JP2002506679A - 接触面積を減少させた脊椎間インプラントおよび方法 - Google Patents

接触面積を減少させた脊椎間インプラントおよび方法

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JP2002506679A JP2000536326A JP2000536326A JP2002506679A JP 2002506679 A JP2002506679 A JP 2002506679A JP 2000536326 A JP2000536326 A JP 2000536326A JP 2000536326 A JP2000536326 A JP 2000536326A JP 2002506679 A JP2002506679 A JP 2002506679A
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ダブリュー． コース、ダグラス
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サルツァー スパイン−テック インク
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Abstract

(57)【要約】 本開示は、対向する椎体間にインプラントを挿入して椎間関節の安定化または関節固定を促進するための融合インプラント、器具、および方法を提供する。インプラントの縦方向を貫く断面は、実質的に「Ｉ」の形に構成されている。他の特徴に加えて、本発明のインプラントは、インプラントを収容するために形成された腔の内面との接触表面積の減少を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［発明の分野］ 本発明は脊椎間の安定化の方法に関する。特に、本開示は２つの脊椎間の安定
化または融合を促進するインプラント、器具、および方法を提供する。
【０００２】 ［発明の背景］ 慢性の背の問題は、多くの人々に痛みや障害を引き起こしている。背の痛みは
、対向する脊椎間の椎間板の病気にしばしば原因がある。椎間板に病気があると
、対向する脊椎の支持が不十分になり、持続性の痛みを生じる場合がある。
【０００３】 病気の椎間板を除去し、対向する椎体間の関節を融合する外科技術が開発され
ている。椎間関節の安定化および／または関節固定術により、病気の椎間板を有
する椎間関節の動きに関わる痛みを減少できる。一般に、融合技術は、病気の椎
間板の除去と、対向する椎体間の骨融合を促進する適当な基質を空隙領域に詰め
込むことを伴う。
【０００４】 また、椎体間融合を促進するための外科用装置も開発されている。これらの装
置は、典型的に、融合過程における適切な脊椎間の間隔の維持および脊椎の安定
化に備える。一般に、これらの装置はケージと呼ばれる。このような装置の例は
、例えば、米国特許第５，４５８，６３８号、５，４８９，３０７号、５，０５
５，１０４号、５，０２６，３７３号、５，０１５，２４７号、４，９６１，７
４０号、４，７４３，２５６号、および４，５０１，２６９号などに開示されて
いる。これらの全開示は引用によってここに含められる。
【０００５】 一般に、融合装置は対向する脊椎間に準備された箇所に挿入される。典型的に
は、その箇所は椎間板に形成された腔であり、皮質性の端板を通って対向する脊
椎の海綿状骨にまで延びている。現在の融合装置の多くは、実質的に腔の内面全
体に接触する円筒状または矩形状の壁に囲まれた室を有する。その装置を腔に配
置した後、包囲された室（ケージの内部）は、脊椎間の骨融合を促進する骨小片
、または他の適当な材料で充填することができる。
【０００６】 現在の融合装置のほとんどは、その融合装置の外壁全体を実質的に挿入腔の壁
の内面全体に接触させることによって融合過程での椎間の安定化をもたらす。腔
の壁全体に装置を接触させることによってもたらされる支持は、融合過程での適
切な脊椎の安定化をもたらす一方で、多くの欠点もある。例えば、腔の表面との
装置の接触面積全体が大きくなるほど、新しい骨が腔の中で成長して関節を安定
化する速度が遅くなる。また、腔の表面積に接触する装置の表面積が大きくなる
ほど、装置の外側の骨と装置の内側の骨との間に生じうる連続性が減少する。こ
の骨の連続性の欠如は、骨融合の構造的完全性の減少と言い換えることができる
。更に、融合箇所での骨の成長の量と連続性が減少すれば、患者の体は新しい骨
融合の構造的完全性に頼るよりも、むしろ装置に長期の安定化を頼るようになり
得る。体が構造的支持を整形外科用インプラントに頼ることから生じる可能性の
ある整形外科学上の問題は、よく知られている。
【０００７】 更に、ほとんどの融合装置は典型的な診断撮像法に対して放射線不透過性の材
料で作られているので、融合過程における新しい骨の成長の状態を評価すること
には限定があった。
【０００８】 したがって、脊椎間を安定化させる装置および方法の改善の必要性は、依然と
して存在する。本発明はこれらの必要性に注意を向けたものである。
【０００９】 ［発明の概要］ 本発明は、対向する脊椎の椎間安定化の方法に関する。本開示は、対向する脊
椎の安定化または融合のためのインプラント、器具、および方法を提供する。
【００１０】 本明細書の様々な場所で例が挙げられている。これらの例は、説明目的のため
に挙げられたものであり、本発明の範囲を限定するものではないことに留意すべ
きである。
【００１１】 本発明のインプラントは、インプラントの縦軸によって間隔を隔てられた第１
および第２の末端を有するインプラント本体を含む。前記インプラント本体は、
中央支持部材によって間隔を隔てられた状態に維持された第１の横部材と第２の
横部材とを含む。各横部材は、対向する脊椎の表面に接触するように配置された
軸受面を含む。
【００１２】 前記インプラントの軸受面は、直線状でも、曲面でも、他の適当な形態でもよ
い。更に、前記軸受面は、前記インプラントが対向する脊椎間に挿入された後に
、インプラントを固定し、かつ／または、移動を阻止するためのパターンを含ん
でいてもよい。
【００１３】 本発明のインプラントは、前記インプラントを収容するのに必要な挿入腔に対
する占有量の減少を提供する。前記中央支持部材または横部材は、前記インプラ
ントの占有量の更なる減少を提供する開口部を含んでいてもよい。前記インプラ
ントの占有量の減少は、安定化された椎体間の新しい骨の成長の連続性を高める
のに加えて、既知の撮像法を用いた融合過程の評価を容易にする。
【００１４】 ［発明の詳細な説明］ 本発明は、融合された脊柱の椎体間における骨融合の構造的完全性を向上でき
る、脊椎間の安定化および関節固定の方法に関する。更に、ここに開示された装
置および方法は、融合箇所に形成された骨と椎体の残部との連続性の向上を容易
にする。ある実施態様において、本発明は、Ｘ線などの典型的な診断撮像法を用
いて融合過程における新しい骨の成長を評価する能力の向上を提供する。
【００１５】 本発明のインプラントは、例えば、チタン、ステンレス鋼、多孔性チタン、骨
、または整形外科用インプラントの製造に用いられる他の適当な材料など、既知
のインプラント材料から作ることができる。先行技術のインプラントとは異なり
、本発明のインプラントには、包囲する側壁と室がない。本発明に開示されたイ
ンプラントは、インプラントの対向する軸受面を分離する「中央支持部材」によ
り、脊柱の軸方向荷重を支持している。
【００１６】 前記「中央支持部材」は、インプラントの外面と、インプラントを収容するた
めに形成された腔の内面との接触面積を減少させることで、椎体の安定化をもた
らす。減少された接触面積は、構造的完全性および骨融合の連続性の向上を容易
にするのに加えて、融合過程の評価の障害も少なくする。軸受面に開口部を形成
し、かつ／または、間に開口部を有する１以上の支柱の形態である中央支持部材
を提供することによって、融合過程の評価の障害が更に減少される。
【００１７】 ある実施態様では、本発明のインプラントは、先行技術のインプラントと比較
して、インプラントの挿入に必要な円筒状の腔の大きさに対する占有量が小さい
。例えば、ある実施態様では、インプラントの占有量は、対向する脊椎間にイン
プラントを収容するのに必要な腔容量の約１０％から４０％である。１つの好ま
しい実施態様では、インプラントを収容するのに必要な腔容量の約２４％以下を
インプラントが占める。したがって、この実施態様では、腔容量の残りの７６％
を骨または他の適当な骨支持基質で満たすことができる。対照的に、スルツァー
・スパイン・テック社（Sulzer Spine-Tech, Inc.）が市販するＢＡＫインプラ ント（米国特許第５，４８９，３０８号）は、相対基準で腔容量の約４１％を占
める。また、同様にスルツァー・スパイン・テック社が市販するプロキシミティ
ー・インプラント(Proximity implant) （米国特許第５，６０９，６３６号）は
、相対基準で腔容量の約３０％を占める。
【００１８】 本発明によれば、中央支持部材はインプラントの軸受面同士の間に位置してお
り、典型的には軸受面の横端まで延びていない。「中央」という用語には、軸受
面の正確な中心から離れた位置にあるものの、ここに記述された中央に位置する
支持部材と同じ機能を提供する支持部材を有するインプラントが含まれる。「軸
受面」は、対向する椎体に直接接触するインプラントの表面である。軸受面の「
横端」は、軸受面の最も横の方にある面である。
【００１９】 また、前記インプラントは、インプラントの縦軸に沿って間隔を隔てられた前
端と後端とを有する。一般に、本発明のインプラントの縦軸を貫く横断面は、実
質的に「Ｉ」型の形態をしている。「中央支持部材」が「Ｉ」の縦腕を形成し、
「横部材」が「Ｉ」の横腕を形成する。使用において、中央支持部材は典型的に
脊柱の縦軸に平行に配置され、横部材は垂直に配置される。
【００２０】 各横部材は、対向する椎体の１つと直接接触する外面を有する。また、横部材
は、中央支持部材の横の面と連続する内面も有する。横部材の内面の範囲内で中
央支持部材の両側に「チャネル」が存在する。図示された実施態様から認められ
るように、前記チャネルは、インプラントの前端と後端を通して延びており、対
向する横部材間に横方向に広がる。以下に記述するように、対向する脊椎間にイ
ンプラントを挿入した後、前記チャネルを新しい骨の成長を促進する骨支持基質
で充填することができる。
【００２１】 ある実施態様においては、軸受面は曲面であって、対向する脊椎間に形成され
た円形の腔にインプラントを挿入するための形態を有する外面を提供している。
そのような実施態様において、対向する軸受面は、後端から前端まで、インプラ
ントの縦方向に沿って互いに平行であってもよい。あるいは、前記インプラント
は、前端から後端に向かってインプラントの縦軸から広がる少なくとも第１のテ
ーパを含む、１つまたは２つのテーパを含んでいてもよい。湾曲した軸受面を有
するインプラント実施態様は、対向する脊椎間にインプラントを固定するための
パターンを含んでいてもよい。前記パターンは、例えば、ぎざぎざや、他の断続
的に浮き上がった表面であってもよい。あるいは、前記パターンは、挿入腔から
のインプラントの移動を阻止し、インプラントを腔にねじ込み挿入することに備
えた、螺旋状のねじパターンの部分であってもよい。
【００２２】 他の実施態様において、軸受面は実質的に直線状であってもよい。この実施態
様では、少なくとも１つの軸受面が、インプラントを固定して、挿入腔からイン
プラントが移動する確率を減少させるパターンを含むことが好ましい。
【００２３】 また、本発明は、特定の患者に必要な寸法に基づいて臨床医が選択できる、寸
法を徐々に大きくした複数のインプラントを含むキットも提供する。他の実施態
様においては、寸法を徐々に大きくした複数のインプラントを備えた、または備
えない、インプラント操作を行うための器具を含むキットを提供する。
【００２４】 本発明のインプラントの挿入に適した器具および方法は、例えば、米国特許第
５，４８９，３０８号および第５，４５８，６３８号や、共に係属中の米国特許
出願第０８／９０２，０８３号および第０８／９２１，００１号などに開示され
ている。その全開示は引用によってここに含められる。ここに開示されたインプ
ラントに特に有利な追加の器具は、以下に詳細に記述する。
【００２５】 インプラントを腔に挿入した後、インプラントによって占められない腔の容量
、例えば、チャネルの領域を、骨支持基質で充填することができる。ここで用い
られる「骨支持基質」とは、対向する椎体間での新しい骨の成長を促進する物質
のことである。適当な骨支持基質は、再吸収性または非再吸収性、および骨伝導
性（osteoconductive）または骨誘導性（osteoinductive）であってもよい。本 発明による適当な基質の例として、カルフォルニア州、マウンテン・ビューのオ
ークエスト社（Orquest）が市販するヘアロス（Healous（登録商標））、コロラ
ド州、デンバーのスルツァー・オーソペディック・バイオロジックス社（Sulzer
Orthopedic Biologics）が市販するネオステオ（NeOsteo（登録商標））、また
は様々な骨形成たんぱく質（ＢＭＰ）などの合成物質が挙げられる。また、適当
な骨支持基質には、異種、同種または自己由来の骨、およびその誘導体も含まれ
る。前記骨支持基質は、Ｘ線において放射線透過性であることが好ましい。
【００２６】 前記骨支持基質は、インプラントを椎体間に挿入した後に、腔の中に詰め込ん
でもよい。あるいは、前記インプラントを挿入箇所に設置する前または後に、中
央支持部材の両側の縦方向のチャネルに適合するように骨支持基質を形成しても
よい。この実施態様においては、骨支持基質の外面が螺旋状ねじ山を含んでいて
もよい。この実施態様によれば、軸受面上に螺旋状ねじ山の部分を有するインプ
ラントと共に用いる場合、骨支持基質をチャネルに配置したときに、準備された
箇所にインプラントをねじ込み挿入するための完全な螺旋状ねじパターンが形成
されるように、骨基質の螺旋状ねじ山はインプラントの螺旋状ねじ山に対して相
補的であることができる。
【００２７】 ［実施態様の詳細な説明］ いくつかの図面を参照しながら、本発明のインプラントおよび器具を記述する
。図示された実施態様は説明目的のみで提供され、本発明の範囲内にあるインプ
ラントを限定するものではない。しかしながら、図示された実施態様が「Ｉ」型
の横断面の一般形態を共有する一方で、各実施態様には独特かつ有利な追加の特
徴があることが認められるだろう。
【００２８】 Ａ．インプラント 図１〜５は、中央支持部材３によって間隔を隔たれた第１の横部材１および第
２の横部材２を有する本発明のインプラントの第１の実施態様を示す。対向する
脊椎の間に挿入されたとき、各横部材は脊柱の縦軸に対して横方向に配置され、
中央支持部材は脊柱の縦軸に対して平行に配置される。したがって、横部材は、
対向する脊椎間に挿入したときに、一方の横部材が頭側に配置され、他方の横部
材が尾側に配置されることを示すため、「頭側横部材」および「尾側横部材」と
示してもよい。
【００２９】 第１の横部材１は第１の軸受面４を有し、第２の横部材２は第２の軸受面５を
有する。第１の軸受面４および第２の軸受面５は、挿入腔内にインプラントを固
定するためのパターン７を含む。図示されたパターン７は、対向する脊椎の間に
準備された腔にインプラント１０をねじ込み挿入するために備えられた螺旋状ね
じ山７ａの部分である。前記螺旋状ねじ山７ａは一般に矩形状の輪郭である。し
かしながら、尖った表面を有するか、または矩形のねじ山と尖ったねじ山の組み
合わせを有するねじパターンを用いることもできる。また、軸受面に、ぎざぎざ
などの他の表面パターンを備えて、装置を衝撃によって腔に挿入することも可能
である。
【００３０】 図示された中央支持部材３は、間に開口部９ａ〜９ｃを有する複数の支柱８ａ
〜８ｄからなる。中央支持部材３の支柱８ａ〜８ｄは、横部材１，２を一定の間
隔に保ち、軸受面４，５に接触する、対向する椎体に堅固な支持と安定化をもた
らす。支柱８ａ〜８ｄの間の開口部９ａ〜９ｃは、前記中央支持部材を介した新
しい骨の成長の連続性の向上を容易にし、また、典型的な診断撮像法を用いた融
合過程の評価を妨げる可能性のある放射線不透過性材料の存在を減少させる。
【００３１】 図３は、第１の横部材１の軸受面４の平面図を示す。インプラントを１８０度
回転すれば、実質的に同じ外観の第２の横部材２の軸受面５が示される。軸受面
４（および５）は、堅固な横方向の支持体、またはトラス１３ａ〜１３ｄを含み
、その間に開口部１２ａ〜１２ｃを有する。図示された通り、螺旋状ねじ山７ａ
は、横方向の支持体１３ａ〜１３ｄの領域において連続的であり得る。開口部１
２ａ〜１２ｄは、骨融合の構造的完全性の向上を容易にするのに加えて、融合過
程における新しい骨の形成を評価する能力も向上させる。
【００３２】 図４は、インプラント１０の後端２０の立面図である。横部材１の内面２１ａ
，２１ｂは、横部材２の内面２２ａ，２２ｂに対向する。横部材の内面は中央支
持部材３の側面２３ａ，２３ｂと連続している。中央支持部材３の両側には２つ
の縦方向のチャネル２４ａ，２４ｂが存在する。チャネル２４ａは表面２１ａ，
２２ａ，および２３ａによって定められ、チャネル２４bは表面２１ｂ，２２ｂ ，および２３ｂによって定められる。チャネル２４ａ，２４ｂは、インプラント
周囲における連続した新しい骨の成長のための大きな領域を提供するだけでなく
、下述のように、挿入工具を取り付けるための配置も提供する。
【００３３】 各内面２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂと、横部材１，２の各横端２５ａ，２
６ａ，２５ｂ，２６ｂとの間には，アンダーカット部２７ａ，２８ａ，２７ｂ，
２８ｂが存在する。アンダーカット部２７ａと２８ａとの間の角Aと、アンダー カット部２７ｂと２８ｂとの間の角Ｂは異なっていてもよい。下述のように，角
Aと角Bの非対称性は、インプラント１０の螺旋状ねじ山７ａと下記の挿入工具の
相補的なねじ山との適切な配向に備えることができる。
【００３４】 図５は、インプラント１０の前端３０の立面図である。図示された実施態様で
は、中央支持部材３の後端の支柱８ｄは横タブ３１ａ，３１ｂを含む。横タブ３
１ａ，３１ｂは、インプラント１０が一定の配向でのみ下記インプラント挿入工
具に載せられるように、前端を後端と区別可能にする。
【００３５】 図２を参照すると、前端３０と後端２０は、インプラント１０の縦軸Ｘ−Ｘに
沿って間隔を隔てられ、長さＬを与える。インプラント１０は、前端３０と後端
２０の間の長さＬを変えることができ、同様に、横部材１と横部材２の、軸受面
４と軸受面５の間の高さＨも変えることができる。長さと高さの寸法を徐々に増
大したインプラント１０を、特定の患者の必要性に基づいて外科医が使用を選択
するキットに備えることができる。
【００３６】 準備された腔の箇所に挿入後、チャネル２４ａ，２４ｂ、およびインプラント
によって占められない腔の他の領域を骨支持基質で充填することができる。再び
図１を参照すると、骨支持基質４０の１つの実施態様が示される。この実施態様
によれば、骨支持基質４０は、チャネル２４または２４ｂ内に適合するように形
成された再吸収性の基質４１であることができる。骨支持基質４０の内面４２は
、チャネル２４ａまたは２４ｂの輪郭に従った形にすることができる。骨支持基
質４０の外面４３は、インプラント１０の螺旋状ねじ山７ａに相補的な螺旋状ね
じ山４３を含むことができる。この実施態様によれば，骨支持基質４０を適所に
配置し、雌ねじの山が切られた挿入腔にインプラント１０をねじ込むことができ
る。別の実施態様では、インプラント１０を腔に配置した後、チャネル２４ａ，
２４ｂの輪郭に従って形成されているが、ねじ切りされた外面を有してない骨支
持基質を、インプラントのチャネル２４ａ，２４ｂに挿入することができる。
【００３７】 ここで、図６〜７を参照して、インプラント１００の第２の実施態様を示す。
インプラント１００は、一般に直線状の４つのねじ部１０１，１０２，１０３，
１０４を含む。直線状のねじ部１０１，１０３は第１の横部材１０６の軸受面１
０５を提供し、直線状のねじ部１０２，１０４は第２の横部材１０８の軸受面１
０７を提供する。図７の平面図に最もよく示されるように、ねじ部１０１と１０
３（および、１０２と１０４）とは、横支持体１０９，１１０，１１１によって
間隔が保たれている。図示された実施態様では、横支持体１０９，１１０，１１
１の間に２つの開口部１１２，１１３がある。（ねじ部１０２，１０４を有する
第２の横部材１０８に関連する配列は、第１の横部材１０６についてちょうど記
述したものと同じである）。横部材１０６，１０８は、中央支持部材１２０によ
って間隔が保たれている。図示された実施態様では、中央支持部材１２０は支柱
１２１，１２２，および１２３を含み、その間に開口部１２４，１２５を有する インプラントの横部材および中央支持部材は、これまでに記述されたどの開口
部をも含んでいる必要はない。更に、中央支持部材は、図示されたような支柱と
開口部とからなるのではなく、複数の細い支柱を含み、その間に複数の細い開口
部が点在された、櫛の歯に似た外観の輪郭を与えることもできる。横部材にも、
図示されたトラスと開口部ではなく、同様の構成を備えることができる。
【００３８】 ここで、図８を参照して、別のインプラント２００を示す。インプラント２０
０は、より正統的な「Ｉビーム」の外観の断面を有する。先に記述した実施態様
と同様に、第１の横部材２０１と第２の横部材２０２は、中央支持部材２０３に
よって間隔を保たれている。また、横部材２０１は、横支持体２０４，２０５，
および２０６を含み、その間に開口部２０７〜２１０を有する。横部材２０２も
、同じ横支持体と開口部の配置を有する。図において、中央支持部材２０３は支
柱２１１，２１２，および２１３を含み、その間に開口部２１４〜２１６を有す
る。軸受面２２０，２２１は、腔に挿入された後にインプラント２００が移動す
る確率を減少させる、断続的に浮き上がったエッジ２２４のパターン２２３を含
む。
【００３９】 ここに記述された他のインプラントの軸受面上に存在する螺旋状のねじ山の代
わりに、断続的に浮き上がった表面２２４や、他の非螺旋状のねじパターンなど
のパターンが軸受面上にあってもよい。したがって、そのようなインプラントは
、挿入腔にねじ込み挿入するよりも、むしろインプラントのＸ−Ｘ軸に沿って腔
に打ち込むことにより、単純にはめ込むことができる。
【００４０】 図９，１０は、前端３０１から後端３０２に向かって縦軸Ｘ−Ｘから広がる第
１のテーパを有するインプラント３００を示す。図９の側面図において、インプ
ラント３００は、インプラント３００が配置される脊椎間の所望の脊椎前弯に等
しい円錐角αを有する実質的に円錐台の形を有している。これは、係属中の米国
特許出願第０８／９０２，０８３号に完全に記載されており、その全開示は引用
によってここに含められる。図示された実施態様において、角αは８°である。
しかしながら、他のインプラントと同様に、インプラント３００も様々な寸法で
使用できる。例えば、医者が所望の脊椎前弯を得るために、望ましいインプラン
トを選択できるようにするため、１°きざみで１°から２０°の範囲の角αを有
するインプラントを提供することができる。更に、そのようなインプラントは、
対向する脊椎間の所望の伸延および脊椎前弯を提供する様々な高さ（すなわち、
インプラントの直径）で提供することができる。
【００４１】 第１の横部材３０４および第２の横部材３０５は、第１の軸受面３０８および
第２の軸受面３０９に沿った螺旋状ねじ山３０６ａの部分からなる表面パターン
３０６を含む。ねじ山３０６ａは一般に断面が正方形であり、平らな外面３１０
が縦軸Ｘ−Ｘに対してαの２分の１の角度で設けられ、ねじ山３０６ａの間には
谷３１１が定められる。前端３０１において、前記インプラントは、前端３０１
で完全に（diametrically）対向するねじパターン３０６ａの外周面３１０同士 間で測定される大直径ＤMを有する。前端３０１において、インプラント３００ は、インプラント３００を横切る、ねじパターン３０６ａの谷３１１同士間の距
離として測定される小直径Ｄmを有する。
【００４２】 後端３０２において、インプラント３００は、後端３０２で完全に対向するね
じ山３０６ａの外周面３１０同士間で測定される大直径Ｄ'Mを有する。最後に、
後端３０２において、インプラント３００は、後端３０２で完全に対向する谷３
１１同士間で測定される小直径Ｄ'mを有する。
【００４３】 インプラント３００の中央支持部材３２０は、縦の支柱３２１，３２２，およ
び３２３を含み、その間に開口部３２４，３２５を含む。図１０の平面図を参照
すると、第１の横部材３０４（および第２の横部材３０５）が横支持体３３０，
３３１，および３３２を含み、その間に開口部３３３，３３４を含むことが分か
る。ここに開示されたすべてのインプラントと同様に、支柱と横支持体の数は変
えられる。その目的は、最大の自由空間の容量で堅固な支持を与えることである
。
【００４４】 図１１〜１３を参照して、インプラント４００の別の実施態様を示す。この実
施態様によると、第１の横部材４０１と第２の横部材４０２は、中央支持部材４
０３によって間隔を保たれている。中央支持部材４０３は、支柱４２０，４２１
，および４２２と、その間の開口部４２３，４２４を含む。第１の横部材４０１
は、横支持体４２５，４２６，および４２７と、その間の開口部４２８，４２９
を含む。第２の横部材４０２は同一の配置である。
【００４５】 インプラント４００は、第１および第２のテーパと、前端４０４から後端４０
５に延びる縦軸Ｘ−Ｘとを有する。本実施態様の後端４０５は「後端切上り」(t
railing end rise)（ＴＥＲ）４０６と終端４０７とからなる。インプラント４ ００の第１のテーパは、前端４０４から後端４０５の後端切上り４０６に向かっ
て軸から広がっている。第２のテーパは、終端４０７から後端切上り４０６に向
かって軸から広がっている。後端切上り４０６はインプラント４００の最大直径
の領域である。
【００４６】 第１のテーパは、２つのテーパを有するインプラント４００に、選択された脊
椎間の所望の脊椎前弯に等しい円錐角αを有する実質的に円錐台の形を与える。
前端４０４から後端切上り４０６まで測定された、図示の実施態様の角αは８°
である。しかしながら、先に述べたとおり、ここに開示されたインプラントは様
々な角と寸法で使用できる。図１１を参照して、前端４０４は、前端４０４で完
全に対向するねじ山４１１の外周面４１０同士間で測定される大直径ＤMを有す る。また、前端４０４は、インプラント４００のねじパターン４１１の完全に対
向する谷４１３の外周面４１２同士間で測定される小直径Ｄmを有する。
【００４７】 後端４０５において、インプラント４００は、後端切上り４０６で完全に対向
するねじ山４１１の外周面４１４同士間で測定される大直径Ｄ'Mを有する。また
、後端４０５は、終端４０７を横切って測定される小直径Ｄ'mを有する。
【００４８】 インプラント４００の第２のテーパは、終端４０７から後端切上り４０６まで
延びる第２の角δを有する。角δは、後端切上り４０６の直径Ｄ'M、終端４０７
の直径Ｄ'm、およびその間の縦方向距離ＬEによって変わる。図示された実施態 様では、終端４０７の直径Ｄ'mは前端４０４の大直径ＤMに等しい。
【００４９】 縦方向距離ＬEは、インプラント全長Ｌの約５％から２５％であることができ る。一般に、ＬEは全長Ｌの１５％未満であり、典型的には約８〜１０％である 。
【００５０】 縦軸Ｘ−Ｘに対する第２のテーパの傾き「ｍ」は、以下の式で計算できる： Ｄ'M−Ｄ'm／ＬE 図示された実施態様では、ｍは約１（４５°）である。しかしながら、実際の
傾きの大きさｍは変化でき、典型的には０．５８（３０°）と１．７３（６０°
）の間である。
【００５１】 螺旋状ねじ山４１１は、図１１〜１２の４１５に示されるように第２のテーパ
に沿って延びていてもよい。あるいは、図１３に示されるように、ねじ山４１１
が後端切上り４０６で止まり、第２のテーパが、後端切上り４０６から終端４０
７まで、平面４１６、波状または他の非ねじ状の表面からなっていてもよい。
【００５２】 また、インプラント４００は、インプラントについて先に記述された他の特徴
を含んでいてもよい。
【００５３】 Ｂ． 器具および挿入 対向する脊椎間にインプラントを配置する挿入腔を作るための器具および方法
は周知である。米国特許第５，４５８，６３８号と第５，４８９，３０８号、お
よび係属中の米国特許出願第０８／９２１，００１号と第０９／０３６，１６５
号（１９９８年３月６日出願のM&G Docket No. 6683.22USI1）は、挿入腔を作り
、その中にインプラントを挿入するための好ましい器具と方法を記述している。
それらの方法は伸延スペーサー、穴あけ工具、および雌ねじ立て工具の使用を含
む。更に、係属中の米国出願第０８／９０２，０８３号、第０８／９０２，４０
７号、および第０８／９０２，４３１号は、１つのテーパを有するインプラント
３００または２つのテーパを有するインプラント４００の挿入に適したテーパ状
の挿入腔を作るための伸延スペーサー、穴あけ工具、および雌ねじ立て工具を開
示している。これらの各特許および特許出願の開示は、引用によってここに含ま
れる。
【００５４】 図１４は、対向する椎体４５０，４５１の間のねじが形成された腔に挿入され
た２つのインプラント１０を概略的に示す。好ましい方法において、インプラン
ト１０の開口部１２ａ〜１２ｃは、皮質性の端板４５２，４５３を越えて、海綿
状骨４５４，４５５への露出をもたらしている。インプラント１０の周りには骨
支持基質を詰め込むことができる。
【００５５】 図１５〜１８は１つの好ましい挿入工具５００を示す。挿入工具５００は近位
末端５０４から遠位末端５０６まで延びる工具本体５０２を含む。図示された実
施態様において、内腔５０８は工具を通して近位末端５０４から遠位末端５０６
まで完全に延びている。近位末端５０４では、内腔に雌ねじ５１０を備えること
ができる。外科医が工具５００を操作できるように、近位末端５０４にはハンド
ル５０８が備えられる。
【００５６】 図１６，１７に最もよく示されるように、遠位末端５０６には複数のグリップ
が備えられている。これらのグリップは、ねじが形成されたグリップ５２２，５
２３を含む。ねじが形成されたグリップ５２２，５２３は、インプラント１０の
チャネル２４ａ，２４ｂにスライドするように構成された、対向する内面５２４
，５２５を有する。グリップ５２２，５２３の外面には、インプラント１０の螺
旋状ねじ山部分７ａに相補的なねじ山５２６および谷５２７が備えられている。
【００５７】 図１７は、インプラント１０および挿入工具５００の遠位末端５０６の斜視図
を示す。ねじが形成されたグリップ５２２，５２３のねじパターン５２６はイン
プラント１０のねじ山部分７ａの螺旋状ねじパターンに適合し、インプラント１
０と工具５００の組み合わせによって、一般に連続したねじパターンが定められ
る。
【００５８】 ここで、図１８の工具５００の遠位末端図を参照し、インプラント１０と挿入
工具５００との間のねじ山の位置合わせを確保するための好ましい特徴を記述す
る。図示されるように、各グリップ５２２，５２３の横の面５５０，５５１は、
それぞれ、一対のテーパ状リッジ５６０，５６１を含む。テーパ状リッジ５６１
間に形成された角Ａは、テーパ状リッジ５６０間に形成された角Ｂと異なる。し
かしながら、テーパ状リッジ５６１間の角Ａは、インプラント１０の角Ａと同じ
であり、テーパ状リッジ５６０の角Ｂはインプラント１０の角Ｂと同じである（
図５を参照）。このように、特定の配向でのみインプラント１０の角Ａ，Ｂと適
合する、工具５００の遠位末端５０６の異なる角Ａと角Ｂを備えることによって
、インプラントをテーパ状の挿入腔に適切に挿入するためのインプラント１０の
ねじ山部分７ａと工具５００のねじ山５２６との適切な位置合わせが確保される
。また、図示された実施態様において、グリップ５２２，５２３の遠位末端５０
６の対向する内面５２４，５２５は、インプラント１０のタブ３１ａ，３１ｂを
それぞれ受容する切り欠き部５７０ａ，５７０ｂを有する。
【００５９】 ここで、図１９，２０を参照して、工具５００の遠位末端５０６の別の実施態
様を示す。この実施態様によると、ねじが形成されていないグリップ５７０，５
７１は、グリップ５７０，５７１をインプラント１０のチャネル２４ａ，２４ｂ
にスライドさせるのに備えた対向する内面５７２，５７３を有する。しかしなが
ら、図２０に最もよく示される通り、グリップ５７０，５７１のそれぞれの横の
面５７４，５７５はねじ山を含まず、また、インプラント１０の横端２５ａ，２
５ｂ，２６ａ，および２６ｂまで延びていない。
【００６０】 上述の、ねじが形成された、または形成されていないグリップを有する挿入工
具５００は、インプラント実施態様１００のねじ部１０１と１０３、および、１
０２と１０４との間の領域にスライドする２つの追加グリップを含んでいてもよ
い。そのような追加グリップは、例えば、同じ譲渡人の米国特許第５，６０９，
６３６号の図２４，２７，２８，３１に示されており、その全開示は引用によっ
てここに含まれる。
【００６１】 最後に、上述のような挿入工具は、逓減のインプラント３００，４００につい
ても準備できる。その相違は、グリップ５２２および５２３、または５７０およ
び５７１が、係属中の米国特許出願第０８／９０２，０８３号に開示されている
ように、近位末端から遠位末端に向かって先細りしていることである。
【００６２】 以上、本発明について記述したが、添付のクレームの精神または範囲から外れ
ずに本発明に多くの変更および改変がなされることは、当業者には明らかであろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、湾曲した第１および第２の軸受面を有する本発明のインプ
ラント実施態様の斜視図である。
【図２】 図２は、図１のインプラントの側面図である（反対側は同一の外観
）。
【図３】 図３は、図１のインプラントの第１の横部材の平面図である（第２
の横部材の平面図は同一の外観）。
【図４】 図４は、図１のインプラントの後端の立面図である。
【図5】 図５は、図１のインプラントの前端の立面図である。
【図６】 図６は、本発明のインプラントの第２の実施態様の斜視図である。
【図７】 図７は、図６のインプラントの第１の横部材の平面図である（第２
の横部材の平面図は同一の外観）。
【図８】 図８は、本発明のインプラントの第３の実施態様の斜視図である。
【図９】 図９は、本発明のテーパ状インプラントの実施態様の側面図である
（反対側は同一の外観）。
【図１０】 図１０は、図９の図から９０度の角度で見た図９のインプラント
の平面図である（反対側は同一の外観）。
【図１１】 図１１は、第１および第２のテーパを示す本発明のインプラント
の側面図である（反対側は同一の外観）。
【図１２】 図１２は、図１１の図から９０度の角度で見た図１１のインプラ
ントの平面図である（反対側は同一の外観）。
【図１３】 図１３は、第１および第２のテーパを有する本発明のインプラン
トの別の実施態様の側面図である。
【図１４】 図１４は、間隔をあけ、その間に図１〜５の２つのインプラント
を配置した、２つの対向する脊椎の端面図である。
【図１５】 図１５は、本発明のインプラントと共に使用される挿入工具の側
面図である。
【図１６】 図１６は、図１５の挿入工具の遠位末端の側面図である。
【図１７】 図１７は、図１〜５のインプラントと図１５の挿入工具の遠位末
端の斜視図である。
【図１８】 図１８は、図１〜５のインプラントを備えた図１５の挿入工具の
遠位末端の立面図である。
【図１９】 図１９は、本発明の挿入工具の別の実施態様の側面図である。
【図２０】 図２０は、図１９の挿入工具の遠位末端に載せられた図１〜５の
インプラントの立面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月４日（２０００．２．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対向する脊椎間の椎間融合のためのインプラントであって、 前記インプラントの縦軸によって間隔を隔てられた第１の末端および第２の末
    端を有するインプラント本体を含み、 前記インプラント本体は、第１の軸受面を有する第１の横部材と、第２の軸受
    面を有する第２の横部材とを含み、 前記第１および第２の横部材は、中央支持部材によって間隔が隔てられている
    インプラント。
  2. 【請求項２】 前記第１および第２の軸受面が湾曲している請求項１に記載の
    インプラント。
  3. 【請求項３】 前記第１および第２の軸受面が螺旋状ねじパターンの部分を含
    む請求項２に記載のインプラント。
  4. 【請求項４】 前記中央支持部材が、前記インプラントの前記第１の末端から
    前記第２の末端まで延びている請求項１に記載のインプラント。
  5. 【請求項５】 前記中央支持部材が少なくとも１つの開口部を含む請求項４に
    記載のインプラント。
  6. 【請求項６】 前記第１および第２の横部材がそれぞれ開口部を含む請求項１
    に記載のインプラント。
  7. 【請求項７】 前記第１および第２の軸受面がそれぞれ椎体を固定するための
    パターンを含む請求項１に記載のインプラント。
  8. 【請求項８】 前記中央支持部材が複数の支柱を含む請求項１に記載のインプ
    ラント。
  9. 【請求項９】 更に骨支持基質を含む請求項１に記載のインプラント。
  10. 【請求項１０】 前記骨支持基質が再吸収性である請求項９に記載のインプラ
    ント。
  11. 【請求項１１】 前記骨支持基質が、螺旋状ねじパターンの部分を含む表面を
    有する請求項９に記載のインプラント。
  12. 【請求項１２】 前記第１および第２の横部材はそれぞれ第１および第２の横
    端を有し、各横端はアンダーカット領域と連続しており、前記第１の横端は互い
    に対向し、前記第２の横端は互いに対向し、前記対向する第１の横端の前記アン
    ダーカット間の角が、前記対向する第２の横端の前記アンダーカット間の角と異
    なる請求項１に記載のインプラント。
  13. 【請求項１３】 前記中央部材が、前記インプラント本体の前記第１の末端に
    、少なくとも１つの横タブを含む請求項１２に記載のインプラント。
  14. 【請求項１４】 対向する脊椎を融合するためのインプラントであって、 第1の末端および第２の末端を間隔を隔てた状態で有するインプラント本体を 含み、前記インプラント本体が、 第１および第２のねじ部を、前記第１および第２のねじ部を間隔を隔てた状態
    に維持する第１の堅固な支持体とともに有する第１の軸受面と、 第１および第２のねじ部を、前記第１および第２のねじ部を間隔を隔てた状態
    に維持する第２の堅固な支持体とともに有する第２の軸受面と、 前記第１および第２のねじ形成面を間隔を隔てた位置合わせに維持する中央支
    持部材とを含んでいるインプラント。
  15. 【請求項１５】 前記中央支持部材が、前記第１および第２の軸受面から選択
    される１つによって定められる平面に対して垂直な平面にある請求項１４に記載
    のインプラント。
  16. 【請求項１６】 前記第１および第２の軸受面が、前記インプラント本体の前
    記第１の末端から前記第２の末端に向かって互いに収束する請求項１４に記載の
    インプラント。
  17. 【請求項１７】 前記第１および第２のねじ部が、前記インプラント本体の前
    記第１の末端から前記第２の末端まで実質的に平行である請求項１４に記載のイ
    ンプラント。
  18. 【請求項１８】 前記第１および第２のねじ部が螺旋状ねじパターンを示す請
    求項１４に記載のインプラント。
  19. 【請求項１９】 前記中央支持部材が複数の支柱を含む請求項１４に記載のイ
    ンプラント。
  20. 【請求項２０】 前記第１および第２の堅固な支持体が、それぞれ複数のトラ
    スを含む請求項１４に記載のインプラント。
  21. 【請求項２１】 前記インプラントがチタンから製造される請求項１４に記載
    のインプラント。
  22. 【請求項２２】 前記インプラントが多孔性チタンから製造される請求項１４
    に記載のインプラント。
  23. 【請求項２３】 前記インプラントが骨から製造される請求項１４に記載のイ
    ンプラント。
  24. 【請求項２４】 対向する第１および第２の脊椎間の椎間融合のためのインプ
    ラントであって、 前記インプラントの縦方向の次元によって間隔を隔てられた前端および後端を
    有するインプラント本体と、 実質的に「Ｉ」型の形状を有する、前記インプラント本体の前記縦方向の次元
    を横切る断面とを含むインプラント。
  25. 【請求項２５】 前記「Ｉ」型の形状は、第２の軸受面と完全に対向する第１
    の軸受面を含み、前記第１および第２の軸受面は、中央支持ビームによって間隔
    を隔てた位置合わせに維持されている請求項２４に記載のインプラント。
  26. 【請求項２６】 前記第１および第２の軸受面がそれぞれアーチ状である請求
    項２５に記載のインプラント。
  27. 【請求項２７】 前記第１および第２の軸受面が、それぞれ、前記インプラン
    ト本体の前記第１の末端から前記第２の末端まで延びる螺旋状ねじパターンの部
    分を含んでいる請求項２６に記載のインプラント。
  28. 【請求項２８】 更に骨支持基質を含む請求項２７に記載のインプラント。
  29. 【請求項２９】 前記骨支持基質が、前記第１および第２の軸受面の前記螺旋
    状ねじパターンの前記部分と相補的な螺旋状ねじパターンの部分を含む請求項２
    ８に記載のインプラント。
  30. 【請求項３０】 前記骨支持基質が再吸収性である請求項２８に記載のインプ
    ラント。
  31. 【請求項３１】 前記第１および第２の軸受面が、それぞれ、対向する第１お
    よび第２の脊椎を固定するためのパターンを含む請求項２５に記載のインプラン
    ト。
  32. 【請求項３２】 ヒトの脊柱の対向する第１および第２の椎体を融合するため
    のキットであり、前記キットはインプラントを含み、前記インプラントは、 前記インプラントの縦軸によって間隔を隔てられた前端および後端と、 前記第１の椎体と接触する第１の軸受面と、 前記第２の椎体と接触する第２の軸受面と、 前記第１および第２の軸受面を間隔を隔てた状態に維持し、前記第１および第
    ２の軸受面に対して実質的に垂直に配置された中央支持部材とを有するインプラ
    ント本体、並びに、 インプラント挿入工具を含むキット。
  33. 【請求項３３】 更に骨支持基質を含む請求項３２に記載のキット。
  34. 【請求項３４】 更に伸延スぺーサーを含む請求項３２に記載のキット。
  35. 【請求項３５】 対向する椎体を安定化させる方法であって、 前記対向する椎体間に形成される腔にインプラントを挿入することを含み、前
    記インプラントは実質的に「Ｉ」型の形状の断面を有するインプラント本体を含
    む方法。
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