JP2015522317A - 骨癒合デバイス - Google Patents

Abstract

骨癒合デバイスは、骨癒合の間、骨を安定化する。骨は、例えば、脊柱の脊椎骨を含む。骨癒合デバイスは、関連する回動手段によって骨癒合デバイスに取り付けられた１つ以上の拡張可能タブを備える。骨癒合デバイスは、好ましくは、関節鏡外科処置を用いて挿入される。骨癒合デバイスの関節鏡挿入の際、タブは、予め小型化される。このコンパクトな構成では、タブは、骨癒合デバイスの外表面内に沿い又は外表面内に収まる。骨癒合デバイスが骨の間に配置された後、１つ以上のタブが拡張される。好ましい実施形態では、各タブの位置は、位置決め要素及び拡張ブロックに関連する。通常、タブは、骨が癒合するまで、骨の間の閉じられた空間内で骨癒合デバイスを好適に位置決めし、支持する。【選択図】図１９

Description

関連出願

本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２００４年１１月３日に出願された期限切れの米国仮出願番号６０／６２４，８３６、発明の名称「BONE FUSION DEVICE」の優先権を主張して、２００５年１１月１日に出願され、放棄された米国特許出願番号１１／２６４，９５８、発明の名称「BONE FUSION DEVICE」の一部継続出願である、２０１０年６月１日に発行された米国特許番号７，７２７，２８０、発明の名称「BONE FUSION DEVICE」の一部継続出願として、２００６年７月１０日に出願された係属中の米国特許出願番号１１／４８４，３７９、発明の名称「BONE FUSION DEVICE」の一部継続出願であり、これらの文献は、全て引用によって本願に援用される。更に、本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２０１２年４月１３日に出願された米国仮出願第６１／６２４，１５５、発明の名称「BONE FUSION DEVICE」の優先権を主張し、この文献は引用によって本願に援用される。

本発明は、包括的には、骨癒合デバイス（bone fusion device）に関する。具体的には、本発明は、関節鏡のように挿入でき、背骨の脊椎骨を癒合するデバイスに関する。

脊柱は、垂直方向に積層された脊椎骨から構成されている。脊椎骨の間には、衝撃吸収の機能を有し、背骨を柔軟に保つゲル状のクッションである椎間板がある。負傷、病気又は椎間板への過度の圧力によって、変性椎間板疾患又は椎間板が薄くなり、脊椎骨が近付き過ぎたり、ずれたりする他の異状が生じることがある。この結果、神経が挟まれ、痛みを引き起こし、この痛みが人体の他の部分にまで広がり、又は脊椎骨の不安定性が持続することがある。

椎間板関連の異状を修正するための１つの手法として、悪化した椎間板の構造的な代用物として機能するように、脊椎骨の間に癒合ケージを挿入する手法がある。癒合ケージは、通常、チタニウム製の中空の金属デバイスである。癒合ケージは、一旦、挿入されると、脊椎骨の間の適切な間隔を維持し、神経が挟まれることを防止すると共に、背骨に構造的安定性を提供する。また、癒合ケージの内部は、骨移植材料で満たされ、骨移植材料は、最終的に、隣接する脊椎骨を単一のユニットとして癒合する。

背骨の脊椎骨の癒合及び安定化のために使用される癒合ケージは、従来から知られている。発明者「Ｒａｙ、他」による米国特許番号４，９６１，７４０、発明の名称「V-Thread Fusion Cage and Method of Fusing a Bone Joint」は、ネジ山が切られた外表面を有する癒合ケージを開示しており、この癒合ケージは、ネジ山が鋭利で、骨に螺入する。隣接するネジ山間のネジ溝には、穿孔が開設されている。この癒合ケージは、外科的治療部位の骨構造に設けられたネジ穴に螺入され、骨細片によって包まれ、これによって、癒合を促進する。

発明者「Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ」に付与されている米国特許番号５，０１５，２４７、発明の名称「Threaded Spinal Implant」は、円筒状部材を含む癒合インプラントを開示しており、円筒状部材の外周に一連のネジ山が設けられ、脊椎骨に係合して、インプラントを適切な位置に維持し、円柱表面には、複数の開口が設けられている。

発明者「Ｓｉｍｐｓｏｎ」に付与されている米国特許番号６，３４２，０７４、発明の名称「Anterior Lumbar Underbody Fusion Implant and Method For Fusing Adjacent Vertebrae」は、ワンピース型の脊椎癒合インプラントを開示しており、脊椎癒合インプラントは、隣接する脊椎骨にインプラントが取り付けられた後に、椎間腔に骨移植材料を挿入するためのアクセス経路を有する空洞の本体を有する。脊椎癒合インプラントは、中心面に対して反対に傾けられた一対のネジ受け経路を提供する。一実施形態においては、ネジ受け経路は、医療用ネジのネジ頭の全体をアクセス経路内に保持する。

発明者「Ｂａｇｂｙ」に付与された米国特許番号５，８８５，２８７、発明の名称「Self-tapping Interbody Bone Implant」は、移植可能な剛性を有する基体を備える骨接合インプラントを開示しており、基体の外表面は、接合される一対の骨間に係合するように構成された少なくとも１つ骨層係合部（bone bed engaging portion）を有し、この骨層係合部によって、少なくとも１つのキー溝（spline）が提供され、キー溝は、骨の本体から外側に延び出すように形成及び構成され、アンダーカット部分を有する。発明者「Ｔｅｉｔｅｌｂａｕｍ、他」に付与された米国特許番号６，５８２，４６７、発明の名称「Expandable Fusion Cage」は、拡張可能な癒合ケージを開示しており、癒合ケージの表面は、金属から切り出され、鋭利な鉤（barb）を形成する複数の部分を有する。癒合ケージが拡張されると、鋭利な鉤が脊椎骨の皮質下の骨に差し込まれ、癒合ケージを適切な位置で保持する。癒合ケージは、骨又は骨組織材料で満たされる。

発明者「Ｓｅｒｔｉｃｈ」に付与された米国特許番号５，８００，５５０、発明の名称「Interbody Fusion Cage」は、脊椎骨の固い終板に固定されるように適応化された、矩形に整形された不活性の支持体を有する人工器官を開示している。支持体は、上面及び底面を有する。支持体の第１の開口内には、第１の釘（peg）が移動可能に取り付けられており、第１の開口は、支持体の上面又は底面で終わっている。更に、第１の釘は、上面又は底面から突出し、隣接する脊椎骨に差し込まれ、これによって、支持体は、脊椎骨に対して適切な位置に保持される。

発明者「Ｌｉｕ、他」に付与されている米国特許番号６，４３６，１４０、発明の名称「Expandable Interbody Fusion Cage and Method for Insertion」は、拡張可能な中空の椎体間固定デバイスを開示しており、デバイス本体は、複数のブランチに分割され、ブランチは、固定端で互いに連結され、拡張可能な自由端によって分離される。拡張可能なケージは、実質的に円筒状の部材に挿入され、拡張部材の移動によって拡張でき、脊柱湾曲を固定する。拡張部材は、デバイスの内表面と相互作用して、ケージを拡張状態に維持し、骨内殖材料（bone in-growth material）を受け入れる大きな内部空間を提供する。

これらの特許文献は、全て、侵襲的な外科処置によって脊柱の脊椎骨間に挿入できる癒合ケージデバイスを開示している。このような侵襲的な外科処置は、長い回復期間を必要とする。

本発明は、例えば、脊柱の脊椎骨等、共に癒合される骨の間に挿入される骨癒合デバイスを提供する。骨癒合デバイスは、１つ以上の拡張可能タブを含む。タブが骨癒合デバイスの外周内に収まるように骨癒合デバイスの本体に揃うと、骨癒合デバイスは、最も小型化された状態になる。骨癒合デバイスは、この小型化された状態で、好ましくは、関節鏡外科処置を用いて、脊椎骨間に挿入される。幾つかの実施形態における骨癒合デバイスには、骨移植材料が充填される。これらの実施形態では、骨移植材料は、通常、送りネジを用いて、骨癒合デバイスの内部から外周に位置変更される。骨癒合デバイスが脊椎骨間に配置されると、送りネジが挿入され、オプションとして、骨移植材料が送達され、選択されたタブが拡張される。好ましくは、回動手段の回転によって、２つのタブが拡張され、拡張ブロックが上昇すると、拡張ブロックが骨癒合デバイスの端部に近付くので、ネジが傾いたタブを押し出す。骨癒合デバイスに対する各タブの位置は、関連する回動手段の構成によって調整可能である。このようにして、脊椎骨間の閉じられた空間内でタブが位置決めされ、骨が癒合するまで、骨癒合デバイスの固定が補助される。更に、骨癒合デバイスのタブは、治癒期間の間、骨が接触及び癒合する面積をより広くする。

幾つかの実施形態では、骨癒合デバイスの本体は、端面を有する円筒状の形状を有する。骨癒合デバイスは、骨癒合デバイス内の骨移植材料を骨癒合デバイスの外周に流す導管又は孔隙を有し、この外周において、材料は、脊椎骨に接触し、接合する。拡張可能タブは、端面を含む骨癒合デバイスの外周上で様々な構成で形成される。好ましくは、骨癒合デバイスは、矩形であり、タブは、１つ以上の面において骨癒合デバイスの本体に取り付けられ、隣接する脊椎骨の間で複数の方向から骨癒合デバイスを最適に固定する。これに代えて、骨癒合デバイスは、矩形であり、端面及び拡張可能タブを複数の外表面に取り付けてもよい。幾つかの実施形態では、幾つかの実施形態の骨癒合デバイスは、外表面及び／又は拡張可能タブ上に突出部、ネジ山及び／又は鋭利な形状を有する。これらの特徴は、隣接する脊椎骨に係合し、骨癒合デバイスと脊椎骨との間の界面をより強固に接続する。幾つかの実施形態では、タブは、タブが本体から拡張し過ぎることを防止するための停止部を有する。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイスは、骨癒合デバイスの情報及び／又は他の情報を提供する無線周波数識別子チップを含む。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイスは、タブを収縮位置に付勢する１つ以上の保持スプリングを有する。幾つかの実施形態では、タブは、タブの拡張を可能にする複数の入れ子レベルを有し、これらのレベルを入れ子にすることによって、拡張の安定性を高め及び拡張の量を大きくすることができる。幾つかの実施形態では、タブは、タブの上面の面積を広げる１つ以上の舌状部を有し、これによって、骨に接触し、骨に癒合する面積が大きくなる。

本発明は、一側面として、所望の位置に挿入される骨癒合デバイスを提供する。骨癒合デバイスは、第１の端部及び内部空洞を有する本体と、本体内の収縮位置から、本体から拡張する拡張位置に選択的に移動でき、骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上のタブと、実質的に本体の内部空洞内に、本体の第１の端部を介して配置される位置決め要素と、位置決め要素に連結され、収縮位置と拡張位置との間で１つ以上のタブを移動させる１つ以上の拡張ブロックと、タブに力を印加し、タブを収縮位置に付勢する１つ以上の保持スプリングとを備える。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、本体に連結された１つ以上のワイヤを含み、ワイヤは、タブの一部が拡張位置に移動することを妨げることによって、タブを収縮位置に付勢する。幾つかの実施形態では、各タブの一部は、ワイヤの一部を受容し、ワイヤがタブの一部から脱落することを防止する１つ以上のチャネルを含む。幾つかの実施形態では、各タブの一部は、１つ以上の開口を含み、開口を介して、ワイヤが挿入され、タブの一部にワイヤが固定される。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、それぞれがタブを囲む１つ以上のワイヤを含み、ワイヤは、タブの分離に抵抗して、タブを収縮位置に付勢する。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、本体及びタブに連結された１つ以上のワイヤを含み、ワイヤは、本体に対するタブの動きに抵抗して、タブを収縮位置に付勢する。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、２つ以上のタブにそれぞれ連結された１つ以上のワイヤを含み、ワイヤは、タブの分離に抵抗して、タブを収縮位置に付勢する。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、スプリング本体の１つ以上の柔軟な部分を含み、柔軟な部分は、タブの一部が拡張位置に移動することを妨げることによって、タブを収縮位置に付勢する。

本発明は、第２の側面として、所望の位置に挿入される骨癒合デバイスを提供する。骨癒合デバイスは、第１の端部と、内部空洞と、１つ以上の凹部を有する内表面とを有する本体と、１つ以上のタブであって、タブの周辺から突出した１つ以上の停止部を有し、本体内の収縮位置から、本体から拡張する拡張位置に選択的に移動でき、骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上のタブと、実質的に本体の内部空洞内に、本体の第１の端部を介して配置される位置決め要素と、位置決め要素に連結され、収縮位置と拡張位置との間で１つ以上のタブを移動させる１つ以上の拡張ブロックとを備え、凹部は、タブが本体に挿入されると、停止部を受容し、タブが拡張位置にあるとき、停止部が外側に向かう動きを妨げ、タブが本体から分離することを妨げる。幾つかの実施形態では、各停止部の外表面の底部は、各停止部の外表面の頂部よりタブの周辺に近く、各停止部は、本体の凹部への停止部の挿入を容易にするよう、タブの周辺に対して傾けられた外面を有する。幾つかの実施形態では、各停止部の上部は、タブの周辺から分離され、上部は、本体の凹部への停止部の挿入を容易にするよう、タブの周辺に向かって屈曲可能である。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイスは、タブに力を印加し、タブを収縮位置に付勢する１つ以上の保持スプリングを更に備える。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、本体に連結された１つ以上のワイヤを含み、ワイヤは、停止部が拡張位置に移動することを妨げることによって、タブを収縮位置に付勢する。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、本体及びタブの停止部に連結された１つ以上のワイヤを含み、ワイヤは、本体に対するタブの動きに抵抗して、タブを収縮位置に付勢する。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、２つ以上のタブの停止部にそれぞれ連結された１つ以上のワイヤを含み、ワイヤは、タブの分離に抵抗して、タブを収縮位置に付勢する。幾つかの実施形態では、保持スプリングは、スプリング本体の１つ以上の柔軟な部分を含み、柔軟な部分は、タブが拡張位置に向かって移動する際に、タブの停止部が凹部内から移動することを妨げることによって、タブを収縮位置に付勢するように配置される。

本発明は、更なる側面として、所望の位置に挿入される入れ子式骨癒合デバイス（telescoping bone fusion device）を提供する。入れ子式骨癒合デバイスは、第１の端部及び内部空洞を有する本体と、それぞれ複数の入れ子レベルを有する１つ以上のタブであって、本体内の収縮位置と、本体から拡張する拡張位置との間で選択的に入れ子になるように構成され、骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上のタブと、実質的に本体の内部空洞内に、本体の第１の端部を介して配置される位置決め要素と、位置決め要素に連結され、収縮位置と拡張位置との間で１つ以上のタブの入れ子レベルを移動させる１つ以上の拡張ブロックとを備える。幾つかの実施形態では、各タブの入れ子レベルのそれぞれは、タブの他の入れ子レベルの最大拡張位置とは異なる最大拡張位置を有する。幾つかの実施形態では、各タブの入れ子レベルの最大拡張位置における本体からの距離は、最も外側の入れ子レベルから最も内側の入れ子レベルに向かって大きくなる。幾つかの実施形態では、それぞれのタブの入れ子レベルは、タブの他の入れ子レベルの内表面の輪郭とは異なる輪郭を有する内表面を有し、少なくとも１つの拡張ブロックは、収縮位置と拡張位置との間で入れ子レベルを移動させると、内表面に接触する。幾つかの実施形態では、１つ以上の拡張ブロックは、異なる高さの複数の上面を有し、各高さの上面は、それぞれ１つ以上の入れ子レベルに関連し、各高さの上面は、収縮位置と拡張位置との間で入れ子レベルを移動させると、関連する入れ子レベルに接触する。幾つかの実施形態では、タブの最も内側の入れ子レベルは、最も内側の入れ子レベルの上面からタブの周辺に拡張する１つ以上の舌状部を有する。幾つかの実施形態では、タブの最も内側ではない入れ子レベルのそれぞれは、１つ以上の舌状部に揃う１つ以上の凹部を有し、最も内側の入れ子レベルが最も内側ではない入れ子レベルの１つ以上に入れ子にされると、舌状部は、凹部の中に嵌まり込む。

本発明は、他の側面として、入れ子式骨癒合デバイスを移植する方法を提供する。この方法は、本体と、位置決め要素と、１つ以上の拡張ブロックと、それぞれ複数の入れ子レベルを有し、本体内の収縮位置と、本体から拡張する拡張位置との間で選択的に入れ子になるように構成され、骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上の可動タブとを備える骨癒合デバイスを所望の位置に挿入するステップと、位置決め要素及び複数の拡張ブロックによって、１つ以上の可動タブを収縮位置に予め設定して、骨癒合デバイスの外径寸法を最小化するステップと、位置決め要素によって複数の拡張ブロックを移動させることによって、１つ以上のタブの入れ子レベルを所望の拡張位置に拡張するステップとを有する。幾つかの実施形態では、位置決め要素を回転させると、複数の拡張ブロックが移動する。幾つかの実施形態では、各タブの入れ子レベルのそれぞれは、タブの他の入れ子レベルの最大拡張位置とは異なる最大拡張位置を有する。幾つかの実施形態では、各タブの入れ子レベルの最大拡張位置における本体からの距離は、最も外側の入れ子レベルから最も内側の入れ子レベルに向かって大きくなる。幾つかの実施形態では、各タブの入れ子レベルのそれぞれは、タブの他の入れ子レベルの内表面の輪郭とは異なる輪郭を有する内表面を有し、拡張するステップは、収縮位置と拡張位置との間で入れ子レベルを移動させ、内表面に接触させるステップを含む。幾つかの実施形態では、１つ以上の拡張ブロックは、異なる高さの複数の上面を有し、各高さの上面は、それぞれ１つ以上の入れ子レベルに関連し、拡張するステップは、位置決め要素によって拡張ブロックを移動し、各高さの上面を関連する入れ子レベルに接触させるステップを含む。幾つかの実施形態では、タブの最も内側の入れ子レベルは、最も内側の入れ子レベルの上面からタブの周辺に拡張する１つ以上の舌状部を有する。幾つかの実施形態では、タブの最も内側ではない入れ子レベルのそれぞれは、１つ以上の舌状部に揃う１つ以上の凹部を有し、最も内側の入れ子レベルが最も内側ではない入れ子レベルの１つ以上に入れ子にされると、舌状部は、凹部の中に嵌まり込む。幾つかの実施形態では、方法は、インジケータ及び一対の延展プレートを有する延展器具を所望の位置に挿入するステップと、延展プレートを分離するステップと、インジケータによって延展プレートの分離に対応する情報を表示するステップとを更に有する。

本発明は、更なる側面として、所望の位置に挿入される骨癒合デバイスを提供する。骨癒合デバイスは、第１及び第２の端部を含むハウジングと、それぞれが第１の端部に近い第１のタブ端部と、第１の端部から遠く第２の端部に近い第２のタブ端部とを有し、所望の位置の空間に骨癒合デバイスを固定する１つ以上のタブと、第１の端部を介して配置される位置決め要素と、位置決め要素に連結され、１つ以上のタブに接触して、１つ以上のタブを移動させる複数の拡張ブロックとを備え、位置決め要素が第１の方向に移動すると、複数の拡張ブロックは、タブを拡張位置に向かって上昇させ、拡張位置において第１のタブ端部又は第２のタブ端部を直接的に支持する。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイスは、骨癒合デバイスを一意的に識別する無線周波数（非接触）識別デバイスを更に備える。

本発明は、更なる側面として、骨癒合デバイスを所望の位置に移植する方法を提供する。この方法は、第１の端部と、第２の端部と、内部空洞と、位置決め要素と、複数の拡張ブロックと、拡張ブロックの１つに接触し、それぞれが第１の端部に近い第１のタブ端部と、第１の端部から遠く第２の端部に近い第２のタブ端部とを有する１つ以上の可動タブとを備える骨癒合デバイスを所望の位置に挿入するステップと、位置決め要素を回転させることによって、タブの１つ以上の第１の端部又は第２の端部に向かって複数の拡張ブロックの少なくとも１つを移動させることによって１つ以上のタブを拡張位置に拡張するステップとを有し、タブが拡張位置にあるとき、少なくとも１つ拡張ブロックは、１つ以上のタブの第１のタブ端部又は第２のタブ端部を直接的に支持する。幾つかの実施形態では、この方法は、インジケータ及び一対の延展プレートを有する延展器具を所望の位置に挿入するステップと、延展プレートを分離するステップと、インジケータによって延展プレートの分離に対応する情報を表示するステップとを更に有する。

本発明は、更なる側面として、１つ以上のタブ及び位置決め要素を有する骨癒合デバイスを移植するための延展器具を操作する方法を提供する。この方法は、インジケータ及び一対の延展プレートを有する延展器具を所望の位置に挿入するステップと、延展プレートを分離するステップと、インジケータによって延展プレートの分離に対応する情報を表示するステップとを有する。幾つかの実施形態では、表示される情報は、延展プレート間の分離の量を示す。幾つかの実施形態では、表示される情報は、延展プレートの延展に抵抗する力の量を示す。幾つかの実施形態では、表示される情報は、骨癒合デバイスのサイズ又はタイプを示す。幾つかの実施形態では、表示される情報は、骨癒合デバイスの高さが延展プレートの延展の量に等しくなるように１つ以上のタブを拡張するために必要な骨癒合デバイスの位置決め要素の回転の数量を示す。幾つかの実施形態では、所望の位置は、１つ以上の脊椎骨の間である。幾つかの実施形態では、方法は、延展プレートを互いに畳み、所望の位置から延展器具を除去するステップを更に有する。

本発明の幾つかの実施形態に基づく骨癒合デバイスを示す図である。 本発明の骨癒合デバイスの変形例を示す図である。 ２つの脊椎骨間に椎間板の代わりに骨癒合デバイスが配置された脊柱の一部を示す図である。 ２つの脊椎骨間に椎間板の代わりに骨癒合デバイスが配置された脊柱の一部を示す図である。 幾つかの実施形態におけるウォームスクリュードライブ及び拡張可能タブの詳細を示す図である。 幾つかの実施形態におけるウォームスクリュードライブ及び拡張可能タブの詳細を示す図である。 幾つかの実施形態における小さい外形寸法を示す図である。 幾つかの実施形態における小さい外形寸法を示す図である。 幾つかの実施形態における小さい外形寸法の断面図である。 幾つかの実施形態における小さい外形寸法の断面図である。 幾つかの実施形態におけるタブ及びタブベイの斜視図である。 幾つかの実施形態におけるタブ及びタブベイの斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に基づく処理のフローチャートである。 本発明の幾つかの実施形態における骨癒合デバイスの上面斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態における骨癒合デバイスの上面／側面斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態における骨癒合デバイスの上面／側面斜視図である。 ２つの脊椎骨間に椎間板の代わりに骨癒合デバイスが配置された脊柱の一部を示す図である。 本発明の他の実施形態における骨癒合デバイスの側面斜視図である。 本発明の他の実施形態におけるタブが収縮された骨癒合デバイスの断面図である。 本発明の他の実施形態におけるタブが拡張された骨癒合デバイスの断面図である。 本発明の好ましい実施形態における骨癒合デバイスの上面斜視図である。 本発明の好ましい実施形態における骨癒合デバイスの側面斜視図である。 本発明の好ましい実施形態における骨癒合デバイスの部品の断面図である。 本発明の好ましい実施形態において、タブが収縮されている骨癒合デバイスの断面図である。 本発明の好ましい実施形態において、タブが拡張されている骨癒合デバイスの断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の停止部を有する骨癒合デバイスの斜視図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の停止部を有するタブの正面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する収縮された骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する拡張された骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する拡張された骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する骨癒合デバイスのタブの正面断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する拡張された骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する骨癒合デバイスの斜視図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する収縮された骨癒合デバイスの断面図である。 幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する拡張された骨癒合デバイスの断面図である。 幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイスの上面図である。 幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイスの分解側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイスの底面断面図である。 幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイスの側断面図である。 幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイスの上面図である。 幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイスの拡張ブロックの斜視図である。 幾つかの実施形態に基づき、骨の間に入れ子式骨癒合デバイスを移植する方法のフローチャートである。 幾つかの実施形態に基づく骨癒合デバイスを埋め込む空間を測定する延展器具の斜視図である。 幾つかの実施形態に基づく延展本体の上面断面図である。 幾つかの実施形態に基づく延展器具の収縮頂部の部品の斜視図である。 幾つかの実施形態に基づくプレートが完全に収縮された状態の延展器具の頂部の断面図である。 幾つかの実施形態に基づくプレートが完全に拡張された状態の延展器具の頂部の断面図である。 幾つかの実施形態に基づく延展器具の操作方法のフローチャートである。

以下の記述では、説明の目的のために、多数の詳細事項及び代替例を詳しく述べる。しかしながら、これらの具体的詳細事項を使用することなく本発明を実施できることは、当業者にとって明らかである。例えば、添付の図面及び以下の記述では、頻繁に、脊柱の脊椎骨を示す。しかしながら、骨折した骨及び／又は関節を含む他の骨の癒合にも本発明の幾つかの実施形態を適用できることは、当業者にとって明らかである。また、不必要な詳細によって、本発明の説明が不明瞭になることを避けるため、周知の構造及びデバイスは、ブロック図の形式で示している。

図１は、本発明の幾つかの実施形態に基づく骨癒合デバイス１００を示している。図１に示すように、骨癒合デバイス１００は、円筒状の形状を呈し、端面１４０を含む２つの端面を有する。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイス１００は、患者の体重及び日常的な動きによって背骨に生じる圧縮力及び剪断力に耐える強度を有するチタニウム等の高強度の生体適合性材料から形成される。生体適合性材料は、多くの場合、骨癒合デバイス１００の表面で新しい骨細胞の成長が可能となるように、多孔質材料によって表面組織化又はコーティングされている。

図１に示すように、端面１４０は、開口１４５を有し、ここから、骨癒合デバイス１００に骨移植材料（bone graft material）を充填することができる。骨移植材料は、同じ患者からの骨細片（自己移植）及び供与体からの骨細片（同種異系移植又は異種移植）及び／又は合成骨基質（synthetic bone matrix）を含む。骨移植材料は、通常、患者に骨癒合処置を行った後の回復期間における骨成長を促進する。更に、図１に示すように、骨癒合デバイス１００は、複数の導管又は孔隙１５０を有し、これによって、骨癒合デバイス１００が患者の脊椎骨間に挿入された後、骨移植材料を脊椎骨に接触させることができる。骨移植材料及び骨癒合デバイス１００の表面の組織化によって、骨の成長及び隣接する脊椎骨との癒合が促進される。癒合及び治癒プロセスによって、骨癒合デバイス１００は、背骨の２つの隣接する脊椎骨間に埋まり、治癒期間を経て、最終的に、互いに癒合する。

更に、図１に示すように、骨癒合デバイス１００の円筒状の本体に沿って、幾つかのタブ１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６が設けられている。これらのタブ１３１〜１３６は、それぞれの回動手段１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６を介して、それぞれ、骨癒合デバイス１００に取り付けられている。通常、回動手段１１１〜１１６は、ターンスクリュー式の部材（turn screw type assembly）である。骨癒合デバイス１００は、破線で示すタブの輪郭１２１〜１２６によって示すように、タブ１３１〜１３６を骨癒合デバイス１００の本体に沿った方向を向けた状態で患者の体内に挿入される。このように、拡張されていないタブ１２１〜１２６によって、骨癒合デバイス１００は、コンパクトになり、関節鏡外科処置を介する患者の体内に挿入しやすくなる。関節鏡外科処置は、侵襲が最小限であり、より侵襲的な従来の外科処置より有利である。関節鏡外科処置では、従来の侵襲的手術に必要な切開に比べて、外科的切開を小さくできる。更に、関節鏡外科処置は、筋肉及び神経等の患者の組織の過度の圧迫の必要性を最小化又は排除し、このため、筋肉及び神経の外傷及び負傷を最小化でき、患者の快復を早めることができる。

患者の脊椎骨間の空間に骨癒合デバイス１００を挿入した後、外科医は、選択されたタブのそれぞれの回動手段１１１〜１１６を回動させることによって、特定のタブ１３１〜１３６を選択的に拡張する。各回動手段１１１〜１１６を大きく回動させるほど、各タブ１３１〜１３６は、骨癒合デバイス１００の本体に沿った最初の位置１２１〜１２６から外側に向かってより遠方に拡張される。各タブ１３１〜１３６の位置は、脊椎骨間で骨癒合デバイス１００を最適に保持するために個別に調整可能である。通常、脊柱の脊椎骨に関係する圧縮力のために、幾つかの実施形態では、各タブの動作範囲を９０度より僅かに大きくしている。特に、本発明のこの側面を実施する際、これらの実施形態のタブ１３１〜１３６を骨癒合デバイス１００の表面に対して９０度より僅かに大きい角度に回動させるとよいことがわかった。このような構成で拡張されたタブ１３１〜１３６は、最大の圧縮力に耐えることがわかった。

タブ１３１〜１３６は、拡張されると、骨癒合デバイス１００に隣接する脊椎骨の表面に強く当接する。幾つかの実施形態では、タブ１３１〜１３６は、タブ１３１〜１３６の長さ方向に沿って、隣接する脊椎骨に係合する鋭い突出部を有し、幾つかの実施形態では、タブ１３１〜１３６は、脊椎骨に螺入し、係合するためのネジ山を有する。オプションとして、幾つかの実施形態のタブ１３１〜１３６は、タブ１３１〜１３６上で新しい骨の成長を助成及び促進するために組織化された表面を有する。この表面は、多くの場合、骨癒合デバイス１００の本体の表面と同様に組織される。タブ１３１〜１３６は、その表面の組織化及び／又は特定の物理的特徴にかかわらず、骨癒合デバイス１００を脊椎骨間の所定の位置に好適に固定し、より大きい表面積を提供し、これによって、隣接する脊椎骨が治癒期間の間に癒合する。更に、タブ１３１〜１３６には、タンパク質等の骨成長材料が塗布され、これによって、骨癒合に必要である骨細胞の再生を刺激する。骨成長材料の塗布については、後に図４を用いて更に説明する。

本発明の変形例では、骨癒合デバイス１００のタブは、鋭利な張り出し（ridge）又はネジ山を有し、これらが隣接する脊椎骨に食い込み、脊椎骨間でのデバイスの固定を更に補助する。骨癒合デバイス１００の本体及びタブ１３１〜１３６には、多くの変形例があることは、当業者にとって明らかである。例えば、異なる実施形態では、骨癒合デバイス１００に異なる数及び／又は構成のタブを設けてもよい。したがって、図１に示すタブ１３１〜１３６は、単なる例示に過ぎない。更に、タブ１３１〜１３６は、骨癒合デバイス１００の外表面上のどの位置にどのような向きで配置してもよい。包括的に言えば、タブ１３１〜１３６は、拡張されると、タブ１３１〜１３６が幾つかの位置及び方向から脊椎骨に対して骨癒合デバイス１００を安定化するように構成される。通常、隣接する脊椎骨間でタブ１３１〜１３６によって骨癒合デバイス１００をより強固に固定すると、骨癒合デバイス１００が提供する患者の脊椎骨及び背骨の安定性が高まる。挿入される骨癒合デバイス１００は、患者の脊髄の近くに位置するので、骨癒合デバイス１００が移動してしまうと、患者に深刻な負傷を与える可能性があるため、上述した実施形態のタブ１３１〜１３６は、骨癒合デバイス１００がずれないことを保障するために重要である。

図２は、骨癒合デバイス２００の変形例を示している。この図に示すように、幾つかの実施形態の骨癒合デバイス２００は、直方体の形状を呈している。直方体の骨癒合デバイス２００は、図１に示す円筒状の骨癒合デバイス１００と同様、図２に示されている端面２４５を含む２つの端面と、回動手段によって外表面に取り付けられている複数のタブ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８とを備える。幾つかの実施形態では、回動手段は、スクリュー式の部材（screw type assembly）である。また、タブ２１１〜２１８は、骨癒合デバイス２００を脊椎骨間に挿入した後、選択的に拡張される。上述と同様に、骨癒合デバイス２００の挿入及びタブ２１１〜２１８の選択的な拡張は、通常、外科医による関節鏡外科処置として実行される。この処置の幾つかの実施形態については、図８を用いて後に更に詳細に説明する。各タブ２１１〜２１８に関連する各回動手段の回動によって、関連するタブ２１１〜２１８の位置が個別に調整され、これによって、２つの隣接する脊椎骨間で骨癒合デバイス２００が強固に固定される。当業者にとって明らかであるが、タブ２１１〜２１８は、図２には示されていない骨癒合デバイス２００の端面及び表面を含む骨癒合デバイス２００の外表面上に、様々な構成で分布させることができる。更に、上述したように、異なる実施形態の骨癒合デバイス２００の各表面に亘って、異なる数のタブ２１１〜２１８を分布させてもよい。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイス２００及び／又はタブ２１１〜２１８の表面は、多孔性の表面組織によってコーティングされ、これによって、骨成長を促進する。

端面２４５は、開口２４０を有し、ここから骨癒合デバイス２００の内部の空洞にアクセスすることができる。幾つかの実施形態では、開口２４０を介して、骨癒合デバイス２００内の空洞に、上述した骨細片及び／又は合成骨基質等の骨移植材料を予め充填する。骨癒合デバイス２００の複数の導管又は孔隙２５０によって、骨移植材料は、骨癒合デバイス２００の内部空洞から、脊椎骨に接触する外表面に流出することができる。通常、骨移植材料は、骨癒合デバイス２００が脊椎骨間に配置された後に、骨癒合デバイス２００の内部空洞から外周に移動する。なお、幾つかの実施形態では、骨移植材料は、骨癒合デバイス２００の外部の関節鏡手段によって、骨癒合デバイス２００の位置に送達される。如何なる送達手段を用いるかにかかわらず、骨移植材料及び骨癒合デバイス２００の表面組織化によって、骨癒合デバイス２００に接触する骨の成長及び隣接する脊椎骨との癒合が促進される。骨の癒合及び治癒が進むと、骨癒合デバイス２００は、背骨の２つの癒合された脊椎骨内に埋まる。

図３Ａは、２つの脊椎骨３３０、３３５の間に骨癒合デバイス３００が配置された脊柱の一部を示している。この図に示すように、骨癒合デバイス３００は、通常、椎間板が存在する位置に配置される。椎間板は、通常、正常な健康な脊柱の２つの脊椎骨の間に挟まれている。例えば、正常な健康な椎間板３４０は、脊椎骨３３７、３３０の間に挟まれている。但し、図３に示す脊柱では、通常、脊椎骨３３０、３３５の間に存在する椎間板が切除され、椎間板に代えて、脊椎骨３３０、３３５の間の支持物として骨癒合デバイス３００が外科的に挿入されている。

図３Ａは、通常は、脊椎骨３３０、３３５の間に挟まれている椎間板が損傷し、完全に除去されている状態を示している。なお、骨癒合デバイス３００の幾つかの実施形態では、椎間板を完全に除去しなくてもよい。

通常は、骨癒合デバイス３００の配置及び位置決めに必要なスペースを確保できる量だけ椎間板を切除すればよい。更に、骨癒合デバイス３００のタブ３２１、３２２、３２３、３２４の拡張を制御する回動手段３１１、３１２、３１３、３１４にアクセスするために十分な量の椎間板を除去する。上述したように、図３Ａには示されていない表面を含む骨癒合デバイス３００の外表面上にも、更なる数及び構成のタブを分布させている。

骨癒合デバイス３００の挿入及び配置の間、タブ３２１〜３２４は、骨癒合デバイス３００の本体に揃う位置に収納され、タブ３２１〜３２４が実質的に骨癒合デバイス３００の外表面に格納されるようにする。幾つかの実施形態では、タブ３２１〜３２４は、外表面と同一平面を構成する。これらの実施形態では、骨癒合デバイス３００の外形寸法が可能な限り小型化されるように構成される。例えば、幾つかの実施形態の外形寸法は、直径約０．２８インチ、長さ約１．０インチである。一方、このような実施形態において、タブ３２１〜３２４を完全に拡張した場合の外形寸法では、直径が約０．４８インチになる。

骨癒合デバイス３００の外形寸法を最小化することにより、関節鏡外科処置を用いて、骨癒合デバイス３００を患者の体内に有利に挿入することができる。仮に、骨癒合デバイス３００を完全に拡張した状態で挿入するとすれば、外科的切開を大きくする必要があり、筋肉及び神経の変位も大きくなる。一方、外形寸法を小型化することによって、骨癒合デバイス３００は、侵襲が最小の関節鏡技術を用いて、有利に挿入することができる。そして、骨癒合デバイス３００のタブ３２１〜３２４は、関節鏡挿入の後に拡張され、外形寸法を最適に拡大し、脊椎骨３３０、３３５間で骨癒合デバイス３００を固定する。幾つかの実施形態では、選択されたタブ３２１〜３２４を拡張する。

上述した特定の実施形態では、骨癒合デバイス３００が直方体の形状を有しているが、様々な実施形態において、骨癒合デバイス３００の断面は、異なる形状を有していてもよいことは当業者にとって明らかである。例えば、本発明の更なる実施形態では、図１に示す骨癒合デバイス１００のように、断面が円形の骨癒合デバイス又は他の形状を有するデバイスと、様々な構成で配置されている一組の拡張可能なタブとを用いてもよい。例えば、幾つかの実施形態では、タブを４列に並べ、各列を骨癒合デバイスの側面に配置する。これらの幾つかの実施形態では、各列に、４つのタブを設ける。このような実施形態については、図７を用いて後に説明し、図３Ｂは、この実施形態が挿入された状態を示している。図３Ｂに示すように４つのタブ３１１〜３１４の第１の組は、脊椎骨３３０に対して骨癒合デバイス３００をロックし、タブ３１５〜３１８の第２の組は、脊椎骨３３５に対して骨癒合デバイス３００をロックしている。

図４Ａは、幾つかの実施形態の骨癒合デバイス４００を更に詳細に示している。図４Ａに示すように、骨癒合デバイス４００は、送りネジ４１５を挿入するための内部空洞４０５を有し、１つ以上のタブ４３１がタブベイ４２１、４２２、４２３、４２４に格納されている。

タブベイ４２１〜４２４によって、タブ４３１は、未拡張の状態では、骨癒合デバイス４００の外表面４２０と同一平面を構成し、又は外表面４２０に収容される。また、未拡張の状態において、タブ４３１及びタブベイ４２１は、内部空洞４０５から骨癒合デバイス４００の外表面４２０への導管４５０を提供し、内部空洞４０５内の骨移植材料及び／又は骨成長材料が外表面４２０に露出する経路を形成する。通常、送りネジ４１５を螺入させることによって、内部空洞４０５内の材料が外表面４２０に押し出される。

タブ４３１は、回動手段４１１と、歯車の歯４５５とを備える。タブ４３１が拡張されていない場合、歯車の歯４５５は、送りネジ４１５が内部空洞４０５に侵入するための一連の受け溝を提供する。通常、タブ４３１は、送りネジ４１５が内部空洞４０５に螺入する間、固定された状態で留まる。これらの実施形態では、送りネジ４１５の挿入の間、送りネジ４１５のネジ山は、歯車の歯４５５に働きかけず、影響も与えない。

そして、幾つかの実施形態では、送りネジ４１５が内部空洞４０５に完全に挿入された後、歯車の歯４５５が送りネジ４１５のネジ山と係合する。例えば、本発明の特定の具体例では、送りネジ４１５は、端部キャップ４０６に達するまで、内部空洞４０５内に挿入される。送りネジ４１５は、端部キャップ４０６に達すると、内部空洞４０５により深く侵入できなくなり、所定の位置で回転するようになる。これらの実施形態では、送りネジ４１５が前進することなく回転するようになると、回転する送りネジのネジ山が各タブ４３１の歯車の歯４５５に接触し、係合する。これにより、螺旋状のネジ山の動き及び角度が歯車の歯４５５に働きかけて、タブ４３１が立ち上がり、拡張される。幾つかの実施形態では、タブ４３１上の歯車の歯４５５と、挿入された送りネジ４１５との組合せを、ウォームスクリュー駆動機構と呼ぶ。

ウォームスクリュー駆動機構の変形例では、回動手段４１１を回動させてタブ４３１を立ち上げる。これらの実施形態では、通常、タブ４３１の回動手段４１１がターンスクリュー式の機構を備え、回動手段４１１が回動すると、挿入され、静止した送りネジ４１５のネジ山によって歯車の歯４５５が駆動され又は回転される。また、静止した送りネジ４１５の螺旋状のネジ山の角度のために、歯車の歯４５５がタブ４３１を骨癒合デバイス４００の外表面４２０上に立ち上げ、拡張する。

上述したように、幾つかの実施形態のタブ４３１は、骨癒合デバイス４００の外表面４２０に対して９０度を超える動作範囲を有する。図４Ｂは、幾つかの実施形態において、脊椎骨に加わる圧縮力に耐える最適な位置である９０度を僅かに超えて拡張されたタブ４３１を示している。

図５Ａは、幾つかの実施形態に基づき、小さい外径寸法に閉じられた骨癒合デバイス５００を示している。図５Ａに示すように、骨癒合デバイス５００のタブ５３１は、拡張されておらず、骨癒合デバイス５００の外表面の一部を構成している。一方、図５Ｂは、上述のようにしてタブ５３１が拡張された骨癒合デバイス５００の外径寸法を示している。同様に、図６Ａは、外形寸法が小さい骨癒合デバイス６００の断面図を示し、図６Ｂは、タブ６３１が拡張された状態の断面図を示している。

図７Ａは、本発明の幾つかの実施形態に基づき、骨癒合デバイス７００の４つの対向する側面に４つのタブベイを備える骨癒合デバイス７００を示す斜視図である。上述したように、タブは、各タブベイに格納され、回動手段によって固定される。例えば、タブ７３１は、タブベイ７２１に格納され、回動手段７１１によって固定される。また、図７Ａに示すように、空洞には、送りネジ７１５が挿入される。上述したように、送りネジ７１５は、ネジ山を有し、これによって、歯車の歯７５５がタブ７３１〜７３３を立ち上げる。図７Ｂは、骨癒合デバイス７００のタブ７３１〜７３３が立ち上げられた状態を示している。

図８は、幾つかの実施形態に基づく骨癒合デバイスの挿入及び使用を要約したプロセスフローチャートである。この図に示すようにプロセス８００は、ステップ８０５で開始され、ここで、侵襲が最小限の外科的切開を実行する。ここでは、通常、関節鏡外科処置の器具を挿入するに足る程度の小さい切開を行う。次に、プロセス８００は、ステップ８１０に進み、小さい切開を介して骨癒合デバイスを挿入し、共に癒合する予定の２つの脊椎骨の間の領域に送達する。骨癒合デバイスの挿入及び送達は、関節鏡器具を用いて行われる。

ステップ８１５では、通常、１個以上の関節鏡器具を用いて、骨の癒合を行う領域に骨癒合デバイスを配置する。骨癒合デバイスが２つの脊椎骨の間の領域に配置されると、プロセス８００は、ステップ８２０に進み、ここで、骨癒合デバイスに送りネジを挿入し、螺入させる。送りネジは、通常、骨癒合デバイスの中心に開設されている内部空洞に螺入する。内部空洞には、骨成長を促進するためのコラーゲン及び／又は基質を含む骨成長材料が充填されている。したがって、内部空洞に送りネジを挿入することによって、骨成長材料が内部空洞から骨成長デバイスの外表面に押し出される。幾つかの実施形態の骨癒合デバイスは、内部空洞から外表面に貫通する特定のパターンの導管又は孔隙を有し、これによって、骨成長材料は、骨癒合デバイスの外周の特定の位置に押し出される。例えば、幾つかの実施形態は、特定のタブに骨成長材料を押し出す孔隙を有する。

図８のステップ８２５では、タブを選択的に拡張して、２つの脊椎骨の間の領域の適切な位置に骨癒合デバイスを固定する。幾つかの実施形態では、図４を用いて上述したように、ウォームスクリュー駆動機構を用いてタブを拡張する。ステップ８２５において、選択されたタブを拡張し、骨癒合デバイスを適切な位置に固定した後、手術器具を患者から取り除き、小さい切開を縫合する。これにより、プロセス８００が終了する。

図９は、幾つかの実施形態における、骨癒合デバイスの上面図である。図９に示すように、骨癒合デバイス１０００は、実質的に矩形の２つの端面を有している。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイス１０００は、患者の体重及び日常的な動きによって背骨に生じる圧縮力及び剪断力に耐える強度を有する、チタニウム等の高強度の生体適合性材料から形成される。生体適合性材料は、多くの場合、骨癒合デバイス１０００の表面で新しい骨細胞の成長が可能となるように、多孔質材料によって表面組織化又はコーティングされている。図９に更に示すように、骨癒合デバイス１０００は、複数の導管又は孔隙１０１４を有し、これによって、骨癒合デバイス１０００が患者の脊椎骨間に挿入された後、骨移植材料を脊椎骨に接触させることができる。骨移植材料及び骨癒合デバイス１０００の表面の組織化によって、骨の成長及び隣接する脊椎骨との癒合が促進される。癒合及び治癒プロセスによって、骨癒合デバイス１０００は、背骨の２つの隣接する脊椎骨間に埋まり、治癒期間を経て、最終的に、互いに癒合する。

更に、図９に示すように、第１のタブ１００６は、第１の側に位置し、第２のタブ１００６（図１４Ａ）は、反対の第２の側に位置している。これらのタブ１００６は、拡張の前の位置において、外表面が骨癒合デバイス１０００のフレーム１００４と同一平面を構成するように形成されている。タブ１００６は、内部に傾斜を有する内表面を有する。各タブ１００６は、反対側のより小さい端部より実質的に大きく、タブ１００６の中間の寸法が反対側の小さい端部に向けて徐々に減少するように形成されている。位置決め手段１００２は、拡張ブロック又はナット１０１０に連結され、拡張ブロック又はナット１０１０は、位置決め手段１００２の回転方向に応じて、位置決め手段１００２を上下に移動させる。位置決め手段１００２は、通常、スクリュー式の部材である。位置決め手段１００２を時計回りに回転させると、拡張ブロック１０１０は、位置決め手段１００２を位置決め手段１００２の頂部方向に上昇させ、位置決め手段１００２を反時計回りに回転させると、拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部を引き戻す方向に動く。拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部を引き戻すと、傾斜を有するタブ１００６がコンパクトになり、骨癒合デバイス１０００のフレーム１００４内に格納される。このように、骨癒合デバイス１０００は、タブ１００６を拡張しない状態では小型化され、関節鏡外科処置による患者の体内への挿入に適する大きさとなる。関節鏡外科処置は、侵襲が最小限であり、より侵襲的な従来の外科処置より有利である。関節鏡外科処置では、従来の侵襲的手術に必要な切開に比べて、外科的切開を小さくできる。更に、関節鏡外科処置は、筋肉及び神経等の患者の組織の過度の圧迫の必要性を最小化又は排除し、このため、筋肉及び神経の外傷及び負傷を最小化でき、患者の快復を早めることができる。位置決め手段１００２が回転すると、拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部に近付き、拡張ブロック１０１０が傾斜を有するタブ１００６を外側に押し出し、タブ１００６は、周囲の骨を圧迫して、骨癒合デバイス１０００を適切な位置に固定する。拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部に可能な限り近付くと、タブ１００６が完全に拡張される。更に、拡張ブロック１０１０は、位置決め手段１００２に沿って、例えば、ネジ山に沿って移動するので、タブ１００６を正確な位置に位置決めすることができる。

図１０は、幾つかの実施形態における、骨癒合デバイス１０００の上面／側面の斜視図である。上述したように、骨癒合デバイス１０００は、タブ１００６を有し、タブ１００６は、初期的には、骨癒合デバイス１０００のフレーム１００４内に嵌まり込むように位置決めされる。位置決め手段１００２は、第１の端面１０１８を介して配置され、これにより、拡張ブロック１０１０は、位置決め手段１００２に沿って移動でき、この移動によって、タブ１００６が骨癒合デバイス１０００のフレーム１００４を超えて外側に拡張する。位置決め手段１００２は、このような機能を実現する如何なる機構であってもよい。更に、図１０では、六角レンチを必要とするネジ頭を例示的に示しているが、位置決め手段１００２としてネジ又はボルトを用いる場合、如何なる種類のネジ頭を採用してもよい。マイナスネジ（Slotted）、プラスネジ（Phillips）、ポジドライブ（Pozidriv）、トルクス（Torx）、ロバートソン（Robertson）、トライウィング（Tri-Wing）、トルクセット（Torq-Set）、スパナ（Spanner）を含む他の如何なるネジ頭を用いてもよい。また、第１の端面１０１８には、１つ以上の開口１０１６が設けられており、ここを介して、骨癒合デバイス１０００が患者の脊椎骨の間に挿入された後、骨移植材料を脊椎骨に接触させることができる。また、タブ１００６に開設された孔隙１０１４にも骨移植材料の挿入することができる。

図１１は、幾つかの実施形態における骨癒合デバイス１０００の上面／側面斜視図である。上述したように、骨癒合デバイス１０００は、位置決め手段１００２を用いて、拡張ブロック１０１０を上下に移動させ、拡張ブロック１０１０の位置に応じて、位置決め手段１００２の本体がタブ１００６を拡張又は収縮させる。拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部の近くにある場合、拡張ブロック１０１０は、タブ１００６を外側に押し出し、これにより、タブ１００６は、フレーム１００４を超えて拡張され、骨癒合デバイス１０００を適切な位置に固定する。一方、拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部から離れている場合、タブ１００６は、フレーム１００４内に位置し、骨癒合デバイス１０００を非常にコンパクトにする。位置決め手段１００２の頂部の面の反対側の第２の端面１０２０は、骨癒合デバイス１０００の内部の空洞へのアクセスを提供する開口１０１２を有する。幾つかの実施形態では、開口１０１２を介して、骨癒合デバイス１０００内の空洞に、上述した骨細片及び／又は合成骨基質等の骨移植材料を予め充填する。タブ内の他の孔隙１０１４によって、骨癒合デバイス１０００が患者の脊椎骨の間に挿入された後、骨移植材料を脊椎骨に接触させることができる。

図１２は、２つの脊椎骨３３０、３３５の間に骨癒合デバイス１０００が配置された脊柱の一部を示している。この図に示すように骨癒合デバイス１０００は、通常、椎間板が存在する位置に配置される。椎間板は、通常、正常な健康な脊柱の２つの脊椎骨の間に挟まれている。例えば、正常な健康な椎間板３４０は、脊椎骨３３７、３３０の間に挟まれている。但し、図１２に示す脊柱では、通常、脊椎骨３３０、３３５の間に存在する椎間板が切除され、椎間板に代えて、脊椎骨３３０、３３５の間の支持物として骨癒合デバイス１０００が外科的に挿入されている。

骨癒合デバイス１０００の挿入及び配置の間、タブ１００６は、骨癒合デバイス１０００の本体に揃う位置に収納され、タブ１００６が実質的に骨癒合デバイス１０００の外表面に格納されるようにする。幾つかの実施形態では、タブ１００６は、外表面と同一平面を構成する。これらの実施形態では、骨癒合デバイス１０００の外形寸法が可能な限り小型化されるように構成される。例えば、幾つかの実施形態の外形寸法は、直径約０．２８インチ、長さ約１．０インチである。一方、このような実施形態において、タブ１００６を完全に拡張した場合の外形寸法では、直径が約０．４８インチになる。他の実施形態として、このサイズを必要に応じて大きく又は小さくしてもよい。

骨癒合デバイス１０００の外形寸法を最小化することにより、関節鏡外科処置を用いて、骨癒合デバイス１０００を患者の体内に有利に挿入することができる。仮に、骨癒合デバイス１０００を完全に拡張した状態で挿入するとすれば、外科的切開を大きくする必要があり、筋肉及び神経の変位も大きくなる。一方、外形寸法を小型化することによって、骨癒合デバイス１０００は、侵襲が最小の関節鏡技術を用いて、有利に挿入することができる。そして、骨癒合デバイス１０００のタブ１００６は、関節鏡挿入の後に拡張され、外形寸法を最適に拡大し、脊椎骨３３０、３３５間で骨癒合デバイス１０００を固定する。

図１３は、骨癒合デバイス１０００’の他の実施形態の側面図である。骨癒合デバイス１０００’は、位置決め手段１００２を用いて、拡張ブロック１０１０（図９）を上下に移動させ、拡張ブロック１０１０（図９）の位置に応じて、位置決め手段１００２の本体がタブ１００６’を拡張又は収縮させる。タブ１００６’は、骨癒合デバイス１０００’を骨の間で適切な位置に固定するためのグリップ力を更に高めるために、鋸歯状のエッジ１０２６を有する。拡張ブロック１０１０（図９）が位置決め手段１００２の頂部の近くにある場合、拡張ブロック１０１０（図９）は、タブ１００６’を外側に押し出し、これにより、タブ１００６’は、フレーム１００４を超えて拡張され、骨癒合デバイス１０００’を適切な位置に固定する。タブ１００６’は、１つ以上のスロット１０２８及び１つ以上のピン１０２４によって、それぞれ骨癒合デバイス１０００’のフレーム１００４に連結され、１つ以上のピン１０２４は、１つ以上のスロット１０２８に差し込まれ、１つ以上のスロット１０２８の内部に沿って移動できる。一方、拡張ブロック１０１０（図９）が位置決め手段１００２の頂部から離れている場合、タブ１００６’は、フレーム１００４内に位置し、骨癒合デバイス１０００’を非常にコンパクトにする。タブ１００６’内の他の孔隙１０１４によって、骨癒合デバイス１０００’が患者の脊椎骨の間に挿入された後、骨移植材料を脊椎骨に接触させることができる。

図１４Ａは、他の実施形態における鋸歯状のエッジ１０２６を有するタブ１００６’を備える骨癒合デバイス１０００’のコンパクトな状態の断面図である。拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部から離れ、第２の端面１０２０（図１１）に近付くと、タブ１００６’は、骨癒合デバイス１０００’のフレーム１００４内に格納される。タブ１００６’は、１つ以上のスロット１０２８及び１つ以上のピン１０２４によって、それぞれ骨癒合デバイス１０００’のフレーム１００４に連結され、１つ以上のピン１０２４は、１つ以上のスロット１０２８に差し込まれ、１つ以上のスロット１０２８の内部に沿って移動できる。

図１４Ｂは、他の実施形態における鋸歯状のエッジ１０２６を有するタブ１００６’を備える骨癒合デバイス１０００’の拡張された状態の断面図である。拡張ブロック１０１０が位置決め手段１００２の頂部の近傍に位置し、第１の端面１０１８（図１０）に近付くと、タブ１００６’は、骨癒合デバイス１０００’のフレーム１００４を超えて拡張され、最終的に、骨癒合デバイス１０００’を２つの骨の間で固定する。傾斜を有するタブ１００６’は、矢印１０２２によって示すように、拡張ブロック１０１０によって外側に押し出されることによって拡張する。拡張ブロック１０１０の位置は、位置決め手段１００２を時計回り又は反時計回りに回転させることによって変更される。タブ１００６’は、拡張ブロック１０１０の力によって外側に拡張される。タブ１００６’は、１つ以上のスロット１０２８及び１つ以上のピン１０２４によって骨癒合デバイス１０００’のフレーム１００４に連結されており、１つ以上のピン１０２４は、１つ以上のスロット１０２８の内部に沿って移動できるため、タブ１００６’は、骨癒合デバイス１０００’のフレーム１００４を超えて拡張できる。

これに代えて、タブの移動を実現するために、骨癒合デバイスは、１個以上のピボット又は他の何らかの回動手段を有していてもよく、例えば、タブの端部に１個以上のピボットを設けてもよい。

幾つかの実施形態において、骨癒合デバイスを使用する場合、まず、拡張ブロックが位置決め手段の頂部から第２の端面に向かって離れ、この結果、タブが骨癒合デバイスのフレーム内に格納され、骨癒合デバイスが小型化される。そして、小型化された骨癒合デバイスを患者の体内の所望の位置に挿入する。そして、外科医は、位置決め手段を回転させ、位置決め手段及び第１の端面の頂部に向かって拡張ブロックを移動させることによって、骨癒合デバイスを拡張する。拡張ブロックが第１の端面に近付くように移動すると、傾いたタブに対する拡張ブロックの圧力によって、タブが外側に押し出される。最終的に、拡張ブロックは、第１の端面の十分近くに移動し、拡張タブと、癒合すべき骨との間に十分な圧力を加える。これによって、骨癒合デバイスを適切な位置に固定することができる。この後、骨癒合デバイス内の孔隙及び開口を介して、骨を癒合するための材料を挿入する。

図１５は、本発明の好ましい実施形態における骨癒合デバイスの上面の斜視図である。図１５に示すように、骨癒合デバイス１５００は、実質的に矩形の２つの端面を有している。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイス１５００は、患者の体重及び日常的な動きによって背骨に生じる圧縮力及び剪断力に耐える強度を有する、チタニウム等の高強度の生体適合性材料から形成される。生体適合性材料は、多くの場合、骨癒合デバイス１５００の表面で新しい骨細胞の成長が可能となるように、多孔質材料によって表面組織化又はコーティングされている。骨癒合デバイス１５００は、複数の導管又は孔隙１５２０、１５３４（図１６）を有し、これによって、骨癒合デバイス１５００が患者の脊椎骨間に挿入された後、骨移植材料を脊椎骨に接触させることができる。骨移植材料及び骨癒合デバイス１５００の表面の組織化によって、骨の成長及び隣接する脊椎骨との癒合が促進される。癒合及び治癒プロセスによって、骨癒合デバイス１５００は、背骨の２つの隣接する脊椎骨間に埋まり、治癒期間を経て、最終的に、互いに癒合する。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイス１５００は、無線周波数識別（radio frequency identification：ＲＦＩＤ）チップ（非接触ＩＣ）１５０１を備え、ＲＦＩＤチップ１５０１は、骨癒合デバイス１５００を一意的に特定し、骨癒合デバイス１５００の特性に関する情報を提供し、骨癒合デバイス１５００が移植される患者に関する情報を提供し、骨癒合デバイス１５００を移植する処置に関する情報を提供し、及び／又は他のタイプの情報を提供する。幾つかの実施形態では、ＲＦＩＤチップ１５０１は、受動ＩＣである。これに代えて、ＲＦＩＤチップ１５０１は、能動ＩＣであってもよい。この結果、骨癒合デバイス１５００は、ＲＦＩＤチップ１５０１をスキャンし、ＲＦＩＤチップ１５０１に含まれている情報にアクセスすることができるという利点を有する。

更に、図１５に示すように、タブ１５３０は、骨癒合デバイス１５００の両側に配置されている。タブ１５３０の外表面は、非拡張位置では、骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４と実質的に同一平面を構成するように形成されている。タブ１５３０は、内部に傾斜を有する内表面を有する。各タブ１５３０は、端部が中央部より大きく、タブ１５３０のサイズは、中央部から端部に向かって徐々に大きくなるように形成されている。骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４内の位置決め手段１５０８は、互いに連結された第１のスクリューに１５０２及び第２のスクリュー１５０４を備える。第１のスクリュー１５０２は、第２のスクリュー１５０４とは反対方向にネジが切られている。例えば、第１のスクリュー１５０２が左ネジの場合、第２のスクリュー１５０４を右ネジとし、又は両者を逆にしてもよい。更に、第１のスクリュー１５０２のサイズは、第２のスクリュー１５０４のサイズと僅かに異なる。位置決め手段１５０８は、第１の拡張ブロック１５１０及び第２の拡張ブロック１５１２に連結されている。詳しくは、第１の拡張ブロック１５１０は、第１のスクリュー１５０２に連結され、第２の拡張ブロック１５１２は、第２のスクリュー１５０４に連結されている。第１の拡張ブロック１５１０及び第２の拡張ブロック１５１２は、コンパクトな位置では、骨癒合デバイス１５００の中央に配置される。位置決め手段１５０８が適切に回転されると、拡張ブロック１５１０、１５１２は、それぞれのスクリュー１５０２、１５０４によって、それぞれ外側に移動する。拡張ブロック１５１０、１５１２が外側に移動すると、これらは、タブ１５３０を外側に押し出す。タブ１５３０を格納する場合、位置決め手段１５０８を反対方向に回し、拡張ブロック１５１０、１５１２は、それぞれのスクリュー１５０２、１５０４上の中央に移動する。拡張ブロック１５１０、１５１２が骨癒合デバイス１５００の中央に配置されると、タブ１５３０は、小型化され、骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４内に収まる。このように、骨癒合デバイス１５００は、タブ１５３０を拡張しない状態では小型化され、関節鏡外科処置による患者の体内への挿入に適する大きさとなる。関節鏡外科処置は、侵襲が最小限であり、より侵襲的な従来の外科処置より有利である。関節鏡外科処置では、従来の侵襲的手術に必要な切開に比べて、外科的切開を小さくできる。更に、関節鏡外科処置は、筋肉及び神経等の患者の組織の過度の圧迫の必要性を最小化又は排除し、このため、筋肉及び神経の外傷及び負傷を最小化でき、患者の快復を早めることができる。

位置決め手段１５０８を回転させて、拡張ブロック１５１０、１５１２をそれぞれのスクリュー１５０２、１５０４の端部に向けて移動させると、拡張ブロック１５１０、１５１２は、タブ１５３０を外側に押し出し、タブ１５３０は、周囲の骨に圧力を加え、骨癒合デバイス１５００を適切な位置に固定する。拡張ブロック１５１０、１５１２が位置決め手段１５０８の頂部に可能な限り近付くと、タブ１５３０が完全に拡張される。更に、拡張ブロック１５１０、１５１２は、位置決め手段１５０８に沿って、例えば、スクリュー１５０２、１５０４のネジ山に沿って移動するので、タブ１５３０を正確な位置に位置決めすることができる。タブ１５３０は、骨の間で適切な位置に固定するための骨癒合デバイスのグリップ力を更に高めるために、鋸歯状のエッジ１５３６を有する。

骨癒合デバイス１５００を適切な位置に固定するために、ユーザは、通常、位置決め手段１５０８を回転させるスクリュードライバー等の器具を使用する。しかしながら、スクリュードライバーは、滑って所定の位置から外れることがある。患者の背骨の近くで処置を行う場合、このような滑りを防止又は少なくとも最小限に抑制することが望ましい。このため器具（図示せず）を受け入れるチャネル１５２２を設ける。器具（図示せず）は、チャネル１５２２に嵌合して、器具（図示せず）を適切な位置に固定する付属部材を有する。

図１６は、本発明の好ましい実施形態における骨癒合デバイスの側面の斜視図である。骨癒合デバイス１５００は、第１のスクリュー１５０２及び第２のスクリュー１５０４を含む位置決め手段１５０８を用いて、第１の拡張ブロック１５１０及び第２の拡張ブロック１５１２を骨癒合デバイス１５００の中央から端部に向けて、外側に移動させる。位置決め手段１５０８は、１つ以上の第１のピン１５１６によって、適切な位置に回転可能に保持されている。１つ以上の第１のピン１５１６は、位置決め手段１５０８の保持溝１５０６（図１７）内に固定される。拡張ブロック１５１０、１５１２は、拡張ブロック１５１０、１５１２がどこに位置しているかに応じて、タブ１５３０を拡張させ又は収縮させる。上述したように、タブ１５３０は、グリップ力を更に高めるために、鋸歯状のエッジ１５３６を有する。タブ１５３０は、１つ以上のスロット１５３２（図１８Ａ）及び１つ以上の第２のピン１５１８によって、それぞれ骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４に連結され、１つ以上の第２のピン１５１８は、１つ以上のスロット１５３２に差し込まれ、１つ以上のスロット１５３２の内部に沿って移動できる。タブ１５３０内の他の孔隙１５３４によって、骨癒合デバイス１５００が患者の脊椎骨の間に挿入された後、骨移植材料を脊椎骨に接触させることができる。またフレーム１５１４の一組の孔隙１５２０によって、骨癒合デバイス１５００を適切な位置に配置した後に、骨移植材料を骨癒合デバイス１５００内に充填することができる。また、器具を受け取るチャネル１５２２も示している。

図１７は、本発明の好ましい実施形態における骨癒合デバイスの部品の断面図である。上述したように、位置決め手段１５０８は、第１のスクリュー１５０２及び第２のスクリュー１５０４を含み、第１のスクリュー１５０２は、第２のスクリュー１５０４とは異なる向きにネジが切られている。また、第１のスクリュー１５０２のサイズは、第２のスクリュー１５０４のサイズと僅かに異なる。例えば、第１のスクリュー１５０２は、８−３２スクリューであり、第２のスクリューは、６−３２スクリューである。保持溝１５０６は、位置決め手段１５０８を適切な位置に固定するために使用される。チャネル１５２２は、位置決め手段１５０８を回転させる器具（図示せず）が滑らないように固定するために使用される。第１の拡張ブロック１５１０及び第２の拡張ブロック１５１２は、位置決め手段１５０８と連携して、複数のタブ１５３０を拡張及び収縮させるために使用される。第１の拡張ブロック１５１０は、第１のスクリュー１５０２が嵌め込まれる内部開口を有する。第２の拡張ブロック１５１２は、第２のスクリュー１５０４が嵌め込まれる内部開口を有する。骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４は、フレーム１５１４内に骨移植材料を充填可能にする一組の孔隙１５２０を含む。更に、１つ以上の第１のピン１５１６は、フレーム１５１４内で位置決め手段１５０８を固定する。１つ以上の第２のピン１５１６は、１つ以上のスロット１５３２と連携して、フレーム１５１４にタブ１５３０を固定する。

図１８Ａは、本発明の好ましい実施形態において、タブが収縮されている骨癒合デバイスの断面図である。拡張ブロック１５１０、１５１２が第１のスクリュー１５０２及び第２のスクリュー１５０４によって位置決め手段１５０８の中央に配置されると、タブ１５３０は、骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４内に格納される。位置決め手段１５０８は、１つ以上の第１のピン１５１６によって位置決め手段１５０８を適切な位置に保持するための保持溝１５０６を備える。タブ１５３０は、１つ以上のスロット１５３２及び１つ以上の第２のピン１５１８を用いて、骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４に連結され、１つ以上の第２のピン１５１８は、１つ以上のスロット１５３２に差し込まれ、１つ以上のスロット１５３２の内部に沿って移動できる。

図１８Ｂは、本発明の好ましい実施形態において、タブが拡張されている骨癒合デバイスの断面図である。図１８Ａに示すように骨癒合デバイス１５００は、拡張ブロック１５１０、１５１２が骨癒合デバイス１５００の中央にある場合、小型化される。ユーザが位置決め手段１５０８を回転させると、拡張ブロック１５１０、１５１２は、中央から外側に徐々に移動する。ユーザが位置決め手段１５０８を反対方向に回転させると、拡張ブロックは、中央に向かって戻る。拡張ブロック１５１０、１５１２が外側に移動すると、これらは、タブ１５３０を押し出す。拡張ブロック１５１０、１５１２は、矢印１５４０に示すように、傾いたタブ１５３０を外側に押し出す力を加えるので、タブ１５３０が拡張される。拡張ブロック１５１０、１５１２が骨癒合デバイス１５００の端部の近傍に配置されると、タブ１５３０は、フレーム１５１４を超えての骨癒合デバイス１５００を拡張し、最終的に骨癒合デバイス１５００を２つの骨の間で固定する。タブ１５３０は、更なるスロット１５３２及び１つ以上の第２のピン１５１８によって骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４に連結されており、１つ以上の第２のピン１５１８は、１つ以上のスロット１５３２の内部に沿って移動できるため、タブ１５３０は、骨癒合デバイス１５００のフレーム１５１４を超えて拡張できる。

好ましい実施形態では、骨癒合デバイスを使用する際、まず、拡張ブロックを骨癒合デバイスの中央に配置し、この結果、タブが骨癒合デバイスのフレーム内に格納されるようにする。そして、小型化された骨癒合デバイスを患者の体内の所望の位置に挿入する。そして、外科医は、位置決め手段を回転させて、各拡張ブロックを骨癒合デバイスの反対端に向かって移動させることによって、すなわち、一方を位置決め手段の頂部に向けて移動させ、一方を位置決め手段の底部に向けて移動させることによって、骨癒合デバイスを拡張する。拡張ブロックが中央から離れるように移動すると、傾いたタブに対する拡張ブロックの圧力によって、タブが外側に押し出される。最終的に、拡張ブロックは、拡張タブと、癒合すべき骨との間に十分な圧力を加える。これによって、骨癒合デバイスを適切な位置に固定することができる。この後、骨癒合デバイス内の孔隙及び開口を介して、骨を癒合するための材料を挿入する。

図１９は、幾つかの実施形態に基づく１つ以上の停止部を有する骨癒合デバイス１９００の斜視図である。図１９に示す骨癒合デバイス１９００は、以下に説明する変更を除けば、骨癒合デバイス１５００と実質的に同様である。具体的には、骨癒合デバイス１５００のピン／スロットシステムに代えて、骨癒合デバイス１９００は、１つ以上の凹部１９０８を有する本体１９０２と、１つ以上の停止部１９０６を有する１つ以上のタブ１９０４とを備える。図１９に示すように、タブ１９０４は、タブ１９０４の底面周辺に沿って配置された５個の停止部１９０６を備える。なお、タブ１９０４は、タブ１９０４の周辺に沿った如何なる位置に幾つの停止部１９０６を備えていてもよいことは明らかである。凹部１９０８は、タブ１９０４が本体１９０２に挿入されると、凹部１９０８が各停止部１９０６の少なくとも１つを受け入れることができるように、本体１９０２内で寸法決めされ、配置されている。具体的には、停止部１９０６は、凹部１９０８内に挿入されると、タブ１９０４が拡張され、及び本体１９０２内に収納される際に、凹部１９０８内で上下に滑動できる。このように、凹部１９０８は、停止部１９０６の外側方向移動／拡張移動を好ましい最大拡張位置に規制し、これによって、タブ１９０４が最大拡張位置を超えてしまうこと及び／又は本体１９０２から脱落することを防止している。幾つかの実施形態では、各停止部１９０６は、個別の凹部１９０８に関係付けられ、すなわち、停止部１９０６毎に凹部１９０８を設ける。これに代えて、図１９に示すように、１つ以上の停止部１９０６が１つの凹部１９０８’を共有してもよい。

図２０は、幾つかの実施形態に基づく１つ以上の停止部１９０６を有するタブ１９０４の正面図である。具体的には、図２０に示すように停止部１９０６は、停止部１９０６の上部より停止部１９０６の下部がタブ１９０４の周囲に近くなるように、タブ１９０４の周辺の表面に対して傾けられた停止外表面１９１２を有する。この停止外表面１９１２によって、本体１９０２の開口に挿入する際に、タブ１９０４を収縮させ、停止部１９０６が本体１９０２内の凹部１９０８に滑り込んだ後、タブ１９０４を復元することによって、タブ１９０４を本体１９０２に容易に挿入できる。幾つかの実施形態では、１つ以上の停止部１９０６は、停止チャネル１９１０を有し、これによって、停止部１９０６は、タブ１９０４が本体１９０２に挿入される際に内部に屈曲し、停止部１９０６が凹部１９０８に揃うと、付勢力で元の位置に戻ることができる。更に、幾つかの実施形態では、停止チャネル１９１０は、タブ１９０４を保持スプリング２１０６に連結できるように、保持スプリング２１０６（図２１参照）を受け入れるように寸法決めされる。このような実施形態では、停止部１９０６は、タブ突出部２１０８に置換され、又はタブ突出部２１０８が追加される。これによって、骨癒合デバイス１９００は、骨癒合デバイス１９００の本体１９０２内でタブ１９０４を好適に保持することができる。また、図１９及び図２０を用いて説明した骨癒合デバイス１９００の変更は、ここに説明する他の骨癒合デバイスの部品に組み込んでもよく、置き換えてもよい。

図２１Ａ〜図２１Ｊは、幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する骨癒合デバイス２１００を示す図である。図２１Ａ〜図２１Ｊに示す骨癒合デバイス２１００は、ここに説明する変更を除いて、骨癒合デバイス１５００と実質的に同様である。更に、図２１Ａ〜図２１Ｊは、複数のタブ及び保持スプリングを示しているが、タブ及び保持スプリングの数は、幾つであってもよい。図２１Ａ及び図２１Ｂは、それぞれ、収縮位置及び拡張位置のタブを有する骨癒合デバイス２１００の側断面図である。図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、骨癒合デバイス２１００は、１つ以上のスプリング受容部２１１０を有する本体２１０２と、タブ突出部２１０８を有する１つ以上のタブ２１０４と、１つ以上の保持スプリング２１０６とを備える。幾つかの実施形態では、保持スプリング２１０６は、ワイヤ、例えば、ニチノールワイヤから形成されている。これに代えて保持スプリング２１０６は、当分野で周知の他の寸法及び／又は材料によって形成してもよい。幾つかの実施形態では、骨癒合デバイス２１００は、タブ２１０４毎に少なくとも１つ保持スプリング２１０６を有する。これに代えて単一の保持スプリング２１０６が複数のタブ２１０４に接触又は連結されていてもよい。保持スプリング２１０６の端部は、スプリング受容部２１１０内に配置又は連結され、これにより、保持スプリング２１０６の端部は、本体２１０２に対して動かない。保持スプリング２１０６の中央は、タブ２１０４のタブ突出部２１０８の外へ向かう動きを妨げ、タブ２１０４の拡張位置への移動に抵抗するように連結又は位置決めされている。図２１Ｂに示すようにユーザがタブ２１０４及びそれらの対応するタブ突出部２１０８を本体２１０２から外に移動又は拡張すると、タブ突出部２１０８は、保持スプリング２１０６を屈曲させる。この結果、保持スプリング２１０６によるこの屈曲への抵抗によって、タブ２１０４は、収縮位置に向かって付勢され、ユーザがタブ２１０４を収納する操作を行った際、タブ２１０４が拡張位置に引っ掛かって留まることはない。このように、骨癒合デバイス２１００は、拡張位置から収縮されたタブ２１０４を確実に収納することができるという利点を有する。

図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、各保持スプリング２１０６は、単一のタブ２１０４及び／又はタブ突出部２１０８に連結／関係付けされている。これに代えて、図２１Ｃに示すように、骨癒合デバイス２１００は、複数のタブ２１０４及び／又はタブ突出部２１０８に連結される単一の連続する保持スプリング２１０６を有していてもよい。幾つかの実施形態では、図２１Ｄに示すように、タブ突出部２１０８は、それぞれ、保持スプリング２１０６を受容するように構成された突出部チャネル２１１２を有する。これにより、突出部チャネル２１１２は、動作の間、保持スプリング２１０６がタブ突出部２１０８から脱落しないことを確実にする。幾つかの実施形態では、図２１Ｅに示すように、タブ突出部２１０８は、保持スプリング２１０６を受容するように構成された１つ以上の突出部開口２１１４を有する。この突出部開口２１１４によって、保持スプリング２１０６をタブ突出部２１０８に固定することができる。

図２１Ｆは、幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する骨癒合デバイス２１００の側断面図である。図２１Ｆに示すように骨癒合デバイス２１００の本体２１０２とタブ突出部２１０８とを連結する代わりに、図２１Ｆの保持スプリング２１０６は、第１のタブ２１０４のタブ突出部２１０８と第２のタブ２１０４のタブ突出部２１０８との間に連結されている。この結果、反対に移動するタブ２１０４によって、保持スプリング２１０６が両方向に屈曲するため、タブ２１０４を収縮位置に付勢する保持スプリング２１０６による抵抗を高めることができる。

図２１Ｇは、幾つかの実施形態に基づく１つ以上の保持スプリングを有する骨癒合デバイス２１００の側断面図である。図２１Ｇに示すように、骨癒合デバイス２１００は、タブ突出部２１０８及び／又はスプリング受容部２１１０に代えて、タブチャネル２１１６及び１つ以上のリング又はループ状の保持スプリング２１０６を有するタブ２１０４を備える。具体的には、リング又はループ状の保持スプリング２１０６は、タブ２１０４に一周以上巻回され、タブ２１０４を収縮位置に付勢する。更に、タブチャネル２１１６は、リング又はループ状の保持スプリング２１０６の少なくとも一部を受容し、保持スプリング２１０６がタブ２１０４から脱落し及び／又はタブ２１０４に対して移動することを防止するように構成できる。図２１Ｇでは、タブ２１０４の周りに一周だけ巻回された単一のリング又はループ状の保持スプリング２１０６を示しているが、保持スプリング２１０６は、何周巻回してもよい。

幾つかの実施形態に基づき保持スプリングが本体に組み込まれた骨癒合デバイス２１００の斜視図を図２１Ｈに示し、側断面図を図２１Ｉ及び図２１Ｊに示す。図２１Ｈ〜図２１Ｊに示すように、本体２１０２は、複数の壁空洞２１１６、２１１６’を有し、保持スプリング２１０６、２１０６’は、本体２１０２に連結され、壁空洞２１１６、２１１６’内に配置される。具体的には、タブ突出部２１０８は、保持スプリング２１０６、２１０６’の下で壁空洞２１１６、２１１６’内に嵌合するように構成され、これによって、図２１Ｉ及び図２１Ｊに示すように、ユーザがタブ２１０４を拡張位置に移動させると、壁空洞２１１６、２１１６’内で保持スプリング２１０６、２１０６’が屈曲し、保持スプリング２１０６、２１０６’に反対方向の付勢力を生じさせる。ユーザが骨癒合デバイス２１００を操作して、タブ２１０４を収納しようとすると、この付勢力によって、タブ２１０４が確実に収納される。幾つかの実施形態では、保持スプリング２１０６は、連続しており、すなわち、保持スプリング２１０６は、壁空洞２１１６の一方の側における本体２１０２との連結部から、壁空洞２１１６の反対側における本体２１０２との連結部まで連続している。これに代えて１つ以上の保持スプリング２１０６’は、不連続であってもよく、２個以上の保持スプリング２１０６’を本体２１０２の壁空洞２１１６’の両側に連結し、これらが壁空洞２１１６’の略々中央で出合うようにしてもよい。何れの場合も、保持スプリング２１０６、２１０６’は、タブ２１０４を収縮位置に付勢するように、壁空洞２１１６、２１１６’内で構成、配置、連結される。このため、図２１Ｈ〜図２１Ｊの骨癒合デバイス２１００は、保持スプリング２１０６による付勢によって、タブ２１０４を確実に収納することができる。幾つかの実施形態では、保持スプリング２１０６は、ＰＥＥＫ又はＰＥＥＫｓｉｌから形成される。これに代えて、保持スプリング２１０６は、バネ特性を有する当分野で周知の他の生体適合性材料から形成してもよい。また、図２１Ａ〜図２１Ｊを用いて説明した骨癒合デバイス２１００の変更は、ここに説明する他の骨癒合デバイスの部品に組み込んでもよく、置き換えてもよい。

図２２Ａ〜図２２Ｇは、幾つかの実施形態に基づく入れ子レベル（telescoping levels）を有する骨癒合デバイス２２００を示している。図２２Ａ〜図２２Ｇに示す骨癒合デバイス２２００は、ここに説明する変更を除いて、骨癒合デバイス１５００と実質的に同様である。更に図２２Ａ〜図２２Ｇは、入れ子レベルを有する複数のタブを示しているが、幾つの入れ子レベルを有する幾つのタブを設けてもよいことは明らかである。図２２Ａ〜図２２Ｄは、幾つかの実施形態に基づく入れ子レベルを有する１つ以上のタブを有する骨癒合デバイス２２００の側断面図、上面図、側面分解図及び底面断面図である。図２２Ａ〜図２２Ｄに示すように骨癒合デバイス２２００は、本体２２０２と、それぞれが複数のタブレベル２２０６、２２０６’を有する１つ以上のタブ２２０４と、１つ以上の位置決め要素２２０８と、１つ以上の拡張ブロック２２１０とを備える。図２２Ｂに示すようにタブ２２０４のタブレベル２２０６、２２０６’は、最も内側のタブレベル２２０６’が１つ以上の外側のタブレベル２２０６に入れ込まれるように入れ子状にされている。

これに代えて外側のタブレベル２２０６’は、相対的に内側のタブレベル２２０６、２２０６’に隣接するが、完全には取り囲まないようにしてもよい。

図２２Ｃ及び図２２Ｄに示すようにタブレベル２２０６、２２０６’のそれぞれは、拡張ブロック２２１０によって押されると関連するタブレベル２２０６、２２０６’の拡張及び収縮を制御するように形取られた内表面輪郭２２１２、２２１２’を有する内表面２２１１、２２１１’を備える。幾つかの実施形態では、図２２Ｃ及び図２２Ｄに示すように内表面輪郭２２１２、２２１２’及び／又は拡張ブロック２２１０は、拡張ブロック２２１０が分離されると、最も内側及び外側のタブレベル２２０６、２２０６’の両方が第１の拡張された高さに同時に達し、外側のタブレベル２２０６は、ここで停止し、最も内側のタブレベル２２０６’は、ここを超えて、第２の拡張された高さまで拡張するように構成できる。

逆に、拡張ブロック２２１０が互いに近付くと、最も内側のタブレベル２２０６’は、第２の拡張された高さから第１の拡張された高さに収縮し、ここから、最も内側のタブレベル２２０６’及び外側のタブレベル２２０６の両方が収縮位置に収納される。これに代えて、内表面輪郭２２１２、２２１２’及び／又は拡張ブロック２２１０は、最も内側及び外側のタブレベル２２０６、２２０６’が、拡張ブロック２２１０が互いに分離／移動されると、任意の所望の高さに同時又は別々に移動するように構成してもよい。具体的には、各タブレベル２２０６、２２０６’は、異なる輪郭が形成された内表面２２１１、２２１１’を有することでき、内表面２２１１、２２１１’は、異なる傾斜及び／又は寸法を有する拡張ブロックの表面に揃う内表面輪郭２２１２、２２１２’を有し、これによって、各タブレベル２２０６、２２０６’の動きを個別にカスタマイズできる。この結果、骨癒合デバイス２２００は、入れ子式又は他のタイプの拡張動作によって、所望の様々な高さ及び様々な速度で、タブレベルを拡張することができるという利点を有する。これを用いて、所望の拡張された高さを達成できると共に、最大拡張位置より低い位置に配置された外側のタブレベル２２０６が最も内側のタブレベル２２０６’に提供する支持によって、最大拡張位置に達した際の最も内側のタブレベル２２０６’の横方向の支持力を高めることができる。

図２２Ｅ及び図２２Ｆは、幾つかの実施形態に基づく舌状部（tongue）を有する入れ子タブレベルを有する骨癒合デバイス２２００の分解側面図及び平面図である。図２２Ｅに示すように、拡張ブロック２２１０は、異なる高さ及び／又は角度を有する複数の上面２２１８、２２２０を備える。具体的には、幾つかの実施形態に基づく拡張ブロック２２１０の斜視図である図２２Ｇに示すように、拡張ブロック２２１０は、それぞれ、タブレベル２２０６、２２０６’の内表面２２１１、２２１１’の１つ以上に対応する複数の列２２１９を有し、各列２２１９は、対応する内表面２２１１、２２１１’に対応する異なる高さ及び／又は角度を有することができ、これにより、骨癒合デバイス２２００によってタブレベル２２０６、２２０６’がどのように拡張／収縮されるかを制御することができる。幾つかの実施形態では、図２２Ｅ及び図２２Ｇに示すように、拡張ブロック２２１０は、最も内側のタブレベル２２０６’の内表面輪郭２２１２’に対応する、中心合わせされた高められた上面２２２０と、外側のタブレベル２２０６の内表面輪郭２２１２に対応する、中心から外れた１つ以上の下側の上面２２１８とを備えていてもよい。

これに代えて、先に図２２Ａ及び図２２Ｃに示したように、１つ以上の拡張ブロック２２１０は、一定の高さ及び／又は角度を有する単一の列を有していてもよい。

図２２Ｅ及び図２２Ｆに示すように、最も内側のタブレベル２２０６’は、外側のタブレベル２２０６及び／又は本体２２０２上に延びる１つ以上の舌状部２２１６を有する。具体的には、外側のタブレベル２２０６及び／又は本体２２０２は、最も内側のタブレベル２２０６’の舌状部２２１６を受容するように構成された１つ以上の凹部２２１４を備え、これによって、収縮位置において、舌状部２２１６が凹部２２１４内に滑り込み、骨癒合デバイス２２００のサイズが最小化される。更に、この舌状部２２１６を設けることにより、最も内側のタブレベル２２０６’が本体２２０２及び／又は外側のタブレベル２２０６の１つ以上を超えて拡張されると、最も内側のタブレベル２２０６’は、骨に接触し癒合するための上面の面積が広くなるという利点がある。更に、外側のタブレベル２２０６が拡張されると、外側のタブレベル２２０６が最も内側のタブレベル２２０６’の舌状部２２１６を押し上げ、この結果、タブレベル２２０６、２２０６’が同時に高くなるため、舌状部２２１６を設けることには、外側のタブレベル２２０６と最も内側のタブレベル２２０６’とを同時に拡張できるという利点がある。この結果、外側のタブレベル２２０６がその最大の拡張された高さに対応する部分までは、最も内側のタブレベル２２０６’の内表面輪郭２２１２’を構成する必要がない。例えば、図２２Ｅに示すように、外側のタブレベル２２０６の内表面輪郭２２１２の中間部は、内側及び外側のタブレベル２２０６、２２０６’の両方を拡張するように構成でき、したがって、最も内側のタブレベル２２０６’をここより高く拡張するために最も内側のタブレベル２２０６’の内表面輪郭２２１２’の外側の部分だけを構成すればよい。図２２Ｇに示すように、舌状部２２１６及び対応する凹部２２１４は、本体２２０２及び外側のタブレベル２２０６の全体に亘って広がっていてもよく、又は本体２２０２及び／又は外側のタブレベル２２０６の１つ以上の一部に亘って広がっていてもよい。更に、複数の舌状部２２１６は、それぞれ異なる幅、長さ及び高さを有していてもよく、最も内側のタブレベル２２０６’の周辺の如何なる位置に配置してもよい。また、図２２Ａ〜図２２Ｇを用いて説明した骨癒合デバイス２２００の変更は、ここに説明する他の骨癒合デバイスの部品に組み込んでもよく、置き換えてもよい。

図２３は、幾つかの実施形態に基づき、骨の間に入れ子式骨癒合デバイスを移植する方法のフローチャートである。ステップ２３０２において、ユーザは、位置決め要素２２０８及び複数の拡張ブロック２２１０によって、予め、入れ子式骨癒合デバイス２２００の１つ以上の可動タブ２２０４を収縮位置に設定し、これによって、骨癒合デバイス２２００の外形寸法を最小化する。ステップ２３０４において、ユーザは、骨の間に入れ子式骨癒合デバイス２２００を挿入する。ステップ２３０６において、ユーザは、タブレベル２２０６、２２０６’の１つ以上が骨に接触するまで、タブ２２０４の入れ子タブレベル２２０６、２２０６’を入れ子式に拡張する。幾つかの実施形態では、各タブ２２０４の各入れ子タブレベル２２０６、２２０６’は、タブ２２０４の他の入れ子タブレベル２２０６、２２０６’の最大拡張位置とは異なる最大拡張位置を有する。幾つかの実施形態では、最大に拡張された各タブ２２０４の各入れ子タブレベル２２０６、２２０６’の本体からの距離は、最も外側の入れ子タブレベル２２０６から最も内側の入れ子タブレベルに２２０６’に向かって大きくなる。幾つかの実施形態では、入れ子式の拡張は、位置決め要素２２０８による１つ以上の拡張ブロック２２１０の移動を含み、この場合、拡張ブロック２２１０は、１つ以上の入れ子タブレベル２２０６、２２０６’の内表面輪郭２２１２、２２１２’を押し出す。幾つかの実施形態では、各タブ２２０４の最も内側の入れ子タブレベル２２０６’は、最も内側の入れ子タブレベル２２０６’の上面からタブ２２０４の周辺に延びる１つ以上の舌状部２２１６を備える。幾つかの実施形態では、各タブ２２０４の最も内側ではない入れ子タブレベル２２０６は、最も内側の入れ子タブレベル２２０６’が１つ以上の最も内側ではない入れ子タブレベル２２０６内に入れ子にされると、１つ以上の舌状部２２１６に揃う１つ以上の凹部２２１４を有し、舌状部２２１６は、この凹部２２１４内に滑り込む。この結果、この方法は、入れ子式骨癒合デバイス２２００の外形寸法が収縮位置で最小化されるために低侵襲の手術を行うことができ、入れ子式タブレベルの入れ子式及び中間の拡張のために、拡張幅が広がり、より安定した骨癒合デバイス２２００を実現できるという利点を有する。

図２４は、幾つかの実施形態に基づく骨癒合デバイスを埋め込む空間を測定する延展器具（distraction instrument）２４００の斜視図である。図２４に示すように、延展器具２４００は、動作可能に連結された延展本体２４０２及び延展頂部２４０４を備える。図２５は、幾つかの実施形態に基づく延展本体２４０２の上面断面図である。図２５に示すように延展本体２４０２は、ハンドル２５０２、係合要素２５０４及び案内要素２５０６を含む。ハンドル２５０２は、係合要素２５０４に連結され、係合要素２５０４は、案内要素２５０６内に配置され、これによって、ユーザがハンドル２５０２を回転させ、押し及び／又は引くことによって、係合要素２５０４を案内要素２５０６内で回転させ、案内要素２５６０から拡張させ及び／又は収縮させることができる。幾つかの実施形態では、ハンドル２５０２及び／又は案内要素２５０６は、１個以上の握持部を有し、これによって、ユーザは、手を滑らせることなく、案内要素２５０６に対してハンドル２５０２を回転又は移動させることができる。幾つかの実施形態では、延展器具２４００は、電動モータ及び制御インタフェース（図示せず）を備え、ユーザは、制御インタフェースを介して電動モータの動作を制御することによって、ハンドル２５０２を動かすことができる。幾つかの実施形態では、案内要素２５０６は、後部ジャック部材２６０４の後部嵌合部品２６１４の停止開口２６１７（図２６参照）に嵌合する１つ以上の停止ピン２５１０を備える。停止ピン２５１０は、停止開口２６１７に嵌合すると、延展頂部２４０４が係合要素２５０４と共に回転することを抑制すると共に、後部ジャック部材２６０４の後部嵌合部品２６１４が案内要素２５０６の端部に当接した状態を維持する。幾つかの実施形態では、係合要素２５０４は、係合要素２５０４の端部に沿って配置されたネジ部２５１２を備え、ネジ部２５１２は、前部ジャック部材２６０６の前部嵌合部品２６１５のネジ山２６１８（図２６参照）に動作可能に連結される。この結果、係合要素２５０４を回転させると、ネジ部２５１２が前部嵌合部品２６１５のネジ山２６１８に係合し、前部嵌合部品２６１５を後部嵌合部品２６１４に近付け、又は後部嵌合部品２６１４から遠ざけることができる。これに代えて、ネジ部２５１２及びネジ山２６１８を省略し、係合要素２５０４の端部を前部嵌合部品２６１５に連結し、係合要素２５０４が案内要素２５０６内に押し込まれ、又は案内要素２５０６から引き出されると、前部嵌合部品２６１５が後部嵌合部品２６１４に近付き、又は後部嵌合部品２６１４から遠ざかるようにしてもよい。これに代えて、ネジ部２５１２を雌ネジとし、係合要素２５０４が回転すると、ネジ部２５１２によって係合要素２５０４が案内要素２５０６に収納され、及び前部嵌合部品２６１５が後部嵌合部品２６１４に向かって滑動するようにしてもよい。このような実施形態では、ネジ部２５１２は、係合要素２５０４に沿った他の位置に配置してもよい。

幾つかの実施形態では、ハンドル２５０２、係合要素２５０４及び／又は案内要素２５０６の１つ以上は、延展頂部２４０４のプレート２６０２（図２６参照）の間の現在の分離に対応する値を示す１つ以上のインジケータ２５０８を備える。幾つかの実施形態では、インジケータ２５０８は、係合要素２５０４及び／又はハンドル２５０２の視覚的に露出した表面上のマーキングを含み、このマーキングは、係合要素２５０４が回転又は移動すると、案内要素２５０６上の対応する第２のマーキングに対して移動する。この結果、第１及び第２のマーキングの並び方によって、延展頂部２４０４のプレート２６０２の間の現在の離間距離を判定することができる。これに代えて、インジケータ２５０８は、現在の延展器具２４００の延展のレベルを示すデジタル式又はアナログ式の目盛／ディスプレイを備えていてもよい。幾つかの実施形態では、ハンドル２５０２の動きは、電動モータによって実現され、インジケータ２５０８は、電動モータの動作を制御するための制御インタフェースを備えていてもよい。これに代えて、プレート２６０２の現在の離間距離に対応する情報を示す、当分野で周知の他のタイプの指示要素２５０８を用いてもよい。

幾つかの実施形態では、インジケータ２５０８は、プレート２６０２の離間距離として示される高さにタブを拡張するために必要な、骨癒合デバイスの位置決め要素の回転又は回動の数を示す。例えば、幾つかの実施形態では、使用される骨癒合デバイスのタイプをユーザが入力でき、又は延展器具２４００を予めプログラミングでき、このデータに基づいて、インジケータ２５０８は、プレート２６０２の離間距離として示される高さにタブを拡張するために必要な、骨癒合デバイスの位置決め要素の回転／回動の数を示すことができる。幾つかの実施形態では、判定された現在のプレート２６０２の離間距離に基づいて、インジケータ２５０８は、測定された空間を満たすために使用される骨癒合デバイスの推奨されるサイズ及び／又はタイプを示すことができる。このように、延展器具２４００は、使用する骨癒合デバイスの最良のタイプ／サイズを示すことができ、及び／又はユーザが骨癒合デバイスのタブを拡張し過ぎないようにするため、骨癒合デバイスのユーザに必要な正確な回転数を示すことができるという利点を提供する。

幾つかの実施形態では、延展器具２４００は、力測定部品（図示せず）を備え、及び／又はインジケータ２５０８は、プレート２６０２の拡張／延展に抵抗するプレート２６０２に加わる力の量を示す。このような実施形態では、力測定部品によって所定の及び／又は可調整の力閾値が検出されたとき、ユーザがこれ以上プレート２６０２を拡張／延展させることがないように、延展器具２４００を構成することができる。例えば、電気制御モータによって延展を行う場合、延展システムは、力閾値が検出さたときに自動的に停止するように構成できる。これに代えて、力測定部品は、所定の及び／又は可調整の抵抗が生じた際にプレート２６０２の延展を行う延展器具２４００の部品が更なる延展を行わないように機械的に実現してもよい。このように、延展器具２４００は、力測定部品及び／又はインジケータ２５０８がプレート２６０２において拡張に対する所定量の抵抗を検出したとき、ユーザが延展を手動で停止し、延展を自動的に停止し、及び／又はユーザがプレート２６０２を延展し続けることを抑制することができるという利点を有する。このようにして、延展器具２４００は、測定を不正確にし及び負傷を生じさせる可能性がある過度な延展を防止する。

図２６は、幾つかの実施形態に基づく、延展器具２４００の収縮頂部２４０４の部品の斜視図である。図２６に示すように収縮頂部２４０４は、後部ジャック部材２６０４及び前部ジャック部材２６０６によって連結される一対の収縮プレート２６０２を備える。後部ジャック部材２６０４及び前部ジャック部材２６０６は、それぞれ後部／前部嵌合部品２６１４、２６１５を備え、これらは、取付孔２６１６を有し、１つ以上の嵌合ピン２６２０によって複数の脚部２６２２に連結される。具体的には、複数の脚部２６２２は、それぞれ脚部ピン２６２４及び脚部開口２６１９を有し、脚部開口２６１９は、一対の嵌合突起２６２１に嵌合し、脚部２６２２は、嵌合突起２６２１を中心に回動／回転でき、嵌合ピン２６２０によって、嵌合突起２６２１から脱落することが防止される。図２６に示すように、２つの嵌合突起２６２１は、一対の脚部２６２２のそれぞれに回転可能に連結される。これに代えて、脚部２６２２に回転可能に連結される嵌合突起２６２１の数は、これより多くても少なくてもよい。これに代えて、嵌合突起２６２１及び／又は嵌合ピン２６２０を省略し、当分野で周知の他の結合機構を介して、脚部２６２２を嵌合部品２６１４、２６１５に回転可能に連結してもよい。

幾つかの実施形態では、後部嵌合部品２６１４の取付孔２６１６は、無加工の孔であり、前部嵌合部品２６１５の取付孔２６１６は、内面のネジ山２６１８を有し、係合要素２５０４が収縮頂部２４０４の取付孔２６１６内に配置されると、ここに係合要素２５０４のネジ部２５１２が動作可能に接続される。この結果、係合要素２５０４は、後部嵌合部品２６１４から独立して自由に動くが、前部嵌合部品２６１５は、係合要素２５０４の回転に伴って、後部嵌合部品２６１４から遠ざかり、又は近付く。これに代えて前部嵌合部品２６１５の取付孔２６１６のネジ山２６１８を省略し、係合要素２５０４を他の手法で前部嵌合部品２６１５に連結し、この連結によって、係合要素２５０４が案内要素２５０６から引き出され又は案内要素２５０６に押し込まれると、前部嵌合部品２６１５が後部嵌合部品２６１４から遠ざかり又は近付くようにしてもよい。幾つかの実施形態では、後部嵌合部品２６１４は、停止ピン２５１０に連結される１つ以上の停止開口２６１７を有し、これによって、延展頂部２４０４が係合要素２５０４と共に回転することを防ぎ、後部ジャック部材２６０４の後部嵌合部品２６１４が案内要素２５０６の端部に接触した状態を維持する。これに代えて、停止ピン２５１０及び停止開口２６１７を省略し、当分野で周知の他の結合機構を介して後部嵌合部品２６１４を案内要素２５０６に連結してもよい。

収縮プレート２６０２は、１つ以上の脚部ピン開口２６０８、一対の嵌合空洞２６１０及びプレートチャネル２６１２を有する。脚部ピン開口２６０８は、脚部ピン２６２４に回転可能に連結され、これによって、プレート２６０２は、後部及び前部ジャック部材２６０４、２６０６を介して連結される。具体的には、（係合要素２５０４の動きによって）脚部２６２２が嵌合突起２６２１を中心に回転すると、脚部ピン２６２４を中心に脚部ピン開口２６０８内で脚部２６２２も回転し、プレート２６０２が選択的に離れ又は近付く。プレート２６０２が互いに位置決めされると、上側のプレート２６０２の嵌合空洞２６１０及びプレートチャネル２６１２が下側のプレート２６０２の嵌合空洞２６１０及びプレートチャネル２６１２に整列される。この結果、後部及び前部嵌合部品２６１４、２６１５が整列された嵌合空洞２６１０内に嵌合し、係合要素２５０４が整列されたプレートチャネル２６１２内に嵌合し、収縮位置の収縮頂部２４０４の高さが最小化される。これによって、骨癒合測定処置に必要な外科的切開のサイズを最小化することができる。

図２７Ａ及び図２７Ｂは、それぞれ、幾つかの実施形態に基づく、プレート２６０２が完全に収縮された状態及び完全に拡張された状態の延展器具２４００の頂部２４０４の断面図である。図２７Ａに示すように、延展器具２４００が収縮位置にある場合、プレート２６０２は、互いに接触し、嵌合部品２６１４、２６１５は、全体的又は部分的にプレート２６０２内／プレート２６０２間に収容される。この位置では、延展器具２４００は、外形寸法が最小化され、この結果、低侵襲処置によって、患者の２つの脊椎骨間に外科的に挿入できる。図２７Ｂに示すように、延展器具２４００が所定の位置に配置されると、ユーザは、ハンドル２５０２を操作することによって、案内要素２５０６及び頂部２４０４内で係合要素２５０４を回転又は移動させることができる。この操作によって、前部嵌合部品２６１５を後部嵌合部品２６１４に選択的に近付けることができ、及びこれに対応して、所望の距離まで又は前部嵌合部品２６１５が係合要素２５０４に沿って後部嵌合部品２６１４に接触する最大の高さに達するまでプレート２６０２を互いに離すことができる。そして、ユーザは、ハンドル２５０２を用いて、係合要素２５０４を逆回転させ及び／又は逆に動かすことによって、プレート２６０２を戻して収縮させ、取り除くことができる。

このように、延展器具２４００は、最小化された収縮輪郭を実現でき、これによって、外科医は、測定に必要な外科的切開を最小にしながら、骨癒合デバイス又は他のデバイスを挿入するために必要な空間のサイズを測定することができる。

図２８は、幾つかの実施形態に基づく延展器具２４００の操作方法のフローチャートである。ステップ２８０２において、ユーザは、頂部２４０４が完全に収縮された位置になるまで、係合要素２５０４を回転又は移動させる。ステップ２８０４において、ユーザは、患者内の所望の位置に延展器具２４００を挿入する。幾つかの実施形態では、所望の位置は、脊椎骨の間又は１つ以上の脊椎骨に隣接する位置である。幾つかの実施形態では、延展器具２４００は、前面（anteriorly）に挿入される。これに代えて、延展器具２４００は、後面（posteriorly）、側面（lateral）、外側（far-lateral）又は大孔（transforaminaly）に挿入してもよい。ステップ２８０６において、ユーザは、頂部２４０４が所望の高さに拡張されるまで係合要素２５０４を回転又は移動させる。幾つかの実施形態では、所望の高さは、下側及び上側のプレート２６０２が脊椎骨に当接するために必要である高さである。ステップ２８０８において、インジケータ２５０８は、プレート２６０２間の離間距離を示す。幾つかの実施形態では、インジケータ２５０８は、測定された空間に挿入するために使用される骨癒合デバイスのタイプ及び／又はサイズを指示する。幾つかの実施形態では、インジケータ２５０８は、プレート２６０２の離間距離によって示される高さにタブを拡張するために必要な骨癒合デバイスの位置決め要素の回転／回動の数量を示す。幾つかの実施形態では、インジケータ２５０８は、プレート２６０２に対する現在の拡張抵抗力の量を示す。幾つかの実施形態では、所望の高さは、プレート２６０２に加わる拡張抵抗力が所定の拡張抵抗力閾値に達しことをインジケータ２５０８が示したときの高さ又は下側及び上側のプレート２６０２間の離間距離である。ステップ２８１０において、ユーザは、患者から延展器具２４００を引き出し、取り除く。幾つかの実施形態では、ユーザは、所望の位置に骨癒合デバイスを挿入し、骨癒合デバイスが指示された高さを満たすようにタブを拡張する。幾つかの実施形態では、ユーザは、インジケータ２５０８によって指示される数量だけ骨癒合デバイスの位置決め要素を回転させることによって、骨癒合デバイスが指示された高さを満たすようにタブを拡張する。幾つかの実施形態では、インジケータ２５０８によって指示される骨癒合デバイスのサイズ及び／又はタイプに基づいて、挿入する骨癒合デバイスを選択する。このように、延展器具２４００は、小さい切開及び侵襲が最小の外科的処置（関節鏡）によって、患者内の空間のサイズを判定でき、患者の健康及び速やかな快復を促進する利点を提供する。更に、延展器具２４００によって満たすべき空間のサイズを判定することによって、ユーザは、空間内に嵌め込む適切なサイズの骨癒合デバイスを選択することができ、更に、空間を満たすために必要な高さの付近に骨癒合デバイスのタブを予め設定することができ、患者内の適切な位置にデバイスを配置した後、タブの拡張量を最小にすることができる。

ここに説明した、骨癒合デバイス、システム及び方法は、多数の利点を有する。具体的には、ＲＦＩＤチップによって、識別データ及び他のデータをチップから読み出すことができる。停止部によって、タブ及び／又はタブの入れ子レベルが脱落し又はデバイスの本体から拡張し過ぎることを防止できる。保持スプリングによって、収縮位置でタブを付勢し、拡張ブロックが収縮位置に移動したとき、タブが動かなくなり、適切に収縮しなくなることを防止できる。タブの入れ子レベルによって、拡張時のタブの横方向の支持を強めることができると共に、収縮位置におけるデバイスの外形寸法を最小にしたまま、大きく安定した拡張を実現できる。舌状部によって、最も内側のタブレベルの表面積を広げ、骨との接触面積を大きくできると共に、外側のタブを持ち上げると、舌状部により内側のタブも持ち上がるので、タブレベルの内表面輪郭を単純化できる。更に、上述したように、小さい切開及び侵襲が最小の外科的処置（関節鏡）によって、患者の健康及び速やかな快復を促進する利点を提供することができる。好ましくは、骨癒合デバイスの周囲、特に拡張タブの位置で骨が成長し、骨癒合デバイスは、骨成長によって更に固定され、更に、強健な優れた骨癒合を促進する。

本発明の構造及び動作の原理を明瞭にするために、詳細を組み込んだ特定の実施形態を用いて本発明を説明した。特定の実施形態及び詳細は、特許請求の範囲を限定するものではない。本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、例示した実施形態を変更できることは、当業者にとって明らかである。

Claims (43)

1. 所望の位置に挿入される骨癒合デバイスにおいて、
   ａ．第１の端部及び内部空洞を有する本体と、
   ｂ．上記本体内の収縮位置から、上記本体から拡張する拡張位置に選択的に移動でき、上記骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上のタブと、
   ｃ．実質的に上記本体の内部空洞内に、上記本体の第１の端部を介して配置される位置決め要素と、
   ｄ．上記位置決め要素に連結され、上記収縮位置と上記拡張位置との間で１つ以上の上記タブを移動させる１つ以上の拡張ブロックと、
   ｅ．上記タブに力を印加し、上記タブを上記収縮位置に付勢する１つ以上の保持スプリングとを備えるデバイス。
2. 上記保持スプリングは、上記本体に連結された１つ以上のワイヤを含み、上記ワイヤは、上記タブの一部が拡張位置に移動することを妨げることによって、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１記載のデバイス。
3. 上記各タブの一部は、上記ワイヤの一部を受容し、上記ワイヤが上記タブの一部から脱落することを防止する１つ以上のチャネルを含む請求項２記載のデバイス。
4. 上記各タブの一部は、１つ以上の開口を含み、上記開口を介して、上記ワイヤが挿入され、上記タブの一部に上記ワイヤが固定される請求項２記載のデバイス。
5. 上記保持スプリングは、それぞれが上記タブを囲む１つ以上のワイヤを含み、上記ワイヤは、上記タブの分離に抵抗して、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１記載のデバイス。
6. 上記保持スプリングは、上記本体及び上記タブに連結された１つ以上のワイヤを含み、上記ワイヤは、上記本体に対する上記タブの動きに抵抗して、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１記載のデバイス。
7. 上記保持スプリングは、上記２つ以上のタブにそれぞれ連結された１つ以上のワイヤを含み、上記ワイヤは、上記タブの分離に抵抗して、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１記載のデバイス。
8. 上記保持スプリングは、スプリング本体の１つ以上の柔軟な部分を含み、上記柔軟な部分は、上記タブの一部が上記拡張位置に移動することを妨げることによって、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１記載のデバイス。
9. 所望の位置に挿入される骨癒合デバイスにおいて、
   ａ．第１の端部と、内部空洞と、１つ以上の凹部を有する内表面とを有する本体と、
   ｂ．１つ以上のタブであって、上記タブの周辺から突出した１つ以上の停止部を有し、上記本体内の収縮位置から、上記本体から拡張する拡張位置に選択的に移動でき、上記骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上のタブと、
   ｃ．実質的に上記本体の内部空洞内に、上記本体の第１の端部を介して配置される位置決め要素と、
   ｄ．上記位置決め要素に連結され、上記収縮位置と上記拡張位置との間で１つ以上の上記タブを移動させる１つ以上の拡張ブロックとを備え、
   上記凹部は、上記タブが上記本体に挿入されると、上記停止部を受容し、上記タブが拡張位置にあるとき、上記停止部が外側に向かう動きを妨げ、上記タブが上記本体から分離することを妨げるデバイス。
10. 上記各停止部の外表面の底部は、上記各停止部の外表面の頂部より上記タブの周辺に近く、上記各停止部は、上記本体の凹部への上記停止部の挿入を容易にするよう、上記タブの周辺に対して傾けられた外面を有する請求項９記載のデバイス。
11. 上記各停止部の上部は、上記タブの周辺から分離され、上記上部は、上記本体の凹部への上記停止部の挿入を容易にするよう、上記タブの周辺に向かって屈曲可能である請求項１０記載のデバイス。
12. 上記タブに力を印加し、上記タブを上記収縮位置に付勢する１つ以上の保持スプリングを更に備える請求項１１記載のデバイス。
13. 上記保持スプリングは、上記本体に連結された１つ以上のワイヤを含み、上記ワイヤは、上記停止部が拡張位置に移動することを妨げることによって、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１２記載のデバイス。
14. 上記保持スプリングは、上記本体及び上記タブの停止部に連結された１つ以上のワイヤを含み、上記ワイヤは、上記本体に対する上記タブの動きに抵抗して、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１２記載のデバイス。
15. 上記保持スプリングは、上記２つ以上のタブの停止部にそれぞれ連結された１つ以上のワイヤを含み、上記ワイヤは、上記タブの分離に抵抗して、上記タブを上記収縮位置に付勢する請求項１２記載のデバイス。
16. 上記保持スプリングは、スプリング本体の１つ以上の柔軟な部分を含み、上記柔軟な部分は、上記タブが上記拡張位置に向かって移動する際に、上記タブの停止部が上記凹部内から移動することを妨げることによって、上記タブを上記収縮位置に付勢するように配置される請求項１２記載のデバイス。
17. 所望の位置に挿入される入れ子式骨癒合デバイスにおいて、
    ａ．第１の端部及び内部空洞を有する本体と、
    ｂ．それぞれ複数の入れ子レベルを有する１つ以上のタブであって、上記本体内の収縮位置と、上記本体から拡張する拡張位置との間で選択的に入れ子になるように構成され、上記骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上のタブと、
    ｃ．実質的に上記本体の内部空洞内に、上記本体の第１の端部を介して配置される位置決め要素と、
    ｄ．上記位置決め要素に連結され、上記収縮位置と上記拡張位置との間で１つ以上の上記タブの入れ子レベルを移動させる１つ以上の拡張ブロックとを備えるデバイス。
18. 上記各タブの入れ子レベルのそれぞれは、上記タブの他の入れ子レベルの最大拡張位置とは異なる最大拡張位置を有する請求項１７記載のデバイス。
19. 上記各タブの入れ子レベルの上記最大拡張位置における上記本体からの距離は、最も外側の入れ子レベルから最も内側の入れ子レベルに向かって大きくなる請求項１８記載のデバイス。
20. 上記それぞれのタブの入れ子レベルは、上記タブの他の入れ子レベルの内表面の輪郭とは異なる輪郭を有する内表面を有し、上記少なくとも１つの拡張ブロックは、上記収縮位置と上記拡張位置との間で上記入れ子レベルを移動させると、上記内表面に接触する請求項１７記載のデバイス。
21. 上記１つ以上の拡張ブロックは、異なる高さの複数の上面を有し、上記各高さの上面は、それぞれ１つ以上の入れ子レベルに関連し、上記各高さの上面は、上記収縮位置と上記拡張位置との間で上記入れ子レベルを移動させると、関連する入れ子レベルに接触する請求項１７記載のデバイス。
22. 上記タブの最も内側の入れ子レベルは、上記最も内側の入れ子レベルの上面からタブの周辺に拡張する１つ以上の舌状部を有する請求項１７記載のデバイス。
23. 上記タブの最も内側ではない入れ子レベルのそれぞれは、上記１つ以上の舌状部に揃う１つ以上の凹部を有し、上記最も内側の入れ子レベルが上記最も内側ではない入れ子レベルの１つ以上に入れ子にされると、上記舌状部は、上記凹部の中に嵌まり込む請求項２２記載のデバイス。
24. 入れ子式骨癒合デバイスを移植する方法において、
    ａ．本体と、位置決め要素と、１つ以上の拡張ブロックと、それぞれ複数の入れ子レベルを有し、上記本体内の収縮位置と、上記本体から拡張する拡張位置との間で選択的に入れ子になるように構成され、上記骨癒合デバイスを所望の位置に固定する１つ以上の可動タブとを備える骨癒合デバイスを所望の位置に挿入するステップと、
    ｂ．上記位置決め要素及び上記複数の拡張ブロックによって、上記１つ以上の可動タブを上記収縮位置に予め設定して、上記骨癒合デバイスの外径寸法を最小化するステップと、
    ｃ．上記位置決め要素によって上記複数の拡張ブロックを移動させることによって、上記１つ以上のタブの入れ子レベルを所望の拡張位置に拡張するステップとを有する方法。
25. 上記位置決め要素を回転させると、上記複数の拡張ブロックが移動する請求項２４記載の方法。
26. 上記各タブの入れ子レベルのそれぞれは、上記タブの他の入れ子レベルの最大拡張位置とは異なる最大拡張位置を有する請求項２４記載の方法。
27. 上記各タブの入れ子レベルの上記最大拡張位置における上記本体からの距離は、最も外側の入れ子レベルから最も内側の入れ子レベルに向かって大きくなる請求項２６記載の方法。
28. 上記各タブの入れ子レベルのそれぞれは、上記タブの他の入れ子レベルの内表面の輪郭とは異なる輪郭を有する内表面を有し、上記拡張するステップは、上記収縮位置と上記拡張位置との間で上記入れ子レベルを移動させ、上記内表面に接触させるステップを含む請求項２４記載の方法。
29. 上記１つ以上の拡張ブロックは、異なる高さの複数の上面を有し、上記各高さの上面は、それぞれ１つ以上の入れ子レベルに関連し、上記拡張するステップは、上記位置決め要素によって上記拡張ブロックを移動し、上記各高さの上面を関連する入れ子レベルに接触させるステップを含む請求項２４記載の方法。
30. 上記タブの最も内側の入れ子レベルは、上記最も内側の入れ子レベルの上面からタブの周辺に拡張する１つ以上の舌状部を有する請求項２４記載の方法。
31. 上記タブの最も内側ではない入れ子レベルのそれぞれは、上記１つ以上の舌状部に揃う１つ以上の凹部を有し、上記最も内側の入れ子レベルが上記最も内側ではない入れ子レベルの１つ以上に入れ子にされると、上記舌状部は、上記凹部の中に嵌まり込む請求項３０記載の方法。
32. インジケータ及び一対の延展プレートを有する延展器具を上記所望の位置に挿入するステップと、上記延展プレートを分離するステップと、上記インジケータによって上記延展プレートの分離に対応する情報を表示するステップとを更に有する請求項２４記載の方法。
33. 所望の位置に挿入される骨癒合デバイスにおいて、
    ａ．第１及び第２の端部を含むハウジングと、
    ｂ．それぞれが上記第１の端部に近い第１のタブ端部と、上記第１の端部から遠く上記第２の端部に近い第２のタブ端部とを有し、所望の位置の空間に上記骨癒合デバイスを固定する１つ以上のタブと、
    ｃ．上記第１の端部を介して配置される位置決め要素と、
    ｄ．上記位置決め要素に連結され、上記１つ以上のタブに接触して、上記１つ以上のタブを移動させる複数の拡張ブロックとを備え、
    上記位置決め要素が第１の方向に移動すると、上記複数の拡張ブロックは、上記タブを拡張位置に向かって上昇させ、上記拡張位置において上記第１のタブ端部又は上記第２のタブ端部を直接的に支持するデバイス。
34. 上記骨癒合デバイスを一意的に識別する無線周波数（非接触）識別デバイスを更に備える請求項３３記載のデバイス。
35. 骨癒合デバイスを所望の位置に移植する方法において、
    ａ．第１の端部と、第２の端部と、内部空洞と、位置決め要素と、複数の拡張ブロックと、上記拡張ブロックの１つに接触し、それぞれが上記第１の端部に近い第１のタブ端部と、上記第１の端部から遠く上記第２の端部に近い第２のタブ端部とを有する１つ以上の可動タブとを備える骨癒合デバイスを所望の位置に挿入するステップと、
    ｂ．上記位置決め要素を回転させることによって、上記タブの１つ以上の第１の端部又は第２の端部に向かって上記複数の拡張ブロックの少なくとも１つを移動させることによって上記１つ以上のタブを拡張位置に拡張するステップとを有し、
    上記タブが拡張位置にあるとき、上記少なくとも１つ拡張ブロックは、上記１つ以上のタブの第１のタブ端部又は第２のタブ端部を直接的に支持する方法。
36. インジケータ及び一対の延展プレートを有する延展器具を上記所望の位置に挿入するステップと、上記延展プレートを分離するステップと、上記インジケータによって上記延展プレートの分離に対応する情報を表示するステップとを更に有する請求項３５記載の方法。
37. １つ以上のタブ及び位置決め要素を有する骨癒合デバイスを移植するための延展器具を操作する方法において、
    ａ．インジケータ及び一対の延展プレートを有する延展器具を上記所望の位置に挿入するステップと、
    ｂ．上記延展プレートを分離するステップと、
    ｃ．上記インジケータによって上記延展プレートの分離に対応する情報を表示するステップとを有する方法。
38. 上記表示される情報は、上記延展プレート間の分離の量を示す請求項３７記載の方法。
39. 上記表示される情報は、上記延展プレートの延展に抵抗する力の量を示す請求項３７記載の方法。
40. 上記表示される情報は、上記骨癒合デバイスのサイズ又はタイプを示す請求項３７記載の方法。
41. 上記表示される情報は、上記骨癒合デバイスの高さが上記延展プレートの延展の量に等しくなるように上記１つ以上のタブを拡張するために必要な骨癒合デバイスの位置決め要素の回転の数量を示す請求項３７記載の方法。
42. 上記所望の位置は、１つ以上の脊椎骨の間である請求項３７記載の方法。
43. 上記延展プレートを互いに畳み、上記所望の位置から上記延展器具を除去するステップを更に有する請求項３７記載の方法。

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