JP6193416B2 - 拡張可能固定アセンブリ - Google Patents

Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、その全体を引用により本明細書組み込む２００９年７月６日出願の米国特許仮出願第６１／２２３，２６１号明細書に対する優先権を請求する。

本発明の開示は、一般的に固定部材に関し、特に、構造体を骨に締結するための及び／又は骨セグメントを締め付けるための拡張可能固定部材に関する。

骨ネジは、一般的に、隣接する骨又は骨片を互いに対して固定するのに使用される。例えば、骨ネジは、一般的に、骨折の修復を補助し、骨プレートを骨に取り付け、隣接する椎体を固定する等々などに使用される。

しかし、典型的な骨ネジ及び骨ネジ挿入の従来の方法は、このような処置において望ましくない合併症を引き起こす可能性がある。例えば、骨ネジ挿入の従来の方法は、ネジ挿入中の軸圧力及び挿入トルク伝達により骨又は骨セグメントから外れた小さい及び／又は可動の骨片と、手術中（ネジの保管所から患者の最終固定位置へのネジの搬送を含む）のネジの損失と、ネジ挿入及び／又は取り外し中のネジヘッドの剪断及び脱落と、ネジ回しインタフェースとネジ回しの間の滑りと、ネジ回しインタフェースの剥がれと、自己穿孔型及び／又は自己タップ型ネジの回転挿入中の骨の粉砕と、骨片及び／又は骨プレートの２次転位及び不正確な位置決めをもたらす可能性がある隣接する骨片及び／又は骨プレートにおける事前穿孔孔の不整合と、事前穿孔パイロット孔の軸及び望ましいネジ挿入軸の角度的不整合による最適以下のネジ固定と、ネジの術後後退とをもたらす可能性がある。更に、従来の骨ネジを使用して構造的支持体が殆どない小さい骨セグメントを取り付ける時に、このような小さい断片内へのネジ込みを開始するのに必要な軸力及び回転力は、その断片が外れるようなものである可能性がある。更に、長い骨ネジを使用することが望ましい時に、骨の中にネジを押し込むことが面倒になる可能性がある。

典型的な骨ネジ及び骨ネジ挿入の従来の方法を使用する付加的な合併症は、所定の処置に必要な非常に多くの段階及びそれに付随する誤差を導入する機会によって導入される可能性がある。例えば、骨折の場合に、図１Ａは、２つの骨折した骨セグメント１１ａ及び１１ｂを接合するのに使用される部分的ネジ山付きシャフトを有する従来の骨ラグスクリュー１０を示している。残念ながら、従来の骨ネジの使用によりこの処置を行うのは、複雑であり、かつ多数の段階を伴う。最初に、外科医は、骨折を整復し、次に、第１の孔１２がスクリュー１０の大径に等しい直径φ₁を有するように第１の骨セグメント１１ａ内に第１の孔１２を穿孔する。次に、外科医は、穿孔ガイドを孔１２内に挿入し、次に、スクリュー１０の小径に等しい直径φ₂を有する第２の孔１３を穿孔する。２つの孔が穿孔された状態で、骨は、スクリュー１０の頭に対して皿穴が開けられ、孔の深さを測定して必要なネジの長さが判断され、最後に、ネジが挿入されてスクリュー１０のネジ山１４が第２の孔１３内に締め付けられる。図１Ｂは、完全ネジ山付きシャフトを有する従来の骨ネジ１０を使用して骨セグメント１１ｄに骨プレート１１ｃを同様に取り付けるための処置を示している。

拡張可能シャフトを有する拡張可能固定部材を含む拡張可能骨固定アセンブリを提供する。拡張可能シャフトは、シャフトの中心縦軸と一致することができるボア軸に沿ってそれを通って延びる第１の内径の軸方向ボアを有する。拡張可能シャフトは、シャフトの遠位端から出てシャフトの少なくとも一部分に沿ってシャフトの近位端に向けて延びる第１の雄ネジ部分を有する。拡張可能固定アセンブリはまた、遠位端にマンドレルを有する細長シャフトを有する拡張部材を含む。細長シャフトは、マンドレルがシャフトの遠位端に位置するように拡張可能固定部材のボア内に配置される。マンドレルは、斜角面とシャフトの第１の内径よりも大きい外寸とを有する。マンドレルが拡張可能シャフトを通して付勢される時に、マンドレルによって拡張可能シャフトが半径方向外向きに付勢され、かつシャフトのネジ山部分が骨のような周囲構造と係合する。

添付の図面と併せて読めば、上述の要約及び以下の本出願の好ましい実施形態の詳細説明がより良く理解されるであろう。拡張可能固定アセンブリシステム及び方法を例示するために、図面には好ましい実施形態を示している。しかし、本出願が図面に示す配置及び／又は手段通りに限定されないことを理解すべきである。

２つの骨セグメントを互いに接合する部分的ネジ山付きシャフトを有する従来の骨ネジの概略図である。 骨プレート及び骨セグメントを互いに接合する完全ネジ山付きシャフトを有する従来の骨ネジの概略図である。 実施形態に従って拡張可能固定アセンブリの一部を形成する拡張可能固定部材の側面断面図である。 固定部材の拡張前の拡張部材を含む図２Ａに示す拡張可能固定アセンブリの側面断面図である。 固定部材の拡張後の図２Ｂに示す拡張可能固定アセンブリの側面断面図である。 固定部材の拡張前の図２Ｂ〜図２Ｃに示すものと類似の拡張可能固定アセンブリの側面断面図である。 固定部材の拡張後の図２Ｄに示すような拡張可能固定アセンブリの側面断面図である。 固定部材の拡張前の別の実施形態による図２Ａに示す固定部材の一部分の側面断面図である。 固定部材の拡張後の図２Ｆに示す固定部材の一部分の側面断面図である。 代替の外部アンカリング幾何学形状を示す図２Ａと類似の固定部材の概略図である。 骨折によって分離された２つの骨セグメントの間に挿入された代替の拡張可能固定アセンブリの概略図である。 実施形態による拡張部材の側面図である。 代替的な実施形態に従う図３Ａに示す拡張部材の側面図である。 拡張可能固定部材の拡張後の実施形態による拡張可能固定アセンブリの斜視図である。 拡張可能固定部材の拡張前の図３Ｃに示す拡張可能固定アセンブリの拡張可能固定部材の端面斜視図である。 拡張可能固定部材の部分拡張後の図３Ｃに示す拡張可能固定アセンブリの側面図である。 拡張可能固定部材の拡張後の図３Ｃに示す拡張可能固定アセンブリの拡張可能固定部材の端面斜視図である。 固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従う図３Ｃに示す拡張可能固定アセンブリの拡張可能固定部材の側面断面図である。 拡張可能固定部材の拡張前の図３Ｇに示す拡張可能固定部材の端面斜視図である。 拡張可能固定部材の拡張後の図３Ｇに示す拡張可能固定部材の側面断面図である。 固定部材の拡張前の更に別の代替的な実施形態に従う図３Ｃに示す拡張可能固定アセンブリの拡張可能固定部材の側面断面図である。 拡張可能固定部材の拡張前の図３Ｊに示す拡張可能固定部材の端面斜視図である。 拡張可能固定部材の拡張後の図３Ｊに示す拡張可能固定部材の側面図である。 実施形態に従って構成された自己穿孔型縦溝を有する拡張可能拡張部材を含む拡張可能固定アセンブリを示す図である。 代替的な実施形態に従って構成された自己穿孔型縦溝を有する拡張可能拡張部材を含む自己穿孔型拡張可能固定アセンブリを示す図である。 ネジ山の円錐逃げを有する後方移動の方向の自己タップ型縦溝のアンカリング幾何学形状を示す図である。 拡張可能固定部材のボアに挿入された拡張部材を有する拡張可能固定アセンブリの側面図である。 実施形態による拡張可能固定部材のアンカリング幾何学形状の側面断面図である。 別の実施形態に従った拡張可能固定部材のアンカリング幾何学形状の側面断面図である。 実施形態に従った代替の拡張部材を含む拡張可能固定アセンブリの側面断面図である。 角度形成するように構成されたヘッドを有する拡張可能固定部材の側面断面図である。 図７Ａに示す拡張可能固定部材の一部分の側面断面図である。 代替的な実施形態に従った図７Ａに示す拡張可能固定部材の側面断面図である。 別の代替的な実施形態に従った図７Ａに示す拡張可能固定部材の側面断面図である。 更に別の実施形態に従った図７Ａに示す拡張可能固定部材の側面断面図である。 図７Ｅに示す拡張可能固定部材の一部分の側面断面図である。 実施形態に従ってネジ緩み及び／又は移動を防止するように構成されたアンカリング幾何学形状を有する拡張可能固定部材の側面断面図である。 実施形態に従ったヘッドなしの拡張可能固定部材の側面断面図である。 実施形態に従ったヘッドなしの拡張可能固定部材の側面断面図である。 実施形態に従ったヘッドなしの拡張可能固定部材の側面断面図である。 代替的な実施形態従った図９〜図９Ｃに示す拡張可能固定部材の側面図である。 図９Ｄに示す拡張可能固定部材の側面断面図である。 実施形態による拡張可能椎間インプラントアセンブリの斜視図である。 拡張可能固定部材の拡張前の図９Ｆに示す拡張可能椎間インプラントアセンブリの前断面図である。 拡張可能固定部材の拡張後の図９Ｆに示す拡張可能椎間インプラントアセンブリの前断面図である。 実施形態による１対の拡張可能椎間インプラントアセンブリの側面断面図である。 脊椎固定実施形態に従って隣接する椎体に使用する拡張可能固定アセンブリの立面図である。 脊椎固定実施形態に従って隣接する椎体に使用する拡張可能固定アセンブリの立面図である。 脊椎固定実施形態に従って隣接する椎体に使用する拡張可能固定アセンブリの立面図である。 脊椎固定実施形態に従って隣接する椎体に使用する拡張可能固定アセンブリの立面図である。 脊椎固定実施形態に従って隣接する椎体に使用する拡張可能固定アセンブリの立面図である。 脊椎固定実施形態に従って隣接する椎体に使用する拡張可能固定アセンブリの立面図である。 実施形態に従って棘突起間スペーサアセンブリに挿入された１対の拡張可能固定アセンブリの側面図である。 図９Ｐに示す棘突起間スペーサアセンブリの後側分解立面図である。 実施形態に従って椎間インプラントに挿入された１対の拡張可能固定アセンブリの側面図である。 実施形態による拡張可能棘突起間スペーサの側面図である。 ステントの拡張前の実施形態による拡張可能脊椎ステントの側面図である。 ステントの拡張後の図９Ｔに示す拡張可能脊椎ステントの側面図である。 実施形態に従って椎体の椎弓板内の間隙に挿入されて拡張された拡張可能固定部材の上面図である。 実施形態に従って椎体の椎弓板内の間隙に挿入されて拡張された拡張可能固定部材の上面図である。 実施形態に従って椎体の椎弓板内の間隙に挿入されて拡張された拡張可能固定部材の上面図である。 実施形態に従って骨セグメント内で部分的に拡張された拡張可能固定アセンブリの断面図である。 実施形態に従って骨セグメント内で部分的に拡張された拡張可能固定アセンブリの断面図である。 実施形態に従って複数の脚に分けられたシャフトを有する拡張可能固定部材の側面図である。 図１１Ａに示す拡張可能固定部材の底面図である。 実施形態による拡張可能頭蓋固定部材の斜視図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の図１２Ａに示す拡張可能頭蓋固定部材を含む拡張可能頭蓋固定アセンブリの側面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１２Ｂに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの側面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った図１２Ｂに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの側面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１２Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の更に別の実施形態に従った図１２Ｂに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１３Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１４Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 図１４Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの底面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った図１４Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１４Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１５Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の代替的な実施形態に従った図１５Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１６Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 図１６Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの斜視図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った図１６Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１６Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った図１６Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１６Ｆに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの斜視図である。 骨セグメントの間に配置された図１７Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの底面図である。 拡張可能頭蓋固定部材が拡張した状態の図１７Ｂに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの底面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の図１７Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１７Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った図１７Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１７Ｆに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの分解斜視図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の図１８Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１８Ｂに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った図１８Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１８Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 図１８Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの構成要素の斜視図である。 別の実施形態に従って図１８Ｆに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの構成要素の斜視図である。 骨セグメントの間に配置された図１８Ｇに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの構成要素の底面図である。 別の実施形態に従った図１８Ｆに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの構成要素の斜視図である。 骨セグメントの間に配置された図１８Ｈに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの構成要素の底面図である。 別の実施形態に従った図１８Ｆに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの構成要素の斜視図である。 骨セグメントの間に配置された図１８Ｋに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの構成要素の底面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの前断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１９Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの前断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の図１９Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの底断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った図１９Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの前断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図１９Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの前断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の図１９Ｄに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの底断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図２０Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張前の代替的な実施形態に従った拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。 拡張可能頭蓋固定部材の拡張後の図２１Ａに示す拡張可能頭蓋固定アセンブリの断面図である。

便宜上、図面に示す様々な実施形態における同じか又は同等の要素は、同じ参照番号で識別されている。以下の説明では、便宜上の目的のみでいくつかの専門用語を使用しており、これらは限定的なものではない。表現「右」、「左」、「上部」、及び「下部」は、参照する図面内の方向を示すものである。表現「内向き」及び「外向き」は、装置及び指定のその部品の幾何学的中心へ向う方向又はこれらから離れる方向をそれぞれ意味する。表現「前側」、「後側」、「上位」、「下位」、「横方向」、「中央の」、「矢状断面の」、「軸方向の」、「前頭の」、「頭蓋の」、「尾側」、並びに関連の表現及び／又は語句は、参照する人体の好ましい位置及び向きを示すものであり、限定することを意味するものではない。本明細書で使用される場合、表現「椎体」は、以下に限定されるわけではないが、頸部、胸部、腰部、及び仙骨湾曲部に見られるものを含む人の脊髄システムの内部及びすぐ近くに見られる全ての骨及び骨の構造を含むように広く解釈すべきである。表現「付勢する」、「付勢された」、及び「付勢している」は、例えば、押す、引く、引き出す、又はそうでなければ力をそれに印加することにより、参照している物体及び指定のその部品の位置を変えるようにすることを意味する。非限定的であることを意図している専門用語は、上記列挙した表現、これらの派生語、及び同様の趣旨の表現を含む。

ここで図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、拡張可能骨固定アセンブリ２０は、骨折２１によって分離された骨セグメント２２ａ〜ｂのような接合すべき１つ又はそれよりも多くの周囲構造に拡張可能固定部材２４を締結するように構成されて、ネジ山３６又はあらゆる代替の外部幾何学形状のような係合構造を含むことができるアンカリング領域３７を含む。本明細書におけるネジ山への参照は、骨及び／又は骨セグメントのような１つ又はそれよりも多くの周囲構造に拡張可能固定部材２４を締結することができるあらゆる好ましい外部幾何学形状の参照を含むことを認めるべきである。拡張可能固定アセンブリ２０は、代替的に、あらゆる望ましい代替の構造を骨及び／又は骨セグメント、例えば、整形外科のためのネジ、軟組織及び／又は靭帯固定のための骨アンカー、人工装具、つめ、ロッド、及び外部固定部材などに締結することができる。

下顎骨は、その骨折セグメントが拡張可能固定アセンブリ２０と接合可能である骨の１つの例であるが、拡張可能固定アセンブリ２０の適用は、これに限定されるものではなく、あらゆる好ましい骨、骨セグメントと共に、及び／又は合成物質又は骨代用品のような骨オンレイ又は他の組織及び骨接合装置及び／又は材料、骨移植片、骨移植片代用品と共に使用するように考えられている。２つのこのような骨及び／又は骨セグメントは、本明細書では骨セグメント２２ａ及び２２ｂと呼ばれる。図示の実施形態では、骨セグメント２２ａは、外側骨セグメントと呼ばれ、骨セグメント２２ｂは、内側骨セグメントと呼ばれる。固定アセンブリ２０は、直接骨セグメント２２ａ〜ｂを互いに締結するように示されているが、骨固定アセンブリ２０は、代替的に、骨プレート、移植片、及び／又は他の装置を骨及び／又は骨セグメントの外面に締結し、及び／又は骨プレートを骨移植片に締結するのに使用することができることを認めるべきである。

拡張可能固定アセンブリ２０は、拡張可能固定部材２４を含み、これは、骨ネジ又はリベットネジなど、及びネジ山３６又はあらゆる他の好ましい外部幾何学形状構造のようなアンカリング幾何学形状を含む固定部材２４の一部分を内側骨セグメント２２ｂのような周囲構造に締め付けるために固定部材２４を拡張するように構成された拡張部材２６として備えることができる。

固定部材２４、及び本明細書で説明する様々な拡張可能固定アセンブリのうちの他の構成要素は、半径方向拡張に対する延性並びに指示特異の印加力に耐える安定性を提供するあらゆる好ましい生体適合性及び／又は吸収性材料及び／又は合金（例えば、Ｔｉ合金、ＴｉＣＰ、マグネシウム、ステンレス鋼、プラスチック、ポリマー、その他）から作ることができる。拡張部材２６は、固定部材２４を拡張するほど十分に強力であるあらゆる好ましい医療等級及び／又は生体適合性材料（例えば、器具等級ステンレス鋼又はコバルトクロム）で作ることができ、かつ生体適合性とすることができる。材料は、拡張部材２６が固定部材２４を通して完全に引かれ、かつこれから取り外されることを可能にすることが更に望ましい。拡張部材２６の一部分が、従来のリベットと同様に固定部材２４に残される場合、埋め込み可能等級材料は、拡張部材２６に対して望ましいと考えられる。一実施形態では、固定部材２４は、チタン合金から作られ、拡張部材２６（特に、以下で説明するマンドレル４６）は、チタン合金又はコバルトクロムから作られる。

図２Ａに示すような固定部材２４は、半径方向に対向する内面及び外面２５及び２７をそれぞれ呈示する挿管又は環状のシャフト２８を含む。固定部材２４は、中心縦軸Ａ−Ａに沿って軸方向に細長い。シャフト２８は、ヘッド３２及び／又は第２のネジ山及び／又はアンカリング幾何学形状を含む近位端３０、対向する遠位端３４、及び近位端及び遠位端３０及び３４の間に配置された中間部分３１を形成する。シャフト２８は、ネジシャフトとして備えることができ、ヘッド３２は、固定部材２４が骨ネジとして備えられる時のネジヘッドとして備えることができる。シャフト２８は、軸Ａ−Ａと一致しているボア軸に沿って形成された１つ又はそれよりも多くの内部軸方向ボア、例えば、ボア３５及び３５ａを形成し、ボアは、ヘッド３２を通り及びシャフト２８の全体を通って延びる。固定部材２４は、シャフト２８の遠位端３４の外面から半径方向外向きに延びる螺旋状ネジ山３６のようなボア３５と半径方向一直線上にあってその上に形成されたアンカリング幾何学形状を有する１つ又はそれよりも多くのアンカリング領域３７を更に含む。勿論、アンカリング幾何学形状は、ネジ山に限定されることなく、固定部材２４が半径方向に拡張された状態で、骨セグメント２２ｂに食い込むか又はそうでなければ骨セグメント２２ｂと係合することができるあらゆる好ましいサイズ及び形状を取ることができる。シャフト２８の外面の残りの部分は、滑らか又はネジ山なしであるが、この部分は、完全に又は部分的にネジ山をつけ、及び／又はそうでなければ必要に応じてあらゆる好ましい代替のアンカリング幾何学形状を含むように成形することができる。

図示の実施形態では、シャフト２８の遠位端３４は、固定部材２４の半径方向拡張前に中間部分３１及び近位端３０の両方の内径ＩＤ２よりも小さい内径ＩＤ１を形成するが、内径ＩＤ１は、遠位端３４が、以下で説明する方式で半径方向に拡張するように構成されるように、固定部材２４の残りの部分に対してあらゆる望ましい関係を取ることができることを認めるべきである。シャフト２８の遠位端３４の外径ＯＤ１は、固定部材２４の半径方向拡張前にシャフト２８の中間部分３１及び近位端３０の外径ＯＤ２に等しいか、これよりも大きいか、又はそれ未満とすることができる。図示の実施形態では、外径ＯＤ１は、外径ＯＤ２と実質的に等しい。更に、図示の実施形態では、シャフト２８の壁は、遠位端３４において、中間部分３１における又は近位端３０におけるシャフト２８の厚みＴよりも大きいか、これよりも小さいか、又はこれと同等にすることができる厚みＴを有する。本明細書で使用される場合、用語「直径」は、従来の意味の丸い物体に適用するだけでなく、これらの最大の幅のポイントにおいて断面形状で測定される時に丸くない物体に対して幅寸法（すなわち、「外寸」）を説明することも意図していることを認めるべきである。

ここで図２Ｂを参照すると、ボア３８が、固定部材２４の挿入前に骨セグメント２２ａ〜ｂに穿孔される。軸方向に対して用語「内側」及び「外側」は、ボア３８に入る方向及びこれから出る方向に対してそれぞれ使用されることを認めるべきである。ボア３８は、固定部材２４の拡張前にシャフト２８の遠位端３４の外径ＯＤ１に等しいか又はこれよりも大きい直径又は断面寸法Ｄ１を有する。従って、固定部材２４は、ヘッド３２が、骨、靭帯、及びプレート又はそこの孔のような骨接合装置などのような外側構造の外面と当接するようにボア３８内に軸方向に挿入することができる。図示の実施形態では、外側構造は、骨セグメント２２ａである。固定部材２４の半径方向拡張前に、固定部材２４は、ネジ山３６が内側骨セグメント２２ｂと整列するようにボア３８内で緩く受け取られる。

拡張部材２６は、近位端４２及び対向する遠位端４４を有する軸方向に細長いシャフト４０を含む。シャフト４０は、その長さに沿って複数の外径によって形成することができる。シャフト４０の遠位端４４は、マンドレル４６が実質的に球形又はボール形であるように丸くすることができる外側半径方向表面４８を有するマンドレル４６に結合される。マンドレル４６は、外側半径方向表面４８の直径又は他方の外寸が、シャフト２８の遠位端３４及び／又は拡張すべきシャフト２８のあらゆる他の内部部分の内径ＩＤ１よりも大きいようにあらゆる代替の好ましい形状を取ることができることを認めるべきである。図示の実施形態では、外側半径方向表面４８は、シャフト２８の中間部分３１及び近位端３０の内径ＩＤ２に実質的に等しい外寸を有する。外側半径方向表面４８は、シャフト４０の遠位端４４と最大寸法を有する外側半径方向表面４８の領域との間に移行インタフェースを提供する斜角面５０を更に含むことができる。斜角面５０の角度又は傾斜は、マンドレルがそれを通して引かれると、シャフト２８の内面２５から材料を引き出すか又はブローチングするように構成することができる。一般的に、シャフト４０に対する斜角面の角度が増加する時に、材料の増加した量をシャフト８２を通して引くことができる。マンドレル４６によるシャフト２８のブローチングは、シャフト２８を通してマンドレル４６を付勢するのに必要な力の量を低減するように作用することができる。ブローチングはまた、以下でより詳細に説明するように、マンドレル４６がシャフト２８に押し込まれる時に達成することができる。ブローチングをする材料の量及び従ってシャフト２８を通してマンドレル４６を付勢するのに必要な力の量は、固定部材２４及び／又は拡張部材２６の材料、シャフト２８の厚みＴ、及び斜角面５０の傾斜／角度などのような固定部材２４及び／又は拡張部材２６の様々な特性を変えるによって調節することができる。シャフト２８の遠位端３４は、図２Ｂに示すように、マンドレル４６の斜角面５０と係合するように構成された相補的斜角面５２で構成することができる。１つ又はそれよりも多くの付加的な斜角は、例えば、直径拡張及び／又は収縮移行部として、止め具及び制限部などとして作用するようにシャフト２８内に形成することができる。

ここで図２Ｃも参照すると、拡張部材２６は、典型的には、骨セグメント２２ａ〜ｂのボア３８に固定部材２４を挿入する前に固定部材２４に予め装着されることを認めるべきである。特に、拡張部材２６のシャフト４０は、固定部材２４のボア３５内に受け取られ、マンドレル４６は、遠位端３４から軸方向内向きの位置でシャフト２８の外部に配置される。固定部材２４及び拡張部材２６がボア３８内に装着された状態で、ブレース５６をヘッド３２の外面に対して設置することができる。ブレース５６は、シャフト４０及びマンドレル４６をボア５８内に受け入れることができるように、拡張部材２６及びマンドレル４６のシャフト４０の外径よりも大きい直径又は代替の断面寸法を有する内側ボア５８を形成することができる。ブレース５６が適切な位置に備えられた状態で、拡張部材２６は、固定部材２４のシャフト２８を通して引くことができるが、ブレース５６は、拡張部材２６が固定部材２４のシャフト２８を通して引かれると、拡張部材２６によって作り出される力に対して相反軸力を提供するようにヘッド３２を圧迫する。

ここで図２Ｄ及び図２Ｅを参照すると、図示の固定アセンブリ２０は、図２Ｂ〜図２Ｃに示すものと類似しているが、固定部材２４のシャフト２８の全長は、拡張部材２６がシャフト２８を通して引かれる時に拡張可能である。シャフト２８の遠位端３４にあるアンカリング領域３７のみが、ネジ山３６のようなアンカリング幾何学形状を含む。シャフト２８は、それが挿入されるボア３８の内径に対して半径方向だけに拡張することになる。これは、図３Ａ〜図３Ｌを参照して以下で説明するように、非円筒形のマンドレル４６を固定部材２４のシャフト２８の長さを通して引くことを可能にし、それによってシャフト２８内に駆動凹部を生成する。駆動凹部は、ボア３８に対して固定部材２４からの取り外し又は固定部材２４の締め付けのために固定部材２４に挿入されたツールの係合を可能にする。

拡張部材２６が、固定部材２４のシャフト２８の遠位端３４に引き入れられると、マンドレル４６の斜角面５０は、斜角面５２に干渉し、それによってシャフト２８の遠位端３４を半径方向内向きに付勢する。従って、マンドレル４６が遠位端３４通して引かれると、マンドレル４６の外側半径方向表面４８は、ネジ山３６を内側骨セグメント２２ｂの周囲構造に付勢し、それによってシャフト２８の遠位端３４を骨セグメント２２ｂに締結する。更に、ブレース５６は、骨セグメント２２ａの外面３９の中にヘッド３２を例えば遠位方向に曲げ又はそうでなければ変形させることができる力をシャフト２８のヘッド３２に印加し、それによってシャフト２８のヘッド３２と骨セグメント２２ｂとの間に骨セグメント２２ａを捕捉する。その結果、ブレース５６は、圧縮力Ｆ１及びＦ２を骨セグメント２２ａ〜ｂ上に与えることを可能にすることができ、骨セグメント２２ａ〜ｂを互いに引くようにし、それによって骨折２１を閉鎖する。マンドレル４６がシャフト２８の遠位端３４を過ぎて前進した状態で、マンドレル４６は、中間部分３１及び近位端３０を通して固定部材２４から容易に引き抜くことができる。ブレース５６は、取り外すことができる。

固定部材２４が拡張した後の固定部材２４の外面の輪郭は、起動工程中のボア３５だけでなく拡張シャフト２８の外面の輪郭も変化させることができるように、拡張部材２６のマンドレル４６の外側半径方向表面４８の形状に依存する。例えば、六角形の外側半径方向表面４８を有するマンドレル４６が、シャフト２８を通して引かれる場合、マンドレル４６は、１つ又はそれよりも多くの軸方向小葉リッジを固定部材２４の外面上に形成させることができ、小葉リッジは、マンドレル４６の六角形の外側半径方向表面４８及び固定部材２４の内面２５のファセットの交差位置に対応する。

ここで図２Ｆ〜図２Ｇを参照すると、シャフト２８は、マンドレル４６がボア３５を通して引っ張れられると拡張するように構成されて、シャフト２８の拡張可能領域又は起動区画Ｘ_U内でネジ山３６及び／又はネジ山付き及びネジ山なし部の組合せのようなアンカリング幾何学形状を呈示することを認めるべきである。起動区画Ｘ_Uの長さが増大する時に、マンドレル４６によって固定部材２４上に与えられる軸力と、ブレース５６によってヘッド３２上に与えられる対応する相反軸力は、骨折２１を閉鎖する骨セグメント２２ａ〜ｂ上の圧縮力を増加させる。近位端及び遠位端３０及び３４それぞれの間でシャフト２８の厚みＴをテーパ付きにすることによって圧縮力の増加を軽減し及び／又はそうでなければ補償することができる。マンドレル４６がシャフト２８を通して引かれると、起動区画Ｘ_U内のシャフト２８の部分は、軸方向に圧縮することができ、結果として起動区画Ｘ_Aの短縮及び固定部材２４の全長の縮小をもたらす。起動区画Ｘ_U内の軸方向圧縮の量は、固定アセンブリ２０の特性、例えば、固定部材２４及び／又は拡張部材２６の材料、シャフト２８の厚みＴ、及びアンカリング領域３７の幾何学形状などを変更することによって調節することができる。起動した起動区画Ｘ_Aの得られる長さが既知である状態で、固定部材２４の全長は、様々な深さで拡張アンカリング領域３７によって例えばボア３８内に係合するように設計することができる。従って、特定の用途に適することができる様々なレベルの圧縮力及び／又はアンカリング領域３７の係合深さを提供するように構成されて異なる長さの起動区画Ｘ_U及び／又は全長を有する複数の固定部材２４を含むキットを提供することができる。

固定部材２４のシャフト２８の遠位端３４は、外部アンカリング幾何学形状を有する拡張可能領域を含むことができるが、拡張可能領域が、本明細書で説明する方式で周囲の骨と係合するように構成されるように、固定部材２４のシャフト２８は、代替的に、その長さに沿ってあらゆる好ましい位置において外部アンカリング幾何学形状を有する拡張可能領域を有することができることを認めるべきである。例えば、図２Ｈを参照すると、固定部材２４のアンカリング幾何学形状、特に、ネジ山３６は、近位端３０のヘッド３２と遠位端３４との間でシャフト２８の全体に沿って延びる。ネジ山３６は、一定の外径、又はシャフト２８の長さに沿った様々な外径の１つ又はそれよりも多くの部分を有することができる。図示のように、ネジ山３６の外側半径方向直径は、シャフト２８の近位端３０から遠位端３４に向う方向に減少する。代替的に、ネジ山３６の外側半径方向直径は、近位端３０から遠位端３４に向う方向に増加させることができる。更に代替的に、ネジ山の外側半径方向直径は、シャフト２８の近位端及び／又は遠位端３０及び３４から中間部分３１に向けて増加するか又は減少させることができる。ネジ山３６の外径は、上述のあらゆる組合せにおいて異なる可能性がある。

更に、アンカリング幾何学形状を有するシャフト２８の遠位端３４の内径ＩＤ１は、シャフト２８の中間部分３１及び近位端３０の内径ＩＤ２よりも小さいと説明されているが、シャフト２８の遠位端３４の内径ＩＤ１は、マンドレル４６の外寸が、アンカリング領域３７のネジ山３６の一部分又は全てを半径方向外向きに付勢するように構成される限り、シャフト２８の残りの部分の内径ＩＤ２に実質的に等しくすることができ、又はシャフト２８の残りの部分の内径ＩＤ２よりもごく僅かに大きくすることができ、それによって拡張ネジ山３６を骨セグメント２２ａ単独又はこれと共に骨セグメント２２ｂの周囲構造に食い込んでこれで把持し、又はそうでなければこれと係合又は嵌合する。本明細書で説明するタイプの固定部材２４は、同様に構成された拡張不能なネジよりもボア３８から固定部材２４を引き抜くのに大きな引き抜き力を必要とすることが見出されている。

図２Ｉに示すように、ネジ山３６は、互いに向けて骨セグメント２２ａ〜ｂの圧縮を補助するように構成することができ、それによって骨折２１を整復する。特に、シャフト２８の近位端３０にある第１の組のネジ山３６ａは、外側骨セグメント２２ａと整列することができ、シャフト２８の遠位端３４にある第２の組のネジ山３６ｂは、内側骨セグメント２２ｂと整列することができる。骨セグメント２２ａ〜ｂの間に圧縮を誘起するために、ネジ山３６ａ及び３６ｂは、互いに対して反対のネジ山角度で構成することができ、及び／又は異なるネジ山ピッチで構成することができる。例えば、骨片２２ａと係合するネジ山３６ａは、骨片２２ｂと係合するネジ山３６ｂの２分の１のピッチを有することができ、ネジ山３６ａ及び３６ｂは、骨折線２１から離れる向きにされたネジ山角度又はあらゆるこれらの組合せで構成することができる。従って、ネジ山３６ａ〜ｂは、上述の方式で半径方向外向きに拡張され、ネジ山３６ａ〜ｂのネジ山角度及び／又はピッチは、骨セグメント２２ａ〜ｂを骨折２１に向けて軸方向に変位させる。１対の固定部材２４は、骨セグメント２２ａ〜ｂに挿入されているのが示されているが、あらゆる望ましい数の固定部材２４を使用することができることを認めるべきである。更に、ネジ山３６ａ及び３６ｂが異なるネジ山ピッチで構成される時に、骨片２２ａ及び２２ｂの軸方向変位を達成することも可能である。

従って、拡張可能固定アセンブリ２０の使用により、従来の骨ネジに対して骨セグメント２２ａ〜ｂの接合に関連の段階の数を低減することを認めるべきである。例えば、単一孔（例えば、ボア３８）を使用して固定部材２４を締め付けることができ、それによって穿孔ガイド及び第２の孔を穿孔する必要性を排除する。更に、拡張部材２６の貫通中に発生する力は、骨又は骨プレートのような周囲構造の外面に対してシャフト２８のヘッド３２を付勢し、骨に皿穴を開ける段階が回避される。従って、固定部材２４を装着される方法は、骨折（例えば、骨セグメント２２ａ及び２２ｂの間の骨折２１）を整復させる段階を含み、単一貫通孔を１つ又はそれよりも多くの骨セグメントに穿孔し、望ましい固定部材の長さを測定し、固定部材２４を貫通孔に滑り込ませ、かつ拡張部材２６で固定部材２４を拡張する。更に、ネジ山３６は螺旋状とすることができ、従って、固定部材２４は、従来の骨ネジと一致する方式で固定部材２４を回転させることによって取り外すことができる。

図２Ａ〜図２Ｃに示す固定部材２４の実施形態は、例示的な実施形態であること、及び固定部材２４及び／又は拡張可能固定アセンブリ２０は、以下でより詳細に説明するように、多数の代替的な実施形態に従って構成することができることを認めるべきである。以下の代替的な実施形態は、網羅的であるように考えられているものではなく、本明細書で説明する方式で拡張可能固定部材２４を作動させることができるあらゆる付加的又は代替的な実施形態が本発明の開示の範囲に該当することを意図している。本明細書に示して説明する様々な実施形態の特徴及び／又は構造は、本明細書に示して説明する他の実施形態と共に使用することができることを更に認めるべきである。

ここで図３Ａ〜図３Ｆを参照すると、マンドレル４６は、望ましい幾何学形状をシャフト２８の内面２５の一部分又は全体に付与することができる。図示の実施形態では、マンドレル４６の外側半径方向表面４８は、六角形を形成するように示されている。従って、マンドレル４６が上述の方式（図３Ｃ参照）で固定部材２４のシャフト２８を通して引かれると、マンドレル４６は、外面４８の外寸よりも小さい内径又は断面寸法を有する内面２５の部分に六角形プロフィールを付与する。従って、マンドレル４６が固定部材２４から取り外された状態で、内面２５の少なくとも一部分は、図３Ｆに示すように六角形挿管を有する。図３Ｂに示すようなマンドレル４６の代替的な実施形態では、１つ又はそれよりも多くの起伏構造、例えば、溝４９をマンドレル４６の外側半径方向表面４８内に形成することができる。起伏溝４９は、マンドレル４６がそれを通して引かれる時にシャフト２８のボア３５に干渉するマンドレル４６の表面積を低減し、それによってシャフト２８を通してマンドレル４６を引くのに必要である力の量を低減する。

マンドレル４６によって残された挿管、及びより一般的にはシャフト２８のボア３５は、望ましい薬物を注入するための薬物ポートをボア３８内に備えることができる。薬物は、例えば、標準注射器を用いて、かつ注入部位にアクセスするための付加的な孔を生成することなく注入することができる。更に、固定部材２４のシャフト２８は、シャフト２８の壁を通してボア３５に外面と垂直に穿孔した孔を有することができる。これらの孔は、薬物が周囲の骨に送達されることを可能にすると考えられる。更に、生物分解又は薬剤溶出ポリマーは、固定部材２４のボア３５に挿入することができる。マンドレル４６によって残された挿管はまた、神経学的用途に、例えば、挿管内に配置することができる頭蓋内圧力モニタリング装置及び流体モニタリング装置などと共に使用することができる。

更に、骨セグメント２２ａ〜ｂから固定部材２４を取り外すことが望ましい場合、六角形又は必要に応じて他の多角形係合領域を有するネジ回しのような駆動器具は、ネジ回しの六角形係合領域が固定部材２４の六角形挿管と嵌合するように固定部材２４のシャフト２８に挿入することができる。次に、ネジ回しは、通常の方式で回転することができ、それによってネジ山３６を周囲の骨に沿って進むようにし、それによって固定部材２４がボア３８から後退して出るようにする。図３Ｃ及び図３Ｅから、シャフト２８の全長にネジ山をつけることができることを認めるべきである。

図３Ｇ〜図３Ｉに示す固定部材２４の代替的な実施形態では、シャフト２８のボア３５は、軸Ａ−Ａに対してオフセットされたボア軸に沿って形成することができ、結果としてシャフト２８の不均一な壁厚をもたらす。オフセットボア３５を有する固定部材の拡張により、湾曲幾何学形状を有する拡張固定部材２４をもたらすことができる。湾曲幾何学形状は、３点接触荷重を例えば接触点３３において生成することができ、それによってボア３８に対して拡張固定部材２４の引き抜き抵抗を増大させる。代替的に、オフセットボア３５を有してネジ山３６がない固定部材２４は、外傷プレーティングピンとして使用することができる。このような用途において、特定の引き抜き抵抗を有するネジ山なし固定部材２４を製造することができる。更に、複数のネジ山なし固定部材２４は、対向するピン軸ベクトルを規定するように骨プレートと共に使用することができる。

図３Ｊ〜図３Ｌに示す固定部材２４の更に別の代替的な実施形態では、シャフト２８のボア３５は、軸Ａ−Ａに対してオフセットされ及び／又は曲げられたボア軸Ｂ−Ｂに沿って形成することができ、結果としてシャフト２８の不均一な壁厚をもたらす。オフセット及び／又は傾斜ボア３５を有する固定部材の拡張により、「Ｓ」字形幾何学形状を有する拡張固定部材２４をもたらすことができる。Ｓ字形幾何学形状は、４点接触荷重を例えば接触点３３において生成することができ、それによってボア３８に対して拡張固定部材２４の引き抜き抵抗を増大させる。ボア軸Ｂ−Ｂのオフセット及び／又は角度形成の程度に基づいて４つよりも多いか又は少ない接触点を得ることができることを認めるべきである。代替的に、オフセット及び／又は傾斜ボア３５を有してネジ山３６を持たない固定部材２４は、外傷プレーティングピンとして使用することができる。このような用途において、特定の引き抜き抵抗を有するネジ山なし固定部材２４を製造することができる。更に、複数のネジ山なし固定部材２４は、対向するピン軸ベクトルを規定するように骨プレートと共に使用することができる。

ここで図４Ａを参照すると、マンドレル４６及び固定部材２４の両方は、自己穿孔型とすることができる。特に、固定部材２４及びマンドレル４６は、これらの軸方向前縁において切断縦溝５１及び５３それぞれのような軸方向外側切断面を呈示することができる。この実施形態では、マンドレル４６の外径又は外寸は、拡張前の固定部材２４のネジ山付き領域の外径ＯＤ１よりも小さい。使用中に、マンドレル４６及び固定部材２４は、これらが骨セグメント２２ａ〜ｂに挿入される時に回転することができ、マンドレル４６の切断縦溝５３は、マンドレル４６が通過することを可能にするのに十分なだけボア３８の一部分を切断し、固定部材２４の切断縦溝５１がボア３８を広げるようにし、それによってシャフト２８が図２Ｂに示す位置まで通過することを可能にする。従って、ボア３８は、固定部材２４及びマンドレル４６の挿入と同時に骨セグメント２２ａ〜ｂ内に穿孔される。次に、マンドレル４６は、固定部材２４を骨セグメント２２ａ〜ｂに締め付けるように上述の方式で固定部材２４のシャフト２８を通して引くことができる。

図４Ｂに示す代替的な実施形態では、マンドレル４６の切断縦溝５３は、シャフト２８の外径ＯＤ１及び／又はＯＤ２よりも大きい直径を有することができる。特に、マンドレル４６は、互いに離れてフレアの付いた間隙７１によって分離された複数の可撓性脚６８を含むことができる。従って、切断縦溝５３は、シャフト４０がネジ山付き固定アセンブリ２０の挿入中に回転する時にボア３８を穿孔する。得られるボア３８は、固定部材２４の拡張前にシャフト２８の外径ＯＤ１及び／又はＯＤ２よりも大きい直径Ｄ１を有し、従って、固定部材２４は、切断面５３によって作り出されたボア３８内で緩く受け取られる。マンドレル４６がシャフト２８のボア３５を通して引かれると、可撓性脚６８は、ボア３８よりも小さいがボア３５の内径よりも大きい外径又は外寸を形成するように互いに向けて折り畳まれる。従って、マンドレル４６は、それが上述の方式でシャフト２８を通して引かれると、固定部材２４のシャフト２８を拡張させる。拡張部材２６は、シャフト２８のボア３５を通してマンドレル４６を引く時にシャフト４０を把持するのを補助するシャフト４０の近位端におけるネジ山付き及び／又は形態ロッキング構造を含むことができる。

別の代替的な実施形態では、固定部材２４は、固定部材２４のシャフト２８の外面上に、例えば、シャフト２８の遠位端３４の近くに及びアンカリング領域３７の近位端に隣接して配置された複数の自己タップ型切断縦溝７０を含む。切断縦溝７０は、固定部材２４が逆方向に移動すると（すなわち、固定部材２４が骨セグメント２２ａ〜ｂのボア３８から取り外される時に）、固定部材２４の回転中に周囲の骨を通して切断するように構成される。固定部材２４は、上述の方式で六角形又は他の多角形挿管を受け入れることができ、及び／又はヘッド３２は、固定部材２４を回転させることができるネジ駆動器具を受け入れる好ましい溝を含むことができることを認めるべきである。図４Ｃに示すように、切断縦溝７０の外径は、シャフト２８の遠位端３４から近位端３０に向う方向に漸次的に小さくすることができ、それによって切断縦溝の下降軸方向プロフィールを形成する。従って、各連続切断縦溝７０は、周囲の骨の一部分を漸次的に除去し、それによって最後に固定部材２４の残りの部分を骨セグメント２２ａ〜ｂ中のボア３８から容易に引き抜くことを可能にするのに十分であるネジ山３６の外径ＯＤ２と少なくとも同じ幅までボア３８を広げる。

ここで図５を参照すると、拡張部材２６は、上述のように、ボア３５を通して引かれるのとは対照的にボア３５に押し込むことができる。図示の実施形態では、ボア３５は、ネジ山３６の半径方向内向きの位置でシャフト２８の遠位端３４において閉鎖している。ネジ山３６と半径方向に整列するボア３５の部分は、マンドレル４６を矢印Ｂに向けて沿ってボア３５に挿入することにより、シャフト２８を上述の方式で拡張させるようにマンドレル４６の外径又は外寸よりも小さい内径を呈示する。図５に示すような固定部材２４を拡張する方法は、図２Ａ〜図２Ｃに対して上記識別した段階を含むが、固定部材２４及び拡張部材２６をボア３８に一緒に挿入する代わりに、固定部材２４は、ボア３８に個々に挿入され、次に、マンドレル４６は、軸方向内向きにボア３５に押し込まれる。マンドレル４６とボア３５の間の干渉は、骨セグメント２２ａの外面３９に対してヘッド３２を付勢し、それによってマンドレル４６がボア３５に挿入される時に骨セグメント２２ａ及び２２ｂの間の骨折２１を整復させることを認めるべきである。固定部材２４が拡張した状態で、マンドレル４６は、固定部材２４から容易に取り外すことができる。代替的に、この又はあらゆる他の実施形態に従って固定部材２４が必要に応じて拡張された状態で、拡張部材２６のシャフト４０は、拡張部材２６を拡張後固定部材２４のシャフト２８の内側に残すことができるように切断することができる。代替的に、この又はあらゆる他の実施形態に従う拡張部材２６のシャフト４０は、固定部材２４が必要に応じて拡張された状態で、拡張部材２６が拡張後に固定部材２４のシャフト２８内に収容されることになるように、所定の長さに製造することができる。

更に、図６Ａを参照すると、シャフト２８のネジ山部分は、少なくとも１つの様々なネジ山特性を有する複数のネジ山部分３６ｃ及び３６ｄを含むことができる。例えば、ネジ山３６は、対応する部分３６ｃ及び３６ｄにおいて様々な深さを有し、骨の異なる層に対して固定部材２４の強化締め付けを考慮することができる。例えば、より深いネジ山３６は、海綿骨のようなより柔軟な骨に締め付けられたシャフト２８の領域において有利である。従って、様々なネジ山特性は、拡張ネジ山３６と整列する骨領域の特性に基づいて選択することができる。

図示の実施形態では、ネジ山部分３６ｃは、海綿骨部分と整列するように構成されるが、ネジ山部分３６は、ネジ山部分３６ｃの両側に配置され、皮質骨部分と整列するように構成される。従って、ネジ山部分３６ｃのネジ山は、軸方向に更に離間し、ネジ山部分３６ｄのネジ山のネジ山高さよりも高い半径方向距離（又はネジ山高さ）を形成し、ネジ山部分３６ｄのネジ山よりもこれらの根元部分において広い。しかし、ネジ山部分３６ｃと半径方向に整列するシャフト２８の部分の内径は、ネジ山部分３６ｄと半径方向に整列するシャフト２８の部分の直径よりも小さいので、ネジ山３６の外径は、ネジ山部分３６ｃ及び３６ｄにわたって一貫することができる。固定部材２４が拡張される時に、ネジ山部分３６ｃのネジ山は、ネジ山部分３６ｄのネジ山に対して半径方向外向きに変位することになる。代替的に、図６Ｂを参照すると、海綿骨に対応するネジ山部分３６ｃは、皮質骨に関連のネジ山部分３６ｄのネジ山のみが固定部材２４の拡張により周囲の骨と係合するようにネジ山を欠くことができる。

ここで図６Ｃを参照すると、あらゆる望ましいネジ山パターン及び／又はネジ山部分を有する固定部材２４は、従来の骨ネジと一貫した方式で骨セグメント２２ａ〜ｂに挿入され、その後に必要に応じて拡張することができるネジとして備えることができる。例えば、固定部材２４には、マンドレル４６の遠位端が、シャフト２８の遠位端３４と同一平面にあるか又はボア３５に凹部を作るかのいずれかであるように、ボア３５の内側に配置された拡張部材２６を備えることができる。従って、固定部材２４が周囲の骨の内側で緩んでいる場合、又は骨に形成されたボア３８の内側に固定部材２４を更に締め付けることが別に必要な場合、相互ブレースをヘッド３２の外面に対して設置することができる。ブレースが適切な位置に備えられた状態で、拡張部材２６は、固定部材２４のシャフト２８を通して引っ張ることができるが、ブレース５６は、ヘッド３２に重みをかけ、拡張部材２６が固定部材２４のシャフト２８を通して引かれる時に拡張部材２６によって作り出された力に対して相反軸力を提供し、それによって上述の方式で固定部材２４を拡張する。代替的に、固定部材２４は、固定部材２４が骨セグメント２２ａ〜ｂの内側で緩んでいる場合、固定部材２４のシャフト２８に押し込むことができるように図５に示すように構成することができ、そうでなければ固定部材２４によって形成された継手の構造的一体性を強化することが望ましい。

ここで図７Ａ〜図７Ｆを参照すると、固定部材２４は、拡張前に角度形成するように構成することができる。例えば、固定部材２４のヘッド３２は、骨プレート６２に延びる相補的凹状内面７４と嵌合するように構成された凸状外面７２を形成することができる。従って、凸状外面７２と次に凹状内面７４との間の係合は、骨プレート６２に対して固定部材２４の角度形成を考慮する玉継手を近似し、それによって固定部材２４の軸Ａ−Ａは、角度的にオフセットすることができる。シャフト２８のボア３５は、ヘッド３２と半径方向に整列した位置においてマンドレル４６の外面４８の直径よりも小さい直径又は断面寸法を有することができる。従って、ヘッド３２の凸状外面７２は、マンドレル４６がシャフト２８のボア３５を通して引かれる時に、半径方向に拡張して骨プレート６２の凹状内面７４と干渉関係になる。

図７Ｂに示すように、骨プレート６２の凹状内面７４は、ヘッド３２の拡張に応答して固定部材２４のヘッド３２の凸状外面７２に食い込むか又はそうでなければこれと係合するように構成されたネジ山７６のような複数のアンカリング幾何学形状を含むことができる。代替的な実施形態では、アンカリング幾何学形状は、ヘッド３２の凸状外面７２又は骨プレート６２の凹状内面７４に形成された複数の同心円のリングに対して変形するように構成された可変直径の小葉構造を含むことができる。アンカリング幾何学形状は、必要に応じてあらゆる他の好ましい係合構造の形態を取ることができる点に注意すべきである。ヘッド３２は、骨プレート６２の材料よりも容易に撓む材料から作ることができ、指示特異の印加力に耐えるように半径方向拡張のための望ましい量の延性及び安定性を提供するあらゆる好ましい生体適合性及び／又は吸収性材料及び／又は合金を含むことができる。骨プレート６２は、ステンレス鋼又はチタン合金のようなあらゆる好ましい材料から作ることができる。固定部材２４は、市販の純チタン、より柔軟な等級のステンレス鋼、チタン合金、及びポリマーなどから作ることができる。従って、凸状外面７２は、凹状内面７４のネジ山７６との接触に応答して変形することができ、それによって骨プレート６２とヘッド３２の間の嵌合関係を強化する。

代替的に、骨プレート６２の凹状内面７４は、滑らかにすることができるが、ヘッド３２の凸状外面７２には、凸状外面７２のネジ山７６が、骨プレート６２の凹状内面７４に食い込むか又はそうでなければこれと係合するように、アンカリング幾何学形状、例えば、ネジ山７６が形成される。代替的に、ヘッド３２の凸状外面７２及び骨プレート６２の凹状内面７４の両方は、ネジ山付きとすることができ又はそうでなければアンカリング幾何学形状を含むことができる。更に代替的に、凹状表面を有するボア３８を骨セグメント２２ａに形成することができ、ヘッド３２の凸状外面７２は、ネジ山付きとすることができ、凸状外面７２のネジ山７６は、マンドレル４６がヘッド３２を通して引かれる時に、骨セグメント２２ａの凹状表面に食い込むか又はそうでなければこれと係合するようにする。

図７Ａ〜図７Ｂに示す実施形態は、ヘッド３２と骨プレート６２の間に締まり嵌めを生成し、それによって固定部材２４のヘッド３２と係合して骨プレート６２内でロックした構成にする。従って、固定部材２４は、もはや骨プレート６２とは独立して移動することができないことになり、それによって固定部材２４が軸Ａ−Ａの周りで回転して骨及び／又は骨プレートから後退して出るのを防止する。更に、単一剛性構成体が、骨プレート６２と固定部材２４の間に作り出され、従って、骨片２２ａ〜ｂを剛固定する。より多くの軸方向回転が、従来の骨ネジに対して許容されるよりも固定部材２４とプレート６２の間に角度を形成するのに許容されることを認めるべきである。

加えて、ロッキングは、ヘッド３２の半径方向拡張の結果として起こるので、拡張によって作り出されるロッキング力は、外科医によって印加されたあらゆるトルクとは無関係に再現可能である。挿入トルクは、トルク制限器の使用なしでは従来の骨ネジを締結する時に変化する可能性がある。図示の実施形態の固定部材２４は、トルク制限器の使用なしに再現可能なロッキング力を達成することができる。更に、長い長さを有する従来の骨ネジを使用する時に、ネジの最終締結に必要な挿入トルクは、ネジを動かなくする可能性がある。この点で、従来の骨ネジに必要な挿入トルクは、ロッキング安定性及び従って得られる構成体の安定性全体に影響を与えることを認めるべきである。過度のトルクをネジ挿入に使用する場合、ロッキングトルクには殆ど残されていない。その結果、少なすぎるロッキングトルクは、最後に不安定なプレート／ネジ嵌合インタフェース及び従って最後に不安定な骨折構成体をもたらす場合がある。図示の実施形態の固定部材２４は、拡張力及び固定部材２４によって印加された力を提供することができ、これらは、固定部材２４のシャフト２８の長さとは無関係である。

代替的な実施形態では、図７Ｃに示すように、１つ又はそれよりも多くの軸方向スロット４１をヘッド３２内に形成することができ、軸方向スロット４１は、ヘッドの近位端に始まって遠位端方向にヘッド内に延びる。軸方向スロット４１は、ヘッド３２を通してマンドレル４６を引くように拡張部材２６のシャフト４０に印加される力の量を低減しながら、ヘッド３２の拡張程度を制御するように構成することができる。この構成は、例えば、軸方向スロット４１の数及び／又は長さ、及びヘッド３２が製造される材料などを変更することによって達成することができる。ヘッド３２を通してマンドレル４６を引くように拡張部材２６のシャフト４０に印加される力の量を低減することにより、拡張工程中に拡張部材のシャフト４０及び／又はマンドレル４６が破壊する可能性を軽減することができる。

図７Ｄに示す別の代替的な実施形態では、固定部材２４のシャフト２８には、ヘッド３２のすぐ下のシャフト２８の近位端３０にあるシャフト２８から半径方向外向きに延びる環状リッジ４３のようなロッキング構造が形成される。マンドレル４６が、上述のようにシャフト２８を半径方向外向きに拡張させるシャフト２８を通して引かれると、環状リッジ４３は、骨プレート６２の下面を拡張させてこれと係合する。拡張環状リッジ４３は、例えば、上述の固定部材２４のヘッド３２と骨プレート６２とのロッキングに加えて、ボア３８から固定部材２４の後退に対して更に保護する。

図７Ｅ〜図７Ｆに示す更に別の代替的な実施形態では、固定部材２４のヘッド３２には、テーパ付きの又は可変直径のボアが形成される。ヘッド３２内のボア３５の直径を変更することにより、骨プレート６２に対するヘッド３２の拡張及び／又はマンドレル４６を固定部材２４のヘッド３２を通して引くのに必要な力を制御することができる。ヘッド３２のボア３５の内径は、起動区画３２ａ〜ｃのような１つ又はそれよりも多くの個別の起動区画を生成するようにテーパ付きにすることができる。図示の実施形態では、第１の起動区画３２ａは、ボア３８の周囲の骨内の固定部材２４のシャフト２８の拡張を制御する。第２の起動区画３２ｂは、骨プレート６２の凹状内面７４に対してヘッド３２の凸状外面７２の拡張を制御する。第３及び最後の起動区画３２ｃは、それがヘッド３２の近位端を通して引かれる時にマンドレル４６の解除を制御する。

図８に示すように、固定部材２４は、骨セグメント２２からの固定部材２４の後退を防止するように構成される方式でネジ山をつけることができる。特に、固定部材２４のヘッド３２は、上述の方式で骨プレート６２の座部６５に配置することができる。例えば、ヘッド３２は、座部６５と螺合的に係合することができ、又は座部６５に形成された滑らかな凹状内面内で入れ子にする滑らかな凸状外面を呈示することができる。実質的に円筒形に又は適切に代替的に成形されたボア８０は、座部６５と整列した位置で骨プレート６２の内側部分を通って延びることができる。従って、固定部材２４のシャフト２８は、ボア８０を通って延びることができるが、ヘッド３２は座部６５に配置される。拡張前に、ネジ山３６は、シャフト２８が、骨プレート６２を通してボア８０に及び骨セグメント２２に形成されたボア３８に挿入することができるように、ボア８０の直径に実質的に等しいか又はそれ未満の外径を形成することができる。骨プレート６２の内面に近いシャフト２８上に軸方向に位置決めされたネジ山３６の１つ又はそれよりも多くの又は定められた部分は、マンドレル４６がシャフト２８を通して引かれると、ボア８０の直径よりも大きい直径まで拡張されることになるロッキングネジ山３６として作用するように構成することができ、それによって実質的にボア３８内で固定部材２４をロックする。拡張ロッキングネジ山３６と骨プレート６２の間の干渉は、固定部材２４が緩むのを防止する（すなわち、固定部材２４は、例えば、骨セグメントの作用荷重及び／又は微小移動による固定部材２４自体のネジの外れが防止される）。従って、場合によっては、術後に拡張固定部材２４を取り外すためにロッキングネジ山３６を変形させるために、ネジ回しが、所定のトルクを提供するのに必要な場合がある。

ここで図９Ａ〜図９Ｃを参照すると、固定部材２４は、固定部材２４のみがシャフト２８を含むようにヘッド３２なしで備えることができる。従って、図９Ａ〜図９Ｃの固定部材２４は、例えば、骨セグメント２２にインプラントとして完全に組み込むことができ、骨セグメント２２の外面３９に対して内向きに凹部を作ることができる。固定部材２４のシャフト２８は、ボア３８に挿入することができ、拡張部材２６は、上述の方式で又は拡張部材２６のシャフト４０を回転させることによってシャフト２８のボア３５に挿入することができる。特に、拡張部材２６のシャフト４０の外面には、シャフト２８の内面２５上に形成された相補的ネジ山と係合するように構成された複数のネジ山を形成することができる。シャフト４０の直径又は他の外寸は、その長さにわたって均一にすることができる。代替的に、シャフト４０の直径又は他の外寸は、変更することができ、例えば、シャフト４０の長さの１つ又はそれよりも多くの部分又は全体に沿ってテーパ付きにすることができる。従って、固定部材２４に対するシャフト４０の回転により、拡張部材２６をボア３５内に挿入又は押し込むことを可能にすることができる。拡張部材のシャフト４０は、例えば、直径又は他の外寸を通じて固定部材２４のシャフト２８を半径方向外向きに拡張させる大きさにすることができ、それによって骨セグメント２２の周囲の骨とネジ山３６の係合を維持する。固定部材２４の拡張は、骨／固定部材インタフェースにおける応力ピークを減少又は防止し、固定部材２４の材料特性と骨セグメント２２の周囲の骨のより弱い特性との間により滑らかな交差を生成する。例示的な実施形態では、図９Ａ〜図９Ｃに示すヘッドレス固定部材２４は、拡張可能膝関節インプラントアセンブリで使用することができる。

図９Ｄ〜図９Ｅに示す代替的な実施形態では、固定部材２４は、代替的に、２つの隣接する骨２２ａ〜ｂの間のスペーサとして、例えば、これらの間の望ましい間隔を維持するように使用することができる。シャフト２８の中間部分３１の外面は、それから外向きに延びる複数の螺旋状ネジ山３６を有し、シャフト２８の近位端及び遠位端３０及び３４の外面は、滑らかである。シャフト２８の中間部分３１のボア３５の内径は、シャフトの近位端及び遠位端３０及び３４のボアの内径よりも小さく、シャフトの外径が、近位端及び遠位端３０及び３４の間で均一であるようにし、かつマンドレル４６がシャフト２８を通して引かれる時にシャフト２８の中間部分３１のみが拡張するようにする。マンドレル４６が上述の方式でシャフト２８を通して引かれると、シャフトの中間部分３１は、半径方向外向きに拡張し、ネジ山３６を隣接する骨に係合させ、骨セグメント２２ａ〜ｂの間の固定部材２４の位置をかつ結果的に骨セグメント２２ａ〜ｂの間の間隔を確保する。

図９Ｆ〜図９Ｈに示す更に別の代替的な実施形態では、１対の拡張可能固定アセンブリ２０が、拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７の椎間インプラント１５６と共に使用される。椎間インプラントアセンブリ１５６は、対向する近位端及び遠位端１５８ａ及び１５８ｂと、対向する上面及び下面１５８ｃ及び１５８ｄとを形成するほぼ矩形形状を有するインプラント本体１５８を含む。インプラント本体１５８の矩形形状は、単に例示的なインプラント本体の幾何学形状であり、あらゆる他のインプラント本体の幾何学形状を必要に応じて例えばターゲット椎間腔の解剖学的構造を決めることができる時に使用することができることを認めるべきである。上面及び下面１５８ｃ及び１５８ｄは、滑らかにすることができ、これらの上に形成されて上面及び下面１５８ｃ及び１５８ｄと隣接する椎体の端板との間で把持係合を容易にするように構成された歯、スパイク、又は類似の構造のような把持特徴を有することができ、又は個別の滑らかなで把持する部分を有することができる。本体は、例えば、骨の内方成長を可能にして椎間インプラント１５６と隣接する椎体との間の融合を補助するような骨成長誘導物質で満たされるように構成された任意的な中心ボア１６４を更に含むことができる。

インプラント本体１５８には、１つ又はそれよりも多くの固定アセンブリのボアを形成することができ、ボアは、ボア内に配置された１つ又はそれよりも多くの拡張可能固定アセンブリ２０の外径よりも大きい内径を有する。図示の実施形態では、１対のボア１６０が、インプラント本体１５８の近位端１５８ａに形成され、１対のボア軸Ｓに沿って遠位端１５８ｂの方向の後方に向けて延びる。インプラント本体１５８は、骨係合構造が、インプラント本体１５８から突出し、隣接する椎体の端板のような周囲構造と係合することを可能にするように構成されたインプラント本体の外面の１つ又はそれよりも多くの開口部を更に含むことができる。図示の実施形態では、シャフト軸Ｓと長さ方向に整列した１対の垂直スロット１６２が、上面及び下面１５８ｃ及び１５８ｄの間のインプラント本体１５８、並びにボア１６０を通って形成される。拡張可能固定アセンブリ２０は、それぞれのボア１６０内に配置される。

固定部材２４とインプラント本体１５８の上面及び下面１５８ｃ及び１５８ｄとの間で拡張可能インプラントアセンブリ２０の両側に配置するように構成された係合ブロック１６６のような１つ又はそれよりも多くの係合構造は、インプラント本体１５８内に配置することができ、固定部材２４が拡張する時に、係合ブロック１６６は、インプラント本体１５８のそれぞれの上面及び下面１５８ｃ及び１５８ｄに向けて付勢され、係合ブロック１６６の少なくとも一部分は、インプラント本体１５８から例えばスロット１６２を通して突出し、周囲構造と係合する。図示の実施形態におけるスロット１６２の位置決めは、単に例示であり、多いか又は少ないスロット又は他の幾何学形状開口部をインプラント本体１５８の表面上のあらゆる好ましい位置に位置することができることを認めるべきである。

係合ブロック１６６は、対向する固定部材接面と、１つ又はそれよりも多くの係合構造、例えば、複数の歯１６８が形成された骨接面とを有する。図示の実施形態では、係合ブロック１６６は、上述のように、拡張可能固定アセンブリ２０とインプラント本体１５８の上面及び下面１５８ｃ及び１５８ｄとの間でインプラント本体１５８内に担持される。係合ブロック１６６は、固定部材２４が拡張する前に、歯１６８がインプラント本体１５８内に収容されるような厚みであるように構成される。代替的な実施形態では、係合ブロック１６６は、以下でより詳細に説明するように、固定部材２４の外面上に形成された骨係合構造が周囲構造と直接に係合するように省略することができる。

使用中に、拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７は、図９Ｇに示すように、椎間腔内、例えば、２つの隣接する椎体Ｖの間に配置される。インプラント１５６が望むように位置決めされる時に、マンドレル４６は、係合ブロックの歯が図９Ｈに示すようにスロット１６２の開口部を通して突出し、隣接する椎体Ｖのそれぞれの端板と係合し、それによって椎間腔内の適切な位置に拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７を固定するように、それぞれの固定部材２４のシャフト２８を通して引くことができ、固定部材２４のシャフト２８を半径方向外向きに拡張させ、それによってそれぞれの頭蓋方向及び尾側方向に係合ブロック１６６を付勢する。挿入後にインプラント１５６を取り外すことが望ましい場合、ネジ押し込みツールを上述のように固定部材２４の拡張ボア３５に挿入することができ、固定部材２４がインプラント本体１５８のボア１６０から取り外されることを可能にする。固定部材２４がインプラント１５６から取り外された状態で、係合ブロック１６６は、歯１６８がそれ以上隣接する椎体Ｖと係合しないように、これらの挿入前の構成に戻ることができる。次に、インプラントは、容易に取り外すことができる。

図９Ｉに示す更に別の代替的な実施形態では、１対の拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７は、隣接する骨及び／又は骨セグメント２２ａ〜ｃの間の対応する空隙１７０に配置される骨スペーサとして備えられる。図示の実施形態では、上述の実施形態のスロット１６２は、省略され、インプラント１５６の外面には、骨係合構造、例えば、歯１５８が形成される。使用中に、インプラント１５６は、骨及び／又は骨セグメント２２ａ〜ｃの間の空隙１７０内に配置され、かつ望むように位置決めされる。マンドレル４６が固定部材２４のシャフト２８を通して引かれると、固定部材２４のシャフト２８は、ボア１６０の内面に対して半径方向外向きに拡張し、インプラント１５６の本体１５８を空隙１７０内に拡張させ、次に、歯１６８を骨及び／又は骨セグメント２２ａ〜ｃの外面と係合させ、それによって空隙１７０内の適切な位置にインプラント１５６を固定する。インプラント本体１５８がこれらの拡張幾何学形状を保持することを保証するために、拡張部材２６のシャフト４０は、マンドレル４６が固定部材２４のボア３５内に保持されるように上述のように切断することができる。異なるシャフト厚みＴ及び／又はアンカリング領域３７を有する固定部材２４は、単一インプラント本体の構成で使用することができ、例えば、インプラント本体１５８の様々な程度の拡張を望むように達成することを認めるべきである。更に、インプラント本体自体は、マンドレル４６がインプラント本体１５８／固定部材２４内に形成されたボア３５を通して引かれ、その直接の拡張を引き起こすように固定部材２４として構成することができる。

ここで図９Ｊ〜図９Ｏを参照すると、本明細書で説明する拡張可能固定アセンブリ２０は、脊椎固定処置において、骨ネジ及び椎弓根スクリューなどのようなそのような処置に使用する典型的なファスナの代わりとして使用することができる。例えば、拡張可能固定アセンブリ２０は、図９Ｊに示すような層横断固定、図９Ｋに示すようなファセット固定、図９Ｌに示すような椎弓根／ロッド固定構成体に使用することができる。本明細書で開示する拡張可能固定アセンブリ２０の使用は、これらのような深い凹部処置には望ましく、その理由は、挿入器具の端部から落ちる可能性がある典型的なファスナと異なり、拡張部材２６は、固定部材２４が手術部位内で同じように落ちるのを防止するからである。

ここで図９Ｐ〜図９Ｘを参照すると、本明細書で説明する拡張可能固定アセンブリ２０は、脊椎インプラント及び／又はスペーサをアンカリングするのに使用することができる。例えば、図９Ｐ〜図９Ｑに示すように、１対の固定アセンブリ２０は、隣接する棘状突起ＳＰの間に棘突起間スペーサ１７２をアンカリングするのに使用される。固定部材２４は、スペーサ１７２に結合された骨プレート６２のボア８０を通して、及び棘状突起ＳＰの事前穿孔したボア３８を通して挿入することができる。次に、マンドレル４６は、上述のように、固定部材２４を通して引くことができ、それによって棘状突起ＳＰの間の所定位置に棘突起間スペーサ１７２を固定する。ボア８０の内面は、滑らかにすることができ、又はこれらの上に形成されたネジ山７６のようなアンカリング幾何学形状を有することができ、このアンカリング幾何学形状は、ネジ山３６のような固定部材２４上の相補的係合構造と係合するように構成される。

図９Ｒに示す代替的な実施形態では、拡張可能固定アセンブリ２０を使用して、椎間インプラント１７４を隣接する椎体Ｖにアンカリングする。固定部材２４は、インプラント１７４の本体１７６のボア１７７を通して隣接する椎体Ｖの事前穿孔したボア３８に挿入される。次に、マンドレル４６は、上述のように、固定部材２４を通して引くことができ、それによって椎間インプラント１７４を椎間腔内の所定位置に固定する。

図９Ｓに示す更に別の代替的な実施形態では、拡張可能固定部材２４は、棘突起間スペーサ１８０の本体１７８内に配置される。棘突起間スペーサ１８０は、２つの隣接する棘状突起ＳＰの間の棘突起間隙内に配置される。マンドレル４６が固定部材２４のシャフト２８を通して引かれる時に、シャフト２８は、半径方向外向きに拡張し、それによって棘突起間隙内の棘突起間スペーサ１８０の本体１７８を拡張する。

図９Ｔ〜図９Ｕに示す更に別の代替的な実施形態では、拡張可能固定アセンブリ２０の固定部材２４は、椎体ステントとして使用するように構成することができる。拡張可能固定アセンブリは、椎体Ｖ内に事前穿孔したボア３８内に配置される。マンドレル４６がシャフト２８を通して引かれる時に、固定部材２４は、半径方向外向きに拡張し、それによって椎体Ｖにステントを挿入する。

図９Ｖ〜図９Ｘに示す更に別の代替的な実施形態では、拡張可能固定アセンブリ２０は、椎弓形成処置に使用することができる。望ましい量の材料がターゲット椎弓板Ｌから除去された後に、椎弓板Ｌにボア３８を生成し、固定部材２４は、椎弓板Ｌ内に配置される。マンドレル４６がシャフト２８を通して引かれる時に、固定部材２４は、半径方向外向きに拡張し、それによって椎弓板Ｌの隣接する骨セグメント２２ａ〜ｂを外向きに付勢し、固定部材２４のシャフト２８の外面上のネジ山３６を椎弓板Ｌの隣接する骨セグメント２２ａ〜ｂの表面と係合させる。固定部材２４及び／又は拡張可能固定アセンブリ２０は、必要に応じてあらゆる外科的処置において典型的な骨ネジ又は他の従来のアンカーを置換することができることを認めるべきである。

ここで図１０Ａ〜図１０Ｂを参照すると、固定部材２４は、１つ又はそれよりも多くの隣接する骨又は骨セグメントに対して望ましい位置に例えばマンドレルの骨セグメント２２ａ〜ｃを把持して操作する目的のために使用することができる。特に、ボア３８は、骨セグメント２２ａ内に穿孔することができ、シャフト２８の遠位端３４は、ボア３８に挿入することができ、かつマンドレル４６は、整列したネジ山３６が骨セグメント２２ａに拡張するように、拡張可能ネジ山３６の少なくとも一部分と半径方向に整列するように引くことができる。次に、拡張部材２６のシャフト４０は、ジョイスティックとして使用することができ、手動で操作して骨セグメント２２ａの位置を望ましい位置内に操作することができる。次に、骨セグメント２２ａは、１つ又はそれよりも多くの隣接する骨又は骨セグメントに望むように締結することができる。骨セグメント２２ａが所定位置に確実に締結された状態で、回転力を拡張部材２６のシャフト４０に印加し、固定部材２４をボア３８から後退して出して取り外すことができる。代替的に、拡張部材２６は、シャフト２８の全体にわたって引くことができ、従って、固定部材２４は、例えば、それが所定位置に骨プレートを保持するのに使用されている場合にボア３８に留まる。これらの同じ段階は、固定するために骨セグメント２２ｂ〜ｃを位置決めするのに適用することができる。本方法が特に適用可能とすることができる骨折は、以下に限定されるわけではないが、下顎頸部骨折及び前頭洞骨折などを含む。

ここで図１１Ａ〜図１１Ｂを参照すると、固定部材２４のシャフト２８は、複数の周方向に分離されたシャフトセグメント又は脚２８ａ〜ｄに軸方向に分けることができる。従って、マンドレルは、上述の周方向中実シャフト２８から受けるよりもセグメント化シャフトからより低い抵抗を受け、従って、シャフト２８を通してマンドレル４６を引くのに必要な力は弱い。固定部材２４の近位端３０は、脚２８ａ〜ｄが、シャフト２８の近位端３０において互いに接合されるように閉鎖プロフィールを有する。従って、マンドレル４６がシャフト２８の遠位端３４にあるボア３５に引き入れられると、マンドレル４６の外面は、脚２４ａ〜ｄの内面に干渉し、脚２８ａ〜ｄを半径方向外向きに偏向させ、それによって脚２８ａ〜ｄの外面上のネジ山３６を上述の方式で周囲の骨に食い込ませ又はそうでなければ周囲の骨と係合させる。更に、拡張後に、拡張部材２６のシャフト４０は、脚２８ａ〜ｄに対するマンドレル４６の付勢力を維持し、それによって周囲の骨とネジ山３６の係合を維持するように、マンドレル４６が拡張ネジ山３６と整列した位置でボア３５に配置されたままになるようにシャフトの近位端３０と整列するか又は引っ込んだ位置において切断することができる。

ここで図１２Ａ〜図１２Ｆを参照すると、一般的に、拡張可能固定アセンブリは、２つ又はそれよりも多くの骨セグメントを互いに対して締め付けるように構成することができる。例えば、拡張可能固定部材は、頭蓋固定処置において、例えば、開頭術において骨弁を締め付けるのに使用するための拡張可能頭蓋クランプとして構成された拡張可能頭蓋固定部材を含む拡張可能頭蓋固定アセンブリとして使用するように構成することができる。一般的に、頭蓋クランプのような拡張可能頭蓋固定部材は、以下でより詳細に説明するように、様々な拡張可能固定部材本体を使用して構成することができる。特に図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、拡張可能頭蓋固定アセンブリ８２は、頭蓋クランプ８４のような拡張可能固定部材及び拡張部材２６を含む。頭蓋クランプ８４は、ディスク形本体８６のような拡張可能固定部材本体を含み、本体８６は、それを通って形成された内径ＩＤ３を有する中心開口８６ａを有する。本体８６は、上面８６ｂ及び対向する下面８６ｃを有する。上面及び下面８６ｂ及び８６ｃそれぞれは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して上面８６ｂのプロフィールを同時に最小にしながら、下面８６ｃと下に重なる骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の接触を最小にするように、特定の解剖学的領域、例えば、頭蓋骨の外面上の特定の区域に適合するように構成することができる。図示の実施形態では、上面８６ｂは、凸状であり、対向する下面８６ｃは、凹状である。代替的な実施形態では、上面及び下面８６ｂ及び８６ｃの１つ又はそれよりも多くは、平坦にすることができる。あらゆる代替の本体幾何学形状、表面プロフィール、及び／又は開口位置を必要に応じて使用することができる点に注意すべきである。

頭蓋クランプ８４の本体８２は、近位端８６ｅ及び対向する遠位端８６ｆを有する延性挿管シャフト８６ｄを更に含み、シャフト８６ｄは、中心シャフト軸Ｓに沿って下面８６ｃにある近位端８６ｅから下向き又は尾側方向に延び、シャフト８６ｄの厚みは、開口８６ａの内径ＩＤ３よりも大きい外径ＯＤ３及び開口８６ａの内径ＩＤ３よりも小さい内径ＩＤ４によって形成される。図示の実施形態は、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆの間に均一な厚みを有するとしてシャフト８６ｄを示すが、外径ＯＤ３及び／又は内径ＩＤ４は、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆそれぞれの間のシャフト８６ｄの長さの１つ又はそれよりも多くの部分に沿って又は長さの全体に沿ってテーパ付きにすることができ又はその他の方法で変化させることができることを認めるべきである。内径ＩＤ４はまた、マンドレル４６の外面４８の外寸よりも僅かに小さくすることができる。シャフト８６ｄは、複数の半径方向に分離されたシャフトセグメント又は脚９０ａ〜ｄに、例えば、軸方向スロット９２ａ〜ｄによって分けられる。スロットは、シャフト８６ｄの遠位端８６ｆで始まってシャフトへ上方又は頭蓋方向に延び、シャフト８６ｄの周方向中実部分８６ｇで終端する。図示の実施形態は、４つの対応する脚を形成する４つの軸方向スロットを有するが、あらゆる対応する数の軸方向スロットを使用して、望ましい数の脚を形成することができる。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂ、例えば、患者の頭蓋骨に再接合している骨弁を締め付けることができる。複数の頭蓋固定アセンブリ８２は、必要に応じて骨弁の周囲に沿って様々な位置で骨弁と頭蓋骨の間の間隙内に配置することができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力は、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力は、矢印Ｍに向けて拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに引き込む。マンドレル４６が、シャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入る時に、マンドレル４６の外面４８は、脚９０ａ〜ｄの遠位端に干渉し、脚を前進するマンドレル４６から外向きに偏向させる。脚９０ａ〜ｄによって示した湾曲の程度は、例えば、シャフト８６ｄの外径及び内径ＯＤ３及びＩＤ４によって形成されたような脚の半径方向厚み、シャフト８６ｄの内径ＩＤ４とマンドレル４６の外面４８の外寸の差、頭蓋クランプ８４の製造の材料、マンドレル４６がシャフト８６ｄ内に前進する速度、及び他のこのようなファクタによってもたらされる場合がある。脚９０ａ〜ｄの変形特性は、上述の１つ又はそれよりも多くの及び／又は同様のファクタの変動により調整することができる。

マンドレルがシャフト８６ｄ内で上方に移動し続けると、マンドレルは、脚９０ａ〜ｄを含むシャフト８６ｄの部分から離れ、スロット９２ａ〜ｄの近位端を超えてシャフト８６ｄの周方向中実部分８６ｇに入る。脚９０ａ〜ｄに付与される湾曲は、脚９０ａ〜ｄのうちの１つ又はそれよりも多くの外面を縁部８８ｃの近くで骨セグメント８８ａ及び８８ｂの内面と係合させることができ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して頭蓋インプラント８４の下面８６ｃを引き、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃと脚９０ａ〜ｄの外面との間に配置された骨セグメント８８ａ及び８８ｂの表面上に圧縮又は締め付け力を付与する。

マンドレル４６が、シャフト８６ｄの周方向中実部分８６ｇを通過して開口８６ａを出ると、シャフト８６ｄは、半径方向外向きに拡張することができ、それによって外径及び内径ＯＤ３及びＩＤ４をそれぞれ増強する。外径ＯＤ３は、シャフト８６ｄの周方向中実部分８６ｇの外面が、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃの少なくとも一部分と係合するように増強することができ、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起する。更に、シャフト８６ｄ及び／又は開口８６ａの内面は、マンドレル４６の外面４８の形状に適合するように変形させることができる。

図１２Ｄ〜図１２Ｅに示すような代替的な実施形態では、頭蓋固定アセンブリ８２は、保持構造、例えば、保持プラグ９１を更に含む。保持プラグ９１は、マンドレル４６がシャフト８６ｄを通して引かれた後に骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間で頭蓋クランプ８４の保持を保証するように構成される。保持プラグ９１は、近位端９３ａと対向する遠位端９３ｂの間に形成されたほぼ円錐形の本体９３を有する。近位端９３ａにある本体９３の直径は、シャフト８６ｄの内径ＩＤ４よりも僅かに小さい。本体９３の直径は、近位端９３ａと遠位端９３ｂの間で漸次的に増大する。保持プラグ９１は、それを通って形成された軸方向ボア９３ｃを有し、軸方向ボア９３ａは、マンドレル４６の外面４８の外寸よりも僅かに小さい内径を有する。シャフト８６ｄの内径ＩＤ４は、マンドレル４６がそれを通して引かれる時に、保持プラグ９１をシャフト８６ｄで受け入れることができるように拡大することができる。更に、脚９０ａ〜ｄの遠位端は、テーパ付きにし、フレア付きにし、又はそうでなければそれがシャフト８６ｄに入る時の脚９０ａ〜ｄと保持プラグ９１の外面との間の係合を容易にするように構成することができる。保持プラグ９１は、頭蓋固定アセンブリ８２が手術部位内に配置される前に拡張部材２６上に挿入して頭蓋クランプ８４内に配置することができる。

使用中に、マンドレル４６が、保持プラグ９１の軸方向ボア９３ｃの遠位端に入る時に、マンドレル４６の外面４８は、軸方向ボア９３ｃの内面に干渉し、保持プラグ９１をシャフト８６ｄに上方に引き込むようにする。保持プラグ９１が、シャフト８６ｄに前進する時に、保持プラグの外面は、脚９０ａ〜ｄの遠位端に干渉し、脚を前進する保持プラグ９１から外向きに偏向させ、縁部８８ｃの近くで骨セグメント８８ａ及び８８ｂの内面と係合させ、それによって上述のように骨セグメント８８ａ及び８８ｂに印加された締め付け力をもたらす。前進する保持プラグ９１はまた、シャフト８６ｄの半径方向拡張を引き起こすことができ、それによって脚９０ａ〜ｄの１つ又はそれよりも多くの外面を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合させ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起する。保持プラグ９１が、シャフト８６ｄの周方向中実部分８６ｇに入ると、保持プラグと脚９０ａ〜ｄの間の力は、脚９０ａ〜ｄを起動してロックした構成にすることができる。

図１２Ｆに示す更に別の代替的な実施形態では、マンドレル４６は、保持プラグとして作用するように構成することができる。例えば、マンドレル４６は、狭い又は「ネック・イン」部分４０ａを有することができ、狭い部分４０ａの直径又は他の外寸は、望ましいレベルの付勢応力がシャフト４０に到達する時に破壊するように構成される。図示の実施形態では、マンドレル４６が、シャフト８６ｄの周方向中実部分８６ｇに引き入れられると、付勢応力は、拡張部材２６のシャフト４０を狭い部分４０ａにおいて破壊させると考えられ、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄ内に配置して残し、保持プラグとして作用させて脚９０ａ〜ｄを起動してロックした構成にする。

ここで図１３Ａ〜図１３Ｂを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、軸方向スロット９２ａ〜ｄは、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆそれぞれの間のシャフト８６ｄの全長に沿って延びる。シャフト８６ｄの外径及び内径ＯＤ３及びＩＤ４によって形成されたような脚９０ａ〜ｄの厚みは、これらの近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆの間のシャフト８６ｄの長さのうちの少なくとも一部分にわたって変化させることができる。脚９０ａ〜ｄの厚みを変化させることにより、以下でより詳細に説明するように、マンドレル４６がシャフト８６ｄにおいて前進する時の脚９０ａ〜ｄの変形挙動を判断することができる。図示の実施形態では、脚９０ａ〜ｂの厚みは、シャフトの遠位端８６ｆに始まってシャフト８６ｄへ上方に延びるシャフト８６ｄに対する長さの第１の中間部分９６ａにわたって均一である。第１の中間部分９６ａの端部とシャフト８６の近位端８６ｅとの間に延びる第２の中間部分９６ｂにおいて、脚９０ａ〜ｄの厚みは、漸次的に増大し、シャフト８６ｄの近位端８６ｅで最大になる。更に、脚９０ａ〜ｄの遠位端は、その遠位端に形成された足９４ａ〜ｄのような骨係合構造を含み、この足は、骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合するように構成される。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２の図示の実施形態を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が、望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力は、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力は、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに引き込む。マンドレル４６がシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入って第１の中間部分９６ａに前進すると、マンドレル４６の外面４８は、脚９０ａ〜ｄの遠位端に干渉し、脚を前進するマンドレル４６から外向きに偏向させる。更に、脚９０ａ〜ｄの偏向は、足９４ｂ及び９４ｄの上面を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下面又は内面と係合させることができ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃを骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引き、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃと足９４ｂ及び９４ｄの上面との間に配置された骨セグメント８８ａ及び８８ｂの表面上に圧縮又は締め付け力を付与する。

マンドレル４６が更にシャフト８６ｄに及び第２の中間部分９６ｂに前進すると、脚９０ａ〜ｄは、マンドレル４６から偏向し続けることができ、第２の中間部分９６ｂの脚９０ａ〜ｄの増厚は、上述のように、シャフト８６を半径方向外向きに拡張させることができ、脚９０ａ〜ｄのうちの１つ又はそれよりも多くの外面を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合させ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起する。図示の実施形態は、足９４ｂ及び９４ｄだけによる係合を示すが、足９４ａ〜ｄの全てを含む１つ又はそれよりも多くのあらゆる組合せが、マンドレル４６がシャフト８６ｄを通して引かれる時に骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下面及び／又は縁部８８ｃと係合するように足９４ａ〜ｄを構成することができ、かつ頭蓋固定アセンブリ８２を挿入中にそのような向きにすることができることを認めるべきである。

ここで図１４Ａ〜図１４Ｄを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、軸方向スロット９２ａ〜ｄは、シャフト８６ｄの近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆそれぞれに位置する対向する周方向中実部分８６ｇの間のシャフト８６ｄの長さのうちの一部分に沿って形成される。対向する周方向中実部分８６ｇと軸方向スロット９２ａ〜ｂとの間に形成されたシャフト８６ｄの部分は、これらのそれぞれの長さに沿って１つ又はそれよりも多くの位置でヒンジ留めすることができ、継ぎ目脚９８ａ〜ｄの１つ又はそれよりも多くの継ぎ目脚部分を形成する。継ぎ目脚９８ａ〜ｄは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下に重なる構造に切り込むように構成された切断先端１００ａ〜ｄのような１つ又はそれよりも多くの係合構造を形成するように構成することができる。図１４Ａ〜図１４Ｂに示す実施形態では、継ぎ目脚９８ａ〜ｄは、頭蓋クランプ８４が手術部位内に配置された状態で、切断先端１００ａ〜ｄが、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃをほぼ二等分する半径方向挿入軌道を形成するような長さのものである。このような軌道は、切断先端を海綿骨内に向けるのに使用することができる。図１４Ｃ〜図１４Ｄに示す代替的な実施形態では、継ぎ目脚９８ａ〜ｄは、頭蓋クランプ８４が手術部位内に配置された状態で、切断先端１００ａ〜ｄが、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下面又は内面内に挿入軌道を形成するような長さのものである。継ぎ目脚９８ａ〜ｄは、必要に応じて骨セグメント８８ａ及び８８ｂ内にあらゆる代替の挿入軌道を形成するように構成することができることを認めるべきである。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２の図示の実施形態を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が、望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力は、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力は、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに引き込む。マンドレル４６が、シャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入ると、マンドレル４６の外面４８は、図１４Ｂ又は図１４Ｄに示すように、対向する周方向中実部分８６ｇの下部に干渉し、継ぎ目脚９８ａ〜ｄを互いに折り畳むようにし、それによって切断先端１００ｂ及び１００ｄを骨セグメント８８ａ及び８８ｂに入れる。マンドレル４６が更にシャフト８６ｄに前進し、切断先端１００ｂ及び１００ｄが更に骨セグメント８８ａ及び８８ｂに入れられると、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４をアンカリングする。更に、継ぎ目脚９８ａ〜ｄの連続折り畳みにより、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃを骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引くことができ、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃによって係合した骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面と継ぎ目脚９６ｂ及び９８ｄとの間に圧縮又は締め付け力を付与する。図示の実施形態は、骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合する切断先端１００ｂ及び１００ｄのみを示すが、切断先端１００ａ〜ｄの全てを含む１つ又はそれよりも多くのあらゆる組合せが、マンドレル４６がシャフト８６ｄを通して引かれる時に骨セグメント８８ａ及び８８ｂに切り込むように継ぎ目脚９８ａ〜ｄを構成することができ、かつ頭蓋固定アセンブリ８２を挿入中にそのような向きにすることができることを認めるべきである。

ここで図１５Ａ〜図１５Ｃを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、軸方向スロット９２ａ〜ｄは、頭蓋キャップ８４の下面８６ｃとシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに位置する対向する周方向中実部分８６ｇとの間にそれぞれシャフト８６ｄの長さのうちの一部分に沿って形成される。軸方向スロット９２ａ〜ｄによって形成された可撓性脚１０２ａ〜ｄの各々は、下面８６ｃから下向き又は尾側方向に延び、係合ループ１０６ａ〜ｄを形成するためにこれら自体の上で曲がって戻り、シャフト８６ｄの近位端８６ｅに形成されたネック１０８と係合するように構成された外部カラー面１０４ａ〜ｄを形成する周方向中実部分８６ｇで終端する。係合ループ１０６ａ〜ｄの外面には、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下に重なる構造に切り込むように構成された歯１１０のような１つ又はそれよりも多くの骨係合構造が形成される。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２の図示の実施形態を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が、望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力は、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力は、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに引き込む。マンドレル４６が、シャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入ると、マンドレル４６の外面４８は、周方向中実部分８６ｇに干渉し、係合ループ１０６ｂ及び１０６ｄの歯１１０がその縁部８８ｃに切り込む骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合するように、周方向中実部分８６ｇを上方に引くようにし、可撓性脚１０２ａ〜ｄをこれら自体の上で折り畳むようにする。

マンドレル４６が更に前進すると、歯１１０は、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに更に入れられ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４をアンカリングする。更に、可撓性脚１０２ａ〜ｄの折り畳みにより、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃを骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引くことができ、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃによって係合した骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面と可撓性脚１０２ｂ及び１０２ｄとの間に圧縮又は締め付け力を付与する。マンドレル４６が、シャフトの近位端８６ｅにある開口８６ａの近くへ前進すると、カラー面１０４ａ〜ｄは、ネック１０８の内面と係合することができ、それによって可撓性脚１０２ａ〜ｄを起動してロックした構成にする摩擦力を生成する。

図１５Ｃに示す代替的な実施形態では、周方向中実部分８６ｇは、マンドレル４６がシャフト８６ｄを通して引かれていた時に周方向中実部分８６ｇが開口８６ａから突出する十分な長さのものである。周方向中実部分８６ｇの突出部分は、シャフト８６ｄの遠位端８６ｆにある突出部分の外面に沿って形成されてロッキングナット１１２の相補的ネジ山と係合するように構成された螺旋状ネジ山１１１を有することができる。ロッキングナット１１２は、周方向中実部分８６ｇのカラー面１０４ａ〜ｄがネック１０８から後退して出るのを防止するために、シャフト８６ｄの遠位端８６ｆ上に装着することができ、それによって可撓性脚１０２ａ〜ｄを起動してロックしていない構成にする。図示の実施形態は、骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合する係合ループ１０６ｂ及び１０６ｄのみを示すが、係合ループ１０６ａ〜ｄの全てを含む１つ又はそれよりも多くのあらゆる組合せが、マンドレル４６がシャフト８６ｄを通して引かれる時に骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合するように可撓性脚１０２ａ〜ｄを構成することができ、かつ頭蓋固定アセンブリ８２を挿入中にそのような向きにすることができることを認めるべきである。その後に頭蓋クランプ８４を手術部位からそらすことが望ましい場合、可撓性脚１０２ａ〜ｄは、周方向中実部分８６ｇをネック１０８（必要に応じてロッキングナット１１２を最初に取り外している）から下向き及びこれから外に押圧することによって起動し、ロックしていない構成にすることができる。可撓性脚１０２ａ〜ｄがロックしていない構成にある時に、頭蓋クランプ８４を取り外すことができる。

ここで図１６Ａ〜図１６Ｇを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、シャフト８６ｄは、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆそれぞれの間にその全長に沿って周方向に中実である。頭蓋クランプ８４の本体８６は、その遠位端８６ｆに形成された底側ディスク８６ｈを更に含む。底側ディスク８６ｈは、以下でより詳細に説明するように、骨セグメント８８ａ及び８８ｂに切り込み又はそうでなければこれらと係合するように構成されたポイント１１４のようなそれから半径方向に延びる１つ又はそれよりも多くの骨係合構造を有することができる。図示の実施形態では、５つのポイント１１４は、底側ディスク８６ｈの円周の周囲に等しく離間するが、多いか又は少ないポイント１１４を必要に応じて底側ディスク８６ｈ上であらゆるパターンで周方向に配置することができる。シャフトの外面には、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合するように構成された歯１１６のような任意的な骨係合構造を形成することができる。シャフト８６ｄの外径及び内径ＯＤ３及びＩＤ４によって形成されたシャフト８６ｄの厚みは、マンドレル４６がシャフト８６ｄを通して引かれると、様々な程度の軸方向圧縮を可能にするように構成することができる。より大きい程度の軸方向圧縮により、頭蓋固定システム８２を様々な厚みの骨セグメントを締め付けるのに利用することができるような長さに頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄを製造することを可能にする。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が、望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力は、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力は、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに引き込む。図１６Ａ〜図１６Ｂに示す実施形態では、マンドレル４６がシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のようにシャフト８６ｄの内面に干渉し、シャフト８６ｄを近位端８６ｅに向けて軸方向に圧縮させ及び／又は半径方向外向きに拡張させる。シャフト８６ｄの軸方向圧縮により、ポイント１１４を上方に引くようにし、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下面と係合させ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃを骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引き、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃとポイント１１４の間に配置された骨セグメント８８ａ及び８８ｂの表面上に圧縮又は締め付け力を付与する。シャフト８６ｄの半径方向拡張により、シャフト８６ｄの外面及び存在する場合に任意的な歯１１６を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合させることができ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起する。下側ディスク８６ｈは、例えば、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下面と係合するために下側ディスク８６ｈの利用可能な表面積の量を増強するようにポイント１１４なしで形成することができることを認めるべきである。

図１６Ｄ〜図１６Ｅに示すような代替的な実施形態では、頭蓋固定アセンブリは、ポイント１１４によって担持されるように構成された拡大ディスク１１５のような補助固定部材を更に含む。拡大ディスクは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙の幅よりも小さい外径及びシャフト８６ｄよりも大きい内径を有し、従って、マンドレル４６がそれを通して引かれる時に拡大ディスク１１５がシャフト８６ｄの半径方向拡張を抑制しない。シャフト８６ｄは、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃとフィルタ１１７のような変形可能な係合材料で充填された拡大ディスク１１５との間に容積を残しながら、拡大ディスク１１５をポイント１１４によってシャフト８６ｄの周囲に担持することができるような長さのものである。係合材料は、接着剤として作用することができ、又はそうでなければ拡張可能頭蓋固定アセンブリに構造的一体性を加えることができる。例えば、充填剤１１７は、エラストマー材料、骨誘導材料、これらの組合せ、又は必要に応じてあらゆる他の好ましい材料で作ることができる。下側ディスク８６ｈは、ポイント１１４なしに、例えば、拡大ディスク１１５と係合するために下側ディスク８６ｈの利用可能な表面積の量を増強するように形成することができることを認めるべきである。

使用中に、マンドレル４６がシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のようにシャフト８６ｄの内面に干渉し、シャフト８６ｄを軸方向に圧縮させ及び／又は半径方向外向きに拡張させる。シャフト８６ｄの軸方向圧縮により、拡大ディスク１１５を頭蓋クランプ８４の下面８６ｃに向けて上方に引くようにし、それによってそれが頭蓋クランプ８４と拡大ディスク１１５との間で半径方向外向きに拡張し、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合するように充填剤１１７を圧縮し、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４を締め付ける。マンドレル４６が更にシャフト８６ｄまで前進すると、頭蓋クランプ８４の下面８６ｃは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引かれ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃによって係合した骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面と、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに沿って係合した充填剤１１７との間に圧縮又は締め付け力を付与する。

図１６Ｆ〜図１６Ｇに示すような別の代替的な実施形態では、シャフト８６ｄは、マンドレルの貫通中の軸方向圧縮を最小にするような厚みのものであり、頭蓋クランプ８４が手術部位内に配置される時に、ポイント１１４が骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃ内に挿入軌道を形成するような長さのものである。この実施形態では、マンドレル４６がシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のようにシャフト８６ｄの内面に干渉し、シャフト８６ｄを半径方向外向きに拡張させる。シャフト８６ｄの半径方向拡張により、ポイント１１４を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃ、例えば、海綿骨に切り込ませ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４を締め付ける。マンドレル４６が更にシャフト８６ｄまで前進すると、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引かれ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃによって係合した骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面と、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに係合したポイント１１４との間に圧縮又は締め付け力を付与する。マンドレル４６がシャフト８６ｄを通して引かれると、シャフト８６ｄは、半径方向拡張を受ける。シャフト８６ｄは、例えば、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆの間のシャフト８６ｄの厚みをテーパ付きにするなどにより、近位端８６ｅに向う軸方向圧縮の量を限定又は制限するように設計することができる点に注意すべきである。

ここで図１７Ａ〜図１７Ｇを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、シャフト８６ｄは、縦長の半径方向断面を形成し、本体８６の近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆそれぞれの間でその全長に沿って周方向に中実である。シャフト８６ｄの外面には、隆起リッジ１１８のような骨係合構造が形成される。更に、開口８６ａは、中心シャフト軸Ｓからオフセットされた同心状の縦軸Ｃに沿ってシャフト８６ｄの全体を通る軸方向ボアとして延びる。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。シャフト８６ｄの縦長により、マンドレル４６が通して引かれる前に頭蓋クランプ８４が望ましい挿入位置に任意的に予め固定されることを可能にする。これは、縦長シャフト８６ｄの狭い部分が、図１７Ｂに示すように、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙に配置されるように、頭蓋固定アセンブリ８２を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙に挿入することによって達成される。次に、頭蓋固定アセンブリ８２は、縦長シャフト８６ｄ及びその上に形成された上昇リブ１１８のより広い部分が、図１７Ｃに示すように、例えば、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの係合ポイント１２０において縁部８８ｃと係合するように、時計回り又は反時計回りのいずれかの方向に回転することができる。勿論、頭蓋固定アセンブリ８２は、上述のように、上昇リブ１１８を外すように頭蓋インプラント８４を反回転させ、新たな望ましい位置に頭蓋固定アセンブリ８２を位置決めし、新たな位置内に頭蓋固定アセンブリ８２を予め固定することにより、マンドレル４６が通して引かれる前に再位置決めすることができる。

頭蓋固定アセンブリ８２が望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力は、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力は、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに引き込む。図１７Ｄ〜図１７Ｅに示す実施形態では、マンドレル４６がシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のようにシャフト８６ｄの内面に干渉し、シャフト８６ｄを半径方向外向きに拡張させる。シャフト８６ｄの半径方向拡張は、シャフト８６ｄ及び隆起リッジ１１８の外面を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合させ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起する。

図１７Ｆ〜図１７Ｇに示す代替的な実施形態では、本体８６のディスク形部分は省略され、シャフト８６ｄの外径及び内径ＯＤ３及びＩＤ４によって形成されたシャフト８６ｄの壁厚は、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆの間のシャフト８６ｄの中間部分におけるよりもシャフト８６ｄの近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆにおいて厚い。使用中に、頭蓋クランプ８４は、上述のように、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に配置されて所定位置に予め固定される。マンドレル４６が、引き上げられてシャフト８６ｄの遠位端８６ｆに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のようにシャフト８６ｄの内面に干渉し、シャフト８６ｄを半径方向外向きに拡張させる。シャフト８６ｄの半径方向拡張は、シャフト８６ｄ及び隆起リッジ１１８の外面を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合させ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起する。更に、マンドレル４６が、シャフト８６ｄを通して引かれてシャフト８６ｄを半径方向に拡張すると、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆにあるシャフト８６ｄの極太部分は、締め付けタブ１２２を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面及び下面上に形成することを可能にする。締め付けタブ１２２は、締め付けタブ１２２の間に配置された骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面及び下面上に圧縮又は締め付け力を付与する。

ここで図１８Ａ〜図１８Ｌを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、シャフト８６ｄは、近位端及び遠位端８６ｅ及び８６ｆそれぞれの間でその全長に沿って周方向に中実である。頭蓋固定アセンブリ８２は、底側ディスク１２４のような拡張可能補助固定部材を更に含む。底側ディスク１２４は、凸状上面１２６ａ及び対向する凸状下面１２６ｂを有するほぼディスク形本体１２６を含む。上面及び下面１２６ａ及び１２６ｂの凹状及び凸状のそれぞれは、上面１２６ａと下に重なる骨セグメント８８ａ及び８８ｂとの間の接触を最小にし、同時に骨セグメント８８ａ及び８８ｂの内面に対して下面１２６ｂのプロフィールを最小にするように、特定の解剖学的構造領域、例えば、頭蓋骨の内面上の特定の区域に適合するように構成することができる。その例を以下に詳細に説明するあらゆる代替の本体幾何学形状及び／又は表面プロフィールを補助締め付け部材に使用することができる点に注意すべきである。

底側ディスク１２４の本体１２６は、近位端１２６ｄ及び対向する遠位端１２６ｅを有する延性挿管シャフト１２６ｃを更に含み、シャフト１２６ｄは、中心シャフト軸Ｓに沿って上面１２６ａにある遠位端１２６ｅから上方又は頭蓋方向に延びる。シャフト１２６ｃは、頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄによって受け取られるように構成される。従って、シャフト１２６ｃの外径ＯＤ４は、シャフト８６ｄの内径ＩＤ４よりも僅かに小さい。シャフト１２６ｃは、縦シャフト軸Ｓに沿ってそれを通って形成された軸方向ボア１２６ｆを更に含む。シャフト１２６ｃの厚みは、シャフトの外径ＯＤ４と軸方向ボア１２６ｆによって形成された内径ＩＤ５の差によって定められる。シャフト１２６ｃの内径ＩＤ５は、マンドレル４６の外面４８の外寸よりもごく僅かに小さくすることができる。頭蓋固定アセンブリ８２の図示の実施形態は、底側ディスク１２４のシャフト１２６ｃが頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄ内に受け取られるように構成された状態で本明細書の対応する図に説明されて描かれているが、構成要素は、頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄが底側ディスク１２４のシャフト１２６ｃ内に受け取られるように構成されるように逆の様式で構成することができることを認めるべきである。外科用途において、あらゆる様々なこれらの構成を必要に応じて使用することができる。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。例えば、対応する拡張部材２６が底側ディスクのシャフト１２６ｃ内に配置された状態の複数の底側ディスク１２４は、患者の頭蓋骨内の開口部の周囲の望ましい位置に配置される。複数の頭蓋固定アセンブリ８２の底側ディスク１２４が位置決めされた状態で、対応する骨弁は、底側ディスク１２４のシャフト１２６ｃが骨弁と頭蓋骨の周囲の骨の間の間隙内に配置されるように、頭蓋骨開口部内に配置することができる。次に、対応する複数の頭蓋クランプ８４は、それぞれの拡張部材上に挿入され、底側ディスク１２４のシャフト１２６ｃが頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄ内に配置されるように位置決めすることができる。

複数の頭蓋固定アセンブリが、必要に応じて及び各それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２に対して位置決めされた状態で、下向き又は尾側の付勢力が、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力は、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト１２６ｃの遠位端１２６ｅにある軸方向ボア１２６ｆに引き込む。図１８Ｂ〜図１８Ｃに示す実施形態では、マンドレル４６が、シャフト１２６ｃの遠位端１２６ｅに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のように軸方向ボア１２６ｆの内面に干渉し、シャフト１２６ｃを近位端１２６ｄに向けて半径方向外向きに圧縮させ及び／又は半径方向外向きに拡張させる。シャフト１２６ｃの軸方向圧縮により、底側ディスク１２４のシャフト１２６ｃを頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄに入るようにし、底側ディスク１２４の上面１２６ａを上方に引くようにし、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの下面と係合するようにし、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃを骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引いて、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃと底側ディスク１２４の上面１２６ａとの間に配置された骨セグメント８８ａ及び８８ｂの表面上に圧縮又は締め付け力を付与する。マンドレル４６がシャフト１２６ｃ内に前進すると、シャフト１２６ｃは、半径方向に拡張し、頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄと係合し、これは、次に、シャフト８６ｄを半径方向に拡張させ、それによってシャフト８６ｄの外面を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合させ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に底側ディスク１２４及び頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起し、底側ディスク１２４及び頭蓋クランプ８４を互いに対して固定する。

図１８Ｄ〜図１８Ｆに示すような代替的な実施形態では、底側ディスク１２４の本体１２６は、図１８Ｆに示すように、本体１２６のディスク形部分内に形成されたポイント１２８のような複数の骨係合構造を用いて構成される。ポイント１２８は、以下でより詳細に説明するように、骨セグメント８８ａ及び８８ｂに切り込むか又はそうでなければこれらと係合するように構成される。図示の実施形態では、６つのポイント１２８が、底側ディスク１２４の円周の周囲に等しく離間するが、多いか又は少ないポイント１２８を必要に応じて底側ディスク１２４上であらゆるパターンで周方向に配置することができる。シャフト１２６ｃの外面及びシャフト８６ｄの内面には、底側ディスク１２４のシャフト１２６ｃが頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄに入る時に互いに相補的に係合するように構成された隆起リッジ１３０のような任意的な骨係合構造を形成することができる。勿論、ラチェット歯などのような他の係合構造を必要に応じて使用することができる。底側ディスク１２４及び／又は頭蓋クランプ８４のシャフト１２６ｃ及び８６ｄ上の任意的な隆起リッジ１３０の使用により、これらの構成要素を頭蓋固定システム８２が様々な厚みの骨セグメントを締め付けるのに利用することができるような長さに製造することを可能にする。更に、シャフト１２６ｃは、底側ディスク１２４が、手術部位内の頭蓋クランプ８４のシャフト８６ｄ内に配置された状態で、ポイント１２８が骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃ内に挿入軌道を形成するような長さのものである。

図１８Ｄ〜図１８Ｆに示す実施形態では、マンドレル４６がシャフト１２６ｃの遠位端１２６ｅに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のように軸方向ボア１２６ｆの内面に干渉し、シャフト１２６ｃを半径方向外向きに拡張させる。シャフト１２６ｃの軸方向圧縮により、ポイント１２８を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに切り込ませ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に底側ディスク１２４を締め付ける。マンドレル４６が更にシャフト１２６ｃまで前進すると、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引かれ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃによって係合した骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面と、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに係合したポイント１２８との間に圧縮又は締め付け力を付与する。

別の実施形態では、代替の拡張可能補助固定部材には、図１８Ｇ〜図１８Ｌに示すように例えばキーロックバー１３２を備えることができる。キーロックバー１３２は、本体１２６のディスク形部分が１つ又はそれよりも多くの翼１３４によって置換された状態で底側ディスク１２４に同様に構成される。翼は、図１８Ｈ、図１８Ｊ、及び図１８Ｌに示すように、例えば、そらしツールを軸方向ボア１２６に挿入し、ブレード１３４が骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に向けられるようにキーロックバー１３２を回転させることによって頭蓋固定アセンブリを患者の頭蓋骨からそらすことを可能にするように構成される。その後、頭蓋固定アセンブリ８２は、頭蓋骨から容易に取り外すことができる。図示の実施形態は、１つ、２つ、又は４つの矩形の平面ブレード１３４を示したが、あらゆるブレード幾何学形状及び／又はブレードの数を必要に応じて使用することができることを認めるべきである。使用中に、キーロックバー１３２は、例えば、シャフト１２６ｃ及び／又はブレード１３４のボアを通過して骨セグメント８８ａ及び／又は８８ｂに挿入されたフックを保持し、ブレード１３４の開口を通して骨セグメント８８ａ及び／又は８８ｂに挿入されたネジを保持する例えば締め付け構造などの使用により、原位置でキーロックバー１３２の回転を防止するように骨セグメント８８ａ及び／又は８８ｂに締め付けることができる。

ここで図１９Ａ〜図１９Ｆを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図１９Ａ〜図１９Ｃに示す実施形態では、ほぼ矩形の拡張可能固定ブロック１３６のような拡張可能係合本体は、シャフト８６ｄの代わりに本体８６の下面８６ｃから延びる。固定ブロック１３６の本体は、必要に応じてあらゆる代替の幾何学形状を取ることができることを認めるべきである。固定ブロック１３６の対向する上端及び下端１３６ａ及び１３６ｂの間の距離によって定められる固定ブロック１３６の厚みは、望ましい手術挿入部位における骨セグメント８８ａ及び８８ｂの厚みに適合するように定めることができる。固定ブロック１３６は、対向する前端及び後端１３６ｄ及び１３６ｅの間でそれを通って延びる縦シャフト軸Ｓに沿って形成されたボア１３６ｃを有し、縦方向ボア１３６ｃは、マンドレル４６の外面４８の外寸よりも僅かに小さい内径を有する。丸いボア１３６ｃが図示の実施形態に描かれているが、あらゆる他の望ましいボア幾何学形状を使用することができることを認めるべきである。固定ブロックの対向する側面１３６ｆには、例えば、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに切り込むことによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合するように構成された例えば歯１３８の対向する列の形態の骨係合構造が形成される。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力が、頭蓋クランプ８４の上面８６ｂに例えば挿入器具によって印加される。横方向力が、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６を固定ブロック１３６の前端１３６ｄにあるボア１３６ｃに引き込む。横方向力は、例えば、マンドレル４６の反対側の細長シャフト４０の端部に取り付けたケーブルを引くことによって印加することができる。マンドレル４６がボア１３６ｃに入ると、マンドレル４６の外面４８は、ボア１３６ｃの内面に干渉し、固定ブロック１３６の幅方向拡張を引き起こす。固定ブロック１３６が拡張すると、固定ブロックの側面１３６ｆは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合し、固定ブロック１３６の側面１３６ｆ上の歯１３８を骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合させ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４の摩擦嵌めを誘起し、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４をアンカリングする。歯１３８が、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに切り込むと、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃを骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引くことができ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃと歯１３８の間に配置された骨セグメント８８ａ及び８８ｂの表面上に圧縮又は締め付け力を付与する。

図１９Ｄ〜図１９Ｆに示す代替的な実施形態では、歯１３８の列は、複数のスパイク１４０のような代替の骨係合構造で置換される。スパイク１４０は、ボア１３６ｃと交差して固定ブロック１３６の対向する側面１３６ｆの間に延びるそれぞれの複数の交差ボア１４２に担持される。スパイク１４０は、スパイクの鈍端がボア１３６ｃ内に突出するように交差ボア１４２内に配置され、スパイク１４０の尖端は、固定ブロック１３６の側面１３６ｆに面している。使用中に、マンドレル４６は、ボア１３６ｃを通って前進する時にマンドレル４６の外面４８がスパイク１４０の鈍端に干渉し、それによってスパイク１４０を交差ボア１４２内で外向きに並進させ、スパイク１４０の尖端が固定ブロックの側面１３６ｆ上の交差ボア１４２から突出して骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに切り込ませ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４をアンカリングする。スパイク１４０が骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに切り込むと、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引くことができ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃとスパイク１４０との間に配置された骨セグメント８８ａ及び８８ｂの表面上に圧縮又は締め付け力を付与する。

ここで図２０Ａ〜図２０Ｂを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、頭蓋クランプ８４は、延性上側及び下側固定部材１４４及び１４６から構成される拡張可能係合本体を含み、上側及び下側固定部材１４４及び１４６の各々は、対向する近位端及び遠位端１４４ａ及び１４４ｂ並びに１４６ａ及び１４６ｂそれぞれを有する。図示の実施形態の固定部材１４４及び１４６は、環状本体を有するが、あらゆる他の好ましい本体幾何学形状を必要に応じて使用することができる。下側固定部材１４６は、上側固定部材１４４内に受け取られるように構成される。図示の実施形態では、上側及び下側固定部材１４４及び１４６は、円筒形に成形された本体を有するが、あらゆる他の好ましい本体幾何学形状を必要に応じて使用することができる。下側固定部材１４６の外面には、上側固定部材１４４、例えば、隆起リッジ１４８の内面と係合するように構成された任意的な係合構造を形成することができる。上側固定部材１４４の内面には、任意的な相補的隆起リッジ１４８を形成することができる。下側固定部材１４６の内径は、マンドレル４６の外面４８の外寸よりも僅かに小さい。

下側固定部材１４６は、その近位端及び遠位端１４４ａ及び１４４ｂの間に形成された上側固定部材１４４の長さよりもその近位端及び遠位端１４６ａ及び１４６ｂの間に形成されたより大きい長さを有することができる。上側及び下側固定部材１４４及び１４６は、様々な長さに基づいて、例えば、頭蓋クランプ８４が配置されることになる骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙の幅に基づいて製造することができる。上側固定部材１４４の近位端１４４ａは、１つ又はそれよりも多くの可撓性湾曲アーム１５０によって下側固定部材１４６の遠位端１４６ｂに接続される。湾曲アーム１５０の外面は、その上に形成された骨係合構造、例えば、歯１５２を有する。予め装着された構成において、下側固定部材１４６の近位端１４６ａは、上側固定部材１４４の遠位端１４４ｂ内に係合することができる。頭蓋クランプ８４は、２つの可撓性アーム１５０を有するように示されているが、あらゆる数の可撓性アーム１５０を必要に応じて使用することができ、又は代替的に１つの連続可撓性アーム１５０を上側及び下側固定部材１４４及び１４６の周囲全体を通して形成することができることを認めるべきである。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が望ましい位置に配置された状態で、下向き又は尾側の付勢力が、上側固定部材１４４の近位端１４４ａに対して例えば挿入器具によって印加される。上方又は頭蓋の力が、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６を下側固定部材１４６の遠位端１４６ｂに引き込む。マンドレル４６が下側固定部材１４６内で上方に前進すると、上側及び下側固定部材１４４及び１４６は、一緒に引かれ、それによって歯１５２が骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合するように、可撓性アーム１５０が互いに向けて外向きに折り畳むようにされ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４をアンカリングする。マンドレル４６が下側固定部材１４６を通って前進する時に、下側固定部材１４６は、半径方向に拡張することができ、下側固定部材１４６の外面上の任意的な隆起リッジ１４８を上側固定部材１４４の内面と係合させ、それによって頭蓋固定アセンブリ８２を起動してロックした構成にする。

ここで図２１Ａ〜図２１Ｂを参照すると、頭蓋固定アセンブリ８２及び頭蓋クランプ８４は、更に別の実施形態に従って示されている。図示の実施形態では、マンドレル４６は、シャフト８６ｄを通して引かれるのではなく、シャフト８６ｄに押し込まれる。更に、脚９０ａ〜ｄは、これらの遠位端に形成された骨係合構造、例えば、切断先端１５４ａ〜ｄを有する。脚９０ａ〜ｄは、頭蓋クランプ８４が手術部位内に配置される時に脚の遠位端及び従って切断先端１５４ａ〜ｄが、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃ内への挿入軌道を定めるような長さのものである。

使用中に、頭蓋固定アセンブリ８２を使用して骨セグメント８８ａ及び８８ｂを締め付けることができる。それぞれの頭蓋固定アセンブリ８２が望ましい位置に配置された状態で、頭蓋クランプ８４は、適切な位置に例えば挿入器具によって保持される。下向き又は尾側の力が、拡張部材２６の細長シャフト４０に印加され、それによってマンドレル４６をシャフト８６ｄの近位端８６ｅに入れる。マンドレル４６がシャフト８６ｄに入ると、マンドレル４６の外面４８は、上述のようにシャフト８６ｄの内面に干渉し、シャフト８６ｄを半径方向外向きに拡張させる。シャフト８６ｄの半径方向拡張により、脚９０ａ〜ｄを外向きに偏向させ、次に、脚９０ｂ及び９０ｄの切断先端１５４ｂ及び１５４ｄを骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃに切り込ませ、それによって骨セグメント８８ａ及び８８ｂの間の間隙内に頭蓋クランプ８４を締め付ける。脚９０ｂ及び９０ｄの切断先端１５４ｂ及び１５４ｄが骨セグメント８８ａ及び８８ｂに切り込むと、頭蓋インプラント８４の下面８６ｃは、骨セグメント８８ａ及び８８ｂの外面に対して引かれ、それによって頭蓋インプラント８４の下面８６ｃによって係合した骨セグメント８８ａ及び８８ｂの上面と、切断先端１５４ｂ及び１５４ｄを通じて骨セグメント８８ａ及び８８ｂの縁部８８ｃと係合した脚９０ｂ及び９０ｄとの間に圧縮又は締め付け力を付与する。図示の実施形態は、骨セグメント８８ａ及び８８ｂと係合する切断先端１５４ｂ及び１５４ｄのみを示すが、切断先端１５４ａ〜ｄの全てを含む１つ又はそれよりも多くのあらゆる組合せが、マンドレル４６がシャフト８６ｄに下向きに前進する時に骨セグメント８８ａ及び８８ｂに切り込むように脚９０ａ〜ｄを構成することができ、かつ頭蓋固定アセンブリ８２を挿入中にそのような向きにすることができることを認めるべきである。

拡張可能固定アセンブリ２０、拡張可能頭蓋固定アセンブリ８２、及び／又は拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７のうちの１つ又はそれよりも多くの構成要素を含む様々なキットを備えることができることを認めるべきである。キットの構成要素は、同じか又は異なるように構成することができる。例えば、様々なシャフト幅、長さ、及びアンカリング領域プロフィールを有する様々な数の拡張可能固定部材２４は、例えば、外科医によって実施される処置のタイプ又は個々の患者の特定の解剖学的構造に応じて、様々なマンドレル４６などを有する拡張部材２６と共に単一アンカーキット内に提供することができる。別の例において、頭蓋固定キットには、本明細書で説明する様々な実施形態に従って複数の拡張可能頭蓋クランプ８４を備えることができる。更に、キットはまた、個々のシステムのどの構成要素がキットに含まれるかに関して個別の構成することができる。例えば、骨折整復を意図した拡張可能固定アセンブリ２０のキットは、中心シャフト軸を有する固定部材２４に加えてオフセットシャフト軸を有する１つ又はそれよりも多くの固定部材を含むことができる。固定部材２４の一部は、そのヘッド３２上に形成されたロッキング特徴を有することができ、キットはまた、特定のタイプの骨折整復処置を意図した１つ又はそれよりも多くの骨プレート６２を含むことができる。別の例において、同じか又は異なって構成された１つ又はそれよりも多くの拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７は、１つ又はそれよりも多くの固定部材２４、１つ又はそれよりも多くの従来の椎弓根スクリュー、及び固定ロッドなどと共に脊椎固定キットに提供することができる。

拡張可能固定アセンブリ２０、拡張可能頭蓋固定アセンブリ８２、及び拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７のうちの拡張可能固定部材及び他の構成要素を好ましい実施形態及び／又は好ましい方法を参照して本明細書に説明したが、本明細書で使用した表現は、限定するための表現ではなく、説明及び例示のための表現であることを理解すべきである。例えば、拡張可能固定アセンブリ２０の構成要素の構造及び／又は特徴は、別に定めない限り、拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７の構造及び／又は特徴などと組み合せるか又はそうでなければこれらと一体化することができることを認めるべきである。更に、拡張可能固定アセンブリ２０、拡張可能頭蓋固定アセンブリ８２、及び拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７を特定の構造、方法、及び／又は実施形態を参照して本明細書に説明したが、本発明の開示の範囲は、これらの詳細に限定されるように考えられているのではなく、むしろ張可能固定アセンブリ２０、拡張可能頭蓋固定アセンブリ８２、及び拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７の構造、方法、及び／又は使用にまで及ぶことを意味する点に注意すべきである。本明細書の技術の恩典を有する当業者は、本明細書で説明するような張可能固定アセンブリ２０、拡張可能頭蓋固定アセンブリ８２、及び拡張可能椎間インプラントアセンブリ１５７に多数の修正を行うことができ、かつ例えば添付の特許請求の範囲に列挙するような本発明の開示の範囲及び精神から逸脱することなく変更を行うことができる。

２４ 拡張可能固定本体
２８ シャフト
３１ 中間部分
３２ ヘッド
３６ ネジ山

Claims (13)

1. 第１の方向に沿って互いに離間した第１および第２の椎骨の間の椎間腔へと埋め込まれるように構成されている拡張可能椎間インプラントアセンブリであって、
   前記第１および第２の椎骨とそれぞれ対面するように構成された上面および下面を有する、インプラント本体であって、前記上面および下面は前記第１の方向に沿って離間して、前記インプラント本体の少なくとも一部が前記上面から前記下面まで中実となっており、前記インプラント本体は、前記第１の方向に垂直である第２の方向に沿って互いに離間した第１および第２の末端を有し、前記インプラント本体は、前記第２の方向に沿って延伸するボア軸に沿って前記第１の末端内に前記第２の末端へと向かって延伸する第１のボアを少なくとも画定する、インプラント本体、と、
   第１の拡張部材、と、
   を有し、
   前記第１の拡張部材が前記第１のボアを通して前記ボア軸に沿って前記第２の方向で付勢される時に、前記第１の拡張部材は、前記インプラント本体を前記第１の方向に沿って拡張して前記第１および第２の椎骨と係合させ、前記拡張可能椎間インプラントアセンブリは、前記第１の拡張部材が前記第１のボアから除去された後に前記インプラント本体が拡張されたままとなるように構成されている、
   拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
2. 前記インプラント本体の少なくとも１つの外面には、１つ又はそれよりも多くの骨係合構造を有する、請求項１に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
3. 拡張可能固定アセンブリが、前記第１のボア内に配置される、請求項１に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
4. 前記インプラント本体には、それを貫通して、前記第１のボアと交差する少なくとも１つの交差ボアが更に形成され、
   前記拡張可能椎間インプラントアセンブリが、少なくとも１対の係合構造を更に有し、前記係合構造は、前記第１の拡張部材の両側で前記交差ボア内に配置される、
   請求項１に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
5. 前記少なくとも１対の係合構造が、上部および下部骨係合表面をそれぞれ画定する第１および第２の係合構造を含み、および
   前記第１の拡張部材が前記第１のボアを通して不勢されるとき、前記第１の拡張部材が、前記第１および第２の係合構造の少なくとも１つを、前記第１および第２の係合構造の前記少なくとも１つの他方から離れるように動かせしめる、
   請求項４に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
6. 前記上部および下部骨係合表面が骨係合構造を有する、請求項５に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
7. 前記骨係合構造が歯である、請求項６に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
8. 前記拡張可能固定アセンブリが、第１の軸方向ボアを画定する第１の固定部材を更に含み、前記第１の拡張部材が前記第１の固定部材の前記第１の軸方向ボア内に配置される、請求項３に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
9. 前記第１の固定部材の前記第１の軸方向ボアが内径を有し、前記第１の拡張部材が、前記内径より大きな外径を有して、前記第１の拡張部材が、前記第１の固定部材の前記第１の軸方向ボアを通して付勢されるときに、前記第１の拡張部材が前記第１の固定部材を拡張せしめる、請求項８に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
10. 前記第１の拡張部材の拡張により前記インプラント本体を拡張させる、請求項９に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
11. 前記第１の拡張部材が、近位端および反対側の遠位端を有する細長いシャフトを含み、前記遠位端から延伸するマンドレルをさらに含む、請求項１に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
12. 前記細長いシャフトが、前記細長いシャフトの軸に垂直な選択された方向に最大断面寸法を有し、前記マンドレルが、前記選択された方向において、前記細長いシャフトの前記最大断面寸法よりも大きな最大断面寸法を有する、請求項１１に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。
13. 前記第１の末端が後端であり、前記第２の末端が前端であり、前記インプラント本体を前記第１の方向に沿って拡張させるために、前記前端から前記後端へと延伸する方向で前記ボア軸に沿って前記第１のボアを通して前記第１の拡張部材が付勢されるように構成されている、請求項１に記載の拡張可能椎間インプラントアセンブリ。

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