前記第1の側と前記第3の列の前記第2の側との間の移行ゾーンであって、前記移行ゾーン内の前記係止面が細長く、前記交差境界まで延在する、移行ゾーンと、
    前記列の各々と、前記第1の凹部、前記追加の凹部、及び前記移行ゾーンの少なくとも一部とを横断するプレートねじ山であって、前記プレートねじ山の頂部が、各列の前記第1の側から前記第2の側まで直線状に延在する、プレートねじ山と、を更に画定する、骨プレート。
  2. 前記長手方向軸が、前記第1の列と交差し、前記第2の列及び前記第3の列が、前記長手方向軸に垂直な横方向に関して前記長手方向軸から実質的に等距離に離間配置されている、請求項1に記載の骨プレート。
  3. 各列が、前記列内の各々の完全に形成されたプレートねじ山の前記頂部と交差する頂部軌道軸を画定し、それによって、前記第1の列、前記第2の列、及び前記第3の列の前記頂部軌道軸が、1)前記中心軸から実質的に等距離に離間配置されており、2)前記中心軸の周りに実質的に等しい間隔で位置し、
    前記中心軸に直交する基準平面において、前記第1の列、前記第2の列、及び前記第3の列の前記頂部軌道軸が、前記中心軸に垂直な半径方向に沿って測定された実質的に等しい半径方向距離で前記中心軸から離間配置されている、請求項2に記載の骨プレート。
  4. 前記頂部軌道軸が、直線状であり、中心孔軸に対して約5度~約30度の範囲の角度で各々配向されている、請求項3に記載の骨プレート。
  5. 各列が、前記基準平面において前記半径方向に垂直なそれぞれの方向に沿って前記第1の側から前記第2の側まで測定される列の長さを画定し、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さが等しく、前記第1の列の前記列の長さが、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さとは異なる、請求項3に記載の骨プレート。
  6. 前記第1の列の前記列の長さの、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さに対する比が、約1:2~約1:15の範囲である、請求項5に記載の骨プレート。
  7. 前記第1の列の前記列の長さの、前記第2の列及び前記第3の列の前記列の長さに対する前記比が、約1:5~約1:8の範囲である、請求項6に記載の骨プレート。
  8. 前記第2の列及び前記第3の列が、前記交差境界まで延在する、請求項6に記載の骨プレート。
  9. 前記係止面が、前記第2の列及び前記第3の列から前記交差境界までそれぞれ延在する移行部分を更に画定し、前記移行部分が、前記横方向に沿って互いに対向して位置し、弓状に凸状であり、移行半径を画定し、それによって、前記半径方向距離の、前記移行半径に対する比が、前記基準平面において約1:2.1~約1:2.7の範囲である、請求項3に記載の骨プレート。
  10. 前記半径方向距離が、前記長手方向軸に沿って配向された長手方向に関して前記中心軸から前記交差境界まで測定された最小距離よりも小さい、請求項3に記載の骨プレート。
  11. 前記プレートねじ山が、前記頂部を含み、かつ谷底と、前記谷底から前記頂部まで延在するフランクとを更に含む、完全に形成されたねじ山プロファイルを画定し、
    前記プレートねじ山のうちの少なくともいくつかが、前記交差境界まで延在し、それによって、前記横方向に関して前記長手方向軸の両側の前記境界面縁部が、前記完全に形成されたねじ山プロファイルの縁部を含む、請求項10に記載の骨プレート。
  12. 前記プレートねじ山が前記係止面を横断し、それによって、前記頂部から前記谷底まで測定されたねじ山高さが、前記長手方向軸の一方の側の前記交差境界から前記長手方向軸の反対側の前記交差境界までの前記中心軸の周りの少なくとも1つの部分的な周回に沿って実質的に一定である、請求項10に記載の骨固定システム。
  13. 骨プレートであって、
    プレート本体を備え、前記プレート本体が、外側面と、前記外側面の反対側の骨に面する表面と、係止孔及び圧縮孔を含む組み合わせ孔と、を画定し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、互いに交差し、かつ各々が前記外側面から前記骨に面する表面まで延在し、前記係止孔及び前記圧縮孔が、長手方向軸に沿って互いから離れる方向に延在し、
    前記プレート本体が、1)前記係止孔を画定する係止面と、2)前記圧縮孔を画定する第2の表面と、を更に画定し、
    前記係止面が、
    多角形パターンで前記係止孔の中心軸の周りに連続して位置する複数の列と、
    前記列のうちの少なくともいくつかの間にそれぞれ位置する複数の凹部と、
    前記列の各々を横断するプレートねじ山であって、前記プレートねじ山の頂部が、各列の第1の側から各列の第2の側まで直線状に延在する、プレートねじ山と、を更に画定する、骨プレート。
  14. 前記プレート本体が、前記係止面と前記第2の表面との間に交差境界を画定し、前記長手方向軸の第1の側の前記交差境界の第1の部分が、前記係止孔及び前記圧縮孔に対して開いている間隙によって、前記長手方向軸の第2の側の前記交差境界の第2の部分から分離されており、
    前記長手方向軸が、前記複数の列のうちの第1の列と交差し、前記間隙を通って中心に延在し、
    前記複数の列が、少なくとも第2の列及び第3の列を含み、前記第2の列及び前記第3の列が、前記長手方向軸に垂直な横方向に関して前記長手方向軸から実質的に等距離に離間配置されている、請求項13に記載の骨プレート。
  15. 前記プレートねじ山が、前記頂部を含み、かつ谷底と、前記谷底から前記頂部まで延在するフランクとを更に含む、完全に形成されたねじ山プロファイルを画定し、
    前記プレートねじ山のうちの少なくともいくつかが、前記交差境界まで延在し、それによって、前記交差境界の前記第1の部分及び前記第2の部分に沿った前記係止面と前記第2の表面との間の境界面縁部が、前記完全に形成されたねじ山プロファイルの縁部を含む、請求項14に記載の骨プレート。
  16. 前記プレートねじ山が前記係止面を横断し、それによって、前記頂部から前記谷底まで測定されたねじ山高さが、前記交差境界の前記第2の部分から前記交差境界の前記第1の部分までの前記中心軸の周りの少なくとも1つの部分的な周回に沿って実質的に一定である、請求項15に記載の骨プレート。
  17. 前記骨プレートが、ステンレス鋼、チタン、チタン-アルミニウム-ニオブ(TAN)合金、チタン-アルミニウム-バナジウム(TAV)合金、チタン-モリブデン合金、コバルト-クロム合金、及びニチノールを含む群から選択される材料から形成されている、請求項13に記載の骨プレート。
  18. 前記プレートねじ山の前記フランクが、約20度~約60度の範囲のプレートねじ山角度を画定する、請求項17に記載の骨プレート。
  19. 前記プレートねじ山の前記フランクが、前記ねじ山角度を画定する第1の部分と、第2のねじ山角度を画定する第2の部分とを有し、前記フランクの前記第2の部分が、それぞれ、前記第1の部分と前記頂部との間に位置し、前記ねじ山角度が、約25度~約40度の範囲であり、前記第2のねじ山角度が、約40度~約75度の範囲である、請求項18に記載の骨プレート。
  20. 前記プレートねじ山が、前記頂部と、谷底と、前記谷底から前記頂部に向かって延在するフランクと、を含む、完全に形成されたねじ山プロファイルを画定し、
    前記谷底、前記頂部、及び前記フランクが、基準ねじ山プロファイルから集合的に逸脱しており、前記基準ねじ山プロファイルが、V字形であり、かつ前記基準ねじ山プロファイルの第1の側の頂点に頂部基準点を画定し、前記第1の側とは反対の第2の側の頂点に谷底基準点を画定し、
    前記頂部から前記谷底まで測定されたねじ山高さが、前記頂部基準点から前記谷底基準点まで測定された基準高さよりも小さく、それによって、前記ねじ山高さの、前記基準高さに対する比が、0.50:1~1.00:1の範囲である、請求項18に記載の骨プレート。
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