本発明は、骨セグメントまたは組織セグメントを横切って、多方向の力または多成分の力を発生するためのインプラントを含む。本発明の例示的な実施形態は、図面に示され、下記に議論されている。インプラントは、図に議論されているようなモジュラステープルまたはボーンプレートと同様の構成のものであることが可能である。本発明は、図5および図6に示されているような、インプラントに事前に組み立てられまたは付加され得るインプラントを挿入するための装置または器具を用いることが可能である。1または複数のインプラントは、パッケージングの中で特定の構成に保持され得、それは、使用時にインサータとの係合を容易にする。本発明の特定の実施形態は、インサータツールの使用を必要としないことが可能であり、たとえば、形状記憶ニチノールから作製された実施形態は、形状記憶ニチノールを活性化するユーザの能力に依存し、多方向の力または多成分の力を発生することが可能である。
本明細書で説明されているインプラント実施形態は、骨セグメントを横切って力(典型的には、圧縮力)が発生される2つ以上のインプラント構成を有する任意のタイプのインサータまたは固定デバイスに接続して使用され得、それは、それに限定されないが、さまざまなボーンステープル、ボーンプレートなどを含む。
図1および図2は、インプラント200を示している。図1は、インプラント200に組み立てられたボーンスクリュ100を示している。インプラント200は、300および310の方向に示されている力を及ぼす状態で示されている。この例示的な実施形態では、インプラント200は、ボーンスクリュ100または他の固定エレメントを取り付けるためのスクリュ穴230を有する。別の実施形態では、インプラントは、一体型のステープルレッグ部を有することが可能であり、それは、スクリュ穴230の代わりに使用されるか、または、スクリュ穴230と組み合わせて使用され得る。(たとえば、図15〜図17を参照。)また、タブ240が示されており、タブ240は、挿入デバイスへの取り付けを容易にするために、スロット250を有することが可能である。この取り付けタブ240は、屈曲領域220が中立位置にある状態でインプラント200を保持するために使用され得、すなわち、スクリュ穴230は、平坦な配向に保持されている。インプラント200は、屈曲領域220を有しており、屈曲領域220は、スクリュ穴230とブリッジ部材210との間に位置付けされている。この屈曲領域220は、カットアウト、スロット、エンボス、リッジなどのような、屈曲領域220の方向、力、および予測可能性を制御することを支援するために戦略的に設置されている非対称的な幾何学形状または他の特徴部を有することが可能である。この実施形態では、ブリッジ部材210および屈曲領域220は、スペース215を画定している。力は、同時に、または、別々のアクションとして、発生され得る。例示的な実施形態では、力は、別々のアクションとして発生され、本明細書の説明を簡単化することになる。第1の圧縮力300は、屈曲領域220が移動することを許容されるときに発生され得、それによって、スクリュ穴230およびボーンスクリュ100が互いに対して収束することを可能にする。圧縮力300は、スクリュ穴領域230を備える超弾性インプラントを有することによって発生され得、スクリュ穴領域230は、インプラントが静止状態にあるときにそれらが互いに対して収束するように製造されている。スクリュ穴領域230を平坦に保持することは、それらが解放され、収束された配向を回復することが可能にされるまで、圧縮(すなわち、収束)エネルギーを貯蔵することが可能である。ボーンスクリュ領域230が、平坦に、または、骨に対して比較的に平行に保持されている状態で、ボーンスクリュ100は、骨の中へ挿入され、互いに対して平行に維持され得る。ボーンスクリュが完全に着座されると、スクリュ穴230は、ニチノールの超弾性態様に起因して、それらの平坦な配向から解放され、それらの収束配向を回復することが可能にされ得る。別の実施形態では、この同じ効果は、ニチノール材料の形状記憶態様によって実現され得る。そのような実施形態では、ボーンスクリュがボーンプレート200の中に完全に着座されると、スクリュ穴230が、たとえば、適当な活性化温度(たとえば、体温または外部温度源)を使用して活性化され得、また、ニチノールの形状記憶態様に起因して、それらの収束配向を回復することが可能にされる。力300の大きさは、選択材料、インプラントの全体の幾何学形状、および/または外科手術法に依存し得る。この圧縮力300は、ボーンプレート225のレベルにおいてよりも、スクリュ100の先端部のレベルにおいて大きさが大きい圧縮力を発生することが可能である。ブリッジ部材210が、この場合には外向きに、開位置まで変位することを許容されるときに、圧縮力310が発生され得る。この変位は、スペース215の形状を変化させ、それによって、力310を生成することが可能であり、力310は、スクリュ穴230同士をより近づけ、ボーンスクリュ100の先端部のレベルよりもプレート225のレベルにおいて大きい大きさを有し得る圧縮力を発生することが可能である。
力300を発生するために使用され得る機構と同様に、力310は、ブリッジ部材210を備える超弾性インプラントを有することによって発生され得、ブリッジ部材210は、インプラントが静止状態にあるときにそれらが外向き位置または開位置になり得るように製造されている。ブリッジ部材210を閉位置に保持することは、それらが解放され、開位置または外向き配向を回復することが可能にされるまで、圧縮(すなわち、変位)エネルギーを貯蔵することが可能である。ボーンスクリュ100が完全に着座され、骨の中にしっかりと固定されている状態で、ブリッジ部材210は、ニチノールの超弾性態様に起因して、それらの閉じた配向から解放され、それらの開いた配向を回復することが可能にされ得る。閉位置から開位置へのこの移動は、ボーンスクリュ100間の相対的な空間の変化を生成し、それによって、圧縮力310を結果として生じさせ得る変位を発生することが可能である。別の実施形態では、この同じ効果は、ニチノール材料の形状記憶態様によって実現され得る。そのような実施形態では、ボーンスクリュがボーンプレート200の中に完全に着座されると、ブリッジ部材210が、適当な活性化温度(たとえば、体温または外部温度源)を使用して活性化され得、また、ニチノールの形状記憶態様に起因して、それらの開位置または外向き配向を回復することが可能にされる。力310の大きさは、選択材料、インプラントの全体の幾何学形状(たとえば、厚さ、幅、高さなど)、および/または外科手術法に依存し得る。力300および310の独自の組み合わせは、力が個別になっているときよりも、均一で全体に大きい圧縮力を生成することが可能である。当技術分野の現在の状態は、単に1つの圧縮力だけを発生することになるインプラントデバイスを有することである。圧縮力300および310の説明は、限定することを意図していない。発生される力は、均一であってもなくてもよく、または、変化する大きさを有することも可能である。また、発生される力の特定の順序も、限定するものではない。また、本発明は、2つ以上の力の大きさおよびベクトルの任意の順序または組み合わせを含む。
図2は、ボーンスクリュ100が適切な場所にないことを除いて、図1と同じ条件でインプラント200を示している。この図は、スクリュ穴230を示しており、スクリュ穴230は、この特定の実施形態では、ロッキングスクリュ穴である。この実施形態は、スペース215を生成する2つのブリッジ部材210を有する。本明細書での本発明の説明に基づいて、当業者は、ブリッジ部材によって生成され得る多数の形状が存在することを理解するであろう。そのうえ、複数のブリッジ部材または単一のブリッジ部材を有することができるインプラント200を有することが可能である。固定手段(すなわち、ボーンスクリュ、ステープルレッグ部など)が、この場合には、圧縮力を生成するように近づけられ得るように、単一のブリッジ部材は操作され得る。単一のブリッジ部材の場合には、スペース215は、存在していても存在していなくてもよい。
ブリッジ部材210および屈曲領域220に対する開口部215の位置決めおよび/または配向および/または幾何学形状は、所望の圧縮力を実現するために、インプラント200の中で必要とされる応力を分配するための手段を提供することが可能である。開口部215の位置および幾何学形状は、本発明の範囲内で変更され、応力分布を操作し、所望の性能を実現することが可能である。本発明の範囲内において、開口部215の位置および幾何学形状は、厚さ205と組み合わせて変更され、応力分布を操作し、所望の性能を実現することが可能である。本発明によって発生される所望の力の量は、インプラント幾何学形状の個々の態様、および、互いに対するそれらの相対的な配向を操作することによって、達成され得る。厚さ205の幾何学形状および相対的な配向が変更され、インプラントブリッジ部210の中の応力分布を操作し、所望の性能を実現することが可能である。厚さ205の幾何学形状および相対的な配向が、屈曲領域220の幾何学形状および相対的な配向を変更することと組み合わせて変更され、インプラント200の中の応力分布を操作し、所望の性能または発生される力を実現することが可能である。厚さ205の幾何学形状および相対的な配向が、屈曲領域220の幾何学形状および相対的な配向を変更することと組み合わせて変更され得、また、開口部215の幾何学形状および相対的な配向を変更することと組み合わせて、インプラント200の中の応力分布を操作し、所望の性能を実現することが可能である。そのうえ、また、図3Aに示されているようなインプラント幅208、209、211、212、213、および/または214は、独立した変数として、または、以前に説明されているインプラントの1または複数の態様と組み合わせて、幾何学形状および/または配向が操作され、インプラント200の中の応力分布を操作し、所望の性能または力発生を実現することが可能である。
図3Aは、この特定の実施形態に関するインプラント200の上面図を示している。インプラント200は、超弾性機構および/または形状記憶機構のいずれかを解放および/または活性化する前にそれが保持されることになるものとして示されており、すなわち、この場合には、それが植え込みのためにインサータの中に保持され得るときに、発生される力がない状態で示されており、明確化のために、インサータは、この特定の図では示されていない。明確化のために、固定手段ボーンスクリュ100は、図3A、図3B、または図3Cには含まれていない。インプラント200は、力を発生しない平坦な幾何学形状にインプラントを保持するためのタブ240または他の手段を有することが可能である。この特定の実施形態は、ボーンスクリュ100のためのロッキング穴として、取り付け手段230を示している。しかし、本明細書での本発明の説明に基づいて、当業者は、固定手段が、インプラント200(たとえば、ステープルレッグ部)と一体になっていることが可能であり、または、ペグ、ブレード、もしくは、他のタイプのボーンスクリュなどのような、他の固定手段を含むことが可能であることを理解するであろう。屈曲領域220は、均一な幅および/もしくは厚さのものであってもなくてもよい。屈曲領域220および/またはブリッジ部材210は、穴、スロット、キー溝、リブ、ボスなどのような、特定の特徴部を有しており、屈曲の予測可能な手段および方法を促進および支援することが可能である。スペース215は、幅211および212を有するブリッジ部材210に隣接している。ブリッジ部材210の幅は、均一であってもなくてもよい。幅211は、幅212より大きくても小さくなってもよい。ブリッジ部材の幅209および210ならびに幅213および214は、同じであってもなくてもよい。いくつかのブリッジ部材の幅は、同じであることが可能であり、一方、他のブリッジ部材の幅は、残りの幅よりも大きくなっているか、または小さくなっていることが可能である。本実施形態は、ニチノール、または、形状記憶特性もしくは超弾性材料特性を有する他の材料から作製されることが考えられるが、他の材料も、同じ効果を実現することが可能である。
図3Bは、第2の構成のインプラント200の上面図であり、第1の圧縮力300を示している。圧縮力300は、屈曲領域220および/または固定手段(たとえば、ボーンスクリュ100もしくは他のそのような固定手段など)を収束させる(すなわち、ボーンスクリュ100の先端部が近づけられる)方向にあり得る。図3Cは、第3の構成のインプラント300の上面図であり、第2の圧縮力310および第1の圧縮力300を示している。インプラント200の全体の幅400が減少しているが、ブリッジ部材210間の距離216は増加している。代替的な実施形態では、距離216は、特定の力を発生するために必要に応じて増加または減少することが可能である。圧縮力310は、屈曲領域220および/または固定手段(たとえば、ボーンスクリュ100または他のそのような手段など)間の距離を短くする方向にあり得る。インプラントがさまざまな力を発生する順序は、重要でない可能性がある。この例示的な実施形態では、力300は、力310の前に発生される。また、反対のことも可能である。同様に、発生される力の相対的な大きさは、本質的に限定するものではない。一方の力は、発生される他方の力より大きくても小さくてもよい。以前に本明細書で説明されているように、発生される1または複数の力の相対的な大きさおよび方向は、インプラントの配向、構造体の中で使用される材料もしくは材料の組み合わせ、インプラントのさまざまな特徴部の幾何学形状、および/または、外科手術法に依存し得る。また、発生される1または複数の力の相対的な大きさおよび方向は、ニチノールなどのような材料の超弾性特性および/または形状記憶特性によって生み出されるものであり得る。材料の超弾性特性および/または形状記憶特性は、インプラントがその静止状態にある構成またはゼロ応力構成を回復するかまたは回復しようとすることが可能にされるときに、1つの構成において貯蔵されることになるエネルギーが単に解放されることを可能にすることができる。本発明の1つの実施形態は、ニチノール材料の超弾性特性および形状記憶特性の使用を組み合わせることが可能である。たとえば、1つの力は、超弾性特性を使用して発生され得、第2の力は、形状記憶特性を使用して発生され得る。この実施形態では、第1の力300および第2の力310は、両方とも、インプラントの最終状態または最終構成において存在するままである。
図4Aは、この特定の実施形態に関するインプラント200の斜視図を示している。インプラント200は、超弾性機構および/または形状記憶機構のいずれかを解放および/または活性化する前にそれが保持されることになるものとして示されており、すなわち、この場合には、たとえば、それが植え込みのためにインサータの中にまたはインサータによって保持され得るときに、発生される力がない状態で示されており、明確化のために、インサータは、この特定の図では示されていない。明確化のために、固定手段ボーンスクリュ100は、図4Aには含まれていない。図4Bは、骨固定手段、ボーンスクリュ100とともに示されているインプラント200の斜視図である。インプラント200およびボーンスクリュ100は、力300とともに示されており、力300は、ボーンスクリュ100が互いに対して収束することを結果として生じさせ、圧縮力を発生する。1つの固定手段は、別のものより大きく収束しても小さく収束していてもよく、または、1つもしくは複数が、まったく収束していなくてもよい。力300は、ネット収束(net convergence)を発生し、ネット収束は、固定手段の間で等しく分配されてもされなくてもよい。いくつかの実施形態では、3つ以上の固定手段が利用され得る。これは、ボーンスクリュ、ステープルレッグ部、ペグ、ブレード、または、それらのいくつかの組み合わせであることが可能である。固定手段のうちのいくつかまたはすべてを収束させることが望ましい可能性がある。特定の固定部材を特定の方向に移動させることが可能であり、一方、他のものが、代替的な方向に移動してもしなくてもよい。
図4Bは、第2の構成のインプラント200の斜視図であり、第1の圧縮力300を示している。圧縮力300は、屈曲領域220および/または固定手段(たとえば、ボーンスクリュ100または他のそのような固定手段)の収束を引き起こす方向にあり得る。
図4Cは、第3の構成のインプラント200の上面図であり、第2の圧縮力310および第1の圧縮力300を示している。インプラント200の全体の幅400が減少しているが、ブリッジ部材210間の距離216は増加している。代替的な実施形態では、距離216は、特定の力を発生するために必要に応じて増加または減少することが可能である。以前に説明されているように、力310は、屈曲領域220および/または固定手段(たとえば、ボーンスクリュ100または他のそのような手段など)間の距離を短くする方向にあり得る。インプラントがさまざまな力を発生する順序は、重要でない可能性がある。この例示的な実施形態では、力300は、力310の前に発生される。また、反対のことも可能である。同様に、発生される力の相対的な大きさは、本質的に限定するものではない。一方の力は、発生される他方の力より大きくても小さくてもよい。この実施形態では、第1の力300および第2の力310は、両方とも、インプラントの最終状態または最終構成において存在するままである。
図5Aは、インサータ500に組み立てられたインプラント200の正面図である。図5aは、インサータ500に組み立てられたインプラント200を示している。インサータ500は、上部510およびベース520を有することが可能である。インサータ500は、インプラント200に解放可能に係合されている。インサータ500は、手段540を有しており、手段540は、インプラント200を平坦な構成に維持するために、スロット250の中で、インプラントタブ240に取り付けられる。インサータ500は、距離216を閉じた状態に維持するようにインプラント200に係合するための手段550を有する。
図5Bは、インサータ500に解放可能に取り付けられているインプラント200を図示する底面図である。インサータベース520は、取り付け手段540を有しており、取り付け手段540は、インプラント取り付け手段240の中のスロット250に係合している。この実施形態では、示されている視点において、インサータ500が回転されるときに、インサータ係合手段540は、インプラント取り付け手段240の中のスロット250(図示せず)から引き出され得る。解放されるときに、インプラント200の超弾性特性は、インプラント200の屈曲領域220がそれらのゼロ応力条件に向けて移動することを可能にすることになり、または、換言すれば、インプラント200の領域220が屈曲することを可能にすることになり、それは、ボーンスクリュ穴230および取り付けられているボーンスクリュ100(図示せず)を収束させることが可能である。このアクションは、圧縮力300を発生することが可能である。さらに示されているように、インサータベース520は、後退可能な手段550を有しており、後退可能な手段550は、インプラントブリッジ部210をそれらの閉じた構成または負荷を受けた構成に維持することが可能である。取り付け手段550がインプラントブリッジ部材210から後退されまたは解除されるときに、この実施形態では、超弾性特性は、ブリッジ部材210が開くこと、または、それらの外向きの構成に移動することを可能にする。このアクションは、スクリュ穴230を比較的に互いの近くに移動させ、それによって、圧縮力310を発生することが可能である。インプラントがインサータ器具から解放される順序は限定するものではない。取り付け手段550は、最初に解放され得、それは、インプラントブリッジ部材210を開かせること、または、それらの外向きの構成に移動させることが可能である。このアクションは、スクリュ穴230を比較的に互いの近くに移動させ、それによって、変位を発生することが可能である。この変位は、インプラント200の全体の長さ400を短くすることが可能である。この短くすることは、インプラント取り付け手段240のスロット250からインサータ取り付け手段540を引き出すのに十分な大きさのものであることが可能であり、それは、インプラント取り付け手段240のスロット250からインサータ取り付け手段540を解放することになるように、インサータ500を回転させる必要性を除去することが可能である。
図6Aは、インサータ500に組み立てられたインプラント200の上部斜視図である。インサータ500は、上部510およびベース520を有することが可能である。インサータ500は、インプラント200に解放可能に係合されている。インサータ500は、手段540を有しており、手段540は、インプラント200を平坦な構成に維持するために、スロット250の中で、インプラントタブ240に取り付けられる。インサータ500は、距離216を閉じた状態に維持するようにインプラント200に係合するための手段550を有する。図6Bは、インプラント200に取り付けられているインサータ500の1つの可能性のある実施形態をさらに説明する底面斜視図である。この図は、インサータ取り付け手段550を示しており、インサータ取り付け手段550は、インプラントブリッジ部210に係合されており、それらを第1の構成または閉じた状態に維持している。また、図6Bに示されているのは、インサータ取り付け手段540であり、インサータ取り付け手段540は、インプラント取り付け手段240のスロット250の中にスライド可能に係合され、領域220およびボーンスクリュ穴230を平坦な配向または構成に維持することが可能である。本明細書での本発明の説明に基づいて、インプラントに解放可能に取り付けるための多数の機構および実施形態が存在しており、インプラントを解放する前に、負荷を受けた状態および/または応力を受けた状態にインプラントを維持し、および/または、インプラントが力を発生する状態を実現することを可能にすることが当業者に明らかになろう。図6Aは、穴530を示しており、穴530は、ボーンスクリュ100または他の固定手段の挿入を可能にする。
図7Aは、インプラント200に解放可能に取り付けられ、ボーンスクリュ100を適切な場所に備えて示されている、インサータ500の斜視図である。示されているように、インサータ500は、インプラントを中立状態に維持し、固定手段、ボーンスクリュ100は、力を発生しない平行な構成の状態になっている。図7Bは、インサータ500が捩じる動作600によってインプラント200から解放されていることを示している。この動作600は、取り付け手段550をインプラントに維持しながら、インプラント取り付けタブ240から係合手段540を解放する。係合手段540がインプラントを解放すると、屈曲領域220は、屈曲することを許容され、それによって、力300を発生する。この特定の例示的な実施形態では、力300は、ボーンスクリュ100を収束させ、それによって、骨セグメントを横切って圧縮力を発生する。図7Bは、インプラント200をインサータ500から完全に解放する前に、インプラント200およびインサータ500を図示している。図7Cは、挿入/保持デバイス500から取り外されたインプラント200の第1の実施形態の斜視図である。第1の解放アクション600は、すでに完了されており、示されているように、第2の解放アクション610が、インサータ500をインプラント200から完全に解除するために使用され、それによって、ブリッジ部材210が移動することを可能にし、距離216を増加させ、骨固定手段100同士を近づけ、それは、インプラントの全体の幅400を減少させ、力310を結果として生じさせる。解放アクション610は、インサータ取り付け手段550がインサータベース520の中で後退されることを可能にし得る。この特定の例示的な実施形態では、力310は、骨セグメントをさらに圧縮する追加的な圧縮力である。
先の説明は、超弾性ニチノールなどのような、弾性的な特性を有する材料から製造されると考えられる特定の実施形態に関するものである。しかし、この説明は、本質的に限定するものであることを意図していない。当業者は、本明細書での本発明の説明に基づいて、同じことが、形状記憶ニチノールなどのような、たとえば形状記憶態様を有する材料を使用して達成され得ることを理解するであろう。本発明の意図する機能を実現することになる望ましい材料特性を有する他の材料が、現在存在しており、または、存在する可能性がある。本発明のさらなる他の実施形態は、本明細書で説明されているような段階的な様式とは対照的に、同時に発生される2つ以上の力を提供することが可能である。また、力が発生される順序は、本質的に限定するものであることを意図していない。インサータ/保持デバイスの使用は、任意選択であってもなくてもよい。インサータの具体的な詳細は、選ばれる実施形態に大きく依存して変化し得る。本明細書で説明されている例示的な実施形態は、2つの力構成を詳しく説明している。当業者は、本明細書での本発明の説明に基づいて、複数の力が、意図する用途に応じて、有益である可能性もあり、または、有益でない可能性もあることが明らかであることを見出すことになる。また、彼らは、結果として生じる力ベクトルの大きさおよび方向が、等しくても等しくなくてもよく、または、付加的であってもなくてもよいことが明らかであることを見出すことになる。先行技術のデバイスにおいて現在利用可能なものよりも均一で予測可能な力を生成するために、複数の力を発生することは、有益である可能性がある。さらに、本明細書で説明されている例示的な実施形態は、2つの固定手段またはボーンスクリュを備える設計を考えている。他の実施形態は、同じスタイルのもの(たとえば、ボーンスクリュ、ボーンペグ、ブレード、ステープルレッグ部など)もしくはさまざまなスタイルのもの、または、それらのいくつかの組み合わせであり得る、2つ以上の固定手段を含むことが可能である。本質的にモジュール式である固定手段に関して、それらは、本明細書で説明されているインプラントと同じ材料から作製されていてもよいし、または作製されていなくてもよい。
図8を参照すると、本発明のインプラントは、成功した植え込みに必要とされる関連の器具とともに、インプラントキットとしてパッケージ化され得る。この種類のキットは、効率およびコスト効率のために、無菌の単回使用キットとして提供され得る。そのようなキットは、1または複数のインプラントと、プレートを骨に固定するためのボーンスクリュまたは他の手段と、インプラントおよびボーンスクリュを受け入れるように骨を準備するために必要なドリルまたはリーマと、任意の必要なドリルガイドおよびドライバと、骨の中へのインプラントの植え込みを容易にするためのインサータとを含むことが可能である。図8は、インプラントキット1000の1つの実施形態を示しており、インプラントキット1000は、インプラントと、本発明のインプラントを上手く植え込むために必要な関連の器具とを、エンドユーザに提供するために使用され得る。そのようなキットは、インサータ1150に事前に組み立てられている、本明細書で説明されている実施形態と同様の1または複数のインプラント1100を含むことが可能である。また、キットは、さまざまな長さおよび/または直径のボーンスクリュ1125、ドリル1200、ドリルガイド1300、ドライバ1250、および仮固定ピン1400を含むことが可能である。また、キットは、骨セグメントの中へのインプラント1100の挿入を容易にするための挿入ツールまたはインサータ1150を含むことが可能である。キットの1つの実施形態は、挿入ツール1150に事前に組み立てられたインプラント1100を有することが可能である。キットは、トレイ1500の中で組み立てられ得る。エンドユーザがキットを開けると、外科手術法は、以下のステップを含むことが可能である。手術部位を露出させた後に、骨切り術部(osteotomy)または骨折部が低減され、適切な場所に保持され得る。ドリルガイドまたはリーマガイドが、両方のガイドチューブを用いて、骨に対抗して、融合部位を横切って設置され得る。所定の深さまで、または、深さストップがガイドの上部に当たるまで、ドリルまたはリーマを前進させることによって、第1の穴が、最終深さまで穿孔される。仮固定ピンが、準備された穴の中に設置され、追加的な穴が準備されている間の低減を維持することを助けることが可能である。別のオプションは、穴がインサータ1150によって直接的に準備されることを可能にし、補助ドリルガイドの必要性を除去することが可能である。骨を準備するこのステップは、適当にサイズ決めされたボーンスクリュを選択するために、深さゲージの必要または使用を含む可能性がある。穴が準備されると、インプラント1100は、ボーンスクリュ1125によって、骨に固定され得る。ボーンスクリュ1125は、インプラントを通して骨セグメントの中へ挿入され得る。インプラント1100は、インサータツール1150の上に事前に組み立てられるかまたは搭載され得る。インプラント1100およびボーンスクリュ1125は、骨の表面に対して同一平面になるまで完全に挿入されるべきである。次いで、インプラントは、インサータツールから解放され、それによって、所定の力を発生し、骨セグメントを横切る圧縮を発生することが可能である。植え込みが完了すると、インサータおよび残りの器具は、廃棄またはリサイクルされ得る。
図9Aおよび図9Bは、本明細書で説明されている技法にしたがって位置決めされ得る、足1850の骨の上の1つの可能性のある場所にある本発明1800の1つの実施形態を図示している。図9Aは、足1850の側面図を図示しており、インプラント1800が、関節線または骨折線1851に架けられている。インプラント1800は、ボーンスクリュ1810によって、骨1855および1856に締結され得る。図9Bは、骨1855および1856のクローズアップ図であり、関節線または骨折線1851に架けられているインプラント1800を図示している。インプラント1800は、ボーンスクリュ1810によって、骨1855および1856に締結され得る。この例示的な実施形態では、インプラント1800は、開いた構成のブリッジ部材1821を有することが可能であり、それは、ボーンスクリュ1810の相対的な位置の間の短縮または変位を引き起こすことが可能であり、それは、関節線または骨折線1851の可能な癒合のために、2つの骨1855および1856を並列に置くことが可能である。図は、屈曲した位置のインプラント1800の屈曲領域1820をさらに示しており、それは、ボーンスクリュ1810を互いに対して収束する位置にし、それによって、場合によっては、関節線または骨折線1851の可能な癒合のために、骨1855および1856をさらに並列に置くことが可能である。図10は、足1850ならびに骨1855および1856の上面図である。この図は、屈曲した位置のインプラント1800の屈曲領域1820を示しており、それは、ボーンスクリュ1810を互いに対して収束する位置にし、それによって、場合によっては、関節線または骨折線1851の可能な癒合のために、骨1855および1856をさらに並列に置くことが可能である。
図11は、上部表面2041およびスペース2040を有する本発明の第2の実施形態(インプラント2000)の上面図を示している。図11、図12、および図13は、平坦な構成のインプラント2000を示している。スペース2040は、ブリッジ部材2042および屈曲領域2055によって画定されている。以前に本明細書で説明されているように、スペース2040の形状は、収縮または膨張のいずれかをすることによって変化し、所定の方向の移動または力を生成することが可能である。インプラント2000は、さまざまな種類の骨固定手段に係合するための手段2030を有する。たとえば、手段2030は、非ロッキング(non-locking)穴、ねじ山付きロッキング穴、干渉穴、テーパ付きの穴、または、骨係合手段に接続するための他の機械的な手段(たとえば、ペグ、スクリュ、ブレードなど)であることが可能である。インプラント2000は、以前に本明細書で説明されているように、挿入の手段に係合するための1または複数の手段2020を有することが可能である。インプラント2000は、インサータ、ドライバ、または、挿入もしくは保持の他の手段によってインプラントに係合または割り出しする(index)ための手段2010を有することが可能である。また、手段2010は、スペース2040の形状を変化させるために使用され得る。この実施形態では、手段2010は、スペース2040を圧縮するために使用され、それによって、手段2030を互いに離して維持することになる力を生成することが可能である。この構成は、骨固定手段が骨の中へ挿入されている間に維持され得る。インプラント2000が骨固定手段によって骨に付加されると、手段2010を離して維持する手段が解放され、それによって、手段2030の間の距離が短くなることを可能にし、圧縮力を生成することが可能である。図12および図13は、上部表面2041および底部表面2045を有するインプラント2000を示している。底部表面2045は、手段2050によって中断され得る。手段2050は、インプラント2000の代替的なアクションまたは構成の動作および/または方向を予測可能に制御するための所定の曲げ領域を提供するように位置決めされている。この特定の実施形態では、手段2050は、スペース2040と骨固定手段2030との間に位置決めされているように示されているが、第1または第2の構成の方向および動作を制御することが望ましい、インプラントの上の任意の場所に位置決めされ得る。
図14および図15は、上部表面2105および底部表面2106を有する本発明の第3の実施形態(インプラント2100)を示している。図15は、閉じた状態または圧縮された状態のインプラント2100を示している。インプラント2100は、ブリッジ部材2142および屈曲領域2120によって画定され得るスペース2140を有する。以前に本明細書で説明されているように、スペース2140の形状は、収縮または膨張のいずれかをすることによって変化し、所定の方向の移動または力を生成することが可能である。インプラント2100は、骨または他の組織に係合するための手段2150を有する。手段2150は、インプラント2100と一体になっている。固定手段2150は、さまざまな幾何学形状であることが可能である。たとえば手段2150は、円形、長方形、正方形、または、他の断面幾何学形状であることが可能である。手段2150は、特徴部全体にわたって形状が均一になっていてもよく、または、テーパが付けられていてもよく、または、溝部、リッジ、歯などを持っていてもよい。インプラント2100は、挿入の手段に係合するための、ならびに/または、インプラント2100の第2のアクションもしくは構成の動作および/もしくは方向を予測可能に制御するための所定の領域を提供するように位置決めされた曲げ領域を生成するための、1または複数の手段2155を有することが可能である。この特定の実施形態では、手段2155は、スペース2140と骨固定手段2150との間に位置決めされているように示されているが、第1の構成および/または第2の構成および/または他の代替的な構成の方向および/または動作を制御することが望ましい、インプラントの上の任意の場所に位置決めされ得る。この特定の実施形態では、手段2155は、インサータ、ホルダ、ドライバもしくは他の器具のための接続ポイントとしての役割を果たすこと、ならびに/または、第1のインプラント構成および/もしくは第2のインプラント構成および/もしくは他の代替的な構成の方向および/もしくは動作を制御するための所定の領域としての役割を果たすことを含み得る、機能の組み合わせを果たすことが可能である。インプラント2100は、インサータ、ドライバ、または、挿入もしくは保持の他の手段によってインプラントに係合または割り出しするための、以前に説明されている手段2010と同様の手段を有しても有していなくてもよい。以前に本明細書で説明されているように、スペース2140は、圧縮または膨張し、それによって、手段2150を離して維持することになる力を生成することが可能である。この構成は、インプラント骨の中への挿入のために第2の構成に保持されている間も維持され得る。たとえば、手段2150は、スペース2140が圧縮されている間に、互いに平行に保持され得る。挿入の前にこれらの複数の構成にインプラント2100を維持することは、手段2150を平行におよび固定された分離距離に維持することになる。植え込まれると、スペース2140は、変化または膨張することが可能にされ、それによって、固定手段2150間の距離を短くし、圧縮する力および/またはアクションを生成することが可能である。植え込まれると、係合手段2150は、もはや平行に維持されないことが可能であり、圧縮された構成または閉じた構成を回復することが可能にされ得る。曲げ領域2120および2155は、閉じた状態および/または収束している状態に戻ることが可能にされ、それによって、圧縮を生成することになる代替的な構成を生成することが可能である。
図16および図17は、インプラント2200の第4の実施形態を示しており、それは、骨係合手段2210に接続するための手段2230と一体型の骨係合手段2250を組み合わせている。図16は、骨係合手段2210が典型的なボーンスクリュである場合の構造の分解図であるが、骨係合手段2210は、ペグ、ブレード、非ロッキングスクリュ、ロッキングスクリュなどであることも可能である。一体型の骨固定手段2250は、典型的なステープルレッグ部と同様に正方形断面として示されているが、以前に本明細書で説明されているように、任意の形状または構成であることが可能である。図17は、閉じた構成または圧縮された構成の組み立てられた構造を示している。
本明細書に含有されている説明に基づいて、本発明は例示的な用途によって限定されないことが、当業者に明らかになろう。本発明は、さまざまなサイズのさまざまな実施形態を有することが可能であり、さまざまな組み合わせ、形状、および構成が、さまざまな用途に関して可能である。たとえば、インプラントは、骨係合特徴部に接続するための1または複数の手段と組み合わせて、1または複数の一体型の骨係合手段を有することが可能である。それに加えて、本明細書で説明されている実施形態は、骨係合デバイスに接続するための2つの手段とともに示されているが、本明細書に含有されている説明に基づいて、骨係合特徴部への接続手段のさまざまな組み合わせおよび/または数が本発明の範囲内にあることが、当業者に明らかになろう。そのうえ、インプラントは、インプラントが2つ以上の構成を有することを可能にする弾性的な特性またはバネ特性を有し得る材料から作製され得る。本発明は、インプラント材料の固有の材料特性によって実現されてもされなくてもよい。インプラントは、たとえば、第1の構成から、第2の構成へ、第3の構成へ移行することによって、この代替的な構成を実現することが可能である。ここで、第1の構成は、インサータまたは送達デバイスに取り付けられているときのものであることが可能であり、第2の構成は、第1の力を発生する構成であることが可能であり、第3の構成は、第2の力を発生する構成であることが可能であり、第2の力は、第1の力と同じ大きさおよび/または方向のものであってもなくてもよい。本明細書で説明されている実施形態は、限定するものであることを意図していない。1つの構成から別の1または複数の構成への移行は、1つの別個の移行または2つ以上の別個の移行であることが可能であり、また、本明細書の開示に基づいて当業者に明らかになるであろうように、同じまたは異なる大きさおよび方向の複数の力が存在し得る。移行は、固有の材料特性に起因することが可能であり、または、材料の操作もしくはその組み合わせによって実現され得る。
本明細書で説明されている実施形態は、いくつかの異なる材料、または、材料の組み合わせから製造され得る。たとえば、ニチノールは、実施形態が外部の機械的な操作の有無にかかわらず複数の構成を有することを可能にする固有の特性を提供することができる、形状記憶および/または超弾性などのような材料特性を持っている。また、PEEKまたは他のポリマーなどのような、さらなる他の材料が、本明細書で説明されている実施形態にとって有益な材料特性を持っている可能性がある。また、材料の組み合わせが、好適である可能性もある。たとえば、チタンまたはPEEKスクリュを伴うニチノールプレートが、いくつかの実施形態に関して選択材料であることが可能である。本明細書での本発明の説明に基づいて、当業者は、本発明に適用可能な典型的な材料および材料の組み合わせ、ならびに、それが超弾性ニチノールまたは形状記憶ニチノールなどに関連し得るときの本発明のアクションの機構を知ることになる。
本明細書で説明されている例示的な実施形態は、限定するものであることを意図していない。本明細書での本発明の説明に基づいて、本発明の利益は、当業者に明らかである。そのうえ、本明細書での本発明の説明に基づいて、当業者は、本発明の意図が、必ずしも、本明細書で説明されているものにおいてではなく、他の実施形態において実現され得ることを理解するであろう。