JP7393221B2 - 脊椎インプラント構造 - Google Patents

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Description

本発明は、脊椎インプラント構造（spinal implant structures）に関し、更に詳しくは、脊椎骨間及び脊椎骨内のインプラントに関する。
脊椎は脊髄、脊椎骨、靭帯、及び椎間板の４つの主要部位で構成される。重度の骨粗鬆症、椎間板或いは靭帯の退化、骨関節のずれ、関節の狭窄等は脊椎の機能性を損ない（例えば、椎体圧迫骨折）、脊椎が不安定となる。脊椎の不安定化により極度の不快感や疼痛が引き起こされ、患者が長期間背痛、猫背、歩行障害等の症状に悩まされることになった。
不安定な脊椎の治療法として椎体形成術があり、その原理は主に変形した椎体内に構造体（例えば、脊椎インプラント）を埋め込む。埋め込まれた構造体は椎体内で拡張され、潰れた椎体を本来の高さに回復し、構造体内には自家骨または人工骨組織（骨セメント）が充填され、脊椎の安定度を強化し、治療の目的を達成させる。
脊椎インプラント構造はインプラントツールを使用して患者の体内に設置して拡張させる必要がある。現在市場には多種多様な脊椎インプラント構造及びインプラントツールが存在しているが、しかしながら、前述した従来の技術では、設計上の様々な瑕疵が存在するため改善の余地がある。そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、脊椎インプラント構造を提供することを主目的とする。換言すれば、これと操作ツールとの構造的組み合わせにより、手術中に脊椎インプラント構造の位置を調整し、拡張や骨セメント注入等の操作を更に効率化し容易にする。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の脊椎インプラント構造は、折り畳み及び拡張という２つの状態を有し、本体を備える。脊椎インプラント構造が折り畳み状態である場合、本体が中空円柱体となる。本体は第一部分、第二部分、拡張アーム、及び支持アームで構成される。第二部分は第一部分と重畳しない。拡張アームの一端は第一部分に連接されると共に第一部分との狭角を形成させ、拡張アームの他端は自由端である。支持アームの一端は前記拡張アームに連接され、支持アームの他端は前記第二部分に連接される。支持アームは複数の弱化部を含み、第一部分と第二部分との間隔が改変された場合、支持アームはこれら前記弱化部で湾曲し、拡張アームが連動されて移動され、角度が増すと共に脊椎インプラント構造が拡張され、前記脊椎インプラント構造が拡張状態となる。第一部分、第二部分、拡張壁、及び支持アームは一体成形構造である。
本発明の他の実施形態によれば、脊椎インプラントキットである。この脊椎インプラントキットは、上述の脊椎インプラント構造及び操作ツールを備える。操作ツールとしてツール本体と、固定スリーブと、中央ロッドと、操作ハンドルと、を含む。ツール本体は接続部及び把持部を有し、接続部の末端には脊椎インプラント構造を結合させるための結合構造を具備する。固定スリーブはツール本体内に貫入され、脊椎インプラント構造の第一部分及び第二部分の間隔を固定させるために用いられる。中央ロッドは固定スリーブ内に貫入され、且つ直接的にまたは固定スリーブを介して第二部分に連接される。操作ハンドルは中央ロッドに連結され、操作ハンドルが回転されると中央ロッドが連動されて第一部分の筒身方向に沿って移動される。
本発明のさらなる実施形態によれば、脊椎インプラント構造である。脊椎インプラント構造は第一管体と、第二管体と、少なくとも１つの拡張アームと、を備える。第二管体は前記第一管体の水平方向上に設置され、且つ第一管体とは重畳しない。第一管体の管径は第二管体の管径より大きい。拡張アームの一端は第一管体に連接されると共に第一管体との狭角を形成させ、拡張アームの他端は自由端である。拡張アームは支持アームを有し、支持アームの一端は前記拡張アームに連接され、支持アームの他端は前記第二管体に連接される。第一管体及び第二管体の水平方向上の距離が改変されると、支持アームにより拡張アームが駆動されて移動され、角度が増すと共に脊椎インプラント構造が拡張される。
本発明のさらなる実施形態によれば、脊椎インプラント構造である。脊椎インプラント構造は折り畳み及び拡張という２つの状態を有し、本体を備える。本体は第一部分、第二部分、少なくとも１つの拡張アーム、及び少なくとも１つの支持アームで構成される。拡張アームの一端は第一部分に連接され、他端は自由端である。支持アームの一端は拡張アームに連接され、支持アームの他端は第二部分に連接される。支持アームは複数の弱化部を備える。第一部分と第二部分との間隔が改変された場合、支持アームはこれら前記弱化部で湾曲し、拡張アームが連動されて移動され、拡張アームと第一部分との狭角が増すと共に脊椎インプラント構造が拡張され、脊椎インプラント構造が拡張状態となる。拡張アームの数量は３つであり、且つこれら前記拡張アームの弧度の比率は１：１：１超１．６：１：１以下である。
本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがない）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造（ネットがあり）を示す図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 各操作ツールを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図である。 本発明の第三実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造の側面図と断面図を示す図である。 本発明の第三実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造の側面図と断面図を示す図である。 本発明の第三実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、図２２Ａの脊椎インプラント構造を示す左面図である。 本発明の第三実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造を示す側面図である。 本発明の第三実施形態に係る脊椎インプラント構造を示す概略図であって、拡張状態である場合の脊椎インプラント構造を示す断面図である。 図２３Ａの拡張状態である場合の脊椎インプラント構造を示す側面図である。 図２３Ａの拡張状態である場合の脊椎インプラント構造を示す正面図である。 脊椎インプラント構造の有効性試験の結果図である。 脊椎インプラント構造の有効性試験の結果図である。 表１の椎体内の各位置の概略図である。 脊椎インプラント構造を拡張するための操作ツールの分解概略図である。 操作ツールと脊椎インプラント構造の組み合わせを示す概略図である。 操作ツールと脊椎インプラント構造の組み合わせを示す概略図である。 脊椎インプラント構造を固定するための固定ねじバレル及び固定スリーブを示す分解概略図である。 固定ねじバレル及び固定スリーブの組み合わせをツール本体に適用する概略図である。 固定ねじバレルが脊椎インプラント構造の本体に組み立てられる概略図である。
上述の図面中、番号Ａの図面は主に側面図を示し、番号Ｂの図面は主に断面図を示し、番号Ｃの図面は主に正面図または部分拡大図を示す。上述の図面は本発明の部材の形態及び相対位置を例示するものにすぎず、各部材のサイズは説明を分かりやすくするために調整されており、図面は各部材の比率関係を制限するわけではない。上述の図面中にはアンカー、コンタクト等の標記が描かれるが、前記箇所の構造は必ずしも描写されたように設計する必要があるわけではない。
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
本発明の脊椎インプラントキットは脊椎インプラント構造及び操作ツールを備え、その材質として金属または生体適合性ポリマーを含む。金属はチタン合金を含み、生体適合性ポリマーはポリエーテルエーテルケトン及びその派生物を含む。ポリエーテルエーテルケトン材質の硬度は海綿骨（cancellous bone）に相等し、炭素繊維強化ポリエーテルエーテルケトンを更に含み、その硬度は皮質骨（cortical bone）に相等し、両者は共に本発明の脊椎インプラントキットに応用される。然しながら、本発明の脊椎インプラントキットの材質はこれらに制限されず、他の生体適合性材質が選択されてもよい。
《脊椎インプラント構造》
図１Ａ乃至図８Ｂは本発明の脊椎インプラント構造の異なる２種類の態様を図示し、図１Ａ乃至図４Ｂは本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造１００を示す概略図であり、図５Ａ乃至図８Ｂは本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造２００を示す概略図である。
（第一実施形態）
次に、図１Ａ～図２Ｃを参照しながら、ネットがない脊椎インプラント構造１００を詳しく説明する。図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造１００を示す側面図と断面図である。図２Ａ乃至図２Ｃはそれぞれ拡張状態である場合の脊椎インプラント構造１００を示す側面図、断面図と正面図である。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、脊椎インプラント構造１００は本体１１０及び固定ネジバレル１２０で構成され、本体１１０は脊椎インプラント構造１００が折り畳み状態である場合、中空円柱体となり、固定ネジバレル１２０も中空円柱体となる。脊椎インプラント構造１００は拡張端１０１（左端）及び固定端１０２（右端）を有する。拡張端１０１の箇所は操作ツールが使用されて拡張され（図１Ａ及び図２Ａ参照）、拡張程度は必要に応じて調整される。
《本体》
脊椎インプラント構造１００の本体１１０は第一部分１１１、第二部分１１２、拡張アーム１１３、及び支持アーム１１４の４つの部分で構成され、４者は一体成形構造である。第一部分１１１及び第二部分１１２の両者は共に中空円柱体であり、第一部分１１１及び第二部分１１２は相互に分離されて重畳（係合）せず、且つ同一の水平線に沿って設置される（Ｘ軸、図１Ｂ参照）。すなわち、第一部分１１１及び第二部分１１２は本体１１０から分離される２つの小さな独立管体と見做すことができ、両者は拡張アーム１１３及び支持アーム１１４により連接される。第一部分１１１内部には固定ネジバレル１２０が収容される。第二部分１１２内部には固定素子及びネットが収容される（後述する）。第一部分１１１の内径は第二部分１１２の内径よりやや大きく、第一部分１１１の長さは第二部分１１２の長さよりやや長い。第一部分１１１及び第二部分１１２の間隔が調整されることにより、脊椎インプラント構造１００の拡張程度が改変される。本実施例では、第一部分１１１と第二部分１１２とが相互に接近し、両者の水平方向（Ｘ軸）上の距離が短縮されると、拡張程度が増す。よって、操作ツール（中央ロッド、後述する）により第二部分１１２を第一部分１１１に向けて引き寄せ（右に引っ張る）、脊椎インプラント構造１００を拡張させる必要がある。
脊椎インプラント構造１００は拡張アーム１１３の湾曲により拡張される。拡張アーム１１３の一端１１３ａ（第一端）は第一部分１１１に連接され、且つ第一部分１１１から外に向けて延伸される。拡張アーム１１３の他端１１３ｂ（第二端）は自由端であり、他の部材に連接されない。拡張アーム１１３と第一部分１１１との接続箇所１１３ｃには応力弱化部が設計される。弱化部は、薄く削る、刳り抜く等の設計で形成され、前記箇所に近接する他の部位が脆弱になり、拡張アーム１１３が受力すると応力弱化部で外に向けて湾曲し、拡張効果が達成される。応力弱化部の形状は谷形、凹形、Ｖ形、Ｕ形等の切り欠きである。拡張アーム１１３と第一部分１１１の延長線との間には９０度未満の角度θが形成され（図２Ｂ参照）、θ角の大きさは脊椎インプラント構造１００の拡張程度を示す。脊椎インプラント構造１００が折り畳み状態である場合（図１Ａ及び図１Ｂ参照）、θ角は０度となる。脊椎インプラント構造１００が拡張状態である場合（図２Ａ及び図２Ｂ参照）、θ角は０度超９０度未満となる。拡張アーム１１３の数量は１つ以上であり、拡張アーム１１３の数量が１つ超である場合、これら拡張アーム１１３は第一部分１１１に等間隔で連接される。図２Ｃに示されるように、本実施形態に係る脊椎インプラント構造１００は３つの拡張アーム１１３を備え、各拡張アーム１１３は１２０度の間隔を空ける。他の実施例では、拡張アームの数量は２つ（間隔は１８０度）、４つ（間隔は９０度）、或いはそれ以上である。拡張アームの数量が多くなるほど、拡張時に力が平均的にかけられるようになり、但し各拡張アームのサイズは更に小さく設計する必要があり、製品の精度に対する要求もより高くなる。
拡張アーム１１３内部には支持アーム１１４を有する。支持アーム１１４の形状は舌に類似し、拡張アーム１１３中から切り出されることにより形成される。即ち、支持アーム１１４及び拡張アーム１１３は一体成形される。或いは、拡張アーム１１３及び支持アーム１１４は共に本体１１０から切り出されることにより形成される。支持アーム１１４及び拡張アーム１１３が一体成形されると共に本体１１０から切り出されることにより形成される場合、本発明に係る脊椎インプラント構造１００の製造プロセスが更に簡略化される。支持アーム１１４の一端１１４ａ（第一端）は拡張アーム１１３の内側に連接されるように保持され、且つ拡張アーム１１３の第一部分１１１に近接する位置に連接される。支持アーム１１４の他端１１４ｂ（第二端）は第二部分１１２の第一部分１１１に近接する一側に連接される。支持アーム１１４には１つ以上の応力弱化部が設計され、本実施形態では２つの応力弱化部を例とし、支持アーム１１４と拡張アーム１１３との接続箇所１１４ｃ及び支持アーム１１４と第二部分１１２との接続箇所１１４ｄにそれぞれ位置される。第一部分１１１と第二部分１１２との距離が縮まると、支持アーム１１４が受力し、応力弱化部で湾曲する。詳しくは、図２Ｂに示されるように、弱化部１１４ｃの支持アームが脊椎インプラント構造１００の内側に向けて湾曲し、弱化部１１４ｄの支持アームが脊椎インプラント構造１００の外側に向けて湾曲し、拡張アーム１１３が駆動されて脊椎インプラント構造１００の外側に向けて湾曲し、θ角が増し、脊椎インプラント構造１００が拡張される。弱化部は薄く削る、刳り抜く等の設計で形成され、前記箇所に隣接する他の部位が脆弱になり、受力する際に応力が前記箇所に集中し、構造が変形する（ここでは、支持アーム１１４が湾曲する）。脊椎インプラント構造１１０の拡張過程において、第一部分１１１と第二部分１１２との間隔が短縮し、両者が当接されても、第一部分１１１と第二部分１１２とは重畳や相互に係合はしない。
脊椎インプラント構造１００の本体１１０は好ましくは一体成形で製造され、例えば、直接鋳造、旋盤加工、フライス加工、放電加工、３Ｄプリント、またはプレス加工等の方式で第一部分１１１、第二部分１１２、拡張アーム１１３、及び支持アーム１１４等の構造が一度に形成される。
《固定ネジバレル》
固定ネジバレル１２０は本体１１０と同じく中空円柱状を呈し、脊椎インプラント構造１００の拡張完了後、第一部分１１１と第二部分１１２との間隔を固定させるように作用する。固定ネジバレル１２０の管径は第一部分１１１の管径より小さく、第一部分１１１の内側に被装される。固定ネジバレル１２０の第二部分１１２に近接する一端には突出部１２１を有し、突出部１２１の口径は第二部分１１２の内径に実質的に相等する。突出部１２１の外表面には第一雄ねじ１２１ａを有し、第一雄ねじ１２１ａは第二部分１１２の内表面の第一雌ねじ１１２ａに互いに適合し、よって突出部１２１が第二部分１１２内に螺入されて固定されることにより、固定ネジバレル１２０が第二部分１１２に当接される。固定ネジバレル１２０の内表面には第二雌ねじ１２０ａを有し、操作ツールの中央ロッドの雄ねじに互いに適合する（後述する）。中央ロッドが固定ネジバレルに螺入された後、中央ロッドが引かれると、固定ネジバレル１２０及び第二部分１１２が連動されて移動され、第二部分１１２が第一部分１１１に向けて接近し、脊椎インプラント構造１００が拡張される。
図１Ｂに示されるように、脊椎インプラント構造１００が折り畳み状態である場合、固定ネジバレル１２０の末端（右端）が第一部分１１１内に収容される。図２Ｂに示されるように、脊椎インプラント構造１００が拡張状態である場合、第二部分１１２が第一部分１１１に向けて移動し、固定ネジバレル１２０の末端が第一部分１１１から突出し、この突出した固定ネジバレル１２０の部分が他のナットに螺合され（図示省略、操作ツールから提供される）、固定ネジバレル１２０が第二部分１１２に向けて移動不能になり、第一部分１１１と第二部分１１２との距離が固定される。固定ネジバレル１２０を他のナットに螺合するため、固定ネジバレル１２０の一部分の外表面（末端）に雄ねじを有する。
固定ネジバレル１２０の管壁には１つまたは２つ以上のスルーホール１２２を備え、骨セメントが充填される際に（後述する）、骨セメントがスルーホール１２２から椎体中に進入する。
脊椎インプラント構造１００が拡張状態である場合（図２Ａ参照）、その内部の容積は折り畳み状態よりも大きくなり（図１Ａ参照）、よって損傷した／潰れた椎体が支持及び復位され、且つ大量の骨セメントが充填され、支持能力が強化される。
《ネット》
図３Ａ乃至図４Ｂはネット１３０がある脊椎インプラント構造１００を示し、図３Ａ及び図３Ｂは折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造１００を示し、図４Ａ及び図４Ｂは拡張状態である場合の脊椎インプラント構造１００を示す。骨セメントが脊椎インプラント構造１００に注入されると、骨セメントの位置がネット１３０により制限され、骨セメントが椎体から溢れ出すことが防がれる。また、脊椎インプラント構造１００をより平均的に拡張するために支持性質が強化される。
ネット１３０は中空円柱状を呈し、脊椎インプラント構造１００の拡張アーム１１３に覆設されると共に脊椎インプラント構造１００の拡張に従って展開される（図４Ｂ参照）。ネット１３０の両端の開孔部の大きさは相異し、開孔部の大きい一端の側壁には少なくとも１つの係合孔１３１を有し、この一端は拡張アーム１１３の第一部分１１１に近接する一端に係着される。ネット１３０の他端には孔径が小さい固定孔１３２を有する（図４Ａ参照）。脊椎インプラント構造１００が折り畳み状態である場合（図３Ｂ参照）、ネット１３０の一端は係合孔１３１により拡張アーム１１３に固定され、ネット１３０の他端は折り曲げられて脊椎インプラント構造１００に装入され、固定素子１４０により第二部分１１２に固定される。固定素子１４０は、例えばねじであり、そのねじ山は第二部分内に螺入され、且つねじ頭の外径はネット１３０の固定孔１３２よりやや大きい。よって、ネット１３０がねじ頭とねじ山との間に固定され、即ち、ネット１３０が固定素子１４０と第二部分１１２との接続箇所に固定される。ちなみに、本実施例のネット１３０は簡単に緩められるように固定素子１４０と第二部分１１２との間に係合され、脊椎インプラント構造１００が拡張されると（図４Ａ及び図４Ｂ参照）、即ち、第二部分１１２が第一部分１１１に向けて移動するように引っ張られると、ネット１３０が前記引張力を受けて固定素子１４０から緩められ、ネット１３０が脊椎インプラント構造１００の拡張に従って展開される。ネット１３０を固定素子１４０から緩める方法は様々あり、例えば、固定素子１４０のねじ頭の外径を固定孔１３２よりもわずかに大きく設計し、固定素子１４０のねじ頭にリード角を設計し、或いは固定孔１３２に複数の切り欠きを設計してもよく、本発明はこれらに限られない。これにより、第二部分１１２が第一部分１１１に向けて移動するように引っ張られると、逆方向の引張力によりネット１３０が容易に引っ張られ、固定素子１４０から緩められる。
（第二実施形態）
次に、図５Ａ～図６Ｃを参照しながら、ネットがない脊椎インプラント構造２００を詳しく説明する。脊椎インプラント構造２００の大部分の構造は第一実施形態の脊椎インプラント構造１００と類似し、部分的に同じ箇所については再述しない。
図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造２００を示す側面図と断面図である。図６Ａ乃至図６Ｃはそれぞれ拡張状態である場合の脊椎インプラント構造２００を示す側面図、断面図と正面図である。図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、脊椎インプラント構造２００は本体２１０及び固定ネジバレル２２０で構成され、本体２１０は脊椎インプラント構造２００が折り畳み状態にある場合は中空円柱体を呈し、固定ネジバレル２２０も中空円柱体である。脊椎インプラント構造２００は拡張端２０１（左端）及び固定端２０２（右端）を有する。拡張端２０１の箇所は操作ツールにより拡張され（図５Ａ及び図６Ａ参照）、拡張程度は必要に応じて調整される。
《本体》
脊椎インプラント構造２００の本体２１０は第一部分２１１、第二部分２１２、拡張アーム２１３、及び支持アーム２１４の４つの部分で構成され、４者は一体成形構造である。第一部分２１１及び第二部分２１２の両者は共に中空円柱体であり、第一部分２１１及び第二部分２１２は相互に分離して重畳せず、且つ同一の水平線に沿って設置される（Ｘ軸）。すなわち、第一部分２１１及び第二部分２１２は本体２１０から分離される小さな２つの独立管体と見做せ、両者は拡張アーム２１３及び支持アーム２１４により連接される。第一部分２１１内部には固定ネジバレル２２０が収容される。第二部分２１２内部にはネット２３０及び固定素子２４０が収容される（図６Ａ乃至図６Ｂ参照）。第一部分２１１の内径は第二部分２１２の内径よりやや大きい。脊椎インプラント構造２００が折り畳み状態である場合、第一部分２１１と第二部分２１２との間隔が非常に小さくなり、更には当接される。第一部分２１１と第二部分２１２との間隔が調整されることにより、脊椎インプラント構造２００の拡張程度が改変される。本実施形態の前述の第一実施形態との差異は、第一部分２１１と第二部分２１２とが互いに離間し、両者の水平方向（Ｘ軸）上の距離が延びると、拡張程度も増す点である。よって、操作ツール（中央ロッド、後述する）により第二部分２１２を拡張端２０１に向けて押動し（左に向けて押す）、脊椎インプラント構造２００を拡張させる必要がある。
脊椎インプラント構造２００は拡張アーム２１３の湾曲により拡張される。拡張アーム２１３の一端２１３ａ（第一端）は第一部分２１１に連接され、且つ第一部分２１１から外に向けて延伸される。拡張アーム２１３の他端２１３ｂ（第二端）は自由端であり、この一端は他の部材に連接されない。拡張アーム２１３と第一部分２１１との接続箇所２１３ｃには応力弱化部が設計される。弱化部は、薄く削る、刳り抜く等の設計により形成され、前記箇所に隣接する他の部位が脆弱になり、拡張アーム２１３が受力するとこの応力弱化部で外に向けて湾曲し、拡張効果が達成される。拡張アーム２１３と第一部分２１１の延長線との間には９０度未満の角度θが形成され（図６Ｂ）、θ角の大きさは脊椎インプラント構造２００の拡張程度を示す。脊椎インプラント構造２００が折り畳み状態である場合（図５Ａ及び図５Ｂ参照）、θ角は０度である。脊椎インプラント構造２００が拡張状態である場合（図６Ａ及び図６Ｂ参照）、θ角は０度超でも９０度未満である。拡張アーム２１３の数量は１つ以上であり、拡張アーム２１３の数量が１つ超である場合、これら拡張アーム２１３が第一部分２１１に等間隔で連接される。図６Ｃに示されるように、脊椎インプラント構造２００は３つの拡張アーム２１３を備え、各拡張アーム２１３は１２０度の間隔を空けられる。本発明の他の実施形態では、拡張アームの数量は２つ（間隔は１８０度）、４つ（間隔は９０度）、或いはそれ以上である。拡張アームの数量が多くなるほど、拡張時に平均的に力がかけられるようになり、但し、各拡張アームのサイズはより小さく設計する必要があり、製品の精度に対する要求もより高くなる。
拡張アーム２１３内部には支持アーム２１４を有する。支持アーム２１４の形状は舌に類似し、拡張アーム２１３中から切り出されることにより形成され、すなわち、支持アーム２１４と拡張アーム２１３とが一体成形される。また、拡張アーム２１３及び支持アーム２１４は共に本体２１０から切り出されることにより形成される。支持アーム２１４の一端２１４ａ（第一端）は拡張アーム２１３の内側に連接されるように保持され、且つ拡張アーム２１３の自由端２１３ｂに近接する位置に連接される。支持アーム２１４の他端２１４ｂ（第二端）は第二部分１１２の第一部分２１１から離れる一側に連接される。支持アーム２１４には１つ以上の応力弱化部が設計され、本実施形態では２つの応力弱化部を例とし、支持アーム２１４と拡張アーム２１３との接続箇所２１４ｃ及び支持アーム２１４と第二部分２１２との接続箇所２１４ｄにそれぞれ位置される。第一部分２１１と第二部分２１２との距離が延びると、支持アーム２１４が受力して応力弱化部で湾曲される。詳しくは、図６Ｂに示されるように、弱化部２１４ｃの支持アームが脊椎インプラント構造２００の内側に向けて湾曲し、弱化部２１４ｄの支持アームが脊椎インプラント構造２００の外側に向けて湾曲し、拡張アーム２１３が駆動されて脊椎インプラント構造２００の外側に向けて湾曲し、θ角が増し、脊椎インプラント構造２００が拡張される。弱化部は、薄く削る、刳り抜く等の設計により形成され、前記箇所に隣接する他の部位が脆弱になり、受力した際の応力が前記箇所に集中し、構造が変形する（ここでは、支持アーム２１４が湾曲する）。
《本体の派生デザイン》
図２１Ａ及び図２１Ｂは本発明の他の実施形態に係る脊椎インプラント構造４００を示す概略図である。脊椎インプラント構造４００と前述の脊椎インプラント構造２００との差異は、固定端４０２の設計が異なる点である。図２１Ａに示されるように、脊椎インプラント構造４００の固定端４０２（最左端）には係合位置決めブロック４０３を有し（この部分は脊椎インプラント構造２００と同じである）、後述する操作ツールにより係合に用いられ、操作ツールと脊椎インプラント構造４００との結合端には対応する係合溝を有する。脊椎インプラント構造４００にはリブ４０４を更に有し、係合位置決めブロック４０３から脊椎インプラント構造４００の内部に向けて（拡張アーム４２０に向けて）延伸され、脊椎インプラント構造４００の第一部分４１１の強度が強化され、埋め込み過程における構造の変形や破裂を回避させる。
また、図２１Ｂに示されるように、係合位置決めブロック４０３は脊椎インプラント構造４００の外側（左側）に向けてやや延伸され、外側突出ブロック４０３Ａが更に設けられ、脊椎インプラント構造４００の固定端４０２を超過する。脊椎インプラント構造４００が外側突出ブロック４０３Ａを有する場合、対応する形状の係合溝または内側陥没構造を有する操作ツール（後述する）と更に安定的に接合または結合され、埋め込み過程でのスリップや変位が減少する。本発明のさらなる実施形態では、脊椎インプラント構造４００の本体２１０の内側には凹部４０５が設計される。凹部４０５は外に向けて本体２１０の外に連通され、開孔部は第一部分２１１の水平方向（Ｘ軸）上に位置される。凹部４０５は細長い凹型溝または凹型溝であり、一端が開孔部であり、他端が閉じられているため、補助器具（例えば、細長い棒体や針体）が用いられて本体２１０の外から挿入されると共に突き当てられることにより力がかけられ、操作ツールの退出過程においてかけられる力が増強されるが、脊椎インプラント構造４００は変位せず、こうして埋め込み過程で生じる変形により補助操作ツールが退出させにくくなる問題が解決する。
《固定ネジバレル》
固定ネジバレル２２０は本体２１０と同じく中空円柱状であり、脊椎インプラント構造２００の拡張完了後に第一部分２１１と第二部分２１２との間隔を固定させるように作用する。固定ネジバレル２２０の管径は第一部分２１１の管径より小さく、第一部分２１１の内側に被装される。固定ネジバレル２２０の部分的な外表面には第三雄ねじを有し、この第三雄ねじは第一部分２１１の内表面の第三雌ねじと互いに適合し、これにより、固定ネジバレル２２０が第一部分２１１内に螺入すると共にねじ山により位置が前後に調整されて固定される。固定ネジバレル２２０の位置が調整されることにより、固定ネジバレル２２０の前端が第二部分２１２に当接され、第二部分２１２が不動となり、第一部分２１１と第二部分２１２との間隔が固定される。ちなみに、固定ネジバレル２２０がねじ山に接近するように回転して前後に移動することによりトルクが発生し、よって、脊椎インプラント構造２００の操作時には固定ネジバレル２２０に接近するように第二部分２１２が押動されるわけではない。また、まず操作ツールの中央ロッド（後述する）により第二部分２１２が第一部分２１１から水平に押し離され、脊椎インプラント構造２００が拡張された後、固定ネジバレル２２０が前に向けて第二部分２１２に当接されるように移動され、第二部分２１２の位置が固定される。
図５Ｂに示されるように、脊椎インプラント構造２００が折り畳み状態である場合、固定ネジバレル２２０の末端は第一部分２１１からやや突出される。図６Ｂに示されるように、脊椎インプラント構造２００が拡張状態である場合、第二部分２１２が第一部分２１１から離され、固定ネジバレル２２０の末端が第一部分２１１に完全に進入し、且つ前端が第二部分２１１に当接され、第一部分２１１と第二部分２１２との距離が固定される。
また、固定ネジバレル２２０の管壁には１つまたは２つ以上のスルーホール２２２を備え、骨セメントの充填では（後述する）、骨セメントがスルーホール２２２から椎体中に進入する。
《ネット》
図７Ａ乃至図８Ｂはネット２３０がある脊椎インプラント構造２００を示し、図７Ａ及び図７Ｂは折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造２００を示し、図８Ａ及び図８Ｂは拡張状態である場合の脊椎インプラント構造２００を示す。骨セメントが脊椎インプラント構造２００に注入される際に、骨セメントの位置がネット２３０により制限され、骨セメントが椎体から溢れ出さなくなる。脊椎インプラント構造２００が更に平均的に拡張され、支持性質が強化される。
ネット２３０は中空円柱状であり、脊椎インプラント構造２００の拡張アーム２１３に覆設されると共に脊椎インプラント構造２００の拡張に従って展開される（図８Ｂ参照）。ネット２３０の両端の開孔部の大きさは相違し、開孔部の大きい一端の側壁には少なくとも１つの係合孔２３１を有し、この一端は拡張アーム２１３の第一部分２１１に近接する一端に係着される。ネット２３０の他端には孔径が小さい固定孔２３２を有する（図８Ａ参照）。脊椎インプラント構造２００が折り畳み状態である場合（図７Ｂ参照）、ネット２３０の一端は係合孔２３１により拡張アーム２１３に固定され、ネット２３０の他端は折り曲げられて脊椎インプラント構造２００に塞ぎ入れられ、固定素子２４０が固定孔２３２により第二部分２１２に固定される。固定素子２４０は、例えばねじであり、そのねじ山は第二部分内に螺入し、且つそのねじ頭の外径はネット２３０の固定孔２３２より大きく、ネット２３０がねじ頭とねじ山との間に固定され、即ち、ネット２３０が固定素子２４０と第二部分２１２との接続箇所に固定される。前述の第一実施形態との差異は、脊椎インプラント構造２００のネット２３０が固定素子２４０と第二部分２１２との間に安定的に係合されて緩まない点である。脊椎インプラント構造２００が拡張されると（図８Ａ及び図８Ｂ参照）、第二部分２１２が推力を受けて拡張端１０１に向けて移動され、第一部分２１１から離されると、ネット２３０が脊椎インプラント構造２００の拡張に従って展開される。
《操作ツール》
本発明の脊椎インプラント構造には操作ツールが使用されて、埋め込み、拡張、骨セメント注入等の精密操作が行われる。次に、図９Ａ～図２０Ｃを参照しながら、操作ツールを詳しく説明する。図９Ａ乃至図１５Ａは各操作ツールを示す概略図である。図１６Ａ乃至図１８Ｂは本発明の第一実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。図１９Ａ乃至図２０Ｃは本発明の第二実施形態に係る脊椎インプラント構造と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。図９Ａ乃至図１５Ａの各操作ツールは脊椎インプラント構造１００に連結され、部分的な或いは全ての操作ツールが脊椎インプラント構造２００に適用可能である。これが属する分野で通常知識を有する者ならば、本発明の操作ツールは異なる脊椎インプラント構造１００または２００に対応する構造を有するか、外形上の小さな差異が存在するが、これらは全て本発明が教示する作動ロジック及び適合関係に基づいて設計されており、全て本発明の範囲に含まれることを理解できる。
図９Ａ乃至図１５Ａに示されるように、本発明の操作ツールはツール本体３１０と、固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０と、中央ロッド３３０と、操作ハンドル３４０と、コンバータ３５０と、骨セメント注入スリーブ３６０と、骨セメントエジェクター３７０と、を備える。ツール本体３１０、固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０、中央ロッド３３０、操作ハンドル３４０、及びコンバータ３５０は脊椎インプラント構造を拡張させるための操作ツールである（図１６Ａ乃至図１７Ｃは脊椎インプラント構造１００の折り畳み／拡張操作を図示し、図１９Ａ乃至図２０Ｃは脊椎インプラント構造２００の折り畳み／拡張操作を図示する）。ツール本体３１０、固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０、骨セメント注入スリーブ３６０、及び骨セメントエジェクター３７０は脊椎インプラント構造１００の拡張完了後に骨セメントを注入するためのツールである（図１８Ａ及び図１８Ｂ参照）。
《ツール本体》
図９Ａ及び図９Ｂに示されるように、ツール本体３１０は全ての操作ツールの搭載機／連結器であり、脊椎インプラント構造１００に連結される。ツール本体３１０は接続部３１１及び把持部３１２を備える。接続部３１１は中空長管であり、末端３１１ａには結合構造を有し、脊椎インプラント構造１００に結合されると共に一体に固定される。本実施形態ではねじ山により固定される例を示す。一体に固定される方法として、係合及びねじ山による固定に制限されず、結合された際に堅固になり、結合固定を容易に解除できる結合方法は全て本発明に適用可能である。把持部３１２は例えばハンドルであり、操作者が手に持ちやすく、或いは他のプラットフォーム／支持体の固定キットの位置に載置される。
《固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ》
図１０Ａ乃至図１０Ｃに示されるように、図１０Ａ乃至図１０Ｂは脊椎インプラント構造１００に適合する固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０を図示し、図１０Ｃは脊椎インプラント構造２００に適合する固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０を図示する。固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０は中空長管であり、ツール本体３１０内に装入され、例えば、二段階設計であり、固定ネジバレル／ネジナット３２１及びスリーブ３２２の２つの部分に分けられる。固定ネジバレル／ネジナット３２１は特殊な設計により（例えば、管壁に開孔部３２３が設けられる）、過度に回転されることによりスリーブから分離され、脊椎インプラント構造１００中に停留し、余剰のスリーブ３２２の部分は脊椎インプラント構造１００中から取り出される。図１０Ａによると、固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０から脱離される固定ナット３２１は第一実施形態の脊椎インプラント構造１００のナットである（第７頁及び図１Ｂ参照、突出した固定ネジバレル１２０に螺合されるナット）。図１０Ｃによれば、固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０から脱離される固定ネジバレル３２１は第二実施形態の脊椎インプラント構造２００の固定ネジバレル２２０である（図５Ｂ参照）。固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ３２０から脱離する固定（ナット／ネジバレル）３２１は脊椎インプラント構造１００、２００の第一部分１１１、２１１と第二部分１１２、２１２との間隔の固定に用いられる。
《中央ロッド》
図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるように、図１１Ａは脊椎インプラント構造１００に適合する中央ロッドを図示し、図１１Ｂは脊椎インプラント構造１００に適合する中央ロッドを図示し、両者の形状の差異は主に連接端３３０ａ（左端）の形状にある。中央ロッド３３０は長いロッドであり、第二部分を引っ張る及び／或いは押すことにより脊椎インプラント構造を駆動させて拡張させるために用いられる。中央ロッド３３０の前端には脊椎インプラント構造１００の固定ネジバレル１２０の雌ねじに対応するねじ山を有し、固定ネジバレル１２０中に螺入され、固定ネジバレル１２０により脊椎インプラント構造１００の第二部分１１２に連接される（図１Ｂ参照）。または、此ねじ山は脊椎インプラント構造２００の第二部分２１２の雌ねじに対応し、脊椎インプラント構造２００の第二部分２１２中に直接螺入される（図５Ｂ参照）。
《ハンドル及びコンバーター》
図１２Ａ乃至図１３Ｂに示されるように、操作ハンドル３４０及びコンバータ３５０は中央ロッド３３０を前進／後退させるように駆動させるために用いられ、脊椎インプラント構造１００、２００の拡張または折り畳みを行う。操作ハンドル３４０にはてこの原理が応用され、大きな加力アームを利用しコンバータ３５０に小さな力をかけるのみでよい。コンバータ３５０は使用者が回転させるトルク動作を水平線形の押動／引張動作に変換させ、押し引きする力を平均化し、且つ不要な振動の発生を減らす。
《骨セメント注入スリーブ及び骨セメントエジェクター》
図１４Ａ乃至図１５Ａに示されるように、骨セメント注入スリーブ３６０及び骨セメントエジェクター３７０は骨セメントを注入するためのツールであり、その操作方法は（図１９）図１８Ｂに示されるように、骨セメント注入スリーブ３６０が固定ネジバレル（ナット）３２０、ツール本体３１０、及び脊椎インプラント構造１００中に直接挿入される。次いで、骨セメント注入スリーブ３６０中に骨セメントが充填され、骨セメントエジェクター３７０により骨セメントが脊椎インプラント構造１００内に押し込められる。これにより、骨セメントエジェクター３７０の外径が実質的に骨セメント注入スリーブ３６０の内径に等しくなり、骨セメントが押されて脊椎インプラント構造１００中に進入する。
《操作ツール及び脊椎インプラント構造の操作》
図１６Ａ乃至図１７Ｃは脊椎インプラント構造１００と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。図１６Ａ乃至図１６Ｃは折り畳み状態である場合の組み合わせを示す概略図であり、図１７Ａ乃至図１７Ｃは拡張状態である場合の組み合わせを示す概略図である。番号Ｃの図面は操作ツール及び脊椎インプラント構造体が組み合わせられる箇所の部分拡大図を示す。
図１６Ｃに示されるように、操作ツール本体３１０の接続部３１１の末端３１１ａは脊椎インプラント構造１００の第一部分１１１に接合され、ここではねじ山により接合される例を示す。中央ロッド３３０（図１１Ａ参照）が固定ネジバレル１２０内に螺入され、その後に操作ハンドル３４０及びコンバータ３５０が回転されることにより（図１７Ａ及び図１７Ｂ参照）、中央ロッド３３０が後ろに引かれ、脊椎インプラント構造１００が拡張される。図１７Ｃに示されるように、脊椎インプラント構造１００の拡張後に固定ネジバレル１２０の位置が操作ツール本体３１０の接続部３１１内に進入し、この際に操作ツールの固定ナットスリーブ３２０（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）が左に向けて移動され、固定ネジバレル１２０に装着されてその位置が固定される。固定ナットスリーブ３２０が固定ネジバレル１２０に装着された後、再度同じ方向に回転されてトルクが加えられ、固定ナット３２１とスリーブ３２２とが分離されて固定が完了する。
また、図１９Ａ乃至図２０Ｃは脊椎インプラント構造２００と操作ツールの組み合わせを示す概略図である。図１９Ａ乃至図１９Ｃは折り畳み状態である場合の組み合わせを示す概略図であり、図２０Ａ乃至図２０Ｃは拡張状態である場合の組み合わせを示す概略図である。番号Ｃの図面は操作ツール及び脊椎インプラント構造体が組み合わせられる箇所の部分拡大図を示す。
図１９Ｃに示されるように、操作ツール本体３１０の接続部３１１の末端３１１ａは脊椎インプラント構造２００の第一部分２１１に接合され、ここでは係合を例にする。中央ロッド３３０（図１１Ｂ参照）は第二部分２１２内に直接螺入され、その後に操作ハンドル３４０及びコンバータ３５０が回転されることにより（図１９Ａ及び図１９Ｂ参照）、中央ロッド３３０が前に押され、脊椎インプラント構造２００が拡張される。第二部分２１２が定位するまで前に押されて脊椎インプラント構造２００が拡張された後、図２０Ｃに示されるように、固定ネジバレルスリーブ３２０（図１０参照）が回転されて前に移動され、固定ネジバレルスリーブ３２０の前端が第二部分２１２に当接されてその位置が固定される。この際、固定ネジバレルスリーブ３２０が同じ方向に再度回転してトルクが加えられ、固定ネジバレル３２１とスリーブ３２２とが分離され、固定ネジバレル３２１が保留されて固定が完了した後にスリーブ３２２が引き抜かれる。
（第三実施形態）
以下、図２２Ａ～図２３Ｂを参照しながら、脊椎インプラント構造５００を詳しく説明する。そして、図２４乃至図２８Ｂを参照し、操作ツール及び脊椎インプラント構造５００の連結関係及び動作を説明する。脊椎インプラント構造５００の大部分の構造は第一実施形態及び第二実施形態の脊椎インプラント構造１００、２００と類似し、部分的に同じ箇所については再述しない。
図２２Ａ及び図２２Ｂはそれぞれ折り畳み状態である場合の脊椎インプラント構造５００の側面図と断面図を示し、図２２Ｃは図２２Ａの脊椎インプラント構造５００が拡張端に位置する概略図であり、図２３Ａ及び図２３Ｂはそれぞれ拡張状態である場合の脊椎インプラント構造５００を示す側面図と断面図である。図２４及び図２５は図２３Ａに示される脊椎インプラント構造５００が椎体に埋め込まれる側面図及び正面図を示す。図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ及び図２３Ｂに示されるように、本実施形態に係る脊椎インプラント構造５００の本体５１０は操作ツール（ツール本体６１０及び中央ロッド、図２８Ａ及び図２８Ｂ参照）に直接連結される。同様に、本体５１０は脊椎インプラント構造５００が折り畳み状態である場合は中空円柱体となり、且つ操作ツールにより拡張される。
《本体》
脊椎インプラント構造５００の本体５１０は第一部分５１１、第二部分５１２、拡張アーム５１３、及び支持アーム５１４の４つ部分で構成され、且つ４者は一体成形構造である。第一部分５１１及び第二部分５１２は相互に分離して重畳されず、且つ両者は共に中空円柱体である。第一部分５１１及び第二部分５１２は本体５１０から分離される小さな２つの独立管体と見做せ、両者は拡張アーム５１３及び支持アーム５１４により連接される。第一部分５１１及び第二部分５１２の間隔が調整されることにより、脊椎インプラント構造５００の拡張程度が改変される。本実施形態は前述の第二実施形態と同じであり、第一部分５１１と第二部分５１２とが互いに離間し、両者の水平方向（Ｘ軸）上の距離が延びると、拡張程度も増す。同様に、操作ツール（中央ロッド、後述する）により第二部分５１２が拡張端５０１に向けて押されることにより（左に向けて押される）、脊椎インプラント構造５００が拡張される。
脊椎インプラント構造５００は拡張アーム５１３の湾曲により拡張される。同様に、拡張アーム５１３の一端（第一端５１３ａ）は第一部分５１１に連接されると共に第一部分５１１から外に向けて延伸される。拡張アーム５１３の他端（第二端５１３ｂ）は自由端であり、他の部材には連接されない。拡張アーム５１３と第一部分５１１との接続箇所には応力弱化部５１３ｃが設計される。拡張アーム５１３が受力すると応力弱化部で外に向けて湾曲し、拡張効果が達成される。拡張アーム５１３の数量は１つ以上であり、本実施例では、拡張アーム５１３の数量は３つであり、そのうちの１つの拡張アーム５１３のサイズは他の２つよりも大きい。。ゆえに、脊椎インプラント構造５００の拡張端から見ると、大きいサイズの拡張アーム５１３が占める弧度（ｒ１）が大きく、他の２つの拡張アーム５１３が占める弧度（ｒ２）は小さく且つ相等である。図２２Ｃに示されるように、３つの拡張アーム５１３の弧度の比率（ｒ１：ｒ２：ｒ２）は１：１：１超でも１．６：１：１以下であり、好ましくは、３つの拡張アーム５１３の弧度の比率（ｒ１：ｒ２：ｒ２）は１．５：１：１乃至１．４：１：１の間の範囲である。詳しく説明すると、弧度がｒ１である拡張アーム５１３は上部拡張アーム５１３１と呼ばれ、弧度がｒ２である２つの拡張アーム５１３は下部拡張アーム５１３２と呼ばれる。本実施例では、拡張アーム５１３の間には隙間がなく、上部拡張アーム５１３１の弧度（ｒ１）は１５０度であり、２つの下部拡張アーム５１３２の弧度（ｒ２）は１０５度である。この場合、３つの拡張アーム５１３の弧度の比率は１．４２：１：１である。他の実施例では、上部拡張アーム５１３１の弧度（ｒ１）が１２５度、１３０度、１３５度、１４０度、または１４５度でもよく、２つの下部拡張アーム５１３２の弧度（ｒ２）は対応して１１７．５度、１１５度、１１２．５度、１１０度、または１０７．５度でもよい。然しながら、本発明は上述の角度に限定されず、上部拡張アーム５１３１の弧度（ｒ１）は１２０度超１５０度以下の間の範囲の任意の角度でもよく、２つの下部拡張アーム５１３２の弧度（ｒ２）は残りの角度を均等に分ける。以上を総合すると、３つの拡張アーム５１３の弧度の比率は１：１：１超でも１．６：１：１以下であり、比率は１．０６３：１：１、１．１３：１：１、１．２：１：１、１．２７：１：１、或いは１．３５：１：１でもよい（小数点以下の第三桁を四捨五入する）。
上述の不等な拡張アームの設計はインプラント開発中に発見された問題を解決するためのものであり、脊椎インプラント構造５００の設計は脊椎の椎体内のインプラント経路に埋め込まれた際に、上部拡張アーム５１３１がインプラント経路の一側（患者の頭方向に近接する一側）に単独で接触し、２つの下部拡張アーム５１３２はインプラント経路の他側（患者の脚方向に近接する一側）に共同で接触する。また、椎体は通常上（患者の頭方向）から下（患者の脚方向）にかけて潰れるか変形するため、脊椎インプラント構造５００は主に受力する拡張アーム５１３（通常は脊椎インプラント構造５００が開かれた際に、患者の頭方向に向けて拡張される拡張アーム、図２４及び図２５の上部拡張アーム５１３１）が開かれる初期状態において、組織間の力が大きいため湾曲変形が生じやすく、或いは開かれる力が不足するために組織間の力の問題を克服できず、両者は共に椎体を復位させて予期する効果を達成できなくなる。
湾曲変形について、主に受力する拡張アーム５１３が一旦湾曲して変形すると、最後に脊椎インプラント構造５００全体の展開効果が予期したものとならなくなることがある。この問題は往々にして脊椎インプラント構造５００の上部拡張アーム５１３１に発生するため、図２４及び図２５に示されるように、施術者が手術時に大きな上部拡張アーム５１３１を上方（つまり、患者の頭方向）に照準を合わせ、その角度を維持させて脊椎インプラント構造５００を埋め込めるように設計される。脊椎インプラント構造５００が椎体９に埋め込まれた後、３つの拡張アーム５１３（１つの上部拡張アーム５１３１及び２つの下部拡張アーム５１３２）が潰れた椎体９に接触する。操作ツールにより脊椎インプラント構造５００が拡張されると、３つの拡張アーム５１３を支点とし、潰れた椎体９が開かれる。また、この埋め込み方式により、上部拡張アーム５１３１が大きな構造のサイズを有するため（拡張端５０１から見た場合に弧度ｒ１が占める角度は１４０度に達する）、強い構造強度及び支持力を有し、前述の荷重支持能力不足のために変形する現象が減少する。
他の実施例では、脊椎インプラント構造５００が椎体９に埋め込まれる前に、施術者は突きぎり（awl）により埋め込み経路（passage）を削り出し、続いてドリル（drill）及びリーマー（reamer）により埋め込み経路の孔径を拡大させ、脊椎インプラント構造５００を折り畳み状態にして埋め込み経路から椎体内の予め開かれた位置に埋め込む。但し、埋め込み経路の孔径は実際には脊椎インプラント構造５００の外径よりもやや大きく、前者の直径は約８ｃｍ乃至９ｃｍであり、後者の外径は５ｃｍ乃至５．８ｃｍであり、両者の差は２．２ｃｍ乃至４ｃｍである。よって、脊椎インプラント構造５００が開かれ始めた段階では、３つの拡張アーム５１３がまず一定の角度拡張された後に実際に力がかけられて椎体９に突き当てられる（椎体９内の埋め込み経路の内壁面に突き当てられる）。上部拡張アーム５１３１のサイズ（弧度）が２つの下部拡張アーム５１３２よりも大きく設計されているため、実験では脊椎インプラント構造５００の拡張過程で生じる変形や変位が更に減少することが証明されている。
以下の表１、図２６Ａ、図２６Ｂ及び図２６Ｃに示されるように、図２６Ａ及び図２６Ｂは脊椎インプラント構造の有効性試験の結果図である。図２６Ｃは表１の椎体内の各位置の概略図である。弧度（ｒ１）が１２０度及び１５０度である上部拡張アーム５１３１がそれぞれ使用されて脊椎インプラント構造が豚の骨を埋め込む有効性試験の実験結果によれば、椎体９が各位置（Ａ乃至Ｆ）の高さで埋め込まれると共に開かれる前後の変化量を見ると、１５０度の組（図２６Ａ）は１２０度（図２６Ｂ参照）の組よりも明らかに優れている。椎体が開かれる前後の高さの差異は復位程度を示し、よって、弧度（ｒ１）が大きい上部拡張アーム５１３１は、均等な大きさの拡張アームと比べて好ましい椎体の復位効果を有する。
Figure 0007393221000001
拡張アーム５１３内部には支持アーム５１４を有する。支持アーム５１４の形状は舌に類似し、拡張アーム５１３中から切り出されることにより形成される。支持アーム５１４の一端（第一端５１４ａ）は拡張アーム５１３の内側との連接が保持され、且つ接続箇所は拡張アーム５１３の第二端５１３ｂ（自由端）に近接する位置である。支持アーム５１４の他端（第二端５１４ｂ）は第二部分５１２に連接されると共に拡張アーム５１３から分離され、即ち、支持アーム５１４の第二端５１４ｂは拡張アーム５１３に連接されない。本実施例では、支持アーム５１４と拡張アーム５１３との接続箇所には応力弱化部５１４ｃが設計され、支持アーム５１４と第二部分５１２との接続箇所にも応力弱化部５１４ｄが設計される。第一部分５１１と第二部分５１２との距離が延びると、支持アーム５１４が受力すると共に応力弱化部５１４ｃ、５１４ｄで湾曲する。詳しくは、応力弱化部５１４ｄが脊椎インプラント構造５００の外側に向けて湾曲し、応力弱化部５１４ｃが脊椎インプラント構造５００の内側に向けて湾曲し、拡張アーム５１３が駆動されて外側に向けて湾曲し、θ角が増し、脊椎インプラント構造５００が拡張される。前述のように、応力弱化部は薄く削る、刳り抜く等の設計で形成され、前記箇所に隣接する他の部位が脆弱になり、受力する際に応力が前記箇所に集中し、構造が変形する（ここでは支持アーム５１４が湾曲する）。
本実施例では、応力弱化部５１４ｃ及び応力弱化部５１４ｄは支持アーム５１４がそれぞれ異なる方向に薄く削られた後に形成され、応力弱化部５１４ｃは半球形の凹面構造であり、応力弱化部５１４ｄは弧形の凹面構造であり、且つ両者の開口方向は相対する方向であり、支持アーム５１４が受力した後に「Ｚ」字形の変形が形成される。また、本実施例では、拡張アーム５１３が脊椎インプラント構造５００の外側に向けて拡張されるようにし、内側に向けて湾曲しないようにするため、拡張アーム５１３の厚さが第一端５１３ａから相対する他端に向けて徐々に薄くなり、これにより拡張アーム５１３の断面が楔形を呈する（図２８Ａ参照）。また、支持アーム５１４は拡張アーム１１３中から切り出されることにより形成されるため、支持アーム５１４の厚さも第一端５１４ａから相対する第二端５１４ｂに向けて徐々に薄くなり、これにより支持アーム５１４の断面も楔形を呈する。但し、応力弱化部５１４ｃ及び応力弱化部５１４ｄの機械的強度及び変形時に受ける応力を同じとするため、応力弱化部５１４ｃ及び応力弱化部５１４ｄが薄く削られた後の残留する厚さを同じくし、換言すれば、応力弱化部５１４ｄが薄くなる程度は応力弱化部５１４ｃより大きくなる。また、応力弱化部５１４ｄの凹面開孔部が脊椎インプラント構造５００の外側に向けられ（応力弱化部５１４ｃの凹面開孔部は脊椎インプラント構造５００の内側に向けられる）、且つその位置が第二部分５１２（外力の供給源）に近接するため、応力弱化部５１４ｄは変形時の湾曲程度が応力弱化部５１４ｃよりも大きくなり、即ち、応力弱化部５１４ｄの湾曲後の内狭角の角度が応力弱化部５１４ｃの湾曲後の内狭角よりも小さくなる。ここでいう内狭角とは応力弱化部５１４ｄの両側の支持アーム５１４の部分に形成される１８０度よりも小さい狭角を指す。
《操作ツール及び脊椎インプラント構造の操作》
以下、図２７～図２８Ｂを参照しながら、操作ツールが脊椎インプラント構造を拡張する実施形態を詳しく説明する。図２７は脊椎インプラント構造５００を拡張するための操作ツールの分解概略図である。図２８Ａ及び図２８Ｂは操作ツールと脊椎インプラント構造５００の組み合わせを示す概略図である。
図２７に示されるように、本発明の操作ツールはツール本体６１０と、中央ロッド６３０と、操作ハンドル６４０と、を備え、前述の部材により脊椎インプラント構造５００が拡張される。まず、本実施形態のツール本体６１０は接続部６１１及び把持部６１２を含む。接続部６１１は中空長管であり、接続部６１１の末端には脊椎インプラント構造５００に結合される結合構造６１１ａを有する。図２７を参照すると、本実施例では、結合構造６１１ａは雌ねじであり、脊椎インプラント構造５００の固定端５０２には雄ねじを有する。ねじ山が螺接される方式により、ツール本体６１０の結合構造６１１ａが脊椎インプラント構造５００の固定端５０２に結合される。即ち、接続部６１１の結合構造６１１ａが脊椎インプラント構造５００の第一部分５１１に接合される。
続いて、中央ロッド６３０がツール本体６１０内に貫入され、中央ロッド６３０が第二部分５１２に連結され、第二部分５１２が押されることにより脊椎インプラント構造５００が連動されて拡張される。図２８Ａに示されるように、本実施形態の中央ロッド６３０は脊椎インプラント構造５００の第二部分５１２に直接連結される。具体的には、中央ロッド６３０の前端に雄ねじ６３１を有する。雄ねじ６３１は脊椎インプラント構造５００の第二部分５１２の雌ねじ５１２ａに対応し、中央ロッド６３０が反時計周りに回転することにより中央ロッド６３０の前端が第二部分５１２に直接螺入される。
続いて、操作ハンドル６４０が回転されることにより、中央ロッド６３０が前に向けて押され、脊椎インプラント構造６００が拡張される（図２８Ｂ参照）。詳しくは、コンバータ６５０が操作ハンドル６４０内に設置され、コンバータ６５０により使用者が回転させるトルク動作が水平線形の押動／引張動作に変換される。操作ハンドル６４０はコンバータ６５０により中央ロッド６３０に連結され、操作ハンドル６４０が回転されると、中央ロッド６３０も駆動されて前進し、脊椎インプラント構造５００が拡張される。
最後に、操作ハンドル６４０及びコンバータ６５０が取り外された後、中央ロッド６３０が逆回転され（反時計周りに回転）、雄ねじ６３１と第二部分５１２の雌ねじ５１２ａとの連結が解除される。中央ロッド６３０が取り出された後、固定ネジバレル５２０により拡張後の第一部分５１１と第二部分５１２との間隔が固定される。以下、図２９～図３１を参照しながら、操作ツールが脊椎インプラント構造を固定する実施形態を詳しく説明する。図２９は脊椎インプラント構造５００を固定するための固定ねじバレル５２０及び固定スリーブ６２０を示す分解概略図である。図３０は固定ねじバレル５２０及び固定スリーブ６２０の組み合わせをツール本体６００に適用する概略図である。図３１は固定ねじバレル５２０が脊椎インプラント構造５００の本体５１０に組み立てられる概略図である。
図２９に示されるように、本実施例では、操作ツールは固定スリーブ６２０を備える。本実施例では、固定スリーブ６２０の前端は固定ネジバレル５２０に連結される。固定ネジバレル５２０は固定部５２１と、破断部５２２と、除去部５２３と、を含み、破断部５２２も応力弱化構造であり、且つ固定部５２１と除去部５２３との間に位置される。
図２７乃至図２９を参照すると、除去部５２３の外表面には雄ねじ５２３ａを有し、固定スリーブ６２０の前端には雌ねじ６２１を有し、除去部５２３が固定スリーブ６２０に螺入され、且つ固定スリーブ６２０の前端に固定される（図３０参照）。固定ネジバレル５２０の管径は第一部分５１１の管径より小さく、使用者は固定ネジバレル５２０及び固定スリーブ６２０をツール本体６１０に貫入させ、且つ固定ネジバレル５２０を本体５１０内に装入させる。図３１を参照すると、本体５１０の第一部分５１１の内表面には第一ねじ部５１１ａを有し、固定ネジバレル５２０の固定部５２１の外表面には第二ねじ部５２１ａを有し、第一ねじ部５１１ａに互いに適合し、固定ネジバレル５２０が第一部分５１１内に螺入されると共にねじ山により位置が前後に調整されて固定される。固定ネジバレル５２０の固定部５２１の外径は第二部分５１２の内径より大きく、固定部５２１の前端が第二部分５１２に当接され、第一部分５１１と第二部分５１２との間隔が安定する。次いで、固定スリーブ６２０を強くひねると、除去部５２３が過度に回転されて破断部５２２が断裂される。最後に、固定スリーブ６２０が取り出され、且つ除去部５２３も取り出される （図３１参照）。固定部５２１が本体５１０内に保留され、第一部分５１１と第二部分５１２との間隔が固定される。
以上を総合すると、本発明の脊椎インプラント構造の拡張アーム及び支持アームの設計により、脊椎インプラント構造が椎体内で更に安定的に拡張される。一方、本発明の脊椎インプラント構造のネットの設計により、骨セメントの流動範囲が更に制限され、手術の失敗確率が低下し、且つ拡張後の椎体が更に堅固になる。
また、本発明の操作ツールと脊椎インプラント構造との連結設計により、脊椎インプラント構造と操作ツールとが連結されて統合され、且つ拡張、骨セメント注入等のステップにおいて安定させ、手術の成功率を高めて合併症のリスクを減らす。
さらに、本発明の操作ツールは多くの部材を備えるが、これら前記部材は全て簡単に組み合わせ及び分解可能であり、且つ実務操作に必要な多くの技巧を有する。必要に応じて、使用者は本発明の操作ツールを容易に分解し、手動方式に変更して操作レバーを操作することにより突発的な状況を排除できる。よって、以上を総合すると、本発明はこの分野の椎体形成ツールには実行不能であることを可能にするという利点を有する。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
〔付記１〕
折り畳み及び拡張という２つの状態を有する脊椎インプラント構造であって、
前記脊椎インプラント構造が折り畳み状態である場合、中空円柱体を呈する本体とを備
え、
前記本体は、
第一部分と、
第二部分と、
一端が前記第一部分に連接され、他端が自由端である少なくとも１つの拡張アームと、 一端が前記拡張アームに連接され、他端が前記第二部分に連接される少なくとも１つの支持アームと、を含み、
前記支持アームは複数の弱化部を有し、前記第一部分と前記第二部分との間隔が改変された場合、前記支持アームはこれら前記弱化部で湾曲し、前記拡張アームが連動されて移動され、前記拡張アーム及び前記第一部分の狭角が増すと共に前記脊椎インプラント構造が拡張され、前記脊椎インプラント構造が拡張状態となり、
前記拡張アームの数量は３つであり、これら前記拡張アームの弧度の比率は１：１：１超１．６：１：１以下であることを特徴とする脊椎インプラント構造。
〔付記２〕
これら前記拡張アームの弧度とはこれら前記拡張アームの外表面により形成される弧度を指すことを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記３〕
これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１５０度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１０５度であることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記４〕
これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１４５度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１０７．５度であることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記５〕
これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１４０度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１０度であることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記６〕
これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１３５度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１２．５度であることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記７〕
これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１３０度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１５度であることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記８〕
これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１２５度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１７．５度であることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記９〕
脊椎の椎体内に埋め込むためのインプラント経路として用いられ、弧度が大きい前記拡張アームは前記インプラント経路の一側に単独で接触し、弧度の小さい２つのこれら前記拡張アームは前記インプラント経路の他側に共同で接触することを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１０〕
折り畳み状態での外径は前記インプラント経路の内径より小さいことを特徴とする付記４に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１１〕
前記第一部分の内側に被装される固定ネジバレルを更に備え、前記固定ネジバレルの外径は前記第二部分の内径より大きく、前記固定ネジバレルの一端は前記第二部分に当接され、前記第一部分と前記第二部分との間隔を固定させるために用いられることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１２〕
固定ネジバレルは固定部と、破断部と、除去部と、を備え、前記破断部は前記固定部と前記除去部との間に位置され、且つ前記破断部は弱化構造であることを特徴とする付記１１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１３〕
前記第一部分の内表面には第一ねじ部を有し、前記固定ネジバレルの外表面には第二ねじ部を有し、前記第一ねじ部と前記第二ねじ部とは互いに適合することを特徴とする付記１１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１４〕
前記支持アームのこれら前記弱化部の数量は２つであり、且つ前記２つの弱化部は相対する開口方向を有することを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１５〕
前記第二部分に近接する前記２つの弱化部のうちの一方は湾曲後にもう一方よりも小さい内狭角を有することを特徴とする付記１４に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１６〕
前記拡張アームの厚さは前記第一部分に近接する一端から前記第一部分から離れる他端に向けて徐々に薄くなることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１７〕
前記拡張アームは前記脊椎インプラント構造の長軸方向の断面形状が楔形を呈することを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１８〕
前記支持アームの厚さは前記第一部分に近接する一端から前記第一部分から離れる他端に向けて徐々に薄くなることを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
〔付記１９〕
前記支持アームは前記脊椎インプラント構造の長軸方向の断面形状が楔形を呈することを特徴とする付記１に記載の脊椎インプラント構造。
１００ 脊椎インプラント構造
１０１ 拡張端
１０２ 固定端
１１０ 本体
１１１ 第一部分
１１２ 第二部分
１１２ａ 第一雌ねじ
１１３ 拡張アーム
１１３ａ 第一端
１１３ｂ 第二端
１１３ｃ 接続箇所
１１４ 支持アーム
１１４ａ 第一端
１１４ｂ 第二端
１１４ｃ 接続箇所
１１４ｄ 接続箇所
１２０ 固定ネジバレル
１２０ａ 第二雌ねじ
１２１ 突出部
１２１ａ 第一雄ねじ
１２２ スルーホール
１３０ ネット
１３１ 係合孔
１３２ 固定孔
１４０ 固定素子
２００ 脊椎インプラント構造
２０１ 拡張端
２０２ 固定端
２１０ 本体
２１１ 第一部分
２１２ 第二部分
２１３ 拡張アーム
２１３ｂ 第二端
２１３ａ 第一端
２１３ｃ 接続箇所
２１４ 支持アーム
２１４ａ 第一端
２１４ｂ 第二端
２１４ｃ 接続箇所
２１４ｄ 接続箇所
２２０ 固定ネジバレル
２２２ スルーホール
２３０ ネット
２３１ 係合孔
２３２ 固定孔
２４０ 固定素子
３１０ ツール本体
３１１ 接続部
３１１ａ 末端
３１２ 把持部
３２０ 固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ
３２１ 固定ネジバレル／ネジナット
３２２ スリーブ
３２３ 開孔部
３３０ 中央ロッド
３３０ａ 接続端
３４０ 操作ハンドル
３５０ コンバータ
３６０ 骨セメント注入スリーブ
３７０ 骨セメントエジェクター
４００ 脊椎インプラント構造
４０２ 固定端
４０３ 係合位置決めブロック
４０３Ａ 外側突出ブロック
４０４ リブ
４０５ 凹部
４１１ 第一部分
５００ 脊椎インプラント構造
５０１ 拡張端
５０２ 固定端
５１０ 本体
５１１ 第一部分
５１１ａ 第一ねじ部
５１２ 第二部分
５１２ａ 雌ねじ
５１３ 拡張アーム
５１３ａ 第一端
５１３ｂ 第二端
５１３ｃ 応力弱化部
５１３１ 上部拡張アーム
５１３２ 下部拡張アーム
５１４ 支持アーム
５１４ａ 第一端
５１４ｂ 第二端
５１４ｃ 応力弱化部
５１４ｄ 応力弱化部
５２０ 固定ネジバレル
５２１ 固定部
５２１ａ 第二ねじ部
５２２ 破断部
５２３ 除去部
５２３ａ 雄ねじ
６１０ ツール本体
６１１ 接続部
６１１ａ 結合構造
６１２ 把持部
６２０ 固定（ネジバレル／ネジナット）スリーブ
６２１ 雌ねじ
６３０ 中央ロッド
６３１ 雄ねじ
６４０ 操作ハンドル
６５０ コンバータ
９ 椎体

Claims (18)

  1. 折り畳み及び拡張という２つの状態を有する脊椎インプラント構造であって、
    前記脊椎インプラント構造が折り畳み状態である場合、中空円柱体を呈する本体を備え、
    前記本体は、
    第一部分と、
    第二部分と、
    一端が前記第一部分に連接され、他端が自由端である３つの拡張アームと、
    一端が前記拡張アームに連接され、他端が前記第二部分に連接される少なくとも１つの支持アームと、を含み、
    前記支持アームは複数の弱化部を有し、前記第一部分と前記第二部分との間隔が改変された場合、前記支持アームはこれら前記弱化部で湾曲し、前記拡張アームが連動されて移動され、前記拡張アーム及び前記第一部分の狭角が増すと共に前記脊椎インプラント構造が拡張され、前記脊椎インプラント構造が拡張状態となり、
    これら前記３つの拡張アームの弧度の比率は１：１：１超１．６：１：１以下であり、これら前記拡張アームの弧度とはこれら前記拡張アームの外表面により形成される弧度を指すことを特徴とする脊椎インプラント構造。
  2. これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１５０度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１０５度であることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  3. これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１４５度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１０７．５度であることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  4. これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１４０度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１０度であることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  5. これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１３５度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１２．５度であることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  6. これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１３０度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１５度であることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  7. これら前記拡張アームのうちの１つの弧度は１２５度であり、他の２つのこれら前記拡張アームの弧度は１１７．５度であることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  8. 脊椎の椎体内に埋め込むためのインプラント経路として用いられ、弧度が大きい前記拡張アームは前記インプラント経路の一側に単独で接触し、弧度の小さい２つのこれら前記拡張アームは前記インプラント経路の他側に共同で接触することを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  9. 折り畳み状態での外径は前記インプラント経路の内径より小さいことを特徴とする請求項８に記載の脊椎インプラント構造。
  10. 前記第一部分の内側に被装される固定ネジバレルを更に備え、前記固定ネジバレルの外径は前記第二部分の内径より大きく、前記固定ネジバレルの一端は前記第二部分に当接され、前記第一部分と前記第二部分との間隔を固定させるために用いられることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  11. 固定ネジバレルは固定部と、破断部と、除去部と、を備え、前記破断部は前記固定部と前記除去部との間に位置され、且つ前記破断部は弱化構造であることを特徴とする請求項１０に記載の脊椎インプラント構造。
  12. 前記第一部分の内表面には第一ねじ部を有し、前記固定ネジバレルの外表面には第二ねじ部を有し、前記第一ねじ部と前記第二ねじ部とは互いに適合することを特徴とする請求項１０に記載の脊椎インプラント構造。
  13. 前記支持アームのこれら前記弱化部の数量は２つであり、且つ前記２つの弱化部は相対する開口方向を有することを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  14. 前記第二部分に近接する前記２つの弱化部のうちの一方は湾曲後にもう一方よりも小さい内狭角を有することを特徴とする請求項１３に記載の脊椎インプラント構造。
  15. 前記拡張アームの厚さは前記第一部分に近接する一端から前記第一部分から離れる他端に向けて徐々に薄くなることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  16. 前記拡張アームは前記脊椎インプラント構造の長軸方向の断面形状が楔形を呈することを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  17. 前記支持アームの厚さは前記第一部分に近接する一端から前記第一部分から離れる他端に向けて徐々に薄くなることを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
  18. 前記支持アームは前記脊椎インプラント構造の長軸方向の断面形状が楔形を呈することを特徴とする請求項１に記載の脊椎インプラント構造。
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