JP7270659B2 - adjustable spine cage - Google Patents

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本発明は、概して脊椎インプラントおよびプロテーゼに関し、特に、例えばスライド可能なヒンジを備えた、拡張可能かつ回転可能な脊椎ケージに関する。 TECHNICAL FIELD This invention relates generally to spinal implants and prostheses, and more particularly to expandable and rotatable spinal cages, eg, with slidable hinges.

種々のタイプの脊椎変性が、人口のかなりの部分に影響を与えている。現在の外科的治療は、２つの隣接した椎骨間に設置される椎間ケージの使用を何度も伴う。
解剖学的構造が症例ごとに異なるため、また、小さいインプラントを挿入することは大きいインプラントを設置するより常に容易であるため、小さい構成で椎骨間に挿入され解剖学的構造に適合するようその位置で調節され得るケージが、明らかに必要である。 Various types of spinal degeneration affect a significant portion of the population. Current surgical treatments often involve the use of intervertebral cages placed between two adjacent vertebrae.
Because the anatomy varies from case to case, and because it is always easier to insert a small implant than to place a large implant, it is placed between the vertebrae in a small configuration and positioned to fit the anatomy. There is clearly a need for a cage that can be adjusted at .

本発明は、例えば、収縮構成で取り付けられた後で２つの椎骨間の前弯角度を制御することができる、改善された拡張可能な脊椎ケージを提供しようとするものである。 The present invention seeks, for example, to provide an improved expandable spinal cage that can control the lordosis angle between two vertebrae after being mounted in a contracted configuration.

本発明の一実施形態では、拡張可能なケージは、以下でさらに詳細に説明するように、スライド可能に支持されたヒンジを有する。
よって、本発明の非限定的な実施形態によると、ヒンジによって第２の支持板に枢動可能に接続された第１の支持板と、アクチュエータによって作動され、第１の支持板と第２の支持板との間に位置する板移動機であって、第１の支持板上の傾斜表面に接してスライドするように構成されている、板移動機と、第１の支持板から突出するヒンジハウジングに形成された細長い穴内に軸支されており、細長い穴内で自由に並進運動および回転することができるヒンジと、を含む、脊椎ケージが提供される。 In one embodiment of the invention, the expandable cage has a slidably supported hinge, as described in more detail below.
Thus, according to a non-limiting embodiment of the present invention, a first support plate pivotally connected to a second support plate by a hinge, and an actuator actuated to connect the first support plate and the second support plate. a plate mover positioned between the support plate and configured to slide against an inclined surface on the first support plate; and a hinge projecting from the first support plate. and a hinge journalled within an elongated bore formed in the housing and capable of free translational and rotational movement within the elongated bore.

本発明のある実施形態によると、１つまたは複数の支持部材が、ヒンジおよび／または第１の支持板に向かって付勢される。１つまたは複数の支持部材は、付勢装置によって付勢され得る。 According to an embodiment of the invention the one or more support members are biased towards the hinge and/or the first support plate. One or more support members may be biased by a biasing device.

本発明のある実施形態によると、傾斜表面は、その種々の部分に種々の斜面を有する。
本発明のある実施形態によると、板移動機は、その種々の部分に種々の斜面を有する。
本発明のある実施形態によると、１つまたは複数のキールが第１の支持板および／または第２の支持板から延びる。 According to an embodiment of the invention, the inclined surface has different slopes on different parts thereof.
According to an embodiment of the invention, the plate mover has different slopes on different parts thereof.
According to an embodiment of the invention, one or more keels extend from the first support plate and/or the second support plate.

本発明のある実施形態によると、内側傾斜路が設けられ、その上を第１の支持板が移動する。
本発明は、図面と併せて理解される以下の詳細な説明からさらに十分に理解および認識されるであろう。 According to an embodiment of the invention, an inner ramp is provided over which the first support plate moves.
The invention will be more fully understood and appreciated from the following detailed description taken in conjunction with the drawings.

本発明の非限定的な実施形態に従って構築され動作可能である、初期の収縮構成にある脊椎ケージを絵で表す簡略図である。1 is a simplified pictorial representation of a spinal cage in an initial contracted configuration, constructed and operable in accordance with a non-limiting embodiment of the present invention; FIG. ケージが（例えば、所望の高さおよび前弯角度を達成するために）新たな高さおよび傾斜角まで持ち上げられ傾斜されている、拡張構成にある図１のケージを絵で表す簡略図である。2 is a simplified pictorial representation of the cage of FIG. 1 in an expanded configuration, where the cage has been lifted and tilted to a new height and tilt angle (e.g., to achieve a desired height and lordosis angle); FIG. . ケージが（例えば、所望の高さおよび前弯角度を達成するために）新たな高さおよび傾斜角まで持ち上げられ傾斜されている、拡張構成にある図１のケージの簡略端面図である。2 is a simplified end view of the cage of FIG. 1 in an expanded configuration, with the cage being lifted and tilted to a new height and tilt angle (eg, to achieve a desired height and lordosis angle); FIG. 本発明の別の非限定的な実施形態に従って構築され動作可能である、初期の収縮構成にある脊椎ケージを絵で表す簡略図である。1 is a simplified pictorial representation of a spinal cage in an initial contracted configuration, constructed and operable in accordance with another non-limiting embodiment of the present invention; FIG. 収縮構成にある図４のケージの簡略端面図である。5 is a simplified end view of the cage of FIG. 4 in a contracted configuration; FIG. 高さが拡張した構成にある図４のケージの簡略端面図である。5 is a simplified end view of the cage of FIG. 4 in a height expanded configuration; FIG. 高さが拡張したことに加えて傾斜した構成にある図４のケージの簡略端面図である。5 is a simplified end view of the cage of FIG. 4 in an extended height plus tilted configuration; FIG. 板が互いに対して傾斜および移動する様式を決定する、ケージ内の内側傾斜路を絵で表す簡略図である。FIG. 3 is a simplified pictorial representation of the inner ramps in the cage that determine the manner in which the plates tilt and move relative to each other. 板が互いに対して傾斜および移動する様式を決定する、ケージ内の内側傾斜路の簡略側面図である。FIG. 4 is a simplified side view of the inner ramps in the cage that determine the manner in which the plates tilt and move relative to each other; 本発明の非限定的な実施形態に従って構築され動作可能である、脊椎ケージを取り付けるためのアプリケーターツールおよび調節ツールを絵で表す簡略図である。1 is a simplified pictorial representation of an applicator tool and adjustment tool for installing a spinal cage constructed and operable in accordance with a non-limiting embodiment of the present invention; FIG.

本発明の非限定的な実施形態に従って構築され動作可能である脊椎ケージ１０を示す、図１～図３を参照する。
脊椎ケージ１０は、第１の支持板１２および第２の支持板１４を含み、これらは、最初は互いに平行であってよい（しかし必ずしもそうでなくてもよい）。第１の支持板１２は、ヒンジ１６によって第２の支持板１４に枢動可能に接続される。板移動機１８が、第１の支持板１２と第２の支持板１４との間に位置する。板移動機１８は、傾斜表面、または平坦であるかもしくは湾曲していてよい（任意の幾何学的形状）他の適切な押圧構造体を備えた楔であってよい。板移動機１８は、第１の支持板１２（例えばその下側）における（任意の幾何学的形状を有する）傾斜表面２０に接してスライドするように構成される。以下で説明するように、板移動機１８が傾斜表面２０に接してスライドする動作により、第１の支持板１２は、第２の支持板１４に対して持ち上げられ、かつ／または傾斜される。 1-3, which illustrate a spinal cage 10 constructed and operable in accordance with a non-limiting embodiment of the present invention.
The spinal cage 10 includes a first support plate 12 and a second support plate 14, which may initially be parallel (but not necessarily) to each other. First support plate 12 is pivotally connected to second support plate 14 by hinge 16 . A plate mover 18 is positioned between the first support plate 12 and the second support plate 14 . The plate mover 18 may be a wedge with an angled surface or other suitable pressing structure that may be flat or curved (any geometric shape). The plate mover 18 is configured to slide against an inclined surface 20 (having any geometric shape) on the first support plate 12 (eg, its underside). As will be described below, the sliding action of plate mover 18 against inclined surface 20 causes first support plate 12 to be lifted and/or tilted relative to second support plate 14 .

傾斜表面２０（ならびに板移動機１８）は、その長さまたは幅に沿った種々の部分に（深さ、角度、長さ、形状、サイズ等の点で）種々の斜面を有し得る。
板移動機１８は、リニアアクチュエータ（例えば、第２の支持板１４から突出する突起の中を通り抜ける制御ねじ）などのアクチュエータ２２によって作動され得る。アクチュエータ２２は、（例えば、制御ねじの頭部と噛み合う適切なねじ回しを回すことによって）手で操作されるか、または、自動で操作され得る（例えば、アクチュエータ２２は、制御ループにおけるセンサーからのフィードバックなどにより、制御ねじを回す、局所的もしくは遠隔的に操作されるモーターであってよい）。 Ramp surface 20 (as well as plate mover 18) may have different slopes (in terms of depth, angle, length, shape, size, etc.) at different portions along its length or width.
The plate mover 18 may be actuated by an actuator 22 such as a linear actuator (eg, a control screw threaded through a projection projecting from the second support plate 14). Actuator 22 may be manually operated (e.g., by turning a suitable screwdriver that engages the head of the control screw) or may be automatically operated (e.g., actuator 22 may be operated from a sensor in the control loop). It may be a locally or remotely operated motor that turns a control screw, such as by feedback).

ヒンジ１６は、第１の支持板１２から突出するヒンジハウジング２６に形成された細長い穴２４（例えば、卵形または楕円形の穴）内に軸支される。ヒンジ１６は、細長い穴２４内で自由に並進運動および回転することができる。 Hinge 16 pivots within an elongated hole 24 (eg, an oval or elliptical hole) formed in a hinge housing 26 projecting from first support plate 12 . Hinge 16 is free to translate and rotate within slot 24 .

本発明の非限定的な実施形態によると、１つまたは複数の支持部材２８が、ヒンジ１６および／または第１の支持板１２に向かって付勢され得る。支持部材２８は、可撓性材料で作られてよく、または、付勢装置３０（例えば、板ばねもしくはコイルばね）によって押され得る。最初は、脊椎ケージ１０がその収縮構成にあるとき、支持部材２８は、単にヒンジ１６および／または第１の支持板１２に当接する。第１の支持板１２が第２の支持板１４に対して持ち上げられ、かつ／または傾斜された後、隙間がヒンジ１６と第２の支持板１４との間および／または第１の支持板１２と第２の支持板１４との間に形成され、支持部材２８は、付勢力によってこの隙間内へと押し込まれる。このように、支持部材２８は、第１の支持板１２を（持ち上げられ、かつ／または傾斜された）その拡張構成に支持および維持する。１つまたは複数の支持部材２８は、（例えば、ピボットを中心として）並進運動および／または回転して移動し得る。 According to non-limiting embodiments of the present invention, one or more support members 28 may be biased toward hinge 16 and/or first support plate 12 . Support member 28 may be made of a flexible material or may be pushed by a biasing device 30 (eg, a leaf spring or coil spring). Initially, support member 28 simply abuts hinge 16 and/or first support plate 12 when spinal cage 10 is in its contracted configuration. After the first support plate 12 is lifted and/or tilted with respect to the second support plate 14 , a gap is created between the hinge 16 and the second support plate 14 and/or the first support plate 12 . and the second support plate 14, and the support member 28 is pushed into this gap by the biasing force. Thus, the support member 28 supports and maintains the first support plate 12 in its expanded configuration (raised and/or tilted). One or more of the support members 28 may move translationally and/or rotationally (eg, about a pivot).

次に、第１の支持板１２および／または第２の支持板１４から（例えば、直角に）延びる１つまたは複数のキール３２を備えた脊椎ケージ１０を示す、図４～図７を参照する。キール３２は、脊椎構造内でのケージの適切な取り付け向きを確実にするために使用され得る。図５～図７は、それぞれ、収縮構成、高さが拡張した構成、および高さが拡張したことに加え傾斜した構成にある、ケージ１０を示す。 Reference is now made to FIGS. 4-7, which show the spinal cage 10 with one or more keels 32 extending (eg, perpendicularly) from the first support plate 12 and/or the second support plate 14. FIG. . A keel 32 may be used to ensure proper mounting orientation of the cage within the spinal structure. 5-7 show cage 10 in a contracted configuration, an expanded height configuration, and an expanded height plus tilted configuration, respectively.

次に、板１２および１４が互いに対して傾斜および移動する様式を決定する、第１の支持板１２が上を移動するケージ１０内の１つまたは複数の内側傾斜路４０を示す、図８および図９を参照する。傾斜路４０は、傾斜表面２０として役立つか、または、別の傾斜表面に加えるものであってよい。例示された実施形態に見られるように、傾斜路のうちの１つの傾斜部分は、傾斜路のうちの別のものとは異なる長さ、高さ、形状または角度を有し得る。ヒンジおよび第１の支持板は、ヒンジが細長い穴内でその最高位置に到達するまで、傾斜路のうちの１つの上で上方にスライドし得る。その後、スライドは、その他の１つまたは複数の傾斜路上で続けられ、第１の支持板の傾斜を引き起こす。よって、傾斜路は、所望の前弯角度を達成するのに役立つ。 8 and 8 show one or more inner ramps 40 within the cage 10 over which the first support plate 12 moves, which determine the manner in which the plates 12 and 14 tilt and move relative to each other. See FIG. Ramp 40 may serve as ramp surface 20 or may be in addition to another ramp surface. As seen in the illustrated embodiment, the angled portion of one of the ramps may have a different length, height, shape or angle than another of the ramps. The hinge and first support plate can slide upward on one of the ramps until the hinge reaches its highest position within the slot. The sliding is then continued on the other ramp or ramps, causing tilting of the first support plate. The ramp thus helps achieve the desired lordosis angle.

次に、本発明の非限定的な実施形態に従って構築され動作可能である、脊椎ケージを取り付けるためのアプリケーターツール４２および調節ツール４４を絵で表す簡略図である図１０を参照する。 Reference is now made to FIG. 10, which is a simplified pictorial illustration of an applicator tool 42 and adjustment tool 44 for attaching a spinal cage, constructed and operable in accordance with a non-limiting embodiment of the present invention.

アプリケーターツール４２は、近位漏斗４３を備えた管であってよい。調節ツール４４は、例えばアクチュエータを回すためのねじ回しであってよい。ケージ１０は、（雄雌接続、ねじ接続、または任意の他の適切な接続によるなどして）アプリケーターツール４２の遠位部分に取り付けられ得る。アプリケーターツール４２は、椎間板腔または他の構造への挿入中にケージ１０を把持する。調節ツール４４は、アプリケーターツール４２の管を通って挿入されてアクチュエータに到達することができる。ケージ１０がその位置で拡張した後、調節ツール４４は取り外される。第１の支持板を持ち上げるか、または傾斜させた後、骨グラフト、コラーゲン、または他の材料が、脊椎ケージ内に、第１の支持板の下などで加えられ得る。

Applicator tool 42 may be a tube with proximal funnel 43 . Adjustment tool 44 may be, for example, a screwdriver for turning the actuator. Cage 10 may be attached to the distal portion of applicator tool 42 (such as by a male-female connection, threaded connection, or any other suitable connection). Applicator tool 42 grips cage 10 during insertion into an intervertebral disc space or other structure. The adjustment tool 44 can be inserted through the tube of the applicator tool 42 to reach the actuator. After the cage 10 has expanded in that position, the adjustment tool 44 is removed. After lifting or tilting the first support plate, bone graft, collagen, or other material may be added into the spinal cage, such as under the first support plate.

Claims (7)

脊椎ケージ（１０）であって、
ヒンジ（１６）によって第２の支持板（１４）に枢動可能に接続され、傾斜表面（２０）を有する第１の支持板（１２）と、
アクチュエータ（２２）によって作動され、前記第１の支持板（１２）と前記第２の支持板（１４）との間に位置する板移動機（１８）であって、前記板移動機（１８）は前記傾斜表面（２０）に対向する平面を有し、前記板移動機（１８）は、前記第１の支持板（１２）の前記傾斜表面（２０）に面で接しながらスライドするように構成されている、板移動機（１８）と、
を含む、脊椎ケージ（１０）であって、
前記第１の支持板（１２）から突出するヒンジハウジング（２６）に形成された細長い穴（２４）内に軸支されており、前記細長い穴（２４）内で自由に並進運動および回転することができるヒンジ（１６）を備え、
前記第１の支持板（１２）は、前記傾斜表面（２０）となる複数の内側傾斜路（４０）をさらに有し、
前記板移動機（１８）が前記複数の内側傾斜路（４０）に沿ってスライドすることによって、前記第２の支持板（１４）に対する前記第１の支持板（１２）の傾斜が引き起こされ、
前記板移動機（１８）が前記複数の内側傾斜路（４０）のうちの１つの上でスライドすることによって、前記板移動機（１８）が前記複数の傾斜路（４０）に沿ってスライドすることによって引き起こされる傾斜とは異なる角度で傾斜が引き起こされるように、
前記複数の内側傾斜路（４０）のうちの１つの内側傾斜路（４０）は、別の内側傾斜路（４０）とは異なる長さ、高さ、形状または角度を有する、脊椎ケージ（１０）。 a spinal cage (10) comprising:
a first support plate (12) pivotally connected to a second support plate (14) by a hinge (16) and having an inclined surface (20);
A plate mover (18) actuated by an actuator (22) and positioned between said first support plate (12) and said second support plate (14), said plate mover (18) has a plane facing said inclined surface (20), and said plate mover (18) is configured to slide while in surface contact with said inclined surface (20) of said first support plate (12). a plate mover (18) being
A spinal cage (10) comprising:
pivoted within an elongated hole (24) formed in a hinge housing (26) projecting from said first support plate (12) and free to translate and rotate within said elongated hole (24); with a hinge (16) that allows
said first support plate (12) further comprising a plurality of inner ramps (40) for said ramp surface (20);
sliding of the plate mover (18) along the plurality of inner ramps (40) causes tilting of the first support plate (12) with respect to the second support plate (14);
Said plate mover (18) slides along said plurality of ramps (40) by sliding said plate mover (18) on one of said plurality of inner ramps (40). so that the tilt is induced at a different angle than the tilt induced by
a spinal cage (10) wherein one inner ramp (40) of said plurality of inner ramps (40) has a different length, height, shape or angle than another inner ramp (40) . 前記ヒンジ（１６）および／または前記第１の支持板（１２）に向かって付勢される１つまたは複数の支持部材（２８）をさらに含む、請求項１に記載の脊椎ケージ（１０）。 The spinal cage (10) of claim 1, further comprising one or more support members (28) biased toward the hinge (16) and/or the first support plate (12). 前記１つまたは複数の支持部材（２８）は、付勢装置（３０）によって付勢される、請求項２に記載の脊椎ケージ（１０）。 The spinal cage (10) of claim 2, wherein the one or more support members (28) are biased by a biasing device (30). 前記傾斜表面（２０）は、その種々の部分に種々の斜面を有する、請求項１に記載の脊椎ケージ（１０）。 The spinal cage (10) according to claim 1, wherein said sloping surface (20) has different slopes on different parts thereof. 前記板移動機（１８）は、その種々の部分に種々の斜面を有する、請求項１に記載の脊椎ケージ（１０）。 A spinal cage (10) according to claim 1, wherein the plate mover (18) has different slopes on different parts thereof. 前記第１の支持板（１２）および／または前記第２の支持板（１４）から延びる１つまたは複数のキール（３２）をさらに含む、請求項１に記載の脊椎ケージ（１０）。 The spinal cage (10) of claim 1, further comprising one or more keels (32) extending from the first support plate (12) and/or the second support plate (14). 近位漏斗（４３）を備えたアプリケーターツール（４２）と、前記アプリケーターツール（４２）を通過する調節ツール（４４）と、をさらに含む、請求項１に記載の脊椎ケージ（１０）。 The spinal cage (10) of claim 1, further comprising an applicator tool (42) with a proximal funnel (43) and an adjustment tool (44) passing through said applicator tool (42).
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