JP5698737B2 - 椎間インプラント - Google Patents

Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、その内容が全体的に引用による組み込まれる２００９年６月１７日出願の米国特許仮出願第６１／１８７，９９７号明細書に対する優先権を請求するものである。

椎間板の除去は、多くの場合、椎間板が変性した場合にかつ変性した時に望ましい。椎間板は、椎間板腔の高さを回復させてデバイスを通じた骨成長が隣接する椎骨を融合することを可能にするケージ又は他のスペーサのようなデバイスと置換することができる。スペーサは、多くの場合、２つの椎体を密接に接続せず、プレート及びスクリューの組合せは、多くの場合、骨が成長して隣接する椎体を融合することを可能にするのに必要な剛性を得るのに使用される。

椎間板腔に嵌入され、インプラントの上面及び下面を通して隣接する椎体からの骨の成長を可能にする脊椎融合のためのインプラントは、当業技術で公知である。このようなインプラントには、典型的には前湾のテーパが設けられ、外科医が運動セグメントに対して適切な前湾性の湾曲部を再生することを可能にする。融合のために適切な環境を作成するために、固定ハードウエアを脊椎セグメントに適用し、融合すべき椎体の間の相対運動を制限する。

更に、公知の円筒形のネジ山付きスペーサのような中心本体に接続されたスクリューネジ山の形態の特徴を有する椎体間インプラントが開発されている。これらのデバイスは、典型的に中空であり、かつデバイスの開窓を通して骨成長を可能にする。臨床的には、これらのデバイスは、嵌入ケージの設計形状に対して隣接する椎体内への陥没に耐えるのに利用可能な表面積が小さいので、椎間板の高さの術後損失の危険に関連している。

米国特許公開第２００１／０００７６４４３号明細書

嵌入インプラントの特徴をスクリューネジ山の形態を使用するインプラントと組み合わせる試みは、陥没に対してより強く抵抗するが、これらは、屈曲及び横方向曲げにおいて典型的であるような椎体が互いに離れて移動する解剖学的運動に対しては多くの場合に殆ど抵抗しない。

挿入方向に沿って椎間腔に挿入されるように構成された椎間インプラントを提供する。椎間腔は、横断方向に対向する上椎体及び下椎体によって形成される。椎間インプラントは、本体及び第１の竜骨を含むことができる。本体は、上及び下椎体の一方と係合するように各々構成された第１及び第２の対向する外面を有することができる。第１の竜骨は、第１の竜骨の外側部分が第１の竜骨の内側部分よりも広くなるように、外向き方向に第１の外面から出て延びることができ、第１の竜骨に沿って外向き方向に関して増大する横幅を形成することができる。横幅は、挿入方向及び外向き方向に対して実質的に横断方向とすることができる。

別の実施形態では、椎間インプラントは、本体及び第１の竜骨を含むことができる。本体は、下及び上椎体の一方と係合するように各々構成された第１及び第２の対向する外面、後部側面、並びに対向する前部側面を有することができる。第１の竜骨は、第１の外面から出て延びることができ、本体の第１の外面に面する第１の内面を形成することができる。本体の第１の内面と第１の外面の間の距離は、挿入方向に沿って増大することができる。

椎間インプラントを挿入方向に沿って椎間腔に埋め込む方法も提供する。椎間腔は、横断方向に対向する上椎体及び下椎体によって形成される。このような方法において、第１の竜骨切断部は、上椎体内に形成することができ、第２の竜骨切断部は、下椎体内に形成することができる。第１の竜骨切断部は、第１の部分と、横断方向に沿って第１の部分から上方に延びる第２の部分とを有することができる。第１及び第２の部分は、横断方向及び挿入方向の両方に対して実質的に垂直に延びる幅を形成することができる。第２の部分の幅は、第１の部分の幅よりも大きい。第２の竜骨切断部は、第１の部分と、横断方向に沿って第１の部分から下方に延びる第２の部分とを有することができる。第１及び第２の部分は、横断方向及び挿入方向の両方に対して実質的に垂直に延びる幅を形成することができる。第２の部分の幅は、第１の部分の幅よりも大きい。次に、椎間インプラントは、椎間腔に挿入することができる。椎間インプラントは、本体、本体の上部表面から上方に延びる第１の竜骨、及び本体の下部表面から下方に延びる第２の竜骨を有することができる。第１及び第２の竜骨各々は、上及び下椎体内に形成された第１及び第２の竜骨切断部のそれぞれの第２の部分によって受け取られるように構成されたロッキング部材を含む。

本出願の例示的な実施形態の上述の要約、並びに以下の詳細説明は、例示の目的のために例示的な実施形態を図に示す添付図面と共に読むとより良く理解されるであろう。しかし、本出願は、図示の配列及び手段通りには限定されないことを理解すべきである。

椎間腔によって分離された１対の椎体に挿入されている椎体間インプラントの斜視図である。 一実施形態による本体、第１の竜骨、及び第２の竜骨を有する椎体間スペーサインプラントの斜視図である。 図２Ａに示す椎体間スペーサインプラントの側面図である。 図２Ａに示す椎体間スペーサインプラントの上面図である。 図２Ａに示す椎体間スペーサインプラントの背面図である。 図２Ｃに示す椎体間スペーサインプラントの線２Ｅ−２Ｅを通る断面図である。 第１及び第２の竜骨の間の角度関係を示す図２Ａに示す椎体間スペーサインプラント及びインプラント本体の外面の側面図である。 椎体間スペーサインプラントをその間に受け取るように構成された竜骨切断部と共に図１に示す椎体の対の正面図である。 図３Ａに示す椎体の第１の竜骨切断部の拡大正面図である。 第１の実施形態による試行インプラント本体及び試行インプラントヘッドを含む試行インプラントの斜視図である。 一実施形態によるフライス加工ガイドの斜視図である。 図４Ａに示す試行インプラント上に装着された図４Ｂに示すフライス加工ガイドの斜視図である。 第１の実施形態による穿孔ガイドの斜視図である。 図４Ａに示す試行インプラント上に装着された図４Ｄに示す穿孔ガイドの斜視図である。 別の実施形態による椎体間スペーサインプラントの斜視図である。

図１を参照すると、上椎体１２ａは、椎間板腔１４の下椎骨端板を形成し、隣接する下椎体１２ｂは、椎間板腔１４が端板１３ａ〜ｂの間に配置かつ形成されるように上椎骨端板１３ｂを形成する。従って、椎間板腔１４は、椎体１２ａ〜ｂの間に配置される。この点で、下椎骨端板１３ａは、椎間腔１４の上部表面を提供し、上椎骨端板１３ｂは、椎間板腔１４の下部表面を提供することを認めるべきである。椎体１２ａ〜ｂは、解剖学的に隣接する椎体とすることができ、又は椎体１２ａ〜ｂの間の位置から椎体を除去する椎体切除術が実施された後に残存することができる。図示のように、椎間板腔１４は、切除が実施された後で示されており、それによって椎間板物質は、椎間板腔１４から除去されるか又は少なくとも部分的に除去され、図２Ａ〜２Ｆに示すインプラント２０のようなインプラントを受け取るように椎間板腔１４を準備している。椎間板腔１４に埋め込む時に、インプラント２０は、椎間板腔１４まで高さを回復することができる。椎間腔１４は、必要に応じて脊椎に沿ってどこでも、例えば、腰部、胸部、又は頸部に配置することができる。

以下の説明では、便宜上の目的のみで一定の専門用語を使用しており、これらは限定的なものではない。単語「右」、「左」、「下」、及び「上」は、参照する図面内の方向を示すものである。単語「内側」又は「遠位」、及び「外側」又は「近位」は、インプラント及びその関連部品の幾何学的中心へ向う方向及びこれらから離れる方向をそれぞれ意味する。単語「前部」、「後部」、「上部」、「下部」、「中間」、「横方向」、並びに関連する単語及び／又は語句は、参照する人体の様々な位置及び向きを示すのに使用され、限定することを意味するものではない。専門用語には、上記掲載した単語、これらの派生語、及び同様の趣旨の単語が含まれる。

インプラント２０は、椎体間スペーサインプラントとすることができ、縦方向「Ｌ」及び横方向「Ａ」に沿って水平に、並びに横断方向「Ｔ」に沿って垂直に延びるように本明細書に説明する。本明細書において別に定めない限り、用語「横方向」、「縦方向」、及び「横断方向」は、様々な構成要素の直交方向成分を説明するのに使用される。縦方向及び横方向は、水平面に沿って延びるように示され、横断方向は、垂直面に沿って延びるように示されるが、様々な方向を包含する平面は、使用中異なる場合があることを認めるべきである。例えば、椎体間スペーサインプラント２０が、椎間腔１４のような椎間腔に埋め込まれる時に、横断方向Ｔは、ほぼ上部−下部（又は尾側−頭側）方向に沿って延びるが、縦方向Ｌ及び横方向Ａによって定められた平面は、ほぼ前部−後部方向及び中間−横方向によって定められた解剖学的平面にある。従って、方向を示す用語「垂直」及び「水平」は、単に明瞭性及び例示の目的で示すように椎体間スペーサインプラント２０及びその構成要素を説明するのに使用される。

ここで図２Ａ〜図２Ｄも参照すると、椎体間スペーサインプラント２０は、椎間板腔１４のような少なくとも部分的に空にした椎間板腔内に位置するように構成される。椎体間スペーサインプラント２０は、同種移植骨から完全に形成することができるが、インプラント２０の全体のうちの少なくとも一部分は、ＰＥＥＫ、多孔質ＰＥＥＫ、炭素繊維強化ＰＥＥＫのようなポリマー、チタン及びチタン合金、ステンレス鋼、セラミック、ポリ乳酸、タンタル、及びマグネシウムを含む様々な代替の生体適合性材料又は材料の組合せから形成することができる。インプラント２０のどの部分も同種移植骨から形成される必要はなく、インプラント２０の一部分又は全ては、代替の材料から作ることができることを理解すべきである。

インプラント２０は、上椎体１２ａの下部端板１３ａと接触するように構成された上又は上部又は外側係合面３６と、下椎体１２ｂの上部端板１３ｂと接触するように構成された下又は下部又は外側係合面３８とを形成する本体２４を含む。本体２４は、後部側面４２、前部側面４６、並びに後部側面４２及び前部側面４６を接合する対向する横方向側面５０を更に形成する。後部側面４２は、椎間板腔１４内へのインプラント挿入に対して前縁を形成するが、前部側面４６は、椎間板腔１４内へのインプラント挿入に対して後縁を形成する。従って、第１の縦方向は、前部側面４６から後部側面４２に向う縦方向を意味し、第２の縦方向は、後部側面４２から前部側面４６に向う縦方向を意味する。第１の縦方向はまた、椎間板腔１４へのインプラント挿入方向を意味することができ、第２の縦方向はまた、インプラント挿入方向と反対の方向を意味することができるが、挿入方向は、単に縦方向である必要はないことを認めるべきである。図示のように、本体２４、及び特に、上部表面３６、下部表面３８、後部側面４２、前部側面４６、並びに横方向側面５０は、台形を形成して図１に示す椎間腔１４のような椎間腔に対応するような形状にされる。

その点で、並びに図２Ｂ及び図２Ｆを参照すると、インプラント本体２４の前部側面４６は、第１の高さＨ_I1を有し、インプラント本体２４の後部側面４２は、第２の高さＨ_I2を有する。図示のように、第１の高さＨ_I1は、第２の高さＨ_I2よりも大きい。高さの差のために、上部表面３６及び下部表面３８は、第１の縦方向に沿って互いに向けて収束する。上部表面３６及び下部表面３８は、インプラント本体２４の中心の縦軸線Ｃの方向に収束すると考えることができる。図２Ｆに示すように、上部表面３６及び下部表面３８は、互いに対して第１の角度Θ₁で互いに向けて収束する。第１の角度Θ₁は、インプラント２０が前湾角に対応するように選択することができる。しかし、第１の角度Θ₁は、あらゆる望ましい角度とすることができることを理解すべきである。更に、例示的実施形態は、直線的に延びるインプラント本体２４の上部表面３６及び下部表面３８を示すが、表面３６、３８は、依然としてほぼ互いに向けて収束しながら、波形又は他の非線形部分を含むことができることを理解すべきである。

図２Ｃに示すように、インプラント本体２４の側面５０も、互いに向けて収束する。その点で、インプラント本体２４の前部側面４６は、第１の幅Ｗ_I1を有し、インプラント本体２４の後部側面４２は、第２の幅Ｗ_I2を有する。図示のように、第１の幅Ｗ_I1は、第２の幅Ｗ_I2よりも大きい。幅の差のために、横方向側面５０の表面は、角度Θ₁で第１の縦方向に沿って互いに向けて収束する。

図２Ａを参照すると、各横方向側面５０は、丸くなっている下縁５８を含み、横方向側面４６の縦方向長さ全体に沿って延びる。図示のように、丸い縁５８は、必要に応じて寸法決めすることができる半径Ｒ₁によって各々形成される。図示の実施形態によると、半径Ｒ₁は、下椎骨１２ｂの上部端板１３ｂの鉤状突起の曲率半径に実質的に適合する。半径Ｒ１は、鉤状突起の曲率半径に対応するので、インプラント２０は、椎間腔内でより容易に受け取ることができる。

インプラント本体２４の後部側面４２は、望ましいように成形することができ、例示的実施形態により斜角を付け又は弾丸状にされる。斜角を付けた後部側面４２は、インプラント２０の挿入中に椎体１２ａ及び１２ｂの延長を可能にする。従って、斜角を付けた形状は、インプラント２０を椎間腔内でより容易に受け取ることを可能にすることができる。

図２Ｄに示すように、インプラント本体２４の前部側面４６は、インプラント２０に挿入器具と共に連結してそれによって椎間腔１４へのインプラント２０の挿入を容易にするように、挿入器具の相補的係合部材と嵌合するように構成された係合部材７０を形成する。図示のように、係合部材７０は、本体２４に延びる中心ボア７４及び中心ボア７４の両側上の本体２４に延びる側部ボア７８を含む。中心ボア７４は、挿入器具の雄ネジと係合してそれによってインプラント２０を挿入器具に連結するように構成された雌ネジを含む。側部ボア７８は、椎間腔へのインプラント２０の挿入中に挿入器具の突出部を受け取ってインプラント２０の回転を防止又は制限するように構成される。

図２Ａ〜図２Ｆに示すように、インプラント２０は、本体２４から上方に延びる（又は横断方向に出る）第１の竜骨２８と、本体２４から下方に延びる（又は横断方向に出る）第２の竜骨３２とを更に含む。図示の実施形態によると、第１の竜骨２８は、上係合面３６から出て延び、第２の竜骨３２は、下係合面３８から出て延びる。第１の竜骨２８及び第２の竜骨３２は、上及び下椎体１２ａ及び１２ｂに形成されたそれぞれの竜骨切断部と係合するように構成される。一般的に、第１の竜骨２８及び第２の竜骨３２は、インプラント本体２４の上部表面３６及び下部表面３８それぞれに対して実質的に垂直の方向に本体２４から出て延びるが、第１及び第２の竜骨２８、３２は、これらのそれぞれの表面３６及び３８から垂直に延びることに限定されないことを理解すべきである。例えば、第１及び第２の竜骨２８、３２が、下部及び上部表面３６、３８に対して横断方向である少なくとも垂直方向成分を有する方向に延びる限り、第１の竜骨２８は、あらゆる望ましい角度で上部表面３６から上方に延びるか又は横断方向に出ることができ、同様に、第２の竜骨３２は、あらゆる角度で下部表面３８から下方に延びるか又は横断方向に出ることができる。

図２Ａ及び図２Ｅに最も良く示すように、第１の竜骨２８は、第１の支持体８０及び第１の支持体８０の外端に配置された第１のロッキング部材８４を含む。図２Ｅに示すように、第１の支持体８０は、インプラント本体２４の中心軸に沿ってインプラント本体２４の上部表面３６から上方に延びる台座である。第１の支持体８０は、インプラント本体２４の前部側面４６と後部側面４２の間で縦方向Ｌに細長い。一般的に、第１の支持体８０は、横幅Ｗ_Sを有する。横幅Ｗ_Sは、少なくとも約２ｍｍとすることができるが、いずれの横幅Ｗ_Sも適切とすることができることを理解すべきである。

図２Ｅに最も良く示すように、第１の支持体８０は、前部部分８８及び縦方向に沿って前部部分８８と対向する後部部分９６を形成する。第１の支持体８０の前部部分８８は、フレア９２を形成し、第１の支持体８０の後部部分９６は、テーパ付きになっている。フレア９２は、縦方向に後方に沿って横方向Ａに第１の支持体８０の縦方向中心軸に対して外に曲がる。言い換えると、第１の支持体８０の前部部分８８の横幅は、インプラント本体２４の前部側面４６の方向に第２の縦方向に沿って増大し、それによってフレア９２を形成する。一般的に、フレア９２の最も広い部分は、少なくとも約３ｍｍとすることができる横幅Ｗ_Fを有するが、いずれの横幅Ｗ_Fも、それが第１の支持体８０のほぼ横幅Ｗ_sよりも広い限り適切とすることができることを理解すべきである。フレア９２は、インプラント２０が椎間腔に挿入された後に、インプラント２０が前方移動に抵抗するのを助けることができる。例えば、フレア９２は、インプラント２０が挿入された後に椎骨の皮質壁を捕捉することができ、それによってインプラント２０が椎間腔から移動するのを防止する。図２Ｅにも示すように、第１の支持体８０の後部部分９６は、インプラント２０を椎間腔により容易に挿入することを可能にするように、第１の縦方向に沿って内向きに曲がり、又はテーパ付きになっている。

図２Ａ及び図２Ｃを参照すると、第１のロッキング部材８４は、第１の支持体８０から横断方向に出て延び、又はそうでなければ第１の支持体８０の横断方向外端に配置される。図２Ａに示すように、第１のロッキング部材８４は、縦方向中心軸に沿って延びる円筒を形成し、インプラント本体２４の前部側面４６と後部側面４２の間で縦方向Ｌに細長い。図２Ｃに示すように、ロッキング部材８４は、第１の支持体８０の横幅Ｗ_Sよりも大きい横幅又は直径Ｄ_Lを有することができる。この点で、第１の竜骨２８の横幅は、第１の竜骨２８の外側横断方向部分が、第１の竜骨２８の内側横断方向部分よりも広いように、第１の竜骨２８に沿って横断方向外向き方向に関して増大すると考えることができる。ロッキング部材８４の横幅又は直径Ｄ_Lは、少なくとも約３ｍｍとすることができるが、いずれの直径Ｄ_Lも適切とすることができることを理解すべきである。第１の支持体８０のように、第１のロッキング部材８４の後部部分１００は、曲がるか又はそうでなければテーパ付きになっている。テーパ付き後部部分１００は、インプラント２０を椎間腔により容易に挿入することを可能にする。

図２Ａ及び図２Ｆに最も良く示すように、ロッキング部材８４は、インプラント本体２４の上部表面３６に面する内側又は本体接面１０６を含む。本体接面１０６は、インプラント本体２４の上部表面３６に直接面することができ、又はインプラント本体２４の上部表面３６の方向に延びる少なくとも何らかの垂直又は横断方向成分を有する方向に面することができる。

図２Ａを参照すると、第２の竜骨３２は、第１の竜骨２８に関して上述したように構成され、第２の支持体１１０及び第２の支持体１１０の外端に配置された第２のロッキング部材１１４を含む。図示のように、第２の支持体１１０は、インプラント本体２４の中心軸に沿ってインプラント本体２４の下部表面３８から下方に又は横断方向に出て延びる台座である。第２の支持体１１０は、インプラント本体２４の前部側面４６と後部側面４２の間で縦方向Ｌに細長い。一般的に、第２の支持体１１０は、第１の支持体８０に類似しており、横幅Ｗ_Sを有する。従って、第２の支持体１１０の横幅Ｗ_Sも少なくとも約２ｍｍとすることができるが、いずれの横幅Ｗ_Sも適切とすることができることを理解すべきである。

第１の支持体８０のように、並びに図２Ｂ及び図２Ｅを参照すると、第２の支持体１１０の前部部分１１８は、フレア１２２を形成し、第２の支持体１１０の後部部分１２６は、テーパ付きになっている。フレア１２２は、横方向Ａに第２の支持体１１０の縦方向中心軸から外に曲がる。言い換えると、第２の支持体１１０の前部部分１１８の横幅は、第２の支持体１１０が、インプラント本体２４の前部側面４６の方向に延びてそれによってフレア１２２を形成する時に増大する。一般的にフレア１２２の最も広い部分は、少なくとも約３ｍｍとすることができる横幅Ｗ_Fを有するが、あらゆる横幅Ｗ_Fは、それが第２の支持体１１０の横方向Ｗ_Sよりも広い限り、適切とすることができることを理解すべきである。フレア１２２は、インプラント２０が椎間腔に挿入された後に、インプラント２０が前方移動に抵抗するのを助けることができる。例えば、フレア１２２は、インプラント２０が挿入された後に下椎骨の皮質壁を捕捉することができ、それによってインプラント２０が椎間腔から移動するのを防止する。図２Ｅにも示すように、第２の支持体１１０の後部部分１２６は、インプラント２０を椎間腔により容易に挿入することを可能にするように曲がり又はテーパ付きになっている。

図２Ａ及び図２Ｂに最も良く示すように、第２のロッキング部材１１４は、第２の支持体１１０から出て延び、又はそうでなければ第２の支持体１１０の外端に配置される。図２Ａに示すように、第２のロッキング部材１１４は、インプラント本体２４の前部側面４６と後部側面４２の間で縦方向Ｌに細長い。第１のロッキング部材８４のように、第２のロッキング部材１１４は、第２の支持体１１０の横幅Ｗ_Sよりも広い横幅又は直径Ｄ_Lを有することができる。この点で、第２の竜骨３２の横幅は、第２の竜骨３２の外側部分が第２の竜骨３２の内側部分よりも広いように、第２の竜骨３２に沿って外向き方向に関して増大すると考えることができる。ロッキング部材１１４の横幅又は直径Ｄ_Lは、少なくとも約３ｍｍとすることができるが、いずれの直径Ｄ_Lも適切とすることができることを理解すべきである。第２の支持体１１０のように、第２のロッキング部材１１４の後部部分１４０は、曲がるか又はそうでなければテーパ付きになっている。テーパ付き後部部分１４０は、インプラント２０を椎間腔により容易に挿入することを可能にする。

図２Ａに最も良く示すように、ロッキング部材１１４は、インプラント本体２４の下部表面３８に面する内側又は本体接面１５０を含む。本体接面１５０は、インプラント本体２４の下部表面３８に直接面することができ、又はインプラント本体２４の下部表面３８の方向に延びる少なくとも何らかの垂直成分を有する方向に面することができる。

図２Ｆを参照すると、第１のロッキング部材８４及び第２のロッキング部材１１４、又は第１のロッキング部材８４の少なくとも本体接面１０６及び第２のロッキング部材１１４の本体接面１５０は、第１の縦方向に沿って互いに向けて収束する。第１のロッキング部材８４及び第２のロッキング部材１１４、又は少なくとも本体接面１０６及び本体接面１５０は、第１の縦方向Ｌに沿ってインプラント本体２４の中心縦軸線Ｃの方向に収束するようにも考えることができる。図示の実施形態によると、第１及び第２のロッキング部材８４、１１４又は少なくともこれらのそれぞれの本体接面１０６及び１５０は、第１の縦方向に沿って互いに対して第２の角度Θ₂で互いに向けて収束する。第２の角度Θ₂は、インプラント本体２４の上部及び下部表面３６、３８の間で定められた第１の角度Θ₁よりも小さい。第２の角度Θ₂は、あらゆる望ましい角度とすることができるが、第２の角度Θ₂は、第１の角度Θ₁よりも小さいことが好ましい。従って、本体接面１０６及び１５０の少なくとも一方又は両方は、第１の縦方向に沿って上部表面３６及び下部表面３８それぞれから発散する。換言すれば、本体接面１０６及び１５０の一方又は両方は、第２の縦方向に沿って上部表面３６及び下部表面３８それぞれの方向に収束する。図示の実施形態は、直線的に延びる本体接面１０６及び本体接面１５０を示すが、表面１０６、１５０は、依然としてほぼ互いに向けて収束しながら、波形又は他の非線形部分を含むことができることを理解すべきである。

図２Ｆに示すように、第１の間隙１６０は、第１のロッキング部材８４の本体接面１０６とインプラント本体２４の上部表面３６との間に形成される。第１及び第２の角度Θ₁、Θ₂の間の差のために、間隙１６０の高さは、本体２４の後端４２から前端４６まで第２の縦方向に沿って減少する。従って、本体接面１０６の前部部分は、第１の距離Ｈ_L1だけ上部表面３６から離れ、本体接面１０６の後部部分は、第１の距離Ｈ_L1よりも大きい第２の距離Ｈ_L2だけ上部表面３６から離れている。

同様に、第２の間隙１９０は、第２のロッキング部材１１４の本体接面１５０とインプラント本体２４の下部表面３８との間に形成される。第１の間隙１６０のように、第２の間隙１９０の高さは、本体２４の後端４２から前端４６まで縦方向に沿って減少する。従って、本体接面１５０の前部部分も、第１の距離Ｈ_L1だけ下部表面３８から離れ、本体接面１５０の後部部分は、第１の距離Ｈ_L1よりも大きい第２の距離Ｈ_L2だけ下部表面３８から離れている。図示の実施形態は、第１の間隙１６０及び第２の間隙１９０が実質的に類似することを示すが、２つの間隙は、異なる高さを有する場合があることを理解すべきである。

間隙１６０及び１９０は、インプラント２０が椎間腔に挿入される時に骨を受け取るように構成される。間隙１６０は、第２の縦方向に沿って減少する高さを有するので、表面１０６及び３６は、インプラント２０が挿入方向に沿って埋め込まれる時に間隙１６０で受け取られる上椎体１２ａの一部分のような骨を圧縮するように構成される。同様に、間隙１９０は、第２の縦方向に沿って減少する高さを有するので、表面１５０及び３８は、インプラント２０が挿入方向に沿って埋め込まれる時に間隙１６０で受け取られる下椎体１２ｂの一部分のような骨を圧縮するように構成される。骨圧縮は、骨成長を刺激し、Ｗｏｌｆｆの法則により骨が第１及び第２の竜骨２８、３２の周りを流れるようにする。

ここで図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、第１の竜骨切断部２００は、上椎体１２ａに形成することができ、第２の竜骨切断部２０４は、下椎体１２ｂに形成することができる。第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４は、インプラント２０の第１及び第２の竜骨２８及び３２それぞれを受け取るように各々構成される。

第１の竜骨切断部２００は、下側又は内側横断方向の第１の部分２０８及び上側又は外側横断方向の第２の部分２１２を含み、Ｈ_Cの高さ全体を形成する。第１の竜骨切断部２００の高さＨ_Cは、好ましくは、第１の竜骨２８と同じ高さであり、約４ｍｍとすることができるが、あらゆる高さＨ_Cを望ましいとすることができる。第１の部分２０８は、ほぼスロット形状であって上椎体１２ａ内に延びる。第１の部分２０８は、第１の竜骨２８の第１の支持体８０の横幅Ｗ_Sに実質的に等しい横幅Ｗ_Cを有する。第２の部分２１２は、ほぼ円筒形であって第１の部分２０８から上方に延びる。第２の部分２１２は、第１の竜骨２８の第１のロッキング部材８４の直径Ｄ_Sに少なくとも実質的に等しい横幅又は直径Ｄ_Cを有する。直径Ｄ_Sは、図示のように直径Ｄ_cよりも大きくすることができる。ロッキング部材８４は、第１の竜骨切断部２００の第２の部分２１２よりも大きいので、骨は、インプラント２０が椎間腔１４に挿入される時に更に圧縮されることになる。

第２の竜骨切断部２０４は、第１の竜骨切断部２００に関して上述したように構成することができ、上側又は内側横断方向の第１の部分３０８及び下側又は外側横断方向の第２の部分３１２を含み、Ｈ_Cの高さ全体を有する。第２の竜骨切断部２０４の高さＨ_Cは、好ましくは、第２の竜骨３２と同じ高さであり、約４ｍｍとすることができるが、あらゆる高さＨ_Cを望ましいとすることができる。第１の部分３０８は、ほぼスロット形状であって下椎体１２ｂ内に延びる。第１の部分３０８は、第２の竜骨３２の第２の支持体１１０の横幅Ｗ_Sに実質的に等しい横幅Ｗ_Cを有する。第２の部分３１２は、ほぼ円筒形であって第１の部分３０８から下方に延びる。第２の部分３１２は、第２の竜骨３２の第２のロッキング部材１１４の直径Ｄ_Sに少なくとも実質的に等しい横幅又は直径Ｄ_Cを有する。必須ではないが、Ｄ_SがＤ_cよりも大きいことが好ましい。ロッキング部材１１４は、第２の竜骨切断部２０４の第２の部分３１２よりも大きいので、骨は、インプラント２０が椎間腔に挿入される時に更に圧縮されることになる。

第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４又は第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４の少なくとも一部分は、その内容が全体的に引用により本明細書に組み込まれる２００７年７月３０日に出願の「穿孔／フライス加工ガイド及び竜骨切断部調製システム」という名称の米国特許公開第２００１／０００７６４４３号明細書で説明するある一定の器具及び方法を使用して上及び下椎体１２ａ、１２ｂにおいて形成することができる。図４Ａ〜図４Ｅは、椎間腔１４及び特にインプラント２０の挿入前に竜骨切断部２００、２０４を調製するのに使用することができる例示的な器具を示している。しかし、第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４、又は第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４の少なくとも一部分は、あらゆる器具及び方法を使用して形成することができることを理解すべきである。

図４Ａを参照すると、試行インプラント３００は、使用すべきインプラント２０の正しい高さを判断するのに使用される。図示のように、試行インプラント３００は、本体３０４及び椎間腔１４に挿入すべき遠位試行ヘッド３０８を含む。試行インプラント３００は、ネジ山付きシャフト３１６によって本体３０４に移動可能に装着された縦方向に調節可能な止め具３１２を更に含む。調節可能な止め具３１２は、試行ヘッド３０８に対するその縦方向位置がこのように調節可能である上部及び下部椎骨係合部材３２０を含む。係合部材３２０は、シャフト３１６に取り付けられて試行本体３０４の移動に対して案内される。係合部材３２０は、ある一定の力に対する抵抗を改善するために試行インプラント３００の中心線に対して対称的に位置決めされる。更に、係合部材３２０の分割設計は、リーマーが２つの係合部材３２０の間で移動することを可能にし、係合部材３２０は、リーマーからの追加軟組織保護を提供する。本体３０４は、フライス加工ガイドを装着するように接続するための基部として機能する。

図４Ｂ及び図４Ｃは、本体３０４上に装着することができる例示的なフライス加工ガイド３５０を示している。図示のように、フライス加工ガイド３５０は、それぞれのリーマーを案内するように構成された上側及び下側チャンバ３５８を形成する本体３５４を含む。スロット３６０は、チャンバ３５８の間に形成される。使用時には、フライス加工ガイド３５０は、本体３０４がスロット３６０内に受け取られるように、本体３０４上でフライス加工ガイド３５０を摺動させることによって本体３０４上に装着される。各チャンバ３５８は、本体３５４を通して本体３５４の遠位端から縦方向に出て延びる。図示のように、各チャンバ３５８は、その遠位端に内側開口部３６２を含む。チャンバ３５８の内側開口部３６２は、互いに対向する。チャンバ３５８の構成のために、リーマーは、第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４の内側部分２０８、３０８を作ることができることになる。

フライス加工ガイド３５０はまた、フライス加工ガイド３５０を取外し可能なハンドル３７４に接続するように構成された連結機構３７０を含むことができる。連結機構３７０は、ハンドル３７４のネジ山付き端部を受け取るように構成されたネジ山付きボアとすることができる。

図４Ｄ及び図４Ｅは、本体３０４上に装着することができる例示的な穿孔ガイド３８０を示している。図示のように、穿孔ガイド３８０は、それぞれのドリルビットを案内するように構成された上側及び下側チャンバ３８８を形成する本体３８４を含む。フライス加工ガイド３５０のように、穿孔ガイド３８０は、チャンバ３８８の間に形成されたスロット３９２を含む。使用時には、穿孔ガイド３８０は、本体３０４がスロット３９２内に受け取られるように、本体３０４の上で穿孔ガイド３８０を摺動させることによって本体３０４上に装着される。各チャンバ３５８は、本体３８４を通して本体３８４の遠位端に縦方向に出て延びる。フライス加工ガイド３５０のチャンバ３５８と異なり、穿孔ガイド３８０のチャンバ３８８は、円筒形であり、好ましくは、これらの遠位端で開口しない。チャンバ３８８の構成のために、ドリルビットは、第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４の外側部分２１２、３１２を作ることができることになる。

穿孔ガイド３８０はまた、穿孔ガイド３８０を取外し可能なハンドル３９８に接続するように構成された連結機構３９６を含むことができる。連結機構３９６は、ハンドル３９８のネジ山付き端部を受け取るように構成されたネジ山付きボアとすることができる。

作動において、上及び下椎体１２ａ、１２ｂの間の椎間腔１４を空にし、試行インプラント３００の試行ヘッド３０８を椎間腔１４に挿入し、必要になるインプラント２０の正しい高さを見出す。正しい試行ヘッド３０８が判断される時に、試行ヘッド３０８は、調節可能な止め具３１２が椎骨と当接するまで椎間腔１４に挿入される。止め具３１２は、試行インプラント３００を椎体１２ａ、１２ｂに対してその右側の位置に固定するだけでなく、これらはまた、試行インプラント３００が脊柱管内に摺ってそれ以上戻らないことを保証する。

試行インプラント３００が正しく位置決めされた後に、フライス加工ガイド３５０は、試行本体３０４の上でフライス加工ガイド３５０を摺動させることによって試行インプラント３００の本体３０４上に装着される。次に、第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４の第１の部分２０８、３０８は、追切機能を有するリーマー又はドリルを使用することによって上及び下椎体１２ａ、１２ｂに形成することができる。この点で、リーマーは、チャンバ３５８に挿入され、外科医は、端板に沿って切断を開始し、次に、椎体内に進むことができる。

竜骨切断部２００、２０４の第１の部分２０８、３０８が上及び下椎体１２ａ、１２ｂに形成された状態で、フライス加工ガイド３５０を取り外すことができ、穿孔ガイド３８０は、試行本体３０４の上で穿孔ガイド３８０を摺動させることによって試行インプラント３００の本体３０４上に装着される。次に、第２の部分２１２、３１２は、ドリルを使用して上及び下椎体１２ａ、１２ｂに形成することができる。この点で、ドリルビットは、チャンバ３８８に挿入され、外側／第２の部分２１２、３１２を穿孔することができる。竜骨切断部の第１及び第２の部分を形成する順序を逆にすることができることを理解すべきである。

椎間腔１４が調製された状態で、インプラント２０の前端４６、例えば、係合部材７０は、標準インサータ器具に連結することができる。次に、インプラント２０は、第１の竜骨２８が第１の竜骨切断部２００によって受け取られ、第２の竜骨３２が第２の竜骨切断部２０４によって受け取られるように、空間１４の前部側面から椎間腔１４に挿入することができる。インプラント２０の後部側面４２が空間に挿入される時に、第１及び第２のロッキング部材８４、１１４の本体接面１０６、１５０とインサート２４のそれぞれの外側本体表面３６、３８との間に配置された骨の部分は、その間に形成された第１及び第２の間隙１６０、１９０の高さの減少により圧縮される。骨を圧縮することにより、骨は、インプラント２０及び特に第１及び第２の竜骨２８、３２の周りを流れてこれらに適合することになる。Ｗｏｌｆｆの法則に従って、骨成長は、付加的な圧力により強化されることになる。

椎間板腔内に完全に挿入された状態で、インプラント２０の前部側面４６は、上及び下椎体１２ａ、１２ｂの前縁とほぼ同一平面にある。ここで完全に第１及び第２の竜骨切断部２００、２０４の内側、並びに椎骨縁から離れて位置決めされた第１及び第２の竜骨２８、３２のフレア９２及び１２２は、インプラント２０の前方移動を防止する。

インプラント２０及び特に竜骨２８、３２は、上及び下椎体１２ａ、１２ｂの互いに対する垂直移動を防止する。これは、ロッキング部材８４及び１１４がこれらの支持体８０及び１１８よりも広いことに起因し、それによって椎体が互いに離れるのを防止する。この特徴はまた、プレート及びスクリューのような追加ハードウエアの使用なしにインプラント２０を椎間腔１４内に挿入して保持することを可能にする。

ここで図５を参照すると、別の実施形態では、インプラント２０は、骨成長を促進するように垂直ボアを含むことができる。図５に示すように、インプラント４００は、本体４２４、第１の竜骨４２８、第２の竜骨４３２、及びインプラント本体４２４を通して垂直に延びる椎体４３４を含む。ボア４２６は、縦方向に細長く、第１及び第２の竜骨４２８、４３２の両側に延びる。インプラント４００が椎間腔に挿入された状態で、ボア４３４は、上及び下椎体の間の成長による骨のための通路を提供する。ボア４３４が細長く示されているが、ボア４３４は、これらがインプラント本体４２４を通して完全に延びる限りいかなる形状とすることもできることを理解すべきである。更に、ボア４３４には、骨形成又は他の融合補助材料を詰めることができる。

本明細書で説明するインプラント２０及び４００は、様々な多数の可能な幾何学形状及び角度関係を提供するように構成することができることを認めるべきである。例えば、第１及び第２のロッキング部材８４、１１４は、円筒形であると説明されているが、これらは、矩形ブロックのような他の形状を容易に形成することができる。更に、第１及び第２の竜骨２８、３２、並びに本体２４とのこれらのそれぞれの関係は、類似の寸法及び角度関係を有するように説明されているが、各竜骨２８、３２は、他方に対して異なる寸法及び角度関係を有することができることを理解すべきである。

当業者は、本発明の広範な発明概念から逸脱することなく上述の実施形態に変更を行うことができることを認めるであろう。更に、本明細書で説明する実施形態のいずれかに関して上述したような構造、特徴、及び方法は、別に定めない限り、本明細書で説明する他の実施形態のいずれにも組み込むことができることを認めるべきである。従って、本発明は、開示した特定的な実施形態に限定されるものではなく、修正を本発明の開示の精神及び範囲に包含するように意図していることが理解される。

１２ａ 上椎体
１２ｂ 下椎体
１３ａ 下椎骨端板
１３ｂ 上椎骨端板
１４ 椎間腔、椎間板腔
２０ 椎間インプラント

Claims (15)

1. 上椎体及び下椎体によって形成された椎間腔内に挿入方向に沿って挿入されるように構成された椎間インプラントであって、
   上及び下椎体の一方と係合するように各々構成された第１及び第２の対向する外面を有する本体であって、前記第１及び第２の対向する外面は、挿入方向に沿って第１の角度で互いに向けて収束する、前記本体と、
   前記第１の外面から出て延び、前記第１の外面に面する第１の本体向き面を形成する第１のロッキング部材を含む第１の竜骨と、
   前記第２の外面から出て延びる第２の竜骨であって、該第２の竜骨が、前記第２の外面に面する第２の本体向き面を形成する第２のロッキング部材を含む第２の竜骨と、を含み、
   前記第１の本体向き面が、挿入方向に沿って前記本体の前記第１の外面から発散し、前記第２の本体向き面が、該挿入方向に沿って該本体の該第２の外面から発散し、前記第１の本体向き面及び前記第２の本体向き面は、挿入方向に沿って互いに向けて収束する、椎間インプラント。
2. 前記第１及び第２の竜骨の各々は、該それぞれの竜骨の外側部分が、該それぞれの竜骨の内側部分よりも広くなるように、該それぞれの竜骨に沿って外向き方向に関して増大する横幅を形成し、かつ、
   前記横幅は、前記挿入方向及び前記外向き方向に対して実質的に横断方向である、
   請求項１に記載の椎間インプラント。
3. （ｉ）前記第１の竜骨は、第１の支持体を含み、前記第１のロッキング部材は、該第１の支持体の外端に配置され、（ｉｉ）前記第２の竜骨は、第２の支持体を含み、前記第２のロッキング部材は、該第２の支持体の外端に配置され、（ｉｉｉ）該第１のロッキング部材は、該第１の支持体の横幅よりも大きい横幅を有し、該第２のロッキング部材は、該第２の支持体の横幅よりも大きい横幅を有する請求項２に記載の椎間インプラント。
4. 前記本体は、前記第１及び第２の竜骨の少なくとも一方が後部及び前部側面の間で実質的な挿入の方向に細長くなるような後部側面及び対向する前部側面を形成する請求項３に記載の椎間インプラント。
5. 前記第１及び第２の支持体の前端が、前記挿入方向及び前記外向き方向に対して実質的に横断方向である横方向に該第１及び第２の支持体の中心軸から離れるように曲がるフレアを形成する請求項３に記載の椎間インプラント。
6. 前記本体の前記前部側面は、該本体を挿入器具に連結するように構成された係合部材を形成する請求項４に記載の椎間インプラント。
7. 前記第１のロッキング部材の前部部分が、第１の距離だけ前記第１の外面から離間し、該第１のロッキング部材の後部部分が、該第１の距離よりも大きい第２の距離だけ該第１の外面から離間する請求項４に記載の椎間インプラント。
8. 前記第２のロッキング部材の前部部分が、第１の距離だけ前記第２の外面から離間し、該第２のロッキング部材の後部部分が、該第１の距離よりも大きい第２の距離だけ該第２の外面から離間する請求項７に記載の椎間インプラント。
9. 前記第１及び第２の外面は、前記前部側面から前記後部側面まで前記挿入方向に沿って互いに向けて収束する請求項４に記載の椎間インプラント。
10. 前記第１及び第２の外面は、第１の角度で互いに向けて収束し、前記第１及び第２のロッキング部材の前記本体向き面は、該第１の角度よりも小さい第２の角度で互いに向けて収束する請求項９に記載の椎間インプラント。
11. 前記本体は、前記第１及び第２の外面の間で前記本体を通って延びる少なくとも１つのボアを含む請求項１に記載の椎間インプラント。
12. （ｉ）前記本体は、半径Ｒ_Iを有して下椎骨の鉤状突起に適合するように構成された少なくとも１つの下縁を形成する請求項１に記載の椎間インプラント。
13. 前記本体及び前記第１の竜骨は、同種移植骨から作られる請求項１に記載の椎間インプラント。
14. 前記第１及び第２のロッキング部材は、実質的に円筒形である請求項４に記載の椎間インプラント。
15. 前記第１及び第２の支持体は、前記本体の前記第１及び第２の外面に対して実質的に垂直である請求項４に記載の椎間インプラント。

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