JP4625450B2 - 椎骨置換装置 - Google Patents

Description

本発明は、脊柱の１つ又はそれ以上の椎体、及び／又は脊柱の椎骨の間の１つ又はそれ以上の円板空間に置き換えることができる装置に着眼している。

骨構造の修復及び再建は、隣接する骨構造をプレートなどによって直接相互に固定することにより行われる場合がある。他の症例では、骨成長を誘導する物質を隣接する骨構造の間に導入する場合もあり、そうすると時間経過に伴って骨はしっかりと接合されることになる。症例によっては、骨が治癒する際、又は骨が骨成長誘導物質を通って隣接する構造体の間で成長する際に、隣接する骨構造が、強度と安定性を欠く場合もある。そのような症例では、メッシュ構造又はケージを用いて隣接する骨構造に係合させ、追加的に安定性を高めるようにしている。ケージは、一般には中空であり、隣接する骨構造のより頑丈な皮質骨に接するように構成することができる。ケージの中空部には、骨成長誘導物質を充填することができる。取り除かれた椎体に置き換え、１つ又はそれ以上の除去された椎体の両側の残りの椎骨の間に支持構造を構成するための装置も提供されている。

脊柱の１つ又はそれ以上の椎体及び／又は脊柱の椎骨の間の１つ又はそれ以上の円板空間に置き換えるための改良された装置が、引き続き必要とされている。本発明は、とりわけそのような必要性を満たすことに着眼している。

脊柱の１つ又はそれ以上の椎体及び／又は脊柱の椎骨の間の１つ又はそれ以上の円板空間に置き換えるための改良された装置が、引き続き必要とされている。本発明は、とりわけそのような必要性を満たすことに着眼している。

本発明は、脊柱の１つ又はそれ以上の椎体、及び／又は隣接する椎骨の間の円板空間と置き換えるための装置に関する。この置換装置は、融合の間、無傷椎骨の内の隣接する椎骨を支えることを考えている。融合の間、隣接する椎骨を支えるために、隣接する椎骨の間の円板空間に、椎骨置換装置の１つ又はそれ以上の構成要素又は部材を配置することも考えている。椎骨置換装置は、融合を必要としない手根骨切除術及び円板置換処置にも適用される。

椎骨置換装置は、内部を中空チャンバが貫通する管状の形態を有している。中空チャンバの無い装置、複数のチャンバを備えた装置、及び１つ又はそれ以上のチャンバが部分的に貫通している装置など、他の形態も考えられる。隣接する椎骨は、装置の互いに反対側の両端部で支えられ、チャンバには骨成長誘導又は骨形成物質を充填することができる。装置の両端部は、隣接する椎骨終板に係合させる支承面がある。

或る実施形態では、椎骨置換装置は、接続部材と、この接続部材の上端に装着された上側部材と、この接続部材の下端に装着された下側部材と、を含んでいる。上側及び下側部材を接続部材に対して調整すると、装置の所望の全高を得ることができる。上側及び下側部材は、それぞれ、組み立てられた装置の中心軸に直交する面が略インゲン豆の断面形状を有している。他の断面形状も考えられ、円形、長円形、矩形、方形、楕円形、Ｄ字型形状、三角形、ブーメラン型、バナナ型、又は他の多角形又は非円形形状などが考えられる。上側及び下側部材は、それぞれ内部チャンバを含んでいてもよい。接続部材にも、係合相手の上側及び下側部材の内部チャンバと連通する内部チャンバを設けてもよい。

或る実施形態では、上側及び下側部材は、壁を貫通する孔を有する管状メッシュで製作されている。米国特許第５，８９７，５５６号には、管状メッシュの一例が記載されており、その内容全体を参考文献として本願に援用する。他の形態としては、上側及び下側部材並びに接続部材を、中実の壁又は１つ又は複数の開口を含む壁構造を備えた管状体とすることが考えられる。

上側及び下側部材は、接続部材に回転可能に係合させることができる。接続部材からは、上側伸張部と下側伸張部が伸張している。上側及び下側伸張部は、上側及び下側部材のねじ部に係合するねじ部を備えている。相互に噛み合うねじにより、上側及び下側部材は接続部材に対して軸方向に拘束されると共に、軸方向の拘束を維持しながら装置の全高を調整できるようになる。或る実施形態では、伸張部は、上側及び下側部材の各端部の内部チャンバ又は開口部に入り込む。

或る実施形態では、上側及び下側部材は、非円形断面を有する内部チャンバを含んでいる。上側及び下側部材の内壁面は、接続部材の上側及び下側伸張部と螺合するねじ部を備えている。或る実施形態では、ねじ部は、非円形チャンバの周りを伸張する内壁面の一部のみに沿って形成されている。

或る実施形態では、高さのある装置を、上側及び下側部材の少なくとも一方の端部に、１つ又は複数のスペーサを追加することにより係合させることができる。スペーサは、可撓性を有する係合部材により、上側及び下側部材に対して軸方向に固定される。或る形態では、上側又は下側部材それぞれに対してスペーサを固定するため、上側又は下側部材のチャンバとスペーサの間に拡張スリーブが伸張している。別の形態では、スペーサ及び隣接する上側又は下側部材の一方には、スペーサ及び隣接する上側又は下側部材の他方のチャンバ内に配置可能な伸張部が設けられている。

椎骨置換装置の何れの又は全ての部材は、合成又は天然自己移植片、同種移植片、又は異種移植片組織を含め、どの様な生体適合性を有する材料で製作してもよいし、事実、分解吸収性でも非分解吸収性でもよい。組織材料の例としては、硬組織、結合組織、脱塩骨基質、及びそれらの組み合わせがある。また、分解吸収性材料の例としては、ポリラクチド(polylactide)、ポリグリコライド(polyglycolide)、チロシン誘導ポリカーボネート(tyrosine-derived polycarbonate)、ポリ無水物(polyanhydride)、ポリオルソエステル、ポリホスファジン、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、生物活性ガラス、及びそれらの組み合わせがある。また、非分解吸収性材料の例としては、非補強ポリマー、カーボン強化ポリマー複合材料、ＰＥＥＫ及びＰＥＥＫ複合材料、形状記憶合金、チタニウム、チタニウム合金、コバルトクロム合金、ステンレス鋼、セラミック、及びそれらの組み合わせなどがある。

適していればどの様な骨形成材料又は複合材料でも、椎骨置換装置の部材で画定されたチャンバ内に配置することができる。このような骨形成材料としては、例えば、自己移植片、同種移植片、異種移植片、脱塩骨、バイオセラミック及びポリマーなどの合成及び天然骨グラフト代用物、及び骨形成誘導因子などがある。椎骨置換装置の構成要素のチャンバ内に骨材料を配置する場合は、当該材料は、装置を移植する前に中空チャンバ内に事前封入してもよいし、装置を脊柱内の所定の位置に配置した後に壁の複数の開口を通して押し込んでもよい。装置のチャンバ内にこの材料を保持するために、別体の担体を使用してもよい。それら担体としては、コラーゲンベースの担体、BIOGLASSの様なバイオセラミック材料、ヒドロキシアパタイト、リン酸カルシウム複合材料などがある。担体材料は、スポンジ、ブロック、折り畳みシート、パテ、ペースト、グラフト材料などの形態、又はその他適した形態であってもよい。更に、椎骨置換装置内に入れられる骨形成複合材料には、有効量の骨形成タンパク、形質転換成長因子β１、インスリン様成長因子１、血小板由来成長因子、線維芽細胞増殖因子、ＬＩＭ鉱化タンパク（ＬＭＰ）、及びそれらの組み合わせ、又は適した担体材料内に保持された他の治療薬又は感染防止剤が含まれる。

本発明の原理の理解を深めるために、以下、図面に示した実施形態について特別な用語を使いながら説明する。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定するものではない。本発明が関係する技術分野における当業者であれば、本発明の形態に対する様々な変更及び修正、並びに本願に示す発明原理の別の用例が、当然のこととして想起されるであろう。

図１から図３に示すように、椎骨置換装置１０は、接続部材１２と、上側部材３０と、下側部材４０を含んでいる。装置１０は、縦軸１１に沿って伸張し、軸１１に沿って内部を貫通して伸張するチャンバを画定する、管状形態を有するように描かれている。骨成長は、このチャンバ内で生じ、装置１０の各端部で支えられている椎体の間の融合を図る。装置１０には、チャンバを貫通形成しない構成も考えられる。また、部材１２、３０、４０の１つ又はそれ以上にはチャンバを設けるが他の部材には設けない構成も考えられる。

接続部材１２は、上端部１９と、反対側の下端部２１との間を伸張する本体１４を含んでいる。接続部材１２は、上側伸張部１８と下側伸張部２３を更に含んでいる。接続部材１２は、伸張部１８、２３の間を伸張し、その外側両端部で開口しているチャンバ１６を画定している内壁面１３（図５）を含んでいる。各伸張部１８、２３は、本体１４の各端部１９、２１から外向きに、チャンバ１６を取り囲んで伸びている。端面１５は、上側伸張部１８の周りを伸張し、端面１７は下側伸張部２３の周りを伸張している。図示の実施形態では、伸張部１８、２３は、本体１４と一体に形成され各端部１９、２１から伸張しているねじ付の筒状体である。他の実施形態では、伸張部１８、２３について他の形態を考えている。例えば、伸張部１８、２３を雄ねじ付の筒状スリーブとして本体１４とは別体に形成し、例えば本体１４の面１３に沿う雌ねじと螺合させることによって本体に係合させる形態にすることもできる。本体１４と伸張部１８、２３との接続については、摩擦嵌合、融着又は融合嵌合、スクリュー又はボルトを用いた端対端フランジ式嵌合、差込係止、スナップリングなどを含め、他の接続形態も考えられる。

本体１４の壁には、壁を貫通して伸張しチャンバ１６と連通する複数の孔２２が、半径方向に間隔を空けて形成されている。孔２２の形状は様々な形状が考えられ、円形形状、及び、方形、ダイヤモンド型、楕円形、及び／又は矩形の様な非円形形状、及び／又は多角形形状などであってもよい。孔２２に器具を係合して本体１４を回転させ、部材３０、４０を隣接する椎骨終板又は外部手段と接触させた状態で保持したまま、現場で装置１０の全高を調整することができる。部材３０、４０も、各伸張部１８、２３を中心に回転させて、装置１０の高さを調整することができる。孔２２は、ランダム模様、軸方向に間隔を空けて配置した孔、本体１４全体を取り巻くように半径方向及び軸方向に配置した孔、及びそれらの組み合わせを含め、各種形態が考えられる。本体１４に孔を設けない構成も考えられる。

伸張部１８、２３には、対応する伸張部１８、２３の概ね全長に沿って伸張する、実質的に連続するねじ部が設けられている。伸張部には、部分的にねじ部を設けることも考えられる。ねじ部は対応する上側及び下側部材３０、４０のねじ部と螺合して、上側部材３０と下側部材４０が軸１１に沿って接続部材に対して遠ざかったり近づいたりしないように、軸方向の移動を防止する。装置１０を椎骨の間の空間に配置したとき、上側及び下側部材３０、４０が回転するのを防止するために、セットスクリュー又は他の係合部材を上側及び下側部材３０、４０の壁の孔に通して各伸張部１８、２３に係合させる。隣接する椎骨によって部材３０、４０に加えられる軸方向の圧縮力により、部材３０、４０の外端部と隣接する椎骨終板との係合により、及び／又はねじ接合部同士を係止係合させることにより、追加的に又は代替的に、回転を防止することができる。

図５及び図６には、上側及び下側部材３０、４０を同一のものとして示しているが、上側部材３０と下側部材４０は、構成及び／又は大きさが異なっていてもよい。上側部材３０についてのみ詳しく説明するが、下側部材４０も同じ特徴を有しているものと理解されたい。

上側部材３０は、上端部３３と下端部３５の間を伸張する本体部３２を含んでいる。本体３２は、上端部３３と下端部３５の間の高さ８２を有している。高さ８２は、上側部材３０が隣接する椎骨の間の椎間円板空間内に嵌るように選択されている。上端部３３と下端部３５には、互いの間が狭くなるように傾斜を付け、高さ８２と反対側の高さ８６を形成してもよい。両端部３３、３５に傾斜を付けることによって、上側部材３０に、椎体の隣接する終板の間の自然な傾斜角度を復元させ、及び／又はそれに一致させることができる。また、両端部３３、３５は、互いに平行とすること、又は凸状曲率を有することも考えられる。また、他の実施形態では、両端部３３、３５は、凹状曲率を有することも考えられる。

図６に示すように、本体３２は、両端部３３、３５の間を伸張し、そこに開口しているチャンバ３４を画定する内壁面３７を有している。伸張部１８に螺合させるため、内壁面３７に沿ってねじ部３８が設けられている。ねじ部３８は、本体３２の高さ全体に沿って伸張していても、その一部に沿って伸張していてもよい。本体３２は、縦軸１１に直交するインゲン豆形状の断面を画定している外表面３９を有しており、この外表面３９は、凹状に湾曲している外表面部分４１と凸状に湾曲している外表面部分４３とを含んでいる。他の断面形状も考えられ、例えば、円形断面、及び楕円形、三角形、方形、矩形、多角形、ブーメラン型、Ｄ字型、長円形断面などの非円形断面でもよい。

図示の実施形態では、接続部材１２の本体１４は、縦軸１１を横断する断面が円形形状である。従って、図３に示すように、本体１４は、凹状湾曲部４１に隣接する本体３２の外表面から横方向にはみ出している。本体１４を上側及び下側部材３０、４０と同じ形状として、全高に亘って一様の断面形状寸法を有する椎骨置換体装置とすることもできる。

本体３２には、少なくとも部分的には貫通してチャンバ３４と連通する複数の三角形の孔３６と、本体３２の外表面３９から少なくとも部分的には貫通する複数の円形穴３８が形成されている。穴３８又は他の穴は、１つ又は複数の挿入記具を係合させるため、ねじを切ってもよいし、それ以外の係合に適した寸法形状としてもよい。

本体３２は、第１端部３２周りに間隔を空けて配置された複数の支承面６０と、第２端部３５周りに間隔を空けて配置された複数の支承面６２とを更に含んでいる。支承面６０の隣り合う面同士は、Ｖ字溝６４で互いに分離されている。支承面６２の隣り合う面同士は、Ｖ字溝６６で互いに分離されている。支承面６０、６２は、平坦で、本体３２の各端部回りに間隔を空けて配置された複数の台地状の略平坦な支承面を提供している。支承面６０、６２は図６に示すように台形形状を有しているが、他の形状も考えられる。また、本体の各端部に、チャンバ３４周りに伸張する１つの連続した支承面を設けること、チャンバ３４を囲う又は実質的に囲う連続する支承面を設けること、及び／又はチャンバ３４を二分する支承面を設けることも考えられる。

台地状支承面６０、６２は、隣接する椎骨終板を支承するため、及び本体３２が椎骨内に沈降するのを防ぐため、本体３２の端部回りに或る表面積を提供している。台地状支承面６０、６２は、本体３２の端部とこれに隣接する終板との間に面接触を提供し、本体３２が隣接する椎骨終板に対して滑ったり捩れたりしないように摩擦抵抗を与えている。図示の実施形態では、支承面６０、６２は、本体３２の回りに半径方向に間隔を空けて配置され、その頂点が隣接する支承面から離れる方向に向いている三角形の孔３６を貫いて本体３２を切断することにより形成される。三角形の孔は本体３２回りに同じ高さで設けられ、端部３３、３５には傾斜が付いているので、図５及び図６に示すように、陥凹部の深さと幅は、本体３２の高さの低い側に向けて減じている。

上側部材３０と下側部材４０は、接続部材１２の両端にねじで接続され、１つの実施形態の椎体置換装置１０を形成する。上側部材３０は、上側伸張部１８がチャンバ３４の中へと伸張するように上側伸張部１８を覆ってねじ込まれる。下側部材４０は、同様の方法で下側伸張部３２に固定される。上側及び下側部材３０、４０は、上側及び下側部材が互いに整列するように、各伸張部１８、２３に沿って配置されるよう考えている。例えば、上側及び下側部材３０、４０にインゲン豆形状の外表面３９が設けられている場合、円板空間に望ましく嵌るようにするため凹状表面部分４１を椎体部材１０に沿って整列させると、図３に示すように、外端部が互い向けて近づくようにすることができる。

上側部材３０の下端部３５の支承面６２は、接続部材１２の上側伸張部１８の回りを伸張する、端面から離して配置されている。脊柱からの荷重は、上側部材３０から、部材を相互に係合させているねじ部を通して接続部材１２に伝えられる。上側部材３０の端面と本体１２の間の空間は、骨が成長して装置１０を椎骨の間の空間に安定させるための追加的な場所を提供している。下側部材４０の支承面は、同様に、接続部材１２の下側伸張部２３回りに伸張する端面１７から離して配置されている。この様に、本体１４の両端の端面１５、１７と、上側及び下側部材３０、４０の隣接する支承面は、噛み合うことも係合することもない。他の実施形態では、上側及び下側部材３０、４０それぞれを対応する伸張部１８、２３に沿って調整すると、部材３０、４０の端部が本体１４の隣接する端面１５、１７に当接して、このような接触状態を作り出せるようになっている。

装置１０は、既知の技法を使って脊柱体節から取り除かれた椎骨に置き換えるのに使用することができる。装置１０は、上側部材３０を接続部材１２の一方の端部に固定し、下側部材４０を接続部材１２の他方の端部に固定することにより組み立てられる。これにより、椎骨置換装置１０の全高は調節可能となり、椎骨間の空間に希望通りに装着できるようになる。

椎骨置換装置１０は、椎骨７２が取り除かれた後に残っている一対の無傷の椎骨の間に配置される。２つ以上の椎骨に対する置換も考えられる。脊柱体節の支持及び安定化を図るために、無傷の椎骨の間に安定具を係合及び伸張させてもよい。安定具は、例えば、ロッドシステム、プレートシステム、又は人工靭帯システムであってもよい。また、安定具は残っている椎骨のどの部分に装着してもよく、前方部、前側方部、側方部、後側方部、又は後方部などに装着してもよい。

また、上側及び下側部材３０、４０の上端部と下端部は、傾斜角度が同じでも異なっていてもよい。また、装置１０は、様々な大きさ、傾斜角度、及び／又は高さ８２、８４の複数の上側部材３０と下側部材４０を有するキットを備えていてもよい。キットは、様々な大きさ及び高さの複数の接続部材１２を含んでいてもよい。このようなキットは、外科処置中に遭遇する状況に基づいて、装置１０の部材について適切な大きさ及び高さを選択する場合に、外科医に選択の柔軟性を与えることになる。伸張部１８、２３に互いに逆の左ねじと右ねじを設けると、装置１０の接続部材１２がターンバックルの役を果たし、現場で部材３０、４０間の空間を調整することができるようになる。また、伸張部１８、２３には、回転方向が同じねじ部を設けてもよい。

上側又は下側部材３０、４０は、接続部材１２から分離すれば、隣接する椎骨の間の円板空間に配置することもできる。端部３３、３５の間の高さ８２、８４は、従って然るべく寸法決めされる。上側及び下側部材３０、４０は、隣接する椎骨の両側性支持を提供する円板空間内の単一部材として挿入するのに合わせた寸法及び／又は形状にしてもよいし、両側性支持を提供するために第２部材と組み合わせて円板空間内に挿入するのに合わせた寸法にしてもよい。円板空間内へ部材３０、４０を挿入するのは、前方進入法、後方進入法、後側方進入法、前方斜め進入法、側方進入法を含め、何れの進入法又はそれらを組み合わせた進入法でも実施することができる。部材３０、４０は、円板空間に、牽引子スリーブを通して侵襲性をできる限り小さくした処置で、又は牽引された皮膚と組織を通して開放外科技法で配置することができる。

また、接続部材１２に、椎骨終板に当接させるように作られた一方の端部を設け、上側及び下側部材３０、４０の一方だけを接続部材１２の他方の端部に係合させることも考えられる。組み立てられた装置は、隣接する椎骨の間に、接続部材１２の端部と選択された上側又は下側部材３０、４０の端部とが隣接する椎骨終板に接触した状態に配置される。

次に図７に示す別の実施形態による椎骨置換装置１１０は、接続部材１１２と、伸張部１１８、１２３に螺合する上側及び下側部材１３０、１４０とを備えている。接続部材１１２は、接続部材１２に似ているが、伸張部１１８、１２３の間の高さ１１３をできる限り低くした本体１１４を含んでいる。接続部材１１２は、本体１１４を設けず、代わりに、伸張部１８、２３の間にそれらと同じ直径を有する筒状体として形成し、孔１２２を設けることも考えられる。ねじ部は、接続部材の全長に沿って形成してもよいし、その互いに反対側の両端部に隣接する、長さの一部に沿って形成してもよい。

上側及び下側部材１３０、１４０は同一でもよく、上側部材１３０を例にとって説明する。上側部材１３０は、上側端部と下側端部１３３、１３５の間に伸張する本体１３２を含んでいる。上端部１３３の支承面１６０は、本体１３２のほぼ全幅に亘って広がっており、支承面が配置される椎骨終板の解剖学的構造に整合するように凸状に湾曲している。支承面１６０は、内部の骨成長を受け入れるための複数の孔１６１を含んでいるが、中実の支承面１６０も考えられる。孔１６１は、本体１３２内部に伸張するチャンバ、並びに接続要素１１２を通って伸張するチャンバと、連通していてもよい。

下端部１３５は、端部１３５のチャンバ開口部回りに伸張する支承面１６２を含んでいる。支承面１６２は、実質的に連続しているが、本願で論じている他の面形態も考えられる。本体１３２のチャンバは、伸張部１１８を受け入れるが、この伸張部１１８に螺合させるために本体１３２の内面から中に伸張するねじ部を備えている。上側及び下側部材１３０、１４０は、従って、手根骨切除術で使用する場合には接続部材１１２に対して調整可能に係合し、軸方向に拘束されることになる。更には、上側及び下側部材１３０、１４０は、円板空間置換術では、接続部材１１２無しで使用することも考えられる。

次に図８は、椎骨置換装置２１０を示している。椎骨置換装置２１０は、接続部材１１２と同じ接続部材２１２を備えている。上側部材２３０と下側部材２４０は、接続部材２１２の伸張部２１８、２２３のそれぞれ一方に螺合する。上側及び下側部材２３０、２４０は、互いに同じでもよく、上部材２３０について説明する。

図９に詳しく示すように、上側部材２３０は、チャンバ２３４を有する本体２３２を含んでいる。チャンバ２３４は、本体２３２の上側及び下側端部２３３、２３５を完全に又は部分的に通って伸張している。チャンバ２３４は、伸張部２１８を受け入れるために下端部２３５に向かって開口している。本体２３２は、チャンバ２３４を画定する内面２３７を含んでいる。チャンバ２３４は、装置２１０の縦軸を横断する方向には非円形形状を有し、チャンバ２３４への骨成長物質の受け入れ及び配置のための追加的な領域を提供している。チャンバ２３４は、チャンバ２３４内の伸張部２１８の周りに空隙を設けて、隣接する椎骨の融合時に接続部材２１２を組み込み易くしている。

内壁面２３４には、伸張部２１８と螺合するためねじ部２３８が設けられている。ねじ部２３８は、内壁面２３７の、伸張部２１８が接触可能な部分だけに沿って形成されており、内壁面２３７の残りの部分にはねじが切られていない。

本体２３２は、凸状に湾曲した壁２４１と、これとは反対側の直線状の壁２４３と、平行な直線状の側壁２４５、２４７とを有するＤ字形状を成す外表面２３９を含んでいる。内壁面２３７は、方形形状のチャンバ２３４を画定している。外表面２３９と内表面２３７は他の形状も考えられ、円形形状や、楕円形、方形、腎臓型、ブーメラン型、矩形、多角形、三角形などの非円形形状や、湾曲した壁の部分と直線状の壁の部分を様々に組み合わせた形状などが考えられる。

図１０は、別の実施形態による椎骨置換装置３１０を示している。椎骨置換装置３１０は、接続部材３１２と上側部材３３０と下側部材３４０とを備えたサブアッセンブリ３６０を含んでいる。接続部材３１２と上側部材３３０と下側部材３４０は、上に述べた実施形態のものと同じでもよく、部材３３０、３４０を接続部材３１２の伸張部３１８、３２３に螺合させることにより高さ調整可能なサブアッセンブリ３６０を提供している。

椎骨置換装置３１０は、上側スペーサ３７０と下側スペーサ３８０を更に含んでいる。スペーサ３７０は、上端部３７５と下端部３７６の間を伸張する本体３７２を含んでいる。下側伸張部３７８は、下端部３７６から上側部材３３０に向けて下向きに伸張している。同様に、下側スペーサ３８０は、上端部３８５と下端部３８６の間を伸張する本体３８２を含んでいる。上側伸張部３８８は、上端部３８５から下側部材３３０に向けて上向きに伸張している。

また図１１及び図１２に示すように、スペーサ３７０、３８０は、それぞれ、下側スペーサ３８０の係合部材３９０で図示しているような係合部材を、伸張部３７８、３８８に含んでいる。伸張部３８８は、下側部材３４０のチャンバ（図示せず）内に配置可能であり、下側部材３４０と係合して下側スペーサ３８０を下側部材に軸方向に固定する。伸張部３７８の係合部材３７９は、同様に、上側部材３３０とチャンバ３３４内で係合する。

係合部材３７９、３９０は、上側スペーサ３７０と下側スペーサ３８０を、上側部材３３０と下側部材３４０の各端部に固定し、スペーサ３７０、３８０が軸３１１に沿って上側及び下側部材３３０、３４０から離れる方向に変位するのを防止する。係合部材３７９、３９０は、スペーサ３７０、３８０の上側及び下側各部材３３０、３４０に対する軸３１１回りの軸回転も防止する。他の実施形態では、伸張部３７８、３８８の一方又は両方の壁に、係合部材３７９、３９０を２つ以上設けることを考えている。

伸張部３７８、３８８は、上側及び下側部材３３０、３４０に、隣接する端部が互いに当接するまで伸縮式に入り込む。伸張部３７８、３８８は、スペーサ３７０、３８０の、係合相手である上側及び下側部材３３０、３４０に対する横方向の変位も、また非円形形状の接合部を両者の間に設けた構成では回転方向の変位も防止することができる。

図１１及び図１２に示すように、係合部材３７９、３９０は、突起部又は係合部３９６と、スペーサ３７０、３８０の隣接する端部に接続されるか、又はこれと一体に形成された茎部３９２を含んでいる。幹部３９２は、係合部３９６に力が加えられるとこれに応じて係合部材３７９、３９０を内側に撓ませることができるように、厚さが薄くなっている。係合部３９６は、茎部３９２から外向きに突き出ており、係合面３９８から反対側の外端部３９４まで肉厚と幅が先細になった三角形形状を有している。図示の実施形態では、三角形形状の係合部３９６は、上側及び下側部材３３０、３４０の三角形形状の陥凹部３３３内に嵌る。陥凹部３３３は、チャンバ３３４に向けて開口し、部材３３０の壁を途中まで彫り込んで伸張するか、又は壁を貫通して伸張し、孔の一部を構成している。

係合部材３７９、３９０は他の構成も考えられる。例えば、係合部材３７９、３９０には、部分的に球形又は丸みを帯びたノブ、レセプタクル、矩形又は多角形形状のタブ又は突起の形態をした係合部分３９６を設けてもよい。係合部３９６は、孔、陥凹部、及び／又は上側部材３３０と下側部材３４０の内壁面に開口している空間に入り込むことができるのであれば、どの様な寸法形状でもよい。或る実施形態では、係合部３９６は、上側部材３３０と下側部材３４０の内壁面の隣接するねじ山の間に嵌る。係合部材３７９、３９０は、スナップリング、コレット、差込み錠、又はスペーサ３７０、３８０が、軸３１１に沿って係合相手の上側部材３３０及び下側部材３４０から離れる方向に動くのを防ぐ不規則な表面であってもよい。

上側及び下側部材３３０、３４０それぞれに固定されると、スペーサ３７０、３８０は、上側及び下側部材３３０、３４０の隣接する端面に当接して、圧縮力で軸方向の拘束を提供する。係合部材３７９、３９０は、隣接する上側及び下側部材３３０、３４０から離れる方向には張力で軸方向の拘束を提供する。スペーサ部材３７０、３８０の捩り方向及び横方向への拘束は、伸張部３７８、３８８とスペーサ３７０、３８０が係合する各連結部材３３０、３４０の内壁との接合により与えられる。

スペーサ部材３７０は、装置３１０の全体の高さを更に調整できるようにするため、様々な高さの複数のスペーサ部材から成るキットとして提供することもできる。更に、スペーサ部材は、椎体間融合処置の場合には円板置換装置として円板空間内に独立して使用してもよいし、或いは椎体間融合処置の場合に円板空間内に並べて配置してもよい。スペーサ３７０、３８０は、本願に記載の上側及び下側部材に関して先に説明したような、どの様な寸法、形状、高さ、及び端面構成にしてもよい。

別の実施形態では、上側及び下側部材３３０、３４０には、隣接する上側及び下側スペーサ３７０、３８０のチャンバ内に配置可能な伸張部が設けられている。上側及び下側部材３３０、３４０の伸張部は、先に伸張部３７８、３８８及び係合部材３７９、３９０に関連して説明した様式で、上側及び下側スペーサ３７０、３８０それぞれの孔、陥凹部、又は他の空間に係合する可撓性を有する係合部材を含んでいる。

図１３は、別の実施形態の椎骨置換装置４１０を示している。椎骨置換装置４１０は、椎体又は接続部材４１２の互いに反対側の端部に調整可能に係合された、第１円板置換又は上側部材４３０と第２円板置換又は下側部材４４０とを含んでいる高さ調整可能なサブアッセンブリ４６０を含んでいる。上側スペーサ４７０は、上側部材４３０に係合可能であり、下側スペーサ４８０は下側部材に係合可能である。

第１連結部材４５０は、可撓性を有する係合部材４５２を一方の端部に、第２の可撓性を有する係合部材４５４を第２の端部に含んでいる。係合部材４５２、４５４は、上に述べた係合部材３７９、３９０と同様である。図示の実施形態では、係合部材４５２、４５４は、連結部材４５０の壁に一体に形成されており、スペーサ４７０と上側部材４３０がこれを覆うように配置されると弾性的に内側に撓むようになっている。係合部材４５２、４５４は、対応するスペーサ４７０と上側部材４３０の陥凹部又は他の構造と係合して、スペーサ部材４７０を上側部材４３０に対して軸方向に拘束する。

連結部材４５０、４９０は、内部を通って骨成長ができるようにするために、中央通路を設けた円筒状スリーブの形態として示されている。連結部材４５０、４９０は、部材４３０、４４０並びにスペーサ４７０、４８０の連結部材に対する回転を防止するために非円形形状の断面としてもよい。更に、連結部材４５０、４９０は、中実の本体としてもよいし、複数の通路が貫通して伸張する本体としてもよいと考えられる。別の形態では、連結部材４５０、４９０は、骨成長を促す材料で構成されている。連結部材４５０、４９０は、１つ又は複数の突起部をその外壁面に形成して、部材３３０、３４０並びにスペーサ３７０、３８０の内壁面の陥凹部に係合させてもよい。

以上、本発明を、図面及び上記説明の中で詳細に説明してきたが、それらは説明を目的としたものであり、何ら制限を課そうとするものではない。本発明の精神に含まれる変更及び修正は全て保護の対象とされることを要求する。

本発明の一の実施形態による椎骨置換装置の斜視図である。 図１の椎骨置換装置の分解斜視図である。 図１の椎骨置換装置の側面図である。 図１の椎骨置換装置の端面図である。 図１の椎骨置換装置の一部を構成している端部材の立面図である。 図５の端部材の端面図である。 他の実施形態の椎骨置換装置の斜視図である。 他の実施形態の椎骨置換装置の斜視図である。 図８の装置の平面図である。 他の実施形態の椎骨置換装置の一部分解斜視図である。 図１０の椎骨置換装置の構成要素の間の係合を示す断面図である。 図１０の椎骨置換装置の一部を構成している係合部材の立面図である。 他の実施形態の椎骨置換装置の一部分解斜視図である。

Claims (17)

1. 椎骨置換装置において、
   本体と、前記本体から縦軸に沿って伸張する第１及び第２のねじ付伸張部と、を含んでいる接続部材と、
   前記第１のねじ付伸張部に螺合可能な第１部材であって、前記第１部材は、第１端部と第２端部の間を伸張する本体を含んでおり、前記本体は、前記第１及び第２端部の間の高さを有し、前記第１部材が脊椎円板空間に配置されるとこの空間を再生するように作られている、第１部材と、
   前記第２のねじ付伸張部に螺合可能な第２部材であって、前記第２部材は、第１端部と第２端部の間を伸張する本体を含んでおり、前記本体は、前記第１及び第２端部の間の高さを備え、前記第２部材が脊椎円板空間に配置されるとこの空間を再生するように作られている、第２部材と、を備えており、
   前記第１部材と前記第２部材のうち少なくとも一方は、前記椎骨置換装置の縦軸に対してそれぞれ傾斜する第１端部及び第２端部を有しており、且つ、傾斜する前記第１端部から傾斜する前記第２端部まで伸長する、インゲン豆形状の断面を画定する外表面を有しており、
   前記インゲン豆形状の断面は、凹状に湾曲する外表面部分と、該凹状に湾曲する外表面部分に隣接する、該凹状に湾曲する外表面部分とは反対側の凸状に湾曲する外表面部分とによって画定される、装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記接続部材は、円形の断面を画定する外表面を有している、装置。
3. 椎骨置換装置において、
   本体と、前記本体から縦軸に沿って伸張する第１のねじ付伸張部と、を含んでいる接続部材と、
   前記第１のねじ付伸張部に螺合可能な第１部材であって、前記第１部材は、第１端部と第２端部の間を伸張する本体を含んでおり、前記本体は、前記第１及び第２端部の間の高さを有し、前記第１部材が脊椎円板空間に配置されるとこの空間を再生するように作られている、第１部材と、を備えており、
   前記第１端部及び第２端部は、互いに向けて傾斜しており、且つ、それぞれ、前記縦軸に対して傾斜しており、
   前記第１部材は、前記第１部材の前記本体における、傾斜した前記第１端部から傾斜した前記第２端部まで伸長する、インゲン豆形状の断面を画定する外表面を有しており、
   前記インゲン豆形状の断面は、凹状に湾曲する外表面部分と、該凹状に湾曲する外表面部分に隣接する、該凹状に湾曲する外表面部分とは反対側の凸状に湾曲する外表面部分とによって画定される、装置。
4. 請求項３に記載の装置において、前記接続部材は、円形の断面を画定する外表面を有している、装置。
5. 椎骨置換装置において、
   円形の断面を画定する外表面を有する本体と、前記本体から縦軸に沿って伸張する第１及び第２のねじ付伸張部と、を含んでいる接続部材と、
   前記第１のねじ付伸張部に螺合可能な第１部材であって、前記第１部材は、第１端部と第２端部の間を伸張する本体を含んでおり、前記本体は、前記第１及び第２端部の間の高さを有し、前記第１部材が脊椎円板空間に配置されるとこの空間を再生するように作られている、第１部材と、を備えており、
   前記第１端部と前記第２端部は、それぞれ、前記縦軸に対して傾斜しており、
   前記第１部材の前記本体は、傾斜した前記第１端部から傾斜した前記第２端部まで伸長する、インゲン豆形状の断面を画定する外表面を有しており、
   前記インゲン豆形状の断面は、凹状に湾曲する外表面部分と、該凹状に湾曲する外表面部分に隣接する、該凹状に湾曲する外表面部分とは反対側の凸状に湾曲する外表面部分とによって画定される、装置。
6. 請求項５に記載の装置において、前記第１部材の前記本体の前記第１及び第２端部は、互いに向けて傾斜している、装置。
7. 請求項６に記載の装置において、前記第１部材は、前記第１のねじ付伸長部を受け入れるように前記第１端部及び第２端部の間を伸長する中空のチャンバを画定する、装置。
8. 請求項５に記載の装置において、前記第２のねじ付伸長部は、前記縦軸に沿って、前記第１のねじ付伸長部とは反対側に伸長しており、前記装置は、さらに、前記第２のねじ付伸張部に螺合可能な第２部材であって、前記第２部材は、第１端部と第２端部の間を伸張する本体を含んでおり、前記本体は、前記第１及び第２端部の間の高さを備え、前記第２部材が脊椎円板空間に配置されるとこの空間を再生するように作られている、第２部材を備えている、装置。
9. 請求項８に記載の装置において、前記第２部材の前記本体は、前記第１及び第２端部の間に、インゲン豆形状の断面を画定する外表面を有しており、
   前記インゲン豆形状の断面は、凹状に湾曲する外表面部分と、該凹状に湾曲する外表面部分に隣接する、該凹状に湾曲する外表面部分とは反対側の凸状に湾曲する外表面部分とによって画定される、装置。
10. 請求項５に記載の装置において、前記接続部材の前記本体は、前記第１及び第２のねじ付伸長部の周りをそれぞれ伸張する第１及び第２端面を有し、前記第１及び第２のねじ付伸長部は、それぞれ、前記第１及び第２端面から前記本体に対して外向きに伸長する、装置。
11. 請求項１０に記載の装置において、前記第１部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第１部材が前記第１のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第１部材と前記接続部材の間に骨が成長するための場所を提供するように、前記接続部材の前記本体の前記第１端面から離して配置されている、装置。
12. 請求項１０に記載の装置において、前記第１部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第１部材が前記第１のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第１部材が前記接続部材に当接して支持されるように、前記接続部材の前記本体の前記第１端面に接触する、装置。
13. 請求項３に記載の装置において、前記接続部材の前記本体は、前記第１のねじ付伸長部の周りを伸張する第１端面を有し、前記第１のねじ付伸長部は、前記第１端面から前記本体に対して外向きに伸長する、装置。
14. 請求項１３に記載の装置において、前記第１部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第１部材が前記第１のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第１部材と前記接続部材の間に骨が成長するための場所を提供するように、前記接続部材の前記本体の前記第１端面から離して配置されている、装置。
15. 請求項１３に記載の装置において、前記第１部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第１部材が前記第１のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第１部材が前記接続部材に当接して支持されるように、前記接続部材の前記本体の前記第１端面に接触する、装置。
16. 請求項１に記載の装置において、
    前記接続部材の前記本体は、前記第１及び第２のねじ付伸長部の周りをそれぞれ伸張する第１及び第２端面を有し、前記第１及び第２のねじ付伸長部は、それぞれ、前記第１及び第２端面から前記本体に対して外向きに伸長しており、
    前記第１部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第１部材が前記第１のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第１部材と前記接続部材の間に骨が成長するための場所を提供するように、前記接続部材の前記本体の前記第１端面から離して配置されており、
    前記第２部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第２部材が前記第２のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第２部材と前記接続部材の間に骨が成長するための場所を提供するように、前記接続部材の前記本体の前記第２端面から離して配置されている、装置。
17. 請求項１に記載の装置において、
    前記接続部材の前記本体は、前記第１及び第２のねじ付伸長部の周りをそれぞれ伸張する第１及び第２端面を有し、前記第１及び第２のねじ付伸長部は、それぞれ、前記第１及び第２端面から前記本体に対して外向きに伸長しており、
    前記第１部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第１部材が前記第１のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第１部材が前記接続部材に当接して支持されるように、前記接続部材の前記本体の前記第１端面に接触し、
    前記第２部材の前記第１及び第２端部のうち一方は、前記第２部材が前記第２のねじ付伸長部に螺合されたときに前記第２部材が前記接続部材に当接して支持されるように、前記接続部材の前記本体の前記第２端面に接触する、装置。

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