JP2003501142A - 椎間板用人工移植部材 - Google Patents
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- A61F2002/30331—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementarily-shaped recess, e.g. held by friction fit
- A61F2002/30362—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementarily-shaped recess, e.g. held by friction fit with possibility of relative movement between the protrusion and the recess
- A61F2002/3037—Translation along the common longitudinal axis, e.g. piston
- A61F2002/30372—Translation along the common longitudinal axis, e.g. piston with additional means for limiting said translation
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- A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
- A61F2230/0017—Angular shapes
- A61F2230/0021—Angular shapes square
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Abstract
Description
容認されることはなかった。椎間板の代替装置に関するある試みにおいて、可撓
性人工椎間板が、固定装置を必要とすることなく椎間板のスペースに配置され、
椎間板の環状体及び/又は椎体の靱帯と接触することによって椎間板のスペース
の所定の位置に残ることが期待された。この方法によれば、椎間板のスペースか
ら人工椎間板が突出し、この突出する割合は容認しがたい割合になる。さらに、
時間がたつと、椎間板が、隣接する椎間板の端部プレートに対して摩耗し、椎間
板のスペースに椎間板の摩耗した粒状物を生じ、人工椎間板が破損する危険性が
生じる。
部に他の構成部分との衝撃吸収材料が提供される。これらの従来の装置の多数の
欠点は、それらが配置される前に椎間板のスペースを拡張する必要があることで
ある。椎間板の置換の他の試みは、椎間板のスペースに配置されなければならな
い複数の成分を有する部品を有する装置を提供することである。
良された人工椎間板置換移植部材を提供することに関する。
間板用人工移植部材を提供する。移植部材は、上方殻部分と、下方殻部分と、ス
ペーサまたはその間の挿入部分と、を有する。好ましくは、移植部材は、2つの
隣接する椎体の間の椎間板のスペースに単一のユニットとして挿入可能である。
殻部分は、生体に矛盾しない材料でつくられる。
互接続された円筒形の突出部を有する。1つの形態において、上方及び下方殻部
分は、一部が円筒形である。
って椎間板に挿入することが考えられている。したがって、現在の椎体間固定技
術を実行するために使用される器具は、椎間板の置換手順用の2つの機能を果た
す。
方殻部分が提供される。上方殻部分及び下方殻部分の各々は、少なくとも一方の
方向への動きを阻止するための固定手段を有する。1つの形態において、固定手
段は、椎間板のスペースでの殻部分部分の回転を阻止するリブである。他の形態
において、各殻部分部分は、殻部分部分から延びるフランジを含む。各フランジ
は、隣接する椎骨の殻部分を係合し、殻部分骨ねじを受ける開口を有する。
ーサを通じての剪断力の伝達を制限するために上方殻部分と下方殻部分との間に
かみ合い面が提供される。1つの形態において、かみ合い面には、複数の突出部
が設けられ、それは、上方殻部分と下方殻部分との間に配置されたスペーサの圧
縮を可能にしながら、多方向への動きを制限するために対応する凹所に配置する
ことができる。
レートとを接続する殻部分が装置を固定するために設けられるが、前方、後方、
側方、前方側方、後方側方からの椎体への種々の接近法での挿入を可能にするよ
うに殻部分の間に複数の形状のスペーサを提供する。複数の形状のスペーサは、
隣接する椎体の間で種々の角度をとるように構成される。
入する種々の器具及び方法が提供される。 本発明の他の側面において、スペーサは相互接続された2つの円筒形部分を含
み、上方殻部分及び下方殻部分は、その間にスペーサをしっかりと保持する形状
を有する空所を有する。
入される。スペーサの側壁は、スペーサが圧縮されるとき、上方殻部分と下方殻
部分との間で材料が衝突する可能性を低減するために上方殻部分と下方殻部分と
の間のスペースに隣接するように形成されている。
のほぼ円筒形の骨開口と接触するための円筒形の骨係合面を含む。好ましくは、
殻部分は、少なくとも1つの方向への殻部分の動きを制限するために開口を越え
て骨に係合する構造を含む。
ーサを含む。本発明による移植部材を挿入する1つの方法において、ヒドロゲル
は、少なくともわずかに脱水され、移植部材を挿入するためにその高さを低減す
る。ヒドロゲルは、一旦挿入されると、移植部材の全高を所望の作用高さに増大
するために加水される。
明らかになる。
用人工移植部材に関する。1つの実施形態において、本発明は、自然の脊柱の椎
間板と同様のまたはそれと等価の弾性特性を有するエラストマーまたはヒドロゲ
ルからつくられた挿入部材またはスペーサを考慮する。スペーサまたは挿入体は
、上方殻部分と下方殻部分との間に配置され、その各々は、隣接する椎体に接触
し及び/又は係合する。
材の第1の好ましい実施形態が示されている。さらに詳細には、移植部材10は
、上方殻部分12と、下方殻部分14と、中間挿入体またはスペーサ16とを有
する。スペーサ16は、人体の椎間板の自然のエラストマー特性に等しい弾性特
性を有することが好ましい。図示した実施形態において、上方殻部分12と下方
殻部分とは、ほぼ同一であるが、本発明の範囲から逸脱することなく上方殻部分
と下方殻部分との間に差異がある場合も考えることができる。しかしながら、殻
部分は、生体に矛盾しない材料から形成することができる。たとえば、制限する
意図はないが、殻部分は、ステンレススチール、チタン、ポリマー、炭素繊維、
形状記憶合金または多孔性材料から形成される。次の説明において、上方殻部分
12の説明は、下方殻部分14にも適用される。
面36を含む。下方殻部分14は、一部が円筒形であり、その各々は、弧状であ
り、長手方向軸線11の周りに延びており、ほぼ円筒形の表面を形成している。
骨接触面36は、集合的にリブ18と称される多数のリブ18a、18b、18
cが形成されており、骨接触面38は、集合的にリブ19と称される多数のリブ
19a、19b、19cが形成されている。図示した好ましい実施形態において
、このような3つの保持リブ18及び19が各殻部分に設けられているが、この
数より少数、または多数のリブの数も考えている。直線的なリブ18、19は、
好ましい実施形態で示されているが、突起状、断続的な形状、うろこ状のような
他の保持機構も上方殻部分及び下方殻部分の隣接する椎体との保持及び係合を助
けるために使用することも考えられる。リブ18及び19は、さらに、椎間板の
スペースで、軸線11の周りの移植部材10の回転を阻止する。
有し、図6に示すように、直径D1を備え、長手方向軸線11に沿って延びる円
筒形の形状を有する。図2を参照すると、上方殻部分12と下方殻部分14の各
々は、スペーサ16の長さL1より長い長さL2を有する。図1ないし図4に示
すように、上方殻部分12及び下方殻部分14は、スペーサ16の長さを越えて
延びており、張出端部28及び30及び張出端部35及び37を形成している。
上方殻部分12の張出部分30は、端壁32を有し、同様の端壁31は、張出端
部部分28に含まれる。下方殻部分14の張出端部部分37は、端壁34を有し
、同様の端壁33は、端壁32から延びる上方殻部分12と、リブ18を通り、
対向端部に対応するテーパ部分26とを備えている。下方殻部分14は、端壁3
4から延びるテーパ部分27と、リブ19を通り対向端部に対応するテーパ部分
25とを有する。テーパ部分は、スリーブのような挿入装置を通り椎間板のスペ
ースに容易に挿入する際に補助となる。
るように内側キャビティまたは室44をつくるような一部が円筒形の内側支持壁
48と端壁31及び32との組み合わせを含む。下方殻部分14は、同様にスペ
ーサ16の少なくとも一部を受けるように内側キャビティまたは室44をつくる
ような一部が円筒形の内側支持壁49と端壁33及び34との組み合わせを含む
。内側室44及び46の組み合わせは、円筒形のスペーサ16を受け、殻部分1
2,14でのスペーサ16の動きを制限する。図示した実施形態において、内側
支持壁48と端壁31,32との間の接合部分は湾曲しており、スペース16と
出合う表面形状の突然の変化を制限する弧状面42,43を形成する。同様に下
方殻部分14は、支持壁49と端壁33,34の接合部に形成された弧状面47
,45を含む 図3を参照すると、移植部材10は、上方接触面36から下方骨接触面38に
測定した椎間板のスペースの全高を有する。好ましくは、上方殻部分12は、骨
接触面36と下縁との間に高さH1を有する。下方殻部分14は、骨接触面38
と上縁との間に高さH3を有する。スペーサ16は、上方殻部分12と下方殻部
分14との間に延びる高さH2の装置の他の部分を有する。上方殻部分及び下方
殻部分に負荷が加えられるとき、H1及びH3はほぼ一定であるが、H2は、加
えられる負荷及びスペーサ16の特性によって変化する。さらに、好ましい実施
形態において、H2は、H1またはH3のいずれかより大きく、H1及びH3は
同じである。他の実施形態において、スペーサの高さの50%以上は、上方殻部
分または下方殻部分によって拘束されず、椎間板の動きを保持しながら、移植部
材10に加えられる圧縮負荷を吸収するためのスペーサの動きを可能にする。
ニットとして椎間板のスペースに挿入されることが好ましい。上方殻部分及び下
方殻部分は、互いに押されスペーサ16を圧縮する。圧縮された状態において、
移植部材全体は、挿入中に少なくとも圧縮の一部を保持する搬送管またはスリー
ブに入れられる。移植部材全体は、椎間板のスペースに隣接する位置に配置され
、殻部分の各々の後縁を押すことによって椎間板のスペースに押し込み、移植部
材10の前縁を前方に椎間板のスペース内に押し込む。好ましくは、椎間板のス
ペースの一部が、上方殻部分12と下方殻部分14との部分的に円筒形の部分を
受けるように隣接する椎体に円筒形の領域をつくるように準備されている。リブ
18,19は、椎間板スペースの用意された部分を超えて延び、隣接する骨に埋
め込まれる。骨接触面36,38は、用意された椎間板スペースの領域に当接し
て沈下することを禁止するようになっている。さらに好ましくは、処理された椎
間板スペースは、挿入された移植部材10の前方及び後方に未処理の部分が残る
ように、移植部材10の全体の長さを受けるために必要な領域に制限することも
できる。成形されない骨の前方及び後方部分は、移植部材10が椎間板スペース
から抜けることを防止するように上方及び下方の殻部分の側壁に係合することも
できる。
成される。移植部材10全体を圧縮する代わりに、またそれとともにスペーサ1
6の内側は、注射器、アクセスポート等を介してヒドロゲルの少なくとも一部を
脱水し、上方の骨接触面36と下方の骨接触面38との間の移植部材10の高さ
を低減する。移植部材の高さの低減は、拡張した移植部材10を使用した場合よ
りも小さい開口を通して移植部材10の椎間板のスペースへの挿入を容易にする
。ヒドロゲルは、椎間板のスペースに配置されると、加水され、スペーサ16を
完全に拡張し、移植部材10を椎間板のスペースに所望の高さまで復元する。
実施形態が示されている。移植部材50は、上方殻部分52と、下方殻部分54
と、その間に配置されたスペーサ56とを有する。移植部材50は、その長手方
向軸線51を含む。図示した実施形態において、上方殻部分52及び下方殻部分
54は、ほぼ同一である。しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく、上
方殻部分及び下方殻部分との間に差異があることも考えられる。次の説明におい
て、上方殻部分12の説明は、下方殻部分14にもあてはまる。
58c、58d、58e、58fを含み、下方殻部分54は、リブ59a、59
b、59c、59d、59e、59fを含み、これはまとめてリブ59と称され
る。好ましい実施形態において直線的に連続したリブ58,59が示されている
が、突起状、断続的な形状、うろこ状のような他の保持機構も上方殻部分及び下
方殻部分と隣接する椎体の保持係合の際に使用することも考えられる。上方殻部
分52は、テーパを有する前面60と、テーパを有する後面62とを有し、下方
殻部分54は、テーパを有する前面61と、テーパを有する後面63とを有する
。以下にさらに説明するように、上方殻部分52及び下方殻部分54の各々は、
スペーサ56の一部を受けるようにキャビティまたは室を備えている。好ましい
実施形態において、各殻部分のキャビティは、平面図で見るとき、ほぼ矩形であ
る。
殻部分52は、同様な形状であることが理解できよう。殻部分52の上方骨接触
面は、3つの分離した領域からなる。第1の領域は、一部が円筒形の第1のロー
ブ80であり、この第1のローブ80は、長手方向軸線51に沿って凸形状に延
びており、3つのリブ58が設けられている。第2の領域は、一部が円筒形の第
2のローブ82であり、この第1のローブ82は、面64とほぼ平行に延び、長
手方向の軸線51に沿って凸形状に延びている骨接触面64とほぼ同一である第
2の骨接触面68を有する。第2の表面64には3つのリブ58が形成されてい
る。図示した実施形態において、3つのこのようなリブ58は、各凸形状の表面
に設けられるが、それより多いか、少ない数の保持リブも考えられる。第3の領
域は、第1の領域及び第2の領域の一部が円筒形のローブを相互に接続する中間
部分84である。中間部分84は、第1の骨接触面64及び第2の骨接触面68
との間に延びる凹形状の骨接触面66を含む。
る挿入スリーブを含む。移植部材50は、隣接する椎骨の端部プレートを切削し
て所望の距離離れた円筒形の2つの穴を形成した後、挿入スリーブを通して椎間
板のスペースに配置される。端部プレートにリーム加工された穴の間の距離は、
第1のローブ80と第2のローブ82との間の中間部分84の寸法を決定する。
中間部分84は、凸形状面64と68との間に適当なスペースを提供するために
椎間板のスペースのリーム加工された穴が密接して配置される寸法まで低減され
る。逆に、椎間板のスペースのリーム加工された穴の間の距離が増大するとき、
中間部分84の寸法が増大して凸形状面64及び68の間に適当な間隔を提供す
る。
と、平坦な内側負荷支持面80及び82と、負荷支持面80及び82と端壁72
及び73との間に延びる凸形状の弧状面78とによって形成されている。好まし
い実施形態において、側壁74と側壁76との間の幅W1は前端壁72と後端壁
73との間の幅W2より大きい。キャビティ70は、最大限の高さH4を有する
。スペーサ56は、上方殻部分52の表面80、82の各々と支持接触する上面
と、下方殻部分54の対応するキャビティ支持面と合致する下面とを有する。図
8及び図9にさらに明瞭に示すように、また移植部材10に関して説明したよう
にスペーサ56の全体の高さの50%以上が上方殻部分及び下方殻部分によって
拘束されない。またスペーサ56は、対向する側壁69,71及び対向する端壁
65,67を有し、これらの対向する側壁69,71及び対向する端壁65,6
7は、スペーサ56が上方殻部分52及び下方殻部分54内に全体が閉じこめら
れ、スペーサ56の部分が側壁及び殻部分52,54の壁の外側に延びないよう
に上方殻部分52と下方殻部分54との間で垂直方向を向いている。
ている。殻部分52’は、前端壁72、後端壁73、及び側壁74,76との間
に延びる比較的平坦な表面によって形成されたキャビティ70′を除いて、殻部
分52と同一である。
形態が示されている。移植部材10は、スペーサ116によって分離された上方
殻部分112と、下方殻部分114とを含む。上方殻部分112は、多数のリブ
118を含み、下方殻部分114は、多数のリブ119を含む。上方殻部分11
2及び下方殻部分114の外形は、移植部材50の上方及び下方殻部分52、5
4の外形とほぼ同一である。移植部材110は、スペーサ116に係合する内側
キャビティとスペーサ116の形状について移植部材50と異なる。
と、ローブ130と132を接合する中間部分134とを有する。好ましくは、
スペーサ116は、単一のユニットとして形成され、図16に示すようなスペー
サ116の端面図は、8字形状またはピーナッツ形状である。
14は、上方殻部分112と同一であり、下方殻部分114はさらに説明しない
。上方殻部分112は、3つの分離した領域を含む。第1の領域は、第1の骨接
触面120を有する一部が第1の円筒形のローブ123を有し、この第1の骨接
触面123は、長手方向の軸線に沿って凸形状に延び3つのリブ113が設けら
れている。 第2の領域は、第2の骨接触面124を有する一部が第1の円筒形
のローブ125を有し、この第1の骨接触面124は、長手方向の軸線に沿って
凸形状に延び3つのリブ113が設けられている。第2の骨接触面124は、面
120とほぼ平行に、長手方向軸線111に沿って凸形状に延びている。第2の
面124は、3つのリブ118が形成されている。図示した実施形態において、
3つのこのようなリブ118は、凸形状の骨係合面に設けられるが、より少ない
数またはより多い数のリブも考えている。第3の領域は、第1及び第2の円筒形
のローブとの間に延び、それらを相互に接続する中間部分127である。中間部
分127は、第1の面120と第2の面124との間に延びる凹形状の骨接触面
122を含む。
する内側キャビティ121を含む。内側キャビティ121は、第1の骨接触面に
沿って平行に延びる第1の内側凹形状面126と、外側凹形状面122に沿って
平行に延びる内側凹形状面128と、第2の骨接触面124に沿って平行に延び
る第2の内側凹形状面129と、によって形成されている。キャビティ121は
、前端壁142と、対向する後端壁144によって境界づけられている。挿入体
116は、上方殻部分112と下方殻部分114とを備えており、第1の内側凹
形状面126と接触している第1のローブ130と、第1の内側凹形状面126
と接触している第2のローブ132と、内側凹形状面128と接触している中間
部分134と、を有する。実施形態10及び50について前述したように、上方
殻部分及び下方殻部分は、スペーサ116の高さの50%以上は拘束しない。
態が示されている。移植部材150は、上方殻部分152,下方殻部分154,
その間のスペーサ156を有する。前述した移植部材110のスペーサ116と
同様に、スペーサ156は、円筒形の形状を有する第1のローブ160と、円筒
形の形状を有する第2のローブ162と、ローブの各々を接続する中間部分16
4と、を有する。移植部材110に対して上述したように、上方殻部分152及
び下方殻部分154の内側キャビティは、スペーサ156の形状に合致する。同
様に、殻部分152は、中間部分181によって相互に接続された円筒形ローブ
180及び182を含む。下方殻部分154は、中間部分185によって相互接
続された円筒形ローブ184及び186を有する。さらに、移植部材150は、
移植部材50について上述したと同様のスペーサ156及び上方殻部分152及
び下方殻部分154の形状を有する。
方殻部分154の後端壁の間に延び、それに接続されている可撓性薄膜158と
、上方殻部分152と下方殻部分154の前壁の間に延びそれに接続されている
対向薄膜159と、を含む。薄膜158及び159は、上方殻部分及び下方殻部
分の間のスペーサ156の動きとスペーサ156が抜け出すことを制限するよう
に作用する。さらに、薄膜158及び159は、上方殻部分及び下方殻部分の互
いに対する動きを制限する。好ましい実施形態において、薄膜158及び159
は、編まれた材料で形成される。編まれた薄膜は、張力でたわみ、スペーサ15
6が圧縮されたとき外側にたわむことができる。他の実施形態において、上方殻
部分と下方殻部分との間のスペーサの周り全体に可撓性薄膜を設けることもでき
る。
182の間に延びている上方殻部分152の後端に設けられている。同様の方法
において、ローブ184及び186の間に延びる下方殻部分154の後端に下方
フランジ167が設けられている。隣接する椎体の骨構造にねじを係合し、上方
殻部分152を固定するように開口166を角度A1で通るねじ170が挿入可
能である。同様な方法で、下方フランジ167は、長手方向軸線151に対して
角度A2で下方に延びる開口168を有する。ねじ172は、隣接する椎体の骨
構造に係合し、下方殻部分154を固定するように開口168を貫通して挿入可
能である。
示されている。移植部材210は、上方殻部分212と、下方殻部分214と、
その間のスペーサ216と、を有する。図1に示す実施例と同様に、上方殻部分
及び下方殻部分は、一部が円筒形であり、移植部材210全体がほぼ円筒形の構
造を形成する。上方殻部分212は、下方殻部分214に形成された同様のねじ
パターン220に対応し、それに整列するように外面に形成されたねじパターン
を有する。したがって、移植部材210は、椎間板のスペースにねじ込まれ、ね
じは、隣接する椎体の骨構造に係合する。スペーサ216は、円筒形状でり、エ
ラストマー成分、さらに好ましくは、ヒドロゲルから形成され、上方殻部分21
2及び下方殻部分214によって形成された円筒形室内に保持される。上方殻部
分212は、端壁220及び222との間に延びるキャビティを形成し、下方殻
部分214は、端壁224と端壁226との間に延びるキャビティを有する。端
壁は、上方殻部分212及び下方殻部分214に対してスペーサ216の動きを
制限し、スペーサ216が抜け出すことを防止する。
されている。移植部材230は、上方殻部分232と、下方殻部分234と、そ
の間にスペーサ236とを有する。移植部材230は、各々が円筒形部分を形成
する上方殻部分及び下方殻部分を備え、ほぼ円筒形である。上方殻部分及び下方
殻部分232,234の外面には、リブは設けられておらず、骨係合面を形成す
るように粗仕上げされている。さらに、移植部材230を椎間板のスペースに固
定するときに殻部分の表面の少なくとも一部に骨成長材料があるように表面を形
成することができることは理解できよう。またこの表面は、骨の成長を促進する
BMP物質または他の骨成長材料でコートしてもよい。
されている。移植部材260は、上方殻部分262と、下方殻部分264と、そ
の間にあるスペーサ266とを有する。上方殻部分272は、第1の延長部26
8を有する下縁264と、下方殻部分264に向かって延びる第2の延長部27
2と、を有する。凹所270は、延長部268に対応し、凹所274は、延長部
272に対応する。延長部及び凹所は、図35には図示しない移植部材260の
端部及び側面に設けられる。移植部材240が圧縮されるとき、凹所270の延
長部268の位置は、AからPへの矢印の方向(前方から後方へ)への動きを制
限する。これは、互いに対して上方殻部分及び下方殻部分の移動を制限し、スペ
ーサ266の剪断応力を制限する。双方の延長部が上方殻部分262に示されて
いるが、本発明の範囲から逸脱することなく、上方殻部分または下方殻部分に延
長部及び凹所の組み合わせが形成されることも考えられる。さらに、弧状凹所及
び延長部が示されているが、さらに接近して係合する形状を含む凹所及び延長部
の他の形状も使用することも考えている。
ている。図36aは、上方殻部分302、下方殻部分304、及び中間スペーサ
306を有する椎間板用人工移植部材300の断面図を示している。図36bに
示すように、スペーサ306は、上方弧状面316と、下方弧状面316とを有
する。上方弧状面316、318は、上方殻部分302と下方殻部分304とに
それぞれ係合するようになっている。さらにインサート306は、上方弧状面3
16と下方弧状面318との間に延びる平坦な側壁308及び309を有する。
図36aに示すように、側壁308は、上方殻部分302の下縁313と下方殻
部分304の上縁315との間のスペースに隣接して配置される。側壁309は
、上方殻部分302の下縁312と下方殻部分304の上縁314との間のスペ
ースに隣接して配置される。上方殻部分302と下方殻部分304との間のこれ
らのスペースは、移植部材300が解放した状態にあり、上方殻部分と下方殻部
分との間に圧縮力がまったくないか、ほとんどないときに距離310を有する。
図37に示すように、上方殻部分及び下方殻部分304及び304に十分な圧縮
力Fが加えられるとき、縁部313,315及び縁部312,314は、接近す
るか、接触し移植部材300の高さ全体の移動を制限する。側壁308,309
を備えたスペーサ306を設けることによって、縁部312,314と縁部31
3,315との間のピンチング(挟み込み)が避けられる。さらにピンチングは
、スペーサ306の側壁を越えて側方に上方殻部分と下方殻部分の縁部を延長す
ることによって制限され阻止される。
方形の上方殻部分352と、ほぼ矩形または正方形の下方殻部分354とを有す
る移植部材350を示している。ほぼ矩形または正方形のスペーサ356は、上
方殻部分352と下方殻部分354との間に配置される。同様の方法で、図39
は、ほぼ矩形または正方形の上方殻部分362、364と、ほぼ矩形または正方
形のスペーサ366を有する移植部材360を示している。さらに移植部材36
0は、上方殻部分361から延びる突出部368を有し、下方殻部分364は、
凹所370を有する。凹所370は、移植部材360が圧縮されたとき1つの対
応する突出部368を受け、図35の移植部材260に関して上述したように上
方殻部分及び下方殻部分の移動及びスペーサ366の剪断力を制限する。
は、円形の上方殻部分382と、円形の下方殻部分384と、その間の中間のス
ペーサ386とを有する。同様に、図41は、円形の上方殻部分392と、円形
の下方殻部分394と、その間の中間のスペーサ396とを有する円形の移植部
材390を示している。移植部材390は、さらに、移植部材390が圧縮され
たとき1つの対応する突出部398を受ける凹所399を有する。これは、図3
5の移植部材260に関して上述したように上方殻部分及び下方殻部分の移動及
びスペーサ396の剪断力を制限する。
態が示されている。図42は、一部が円筒形の上方殻部分402と、対応する下
方殻部分404と、その間に配置されているスペーサ406とを有する。スペー
サ406は、ほぼ円形の形状を有する。上方殻部分402は、第1の下縁408
と対応する第2の下縁409とを有する。図42に示すように負荷のない移植部
材400によれば、下縁及び上縁は距離412だけ離れている。移植部材400
に加えられる力が図43に示すようにそれを圧縮するとき、下縁及び上縁は、小
さい距離離れる。移植部材400の他の特徴は、スペーサ406の曲率半径が上
方殻部分402と下方殻部分404の双方の曲率半径より小さく、スペーサの圧
縮全体が最大限の予期される負荷で制限され、距離414が最も接近し、上方殻
部分402及び下方殻部分404が互いに向かうように選択される。この方法に
おいて、スペーサ406のピンチングが阻止される。
ている。移植部材450は、上方殻部分452と、下方殻部分454と、スペー
サ456とを含む。上方殻部分452は、下方殻部分454に向かって延びる一
連の***部458が形成された底面を有する。同様に、下方殻部分454は、上
方殻部分452に向かって延びる一連の***部460が形成された上面を含む。
スペーサ456の上面及び下面は、同様に上方殻部分452の底面及び下方殻部
分454の上面に形成された***部と谷部とかみ合うように同様の***部を有す
る。移植部材450が図44に示すように負荷のない状態にあるとき、上方殻部
分452の下縁462は、下方殻部分454の上方縁部464から距離466離
れている。予測される最大の圧縮力が移植部材450に加えられるとき、上縁4
64と下縁462との間の距離466は、圧縮力が緩和された時の距離466よ
り小さい。スペーサ456の弾性特性は、スペーサの圧縮力全体が予測される最
大負荷以下に制限され、縁部が互いに向かう最も近い距離466となるように選
択される。この方法において、スペーサ406のピンチングが防止される。
、椎間板の除去及び端部プレートの準備は、当業者に公知であるので簡単に説明
する。例えば、椎間板スペースへの後方からの接近において使用可能な手順及び
器具は、1998年10月27日に出願され、「後方からの接近用の骨ドエル器具を用い
た外科技術」と題された米国特許出願第09/179,999号に示されている。
れた椎間板のスペーサ500が後方から見た図が示されている。椎体の前方側は
、文字「A」によって、後方側は、「P」によって示されている。図46に示す
ように、2つの分離した移植部材510及び520は、椎間板のスペースに挿入
され、移植部材510及び520がこの明細書で説明した移植部材の実施形態の
いずれかであることは理解できよう。
くことによって準備され、リーム加工、切削、タッピングまたは他の技術によっ
て椎体V1に弧状部分516を形成する。スリーブ530のような挿入スリーブ
を使用する手順によって、スリーブを通して椎弓切除術、またはファセクトミィ
を実行することができる。同様に、対応して整列した弧状部分518が、椎体V
2に形成される。弧状凹所516に接触し、及び/又は係合する上方殻部分51
2と、弧状凹所518に接触し及び/又は係合する下方殻部分514とを有する
移植部材510が挿入される。挿入スリーブ530は、移植部材510の負荷の
ない寸法より小さい寸法を有する通路532を備えたスリーブ530を提供する
ことによって、スリーブによる挿入中に移植部材を小さい寸法で維持することが
できる。弾性スペーサ519が上方殻部分V1と下方殻部分V2との間にしっか
りと保持される。上方の椎体V1にしっかりと接触し及び/又は係合する上方殻
部分512と、下方の椎体V2に接触し及び/又は係合する下方殻部分514と
を有する移植部材520について同様に配置される。
スペースから抜けることを防止するために骨材料の一部分を移植部材510の前
方及び後方に残すことができる。図示したように椎間板のスペースへの2つの分
離した移植部材のこのような配置は、一般に、椎間板のスペースへの後方からの
方法を用いる手順の間、実行される。移植部材510及び520は、シングルバ
レル型の管または挿入スリーブ530を後方からの脊柱に接近させてスリーブ5
30の移植部材を所定の位置に押し込むかねじ込むことによって椎間板のスペー
スに挿入することができる。各移植部材は、2つの移植部材を椎間板のスペース
に挿入することによって、3次元の動きを独立して提供するように作用し、上方
殻部分及び下方殻部分は、スペーサが過剰に摩耗するか、抜け出ることを防止す
る。
バレル挿入スリーブ614を通して挿入されるように構成された移植部材612
と、が示されている。移植部材612は、上述したような移植部材50,110
または150の1つである。さらに、移植部材612は、スリーブ614の内側
通路616の形状に合致する形状を有する構造を含む。図48に示す手順は、椎
間板のスペース610の前方側方から接近する方法によって実行されるが、前方
及び後方から脊柱に接近する方法も考えている。前方から接近する際に使用する
ことができる手順及び器具は、本発明の発明者に付与され、1999年4月7日に出願
され、「前方から脊柱に接近するために骨ドエルを用いた外科技術」と題された
米国特許第09/287,917号に示されている。
挿入中に少なくとも一部が圧縮されて維持され、縮小した高さで椎間板のスペー
スに移植部材612を挿入することができるような寸法である。隣接する椎体の
端部プレートの椎間板のスペース610は、移植部材の挿入前に移植部材612
を受けるために準備成形されることは理解できよう。椎間板のスペースに配置さ
れた装置の形状に対応するように椎骨の端部プレートを成形する技術は、当業者
に公知であり、さらに詳細には説明しない。移植部材612の円筒形ローブの場
所は、椎間板のスペースをリーム加工することによって形成し、リーム加工され
た移植部材の場所で移植部材を椎体の内部に沈めることができ、移植部材が椎間
板のスペースから抜け出ることを防止することができることが好ましい。
めに種々の方法に対応するために種々の移植部材が示されている。明瞭にするた
めに、移植部材の上方殻部分及び下方殻部分は、椎間板のスペースの移植部材の
スペースの向き及び相対的な寸法を明確に示すようには図示されていない。図示
したスペーサは、移植部材のいずれかの実施形態とともに使用することができる
ることは理解すべきである。さらに、移植部材のスペーサは、図49a−図51
に示すように分離した部品として、またはスペーサ部分によって相互接続された
部品として提供されることは理解できるであろう。
に挿入された移植部材700が示されている。さらに詳細には、この方法によっ
て挿入され、この形状を有する移植部材がL5及びS1の間に挿入されるが、他
の椎体水準を考えることもできる。このような方法の場合、移植部材700のス
ペーサ702は、スペーサの前端より小さいスペーサの後端を有する椎体の間に
適当な前湾を確立し維持するために、図49bに示すようにほぼテーパを備え、
切頭台形状を有する。
前方側方から接近する方法がとられる。さらに詳細には、この方法で挿入され、
この形状を有する移植部材は、L4及びL5の椎体間での特別な用途を有すると
考えられるが、他の椎骨の水準で使用することも考慮できる。この方法において
、移植部材710は、テーパーを備え、台形状を備えた前方スペーサ712を有
するが、後方スペーサ714は、椎体の間に適当な前湾を確立し及び/又は維持
するために図50bに示すような円筒形の形状を有する。
植部材720が配置されている。図51bに示すように、移植部材720は、前
方スペーサ722と、後方スペーサ724とを有する。椎体の間に適当な前湾を
確立/維持するためにインサート722と724との間の直径の差が設けられる
。この形状は、椎体L1及びL5との間に移植部材720を挿入するために特に
適しているが、他の椎体水準での挿入も考えられる。
態が考慮される。移植部材800は、上方殻部分802と下方殻部分804とを
有する。上方殻部分802は、一部が円筒形の小さい第2のローブ812と中間
部分811を介して相互に接続された一部が第1の円筒形のローブ810を含む
。下方殻部分804は、一部が円筒形の小さい第2のローブ816と中間部分8
13を介して相互に接続された一部が円筒形の第1のローブ814を含む。中間
部分811,813は、殻部材802,804との間に所望のスペースを達成す
るために必要なように変化する寸法を有することができる。第1のローブ810
,814から多数のリブ818が延びており、第2のローブ812,816から
多数のリブ819が延びている。上方殻部分802の第1のローブ810と下方
殻部分804の第1のローブ814との間に第1のスペーサ806が配置されて
いる。上方殻部分802の第2のローブ812と下方殻部分804の第2のロー
ブ816との間に第2のスペーサ808が配置されている。
を有する。第1のスペーサ806は、第2のスペーサ808の長さL5より長い
長さL4を有する。第1のローブ810及び814は、第1のスペーサ806に
対応し、第1のローブ810,814は、スペーサ806が突出するか、抜け出
すことを阻止するために端壁を備えている。第2のローブ812及び816は、
第2のスペーサ808を受け入れるように構成され、第2のローブ812,81
6は、スペーサ808が突出するか、抜け出すことを阻止するように端壁を備え
ている。移植部材800は、上述したように椎間板スペースに側方から接近する
ように特に適しており、第1のスペーサ806は椎間板のスペースの前方側に向
かって配置されており、第2のスペーサ808は、椎間板のスペースの後方側に
向かって配置されている。他の実施形態において、単一のスペーサ本体を形成す
る第1のスペーサ及び第2のスペーサを接続するために第1のスペーサ806と
第2のスペーサ808との間に介入部分を設けることが考えられる。
によって二重バレルスリーブを通して移植部材を挿入する方法が説明される。図
48に示すように椎間板のスペースに移植部材を挿入するために図48に示すよ
うな二重バレルスリーブ612を使用する方法が考えられる。1つの特定の実施
形態において、スリーブ612は、2000年4月4日に出願された米国特許第09/498
,426号に開示されている二重バレルスリーブのような重複する作業通路部分を有
する。さらにこの技術によって挿入された移植部材は、上述した移植部材のいず
れかであるが、好ましくは、この移植部材は、一対の円筒形のローブを有する実
施形態の1つであることが好ましい。さらに、上述した技術の側面は、前方及び
前方側方から接近する方法による用途を有することが考えられる。
ート点902が形成される。スタート点の位置は、蛍光透視法またはX線透視法
によって目標テンプレートで確認される。スタート点の椎間板の環状体を切開す
るためにスタート点の位置に穿孔器が挿入される。図54bにおいて、前方環状
体切開部分904が環状体に垂直方向に形成され、椎間板のスペースを所望の高
さに延伸するためにスタート点の切開部分を通して延伸プラグ906が挿入され
る。他の実施形態において、延伸プラグ906に対して前方に第2の延伸プラグ
が挿入される。
バレルスリーブ614が挿入される。好ましくは、スリーブ614は、椎間板の
スペースに挿入される舌片618及び620を有する。好ましくは、短い舌片6
18が後方に配置され、長い舌片620が前方に配置される。さらに、前方舌片
620は、前湾を確立する際に補助となるために後方舌片618より高い高さを
有する。さらに、スリーブ614の遠位端は、手順中に所望のスペースで椎体を
保持するために下方椎骨V2と上方椎体V1に埋め込まれる上方スパイクと下方
スパイク622とを含む。
成された後方のリーム加工された場所908と前方のリーム加工された場所91
0に、スリーブの各作業通路部分を通して挿入されたリーマによってリーム加工
される。もし移植部材800と同様な移植部材が提供され、もし異なる長さの分
離した移植部材が提供される場合には、長い移植部材部分を受けるように前方の
作業通路部分を通るより深い長さにリーム加工される。
ブ614の作業通路に移植部材が配置される。もし必要ならば、移植部材は、作
業通路616に挿入するために負荷のない状態から圧縮することができる。
ースに作業通路616を押す。椎間板のスペースに移植部材を配置することは、
蛍光透視、またはX線透視を行う器具によって確認される。移植部材が所望の位
置に配置されるとき、椎間板のスペースから移植部材が抜けることを防止するた
めに入口を通って椎間板のスペースに椎体V1及びV2に編組材料914を取り
付けられることができる。
を計算して、上方殻部分と下方殻部分とともに使用するスペーサの種々の寸法及
び形状を提供する。さらに、この明細書において上述した組み合わせを特定の椎
間板のスペースに応用可能であるとして説明したが、このような装置に制限する
意図はなく、本発明の範囲内で他の部材または他の椎間板のスペースに使用する
ことができる。
。
る。
。
人工移植部材の他の実施形態の斜視図である。
植部材の他の実施形態の斜視図である。
壁を備えたスペーサを有する椎間板用人工移植部材を示す図32と同様の断面図
である。 図36(b)は、図36(a)の断面で示すスペーサの斜視図である。
状態の図36(a)の移植部材を示す図である。
工移植部材の他の実施形態を示す図である。
する図38の移植部材である。
の他の実施形態を示す図である。
する図40の移植部材である。
発明による円筒形の椎間板用人工移植部材が力が緩和された状態の図である。
部材を示す図である。
分とを有する本発明による人工椎間板置換用移植部材の力が緩和された状態の断
面図である。
部材を示す端面図である。
を備えた椎間板のスペースの部分斜視図である。
挿入するための本発明による形状のスペーサを有する移植部材を示す図である。
入するための本発明による形状のスペーサを有する移植部材を示す図である。
入するための本発明による形状のスペーサを有する移植部材を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 第1の凸形状の骨接触面を有する第1の部分と第2の凸形状の
骨接触面を有する第2の部分と前記第1の部分と前記第2の部分との間に延びる
中間部分とを有し、中にキャビティが形成されている、上方殻部分と、 第1の凸形状の骨接触面を有する第1の部分と第2の凸形状の骨接触面を有す
る第2の部分と前記第1の部分と前記第2の部分との間に延びる中間部分とを有
し、中にキャビティが形成されている、下方殻部分と、 前記上方殻部分と前記下方殻部分の前記キャビティ内に配置されたスペーサと
、を有する椎間板用人工移植部材。 - 【請求項2】 前端及び後端と前記前端と前記後端との間に延びる弧状の上方
骨接触面とを有し、前記上方接触面に対向して中に形成されたキャビティを有し
、前記上方接触面から上方に前記前端と後端との間に延びる少なくとも1つのリ
ブを備えた上方殻部分と、 前端及び後端と前記前端と前記後端との間に延びる弧状の下方骨接触面とを有
し、前記下方接触面に対向して中に形成されたキャビティを有し、前記下方接触
面から下方に前記前端と後端との間に延びる少なくとも1つのリブを備えた下方
殻部分と、 前記上方殻部分と前記下方殻部分の前記キャビティ内に配置されたスペーサと
、を有する椎間板用人工移植部材。 - 【請求項3】 前端及び後端と前記前端と前記後端との間に延びる上方骨接
触面とを有し、前記上方接触面に対向したキャビティの周りに延びる下縁を有し
、前記下縁からに下方に延びる少なくとも突出部を備えた上方殻部分と、 前端及び後端と前記前端と前記後端との間に延びる下方骨接触面とを有し、前
記下方接触面に対向したキャビティの周りに延びる上縁を有し、前記上縁から下
方に延びる少なくとも1つの凹所を有し、前記少なくとも1つの凹所が前記上方
殻部分の少なくとも1つの突出部と整列可能である、下方殻部分と、 前記上方殻部分と前記下方殻部分の前記キャビティ内に配置された弾性スペー
サと、を有し、前記少なくとも1つの突出部は、移植部材が圧縮されたとき、前
記少なくとも1つの凹所に受けられ、前記スペーサの剪断応力を低減する椎間板
用人工移植部材。 - 【請求項4】 一部が円筒形の第1のローブ、一部が円筒形の第2のローブ、
前記第1のローブ及び前記第2のローブの間に延びる中間部分によって形成され
たキャビティを有し、前記中間部分の前記後端から上方に延び前記後端に配置さ
れた上方フランジを有し、前記上方フランジは、骨ねじを受け、上方椎体に係合
される、上方殻部分と、 一部が円筒形の第1のローブ、一部が円筒形の第2のローブ、前記第1のロー
ブ及び第2のローブの間に延びる中間部分によって形成されたキャビティを有し
、前記中間部分の前記後端から下方に延び前記後端に配置された下方フランジを
有し、前記下方フランジは、骨ねじを受け、下方椎体に係合される、下方殻部分
と、 前記上方殻部分と前記下方殻部分の前記キャビティ内に配置されたスペーサと
、を有する椎間板用人工移植部材。 - 【請求項5】 一部が円筒形の第1のローブ、一部が円筒形の第2のローブ、
前記第1のローブ及び第2のローブの間に延びる中間部分によって形成されたキ
ャビティを有する上方殻部分と、 一部が円筒形の第1のローブ、一部が円筒形の第2のローブ、前記第1のロー
ブ及び第2のローブの間に延びる中間部分によって形成されたキャビティを有す
る下方殻部分と、 前記上方殻部分と前記下方殻部分の前記キャビティ内に配置されたスペーサと
、を有する椎間板用人工移植部材。 - 【請求項6】 椎間板のスペースに接近することと、 近位端と遠位端との間に延びる作業通路を有するスリーブを前記椎間板のスペ
ースに挿入することと、 前記スリーブを通して前記椎間板のスペースに移植部材挿入場所を用意するこ
とと、 上方殻部分、下方殻部分、及び前記上方殻部分と前記下方殻部分との間の弾性
スペーサを備えた移植部材を用意することと、 前記移植部材に圧縮力を加えて前記上方殻部分と下方殻部分との間で前記弾性
スペーサを圧縮することと、 前記移植部材を前記作業通路に挿入することと、 前記移植部材を前記作業通路を通して前記椎間板のスペースに前記移植部材を
押し込むことと、を有する、椎間板用人工移植部材を脊柱の椎間板のスペースに
挿入する方法。 - 【請求項7】 椎間板のスペースに接近することと、 前記椎間板のスペースに移植部材挿入場所を用意することと、 上方殻部分、下方殻部分、前記上方殻部分と前記下方殻部分との間に脱水可能
なドロゲルコアを有する弾性スペーサとを備えた移植部材を用意することと、 前記ヒドロゲルコアを脱水して前記上方殻部分と前記下方殻部分との間のスペ
ーサの高さを低減することと、 前記移植部材を前記椎間板のスペースに挿入することと、 前記ヒドロゲルコアに再加水して前記上方殻部分と前記下方殻部分が隣接する
椎体に接触するまで前記椎間板のスペースで前記スペーサを拡張することと、を
有する、椎間板用人工移植部材を脊柱の椎間板のスペースに挿入する方法。
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