(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記インプラント本体が、空洞を画定する内側表面と、前記第1の端板に配置された第1の部分および前記空洞内に延在する第2の部分を含む前記フレームとを含む、請求項2に記載の脊椎インプラント。
前記第1の端板の前記少なくとも1つの電極が、前記インプラント本体に取り付けられた第1のフレームを備え、前記第2の端板の前記少なくとも1つの電極が、前記インプラント本体に取り付けられた第2のフレームを備える、請求項1に記載の脊椎インプラント。
前記第1の端板が上面を含み、前記第1の端板の前記少なくとも1つの電極がチタン被覆アノードを含み、前記第2の端板が下面を含み、前記第2の端板の前記少なくとも1つの電極がチタン被覆カソードを含む、請求項1に記載の脊椎インプラント。
前記インプラント本体が、骨移植片を配置するように構成された空洞を画定する内側表面を含み、前記複数の電極が、前記空洞に隣接する組織の成長を刺激するための電流を導電するように前記内側表面に配置された複数の間隔を空けられた電極をさらに含む、請求項1に記載の脊椎インプラント。
前記インプラント本体が空洞を画定し、前記電極が、前記インプラント本体に隣接する組織の成長および前記空洞内部の組織の成長を選択的に刺激するための前記インプラント本体に隣接する電界を発生させるように前記インプラント本体に選択的に構成された、請求項1に記載の脊椎インプラント。
前記電極が、前記インプラント本体に隣接する組織の成長を選択的に刺激するための前記インプラント本体に隣接する楕円形の電界を発生させるように前記インプラント本体に選択的に構成された、請求項1に記載の脊椎インプラント。
前記複数の電極が少なくとも2つのアノードおよび少なくとも2つのカソードを備え、前記少なくとも2つのアノードおよび少なくとも2つのカソードは、前記端板電極を含み、且つ前記インプラント本体に隣接する組織の成長を選択的に刺激するための前記インプラント本体に隣接する電界を発生させるように前記インプラント本体に選択的に構成されている、請求項1に記載の脊椎インプラント。
【発明を実施するための形態】
【0007】
[0020]外科用システムの例示的な実施形態および開示された関連する使用方法が、筋骨格障害の治療用の医療用デバイスによって説明され、より詳細には、脊椎インプラントおよび脊椎治療方法を含む外科用システムによって説明される。いくつかの実施形態では、本開示の外科用システムおよび方法は、たとえば脊椎における頸部、胸部、腰部、および/または仙骨部領域との、脊椎の関節の癒合と共に利用される。
【0008】
[0021]いくつかの実施形態では、外科用システムは、たとえば椎体間インプラントなどのインプラントを含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、骨成長刺激椎体間デバイスを含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、電子骨成長刺激器が動作可能な椎体間ケージを含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、上面のチタン被覆および下面のチタン被覆を含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、椎体間インプラント周辺および貫通部の椎体間インプラントによる骨成長の選択的刺激を支援するために、椎体間インプラント内部および周辺に選択された電界を発生させる、アノードおよびカソードを含む。いくつかの実施形態では、アノードおよびカソードは、椎体間インプラントの1つまたは複数の面に、埋め込まれ、スナップされ、および/または被覆され得る。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、側壁に埋め込まれたアノードおよびカソードの窓を含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、チタン被覆された端板電極を含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、側壁に埋め込まれたアノードおよびカソードの窓ならびにチタン被覆された端板電極を含む。
【0009】
[0022]いくつかの実施形態では、外科用システムは、骨成長を刺激するための電流を発生させる電子構成要素を含む椎体間インプラントを含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、診断フィードバックを提供する、かつ/または少なくとも1つの診断状況を測定する、診断を含む。いくつかの実施形態では、診断は、たとえば歪み、応力および/または温度用の埋込センサを含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、たとえば近距離無線通信(NFC)などの遠隔測定を使用した遠隔電力の選択肢も含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、電子構成要素への電力供給用に患者外部に配置するコイルを含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、NFC電力取得集積回路を含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、アナログ・フロント・エンド集積回路を含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、マイクロプロセッサ集積回路を含む。
【0010】
[0023]いくつかの実施形態では、外科用システムは、骨成長を刺激する脊椎の組織の選択された範囲に隣接し包含する電界を発生させる電子構成要素を含む椎体間インプラントを含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、骨成長を刺激する脊椎組織の選択された範囲にわたる電界を発生させるような構成に配置された1つまたは複数の電極を含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、骨成長を刺激する脊椎組織の選択された範囲にわたる楕円形の電界を発生するように構成された2つの電極を含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、ワイヤレス技術、NFC技術および/または無線周波数(RF)信号による送信/受信などで椎体間インプラントと遠隔通信する、たとえばタブレット、コンピュータ、および/または健康管理データベースなどの1つまたは複数の外部デバイスを含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、マイクロ電子基板、椎体間インプラント内に配置されたリードレス刺激器、および/または気密封止された圧力センサを含み得る、マイクロ電子システムを含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、ガルバニ電流および/または移植片空間にわたるガルバニ結合用の椎体間インプラント内に配置される、チタンのカソードおよびアノード窓を含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、ガルバニ電流および/または移植片空間にわたるガルバニ結合、X線不透過性マーカ、ならびにポリエーテル・エーテル・ケトン(PEEK)ケージ体用の椎体間インプラント内に配置される、チタンのカソードおよびアノードの持効性窓を含む。
【0011】
[0024]いくつかの実施形態では、外科用システムは、患者の回復を監視するために、椎体間インプラント内への電子構成要素の集積体を含む、椎体間インプラントを含み、加速度計、温度センサ、歪みゲージおよび/または磁力計を含み得る。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、小型の回路および電極を有する椎体間インプラントをインプラントすることによる電気的骨成長刺激を含み、回路は、遠隔測定法(たとえば、NFC)を介した外部デバイスから電源供給される。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、ケージ材料(PEEK)内部に直接組み込まれたガルバニ電池によって、癒合ケージ内部を横断する電流を発生させ、電池は、ケージの両側に異なる金属を使用することによって、もたらされる。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、生体吸収性または部分的生体吸収性骨成長刺激器を含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、骨成長を刺激し、複数の多孔質カソードを備える。
【0012】
[0025]いくつかの実施形態では、外科用システムは、可変電力設定を有する電子構成要素を有する椎体間インプラントを含む。いくつかの実施形態では、外科用システムは、インピーダンスを感知または検出し、および/または癒合の代理/指標としてインピーダンス測定値を収集する、電子構成要素を用いる椎体間インプラントを含む。いくつかの実施形態では、外科用システムは、椎体間ケージのオンボードセンサからの診断測定を取得する、電子構成要素を有する椎体間インプラントを含む。いくつかの実施形態では、電子構成要素は、インピーダンスの診断測定値を監視し、椎体間インプラントの貫通部、表面、または周囲での骨成長または癒合の兆候などのインピーダンス測定値を判断する。
【0013】
[0026]いくつかの実施形態では、外科用システムは、脊椎の癒合が所望される部位において2つの電極の両端に電気的刺激を印加することによって、癒合速度が増大される電気的骨成長刺激器を含む、PEEK椎体間癒合ケージを備える椎体間インプラントを含む。いくつかの実施形態では、電気的刺激は、電界をもたらし、いくつかの実施形態では、それは、骨組織の圧電抵抗の特質により、骨を横断する方向に機械的負荷をもたらす。いくつかの実施形態では、骨は、成長に伴う負荷に応答する。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、被覆成形され、そうでなければ、電子構成要素を椎体間インプラント内部に封止する。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、さらに、椎体間インプラント内に詰め込まれる移植片/組織の量を最大化するためにケージ内の空洞を維持し、一方で骨成長を促進するための狭小で局在的な電気的刺激を提供する。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、電極などのチタン被覆エンドキャップを含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、電子装置と、電極と、および椎体間空間内部に収容される椎体間ケージとを含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、電極両端間のインピーダンス測定値を取得し、その測定値を使用して、骨が成長を開始し、椎体間インプラントを横断して癒合されたかどうか、またはどれだけそれが良好かを判定する診断を含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、椎体間インプラントを通した骨成長を示す、応答可能なインピーダンス測定値を提供するための、インピーダンス測定回路を有する電子構成要素を含む。
【0014】
[0027]いくつかの実施形態では、外科用システムは、インプラントされた椎体間インプラントを含み、組織の移植によって、直列構成、断面、および/または層状態の構成を備え、構成は、骨、チタン端板、PEEKケージ、細胞間体液が接点周りを流れるチタン端板および骨を含む。いくつかの実施形態では、外科用システムは、骨の成長が開始したとき、接触面での血管の増大が生じ、椎体間インプラントを横切る方向に骨の組織が発生する、治療の段階を含む。いくつかの実施形態では、これらの治療の段階は、インピーダンス測定を使用して検出される検出可能な症状を含み得る。いくつかの実施形態では、本構成により、外科医が椎体間インプラントから、X線または磁気共鳴画像法(MRI)などの医療用画像を必要とせずに、癒合の状態に関する情報を要求することを可能にする。
【0015】
[0028]いくつかの実施形態では、外科用システムは、中央空洞を画定するPEEK椎体間ケージと、中央空洞内に延在する電極とを備える、椎体間インプラントを含み、電極は、電気絶縁を維持する。いくつかの実施形態では、椎体間ケージは、チタン被覆を含む。いくつかの実施形態では、電極は、カソード電極から分離されたアノード電極と、アノード電極から分離されたカソード電極とを含む。いくつかの実施形態では、電極は、椎体間ケージを支持するフレーム、および/または椎体間ケージによって支持されるフレームを備える。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、たとえば、椎体間インプラントの端板から上方および下方へ延在する、椎体間インプラントの側面周りに曲げられた延長電極を備える。
【0016】
[0029]いくつかの実施形態では、外科用システムは、骨の組織を電位で刺激し、骨に成長をもたらす、椎体間インプラントを含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラントは、その空洞内にチタン被覆を含み、空洞内へ成長する骨の組織は、空洞内に詰め込まれる骨の移植片を直接横断して刺激され得て、それによって骨成長/癒合を達成するための骨移植片が詰め込まれる椎体間ケージと隣接して、それを含む領域を横断する電位をもたらす。
【0017】
[0030]いくつかの実施形態では、外科用システムは、2つまたは3つまでの個々のボードを含む印刷された回路ボード組立挿入体を含む。いくつかの実施形態では、個々のボードは、PEEK型を成型し、電子組立体を被覆する前に、所望の形状に互いに接続される。いくつかの実施形態では、外科用システムは、端板上にチタンスナップを含む。いくつかの実施形態では、本システムは、多様なインプラントの大きさを収容するように構成される。
【0018】
[0031]いくつかの実施形態では、外科用システムは、たとえばフレックス回路などの可撓性材料によって接続される、単一の電子組立体を含む。いくつかの実施形態では、フレックス回路は、椎体間インプラントの製造および成型プロセスを支援する。
【0019】
[0032]いくつかの実施形態では、外科用システムは、側面毎に2つの直列コイルを含む。いくつかの実施形態では、外科用システムは、回路基板間の増大された接続を提供する。いくつかの実施形態では、本システムは、回路基板をエンドキャップに固定するように構成されたロック機能を含む。
【0020】
[0033]本開示は、本開示の一部を形成する添付図面に関連して得られた、以下の詳細な本実施形態の説明を参照することによって、より簡単に理解されよう。本出願は、本明細書で説明および/または開示された特定の装置、方法、条件、またはパラメータに限定されないこと、および本明細書で使用される専門用語は、ほんの一例として具体的な実施形態を説明する目的のためだけのものであり、限定することを意図するものではないことを理解されたい。いくつかの実施形態では、本明細書で使用され、添付の請求項に含まれるように、文脈が明確にそうでないこと示さない限り、単数形の「a」、「an」、および「the」は、複数形も同様に含め、特定の数値への言及は、少なくともその特定の数値を含むものとする。本明細書で、範囲が、「約」または「ほぼ」と「ある特定の値」から、および/または「約」または「ほぼ」と「別の特定の値」へ、のように表現されることがある。そのような範囲が表現されたとき、別の実施形態は、ある特定の値から、および/または他の特定の値へ、を含む。同様に、値が、近似として表現されるとき、先行の「約」を使用することによって、特定の値は、別の実施形態を形成することが理解されよう。たとえば、水平な、垂直な、上方の、上の、下の、底部の、左方の、右方の、などの全ての空間的な言及は、例示の目的ためだけであり、本開示の範囲内で変化し得ることも理解されよう。たとえば、「上の」および「下の」の言及は、相対的であり、他のものへの文脈においてのみ使用され、必ずしも「優れた」および「劣った」を意味しない。
【0021】
[0034]本明細書で使用され、添付の請求項に含まれるように、疾病または疾患の「治療すること」または「治療」は、疾病または疾患の徴候または症状を緩和する取り組みにおいて、1つまたは複数の薬を患者(普通のまたはそうでない人間、あるいは他の哺乳動物)へ投与すること、インプラント可能な装置を利用すること、および/または、たとえば、腫れたまたはヘルニアになった椎間板および/または骨棘の部分を除去するために使用されるマイクロ椎間板切除器具などの疾病治療器具を利用すること、を含み得る手続きを実行することを示す。緩和は、疾病または疾患の徴候または症状の出現後と同様に、それらが表れるのに先立って発生し得る。したがって、治療することまたは治療は、疾病または望ましくない状況を予防することまたは予防を含む(たとえば、疾病に罹りやすいかもしれないが、まだ罹患したと診断されていない、患者に疾病が発症しないように予防する)。加えて、治療することまたは治療は、徴候または症状の完全な緩和を必要とせず、治癒を必要とせず、具体的には、患者に限界効果のみをもたらす手順を含む。治療は、たとえば、その成長を抑えること、または疾病を緩和すること、たとえば、疾病を退行させるなどの疾病の阻止を含み得る。たとえば、治療は、激しいまたは慢性の炎症を低減すること、疼通を軽減し、新しい靭帯、骨、および組織の再生を緩和および誘導すること、手術での補助剤、および/または任意の回復手続きを含み得る。さらに、本明細書および添付の請求項で使用されるように、用語「組織」は、具体的にそうでないことに言及しない限り、軟組織、筋肉、靭帯、腱鞘、軟骨、および/または骨を含む。
【0022】
[0035]以下の説明は、本開示の原理による、外科用システムおよび外科用システムを利用することの関連方法の説明を含む。代替の実施形態も開示される。参照は、添付図で図示された本開示の例示的な実施形態について、詳細に行われる。
図1〜4に目を向けると、たとえば脊椎インプラントシステム10などの外科用システムの図示されている構成要素がある。
【0023】
[0036]脊椎インプラントシステム10の構成要素は、医療用途に適した生物学的に受容可能な材料から製造され得て、金属、合成重合体、セラミクスおよび骨材料、ならびに/または具体的にそうでないことに言及しない限り、それらの複合材を含む。たとえば、脊椎インプラントシステム10の構成要素は、個別にまたは全体として、ステンレス合金、市販レベルの純チタン、チタン合金、5級チタン、超弾性チタン合金、コバルトクロム合金、銀合金、銅合金、金合金、超弾性金属(たとえば、Nitirol、GUM METAL(登録商標)などの超弾塑性金属)、リン酸カルシウム(たとえば、SKELITE(商標))などのセラミクスおよびその複合材、PEEKと、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)と、ポリエーテルケトン(PEK)とを含むポリアリールエーテルケトン(PAEK)などの熱可塑性プラスチック、炭素−PEEK複合材、PEEK−硫酸バリウム重合体ゴム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、織物、シリコーン、ポリウレタン、シリコーンーポリウレタン共重合体、重合体ゴム、ポリオレフィンゴム、ヒドロゲル、半剛体および剛体材料、エラストマー、ゴム、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー、エラストマー複合材、ポリフェニレンと、ポリアミドと、ポリイミドと、ポリエーテルイミドと、ポリエチレンと、エポキシとを含む硬質重合体、自家移植片と、同種移植片と、異種移植片と、または遺伝子導入皮質および/または皮質海綿骨と、組織成長または分化因子とを含む骨材料、たとえば金属とカルシウムベースのセラミクスとの複合材料、PEEKとカルシウムベースのセラミクスとの複合材料、再吸収性重合体を有するPEEKの複合材料などの部分的再吸収性材料、たとえばヒドロキシアパタイト(HA)、コラリンHA、二相性リン酸カルシウム、フッ素リン灰石、リン酸三カルシウム(TCP)、HA−TCPなどのリン酸カルシウム、ポリアエチド、ポリグリコール酸、ポリチロシン、炭酸塩、ポリカロプラトー、およびそれらの組合せなどの硫酸カルシウムまたは他の再吸収性重合体などのカルシウムベースのセラミクスなどの全再吸収性材料、生体適合性セラミクス、ミネラル化コラーゲン、生体活性ガラス、多孔質金属、骨微粒子、骨繊維、小分割骨チップ、BMP−2、BMP−4、BMP−7、rhBMP−2またはrhBMP−7などの骨形成タンパク質(BMP)、脱ミネラル化骨基質(DBM)、形質転換成長因子(TGF、たとえば、TGF−β)、骨芽細胞、増殖分化因子(GDF)、インスリン様成長因子1、血小板由来成長因子、線維芽細胞増殖因子などの材料、またはその任意の組合せ、などから製造され得る。
【0024】
[0037]脊椎インプラントシステム10の多様な構成要素は、上記の材料を含む複合材料を有し、導電率、絶縁および/または電気的分離、強度、剛性、弾性、コンプライアンス、生体力学性能、耐久性、およびX線透過性または撮像容易性などの多様な所望の特性を実現する。脊椎インプラントシステム10の構成要素はまた、個別にまたは全体として、上述の材料の2つ以上の組合せなどの異種材料から製造され得る。脊椎インプラントシステム10の構成要素は、本明細書で説明されるように、一体形成され、一体接続され得て、または、固定する構成要素および/もしくは器具を含み得る。ある実施形態では、脊椎インプラントは、本明細書で説明されるように、チタンなどの生体適合性金属で実質的に形成され得て、HAなどの骨成長促進材料で選択的に被覆され得る。ある実施形態では、脊椎インプラントは、本明細書で説明されるように、PEEKなどの生体適合性重合体で実質的に形成され得て、チタンなどの生体適合性金属、またはHAなどの骨成長促進材料で選択的に被覆され得る。いくつかの実施形態では、チタンは、脊椎インプラントの面上にプラズマスプレイされ、脊椎インプラントのX線写真特性を変更し、および/または、多孔質または半多孔質のチタン被覆を適用することによって、脊椎インプラントへの骨の表面成長を向上させ得る。
【0025】
[0038]脊椎インプラントシステム10は、たとえば、経皮的技法、最小切開外科技法、および/または切開外科技法を含めた最低限の侵襲手順と共に利用され得て、たとえば脊椎を含め、患者の被検体内の手術部位での、たとえば椎体間インプラントなどのインプラントを送達、導入する。いくつかの実施形態では、インプラントは、1つまたは複数の骨ファスナ、脊椎ロッド、コネクタ、および/またはプレートを含む脊椎の構成体を含み得る。いくつかの実施形態では、脊椎インプラントシステム10は、特定の外科的処置用の1つまたは複数の選択されたインプラントを含む。いくつかの実施形態では、脊椎インプラントシステム10は、患者に選択的に個別化された1つまたは複数のインプラントを含む。
【0026】
[0039]脊椎インプラントシステム10は、たとえば椎体間インプラント12などの脊椎インプラントを備える。椎体間インプラント12たとえば椎体間ケージ14などのインプラント本体を含む。ケージ14は、たとえば先端18などの端部と、たとえば挿入端20などの端部との間に延在する。端部18は、椎体間インプラント12が、挿入時に周囲の組織および/または神経を損傷するのを予防するために、丸い先端を有する表面を含む。端部20は、たとえば挿入ツール(図示せず)などの外科用器具と係合するように構成された空洞24を画定する表面22を含む。
【0027】
[0040]いくつかの実施形態では、ケージ14は、たとえば幅、厚さおよび/または高さ、ならびに長さなどの寸法を有する。いくつかの実施形態では、ケージ14は、本明細書で説明されるように、1つまたは複数の評価基準に基づき選択された寸法を有することを選択され得る。いくつかの実施形態では、ケージ14の1つまたは複数の寸法は、たとえば椎間板組織を椎間板の間から除去された隣接する脊椎骨の終板表面などの、選択された構造の占有面積に基づいて、決定、選択される。いくつかの実施形態では、ケージ14は、椎体間インプラント12を生産するための、製造および/または加工方法の中で、本明細書で説明されるように椎体間インプラント12の電子構成要素と共に成型される。いくつかの実施形態では、ケージ14は、たとえば本明細書で説明される印刷回路基板組立体80などの挿入物と共に成型される。いくつかの実施形態では、ケージ14は、印刷回路基板組立体80、およびたとえば本明細書で説明されるように、エンドキャップ34、60などの電極と共に成型される。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12は、選択された構成で配置された電子構成要素を含み、PEEK材料は、電子構成要素と共に、その上を、またはその周囲を成型され、ケージ14を形成し、かつ/または電子構成要素を椎体間インプラント12に封止する。
【0028】
[0041]いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12の断面ジオメトリは、たとえば、円筒状の、丸形の、卵形の、長方形の、三角形の、平面または弧状側面部を有する正多角形の、不規則な、均一な、不均一な、安定した、可変の、馬蹄形の、U字型の、またはインゲンマメ型などの多様な形状を有し得る。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12は、本明細書で説明されるように、端板30の開口40と、ケージ14の開口28と、および端板32の開口66とを含み、本明細書で説明されるように、固定または癒合治療で利用するための、本明細書で説明されるような、骨移植片(図示せず)および/または他の材料を含み得る作用物質を受けるように構成された、開口26を含む。いくつかの実施形態では、作用物質は、治療的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドおよび骨成長促進材料を含み得て、詰め込まれるか、またはそうでなければ椎体間インプラント12を含む脊椎インプラントシステム10の構成要素の表面上または周囲に配置され得る。いくつかの実施形態では、ケージ14は、骨の内方成長を支援する相互接続多孔質構成を含む。いくつかの実施形態では、ケージ14は、1つまたは複数の層を含む。いくつかの実施形態では、組織、間質組織、および/または体液が、開口26に配置される。
【0029】
[0042]端板30は、たとえば、椎体間インプラント12に接続する脊椎インプラントシステム10の電子構成要素および/または回路のアノード電極を備えるエンドキャップ34などの、電極を含む。エンドキャップ34は、端部36と端部38との間に延在する。端部36は、本明細書で説明されるように、端部18と係合するように構成される。端部38は、本明細書で説明されるように、端部20と係合するように構成される。エンドキャップ34は、開口28、66と通じる開口40を含み、骨移植片(図示せず)および/または本明細書で説明されるように固定または癒合治療で利用する他の材料を含む、作用物質を受けるように構成される。
【0030】
[0043]エンドキャップ34は、たとえば端板30の脊椎係合面42などの上面部分を画定する。いくつかの実施形態では、面42は、たとえば歯44などの1つのまたは複数の組織貫通部材を含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の歯44は、たとえば、円形、卵形、長方形、正多角形、不規則、先細り、斜め、千鳥状、均一、不均一な多様な形状を有し得る。いくつかの実施形態では、面42は、脊椎組織との係合を支援するため、粗面を呈し、表面模様付きで、多孔質で、半多孔質で、くぼみがあり、ぎざぎざがあり、溝があり、および/または研磨され得る。いくつかの実施形態では、脊椎組織は、脊椎骨間の組織、終板表面、および/または皮質骨を含み得る。
【0031】
[0044]エンドキャップ34は、ケージ14および/または回路基板組立体80と対合するように構成される面46を含む。いくつかの実施形態では、面46は、本明細書で説明されるように、ケージ14と対合係合するように構成された1つまたは複数の対合要素を含む。いくつかの実施形態では、対合要素は、面46に対して、たとえば垂直、横断、ならびに/あるいは、鋭角、鈍角、同軸および/または斜めもしくは千鳥状であってもよいなど、他の角度方向などの互い違いの方向に配置され得る。いくつかの実施形態では、面46は、ケージ14との対合係合を支援するために、粗面を呈し、表面模様付き、多孔質、半多孔質、くぼみがあり、ぎざぎざがあり、歯形であり、溝があり、および/または研磨され得る、対合要素表面を含み得る。いくつかの実施形態では、対合要素は、クリップ、キー/キースロット、かかり、保持トラック/スロットおよび/または粘着物を含み得る。
【0032】
[0045]エンドキャップ34は、たとえば被覆50などの導電性材料を含み得る。いくつかの実施形態では、被覆50は、チタンから製造される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ34の導電性材料は、たとえば本明細書で説明されるような金属、電解質、超電導体、半導体、グラファイトなどのプラズマ非金属導体、および導電性重合体などの多様な材料から製造され得る。
【0033】
[0046]直流電流が、本明細書で説明されるように、被覆50に供給され、被覆50は、ケージ14に隣接して配置された、組織、作用物質、間質組織、および/または体液、および/または開口26内部に配置された、組織、作用物質、間質組織、および/または体液を通る電流を導電するように構成される。エンドキャップ34は、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の骨成長を選択的に刺激するために、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に選択的電界を発生させるような構成により、ケージ14通る電流を、エンドキャップ60へと導く。いくつかの実施形態では、エンドキャップ34は、ケージ14に電気的に結合される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ34は、ケージ14から電気的に絶縁される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ34の全てまたは一部分は、たとえば、個体、多孔質、半多孔質、および/または別の材料と混成であり得るチタンなどの導電性材料から製造される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ34は、ケージ14へ取り外し可能に取り付けられ得て、またはケージ14へ恒久的に添付され得る。いくつかの実施形態では、エンドキャップ34は、チタンのスナップ式の端板を含む。
【0034】
[0047]端板32は、たとえば、椎体間インプラント12に接続された脊椎インプラントシステム10の電子構成要素および/または回路のカソード電極を備えるエンドキャップ60などの、電極を含む。エンドキャップ60は、端部62と端部64との間に延在する。エンドキャップ60は、本明細書で説明されるように、ケージ14に隣接しおよび/または開口26内部に配置された、組織、作用物質、間質組織、および/または体液を通る直流電流を導電する構成で、エンドキャップ34から間隔を空けられる。端部62は、本明細書で説明されるように、端部18と係合するように構成される。端部64は、本明細書で説明されるように、端部20と係合するように構成される。エンドキャップ60は、開口28、40と通じる開口60を含み、骨移植片(図示せず)および/または本明細書で説明されるように固定または癒合治療で利用する他の材料を含む、作用物質を受けるように構成される。
【0035】
[0048]エンドキャップ60は、たとえば端板32の脊椎係合面68などの下面部分を画定する。いくつかの実施形態では、面68は、たとえば歯70などの1つのまたは複数の組織貫通部材を含む。ある実施形態では、1つまたは複数の歯70は、たとえば、円形、卵形、長方形、正多角形、不規則、先細り、斜め、千鳥状、均一、不均一な多様な形状を有し得る。いくつかの実施形態では、面68は、脊椎組織との係合を支援するため、粗面を呈し、表面模様付きで、多孔質で、半多孔質で、くぼみがあり、ぎざぎざがあり、溝があり、および/または研磨され得る。いくつかの実施形態では、脊椎組織は、脊椎骨間の組織、終板表面、および/または皮質骨を含み得る。
【0036】
[0049]エンドキャップ60は、ケージ14および/または回路基板組立体80と対合するように構成された面72を含む。いくつかの実施形態では、面72は、本明細書で説明されるように、ケージ14と対合係合するように構成された1つまたは複数の対合要素を含む。いくつかの実施形態では、対合要素は、面72に対して、たとえば垂直、横断、ならびに/あるいは、鋭角、鈍角、同軸および/または斜めもしくは千鳥状であり得るなどの他の角度方向などの互い違いの方向に配置され得る。いくつかの実施形態では、面72は、ケージ14との対合係合を支援するために、粗面を呈し、表面模様付き、多孔質、半多孔質、くぼみがあり、ぎざぎざがあり、歯形であり、溝があり、および/または研磨され得る、対合要素表面を含み得る。いくつかの実施形態では、対合要素は、クリップ、キー/キースロット、かかり、保持トラック/スロットおよび/または粘着物を含み得る。
【0037】
[0050]エンドキャップ60は、たとえば被覆76などの導電性材料を含み得る。いくつかの実施形態では、被覆76は、チタンから製造される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ60の導電性材料は、たとえば本明細書で説明されるような金属、電解質、超電導体、半導体、グラファイトなどのプラズマ非金属導体、および導電性重合体などの多様な材料から製造され得る。
【0038】
[0051]被覆76は、ケージ14に隣接しおよび/または開口26内部に配置された、組織、作用物質、間質組織、および/または体液を通る直流電流を導電するように構成される。エンドキャップ60は、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の骨成長を選択的に刺激するために、
図4に示すように、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に選択的電界EFを発生させるためにガルバニ結合され、ケージ14通る電流を、本明細書で説明されるように、エンドキャップ34から導く。被覆50は、アノード電極を備え、被覆76は、カソード電極を備え、それらは、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の骨成長を選択的に刺激するために、
図5および6で示すように、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に楕円形の電界EFを発生させるように、ケージ14と共に選択的に構成される。
【0039】
[0052]いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12の端板電極は、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の組織の成長を選択的に刺激するために、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に選択された電界を発生させるように、ケージ14と共に選択的に構成される。ある実施形態では、
図7に示すように、椎体間インプラント12は、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の骨成長を選択的に刺激するために、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に選択的に構成された電界EF1を発生させるように、ケージ14と共に選択的に構成された、複数のアノード電極50aおよび複数のカソード電極76aを含む。
【0040】
[0053]いくつかの実施形態では、エンドキャップ60は、ケージ14に電気的に結合される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ60は、ケージ14および/またはエンドキャップ34から電気的に絶縁される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ60の全てまたは一部分は、たとえば、個体、多孔質、半多孔質、および/または別の材料と混成であり得るチタンなどの導電性材料から製造される。いくつかの実施形態では、エンドキャップ60は、ケージ14へ取り外し可能に取り付けられ得て、またはケージ14へ恒久的に添付され得る。いくつかの実施形態では、エンドキャップ60は、チタンのスナップ式の端板を含む。いくつかの実施形態では、エンドキャップ60は、1つのまたは複数の電極を備え得て、エンドキャップ34は、1つのまたは複数の電極を備え得る。いくつかの実施形態では、エンドキャップ60は、1つのまたは複数のアノード電極を備え得て、エンドキャップ34は、1つのまたは複数のカソード電極を備え得る。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12の端板電極は、両方とも共にカソードとして短絡されている端板30、32と、両方の端板カソードに対してアノードとして動作する第3の電極をさらに含む椎体間インプラント12とを備え得る。
【0041】
[0054]椎体間インプラント12は、たとえば、
図2および3示したように、電流を電極に配電し、椎体間インプラント12に電源供給し、および/または症状を検出/感知するための1つまたは複数の構成要素を含み、インプラントに適した、印刷回路基板組立体80などの電子構成要素を含む。
【0042】
[0055]回路基板組立体80は、たとえば基板82などの非導電性の構成要素を含む。基板82は、ケージ14に隣接した組織の成長を選択的に刺激するための椎体間インプラント12に隣接した電界EFを発生させるために、電流をエンドキャップ34および/またはエンドキャップ60へ導くように構成された、導電性の回路および/またはコイルと接続されている。いくつかの実施形態では、回路基板組立体80は、フレキシブル印刷回路である。いくつかの実施形態では、基板82は、導電性金属シートからエッチングされ、基板82上に積層された導電性のパッドおよびその他の形体を含む。
【0043】
[0056]基板82は、電流を電極に配電し、椎体間インプラント12に電源供給し、かつ/または症状を検出/感知する、回路および1つまたは複数の集積回路またはマイクロ電子チップに接続されかつ/またはそれらを含み得る。いくつかの実施形態では、回路基板組立体80に配置された1つまたは複数の集積回路は、患者の体の外側または外部に配置された脊椎インプラントシステム10の電子構成要素と遠隔通信し得る。いくつかの実施形態では、回路基板組立体80は、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント12に電力を供給し、治療および/または診断を含む椎体間インプラント12に関するデータを転送、送信、および/または受信する、そのような外部電子構成要素と遠隔通信し得る。いくつかの実施形態では、遠隔通信は、たとえば、ブルートゥース(登録商標)、NFC、WiFi、MICS、および/または、内容の全体が参照により本明細書により組み込まれているGoedekeらの米国特許第5,683,432号「Adaptive Performance−Optimizing Communication System for Communicating with an Implantable Medical Device」の記載などのワイヤレスリンクを含み得る。
【0044】
[0057]たとえば、いくつかの実施形態では、
図8で示すように、脊椎インプラントシステム10は、患者の体Bの外側または外部に配置された遠隔電力源100を含み、回路基板組立体80は、椎体間インプラント12に電力供給し、エンドキャップ34、60を通る電流を導電するためのNFC集積回路デバイス86を含む。NFCデバイス86は、
図2に示すように、椎体間インプラント12への電源供給用の、通信信号の電力取得のための遠隔電力源100と、誘導性通信するように構成される。NFCデバイス86は、多様な市販されている集積回路デバイスを含み得て、たとえばそれだけには限らないが、Texas Instruments RF430によって販売されるRF430マイクロコントローラを参照されたい。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるように、遠隔電力源100は、コンピュータ、携帯電話、PDA、ラップトップ、外科用器具、衣類、アクセサリーのベルト、バッグ、財布、ハンドバッグ、バックパック、または、NFCデバイス86を使用して通信するための電子構成要素を含む、体Bに取り付けられる他のデバイスを含む。いくつかの実施形態では、NFCデバイス86は、約2MHzの帯域を使用して、13.56MHzの無線周波数内で動作し、および/または遠隔電力源100と通信する。
【0045】
[0058]NFCデバイス86は、たとえば椎体間インプラント12および電力源100などの、たとえばリーダを用いた磁気誘導を利用する。NFCデバイス86は、椎体間インプラント12が、近距離での無線通信を確立し、回路基板組立体80を充電するための電力供給できるようにする、電力取得集積回路88を含む。基板82は、たとえば、直列に配置される複数のアンテナ90などの磁気式受信アンテナを含む。いくつかの実施形態では、アンテナ90は、コイルおよび/またはソレノイドを含む。アンテナ90は、本明細書で説明されるように、NFCデバイス86に接続され、近傍の磁界をエネルギーに変換し、その結果、エンドキャップ34、60は、電流を導電し、ケージ14に隣接する組織の成長を選択的に刺激する。
【0046】
[0059]電力源100は、小電流を放出し、電力源100と、体B内にインプラントされた椎体間インプラント12との間の物理的空間をまたぐ磁界を形成する。NFCデバイス86は、椎体間インプラント12に配置された回路基板組立体80を、体Bの外側に配置された電力源100によって充電するために、回路基板組立体80の電子構成要素と電気的に接続される。電力源100は、エネルギーを、たとえば体Bの肌などの皮膚の壁を通して、隣接する椎体間インプラント12へ放射する。電磁界が、送波コイルによって電力源100内に生成され、電力を、皮膚を横断して、椎体間インプラント12に配置された複数のアンテナ90へ伝播させる。複数のアンテナ90は、充電/電力供給用に、受信電力を椎体間インプラント12へ転送する。
【0047】
[0060]いくつかの実施形態では、
図8で示すように、NFCデバイス86は、たとえば、椎体間インプラント12から取得された治療および/または症状の情報を含む椎体間インプラント12に関するデータを転送、送信、および/または受信するために、体Bの外側または外部に配置されたコンピュータ102などのデバイスと遠隔通信する。椎体間インプラント12は、ケージ14および/または端板30、32の周りに配置された1つまたは複数のセンサに接続された症状センサ電子装置92と、椎体間インプラント12および周囲組織から受信したデータを取得し、記憶するために症状センサ電子装置92およびNFCデバイス86に接続されたアナログ集積回路デバイス94とを含む。症状センサ電子装置92は、多様な市販されている集積回路装置を含み得て、たとえばそれだけには限らないが、Analog Devicesによって販売されるAD5933インピーダンス・コンバータ・ネットワーク・アナライザを参照されたい。集積回路デバイス94は、多様な市販されている集積回路デバイスを含み得て、たとえばそれだけには限らないが、Texas Instruments RF430によって販売されるRF430マイクロコントローラを参照されたい。
【0048】
[0061]いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92および/またはアナログデバイス94は、たとえば、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント12および/または治療に関する、負荷情報、圧力情報、張力情報、動作情報、位置合せまたは位置ずれ情報、および/または温度などの情報を収集する。コンピュータ102は、本明細書で説明されるように、NFCデバイス86と遠隔通信し、症状センサ電子装置92を介して椎体間インプラント12からデータを収集する。いくつかの実施形態では、コンピュータ102と通信するリーダ104は、体B上に配置される。いくつかの実施形態では、電力源100は、本明細書で説明されるように、リーダ104を含む。リーダ104は、リーダ104と椎体間インプラント12との間の物理的空間をまたぐ磁界を生成する小電流を、放出する。電界は、本明細書で説明されるように、NFCデバイス86によって受信され、電気的パルスに変換され、椎体間インプラント12および/または治療に関するデータおよび診断を、コンピュータ102に伝達する。
【0049】
[0062]症状センサ電子装置92は、フィードバックを提供し、かつ/または1つまたは複数の症状の疾患を測定する。いくつかの実施形態では、診断は、たとえば歪み、応力および/または温度用の埋込センサを含む。症状センサ電子装置92は、多様な症状の徴候を感知し、コンピュータ102へ送信し、いくつかの実施形態では、そのような測定結果を、たとえば脊椎インプラント手術という状況で、診断し、それに反応する。いくつかの実施形態では、外科医は、手術後患者を監視し、椎体間インプラント12および/または治療を調整し、再手術を回避することができる。いくつかの実施形態では、本構成は、椎体間インプラント12および/または治療が、手術の後に起きる変化に基づいて、補正または修正されることを可能にし、かつ/または、体B内の症状の状態への、選択された変更を遠隔操作で行えるようにする。いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、椎体間インプラント12の椎骨との癒合速度を示す。
【0050】
[0063]いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、インピーダンスを感知または検出し、および/または、組織の構成に基づく癒合の代理/指標としてインピーダンス測定値を収集する。いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、インピーダンスの診断測定値を監視し、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部での骨成長または癒合の兆候などのインピーダンス測定値を判断する。たとえば、いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、インピーダンスを感知または検出し、および/または、脂肪、筋肉、骨、および血液などの組織の構成に基づくインピーダンス測定値を収集する。
【0051】
[0064]いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、脂肪組織のインピーダンスを、2500から5000オームの範囲で感知または検出する。いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、横断方向の筋肉のインピーダンスを、700から2500オームの範囲で感知または検出する。いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、長さ方向の筋肉のインピーダンスを、125から350オームの範囲で感知または検出する。いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、骨のインピーダンスを、1500から10000オームの範囲で感知または検出する。いくつかの実施形態では、症状センサ電子装置92は、血液のインピーダンスを、140から240オームの範囲で感知または検出する。ある実施例では、椎体間インプラント12は、骨成長を選択的に刺激し、症状センサ電子装置92は、椎体間インプラント12隣接する組織の検出可能な症状を感知し、血液に対応する200オームのインピーダンス測定値、および骨に対応する5000オームのインピーダンス測定値を検出する。
【0052】
[0065]いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12の構成要素は、特定の外科的処置によって選択され得て、かつ/または1つまたは複数の基準に基づいて脊椎インプラント一式の代替の構成要素から選択され得る。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の基準は、本明細書で説明されるように、たとえば解剖学上のパラメータ、インプラントのパラメータ、および/または外科的処置上のパラメータを含み得る。いくつかの実施形態では、解剖学上のパラメータは、選択される構造の状態、品質、構成、および/または寸法を、たとえば、1つまたは複数の椎間板の空間寸法、椎間板の高さ、椎間板の組織、および/または1つまたは複数の脊椎骨の寸法、脊椎骨/複数の脊椎骨の高さ、および/または脊椎骨組織、および/または複数の脊椎骨および椎間板を含む脊椎骨組織に関連する占有面積を、含み得る。いくつかの実施形態では、占有面積は、たとえば、1つまたは複数の脊椎骨の終板表面などの脊椎骨組織によって画定される面積を含み得る。
【0053】
[0066]いくつかの実施形態では、インプラントのパラメータは、所定のかつ/または予め選択されたインプラントのサイズ、所定のかつ/または予め選択されたインプラントの高さ、所定のかつ/または予め選択された占有面積、目標のインプラントのサイズ、目標のインプラントの高さ、目標の占有面積、および/または材料を含み得る。いくつかの実施形態では、外科的処置のパラメータは、1つまたは複数の脊椎骨、片側治療、両側治療、PLIF、TLIF、DLIF、ACDF、OLIFおよび/またはALIFを含み得る。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12の構成要素は、手術の前に選択され得る。たとえば、外科医は、本明細書で説明されるように、インプラントのパラメータを決定するために利用される解剖学上のパラメータを測定するために、医療用画像を使用して、画像化診断および/または手術前計画を実行することができる。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の部材は、インプラントの占有面積サイズに基づく所定の占有面積サイズおよび目標の高さを有する個人用の椎体間インプラント12の組立体のために選択され得る。
【0054】
[0067]組立、動作、および使用において、
図5および8で示すように、脊椎インプラントシステム10は、本明細書で説明するシステムおよび方法と同様に、たとえば、本明細書で説明するもののように、患者の脊椎部に影響を及ぼす脊椎障害を治療する患者の体Bの脊椎骨Vなどの組織に配置される。脊椎インプラントシステム10は、他の外科的処置にもさらに利用され得る。
【0055】
[0068]たとえば脊椎骨V1および脊椎骨V2などの脊椎骨Vの影響部位を治療するために、たとえば外科用メス(図示せず)などの外科用器具を使用して切開が施される。いくつかの実施形態では、
図5に示すように、椎間板切除は、隣接した脊椎骨V1、V2の終板E1、E2間の脊椎骨間の空間近傍で実行される。いくつかの実施形態では、連続的な試行インプラントが、脊椎骨間を離間させるために送達、使用され、間接的な減圧を見込んで脊椎骨間の空間内に適切な張力を印加する。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12の占有面積は、試行後に選択される。
【0056】
[0069]挿入器(図示せず)が、椎体間インプラント12に接続され、椎体間インプラント12を脊椎骨V1、V2間に向けられ、それにより表面42は終板E1に配置され、表面68は終板E2に配置される。挿入器は、椎体間インプラント12を、切開を介して、脊椎骨V1、V2間の脊椎骨間の空間内へインプラントする手術部位へ送達し、椎体間インプラント12は、脊椎の障害を治療する脊椎骨V1、V2に配置される。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント12は、X線透視法によって可視化され、脊椎骨間の空間内に槌打ちされる前に、向きを調整される。
【0057】
[0070]アノードおよびカソードの、たとえばエンドキャップ34、60などの電極を横断する電気的刺激は、椎体間インプラント12が、脊椎骨V1、V2の骨組織と癒合することを支援する。エンドキャップ34、60は、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント12の近傍に電界EFを発生させ、ケージ14に隣接している、開口26内部の組織の成長を選択的に刺激する。直流電流が、本明細書で説明されるように、ケージ14に隣接しおよび/または開口26内部に配置された、組織、作用物質、間質組織、および/または体液を通る電流を導電するように、エンドキャップ34、60に供給される。
【0058】
[0071]エンドキャップ34は、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の骨成長を選択的に刺激するために、椎体間インプラント12の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に選択的電界を発生させるような構成において、ケージ14通る電流を、エンドキャップ60へと導く。いくつかの実施形態では、刺激は、骨、組織、作用物質、間質組織および/または体液を横断する機械負荷をもたらし、骨および組織は、負荷に反応し、骨成長によって癒合を支援する。症状センサ電子装置92は、フィードバックを供給し、かつ/または脊椎骨の症状の状態を測定する。症状センサ電子装置92は、多様な症状の徴候を感知し、コンピュータ102へ送信し、さらに、そのような測定結果を、たとえば脊椎インプラント手術という状況で、診断し、それに反応し、外科医は、手術後またはその間、患者を監視することができ、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント12または治療を調整することができる。
【0059】
[0072]手続きが完了すると、本明細書で説明されるように、外科用器具、脊椎インプラントシステム10の組立体およびインプラントされない構成要素が、取り除かれ、切開部は閉じられる。脊椎インプラントシステム10の1つまたは複数の構成要素は、重合体などのX線透過性材料から形成される。X線不透過性マーカが、X線、蛍光板透視、CT、MRI、または他の画像化技法による識別のために、含まれ得る。いくつかの実施形態では、外科用ナビゲーション、顕微手術、および画像誘導技術の使用が、脊椎インプラントシステム10の援助と共に、脊椎の劣化または損傷に接近し、視認し、補修するために利用され得る。いくつかの実施形態では、脊椎インプラントシステム10は、単一の脊椎骨のレベルまたは複数の脊椎骨のレベルで使用する1つのまたは複数のプレート、コネクタ、および/または骨ファスナを含み得る。
【0060】
[0073]ある実施形態では、脊椎インプラントシステム10は、脊椎インプラントシステム10の構成要素および/または表面の内部、上部、または周囲に、配置され、詰め込まれ、被覆され、または積層され得る作用物質を含む。いくつかの実施形態では、作用物質は、脊椎インプラントシステム10の構成要素および/または表面の脊椎骨への固定を向上させるために、たとえば骨移植片などの骨成長促進材料を含み得る。いくつかの実施形態では、作用物質は、たとえば疼通、炎症、および変性を治療するために、持続性放出を含め放出する1つまたは複数の治療的作用物質および/または薬理学的作用物質を含み得る。
【0061】
[0074]ある実施形態では、
図9および10で示すように、本明細書で説明したシステムおよび方法と同様の、外科用システム10は、本明細書で説明した椎体間インプラント12と同様であり、本明細書で説明したように、エンドキャップ34、60およびケージ14を含む椎体間インプラント212を含む。椎体間インプラント212は、たとえば印刷回路基板組立体280などの電子構成要素を含む。
【0062】
[0075]回路基板組立体280は、たとえばフレックス回路282などの可撓性材料によって接続される、単一の電子組立体を含む。回路282は、本明細書で説明したように、ケージ14に隣接した組織の成長を選択的に刺激するための椎体間インプラント212に隣接した電界を発生させるために、本明細書で説明したように、電流をエンドキャップ34および/またはエンドキャップ60へ導くように構成された、導電性の回路および/またはコイルに接続されている。
【0063】
[0076]回路282は、本明細書での説明と同様に、電流を電極に配電し、椎体間インプラント212に電源供給し、かつ/または症状を検出/感知する、回路および1つまたは複数の集積回路またはマイクロ電子チップに、接続されかつ/またはそれらを含み得る。回路基板組立体280に配置された集積回路は、本明細書での説明と同様に、患者の体の外側または外部に配置された脊椎インプラントシステム10の電子構成要素と遠隔通信し得る。
【0064】
[0077]回路基板組立体280は、椎体間インプラント212に電源供給し、エンドキャップ34、60を通る電流を導く、本明細書で説明したNFCデバイス86と同様の、NFC集積回路デバイスを含む。回路282は、フレックス回路282の両側に配置された長円形または卵形のコイル286を各々含む磁気式受信アンテナ284を含む。アンテナ284は、本明細書での説明と同様に、回路基板組立体280のNFCデバイスに接続され、近傍の磁界をエネルギーに変換し、その結果、エンドキャップ34、60は、電流を導電し、ケージ14に隣接する組織の成長を選択的に刺激する。
【0065】
[0078]回路基板組立体280のNFCデバイスは、たとえば、椎体間インプラント212から取得された治療および/または症状の情報を含む椎体間インプラント212に関するデータを転送、送信、および/または受信するために、体Bの外側または外部に配置された本明細書で説明したコンピュータ102と同様のコンピュータと遠隔通信する。椎体間インプラント212は、ケージ14および/または端板30、32の周囲に配置された1つまたは複数のセンサと、椎体間インプラント212および周囲組織から受信されたデータを取得し記憶するために、回路282に配置され、回路基板組立体280の症状センサ電子装置およびNFCデバイスに接続された、本明細書で説明したアナログマイクロプロセッサ集積回路デバイス94と同様のアナログマイクロプロセッサ集積回路デバイスとに、接続された本明細書で説明した症状センサ電子装置92と同様の症状センサ電子装置を含む。いくつかの実施形態では、フレックス回路282は、椎体間インプラント212の電子構成要素のケージ14との成型を容易にする。いくつかの実施形態では、フレックス回路282は、電子回路を、たとえばポリイミド、PEEK、または透過性の導電性ポリエステルの薄膜などの可撓性のプラスチック基板上に電子デバイスを実装することによって、組み立てるように構成される。いくつかの実施形態では、フレックス回路282は、剛体の印刷回路基板用の構成要素を使用して製造され、ボードが所望の形状に従うこと、またはその使用の間は可撓性であることを可能にする。
【0066】
[0079]ある実施形態では、
図11に示すように、本明細書で説明したシステムおよび方法と同様の外科用システム10は、本明細書で説明した椎体間インプラント12と同様の椎体間インプラント312を含む。椎体間インプラント312は、たとえば印刷回路基板組立体380などの電子構成要素を含む。回路基板組立体380は、たとえばボード380a、380b、および380cなどの複数のボードを含む。ボード380a、380b、および380cは、共に接続され、エンドキャップ34、60および回路基板組立体380上にケージ14を成型する前に、多様な構成を形成することを容易にする。いくつかの実施形態では、ボード380a、380b、および380cは、椎体間インプラント312の多様なサイズの形成を支援する。
【0067】
[0080]ボード380a、380b、および380cは、本明細書で説明したように、ケージ14に隣接した組織の成長を選択的に刺激するための椎体間インプラント312に隣接した電界を発生させるために、本明細書で説明したように、電流をエンドキャップ34および/またはエンドキャップ60へ導くように構成された、導電性の回路および/またはコイルと接続されている。
【0068】
[0081]ボード380a、380b、および380cは、本明細書での説明と同様に、電流を電極に配電し、椎体間インプラント312に電源供給し、かつ/または症状を検出/感知する、回路および1つまたは複数の集積回路またはマイクロ電子チップに、接続されかつ/またはそれらを含み得る。回路基板組立体380に配置された集積回路は、本明細書での説明と同様に、患者の体の外側または外部に配置された脊椎インプラントシステム10の電子構成要素と遠隔通信し得る。
【0069】
[0082]回路基板組立体380は、椎体間インプラント312に電源供給し、エンドキャップ34、60を通る電流を導く、本明細書で説明したNFCデバイス86と同様の、NFC集積回路デバイスを含む。ボード380a、380cは、それぞれボード380a、380c上に配置された長円形または卵形のコイル386aを各々含む磁気式受信アンテナ384aを各々含む。アンテナ384aは、本明細書での説明と同様に、回路基板組立体380のNFCデバイスに接続され、近傍の磁界をエネルギーに変換し、その結果、エンドキャップ34、60は、電流を導電し、ケージ14に隣接する組織の成長を選択的に刺激する。
【0070】
[0083]回路基板組立体380のNFCデバイスは、たとえば、椎体間インプラント312から取得された治療および/または症状の情報を含む椎体間インプラント312に関するデータを転送、送信、および/または受信するために、体Bの外側または外部に配置された本明細書で説明したコンピュータ102と同様のコンピュータと遠隔通信する。椎体間インプラント312は、ケージ14および/または端板30、32の周囲に配置された1つまたは複数のセンサと、椎体間インプラント312および周囲組織から受信されたデータを取得し記憶するために、ボード380a、380b、および380cに配置され、回路基板組立体380の症状センサ電子装置およびNFCデバイスに接続された、本明細書で説明したアナログマイクロプロセッサ集積回路デバイス94と同様のアナログマイクロプロセッサ集積回路デバイスとに、接続された本明細書で説明した症状センサ電子装置92と同様の症状センサ電子装置を含む。
【0071】
[0084]ある実施形態では、
図12〜14に示すように、本明細書で説明した、システムおよび方法と同様の外科用システム10は、本明細書で説明した椎体間インプラント12と同様の椎体間インプラント512を含む。椎体間インプラント512は、先端518と挿入端520との間に延在する、本明細書で説明したケージ14と同様の椎体間ケージ514を含む。端部520は、挿入ツール(図示せず)と係合するように構成された空洞524を画定する表面522を含む。椎体間インプラント512は、本明細書で説明した開口26と同様の開口526を含む。開口526は、深さd1を含む。
【0072】
[0085]ケージ514は、表面528を含む。たとえばフレーム530などの電極は、ケージ514に搭載され、表面528に取り付けられている。フレーム530は、椎体間インプラント512に接続する脊椎インプラントシステム10の電子構成要素および/または回路のアノード電極を備える。フレーム530は、端部534と端部536との間に延在する端板532を含む。端部534は、本明細書で説明されるように、ケージ514の先端518と係合するように構成される。端部536は、本明細書で説明されるように、ケージ514の挿入端520と係合するように構成される。端板532は、フランジ538を含む。フランジ538は、長さl1を含む。フランジ538は、本明細書で説明されるように、フレーム542への方向に開口526内へ延在する。長さl1は、本明細書で説明されるように、フレーム530が、フレーム542から電気的に分離されるように、深さd1未満である。
【0073】
[0086]フレーム530は、本明細書での説明と同様に、ケージ514と、および/または本明細書で説明した回路基板組立体80と同様の椎体間インプラント512の回路基板組立体と対合する。フレーム530は、導電性の材料を含む。いくつかの実施形態では、フレーム530は、チタンから製造される被覆を含む。いくつかの実施形態では、フレーム530の導電性材料は、たとえば本明細書で説明されるような金属、電解質、超電導体、半導体、グラファイトなどのプラズマ非金属導体、および導電性重合体などの多様な材料から製造され得る。
【0074】
[0087]直流電流が、本明細書での説明と同様に、フレーム530に供給され、ケージ514に隣接しおよび/または開口526内部に配置された、組織、作用物質、間質組織、および/または体液を通る電流を導電するように構成される。フレーム530は、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント512の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の骨成長を選択的に刺激するために、椎体間インプラント512の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に選択的電界を発生させるような構成において、ケージ514通る電流を、フレーム542へと導く。
【0075】
[0088]ケージ514は、表面540を含む。たとえばフレーム542などの電極は、ケージ514に搭載され、表面540に取り付けられている。フレーム542は、椎体間インプラント512に接続する脊椎インプラントシステム10の電子構成要素および/または回路のカソード電極を備える。フレーム542は、端部546と端部548との間に延在する端板544を含む。端部546は、本明細書で説明されるように、ケージ514の先端518と係合するように構成される。端部548は、本明細書で説明されるように、ケージ514の挿入端520と係合するように構成される。端板544は、フランジ550を含む。フランジ550は、長さl2を含む。フランジ550は、フレーム530への方向に開口526内へ延在する。長さl2は、フレーム542が、フレーム530から電気的に分離されるように、深さd1未満である。
【0076】
[0089]フレーム542は、ケージ514と、および/または椎体間インプラント512の回路基板組立体と対合する。フレーム542は、導電性の材料を含む。いくつかの実施形態では、フレーム542は、チタンから製造される被覆を含む。いくつかの実施形態では、フレーム542の導電性材料は、たとえば本明細書で説明されるような金属、電解質、超電導体、半導体、グラファイトなどのプラズマ非金属導体、および導電性重合体などの多様な材料から製造され得る。
【0077】
[0090]フレーム542は、ケージ514に隣接しおよび/または開口526内部に配置された、組織、作用物質、間質組織、および/または体液を通る直流電流を導電するように構成される。フレーム542は、本明細書で説明されるように、椎体間インプラント512の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部の骨成長を選択的に刺激するために、椎体間インプラント512の内部、周辺、周囲、貫通部位、および/または隣接部に、本明細書で説明した電界EFと同様の選択的電界を発生させるためのガルバニ結合において、ケージ514通る電流を、フレーム530から導く。
【0078】
[0091]いくつかの実施形態では、椎体間インプラント512は、たとえば、電流を電極に配電し、椎体間インプラント512に電源供給し、および/または症状を検出/感知するための1つまたは複数の構成要素を含む、本明細書で説明した印刷回路基板組立体80と同様の印刷回路基板組立体などの電子構成要素を含む。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント512の印刷回路基板組立体は、本明細書での説明と同様に、電流を電極に配電し、椎体間インプラント512に電源供給し、かつ/または症状を検出/感知する、回路および1つまたは複数の集積回路またはマイクロ電子チップに、接続されかつ/またはそれらを含み得る。いくつかの実施形態では、椎体間インプラント512の印刷回路基板組立体は、本明細書での説明と同様に、患者の体の外側または外部に配置された脊椎インプラントシステム10の電子構成要素と遠隔通信し得る集積回路を含む。
【0079】
[0092]多様な変形例が、本明細書で開示された実施形態に加えられ得ることが理解されよう。したがって、上の説明は、制限するものとして解釈されるべきでなく、単に多様な実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者には、本明細書に添付の請求項の範囲および技術概念内の他の変形例が想像されよう。