JP2004130076A - 端板整形装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外科医が端板の縁を容易に温存ができるミリングブロックを提供する。
【解決手段】（ａ）隣接する椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）前面に実質的に垂直な方向に形成された、垂直方向の長さを有する第１のスロットと、（ｃ）第１のスロット内に受容され、所定の直径を有する基端部分を備えた第１の固定ピンとを含み、第１のスロットの垂直方向の長さが、第１の固定ピンの基端部分の直径よりも大きい、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いるためのミリングブロック。
【選択図】 図１
【解決手段】（ａ）隣接する椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）前面に実質的に垂直な方向に形成された、垂直方向の長さを有する第１のスロットと、（ｃ）第１のスロット内に受容され、所定の直径を有する基端部分を備えた第１の固定ピンとを含み、第１のスロットの垂直方向の長さが、第１の固定ピンの基端部分の直径よりも大きい、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いるためのミリングブロック。
【選択図】 図１
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、椎間板腔の整形装置に関し、特に椎間板腔の整形に用いるミリングブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
腰痛の主な原因は、腰部椎間板の断裂や変性である。下肢の痛みは、隆起する椎間板による脊椎神経根の圧縮によって引き起こされ、腰痛は、椎間板の潰れや、損傷した不安定な脊椎関節によって体重を支持する弊害により引き起こされる。このような問題を解決するための従来の或る方法では、問題の椎間板が除去され、椎間板腔内にプロテーゼインプラント（融合体、スペーサ、またはモーションディスク等）が移植される。
【０００３】
特許文献１に、隣接する椎体間にインプラントが受容されるように脊椎の椎間間隙を整形するべく特別にデザインされた研削要素が開示されている。一実施形態では、この特許文献１に、ハンドル、シャフト、及びそのシャフトの一端に設けられた取り付け部材を含む装置が開示されている。研削要素が、取り付け部材に取り付けられ、駆動機構に連結されている。この駆動機構は、隣接する椎体の端板を所定の形状の表面に整形するべく、少なくともある程度の自由度で研削要素を動作させることができる。この特許文献１の図２１〜図２３には、振動研削装置が示されている。しかしながら、この特許文献１には、図２１の研磨装置が、研削要素の研削面に概ね平行な面に振動運動を与えることが開示されている。この特許文献１には、装置の軸に対して横方向に運動する振動要素は開示されていない。
【０００４】
特許文献２には、関節領域或いは同様に制限された体内の内部空間から軟骨及び骨等の中度から高度の硬さの体組織を切削及び除去できる外科装置が開示されている。この外科装置は、関節領域或いは同様に制限された体内の内部空間内に挿入できる大きさで、第１の端部及び第２の端部を備えた静止キャリヤを含む。このキャリヤは、関節内に挿入される先端開口をその端部に備えている。キャリヤ内には、軸方向にカッターが配設されている。このカッターは、その一端にキャリヤの開口から突き出た刃を備えている。カッターは、そのカッターに直線往復運動を与えるモータにより駆動され、刃の形状に従って組織が削られる。
【０００５】
特許文献３には、椎体のそれぞれが端板を含む脊椎の隣接する椎体間の椎間板腔を選択された形状及び寸法の空間に形成するための椎体ミリング装置が開示されている。この装置は、（ｉ）ミリングブロックと（ｉｉ）骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、その少なくとも一部が、椎間板腔全体及び隣接する椎体の外面に対して配置され、それらの隣接する椎体を保持するように構成されており、（ａ）椎体に対して配置される前面と、（ｂ）その反対側の後面とを備えている。このミリングブロックは、その後面から前面を通って、少なくとも１つの隣接する椎体に対して用意された空間の幅にアクセスできるようにするアクセス開口を備えている。（ｉｉ）骨除去装置は、椎間板腔に隣接した少なくとも１つの椎骨端板（ｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｅｎｄｐｌａｔｅｓ）から骨の一部を除去するために用いられ、アクセス開口を介して椎骨端板にアクセスできるように構成されている。
【０００６】
この特許文献３の図１５ｃのミリングブロックには、前面から後面に至るピンホールが設けられている。このピンホールに、椎体の外面に対してミリングブロックを固定するべく固定ピン１２８が挿入される。ピンホールの直径は、ピンシャンクの直径と実質的に同一であるため、一旦、固定ピンによって固定されると、ミリングブロックが椎体に対して動かなくなる。ミリングブロックが椎体に対して固定されているため、ディストラクタや回転ドリル等の器具を挿入する際に、対向する椎体が垂直方向に動くのを防止する。従って、椎体の前縁（ａｎｔｅｒｉｏｒ ｌｉｐ）が、端板の整形中に必然的に除去される。これらの縁は、椎間板腔にインプラントを保持するために重要である。
【０００７】
この特許文献３の図１９に示されているミリングブロックでは、骨除去装置が、高さよりも幅の方が大きいブロックの開口１１４を介してブロック内を通す。この開口の所定の幅により、その長手方向の軸に対して骨除去装置が横方向に移動できるため、椎間板腔に隣接した椎骨端板の大部分が、比較的小径のミリング装置によって削られ、インプラントを受容するための長方形の空間が形成される。しかしながら、切削要素が相当な距離（切削要素の少なくとも２倍）、横方向に移動するため、形成される椎間板腔が横方向の軸において実質的に一様の高さであり、椎間板腔の自然の形状に近い曲線状ではない。
【文献１】
米国特許第６，０８３，２２８号明細書
【文献２】
米国特許第５，３８７，２１５号明細書
【文献３】
米国特許第６，１５９，２１４号明細書
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、外科医が端板の縁を容易に温存ができるミリングブロックを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、外科医が横方向の軸に亘って椎間板腔の高さを容易に所定の形状にできるミリングブロックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者達は、ミリングブロックに垂直方向のスロットを設けることにより、ミリングブロックに対して椎骨を垂直方向に自由に動かすことができることを発見した。従って、ミリングブロックの先端側に設けられた切削要素を椎間板腔内に挿入する際、椎体を垂直方向に自由に動かすことができるため、椎間板腔を広げて切削要素を容易に挿入することができる。椎骨がミリングブロックによって固定されていないで自由であるため、切削要素を椎間板腔内に挿入するために端板の前縁（ｆｒｏｎｔ ｌｉｐ）を傷つけて水平方向に切削要素を無理に挿入する必要がない。従って、インプラントの保持に重要である端板の縁を温存できる。
【００１１】
従って、本発明に従って、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いられるミリングブロックが提供される。このミリングブロックは、（ａ）隣接する椎体に対して配置される前面と、
（ｂ）前面に対して実質的に垂直な方向に形成された、垂直方向の長さを有する第１のスロットと、（ｃ）第１のスロットに受容される、所定の直径を有する基端部分を備えた第１の固定ピンとを含み、第１のスロットの垂直方向の長さが第１の固定ピンの基端部分の直径よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明者達は、特許文献３に記載されているようにミリングブロックの後部開口を貫通して椎間板腔に切削要素を到達させなくてもよいことに気付いた。むしろ、切削器具を予め組み立てて、ミリングブロックの前面に対して実質的に先端側に切削要素を設けることができる。切削要素をミリングブロックの後部開口に適合させる必要がないため、後部開口の大きさよりも大きな幅を有する切削要素を用いることができる。この切削要素の幅を入口の開口よりも大きくすることができるという発見から、横断方向における高さが相当高い形状の椎間板腔を形成することができる。
【００１３】
従って、本発明に従って、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。隣接する椎体のそれぞれは、椎間板腔に隣接する椎骨端板を有する。この椎体ミリング装置は、（ｉ）ミリングブロックと、（ｉｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）所定の幅を有する後部開口を備えた反対側の後面と、（ｃ）前面と後面との間に形成されたハウジングとを含む。（ｉｉ）骨除去装置は、（ａ）ミリングブロックの前面の先端側に設けられた、所定の幅を有する先端切削要素と、（ｂ）ハウジング内に受容された中間要素と、（ｃ）後部開口内に配設された先端部分を備えた基端長手要素とを含む。この先端切削要素の幅は、後部開口の幅よりも広い。
【００１４】
相対的に大きな切削要素を用いることが可能であることから、整形する椎間板腔の幅を大きくするために高さよりも幅の広い後部開口を設ける必要がない。従って、或る実施形態では、本発明の骨除去装置は、この骨除去装置の長手要素に実質的に一致する後部開口を備えたミリングブロックに受容され得る。これら構成部品間の適合により、研削の精度を上げることができる。
【００１５】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この椎体ミリング装置は、（ｉ）ミリングブロックと、（ｉｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）後部開口を備えた反対側の後面と、（ｃ）前面と後面との間に形成されるハウジングとを含む。（ｉｉ）骨除去装置は、（ａ）ミリングブロックの前面の先端側に設けられた先端切削要素と、（ｂ）ハウジング内に受容された中間要素と、（ｃ）後部開口内に配設された先端部分を備えた基端長手要素とを含む。このミリングブロックの後部開口は、骨除去装置の長手要素の先端部分に実質的に一致する。
【発明の効果】
【００１６】
外科医が端板の縁を容易に温存ができる、椎体ミリング装置に用いられるミリングブロックが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１及び図２を参照すると、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板（ｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｅｎｄｐｌａｔｅｓ）を含む、隣接する椎体間に所定の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置１０１が例示されている。この椎体ミリング装置１０１は、（ｉ）ミリングブロック１１１と（ｉｉ）骨除去装置１３１とを含む。（ｉ）ミリングブロック１１１は、その少なくとも一部が、椎間板腔全体及び隣接する椎体の外面に対して配置されるように構成されており、（ａ）椎体に対して配置される前面１１３と、（ｂ）その反対側の後面１１５と、（ｃ）この前面と後面とを繋ぐ上面１１７及び下面１１９と、（ｄ）前面に対して実質的に垂直な方向に形成された垂直方向の長さ及び直径を有する第１のスロット１２１を備えた、上面から延出した第１のタブ１２０、並びに前面に対して実質的に垂直な方向に形成された垂直方向の長さ及び直径を有する第２のスロット１２３を備えた、下面から延出した第２のタブ１２２と、（ｅ）所定の直径の基端部分を備えた第１のスロットに受容される第１の固定ピン１２５、並びに所定の直径の基端部を備えた第２のスロットに受容される第２の固定ピン１２７とを含む。（ｉｉ）骨除去装置１３１は、椎骨の端板から骨を除去するために用いられ、（ａ）先端切削要素１３３と、（ｂ）中間振動要素１３５と、（ｃ）振動要素に到達できるように構成された先端部を備えた、長手方向の軸を画定する基端長手要素１３７とを含む。中間振動要素１３５は、ミリングブロック内に受容される。先端切削要素は、ミリングブロックの前面の実質的に先端側に配設されている。基端長手要素の先端部分は、振動要素に受容されている。
【００１８】
使用する場合は、第１に、固定ピン１２５及び固定ピン１２７を、予め定められた中線において対向する椎体（図示せず）の外面から挿入する。第２に、ディストラクタ（図示せず）を用いてピンを把持し、それらのピンを互いに離れる方向に移動させて、隣接する椎体同を互いに押し広げる。このように椎体間を広げることにより、後に、椎骨の端板の前縁（ａｎｔｅｒｉｏｒ ｌｉｐ）を除去することなく切削要素１３３を椎間板腔内に挿入することができる。
【００１９】
第３に、ミリングブロックのスロット１２１及びスロット１２３を固定ピンに整合させ、固定ピンの基端部分がスロット内に受容され、切削要素１３３が椎間板腔内に受容されるように、ミリングブロックを固定ピンの基端部分１２６及び基端部分１２８に対して押し進める。切削要素の挿入深さは、ミリングブロックの前面１１３によって限定される。
【００２０】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板及び前縁を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための方法が提供される。この方法は、（ａ）所定の基端部直径を有する第１の固定ピンを第１の隣接する椎体内に挿入するステップと、（ｂ）第１のアンカーピンの基端部直径よりも大きな長さを有する第１の垂直スロットと先端方向に配設された切削要素とを備えた椎体ミリング装置を用意するステップと、（ｃ）第１のスロットが第１のアンカーピンを受容するようにするステップと、（ｄ）第１のピンが第１のスロット内において垂直方向に移動し、椎間板腔が開いて端板の縁を温存したまま切削要素が受容されるように、切削要素を椎間板腔内に挿入するステップとを含む。
【００２１】
別法では、先ずミリングブロックを椎間板腔内に挿入して、次にミリングブロックに設けられたスロットにピンを通して、対向する椎体内にピンを挿入することができる。
【００２２】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板及び前縁を含む、脊椎の椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための方法が提供される。この方法は、（ａ）第１の垂直スロット及び先端側に配設された切削要素を備えた椎体ミリング装置を隣接する椎体に配置するステップと、（ｂ）所定の直径を有する第１の固定ピンを、このピンの直径よりも大きい長さを有する第１の垂直スロットに通して隣接する第１の椎体内に挿入するステップと、（ｃ）ピンがスロット内で垂直方向に移動し、椎間板腔が開いて端板の縁を温存したまま切削要素が受容されるように、切削要素を椎間板腔内に挿入するステップとを含む。
【００２３】
第４に、外科医がシース１６０を掴んで装置を保持し、電気ドリル等の駆動機構（図示せず）を長手要素１３７の基端部１３９に取り付ける。
【００２４】
第５に、駆動機構を作動させて長手要素を回転させる。長手要素の回転運動が、振動要素１３５によって切削要素１３３の横方向の振動運動に変換され、これにより切削要素の切削面１３４及び切削面１３６がそれらに面している端板を整形する。スロット１２１及びスロット１２３により付与される自由度により、椎体が切削要素の切削面１３４及び切削面１３６に対して実質的に垂直な方向に移動することができると共に、椎体が互いに整合した状態に維持される。更に、切削要素がそれらに面した椎骨端板を整形する時、椎間板の環と隣接する筋肉構造によって切削要素にかかる圧力により、対向する端板を切削要素に対して付勢する軸方向の支持する力が付与される。従って、切削要素１３３を振動させることにより、隣接する両方の椎骨端板が同時に整形することができる。
【００２５】
第６に、端板の切削されない外周面が、切削要素の外周を囲む非切削レッジ１３８と接触する点まで切削の深さ（即ち、端板の表面から内部への切削面の進入）が達すると、切削面はそれ以上端板内に進まない。このようになったら、外科医は駆動機構を止めて装置を取り外す。
【００２６】
図６〜図８に例示されているように、好適な実施形態では、ミリングブロック１１１は第１のシェル２１及び第２のシェル３１を含む。それぞれのシェルが、半開口２３，３３を備えた後半面２２，３２、半開口２５，３５を備えた前半面２４，３４、並びに前部及び後部の半開口のそれぞれに連通した凹部２６，３６を含むのが好ましい。それぞれのシェルはまた、互いに一致する内側の取付面２７及び取付面３７を有する。
【００２７】
シェルは、上と下或いは横と横の構成で互いに整合させることができる。しかしながら、シェルは、上と下の構成で互いに整合するようにデザインするのが好ましい。なぜなら、上側の椎骨及び下側の椎骨に整合するように、上下のシェルにそれぞれタブ及びスロットを設けることができるためである。図６及び図８に示されている例では、第１のシェル２１が上部シェルであって、第２のシェル３１が下部シェルであるのが好ましい。
【００２８】
図３を参照すると、シェルが互いに組み立てられ、２つの内側の取付面２７及び取付面３７が互いに整合してミリングブロック１１１を形成している。一旦組み立てられると、前半面２４及び前半面３４で前面１１３が形成され、後半面２２及び後半面３２で後面１１５が形成される。ミリングブロックの前面は、隣接する椎体の外形に一致するような形状を有するのが好ましい。椎体の外面は通常、凸状であるため、ミリングブロックの表面を凹状にするのが好ましい。
【００２９】
好適な実施形態では、２つの内側の取付面が互いに整合すると、対向する凹部同士及び半開口同士により連続した空間が形成される。この空間は、ミリングブロックの後面１１５に形成された後部開口１２９と、前面に形成された前部開口１３０と、ミリングブロック内に形成された、振動要素を受容すると共に前部開口と後部開口とを連結するハウジング１３２とを含む。
【００３０】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接した椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この装置は（ｉ）ミリングブロックを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）前半面、後半面、及びこれら両方の半面を繋ぐ内側の取付面を有する上部シェルと、（ｂ）前半面、後半面、及びそれらの両方の半面を繋ぐ内側の取付面を有する下部シェルとを含む。上部シェルの内側の取付面は、下部シェルの内側の取付面に実質的に整合する。
【００３１】
或る実施形態では、内側取付面同士の整合により、前半面同士が整合してミリングブロックの前面が形成される。好ましくは、内側取付面同士の整合により、後半面同士が整合して、ミリングブロックの後面が形成される。好ましくは、上部シェルは更に、前半面に形成された前部半開口を含み、下部シェルが更に、前半面に形成された前部半開口を含み、内側取付面同士の実質的な整合により、前部半開口同士が整合してミリングブロックの前部開口が形成される。好ましくは、上部シェルが更に、後半面に形成された後部半開口を含み、下部シェルが更に、後半面に形成された後部半開口を含み、内側取付面同士の実質的な整合により、後部半開口同士が整合してミリングブロックの後部開口が形成される。好ましくは、上部シェルが更に中間凹部を含み、下部シェルが更に中間凹部を含み、内側取付面同士の実質的な整合により、中間凹部同士が整合してミリングブロックのハウジングを形成する。
【００３２】
図６〜図８に例示されているように、この実施形態では、第１のシェル及び第２のシェルが更に、２つのシェル同士を締結するための取付手段（この場合は、ねじ２８とそれに一致するねじ孔３８）を含む。一例では、取付手段の孔が、第１のシェルを完全に貫通して、第２のシェルの途中まで延びている。従って、本装置は、単に上部シェルと下部シェルとを組み付けている２つのねじ（図６の２８）を取り外すことによって容易に分解することができる。従って、それぞれの部品を容易に滅菌でき、再び使用することができる。
【００３３】
この実施形態の第１のシェル及び第２のシェルは更に、２つのシェルを取り付ける前の整合を容易にするための整合手段（この場合は、ダボ２９とそれに一致する止まり孔３９）を含む。一例では、整合手段の孔が第２のシェルの内側取付面からその内部に途中まで延びており、ダボは第１のシェルの内側取付面から突き出ている。
【００３４】
図３に例示されているように、或る実施形態では、半シェル同士の組み立てにより、シェルの内側取付面間に隙間が生じる。この隙間は、通常は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのオーダーであり、この組立体が振動要素の運動を適当に許容することができる。
【００３５】
ここで図６〜図８を参照すると、ミリングブロックは上面から延びたタブ４０と下面から延びたタブ４１とを含み、タブ４０は前半面に実質的に垂直な方向に形成されたスロット４３を備え、タブ４１も同様にスロット４２を備えている。各スロットは、固定ピンの少なくとも基端部分を受容するようにデザインされているため、中線における椎体の整合が得られ、研削している最中の椎体の好ましくない横方向の動きを防止することができる。
【００３６】
ここで図５及び図７を参照されたい。好ましくは、スロットは固定ピンの基端部分の直径Ｄｐ よりも大きい垂直方向の長さＬＳ を有する。このような場合、固定ピンがスロット内で垂直方向に自由に移動することができるため、椎体が垂直方向の何れの方向にも自由に動くことができ、切削要素を容易に受容することができる。挿入する際に切削要素が容易に受容されるため、端板の縁が挿入中或いは切削中に除去されることがない。
【００３７】
図１の装置では、スロットを形成するタブがミリングブロックの上面及び下面から延出している。しかしながら、本発明の別の実施形態では、タブは、ミリングブロックの側面（例えば、図６の側面９０）から延出しても良い。本発明の別の実施形態では、スロットは、ミリングブロックの前面及び後面を通るように形成しても良い。
【００３８】
図１の装置では、スロットが閉じている。しかしながら、別の実施形態では、或る面から延びた２つの平行な突出部の間に形成される開いたスロットとしても良い。この場合、突出部のそれぞれの端部は接触していない。このような開いたスロットでも、アライメント機能を有し得る。しかしながら、閉じたスロットは垂直方向の自由度を所定の範囲に制限するため、閉じたスロットの方が好ましい。
【００３９】
図１、図５、及び図７を参照すると、固定ピン１２５及び固定ピン１２７がそれぞれ、スロット１２１及びスロット１２３に受容されており、ミリングブロックの横方向の動きが制限されている。横方向の動きを制限することは、横方向に振動するカッターを有する装置にとって特に重要である。好適な実施形態では、固定ピン１２５は、椎体の外面から挿入されその椎体内に受容されるように整形された先端シャンク１５１と、ピンが過度に椎体内に侵入するのを防ぐストッパーとして機能するようにスロットの幅ＷＳＬよりも大きな直径ＤＨ を有する頭部１５３と、ミリングブロックの垂直スロット内に受容されて自由に動くことができるようにスロットの直径ＤＳＬよりも小さな直径ＤＰ を有する基端部分１２６とを含む。必要に応じて、ピンが抜けないようにするためにスロット内に受容された後で、ピンの基端部にキャップを設けても良い。
【００４０】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いるためのミリングブロックが提供される。このミリングブロックは、（ａ）隣接する椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）前面に実質的に垂直な方向に形成された、所定の直径を有する第１のスロットと、（ｃ）第１のスロットに受容される、所定の直径の基端部分を備えた第１の固定ピンとを含む。この第１のスロットの直径は、第１の固定ピンの基端部分の直径よりも大きい。
【００４１】
本発明の固定ピン及びスロットにより得られる自由な動きにより、外科医が、椎体内に固定ピンを挿入し、椎体を互いに引き離し（これにより、椎間板腔を広げ）、広げられた各ピンにミリングブロックを合わせることができる。これにより、広がった椎間板腔が、端板の縁に損傷を与えることなく切削要素を容易に受容することができる。
【００４２】
別の実施形態では、固定ピンは頭部を有していないため、その全長に亘ってピンの幅はスロットの幅よりも小さい。このような実施形態では、外科医は、切削要素が椎間板腔内に挿入された後に、ピンをスロット内に挿入することができる。このような場合、外科医は、ミリングブロックを整合するためにＸ線技術を用いて組立体を適切に整合させることができる。
【００４３】
図２を参照されたい。好適な実施形態では、骨除去装置１３１は、先端切削要素１３３、振動要素１３５、及び基端長手要素１３７を含む。骨除去装置１３１がモジューラー方式であるため、移植するインプラントの大きさに合わせて様々な大きさの切削要素を慎重に選択することができる。
【００４４】
本発明の切削要素は、骨除去装置の先端部に配設されている。このような切削要素には、限定するものではないが、振動切削要素、バー（ｂｕｒｒ）、ルータービット、研磨器、グラインダー、やすり、ドリル、グレーターソー、振動カッター、往復カッター、軌道カッター、及びレーザー等の骨を切削するためのあらゆる好適な要素を用いることができる。
【００４５】
切削要素は、好ましくは振動切削要素である。より好ましくは、横方向に振動する切削要素である。或る実施形態では、切削要素は、インプラントする人工円板の形状に一致する形状を有する。
【００４６】
図１１を参照されたい。切削要素５０１は、先端部分５０３、基端部分５０５、上部切削面５０６、下部切削面（図２の１３４）、並びに上下切削面の間の外周側壁５０９を含むのが好ましい。
【００４７】
切削要素の切削面は、端板に面した切削要素の何れか一側或いは両側に設けることができる。切削面は、切削要素の上側及び下側の両側に設けられるのが好ましい。切削要素の両方の切削面は、インプラントの外形に実質的に一致する形状であって、切削用の刃（図示せず）を含むのが好ましい。これらの刃は、化学エッチングによって形成することができる。
【００４８】
或る実施形態では、切削要素の外周側壁が、互いに反対を向いた両切削面の間に位置する非切削レッジ５１５を形成している。このような構造を有する装置が端板に対して垂直方向に押圧されると、端板の内側部分が、徐々に深く切削面の形状に従って第１の形状に整形される。しかしながら、一定の深さに達すると、非切削レッジが端板の切削されない外周部分に接触し、端板がそれ以上深く切削されない。従って、このレッジの切削停止機能により、好都合に装置の垂直方向への進入が止まり、切削面が対向する端板に進入することによる切削深さを所望に制限することができる。或る実施形態では、外周側壁が上部非切削レッジ５１５及び下部非切削レッジ５１７を形成する。或る実施形態では、側壁は、上部切削面に面した上部非切削外周レッジと、下部切削面に面した下部非切削外周レッジとを含む。
【００４９】
従って、本発明に従って、椎間板腔に隣接した椎骨端板を整形するための切削要素が提供される。この切削要素は、（ｉ）上面及び下面と、（ｉｉ）これらの上面と下面との間に形成された外周側壁とを含み、上面及び下面の少なくとも一方の面が切削面を含み、側壁が非切削外周レッジを含む。
【００５０】
切削要素の高さは、整形される椎間板腔と少なくとも同じ高さにデザインされ、通常はインプラントの高さと同じ或いはやや低い（１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内）。
【００５１】
切削要素の基端部分は、骨除去装置の残りの部分に取り付けるために取付手段５１１（この場合は、外周側壁に設けられたスロット）を含むのが好ましい。このスロット５１１により、シャフトの側部を押し曲げて振動要素のシャフト４２０（図９を参照）を迅速に取り外すことができる。切削要素の先端部分は更に、スロット５１１と連通した、切削要素内に延在する孔５２４を含む。この孔５２４の連通部分は、振動要素の突出部４２２（図９を参照）に係合して保持するようにデザインされている。切削要素１３３を振動要素から取り外すためには、単純な四角或いは丸いピンを孔５２４に挿入して、突出部４２２を押してその突出部を孔から外せば良い。
【００５２】
或る実施形態では、椎体インプラント自体を、好ましくは横振動或いは円振動の何れかを用いて端板を整形するための切削要素として用いることができる。
【００５３】
図９を参照されたい。好適な実施形態では、振動要素４０１が、ミリングブロックを形成するための第１のシェルと第２のシェルとの整合により画定されるハウジング内に実質的に受容される。振動要素は、先端面４０３及び基端面４０５を含む。先端面は、切削要素に取り付けるための取付手段４２０（この場合は方形シャフト）を含む。通常は、この取付手段は、ミリングブロックの前部開口を貫通している。基端面４０５は、長手要素の先端部分を受容する凹部４０７を含む。
【００５４】
凹部４０７の機能は、長手要素の回転運動を振動運動に変換することである。図１０も参照されたい。凹部は、上部内壁４０９、下部内壁４１１、及び横方向の内部側壁４１３及び内部側壁４１５によって形成される実質的に長方形の形状（この場合は卵型）を有するのが好ましい。図１０に示されているように、上部壁と下部壁との間の距離ＤＵ ‐ Ｌ は、長手方向の要素の先端部分の直径と少なくとも同じ大きさである。このような場合、振動要素は、長手要素の回転に応じて垂直方向に移動しない。同様に、側壁間の距離ＤＬ は、偏心突出部の直径ＤＥ よりも大きいが、長手要素の回転により偏心突出部のスウィープによって形成される円の直径ＤＳＷよりも小さい。このような場合、振動要素は、長手要素の回転に応答して振動要素が横方向に運動する。
【００５５】
振動のストロークは、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であり、より好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内である。ストロークが好ましい範囲にある場合、切削要素は、インプラントを保持するのに好適である相当の形状を端板に形成するが、切削要素の形状が実質的に維持される。振動の周波数は、切削要素の大きさ及びその他の因子によって様々に変化するが、通常は１分あたり１００〜１００，０００の範囲であり、好ましくは１分あたり２０００〜１０，０００の範囲である。
【００５６】
図９及び図１０を再び参照されたい。好適な実施形態では、振動要素４０１は更に、振動要素の互いに反対側を向いたそれぞれの外面に形成された２つの溝４１７を含む。一実施形態では、振動要素の上面４１９及び下面４２１に設けられる。更に、複数のベアリング球４２３がそれらの溝に配設されている。これらのベアリング球は、組み立てを容易にするため及び安定させるためにリテーナ（図示せず）によって保持され得る。振動要素の溝は、図６〜図８の下部シェル及び上部シェルに設けられた同様の溝４２及び溝４３と整合するようにデザインされている。
【００５７】
ミリングブロック内に受容される構成部品は、通常は滑り運動のみができる。しかしながら、通常は滑り運動により、多量の磨耗粒子及びデブリが生成される。これとは対照的に、回転接触は、一般に磨耗が少ない。
【００５８】
本発明者達は、ミリングブロックと回転接触運動するようにデザインされた椎骨ミリングブロック内に受容される構成部品を知らなかった。従って、本発明に従って、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この椎体ミリング装置は（ｉ）ミリングブロックと（ｉｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）前部開口を有する、椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）その反対側の後面と、（ｃ）前面と後面との間に形成されたハウジングとを含む。（ｉｉ）骨除去装置は、（ａ）ミリングブロックの前面の実質的に先端側に配設された先端切削要素と、（ｂ）ミリングブロックの前部開口を介して先端切削要素に接続された、ミリングブロックのハウジング内に実質的に受容された基端振動要素とを含む。
【００５９】
ミリングブロックは、内側取付面及び上側の前半面を有する上部シェルと、内側取付面及び下側の前半面を有する下部シェルとから形成され、上部シェルの内側取付面が下部シェルの内側取付面と実質的に整合し、この整合により前半面同士が整合して前面が形成されるのが好ましい。
【００６０】
上部シェルは更に前部半開口を含み、下部シェルは更に前部半開口を含み、内側取付面同士の整合により、前部半開口同士が整合して、前部開口が形成されるのが好ましい。
【００６１】
上部シェルが更に後部半開口を含み、下部シェルが更に後部半開口を含み、内側取付面同士の整合により、後部半開口同士が整合して後部開口が形成されるのが好ましい。
【００６２】
上部シェルが更に中間凹部を含み、下部シェルが更に中間凹部を含み、内側取付面同士の整合により、中間凹部同士が整合してハウジングが形成されるのが好ましい。
【００６３】
振動要素は更に、外側の側壁４２５及び側壁４２７を含む。ここで図４及び図６を参照されたい。好適な実施形態では、第１の圧縮ばね２６１及び第２の圧縮ばね２６３が、振動要素の外側の側壁とシェルの内側の壁部４７（図６）との間に配設されている。これらのばねは、振動要素が最も横方向に移動すると収縮し、このような収縮に抵抗する力が振動要素の安定性及びスムーズな運動を助ける。振動要素の外側の側壁は、圧縮ばねを受容するための少なくとも１つの止まり孔４２９（図９）を有するのが好ましい。これらの孔は、２つのシェルの内壁に形成された互いに反対側を向いた止まり孔（図６）として形成される。
【００６４】
図９及び図１０に示されているように、或る実施形態では、小寸の凹部４０７が、装置の長手方向の軸に対して実質的に横断する方向に配設されている。この構造では、振動要素が必然的に横方向の運動をする。切削要素が振動要素に対して先端側に図１に示されているような向きで配設される場合、振動要素は必然的に横方向に振動する。切削要素が脊椎管の方向に移動しないため、切削要素の横方向の振動は装置を安全なものとする。本発明者達は、必然的に横方向の振動運動を与える端板の整形に用いるための如何なる従来の振動装置も知らなかった。溝４１７も同様に、装置の長手方向の軸を横断する方向に配設されるのが好ましい。
【００６５】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この装置は、（ｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置を含む。（ｉ）骨除去装置は、（ａ）先端切削要素と、（ｂ）垂直方向の寸法及び横方向の寸法を有する凹部を含む基端面を備えた中間振動要素と、（ｃ）長手方向の軸を画定する基端長手要素とを含む。この先端切削要素が、長手方向の軸に対して必然的に横方向に振動する。
【００６６】
また本発明に従って、椎骨端板を整形するための骨除去装置に用いられる振動要素が提供される。この振動要素は、（ａ）垂直方向の寸法及び横方向の寸法を有する凹部を含む基端面と、（ｂ）切削要素に接続するための取付手段を備えた先端面とを含む。凹部の横方向の寸法は、凹部の垂直方向の寸法よりも小さい。
【００６７】
また本発明に従って、椎骨端板を整形するための骨除去装置が提供される。この骨除去装置は、（ｉ）振動要素と（ｉｉ）偏心突出部を備えた先端部を有する長手要素とを含む。（ｉ）振動要素は、（ａ）横方向の内側の側壁、上部壁、及び下部壁を形成する凹部を備えた基端面と、（ｂ）切削要素に接続するための取付手段を備えた先端面とを含む。（ｉｉ）偏心突出部は、振動要素の凹部内に受容されている。この長手要素の回転により、偏心突出部が凹部の横方向の内側の側壁のみと実質的に接触する。
【００６８】
図１０及び図１３に示されているように、振動要素の横方向の運動（即ち「ストローク」）は、長手要素の偏心突出部の回転により生成されるスウィープの直径ＤＳＷである。好適な実施形態では、このストロークは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であり、好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲である。
【００６９】
ここで図４及び図１０を参照されたい。或る実施形態では、振動要素の横方向の運動に対する切削装置の幅ＷＣ の比率は、１：１よりも大きく、好ましくは２：１以上であり、より好ましくは５：１以上であり、更に好ましくは１０：１以上である。この比率が上昇すると、整形される端板の形状が切削要素の形状により類似してくる。最も好ましくは、この比率は１０：１〜３０：１の範囲である。
【００７０】
図１２及び図１３を参照されたい。長手要素６１は、基端部分６３、中間シャンク６５、及び先端部６７を含む。この先端部６７は、好ましくはミリングブロックの後部開口を貫通して適合する大きさである。偏心突出部６９が長手要素の先端部から延びており、振動要素の凹部内に適合する大きさである。長手要素が長手方向の軸を中心に回転すると、偏心突出部が直径ＤＳＷの円を描く。この時、偏心突出部が、振動要素の凹部の横方向の側壁に交互に接触し、これにより振動要素が横方向に運動する。シャンクの直径は、シース７５内に適合するようにデザインされている。長手要素は、ロッド或いはチューブを含むのが好ましいが、より好ましくはロッドである。
【００７１】
長手要素は更に、シャンクに設けられた複数のボールベアリング７１を含み得る。図１４に示されているように、最も先端のベアリング７１は、偏心突出部６９上に設けられており、振動要素の凹部４０７内に挿入できる大きさである。これらのベアリングは、摩擦及び磨耗を低減する。
【００７２】
ここで図１５を参照されたい。シース７５は、外科医がハンドル（図示せず）として把持できるような大きさにするか、或いは整合性及び剛性を得るために収縮装置に固定する。長手要素は、シース７５内に容易に挿入でき、ベアリング７１を介してシースと整合させる。
【００７３】
或る実施形態では、シース７５は、まずフランジ７７がミリングブロックの溝（図１６の７６）内に挿入されて下部シェル及び上部シェルに取り付けられ、次に長手要素がシース内に挿入される。
【００７４】
長手要素及び振動要素は、長手要素の回転により振動要素の横方向の好ましい運動が生じるような形状であるのが好ましい。更に好ましくは、長手要素の先端部の偏心突出部が、振動要素の矩形の凹部内に適合するような大きさのベアリングを有する。長手要素がその軸を中心に回転すると、偏心突出部が円形パターンを描く。この回転により生成された円の上側部分及び下側部分においては、偏心突出部が、振動要素内の凹部の上側部分及び下側部分内を自由に動く（従って振動要素に運動が生じない）。回転により生成された円の横方向の部分においては、偏心突出部が凹部の横方向の内側の側壁に接触し、内側の側壁を横方向に押圧する。この内側の側壁にかかる横方向の力により、振動要素の横方向の運動が生じる。振動要素の溝内に受容された、第１のシェル及び第２のシェルの対応する溝と接触しているベアリング球が、振動運動に関連した摩擦を低減する。振動要素の横方向の運動が、横断方向に往復する力をその振動要素に取り付けられている切削要素の基端部に伝達する。この横断方向に往復する力により切削要素が横方向に振動する。
【００７５】
或る実施形態では、長手要素の基端部を標準的な病院用の電気ドリルに取り付けることで本装置を駆動することができ、使い易く便利である。
【００７６】
図１６を参照すると、本発明の第２の実施形態の装置８１が例示されている。図１６の装置は、固定ピンを整合するための垂直スロットを有していないが、その代わりとして、ミリングブロックの中心線に沿って中心ポインタ８３が配設されているという点で図１の装置とは異なる。この中心ポインタ８３により、外科医が装置を所定の中線に整合し易くなっている。装置の不所望の横方向の運動は、向き合った椎骨の外面から椎骨内に挿入される、ミリングブロックの前面から先端方向に突き出た２つの小さなテーパ状突出部８５によって防止される。これらのテーパ状突出部を挿入すると、望ましい特性である切削器具に対する椎体の垂直方向への自由な動きが制限されてしまうため、この装置と共に用いる切削要素は、ばね荷重された２つの部品から形成して、切削中にこれら半部分が対向する端板のそれぞれを押圧するようにすることができる。
【００７７】
別法では、この第２の実施形態の切削要素は、テーパ状突出部側とは反対側の切削要素側のみに切削面を有する中実な単一体として提供することができる。使用する場合は、このような装置の切削要素が挿入され、切削要素と接触している１つの端板が整形される。次に、装置を取り外して１８０度回転させ、再び挿入して反対側の端板を整形する。
【００７８】
一般に、本発明のミリングブロック及び切削器具構成要素は、脊椎の椎体の手術に用いられる器具に一般的に使用されるあらゆる材料から形成することができる。そのような材料として、ペンシルベニア州のＷｙｏｍｉｓｓｉｎｇに所在のＣａｒｐｅｎｔｅｒ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ａｌｌｏｙｓ社から入手可能なＣｕｓｔｏｍ４５５ステンレス鋼等の硬いステンレス鋼合金が挙げられる。切削面は、ステンレス鋼等の金属や従来の研磨合成材から形成することができる。本装置を再使用できるようにデザインする場合は、全ての構成部品をステンレス鋼から形成するのが好ましい。本装置を使い捨て用として設計する場合は、或る構成部品はプラスチックから形成するのが好ましい。
【００７９】
要するに、本発明の装置は、標準的な病院用の電気ドリルで駆動することができるように設計された単純で安全、かつコンパクトなデザインを提供する。本発明の装置の選択された実施形態の少なくとも幾つかの実施形態によって得られる利点には、限定するものではないが、（ｉ）椎間板腔を広くして、切削器具を容易に挿入できる、（ｉｉ）端板の縁を温存しながら椎間板腔が切削要素を受容できる、（ｉｉｉ）端板が過度に深く切削されることを防止できる、（ｉｖ）端板を正確に整形できる、（ｖ）横方向の切削運動が得られる、（ｖｉ）化学エッチング技術或いは従来の加工プロセスによってアグレッシブな切削用の刃が得られる、（ｖｉｉ）転がり摩擦に基づいて切削要素を振動させることにより部品間の滑り摩擦による粒子の剥離を防止した単純な伝達機構が提供されること、が含まれる。
【００８０】
本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）更に、（ｄ）前記前面に実質的に垂直な方向に形成された垂直方向の長さを有する第２のスロットと、（ｅ）前記第２のスロット内に受容され、所定の直径を有する基端部を備えた第２の固定ピンとを含み、前記第２のスロットの前記垂直方向の長さが、前記第２の固定ピンの前記基端部分の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（２）前記ミリングブロックの前記前面が上面を含み、前記第１のスロットが前記上面から垂直方向に延びたタブに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（３）前記ミリングブロックが更に、（ｄ）側面を含み、前記第１のスロットが前記側面から横方向に延びたタブに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（４）前記ミリングブロックが更に、（ｄ）後面を含み、前記第１のスロットが前記前面から前記後面まで延在することを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（５）前記第１のスロットが開いていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
【００８１】
（６）前記第１のスロットが閉じていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（７）前記第１のスロットが所定の直径を有し、前記第１の固定ピンの前記基端部の前記直径が、前記第１のスロットの前記直径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（８）前記第１のスロットが所定の直径を有し、前記第１の固定ピンが、所定の直径を有する頭部を備え、前記第１の固定ピンの前記頭部の前記直径が、前記第１のスロットの直径よりも大きいことを特徴とする実施態様（７）に記載のミリングブロック。
（９）前記ミリングブロックが、上側の前半面を有する上部シェルと、下側の前半面を有する下部シェルとから形成され、前記各半面が整合して前記前面が形成されることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（１０）前記中間要素が振動要素であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【００８２】
（１１）前記切削要素が振動切削要素であることを特徴とする実施態様（１０）に記載の装置。
（１２）前記振動切削要素が、化学エッチングによって形成された歯を含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の装置。
（１３）前記振動切削要素が、椎体間インプラントの形状に実質的に一致する形状を有することを特徴とする実施態様（１０）に記載の装置。
（１４）前記振動要素が、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲のストロークを生成することを特徴とする実施態様（１０）に記載の装置。
（１５）前記振動切削要素が、所定の幅を有しており、前記ストロークに対する前記幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする実施態様（１４）に記載の装置。
【００８３】
（１６）前記比率が少なくとも２：１であることを特徴とする実施態様（１５）に記載の装置。
（１７）前記比率が少なくとも５：１であることを特徴とする実施態様（１５）に記載の装置。
（１８）前記比率が１０：１〜３０：１の範囲であることを特徴とする実施態様（１５）に記載の装置。
（１９）前記中間要素が振動要素であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
（２０）前記切削要素が振動切削要素であることを特徴とする実施態様（１９）に記載の装置。
【００８４】
（２１）前記振動切削要素が、化学エッチングにより形成された歯を含むことを特徴とする実施態様（２０）に記載の装置。
（２２）前記振動切削要素が、椎体間プラントの形状に実質的に一致する形状を有することを特徴とする実施態様（１９）に記載の装置。
（２３）前記振動要素が、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲のストロークを生成することを特徴とする実施態様（１９）に記載の装置。
（２４）前記振動切削要素が所定の幅を有しており、前記ストロークに対するその幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする実施態様（２３）に記載の装置。
（２５）前記比率が少なくとも２：１であることを特徴とする実施態様（２４）に記載の装置。
【００８５】
（２６）前記比率が少なくとも５：１であることを特徴とする実施態様（２４）に記載の装置。
（２７）前記比率が１０：１〜３０：１の範囲であることを特徴とする実施態様（２４）に記載の装置。
（２８）前記第１の固定ピンが更に、所定の直径を有する頭部を含み、前記頭部の直径が前記スロットの直径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のブロック。
（２９）前記切削要素が振動切削要素であることを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３０）前記上面が上部切削面を含み、前記下面が下部切削面を含むことを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
【００８６】
（３１）前記外周側壁が、前記上部切削面に面した上部非切削外周レッジと、前記下部切削面に面した下部非切削外周レッジを含むことを特徴とする実施態様（３０）に記載の切削要素。
（３２）前記切削面が、化学エッチングによって形成された歯を含むことを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３３）前記切削要素が、椎体間インプラントの形状に実質的に一致する形状を有することを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３４）前記上面が上部切削面を含み、前記下面が下部非切削面を含むことを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３５）前記外周側壁が、振動要素を取り付けるための手段を含む基端部分を有することを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
【００８７】
（３６）前記ミリングブロックが、内側取付面及び上側の前半面を有する上部シェルと、内側取付面及び下側の前半面を有する下部シェルとから形成され、前記上部シェルの前記内側取付面が、前記下部シェルの前記内側取付面と実質的に整合し、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前半面と前記下部シェルの前半面とが整合して前記前面が形成されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
（３７）前記上部シェルが更に前部半開口を含み、前記下部シェルが更に前部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記前部半開口と前記下部シェルの前記前部開口とが整合して前記前部開口が形成されることを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
（３８）前記上部シェルが更に後部半開口を含み、前記下部シェルが更に後部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記後部半開口と前記下部シェルの後部半開口とが整合して後部開口が形成されることを特徴とする実施態様（３７）に記載の装置。
（３９）前記上部シェルが更に中間凹部を含み、前記下部シェルが更に中間凹部を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記中間凹部と前記下部シェルの前記中間凹部とが整合して前記ハウジングが形成されることを特徴とする実施態様（３８）に記載の装置。
（４０）前記シェルの前記内側取付面が取付手段を含むことを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
【００８８】
（４１）前記シェルの前記内側取付面が整合手段を含むことを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
（４２）前記内側取付面を整合させることにより、それらの間にギャップが形成されることを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
（４３）前記ミリングブロックの前記後面が後部開口を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
（４４）前記骨除去装置が更に、（ｃ）前記ミリングブロックの前記後面の後部開口内に配設された先端部分を備えた長手要素を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
（４５）前記基端長手要素が先端偏心突出部を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【００８９】
（４６）前記偏心突出部が、前記中間振動要素の前記凹部内に受容されることを特徴とする実施態様（４５）に記載の装置。
（４７）前記凹部が、上部壁、下部壁、及び横方向の内側壁を形成し、前記上部壁と前記下部壁とは互いに所定距離離間しており、前記横方向の内側壁同士も所定距離離間しており、前記横方向の内側壁間の距離が、前記上部壁と前記下部壁との間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の装置。
（４８）前記切削要素が、所定の幅を有しており、前記振動要素が所定のストロークを生成し、前記ストロークに対する前記切削要素の前記所定の幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
（４９）更に、（ｃ）溝を備えた上部壁と、（ｄ）前記溝に配設されるベアリング球とを含むことを特徴とする請求項８に記載の振動要素。
（５０）前記基端面及び前記先端面が軸を画定し、前記溝が前記軸に対して横断方向に設けられること特徴とする実施態様（４９）に記載の振動要素。
【００９０】
（５１）更に、（ｃ）止まり孔を有する側壁を含むことを特徴とする請求項８に記載の振動要素。
（５２）更に、（ｄ）前記止まり孔に配設された圧縮ばねを含むことを特徴とする実施態様（５１）に記載の振動要素。
（５３）前記偏心突出部が、そこに取り付けられたベアリング要素を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
（５４）前記振動要素がストロークを生成し、前記振動切削要素が所定の幅を有しており、前記ストロークに対する前記幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
（５５）前記比率が少なくとも２：１であることを特徴とする実施態様（５４）に記載の装置。
【００９１】
（５６）前記比率が少なくとも５：１であることを特徴とする実施態様（５４）に記載の装置。
（５７）前記比率が１０：１〜３０：１の間の範囲であることを特徴とする実施態様（５４）に記載の装置。
（５８）前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前半面と前記下部シェルの前半面とが整合して前記ミリングブロックの前面が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
（５９）前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの後半面と前記下部シェルの後半面とが整合して前記ミリングブロックの後面が形成されることを特徴とする実施態様（５８）に記載の装置。
（６０）前記上部シェルが更に前記前半面に形成された前部半開口を含み、前記下部シェルが更に前記前半面に形成された前部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前部半開口と前記下部シェルの前部開口とが整合して前記ミリングブロックの前部開口が形成されることを特徴とする実施態様（５９）に記載の装置。
【００９２】
（６１）前記上部シェルが更に前記後半面に形成された後部半開口を含み、前記下部シェルが更に前記後半面に形成された後部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの後部半開口と前記下部シェルの後部半開口とが整合して前記ミリングブロックの後部開口が形成されることを特徴とする実施態様（６０）に記載の装置。
（６２）前記上部シェルが更に中間凹部を含み、前記下部シェルが更に中間凹部を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記中間凹部と前記下部シェルの前記中間凹部とが整合して前記ミリングブロックのハウジングが形成されることを特徴とする実施態様（６１）に記載の装置。
（６３）前記内側取付面が取付手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
（６４）前記取付手段が、第１の内側取付面から延びたねじが設けられた孔と、その孔に螺合するねじを含むことを特徴とする実施態様（６３）に記載の装置。
（６５）前記内側取付面が整合手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【００９３】
（６６）前記取付手段が、第１の内側取付面から延びた孔と、第２の内側取付面から延出したダボとを含むことを特徴とする実施態様（６５）に記載の装置。
（６７）前記椎体ミリング装置が更に、第２の垂直スロットを含み、前記方法が更に、（ｅ）基端直径を有する第２の固定ピンを前記隣接する第２の椎体内に挿入するステップと、（ｆ）前記第２の固定ピンが、その基端直径よりも大きな長さを有する前記第２の垂直スロット内に受容されるようにするステップとを含み、前記切削要素を前記椎間板腔内に挿入すると、前記第２のピンが前記第２のスロット内において垂直方向に移動するため、前記椎間板腔が開いて前記切削要素を受容すると共に前記前縁が温存されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の組み立てられた椎体ミリング装置の斜視図である。
【図２】本発明の椎体ミリング装置の側断面図である。
【図３】半シェル同士を整合させて形成された本発明のミリングブロックの断面図である。
【図４】本発明の椎体ミリング装置の断面立面図である。
【図５】本発明の固定ピンの断面図である。
【図６】本発明の椎体ミリング装置のミリングブロック構成部品である上部シェルの斜視図である。
【図７】本発明の椎体ミリング装置のミリングブロック構成部品である上部シェルの先端方向から見た正面図である。
【図８】本発明の椎体ミリング装置のミリングブロック構成部品である下部シェルの斜視図である。
【図９】本発明の椎体ミリング装置の振動要素の斜視図である。
【図１０】本発明の椎体ミリング装置の振動要素を先端方向から見た断面図である。
【図１１】本発明の椎体ミリング装置の切削要素の斜視図である。
【図１２】本発明の椎体ミリング装置の長手要素の斜視図である。
【図１３】本発明の椎体ミリング装置の長手要素を先端から見た正面図である。
【図１４】偏心突出部に設けられたベアリングを備えた長手要素の先端部分の断面図である。
【図１５】本発明の椎体ミリング装置のシースの斜視図である。
【図１６】組み立てられた本発明の第２の椎体ミリング装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００９５】
２１ 第１のシェル
２２，３２ 後半面
２３，３３ 後部半開口
２４，３４ 前半面
２５，３５ 前部半開口
２８ ねじ
２９ ダボ
３１ 第２のシェル
４０，４１ タブ
４２，４３ スロット
１１１ ミリングブロック
１１３ ミリングブロック前面
１１７ ミリングブロック上面
１１９ ミリングブロック下面
１２０ 第１のタブ
１２１ 第１のスロット
１２２ 第２のタブ
１２３ 第２のスロット
１２５ 第１の固定ピン
１２７ 第２の固定ピン
１３３ 先端切削要素
１３４，１３６ 切削面
１３５ 中間振動要素
１３７ 基端長手要素
【０００１】
本発明は、椎間板腔の整形装置に関し、特に椎間板腔の整形に用いるミリングブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
腰痛の主な原因は、腰部椎間板の断裂や変性である。下肢の痛みは、隆起する椎間板による脊椎神経根の圧縮によって引き起こされ、腰痛は、椎間板の潰れや、損傷した不安定な脊椎関節によって体重を支持する弊害により引き起こされる。このような問題を解決するための従来の或る方法では、問題の椎間板が除去され、椎間板腔内にプロテーゼインプラント（融合体、スペーサ、またはモーションディスク等）が移植される。
【０００３】
特許文献１に、隣接する椎体間にインプラントが受容されるように脊椎の椎間間隙を整形するべく特別にデザインされた研削要素が開示されている。一実施形態では、この特許文献１に、ハンドル、シャフト、及びそのシャフトの一端に設けられた取り付け部材を含む装置が開示されている。研削要素が、取り付け部材に取り付けられ、駆動機構に連結されている。この駆動機構は、隣接する椎体の端板を所定の形状の表面に整形するべく、少なくともある程度の自由度で研削要素を動作させることができる。この特許文献１の図２１〜図２３には、振動研削装置が示されている。しかしながら、この特許文献１には、図２１の研磨装置が、研削要素の研削面に概ね平行な面に振動運動を与えることが開示されている。この特許文献１には、装置の軸に対して横方向に運動する振動要素は開示されていない。
【０００４】
特許文献２には、関節領域或いは同様に制限された体内の内部空間から軟骨及び骨等の中度から高度の硬さの体組織を切削及び除去できる外科装置が開示されている。この外科装置は、関節領域或いは同様に制限された体内の内部空間内に挿入できる大きさで、第１の端部及び第２の端部を備えた静止キャリヤを含む。このキャリヤは、関節内に挿入される先端開口をその端部に備えている。キャリヤ内には、軸方向にカッターが配設されている。このカッターは、その一端にキャリヤの開口から突き出た刃を備えている。カッターは、そのカッターに直線往復運動を与えるモータにより駆動され、刃の形状に従って組織が削られる。
【０００５】
特許文献３には、椎体のそれぞれが端板を含む脊椎の隣接する椎体間の椎間板腔を選択された形状及び寸法の空間に形成するための椎体ミリング装置が開示されている。この装置は、（ｉ）ミリングブロックと（ｉｉ）骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、その少なくとも一部が、椎間板腔全体及び隣接する椎体の外面に対して配置され、それらの隣接する椎体を保持するように構成されており、（ａ）椎体に対して配置される前面と、（ｂ）その反対側の後面とを備えている。このミリングブロックは、その後面から前面を通って、少なくとも１つの隣接する椎体に対して用意された空間の幅にアクセスできるようにするアクセス開口を備えている。（ｉｉ）骨除去装置は、椎間板腔に隣接した少なくとも１つの椎骨端板（ｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｅｎｄｐｌａｔｅｓ）から骨の一部を除去するために用いられ、アクセス開口を介して椎骨端板にアクセスできるように構成されている。
【０００６】
この特許文献３の図１５ｃのミリングブロックには、前面から後面に至るピンホールが設けられている。このピンホールに、椎体の外面に対してミリングブロックを固定するべく固定ピン１２８が挿入される。ピンホールの直径は、ピンシャンクの直径と実質的に同一であるため、一旦、固定ピンによって固定されると、ミリングブロックが椎体に対して動かなくなる。ミリングブロックが椎体に対して固定されているため、ディストラクタや回転ドリル等の器具を挿入する際に、対向する椎体が垂直方向に動くのを防止する。従って、椎体の前縁（ａｎｔｅｒｉｏｒ ｌｉｐ）が、端板の整形中に必然的に除去される。これらの縁は、椎間板腔にインプラントを保持するために重要である。
【０００７】
この特許文献３の図１９に示されているミリングブロックでは、骨除去装置が、高さよりも幅の方が大きいブロックの開口１１４を介してブロック内を通す。この開口の所定の幅により、その長手方向の軸に対して骨除去装置が横方向に移動できるため、椎間板腔に隣接した椎骨端板の大部分が、比較的小径のミリング装置によって削られ、インプラントを受容するための長方形の空間が形成される。しかしながら、切削要素が相当な距離（切削要素の少なくとも２倍）、横方向に移動するため、形成される椎間板腔が横方向の軸において実質的に一様の高さであり、椎間板腔の自然の形状に近い曲線状ではない。
【文献１】
米国特許第６，０８３，２２８号明細書
【文献２】
米国特許第５，３８７，２１５号明細書
【文献３】
米国特許第６，１５９，２１４号明細書
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、外科医が端板の縁を容易に温存ができるミリングブロックを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、外科医が横方向の軸に亘って椎間板腔の高さを容易に所定の形状にできるミリングブロックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者達は、ミリングブロックに垂直方向のスロットを設けることにより、ミリングブロックに対して椎骨を垂直方向に自由に動かすことができることを発見した。従って、ミリングブロックの先端側に設けられた切削要素を椎間板腔内に挿入する際、椎体を垂直方向に自由に動かすことができるため、椎間板腔を広げて切削要素を容易に挿入することができる。椎骨がミリングブロックによって固定されていないで自由であるため、切削要素を椎間板腔内に挿入するために端板の前縁（ｆｒｏｎｔ ｌｉｐ）を傷つけて水平方向に切削要素を無理に挿入する必要がない。従って、インプラントの保持に重要である端板の縁を温存できる。
【００１１】
従って、本発明に従って、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いられるミリングブロックが提供される。このミリングブロックは、（ａ）隣接する椎体に対して配置される前面と、
（ｂ）前面に対して実質的に垂直な方向に形成された、垂直方向の長さを有する第１のスロットと、（ｃ）第１のスロットに受容される、所定の直径を有する基端部分を備えた第１の固定ピンとを含み、第１のスロットの垂直方向の長さが第１の固定ピンの基端部分の直径よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明者達は、特許文献３に記載されているようにミリングブロックの後部開口を貫通して椎間板腔に切削要素を到達させなくてもよいことに気付いた。むしろ、切削器具を予め組み立てて、ミリングブロックの前面に対して実質的に先端側に切削要素を設けることができる。切削要素をミリングブロックの後部開口に適合させる必要がないため、後部開口の大きさよりも大きな幅を有する切削要素を用いることができる。この切削要素の幅を入口の開口よりも大きくすることができるという発見から、横断方向における高さが相当高い形状の椎間板腔を形成することができる。
【００１３】
従って、本発明に従って、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。隣接する椎体のそれぞれは、椎間板腔に隣接する椎骨端板を有する。この椎体ミリング装置は、（ｉ）ミリングブロックと、（ｉｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）所定の幅を有する後部開口を備えた反対側の後面と、（ｃ）前面と後面との間に形成されたハウジングとを含む。（ｉｉ）骨除去装置は、（ａ）ミリングブロックの前面の先端側に設けられた、所定の幅を有する先端切削要素と、（ｂ）ハウジング内に受容された中間要素と、（ｃ）後部開口内に配設された先端部分を備えた基端長手要素とを含む。この先端切削要素の幅は、後部開口の幅よりも広い。
【００１４】
相対的に大きな切削要素を用いることが可能であることから、整形する椎間板腔の幅を大きくするために高さよりも幅の広い後部開口を設ける必要がない。従って、或る実施形態では、本発明の骨除去装置は、この骨除去装置の長手要素に実質的に一致する後部開口を備えたミリングブロックに受容され得る。これら構成部品間の適合により、研削の精度を上げることができる。
【００１５】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この椎体ミリング装置は、（ｉ）ミリングブロックと、（ｉｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）後部開口を備えた反対側の後面と、（ｃ）前面と後面との間に形成されるハウジングとを含む。（ｉｉ）骨除去装置は、（ａ）ミリングブロックの前面の先端側に設けられた先端切削要素と、（ｂ）ハウジング内に受容された中間要素と、（ｃ）後部開口内に配設された先端部分を備えた基端長手要素とを含む。このミリングブロックの後部開口は、骨除去装置の長手要素の先端部分に実質的に一致する。
【発明の効果】
【００１６】
外科医が端板の縁を容易に温存ができる、椎体ミリング装置に用いられるミリングブロックが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１及び図２を参照すると、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板（ｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｅｎｄｐｌａｔｅｓ）を含む、隣接する椎体間に所定の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置１０１が例示されている。この椎体ミリング装置１０１は、（ｉ）ミリングブロック１１１と（ｉｉ）骨除去装置１３１とを含む。（ｉ）ミリングブロック１１１は、その少なくとも一部が、椎間板腔全体及び隣接する椎体の外面に対して配置されるように構成されており、（ａ）椎体に対して配置される前面１１３と、（ｂ）その反対側の後面１１５と、（ｃ）この前面と後面とを繋ぐ上面１１７及び下面１１９と、（ｄ）前面に対して実質的に垂直な方向に形成された垂直方向の長さ及び直径を有する第１のスロット１２１を備えた、上面から延出した第１のタブ１２０、並びに前面に対して実質的に垂直な方向に形成された垂直方向の長さ及び直径を有する第２のスロット１２３を備えた、下面から延出した第２のタブ１２２と、（ｅ）所定の直径の基端部分を備えた第１のスロットに受容される第１の固定ピン１２５、並びに所定の直径の基端部を備えた第２のスロットに受容される第２の固定ピン１２７とを含む。（ｉｉ）骨除去装置１３１は、椎骨の端板から骨を除去するために用いられ、（ａ）先端切削要素１３３と、（ｂ）中間振動要素１３５と、（ｃ）振動要素に到達できるように構成された先端部を備えた、長手方向の軸を画定する基端長手要素１３７とを含む。中間振動要素１３５は、ミリングブロック内に受容される。先端切削要素は、ミリングブロックの前面の実質的に先端側に配設されている。基端長手要素の先端部分は、振動要素に受容されている。
【００１８】
使用する場合は、第１に、固定ピン１２５及び固定ピン１２７を、予め定められた中線において対向する椎体（図示せず）の外面から挿入する。第２に、ディストラクタ（図示せず）を用いてピンを把持し、それらのピンを互いに離れる方向に移動させて、隣接する椎体同を互いに押し広げる。このように椎体間を広げることにより、後に、椎骨の端板の前縁（ａｎｔｅｒｉｏｒ ｌｉｐ）を除去することなく切削要素１３３を椎間板腔内に挿入することができる。
【００１９】
第３に、ミリングブロックのスロット１２１及びスロット１２３を固定ピンに整合させ、固定ピンの基端部分がスロット内に受容され、切削要素１３３が椎間板腔内に受容されるように、ミリングブロックを固定ピンの基端部分１２６及び基端部分１２８に対して押し進める。切削要素の挿入深さは、ミリングブロックの前面１１３によって限定される。
【００２０】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板及び前縁を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための方法が提供される。この方法は、（ａ）所定の基端部直径を有する第１の固定ピンを第１の隣接する椎体内に挿入するステップと、（ｂ）第１のアンカーピンの基端部直径よりも大きな長さを有する第１の垂直スロットと先端方向に配設された切削要素とを備えた椎体ミリング装置を用意するステップと、（ｃ）第１のスロットが第１のアンカーピンを受容するようにするステップと、（ｄ）第１のピンが第１のスロット内において垂直方向に移動し、椎間板腔が開いて端板の縁を温存したまま切削要素が受容されるように、切削要素を椎間板腔内に挿入するステップとを含む。
【００２１】
別法では、先ずミリングブロックを椎間板腔内に挿入して、次にミリングブロックに設けられたスロットにピンを通して、対向する椎体内にピンを挿入することができる。
【００２２】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板及び前縁を含む、脊椎の椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための方法が提供される。この方法は、（ａ）第１の垂直スロット及び先端側に配設された切削要素を備えた椎体ミリング装置を隣接する椎体に配置するステップと、（ｂ）所定の直径を有する第１の固定ピンを、このピンの直径よりも大きい長さを有する第１の垂直スロットに通して隣接する第１の椎体内に挿入するステップと、（ｃ）ピンがスロット内で垂直方向に移動し、椎間板腔が開いて端板の縁を温存したまま切削要素が受容されるように、切削要素を椎間板腔内に挿入するステップとを含む。
【００２３】
第４に、外科医がシース１６０を掴んで装置を保持し、電気ドリル等の駆動機構（図示せず）を長手要素１３７の基端部１３９に取り付ける。
【００２４】
第５に、駆動機構を作動させて長手要素を回転させる。長手要素の回転運動が、振動要素１３５によって切削要素１３３の横方向の振動運動に変換され、これにより切削要素の切削面１３４及び切削面１３６がそれらに面している端板を整形する。スロット１２１及びスロット１２３により付与される自由度により、椎体が切削要素の切削面１３４及び切削面１３６に対して実質的に垂直な方向に移動することができると共に、椎体が互いに整合した状態に維持される。更に、切削要素がそれらに面した椎骨端板を整形する時、椎間板の環と隣接する筋肉構造によって切削要素にかかる圧力により、対向する端板を切削要素に対して付勢する軸方向の支持する力が付与される。従って、切削要素１３３を振動させることにより、隣接する両方の椎骨端板が同時に整形することができる。
【００２５】
第６に、端板の切削されない外周面が、切削要素の外周を囲む非切削レッジ１３８と接触する点まで切削の深さ（即ち、端板の表面から内部への切削面の進入）が達すると、切削面はそれ以上端板内に進まない。このようになったら、外科医は駆動機構を止めて装置を取り外す。
【００２６】
図６〜図８に例示されているように、好適な実施形態では、ミリングブロック１１１は第１のシェル２１及び第２のシェル３１を含む。それぞれのシェルが、半開口２３，３３を備えた後半面２２，３２、半開口２５，３５を備えた前半面２４，３４、並びに前部及び後部の半開口のそれぞれに連通した凹部２６，３６を含むのが好ましい。それぞれのシェルはまた、互いに一致する内側の取付面２７及び取付面３７を有する。
【００２７】
シェルは、上と下或いは横と横の構成で互いに整合させることができる。しかしながら、シェルは、上と下の構成で互いに整合するようにデザインするのが好ましい。なぜなら、上側の椎骨及び下側の椎骨に整合するように、上下のシェルにそれぞれタブ及びスロットを設けることができるためである。図６及び図８に示されている例では、第１のシェル２１が上部シェルであって、第２のシェル３１が下部シェルであるのが好ましい。
【００２８】
図３を参照すると、シェルが互いに組み立てられ、２つの内側の取付面２７及び取付面３７が互いに整合してミリングブロック１１１を形成している。一旦組み立てられると、前半面２４及び前半面３４で前面１１３が形成され、後半面２２及び後半面３２で後面１１５が形成される。ミリングブロックの前面は、隣接する椎体の外形に一致するような形状を有するのが好ましい。椎体の外面は通常、凸状であるため、ミリングブロックの表面を凹状にするのが好ましい。
【００２９】
好適な実施形態では、２つの内側の取付面が互いに整合すると、対向する凹部同士及び半開口同士により連続した空間が形成される。この空間は、ミリングブロックの後面１１５に形成された後部開口１２９と、前面に形成された前部開口１３０と、ミリングブロック内に形成された、振動要素を受容すると共に前部開口と後部開口とを連結するハウジング１３２とを含む。
【００３０】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接した椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この装置は（ｉ）ミリングブロックを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）前半面、後半面、及びこれら両方の半面を繋ぐ内側の取付面を有する上部シェルと、（ｂ）前半面、後半面、及びそれらの両方の半面を繋ぐ内側の取付面を有する下部シェルとを含む。上部シェルの内側の取付面は、下部シェルの内側の取付面に実質的に整合する。
【００３１】
或る実施形態では、内側取付面同士の整合により、前半面同士が整合してミリングブロックの前面が形成される。好ましくは、内側取付面同士の整合により、後半面同士が整合して、ミリングブロックの後面が形成される。好ましくは、上部シェルは更に、前半面に形成された前部半開口を含み、下部シェルが更に、前半面に形成された前部半開口を含み、内側取付面同士の実質的な整合により、前部半開口同士が整合してミリングブロックの前部開口が形成される。好ましくは、上部シェルが更に、後半面に形成された後部半開口を含み、下部シェルが更に、後半面に形成された後部半開口を含み、内側取付面同士の実質的な整合により、後部半開口同士が整合してミリングブロックの後部開口が形成される。好ましくは、上部シェルが更に中間凹部を含み、下部シェルが更に中間凹部を含み、内側取付面同士の実質的な整合により、中間凹部同士が整合してミリングブロックのハウジングを形成する。
【００３２】
図６〜図８に例示されているように、この実施形態では、第１のシェル及び第２のシェルが更に、２つのシェル同士を締結するための取付手段（この場合は、ねじ２８とそれに一致するねじ孔３８）を含む。一例では、取付手段の孔が、第１のシェルを完全に貫通して、第２のシェルの途中まで延びている。従って、本装置は、単に上部シェルと下部シェルとを組み付けている２つのねじ（図６の２８）を取り外すことによって容易に分解することができる。従って、それぞれの部品を容易に滅菌でき、再び使用することができる。
【００３３】
この実施形態の第１のシェル及び第２のシェルは更に、２つのシェルを取り付ける前の整合を容易にするための整合手段（この場合は、ダボ２９とそれに一致する止まり孔３９）を含む。一例では、整合手段の孔が第２のシェルの内側取付面からその内部に途中まで延びており、ダボは第１のシェルの内側取付面から突き出ている。
【００３４】
図３に例示されているように、或る実施形態では、半シェル同士の組み立てにより、シェルの内側取付面間に隙間が生じる。この隙間は、通常は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのオーダーであり、この組立体が振動要素の運動を適当に許容することができる。
【００３５】
ここで図６〜図８を参照すると、ミリングブロックは上面から延びたタブ４０と下面から延びたタブ４１とを含み、タブ４０は前半面に実質的に垂直な方向に形成されたスロット４３を備え、タブ４１も同様にスロット４２を備えている。各スロットは、固定ピンの少なくとも基端部分を受容するようにデザインされているため、中線における椎体の整合が得られ、研削している最中の椎体の好ましくない横方向の動きを防止することができる。
【００３６】
ここで図５及び図７を参照されたい。好ましくは、スロットは固定ピンの基端部分の直径Ｄｐ よりも大きい垂直方向の長さＬＳ を有する。このような場合、固定ピンがスロット内で垂直方向に自由に移動することができるため、椎体が垂直方向の何れの方向にも自由に動くことができ、切削要素を容易に受容することができる。挿入する際に切削要素が容易に受容されるため、端板の縁が挿入中或いは切削中に除去されることがない。
【００３７】
図１の装置では、スロットを形成するタブがミリングブロックの上面及び下面から延出している。しかしながら、本発明の別の実施形態では、タブは、ミリングブロックの側面（例えば、図６の側面９０）から延出しても良い。本発明の別の実施形態では、スロットは、ミリングブロックの前面及び後面を通るように形成しても良い。
【００３８】
図１の装置では、スロットが閉じている。しかしながら、別の実施形態では、或る面から延びた２つの平行な突出部の間に形成される開いたスロットとしても良い。この場合、突出部のそれぞれの端部は接触していない。このような開いたスロットでも、アライメント機能を有し得る。しかしながら、閉じたスロットは垂直方向の自由度を所定の範囲に制限するため、閉じたスロットの方が好ましい。
【００３９】
図１、図５、及び図７を参照すると、固定ピン１２５及び固定ピン１２７がそれぞれ、スロット１２１及びスロット１２３に受容されており、ミリングブロックの横方向の動きが制限されている。横方向の動きを制限することは、横方向に振動するカッターを有する装置にとって特に重要である。好適な実施形態では、固定ピン１２５は、椎体の外面から挿入されその椎体内に受容されるように整形された先端シャンク１５１と、ピンが過度に椎体内に侵入するのを防ぐストッパーとして機能するようにスロットの幅ＷＳＬよりも大きな直径ＤＨ を有する頭部１５３と、ミリングブロックの垂直スロット内に受容されて自由に動くことができるようにスロットの直径ＤＳＬよりも小さな直径ＤＰ を有する基端部分１２６とを含む。必要に応じて、ピンが抜けないようにするためにスロット内に受容された後で、ピンの基端部にキャップを設けても良い。
【００４０】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いるためのミリングブロックが提供される。このミリングブロックは、（ａ）隣接する椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）前面に実質的に垂直な方向に形成された、所定の直径を有する第１のスロットと、（ｃ）第１のスロットに受容される、所定の直径の基端部分を備えた第１の固定ピンとを含む。この第１のスロットの直径は、第１の固定ピンの基端部分の直径よりも大きい。
【００４１】
本発明の固定ピン及びスロットにより得られる自由な動きにより、外科医が、椎体内に固定ピンを挿入し、椎体を互いに引き離し（これにより、椎間板腔を広げ）、広げられた各ピンにミリングブロックを合わせることができる。これにより、広がった椎間板腔が、端板の縁に損傷を与えることなく切削要素を容易に受容することができる。
【００４２】
別の実施形態では、固定ピンは頭部を有していないため、その全長に亘ってピンの幅はスロットの幅よりも小さい。このような実施形態では、外科医は、切削要素が椎間板腔内に挿入された後に、ピンをスロット内に挿入することができる。このような場合、外科医は、ミリングブロックを整合するためにＸ線技術を用いて組立体を適切に整合させることができる。
【００４３】
図２を参照されたい。好適な実施形態では、骨除去装置１３１は、先端切削要素１３３、振動要素１３５、及び基端長手要素１３７を含む。骨除去装置１３１がモジューラー方式であるため、移植するインプラントの大きさに合わせて様々な大きさの切削要素を慎重に選択することができる。
【００４４】
本発明の切削要素は、骨除去装置の先端部に配設されている。このような切削要素には、限定するものではないが、振動切削要素、バー（ｂｕｒｒ）、ルータービット、研磨器、グラインダー、やすり、ドリル、グレーターソー、振動カッター、往復カッター、軌道カッター、及びレーザー等の骨を切削するためのあらゆる好適な要素を用いることができる。
【００４５】
切削要素は、好ましくは振動切削要素である。より好ましくは、横方向に振動する切削要素である。或る実施形態では、切削要素は、インプラントする人工円板の形状に一致する形状を有する。
【００４６】
図１１を参照されたい。切削要素５０１は、先端部分５０３、基端部分５０５、上部切削面５０６、下部切削面（図２の１３４）、並びに上下切削面の間の外周側壁５０９を含むのが好ましい。
【００４７】
切削要素の切削面は、端板に面した切削要素の何れか一側或いは両側に設けることができる。切削面は、切削要素の上側及び下側の両側に設けられるのが好ましい。切削要素の両方の切削面は、インプラントの外形に実質的に一致する形状であって、切削用の刃（図示せず）を含むのが好ましい。これらの刃は、化学エッチングによって形成することができる。
【００４８】
或る実施形態では、切削要素の外周側壁が、互いに反対を向いた両切削面の間に位置する非切削レッジ５１５を形成している。このような構造を有する装置が端板に対して垂直方向に押圧されると、端板の内側部分が、徐々に深く切削面の形状に従って第１の形状に整形される。しかしながら、一定の深さに達すると、非切削レッジが端板の切削されない外周部分に接触し、端板がそれ以上深く切削されない。従って、このレッジの切削停止機能により、好都合に装置の垂直方向への進入が止まり、切削面が対向する端板に進入することによる切削深さを所望に制限することができる。或る実施形態では、外周側壁が上部非切削レッジ５１５及び下部非切削レッジ５１７を形成する。或る実施形態では、側壁は、上部切削面に面した上部非切削外周レッジと、下部切削面に面した下部非切削外周レッジとを含む。
【００４９】
従って、本発明に従って、椎間板腔に隣接した椎骨端板を整形するための切削要素が提供される。この切削要素は、（ｉ）上面及び下面と、（ｉｉ）これらの上面と下面との間に形成された外周側壁とを含み、上面及び下面の少なくとも一方の面が切削面を含み、側壁が非切削外周レッジを含む。
【００５０】
切削要素の高さは、整形される椎間板腔と少なくとも同じ高さにデザインされ、通常はインプラントの高さと同じ或いはやや低い（１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内）。
【００５１】
切削要素の基端部分は、骨除去装置の残りの部分に取り付けるために取付手段５１１（この場合は、外周側壁に設けられたスロット）を含むのが好ましい。このスロット５１１により、シャフトの側部を押し曲げて振動要素のシャフト４２０（図９を参照）を迅速に取り外すことができる。切削要素の先端部分は更に、スロット５１１と連通した、切削要素内に延在する孔５２４を含む。この孔５２４の連通部分は、振動要素の突出部４２２（図９を参照）に係合して保持するようにデザインされている。切削要素１３３を振動要素から取り外すためには、単純な四角或いは丸いピンを孔５２４に挿入して、突出部４２２を押してその突出部を孔から外せば良い。
【００５２】
或る実施形態では、椎体インプラント自体を、好ましくは横振動或いは円振動の何れかを用いて端板を整形するための切削要素として用いることができる。
【００５３】
図９を参照されたい。好適な実施形態では、振動要素４０１が、ミリングブロックを形成するための第１のシェルと第２のシェルとの整合により画定されるハウジング内に実質的に受容される。振動要素は、先端面４０３及び基端面４０５を含む。先端面は、切削要素に取り付けるための取付手段４２０（この場合は方形シャフト）を含む。通常は、この取付手段は、ミリングブロックの前部開口を貫通している。基端面４０５は、長手要素の先端部分を受容する凹部４０７を含む。
【００５４】
凹部４０７の機能は、長手要素の回転運動を振動運動に変換することである。図１０も参照されたい。凹部は、上部内壁４０９、下部内壁４１１、及び横方向の内部側壁４１３及び内部側壁４１５によって形成される実質的に長方形の形状（この場合は卵型）を有するのが好ましい。図１０に示されているように、上部壁と下部壁との間の距離ＤＵ ‐ Ｌ は、長手方向の要素の先端部分の直径と少なくとも同じ大きさである。このような場合、振動要素は、長手要素の回転に応じて垂直方向に移動しない。同様に、側壁間の距離ＤＬ は、偏心突出部の直径ＤＥ よりも大きいが、長手要素の回転により偏心突出部のスウィープによって形成される円の直径ＤＳＷよりも小さい。このような場合、振動要素は、長手要素の回転に応答して振動要素が横方向に運動する。
【００５５】
振動のストロークは、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であり、より好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内である。ストロークが好ましい範囲にある場合、切削要素は、インプラントを保持するのに好適である相当の形状を端板に形成するが、切削要素の形状が実質的に維持される。振動の周波数は、切削要素の大きさ及びその他の因子によって様々に変化するが、通常は１分あたり１００〜１００，０００の範囲であり、好ましくは１分あたり２０００〜１０，０００の範囲である。
【００５６】
図９及び図１０を再び参照されたい。好適な実施形態では、振動要素４０１は更に、振動要素の互いに反対側を向いたそれぞれの外面に形成された２つの溝４１７を含む。一実施形態では、振動要素の上面４１９及び下面４２１に設けられる。更に、複数のベアリング球４２３がそれらの溝に配設されている。これらのベアリング球は、組み立てを容易にするため及び安定させるためにリテーナ（図示せず）によって保持され得る。振動要素の溝は、図６〜図８の下部シェル及び上部シェルに設けられた同様の溝４２及び溝４３と整合するようにデザインされている。
【００５７】
ミリングブロック内に受容される構成部品は、通常は滑り運動のみができる。しかしながら、通常は滑り運動により、多量の磨耗粒子及びデブリが生成される。これとは対照的に、回転接触は、一般に磨耗が少ない。
【００５８】
本発明者達は、ミリングブロックと回転接触運動するようにデザインされた椎骨ミリングブロック内に受容される構成部品を知らなかった。従って、本発明に従って、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この椎体ミリング装置は（ｉ）ミリングブロックと（ｉｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含む。（ｉ）ミリングブロックは、（ａ）前部開口を有する、椎体に対して配置するための前面と、（ｂ）その反対側の後面と、（ｃ）前面と後面との間に形成されたハウジングとを含む。（ｉｉ）骨除去装置は、（ａ）ミリングブロックの前面の実質的に先端側に配設された先端切削要素と、（ｂ）ミリングブロックの前部開口を介して先端切削要素に接続された、ミリングブロックのハウジング内に実質的に受容された基端振動要素とを含む。
【００５９】
ミリングブロックは、内側取付面及び上側の前半面を有する上部シェルと、内側取付面及び下側の前半面を有する下部シェルとから形成され、上部シェルの内側取付面が下部シェルの内側取付面と実質的に整合し、この整合により前半面同士が整合して前面が形成されるのが好ましい。
【００６０】
上部シェルは更に前部半開口を含み、下部シェルは更に前部半開口を含み、内側取付面同士の整合により、前部半開口同士が整合して、前部開口が形成されるのが好ましい。
【００６１】
上部シェルが更に後部半開口を含み、下部シェルが更に後部半開口を含み、内側取付面同士の整合により、後部半開口同士が整合して後部開口が形成されるのが好ましい。
【００６２】
上部シェルが更に中間凹部を含み、下部シェルが更に中間凹部を含み、内側取付面同士の整合により、中間凹部同士が整合してハウジングが形成されるのが好ましい。
【００６３】
振動要素は更に、外側の側壁４２５及び側壁４２７を含む。ここで図４及び図６を参照されたい。好適な実施形態では、第１の圧縮ばね２６１及び第２の圧縮ばね２６３が、振動要素の外側の側壁とシェルの内側の壁部４７（図６）との間に配設されている。これらのばねは、振動要素が最も横方向に移動すると収縮し、このような収縮に抵抗する力が振動要素の安定性及びスムーズな運動を助ける。振動要素の外側の側壁は、圧縮ばねを受容するための少なくとも１つの止まり孔４２９（図９）を有するのが好ましい。これらの孔は、２つのシェルの内壁に形成された互いに反対側を向いた止まり孔（図６）として形成される。
【００６４】
図９及び図１０に示されているように、或る実施形態では、小寸の凹部４０７が、装置の長手方向の軸に対して実質的に横断する方向に配設されている。この構造では、振動要素が必然的に横方向の運動をする。切削要素が振動要素に対して先端側に図１に示されているような向きで配設される場合、振動要素は必然的に横方向に振動する。切削要素が脊椎管の方向に移動しないため、切削要素の横方向の振動は装置を安全なものとする。本発明者達は、必然的に横方向の振動運動を与える端板の整形に用いるための如何なる従来の振動装置も知らなかった。溝４１７も同様に、装置の長手方向の軸を横断する方向に配設されるのが好ましい。
【００６５】
従って、本発明に従って、椎体のそれぞれが椎間板腔に隣接した椎骨端板を含む、脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置が提供される。この装置は、（ｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置を含む。（ｉ）骨除去装置は、（ａ）先端切削要素と、（ｂ）垂直方向の寸法及び横方向の寸法を有する凹部を含む基端面を備えた中間振動要素と、（ｃ）長手方向の軸を画定する基端長手要素とを含む。この先端切削要素が、長手方向の軸に対して必然的に横方向に振動する。
【００６６】
また本発明に従って、椎骨端板を整形するための骨除去装置に用いられる振動要素が提供される。この振動要素は、（ａ）垂直方向の寸法及び横方向の寸法を有する凹部を含む基端面と、（ｂ）切削要素に接続するための取付手段を備えた先端面とを含む。凹部の横方向の寸法は、凹部の垂直方向の寸法よりも小さい。
【００６７】
また本発明に従って、椎骨端板を整形するための骨除去装置が提供される。この骨除去装置は、（ｉ）振動要素と（ｉｉ）偏心突出部を備えた先端部を有する長手要素とを含む。（ｉ）振動要素は、（ａ）横方向の内側の側壁、上部壁、及び下部壁を形成する凹部を備えた基端面と、（ｂ）切削要素に接続するための取付手段を備えた先端面とを含む。（ｉｉ）偏心突出部は、振動要素の凹部内に受容されている。この長手要素の回転により、偏心突出部が凹部の横方向の内側の側壁のみと実質的に接触する。
【００６８】
図１０及び図１３に示されているように、振動要素の横方向の運動（即ち「ストローク」）は、長手要素の偏心突出部の回転により生成されるスウィープの直径ＤＳＷである。好適な実施形態では、このストロークは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であり、好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲である。
【００６９】
ここで図４及び図１０を参照されたい。或る実施形態では、振動要素の横方向の運動に対する切削装置の幅ＷＣ の比率は、１：１よりも大きく、好ましくは２：１以上であり、より好ましくは５：１以上であり、更に好ましくは１０：１以上である。この比率が上昇すると、整形される端板の形状が切削要素の形状により類似してくる。最も好ましくは、この比率は１０：１〜３０：１の範囲である。
【００７０】
図１２及び図１３を参照されたい。長手要素６１は、基端部分６３、中間シャンク６５、及び先端部６７を含む。この先端部６７は、好ましくはミリングブロックの後部開口を貫通して適合する大きさである。偏心突出部６９が長手要素の先端部から延びており、振動要素の凹部内に適合する大きさである。長手要素が長手方向の軸を中心に回転すると、偏心突出部が直径ＤＳＷの円を描く。この時、偏心突出部が、振動要素の凹部の横方向の側壁に交互に接触し、これにより振動要素が横方向に運動する。シャンクの直径は、シース７５内に適合するようにデザインされている。長手要素は、ロッド或いはチューブを含むのが好ましいが、より好ましくはロッドである。
【００７１】
長手要素は更に、シャンクに設けられた複数のボールベアリング７１を含み得る。図１４に示されているように、最も先端のベアリング７１は、偏心突出部６９上に設けられており、振動要素の凹部４０７内に挿入できる大きさである。これらのベアリングは、摩擦及び磨耗を低減する。
【００７２】
ここで図１５を参照されたい。シース７５は、外科医がハンドル（図示せず）として把持できるような大きさにするか、或いは整合性及び剛性を得るために収縮装置に固定する。長手要素は、シース７５内に容易に挿入でき、ベアリング７１を介してシースと整合させる。
【００７３】
或る実施形態では、シース７５は、まずフランジ７７がミリングブロックの溝（図１６の７６）内に挿入されて下部シェル及び上部シェルに取り付けられ、次に長手要素がシース内に挿入される。
【００７４】
長手要素及び振動要素は、長手要素の回転により振動要素の横方向の好ましい運動が生じるような形状であるのが好ましい。更に好ましくは、長手要素の先端部の偏心突出部が、振動要素の矩形の凹部内に適合するような大きさのベアリングを有する。長手要素がその軸を中心に回転すると、偏心突出部が円形パターンを描く。この回転により生成された円の上側部分及び下側部分においては、偏心突出部が、振動要素内の凹部の上側部分及び下側部分内を自由に動く（従って振動要素に運動が生じない）。回転により生成された円の横方向の部分においては、偏心突出部が凹部の横方向の内側の側壁に接触し、内側の側壁を横方向に押圧する。この内側の側壁にかかる横方向の力により、振動要素の横方向の運動が生じる。振動要素の溝内に受容された、第１のシェル及び第２のシェルの対応する溝と接触しているベアリング球が、振動運動に関連した摩擦を低減する。振動要素の横方向の運動が、横断方向に往復する力をその振動要素に取り付けられている切削要素の基端部に伝達する。この横断方向に往復する力により切削要素が横方向に振動する。
【００７５】
或る実施形態では、長手要素の基端部を標準的な病院用の電気ドリルに取り付けることで本装置を駆動することができ、使い易く便利である。
【００７６】
図１６を参照すると、本発明の第２の実施形態の装置８１が例示されている。図１６の装置は、固定ピンを整合するための垂直スロットを有していないが、その代わりとして、ミリングブロックの中心線に沿って中心ポインタ８３が配設されているという点で図１の装置とは異なる。この中心ポインタ８３により、外科医が装置を所定の中線に整合し易くなっている。装置の不所望の横方向の運動は、向き合った椎骨の外面から椎骨内に挿入される、ミリングブロックの前面から先端方向に突き出た２つの小さなテーパ状突出部８５によって防止される。これらのテーパ状突出部を挿入すると、望ましい特性である切削器具に対する椎体の垂直方向への自由な動きが制限されてしまうため、この装置と共に用いる切削要素は、ばね荷重された２つの部品から形成して、切削中にこれら半部分が対向する端板のそれぞれを押圧するようにすることができる。
【００７７】
別法では、この第２の実施形態の切削要素は、テーパ状突出部側とは反対側の切削要素側のみに切削面を有する中実な単一体として提供することができる。使用する場合は、このような装置の切削要素が挿入され、切削要素と接触している１つの端板が整形される。次に、装置を取り外して１８０度回転させ、再び挿入して反対側の端板を整形する。
【００７８】
一般に、本発明のミリングブロック及び切削器具構成要素は、脊椎の椎体の手術に用いられる器具に一般的に使用されるあらゆる材料から形成することができる。そのような材料として、ペンシルベニア州のＷｙｏｍｉｓｓｉｎｇに所在のＣａｒｐｅｎｔｅｒ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ａｌｌｏｙｓ社から入手可能なＣｕｓｔｏｍ４５５ステンレス鋼等の硬いステンレス鋼合金が挙げられる。切削面は、ステンレス鋼等の金属や従来の研磨合成材から形成することができる。本装置を再使用できるようにデザインする場合は、全ての構成部品をステンレス鋼から形成するのが好ましい。本装置を使い捨て用として設計する場合は、或る構成部品はプラスチックから形成するのが好ましい。
【００７９】
要するに、本発明の装置は、標準的な病院用の電気ドリルで駆動することができるように設計された単純で安全、かつコンパクトなデザインを提供する。本発明の装置の選択された実施形態の少なくとも幾つかの実施形態によって得られる利点には、限定するものではないが、（ｉ）椎間板腔を広くして、切削器具を容易に挿入できる、（ｉｉ）端板の縁を温存しながら椎間板腔が切削要素を受容できる、（ｉｉｉ）端板が過度に深く切削されることを防止できる、（ｉｖ）端板を正確に整形できる、（ｖ）横方向の切削運動が得られる、（ｖｉ）化学エッチング技術或いは従来の加工プロセスによってアグレッシブな切削用の刃が得られる、（ｖｉｉ）転がり摩擦に基づいて切削要素を振動させることにより部品間の滑り摩擦による粒子の剥離を防止した単純な伝達機構が提供されること、が含まれる。
【００８０】
本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）更に、（ｄ）前記前面に実質的に垂直な方向に形成された垂直方向の長さを有する第２のスロットと、（ｅ）前記第２のスロット内に受容され、所定の直径を有する基端部を備えた第２の固定ピンとを含み、前記第２のスロットの前記垂直方向の長さが、前記第２の固定ピンの前記基端部分の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（２）前記ミリングブロックの前記前面が上面を含み、前記第１のスロットが前記上面から垂直方向に延びたタブに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（３）前記ミリングブロックが更に、（ｄ）側面を含み、前記第１のスロットが前記側面から横方向に延びたタブに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（４）前記ミリングブロックが更に、（ｄ）後面を含み、前記第１のスロットが前記前面から前記後面まで延在することを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（５）前記第１のスロットが開いていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
【００８１】
（６）前記第１のスロットが閉じていることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（７）前記第１のスロットが所定の直径を有し、前記第１の固定ピンの前記基端部の前記直径が、前記第１のスロットの前記直径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（８）前記第１のスロットが所定の直径を有し、前記第１の固定ピンが、所定の直径を有する頭部を備え、前記第１の固定ピンの前記頭部の前記直径が、前記第１のスロットの直径よりも大きいことを特徴とする実施態様（７）に記載のミリングブロック。
（９）前記ミリングブロックが、上側の前半面を有する上部シェルと、下側の前半面を有する下部シェルとから形成され、前記各半面が整合して前記前面が形成されることを特徴とする請求項１に記載のミリングブロック。
（１０）前記中間要素が振動要素であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【００８２】
（１１）前記切削要素が振動切削要素であることを特徴とする実施態様（１０）に記載の装置。
（１２）前記振動切削要素が、化学エッチングによって形成された歯を含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の装置。
（１３）前記振動切削要素が、椎体間インプラントの形状に実質的に一致する形状を有することを特徴とする実施態様（１０）に記載の装置。
（１４）前記振動要素が、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲のストロークを生成することを特徴とする実施態様（１０）に記載の装置。
（１５）前記振動切削要素が、所定の幅を有しており、前記ストロークに対する前記幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする実施態様（１４）に記載の装置。
【００８３】
（１６）前記比率が少なくとも２：１であることを特徴とする実施態様（１５）に記載の装置。
（１７）前記比率が少なくとも５：１であることを特徴とする実施態様（１５）に記載の装置。
（１８）前記比率が１０：１〜３０：１の範囲であることを特徴とする実施態様（１５）に記載の装置。
（１９）前記中間要素が振動要素であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
（２０）前記切削要素が振動切削要素であることを特徴とする実施態様（１９）に記載の装置。
【００８４】
（２１）前記振動切削要素が、化学エッチングにより形成された歯を含むことを特徴とする実施態様（２０）に記載の装置。
（２２）前記振動切削要素が、椎体間プラントの形状に実質的に一致する形状を有することを特徴とする実施態様（１９）に記載の装置。
（２３）前記振動要素が、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲のストロークを生成することを特徴とする実施態様（１９）に記載の装置。
（２４）前記振動切削要素が所定の幅を有しており、前記ストロークに対するその幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする実施態様（２３）に記載の装置。
（２５）前記比率が少なくとも２：１であることを特徴とする実施態様（２４）に記載の装置。
【００８５】
（２６）前記比率が少なくとも５：１であることを特徴とする実施態様（２４）に記載の装置。
（２７）前記比率が１０：１〜３０：１の範囲であることを特徴とする実施態様（２４）に記載の装置。
（２８）前記第１の固定ピンが更に、所定の直径を有する頭部を含み、前記頭部の直径が前記スロットの直径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のブロック。
（２９）前記切削要素が振動切削要素であることを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３０）前記上面が上部切削面を含み、前記下面が下部切削面を含むことを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
【００８６】
（３１）前記外周側壁が、前記上部切削面に面した上部非切削外周レッジと、前記下部切削面に面した下部非切削外周レッジを含むことを特徴とする実施態様（３０）に記載の切削要素。
（３２）前記切削面が、化学エッチングによって形成された歯を含むことを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３３）前記切削要素が、椎体間インプラントの形状に実質的に一致する形状を有することを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３４）前記上面が上部切削面を含み、前記下面が下部非切削面を含むことを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
（３５）前記外周側壁が、振動要素を取り付けるための手段を含む基端部分を有することを特徴とする請求項５に記載の切削要素。
【００８７】
（３６）前記ミリングブロックが、内側取付面及び上側の前半面を有する上部シェルと、内側取付面及び下側の前半面を有する下部シェルとから形成され、前記上部シェルの前記内側取付面が、前記下部シェルの前記内側取付面と実質的に整合し、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前半面と前記下部シェルの前半面とが整合して前記前面が形成されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
（３７）前記上部シェルが更に前部半開口を含み、前記下部シェルが更に前部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記前部半開口と前記下部シェルの前記前部開口とが整合して前記前部開口が形成されることを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
（３８）前記上部シェルが更に後部半開口を含み、前記下部シェルが更に後部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記後部半開口と前記下部シェルの後部半開口とが整合して後部開口が形成されることを特徴とする実施態様（３７）に記載の装置。
（３９）前記上部シェルが更に中間凹部を含み、前記下部シェルが更に中間凹部を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記中間凹部と前記下部シェルの前記中間凹部とが整合して前記ハウジングが形成されることを特徴とする実施態様（３８）に記載の装置。
（４０）前記シェルの前記内側取付面が取付手段を含むことを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
【００８８】
（４１）前記シェルの前記内側取付面が整合手段を含むことを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
（４２）前記内側取付面を整合させることにより、それらの間にギャップが形成されることを特徴とする実施態様（３６）に記載の装置。
（４３）前記ミリングブロックの前記後面が後部開口を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
（４４）前記骨除去装置が更に、（ｃ）前記ミリングブロックの前記後面の後部開口内に配設された先端部分を備えた長手要素を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
（４５）前記基端長手要素が先端偏心突出部を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【００８９】
（４６）前記偏心突出部が、前記中間振動要素の前記凹部内に受容されることを特徴とする実施態様（４５）に記載の装置。
（４７）前記凹部が、上部壁、下部壁、及び横方向の内側壁を形成し、前記上部壁と前記下部壁とは互いに所定距離離間しており、前記横方向の内側壁同士も所定距離離間しており、前記横方向の内側壁間の距離が、前記上部壁と前記下部壁との間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の装置。
（４８）前記切削要素が、所定の幅を有しており、前記振動要素が所定のストロークを生成し、前記ストロークに対する前記切削要素の前記所定の幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
（４９）更に、（ｃ）溝を備えた上部壁と、（ｄ）前記溝に配設されるベアリング球とを含むことを特徴とする請求項８に記載の振動要素。
（５０）前記基端面及び前記先端面が軸を画定し、前記溝が前記軸に対して横断方向に設けられること特徴とする実施態様（４９）に記載の振動要素。
【００９０】
（５１）更に、（ｃ）止まり孔を有する側壁を含むことを特徴とする請求項８に記載の振動要素。
（５２）更に、（ｄ）前記止まり孔に配設された圧縮ばねを含むことを特徴とする実施態様（５１）に記載の振動要素。
（５３）前記偏心突出部が、そこに取り付けられたベアリング要素を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
（５４）前記振動要素がストロークを生成し、前記振動切削要素が所定の幅を有しており、前記ストロークに対する前記幅の比率が少なくとも１：１であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
（５５）前記比率が少なくとも２：１であることを特徴とする実施態様（５４）に記載の装置。
【００９１】
（５６）前記比率が少なくとも５：１であることを特徴とする実施態様（５４）に記載の装置。
（５７）前記比率が１０：１〜３０：１の間の範囲であることを特徴とする実施態様（５４）に記載の装置。
（５８）前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前半面と前記下部シェルの前半面とが整合して前記ミリングブロックの前面が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
（５９）前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの後半面と前記下部シェルの後半面とが整合して前記ミリングブロックの後面が形成されることを特徴とする実施態様（５８）に記載の装置。
（６０）前記上部シェルが更に前記前半面に形成された前部半開口を含み、前記下部シェルが更に前記前半面に形成された前部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前部半開口と前記下部シェルの前部開口とが整合して前記ミリングブロックの前部開口が形成されることを特徴とする実施態様（５９）に記載の装置。
【００９２】
（６１）前記上部シェルが更に前記後半面に形成された後部半開口を含み、前記下部シェルが更に前記後半面に形成された後部半開口を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの後部半開口と前記下部シェルの後部半開口とが整合して前記ミリングブロックの後部開口が形成されることを特徴とする実施態様（６０）に記載の装置。
（６２）前記上部シェルが更に中間凹部を含み、前記下部シェルが更に中間凹部を含み、前記上部シェルの内側取付面と前記下部シェルの内側取付面とを整合させることにより、前記上部シェルの前記中間凹部と前記下部シェルの前記中間凹部とが整合して前記ミリングブロックのハウジングが形成されることを特徴とする実施態様（６１）に記載の装置。
（６３）前記内側取付面が取付手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
（６４）前記取付手段が、第１の内側取付面から延びたねじが設けられた孔と、その孔に螺合するねじを含むことを特徴とする実施態様（６３）に記載の装置。
（６５）前記内側取付面が整合手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【００９３】
（６６）前記取付手段が、第１の内側取付面から延びた孔と、第２の内側取付面から延出したダボとを含むことを特徴とする実施態様（６５）に記載の装置。
（６７）前記椎体ミリング装置が更に、第２の垂直スロットを含み、前記方法が更に、（ｅ）基端直径を有する第２の固定ピンを前記隣接する第２の椎体内に挿入するステップと、（ｆ）前記第２の固定ピンが、その基端直径よりも大きな長さを有する前記第２の垂直スロット内に受容されるようにするステップとを含み、前記切削要素を前記椎間板腔内に挿入すると、前記第２のピンが前記第２のスロット内において垂直方向に移動するため、前記椎間板腔が開いて前記切削要素を受容すると共に前記前縁が温存されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の組み立てられた椎体ミリング装置の斜視図である。
【図２】本発明の椎体ミリング装置の側断面図である。
【図３】半シェル同士を整合させて形成された本発明のミリングブロックの断面図である。
【図４】本発明の椎体ミリング装置の断面立面図である。
【図５】本発明の固定ピンの断面図である。
【図６】本発明の椎体ミリング装置のミリングブロック構成部品である上部シェルの斜視図である。
【図７】本発明の椎体ミリング装置のミリングブロック構成部品である上部シェルの先端方向から見た正面図である。
【図８】本発明の椎体ミリング装置のミリングブロック構成部品である下部シェルの斜視図である。
【図９】本発明の椎体ミリング装置の振動要素の斜視図である。
【図１０】本発明の椎体ミリング装置の振動要素を先端方向から見た断面図である。
【図１１】本発明の椎体ミリング装置の切削要素の斜視図である。
【図１２】本発明の椎体ミリング装置の長手要素の斜視図である。
【図１３】本発明の椎体ミリング装置の長手要素を先端から見た正面図である。
【図１４】偏心突出部に設けられたベアリングを備えた長手要素の先端部分の断面図である。
【図１５】本発明の椎体ミリング装置のシースの斜視図である。
【図１６】組み立てられた本発明の第２の椎体ミリング装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００９５】
２１ 第１のシェル
２２，３２ 後半面
２３，３３ 後部半開口
２４，３４ 前半面
２５，３５ 前部半開口
２８ ねじ
２９ ダボ
３１ 第２のシェル
４０，４１ タブ
４２，４３ スロット
１１１ ミリングブロック
１１３ ミリングブロック前面
１１７ ミリングブロック上面
１１９ ミリングブロック下面
１２０ 第１のタブ
１２１ 第１のスロット
１２２ 第２のタブ
１２３ 第２のスロット
１２５ 第１の固定ピン
１２７ 第２の固定ピン
１３３ 先端切削要素
１３４，１３６ 切削面
１３５ 中間振動要素
１３７ 基端長手要素
Claims (12)
- 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いるためのミリングブロックであって、
（ａ）前記隣接する椎体に対して配置するための前面と、
（ｂ）前記前面に実質的に垂直な方向に形成された、垂直方向の長さを有する第１のスロットと、
（ｃ）前記第１のスロット内に受容され、所定の直径を有する基端部分を備えた第１の固定ピンとを含み、
前記第１のスロットの前記垂直方向の長さが、前記第１の固定ピンの前記基端部分の直径よりも大きいことを特徴とするミリングブロック。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置であって、前記隣接する椎体のそれぞれが、前記椎間板腔に隣接した椎骨端板を有しており、（ｉ）ミリングブロックと（ｉｉ）前記椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含み、
（ｉ）前記ミリングブロックが、
（ａ）前記椎体に対して配置するための前面と、
（ｂ）所定の幅を有する後部開口を備えた反対側の後面と、
（ｃ）前記前面と前記後面との間に形成されたハウジングとを含み、
（ｉｉ）前記骨除去装置が、
（ａ）前記ミリングブロックの前記前面の先端側に配設された、所定の幅を有する先端切削要素と、
（ｂ）前記ハウジング内に受容された中間要素と、
（ｃ）前記後部開口に配設された先端部分を備えた基端長手要素とを含み、
前記先端切削要素の前記幅が、前記後部開口の前記幅よりも大きいことを特徴とする椎体ミリング装置。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置であって、前記隣接する椎体のそれぞれが前記椎間板腔に隣接した椎骨端板を有しており、前記椎体ミリング装置が、（ｉ）ミリングブロックと、（ｉｉ）前記椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含み、
（ｉ）前記ミリングブロックが、
（ａ）前記椎体に対して配置するための前面と、
（ｂ）後部開口を有する反対側の後面と、
（ｃ）前記前面と前記後面との間に形成されたハウジングとを含み、
（ｉｉ）前記骨除去装置が、
（ａ）前記ミリングブロックの前記前面の先端側に配設された先端切削要素と、
（ｂ）前記ハウジング内に受容された中間要素と、
（ｃ）前記後部開口内に配設された先端部分を備えた基端長手要素とを含み、
前記ミリングブロックの前記後部開口が、前記骨除去装置の前記長手要素の先端部分に実質的に一致する形状であることを特徴とする椎体ミリング装置。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置に用いるためのミリングブロックであって、前記隣接する椎体のそれぞれが、前記椎間板腔に隣接した椎骨端板を有しており、前記ミリングブロックが、
（ａ）前記隣接する椎体に対して配置するための前面と、
（ｂ）前記前面に対して実質的に垂直な方向に形成された、所定の直径を有する第１のスロットと、
（ｃ）前記第１のスロットに受容される、所定の直径を有する基端部分を備えた第１の固定ピンとを含み、
前記第１のスロットの前記直径が、前記第１の固定ピンの前記基端部分の前記直径よりも大きいことを特徴とするミリングブロック。 - 椎間板腔に隣接する椎骨端板を整形するための切削要素であって、
（ｉ）上面及び下面と、
（ｉｉ）前記上面と前記した面との間に形成された外周側壁とを含み、
前記前面及び前記下面の少なくとも一方が切削面を含み、前記外周側壁が非切削外周レッジを含むことを特徴とする切削要素。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置であって、（ｉ）ミリングブロックと、（ｉｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置とを含み、
（ｉ）前記ミリングブロックが、
（ａ）前部開口を有する、前記椎体に対して配置するための前面と、
（ｂ）反対側の後面と、
（ｃ）前記前面と前記後面との間に形成されたハウジングとを含み、
（ｉｉ）前記骨除去装置が、
（ａ）前記ミリングブロックの前記前面の実質的に先端側に配設された先端切削要素と、
（ｂ）前記ミリングブロックの前記ハウジング内に実質的に受容され、前記ミリングブロックの前記前部開口を介して前記先端切削要素と連通している基端振動要素とを含むことを特徴とする椎体ミリング装置。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置であって、前記隣接する椎体のそれぞれが、前記椎間板腔に隣接した椎骨端板を有しており、前記椎体ミリング装置が、（ｉ）椎骨端板を整形するための骨除去装置を含み、
（ｉ）前記骨除去装置が、
（ａ）先端切削要素と、
（ｂ）垂直方向の寸法及び横方向の寸法を有する凹部を備えた基端面を含む中間振動要素と、
（ｃ）長手方向の軸を画定する基端長手要素とを含み、
前記先端切削要素が、前記長手方向の軸に対して本質的に横方向に振動することを特徴とする椎体ミリング装置。 - 椎骨端板を整形するための骨除去装置に用いるための振動要素であって、
（ａ）垂直方向の寸法及び横方向の寸法を有する凹部を備えた基端面と、
（ｂ）前記切削要素に接続するための取付手段を備えた先端面とを含み、
前記凹部の前記横方向の寸法が前記凹部の前記垂直方向の寸法よりも小さいことを特徴とする振動要素。 - 椎骨端板を整形するための骨除去装置であって、（ｉ）振動要素と、（ｉｉ）偏心突出部とを備えた先端部を有する長手要素とを含み、
（ｉ）前記振動要素が、
（ａ）横方向の内側壁、上部壁、及び下部壁を形成する凹部を有する基端面と、
（ｂ）切削要素に接続するための取付手段を備えた先端面とを含み、
（ｉｉ）前記偏心突出部が前記振動要素の前記凹部内に受容され、
前記長手要素の回転により、前記偏心突出部が前記凹部の前記横方向の内側壁のみに実質的に接触することを特徴とする骨除去装置。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための椎体ミリング装置であって、前記隣接する椎体のそれぞれが、前記椎間板腔に隣接した椎骨端板を有しており、前記椎体ミリング装置が（ｉ）ミリングブロックを含み、
（ｉ）前記ミリングブロックが、
（ａ）前半面、後半面、及び前記前半面と前記後半面とを繋ぐ内側取付面とを備えた上部シェルと、
（ｂ）前半面、後半面、及び前記前半面と前記後半面とを繋ぐ内側取付面とを備えた下部シェルとを含み、
前記上部シェルの前記内側取付面が、前記下部シェルの前記内側取付面と実質的に整合することを特徴とする椎体ミリング装置。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成するための方法であって、前記隣接する椎体のそれぞれが、前記椎間板腔に隣接した椎骨端板と前縁とを含み、前記方法が、
（ａ）基端部直径を有する第１の固定ピンを前記隣接する第１の椎体内に挿入するステップと、
（ｂ）前記第１の固定ピンの前記基端部直径よりも大きな長さを有する第１の垂直スロット、及び先端側に設けられた切削要素を含む椎体ミリング装置を用意するステップと、
（ｃ）前記第１の固定ピンが前記第１のスロットに受容されるようにするステップと、
（ｄ）前記第１のピンが前記第１のスロット内で垂直方向に動き、前記椎間板腔が開いて前記切削要素を受容すると共に前記前縁が温存されるように、前記切削要素を前記椎間板腔内に挿入するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 脊椎の隣接する椎体間に所定の形状の椎間板腔を形成する方法であって、前記隣接する椎体のそれぞれが、前記椎間板腔に隣接した椎骨端板と前縁とを有しており、前記方法が、
（ａ）第１の垂直スロット及び先端側に設けられた切削要素を含む椎体ミリング装置を前記隣接する椎体に配置するステップと、
（ｂ）所定の直径を有する第１の固定ピンを、前記第１のピンの直径よりも大きな長さを有する前記第１の垂直スロットを介して前記隣接する第１の椎体内に挿入するステップと、
（ｃ）前記ピンが前記スロット内において垂直方向に移動して、前記椎間板腔が開いて前記切削要素を受容すると共に前記前縁が温存されるように、前記切削要素を前記椎間板腔内に挿入するステップとを含むことを特徴とする方法。
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