JP2008534162A - 拡張可能な椎体間及び椎体内装置 - Google Patents

Abstract

脊椎（椎骨間又は椎骨内）空間に挿入するための拡張可能な椎体間／椎体（脊椎）内装置（２８）が提供される。椎体間／椎体内装置（２８）は、特に、ひとたび椎骨空間内に正しく配置されると、椎体間／椎体内装置のセグメントの軸方向圧縮によって第一の円周から第二の円周まで拡張可能である。椎体間／椎体内装置（２８）は、中央の挿入・展開ロッド上に設けられた、軸方向に積み重ねられた複数の個々のセグメント（２００）を特徴とする。各セグメント（２００）は中央の板又は本体部（３１４）を含み、これに対し、板又はリーフ構造（２１２）が旋回可能に取り付けられている。構造の旋回が、第一の円周の圧縮又は非拡張位置及び第二の円周の開放又は拡張位置を提供する。椎体間／椎体内装置（２８）は、生体適合性の放射線透過性材料で形成されることができる。椎体間／椎体内装置の半径方向輪郭は、セグメントの板又はリーフ構造によって容易に画定される。

Description

本発明は、椎体間及び椎体内装置に関し、特に、脊椎に配置されたのち拡張することができる椎体間及び椎体内装置に関する。

発明の背景
患者の椎骨内（椎体内）及び／又は椎骨間（椎体間）の脊椎手術においては、癒合ケージならびに他のタイプの物体及び／又は装置がしばしば使用される。椎体間装置を用いる場合、１個以上のそのような脊椎体が椎骨間に配置されて、疾病、外傷、一般的劣化又は先天性障害のせいでそのような物体が必要であるところの隣接する椎骨間の癒合を支援し、促進する。椎体内装置を用いる場合、１個以上の脊椎体が椎骨内に配置される。脊椎装置、たとえば癒合ケージなどは、前、後、横又は横後方から脊椎空間に挿入される。

大部分の椎体間及び椎体内装置に伴う問題は、そのサイズが静的であるということである。これは、そのような装置の使用及び／又は埋植に関して様々な問題を引き起こす。特に、サイズが静的な脊椎装置は、隣接する椎骨間の間隙を正しく橋渡しするためには、かなり大きくなる。この大きなサイズは、顕微手術、関節鏡手術などにとって不都合である。

しかし、今や拡張可能である椎体間装置がいくつか作られている。拡張可能な椎体間装置は、より容易に椎骨空間に挿入又は埋植することができるよう、はじめは従来の非拡張可能な（静的な）椎体間装置よりも小さくすることができる。そのうえ、拡張可能な椎体間装置は、静的な椎体間装置が空間設定を指図するのに対し、特定の患者に必要な拡張の量を外科医が設定することを許す。

しかし、現行の拡張可能な脊椎装置は強度、信頼性及び／又は設計の簡素さを欠く。

上記を考慮して、従来技術の課題に対処する拡張可能な脊椎装置を提供することが望ましい。

上記を考慮して、従来技術の課題に対処する拡張可能な椎体間装置を提供することが望ましい。

上記を考慮して、従来技術の課題に対処する拡張可能な椎体内装置を提供することが望ましい。

発明の概要
本発明は、隣接する椎骨の間及び椎骨の中に挿入し、維持するための拡張可能な椎体間及び椎体内装置を提供する。特に、本発明は、第一の半径方向輪郭から第二の半径方向輪郭まで拡張する拡張可能及び／又は動的な椎体間及び椎体内装置の様々な実施態様を提供する。

様々な拡張可能な椎体間及び椎体内装置の一つ以上はまた、動化、可動化又は人工椎間板プラットフォームを提供することができる。したがって、人工椎間板プラットフォームとして様々な動的で拡張可能な椎体間／椎体内装置の一つ以上は、脊椎の微動を生じさせることができる。さらには、様々な動的で拡張可能なの椎体間／椎体内装置の一つ以上は、骨、治療薬などがその中に含まれる場合、癒合装置として機能することもできる。

一つの形態では、椎骨空間に挿入するための拡張可能な椎体間／椎体内装置が提供される。椎体間／椎体内装置は、特に、ひとたび椎骨空間内に正しく配置されると、椎体間／椎体内装置のセグメントの軸方向圧縮によって第一の円周（半径方向輪郭）から第二の円周（半径方向輪郭）まで拡張可能である。椎体間／椎体内装置は、中央の挿入・展開ロッド上に設けられた、軸方向に積み重ねられた複数の個々のセグメントを特徴とする。各セグメントは中央の板又は本体部を含み、これに対し、板又はリーフ構造が旋回可能に取り付けられている。構造の旋回が、第一の円周の圧縮又は非拡張位置及び第二の円周の開放又は拡張位置を提供する。椎体間／椎体内装置は、生体適合性の放射線透過性材料で形成されることができる。椎体間／椎体内装置の半径方向輪郭は、セグメントの板又はリーフ構造によって容易に画定される。

本発明の前記及び他の特徴は、実施態様の以下の説明を図面を参照しながら読むことにより、当業者にはいっそう明らかになるであろう。

複数の図面を通して対応する参照符号が対応する部品を指し示す。図面は本発明の実施態様を表すが、必ずしも一律の拡大又は縮小比で描かれてはおらず、本発明の原理をより良く例示し、説明するために特定の特徴が誇張されているかもしれない。本明細書に記載する典型的な具体例は本発明のいくつかの実施態様を示すが、本発明の範囲をいかなるふうにも限定するものと解釈されてはならない。

発明の詳細な説明
本発明は、傷害、疾病などにより不安定化した脛骨の間又は中の骨成長を支持、安定化及び／又は促進するための椎体間癒合ケージ又は装置、椎体間／椎体内安定化装置など（以下まとめて脊椎装置）として使用することもできる拡張可能及び／又は動的な椎体間（隣接する椎骨の間）装置、椎体内（椎骨の中）装置及び／又は脊椎安定化装置に関する。特に、本発明は、ヒトの脊柱において使用可能である動的な（拡張可能及び／又は拡張・収縮可能な）椎骨間／椎骨内装置の様々な態様を提供する。本発明の様々な態様それぞれを代表するものとして、図１は代表的な動的椎体装置２８を示す。椎体２８は、脊椎の下寄り部分２０だけが示されているヒトの脊椎に埋植又は挿入された状態で示されている。脊椎装置２８は、図１の脊椎部２０の上下の隣接する椎骨２２、２４の間に埋植された状態（したがって、椎体間又は椎骨間）で示されている。物体２８ｆとして示される脊椎装置２８は、図５７及び５８の椎骨に埋植された状態（したがって、椎体内）で示されている。椎骨２２及び２４は、前に向く部分（図１で見て右側の「Ａ」）及び後に向く部分（図１で見て左側の「Ｐ」）を有する。

図２及び３を参照すると、一般に２８ａと指定する拡張・収縮可能な椎体間／椎体内装置の実施態様が示されている。図２は、椎体間／椎体内装置２８ａを完全な非拡張位置又は完全収縮位置で示し、図３は、椎体間／椎体内装置２８ａを完全拡張位置又は完全な非収縮位置で示す。当然、椎体間／椎体内装置２８ａは、完全拡張位置と完全収縮位置との間のいかなる位置に配することもできる。

椎骨間／椎骨内装置２８ａは、椎体間空間２６内の制御された垂直方向拡張及び椎体間空間２６内の垂直方向収縮を提供する後側（いかなる方向にも挿入することができる）挿入椎体間／椎体内装置である。椎体間／椎体内装置２８ａは同一の端板３０ａ、３０ｂを含み、これらの端板それぞれは、それを通過する穴又は穿孔３４ａ、３４ｂを有する。中心軸又はシャフト３５が、シャフト３５の回転のために各端板３０ａ、３０ｂ中に保定された端部を有する。シャフト３５の端部は、シャフトの回転ならびに複数の板３６₁、３６₂、３６₃、３６₄、３６₅、３６₆及び３６₇の拡張又は収縮のためのツールを受けるように構成されている。

複数の板３６のそれぞれが穴又は穿孔３７を含む。さらには、各板３６が部分的に二叉状になって各板中にスロット３９を形成している。板３６は、第一の方向へのシャフト回転によって板３６₁、３６₃、３６₅及び３６₇の一つのセットが一つの外側方向に動き（拡張）、第一の方向へのシャフト回転によって板３６₂、３６₄及び３６₆のもう一つのセットがもう一つの（反対側の）外側方向に動く（拡張）ようにシャフト３５に接続されている。第二の方向へのシャフト回転が板の両セットを収縮させる。板３６₁、３６₂、３６₃、３６₄、３６₅、３６₆及び３６₇の拡張／収縮の調節はその場で実施される。椎体間／椎体内装置２８ａはまた、動きを許す人工椎間板として働くこともできる。

図４〜６を参照すると、一般に２８ｂと指定する拡張・収縮可能な（動的な）椎体間／椎体内装置の実施態様が示されている。図４は、椎体間／椎体内装置２８ｂを完全な非拡張位置又は完全収縮位置で示し、図６は、椎体間／椎体内装置２８ｂを完全拡張位置又は完全な非収縮位置で示す。当然、椎体間／椎体内装置２８ｂは、完全拡張位置と完全収縮位置との間のいかなる位置に配することもできる。図５は、椎体間／椎体内装置２８ｂが拡張する方法を示す。したがって、図５では、そのような拡張（及び反対に収縮）をわかりやすく示すために端板４０ｂが除かれている。

椎体間／椎体内装置２８ｂは、椎体間空間２６内の制御された水平方向拡張及び椎体間空間２６内の垂直方向収縮を提供する前側挿入椎体間／椎体内装置である。椎体間／椎体内装置２８ｂは同一の端板４０ａ、４０ｂを含み、これらの端板それぞれは、それを通過する穴又は穿孔４１を有する。端板４０ａ、４０ｂは、ポスト４４、４５、４６及び４７を介して接合されている。ポスト４４、４５、４６及び４７はまた、端板４０ａ、４０ｂの間に保定される同一の拡張／収縮部材４２ａ及び４２ｂのためのガイドを提供する。

特に、部材４２ａは、ポスト４４が位置する第一のスロット５２及びポスト４５が位置する第二のスロット５４を有する。これらのスロット及びポストは、定着されたシャフト５０が回転するときの部材４２ａの移動長を画定する。同様に、部材４２ｂは、ポスト４６が位置する第一のスロット５６及びポスト４７が位置する第二のスロット５８を有する。これらのスロット及びポストは、定着シャフト５０が回転するときの部材４２ｂの移動長を画定する。

シャフト５０は、部材４２ａの歯６０及び部材４２ｂの歯６２とで協働する刻み又は歯５１をその外側に含む。第一の半径方向へのシャフト５０の回転が部材４２ａ及び４２ｂを互いに反対の外側方向に動かす。第二の方向（第一の方向とは反対）へのシャフト５０の回転が部材４２ａ及び４２ｂを内側に動かす。

図７〜１３を参照すると、一般に２８ｃと指定する椎体間／椎体内装置のもう一つの実施態様が示されている。椎体間／椎体内装置２８ｃは、図７〜１０では埋植前又は非拡張／圧縮状態で示され、図１１〜１３では埋植後又は拡張状態で示されている。椎体間／椎体内装置２８ｃは、第一の端板７２及び第二の端板７４を有する本体部７０を特徴とする。第一の端板７２は複数のグリップ又はスパイク７３を含む。第二の端板７４もまた、複数のグリップ又はスパイク７４を含む。スパイク７３、７５は円錐形として示されているが、他の形状を有してもよい。スパイク７３、７５は、隣接する椎骨を把持する又はその中に延びるように設計されている。

椎体間／椎体内装置２８ｃはまた、第一の側方部品７６及び第二の側方部品７８を含む。第一の端板７２は、その一つ側が第一のヒンジ部品９３によって第一のヒンジ部品９３のヒンジ板８６、８７を介して第一の側方部品７６に旋回可能に接続され、そのもう一つ側が第二のヒンジ部品９４によって第二のヒンジ部品９４のヒンジ板８４、８５を介して第二の側方部品７８に旋回可能に接続されている。同様にして、第二の端板７４は、その一つ側が第三のヒンジ部品９１によって第三のヒンジ部品９１のヒンジ板８２及び８３を介して第一の側方部品７６に旋回可能に接続され、そのもう一つ側が第四のヒンジ部品９２によって第四のヒンジ部品９２のヒンジ板８０及び８１を介して第二の側方部品７８に旋回可能に接続されている。

椎体間／椎体内装置２８ｃはさらに、第二の側方部品８７の穿孔８７を通って延びて第一の側方部品７６に対応するヘッド７７に入る拡張／収縮部材（ねじ付きシャフト又はスクリュー）９０を含む。図７〜１０に示す圧縮位置から図１１〜１３に示す完全拡張位置までの椎体間／椎体内装置２８ｃの拡張は、第一及び第二の側方部品７６及び７８を互いに向けて押すことによって達成される。ねじ付きシャフト９０が回転すると、第一及び第二の側方部品７６、７８が互いに向けて引き寄せられる。これが、第一、第二、第三及び第四のヒンジ部品９１、９２、９３及び９４を介して第一及び第二の端板７２及び７４を旋回させて互いから離れさせる。

椎体間／椎体内装置２８ｃは、必要に応じて寸法を決めることができる。しかし、今のところ、最適なインプラント設置面積は約６．３５mm×９．００mmであることがわかっている。そのうえ、椎体間／椎体内装置２８ｃは、必ずしもではないが好ましくは、１６．００mmの最適伸延値及び２２．００mmの最大伸延値を有するように寸法決めされる。そのようなものとして、椎体間／椎体内装置２８ｃは、最小侵襲的な管送達（たとえば８mm管送達）によって送達可能（埋植可能）である。さらには、拡張部材（たとえばスクリュー）は、トルク制限始動スクリューであるように設計されている。

図１４〜２２を参照すると、一般に２８ｄと指定するもう一つの動的な椎体間／椎体内装置が示されている。椎体間／椎体内装置２８ｄは、複数の動的な（拡張・収縮する）区分又は部分１６２によって形成された本体構造１６０を特徴とする。図１４〜１６では、椎体間／椎体内装置２８ｄは、拡張又は埋植後の状態で示されている。図１９では、椎体間／椎体内装置２８ｄは、圧縮された、畳み込まれた又は埋植前の状態で示されている。同様にして、図１８は１個の区分１６２を拡張状態で示す。

各区分１６２は、３個の基本的な板又は部品、すなわち、前板及び背板として使用される端板１６６（図２０を参照）、タイプＩ側板として使用される第一の相互接続板１６８（図７１を参照）及びタイプII側板として使用される第二の相互接続板１７０（図７２を参照）から形成されている。各板１６６、１６８及び１７０は、互いに旋回可能又は枢転可能に結合されて、各区分の非拡張箱形構造が拡張状態へと圧縮される又は畳み込まれるような区分１６２を形成する。

図２０を具体的に参照すると、端板１６６は、中央穿孔１７２を有する長方形の、必ずしもではないが好ましくはほぼ正方形の本体部１６７を特徴とする。本体部１６７は、それぞれがヒンジピンを受けるためのヒンジ孔１７５をその中に有する複数の同様なヒンジフランジ１７４を含む。本体部１６７は、３個のヒンジフランジ１７４を有する第一辺と、第一辺に隣接し、３個のヒンジフランジ１７４を有する第二辺と、第二辺に隣接し（かつ第一辺に対向する）、２個のヒンジフランジ１７４を有する第三辺と、第三辺及び第一辺に隣接し（かつ第二辺に対向する）、２個のヒンジフランジ１７４とを有する第四辺を含む。

図２１を具体的に参照すると、第一の相互接続板１６８は、中央穿孔１７６を有する長方形の、必ずしもではないが好ましくはほぼ正方形の本体部１６９を特徴とする。本体部１６９は、それぞれがヒンジピンを受けるためのヒンジ孔１７９をその中に有する第一の構造の２個のヒンジフランジ１７８を含む。これら２個のヒンジフランジ１７８は本体部１６９の一辺に設けられている。本体部１６９はまた、それぞれがヒンジピンを受けるためのヒンジ孔１８１をその中に有し、２個のヒンジフランジの辺に対向する本体部１６９の一辺に設けられた第二の構造の３個のヒンジフランジ１８０を含む。さらには、本体部１６９は、片側に突出部を有し、他方の側に凹みを有する複数の（ここでは３個として示す）半穿孔ロケータ１８２を含む。

図２２を具体的に参照すると、第二の相互接続板１７０は、中央穿孔１８４を有する長方形の、必ずしもではないが好ましくはほぼ正方形の本体部１７１を特徴とする。本体部１７１は、それぞれがヒンジピンを受けるためのヒンジ孔１８７をその中に有する第一の構造の２個のヒンジフランジ１８６を含む。２個のヒンジフランジ１８６は本体部１７１の一辺に設けられている。本体部１７１はまた、それぞれがヒンジピンを受けるためのヒンジ孔１８９をその中に有し、２個のヒンジフランジの辺に対向する本体部１７１の一辺に設けられた第二の構造の３個のヒンジフランジ１８８を含む。さらには、本体部１７１は、片側に突出部を有し、他方の側に凹み（図２２で見える）を有する複数の（ここでは３個として示す）半穿孔ロケータ１９０を含む。半穿孔ロケータは、区分が拡張したとき部品どうしをロックするように働く。また、穴及びテーパピンを使用してもよい。

拡張可能な椎体間／椎体内装置２８ｄは、四方向椎体間／椎体内装置（たとえば癒合ケージ）又はインターロックする蝶着セグメントで構成された椎体間装置（たとえば椎体間／椎体内）と呼ぶことができる。拡張可能な椎体間／椎体内装置２８ｄは、１８．００mm×１８．００mmのインプラント設置面積（伸延サイズ）を有する（サイズ７号の内側セグメントサイズの場合）。拡張可能な椎体間／椎体内装置２８ｄはプッシュ式送達を有する。最小侵襲（８mm）管送達を使用することができる。セグメント又は区分（２６２）は、必要に応じて追加することができる。好ましくは、椎体間／椎体内装置２８ｄは、すべてチタンで形成されているが、他の生体適合性材料から形成されてもよい。伸延した場合、２mmのセグメント幅がある。椎体間／椎体内装置２８ｄは、サイズ１号〜サイズ７号の範囲の様々なサイズで用意することができ、サイズ１号は４．４４mmの内側セグメントサイズ及び１２．００mmの伸延サイズを有し、サイズ２号は４．８１mmの内側セグメントサイズ及び１３．００mmの伸延サイズを有し、サイズ３号は５．１８mmの内側セグメントサイズ及び１４．００mmの伸延サイズを有し、サイズ４号は５．５５mmの内側セグメントサイズ及び１５．００mmの伸延サイズを有し、サイズ５号は５．９２mmの内側セグメントサイズ及び１６．００mmの伸延サイズを有し、サイズ６号は６．２９mmの内側セグメントサイズ及び１７．００mmの伸延サイズを有し、サイズ７号は６．６６mmの内側セグメントサイズ及び１８．００mmの伸延サイズを有する。

埋植前構造の挿入ののち、埋植の際にヘッド１９５によって保定された埋植前構造を合わせて有するねじ付きロッド１９２を、穿孔１９２に挿入されるツールによって抜き取って、区分１６２を圧縮させ、ひいては拡張を起こさせる。ナット１９４をロッド１９２の露出端に螺着させて本体部１６０を拡張状態に保定する。

図２３〜５１を参照すると、一般に２８ｅと指定する拡張可能な椎体間／椎体内装置のもう一つの実施態様が示されている。拡張可能な椎体間／椎体内装置２８ｅは、軸方向に圧縮されたとき半径方向に拡張可能である。半径方向の拡張が、椎体区域内で垂直方向（脊椎と同軸方向）の高さを提供する（たとえば図１の区域２６を参照）。したがって、椎体間／椎体内装置２８ｅは、畳み込まれた又は拡張していない半径方向にコンパクトな状態又は位置で、椎骨開口空間中に挿入又は埋植されたのち、畳み込み解除又は拡張される能力を特徴とする。椎体間／椎体内装置２８ｅは、チタン、ステンレス鋼又は複合体、プラスチックなどをはじめとする他の生体適合性材料で形成されている。放射線透過性材料を使用してもよく、椎体間／椎体内装置２８ｅ（及び本明細書における他の椎体間／椎体内装置）は、全体が放射線透過性材料で形成されていてもよい。

椎体間／椎体内装置２８ｅは、図２３及び２４では拡張位置で示されている。椎体間／椎体内装置２８ｅは、それぞれが個々に圧縮又は非拡張位置から、展開又は拡張位置まで、拡張して椎体間／椎体内装置を形成する複数のセグメント又は区分２００を特徴とする。図４６は、椎体間／椎体内装置２８ｅを、たとえば椎骨空間中に導入又は挿入するために組み立てられた後のような圧縮、畳み込み又は展開前位置で示す。図２７は、セグメント２００を、図２３及び２４で見られるような拡張又は開放位置で示す。図３０は、セグメント２００を圧縮又は畳み込み位置で示す。このように、拡張可能な椎体間／椎体内装置２８ｅは複数のセグメント２００で構成され、それらの数及び幅が拡張時の椎体間／椎体内装置２８ｅの軸方向全長を決定し、セグメント２００のリーフ２１２（たとえば図３７〜４１を参照）の数及び軸方向長さが拡張時の椎体間／椎体内装置２８ｅの半径方向全高を決定する。

複数のセグメント２００は挿入・展開ロッド２０２に担持されている。展開ヘッド又はキャップ２０４がロッド２０２の端部に設けられ、好ましくはそれと一体化している。展開ヘッド２０４は、セグメント２００の中央又は中間展開板２１４と係合し、協働し、相互作用するように構成されている。特に、ロッド２０２のフランジ構造２０７が展開板２１４のそれぞれの溝（展開板２１４の四つ溝のうち三つ２４１、２４４及び２４５が見える図３５を参照）と係合する（図２５参照）。図２４に示すフランジ構造２０７が図４２及び４３に示されている。ヘッド２０４のフランジ構造は、長方形の本体部２６６に担持された４個のフランジ２６９、２７０、２７１及び２７２からなる。４個のフランジは展開板２１４の四つの溝にそれぞれ受けられている。以下さらに説明するように、セグメントの展開板及びロッドのヘッドの軸方向圧縮がリーフ２１２を軸方向位置から軸方向位置に対して垂直な位置まで旋回させる。

図４２でよく見てとれるように、ロッド２０２は、ねじ付きシャフト部２０６及び非ねじ付きシャフト部２０５を有する。非ねじ付きシャフト部２０５は、セグメント２００の拡張時にセグメント２００が軸方向にスライドすることを可能にする。ねじ部２０６がナット２１０を受けてナットがセグメント２００の軸方向圧縮及びその拡張のための軸方向力を提供することを可能にする。

エンドキャップ２０８が、ロッド２０２上、ロッド２０２のヘッド２０４から遠い側の、ナット２１０と最後のセグメント２００の最後の（左から右の順で）展開板２１４との間に設けられている。エンドキャップ２０８は、最後のセグメント２００の中央展開板２１４に当接する。ナット２１０はエンドキャップ２０８に当接する。特に、エンドキャップ２０８は、中央展開板２１４の４個の管状ヒンジ構造２３２、２３４、２３６及び２３８に対応する四つの溝２４９、２５１、２５３及び２５５（図３３を参照）を有する。展開板２１４の管状ヒンジ構造は端板２０８の溝に収められる又は受けられる。そのうえ、ねじ付きナット２１０がロッド２０２上に設けられて、ロッド２０２のヘッド２０４に向けて螺合によって進められるときセグメント２００の軸方向圧縮を提供して、椎体間／椎体内装置２８ｅの半径方向拡張を達成する。これは、椎体間／椎体内装置２８ｅを椎骨空間２６中に正しく配置した後で実施される。

図３３及び３４に見られるように、エンドキャップ２０８は、特に、ロッド２０２に受けられるサイズである中央又は中間の穿孔２４７を有する本体部２４６を特徴とする。本体部２４６は、４個のフランジ２４８、２５０、２５２及び２５４をその側面に画定している。４個のフランジ２４８、２５０、２５２及び２５４は、それぞれの溝２４９、２５２、２５３及び２５５ならびにそれぞれの接触面２６２、２５６、２６０及び２５８を画定する。溝２４９、２５１、２５３及び２５５は、展開板２１４の管状フランジ２３２、２３４、２３６及び２３８のための接触面を提供する。

図２７〜３２で見てとれるように、セグメント２００は中間又は中央の展開板２１４（図３３を参照）を含み、この展開板に複数の（ここでは４個の）リーフ構造２１２が旋回可能、枢転可能又は揺動可能に取り付けられている。リーフ構造２１２は、ヒンジピン２４２によって展開板２１４に旋回可能に取り付けられ、図３０〜３２に見られるような、各リーフ構造２１２の縦軸がロッド２０２と本質的に同軸である圧縮又は畳み込み位置と、図２７〜２９に見られるような、各リーフ構造２１２の縦軸がロッド２０２の縦軸に対して本質的に垂直である拡張又は開放位置とを提供するように構成されている。セグメント２００の畳み込み位置は小径の装置を提供し、セグメント２００の拡張位置は、リーフ構造２１２の長さによって制限される、より大径の装置を提供する。図２６に示すように、セグメント２００のリーフ本体部２１６は、歯状、段状又はぎざぎざの輪郭を形成する。

図３５及び３６を参照すると、セグメント２００の展開板２１４が詳細に示されている。展開板２１４は、中央又は中間の穿孔２４０を有するほぼ長方形の本体部２３０を特徴とする。穿孔２４０は、ロッド２０２に受けられるサイズである。４個の円柱形又は管状のフランジ２３２、２３４、２３６及び２３８が本体部２３０の四辺から延びている。各管状フランジ２３２、２３４、２３６及び２３８は、ピボットピン２４２を受けるための穿孔２３３、２３５、２３７及び２３９をそれぞれ有している。本体部２３０はまた、４個のフランジ２３２、２３４、２３６及び２３８にそれぞれ隣接する四つの溝２４１、２４４、２４５及び２３１（図示せず）を画定する。

図３７〜４１を参照すると、セグメント２００のリーフ構造２１２が詳細に示されている。リーフ構造２１２は、アーチ状の断面（たとえば図３７、４０を参照）を有するほぼ「ホームプレート」形（たとえば図３８、３９を参照）を有するリーフ本体部２１６からなる。そのようなものとして、本体部２１６は、前部２１７及び二つの斜行部２１８、２１９を含む。第一及び第二の管状又は円柱形ピボットフランジ２２０、２２２が本体部２１６の一辺に設けられている。第一のフランジ２２０は、ピボットピン２４２を受けるための穿孔２２１を含む。第二のフランジ２２２は、ピボットピン２４２を受けるための穿孔２２３を含む。２個のフランジ２２０及び２２２は互いに離間して、リーフ本体部２１６の２個のフランジ２２０、２２２が各展開板管状フランジをまたぐ又は各展開板管状フランジの軸方向両側に位置するように展開板本体部２３０の管状フランジ（たとえばフランジ２３２）を受ける。このようにして、ピボットピン２４２は、リーフ本体部２１６のフランジ２２０、展開板本体部２３０の管状フランジ及びリーフ本体部２１６のフランジ２２２を通過して延びることができる。４個のリーフ構造２１２が中間本体部２３０に接続されると、リーフ本体部２１６は、閉止、畳み込み又は圧縮位置（図３０）と開放、展開又は拡張位置（図２７）との間で旋回することができる。

図２８でよく見てとれるように、リーフ構造２１２が拡張すると、リーフ本体部２１６の丸みのあるフランジ２２０及び２２２と、フランジ２２０及び２２２の端部の平坦部分とが協働して、リーフ構造２１２を拡張位置でロックするための確実動作的又はスナップ構造を提供する。

椎体間／椎体内装置２８ｅは、本明細書に記載する他の椎体間／椎体内装置と同様に、カニューレ又は管を介して患者体内に送達、設置、埋植又は配置されるように設計されている。そのようなカニューレ２７４が図４４及び４５に示されている。カニューレ２７４は、内面２７８を有する管状本体部２７６によって画定される。４個のつめ又は突起２８０、２８１、２８２及び２８３が内面に２７８に設けられている。これらは、埋植中に椎体間／椎体内装置２８を誘導し、向き付けし、その拡張を可能にするように働く。

図４６〜４９は、椎骨空間中に埋植されるために組み立てられた椎体間／椎体内装置２８ｅを示す。図４６は、組み立てられ、圧縮位置にある椎体間／椎体内装置２８ｅを示す。セグメント２００の数が、拡張された装置の軸方向全長を決定する。図４７では、組み立てられ、圧縮された椎体間／椎体内装置がカニューレ２７４中に設けられている。図４７の断面が図４８に示されている。図４９は、カニューレ２７６の端部と椎体間／椎体内装置２８ｅのセグメント２００との接合部を詳細に示す。この時点で、第一のセグメントを展開（拡張）することができる。

図５０及び５１は、軸方向圧縮（矢印によって表す）がセグメント２００を拡張させる方法を詳細に示す。特に、軸方向圧縮は第一のセグメント２００を拡張させる。その後、より多くの軸方向圧縮が加えられるとともに、後続する各セグメントがいくぶん「ドミノ」効果的に拡張する。この実施態様では、軸方向圧縮はナット２１０によって提供される。したがって、椎体間／椎体内装置２８ｅが正しく配置されると、ナット２１０を回転させて、すべてのセグメント２００が拡張するまで軸方向圧縮を提供する。

図５２は、様々なサイズ（寸法）のセグメントを使用することによって異なる半径方向輪郭を作り出す方法を示す、椎体間／椎体内装置２８ｅの代替態様又は変形を示す。図５２には、一般に２８ｆと指定する切頭円錐形の椎体間／椎体内装置が示されている。椎体間／椎体内装置２８ｆは、埋植後又は拡張状態で示されている。椎体間／椎体内装置２８ｆは、椎体間／椎体内セグメント２９０、２９２、２９４、２９６、２９８、３００及び３０２の複数の群を含み、セグメント２９０、２９２、２９４、２９６、２９８、３００及び３０２の各群は、異なる半径方向高さのそれぞれのリーフ３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６及び３１８を有している。見てとれるように、任意の群２９０、２９２、２９４、２９６、２９８、３００及び３０２の軸方向長さは群中のセグメントの数によって決まる。各群２９０、２９２、２９４、２９６、２９８、３００及び３０２の半径方向高さ又は輪郭は、セグメントのリーフ構造（及び中間板）の半径方向高さによって決まる。数多くの半径方向輪郭を作り出すことができる。

様々な椎体間／椎体内装置のセグメント２００は、少なくとも限定的に互いに対して移動可能であってもよいことが理解されよう。一つのケースでは、セグメント２００は、互いに対して固定され、したがって、セグメント間で動きは起こらない。もう一つのケースでは、椎体間／椎体内装置が動的になるよう、セグメント２００は少なくとも限定的に別のセグメント２００に対して半径方向に移動可能である。これは、椎体間／椎体内装置そのものの中での限られた動きを可能にする。

最後に図５３〜５６を参照すると、椎体間／椎体内装置２８ａ〜２８ｋを埋植する方法が示されている。具体的には、必ずしもそのように限定されないが、カニューレ５５６を使用して様々な椎体間／椎体内装置２８ａ〜２８ｋを経皮的に埋植する。カニューレの端部５５６は、椎骨間空間５５４に隣接して、第一の椎骨５５０と第二の椎骨５５２との間に配置される。そして、特定の椎体間／椎体内装置（ここでは椎体間／椎体内装置２８ｅを示す）を、矢印によって表すようにカニューレ５５６に挿入する。ひとたびその特定の椎体間／椎体内装置が椎骨間空間５５４に正しく配置されると、適切な器具をカニューレ５５６に通して使って椎体間／椎体内装置を拡張させる。図５５に示すように、椎体間／椎体内装置２８ｅが椎骨空間５５４に受けられる。図５６では、椎体間／椎体内装置２８ｅのセグメント２００の軸方向圧縮によって、椎体間／椎体内装置２８ｅが半径方向に拡張されて椎骨空間５５４を垂直方向に満たしている。

図５７及び５８は、椎体内装置としての脊椎体２８の使用を示す。図５７では、特に、椎体間／椎体内装置２８ｆがカニューレ５５６によって椎骨５５０中に埋植された状態で示されている（椎骨内）。はじめ、椎体内装置２８ｆは非拡張状態にある。図５８では、椎体内装置２８ｆは椎骨内で拡張している。この使用は、椎骨圧迫骨折などを治療する場合に適用可能である。

各椎体間／椎体内装置２８ａ〜２８ｅは、必要ないかなるサイズに拡大縮小してもよいことが理解されよう。さらには、各椎体間／椎体内装置２８ａ〜２８ｅは、チタン系金属のような生体適合性材料から製造される。また、改変が考慮される。

本発明の原理に基づく拡張可能な椎体間／椎体内装置の椎骨間配置を示すヒト脊椎の一部の側面図である。 本発明の原理に基づく拡張可能な椎体間／椎体内装置の例示的な実施態様の斜視図であり、拡張可能な椎体間／椎体内装置を埋植前又は非拡張状態で示す図である。 図２の拡張可能な椎体間／椎体内装置を埋植後又は拡張状態で示す斜視図である。 本発明の原理に基づく拡張可能な椎体間／椎体内装置の例示的な実施態様の斜視図であり、拡張可能な椎体間／椎体内装置を埋植前又は非拡張状態で示す図である。 図４の拡張可能な椎体間／椎体内装置を、埋植前又は非拡張状態で、その拡張機構を見せるためにその板を取り外した状態で示す斜視図である。 図４の拡張可能な椎体間／椎体内装置を埋植後又は拡張状態で示す斜視図である。 本発明の原理に基づく拡張可能な椎体間／椎体内装置の例示的な実施態様の斜視図であり、拡張可能な椎体間／椎体内装置を埋植前又は非拡張状態で示す図である。 図７の拡張可能な椎体間／椎体内装置の側面図である。 図８の拡張可能な椎体間／椎体内装置をその９−９線から見た左側面図である。 図８の拡張可能な椎体間／椎体内装置をその１０−１０線から見た底面図である。 図７の拡張可能な椎体間／椎体内装置を埋植後又は拡張状態で示す斜視図である。 図１１の拡張可能な椎体間／椎体内装置の側面図である。 図１２の拡張可能な椎体間／椎体内装置をその１３−１３線から見た右側面図である。 本発明の原理に基づく拡張可能な椎体間／椎体内装置の例示的な実施態様の前方斜視図であり、椎体間／椎体内装置を埋植後又は拡張状態で示す図である。 図１４の拡張可能な椎体間／椎体内装置の後方斜視図である。 図１５の拡張可能な椎体間／椎体内装置をその１６−１６線から見た断面図である。 図１６の拡張可能な椎体間／椎体内装置の１個のセグメント、区分又はペタル（petal）の拡大断面図であり、１個のセグメントを拡張位置で示す図である。 図１７の１個のセグメントの斜視図である。 互いに対して軸方向に位置してインプラントを形成する複数の拡張可能な椎体間／椎体内セグメントの斜視図であり、各セグメントを埋植前又は非拡張状態で示す図である。 図１８の拡張可能な椎体間／椎体内セグメントの端板の拡大斜視図である。 図１８の拡張可能な椎体間／椎体内セグメントの第一の相互接続板の拡大斜視図である。 図１８の拡張可能な椎体間／椎体内セグメントの第二の相互接続板の拡大斜視図である。 本発明の原理に基づく拡張可能な椎体間／椎体内装置の例示的な実施態様の側面図であり、拡張可能な椎体間／椎体内装置を埋植後又は拡張状態で示す図である。 図２３の拡張可能な椎体間／椎体内装置をその２４−２４線から見た断面図である。 図２４の拡張可能な椎体間／椎体内装置の断面図の拡大部分である。 図２３の拡張可能な椎体間／椎体内装置の側面図の拡大部分である。 図２３の拡張可能な椎体間／椎体内装置のセグメント又は区分を拡張状態で示す拡大斜視図である。 図２７の椎体間／椎体内セグメントをその２８−２８線から見た断面図である。 図２８の椎体間／椎体内セグメントをその２９−２９線から見た断面図である。 図２７の椎体間／椎体内セグメントを畳み込み又は収縮状態で示す拡大斜視図である。 畳み込まれた椎体間／椎体内セグメントの側面図である。 図３１の畳み込まれた椎体間／椎体内セグメントをその３１−３１線から見た断面図である。 図２３の拡張可能な椎体間／椎体内セグメントの端板の斜視図である。 図３３の端板をその３４−３４線から見た断面図である。 図２３の拡張可能な椎体間／椎体内装置の椎体間／椎体内セグメントの展開板の斜視図である。 図３５の展開板をその３６−３６線から見た断面図である。 椎体間／椎体内セグメントのリーフの正面図である。 椎体間／椎体内セグメントのリーフの底面図である。 椎体間／椎体内セグメントのリーフの平面図である。 図３９の４０−４０線から見た椎体間／椎体内セグメントのリーフの断面図である。 図３７の４１−４１線から見た椎体間／椎体内セグメントのリーフの断面図である。 図２３の拡張可能な椎体間／椎体内装置とで使用するための埋植・展開ロッドの側面図である。 図４２のロッドをその４３−４３線から見た右側面（端面）図である。 図４５の４４−４４線から見た様々な拡張可能な椎体間／椎体内装置のための例示的な挿入・展開カニューレの端面図である。 図４４の例示的な挿入・展開カニューレの側面図である。 図２３の拡張可能な椎体間／椎体内装置を畳み込み位置で示す側面図である。 図４６の畳み込み椎体間／椎体内装置を保持する図４５の挿入・展開カニューレの側面図である。 図４７をその４８−４８線から見た断面図である。 図４８の拡大断面部分である。 図４６の畳み込まれた拡張可能な椎体間／椎体内装置の展開を示す側面図である。 図５０の椎体間／椎体内装置をその５１−５１線から見た端面図である。 本発明の原理に基づく拡張可能な椎体間／椎体内装置の例示的な実施態様の斜視図であり、椎体間／椎体内装置を埋植後又は拡張状態で示す図である。 隣接する椎骨を、本明細書で提供する拡張可能な椎体間／椎体内装置を導入又は埋植するために使用されるカニューレ（挿入・展開管）とともに示す側面図である。 拡張可能な椎体間／椎体内装置が椎骨間に挿入されている図６３の図である。 拡張可能な椎体間／椎体内装置が拡張／展開のために正しく配置されている図６３の図である。 拡張可能な椎体間／椎体内装置が完全に拡張又は展開している図６３の図である。 ２個の隣接する椎骨を、拡張可能な椎体間／椎体内装置を椎体内装置として導入又は埋植するために使用されるカニューレ（挿入・展開管）とともに示す脊柱の一部の側面図であり、拡張可能な椎体内装置を非拡張状態で示す図である。 拡張可能な椎体内装置を椎骨内で拡張した位置で示す図５７の図である。

Claims (32)

1. 脊椎空間に挿入するためのインプラントであって、
   展開部品と、
   展開部品上に設けられた複数のセグメントと
   を含み、複数のセグメントそれぞれが、展開部品に対して複数のセグメントの軸方向に圧縮されると、第一の直径から第一の直径よりも大きい第二の直径まで拡張可能であるインプラント。
2. 複数のセグメントそれぞれが複数の旋回板を含む、請求項１記載のインプラント。
3. 複数のセグメントそれぞれが１〜４個の旋回板を含む、請求項１記載のインプラント。
4. 複数のセグメントそれぞれが少なくとも１個の旋回板を含む、請求項１記載のインプラント。
5. 複数の旋回板が円弧に沿って展開する、請求項２記載のインプラント。
6. 複数の旋回板が、骨、骨材料、骨成長材料、薬、治療薬のための受け器を提供する、請求項２記載のインプラント。
7. 複数の旋回板が、展開部品上に設けられた展開板を中心に旋回可能に設けられている、請求項２記載のインプラント。
8. 旋回板の旋回位置が第一の直径及び第二の直径を画定し、複数の旋回板それぞれが、第一の直径においてはその縦軸が展開部品の縦軸と同軸になるように配置され、第二の直径においてはその縦軸が展開部品の縦軸に対して垂直（又は少なくとも０〜９０°の角度）になるように配置される、請求項７記載のインプラント。
9. 展開部品がロッドを含み、ロッドが複数のセグメントの第一のセグメントに当接するヘッド及び圧縮部品を受けるためのねじ部を有し、圧縮部品を介して軸方向圧縮が複数のセグメントに加えられる、請求項１記載のインプラント。
10. 複数のセグメントの最後のセグメントと圧縮部品との間に位置するエンドキャップをさらに含む、請求項９記載のインプラント。
11. 複数のセグメントが放射線透過性材料で構成されている、請求項１記載のインプラント。
12. 展開部品及び複数のセグメントが放射線透過性材料で構成されている、請求項１記載のインプラント。
13. 複数のセグメントの少なくとも１個が複数のセグメントの他のセグメントに対して半径方向に移動可能である、請求項１記載のインプラント。
14. 複数のセグメントが互いに対して半径方向に移動可能である、請求項１記載のインプラント。
15. 複数のセグメントが互いに対して半径方向に固定されている、請求項１記載のインプラント。
16. 椎骨内／椎骨間埋植のための脊椎体であって、
    展開部品と、
    展開部品上に担持され、互いに中に軸方向に収められた複数の拡張構造と
    を含み、複数の拡張構造が圧縮位置にあるときには、第一の軸方向長さ及び第一の半径方向寸法を画定し、複数の拡張構造が複数の拡張部材の軸方向圧縮のせいで拡張位置にあるときには、第一の軸方向長さよりも小さい第二の軸方向長さ及び第一の半径方向寸法よりも大きい第二の半径方向寸法を画定する脊椎体。
17. 複数の拡張構造それぞれが複数の旋回板を含み、各旋回板が圧縮位置及び拡張位置に旋回可能である、請求項１６記載の脊椎体。
18. 複数の旋回板が円弧に沿って展開する、請求項１７記載の脊椎体。
19. 複数の旋回板が、展開部品上に設けられた展開板を中心に旋回可能に設けられている、請求項１７記載の脊椎体。
20. 複数の拡張構造それぞれが１〜４個の旋回板を含む、請求項１６記載の脊椎体。
21. 旋回板が、骨、骨材料、骨成長材料、薬、治療薬のための受け器を提供する、請求項２０記載の脊椎体。
22. 旋回板が拡張位置でスナップロックする、請求項１７記載の脊椎体。
23. 展開部品がロッドを含み、ロッドが複数の拡張構造の第一のセグメントに当接するヘッド及び圧縮部品を受けるためのねじ部を有し、圧縮部品を介して拡張構造に加えられる軸方向圧縮が拡張構造の圧縮位置を拡張構造の拡張位置に変える、請求項１６記載の脊椎体装置。
24. 複数の構造の最後の構造と圧縮部品との間に位置するエンドキャップをさらに含む、請求項２３記載の脊椎体。
25. 複数の構造が放射線透過性材料で構成されている、請求項１６記載の脊椎体。
26. 複数の構造の少なくとも１個が複数の構造の他の構造に対して半径方向に移動可能である、請求項１６記載の脊椎体。
27. 複数の構造が互いに対して半径方向に移動可能である、請求項１６記載の脊椎体。
28. 複数の構造が互いに対して半径方向に固定されている、請求項１６記載の脊椎体。
29. 脊椎体を椎骨間又は椎骨内空間に導入する方法であって、
    展開部品及び展開部品上に設けられた複数のセグメントを含み、複数のセグメントそれぞれが、展開部品に対して複数のセグメントの軸方向に圧縮されると、第一の直径から第一の直径よりも大きい第二の直径まで拡張可能であり、はじめに第一の直径を有するインプラントを用意するステップと、
    第一の直径のインプラントをカニューレに挿入するステップと、
    カニューレの開口を椎骨空間に隣接して配置するステップと、
    第一の直径のインプラントを延ばしてカニューレから出し、椎骨空間に入れるステップと、
    インプラントに軸方向圧縮を提供して、インプラントを第二の直径にするステップと
    を含む方法。
30. 複数のセグメントそれぞれが、セグメントの展開板を中心に旋回可能に設けられた複数の旋回板を含み、展開板が展開部品上に設けられている、請求項２９記載の方法。
31. 旋回板の旋回位置が第一の直径及び第二の直径を画定し、第一の直径においては、複数の旋回板それぞれがその縦軸が展開部品の縦軸と同軸になるように配置され、第二の直径においては、複数の旋回板それぞれがその縦軸が展開部品の縦軸に対して垂直になるように配置される、請求項２９記載の方法。
32. 展開部品がロッドを含み、ロッドが複数のセグメントの第一のセグメントに当接するヘッド及び圧縮部品を受けるためのねじ部を有し、圧縮部品を介して軸方向圧縮が複数のセグメントに加えられる、請求項２９記載の方法。

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