JP6149105B2 - 椎体置換デバイスおよび挿入ツールを用いたそのデバイスの使用方法 - Google Patents

Description

（技術分野）
本発明は、概して、脊椎内への挿入のために使用される整形外科および脳神経外科用インプラントに関し、より具体的ではあるが非限定的には、切除された、骨折した、または疾患のある椎体を置換するため、および残された隣接する椎体の間で適切な空間を維持または再建するために、脊柱内に移植されるデバイスに関する。

（背景）
個人の脊柱内の椎体の複合構造に影響を及ぼす損傷または疾患は、脊髄の潜在的な永久的損傷を伴う神経障害、および首と背中の不適切な整合を引き起こす可能性がある。脊髄および神経根の持続的な機能性、ならびに長期にわたる重度の神経障害の回避を確保するために、脊柱内に解剖学的空間を維持することが非常に重要である。

典型的には、スペーサ型のデバイスとして使用される脊椎インプラントは、固定された全長を有し、拡張または湾曲の程度を調節する能力を持たずに移植される。最近の脊椎スペーサの開発により、椎体の損失によって生じた空間に合うように、回転運動を用いて体内で伸長され得るデバイスが得られることとなった。使用時、これらの脊椎スペーサは、スペーサの高さが、スペーサが挿入される椎間板空間の高さに達するまで拡張され得る。これらの種類の設計に伴って見られる問題には、患者の神経損傷の危険性がある、使用の間、インプラントに印加される力に起因する留置後の移動を含む。存在する臨床空間に対するインプラントの適切なサイズ決定および最適拡張の達成は、空間を充填し、移植後、弛緩または移動しないことを保証するために重要である。要求される離開を達成するために、インプラント挿入および離開器具が、ユーザに、最適取扱特性を提供することが重要である。高さ操作のために好適なデバイスアクセスポートは、豊富な終板角形成の可能性となるため、非常に重要である。

回転運動によって伸長されるスペーサは、ドライバツールによって係合および回転される、ギア機構を含んでもよい。これらのスペーサのうちのいくつかに対して、外科医は、少なくとも部分的に、スペーサが完全に拡張されると、すなわち、スペーサの端部が、椎間板空間の両側の椎骨に接触すると、それを判定するために、感触に依拠する。理想的動作では、ギア機構は、インプラントの端部が、隣接する椎骨に接触するまで、ほとんど抵抗なく回転する。接触が生じると、デバイスは、さらなる拡張に対して抵抗を呈し、その抵抗は、インプラントが椎間板空間内で完全に拡張されたという信号として、外科医によって感知されることができる。ギア機構が、ドライバツールとの不適切な係合、損傷ギアの歯、または他の理由のため、適切に回転しない場合、外科医は、インプラントが完全に拡張される前に、インプラントから、本明細書では、「早期抵抗」と称される、抵抗を感知し得る。早期抵抗は、インプラントが隣接する椎骨と接触して完全に拡張されるとき、外科医が、それを精密に感知することを困難または不可能にし得る。ある場合には、インプラントからの早期抵抗は、実際はそうではないとき、インプラントが完全に拡張されたという信号として誤解され得る。

（概要）
公知の椎体置換デバイスの短所は、本発明による椎体置換デバイスによって、多くの点で解決される。

一実施形態では、椎体置換デバイスは、ツールとの係合のための外壁を有する、本体部材を含んでもよい。外壁は、本体部材の周縁の少なくとも一部に沿って配列される、複数のツール用ポートを含んでもよい。椎体置換デバイスはまた、本体部材内に動作可能に関連付けられるように構成される、中心ロッド部材を含んでもよい。中心ロッド部材は、第１のねじ山付き部分と、第２のねじ山付き部分と、歯車部とを有してもよい。歯車部は、歯状表面と、支持表面とを含んでもよい。椎体置換デバイスはさらに、第１の端部材および第２の端部材を含んでもよい。第１の端部材は、中心ロッド部材の第１のねじ山付き部分に螺合係合するように構成されてもよく、第２の端部材は、中心ロッド部材の第２のねじ山付き部分に螺合係合するように構成されてもよい。

本体部材、第１の端部材、および第２の端部材は、第１および第２の端部材が脊柱の個別の椎体に係合した状態で、椎体置換デバイスが、脊柱内の空間内に配置されると、第１および第２の端部材の回転移動を抑制するように構成されてもよく、中心ロッド部材は、第１の端部材および第２の端部材を本体部材に対して軸方向に移動させるように回転作動され、第１の端部材および第２の端部材が、力を２つの椎体に印加し、その間に所望の空間を維持することを可能にする。

複数のツール用ポートは、第１のツール用ポートと、第２のツール用ポートと、第３のツール用ポートとを含んでもよい。第３のツール用ポートは、第１および第２のツール用ポート間に位置決めされ、歯車部の歯状表面は、中心ロッド部材が、本体部材内に動作可能に関連付けられると、第３のツール用ポートを通して暴露され得る。加えて、第３のツール用ポートは、歯車部に係合するツールを受信するように構成されてもよい。

第１のツール用ポートおよび第２のツール用ポートは、集合的に、ツールが、第３のツール用ポートを通して、歯車部と適切な係合に挿入されることを可能にする、整合および割出機構を形成してもよい。第１のツール用ポートおよび第２のツール用ポートはそれぞれ、伸長スロットを備えてもよい。第１のツール用ポートおよび第２のツール用ポートは、第１の端部材および第２の端部材から等距離にあってもよい。

椎体置換デバイスは、第３のツール用ポートの上方または下方のいずれかの位置に位置する、第４のツール用ポートを含んでもよい。係止ねじは、第４のツール用ポートの内側に格納されてもよい。係止ねじは、雄ねじを含んでもよく、第４のツール用ポートは、雄ねじと係合する、雌ねじを含んでもよい。雌ねじは、内側に陥凹され、外壁から離間された第４のツール用ポート内のある点で終端し、係止ねじが、ツール用ポートから、外壁を通して、除去されるように防止してもよい。

椎体置換デバイスはまた、第５のツール用ポートを含んでもよい。第４のツール用ポートは、第３のツール用ポートの上方の位置に位置してもよく、第５のツール用ポートは、第３のツール用ポートの下方の位置に位置してもよい。

椎体置換デバイスはさらに、支持リングを含んでもよい。支持リングは、中心ロッド部材が、本体部材内に動作可能に位置決めされると、中心ロッド部材に接触する、軸受表面を含んでもよい。歯車部の支持表面は、中心ロッド部材が、本体部材内に動作可能に位置決めされると、支持リングの軸受表面に接触するように構成されてもよい。

中心ロッド部材は、その第１のねじ山付き部分と第２のねじ山付き部分との間に延在する、中心軸を含んでもよい。歯車部の回転軸は、実質的に、中心ロッド部材の中心軸と同軸である。歯車部が、回転軸を中心として回転されると、第１および第２のねじ山付き部分は、対応して、中心ロッド部材の中心軸を中心として回転してもよい。

椎体置換デバイスはまた、少なくとも１つの底板部材を含んでもよい。少なくとも１つの底板部材は、第１の端部材および第２の端部材のうちの少なくとも１つに連結してもよい。第１の端部材および第２の端部材はそれぞれ、外壁と、内壁と、端壁とを含んでもよい。第１の端部材および第２の端部材はそれぞれまた、本体部材に係合し、本体部材に対して第１の端部材および第２の端部材の移動を制限する、少なくとも１つの進行制限機構を含んでもよい。少なくとも１つの進行制限機構は、本体部材に摺動係合するように構成される、ピンを含んでもよい。

第１の端部材および第２の端部材のうちの少なくとも１つは、端壁上に配置され、外向き方向に延在する、少なくとも１つの突起を特徴としてもよい。第１の端部材および第２の端部材はそれぞれ、外壁および端壁のうちの少なくとも１つ内に配置され、それを通して延在する、少なくとも１つの孔を備え、それによって、第１および第２の端部材内への生体適合性材料の留置を可能にしてもよい。本体部材は、内壁と、それを通して外壁から内壁を通して延在する、少なくとも１つの孔とを含み、それによって、本体部材内への生体適合性材料の留置を可能にしてもよい。

椎体置換デバイスはさらに、少なくとも１つの底板部材と、スナップリングとを含んでもよい。スナップリングは、少なくとも１つの底板部材を第１の端部材および第２の端部材のうちの少なくとも１つに着脱可能に連結してもよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
椎体置換デバイスであって、前記椎体置換デバイスは、
本体部材であって、前記本体部材は、前記本体部材の外壁に画定されたツール用ポートと、第１の方向に延在する第１の端受部と、前記第１の方向と反対の第２の方向に延在する第２の受部とを備える、本体部材と、
第１のねじ山付き部分と、第２のねじ山付き部分と、歯車部とを有する中心ロッド部材であって、前記中心ロッド部材は、前記本体部材内に延在し、前記歯車部は、歯状表面および支持表面を有する、中心ロッド部材と、
第１の端部材および第２の端部材であって、前記第１の端部材は、第１の端面であって、前記第１の端面は、そこに画定された開口を備え、前記第１の端受部を前記開口の中に摺動可能に受け取るように構成されている、第１の端面と、前記中心ロッド部材の前記第１のねじ山付き部分に係合するねじ山付き孔とを有し、前記第２の端部材は、第１の端面であって、前記第１の端面は、そこに画定された開口を備え、前記第２の端受部を前記開口の中に摺動可能に受け取るように構成されている、第１の端面と、前記中心ロッド部材の前記第２のねじ山付き部分に係合するねじ山付き孔とを有する、第１の端部材および第２の端部材と
を備え、前記第１の端部材は、前記本体部材の長手方向軸に対して半径方向に内外から前記第１の端受部を境界し、前記第２の端部材は、前記本体部材の長手方向軸に対して半径方向に内外から前記第２の端受部を境界し、
前記第１の端部材および第２の端部材が脊柱の対応する椎体に係合した状態で、前記椎体置換デバイスが前記脊柱内の空間内に配置されると、前記本体部材、前記第１の端部材、および前記第２の端部材は、前記本体部材に対する前記第１の端部材および第２の端部材の回転移動を抑制し、前記中心ロッド部材は、前記第１の端部材および前記第２の端部材を前記本体部材に対して軸方向に移動させるように回転作動させられ、前記第１の端部材および前記第２の端部材が、力を前記２つの椎体に適用して、前記椎体間に所望の空間を維持することを可能にする、椎体置換デバイス。
（項目２）
前記ツール用ポートは、一対のピン受取ポート間に位置決めされ、前記ツール用ポートは、前記歯車部に係合するツールを受け取るように構成され、前記ピン受取ポートは、その中に係合ピンを受け取るように構成されている、項目１に記載の椎体置換デバイス。
（項目３）
前記ツール用ポートならびに前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートは、前記ツールが前記ツール用ポートを通して挿入されて前記歯車部と適切に係合することを可能にする整合および割出機構を形成している、項目２に記載の椎体置換デバイス。
（項目４）
前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートはそれぞれ、伸長スロットを画定する、項目２に記載の椎体置換デバイス。
（項目５）
前記ツール用ポートならびに第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートは、前記第１の端部材および前記第２の端部材から等距離にある、項目２に記載の椎体置換デバイス。
（項目６）
前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートは、対応する係合ピンが前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートの対応するピン受取ポートに係合すると、前記ツール用ポートを通して挿入されているツールの位置を制御する、項目３に記載の椎体置換デバイス。
（項目７）
前記中心ロッド部材が前記本体部材内に動作可能に位置決めされると、前記中心ロッド部材の前記歯車部の前記支持表面に接触する軸受表面を有する支持リングをさらに備える、項目１に記載の椎体置換デバイス。
（項目８）
前記支持リングは、Ｃ形状である、項目７に記載の椎体置換デバイス。
（項目９）
前記第１の端受部および第２の端受部間に延在する、中央チャンバをさらに備え、前記ツール用ポートおよび前記一対のピン受取ポートは、前記本体部材の外壁を通って前記中央チャンバ内に延在する、項目２に記載の椎体置換デバイス。
（項目１０）
少なくとも１つの底板部材をさらに備え、前記少なくとも１つの底板部材は、前記第１の端部材および前記第２の端部材のうちの少なくとも１つに連結する、項目１に記載の椎体置換デバイス。
（項目１１）
前記第１の端部材および前記第２の端部材はそれぞれ、外壁および内壁をさらに備え、前記第１の端部材および前記第２の端部材のそれぞれは、少なくとも１つの進行制限機構を含み、前記少なくとも１つの進行制限機構は、前記本体部材に係合することにより、前記本体部材に対する前記第１の端部材および第２の端部材の移動を制限する、項目１に記載の椎体置換デバイス。
（項目１２）
前記第１の端部材および前記第２の端部材はそれぞれ、そのそれぞれの第１の端面と反対の端壁を含み、少なくとも１つの突起が、前記端壁上に配置され、外向き方向に延在する、項目１１に記載の椎体置換デバイス。
（項目１３）
前記少なくとも１つの進行制限機構は、前記本体部材に摺動可能に係合するように構成されたピンを備える、項目１１に記載の椎体置換デバイス。
（項目１４）
前記第１の端受部および前記第２の端受部はそれぞれ、少なくとも１つの長手方向スロットを備え、前記少なくとも１つの長手方向スロットは、その中に前記ピンを受け取るように構成されている、項目１３に記載の椎体置換デバイス。
（項目１５）
前記本体部材は、前記外壁から離れる方へ前記半径方向に延在する突起をさらに備え、前記突起は、前記本体部材の前記長手方向軸に対して平行な、前記外壁に延在するチャネルによって画定されている、項目１に記載の椎体置換デバイス。
（項目１６）
前記突起は、蟻継ぎ構成を有し、各チャネルは、Ｖ形状断面プロファイルを有する、項目１５に記載の椎体置換デバイス。
（項目１７）
前記少なくとも１つの長手方向スロットは、前記第１の端受部および前記第２の端受部が前記本体部材に対して移動されることができる拡張長を制限する終端を含む、項目１４に記載の椎体置換デバイス。
（項目１８）
前記第１の端部材および前記第２の端部材はそれぞれ、前記本体部材に対する前記第１の端部材および前記第２の端部材の位置を固定する係止機構を含む、項目１に記載の椎体置換デバイス。
（項目１９）
前記係止機構は、係止要素を受け取るように構成された係止ピン開口を含む、項目１８に記載の椎体置換デバイス。

付加的特徴および利点が、本発明の技術を通して実現される。本発明の他の実施形態および側面は、本明細書に詳細に記載され、本願発明の一部であると見なされる。

前述の概要および以下の発明を実施するための形態は、付随の図面と併せてさらに理解されるであろう。

図１は、本発明の側面による、椎体置換デバイスの一実施形態の斜視分解図である。 図２Ａは、本発明の側面による、周囲の外壁、内壁、および端壁を有する内側部分を示し、該内側部分は中心ロッド部材を外壁に対して垂直に配向される端壁と係合させるように構成される、中心に配向されるねじ山付きハウジング要素を含む、線２−２に沿った図１の椎体置換デバイスの端部材の断面側面立面図である。 図２Ｂは、本発明の側面による、周囲の外壁、内壁、および端壁を有する内側部分を示し、該内側部分は中心ロッド部材を外壁に対して角度を成して配向される端壁と係合させるように構成される、中心に配向されるねじ山付きハウジング要素を含む、端部材の代替実施形態の断面側面立面図である。 図３は、本発明の側面による、２つの受部端および支持リングに係合するための雌ねじを示す、線３−３に沿った図１の椎体置換デバイスの本体部材の断面側面立面図である。 図４は、本発明の側面による、図１の椎体置換デバイスの中心ロッド部材の側面立面図である。 図５は、本発明の側面による、本体部材から離れて延在する上方に位置決めされる端部材および下方に位置決めされる端部材を示す、図１の椎体置換デバイスの組み立て後の側面立面図である。 図６は、本発明の側面による、ツール用ポートホールを通してツールが挿入され、中心ロッド部材とともに動作可能な位置にある、図１の椎体置換デバイスの斜視図である。 図７は、本発明の側面による、上方に位置決めされる端部材および下方に位置決めされる端部材の平行移動運動の前に脊柱内の２つの椎体の間の空間に配置されて示される、図１の椎体置換デバイスの側面立面図である。 図８は、本発明の側面による、上方に位置決めされる端部材および下方に位置決めされる端部材が脊柱内で所望の空間を維持するように延在し、２つの椎体の間に位置して示される、図１の椎体置換デバイスの側面立面図である。 図９は、本発明の側面による、上方に位置決めされる端部材および下方に位置決めされる端部材に連結される前の、上方に位置決めされる着脱可能な底板部材および下方に位置決めされる着脱可能な底板部材がそれぞれ示される、椎体置換デバイスの代替実施形態の斜視図である。 図１０Ａは、本発明の側面による、側壁に対して垂直に配向される端面を示す、図９の椎体置換デバイスの着脱可能な底板部材の側面立面図である。 図１０Ｂは、本発明の側面による、側壁に対して角度を成して配向される端面を示す、図９の椎体置換デバイスと併用される着脱可能な底板部材の代替実施形態の側面立面図である。 図１１Ａは、着脱可能な底板部材の別の代替実施形態の斜視図である。 図１１Ｂは、着脱可能な底板部材の別の代替実施形態の斜視図である。 図１２は、本発明の側面による、外科手術器具の一実施形態の斜視図である。 図１３は、本発明の側面による、伸長部材と、作動体、保持部分、および整合体を含む、インプラント係合アセンブリを伴う、係止機構との遠位側面を示す、図１２の外科手術器具の遠位端の拡大分解斜視図である。 図１４は、本発明の側面による、図１２の外科手術器具の側面立面図である。 図１５は、本発明の側面による、図１２の外科手術器具の上面図である。 図１６は、本発明の側面による、雄ねじを伴う伸長部材と、軸受部分を伴う係止機構と、作動体および係合部材を伴う保持部分を含む、インプラント係合アセンブリと、整合体を示す、図１２の外科手術器具の組み立て後の遠位端の拡大側面立面図である。 図１７は、本発明の側面による、雄ねじを伴う伸長部材と、連結端を伴う係止機構と、作動体ならびに第１および第２のアームおよび対応する係合部材を含む保持部分を含む、インプラント係合アセンブリと、整合体とを示す、図１２の外科手術器具の組み立て後の遠位端の拡大上面図である。また、ギアアセンブリを含む、長さ制御機構の遠位端も見られる。 図１８は、本発明の側面による、伸長部材と、軸受部分を伴う係止機構と、作動体ならびに対応する係合部材を伴う第１および第２のアームを含む保持部分を含む、インプラント係合アセンブリと、整合体とを示す、図１２の外科手術器具の組み立て後の遠位端の拡大斜視図である。また、ギアアセンブリを含む、長さ制御機構の遠位端も見られる。 図１９は、本発明の側面による、ハンドルアセンブリの上部部分と、伸長部材およびインプラント係合アセンブリと、長さ制御機構と、係止機構とを示す、線１９−１９に沿った図１２の外科手術器具の断面斜視図である。 図２０は、本発明の側面による、２つの椎体間の空間内への挿入に先立って位置決めされて示される、図１２の外科手術器具に連結された脊椎インプラントの斜視図である。 図２１は、本発明の側面による、２つの椎体間の空間内に位置決めされて示され、長さ制御機構は、脊椎インプラントを延在させるように回転され、端部が上方および下方椎体と接触し、脊柱内に所望の間隔配列を維持することを可能にする、図１２の外科手術器具に連結された脊椎インプラントの斜視図である。 図２２は、本発明の側面による、脊椎インプラント内に挿入されたギアアセンブリを示す、図１２の外科手術器具の遠位端の拡大上面図である。 図２３は、係止機構が回転されて、最終長さ判定後、２つの椎体間の空間内に位置決めされて示される、本発明の側面による、図１２の外科手術器具に連結された脊椎インプラントの斜視図である。 図２４は、本発明の側面による、連結端および取り付けられた係止ピン／ねじが、脊椎インプラント内に挿入されている状態を示す、図１２の外科手術器具の遠位端の拡大上面図である。 図２５は、本発明の側面による、椎体置換デバイスの別の実施形態の斜視分解図である。 図２６は、本発明の側面による、図２５の椎体置換デバイスの正面図である。 図２７は、本発明の側面による、挿入器具とともに示される、本発明の側面による、図２５の椎体置換デバイスの断面側面立面図である。 図２８は、本発明の側面による、図２７の線２８−２８に沿った図２５の椎体置換デバイスの断面平面図である。 図２９は、本発明の側面による、挿入器具とともに示される、本発明の側面による、図２５の椎体置換デバイスの斜視図である。 図３０は、本発明の側面による、図２９の挿入器具の遠位端部分の拡大斜視図である。 図３１は、本発明の側面による、図２５の椎体置換デバイスとともに示される、図２９の挿入器具の遠位端部分の別の拡大斜視図である。 図３２は、本発明の側面による、図２５の椎体置換デバイスおよびツールとともに示される、本発明の側面による、図２９の挿入器具の遠位端部分の別の拡大斜視図である。 図３３は、本発明の側面による、椎体置換デバイスの別の実施形態の斜視分解図である。 図３４は、本発明の側面による、端部材に底板部材が取り付けらずに示される、図３３の椎体置換デバイスの正面図である。 図３５は、一方の端部材に底板部材が取り付けられて示される、図３３の椎体置換デバイスの拡大切取図である。 図３６は、本発明の側面による、椎体置換デバイスの別の実施形態の正面図である。

（実施形態の詳細な説明）
概説すると、本明細書で開示されるのは、本体部材、中心ロッド部材、支持リング、２つの端部材、および少なくとも１つの底板部材を典型的に含む、椎体置換デバイスまたは脊椎スペーサである。本明細書で使用される場合、「椎体置換デバイス」および「脊椎スペーサ」という用語は、それらは本質的に同じ種類のインプラント用デバイスを表現しているため、交換可能に使用され得る。さらに、本明細書に記載されるのは、椎体置換デバイスを使用して、脊柱の疾患または損傷を患う患者の２つの椎体の間で空間を維持する外科的方法である。

図１に表されるように、本発明の側面による椎体置換デバイス１０の一般的な構成は、本体部材３０、少なくとも２つの端部材２０、中心ロッド部材４０、および支持リング５０を含む。本発明を実施するための形態および以下の特許請求の範囲では、近位、遠位、前方、後方、内側、外側、上方、および下方という用語は、言及する自然骨または方向を示す用語の相対的な位置にしたがって骨またはプロテーゼの特定の部分を示すための、それらの標準的な使用法によって定義される。例えば、「近位」が、胴体に最も近いプロテーゼの一部分を意味するのに対し、「遠位」は、胴体から最も遠いプロテーゼの一部分を示す。方向を示す用語に関しては、「前方」は、体の前側に向かう方向であり、「後方」は、体の後側に向かう方向を意味し、「内側」は、体の中心線に向かうことを意味し、「外側」は、体の横に向かうかまたは中心線から離れた方向であり、「上方」は、上の方向を意味し、「下方」は、別の対象または構造より下の方向を意味する。

図１を参照すると、椎体置換デバイス１０は、本体部材３０、本体部材３０に対して上方および下方に位置決めされる少なくとも２つの端部材２０、本体部材３０内での設置のための中心ロッド部材４０、および本体部材３０内の中心ロッド部材４０に接触して固着するように構成される支持リング５０を含む。

図１に示される本体部材３０はまた、内壁３１および外壁３２、ならびに外壁３２から内壁３１まで延在する少なくとも１つの孔３８も含む。さらに、本体部材３０は、実質的に外壁３２の全長にわたって配置され、かつ延在する、少なくとも１つの回転防止リブ３５を有する。少なくとも１つのリブ３５は、本体部材３０に対して上下方向に配向され、かつ本体部材３０の長手方向軸７２に実質的に平行である。少なくとも１つの孔３８は、デバイスの移植後に体内で起こる骨の融合を促進する、移植骨または他の生体適合性材料の設置のために使用される。当業者は、執刀医は様々な外径サイズおよび長手方向の長さＬで本体部材３０を入手可能であることを理解されたい（図３を参照）。インプラントシステムの一部として様々なサイズの本体部材３０を有することにより、執刀医は、脊椎の様々なレベルおよびセグメントに椎体置換デバイス１０を使用すること（すなわち、小さいサイズを頸椎に、中間のサイズを胸椎に、そして大きいサイズを腰椎に）が可能となる。

図３の横断面図に示すように、本体部材３０は、第１のまたは上方に位置決めされる端受部３３および第２のまたは下方に位置決めされる端受部３４を、伸長本体部材３０内でこれらの２つの構造間に延在する長手方向軸７２とともにさらに含む。中央チャンバ３６は、内壁３１によって境界され、かつ第１の端受部３３によって上方に、また第２の端受部３４によって下方に境界されている。少なくとも１つのツール用ポートホール３９が、外壁３２および内壁３１を通って中央チャンバ３６内に延在する。また、中央チャンバ３６の内壁３１は、中央チャンバ３６の下部に位置決めされる一連の雌ねじ３７を含む。雌ねじは、支持リング５０の雄ねじ５２（図示せず）に螺合するようにサイズ決定および構成される。天井面７４は、天井面７４を通って位置決めされる中央開口部７５で、中央チャンバ３６の上部を境界する。図示されていないが、椎体置換デバイス１０が完全に組み立てられて使用中である時は、中心ロッド部材４０は、中心ロッド部材４０の上ねじ山部４１が中央開口部７５を貫通可能であるように構成されることにより本体部材３０と動作可能に関連し、その結果として、中心ロッド部材４０のカラー要素４７が天井面７４に接触する。中心ロッド部材４０の上ねじ山部４１を中央開口部７５を通して設置した後、支持リング５０を中央チャンバ３６の雌ねじ３７にねじで螺結することにより、中心ロッド部材４０は中央チャンバ３６内で移動可能に固定され、その結果として、支持リング５０の座面５１が中心ロッド部材４０の支持面４５と押圧接触する。本体部材３０は、外壁３２および内壁３１を通って中央チャンバ３６内に貫通する、少なくとも１つの係止ピン孔７１（図１に示すように）をさらに含む。図示されていないが、組み立てた椎体置換デバイス１０の最終的な設置および調節の後で、対応するねじ山付きのピンまたはボルトが、少なくとも１つの係止ピン孔７１内にねじ込まれ得、その結果として、中心ロッド部材４０が定位置に固定され、椎体置換デバイス１０の全体的な長さを確定する。

図１および４は、２つのねじ山部が反対のねじ山構造を有する、第１のまたは上ねじ山部４１および第２のまたは下ねじ山部４２を有する中心ロッド部材４０を示す。これは、第１のねじ山部４１が右ねじで構築される場合、第２のねじ山部４２は左ねじで構築されることを意味する。当業者は、反対のねじ山構成も企図されることを理解されたい。中心ロッド部材４０は、歯車部４３が第１のねじ山部４１と第２のねじ山部４２との中間に位置決めされる、第１のねじ山部４１から第２のねじ山部４２まで貫通する中心軸４６をさらに含む。歯車部４３は、概して、歯状面４４で構築され、歯状面４４の平面は、中心軸４６に対して実質的に直角に配向される。カラー要素４７が、歯状面４４に隣接して位置決めされ、椎体置換デバイス１０の組み立て後に、中央チャンバ３６内における歯状面４４の適切な外部アクセスを確保する。さらに、歯車部４３は、歯車部４３の下方側面または裏側に位置する支持面４５を含む。歯車面４４について説明したのと同様に、支持面４５の平面は、対応して、中心軸４６に対して実質的に直角に配向される。先に説明したように、椎体置換デバイス１０が組み立てられて使用中である時は、支持面４５は、支持リング５０の座面５１と接触し、摺動して関節運動する（図１を参照）。歯車部４３は、中心ロッド部材４０と一体であり、歯車部４３がその回転軸の周囲を移動させられるときに、歯車部４３の回転軸は中心軸４６と同軸であるため、第１のねじ山部４１および第２のねじ山部４２も回転するように位置決めされる。

図１、２Ａ、および２Ｂは、端部材２０を表している。椎体置換デバイス１０は、その構造中に少なくとも２つの端部材２０を含み、第１の端部材２０は本体部材３０の上方に位置決めされ、第２の端部材２０は本体部材３０の下方に位置決めされる。動作中は、第１の端部材２０が本体部材３０に対して移動するときに、端部材２０の内壁２３が第１の端受部３３の外壁３２に隣接して連続的に位置決めされるように、上方に位置決めされる第１の端部材２０が、第１の端受部３３と整合されて同心となる。第２の端部材２０が本体部材３０に対して移動するときに、端部材２０の内壁２３が第２の端受部３４の外壁３２に隣接して連続的に位置決めされるように、第２の端受部３４と整合されて同心となるため、下方に位置決めされる第２の端部材２０とも同様の動作上の関係が生じる。

図２Ａおよび２Ｂに見られるように、端部材は、内壁２３および中心に位置決めされるねじ山付きハウジング要素２８によって境界される、内側部分２１を含む。ねじ山付きハウジング要素２８は、ねじ山付きハウジング要素２８の全長に延在してもよい雌ねじ２９で構築される。雌ねじ２９は、椎体置換デバイス１０の組み立て時に、中心ロッド部材４０のねじ山部４１、４２に対応して螺合するように構成される。図２Ａおよぶ２Ｂには示されていないが、内壁２３は、少なくとも１つのチャネル２５も含み（図１を参照）、少なくとも１つのチャネル２５は実質的に鉛直に配向され、椎体置換デバイス１０が組み立てられるときに、本体部材３０の少なくとも１つの対応する回転防止リブ３５を受け取るようにサイズ決定される。

図２Ａおよび２Ｂの断面図にさらに示されるように、端部材２０は、少なくとも１つの孔２７が隣接する内壁２３まで貫通する外壁２２を有する。少なくとも１つの孔２７は、移植後の骨移植材料および骨の融合を促進することを目的とする他の生体適合性材料の設置を可能にするようにサイズ決定される。

また、図１および２Ａに見られるように、端壁２４は、端部材２０の一端で内側部分２１の頂上を覆うかまたは内側部分２１の境界を定める役割を果たす。端壁２４は、ねじ山付きハウジング要素２８と一体化して連結し、概して、端壁２４の外側面から外側方向に延在する少なくとも１つの突起２６または係合要素を含む。少なくとも１つの突起２６は、歯状体として構成され得るが（図１、２Ａ、２Ｂ、および５に示すように）、これに限定されないが、スパイク状、杭状、格子状、指状、および柱状を含む、他の形状の突起または係合要素が企図される。少なくとも１つの突起２６は、移植後に十分な固定を提供するように、また移植後および椎体置換デバイス１０の伸長手順の間に端部材２０に付与される可能性のあるいかなるねじり負荷にも耐えるように、隣接する椎体、より具体的には、椎体の解剖学的な端平面との動作可能な係合を可能にするようにサイズ決定される。

横断面図２Ａは、外壁２２に対して直角または垂直に配向される端壁２４を示す。図２Ｂは、端壁２４は角αで配向され、外壁２２に対して角度を成す端部材２０の代替実施形態を示す。角度を成す端壁２４を有することは、前弯変形および後弯変形を臨床的に治療する能力を執刀医に提供する。当業者は、端部材２０は０°から２０°までの様々な増分の幅広い角度で提供され、それによって、外科手技の間に提示されるいずれの変形をも正確に処置する能力を執刀医に提供することを十分に理解されたい。

図９に示すように、椎体置換デバイス１０は、端壁９４が底板部材８０と連結するように構成される、端部材９０の代替実施形態を含み得ることが企図される。端壁９４は、移植後に、底板部材８０を端部材９０および椎体に対する好ましい位置に配向する役割を果たす、少なくとも１つの整合タブ９１をさらに含み得る。図１１Ａおよび１１Ｂに見られるように、底板部材８０は、複数の様々な円形、非円形、および多角形の外側輪郭形状（すなわち、図９に示すような円形、図１１Ａに示すような楕円形、図１１Ｂに示すようなそら豆形、または長細い形（図示せず））およびサイズで入手可能であることが企図される。図１０Ａに見られるように、底板部材８０は様々な厚さまたは高さＴで入手可能であることが、さらに企図される。様々な幅広い高さ、形状、サイズ、および角度の底板部材８０を含むキットまたはインプラントシステムを有することは、骨の最大被覆、脊椎の整合について複数の選択肢を執刀医に提供し、結果として、移植後に隣接する椎体に対するデバイスの安定性をもたらす。

図１０Ａに示すように、端面８２は、底板部材８０の側壁８３に対して中立または垂直な配向で構成され得る。代替として、図１０Ｂは、側壁８３に対して角度を成す端面８２（角Δ）を有する底板部材８０を示す。前述のように、それぞれが０°から２０°に及ぶ角度の異なる角を有する複数の底板部材８０が執刀位に提供されることが企図される。そのような増分する幅広い角度の底板部材８０を入手可能にすることは、提示される臨床的変形に合うように、術式の最中に椎体置換デバイス１０をカスタマイズする能力を執刀医に提供する。図９では円形の周辺形状で示されているが、前述したように、当業者は、ここでも同様に移植後の骨の支持を最大化する能力を執刀医に提供するように、中立および角度を成す底板部材８０の両方が、複数の外側輪郭形状、サイズ、および全体の厚さＴで構築されるということを理解されたい。底板部材８０はモジュール式の設計であり得、それによって、執刀医が底板部材８０を端部材９０と自由に組み合わせることおよび交換することが可能となる。これは、係止機構８４の使用により、底板部材８０を固定して取りつけること、および端部材９０の端壁９４から取り外すことを可能にすることによって達成される。示されるように、例示的な目的のためにのみ、係止機構８４は、端面８２の孔８７を貫通して、端壁９４の対応するねじ山付きの孔９２に係合する、少なくとも１つの係止スクリュー８５から構成され得る。さらに、当業者は、これに限定されないが、係止ピン、ボルト、および圧入ピンを含む様々な他の目立たない係止または固定機構が、この目的のために使用され得ることを理解されたい。前述のように、底板部材８０は、端面８２から外向きに延在する少なくとも１つの突起８６または係合要素も含むことが企図される。少なくとも１つの突起８６は、歯状突起として構成され得るが（図９、１０Ａ、および１０Ｂに示すように）、これに限定されないが、スパイク状、杭状、格子状、指状、および柱状を含む、他の形状の係合要素が企図される。端面８２は、移植後に、隣接する椎体との生物学的内部成長を促進する特定の物質で処理または被覆され得る。また端面８２は、ナノサイズまたはミクロンサイズの表面特徴を有する端面８２をもたらすプロセスまたは処理を受けてもよい。さらに、底板部材８０は、端部材９０の周辺に位置決めされる対応するタブ９１に摺動的に係合する整合スロット８８を含む、配向機構９３を有し得る。配向機構９３は、端壁９４および隣接する椎体に対して底板部材８０を確実に配向させる役割を果たす。

椎体置換デバイス１０の組み立て後、上方に位置決めされる端部材２０または第１の端部材２０および下方に位置決めされる端部材２０または第２の端部材２０の両方は、それぞれの内側部分２１およびねじ山付きハウジング要素２８を用いて、それぞれ第１の端受部３３および第２の端受部３４内に位置決めされる。図６に示すように、第１の端部材２０および第２の端部材２０は、本体部材３０に対して軸方向に、同時に拡張または縮小され得、ツール用ポートホール３９を通してツール７０を挿入し、ツール７０のギア型先端（図示せず）を中心ロッド部材４０の歯車部４３の歯状面４４に係合させることによって、椎体置換デバイス１０の全長を伸張または短縮する。術中は、ツール７０を回転させて歯車部４３を回転させ、第１および第２のねじ山部４１、４２が、中心軸４６の周囲を回転する。組み立てられると、第１および第２の端部材２０のねじ山付きハウジング要素２８は、中心ロッド部材４０の第１および第２のねじ山部４１、４２上にそれぞれ螺嵌され、第１および第２の端部材２０の少なくとも１つのチャネル２５も、第１および第２の端受部３３、３４それぞれの外壁３２上に位置決めされる少なくとも１つの回転防止リブ３５に係合する。機能的に、第１および第２の端部材２０の少なくとも１つのチャネル２５の、本体部材３０の少なくとも１つのリブ３５への係合は、ツール７０が回されたときに第１および第２の端部材２０の回転運動を抑制し、よって、第１および第２の端部材２０が、中心ロッド部材４０の第１および第２のねじ山部４１、４２のねじ山の長さと等しい最大距離に対して、本体部材３０に対して反対の軸方向に同時に進むかまたは移動することになる。前述のように、第１の端部材および第２の端部材２０の双方向への軸運動は、中心ロッド部材４０の第１および第２のねじ山部４１、４２のそれぞれの相反するねじ（すなわち、右ねじおよび左ねじ）によって引き起こされる。動作的には、中心ロッド部材４０は、ツール７０および歯車部４３の回転運動を第１および第２の端部材２０の対応する軸方向または直線の運動に変換し、チャネル２５とリブ３５との噛み合いが、長手方向軸７２および隣接する脊椎に対する２つの端部材２０のいずれの回転運動をも実質的に抑制し、よって端部材−椎体の接触面に付与されるねじれの力を排除する。例示の目的で、図５は、前述した第１および第２の端部材２０の部分的な同時運動の後で組み立てられた椎体置換デバイス１０を示す。

図８は、前述した様式における第１および第２の端部材２０の同時運動の後に、隣接する椎体と、端壁２４から延在する少なくとも１つの突起２６との、または代替として底板部材８０の突起８６（図示せず）との間の密接な接触をもたらす、２つの椎体の間で空間内に位置決めされる組み立てられた椎体置換デバイス１０を示す。結果として得られた圧縮力は、それぞれの端部材２０（または底板部材８０）から接触する椎体に付与され、所望の解剖学的空間を維持する。

適切な外科的露出および切開技術を含む椎体置換デバイスの移植のための外科的技術は、当該技術分野において周知である。該方法は、本体部材３０、２つのねじ山部４１、４２を有し、本体部材３０内に動作可能に連結されるように構成される中心ロッド部材４０、ならびに中心ロッド部材４０の２つのねじ山部４１、４２に螺合するように構成される第１および第２の端部材２０を含み得る、椎体置換デバイス１０を取得することを含む。前述のように、本体部材３０および端部材２０は、組み立ておよび脊柱内の空間内での椎体置換デバイス１０の位置決めの後、２つの端部材２０の回転運動を抑制するようにさらに構成され、中心ロッド部材４０が回転作動されると、よって２つの端部材２０を本体部材３０に対して反対の軸方向に移動させると、両方の端部材２０がそれぞれの椎体に係合する。そのような運動の際には、２つの端部材２０は、脊柱内の２つの隣接する椎体に力を付与するであろう。前述したすべてのデバイス構成要素およびそれぞれの要素は、本明細書において事前に記載したものと同じ構造上および機能上の特徴を含むことを理解されたい。

図７に見られるように、該方法は、患者の脊柱内の２つの椎体の間に椎体置換デバイス１０を位置決めるステップをさらに含み得る。外科的方法は、両方の端部材２０を同時に本体部材３０に対して反対方向に動作可能に移動させ、図８に示すように、脊柱内の２つの椎体の間で空間を維持する目的で、２つのそれぞれの隣接する椎体に対する力を生成するステップも含み得る。図示していないが、該方法は、ツール７０の回転運動が本体部材３０に対する２つのそれぞれの端部材２０の反対の軸方向運動に変換され、２つの端部材２０を隣接する椎体と接触させて力を付与し、それによって、これらの２つの椎体の間で空間を維持する、ツール用ポートホール３９を通してツール７０を中心ロッド部材４０に係合させるステップをさらに含み得る。該方法はまた、長さ調節手順の完了後に、係止ピン孔７１を通して本体部材３０に係止ピンを確実に連結させ、本体部材３０および中心ロッド部材４０に対する２つの端部材２０の固定を確保するステップも含み得る。

当業者は、本明細書に記載される外科的方法はまた、より詳細に前述した代替実施形態である端部材９０に連結される、モジュール式の底板部材８０を使用することを代替として含み得ることを理解されたい。本明細書に記載される椎体置換デバイス１０の移植の順序は、所与の臨床的状況、および底板部材８０が椎体置換デバイス１０を完全に組み立てる前に「作業台」上で取り付けられるか、または手術部位内で取り付けられるか、に依存して異なり得る。デバイスの組み立て順序は、執刀医の自由裁量によるものとし、患者の臨床的必要性とともに、執刀医が優先する順位に依存して変化するであろう。

様々な断面サイズ、多角形および円形／楕円形の断面形状、ならびに本体部材３０、端部材、および底板部材８０の長手方向の長さから構成される移植システムは、キットとして入手可能であることが、さらに企図される。これにより、執刀医は、特定の脊椎セグメントに最も適した椎体置換デバイス１０を組み立てるため、または患者に存在する解剖学的変形に対応するための、別個の部材構成要素を選別することができる。当業者は、提供されるそれぞれの形状および寸法の部材は、中心ロッド部材４０および支持リング５０について本明細書で以前に記載されたのと同様の様式で機能することを理解されたい。

また、本明細書に開示されるのは、インプラントを２つの骨間の空間内に導入する際に使用するための外科手術器具である。より具体的には、外科手術器具は、典型的には、脊柱内への移植の間、椎体置換インプラントを保持、延在／縮小、および係止するために使用されるであろう。外科手術器具は、概して、遠位端にインプラント係合アセンブリを含む、伸長部材である、ハンドルアセンブリを含む。インプラント係合アセンブリはさらに、作動体と、作動体が作動されると、インプラントを移動および握持する２つのアームを有する、インプラント保持部分とを含む。外科手術器具はさらに、長さ制御機構と、係止機構とを含む。長さ制御機構の遠位端またはギアアセンブリは、インプラント内に挿入され、対応する長さ調節機構に連結し、インプラントの全長を変動させることを可能にする。外科手術器具は、典型的には、さらに、インプラント内への係止ピンまたはねじの挿入を提供し、インプラントの全長を固定する、係止機構を含む。

本明細書で使用されるように、用語「外科手術器具」および「挿入体」は、本質的に、同一の種類の手術器具を説明するため、同義的に使用され得る。さらに、本明細書に説明されるは、外科手術器具を使用するための外科手術方法、方罹患または損傷脊柱に悩まされている患者内の２つの椎骨間の空間を維持するために使用される、外科手術器具および脊椎インプラント挿入キットを加工する方法である。

図１２、１４、および１５に描写されるように、本発明の側面による、外科手術器具１１の一般的配列は、ハンドルアセンブリ１００と、伸長部材２０１と、インプラント係合アセンブリ２０４と、長さ制御機構３００と、少なくとも１つの係止機構４００とを含む。外科手術器具１１は、本体内に留置されると、インプラントを把持し、その長さを拡張および縮小させ、全長を固着させるために使用される。外科手術器具１１と併用され得る、インプラントの種類の１つは、米国特許出願第１１／９２８，５３２号および第１１／９２８，５５３号に説明されるものである。これらの米国出願に提供される内容および開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる。

本発明を実施するための形態および以下の請求項では、近位、遠位、前方、後方、内側、外側、上方および下方という用語は、外科手術器具の相対的配置または参照方向用語に従って、骨、プロテーゼ、または外科手術器具の特定の部分を示すために、その標準的使用によって定義される。例えば、「近位」が、胴体に最も近く位置決めされる器具の一部分を意味するのに対し、「遠位」は、胴体から最も遠い器具の一部分を示す。方向を示す用語に関しては、「前方」は、体の前側に向かう方向であり、「後方」は、体の後側に向かう方向を意味し、「内側」は、体の中心線に向かうことを意味し、「外側」は、体の横に向かうかまたは中心線から離れた方向であり、「上方」は、上の方向を意味し、「下方」は、別の対象または構造より下の方向を意味する。

図１２および１４を参照すると、外科手術器具１１は、ハンドルアセンブリ１００と、伸長部材２０１と、さらに、作動体２０５、整合体２１４、および保持部分２０６を含む、インプラント係合アセンブリ２０４とを含む。さらに外科手術器具１１内に含まれるのは、長さ制御機構３００と、伸長部材２０１の長手方向軸２１０と平行に走るように配向される、少なくとも１つの係止機構４００とである。

図１２に示されるように、外科手術器具１１のハンドルアセンブリ１００はまた、本体部分１０１と、上部部分１０２とを含む。本体部分１０１は、概して、執刀医の手のひらおよび指に対応するグリップまたはホルダとして構成される。本体部分１０１は、外科手術器具１１が、内視鏡下手技およびアプローチを含む、広範囲の外科手術用途において使用され、かつ器用さおよび快適性を犠牲にせずに、種々のユーザの手のサイズに適合することを可能にするように、可変サイズおよび構成で利用可能であり得ることが企図される。上部部分の中心に置かれ、近位から遠位方向に延在するのは、少なくとも１つの貫通孔１０３である。孔１０３は、長さ制御機構３００の構成要素である駆動シャフト３０３を格納する、遠位に突出するカニューレ状管３０４（図１９参照）を受け取りかつ固定するようにサイズ調節される。

図１２および１９に見られるように、孔１０３の両側に位置決めされるのは、少なくとも１つの係止機構４００のための接続ロッド４０３を受け取るようにサイズ調節される、２つの実質的平行貫通孔１０４である。図１９に例示目的のために示される実施形態は、係止機構４００の接続ロッド４０３を受け取るようにサイズ調節される、２つの実質的平行孔１０４を描写する。孔１０４は、執刀医が、外科手術器具１１を使用して、インプラントの全長を固着させるとき、接続ロッド４０３の回転運動を可能にするように構成される。

ハンドルアセンブリ１００および作動体２０５の中間に位置決めされるのは、伸長部材２０１である。図１２、１４、および１５は、近位から遠位方向に延在する、伸長本体２０１を示し、第１の端部２０２は、ハンドルアセンブリ１００に隣接して位置し、第２の端部２０３は、遠位に位置決めされるインプラント係合アセンブリ２０４、またはより具体的には、作動体２０５に移動可能または回転可能に接続される。図１２−１５に見られるように、伸長部材２０１は、丸い断面形状を伴う管状構造であるが、さらに、限定されないが、卵形、正方形、正方形、長方形、および他の多角形形状を含む、種々の幾何学的形状断面が、伸長部材２０１を構築する際に使用され得ることが企図される。さらに、図１９に示されるように、伸長部材２０１は、中空であって、内径は、カニューレ状管３０４を収容および囲繞するようにサイズ調節される。第１の端部２０２は、概して、執刀医に、必要なとき、伸長部材２０１を把持および旋回するための増加した表面積およびテクスチャを提供する構成を伴う、把持部分２１１として、成形される。第２の端部２０３は、典型的には、作動体２０５に螺合係合するであろう、一式の雄ねじ２１２を含むように構成される。執刀医が、伸長部材２０１を回転させると、係合された作動体２０５は、遠位に移動し、保持部分２０６とインプラントの係合および握持をもたらす。執刀医が、伸長部材２０１の回転方向を逆にする場合、これは、係合された作動体２０５を伸長部材２０１に対して近位に移動させ、保持部分２０６に、インプラントを第１および第２のアーム２０７、２０８間から拡張および解放させるであろう。

図１３は、インプラント係合アセンブリ２０４、具体的には、作動体２０５および保持部分２０６を詳細に示す、分解図である。作動体２０５はさらに、雄ねじ２１２に係合する雌ねじ２０９を伴う、貫通中心孔２２０を含むように構築されてもよい。少なくとも２つの貫通孔２１５が、外側に位置決めされ、接続ロッド４０３を受け取るようにサイズ調節されてもよい。整合体２１４に摺動係合するようにサイズ調節される、スロット付き横方向開口部２２１が、作動体２０５の遠位側面に位置決めされる。駆動リンク２１３を連結するための接続孔２２２もまた、作動体２０５の遠位側面の上方および下方表面内に構築されてもよい。貫通孔２２３が、整合体２１４の中央線に沿って位置決めされ、カニューレ状管３０４および駆動シャフト３０３を受け取るようにサイズ調節される。加えて、整合体２１４は、アーム２０７、２０８の移動可能連結を可能にする、固定孔２２４を含んでもよい。

図１６−１８に見られるような保持部分２０６は、概して、整合体２１４と、駆動リンク２１３と、第１のアーム２０７と、第２のアーム２０８とを含み、取り付けられた係合部材２１６は、第１および第２のアーム２０７、２０７の遠位側面に位置決めされる。保持部分２０６は、第１および第２のアーム２０７、２０８が、外科手術器具１１の中央線に向かう方向に、次いで、駆動リンク２１３が、それぞれ、遠位または近位のいずれかに移動されると、中央線から離される方向に、移動することを可能にするように構築される。

図１７に見られるように、駆動リンク２１３は、作動体２０５に取り付けられ、したがって、前述のように、伸長部材２０１が、作動体２０５内に螺合され、遠位または近位方向のいずれかに作動体２０５を移動させると、遠位に取り付けられた駆動リンク２１３は、次いで、中央線に向かって、または中央線から離れるようにのいずれかに第１および第２のアーム２０７、２０８を移動させるであろう。第１および第２のアーム２０７、２０８は、概して、Ｌ形状体として構成され、駆動リンク２１３に連結されると、持続移動を促進する。

図１３および１７はまた、第１および第２のアーム２０７、２０８の遠位端に位置決めされる、２つの係合部材２１６を描写する。係合部材２１６は、係合部材２１６が、アーム端部の周囲で枢動および回転することを可能にする様式において、第１および第２のアーム２０７、２０８の遠位端に取り付けられる。アーム２０７、２０８の可動性と連結される本枢動運動は、外科手術器具１１が、可変幅または直径を伴うインプラントを含む、広範囲のサイズのインプラントに対応することを可能にする。係合部材２１６は、インプラントの外部表面上の対応する開口部と係合または噛合するようにサイズ調節される、取り付けられた係合要素２１８を含む、遠位表面２１７を有する。

例示目的のために、図１３および１７に見られるように、係合要素２１８は、ノブ状構造として構成されるが、限定されないが、ばねボール、ロッド、またはピンを含む、他の突出状構造も使用され得ることが企図される。

図１２および１５はさらに、インプラントと係合し、インプラントの延在およびインプラントの縮小または短縮の両方を通して、インプラントの全長を機械的に変化させるように機能する、長さ制御機構３００を示す。これは、概して、インプラント内の対応する長さ調節機構と噛合する、長さ制御機構３００の回転運動を使用することによって達成される。インプラントの長さ調節機構は、長さ制御機構３００の回転運動を平行移動運動に変換するように設計され、インプラントの全体的線形長が、次いで、変化される。長さ制御機構３００は、外科手術器具１１の近位端に位置決めされる、把持部分３０１を含む。把持部分３０１は、典型的には、ノブまたは他の類似構造として成形され、執刀医の容易な操作を可能にする。把持部分３０１は、概して、近位から遠位方向に延在し、また、実質的に、長手方向軸２１０に平行である、駆動シャフト３０３の近位端に接続される。

図１９に見られるように、駆動シャフト３０３は、貫通孔１０３を通過し、ハンドルアセンブリ１００内のカニューレ状管３０４によって封入される。カニューレ状管３０４は、駆動シャフト３０３が、遠位から近位方向に移動し、回転することを可能にするようにサイズ調節される。駆動シャフト３０３の遠位端に取り付けられるのは、ギアアセンブリ３０２である。

図１３、１５、および１７は、ギアアセンブリ３０２が、インプラントのいくつかの孔のうちの１つを通して進入し、インプラントの長さ調節機構に係合することを可能にする、概して、アーム２０７、２０８間の距離に延在する、ギアアセンブリ３０２を示す。図１３に見られるように、ギアアセンブリ３０２は、カニューレ状管３０４からの駆動シャフト３０３の出口点に近接近して、駆動シャフト３０３の遠位端に固着される。駆動シャフト３０３へのギアアセンブリ３０２の直接固着のため、把持部分３０１が時計回りに回転されると、本指向性運動は、直接、ギアアセンブリ３０２に伝達され、対応して、時計回り方向に回転させる。長さ制御機構３００は、外科医が、インプラントを延長（拡張）または短縮（縮小）させているかに応じて、時計回りおよび反時計回り方向の両方に回転され得ることに留意されたい。

図１２、１５、および１９は、概して、係止機構４００を示す。例示目的のために、外科手術器具１１は、これらの図に描写されるように、２つの係止機構４００を含むが、１つのみの係止機構が、移植後、インプラントの全長を固着させるために必要であり得ることも企図される。図１９の横断面図に見られるように、係止機構４００は、外科手術器具１１の近位端近傍かつハンドルアセンブリ１００に近接して位置決めされる、把持部分４０１を有する。把持部分４０１は、典型的には、ノブまたは他のハンドル状形状として構成され、使用するとき、執刀医の容易な握持および操作を可能にする。把持部分４０１に接続されるのは、近位から遠位方向に、かつ実質的に、長手方向軸２１０に平行に延在する、接続ロッド４０３である。接続ロッド４０１は、ハンドルアセンブリ１００内の貫通孔１０４を通過し、孔１０４は、いかなる衝突も伴わずに、接続ロッド４０３の回転および平行移動を可能にするようにサイズ調節される。接続ロッド４０３の遠位部分に接続されるのは、連結端４０２（図１３参照）である。

図１３、１６、および１８に見られるように、接続ロッド４０３は、若干、湾曲され、可撓性材料から加工され、連結端４０２の湾曲および整合体２１４内への進入を可能にし得る、遷移部分４０８を含んでもよい。遷移部分４０８を構築するために使用するための可能性として考えられる可撓性材料の実施例として、ニチノールまたは他の弾性／疑似弾性金属、ならびにポリマー、ポリエチレンおよびポリスチレンを含むが、それらに限定されない、種々の適合性が挙げられる。連結端４０２はさらに、インプラント内への固着後、係止ピン／ねじの着脱可能連結を可能にするように構成される、遠位先端４０６を含む。図１７に見られるように、遠位先端４０６は、順に、対応する係止ピン／ねじの頭部と合致するであろう、六角形または他の幾何学的形状として成形されてもよい。

図１３、１６、および１７はさらに、接続ロッド４０３がまた、整合体２１４の外側に位置決めされるスロット２１９と摺動係合する、軸受部分４０７を含み得ることを示す。スロット２１９は、概して、軸受部分４０７の回転および平行移動を可能にする一方、また、係止ピン／ねじの挿入のために、先端４０６とインプラントの側の孔と正しく整合するようにサイズ調節される。１つまたは２つの係止機構４００が本発明に存在するかどうかどうかに応じて、整合体２１４内に存在するスロット２１９の数を決定するであろう。図示されないが、係止ピン／ねじが、インプラントまたは内部長さ調節機構の側孔に係合するための雄ねじを含んでもよいことは、当業者によって理解されるであろう。係止ピン／ねじの頭部または係合端部のいずれか上の代替係止機構が、係止ピン／ねじをインプラントの内部長さ調節機構に固着させるために使用されてもよい。

図１５に示されるように、外科手術器具１１は、２つの係止機構４００を使用してもよい。これが該当する場合、接続ロッド４０３は、概して、外科手術器具１１の長さにわたって、それぞれに平行に走るであろう。２つの係止機構４００が存在することは、執刀医が、インプラントを２つの場所に固着し、術後、インプラントの全長の長期安定性を保証することを可能にする。

適切な外科手術露出および切開技法を含む、インプラント７００の移植のための外科手術技法は、当技術分野において周知である。本方法は、概して、インプラント７００と、外科手術器具１１の近位端に位置決めされるハンドルアセンブリ１００ならびにハンドルアセンブリ１００に隣接して位置する第１の端部２０２およびインプラント係合アセンブリ２０４に接続された第２の端部２０３を有する、伸長部材２０１を含み得る、外科手術器具１１とを取得するステップを含む。外科手術器具１１はさらに、概して、把持部分３０１、ギアアセンブリ３０２、および駆動シャフト３０３から構築されるであろう、長さ制御機構３００を有してもよい。外科手術器具１１はさらに、把持部分４０１、連結端４０２、および接続ロッド４０３を有する、少なくとも１つの係止機構４００を有してもよい。前述の器具構成要素および個別の要素は全て、本明細書に前述されたものと同一の構造および機能特性を含むことを理解されたい。

本方法はさらに、インプラント７００をインプラント係合アセンブリ２０４、またはより具体的には、係合部材２１６に連結するステップを含んでもよい。インプラント７００は、執刀医がインプラント７００を係合部材２１６間に留置するとき、外科手術器具１１によって握持または把持される。執刀医は、次いで、アーム２０７、２０８が、インプラント７００から離れるように広げられるか、またはそれと接触するようにともにより接近させる必要があるかどうかに応じて、時計回りまたは反時計回りのいずれかに、保持把持部分２１１を介して、伸長部材２０１を回転させる。執刀医は、把持部分２１１の保持をゆるめると同時に、また、伸長部材２０１をそのシャフトに沿って旋回させてもよい。伸長部材２０１の回転に応じて、雄ねじ２１２は、作動体２０５の雌ねじ２０９に係合し、伸長部材２０１の回転方向に応じて、作動体２０５を近位または遠位のいずれかに移動させる。作動体２０５の移動は、駆動リンク２１３がアーム２０７、２０８を作動させ、ともにより近接するように移動させ、インプラントを把持するか、または引き離し、インプラントを係合部材２１６間から解放するかのいずれかをもたらす。アーム２０７、２０８と係合部材２１６との間の枢動接続は、保持部分２０６が、広範囲のサイズ、構成、および直径のインプラントに対応および係合することを可能にする。

図２０に示されるように、外科手術方法はまた、外科手術器具１１および取り付けられたインプラント７００を皮膚開口部を通して挿入し、取り付けられたインプラント７００を２つの標的骨８００間の空間８０１に隣接して位置決めるステップを含んでもよい。例示目的のためにすぎないが、図２０に見られるように、２つの骨は、椎体または椎骨８００であってもよい。

図２１および２２は、可能性として考えられるさらなる方法ステップ、すなわち、インプラント７００の２つの端部７０５（図示せず）が椎骨８００と接触し、インプラント７００によって印加される力をもたらし、空間開口部を２つの椎骨８００間に維持するまでのインプラント７００の全長の延在または縮小を呈する。インプラント７００の全長は、長さ制御機構３００を時計回りまたは反時計回り方向のいずれかに回転させることによって、延在または縮小（短縮）されてもよい。インプラント７００と外科手術器具１１の保持部分２０６の係合後、執刀医は、把持部分３０１を近位方向に押動し、駆動シャフト３０３および取り付けられるギアアセンブリ３０２もまた、近位に移動させ、ギアアセンブリ３０２が孔７０２内に進入する結果をもたらすであろう。図示されないが、ギアアセンブリ３０２は、インプラント７００の内側部分内への移動に応じて、対応して、構成される長さ調節機構に係合するであろう。ギアアセンブリ３０２が、長さ調節機構と係合されると、執刀医は、把持部分３０１を時計回りまたは反時計回り方向のいずれかに旋回させるであろう。把持部分３０１が回転されると、駆動シャフト３０３および接続されたギアアセンブリ３０２もまた、回転するであろう。参照することによって本明細書に組み込まれる前述の係属中の出願に説明されるように、インプラントの長さ調節機構は、ギアアセンブリ３０２の回転移動をインプラント内の平行移動に変換するように構成される。本質的に、長さ制御機構３００がある方向に回転されると、インプラント７００は、延在する、またはより長くなり、反対方向における長さ制御機構３００の回転は、インプラント７００を短縮または縮小させる一方、インプラントが、２つの骨間に留置される。本新規機能性は、執刀医に、作業空間内の位置決めを損なうことなく、適切なインプラントサイズを正確に調節し、保証する能力を提供する。

図２２および２３はさらに、適切な全長が判定されると、インプラント７００の孔７０４内への係止ピン／ねじ４０５の挿入によって、インプラント７００の全長を固定または固着させる、可能性として考えられるステップを示す。執刀医は、最初に、係止ピン４０５を先端４０６に連結することによって（図示せず）、係止機構４００を使用する。インプラントの体内最終位置決めおよびサイズ調節後、執刀医は、把持部分４０１を保持および旋回し、順に、接続ロッド４０３を回転させるであろう。係止ピン４０５および孔７０４の係止またはねじ構成に応じて、把持部分４０１は、時計回りまたは反時計回り方向のいずれかに旋回されてもよい。把持部分４０１は、次いで、近位方向に押動され、係止ピン４０５を孔７０４内に進入させ、インプラント７００内のねじまたは別の固着構成のいずれかに係合させる。孔７０４内への係止ピン４０５の回転挿入後、長さ調節機構は、定位置に係止され、それによって、インプラント７００の全長を固定するであろう。係止ピン４０５が完全に着座されると、執刀医は、係止機構４００を遠位方向に移動させ、先端４０６を係止ピン４０５から分断するであろう。

本明細書に説明される外科手術方法および外科手術器具１１の使用が、例示的脊柱に対して、前方、後方、または外側アプローチのいずれかを使用して行われてもよいことは、当業者によって理解されるはずである。加えて、執刀医は、インプラント７００に対する外科手術器具１１の多機能性（すなわち、握持、延在／縮小、および係止）動作のため、低侵襲的外科手術アプローチを使用し、外科手術器具１１を採用してもよい。さらに、外科手術器具１１は、内視鏡下挿入を可能にするようにサイズ調節され得ることが企図される。これらの複数の機能が、１つの器具内に組み込まれることは、執刀医に、１つの器具を創傷内に保ち、繰り返し、器具を除去し、異なる器具と交換し、別の機能を果たす必要がない能力を提供するという長年の要望に対処する。多目的外科手術器具を有することは、組織分裂および隣接する構造損傷の潜在性を減少させるであろう。

さらに、外科手術器具１１を加工する方法は、ハンドルアセンブリ１００に、伸長部材２０１の一端２０２がハンドルアセンブリ１００に隣接して位置決めされ、伸長部材２０１の第２の端部２０３がインプラント係合アセンブリ２０４に移動可能または螺合接続される、伸長部材２０１を提供する付加的ステップを提供するステップを含み得ることが企図される。ハンドルアセンブリ１００およびインプラント係合アセンブリに対する伸長部材２０１の回転移動は、係合部材２１６間におけるインプラントの握持および保持をもたらす。

加工方法はまた、典型的には、執刀医が、係合部材２１６間において、インプラントを定位置保持しながら、インプラントの全長を調節することを可能にする、長さ制御機構３００を提供するさらなるステップを含んでもよい。本方法のさらなるステップは、外科手術器具１１のための少なくとも１つの係止機構４００を提供するステップを含んでもよい。係止機構４００は、執刀医が、最終位置決めおよびサイズ調節が体内で達成された後、インプラントの全長を固着および固定する能力を可能にする。

さらに、脊椎インプラント挿入キットは、種々の断面サイズ、断面多角形および円形／卵形形状、および長手方向長さのインプラントから成り、対応する外科手術器具１１は、キットとして利用可能であろうことが企図される。これは、執刀医が、ある脊椎区画に最良適合する脊椎インプラントを組み立てる、または患者内に存在するある解剖学的奇形に対処するために必要なこれらのモジュール式構成要素を選別および選定することを可能にするであろう。キットはさらに、複数のサイズ調節された（長さおよび直径の両方）脊椎インプラントと併用され得る、単一挿入体１１を含むであろう。また、複数のサイズ調節された挿入体が、脊椎の種々の解剖学的領域および対応するインプラントサイズ（すなわち、腰部、胸部、および頸部）に対応するようにキット内に含まれ得ることが企図される。挿入体１１は、ハンドルアセンブリ１００と、伸長部材２０１と、長さ制御機構３００と、少なくとも１つの係止機構４００とを含む。簡潔にするために、前述の挿入体構成要素および個別の要素は全て、ここで再び論じられず、本明細書で前述のものと同一の構造および機能特性を含む。

ここで図２５−３６を参照すると、本発明の別の例示的実施形態による、椎体置換デバイス１０００が、示される。椎体置換デバイス１０００は、本体部材１１００と、中心ロッド部材１２００と、第１の端部材１３００と、第２の端部材１４００とを含む。当業者は、本体部材１１００、中心本体部材１２００、第１の端部材１３００、および第２の端部材１４００が、デバイス１０を参照して図示および前述の特徴に対応する特徴を有することを観察するであろう。したがって、デバイス１０上の対応する構成要素および特徴の説明は、参照することによって本セクションに組み込まれる。

デバイス１０同様に、本体部材１１００は、内壁１１０１と、外壁１１０２とを有する。外壁１１０２は、外壁１１０２から、内壁１１０１を通して延在する、複数のツール用ポート１１０３を特徴とする。複数のツール用ポート１１０３は、本体部材１１００の周縁１１１０の一部に沿って配列される。外壁１１０２は、椎体デバイス１０００を拡張させるように動作可能なドライバツール等のツールと係合するために構成される。第１の端部材１３００および第２の端部材１４００はそれぞれ、それぞれ、端壁１３５０および１４５０を有する。端壁１３５０および１４５０はそれぞれ、それぞれ、突起またはスパイク１３５２および１４５２を特徴とする。突起１３５２および１４５２は、椎体置換デバイス１０００が２つの椎骨間の空間内で完全に拡張される、またはほぼ完全に拡張されると、椎体に係合するように構成される。本体部材１１００は、本体部材３０のように、種々の外径サイズおよび長手方向長において、執刀医に利用可能となり得る。

中心ロッド部材１２００は、第１のねじ山付き部分１２１０と、第２のねじ山付き部分１２２０とを含む。中心ロッド部材１２００は、本体部材１１００内に動作可能に関連付けられ、歯車部１２３０を含むように構成される。歯車部１２３０は、歯状表面１２３２と、支持表面１２３４とを含む。歯状表面１２３２は、中心ロッド部材１２００を囲繞する、ギアの歯１２３３の円形配列を含む。支持表面１２３４は、陥凹セクション１２３６によって、歯状表面１２３２から分離される。

本体部材１１００上の複数のツール用ポート１１０３は、第１のツール用ポート１１１０と、第２のツール用ポート１１２０と、第３のツール用ポート１１３０とを含む。第３のツール用ポート１１３０は、第１のツール用ポート１１１０と第２のツール用ポート１１２０との間に位置決めされる。歯車部１２３０のギアの歯１２３３は、中心ロッド部材１２００が、図２６に示されるように、本体部材内で動作可能に関連付けられると、第３のツール用ポート１１３０を通して暴露される。第３のツール用ポート１１３０は、図２７および３０に示されるように、外科手術器具２０００の駆動シャフト２０１０を受け取るように構成される。駆動シャフト２０１０は、ギア機構２０２２を含む、遠位端２０２０を有する。ギア機構２０２２は、個々に、歯状表面１２３２上の隣接する歯１２３３間に嵌合するように構成される、複数の歯２０２４を含む。駆動シャフト２０１０が、第３のツール用ポート１１３０を通して挿入され、ギア機構２０２２が、歯状表面１２３２と係合されると、椎体置換デバイス１０００は、駆動シャフトの回転に応答して、拡張または後退されることができる。

本体部材１１００は、第１のまたは上方に位置決めされる端受部１１３３と、第２のまたは下方に位置決めされる端受部１１３４とを含む。長手方向軸１１３７は、端受部１１３３と１１３４との間に延在する。中央チャンバ１１３６は、第１の端受部１１３３と第２の端受部１１３４との間に延在する。第１のツール用ポート１１１０、第２のツール用ポート１１２０、および第３のツール用ポート１１３０は全て、外壁１１０２を通して、中央チャンバ１１３６内に延在する。

第１の端部材１３００は、中心ロッド部材１２００の第１のねじ山付き部分１２１０に螺合係合するように構成される。同様に、第２の端部材１４００は、中心ロッド部材１２００の第２のねじ山付き部分１２２０に螺合係合するように構成される。以下により詳細に説明されるように、本体部材１１００、第１の端部材１３００、および第２の端部材１４００は、中心ロッド部材１２００が、第１の端部材および第２の端部材を本体部材に対して軸方向に移動させるように回転作動されると、本体部材に対する第１および第２の端部材の回転移動を抑制する、特徴を含む。

駆動シャフト２０１０と歯状表面１２３２との間の適切な係合は、椎体置換デバイス１０００が、部品の最小機械抵抗または妨害を伴って拡張されることを可能にする。外科医が、駆動シャフト２０１０を回転させる際、過剰機械抵抗を被る場合、本抵抗は、感触によって、椎体置換デバイス１０００が完全に拡張されるとき、それを感知する外科医の能力に干渉し得る。抵抗は、歯状表面１２３２に対する駆動シャフト２０１０の不適切な位置決めによって生じ得る。駆動シャフト２０１０の相対的位置は、駆動シャフトを受け取るツール用ポートの形状およびサイズを制御することによって制御され得るが、駆動シャフト２０１０とツール用ポートの縁との間にある程度の隙間が、駆動シャフトの挿入を促進するために提供されなければならない。駆動シャフト２０１０の軸方向位置が、しっかりと固着されない場合、隙間は、駆動シャフト２０１０が、ツール用ポートを通して挿入された後、若干、移動することを可能にし得る。いかなるそのような移動も、駆動シャフト２０１０を歯状表面１２３２との適切な係合からずれさせ、不適切な係合および機械抵抗につながり得る。

駆動シャフトと歯状表面との間の不整合によって生じる機械抵抗の潜在性を低減または防止するために、本発明による椎体置換デバイスは、好ましくは、整合および割出機構を含む。整合および割出機構は、駆動シャフトがツール用ポートを通して挿入された後、駆動シャフト上の歯が、適切に割り出され、歯状表面上のギアの歯と係合されることを保証する。整合および割出機構はまた、駆動シャフト上の歯が、適切に割り出され、歯状表面上のギアの歯と係合されたままであることを保証する。これは、１つ以上の係合点を椎体の外壁上に提供することによって達成される。係合点または複数の点は、外科手術器具および駆動シャフトが、歯状表面に適切に係合する正しい場所に位置決めされるときのみ、外科手術器具上の係合要素と噛合および係止するように位置し、構成される。

図２６は、本発明の一例示的実施形態による、整合および割出機構１５００を示す。整合および割出機構１５００は、第１のツール用ポート１１１０および第２のツール用ポート１１２０によって形成される。第１および第２のツール用ポート１１１０および１１２０は、第３のツール用ポート１１３０の両側に位置決めされ、第１および第２の端部材１３００および１４００から等距離にある。第１および第２のツール用ポート１１１０および１１２０はそれぞれ、伸長構成を有し、外科手術器具２０００上の対応する整合および割出特徴と協働するように構成される。

ここで図２９−３１を参照すると、外科手術器具２０００は、２つの係合部材２２１６を含む、整合および割出特徴２２００を含む。係合部材２２１６は、両一式の係合部材が、インプラントを握持するために、相互に向かって移動され得る限りにおいて、多くの点において、前述の係合部材２１６に類似する。各係合部材２２１６は、ピン２２１８の形態の係合要素を含む。外筒２２３０は、係合部材２２１６を囲繞し、各係合部材の外側縁２２１７に係合する。係合部材２２１６は、係合部材が外筒内に引き込まれる近位方向に、および係合部材が外筒から延在される遠位方向に、外筒２２３０に対して軸方向変位可能である。したがって、係合部材２２１６は、外筒２２３０内に近位に引き込まれるのに応答して、相互に向かって内向きに移動し、ともに近づき、外筒から遠位に延在されるのに応答して、外向きに移動し、相互から離れる。係合部材２２１６は、ピン２２１８が締付位置に位置する位置に達するまで、相互に向かって移動可能である。係合部材２２１６は、相互から離れるように変位され、ピンが解放位置に達するまで、ピン２２１８を広げ得る。

第１および第２のポート１１１０および１１２０は、器具２０００上の係合ピン２２１８を受け取るように位置決めされる。第１および第２のポート１１１０および１１２０の伸長幾何学形状は、ピンが締付位置または解放位置のいずれかにあるとき、ピン２２１８が第１および第２のポート内に常駐し得るようなものである。各ピン２２１８は、第１および第２のポート１１１０および１１２０の上縁と下縁との間の中心に置かれる。これは、駆動シャフトのギア機構２０２２が歯車部１２３０の歯状表面に適切に係合するように、駆動シャフト２０１０の適切な配向および位置を設定する。特に、第１および第２のスロット１１１０および１１２０は、歯２０２４が、歯状表面１２３２上の歯１２３３に伴って割り出され、その間に嵌合するために要求される精密な位置および配向にあるように、第３のツール用ポート１１３０を通して挿入されるにつれて、駆動シャフト２０１０の位置を制御する。これは、最小機械抵抗を伴って、駆動シャフト２０１０と歯車部２１３０との間の適切な係合を保証する。ピン２２１８はまた、器具が、挿入の間、インプラントから分断される場合、器具２０００をインプラント１０００に再取り付けすることをより容易にする。通常、ドライバ器具を切開内に操向し、原位置で器具のドライバ先端とインプラント内のギア機構を再整合させることは非常に困難であり得る。ピン２２１８ならびに第１および第２のポート１１１０および１１２０は、ピンと第１および第２のポートの係合が、駆動シャフトのための適切な配向を設定するため、はるかに単純に再接続を行う。

椎体置換デバイス１０００と外科手術器具２０００との間の係合は、外壁１１０２上の「蟻継ぎ」突起１１０５によって向上される。蟻継ぎ突起１１０５は、外壁１１０２内の一対の平行チャネル１１０６によって形成される。各チャネル１１０６は、Ｖ形状断面プロファイルを有し、蟻継ぎ突起１１０５の各側に尖頭縁１１０７を形成する。係合部材２２１６は、尖頭縁１１０７に幾何学的に一致する、Ｖ形状切り欠き２２１９を有する。係合部材２２１６が、締付位置に向かって移動されると、Ｖ形状切り欠き２２１９は、尖頭縁１１０７に係止係合する。本状態では、椎体置換デバイス１０００は、器具２０００によってしっかりと把持され、駆動シャフト２０１０は、歯状表面に適切に係合するように位置決めされる。固着係合は、駆動シャフトが、本位置から偏移または滑動しないように防止し、適切な割出および係合が維持されることを保証する。

再び、図２５および２６を参照すると、椎体置換デバイス１０００は、係止機構１６００を含み、所望の高さまで拡張された後、インプラントの位置を固定する。係止機構１６００は、係止ピン孔１６１０および１６１２の形態における一対のツール用ポートを含む。係止ピン孔１６１０および１６１２は、前述の係止ピン孔７１に類似する。係止ピン孔１６１０は、第３のツール用ポート１１３０の上方の場所において、第１の端部材１３００内に形成される。係止ピン孔１６１２は、第３のツール用ポート１１３０の下方の場所において、第２の端部材１４００内に形成される。各係止ピン孔１６１０および１６１２は、ねじ山付き係止ピンまたはねじ１６２０の形態における係止要素を含有する。各係止ピン１６２０は、係止ピン孔１６１０および１６１２のそれぞれの内側の雌ねじ１６１６に係合する、雄ねじ１６２２を有する。

第１の端部材１３００は、外壁１３１０を含み、第２の端部材１４００は、外壁１４１０を含む。第１の端部材１３００の内部は、好ましくは、第２の端部材１４００の内部と同じまたは実質的に同じである。簡潔にするために、第１の端部材１３００の内部は、第１の端部材１３００の内側の特徴がまた、第２の端部材１４００の内側にも存在するという理解のもとで説明される。図２８を参照すると、第１の端部材１３００の内部が、示される。雌ねじ１６１６は、係止ピン孔１６１０の内壁１６１５に沿って延在し、終端点１６１７で終端する。終端点１６１７は、外壁１３１０の内側に陥凹され、そこから離間される。係止ピン１６２０は、係止ピン孔１６１０内に閉じ込められ、終端点１６１７を越えて前進されることはできない。したがって、係止ピン１６２０は、外壁１３１０を通して、係止ピン孔１６１０から除去されることができない。

第１のツール用ポート１１１０、第２のツール用ポート１１２０、第３のツール用ポート１１３０、係止ピン孔１６１０、および係止ピン孔１６２０は、インプラントの同一側または「セグメント」に相互に近接近して位置する。用語「セグメント」は、本明細書で使用されるように、平面が、インプラントの長手方向軸と平行かつ一致するようにインプラントを通して通過されるときに画定される、インプラントのセクションを意味する。用語「長手方向軸」は、本明細書で使用されるように、インプラントの各端壁の中心点を通して延在する、軸を意味する。図２８は、インプラント１０００の長手方向軸Ｌを通して通過し、２つのセグメントＳ１およびＳ２を画定する、平面Ｐを示す。第１のツール用ポート１１１０、第２のツール用ポート１１２０、第３のツール用ポート１１３０、係止ピン孔１６１０、および係止ピン孔１６２０は全て、図２６に最も良く見られるように、セグメントＳ１内に相互に近接近して位置する。同一のセグメント上のツール用ポートおよび係止ピン孔の近接配列は、異なる器具が、同一のアプローチ角度からインプラントに係合することを可能にする。図３２は、外科手術器具２０００が、第１のツール用ポート１１１０、第２のツール用ポート１１２０、および第３のツール用ポート１１３０に係合している状態を示す（第２のおよび第３のツール用ポートは、器具の背後にあって、図中では非可視である）。別個のドライバ器具３０００は、係止ピン孔１６１０内に挿入され、係止ピン１６２０のうちの１つに係合している状態で示される。

図２５に戻って参照すると、椎体置換デバイス１０００は、Ｃ形状支持リング１０５０を含む。支持リング１０５０は、中心ロッド部材が本体部材１１００内に動作可能に位置決めされると、中心ロッド部材１２００に接触する、軸受表面１０５１を有する。歯車部１２３０の支持表面１２３４は、中心ロッド部材１２００が本体部材内に動作可能に位置決めされると、支持リング１０５０の軸受表面１０５１に接触するように構成される。中心ロッド部材１２００は、第１のねじ山付き部分１２１０と第２のねじ山付き部分１２２０との間に延在する、中心軸１２０１を有する。歯車部１２３０は、実質的に、中心軸１２０１と同軸の回転軸１２３１を有する。本配列では、歯車部１２３０が、回転軸１２３１を中心として回転されるにつれて、第１および第２のねじ山付き部分１２１０および１２２０が、対応して、中心軸１２０１を中心として回転する。

第１の端部材１３００は、内壁１３２０と、端壁１３３０と、一対のピン１３４０の形態における進行制限機構とを含む。同様に、第２の端部材１４００は、内壁１４２０と、端壁１４３０と、一対のピン１４４０の形態における進行制限機構とを含む。第１の端部材１３００は、ピン１３４０を受け取るための一対のピン孔１３４１を有し、第２の端部材１４００は、ピン１４４０を受け取るための一対のピン孔１４４１を有する。本体部材１１００は、ピン１３４０を受け取るように適合される第１の対の長手方向スロット１１４０と、ピン１４４０を受け取るように適合される第２の対の長手方向スロット１１５０とを含む。ピン１３４０および１４４０は、インプラント構成要素が組み立てられると、第１および第２の長手方向スロット１１４０および１１５０と整合および係合する。ピン１３４０と第１の長手方向スロット１１４０との係合は、第１の端部材１３００が、本体部材１１００に対して回転しないように防止する。同様に、ピン１４４０と第２の長手方向スロット１１５０の係合は、第２の端部材１３００が、本体部材１１００に対して回転しないように防止する。第１の長手方向スロット１１４０は、ピン１３４０が進行し得る距離を制限する、終端１１４２を有し、第２の長手方向スロット１１５０は、ピン１４４０が進行し得る距離を制限する、終端１１５２を有する。本配列では、ピン１３４０および１４４０は、第１および第２の長手方向スロット１１４０および１１５０と組み合わせて、第１および第２の端部材が本体部材１１００に対して拡張され得る距離を制限する。

本発明による、第１および第２の端部材は、外壁および端壁のうちの少なくとも１つ内に配置され、それを通して延在し、第１および第２の端部材内への生体適合性材料の留置を可能にする、１つ以上の孔を含んでもよい。本発明による、本体部材はまた、本体部材内に適合性材料を受け取るための１つ以上の孔を含んでもよい。例えば、第１の端部材１３００は、複数のツール用ポート１３０５を含み、第２の端部材１４００は、複数のツール用ポート１４０５を含む。本体部材１１００はまた、複数のツール用ポート１１０５を含む。ツール用ポート１３０５、１４０５、および１１０５は、骨移植片および他の生体適合性材料をインプラントの内側の種々の面積内に受け取るように構成および位置決めされる。ツール用ポート１３０５、１４０５、および１１０５はまた、インプラント１０００の内側の空間内に骨グラフト材料を詰めるためのインパクタツールを受け取るように構成される。

ここで図３３−３６を参照すると、本発明の別の例示的実施形態による、椎体置換デバイス５０００が、示される。椎体置換デバイス５０００は、多くの点において、デバイス１０００に類似するが、底板５５００に取り付ける、モジュール式の第１の端部材５３００およびモジュール式の第２の端部材５４００を特徴とする。第１および第２の端部材５３００および５４００は、本体部材５１００および中心ロッド部材５２００と協働する。

第１の端部材５３００および第２の端部材５４００は、同じように構成される。したがって、第１の端部材５３００のみ、第１の端部材５３００の特徴もまた、第２の端部材５４００上に存在するという理解のもとで説明される。図３５を参照すると、底板５５００が、第１の端部材５３００に着脱可能に連結されて示される。第１の端部材５３００は、環状溝５３２０を伴う、円形突起５３１０を含む。各底板５５００は、中心開口部５５１０と、弾性的に変形可能なスナップリング５５３０を担持する、内側スロット５５２０とを有する。底板５５００を第１の端部材５３００に取り付けるために、底板は、第１の端部材にわたって留置され、円形突起が中心開口部５５１０内に延在するように、円形突起５３１０上に押下される。底板５５００が、第１の端部材５３００上に押下されるにつれて、スナップリング５５３０は、円形突起５３１０の外部との接触に応答して、半径方向外向きに拡張し、円形突起の外部にわたって摺動する、拡張状態に留まる。拡張状態では、スナップリング５５３０は、スナップリングが環状溝５３２０と整合するまで、貯蔵されたエネルギーを維持する。スナップリング５５３０が環状溝５３２０と整合すると、スナップリングは、拡張状態から解放され、より弛緩状態に向かって、溝内に後退する。本位置では、スナップリング５５３０は、環状溝５３２０およびスロット５５２０の両方内に延在し、底板５５００を第１の端部材５３００に着脱可能に連結する。

図３３における第１および第２の端部材５３００および５４００は、底板５５００のように、底板と接続し得るという点において、前述のように、モジュール式である。対照的に、図２５における第１および第２の端部材１３００および１４００は、「一体型」設計を有する。すなわち、それらは、直接、椎骨に係合し、底板に接続しない、端壁を有する。種々の修正、追加、および置換が、本発明に従って、これらの特徴および他の特徴に行われ得ることは、当業者に明白となるであろう。端部材に関して、本発明による、椎体置換デバイスは、同じように構成される第１および第２の端部材を有する必要はない。図３６は、異なる端部材構成を特徴とする、別の本発明の実施形態による、椎体置換デバイス６０００を示す。第１の端部材６３００は、モジュール式である一方、第２の端部材６４００は、一体型である。

本明細書では、好ましい実施形態および図面が詳細に示されてきたが、関連技術分野の当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正、追加、および代替が行われ得ることが、明白である。よって、そのような修正、追加、および代替は、以下の特許請求の範囲と見なされるべきである。

Claims (20)

1. 椎体置換デバイスであって、前記椎体置換デバイスは、
   本体部材であって、前記本体部材は、前記本体部材の外壁に画定されたツール用ポートと、第１の方向に延在する第１の端受部と、前記第１の方向と反対の第２の方向に延在する第２の端受部とを備える、本体部材と、
   第１のねじ山付き部分と、第２のねじ山付き部分と、歯車部とを有する中心ロッド部材であって、前記中心ロッド部材は、前記本体部材内に延在し、前記歯車部は、歯状表面および支持表面を有する、中心ロッド部材と、
   第１の端部材および第２の端部材であって、前記第１の端部材は、第１の端面であって、前記第１の端面は、そこに画定された開口を備え、前記第１の端受部を前記開口の中に摺動可能に受け取るように構成されている、第１の端面と、前記中心ロッド部材の前記第１のねじ山付き部分に係合するねじ山付き孔とを有し、前記第２の端部材は、第１の端面であって、前記第１の端面は、そこに画定された開口を備え、前記第２の端受部を前記開口の中に摺動可能に受け取るように構成されている、第１の端面と、前記中心ロッド部材の前記第２のねじ山付き部分に係合するねじ山付き孔とを有する、第１の端部材および第２の端部材と
   を備え、前記第１の端部材の内壁は、前記本体部材の長手方向軸に対して半径方向に内外から前記第１の端受部を境界し、前記第２の端部材は、前記本体部材の長手方向軸に対して半径方向に内外から前記第２の端受部を境界し、
   前記第１の端部材および第２の端部材が脊柱の対応する椎体に係合した状態で、前記椎体置換デバイスが前記脊柱内の空間内に配置されると、前記本体部材、前記第１の端部材、および前記第２の端部材は、前記本体部材に対する前記第１の端部材および第２の端部材の回転移動を抑制し、前記中心ロッド部材は、前記第１の端部材および前記第２の端部材を前記本体部材に対して軸方向に移動させるように回転作動させられ、前記第１の端部材および前記第２の端部材が、力を前記２つの椎体に適用して、前記椎体間に所望の空間を維持することを可能にする、椎体置換デバイス。
2. 前記ツール用ポートは、一対のピン受取ポート間に位置決めされ、前記ツール用ポートは、前記歯車部に係合するツールを受け取るように構成され、前記ピン受取ポートは、その中に係合ピンを受け取るように構成されている、請求項１に記載の椎体置換デバイス。
3. 前記ツール用ポートならびに前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートは、前記ツールが前記ツール用ポートを通して挿入されて前記歯車部と適切に係合することを可能にする整合および割出機構を形成している、請求項２に記載の椎体置換デバイス。
4. 前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートはそれぞれ、伸長スロットを画定する、請求項２に記載の椎体置換デバイス。
5. 前記ツール用ポートならびに第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートは、前記第１の端部材および前記第２の端部材から等距離にある、請求項２に記載の椎体置換デバイス。
6. 前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートは、対応する係合ピンが前記第１のピン受取ポートおよび第２のピン受取ポートの対応するピン受取ポートに係合すると、前記ツール用ポートを通して挿入されている前記ツールの位置を制御する、請求項３に記載の椎体置換デバイス。
7. 前記中心ロッド部材が前記本体部材内に動作可能に位置決めされると、前記中心ロッド部材の前記歯車部の前記支持表面に接触する軸受表面を有する支持リングをさらに備える、請求項１に記載の椎体置換デバイス。
8. 前記支持リングは、Ｃ形状である、請求項７に記載の椎体置換デバイス。
9. 前記第１の端受部および第２の端受部間に延在する、中央チャンバをさらに備え、前記ツール用ポートおよび前記一対のピン受取ポートは、前記本体部材の外壁を通って前記中央チャンバ内に延在する、請求項２に記載の椎体置換デバイス。
10. 少なくとも１つの底板部材をさらに備え、前記少なくとも１つの底板部材は、前記第１の端部材および前記第２の端部材のうちの少なくとも１つに連結する、請求項１に記載の椎体置換デバイス。
11. 前記第１の端部材および前記第２の端部材はそれぞれ、外壁および内壁をさらに備え、前記第１の端部材および前記第２の端部材のそれぞれは、少なくとも１つの進行制限機構を含み、前記少なくとも１つの進行制限機構は、前記本体部材に係合することにより、前記本体部材に対する前記第１の端部材および第２の端部材の移動を制限する、請求項１に記載の椎体置換デバイス。
12. 前記第１の端部材および前記第２の端部材はそれぞれ、そのそれぞれの第１の端面と反対の端壁を含み、少なくとも１つの突起が、前記端壁上に配置され、外向き方向に延在する、請求項１１に記載の椎体置換デバイス。
13. 前記少なくとも１つの進行制限機構は、前記本体部材に摺動可能に係合するように構成されたピンを備える、請求項１１に記載の椎体置換デバイス。
14. 前記第１の端受部および前記第２の端受部はそれぞれ、少なくとも１つの長手方向スロットを備え、前記少なくとも１つの長手方向スロットは、その中に前記ピンを受け取るように構成されている、請求項１３に記載の椎体置換デバイス。
15. 前記本体部材は、前記外壁から離れる方へ前記半径方向に延在する突起をさらに備え、前記突起は、前記本体部材の前記長手方向軸に対して平行な、前記外壁に延在するチャネルによって画定されている、請求項１に記載の椎体置換デバイス。
16. 前記突起は、蟻継ぎ構成を有し、各チャネルは、Ｖ形状断面プロファイルを有する、請求項１５に記載の椎体置換デバイス。
17. 前記少なくとも１つの長手方向スロットは、前記第１の端受部および前記第２の端受部が前記本体部材に対して移動されることができる拡張長を制限する終端を有する、請求項１４に記載の椎体置換デバイス。
18. 前記第１の端部材および前記第２の端部材はそれぞれ、前記本体部材に対する前記第１の端部材および前記第２の端部材の位置を固定する係止機構を含む、請求項１に記載の椎体置換デバイス。
19. 前記係止機構は、係止要素を受け取るように構成された係止ピン開口を含む、請求項１８に記載の椎体置換デバイス。
20. 前記第２の端部材の内壁は、前記本体部材の長手方向軸に対して半径方向に内外から前記第２の端受部を境界する、請求項１に記載の椎体置換デバイス。
    

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