JP2013000589A - 身体に椎間インプラントを挿入するための装置、そのシステム、および椎間インプラントと椎間インプラントを挿入するための装置とを接続する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インプラントの最終的な位置決めがより柔軟に行える、椎間インプラントを挿入するための装置、および椎間インプラントと椎間インプラントを挿入するための装置とを備えるシステムを提供する。
【解決手段】椎間インプラントは、第一の椎間体と係合するように構成された上面２と、第二の椎間体と係合するように構成された底面３と、上面と底面とをつなぐ側壁４と、側壁に設けられる長開口８とを有し、長開口の長さは高さより大きい。装置は、自由端部と、長開口の長さより小さい径とを有する可撓端部２１を備える。可撓端部は、長開口に挿入されるように設定された第一状態と、インプラントと装置とを接続するためにインプラントに係合するように設定された第二状態となることができる。可撓端部は、ストッパ２８ａ、２８ｂを有し、ストッパは自由端部から所定距離をおいて設けられ、長開口を通じた可撓端部のインプラントへの挿入を制限する。
【選択図】図２

Description

本発明は、椎間インプラントを身体に挿入するための装置、椎間インプラントとこれを挿入するための装置とを備えるシステム、および椎間インプラントと椎間インプラントを挿入するための装置とを接続する方法に関する。椎間インプラントは、第一の椎体と係合するように構成された上面と、第二の椎体と係合するように構成された底面と、上面と底面とをつなぐ側面とを含む。側面には、長開口が設けられる。椎間インプラントを挿入するための装置は、開口内への挿し込みおよび開口からの取り外しができる第一の状態、および取り外しができない第二の状態となることができる可撓端部を含む。第二の状態において、装置は椎間インプラントに接続される。椎間インプラントおよびインプラントを挿入するための装置は、長開口に沿って互いに相対的に動くことができる。

外科的インプラントを挿入するための装置は、米国特許第７，２３５，０８２号により知られている。装置はシャフトを有する。シャフトは導管を規定し、近位端と遠位端とを有する。導管を通って延在する脚と足とを有する少なくとも１つの可動部が設けられる。可動部は、足が遠位端を越えて延在する第一の位置と、足が遠位端と実質的に隣接し、遠位端がインプラントの開口を通って延在する第二の位置との間を、シャフトに対して相対的に動くことができる。

第一および第二の脊椎部の間に椎間インプラントを挿入するための挿入装置と係合するように構成された椎間インプラントは、米国特許出願公開第２００７／０１６２１２９号により知られている。椎間インプラントは、側壁を通って延在する長形の開口を有する。受け部を有する接続部材は、側壁に収容される。挿入装置は、インプラント本体の接続部材と接続するように構成され得る第一の端部を有する。第一の端部は、接続にそなえて選択的に配向することができる。

米国特許第７，２３５，０８２号 米国特許出願公開第２００５／００３８４３１号 米国特許出願公開第２００７／０１６２１２９号 米国特許出願公開第２０１０／０２０４７９８号 米国特許出願公開第２００９／００４８６０４号 国際公開第２０１１／０５６８４５号 独国特許発明第１００３５１８２号 独国実用新案出願公開第２０２００８０１１６１１号 米国特許出願公開第２００６／０２２９６２７号 米国特許出願公開第２０１０／０１７９６６０号 米国特許出願公開第２００３／０１４９４３８号 米国特許出願公開第２０１０／０２５６７５９号 米国特許出願公開第２００８／０２２１６９４号 米国特許出願公開第２００５／００８０４２２号 米国特許出願公開第２０１０／０１１４１０５号 米国特許出願公開第２００７／０２１３８２６号

本発明の目的は、使用が簡易化され、インプラントの最終的な位置決めがより柔軟に行える、椎間インプラントを挿入するための装置、および椎間インプラントと椎間インプラントを挿入するための装置とを備えるシステムを提供することにある。

この目的は、クレーム１に記載の装置およびクレーム１３に記載のシステムにより解決される。さらなる発展形は、従属クレームにより規定される。

椎間インプラントを挿入するための装置は、装置とインプラントとの間の接続を容易に固定および緩和することができるため、挿入の手順が簡易化される。接続が緩い時は、垂直方向における側壁の中心に延在する面においてインプラントを装置に対して回転させることで、所望の位置に装置を動かすことができる。インプラントを挿入するための装置の設計により、インプラントの中空の内部空間を確実に最大限に使用して接合させることができる。

椎間インプラントを回転させて椎体の間で位置決めをする際、椎間インプラントは安全に装置によって保持され、装置からの分離が防止される。

インプラントの最終的な位置決めおよび装置の取り外しが簡易化される。
既存の椎間インプラントを挿入装置に適合するように改造することができる。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面の記載により明らかになる。

椎間インプラントと椎間インプラントを挿入するための装置とを含むシステムの実施例を示す斜視図である。 挿入装置の一部が描かれた、図１のシステムの分解斜視図である。 図３ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った、椎間インプラントおよび挿入装置の端部の断面図である。 図３ａ）に示される、椎間インプラントと装置の一部とから成るシステムの上面図である。 椎間インプラントおよび挿入装置を示し、挿入装置をインプラントの開口に挿入することが可能な第一の状態にあることを示す断面図である。 図４ａ）に示されるシステムの上面図である。 椎間インプラントおよび開口に挿入された状態の挿入装置を示し、装置のピンが後退位置にあることを示す断面図である。 図５ａ）に示される椎間インプラントおよび挿入装置の上面図である。 椎間インプラントおよび開口に挿入された状態の挿入装置を示し、装置のピンが突出位置にあることを示す断面図である。 図６ａに示される椎間インプラントおよび挿入装置の上面図である。 椎間インプラント、および椎間インプラントの開口に挿入された挿入装置を示し、インプラントの側壁の垂直方向における中心を延在する面において椎間インプラントが挿入装置に対して回転された状態を示す図である。 椎間インプラント、および椎間インプラントから取り外された挿入装置を示す図である。 体内に椎間インプラントを挿入して位置決めするステップを示す図である。 体内に椎間インプラントを挿入して位置決めするステップを示す図である。 体内に椎間インプラントを挿入して位置決めするステップを示す図である。 体内に椎間インプラントを挿入して位置決めするステップを示す図である。 体内に椎間インプラントを挿入して位置決めするステップを示す図である。 体内に椎間インプラントを挿入して位置決めするステップを示す図である。

図１は、椎間インプラント１、およびインプラントに取り付けられた椎間インプラント１の挿入装置２０の一実施例を示す斜視図である。図１および図２に特定的に示されるように、椎間インプラント１は、第一の椎体および隣接する第二の椎体のそれぞれの端板と係合するように構成された上面２と底面３とを有する。上面２と底面３とは、中空内部５を規定する側壁４を介してつながっている。通常、上面２および底面３は、それぞれ開口を有し、中空内部５が上面２および底面３に延在する。示される実施例において、上面２および底面３は、側壁４の上縁および下縁により形成されている。さらに、中空内部５を二つに分離する中央壁６が設けられてもよい。側壁４の高さは、第一および第二の椎体の間に挿入できるような寸法に設定されている。高さは、中央壁６において大きく、外側端部に向かって小さくなるように設定してもよい。端板と係合するように上面２および底面３から突出する歯７または他の係合部が設けられる。

示される実施例において、インプラント１は、対向する２つの長面４ａと、対向する２つの短面４ｂとを有する。短面４ｂは、丸みを有する。側壁４の輪郭は弓形状であり、例えば腎臓形またはバナナ形を有しても良い。

図２に特定的に示されるように、側壁４を貫通して中空内部５に延在する開口８が側壁４に設けられる。開口８は細長い形状を有し、短面４ｂの周方向に所定の長さをもって延在するのが好ましい。開口８は、上縁８ａと下縁８ｂとを有する実質的に矩形の輪郭を有してもよく、上面と底面との間で垂直方向における側面の中間部に実質的に位置する。

実施例に示されるインプラントは一例にすぎない。インプラントの輪郭や形状は、具体的な臨床要件によって異なる。輪郭は他の形状であってもよく、例えば、円形または矩形、楕円形などであっても良い。側壁４の高さは、インプラントの全体にわたって均一であっても良い。開口は、他の位置にあっても良い。１つのみの開口または２つより多い開口を設けても良い。このような開口を有さない既存の椎間インプラントに開口を設けて適合させることもできる。中央壁は省くことができる。

図１から図８を参照して、椎間インプラントを挿入するための装置の実施例について説明する。挿入装置２０は、椎間インプラント１の開口８に挿入されて椎間インプラント１を保持するよう構成された端部２１を有する。端部２１は、可撓前部２２を有するスリーブ状の部材である。可撓前部２２は、スリーブ状の端部２１の自由端からスリーブの対向する部分を通って延在するスロット２４によって作成される２つの対向する舌部２３ａ、２３ｂにより形成される。

舌部２３ａ、２３ｂは、自由端部に肉厚部２５ａ、２５ｂを有する。例えば図３ａ）、図３ｂ）に見られるように、肉厚部２５ａ、２５ｂは外方に延在し、舌部の外径を大きくする。スリーブ軸Ａに対して垂直の方向から見た肉厚部２５ａ、２５ｂの輪郭は、略矩形である。肉厚部２５ａ、２５ｂはそれぞれ、面取りした前壁２６ａ、２６ｂと、面取りした後壁２７ａ、２７ｂとを有する。後壁２７ａ、２７ｂは、開口８の領域の側壁４の曲率に対応した曲率を有して湾曲している。

さらに、舌部２３ａ、２３ｂは、外方に延在するリブ２８ａ、２８ｂを有する。リブ２８ａ、２８ｂは、開口８内のインプラントの側壁４の厚さに等しい距離、またはこれよりも大きい距離をおいて肉厚部２５ａ、２５ｂから離れて設けられる。これにより、椎間インプラント１の開口８の周りの壁は、部分２９ａ、２９ｂに嵌まる。図３Ａおよび図４Ａに示される上面図において、スリーブ状の端部２１の自由端に面するリブ２８ａ、２８ｂの面は、内側に湾曲している。その曲率は、開口８の領域の側壁４の曲率に対応する。肉厚部２５ａ、２５ｂとリブ２８ａ、２８ｂとの間の部分２９ａ、２９ｂは平坦であり、それぞれが開口の上下縁８ａ、８ｂと均等に接触する。

スリーブ状の端部２１の可撓前部２２の外径の寸法は、舌部２３ａ、２３ｂの非圧縮状態で肉厚部２５ａ、２５ｂの外径が開口の高さよりも大きい最大の外径となるように設定されている。また、舌部２３ａ、２３ｂが非圧縮状態の時、部分２８ａ、２８ｂの外径は開口の高さより僅かに大きくなる。同時に、部分２９ａ、２９ｂにおけるスリーブの外径は、開口８の高さより小さくなる。スロット２４の高さ、幅、および他の寸法は、舌部２３ａ、２３ｂを互いに圧縮することができ、椎間インプラントの開口８に可撓前部２２を挿入できるように設定されている。スロット２４の位置におけるスリーブ状の端部２１の外径は、可撓前部２２が長開口８の全長に沿って周方向に動くことができるように、長開口８の長さより短くなっている。

スリーブ状の端部２１は、より大きい外径を有する後部３０を有する。後部３０は、第一グリップ部５１と第二グリップ部５２とを有するトング状のハンドル５０の第一グリップ部５１に接続されている。

挿入装置２０は、スリーブ状の端部２１に延在するピン４０をさらに有する。ピン４０は、スリーブ状の端部２１内を摺動することが可能な外径を有する。スリーブ状の端部２１の可撓前部２２の内径は、ピン４０の外径よりも僅かに小さくなっている。これにより、ピン４０が舌部２３ａ、２３ｂの間を動いた時に舌部２３ａ、２３ｂが互いに僅かに開く。したがって、スリーブ状の端部２１とピン４０とは、コレットチャックとピンの態様で協働する。ピン４０は、スリーブ状の端部２１と第一グリップ部５１とを接続する接続棒３１内を摺動可能なピンの外径よりも大きい外径を有する部位４１に取り付けられる。これにより、ピン４０は、ハンドル５０の他のグリップ部５２に接続棒４２を介して接続される。グリップ部５１、５２は、ヒンジ６１、６２を介してそれぞれ接続棒３１、４２に接続される。これにより、トングのようにグリップ部５１、５２を互いに向かって動かすことで、ピン４０がスリーブ状の端部２１に対して相対的に動く。

例えば、図３ａ）から図４ｂ）に示されるように、ピン４０は、舌部２３ａ、２３ｂから後退する第一位置に配置することができる。ピンはさらに、舌部２３ａ、２３ｂの間でスリーブ状の端部２１に突出して舌部２３ａ、２３ｂを相互に開く第二位置に配置することができる。

グリップ部５１、５２は、板ばね５３、５４を介して互いの反対方向に付勢される。ヒンジ６１、６２により、ハンドル５０は接続棒３１、４２に対して傾斜して配置される。これにより、扱いが容易となり、インプラントを最終位置に配置できる可能性が高くなる。

ハンドル５０に対するピン４０およびスリーブ状の端部２１の接続は、例示にすぎない。他の構成および他のタイプのハンドルを使用して、上述のようにピンをスリーブ状の端部に対して相対的に動かすことができる。

患者の身体に触れるインプラント１およびインプラントの挿入装置２０の各部は、生体適合性材料からなる。例えば、インプラントおよび／または挿入装置は、ステンレス鋼、チタン、ニッケル−チタン合金のような生体適合性金属合金、またはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のような生体適合性プラスチック材料からなる。

図３ａ）から図９ｆ）を参照して、インプラントの挿入装置の機能について説明する。挿入装置とインプラントとは、スロットが長開口の上縁および下縁と平行になるように互いに相対的に配向される。これにより、舌部は、インプラントの高さ方向からみて互いに重なる。まず、図３ａ）および図３ｂ）に示されるように、ピン４０は、後退位置である第一位置に配置される。図４ａ）に示されるように、舌部２３ａ、２３ｂは、相互に向かって柔軟に押される。舌部２３ａ、２３ｂが相互に向かって押される時、可撓前部２２はインプラント１の長開口８に挿入することができる。挿入の際、舌部２３ａ、２３ｂの面取りされた前壁２６ａ、２６ｂは、肉厚部２５ａ、２５ｂの最上部および最下部が長開口８の上縁８ａおよび下縁８ｂと接触するまで上縁８ａおよび下縁８ｂに沿って摺動する。これにより、挿入の際に舌部２３ａ、２３ｂが圧縮状態に保たれる。舌部は、ピン４０が後退位置にある時に互いに向かって曲げることにより、僅かに予備圧縮することができる。

図５ａ）および図６ａ）に示されるように、可撓前部２２の肉厚部２５ａ、２５ｂが長開口８を通過し、インプラント１の中空内部５に入ると、舌部２３ａ、２３ｂは、上縁８ａおよび下縁８ｂが空間部２９ａ、２９ｂ内で静止するまで互いに離れる方向に開く。この状態では、舌部２３ａ、２３ｂはまだ互いに圧縮されている。これにより、可撓前部２２が開口の長手方向において長開口８の中でまだ動くことができる。これにより、可撓前部２２は、インプラント１を手術側へ挿入するのに適切な位置に動くことができる。リブ２８ａ、２８ｂは、装置がインプラント内へさらに挿入されることを防止するストッパとして機能する。

インプラントおよびインプラントの挿入装置が互いに正しく配置されると、ピン４０は可撓前部２２にさらに押し込まれ、舌部２３ａ、２３ｂがそれぞれ長開口８の上縁８ａおよび下縁８ｂに当接するまで舌部２３ａ、２３ｂを開く。これにより、インプラントは、開口の上縁８ａおよび下縁８ｂとスリーブ状の端部２１の部位２９ａ、２９ｂとの係合により固く保持される。これは、図６ａ）および図６ｂ）に特定的に示される。

最終的に、インプラントが移植位置に配置された後、ピン４０は第二位置から後退位置に戻され、舌部２３ａ、２３ｂは開口から引き出される。面取りされた後壁２７ａ、２７ｂにより、可撓端部２２がインプラントから引き出される時に舌部２３ａ、２３ｂを共に押すことができる。これにより、長開口を通って可撓端部２２を後退させることができる。

手術中のインプラントの使用について図９ａ）から図９ｆ）を参照して説明する。図９ａ）から図９ｆ）は、椎間インプラントを体内へ挿入して位置決めをするステップを示す。まず、図９ａ）に示されるように、インプラント挿入装置２０は、望ましくは長開口８の長さ方向における略中心部に可撓端部２２が配置されるようにインプラント１に接続される。ピン４０を第二位置に動かすことにより、インプラントと挿入装置との間の接続が固定される。つぎに、インプラント１は隣接する２つの脊椎の間の椎間隙に挿入される。脊椎の１つは、脊椎１００として図面に示される。装置２０の反対側のインプラントの短面４ｂは先頭側である。示される方法において、椎間インプラント１は前方および横方向へのアプローチにより椎間体の間の空間へ挿入される。

図９ｃ）に示されるように、インプラント１および挿入装置２０に抵抗がかかり、それ以上は押せなくなった場合は、ピンを第一位置に後退させることによってインプラントと挿入装置２０との間の固定が緩和される。これにより、スリーブ状の端部２１は長開口８において動くことができるため、インプラントと装置とは互いに相対的に動くことができる。これによって、インプラントと挿入装置との間の角度を変えることができる。図９ｃ）から図９ｅ）に示されるように、インプラントはつぎに椎体の間の最終位置に押し込まれる。

この後、可撓端部２２を長開口８から引き出すことにより、挿入装置はインプラントから外される。

挿入装置とインプラントとの接続または取り外しが容易に行われるため、扱いが簡易となる。肉厚部およびリブがストッパとして作用するため、インプラントを挿入するステップで装置の分離が防止される。

インプラントの挿入装置は、変形させることができる。例えば、可撓舌部の数を変えることができる。舌部の形状を変えることもできる。ピンの代わりに他の拡張部材を使用することができる。

２ 上面、３ 底面、４ 側壁、８ 長開口、２１ 可撓端部、２８ａ，２８ｂ ストッパ。

Claims (16)

1. 椎間インプラントを体に挿入するための装置であって、椎間インプラントは、第一椎間体と係合するように構成された上面（２）と、第二椎間体と係合するように構成された底面（３）と、上面（２）と底面（３）とをつなぐ側壁（４）と、側壁（４）に設けられる長開口（８）とを有し、長開口の長さは高さより大きく、
   装置は、
   自由端部と、長開口の長さより小さい径とを有する可撓端部（２１）を備え、可撓端部は、開口（８）に挿入されるように構成された第一状態と、インプラントと装置とを接続するようにインプラントに係合するように構成された第二状態とになることができ、可撓端部は、ストッパ（２８ａ、２８ｂ）を有し、ストッパは自由端部から所定距離をおいて設けられ、長開口を通じた可撓端部のインプラントへの挿入を制限する、椎間インプラントを体に挿入するための装置。
2. 可撓端部（２１）は、第一状態において開口（８）を通って取り外すことができる、請求項１に記載の装置。
3. 可撓端部（２１）は、自由端に外方突部（２５ａ、２５ｂ）を有し、自由端から所定距離を置いた位置に外方突部（２８ａ、２８ｂ）を有し、所定距離は、第二状態においてインプラントが装置によって保持されるように、長開口（８）の周りの壁の厚さよりも大きい、請求項１または２に記載の装置。
4. 外方突部は、長開口（８）の高さ方向に延在する、請求項３に記載の装置。
5. 可撓端部（２１）は、少なくとも１つのスロット（２４）により分離された少なくとも２つの舌部（２３ａ、２３ｂ）を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 可撓端部（２１）は、長開口（８）の縁（８ａ、８ｂ）に沿って摺動可能に構成された自由端部に、面取りされた面部（２６ａ、２６ｂ）を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 可撓端部（２１）は、面取りされた面部（２７ａ、２７ｂ）を有し、面部は、自由端の反対側を向き、長開口（８）の縁（８ａ、８ｂ）に沿って摺動可能に構成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 拡張要素（４０）が可撓端部（２１）に摺動可能に設けられた、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 拡張要素はピン（４０）であり、可撓端部が圧縮および拡張可能な第一後退位置と、可撓端部に突出して可撓端部が圧縮されないようにする第二突出位置とに配置することができる、請求項８に記載の装置。
10. ストッパ（２８ａ、２８ｂ）は、長開口周りのインプラントの側壁（４）の湾曲部に対応した湾曲形状を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 可撓端部（２１）および拡張要素（４０）は、それぞれハンドル（５０）のグリップ部（５１、５２）に接続される、請求項７から１０のいずれか１項に記載の装置。
12. ハンドル（５０）は、拡張要素（４０）と可撓端部（２１）とを相対的に動かすよう構成された、請求項１１に記載の装置。
13. 椎間インプラント（１）と、体に椎間インプラントを挿入するための装置（２０）とを備えるシステムであって、椎間インプラントは、第一の椎間体と係合するように構成された上面（２）と、第二の椎間体と係合するように構成された底面（３）と、上面（２）と底面（３）とをつなぐ側壁（４）と、側壁（４）に設けられる長開口（８）とを有し、
    挿入装置は、請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置を含む、システム。
14. 長開口（８）は長手方向に弓形状を有し、可撓端部（２１）は開口の弓形状に対応した弓形部（２５ａ、２５ｂ；２８ａ、２８ｂ）を有する、請求項１３に記載のシステム。
15. 椎間インプラント（１）を椎間インプラント挿入装置（２０）に接続する方法であって、椎間インプラントは、第一の椎間体と係合するように構成された上面（２）と、第二の椎間体と係合するように構成された底面（３）と、上面（２）と底面（３）とをつなぐ側壁（４）と、側壁（４）に設けられる長開口（８）とを有し、長開口の長さは高さより大きく、挿入装置は、請求項１から１２のうちの１項に記載の装置を有し、
    方法は、
    可撓端部（２１）を開口の高さ方向に圧縮して開口に挿入し、可撓端部を高さ方向に拡張してインプラントを挿入装置に接続するステップを備える、方法。
16. 挿入装置を長開口に沿って長手方向においてガイドするステップをさらに備える、請求項１５に記載の方法。