JP6096279B2 - 拡張可能な固定デバイスおよびその設置方法 - Google Patents

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    • A61F2002/30594Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for slotted, e.g. radial or meridian slot ending in a polar aperture, non-polar slots, horizontal or arcuate slots
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    • A61F2002/30535Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30601Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for telescopic
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    • A61F2/30767Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2/30771Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/30841Sharp anchoring protrusions for impaction into the bone, e.g. sharp pins, spikes
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    • A61F2/30767Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2/30771Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/30904Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves serrated profile, i.e. saw-toothed
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    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2002/4622Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof having the shape of a forceps or a clamp
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    • A61F2/4603Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2002/4625Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof with relative movement between parts of the instrument during use
    • A61F2002/4627Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof with relative movement between parts of the instrument during use with linear motion along or rotating motion about the instrument axis or the implantation direction, e.g. telescopic, along a guiding rod, screwing inside the instrument
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    • A61F2310/00005The prosthesis being constructed from a particular material
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    • A61F2310/00017Iron- or Fe-based alloys, e.g. stainless steel
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    • A61F2310/00Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00011Metals or alloys
    • A61F2310/00023Titanium or titanium-based alloys, e.g. Ti-Ni alloys
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    • A61F2310/00Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00179Ceramics or ceramic-like structures
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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2010年6月25日に出願された米国特許出願第12/823,736号に対する優先権を主張する一部継続出願であり、参照により、その内容全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、椎間固定を助長するための装置および方法に関し、より具体的には、固定プロセスを促進するために、隣接する椎骨間に挿入され得る拡張可能な固定デバイスに関する。
外傷または加齢等の種々の要因によって変性した椎間板に関連する疼痛に対処するための一般的な手技は、1つ以上の隣接する椎体を固定するための椎間固定デバイスの使用である。一般的に、隣接する椎体を固定するために、最初に、椎間板が部分的または完全に除去される。次いで、正常な椎間板の空間を維持して脊椎の安定性を回復し、それによって椎間固定を促進するために、典型的には椎間固定デバイスが隣り合った椎骨間に挿入される。
当該技術分野には、椎間固定を達成するための数多くの既知の従来の固定デバイスおよび方法が存在する。これらは、ねじおよびロッド構成、骨インプラント(固体)、ならびに、典型的には骨および/または骨成長誘導物質が充填されたケージまたは他の移植機構を含む固定デバイスを含む。これらのデバイスは、椎体を一緒に固定して関連する疼痛を軽減するために、隣接する椎体間に移植される。
しかしながら、既知の従来の固定デバイスおよび方法に関連する欠点が存在する。例えば、従来の固定デバイスを設置するための現在の方法は、固定デバイスの移植前に、患部の椎間板腔をその通常のまたは健康な高さまで回復させるために、隣接する椎体を延伸する必要があることが多い。固定デバイスが挿入されると、この高さを維持するために、通常、固定デバイスは、最初の延伸の高さよりも高く寸法決定される。この高さの違いが、延伸された椎間腔に外科医が固定デバイスを設置するのを困難にする可能性がある。
そのため、最小限から全く延伸しない高さで椎間板腔内に設置さ得る固定デバイス、および、移植されたときに、隣接する椎体間の正常な距離を維持することができる固定デバイスの必要性が存在する。
本出願は、拡張可能な固定デバイスに関する。いくつかの実施形態において、拡張可能なデバイスは、第1の端板と、第2の端板と、少なくとも第1の端板および第2の端板の長さに沿って延在する本体部と、第1の端板と第2の端板との間で本体部内に受容可能な平行移動部材であって、その中にインサートを受容するための陥没部を含む、平行移動部材と、本体部を通して挿入可能な作動部材であって、インサートと接触する、作動部材とを備える。
他の実施形態において、拡張可能なデバイスは、第1の端板と、第2の端板と、少なくとも第1の端板および第2の端板の長さに沿って延在する本体部と、第1の端板と第2の端板との間で本体部内に受容可能な平行移動部材と、本体部を通して挿入可能な作動部材であって、平行移動部材に力を伝達するように構成される、作動部材と、平行移動部材と作動部材との間に位置するインサートとを備える。
他の実施形態において、拡張可能なデバイスは、第1の端板と、第2の端板と、少なくとも第1の端板および第2の端板の長さに沿って延在する本体部と、第1の端板と第2の端板との間で本体部内に受容可能な平行移動部材と、本体部を通して挿入可能な作動部材であって、作動部材の回転運動が作動部材に力を伝達する、作動部材と、平行移動部材と作動部材との間に位置するインサートであって、平行移動部材および作動部材のどちらとも異なる材料である、インサートとを備える。
本発明は、詳細な説明および付属の図面からより完全に理解される。
本発明に従って隣接する椎骨間に示される、拡張可能な固定デバイスの一実施形態の側面図である。 図1の拡張可能な固定デバイスの分解図である。 非拡張位置に示される、図1の拡張可能な固定デバイスの後部斜視図である。 端板の一方が除去された状態で示される、図1の拡張可能な固定デバイスの側方断面図である。 非拡張位置に示される、図1の拡張可能な固定デバイスの側面部分断面図である。 拡張位置に示される、図1の拡張可能な固定デバイスの側面部分断面図である。 異なる端板を有する図1の拡張可能な固定デバイスの側面概略図である。 異なる様式の端板の拡張を示す、図1の拡張可能な固定デバイスの部分側面概略図である。 隣接する椎骨間に示される人工端板を含む図1の拡張可能な固定デバイスの側面概略図である。 非拡張位置に示される、拡張可能な固定デバイスの別の実施形態の側面断面図である。 拡張位置に示される、図10の拡張可能な固定デバイスの側面断面図である。 平行移動部材および傾斜インサートを示す、図10の拡張可能な固定デバイスの側面図である。 平行移動部材および傾斜インサートを示す、図10の拡張可能な固定デバイスの正面斜視図である。 ねじ山付きの穴を有する端板を含む、拡張可能な固定デバイスの別の実施形態の後部斜視図である。 非拡張位置に示される、拡張可能な固定デバイスの別の実施形態の上面図である。 図15の拡張可能な固定デバイスの底面図である。 拡張位置に示される、図15の拡張可能な固定デバイスの上面図である。 拡張可能な固定デバイスの別の実施形態の分解斜視図である。 非拡張位置にある、図18の拡張可能な固定デバイスの後方図である。 拡張位置にある、図18の拡張可能な固定デバイスの後方図である。 拡張可能な固定デバイスの別の実施形態の斜視図である。 図21の拡張可能な固定デバイスの上面図である。 閉鎖端部を有する図21の拡張可能な固定デバイスの斜視図である。 隣接する椎骨間に非拡張位置で示される、図23の拡張可能な固定デバイスの正面図である。 隣接する椎骨間に拡張位置で示される、図23の拡張可能な固定デバイスの正面図である。 代替の固定デバイスの分解図である。 第1の端板が除去された、図26のデバイスの上面図である。 側部安定化部材を有する代替の固定デバイスの上面図である。 図28のデバイスの斜視図である。 図28のデバイスの側方断面図である。 非拡張構成にあるトライアル部材の斜視図である。 拡張構成にある図31のトライアル部材の側方断面図である。 トライアル部材の上面図である。 トライアル部材の分解図である。 中に環状部材が組み込まれた代替の固定デバイスの一部の側方断面図である。 図35の代替の固定デバイスの一部の斜視図である。 非繋止構成にあるトライアル部材の近位部の側方断面図である。 繋止構成にあるトライアル部材の近位部の側方断面図である。 繋止構成にあるトライアル部材の近位部の代替の側方断面図である。 繋止構成にあるトライアル部材の近位部の斜視断面図である。 トライアル部材の近位部の正面断面図である。
以下の好ましい実施形態(複数可)の説明は、本質的に単なる例示であり、決して、本発明、その用途、または使用を制限することを企図するものではない。
脊椎固定は、典型的には、変性した椎間板材料の運動によって引き起こされる疼痛を取り除くために用いられる。固定が成功すると、固定デバイスは、椎間板腔内に永久的に固定される。図1を見ると、隣接する椎体2と3との間に拡張可能な固定デバイス10の例示的な実施形態が示される。固定デバイス10は、隣接する椎体2および3の端板4および5に係合し、設置された位置で、正常な椎間板の空間を維持して脊椎の安定性を回復し、それによって椎間固定を促進する。拡張可能な固定デバイス10は、チタン、ステンレススチール、チタン合金、非チタン金属合金、ポリマー材料、プラスチック、プラスチック複合体、PEEK、セラミック、および弾性材料を含む多くの材料から製造することができる。
例示的な実施形態において、椎間固定をさらに助長および促進するために、移植骨または同様の骨成長誘導材料を固定デバイス10の周囲および中に導入することができる。固定デバイス10は、一実施形態において、固定デバイスを通るおよび固定デバイスの周囲の骨の成長を助長するために、移植骨または同様の骨成長誘導材料で充填されていることが好ましい。そのような移植骨は、固定デバイスの移植の前、後、または間に、隣接する椎体の端板間に充填されてもよい。
図2を参照すると、固定デバイス10の一実施形態の分解斜視図が示される。例示的な実施形態において、固定デバイス10は、本体部12、第1の端板14、第2の端板16、平行移動部材18、作動部材20、およびインサート22を含む。
図3〜6をさらに参照すると、例示的な実施形態において、本体部12は、第1の端部24、第2の端部26、第1の端部24と第2の端部26を接続する第1の側部28、および本体部12の対向する側で第1の端部24と第2の端部26を接続する第2の側部29を有する。本体部12は、第1の端板14の少なくとも一部を受容するようにサイズ決定される上方端部30と、第2の端板16の少なくとも一部を受容するようにサイズ決定される下方端部32とをさらに含む。
本体部12の第1の端部24は、例示的な実施形態において、少なくとも1つの角度付きの面34を含むが、複数の角度付きの面を含むことができる。角度付きの面34は、固定デバイス10が椎間腔内に挿入されたときに、隣接する椎体を延伸する役割を果たすことができる。別の好ましい実施形態において、固定デバイス10が椎間腔内に挿入されたときに隣接する椎体を延伸するように成形された、略楔形を形成する少なくとも2つの対向する角度付きの面が存在することが企図される。
本体部12の第2の端部26は、例示的な実施形態において、ねじ山を含み得る開口部36を含む。別の例示的な実施形態において、開口物36は、ねじ山の代わりにラチェット歯を含んでもよい。開口部36は、本体部12の第2の端部26から本体部12の中央開口部(図示せず)内に延在する。一実施形態において、中央開口部は、平行移動部材18を受容するようにサイズ決定され、開口部36は、作動部材20を螺合により受容するようにサイズ決定される。別の例示的な実施形態において、開口部36は、作動部材20をラチェット方式で受容するようにサイズ決定される。さらに別の例示的な実施形態において、第1の側部28および第2の側部29は、各々、本体部12の第2の端部26に向かって位置する陥没部38を含む。陥没部38は、固定デバイス10の椎間腔内への挿入を補助する挿入器具(図示せず)を受容するように構成および寸法決定される。
以下の議論は、第1の端板14に関連するが、本発明の実施形態において、第2の端板16は第1の端板14と実質的に同一であるため、該議論は、第2の端板16にも等しく適用されることを理解されたい。次に図2〜6を参照すると、例示的な実施形態において、第1の端板14は、上面40、下面42、および貫通開口部43を有する。貫通開口部43は、例示的な実施形態において、移植骨または同様の骨成長誘導材料を受容し、さらに移植骨または同様の骨成長誘導材料が本体部12の中央開口部内に充填されることを可能にするようにサイズ決定される。
一実施形態において、下面42は、下面42の少なくとも一部に沿って延在する少なくとも1つの延在部44を含む。図3および4において最もよく分かるように、例示的な実施形態において、延在部44は、下面42の相当な部分に沿って(端板14の各側面に沿うことをおよび端板14の前端部に沿うことを含む)延在することができる。別の例示的な実施形態において、延在部44は、少なくとも1つの傾斜部46を含むが、図4において最もよく分かるように、端板14の各側面の間に延在する延在部44の2つの離間された傾斜部46、48を含む、任意の数の傾斜部を含むことができる。傾斜部46、48の勾配は、互いと等しくてもよいか、または異なっていてもよいことが企図される。傾斜部46、48の勾配を変化させることの効果については後に記載する。
例示的な実施形態において、傾斜部46、48は、平行移動部材18の角度付きの面58、60を受容するように構成および寸法決定され、かつ斜めに配向される溝付部47、49をさらに含む。好ましい実施形態において、溝付部46、48は、角度面58、60を傾斜部46、48に対して摺動させる一方で、平行移動部材18の角度付きの面58、60を保持するように構成および寸法決定される蟻継ぎ溝である。
次に図3〜6を参照すると、一実施形態において、第1の端板14の上面40は、端板14の上面40が隣接する椎体2に係合できるように平坦かつ略平面状である。代替として、図7に示されるように、上面40は、隣接する椎体2とのより程度の高いまたは程度の低い係合を可能にするように、凸状にまたは凹状に湾曲していてもよい。また、上面40は、略平面状であってもよいが、略直線状の傾斜面または湾曲した傾斜面を含むことも企図される。傾斜面は、前弯様式において隣接する椎体2との係合を可能にする。図2〜6に戻ると、例示的な実施形態において、上面40は、隣接する椎体を把持する際に補助となるテクスチャリング50を含む。以下に限定されるわけではないが、テクスチャリングは、歯、隆起、摩擦増加要素、竜骨、または把持もしくはてこ状突出部を含むことができる。
図2および4〜6を参照すると、例示的な実施形態において、平行移動部材18は、本体部12の中央開口部内に受容されるようにサイズ決定され、少なくとも第1の拡張部52を含む。別の実施形態において、平行移動部材18は、第1の拡張部52および第2の拡張部54を含み、拡張部52、54は、ブリッジ部56を介して一緒に接続される。また、2つより多くの拡張部が存在してもよいことも企図され、その場合、拡張部の各々がブリッジ部によって接続される。拡張部52、54は、各々、第1および第2の端板14、16の溝付部46、48に係合するように構成および寸法決定される角度付きの面58、60を有する。一実施形態において、平行移動部材18は、図4において最もよく分かるように、作動部材20の一部を受容するようにサイズ決定される開口部62を第1の拡張部52に含む。例示的な実施形態において、第1の拡張部52は、開口部62から第1の拡張部52を通って延在する中央孔63を含む。一実施形態において、平行移動部材18は、図5および6において最もよく分かるように、ノーズ部66を受容するようにサイズ決定される穴64を第2の拡張部54に含む。例示的な実施形態において、穴64は、図6に示すように、ノーズ部66のねじ山付きの端部70を螺合により受容するためのねじ山68を含む。ノーズ部66は、本体部12の中央開口部内に平行移動部材18を安定させるために、本体部12の第1の端部34の開口部72内に受容される。
一実施形態において、平行移動部材18は、作動部材20に係合するように構成および適合される繋止機構74を含む。図示されるように、繋止機構74は、第1の拡張部52から延在してもよい。繋止機構74は、作動部材20の延在部87を受容するように構成および適合されるスロット76を含む。例示的な実施形態において、繋止機構74は、スロット76内に配置されたときに作動部材20に係合する停止部78(例えば、リム、リップ等)をさらに含む。
次に図2〜6を参照すると、例示的な実施形態において、作動部材20は、第1の端部80、第2の端部82、および第1の端部80から第2の端部82まで少なくともその一部に沿って延在するねじ山(図示せず)を有する。このねじ山は、本体部12の開口部36の一部に沿って延在するねじ山と螺合により係合する。別の例示的な実施形態において、作動部材20は、ねじ山の代わりにラチェット歯を含む。ラチェット歯は、本体部12の開口部36の対応するラチェット歯に係合する。第1の端部80は、固定デバイス10の本体部12に対して作動部材20を前進させることができる器具(図示せず)を受容するように寸法決定される陥没部84を含む。ある実施形態において、作動部材20は、図4において最もよく分かるように、第1の端部の陥没部84から第2の82まで延在する孔85を含む。作動部材20の第2の端部82は、第1の拡張部52の開口部62内に受容される延在部86を含む。一実施形態において、延在部88は、リップ部86および複数のスリット88を含んでもよい。複数のスリット88は、インサート22を受容するように構成される。インサート22は、作動部材20の運動を制限するために提供される。リップ部86が、一旦、繋止機構74のスロット76内に配置されると、リップ部86は、停止部78に係合し、平行移動部材18に対する作動部材20の縦方向の運動を防止する。作動部材20を平行移動部材19内にさらに固定するためにピン部材90が含まれてもよいことがさらに企図される、ある実施形態において、ピン部材90は、作動部材20の中央孔85および平行移動部材の中央孔63内に押し込むことができ、それによって、作動部材20が平行移動部材18から係脱するのを防止する。さらに、例示的な実施形態において、固定デバイス10は、隣接する椎骨の延伸のために、面取り先端部24をさらに含むことができる。
次に、図1〜6を参照して、今度は拡張可能な固定デバイス10を設置する方法について論じる。固定デバイス10の挿入前に椎間腔が準備される。設置の一方法において、椎間板全体が除去される椎間板切除術が行われる。代替として、椎間板の一部のみが除去されてもよい。次いで、椎間腔を横断する骨成長を促進するための曝露された端部表面を作製するために、隣接する椎体2、3の端板が掻爬される。次いで、拡張可能な固定デバイス10が椎間腔内に導入され、本体部12の第1の端部22が該腔内に最初に挿入され、続いて第2の端部24が挿入される。例示的な方法において、固定デバイス10は、椎間腔内に導入されるときは非拡張位置にある。楔状の第1の端部22は、必要に応じて、隣接する椎体2、3を延伸する際に補助となるべきである。これにより、固定デバイス10の挿入前に椎間腔をほとんどまたは全く延伸しないという選択肢が可能となる。別の例示的な方法において、固定デバイス10の挿入前に椎間腔が延伸されてもよい。延伸は、手術部位へのより大きな接近手段を提供し、椎間板の除去をより簡単にし、椎体2、3の端板の掻爬をより簡単にすることによって、いくつかの利点を提供する。
図1、5、および6において最もよく分かるように、固定デバイス10が椎間板腔内に挿入され、適切な位置に据え付けられた状態で、次いで、固定デバイスを拡張位置に拡張することができる。固定デバイス10を拡張するために、作動部材20の陥没部84に器具を係合させる。器具を使用して作動部材20を回転させる。上述のように、作動部材20は、螺合により本体部12に係合することができ、平行移動部材18に係合され、したがって、作動部材20を第1の方向に回転させると、作動部材20および平行移動部材18が、本体部12の第1の端部22に向かって本体部12に対して移動する。別の例示的な実施形態において、作動部材20は、作動部材20および平行移動部材18の運動を制御するための手段として係合するラチェット歯によって直線方向に移動される。平行移動部材18が移動すると、拡張部52、54の角度付きの面58、60が、端板14、16の傾斜部46、48を押し、角度付きの面58、60が傾斜部46、48の溝付部47、48に沿って進むことで端板14、16を外向きに押して拡張位置にする。このことは、図5および6において最もよく分かる。固定デバイス10の拡張は、回転入力によって作動されるため、固定デバイス10の拡張は無限である。換言すると、端板14、16は、作動部材20の回転前進に応じて無限の高さまで拡張することができる。上述のように、固定デバイス10は、端板14、16を所望の高さに保持する際に補助となる繋止機構22を含む。
また、端板14、16の拡張は、傾斜部46、48および角度付きの面58、60の寸法の違いに基づいて異なってもよいことにも留意されたい。図8において最もよく分かるように、端板14、16は、真っ直ぐに上昇する拡張、真っ直ぐ上昇した後に前弯拡張構成に切り換わる、またはずれた状態で真っ直ぐに上昇し、前弯拡張構成に切り換わる様式のうちのいずれかで拡張することができる。
図1〜6に戻ると、固定デバイス10が設置および拡張された後に再配置または修正される必要がある場合、固定デバイス10を非拡張構成まで戻して収縮させ、再配置し、望ましい位置が得られてから再度拡張することができる。固定デバイス10を収縮させるために、作動部材20の陥没部84に器具を係合させる。器具を使用して作動部材20を回転させる。上述のように、作動部材20は、螺合により本体部12に係合することができ、平行移動部材18に係合され、したがって、作動部材20を第1の方向の反対である第2の方向に回転させると、作動部材20および平行移動部材18が、本体部12の第2の端部26に向かって本体部12に対して移動する。平行移動部材18が移動すると、平行移動部材18の角度付きの面58、60が、溝付部47、49に沿って進み、端板14、16を内向きに引っ張って非拡張位置にする。
図9を参照すると、固定デバイス10が、人工端板100の例示的な実施形態とともに示される。人工端板100は、たとえ固定デバイス10の端板14および16が略平面状である場合でも、前弯の導入を可能にする。一実施形態において、人工端板100は、上面102および下面104を有する。人工端板100の上面102は、隣接する椎体に係合するために、少なくとも1つのスパイク部106を有する。下面104は、それらの表面上に、固定デバイス10の上方端板14および下方端板16上のテクスチャリングまたは係合特徴部に係合するために、相補的なテクスチャリングまたは係合特徴部を有する。例示的な実施形態において、前弯を達成するように、人工端板100の上面102は、略凸状の断面を有し、下面104は、略平行な断面を有する。別の例示的な実施形態において、たとえ固定デバイス10の端板14および16が略平面状である場合でも、固定デバイス10は、前弯を導入するために唯一の人工端板100とともに使用することができる。人工端板100は、端板14に係合するかまたは端板16に係合することができ、2つの人工端板100について上述したのと同じ様式で機能することができる。
次に図10および11を参照すると、固定デバイス10の代替の実施形態が示される。例示的な実施形態において、固定デバイス10は、本体部12、第1の端板14、第2の端板16、平行移動部材18、および作動部材20を含む。図示される実施形態において、固定デバイスは、第1の傾斜インサート120および第2の傾斜インサート122をさらに含む。
以下の議論は、第1の傾斜インサート120に関連するが、本発明の実施形態において、第2の傾斜インサート122は第1の傾斜インサート120と実質的に同一であるため、該議論は、第2の傾斜インサート122にも等しく適用されることを理解されたい。次に図10〜13を参照すると例示的な実施形態において、第1の傾斜インサート120は、第1の傾斜部124および第2の傾斜部126を含み、第1および第2の傾斜部124、126は、ブリッジ部128によって接続される。傾斜部124、126は、各々、平行移動部材の角度付きの面58、60を受容するように構成および寸法決定される溝付部130、132を有する。傾斜部124、126は、図示されるように、斜めに配向されてもよい。好ましい実施形態において、溝付部130、132は、角度面58、60を傾斜部124、126に対して摺動させる一方で、平行移動部材18の角度付きの面58、60を保持するように構成および寸法決定される蟻継ぎ溝である。
例示的な実施形態において、第1の傾斜インサート120は、第1の端板14に係合するように構成および寸法決定されるべきである。ある実施形態において、第1および第2の傾斜部124、126は、第1の傾斜インサート120を第1の端板に固定するためのスナップコネクタ134、136を含む。スナップコネクタ134、136は、単なる例示であって、第1の傾斜インサート120と第1の端板14を固定するための他の好適な機構が用いられてもよいことを理解されたい。
図10〜13を参照すると、例示的な実施形態において、平行移動部材18は、本体部12の中央開口部内に受容されるようにサイズ決定され、少なくとも第1の拡張部52を含む。別の実施形態において、平行移動部材18は、第1の拡張部52および第2の拡張部54を含み、拡張部52、54は、ブリッジ部56を介して一緒に接続される。また、2つより多くの拡張部が存在してもよいことも企図され、その場合、拡張部の各々がブリッジ部によって接続される。拡張部52、54は、各々、第1および第2の傾斜インサート120、122の溝付部130、132に係合するように構成および寸法決定される角度付きの面58、60を有する。一実施形態において、角度付きの面58、60は、図13において最もよく分かるように、第1および第2の傾斜インサート120、122の溝付部130、132に摺動的に係合される対応する溝付部138、140を含む。
一実施形態において、拡張部52は、作動部材20の一部を受容するようにサイズ決定される開口部62を含み、拡張部62は、本体部12の中央開口部内に平行移動部材18を安定させるために、本体部12の第1の端部34の開口部72内に受容されるノーズ部66を含む。ある実施形態において、ノーズ部66は、拡張部62と一体化される。ある実施形態(図2および4〜6に示される)において、ノーズ部66は、拡張部62に螺合により係合される。ある実施形態において、平行移動部材18は、図2〜6に図示されるように、作動部材20に係合するための繋止機構74を含む。しかしながら、作動部材20を平行移動部材18内に固定するために、他の好適な機構が用いられてもよいことを理解されたい。例えば、作動部材20は、拡張部62に係合するリップ部86(図2および4〜6に示される)を有する延在部87を含んでもよい。延在部87は、例えば、開口部62内に受容されたときに、内側に屈曲してその直径を縮小するように構成されてもよい。一旦、延在部87のリップ部86を、開口部62の端部を超えて前進させると、延在部87は、その元の直径に戻り、リップ部86は、拡張部60に係合する。
図10〜13の拡張可能な固定デバイス10は、図1〜6に関して前述したものと同様の様式で椎間腔内に挿入することができる。挿入後、図10および11において最もよく分かるように、図10〜13の拡張可能な固定デバイス10を拡張位置に拡張することができる。固定デバイス10を拡張するために、作動部材20の陥没部84に器具を係合させる。器具を使用して作動部材20を回転させる。上述のように、作動部材20は、螺合により本体部12に係合することができ、平行移動部材18に係合され、したがって、作動部材20を第1の方向に回転させると、作動部材20および平行移動部材18が、本体部12の第1の端部22に向かって本体部12に対して移動する。別の例示的な実施形態において、作動部材20は、作動部材20および平行移動部材18の運動を制御するための手段として係合するラチェット歯によって直線方向に移動される。平行移動部材18が移動すると、拡張部52、54の角度付きの面58、60が、溝付部130、132に沿って進みながら第1および第2の傾斜インサート120、122の傾斜部124、126を押し、したがって第1および第2の傾斜インサート120、122を外向きに押す。第1および第2の傾斜インサート120、122が端板14、16に係合するため、端板14、16もまた外向きに押されて拡張位置になる。
拡張後、拡張可能な固定デバイス10を収縮させて非拡張構成に戻すことができる。固定デバイス10を収縮させるために、作動部材20の陥没部84に器具を係合させる。器具を使用して作動部材20を回転させる。上述のように、作動部材20は、螺合により本体部12に係合することができ、平行移動部材18に係合され、したがって、作動部材20を第1の方向の反対である第2の方向に回転させると、作動部材20および平行移動部材18が、本体部12の第2の端部26に向かって本体部12に対して移動する。平行移動部材18が移動すると、平行移動部材18の角度付きの面58、60が、溝付部130、132に沿って進み、第1および第2の傾斜インサート120、122、したがって端板14、16を内向きに引っ張って非拡張位置にする。
次に図14を参照すると、固定デバイス10の代替の実施形態が示される。例示的な実施形態において、第1の端板14および第2の端板16は、各々、端板14、16を所定の場所に確実に保持するのに役立つ追加の形状を含む。ある実施形態において、第1の端板14および/または第2の端板16は、そこを通ってねじ142等の締め具が挿入され得るねじ山付きの穴141を含む。ある実施形態において、ねじ山付きの穴141は、第1の端板14および/または第2の端板16を斜めに貫通する。第1の端板14および第2の端板16を椎体2、3にさらに固定するために、ねじ142が、ねじ山付きの穴141を通って隣接する椎体2、3内に挿入され得ることが企図される。いくつかの実施形態において、これらの締め具は、より長期的な界面が確立されてから除去されてもよいか、または代替として、締め具は、無期限に、もしくは固定デバイス10が調節および/もしくは交換を必要とするまで所定の位置に留まってもよい。
次に図15〜17を参照すると、縦方向に拡張する固定デバイス10の代替の実施形態が示される。縦方向の拡張は、より広い荷重分散および安定化のために椎間板腔の範囲を最大化し、固定のための強固な基盤を提供する。一実施形態において、固定デバイス10は、本体部12、第1の端板144、および第2の端板146を含む。
以下の議論は、第1の端板144に関連するが、本発明の実施形態において、第2の端板146は第1の端板144と実質的に同一であるため、該議論は、第2の端板146にも等しく適用されることを理解されたい。次に図15〜17を参照すると、例示的な実施形態において、第1の端板144は、上面148、下面150、および本体部12に対向する内部表面151を含む。上面148は、隣接する椎体2に係合し(図1に見られる)、下面150は、隣接する椎体3に係合する(図1に見られる)ことが企図される。一実施形態において、上面148および下面150は、各々、上面148が隣接する椎体3に係合できるように平坦かつ略平面状である。代替として、上面148および/または下面150は、隣接する椎体2、3とのより程度の高いまたは程度の低い係合を可能にするように、凸状にまたは凹状に湾曲していてもよい。また、上面148および/または下面150は、略平面状であってもよいが、略直線状の傾斜面または湾曲した傾斜面を含むことも企図される。傾斜面は、前弯様式において隣接する椎体2および/または椎体3との係合を可能にする。例示的な実施形態において、上面148および/または下面150は、隣接する椎体を把持する際に補助となるテクスチャ152を含む。以下に限定されるわけではないが、テクスチャリングは、歯、隆起、摩擦増加要素、竜骨、または把持もしくはてこ状突出部を含むことができる。
一実施形態において、内部表面151は、内部表面151の少なくとも一部に沿って延在する少なくとも1つの延在部154を含む。例示的な実施形態において、延在部154は、内部表面154の相当な部分に沿って(端板144の各側面に沿うことおよび端板14の前端部に沿うことを含む)延在することができる。図示されてはいないが、例示的な実施形態において、内部表面は、傾斜面および溝付部を含んでもよい。傾斜面および/または溝付部は、図4〜6に示される延在部44の傾斜面46、48および溝付部47、49と同様であってもよいことが企図される。ある実施形態において、延在部154は、そこを通ってピン158が挿入され得る、斜めに配向されるスロット156を含んでもよい。
図示されてはいないが、固定デバイス10は、第1および第2の端板144、146の横方向の拡張を達成するための特徴をさらに含む。一実施形態において、固定デバイス10は、第1および第2の端板144、146を拡張するために、図2および4〜6に図示されるシステムと同様の傾斜システムを使用する。例示的な実施形態において、固定デバイス10は、図2および4〜6に示される平行移動部材18および作動部材20等の平行移動部材および作動部材をさらに含む。平行移動部材は、延在部154の傾斜面を押し、第1および第2の端板144、146を外側にかつ本体部12から離して拡張する、角度付きの面を含んでもよいことが企図される。ある実施形態において、スロット154を通して配置されるピン156は、平行移動部材内に保持されてもよい。代替の実施形態において、角度付きの面と傾斜面との係合のために蟻継ぎが用いられてもよい。この実施形態における平行移動部材および作動部材は、図1〜6に関連して上述した平行移動部材18および作動部材20と同様であってもよいことを理解されたい。別の実施形態において、固定デバイス10は、第1および第2の端板144、146内に固定される第1および第2の傾斜インサートをさらに含む。第1および第2の傾斜インサートは、図10〜13に関連して上述した第1および第2の傾斜インサート120、122と同様であってもよい。平行移動部材の角度付きの面は、傾斜インサートの傾斜面を押すことができ、傾斜インサートを外向きに押すことが企図される。それらが第1および第2の端板144、146と係合するため、第1および第2の端板144、146は、外向きに拡張され得る。このようにして、第1および第2の端板144、146を、本体部12から離して横方向に拡張することができる。この横方向の拡張を達成するために、他の好適な技術も用いられ得ることを理解されたい。
図18を参照すると、固定デバイス10の別の実施形態の分解斜視図が示される。例示的な実施形態において、固定デバイス10は、本体部12、第1の端板200、第2の端板202、第3の端板204、第4の端板206、および平行移動部材18を含む。この実施形態では、固定デバイス10は、縦方向および横方向の両方に拡張するように構成される。
例示的な実施形態において、本体部12は、第1の端部24、第2の端部26、第1の端部24と第2の端部26を接続する第1の側部28、および本体部12の対向する側で第1の端部24と第2の端部26を接続する第2の側部29を有する。本体部12は、第1の端部24と第2の端部26を接続する上側部208、および本体部12の対向する側で第1の端部24と第2の端部26を接続する下側部210をさらに含む。本体部12は、上側部208と第1の側部28との間に第1のギャップ212をさらに含み、これは、第1の端板200の少なくとも一部を受容するようにサイズ決定される。本体部12は、上側部208と第2の側部29との間に第2のギャップ214をさらに含み、これは、第2の端板202の少なくとも一部を受容するようにサイズ決定される。本体部12は、下側部210と第1の側部28との間に第3のギャップ216をさらに含み、これは、第3の端板204の少なくとも一部を受容するようにサイズ決定される。本体部12は、下側部210と第2の側部29との間に第4のギャップ218をさらに含み、これは、第4の端板206の少なくとも一部を受容するようにサイズ決定される。
本体部12の第1の端部24は、例示的な実施形態において、開口部220を含む。開口部220は、本体部12の第1の端部24から中央開口部222内に延在する。一実施形態において、中央開口部222は、平行移動部材18を受容するようにサイズ決定される。本体部12の第2の端部26は、例示的な実施形態において、本体部12の第2の端部26から中央開口部222内に延在する開口部36を含む。
以下の議論は、第1の端板200に関連するが、本発明の実施形態において、第2の端板202、第3の端板204、および第4の端板206は、第1の端板200と実質的に同一であるため、該議論は、これらの端板202、204、206にも等しく適用されることを理解されたい。次に図18〜20を参照すると、例示的な実施形態において、第1の端板14は、第1の端部224および第2の端部226を有する。第1の端板は、第1の端部224と第2の端部226を接続する上面40と、端板200の対向する側で第1の端部224と第2の端部226を接続する下面42とをさらに含む。図示されてはいないが、第1の端板14は、移植骨または同様の骨成長誘導材料を受容し、移植骨または同様の骨成長誘導材料が本体部12の中央開口部222内に充填されることを可能にするようにサイズ決定される貫通開口部を含んでもよい。
一実施形態において、下面42は、少なくとも1つの第1の保持ソケット228を下面42上に含む。例示的な実施形態において、下面42は、第1の端部224と下面42との交点の内側の角に第1の保持ソケット228を含み、第1の端部224と下面42との交点の内側の角に第2の保持ソケット230を含む。
図18〜20を参照すると、一実施形態において、第1の端板200の上面40は、凸状に湾曲している。代替として、上面40は、隣接する椎体2とのより程度の高いまたは程度の低い係合を可能にするように、平坦であるかまたは凹状に湾曲している。また、上面40は、略平面状であってもよいが、略直線状の傾斜面または湾曲した傾斜面を含むことも企図される。傾斜面は、前弯様式において隣接する椎体2との係合を可能にする。例示的な実施形態において、上面40は、隣接する椎体を把持する際に補助となるテクスチャリング50を含む。以下に限定されるわけではないが、テクスチャリングは、歯、隆起、摩擦増加要素、竜骨、または把持もしくはてこ状突出部を含むことができる。
図18を参照すると、例示的な実施形態において、平行移動部材18は、本体部12の中央開口部222内に受容されるようにサイズ決定される。平行移動部材18は、中央開口部222内での縦方向の平行移動を許容するようにサイズ決定されるべきである。ある実施形態において、平行移動部材18は、少なくとも第1の拡張部52を含む。別の実施形態において、平行移動部材18は、第1の拡張部52および第2の拡張部54を含み、拡張部52、54は、ブリッジ部56を介して一緒に接続される。また、2つより多くの拡張部が存在してもよいことも企図され、その場合、拡張部の各々がブリッジ部によって接続される。拡張部52、54は、各々、角度付きの面58、60を有する。ある実施形態において、角度面58、60は、各々、第1の端部229および第2の端部231を備え、第2の端部231は、第1の端部229よりも幅が広い。例示的な実施形態において、拡張部52、54は、角度付きの面58、60の少なくとも2つの辺(例えば、側方の辺)上の縁端部に溝付部232、234を含む。溝付部232、234は、端板200、202、204、206上の第1および第2の保持ソケット228、230に係合するように構成および寸法決定される。例示的な実施形態において、溝付部232、234は、第1および第2の保持ソケット228、230を摺動的係合で保持する。
一実施形態において、平行移動部材18は、第1の端部236および第2の端部238を含む。平行移動部材の第1の端部236は、本体部12の第1の端部24の開口部220内に受容されるようにサイズ決定される延在部240を含む。図示されてはいないが、第2の端部238は、本体部12の第2の端部26の開口部32内に受容されるようにサイズ決定される同様の延在部も含むことができる。
図18〜20の拡張可能な固定デバイス10は、図1〜6に関して前述したものと同様の様式で椎間腔内に挿入することができる。挿入後、図18〜20の拡張可能な固定デバイス10を拡張位置に拡張することができる。前述のように、図18〜20に示される固定デバイス10は、縦方向および横方向の両方に拡張する。固定デバイス10を拡張するために、平行移動部材18を、本体部の第1の端部24に向かって本体部12に対して移動させることができる。例示的な実施形態において、器具が使用されてもよい。平行移動部材18が移動すると、第1の保持ソケット228および第2の保持ソケット230が、拡張部52、54の溝付部232、234に沿って進み、端板200、202、204、206を矢印242によって示される方向に外向きに押す。ある実施形態において、端板200、202、204、206は、斜めに外向きに移動して、固定デバイス10を縦方向および横方向の両方に拡張する。拡張デバイス10の拡張構成は、図20において最もよく分かる。
拡張後、拡張可能な固定デバイス10を収縮させて非拡張構成に戻すことができる。固定デバイス10の非拡張構成は、図20において最もよく分かる。固定デバイス10を収縮させるために、平行移動部材18を、本体部12の第2の端部26に向かって本体部12に対して移動させる。平行移動部材18が移動すると、第1の保持ソケット228および第2の保持ソケット230が、拡張部52、54の溝付部232、234に沿って進み、端板200、202、204、206を矢印242によって示されるのと反対方向に内向きに押す。ある実施形態において、端板200、202、204、206は、斜めに内向きに移動して、固定デバイス10を縦方向および横方向の両方に収縮させる。拡張デバイス10の非拡張構成は、図19において最もよく分かる。
図21〜22を参照すると、拡張可能な固定デバイス10の別の実施形態が示される。例示的な実施形態において、固定デバイス10は、本体部12、縦方向に拡張する板300、およびギア302を含む。この実施形態において、固定デバイス10の一部は、少なくとも1つの方向に縦に拡張するように構成される。例示的な実施形態において、縦方向に拡張する板300は、本体部12から外向きに拡張するように構成される。拡張可能な固定デバイス10は、例えば、脊柱側弯症、脊柱前弯症等による脊柱弯曲を矯正するために使用され得ることが企図される。
例示的な実施形態において、本体部12は、第1の端部24、第2の端部26、第1の端部24と第2の端部26を接続する第1の側部28、および本体部12の対向する側で第1の端部24と第2の端部26を接続する第2の側部29を有する。本体部12の第1の端部24は、例示的な実施形態において、少なくとも1つの角度付きの面34を含むが、複数の角度付きの面を含むことができる。角度付きの面34は、固定デバイス10が椎間腔内に挿入されたときに、隣接する椎体を延伸する役割を果たすことができる。別の好ましい実施形態において、固定デバイス10が椎間腔内に挿入されたときに隣接する椎体を延伸するように成形された、略楔形を形成する少なくとも2つの対向する角度付きの面が存在することが企図される。さらに別の好ましい実施形態において、第1の側部28および第2の側部29は、各々、本体部12の第2の端部26に向かって位置する陥没部38を含む。陥没部38は、固定デバイス10の椎間腔内への挿入を補助する挿入器具304を受容するように構成および寸法決定される。
例示的な実施形態において、本体部12は、第1の端部24から第2の端部26に向かって延在する上方係合面306と、第1の端部24と第2の端部26との間に延在する下方係合面308とを含む。ある実施形態において、上方係合面306は、貫通開口部310を有する。図示されてはいないが、下方係合面308は、貫通開口部310と同様の貫通開口部を有してもよい。貫通開口部310は、例示的な実施形態において、移植骨または同様の骨成長誘導材料を受容し、さらに移植骨または同様の骨成長誘導材料が本体部12の中央開口部内に充填されることを可能にするようにサイズ決定される。ある実施形態において、本体部12にランディング312を形成するために本体部12の少なくとも一部が除去される。例示的な実施形態において、上面314を有するランディング312を形成するために、上方係合面306の一部および第2の端部26が除去される。図示されてはいないが、代替の実施形態において、ランディング312を形成するために、下方係合面308の一部および第2の端部26が切断されてもよい。
一実施形態において、上方係合面306および下方係合面308は、係合面306が隣接する椎体2に係合できるように、かつ下方係合面308が隣接する椎体3に係合できるように、平坦かつ略平面状である。代替として、上方係合面306および/または下方係合面308は、隣接する椎体2、3とのより程度の高いまたは程度の低い係合を可能にするように、凸状にまたは凹状に湾曲していてもよい。例示的な実施形態において、上方係合面306および/または下方係合面は、隣接する椎体を把持する際に補助となるテクスチャリング312を含む。以下に限定されるわけではないが、テクスチャリングは、歯、隆起、摩擦増加要素、竜骨、または把持もしくはてこ状突出部を含むことができる。
例示的な実施形態において、縦方向に拡張する板300は、ギア302に連結されるねじ山付きボルト318の端部に連結される。一実施形態において、ねじ山付きボルト318は、ギア302と螺合係合している。代替の実施形態において、ねじ山付きボルト318の代わりにラチェット歯を有するボルトが使用されてもよい。ある実施形態において、ギア302は、ランディング312に連結される。一実施形態において、ギア302は、ランディング312に回転可能に連結される。
縦方向に拡張する板300は、貫通孔319および上面320を含む。一実施形態において、縦方向に拡張する板300は、略円形の形状である。拡張する板300の他の好適な構成もまた好適であり得る。ある実施形態において、縦方向に拡張する板は、図23において最もよく分かるように、丸みを帯びた角を有する略長方形の形状であってもよい。一実施形態において、縦方向に拡張する板300は、上面320が隣接する椎体2に係合できるように平坦かつ略平面状である。代替として、上面320は、隣接する椎体とのより程度の高いまたは程度の低い係合を可能にするように、凸状にまたは凹状に湾曲していてもよい。例示的な実施形態において、上面320は、隣接する椎体を把持する際に補助となるテクスチャリング322を含む。以下に限定されるわけではないが、テクスチャリングは、歯、隆起、摩擦増加要素、竜骨、または把持もしくはてこ状突出部を含むことができる。
図23を参照すると、図21〜22の拡張可能な固定デバイス10の代替の形態が示される。この実施形態において、ギア302は、本体部12の第2の端部26に向かって本体部12内に封入され、縦方向に拡張する板300は、本体部12の上方係合面306にまたはその上に配置されている。ある実施形態において、縦方向に拡張する板300は、本体部12の第2の端部26に向かって位置する。図示されてはいないが、ねじ山付きボルト318は、上方係合面306を通って延在し、縦方向に拡張する板300とギア302とを連結する。アクチュエータねじ324は、本体部12の第1の端部24を通って延在し、ギア302に係合する。
図21〜23の拡張可能な固定デバイス10は、図1〜6に関して前述したものと同様の様式で椎間腔内に挿入することができる。図24は、隣接する椎体3、4の間で非拡張位置にある、図23の拡張可能な固定デバイス10を示す。挿入後、図21〜23の拡張可能な固定デバイス10を拡張位置に拡張することができる。前述のように、図21〜23に示される固定デバイスの一部は、少なくとも1つの方向に縦に拡張する。固定デバイス10を部分的に拡張するために、ギア302を第1の方向に回転させることができる。図22において最もよく分かるように、ギア302を回転させるために、器具の遠位端330に配置されたギア328を有する器具326が使用されてもよい。別の実施形態において、作動部材324を第1の方向に回転させるために器具(図示せず)が使用されてもよい。上述のように、作動部材324はギア302に係合され、したがって、作動部材324を第1の方向に回転させると、ギア302が第1の方向に回転する。作動部材324を有する実施形態は、図23において最もよく分かる。ギア302が回転すると、ねじ山付きボルト318がギア302から外向きに延在し、したがって、縦方向に拡張する板300を本体部12から外向きに延在させる。図25は、拡張位置にある図23の拡張可能な固定デバイス10を示す。
拡張後、拡張可能な固定デバイス10を収縮させて非拡張位置に戻すことができる。固定デバイス10の非拡張位置は、図24において最もよく分かる。固定デバイス10を収縮させるために、ギア302を第1の方向の反対である第2の方向に回転させる。ギア302を回転させるために、ギア328を有する器具326が使用されてもよい。代替として、ギア302を第2の方向に旋回させるように作動部材324を回転させるために、器具が使用されてもよい。ギア302が第2の方向に回転すると、ねじ山付きボルト318が後退し、縦方向に拡張する板300を内向きに引っ張って非拡張位置にする。
拡張可能な固定デバイスのさらなる実施形態
いくつかの実施形態において、固定デバイス10は、ねじの緩み防止およびさらなる安定性等の付加的利益を提供するさらなる特徴を含むことができる。これらの実施形態について以下に論じる。
図26および27は、いくつかの実施形態による、有利な干渉ナット410および安定化部材422、424を含む固定デバイス10の異なる図を示す。固定デバイス10は、本体部12、第1の端板14、第2の端板16、平行移動部材18、および作動部材20を含む、上述のデバイスと同様の多くの特徴を含む。第1の端板14は、そこを通って骨移植材料が受容または配置され得る一対の開口部43aおよび43bを含むことができる。同様に、第2の端板16も、同様の開口部を有することができるが、図示される視点からはそれらは示されていない。これらの特徴に加えて、固定デバイス10は、本体部12の後部に動作可能に取り付けられる新規干渉ナット410、および一対の安定化部材422、424を含む。
図26は、代替の固定デバイス10の分解図を示し、図27は、第1の端板14が除去された同じデバイスの上面図を示す。両方の図に示されるように、平行移動部材18は、ブリッジ部56を介して接続された3つの拡張部51、52、および54を含む。拡張部51、52、および54は、各々、第1および第2の端板14および16の溝付部に係合するように構成される角度付きの面を有する。いくつかの実施形態において、角度付きの面は同様の角度であるが、他の実施形態において、角度付きの面は異なる角度である。有利には、少なくとも3つの拡張部51、52、および54を提供することにより、これは、固定デバイス10の本体部12の長さの大部分に沿った均一な拡張を可能にする。
平行移動部材18は、本体部12の中央開口部内に受容される。本体部12は、第1の端部24および第2の端部26を含むことができる。いくつかの実施形態において、第1の端部24は、図26および27に示されるような1つ以上の開孔部402、404を含む。これらの開孔部402、404は、有利に1つ以上の安定化部材422、424を受容する。
いくつかの実施形態において、安定化部材422、424は、各々、第1の実質的に潤滑性である部分432、434と、第2のねじ山部434、444とを含む。安定化部材422、424は、本体部12の開孔部402、404を通して挿入することができ、ねじ山部434、444は、開孔部に進入する先端部としての役割を果たす。本体部12の開孔部402、404を通過した後、安定化部材422、424は、平行移動部材18の側面と接触することができる。いくつかの実施形態において、安定化部材422、424のねじ山部434、444を、平行移動部材18の嵌合可能なねじ山面に螺入させることができる。有利には、本体部12の第1の端部に、図26および27に示されるような一対の安定化部材422、424を使用することにより、これは、デバイス10の拡張および収縮中の本体部12の動揺を防止する役割を果たす。
図26および27に示される実施形態は、一対の安定化部材422、424を示しているが、他の実施形態において、単一の安定化部材または2つ以上の安定化部材が、本体部12の動揺の防止を補助するために使用されてもよい。さらに、安定化部材422、424は、実質的に円筒形の断面を有するように示されているが、他の実施形態において、安定化部材422、424は、他の外形および形状をとることができる。例えば、他の実施形態において、安定化部材422、424は、少なくとも1つの縁端部または角を含む表面を有することができる。
図26および27に示されるように、本体部12はまた、本体部12の後部内に位置する干渉ナット410も含む。いくつかの実施形態において、干渉ナット410は、本体部12とは分離しており、着脱可能であるのに対し、他の実施形態において、干渉ナット410は、本体部12から着脱不可能である。いくつかの実施形態において、干渉ナット410は、本体部12の後部に動作可能に接続される四角ナットを含む。干渉ナット410は、例えば、干渉ナットを包み込む蟻継ぎ状の切り込みを介して、本体部12の後部に嵌合可能に接続することができる。干渉ナット410は、有利には、生体適合性材料で形成されてもよい。いくつかの実施形態において、干渉ナット410は、PEEKで形成される。
干渉ナット410は、そこを通る作動部材20を受容することができる穴(図示せず)を含むことができる。ねじ山付き止めねじを備えることができる作動部材20は、図27に最もよく示されるように、干渉ナット410を通過して平行移動部材18と接触する。有利には、干渉ナット410は、作動部材20が通過する際に該部材に抵抗を与える役割を果たし、それによって、締りばめを確立する。締りばめを提供することにより、使用前または使用中に作動部材20が緩むリスクが最小限に抑えられる。
図28〜30は、新規側部安定化部材452、454および薄型作動部材20を含む代替の固定デバイス10の異なる図面を示す。固定デバイス10は、本体部12、平行移動部材18、および作動部材20を含む、上述のデバイスと同様の多くの特徴を含む。図30において最もよく分かるように、固定デバイス10はまた、椎骨表面に接触するための第1の端板14および第2の端板16も含むことができる。第1の端板14および第2の端板16の両方が、そこを通って骨移植材料が受容または配置され得る一対の開口部を含むことができる。これらの特徴に加えて、固定デバイス10は、本体部12の側部スロット13および14を通して導入される新規側部安定化部材452、454を含む。固定デバイス10はまた、図28に示されるように、作動部材20を薄型にすることができる構成も含む。
図28は、第1の端板14が除去された、側部安定化部材を有する代替の固定デバイス10の上面図を示し、図29は、同じデバイスの斜視図を示す。図30は、側部安定化部材を有する代替の固定デバイス10の側方断面図を示す。3つ全ての図に示されるように、平行移動部材18は、ブリッジ部56を介して接続される3つの拡張部51、52、および54を含む。拡張部51、52、および54は、各々、第1および第2の端板14および16の溝付部に係合するように構成される角度付きの面を有する。いくつかの実施形態において、角度付きの面は同様の角度であるが、他の実施形態において、角度付きの面は異なる角度であってもよい。有利には、少なくとも3つの拡張部51、52、および54を提供することにより、これは、固定デバイス10の本体部12の長さの大部分に沿った均一な拡張を可能にする。
平行移動部材18は、本体部12の中央開口部内に受容される。本体部12は、第1の端部24と第2の端部26との間に延在する側壁を含むことができる。図29に示されるように、側壁の各々は、1つ以上の側部安定化部材452、454を受容するための側部スロット13、14を含むことができる。
いくつかの実施形態において、側部安定化部材452、454は、安定化部材422、424(図26に示される)と同様である。すなわち、側部安定化部材452、454は、ねじ山部および実質的に潤滑性である部分を含むことができる。側部安定化部材452は、本体部12の側部スロット13、14を通して挿入することができ、平行移動部材18に(例えば、ねじによって)動作可能に取り付けることができる。有利には、側部スロット13、14は、固定デバイス10の使用前または使用中に、本体部12に対する平行移動部材18の回転安定性を提供するのに役立つ。
側部安定化部材を提供することに加えて、固定デバイス10は、薄型作動部材20を含む構成を提供する。有利には、図28に示すように、作動部材20(ねじを含むことができる)は、本体部12の表面と実質的に同一平面である頭部を有することができ、作動部材20の遠位部21は、平行移動部材18の壁を通って延在することができる。
図30に示されるように、いくつかの実施形態において、作動部材20は、フランジ573を伴う止めねじ572と、作動要素574とを備えることができる。止めねじ572および作動要素574はどちらも、ねじ山付きであってもよい。止めねじ572が回転すると、作動要素574が前方に螺合され、それによって第1の端板14を上向きに、第2の端板16を下向きに押し、作動部材20の拡張を引き起こす。円筒形であってもよいフランジ573は、有利には、作動要素574が前方に螺合される際の相反する力に抵抗し、それによって固定デバイス10を拡張構成に維持するのに役立つ。止めねじ572が逆回転すると、固定デバイス10は折り畳むことができる。図30に示されるように、固定デバイス10が折り畳まれたときに止めねじを所定の位置に固定するために、止めねじ572の裏側に螺嵌されるブロックナット571が提供されてもよい。
拡張可能な固定デバイス10のさらなる実施形態を、図35および36に示す。この固定デバイス10は、平行移動部材18に形成されるポケット620内に環状部材602を組み込む。
図35および36の固定デバイス10は、本体部12、第1の端板14、第2の端板16、平行移動部材18、作動部材20、およびピン部材90を含む、上述のデバイスと同様の多くの特徴を含む。第1の端板14は、そこを通って骨移植材料が受容または配置され得る1つ以上の開口部を含むことができる。同様に、第2の端板16も、同様の開口部を有することができるが、図示される視点からはそれらは示されていない。平行移動部材18は、上述のように、固定デバイス10の拡張および修飾を補助するように構成される、拡張部51および52等の1つ以上の傾斜拡張部を含むことができる。
これらの特徴に加えて、固定デバイス10は、作動部材20と平行移動部材18との間に位置する環状部材602を組み込む。いくつかの実施形態において、環状部材602は、平行移動部材18の拡張部のうちの1つ(拡張部51等)に形成されるポケット620内に受容される。図36に示されるように、環状部材602は、平行移動部材18の拡張部51の本体に形成される同様の形状の陥没部620内に受容され得る閉鎖環状本体を備えることができる。拡張部51、環状部材602、および作動部材20の各々は、ピン部材90の上に配置することができる。
いくつかの実施形態において、環状部材602は、平行移動部材18および/または作動部材20とは異なる材料で形成されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、平行移動部材18および/または作動部材20は、生体適合性のステンレススチール、チタン、または金属合金等の金属を含み、環状部材602は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等のポリマーで形成されてもよい。PEEK環状部材602を提供することの利点は、作動部材20の面と平行移動部材18の表面との間により潤滑性の高い材料が位置付けられ、それによって、2つの部分の間の摩擦が軽減されることである。PEEK環状部材602の摩擦係数が低いことにより、作動部材20が平行移動部材18に螺入されたときに伝達される力の量が増加され、それによって、傾斜する平行移動部材18に提供される拡張力の量が増加される。いくつかの実施形態において、作動部材20と平行移動部材18との界面の間にPEEK環状部材を使用することにより、PEEK環状部材が使用されなかった場合に印加されるであろうものと同じ力を用いて、傾斜する平行移動部材18の拡張力を増加させる。いくつかの実施形態において、平行移動部材18と作動部材20との間におけるPEEK環状部材の使用は、平行移動部材と作動部材との間の金属対金属の接触によって生じる摩耗を防止することができる緩衝材を提供する。
いくつかの実施形態において、環状部材602の形状のインサートを受容するのではなく、平行移動部材18は、異なる形状を有するインサートを受容することができる。例えば、平行移動部材18は、平行移動部材18と作動部材20との間に楔状のPEEK部材を収容する1つ以上の陥没部を含むことができる。環状部材602と同じように、楔状のPEEK部材もまた、平行移動部材18と作動部材20との間の摩擦を軽減する潤滑性材料としての役割を果たすことができる。
さらに、いくつかの実施形態において、平行移動部材に陥没部を形成する必要なく、平行移動部材18と作動部材20との間にインサートを配置することができる。例えば、平行移動部材18と作動部材20との界面の間にPEEKワッシャーが提供されてもよい。
これまで、椎間腔内に単一の固定デバイス10を有することについてのみ論じてきたが、1つより多くの固定デバイス10が椎間腔内に挿入されてもよいことが企図される。さらに、各固定デバイス10が、完全に拡張した状態で最終的に設置される必要はないことも企図される。むしろ、椎間板腔における固定デバイス10の位置に応じて、固定デバイス10の高さは、非拡張から完全に拡張された状態まで異なってもよい。
トライアル部材
いくつかの実施形態において、拡張可能な新規トライアル部材の補助により、固定デバイス10を所定の位置に設置することができる。固定デバイスのための正確なサイズ測定値を得るために、椎体間に拡張可能な固定デバイスを挿入する前に、拡張可能なトライアル部材を使用することができる。拡張可能なトライアル部材は、ユーザが、椎骨内で使用するために適切なサイズの固定デバイスを決定するのに役立ち得る。有利には、本明細書に開示される拡張可能な新規トライアル部材は、トライアル部材に印加される延伸力の量が、直線的であり、かつその全拡張範囲にわたって一定であるように構成される。
図31〜34は、いくつかの実施形態による拡張可能なトライアル部材の異なる視点を示す。図31は、非拡張構成にあるトライアル部材の斜視図を示す。図32は、拡張構成にあるトライアル部材の側方断面図を示す。図33は、トライアル部材の上面図を示す。図34は、トライアル部材の分解図を示す。
図に示すように、拡張可能なトライアル部材500は、本体部512、上方端板514、下方端板516、平行移動部材518、および作動部材520を備える。トライアル部材500は、作動部材520(図32に示される)がハンドル部582(図33に示される)に向かって逆向きにまたは近位方向に引っ張られたときに、内側シャフトまたはロッド部材522(図32に示される)が前方に進み、平行移動部材518の内側傾斜面を上方端板514および/または下方端板516に刻まれた内側の角度付きの溝に対して平行移動させ、それによってトライアル部材500の拡張を引き起こすように構成される。作動部材520が、順方向にまたはハンドル部582から離れた遠位方向に押されると、トライアル部材500は折り畳むことができる。他の実施形態において、作動部材520の遠位運動が、拡張可能なトライアル部材の拡張を引き起こし得る一方で、作動部材520の近位運動は、トライアル部材の折り畳みを引き起こす。このように、トライアル部材500の構成は、作動部材520を押すことおよび引くことを可能にしてシャフトまたは内側ロッド522を作動させ、それによってトライアル部材500の拡張または修飾を引き起こす。有利には、上方端板514および下方端板516の傾斜面に沿った運動が拡張または収縮を引き起こすため、延伸力の量は、トライアル部材500の全拡張範囲にわたって直線的である。
拡張可能なトライアル部材500は、上方端板514および下方端板516を含む。図32において最もよく示されるように、上方端板514および下方端板516の両方が、1つ以上の表面溝580を含むことができる。トライアル部材500は、長期間にわたって椎骨内に留まる必要はないが、表面溝580は、有利には、トライアル部材500をその操作使用中に椎骨内に保持するのに役立つ。
本体部512は、上方端板514と下方端板516との間に配置することができる。本体部512は、椎体の延伸の補助となる、勾配を付けたまたは面取りした前方部534(図31に示される)を含むことができる。
本体部512内において、平行移動部材518がその中に受容され得る。図34において最もよく示されるように、平行移動部材518は、複数の上方傾斜面551、552および554、ならびに複数の傾斜面556、557、および558を含む。図31に示されるように、上方および下方端板514および516は、トライアル部材500が閉鎖構成にあるときに上方および下方傾斜面を収容する1つ以上の穴511を含むことができる。上方傾斜面および下方傾斜面は、対応する溝(図32に示される上方の溝546および548ならびに下方の溝549等)に摺動可能に嵌合するように構成される。作動部材520が遠位に引っ張られると、上方傾斜面は、溝を通って下向きに摺動し、下方傾斜面は、溝を通って上向きに摺動し、それによって拡張可能なトライアル部材500を図31に示される閉鎖構成から図32に示される拡張構成に拡張する。
いくつかの実施形態において、本体部512は、図31に示されるように、一対の側部スロット513を含むことができる。側部スロット513は、各々、側部安定化部材562を受容するように構成される。いくつかの実施形態において、安定化部材562は、平行移動部材518に接触する振れ止め用ねじを含む。有利には、安定化部材562は、平行移動部材518が前後に平行移動する際にねじれるのを防止するために、該部材を本体部512内で中心に維持するのに役立つ。
いくつかの実施形態において、トライアル部材500は、拡張されて、閉鎖構成にあるトライアル部材500の高さよりも少なくとも50パーセント高いトライアル高さを有するように構成される。他の実施形態において、トライアル部材500は、拡張されて、閉鎖構成にあるトライアル部材500の高さの少なくとも2倍のトライアル高さを有するように構成される。多様な拡張構成を有するトライアル部材500を有することにより、ユーザは、異なるサイズの多数の異なる患者に対応するように適切にサイズ決定された固定インプラントを有利に選択することができる。
図37〜41は、トライアル部材500の近位部550のいくつかの実施形態の異なる図を示す。いくつかの実施形態において、トライアル部材500は、近位端から遠位端まで延在する単一の部品であってもよい。図37〜40に反映される他の実施形態において、近位部550は、トライアル部材500の本体に動作可能に付着するように構成される着脱可能なハンドル部582を備えることができる。有利には、着脱可能なハンドル部582を提供することにより、これは、トライアル部材500のより容易な洗浄を促進するのに役立つ。近位部550は、トライアル部材の内側シャフト522の運動の補助となり、それによってトライアル部材の上方および下方端板の拡張および収縮を引き起こすように構成される。さらに、近位部550は、近位部550を内側シャフト522に動作可能に嵌合させ、それによって内側シャフト522が引き戻されることを可能にする新規繋止部材を備えることができる。トライアル部材の上方および下方端板が所望の距離だけ分離すると、トライアル部材500を除去することができ、上方端板と下方端板との間の分離距離に基づいて、適切にサイズ決定された拡張可能なインプラントを挿入することができる。
図37に示されるトライアル部材500において、着脱可能な近位部550は、(図33に示されるように)トライアル部材の本体に動作可能に付着するように構成される。近位部550は、筐体部材の形態のハンドル582、着脱可能な係合インサート616、および摺動可能な繋止部材540を含む。近位部550の内部は、トライアル部材500の本体に沿って雄ねじ面524に嵌合するねじ山付きインサート616を有するように構成される。近位部550が本体部に回転可能に螺嵌されると、摺動可能な繋止部材540の表面が内側シャフト522(図39において雄ねじ面524内に示される)を押し、それによってトライアル部材の端板の拡張を引き起こす。
ハンドル部582の本体は、その中にねじ山付きインサート616を受容するように構成される。いくつかの実施形態において、ねじ山付きインサート616は、本体の雄ねじ面524と同じ材料を含む一方で、他の実施形態において、ねじ山付きインサート616とねじ山面524とは異なる材料である。例えば、いくつかの実施形態において、ねじ山付きインサート616は、PEEK等のポリマーであってもよく、雄ねじ面524は、ステンレススチール等の金属であってもよい。当業者は、他の材料も使用され得ることを理解するであろう。金属のねじ山に螺嵌するPEEKインサート616を提供することにより、これは、2つの構成要素間の摩擦を有利に軽減し、それによって2つの構成要素によって吸収される仕事の量を軽減し、端板に伝達される拡張力を増加させる。さらに、金属に対するねじ山付きPEEKインサート616の使用は、高い負荷下での複数回の使用にわたるねじ山の摩耗を防止する。インサート616の回転を防止するために、(図40に示されるように)ハンドル部582の内壁とともにインサート616の表面に接触するようにピン部材626が提供されてもよい。図41に示されるように、インサート616の回転を防止するために、インサート616の縦軸に整列する複数のピン部材626が提供されてもよい。
着脱可能な近位部550のインサート616が、トライアル部材の本体の雄ねじ山に回転可能に螺嵌され、摺動可能な繋止部材540の表面がトライアル部材の内側シャフト522を押し、それによって端板の拡張を引き起こす。インサート616のねじ山の逆回転は、端板の収縮をもたらす。いくつかの実施形態において、内側シャフト522が繋止部材540を介して近位部550と動作可能に嵌合するように、摺動可能な繋止部材540を非繋止構成から繋止構成に移動させることができる。摺動可能な繋止部材540に関するさらなる詳細について以下に論じる。
図39は、摺動可能な繋止部材540が非繋止構成にあるトライアル部材の近位部550を示し、図40は、摺動可能な繋止部材540が繋止構成にあるトライアル部材の近位部550を示す。非繋止構成において、近位部550は、トライアル部材の本体に沿って平行移動することができ、それによって内側シャフト522を押し、トライアル部材の端板の拡張を引き起こす。繋止構成において、近位部550は、内側シャフト522と動作可能に嵌合し、それによって内側シャフト522が近位部550によってin situで引き戻されることを可能にする。
摺動可能な繋止部材540は、トライアル部材の近位部550に取り付けられたインサートを備える。いくつかの実施形態において、繋止部材540は、図37および38にそれぞれ示されるように、非繋止構成および繋止構成を提供するために上下に摺動するように構成されるJ型またはフック状の本体を備える。繋止部材540の本体は、近位部550に形成された対応する溝551aおよび551bにスナップ式で受容され得る突起549(図39および40において特定される)を含むことができる。突起549が溝551aの中にあるとき、繋止部材540は非繋止構成にある。突起549が溝551bの中にあるとき、繋止部材540は繋止構成にある。
図40に示されるように、繋止部材540のフック状本体はまた、内側シャフト522の補完的な嵌合部523に受容され得る嵌合端部547も含む。嵌合端部547が内側シャフト522の嵌合部523内に受容されると、これは、近位部550を内側シャフト522に有利に嵌合させ、それによって、必要に応じて、内側シャフト522がin situで引き戻されることを可能にする。
いくつかの実施形態において、繋止部材540は、近位部550および/または内側シャフト522の表面と同じ材料である。他の実施形態において、繋止部材540は、近位部550および/または内側シャフト522の表面とは異なる材料である。例えば、繋止部材540は、PEEK等のポリマーで形成されてもよく、近位部550の隣接する表面は、ステンレススチール等の金属である。PEEK等の潤滑性材料である繋止部材540を提供することにより、これは、繋止部材540と隣接する表面との間の摩擦を有利に軽減し、それによって隣接する表面の間の摩耗を減少させる。
固定デバイスおよびトライアル部材を用いるために提供される種々の方法が提供される。いくつかの実施形態において、2つの椎骨の間の椎骨腔に空洞が形成される。第1の端板、第2の端板、傾斜面を有する平行移動部材、本体部、および作動部材を含む拡張可能なトライアル部材が提供されてもよい。非拡張形態において、トライアル部材を椎骨腔内に導入することができる。一旦、椎骨腔内に入ると、作動部材を回転させることができ、それによって平行移動部材の運動を介して第1の端板および第2の端板の拡張を引き起こす。トライアル部材が椎骨腔内に入った状態で、拡張可能な固定デバイスの正確なサイズに関する評価を行うことができる。
トライアル部材が除去されてから、第1の端板、第2の端板、傾斜面を有する平行移動部材、本体部、および作動部材を備える拡張可能な固定デバイスが提供されてもよい。任意選択的に、トライアル部材は、本体部の後部に取り付けられる干渉ナット、1つ以上の前部もしくは側部安定化部材、フランジ、ブロックナット、またはそれらの組み合わせを含むことができる。拡張可能な固定デバイスは、非拡張形態で椎骨腔内に挿入することができる。一旦、椎骨腔に入ると、固定デバイスの作動部材を回転させることができ、それによって平行移動部材の運動を介して第1の端板および第2の端板の拡張を引き起こす。一旦、その拡張形態になると、固定デバイスは所定の場所に維持され、椎骨腔内に長期間留まることができる。
このように本発明について説明したが、本発明は多くの点において異なってもよいことは明白であろう。そのような変形例は、本発明の主旨および範囲からの逸脱として見なされるものではなく、全てのそのような変形例は、当業者には明白であるように、以下の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが企図される。

Claims (15)

  1. 拡張可能なデバイスであって、
    第1の端板と、
    第2の端板と、
    少なくとも前記第1の端板および前記第2の端板の長さに沿って延在する本体部と、
    前記第1の端板と前記第2の端板との間で前記本体部内に受容可能な平行移動部材であって、その中にインサートを受容するための陥没部を含む、平行移動部材と、
    前記本体部を通して挿入可能な作動部材であって、前記インサートと接触する、作動部材と、を備え
    前記作動部材は近位端及び遠位端を含めて構成され、該遠位端は前記インサートと接触する最遠位面を有する、拡張可能なデバイス。
  2. 前記インサートは、前記平行移動部材とは異なる材料である、請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記インサートは、PEEKで形成され、前記平行移動部材は、金属で形成される、請求項2に記載のデバイス。
  4. 前記インサートは、前記作動部材とは異なる材料である、請求項1に記載のデバイス。
  5. 前記インサートは、PEEKで形成され、前記作動部材は、金属で形成される、請求項4に記載のデバイス。
  6. 前記平行移動部材は、少なくとも2つの傾斜面を含む、請求項1に記載のデバイス。
  7. 前記第1の端板は、前記2つの傾斜面に対応する溝を含む、請求項6に記載のデバイス。
  8. 前記作動部材は、ねじ山付き止めねじを備える、請求項1に記載のデバイス。
  9. 拡張可能なデバイスであって、
    第1の端板と、
    第2の端板と、
    少なくとも前記第1の端板および前記第2の端板の長さに沿って延在する本体部と、
    前記第1の端板と前記第2の端板との間で前記本体部内に受容可能な平行移動部材と、
    前記本体部を通して挿入可能な作動部材であって、前記平行移動部材に力を伝達するように構成される、作動部材と、
    前記平行移動部材と前記作動部材との間に位置するインサートと、を備え
    前記作動部材は近似端及び遠位端を含めて構成され、該遠位端は前記インサートと接触する最遠位面を有する、拡張可能なデバイス。
  10. 前記インサートは、PEEKである、請求項9に記載のデバイス。
  11. 前記インサートは、楔状部材を備える、請求項9に記載のデバイス。
  12. 前記インサートの材料は、前記作動部材の材料とは異なる、請求項9に記載のデバイス。
  13. 前記平行移動部材は、少なくとも1つの傾斜面を含む、請求項9に記載のデバイス。
  14. 前記第1の端板は、椎体に接触するためのテクスチャ付外面を含む、請求項9に記載のデバイス。
  15. 拡張可能なデバイスであって、
    第1の端板と、
    第2の端板と、
    少なくとも前記第1の端板および前記第2の端板の長さに沿って延在する本体部と、
    前記第1の端板と前記第2の端板との間で前記本体部内に受容可能な平行移動部材と、
    前記本体部を通して挿入可能な作動部材であって、前記作動部材の回転運動が前記作動部材に力を伝達する、作動部材と、
    前記平行移動部材と前記作動部材との間に位置するインサートであって、前記平行移動部材および前記作動部材のどちらとも異なる材料である、インサートと、を備え
    前記作動部材は近似端及び遠位端を含めて構成され、該遠位端は前記インサートと接触する最遠位面を有する、拡張可能なデバイス。
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