(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
本明細書において本発明の詳細な実施形態を開示する。しかしながら、開示された実施形態は本発明の例示にすぎず、本発明が様々な形態で実施されてもよいことを理解されたい。したがって、本明細書において開示される具体的な構造的および機能的詳細は、限定として解釈されるものではなく、単に、特許請求の範囲のための基礎として、当業者に教示して、本発明を事実上任意の適切に詳細な構造で様々に実施するための代表する基礎として解釈される。
【0012】
本出願は、一般に、椎間スペーサなどのインプラントに関し、具体的には、関節接合椎間スペーサに関する。インプラントは、脊椎の適切な間隔および自然な湾曲を復元または維持しながら、脊椎の治療部位を融合させるために使用することができる。治療部位は、隣接する椎体の間の領域を含み得るため、インプラントの高さは、椎間板の高さにほぼ一致する。有利なことに、本明細書において説明される改良型のインプラントは、2つの椎骨の間の所望の位置に容易に関節接合されるように構成される。一部の実施形態では、改良型のインプラントは、複数の軸に沿って関節接合可能であり、それによって、所望の位置にスペーサを設置する際のより大きな柔軟性を提供する。インプラントの新規な特徴は、インプラントを椎骨間の所望の位置までより効率的に挿入または設置できるようにする。
【0013】
図1は、一部の実施形態に係る、スペーサインプラントの分解斜視図である。インプラント10は、2つの椎骨間の椎間板空間内に嵌るように構成され、支持体14と、関節接合要素40と、阻止部材60と、移動制限部材70とを備える。
【0014】
インプラント10の支持体14は、上方の椎骨と接する上端面35と、下方の椎骨と接する下端面37とを含む。上端面および下端面の両方、またはいずれか一方には、隣接する椎骨に接し、支持体14を所望の位置に保つように設計された1以上の歯24が設けられている。また、1以上の長手方向の開口部21が、上端面および下端面の両方、またはいずれか一方の内部に形成される。1以上の長手方向の開口部21は、インプラント10の一部またはその全体を貫通して形成され得、骨補填材または移植した際に骨の成長を促進するその他の天然材料および合成材料の両方、もしくはいずれか一方を受け入れるように構成される。加えて、上端面および下端面の両方、またはいずれか一方の上には、1以上の孔、阻止部材60を受け入れるための孔64および移動制限部材70を受け入れるための孔68があり、これらは以下に詳細に説明される。
【0015】
加えて、支持体14は、基端部分16と先端部分18とを含む。
図1に示すように、先端部分18は、テーパ状の表面20を有し得る。代替的な実施形態では、基端部分16は、先端部分の代わりに、または先端部分に加えて、テーパ状の表面を有し得る。一部の実施形態では、椎骨間に支持体14を設置する際、テーパ状の表面20を有する先端部分18は、椎間板空間内に位置する先導部分として機能し得る。有利なことに、テーパ状の表面20は、支持体14が椎骨間に挿入される際に、椎体が自ら離れるのを補助する。
【0016】
図1に示すように、支持体14は、支持体14の湾曲した側壁上に形成された側面の切り欠き部すなわち凹部22も備える。凹部22は、関節接合要素40をその中に受け入れるように構成される空間を画定する。関節接合要素が上端面35および下端面37の両方、またはいずれか一方の一部分を通って移植され得る他のスペーサインプラントと比べて、本出願の支持体14は、有利なことに、関節接合要素40のために側面の入口を提供し、それによって、歯24を通り抜けて孔を機械加工する必要性を減らす。このことは、有利なことに、歯の数および歯によって覆われる表面積の両方、またはいずれか一方を維持し、スペーサが椎間板空間内にしっかりと留まる機能を高める。
【0017】
使用時に、インプラント10の関節接合要素40は、インプラント10の凹部22に留まり得る。関節接合要素40は、有利なことに、(
図8Aから
図8Dに示すように)支持体14を1以上の軸で回転可能にし、それによって、支持体14を椎間板空間内で適切な方向および位置となるようにすることができる。関節接合要素40がインプラント10から脱落するのを防止するために、阻止部材60は、以下詳述するように提供され得る。
【0018】
関節接合要素40は、孔42と、一組の実質的に平坦な表面45と、関節接合要素40の上部に沿って延在する溝47とを備える。関節接合要素40が支持体14の凹部22内に配置されているとき、実質的に平坦な表面45は、支持体14の内壁に面している。関節接合要素40の実質的に平坦な表面45の間には、(
図8Aから
図8Dに示すように)送達器具100の結合可能部分を受け入れるための孔42がある。一部の実施形態では、送達器具100の結合可能部分が、関節接合要素40に取り付けられると、関節接合要素40は、支持体14を送達器具の軸に対して関節接合または回転できるようにし、それによって、
図8Aから
図8Dに示すように、支持体14を椎間板空間の所望の位置に配置できるようにする。一部の実施形態では、関節接合要素40の孔42は、送達器具の一部分の雄ねじと嵌め合う複数の雌ねじ(図示せず)を含む。有利なことに、関節接合要素40は、関節接合要素40が支持体14内に設置された際に、孔42を横切って延びる1以上の軸に沿って関節接合し得る。
【0019】
一部の実施形態では、孔42は、関節接合要素40の直径を完全に貫通して延在する。他の実施形態では、孔42は、関節接合要素40の直径を一部分のみを通って延在する。一部の実施形態では、関節接合要素40は、関節接合要素40の対向する側面に形成される2つの別個の孔42を備える。
【0020】
凹部すなわち溝47は、関節接合要素47の頂面の一部分に沿って形成される。溝47は、孔68を通って受け入れられる移動制限部材70に接するように構成される。移動制限部材70が溝47に入った状態で、関節接合要素40は関節接合し得るが、過度の関節接合または過回転を阻まれて、外科手術中、側面凹部22を介して孔42が視認可能のままであるようにする。換言すると、移動制限部材70は、孔42が支持体14の内側に面することにより、送達器具100の結合可能部分を受け入れ不可能となるほど、関節接合要素40が、過度に関節接合するのを阻むのを補助する。有利なことに、移動制限部材70が溝47と接している間、関節接合要素40は、移動制限部材70が(
図1に示すような)溝の端面49に接触するまで、任意の角度で関節接合し得る。
図1に示すように、移動制限部材70は、関節接合要素の溝47に接する小型の円筒状断端すなわちペグであり得るが、この特定の形状または寸法に限定されない。例えば、移動制限部材70の形状は、正方形または長方形であり得る。
【0021】
関節接合要素40が、支持体14から、意図せずに後退または脱落するのを防止するために、阻止部材60は、孔64を通って配置され、関節接合要素40を支持体14内で阻止および固定し得る。阻止部材60は、支持体14の凹部22に形成された孔64を通って挿入され得る。図示の実施形態に示すように、阻止部材60は、円筒状のペグを備え得るが、この形状または寸法に限定されない。例えば、一部の実施形態では、阻止部材60の形状は、円筒形ではなく長方形であり得る。
【0022】
図2Aは、一部の実施形態に係る、緩衝要素を備える関節接合要素を有する別のインプラントの分解斜視図である。先の図示の実施形態と同様、インプラント10は、関節接合要素40を受け入れるための側面凹部22を有する支持体14と、孔42を含む関節接合要素40と、支持体から関節接合要素が意図せずに後退するのを防止するための阻止部材60とを含む。しかしながら、本実施形態では、関節接合要素40は、別個の移動制限部材70の代わりに、関節接合要素40の過度の関節接合または過回転を防止する(
図2Bおよび
図2Cに示す)緩衝要素84を含む。関節接合要素40が、過度に関節接合または過回転される前に、緩衝要素84は、支持体14内で内壁25に接して、過度の関節接合を防止することができる。一部の実施形態では、緩衝要素84は、制限された関節接合を可能とする(
図2Dに示す)溝すなわちトラック88に位置し、それによって、有利なことに、過度に関節接合されるのを防止する。
【0023】
図2Bおよび
図2Cは、関節接合要素40の表面に配置された緩衝要素84を示す。一部の実施形態では、緩衝要素84は、関節接合要素40の表面から延びる突出した形状を備える。
図2Cに示すように、緩衝要素84は、孔42の近くまたは孔42に隣接して配置され得る。他の実施形態では、緩衝要素84は、例えば、関節接合要素の外周に沿ったその他の場所における孔42から離れたその他の場所に配置され得る。図示の実施形態の関節接合要素40が、単一の緩衝要素84を含む一方、他の実施形態では、関節接合要素40は、2つまたは3つ以上の緩衝要素84を含む。例えば、関節接合要素40は、2つの別個の緩衝要素84を、孔42の各側面に1つずつ含み、それによって、過度の関節接合または1以上の方向への過回転を防止することができる。さらに、一部の実施形態では、関節接合要素40は緩衝要素84を含み得、依然として
図1に示すような移動制限部材70と連動して動作する。
【0024】
図3Aは、一部の実施形態に係る、実質的に平坦な側面の支持体を有する別のインプラントの分解斜視図である。
図1に示す実施形態が、湾曲した側壁に形成された凹部22を備える支持体14を有するインプラント10を含み、
図3Aのインプラント10が、少なくとも側壁の一部分が実質的に平坦な側壁に沿って形成される凹部22を含む。側壁15の実質的に平坦な部分は、
図3Bの上端面図において視認可能である。側壁15の実質的に平坦な部分において、
図3Aの支持体14は、
図1の実施形態に比べて鎌形ではない。有利なことに、外科医は、
図1のように湾曲した側壁および鎌形の本体を有する支持体を有するインプラント10、または、
図3Aのように実質的に平坦な側壁を有する支持体を有するインプラント10のどちらを用いるかを選択でき、それによって、外科医により多くのオプションを提供して、異なる体形に対処できる。
図3Aの支持体の異なる形状は、
図1の支持体と比べてより大きな表面積を覆い得る異なる軸方向の設置面積を提供する。加えて、異なる形状はまた、より大きな移植開口部を提供する。
【0025】
図3Cおよび
図3Dに示すように、インプラント10は、上述のような緩衝要素84を有する関節接合要素40を含み得る。緩衝要素84は、有利なことに、実質的に平坦な側壁を有する支持体14内における関節接合要素40の過度な関節接合または過回転を防止するのを補助し得る。
【0026】
図4は、一部の実施形態に係る、実質的に球体49の関節接合要素44を有する別のインプラントの分解斜視図である。
図4の関節接合要素44は、
図1の関節接合要素40に対してより丸い表面でより球状の形状を有する。有利なことに、
図4の関節接合要素44の実質的な球体は、1以上の回転軸に沿った関節接合を高め、それによって、椎間板空間内での支持体14の設置をより柔軟性の高いものにする。例えば、一部の実施形態では、関節接合要素44は、概して水平軸に沿って、また水平軸と交差するその他の軸に沿って移動し得る。
図1の関節接合要素40と同様に、
図4の関節接合要素44は、支持体14内に形成された凹部部分22に設置し得る。
【0027】
図5Aは、一部の実施形態に係る、組み合わせた阻止および移動制限要素63を有する別のインプラント10の分解斜視図である。
図1に示すインプラントと同様に、
図5Aの代替的なインプラント10は、側面凹部22および関節接合要素40を含む支持体14を含む。しかしながら、対照的に、代替的なインプラント10は、関節接合要素40の意図しない後退および関節接合要素40の過度の関節接合の両方を防止するように機能する組み合わせた阻止および移動制限要素63を含む。
【0028】
図5Aに示すように、組み合わせた阻止および移動制限要素63は、移動制限機構68へと推移する阻止ポスト67を含む。阻止ポスト67は、関節接合要素40が支持体14内から意図せずに後退するのを防止するのを補助する。移動制限機構68は、阻止ポスト67からの延長体として構成され、溝47の上に載って、関節接合要素40の過度の関節接合および過回転の両方、またはこのいずれか一方を防止することができる。組み合わされた阻止および移動制限要素63は、
図5Aに示すように、支持体14の上端面および下端面の両方、またはいずれか一方を貫通して形成された孔65を通って送達され得る。孔65の寸法および形状は、(
図1の)孔64および68とは異なるようにして、組み合わせた阻止および移動制限要素63の機構を提供してもよい。
【0029】
加えて、
図5Aの関節接合要素44は、先に述べた関節接合要素とは明らかに異なる特徴を含む。具体的には、有利なことに多軸関節接合を提供する実質的な球体であることに加えて、代替的な関節接合要素44はまた、(
図5Dに示す)頂部隆起機構61および底部隆起機構62を含む。関節接合要素44が支持体14の凹部部分22に受け入れられるとき、頂部隆起機構61および底部隆起機構62は、支持体14内に形成された1以上のチャネルすなわち溝27に受け入れられ得る。溝27は、有利なことに、溝の長手方向の軸に沿って関節接合要素44のある程度の回転を可能にし、それによって、多方向への関節接合を提供する。加えて、溝は、溝の長手方向に沿った回転量を制限するのを助け、それによって、その回転方向への過度の関節接合を防止するのを補助する。
【0030】
図5Bから
図5Dは、頂部隆起機構61および底部隆起機構62を含む、関節接合要素44の具体的な特徴をより明確に示す。特に注目すべきなのは、
図5Dの断面図であり、ここでは、関節接合要素44(頂部隆起機構61および底部隆起機構62を含む)の形状が概ね球形に一致し、それによって、支持体14内で最大限関節接合および回転できるようにすることが示されている。
【0031】
図6は、一部の実施形態に係る、作り付けの緩衝要素71を備える支持体14を有する別のインプラント10の分解斜視図である。作り付けの緩衝要素71は、支持体14の内壁から延びる突出する表面を備え得る。一部の実施形態では、作り付けの緩衝要素71は、支持体14における関節接合要素40が意図せずに後退するのを防止するのを補助する。緩衝要素71が支持体14の本体に作りつけられていることから、阻止部材を受け入れるための孔は、支持体14の端面を通って形成される必要がなく、それによって、有利なことに、椎骨表面に接するための歯の数24および歯の表面積の両方、またはいずれか一方を増加させる。
【0032】
図7は、一部の実施形態に係る、保持用ピンを受け入れるように構成された関節接合要素を有する別のインプラントの分解斜視図である。関節接合要素40は、送達器具の一部分を受け入れるための孔42と、阻止部材60を受け入れるためにそこに形成される孔すなわち穴72とを含む。関節接合要素40が支持体14に設置され、そこに阻止部材60が挿入された際に、阻止部材60は、関節接合要素がその周りに回転する回転軸として機能する。
【0033】
上述の新規なインプラントのそれぞれは、1以上の軸で関節接合され得る関節接合要素を提供する。一部の実施形態では、関節接合要素は、1以上の軸に沿って、約0から130度の間、または約0から75度の間で関節接合され得る。
【0034】
一旦スペーサインプラントが椎骨間の所望の位置に移動されたならば、インプラントは、脊椎による負荷下で座屈または機能不能にならないような十分な構造的剛性または統合性を有することが望ましい。インプラントは、軸圧縮および剪断力の両方、ならびにねじれ力に耐え得るように構成されなければならない。一部の実施形態では、インプラントの剛性は、インプラントが負荷条件下で潰れないまたは機能不能にならないことを確実にするために近隣の椎体の剛性を上回る。
【0035】
スペーサインプラントの高さは、治療される脊椎の区域の高さに応じて変化する可能性がある。一部の実施形態では、異なる高さを有する様々なインプラントが提供され、それによって、外科医にどのインプラントを使用するかというオプションを多数提供できる。他の実施形態では、インプラントの高さは、椎間板空間内に調整され得る。
【0036】
任意の生体適合性材料が、本出願のスペーサインプラントのすべてまたは一部分を形成するために使用され得る。適切な材料は、チタン、ステンレス鋼、またはその他の外科用グレードの金属および金属合金、またはこれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。加えて、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの様々なポリマーがまた、スペーサインプラントの少なくとも部分を形成するために使用され得る。
【0037】
使用方法
本出願は、スペーサインプラントの側面の切り欠き部すなわち凹部を通って装着される関節接合要素を有するスペーサインプラントを包含する。スペーサインプラントは、2つの椎骨間の椎間板空間内に移植され得る。
【0038】
様々な器具が、スペーサインプラントを2つの椎骨間に送達するために提供され得る。例えば、一部の実施形態では、スペーサインプラントを送達するために、2008年10月13日に出願され、その全内容が参照により本明細書に組み込まれるHansellらの米国特許出願第12/250,168号に記載されたような送達器具または挿入工具を使用することができる。送達器具は、インプラント10に固く取り付け可能であり、送達器具の軸に対するインプラント10の回転または関節接合を防止することが可能である。外科医が、インプラントを送達器具の軸に対して関節接合させることを所望する場合、インプラント10の一部分は、送達器具から取り外して、関節接合要素を介して、選択的にインプラントを送達器具の軸に対して関節接合させることができる。インプラントは、椎間板空間内の所望の位置に関節接合し得、送達器具から完全に取り外しできる。
【0039】
図8A〜
図8Dを参照すると、一部の実施形態では、本出願は、以下のステップを備える移植方法を包含する。
【0040】
a.患者に切開口を形成するステップ。
【0041】
b.スペーサインプラントを送達器具に取り付けるステップであって、スペーサインプラントが、歯を備える上端面と、歯を備える下端面と、その間の側面凹部と、側面凹部内に配置される関節接合要素とを含み、スペーサインプラントが、送達器具の軸に対して固く取り付けられ、関節接合できない、スペーサインプラントを送達器具に取り付けるステップ。
【0042】
c.切開口を通って椎間板空間に送達器具およびスペーサインプラントを送達するステップ(
図8A)。
【0043】
d.送達器具からスペーサインプラントの一部分を取り外すステップであって、それによって、側面凹部を有するスペーサインプラントが関節接合要素を介して送達器具の軸に対して関節接合可能にする、送達器具からスペーサインプラントの一部分を取り外すステップ(
図8B)。
【0044】
e.スペーサインプラントが椎間板空間内で所望の位置および方向となるまで、関節接合要素を介してスペーサインプラントを送達器具に対して回転するステップ(
図8Cおよび
図8D)。
【0045】
f.スペーサインプラントが所望の位置となるまで、送達器具の少なくとも一部分へのスペーサインプラントの取り付けを維持するステップ。
【0046】
g.スペーサインプラントを完全に送達器具から取り外し、スペーサインプラントを患者の体内に残すステップ。
【0047】
図1から
図7を参照して説明したような関節接合要素を受け入れるための側面凹部を有する任意のスペーサインプラント10は、本明細書において説明される方法で使用され得る。
【0048】
本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、本発明において様々な変更および変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。さらに、改良型のスペーサインプラントおよび関連の使用方法は、上述の目的、利点、機構および態様のすべてを特徴とする必要はない。したがって、例えば、当業者であれば、本発明は、本明細書において教示または示唆されたその他の目的または利点を必ずしも達成しなくても、本明細書において教示された1つの利点または一群の利点を達成または最適化する方法で実施または実行し得ることを認識するであろう。加えて、多くの本発明の変形を示し、詳述してきたが、本発明の範囲内にあるその他の変更および使用法は、本開示に基づいて、当業者には容易に明らかとなろう。実施形態のこれらの特定の特徴および態様の様々な組み合わせまたは部分的組み合わせがなされてもよく、また依然として本発明の範囲内にあることが企図される。したがって、説明したスペーサインプラントの様々なモードを形成するために、開示された実施形態の様々な特徴および態様が、互いに組み合わせたり、取り換えられたりし得ることを理解されたい。このように、本発明は、本発明の変更および変形が添付の特許請求の範囲またはそれらの均等物の範囲内にあるならば、これを包含することが意図される。