JP5373797B2 - 脊椎椎体間置換デバイス - Google Patents

Description

本発明は「脊椎椎体間置換デバイス」に関する。

骨構造の修復および再建は、プレート等により、隣接する骨構造を互いに対して固定することにより行われることがある。他の例では、骨成長誘発材料（ｂｏｎｅ ｇｒｏｗｔｈ ｉｎｄｕｃｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）を隣接する骨構造の間に導入することができ、それにより時間の経過とともに骨の連結が強固になる。いくつかの例では、隣接する骨構造は、骨が治癒し、または骨成長誘発材料によって隣接する構造の間で骨が成長するとき、その開存性を維持するのに十分な強度がない。これらの例では、更なる安定性をもたらすために、メッシュ構造またはケージが設けられて隣接する骨構造に係合してきた。ケージは全体的に中空であり、隣接する骨構造のより固い皮質骨に接触するように構成できる。ケージの中空部分は、骨成長誘発材料で満たすことができる。

デバイスは、隣接する椎骨が互いに固定される間、支持をもたらすために、隣接する椎骨の間の椎間板腔（ｄｉｓｃ ｓｐａｃｅ）内に配置されてきた。除去された椎体を置換し、除去された１つまたは複数の椎体の両側に残る椎骨の間に支持構造をもたらすためのデバイスも提供されてきた。

しかし、１つまたは複数の椎体を置換する改良型のデバイスを提供し、および／または隣接する椎骨の間の椎間板腔内の１つまたは複数のデバイスによって隣接する椎骨の支持をもたらすことが、依然として求められている。本発明は、とりわけこれらの要求を満たすことを対象とする。

残っている椎骨を支持するための、１つまたは複数の椎体を置換するためのデバイスが提供される。隣接する椎骨の間の椎間板腔内で隣接する椎骨を支持する１つまたは複数のデバイスも提供される。

一態様によれば、脊椎椎体間固定部材は、前方側面、後方側面、ならびに前方側面と後方側面の間に延在する一対の両側の側面を含む本体を備える。本体は、上方の軸受面、および反対側の下方の軸受面も画定する。上方の軸受面は、前方側面と後方側面の間の凸状に湾曲した形状を含み、下方の軸受面は、前方側面と後方側面の間の平坦な形状を含む。

別の態様によれば、脊椎椎体間固定部材は、前方壁、後方壁、ならびに前方壁と後方壁の間に延在する一対の両側の側壁を含む本体を備える。壁は、上方の軸受面および反対側の下方の軸受面、ならびに上方および下方の軸受面を貫通して開口するチャンバを画定する。上方の軸受面は、前方壁と後方壁の間の凸状に湾曲した形状を含み、下方の軸受面は、前方壁と後方壁の間の平坦な形状を含む。下方および上方の軸受面は、後方壁の後方側面にある先端ノーズに向かってテーパが付けられている。

別の態様によれば、椎体置換デバイスは、上方端部と反対側の下方端部との間の長手方向軸に沿って延在する本体を含む連結部材を備える。連結部材は、上方端部から延在する上側の延長部、および下方端部から延在する下側の延長部を含む。上方端部は、上側の延長部付近に延在する少なくとも１つの平坦な表面区域を更に含み、下方端部は下側の延長部付近に延在する凹状に湾曲した表面を含む。置換デバイスは、上側および下側の延長部のそれぞれの付近の連結体に取り外し可能に装着された、上側および下側の椎間板置換（ｄｉｓｃ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ）部材を更に備える。上側の椎間板置換部材は、隣接する椎骨の終板に接触するための上方の軸受面と、連結体の上方端部の少なくとも１つの平坦な表面区域と当接係合して配置された少なくとも１つの平坦な形状を含む、反対側にある下方の軸受面とを含む。下側の椎間板置換部材は、隣接する椎骨の終板に接触するための下方の軸受面と、連結体の下方端部の凹状に湾曲した表面と当接係合して配置された凸状に湾曲した形状を含む、反対側の上方の軸受面とを含む。

別の態様によれば、椎体置換デバイスは、上方端部と反対側の下方端部との間の長手方向軸に沿って延在する本体を含む連結部材を備える。連結部材は、上方端部から延在する上側の延長部、および下方端部から延在する下側の延長部を含む。椎骨置換デバイスは、上側および下側の延長部のそれぞれの付近の連結体に取り外し可能に装着された、上側および下側の椎間板置換部材を更に備える。上側の椎間板置換部材は、上側の椎骨の終板を上側の椎間板置換部材の前方側面と後方側面の間の凸状に湾曲した形状を含む上方の軸受面と接触させるための上方の軸受面を含む。下側の椎間板置換部材は、下側の椎骨の終板を下側の椎間板置換部材の前方側面から下側の椎間板置換部材の後方側面に向かって、下方の軸受面のかなりの部分の上に延在する少なくとも１つの平坦な形状を含む下方の軸受面と接触させるための下方の軸受面を含む。

別の態様によれば、脊柱の椎骨を支持する方法は、前方アプローチ（ａｎｔｅｒｉｏｒ ａｐｐｒｏａｃｈ）から椎骨の間の空間にアクセスするステップと、椎骨の間の椎体間デバイスによって椎骨を支持するステップとを含み、椎体間デバイスは、椎体間デバイスの前方側面と後方側面の間の凸状に湾曲した形状によって、椎骨のうちの１つの終板に接触する上方の軸受面を含み、椎体間デバイスは、椎体間デバイスの後方側面に向かって前方側面から下方表面のかなりの部分に沿って延在する少なくとも１つの平坦な形状によって、椎骨のもう一方の終板に接触する下方表面を更に含む。

本発明は、以下の態様に関し得る。
（態様１）前方側面、後方側面、および前記前方側面と後方側面の間に延在する両側の側面を含む本体を備え、前記本体が、上方の軸受面および反対側の下方の軸受面を画定し、
前記上方の軸受面が、前記前方側面と前記後方側面との間の凸状に湾曲した形状を画定し、また、前記下方の軸受面が前記前方側面と前記後方側面との間の平坦な形状を画定する、脊椎椎体間固定部材。
（態様２）前記本体が、前記上方の軸受面および前記下方の軸受面を貫通して開口するチャンバを含む、態様１に記載の部材。
（態様３）前記本体が、前記上方および下方の軸受面の少なくとも一部分を横切る係合部材を含む、態様１に記載の部材。
（態様４）前記下方および上方の軸受面が、前記後方側面における先端ノーズに向かってテーパが付いている、態様１に記載の部材。
（態様５）前記本体が、脊柱の少なくとも１つの椎骨を置換するように寸法を調整された前記上方面と下方の面との間の高さを含む、態様１に記載の部材。
（態様６）前記本体が、隣接する椎骨の間の椎間板腔内に位置決めするように寸法を調整された前記上方の面と下方の面との間の高さを含む、態様１に記載の部材。
（態様７）前記本体が、前記前方側面と前記後方側面の間の長さ、および前記両側の側面の間の幅を含み、前記幅が前記長さよりも大きい、態様１に記載の部材。
（態様８）前記両側の側面が、前記後方壁に向かって互いに向かって収束する、態様１に記載の部材。
（態様９）前記前方側面が、前記側面の間に延在する凸状に湾曲した外側表面を含む、態様１に記載の部材。
（態様１０）前記チャンバの周りに延びる内側表面が、前記前方側面、前記後方側面、および前記両側の側面のそれぞれの内側に画定され、前記内側表面が、その中に延びる、前記両側の側面の少なくとも１つに沿って少なくとも１つの細長いレセプタクルを含む、態様２に記載の部材。
（態様１１）前記少なくとも１つのレセプタクルが、前記両側の側面のそれぞれに沿って前記内側表面のレセプタクルを含む、態様１０に記載の部材。
（態様１２）前記係合部材のうちの１つまたは複数が、前記上方および下方の軸受面のうちのそれぞれの軸受面に沿った最も外側の端面を含み、前記係合部材の１つまたは複数が、前記前方側面に向かって向けられた後端壁、および前記後方側面に向かって向けられた先端壁を含み、前記後端壁は、前記端部軸受面に対して全体的に直交する方向に向けられ、
前記先端壁は、それぞれの端面に対して傾斜する方向に向けられる、態様３に記載の部材。
（態様１３）前記下方の軸受面が、前記前方側面から延びる第１の平坦区域、および前記第１の平坦区域と先端ノーズの間に延びる第２の平坦区域を含む、態様１に記載の部材。
（態様１４）前記第１の平坦区域が、前記前方側面の前方表面に対して直交する方向に向けられ、前記第１および第２の平坦区域が、前記先端ノーズと前記前方表面との間に約１５０度の角度を形成する、態様１３に記載の部材。
（態様１５）前記下方の軸受面の前記平坦な形状が、前記前方側面と後方側面との間の下方表面の長さの半分の上方に延びる、態様１に記載の部材。
これらの態様およびその他の態様が、下記で更に論じられる。

脊柱セグメント、および除去された１つまたは複数の椎骨を置換するために椎骨間に配置された椎骨置換デバイスの概略図である。 脊柱セグメント、および隣接する椎骨の間の椎間板腔内の椎間板置換部材の概略図である。 図１Ｂの椎骨置換デバイスの椎間板置換部材の斜視図である。 図２の椎間板置換部材の平面図である。 図３の椎間板置換部材の左端面図である。 図２の椎間板置換部材の側面図である。 図５の領域ＶＩに示された椎間板置換部材の一部分の拡大図である。 図５の領域ＶＩＩに示された椎間板置換部材の一部分の拡大図である。 図３の反対側を観測した、図２の椎間板置換部材の平面図である。 図８の線ＩＸ−ＩＸを通る断面図である。 図８の線Ｘ−Ｘを通る断面図である。 図１Ａの椎骨置換デバイスの連結部材の立面図である。 連結部材の図１１に示されたものと反対側を観測した図１１の連結部材の立面図である。 図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿った断面図である。 図１３の領域ＸＩＶに示された連結部材の一部分の拡大図である。 図１３の領域ＸＶに示された連結部材の一部分の拡大図である。 図１１の連結部材の一端に向かって観測した斜視図である。 図１６の線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿った断面図である。

次に、本発明の原理の理解を促進する目的で、その例示された実施形態を参照し、それを説明するために特定の言語が用いられる。それでも、本発明の範囲をそれによって限定する意図は全くないことが理解されるであろう。本明細書に記載された、本発明のそのような変更および更なる修正、ならびに本発明の原理のそのような更なる適用は、そのいずれもが、本発明に関連する当業者に通常思いつくものであると考えられる。

開示された実施形態は、脊柱内の１つまたは複数の椎体、および／または隣接する椎骨の間の１つまたは複数の椎間板腔を置換するためのデバイスに関する。置換デバイスは、その固定中に椎骨を支持することが企図される。椎骨置換デバイスの１つまたは複数の構成要素は、その固定中に隣接する椎骨を支持するために、隣接する椎骨の間の椎間板腔内に配置可能であることが更に企図される。非固定術（ｎｏｎ−ｆｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）においての適用も企図される。

デバイスは、その両端にある椎骨の終板に係合するように構成されている。一実施形態では、デバイスは、管状の形態を有し、中空のチャンバがそれを貫通して延在し、各端部において開口している。椎骨はデバイスによって支持され、チャンバは骨成長誘発材料または骨形成材料を含む。デバイスの端部は、隣接する椎骨の終板に係合する係合部材を含む。別の実施形態では、デバイスの端部の一方は凸状に湾曲した外形を含み、デバイスの端部のもう一方は平坦な外形を含む。

一実施形態では、デバイスは、連結部材、ならびに連結部材の上側端部に装着された上側部材、および連結部材の下側端部に装着された下側部材を含む椎骨置換デバイスである。上側および下側の部材は、それぞれ両側の端面を有する。それぞれの上側部材または下側部材の端面は、互いに異なる外形を有する。一実施形態では、一方の端面は凸状に湾曲した外形を有し、両側の端面は平坦な外形を有する。連結部材の端部は、それに装着された隣接する上側部材および下側部材のそれぞれの湾曲した、および平坦な端面外形を受け入れるための異なる外形も含む。

上側部材および下側部材のそれぞれ、ならびに連結部材は、組み立てられたデバイスの中心軸に対して横断する平面において、同じ断面形状を有する。一実施形態では、形状は凸状に湾曲した前方壁、直線状の後方壁、および後方壁に向かって互いに向かって収束する両側の側壁によって画定される。円形、レーストラック形、矩形、正方形、卵形、Ｄ字形、三角形、ブーメラン形、腎臓形、または他の多角形を含むその他の断面形状も企図される。上側部材および下側部材のそれぞれは、その壁によって囲まれた内側のチャンバを備える。連結部材は、上側部材および下側部材に係合したとき、それらの内部チャンバと全体的に整列する内部チャンバを備えることもできる。その他の実施形態では、上側部材、下側部材、または連結部材の１つまたは複数の側面がチャンバ内に開口することも企図される。

一実施形態では、上側部材および下側部材は、連結部材のそれぞれの端部に伸縮自在かつ非回転式に係合される。連結部材は、上側の延長部およびそこから延在する下側の延長部を備える。上側の延長部および下側の延長部は、連結部材のそれぞれの端部の周囲に延在する実質的に連続するリングの形態になっている。上側部材および下側部材は、それぞれの隣接する延長部の付近に配置され、それに軸方向に固定され、係合部材は、延長部と、その周りに配置された上側部材または下側部材との間に延在する。別の実施形態では、延長部は、上側部材および下側部材に設けられ、これらの延長部は、連結部材のそれぞれの端部にある内部チャンバまたは開口に受けられる。上側の延長部および下側の延長部のそれぞれ、および上側部材および下側部材のチャンバのそれぞれは、連結部材と、延長部の付近に配置された上側部材または下側部材との間の相対的な回転を防止するために、非円形断面および境界面を有する。一実施形態では、連結部材の上側の延長部および下側の延長部はそれぞれ、それぞれの上側部材および下側部材を連結部材に軸方向に固定するために、それぞれの上側部材および下側部材の内壁表面のレセプタクル内に嵌合する係合部材を含む。

椎骨置換デバイスの構成要素の任意の１つまたは全ては、合成または自然の自家移植片、同種移植片または異種移植片の組織を含む任意の生体適合性材料から作製でき、性質として再吸収性または非再吸収性であることができる。組織材料の例には、硬組織、結合組織、脱灰骨マトリクス、およびその組合せが含まれる。再吸収性材料の更なる例には、ポリラクチド、ポリグリコリド、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリアンハイドライド、ポリオルトエステル、ポリフォスファゼン、リン酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、生体活性ガラス、およびその組合せがある。非再吸収性材料の更なる例には、非強化ポリマー、炭素強化ポリマー複合体、ＰＥＥＫおよびＰＥＥＫ複合体、形状記憶合金、チタン、チタン合金、コバルトクロム合金、ステンレス鋼、セラミックス、およびその組合せ、ならびにその他がある。

構成要素または椎骨置換デバイスによって画定されるチャンバ内に配置するための任意の適切な骨形成材料または組成物が企図される。そのような骨形成材料には、たとえば、自家移植片、同種移植片、異種移植片、脱灰骨、バイオセラミックスおよびポリマーなどの合成および自然の骨移植片代替物、骨誘導因子が含まれる。骨材料が、椎骨置換デバイスの構成要素のチャンバ内に配置される場合、材料は、デバイスが移植される前に中空のチャンバに予め詰め込むことができ、またはデバイスが脊柱の定位置に置かれた後に、複数の壁の開口を通して押し込むことができる。材料をデバイスのチャンバ内に保持する個別の担体も使用することができる。これらの担体には、コラーゲンベースの担体、ＢＩＯＧＲＡＳＳ（登録商標）などのバイオセラミック材料、ハイドロキシアパタイト、およびリン酸カルシウム組成物を含めることができる。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、移植片材料の形態、またはその他の適切な形態で提供できる。更に、椎骨置換デバイス内に収容された骨形成組成物は、有効量の骨形成タンパク質、トランスフォーミング増殖因子（β１、インスリン様増殖因子１、血小板由来増殖因子、繊維芽細胞増殖因子、ＬＩＭ石灰化タンパク質（ＬＭＰ）、およびその組合せ、または適切な担体材料内に保持された、その他の治療的もしくは抗感染性の薬剤を含むことができる。

図１Ａには、椎骨Ｖ１とＶ３の間の椎骨置換デバイス１０の立面図が示される。椎骨Ｖ２（図１Ｂ）などの１つまたは複数の椎骨が、椎体切除術において除去されている。椎骨置換デバイス１０は、脊柱の支持および安定をもたらすために、残りの２つの椎骨Ｖ１、Ｖ３の間の空間に配置される。椎骨置換デバイス１０は、連結部材１２、上側部材３０ａ、および下側部材３０ｂを備える。上側部材３０ａは、その上方表面が椎骨Ｖ１の下側終板に接触するように配置され、下側部材３０ｂは、その下方表面が椎骨Ｖ３の上側終板に接触するように配置される。図１Ｂには、上側部材３０ａが、隣接する椎骨Ｖ１とＶ２の間の椎間板腔内に配置されて示される。上側部材３０ａは、椎骨Ｖ１の下側終板に接触する上方表面３２、および椎骨Ｖ２の上側終板に接触する下方表面３４を備える。例示された実施形態では、上方表面３２は凸状に湾曲した形状を含み、下方表面３４は平坦な形状を含む。下側部材３０ｂは、上側部材３０ａの代わりに、またはそれに加えて脊椎の椎間板腔に単独で使用することもできる。本明細書では、上側部材３０ａおよび下側部材３０ｂへの参照が、椎間板置換部材３０または部材３０として集合的にも個別にも行われる。

椎骨置換デバイス１０は、長手方向軸１１に沿って延在する管状の形態で示され、軸１１に沿ってそれを通って延在するチャンバ１３を画定する。骨成長は、デバイス１０の各端部に支持された椎体の間で固定するためのこのチャンバを通って起こることができる。連結部材１２は、上側端部１６と反対側の下側端部１８との間に延在する本体１４を備える。上側部材３０ａは、その下方表面が上側端部１６と当接係合して配置され、下側部材３０ｂは、その上方表面が下側端部１８と当接係合して配置される。上側端部１６は、上側部材３０の平坦な下方表面の形状と密接な嵌め合いをもたらすための平坦な配置を含む。下側端部１８は、下側部材３０ｂの凸状に湾曲した上方表面形状に密接な嵌め合いをもたらすための凹状に湾曲した配置を含む。

本体１４の壁および上側部材および下側部材３０の壁が中実で示される。その他の実施形態では、部材１２、３０の任意の１つまたは組合せの壁が、その内部チャンバと連通する１つまたは複数の孔を含むことができることを企図する。正方形、ダイアモンド形、三角形、卵形、および／または矩形の形状などの非円形の形状、円形の形状および／または多角形の形状を含む、孔についての様々な形状も企図される。部材１２、３０の任意の１つまたは組合せの壁は、それを通って少なくとも部分的に延在するいくつかの穴を含むこともできる。穴は、１つまたは複数の挿入器具（図示されない）と係合するために、ねじ山を付けることができ、あるいはその他の方法で寸法を調整、および／または構成できる。

図２〜１０を更に参照すると、椎間板置換部材３０の一実施形態が論じられる。椎間板置換部材３０は、中央のチャンバ４２の付近に延在する環状の本体４０を備える。本体４０は、前方壁４４および反対側の後方壁４６を含む。一対の両側壁４８、５０は、前方壁４４と後方壁４６の間に延在し、前方壁４４を後方壁４６に連結する。例示された実施形態では、壁４４、４６、４８、５０は、その外側表面とその内側表面８４との間に、チャンバ４２の外縁部を画定する一定の厚さを有する。その他の実施形態では、１つまたは複数の壁が、その他の壁とは異なる厚さを有することを企図する。その他の実施形態では、１つまたは複数の壁に沿って厚さが異なり得る。例示された実施形態では、前方壁４４は凸状に湾曲するが、側壁４８、５０は、後方壁４６に対して後方に前方壁４４から収束する。後方壁４６は、側壁４８、５０の間に直線的に延在する。

壁４４、４６、４８、および５０は、部材３０の上方表面３２、および部材３０の下方表面３４を画定する。上方表面３２および下方表面３４は、椎間板置換部材として使用された場合に隣接する椎骨の終板に接触し、または椎骨置換デバイス１０内で使用された場合に隣接する終板および連結部材１２の端部に接触する、軸受表面領域をもたらす。表面３２、３４は、側壁４８、５０の間に延在する細長い係合部材３６、３８を形成するために、側壁４８、５０を横切って延在するいくつかの窪みを含み、その窪みは、上方表面３２および下方表面３４を貫通して開口する中央のチャンバ４２によって遮られる。前方壁４４は、挿入器具を受けるための穴５２を含む。穴５２は、挿入器具を係合するために、ねじ山を付けることができ、または任意のその他の適切な外形にすることができる。

例示された実施形態では、部材３０は、脊柱を側方に露出させずに本体４０の移植された位置および向きを決定するために、適切な外科用画像化システムを介して可視であるＸ線写真撮影用マーカ（ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ ｍａｒｋｅｒｓ）を含む。図３に示されるように、本体４０は、上方および下方に延在するマーカ５４、５６を含む。マーカ５４は、後方壁４６内に配置され、本体４０が移植され、画像化された場合に、本体４０の後方位置の表示を提供する。マーカ５６は、側壁４８、５０のそれぞれに隣接して、前方壁４４の両端に配置される。移植された部材３０の側方画像では、マーカ５６は、本体４０が椎骨の間の空間に適切に配置された場合に、前方−後方方向に互いに整列する。本体４０の移植された位置および向きが画像によって決定された後に、必要に応じて配置に調整を行うことができ、移植された本体４０の更なる画像によって調整を確認できる。その他の実施形態は、本体４０は、マーカなしで提供され、かつ／またはマーカなしで外科用画像化システムによって可視である材料から作製されることが企図される。

図３を参照すると、椎間板置換部材３０は、前方壁４４の最前方側面と、後方壁４６の最後方側面との間の全長Ｌ５を含む。前方壁４４は、側壁４８、５０の間の半径Ｒ２に沿って延在する前方表面を含む。前方壁４４は、側壁４８、５０の間の全幅Ｗ１も画定し、後方壁４６は、側壁４８、５０の間の全幅Ｗ２を画定する。一実施形態では、中央の横方向（ｍｅｄｉａｌ ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）での最大幅Ｗ１は、前方−後方方向での長さＬ５よりも大きい。本体４０は、軸受面がそれに対して配置される、椎骨の終板の面積の半分より多くを占めるように寸法を調整された設置面積を有する。特定の一実施形態では、Ｌ５は約１１ミリメートルであり半径Ｒ２は約１１ミリメートルである。幅Ｗ１は約１４ミリメートルであり、Ｗ２は約１１ミリメートルである。その他の実施形態では、本体４０が、脊椎の椎間板腔に配置されるために、前方−後方方向および中央の横方向に寸法を調整されている限り、長さＬ５、半径Ｒ２、および幅Ｗ１、Ｗ２に関するその他の寸法が企図される。

図５に示されるように、椎間板置換部材３０の一実施形態は、終板の調整を最小限に抑えながら、それぞれの隣接する椎骨の終板の形状に整合または厳密に一致する上方表面３２および下方表面３４に関する特定の外形を提供する。上方表面３２は、前方壁４４と後方壁４６の間の凸状に湾曲した形状５８を含み、下方表面３４は、前方壁４４と後方壁４６の間の平坦な区域６０ａ、６０ｂを有する平坦な形状を画定する。第１の平坦区域６０ａは、前方壁４４に実質的に直交して延在し、第２の平坦区域６０ｂは、上方表面３２に向かって第１の区域６０ａに対して角度を付けられて、湾曲した上方表面形状５８とともに後方壁４６において減少した高さを形成する。一実施形態では、凸形状５８は半径Ｒ１に沿って延在し、角度を付けられた区域６０ｂは上方表面３２に向かって角度Ａ１でテーパが付いている。特定の一実施形態では、半径Ｒ１は１７ミリメートルであり、平坦区域６０ａ、６０ｂが前方壁４４と後方壁４６の間で約１５０度の挟角を形成するように、角度Ａ１は３０度である。その他の実施形態では、Ｒ１に関するその他の半径、およびＡ１に関するその他のテーパ角度が企図される。

例示された実施形態では、本体４０の両側面が後方壁４６に平行な任意の断面において見た場合に同じ高さを有するように、上方表面３２および下方表面３４は、側壁４８と側壁５０の間の方向において全体的に直線である。本体４０の高さは、後方壁４６に向かって全体的にテーパが付き、前方−後方方向にくさび形の形状をもたらす。下方表面３４の平坦区域６０ａは、長さＬ５のかなりの部分に沿って延在する。例示された実施形態では、平坦区域６０ａは、長さＬ５の半分を超えた部分に沿って延在する。上方表面３２の凸状に湾曲した形状は、実質的に長さＬ５の全体に沿って延在する。

本体４０は、係合部材３６、４８の最も外側の端部の間に全体の最大高さＨ１を画定する。最大高さＨ１は、約５ミリメートルから約１４ミリメートルの範囲であるが、解剖学的構造に基づいて、５ミリメートル未満、および１４ミリメートルを超える最大高さも企図される。本体４０は、前方壁４４の外側表面における前方端部壁高さＨ２も含む。高さＨ２は、最も前方の係合部材３６ａが、例示された実施形態において切端の最も外側の端部を含むので、高さＨ１よりも約１ミリメートル短い。前方端部壁の高さＨ２も、約５ミリメートルから約１４ミリメートルの範囲であるが、脊椎の解剖学的構造に応じて５ミリメートル未満、または１４ミリメートルを超えることもできる。本体４０は、上方位置６６と下方位置６８の間の後方高さＨ３も含む。後方ノーズ６２は、下記に更に論じられるように、位置６６、６８の間に位置するテーパ面によって形成され、後方壁４６の最も後方の側面に対してテーパが付いている。高さＨ３は、位置６６、６８における上方表面３２と下方表面３４の間の高さに一致する。後方の高さＨ３は、特定の一実施形態において高さＨ１よりも約１．４ミリメートル少なく、約４ミリメートルから約１３ミリメートルの範囲であることができるが、脊椎の解剖学的構造に応じて４ミリメートル未満であり、または１３ミリメートルを超えることもできる。

下方表面３４に関するテーパ位置６８は、ノーズ６２の最も後方の側面から距離Ｌ１のところに位置する。距離Ｌ１は、一実施形態では、約３．５ミリメートルである。テーパ角度Ａ１は、このテーパ位置６８から後方壁４６の最も後方の表面に延在する。上方表面３２に隣接する位置６６は、上方のテーパ角度Ａ２が、後方壁４６の最も後方の表面の上方の延長部と交差する位置にある。テーパ角度Ａ２は、最も前方の係合部材３６ａの交差部、および前方壁４４の最も前方の表面から後方壁４６に向かって延在する。テーパ角度Ａ２は、下方表面３４の平坦区域６０ａと平行であり、前方壁４４の最も前方の表面に直交する中央の軸６４から測定される。一実施形態では、テーパ角度Ａ２は、約４度から５度の間である。その他の実施形態では、その他のテーパ角度Ａ２が企図される。

ノーズ６２は、後方壁４６の最も後方の表面において測定される高さを含む。ノーズ高さは、後方高さＨ３から、下方表面３４の区域６０ｂの下方テーパ高さＨ４を除き、同時に上方位置６６と後方壁４６の最も後方の表面との間の上方のテーパ高さを除いたものに一致する。一実施形態では、下方テーパ高さＨ４は約２ミリメートルであり、上方のテーパ高さは、最も後方の係合部材３６ｂからノーズ６２の最も後方の側面に角度Ａ１で延在する上方のテーパ表面によって形成される。したがって、ノーズ６２は、後方壁４６の最も後方の表面に角度Ａ１で後方に収束する上方表面および下方表面によって形成される。

次に、図６を参照すると、係合部材３６に関する更なる詳細が提供される。係合部材３６は、上方表面３２内の一連の窪みによって形成される。係合部材３６の最も外側の端部７０は、半径Ｒ１によって画定される弧に沿って存在する表面を画定し、係合部材３６の基部７２は半径Ｒ１によって画定される弧と平行になる弧に沿っても存在する。後続の端部壁７４は、それぞれの隣接する基部７２に対して全体的に直交して延在し、先行する端部壁７６は、基部７２に対して角度Ａ３に沿って傾斜する。基部７２は、本体４０に沿って長さＬ２を有し、後続の端部壁７４は長さＬ３によって分離される。係合部材３６は、基部７２から最も外側の端部７０に延在する高さＨ５を有する。一実施形態では、長さＬ２は約０．５ミリメートルであり、長さＬ３は約１．５ミリメートルである。高さＨ５は約０．５ミリメートルであり、角度Ａ３は約１６度である。その他の実施形態では、係合部材３６に関する、その他の寸法および／または外形が企図される。

次に、図７を参照すると、係合部材３８に関する更なる詳細が提供される。係合部材３８は、下方表面３４内に形成された一連の窪みによって形成され、最も外側の端部７６および基部７８が、平坦区域６０ａまたは平坦区域６０ｂ内に存在するように平坦であることを除いて、係合部材３６と同様である。後続の端部壁８０は、それぞれの隣接する基部７８に対して全体的に直交して延在し、先行する端部壁８２は、基部７８に対して角度Ａ４に沿って傾斜する。基部７８は、本体４０に沿って長さＬ２を有し、後続の端部壁８０は長さＬ３だけ分離されている。最も外側の端部７６は、長さＬ３と、後続の端部壁８０と先行する端部壁８２の傾斜部分の端部との間の長さＬ４の間の差と一致する長さを有する平坦な表面を画定する。係合部材３８は、基部７８から最も外側の端部７６に延在する高さＨ５を有する。一実施形態では、長さＬ３は約１．５ミリメートルであり、長さＬ４は約１．３７５ミリメートルである。高さＨ５は約０．５ミリメートルであり、角度Ａ４は約３０度である。その他の実施形態では、係合部材３８に関する、その他の寸法および／または外形が企図される。

図８〜１０は、その他の特徴の中でもとりわけ、椎間板置換部材３０を連結部材１２に強く係合させる椎間板置換部材３０のレセプタクルを示すために提供される。図８では、椎間板置換部材３０の平面図が、チャンバ４２を囲む内壁表面８４に沿って部分断面で示される。図９に示されるように、側壁５０は、上方のレセプタクル８６ａ、および下方のレセプタクル８６ｂを含む。図１０に示されるように、側壁４８は、上方のレセプタクル８８ａ、および下方のレセプタクル８８ｂを同様に含む。レセプタクル８６ａ、８６ｂ、およびレセプタクル８８ａ、８８ｂは、互いに平行に延在し、内側表面８４に沿って前方−後方方向に延在するように細長くなっている。上方のレセプタクル８６ａ、８８ａは、上方表面３２が連結部材１２と当接係合して配置された場合に、連結部材１２に係合するように配置される。下方のレセプタクル８６ｂ、８８ｂは、下方表面３４が連結部材１２と当接係合して配置された場合に、連結部材１２に係合するように配置される。図１０に示されるように、レセプタクル８６ａ、８６ｂ、およびレセプタクル８８ａ、８８ｂは、それぞれの側壁４８、５０を貫通しては延在しない内壁表面８４内の浅い、Ｖ字形の窪みによって画定される。Ｖ字形の窪みは、装着配置に打ち克つ十分な力が加えられない限り、脱着を防止するための十分な軸方向の拘束をもたらしながら、連結部材１２からの椎間板置換部材３０の装着および脱着を容易にする。その他の実施形態では、円形、卵形、三角形、非円形、および不規則な形状を含む、レセプタクルに関する、その他の形状が企図される。レセプタクルは、別の実施形態では、部材３０の壁を完全に貫通しても延在する。

図１１〜１７は、連結部材１２に関する一実施形態を示す。連結部材１２は、上側または上方端部１００と、下側または下方端部１０２との間に延在する本体１４を含む。本体１４は、管状の形態、および椎間板置換部材３０の外縁部と同様の外縁部を画定する外側表面形状を含む。本体１４は、凸状に湾曲した外側表面を有する前方壁１０４、直線状の外側表面を有する後方壁１０６、前方壁１０４から後方壁１０６に向かって収束する直線状の外側表面を有する側壁１０８、１１０を含む。前方壁１０４は、挿入工具によって係合するための穴１１８を含む。穴１１８は、上記に論じた穴５２のように形づけられることができ、または任意の適切な外形を含むことができる。

連結部材１２は、上側端部１００から延在する上側の延長部１１４および下側端部１０２から延在する下側の延長部１１６を更に含む。上側の延長部１１４および下側の延長部１１６は、内壁表面８４がそれぞれの上側の延長部１１４および下側の延長部１１６と近接または密接した関係で存在するように、内部チャンバ４２の形状に整合する外縁部を含む。連結部材１２は、上側端部１００および下側端部１０２、ならびに上側の延長部１１４および下側の延長部１１６も貫通して延在する軸方向に延在する中央のチャンバ１１２を更に画定する。例示された実施形態では、チャンバ１１２は、図１６に示されるように、側壁１０８と側壁１１０の間の方向に細長くなった卵形の形状を含む。その他の実施形態では、円形、非円形、多角形、および不規則な形状を含む、チャンバ１１２に関する、その他の形状が企図される。その他の実施形態では、チャンバ１１２は、それを複数のチャンバ部分に分割する１つまたは複数のパーティションを含む。別の実施形態では、チャンバ１１２は、軸方向には連続していないが、その中に延在する本体１４の長さに沿って１つまたは複数の隆起、壁、またはパーティションを含む。

図１４に示されるように、下側端部１０２は、半径Ｒ１によって画定される凹形状を有する端部軸受面１２０を含む。軸受面１２０は、係合部材３６の最も外側の端部が軸受面１２０上に完全に支持されるように、椎間板置換部材３０の上方表面３２の形状に合致する。下側の延長部１１６は、連結部材１２の下方端部に配置された椎間板置換部材３０の１つまたは複数の隣接する上方のレセプタクル８６ａ、８８ａ内に係合可能である、それから外側に延在する少なくとも１つの係合部材１２２を備える。係合部材１２２は、部材３０が、下側端部１０２において連結部材１２に取り外し可能に装着できるように、レセプタクル８６ａ、８８ａ内に取り外し可能に受けられるように寸法を調整され、形状を決められた下側の延長部１１６の両側に設けることができる。

図１５に示されるように、上側端部１００は、第１の平坦区域１２４ａおよび第２の平坦区域１２４ｂを有する端部軸受面１２４を含む。第２の平坦区域１２４ｂは、角度Ａ１で第１の平坦区域１２４ａに対して角度を付けられている。平坦区域１２４ａ、１２４ｂは、係合部材３８の最も外側の端部が軸受面１２４に沿って完全に支持されるように、椎間板置換部材３０の下方表面３４の平坦区域６０ａ、６０ｂの外形に整合する。上側の延長部１１４は、連結部材１２の上方端部１００に配置された椎間板置換部材３０の隣接する下方のレセプタクル８６ｂ、８８ｂ内に係合可能なその両側面でそれから外側に延在する係合部材１２６ａ、１２６ｂ（図１７）を含む。係合部材１２６ａ、１２６ｂは、椎間板置換部材３０が、上側端部１００において連結部材１２に取り外し可能に装着可能なように、それぞれのレセプタクル８６ｂ、８８ｂ内に取り外し可能に受けられるように寸法を調整され、形状を決められる。

連結部材１２は、椎体置換術に関してその各端部に装着された椎間板置換部材３０とともに用いられる。軸受面１２０、１２４は、椎間板置換部材３０の軸受支持をもたらすために、それぞれの延長部１１４、１１６の周りに完全に延在する。連結部材１２は、置換される椎骨の数および寸法に応じて上側の端部と下側の端部の間の様々な高さを備えることができる。約５ミリメートルから約６２ミリメートル以上の範囲の高さＨ６が企図される。一形態では、様々な高さの一組の連結部材１２が、様々な高さの一組の椎間板置換部材３０とともにキットで提供される。所望の全体の高さを提供する連結部材および椎間板置換部材が、椎骨置換デバイス１０を形成するために選択され、組み立てられる。

更に、デバイス１０が椎体置換術において用いられた場合、支持される椎骨の終板は、互いに平行に延在しない可能性があるが、前方の方向に互いに広がるように角度を付けられる。連結部材１２は、上側および下側の端部１００、１０２と、上側および下側の延長部１１４、１１６の外側の端部１２８、１３０との間の様々な角度の向きを備える。たとえば、上側および下側端部１００、１０２は、平坦区域１２４ａと、下側端部１０２における軸受面１２０の前方側面と後方側面の間に延在する軸１３２との間の角度Ａ６によって形成され得る。角度Ａ７は、軸１３２と中央の長手方向軸１１に直交して延在する中心軸１３４との間に画定される。角度Ａ８は、軸１３４と外側端部１２８との間に画定される。外側端部１３０および軸１３４は、それらの間に角度Ａ８も画定する。

１つの適用では、連結部材１２の端部における角形成は、連結部材１２のそれぞれの端部に装着された椎間板置換デバイス３０の上方および下方端部が、後方に収束し（前方に広がり）、まだ支持されていない椎骨の終板によりよく嵌ることができるようにする装着配置をもたらす。椎骨の間の距離がより短いほど、椎間板置換部材３０の間にもたらされる角形成がより少ない。一実施形態では、高さＨ６が小さく約５ミリメートルであり、角度Ａ６が約１度と２度の間であり、角度Ａ７が約１度から２度の間であり、角度Ａ８が約３度である。別の実施形態では、高さＨ６が大きく約６２ミリメートルであり、角度Ａ６が約１９度から２０度の間であり、角度Ａ７が約７度から８度の間であり、角度Ａ８が約１２度である。その他の長さでは、脊柱の解剖学的構造と所望の嵌合をもたらすために、連結体１２の端部１２８、１３０と、その他の部分との間のその他の角度配置が企図される。たとえば、端部１２８、１３０は、一実施形態では、互いに平行に延在する。別の実施形態では、端部１２８、１３０が、前方に収束し、後方に広がるように角度を付けられる。

椎骨置換デバイス１０は、既知の技術を使用して脊柱セグメントから除去された椎骨を置換するために使用できる。デバイス１０は、上側部材３０ａを連結部材１２の上側端部１００に固定し、下側部材３０ｂを連結部材１２の下側端部１０２に固定することによって組み立てられる。これにより、本体１４の高さＨ６、および上側部材３０ａ、および下側部材３０ｂの部材高さＨ２の高さの合計に等しい全体の前方高さを有する椎骨置換デバイス１０を提供する。

必須ではないが、高さＨ６は、１つまたは複数の除去された椎骨の高さを表すものであり、高さＨ２は、除去された椎骨と残る椎骨Ｖ１、Ｖ３との間のそれぞれの椎間板腔の高さを表すものであることが企図される。図示されないが、安定構造が、椎骨Ｖ１、Ｖ３または椎骨Ｖ１、Ｖ２にその外部表面に沿って、椎骨の間の空間の外側で係合され、それらの間に延在することができ、更なる支持を提供し、固定の前、途中、および構造が非再吸収性であり、患者の中に残された場合に、固定の後で脊柱セグメントを安定させることも企図される。安定構造は、ロッドシステム、プレートシステム、または人工靭帯システムであることができる。安定構造は、前方、前側方（ａｎｔｅｒｏ−ｌａｔｅｒａｌ）、側方、後側方（ｐｏｓｔｅｒｏ−ｌａｔｅｒａｌ）、または後方の部分を含む椎骨の任意の部分に装着できることが更に企図される。

連結部材１２が、椎骨の終板に当接するように構成された一方の端部を備え、上側部材３０ａ、および下側部材３０ｂのうちの１つのみが、連結部材１２のもう一方の端部に係合されることも企図される。次いで、組み立てられたデバイスは、隣接する椎骨の間に配置され、連結部材１２の１つの端部、および選択された上側部材３０ａ、または下側部材３０ｂの１つの端部が隣接する椎骨の終板と接触する。

本発明を図面および前述の説明において詳細に例示し、説明してきたが、それは例示的なものであり、限定的なものではない性質のものであると見なすべきである。本発明の趣旨の中に収まる全ての変更および修正は保護されることが望ましい。

Claims (12)

1. 前方側面、後方側面、および前記前方側面と後方側面の間に延在する両側の側面を含む本体を備え、
   前記本体が、上方の軸受面および反対側の下方の軸受面を画定し、
   前記本体が、前記上方の軸受面および前記下方の軸受面を貫通して開口するチャンバを含み、
   前記チャンバの周りに延びる内側表面が、前記前方側面、前記後方側面、および前記両側の側面のそれぞれの内側に画定され、前記内側表面が、その中に延びる、前記両側の側面の少なくとも１つに沿って少なくとも１つの細長いレセプタクルを含み、
   前記上方の軸受面が、前記前方側面と前記後方側面との間の、前方−後方方向に実質的に前記本体の全長（Ｌ５）に沿って延びる凸状に湾曲した形状を画定し、
   また、前記下方の軸受面が、前記前方側面と前記後方側面との間の、前記前方側面から延びる第１の平坦区域と、前記第１の平坦区域と前記後方側面にある先端のノーズとの間に延びる、第２の平坦区域とを含む平坦な形状を画定し、前記第１の平坦区域は前記前方側面に実質的に直交して延び、
   前記第２の平坦区域は、前記上方の軸受面に向かって前記第１の平坦区域に対して角度を付けられて、前記湾曲した上方の軸受面の形状とともに前記後方側面において低くされた高さを形成する、脊椎椎体間固定部材。
2. 前記本体が、前記上方および下方の軸受面の少なくとも一部分を横切る係合部材を含む、請求項１に記載の部材。
3. 前記下方および上方の軸受面が、前記後方側面における先端ノーズに向かってテーパが付いている、請求項１に記載の部材。
4. 前記本体が、脊柱の少なくとも１つの椎骨を置換するように寸法を調整された前記上方面と下方の面との間の高さを含む、請求項１に記載の部材。
5. 前記本体が、隣接する椎骨の間の椎間板腔内に位置決めするように寸法を調整された前記上方の面と下方の面との間の高さを含む、請求項１に記載の部材。
6. 前記本体が、前記両側の側面の間の幅を含み、前記幅が前記長さよりも大きい、請求項１に記載の部材。
7. 前記両側の側面が、前記後方側面に向かって互いに向かって収束する、請求項１に記載の部材。
8. 前記前方側面が、前記側面の間に延在する凸状に湾曲した外側表面を含む、請求項１に記載の部材。
9. 前記少なくとも１つのレセプタクルが、前記両側の側面のそれぞれに沿って前記内側表面のレセプタクルを含む、請求項１に記載の部材。
10. 前記係合部材のうちの１つまたは複数が、前記上方および下方の軸受面のうちのそれぞれの軸受面に沿った最も外側の端面を含み、前記係合部材の１つまたは複数が、前記前方側面に向かって向けられた後端壁、および前記後方側面に向かって向けられた先端壁を含み、
    前記後端壁は、前記端部軸受面に対して全体的に直交する方向に向けられ、
    前記先端壁は、それぞれの端面に対して傾斜する方向に向けられる、請求項２に記載の部材。
11. 前記第１の平坦区域が、前記前方側面の前方表面に対して直交する方向に向けられ、前記第１および第２の平坦区域が、前記先端ノーズと前記前方表面との間に約１５０度の角度を形成する、請求項１に記載の部材。
12. 前記下方の軸受面の前記第１の平坦区域が、前記前方側面と後方側面との間の下方表面の長さの半分より多くの部分に沿って延びる、請求項１に記載の部材。

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