JP2007236972A - 前湾椎体間脊柱融合インプラント - Google Patents

Abstract

【課題】脊柱の前湾を維持し創成するために、脊柱の二つの隣接する椎骨の通常の解剖学的角度関係を維持し創成することである。
【解決手段】隣接椎骨の端面に当接するための支持構造体を形成する上面および下面を有する脊柱融合インプラントを提供する。上面および下面は、相互に収れん的角度関係で配置され、インプラントが立側面図において全体的な「楔状」を有するようになされる。
【選択図】図１

Description

本出願は、１９９４年６月２２日付で出願された米国特許第０８／２６３，９５２号の一部継続出願であり、この米国特許出願は１９９３年４月２２日付出願された米国特許出願第０８／０５２，２１１号の継続出願であり、この米国特許出願は１９９０年７月２日付で出願された米国特許出願第０７／５４６，８４９号の継続出願であり、そしてこの米国特許出願は１９８８年６月２８日付で出願された米国特許出願第０７／２１２，４８０号の継続出願である。

本発明は、椎体間脊柱融合インプラントに関し、特定すると、脊柱の二つの隣接する椎骨を正しい解剖学的角度関係に復旧、維持するように構成された脊柱融合インプラントに関する。

人間脊柱の頸部および腰部領域とも、健康状態においては、それらが前凸状態に湾曲するように前湾状態である。脊柱の変性状態において、その前湾状態が失われるのは珍しくない。これは事実上脊髄管を短縮し、管はその容量を減ずる。さらに、前湾状態の欠如は脊髄を腹側に移動させ、脊髄は椎骨ボディおよびディスクの背部に圧縮されることがある。最後に、前湾状態の損失は、脊柱の全力学を乱し、これが隣接する脊柱セグメント中に変性的変化を連鎖的に引き起こすことがある。椎間板が種々の崩壊状態にあったり、前湾状態からそれるなどの脊柱のこれらの変性状態の外科的な処置は、一般に脊柱融合を包含する。これは、共有される骨の領域を介して隣接する椎骨を接合することである。共有される骨が椎骨間ディスクにより前に占められていた領域内にある場合、これは椎体間融合と称される。この点についての歴史は、「Artificial Spinal Fusion Implants」と題する米国特許出願第０８／２６３，９５２号（「親特許出願」）に記載されており、この出願は本特許出願に参照として合体される。

親特許出願は、隣接する椎骨間に配置でき、融合領域における骨を含む融合促進物質を包含および提供できる人工的脊柱融合インプラントの使用を教示している。これらのデバイスは、ディスク空間の高さを復旧しかつ脊柱を支持することができ、自己安定性であり、しかも充填されるとき脊柱領域に対して安定性であった。
米国特許出願第０８／２６３９５２号

本発明は、脊柱の前湾を維持し創成するために、脊柱の二つの隣接する椎骨の通常の解剖学的角度関係を維持し創成することを可能にする構造的構成を有する椎体間脊柱融合インプラントに向けられる。本発明の脊柱融合インプラントは、二つの隣接椎骨間のディスク物質の除去により作り出されるディスク空間内に嵌合しかつ創成されたディスク空間に完全にまたは部分的に一致するように寸法設定される。本発明の脊柱融合インプラントは、隣接椎骨の端面に当接するための支持構造体を形成する上面および下面を有する。好ましい具体例において、上面および下面は、相互に収れん的角度関係で配置され、インプラントが立側面図において全体的な「楔状」を有するようになされる。上面および下面の角度関係は、それらの面に隣接する椎骨を、相互に所望の前湾状態を創成、維持するような角度関係に置き、それを維持する。

本発明のインプラントは、それらの表面積を増すように、かつまた隣接椎骨とさらに係合しかつ安定性を向上するように不規則表面を有してよい。本発明の前湾プラントは、上部および下部椎骨係合面の長手方向軸線に沿って高さが均一な不規則表面を有してもよいし、インプラントの一端部から他端部に高さが増してもよい。すなわち、インプラント本体および形成される面および凸部は同様に楔状であってよい。凸部の外部輪郭はほぼ方形とし、他方下にあるインプラントを楔状に形成してよい。あるいはその逆でもよく、この場合には、下にあるインプラント本体をほぼ方形とし、他方凸部の輪郭をインプラントの一端部から他端部に楔形とする。

本発明のインプラントは、ディスク除去領域に隣接する椎骨表面の形状に一致するように湾曲されてよい種々の面を有する。特定すると、上面および／または下面は、凸面でよく、そして／あるいは正面／後面が凸面でよい。本発明のインプラントの表面は、表面中を完全に貫通してもしなくてもよい開口と、孔を介して表面に連通する中心チャンバを有してよい。開口は、ランダムなサイズ、および／または形状および／または分布を有してよい。インプラントそれ自体は、インプラント中への微視的な骨の成長を促進するような物質より構成してよく、そして／またはそのような表面処理を有してよい。

後面腰部椎体間融合を実行するに際して、全体的な中核の椎間板切除を遂行した場合、ディスクの除去された部分を単一の大型のインプラントで置き換えることは不可能である。何故ならば、脊髄を含む繊細な硬膜や神経根が後面ディスクスペースの少なくともある部分を常時覆っているからである。親出願に言及したように、「モジュラーインプラント」の使用はこのような場合に適当である。モジュラーインプラントはおおむね除去されたディスク物質の深さと同程度の長さを有するが、かなり狭いから、それらは後面から硬膜の両側にディスクスペースに導入し、ディスクスペース内に並べて整列してよく、ディスクの領域において除去されたディスクの深さと一致する長さを各々有するある数のモジュラーが、組み合わされて、除去されたディスク物質の幅に等しい幅を有することになろう。

本発明のモジュラーインプラントは、ほぼ楔状とし得、椎骨の端面の輪郭に順応する上面および下面を有してよい。しかして、その輪郭は比較的に平坦または凸状であるが、これに限定されるものではない。腰部脊柱におけるディスクスペースは一般に前湾状態であるから、好ましい具体例における前記インプラントは、前面が、すなわちインプラント挿入端部においてより高く、後面が、すなわちインプラント末端部においてより低くなる。ディスクスペースの後面において利用できるスペースよりもその挿入端部において背高のインプラントを導入することは、ディスクスペース最適にそらされていてさえ問題がある。

本発明のモジュラーインプラントは、この問題に二つの解決法を提供する。第１の具体例において、モジュラーインプラントは、その挿入端部に、それに限定されるわけではないが弾丸形鼻部、凸面および小前面に至る傾斜面を含む低減されたサイズを有してよい。これにより、インプラントは、ディスクスペースが十分にそらされているときディスクスペースの後面中に導入するに十分小さな面積を有することになり、インプラントの特殊化された前端部の輪郭は、インプラントがディスクスペース中に押し入れられるときインプラントに比して隣接する椎骨の上向き傾斜を許容するような輪郭となる。

本発明のインプラントは、この同じ問題に対する第２の解決法を提供する。モジュラーインプラントの好ましい具体例において、インプラントは、やはり側立面図において楔状を有し、その挿入端部でその末端部におけるよりも背高である。しかしながら、インプラントは、その末端部に、親特許に開示される箱およびネジ付き開口形態のような挿入器具と係合するための手段を合体している。しかしながら、好ましい具体例においては、これらのインプラントは、直立のとき側立面図において楔状であり、頂面図から見るときほぼ方形であるから、これらのインプラントは、その側壁が隣接する椎骨の端板に隣接するように、それらの両側でディスクスペースに導入されるように設計される。インプラントは、直立のときのインプラントの挿入端部を通るサイズよりも小さい側面対側面寸法を有する。これらのインプラントを横にして容易に挿入し、そして一度完全に挿入されたらインプラントに係合される挿入器具を使用してインプラントを９０度完全直立位置に回転させることができる。一度挿入されると、上面および下面が隣接する椎骨の端面に隣接し、上壁と下壁は相互にある角度をなしているから、隣接する椎骨の所望の角度関係を創成、維持する。

本発明の代わりの具体例においては、機械的インプラントは、崩壊状態で挿入でき、ついで隣接する椎骨間のスペースの高さの最適の復旧を可能にするように高さを増すように調節し得る。機械的インプラントは、楔状とし得、上面および下面を有し、そしてその輪郭は、隣接する椎骨端面の接触領域にほぼ一致し、それに限定されるわけではないが比較的平坦または凸面状とし得る。さらに、機械的インプラントは、楔形またはほぼ方形とし得るが、調節されるとき高さと楔の程度を増すことができる。これは、具体例において採用される二つの楔機構の一方を他方より大きくまたは鋭くすることによって容易に達成し得る。代わりに、単一のウェッジを利用してよく、そして他方において高さを制限しながらインプラントの一端において高さの増大を得ることが望まれる場合、インプラントの端部にヒンジ手段を合体してよく、そして他端部における高さの拡大は、ウェッジ部材、バー、ボールまたはその他の手段を遠端部からヒンジ端部に向かって引き、上面および下面を楔態様で離間するように駆動することよって達成される。

本発明の他の具体例においては、機械的に展開可能な骨係合手段を有するインプラントが提供される。この種のインプラントは側立面図においてほぼ楔状であり、インプラントにより接触される椎骨端面の輪郭にほぼ一致する上面および下面を有し、そしてその上面および下面はそれに限定されるものではないが平坦または凸面とし得る。この種の展開可能な骨係合手段は特に価値がある。というのは、最大可能なインプラントをディスクスペースに挿入でき、そして表面に固定される場合インプラントの挿入を阻止した椎骨係合手段は、挿入後は、上部および下部骨係合手段の先端からの距離が挿入のために利用可能な高さを越すように展開できるからである。この種の特徴は、インプラントそれ自体が楔形状のとき特に価値がある、これは、腰部脊柱にかかるかなりの負荷が楔状インプラントをディスクスペース外に押しやろうとするであろうからである。

本発明の目的は、テーパ付き前端部を有していて、脊柱に容易に挿入される脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明の他の目的は、通常の椎間板のテーパと一致するように一端から他端に向け高さが傾斜する脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、脊柱融合プロセス中二つの隣接する椎骨の解剖学的整列および前湾状態を維持できる脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、脊柱内において自己安定性のある脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、挿入されるとき隣接椎骨間に安定性を提供し得る脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、脊柱融合プロセス中隣接する脊椎を離間、支持し得る脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、隣接する脊椎間に嵌合しそれらの脊椎の端板を保護する脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、隣接する脊椎の端板に一致する形状を有する脊柱融合インプラントを提供することである。

本発明のこれらおよびその他の目的は、図面を参照して行った以下の詳細な説明から明らかとなろう。

図１〜７を参照すると、二つの隣接する脊椎間のディスクスペースに使用するための本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントが、総括的に参照番号１００で指示されて示されている。インプラント１００はほぼ方形形態を有し、上面１１２および下面１１４を有している。好ましい具体例において、インプラント１００の上面１１２および下面１１４は互いに収れん的角度関係に配置されており、インプラント１００が図３および４に示されるように側立面図で「楔形」にみえる。上面１１２および下面１１４はインプラント１００が挿入される隣接椎骨の端面に当接するための構造体を形成する内部面を有する。上面１１２および下面１１４の角度関係は、これらの面に隣接する椎骨をある角度関係に置いて、それを維持し、脊柱の所望の前湾状態を創成維持する。

インプラント１００の上面１１２および下面１１４は、インプラント１００が挿入される隣接する椎骨の端面の形状に一致するように平坦または湾曲状とし得る。インプラント１００は、髄核の形状および椎骨から除去された線維輪の一部に一致する。上面１１２および下面１１４は、インプラント１００が一度外科的に植え込まれたらディスクスペース内にこれを安定化させるために隣接する椎骨と係合するに適当な面を提供する粗面を有する。上面１１２および下面１１４はギザギザ面を有する。

図７を参照すると、インプラント１００のギザギザ面１２１の拡大断片図がダイヤモンド形状の骨係合パターンとして図示されている。インプラント１００は、上面１１２および下面１１４全体にギザギザ面を有してもよいし、上面１１２および下面１１４の一部のみにギザギザ面を有してもよく、あるいはその任意の組み合わせでもよく、そしてこれらはいずれも本発明の技術思想から逸脱するものではない。ギザギザ面１２１は図示の形態以外の種々の形態を取り得る。

この具体例においては、インプラント１００は、中空であり、上面１１２および下面１１４を通り中央の中空のチャンバ１１６に至る複数の開口１１５を含む。開口１１５は、椎骨から開口１１５を介して内部チャンバ１１６への骨の成長が起こることを可能にする。開口１１５は、図面においては円形として示されているが、本発明の技術思想から逸脱することなく、脊柱融合インプラントに使用するに適当な任意の形状、寸法、形態または分布を有してよい。例えば、開口は、図１および２の開口１１５ａに示されるように涙珠状の形態を有してよい。インプラント１００の上面１１２および下面１１４は、側壁１１８により支持、離間されるが、この側壁も複数の開口１２２を有してよい。

インプラント１００は、挿入端部１２０および末端部１３０を有するが、両端部とも湾曲または平坦でよい。インプラントの末端部１３０は、椎骨の湾曲と一致するように凸面状としてよく、駆動器具の係合端部を受け入れるための中央ネジ付き開口２６をもつ凹部１２４を含むインプラント挿入器具と係合するための手段を有する。インプラント１００の挿入端部１２０は、アクセス開口１３２と、該開口を閉鎖する摺動可能なドア部材１３４を備える。摺動可能なドア部材１３４はチャンバ１１６への開口１３２を覆い、チャンバ１１６への自生骨材料の挿入を可能にする。

使用に際して、摺動可能ドア部材１３４は、チャンバ１１６への材料の負荷を可能にするための開放位置に置かれる。摺動可能ドア部材１３４は、ドア部材１３４の解放および閉鎖を容易にするための凹部１３６を有する。内部チャンバ１１６は、任意の天然または人工的骨伝導性、骨誘導性、骨形成性またはその他の融合性向上材料を充填および保持し得る。この種の材料の二三の例は、患者から収集される骨、あるいはそれに限定されるわけではないがヒドロキシアパタイト、ヒドロキシアパタイトトリカルシウムフォスフェートのような骨誘導材料または骨形態形成蛋白質である。インプラント１００それ自体は、チタニウムのような人への植えこみに適当な材料より成り、そしてあるいは、それに限定されるものではないがヒドロキシアパタイトまたはヒドロキシアパタイトトリカルシウムフォスフェートまたは他の任意の骨伝導性、骨誘導性、骨生成性またはその他の融合性向上材料のような骨成長誘導材料より構成、および／または充填、および／または被覆してよい。

インプラント１００のチャンバ１１６内に包装される融合性向上材料は、インプラント１００と隣接する椎骨間における骨の成長を促進するように作用する。骨の成長が起こると、インプラント１００は、インプラントの移動を防ぎかつ隣接する椎骨間に起こり得る移動を阻止する恒久的取付け具となる。

摺動可能なドア部材１３４は、植え込み前に閉じられる。閉鎖位置において、摺動可能なドアは、インプラント１００の挿入端部１２０の湾曲に一致する。完全に包装されたインプラント１００を得るため、インプラントに自生骨材料を包装する種々の方法を使用し得る。

インプラント１００を挿入する方法は、米国特許出願第０８／２６３，９５２号に詳細に記載されているから、この特許出願は参照として合体される。駆動器具のネジ付き端部を、インプラント１００の末端部１２０にあるネジ付き開口１２６に取り付け、そして駆動器具の凹部１２４への嵌合でインプラントの駆動器具に関する移動を阻止する。インプラント１００は、ついで二つの隣接する椎骨間のディスクスペースの入口に配置する。駆動器具は、インプラント１００をディスクスペース中に押し込むに十分固いハンマで叩く。

インプラント１００のサイズは、それが置き代わるディスク物質と実質的に同じサイズであり、インプラントが使用されるべきディスクスペースを創成するために除去されたディスクスペース物質の量に依存して大小種々のサイズとなる。腰部脊柱融合インプラントに関する好ましい具体例において、インプラント１００の幅は約２８〜４８ｍｍであり、約３６ｍｍが好ましい。インプラント１００はディスクスペースの解剖学的高さの復旧に順応する高さを有し、平均高さは８〜１６ｍｍの範囲であろうが、そのうちの１０〜１２ｍｍが好ましい平均高さである。深さは最大２０〜３４ｍｍの範囲であろうが、２６〜３２ｍｍが好ましい深さである。頸部脊柱において、インプラントの幅は約１４〜２８の範囲にあり、好ましい幅は１８〜２２ｍｍである。インプラントは約５〜１０ｍｍの範囲の高さを有し、好ましい高さは６〜８ｍｍである。インプラントは約１１〜２１ｍｍの範囲の深さを有し、好ましい深さは１１〜１３ｍｍである。

図７Ａを参照すると、脊柱Ｓの一部の側面の側立面図が、二つの隣接する椎骨Ｖ₂およびＶ₃間のディスクスペースＤ₂に挿入されるインプラント１００とともに図示されている。インプラント１００は、ディスクスペースＤ₂中に矢印Ａの方向に挿入され、二つの椎骨Ｖ₂およびＶ₃を、脊柱Ｓのその部分の自然の前湾状態が復旧されるような相互角度に維持する。インプラント１００の前向きの前進は、椎骨Ｖ₂およびＶ₃の端面における自然の骨の凸部Ｂにより阻止される。インプラント１００の背動は、上面１１２および下面１１４の骨係合面のギザギザ１２１により阻止される。

図８〜１２を参照すると、参照番号２００により総括的に指示される本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの代わりの具体例が示されている。インプラント２００は、上述のインプラント１００と類似の全形態を有する。好ましい具体例において、インプラント２００は、剛体であり、インプラント２００を介して上面２１２から下面２１４に至る複数のチャンネル２１５を有している。チャンネル２１５は、骨の成長を可能にし、インプラント２００の脊柱融合物質中へのインプラント２００の合体を促進する。チャンネルは、インプラントの植込み前に、上述の融合促進材料のような融合促進材料を負荷してよい。チャンネル２１５は、インプラント２００中を完全に貫通することを要しないが、融合促進材料を保持し得、インプラント２００の上面２１２および下面２１４中への骨の成長を可能にする、井戸に類似の形態を有してよいことを認められる。

チャンネル２１５に加えて、インプラント２００は、側壁２１８上により小形の開口２２２を有してよく、そしてこの開口は全インプラント２００中を貫通してもしなくてもよい。この開口２２２はチャンネル２１５と連通状態に置いてよく、それにより骨の成長が開口２２２からチャンネル２１５に向けて起こってインプラント２００を融合物質中にロックすることができるようになる。開口２２２が全プラットホーム２００中を貫通しない場合、それらは上述のように融合促進材料を保持するための小形の井戸として作用しよう。

インプラント２００の好ましい具体例において、チャンネル２１５は０．１ｍｍ〜６ｍｍの範囲の直径を有し、２〜３ｍｍが好ましい直径である。開口２２２は０．１〜６ｍｍの範囲の直径を有し、１〜３ｍｍが好ましい直径範囲である。チャンネル２１５および開口２２２はほぼ丸い形態を有するものとして示されているが、チャンネル２１５および開口２２２が意図する目的に適当な任意のサイズ、形状、形態、分布を有し得ることは本発明の技術思想内にあることが認められる。入力２００は、隣接する椎骨の骨に係合するため、上面２１２および下面２１４上に複数のラチェット２５０を有する。ラチェット２５０は、骨係合エッジ２５２と傾斜片２５４を含む。

図９を詳細に参照すると、インプラント２００は楔形の立側面図を有しており、末端部２３０は挿入端部２２０より背高である。複数のラチェット２５０は挿入端部２２０の方向に配向されており、インプラント２００の一方向挿入を可能にする、何故ならば、骨係合エッジ２５２が椎骨と係合し、インプラントが一度植え込まれたら逆進して抜けるのを阻止するからである。代わりに、末端部およびラチェットは、一群としてのラチェットの全形状が凸面状であるように低い高さとしてもよい。

図１１を参照すると、インプラント２００の末端部２３０は、インプラント１００について上述したように、ネジ付き開口２２６を含む挿入器具と係合するための手段を有する。

図１２を参照すると、インプラント２００の表面形状を例示する図８の線１２に沿う拡大断片図が示されている。ラチェットに加えて、インプラント２００の上面２１２および下面２１４は多孔質組織２６０を有しており、骨の成長を促進するように骨に不規則な表面を提供する。多孔質組織２６０はまた、融合性促進材料を保持することができ、融合過程において骨と係合し安定性の増大を提供するように表面積を増大させる。多孔質組織２６０はまた側壁２１８に存在してもよい。該表面および／または全インプラント２００は、融合性促進材料を保持し、そして／あるいは骨の成長を可能にし、そして／あるいは融合過程中骨と係合するに十分の任意の他の多孔質または粗化表面を含んでよいことが認められる。インプラント２００は、さらにそれに限定されるわけではないが、ヒドロキシアパタイト化合物、骨形成性蛋白質および骨形態形成性蛋白質を含むバイオ活性融合性促進物質で被覆してもよい。

図１３〜図１７を参照すると、前湾椎体間脊柱融合インプラントの代わりの具体例が、参照番号３００により指示されて示されている。インプラント３００は、金属より製造し得一緒に圧縮され整形されるストランドより成るメッシュ状材料より成る。上面３１２および下面３１４は、凸状で椎骨の端面の自然の表面湾曲に一致し得る。加えて、全インプラント３００は、二つの隣接する椎骨の間からのディスク物質の除去により作り出されるディスクスペースの形状に一致するような形状に成形してよい。このようにして、湾曲上面３１２および下面３１４、湾曲側壁３１８および面取りエッジ３１９を有する。

図７Ａを参照すると、インプラント３００は、隣接する椎骨Ｖ₁およびＶ₂間のディスクスペースＤ₁中に矢印Ａの方向に挿入されて示されている。インプラント３００は、上面３１２および下面３１４が凸面であるから隣接する椎骨Ｖ₁およびＶ₂の端面に一致しており、側壁３１８は椎骨Ｖ₁およびＶ₂の自然の湾曲に一致するように湾曲されている。このようにして、インプラント３００は、二つの隣接する椎骨Ｖ₁およびＶ₂間から除去されたディスク物質と同じディメンションを有する。

インプラント３００は、完全にまたは一部固体材料から、および／または多孔質物質材料から、および／またはメッシュ上材料から作ることができる。インプラント３００は、多孔質材料、メッシュ状材料より成る表面を有してよく、または粗化された表面を有してもよい。インプラント３００は中実としてもよいし、一部中空とし前記上面および下面と連通する少なくとも一つの内部チャンバを有してもよい。

図１７に示されるように、メッシュ状材料は、インプラント３００の少なくとも外面の当該ストランド間に融合促進材料を保持し得かつ骨の成長を可能にし得る間隙が存在するように成形され圧縮されたストランドを含む。代わりに、インプラント３００は、人間の多孔質組織の骨に構成が類似し、骨の成長を可能にする間隙を有する多孔質組織材料より構成し得る。インプラント３００は、全体的にまたは部分的に多孔質組織の材料より作ることができるから、インプラント３００の外表面、および／または全インプラント内に間隙を存在させ、骨の成長を促進し、骨融合促進材料を保持することができる。

図１８〜２３を参照すると、本発明のインプラントの代わりの具体例が、参照番号４００により総括的に指示されて図示されている。インプラント４００は、ほぼ方形形状を有し、上面４１２および下面４１４を有している。上面４１２および下面４１４は、隣接する椎骨を支持しており、上述したところと同様に互いに収れん的角度関係で配置されている。

インプラント４００は、インプラント１００〜３００の幅より相当小さい幅Ｗを有していて、一連のかかるインプラント４００が椎体間脊柱インプラントとして使用されるようになされている。しかして、各インプラントは、除去されたディスクのサイズを近似するように互いにごく隣接して配置される。インプラント４００のサイズは、約２６ミリメート長さを有し、どの椎骨が融合されるかにしたがって、４つのインプラントで椎骨間スペースを実質的に充填するような幅を有する。

後面腰部椎体間融合を実施するに際しては、全体的な中核的な椎間板の除去が行なわれると、ディスクの除去部分を単一の大型のインプラントで置き代えることは不可能である。何故ならば、脊髄を含む繊細な硬膜と神経根が後面ディスクスペースの少なくともある部分を常時覆っているからである。ディスクスペース中に別個に挿入されるモジュラーインプラント４００の使用はかかる場合に適当である。モジュラーインプラント４００は除去されたディスク物質の深さと同程度の長さであるがかなり狭いから、インプラントは硬膜の両側に後面からディスクスペースに導入し、ついでディスクスペース内で再整列させることができ、その結果ディスクの領域において除去されたディスクの深さと一致する長さを各々有する複数のインプラントは、組み合わされて除去されたディスク物質の幅と等しい幅を有することになる。腰部脊柱におけるディスクスペースはほぼ前湾状態であるから、モジュラーインプラント４００の挿入端部４２０は背高となり、後面末端部４３０にて背が低くされねばならぬであろう。

ディスクスペースの後面にて得られるスペースよりもその挿入端部４２にて背高なモジュラーインプラント４００を導入するためには、そのディスクスペースが最適に広げられていても問題がある。本発明のモジュラーインプラント４００は、この問題に二つの解決法を提供する。第１の具体例において、モジュラーインプラントは、その挿入端部４２０に、それに限定されるわけではないが弾丸形鼻部、凸面および小前面に至る傾斜面を含む低減されたサイズを有してよい。これにより、インプラントは、ディスクスペースが十分に拡散されているときディスクスペースの後面中に導入するに十分小さな面積を有することになり、インプラント４００の特殊化された挿入端部の輪郭は、インプラントがディスクスペース中に押し入れられるときインプラント４００に比して隣接する椎骨の上向きに傾斜させることを可能にするような輪郭となる。

代わりに、あるいは上述のものと組み合わされてもよいが、好ましい具体例において、インプラント４００は、直立状態において側立面図において楔状であるが、頂面図から見るときほぼ方形状であるから、これらのインプラントは、その側壁が隣接する椎骨の端板に隣接するように、それらの両側でディスクスペースに導入できる。インプラントは、直立のときのインプラント４００の挿入端部を通るサイズよりも小さい側面対側面寸法を有する。インプラント４００を最初横にして容易に挿入し、そして一度完全に挿入されたらインプラント４００に係合される挿入器具を使用してインプラントを９０度完全直立位置に回転させることができる。一度挿入されると、上面４１２および下面４１４が隣接する椎骨の端面に隣接し、そしてインプラント４００の上面４１２と下面４１４は相互にある角度をなしているから、隣接する椎骨の所望の角度関係を創成、維持する。

インプラント４００は、椎骨から上面４１２および下面４１４を介してインプラント４００の内部中への骨の成長を促進するために融合促進材料を保持するための方形スロットの形式の大型開口４１５を有する。インプラント４００はモジュラー形式であり、１以上のものが一時に植え込まれるから、大型の開口４１５はインプラント４００の側壁４１８にも存在し、一つのインプラントから他のインプラントへの骨の成長を可能にし、融合の成功の後、モジュラーインプラント４００が単一のユニットを形成するように接続されるようになる。

図２１を参照すると、インプラント４００の末端部４３０は、方形スロット４２４とネジ付き開口４２６を含む挿入器具係合手段を有するものとして図示されている。

図２３を参照すると、インプラント４００の表面形態を例示する、図２２の線２３に沿う拡大断片図が図示されている。インプラント４００の表面形態は、上述の多孔質組織２６０と同じである。

図２４を参照すると、本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの代わりの具体例が、参照番号５００により総括的に指示されて示されている。インプラント５００は、モジュラーインプラントであり、インプラント４００と類似の全体的形態を有している。インプラント５００は、スロット４１５を有する代わりに、融合プロセス中関与しそして／あるいは骨の成長を促進し得る骨またはその他の材料を受容し、保持し得る上面５１２および下面５１４を有する。好ましい具体例において、上面５１２および下面５１４は、不完全な壁を有する部分井戸である複数の間隙５４２を提供するように離間された複数のポスト５４０を含み、そして、この間隙は、粉砕された骨材料または任意の人工的骨成長促進材料を保持し得る。インプラント５２０は、表面５３８を適当な融合促進物質を注入その他の方法で被覆することによって植込みするように準備し得る。

図２８および２９を参照すると、インプラント５００の上面５１２の拡大図と部分断面図が示されている。好ましい具体例において、ポスト５４０は、ポスト５４０の残部より大直径のヘッド部５４４を有しており、各間隙５４２は、ポスト５４４の逆形態であり、間隙５４２に対する入口５４８よりも幅広の底部５４６を有している。ポスト５４０および間隙のかかる形態は、インプラント５００の表面５３８における骨材料の保持を助け、そして骨の成長により作り出される骨融合物質中へのインプラント５２０の係留を助ける。間隙５４２の底部５４６における骨の成長部分は入口５４８におけるよりも幅広であるから、入口５４８から出ることができず、間隙５４２内に係留される。インプラント５００の表面５３８は、利用可能な表面積の大きさの改良を可能にし、そしてこれはさらに粗面仕上げ、フロッキング仕上げ、またはその他の方法で非滑動表面を生じさせることによって増大できる。

好ましい具体例において、ポスト５４０は約０．１〜２ｍｍの範囲の最大直径と約０．１〜２ｍｍの高さを有し、約０．１〜２ｍｍ離間されており、間隙５４２が約０．１〜２ｍｍの範囲の幅を有するようになされる。ポストのサイズ、形状および分布は同じインプラント内で代えることができる。

インプラント５００は、上述のインプラント４００と同じ構造と特徴を共有することが認められる。

図３０は、前湾状態で描かれた人間の脊柱の一部Ｓの側立面図で、参照番号６００により支持される前湾脊柱融合インプラントの他の具体例とともに示す図で、インプラントは、調節および拡大可能であり、隣接する椎骨の正しい解剖学的整列を復旧、維持するようにスペースに挿入されている。インプラント６００は、一緒に嵌合されるとき本質的に方形のインプラントを形成する下部部材６８２と上部部材６８４を備えている。上部部材６８４と下部部材６８２は互いに対面してテーパ付きウェッジ６８６および６８８を受容する中空部分を有している。テーパ付きウェッジは、下部部材６８２および上部部材６８４の中空部分内に嵌合する。上部部材６８４および下部部材６８２は、インプラント６００の内部に向かって傾斜する楔状内面６８９ａおよび６８９ｂ各々を有する。ウェッジ６８６および６８８は、その拡大端部において上部部材６８４および下部部材６８２間の組み合わせられた中空スペースよりも高く、他端において上部部材および下部部材間の中空スペースよりも浅くなるように設定されている。

ウェッジ６８６および６８８は、ネジ６９４を受容するように互いに整合した中央ネジ付き開口６９０および６９２を有する。ネジ６９４が開口６９０中にねじ込まれるとき、ウェッジ６８６および６８８は、上部部材６８４および下部部材６８２の内部傾斜面６８９ａおよび６８９ｂに係合する。ネジ６９４を回すと、ウェッジ６８６および６８８は引き付けられ、ウェッジの傾斜部は上部部材６８４を下部部材６８２から引き離す。内部傾斜面６８９ａおよび６８９ｂは、挿入端部６２０近傍でより末端部６３０において大きな傾斜を有するから、上部部材６８４および下部傾斜部材６８２は、末端部６３０でよりも挿入端部６２０でより離間せしめられる。その結果、上部部材６８４および下部部材６８２は、相互に収れん的角度関係で配置され、隣接する椎骨を同じ角度関係で支持する。

図３１を参照すると、本発明のインプラントの変わりの具体例が、参照番号７００で支持されて示されている。インプラント７００は、スパイク７０８の形式の可動の突出部を有しており、そしてこのスパイクは、インプラント７００の内部内の第１の位置からインプラントの外部に延びる第２の位置へ移動し得る。インプラント７００は、ほぼ矩形状形態より成り、スロット７０６を具備する上面７０２と底面７０４を有しており、そしてこのスロット７０６は、端部にスパイク７０８を有する枢動部材７０７をスロット７０６から突出させるものである。スパイク７０８はインプラント７００内に一端７１０でピン付けされている。

インプラント７００は、ヘッド７２０を有するネジ７１８を受容するための中央ネジ付き開口７１６とスロット７２２を有する対面する楔状部材７１２および７１４を有する。ウェッジ７１２および７１４は互いに対面しており、ネジ７１８を回転すると、二つのウェッジ７１２および７１４が引き付けられ、スパイク７０８をその端部７１０の回りに枢動させ、整列されたスロット７０６を介してインプラント７００の外部に突出せしめる。インプラント７００は、上面７０２および下面７０４に骨の成長および融合を促進させるための一連の孔を備えてよい。

使用に当っては、スパイクがその引抜き位置にあるインプラント７００をディスクスペースに挿入する。ついで、スパイクが椎骨に侵入せしめられるまで回転し、それによりインプラント７００は適所に堅固に保持される。

以上、本発明を好ましい具体例および多数の変形具体例に関して説明したが、本発明の技術思想から逸脱することなく本発明の他の具体例を案出し得ることが認められよう。

本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントを示す斜視図で、摺動可能なドア部材をインプラントの内部チャンバへのアクセスを可能にする部分開放位置で示す図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの上面図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの左側立面図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの右側立面図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントを、摺動可能なドア部材を部分開放状態で示す正面端面図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの後面端面図で、挿入機器係合手段を示す図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの骨係合面の形態を示す、図２の７−７線に沿う拡大断片図である。 隣接する脊椎の正しい解剖学的整列を復旧、維持するために異なるディスクレベルにてディスクスペースに挿入された本発明の前湾インプラントを有する脊柱の一部を示す立側面図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの代わりの具体例を示す頂面図である。 図８の前湾椎体間脊柱融合インプラントの左側立面図である。 図８の湾椎体間脊柱融合インプラントの前端面図である。 図８の湾椎体間脊柱融合インプラントの後端面図で、挿入機器係合手段を示す図である。 図８の線１２に沿う拡大断片図で、本発明の湾椎体間脊柱融合インプラントの表面形態を示す図である。 網状材料より成る本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの他の具体例の頂面図である。 図１３の全湾椎体間脊柱融合インプラントの左側立面図である。 図１３の前湾椎体間脊柱融合インプラントの前端面図である。 挿入機器と係合するための手段を示す図１３の前湾椎体間脊柱融合インプラントの後端面図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの表面形態を例示する図１３の線１７に沿う拡大断片図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの代わりの具体例の斜視図である。 図１８の前湾椎体間脊柱融合インプラントの頂面図である。 図１８の前湾椎体間脊柱融合インプラントの左側立面図である。 図１８の前湾椎体間脊柱融合インプラントの後端面図である。 図１８の前湾椎体間脊柱融合インプラントの前端面図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの表面形態を例示する図１８の線２３に沿う拡大断片図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの代わりの具体例の頂面図である。 図２４の前湾椎体間脊柱融合インプラントの左側立面図である。 図２４の前湾脊柱融合インプラントの後端面図である。 図２４の前湾脊柱融合インプラントの前端面図である。 本発明の前湾脊柱融合インプラントの表面構成を例示する図２４の線２８に沿う拡大断片図である。 本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの図２８の線２９−２９に沿う断面図である。 人間の脊柱の一部を調節および拡張可能な本発明の前湾椎体間脊柱融合インプラントの代わりの具体例とともに示す側立面図で、前湾椎体間脊柱融合インプラントを隣接する脊椎の正しい解剖学的整列を復旧維持するようにディスクスペースレベルで挿入された状態を断面図で示す図である。 インプラント７００内の第１の位置からインプラントの外部に延びる第２の位置に移動し得るスパイク７０８の形式における可動突出部を有する本発明の前湾インプラントの代わりの具体例の側断面図である。

符号の説明

１００ インプラント
１１２ 上面
１１４ 下面
１１５ 開口
１１５ａ 開口
１１６ 内部チャンバ
１１８ 側壁
１２０ 挿入端部
１２１ ギザギザ面
１２２ 開口
１２４ 凹部
１２６ 開口
１３０ 末端部
１３２ アクセス開口
１３４ ドア部材
１３６ 凹部
２００ インプラント
２１２ 上面
２１４ 下面
２１５ チャンネル
２１８ 側壁
２２０ 挿入端部
２２２ 開口
２２６ 開口
２３０ 末端部
２５０ ラチェット
２５２ 骨係合エッジ
２５４ 傾斜片
２６０ 多孔質組織
３００ インプラント
３１２ 上面
３１４ 下面
３１８ 側壁
３１９ エッジ
４００ インプラント
４１２ 上面
４１４ 下面
４１５ 開口
４１８ 側壁
４２０ 挿入端部
４２４ 方形スロット
４２６ 開口
４３０ 末端部
５００ インプラント
５１２ 上面
５１４ 下面
５２０ インプラント
５３８ 表面
５４０ ポスト
５４２ 間隙
５４４ ヘッド部
５４４ ポスト
５４６ 底部
５４８ 入口
６００ インプラント
６２０ 挿入端部
６３０ 末端部
６８２ 下部部材
６８４ 上部部材
６８６ ウェッジ
６８９ａ 楔状内面
６９０ 開口
６９４ ネジ
７００ インプラント
７０２ 上面
７０４ 底面
７０６ スロット
７０７ 枢動部材
７０８ スパイク
７１０ 端部
７１２ 楔状部材
７１２ ウェッジ
７１６ 開口
７１８ ネジ
７２０ ヘッド
７２２ スロット

Claims (16)

1. 脊柱の隣接する椎骨の間のディスクスペースの手術で矯正された高さにまたがって形成された移植スペースの内部に挿入するための人工的椎骨間脊柱融合インプラントであって、前記椎骨が前面および後面を有し、前記インプラントが、
   前記ディスクスペース内部へ最初に挿入するための前端部、前記前端部と反対側の末端部、長手方向軸線、および前記長手方向軸線に沿う深さを含み、
   前記隣接する椎骨を離間させるように適合された前記前端部と前記末端部の間の上面と下面、前記上面と前記下面の間の高さを含み、前記上面と前記下面は前記上面と前記下面を貫通する少なくとも１つの開口を有し、前記開口は互いに連通して前記インプラントを通じた隣接する椎骨から隣接する椎骨への骨の成長を可能にし、前記隣接する椎骨を互いに収れん的角度関係に維持するのに十分である前記インプラントの深さの少なくとも一部分に沿って前記上面と前記下面は互いに前記収れん的角度関係にあり、前記上面と前記下面は互いに向き合う内面を各々が有し、前記内面は離間されて前記開口と連通する中空内部を定め、
   前記上面と前記下面、および前記前端部と前記末端部の間の向き合う側面、前記向き合う側面の間の幅、ならびに前記インプラントの最大高さより大きな前記インプラントの最大幅を含み、前記インプラントが剛体であるように前記インプラントの少なくとも一部分が剛体材料で形成され、
   前記上面と前記下面の間のアクセス開口、およびドア部材を含み、前記アクセス開口は前記中空内部への骨の成長を促進する材料の導入を可能にするように形成され、前記開口の最大のものより大きく、前記ドア部材は前記インプラントの内部に前記骨の成長を促進する材料を保持するために前記インプラントと協調的に係合するように形成されることを特徴とするインプラント。
2. 前記アクセス開口が前記前端部に設けられる、請求項１に記載のインプラント。
3. 前記ドア部材が、前記インプラントへ分離可能に取り付けられる、請求項１に記載のインプラント。
4. 前記ドア部材が部分的に湾曲する、請求項１に記載のインプラント。
5. 前記前端部が湾曲し、前記ドア部材が前記前端部の湾曲に一致する、請求項１に記載のインプラント。
6. 前記インプラントに対する前記ドア部材の動作が、前記アクセス開口の開閉である、請求項１に記載のインプラント。
7. 前記ドア部材が、前記アクセス開口に平行な平面内で前記インプラントに対して移動可能である、請求項１に記載のインプラント。
8. 前記ドア部材が、前記インプラントの長手方向軸線に対して垂直に移動する、請求項６または７に記載のインプラント。
9. 前記ドア部材が、前記アクセス開口に隣接して形成されたトラックに沿って移動可能である、請求項６または７に記載のインプラント。
10. 前記インプラントがトラックを更に含み、前記ドア部材が前記トラックに沿って移動して前記開口を開閉する、請求項１に記載のインプラント。
11. 前記トラックが前記上面と前記下面に形成され、長手方向軸線に対して横方向である、請求項１０に記載のインプラント。
12. 前記インプラントが、前記ドア部材を受け入れるために、前記向き合う側面の一方に前記上面と前記下面の前記内面に沿って形成される凹部を更に含む、請求項１に記載のインプラント。
13. 前記ドア部材が前記凹部によって誘導される、請求項１２に記載のインプラント。
14. 前記向き合う側面の他方が、前記ドア部材の移動を抑止する、請求項１２に記載のインプラント。
15. 前記ドア部材が、前記アクセス開口を開閉するために移動可能である、請求項１３または１４に記載のインプラント。
16. 前記インプラントが、前記インプラントを前記脊柱に挿入するために、駆動器具と組み合わされて使用される、請求項１に記載のインプラント。

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