JP2009533075A - 剛性が経時変化することを特徴とする脊椎用ロッド - Google Patents
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Abstract
剛性が経時変化することを特徴とする脊椎用ロッド(10)。ロッドは、第1部材(22、28、34、48、52、66、74、84、86、92、94)と、経時変化する界面(30、36、38、56、58、59、80)を介し、第1部材に機械的に結合された少なくとも1つの第2部材(24、26、35、40、44、50、54、60、68、72、76、82、90)とを備える。界面は、外科的な配置の後に分解する接合機構を特徴とする。たとえば、界面は生体吸収性であり、体液への露出に際して溶解してもよい。別の例では、第2部材は生体吸収性材料からなっていてもよい。別の実施形態では、界面は繰り返し荷重の下で破断してもよい。別の実施形態では、生体吸収性材料の分解は、電流源の適用によって抑制されてもよい。第2部材は、第1部材内に配置されていてもよい。代替として、第1部材と第2部材とは、互いに離して配置されていてもよい。第1部材と第2部材とは、形状が実質的に略同一であってもよい。脊椎用ロッドが取り付けられた後、第2部材を少なくとも一時的に体液から遮断するために、1つまたは複数の生体吸収性のプラグ(62、66)が用いられていてもよい。
Description
脊椎固定術は、しばしば、椎骨の動きにより引き起こされる痛みを除去するために、2つ以上の椎骨を固定するのに用いられる外科技術である。脊椎固定術が行われ得る疾患は、変形性椎間板疾患、椎骨骨折、側湾症、または脊柱の不安定性を引き起こす他の疾患を含む。あるタイプの脊椎固定術は、椎骨の一方または両方の側部のロッドに取り付けられたフックまたは椎弓根ねじのような金属製品を用いて、椎骨を適所に固定する。しばしば、脊椎固定術は、さらに、横突起または椎骨の他の突起部同士間の骨移植を企図する。骨移植は、椎体を文字通り互いに融合させるために、体の自然の骨成長過程とともに、補助的な骨組織および骨成長増殖因子に依存することがある。脊椎固定手術の後、融合部が十分に硬化し、当初の成熟度に達するのに数ヶ月かかることがある。この初期の数ヶ月の間、骨移植部を危険にさらす可能性のある荷重を回避することが望ましい。したがって、この初期期間の間、埋め込まれたロッドは、引き起こされた荷重の全てではないにしてもそのほとんどに耐えなければならない。骨は、数年ではないにしろ、数ヶ月の期間にわたって融合し、発達し続ける。一旦定着すると、融合した領域は通常の脊椎の荷重に耐えるのに十分なほど強固になるはずである。
融合した領域が、時間とともに増加する荷重にさらされた場合、骨成長の過程が促進され、融合した領域が強化するであろう。従来の脊椎インプラントは、しばしば、剛性が時間とともに変化しない剛体または半剛体のロッドを使用する。したがって、埋め込まれたロッドによって支持される荷重の量も、時間によって変化しない。
本出願の実施形態は、剛性が経時変化することを特徴とする脊椎用ロッドに関する。ある実施形態では、このロッドは、第1のロッド剛性を有するロッドをもたらすように第2部材に連結された第1部材を含んでいる。たとえば、この第1のロッド剛性は、外科的な配置の前および直後のロッドの剛性を表し得る。このロッド剛性は、外科的な配置の後に第2のロッド剛性へと変化する。これは、外科的な配置の後に分解する、第1部材と第2部材との間の経時変化する界面によって行われてもよい。一実施形態では、ロッドは、その断面積または結合界面または接合機構が体液への露出の後に変化する、生体吸収性または生物分解性の第2部材を含んでいてもよい。他の実施形態では、経時変化する界面は、第1部材と第2部材との間に生体吸収性または生物分解性の接着剤を含んでいてもよい。
本明細書に開示される様々な実施形態は、剛性および荷重分散能力が時間とともに変化することを特徴とする脊椎用ロッドに関する。脊椎用ロッドの様々な実施形態が、図1に符号20によって全体的に示されるタイプの脊椎用ロッド組立体において実施されていてもよい。図1は、脊椎用ロッド10が椎骨部分V1およびV2に取り付けられた第1および第2の脊椎用ロッド組立体20の斜視図を示す。図示の例示的な組立体20では、ロッド10は、脊柱の後方側において、棘突起Sの両側に配置されている。脊椎用ロッド10は、側方および前方の位置を含む他の位置において脊柱に取り付けられてもよい。脊椎用ロッド10は、また、頭蓋骨の基部を含む脊柱の様々な部分において、ならびに頸部、胸部、腰部および仙骨の部位の椎骨に取り付けられていてもよい。したがって、図1の例は、単に、脊椎用ロッド10の一適用の代表例として与えられている。
例示的な組立体20では、脊椎用ロッド10は、椎弓根ねじ14および保持キャップ16を備える椎弓根組立体12によって、椎骨部分V1、V2に固定されている。脊椎用ロッド10の外表面が、椎弓根ねじ14と保持キャップ16との間に、把持、締着、または固定される。脊椎用ロッド10を椎骨部材V1、V2に固定する他の機構は、フック、ケーブルおよび他の同様の装置を含む。さらに、他のタイプの保持用金属製品の例は、ねじ付きキャップ、ねじ、およびピンを含む。脊椎用ロッド10は、また、他の構成のプレートに取り付けられる。したがって、図1に示される例示的な組立体20は、単に、1つのタイプの取り付け機構の代表例である。
図2は、図1の例示的な組立体20に用いられるタイプの脊椎用ロッド10の部分を示す。以下に述べる他の図は、図2に示される切断線によって取られた異なる断面を特徴とする脊椎用ロッド10の様々な実施形態を示す。
たとえば、図3は脊椎用ロッド10の一つの例示的な断面を示す。この実施形態では、脊椎用ロッド10は、第2部材24を取り囲む第1部材22からなる。第1部材22および第2部材24は、生体適合性材料からなっていてもよい。適切な例は、チタンまたはステンレス鋼のような金属、ニチノールのような形状記憶合金、炭素繊維のような複合材料、および当技術で知られている他の樹脂材料を含んでよい。第2部材24は、医療用途に承認された生体適合性、生体吸収性、または生物分解性の材料からなる。「生体吸収性」という用語は、一般に、代謝によって生物学的な排出および分解を促進および呈示する材料を指す。現在、医療用途に承認されたこのタイプの材料は、PLA、PGAおよびPLGAとして知られている材料を含む。これらの材料の例は、グリコリド、ラクチド、トロキサノン(troxanone)、炭酸トリメチレン、ラクトンなどの重合体または共重合体を含む。
生体吸収性または生物分解性の材料は、金属であってもよい。腐食は、本質的に、化学的な破壊による金属の分解である。したがって、生体吸収性または生物分解性の金属の使用によって、上述の例示的な生体吸収性材料と同様の結果が得られ得る。
一実施形態では、第1部材22と第2部材24とが、生体吸収性の接着剤を用いて、界面30において互いに接合される。他の実施形態では、生体吸収性の第2部材24は、第1部材22内で固化し凝固するまで置かれ、それによって、第1部材22に対する生体吸収性の接合部が形成される。本例では、界面30は実質的に円筒形である。当初、界面30は、第1部材22と第2部材24との確実な結合を示す。したがって、ロッド10上に付与される軸方向、曲げ、およびねじれの応力は、第1部材22と第2部材24とに分散され得る。しかしながら、本実施形態における第2部材24は生体吸収性であるので、第2部材24は時間とともに溶解する。それゆえに、脊椎用ロッド10の軸方向、曲げ、およびねじれの剛性が、時間とともに変化する。これは1つには、断面積、慣性モーメント、および断面係数の漸次的な変化によるものである。
ある実施形態では、第2部材24は、剛性の望ましい変化を達成するために、完全には分解しなくてもよい。いくらかの生体吸収性材料が生体内で流体を吸収するにつれ、その生体吸収性材料の剛性が変化する。したがって、第1部材22と第2部材24とが連結された状態に留まる場合でさえも、第2部材24の剛性が変化するにつれて、ロッド10の全体的な剛性が変化し得る。
図3に示される実施形態では、生体吸収性の第2部材24は、Aと記された長さ方向の軸線のところまたはその軸線の近くに始まり、界面30に向かって溶解が進行し、完全に溶解し得る。図4において脊椎用ロッド10aとして示される変形例は、腐食の速度の変化をもたらし得る。この実施形態では、第1部材22は、図3に示される実施形態と実質的に同様である。第2部材26は、界面30の近くの第2部材26の外辺部の回りに配設された1つまたは複数の切欠き32の追加を除いて、第2部材24と同様に生体吸収性である。切欠き32は、ロッド10a全体を介して流体が浸入できるようにする。これが、ロッド10aの長さに沿った第1部材22と第2部材26との分離を加速し得る。切欠き32は、軸線Aに対して平行に切り込まれるか、または軸線Aを中心にらせん状に切り込まれるか、または様々な他の形状であってもよい。
同様の手法を用いて、図5に示される実施形態は、第1部材28に切り込まれた一連の切欠き32を備えている。第2部材24は、図3に示される実施形態と実質的に同様である。第1部材28は、界面30の近くの第1部材28の内面に設けられた1つまたは複数の切欠き32の追加を除いて、第1部材22と同様である。上と同様に、切欠き32は、ロッド10b全体を介して流体が浸入できるようにし、ロッド10bの長さに沿った第1部材28と第2部材24との分離を加速し得る。同様に、切欠き32は、軸線Aに対して平行に切り込まれるか、または軸線Aを中心にらせん状に切り込まれるか、または様々な他の形状であってもよい。
図6に示される代替実施形態では、ロッド10cは、第1部材34、第2部材35、および第3部材38からなる。この実施形態において、第1部材34と第2部材35とは、第3部材38の回りに同心の環を形成する。一実施形態では、第3部材38は、生体吸収性材料を用いて製作され、一方、第1部材34および第2部材35は、生体吸収性でない生体適合性材料から製作される。しかしながら、第1部材34と第2部材35との間の界面36は、第3部材38全体と同様に、時間とともに溶解する生体吸収性の接合部である。したがって、脊椎用ロッド10cの本実施形態は、剛性が時間により変化する2つの方式を提供する。第1は、溶解する部材38を企図し、一方で、第2は、溶解する界面36を企図する。
一実施形態では、第3部材38の生体吸収性材料は、界面36において第1部材34と第2部材35とを接合する際に用いられる材料よりも速い腐食速度を有するように選択される。当初、ロッド10cの剛性は、第1部材34、第2部材35および第3部材38の組み合わせによって与えられる。第3部材が溶解するにつれ、ロッド10cの剛性の実質的に大部分が、外側部材34、35によって与えられていてもよい。しかしながら、界面36の接合部の腐食は、最終的に第1部材34のみがロッド10cの軸方向、曲げ、ねじれの剛性に資する結果となる、時間により変化する第2の剛性をもたらす。
図7に示される代替実施形態では、ロッド10dは、3つの部材34、40および38からなる。ロッド10dの構造は、図6に示されるロッド10cの実施形態と同様である。しかしながら、ロッド10dは、隙間を有する第2部材40を含むことによって、異なる剛性に調整される。第2部材40の隙間42は、同様に作製された第2部材35(図6)に比べて、第2部材の全体的な剛性を減少させる。当初、隙間42は、ロッド10dの全体的な軸方向、曲げ、およびねじれの剛性をあまり減少させることはない。しかしながら、第3部材38が十分な量だけ溶解すると、隙間42によって減少された第2部材40の剛性が、少なくとも界面36における接合部が溶解する前の時間間隔だけ、図6に示されるロッド10cの実施形態と比べて剛性を全体的に低下させる一因となり得る。図8に示される代替実施形態では、ロッド10eは、図3と同様の第1部材22からなる。複数の第2部材44は、第1部材22の内側に配設される。一実施形態では、第2部材44は生体吸収性である。一実施形態では、第2部材44は、互いにおよび第1部材22に対して接合される。一実施形態では、第2部材44は、実質的に円筒形の断面を有する。図示のように、1つまたは複数の開いた通路46が、隣接した第2部材44同士の間、および第2部材44と第1部材22との間に存在する。この通路46は、ロッド10e全体を介して流体が浸入できるようにし、それが、ロッド10eの長さに沿った第1部材22と第2部材44との分離を加速し得る。
図9に示される代替実施形態では、ロッド10fは、第1部材48と複数の第2部材50とからなる。複数の第2部材50は、第1部材48の内部のあちこちに、表面49によって形成される個々の開口内に分散される。一実施形態では、第2部材50は生体吸収性である。それゆえに、第2部材50が溶解すると、第1部材48は、ロッド10fが最初に取り付けられた時と比較して異なる軸方向、曲げ、およびねじれの剛性を有する多孔性の断面を有して残る。
図10は、第1部材52と第2部材54とからなるロッド10gの代替実施形態を示す。前述の実施形態とは対照的に、ロッド10gは、中空の第1部材からはならない。代わりに、第1部材52および第2部材54は、共に、実質的に円形の外辺部55を形成する相補的な断面を有する。一実施形態では、第1部材52および第2部材54は、互いに接合される。他の実施形態と同様に、2つの部材52、54が時間とともに互いに分離するように、この界面の接合部は生体吸収性であってもよい。2つの部材52、54の間の界面は、その間に一対の滑り面56および湾曲した弧58を備える。滑り面56は、面56に対して平行な方向に曲げ剛性を増加させ得る。界面の接合部が溶解すると、滑り面は界面における滑り動作を許容し、円形の断面を有する複合構造体の剛性を効果的に低下させる。したがって、ロッド10gは、特定の解剖学上の動きを許容するかまたは抑制する望ましい方向に向けられた滑り面56を備えて挿入可能である。図11は、実質的に同様の第1および第2の部材60からなるロッド10hの代替実施形態を示す。これらの部材60は、組み立てられると、実質的に円形の外辺部61を形成する相補的な断面を有する。一実施形態では、2つの部材60が時間とともに互いに分離するように、これらの部材60は生体吸収性の接着剤を用いて互いに接合される。界面59の接合層が分解した後でさえ、ロッド10hは、矢印Xの方向よりも矢印Yの方向により大きい曲げ柔軟性(すなわちより低い剛性)を有し得る。したがって、ロッド10hは、望ましい方向におけるより大きいまたはより小さい曲げ剛性を与えるように、患者内に配置可能である。
上述の実施形態は、異なる断面を企図しており、必ずしも、軸方向におけるロッドの構造に変化を与えてはいない。しかしながら、脊椎用ロッド10のある実施形態は、その時間により変化する軸方向、曲げ、およびねじれの剛性をさらに調整するために、その長さに沿って異なる構造を有してもよい。たとえば、図12に示される実施形態は、例示的な脊椎用ロッド10jの長さ方向の断面を示す。この実施形態では、ロッド10jは、図3、4および8に示される実施形態と同様である第1部材22を含む。第2部材68が、第1部材22の内部に配設される。第2部材68は、生体吸収性であってよく、生体吸収性の接着剤を用いて第1部材22に接合されていてもよい。
ロッド10jの第1端部65および第2端部75の中には、プラグ62が挿入される。プラグ62は、プラグ62をロッド10jの端部の中へ回す、ねじる、押す、または別の方法で挿入することができるようにする打ち込み用の形状構成64(たとえば溝、六角形、星、十字)を有していてもよい。一実施形態では、例示的なプラグ62は、生体吸収性であり、溶解して第2列のプラグ66を露出させる。これらのプラグ66も生体吸収性であってもよい。したがって、プラグ62、プラグ66、および第2部材68は、それぞれがいつ体液に対して露出されるかによって、全て異なる時点で溶解し始めることができる。したがって、ロッド10jの軸方向、曲げ、およびねじれの剛性が変化する速度を調整するだけの多さまたは少なさのプラグ62、66が使用されていてもよい。
図13に示したロッド10kの一実施形態は、いかなる生体吸収性材料も企図しない。代わりに、図3、4、8および12に示される実施形態と同様である第1部材22が、恒久的なプラグ162によって第1端部165および第2端部175において蓋をされる。プラグ162は、プラグ162をロッド10kの端部の中へ回す、ねじる、押す、または別の方法で挿入することができるようにする打ち込み用の形状構成164(たとえば溝、六角形、星、十字)を有していてもよい。ロッド10kの内部の中には、粉末金属70が配置される。一実施形態では、粉末金属70は、約10から100ミクロンの間の範囲内のサイズを有する粒子からなっていてもよい。特に、ロッド10kの内側の空洞部は、実質的に粉末金属70で満たされているので、ロッド10kは、中空の第1部材22をねじることなく、望ましい取り付け形状まで締め付けおよび曲げが可能である。
製作の際に、粉末金属70は、圧縮され、わずかに焼結されていてもよい。焼結は、圧縮された金属粒子が加熱および融合される、粉末冶金において用いられる工程である。本実施形態では、焼結工程は、必ずしも、粒子が溶融する点まで粒子を加熱しなくてもよい。代わりに、粉末は、粒子間に微細接合部が形成される点まで圧縮および加熱される。これは、粉末金属70と第1部材22との間の接合部を含んでよい。ロッド10kが取り付けられると、微細接合部は疲労荷重を受け、それが時間とともに粒子の分離に至る。したがって、ロッド10kの全体的な剛性が、時間に付随して変化し得る。
図14は、第1部材22が生体吸収性のプラグ62によって蓋をされたロッド10mの代替実施形態を示す。上述の実施形態と同様に、プラグ62は、プラグ62をロッド10mの端部の中へ回す、ねじる、押す、または別の方法で挿入できるようにする打ち込み用の形状構成64(たとえば溝、六角形、星、十字)を有していてもよい。例示的なプラグ62は、生体吸収性であり、溶解して、編まれたケーブル72を露出させていてもよい。編まれたケーブル72は、ナイロンのような生体適合性材料の繊維を含み、第1部材22の内部へと挿入される。編まれたケーブル72は、生体吸収性の接着剤を用いて第1部材22に接合されていてもよい。一実施形態では、編まれたケーブル72自体が、生体吸収性材料から作製されてもよい。したがって、時間とともにプラグ62が分解し、次に、編まれたケーブル72、および/または編まれたケーブル72と第1部材22との間の接合部が分解する。さらに、編まれたケーブル72は、実質的に第1部材22を満たし、中空の第1部材22をねじることなく、望ましい取り付け形状までロッド10mの締め付けおよび曲げができるようにする。
ロッド10nの代替の実施形態が、図15に示される。この特定の実施形態では、上述のものと同様の生体適合性材料から作製される第1部材74が、生体吸収性材料の部材76でまばらに満たされる。上述の実施形態と対照的に、生体吸収性部材76は、長さ方向の軸線Aに実質的に平行である以外の方向に向けられる。体への挿入の後、これらの部材76は溶解し、最終的に、元来埋め込まれたロッド10nとは異なる剛性を有する実質的に多孔性の第1部材74を残す。
様々なロッド10の実施形態は、異なる断面形状およびサイズを有していてもよい。複数構成要素のロッドでは、それぞれの構成要素は同じまたは異なる形状を有していてもよい。例として、図3の実施形態は、それぞれが円形の断面形状を有する内側および外側の構成要素を示している。別の実施形態では、それぞれの構成要素は異なる形状を有している。
上記に提案されたように、特定の実施形態は、生体吸収性または生物分解性の材料として金属を用いていてもよい。生体内の腐食または金属分解は、電気化学的な過程である。この腐食は、金属性のインプラントの電気化学的電位を変えることによって制御可能である。1つまたは複数の実施形態では、2つの異なる金属が、金属部材の一方が予測可能なやり方で腐食する電気化学的腐食結合(Galvanic Corrosion Couple)を生じるように組み合わされていてもよい。第1金属は、チタンおよび/またはその合金、ニオブおよび/またはその合金、あるいはタンタルおよび/またはその合金のような生物学的環境において安定である金属から選択されていてもよい。第1金属は、脊椎用ロッドの相当な部分を含んでいてもよい。第2金属は、鉄およびその合金、あるいはマグネシウムおよびその合金など、生物学的環境において腐食を受けるものである。一実施形態では、第2金属は、第2金属と周囲の生物学的環境との間の接触を狭い面積に制限する構成において、第1金属と組み合わせて用いられる。たとえば、図16はロッド10pの一実施形態の軸方向の断面を示し、第2金属の薄板82が、第1金属から作製される2つの実質的により大型の部材84、86の間の薄い金属接合層として働く。この同じロッド10pの長さ方向の断面図が、図17に示されている。図示の実施形態では、薄板82は、実質的に、外側の部材84、86の外周の中に配設される。すなわち、薄板82は、周囲の生物学的環境に対して最小限に露出される。第1金属の電気化学的性質ならびに第1金属と第2金属との相対的な表面積により、第2金属は、ゆっくりと、比較的予測可能な速度で腐食する。第2金属の電解腐食の速度は、より高貴で(より電位が高く)、より電気化学的に触媒作用のある金属で第1金属を被覆することによって上昇可能である。プラチナまたはロジウムのような貴金属およびその合金が、被覆金属として使用可能である。
腐食は、また、2種金属複合ロッド10pの電気化学的電位を制御することによって、増進または抑制が可能である。神経刺激装置などの電流および/または電圧源が、この電位を制御するのに用いられていてもよい。したがって、1つまたは複数の実施形態において、金属構成要素が腐食する(および剛性が変化する)速度は、埋め込まれたロッド10を電流源または電圧源に接続することによって制御可能である。
図18は、この方式を採用した一実施形態を示す。この図では、図10にも示されたロッド10gが、例示的な電導路を示す側面断面図で示されている。他のロッドの実施形態(たとえば10、10a、10h、10pなど)が、この技術を実施するのに用いられてもよい。図18では、第1部材52は、生体適合性、生体吸収性、または生物分解性の金属接合層80を用いて第2部材54に接合される。接合層80は、第1部材52および第2部材54に比べて薄い。さらに、接合層80は、隣接した部材52、54よりも、より腐食を受けやすくてもよい。電流源85は、一箇所で脊椎用ロッド10gに接続され、物理的に分離した電極88に接続される。電流源85および電極88は、構造的複合材の直近にあるか、または離れた位置に配設されていてもよい。第2の電極88に適切な材料は、プラチナおよび/またはその合金、イリジウムおよび/またはその合金、あるいはロジウムおよび/またはその合金を含むがこれに限定されない。一実施形態では、電流源85はロッド10gおよび接合層80に電子を供給し、それによってロッド10gの電気化学的電位を下げ、接合層80の腐食を抑制するように調整される。一実施形態では、電流源85はロッド10gおよび接合層80から電子を除去し、それによってロッド10gの電気化学的電位を上げ、接合層80の腐食速度を増進するように調整される。電流源85は、どちらの構成にも調整可能であってよく、接合層80の腐食の開始のタイミングおよび速度について、いくらかの制御を与える。電流源は、埋め込み可能な(たとえば皮下の)装置または外部の装置を用いて実施されてもよい。臨床医が望む時間に、上述のように接合層80の自発的な電解腐食を開始するように、電流源85が切られてもよい。結果として、これが第1部材52と第2部材54とを分離し、脊椎用ロッド10gの構造上の剛性を変化させる。
図19は、複合ロッド10rを採用する代替実施形態を示す。ロッド10rの一方の端部は、2つの外側部材92、94を接合する薄い接合層90を備える。反対側の端部は、図18に示された分離した電極88とは対照的に、ロッド10rに接合された電極98を備える。この実施形態では、電極98はロッド10rに接合されるが、非導電性のスペーサ96によって接合層90および外側の部材92、94から電気的に絶縁される。非導電性のスペーサは、重合体、樹脂、セラミック、または他の絶縁材料から作製されていてもよい。一実施形態では、電流源85は、外側の部材92、94および接合層90から電子を除去し、それによって構造複合材の電気化学的電位を上げ、それによって接合層90の腐食速度を増進するように調整される。一実施形態では、電流源85は、外側の部材92、94および接合層90に電子を供給し、それによって構造複合材の電気化学的電位を下げ、接合層90の腐食を抑制するように調整される。この方式は、脊椎用ロッド/電極の組み合わせ10rの埋め込みを簡単にし、第2金属の分解の予測可能な速度を可能にする。
図20に示される代替実施形態は、図18に示される実施形態と同様である。この場合においては、図8に示されるような脊椎用ロッド10eが示されている。上述のように、他のロッドの実施形態(たとえば10c、10d、10fなど)が、この技術を実施するのに用いられていてもよい。図20に示される実施形態では、第2部材44が、外側の第1部材22の中に配置されている。第2部材44は、第1部材22よりもより腐食を受けやすい金属からなっていてもよい。電流源85が、第2部材44の腐食を防止するように接続されていてもよい。臨床医が望む時間に、第2部材44の自発的な電解腐食を開始するように、図18、19または20の電流源85が切られていてもよい。代替として、またはさらに、部材44の腐食速度をさらに増進するように、図18、19または20の電流源85の極性が逆転可能である。結果として、第2部材44の分解が、脊椎用ロッド10eの構造上の剛性を変化させる。
本発明は、本発明の範囲および本質的な特徴から逸脱しなければ、本明細書に述べられたものとは別の特定のやり方で実行されてもよい。たとえば、本明細書に述べられた多くの実施形態は、生体吸収性材料から作製された1つまたは複数の部材を使用する。しかしながら一般に、図3に示されるロッド10の実施形態のような特定の実施形態は、厳密には生体吸収性ではない生体適合性材料を含み得る。代わりに、図6に示されたものと同様の生体吸収性の接合部が、非生物吸収性の第1部材22と第2部材24との間の界面30に用いられてもよい。すなわち、最終的に分解して第1部材22と第2部材24とを分離する生体吸収性の接合界面または他の接合機構が、所望の時間により変化する剛性を達成するのに十分であり得る。したがって、本実施形態は、例示的であり、かつ限定的でないものとして、あらゆる点において考慮されるべきであり、添付の特許請求の範囲の意味および均等の範囲内にあるすべての変更が、特許請求の範囲に包含されることが意図される。
Claims (44)
- 第1部材と、
外科的に配置された後に分解して経時変化する界面を介し、前記第1部材に機械的に結合された第2部材とを備える、脊椎用ロッド。 - 前記界面は、生体吸収性であり、体液に露出されて溶解する、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、生体吸収性材料を含む、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、前記第1部材内に配置される、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材と前記第2部材とは、互いにかたわらに配置される、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材および前記第2部材は、1つまたは複数の実質的に平坦な滑り面を備える、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材と前記第2部材とは、断面形状が実質的に略同じである、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材を少なくとも一時的に体液から遮断する1つまたは複数の生体吸収性のキャップをさらに備える、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、焼結粉末金属を含む、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、編まれたケーブルを含む、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材および第2部材から電気的に絶縁された電極をさらに備える、請求項1に記載の脊椎用ロッド。
- 第1部材と、
第2部材とを備え、
前記第1部材および前記第2部材は、外科的に配置される前に第1のロッド剛性を生じるように接合され、外科的に配置された後に前記ロッド剛性が第2のロッド剛性に変化する、脊椎用ロッド。 - 外科的に配置された後に前記脊椎用ロッドの断面積が変化する、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材と前記第2部材との間に生体吸収性の界面をさらに備える、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、生体吸収性材料を含む、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、前記第1部材内に配置される、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材と前記第2部材とは、互いにかたわらに配置される、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材および前記第2部材は、1つまたは複数の実質的に平坦な滑り面を備える、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材と前記第2部材とは、断面形状が実質的に略同じである、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 配置された後に、前記第2部材を少なくとも一時的に体液から遮断する1つまたは複数の生体吸収性のキャップをさらに備える、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、焼結粉末金属を含む、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材は、編まれたケーブルを含んでいる、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材および第2部材から電気的に絶縁された電極をさらに備える、請求項12に記載の脊椎用ロッド。
- 第1端部および第2端部が開口し、中空内部を備える管形状を有する第1部材と、
前記第1端部と前記第2端部との間の内部空間内に配置された第2部材と、
第1端部および第2端部に配置され、前記中空内部内に前記第2部材を封入するサイズに形成された端部部品とを備える、脊椎用ロッド。 - 前記第1部材、前記第2部材、および前記端部部品が異なる材料から作製される、請求項24に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材と前記第2部材とを連結する界面をさらに備える、請求項24に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材と前記第2部材とは、異なる断面形状を有する、請求項24に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材と前記端部部品との間の前記中空内部内に配置された第2端部部品をさらに備える、請求項24に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第1部材内に配置された第3部材をさらに備える、請求項24に記載の脊椎用ロッド。
- 前記中空内部に沿って延びる切欠きを前記第1部材内にさらに設ける、請求項24に記載の脊椎用ロッド。
- 前記切欠きが螺旋形状を有する、請求項30に記載の脊椎用ロッド。
- 前記第2部材の長手方向の長さに沿って延在する切欠きをさらに備える、請求項24に記載の脊椎用ロッド。
- 椎骨部分を支持するための脊椎用ロッドの使用方法であって、
1つまたは複数の椎骨部分に脊椎用ロッドを連結するステップと、
前記ロッドに、前記1つまたは複数の椎骨部分に対して第1の機械的な力を作用させるステップと、
前記脊椎用ロッドの一部に体液を接触させて前記脊椎用ロッドの機械的特性を変化させるステップと、
前記機械的特性を変化させた後に、前記1つまたは複数の椎骨部分に対して前記第1の機械的な力とは異なる第2の機械的な力を前記ロッドに作用させるステップとを含む、脊椎用ロッドの使用方法。 - 前記脊椎用ロッドの前記機械的特性は、前記1つまたは複数の椎骨部分に前記脊椎用ロッドを連結するステップの後の所定期間に機械的に変化する、請求項33に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記脊椎用ロッドの機械的特性を変化させる前記ステップは、前記脊椎用ロッドの一部を溶解するステップを含む、請求項33に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記機械的特性を変化させるタイミングを制御するためのキャップを、前記脊椎用ロッド内に配置するステップをさらに含む、請求項33に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記機械的特性を変化させるタイミングを制御するための電流を、前記脊椎用ロッドに印加するステップをさらに含む、請求項33に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記脊椎用ロッドへの電流の印加するステップは、前記脊椎用ロッドと電極との間に電流を誘導するステップを含む、請求項37に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 椎骨部分を支持するための脊椎用ロッドの使用方法であって、
1つまたは複数の椎骨部分に脊椎用ロッドを連結するステップと、
前記ロッドに、前記1つまたは複数の椎骨部分に対して第1の機械的な力を作用させるステップと、
前記脊椎用ロッド内で生体吸収性要素の分解を制御可能に抑制するステップと、
その後で前記脊椎用ロッドの機械的特性を変化させて、前記1つまたは複数の椎骨部分に対して前記第1の機械的な力とは異なる第2の機械的な力を前記ロッドに作用させるステップとを含む、脊椎用ロッドの使用方法。 - 前記第2の機械的な力が前記第1の機械的な力より小さい、請求項39に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記生体吸収性要素に体液を接触させるステップをさらに含む、請求項39に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記脊椎用ロッドの生体吸収性要素の分解を制御可能に抑制する前記ステップは、前記体液と前記生体吸収性部材との間の接触を防ぐ流体バリアを前記脊椎用ロッドに取り付けるステップを含む、請求項41に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記脊椎用ロッド内で生体吸収性要素の分解を制御可能に抑制する前記ステップは、前記生体吸収性要素に電流を印加するステップを含む、請求項39に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
- 前記脊椎用ロッドに電流を印加する前記ステップは、前記脊椎用ロッドと電極との間に電流を誘導するステップを含む、請求項43に記載の脊椎用ロッドの使用方法。
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