知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ グローバス メディカル インコーポレイティッドの特許一覧
特開2024-68206一体化された展開可能な保持スパイクを有する拡張可能な固定デバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024068206
(43)【公開日】2024-05-17
(54)【発明の名称】一体化された展開可能な保持スパイクを有する拡張可能な固定デバイス
(51)【国際特許分類】
A61F 2/44 20060101AFI20240510BHJP
【ＦＩ】
A61F2/44
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023189928
(22)【出願日】2023-11-07
(31)【優先権主張番号】18/053,171
(32)【優先日】2022-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】507400686
【氏名又は名称】グローバス メディカル インコーポレイティッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】キャサリン クラウィエク
【テーマコード（参考）】
4C097
【Ｆターム（参考）】
4C097AA10
4C097BB01
4C097CC01
4C097CC05
4C097CC18
4C097DD01
4C097DD10
4C097EE13
(57)【要約】 （修正有）
【課題】隣接する椎骨間に挿入することができ、デバイスの排出を防止するように構成された一体化された拡張可能な固定デバイス、システム、及び方法を提供する。
【解決手段】拡張可能な固定デバイス２００は、椎間板腔に設置されたときにデバイスの排出に抵抗するように構成された１つ以上の一体化された展開可能な保持スパイク３８、４２を含む。インプラントは、上部及び下部主端板１２、１４と、上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成されたアクチュエータアセンブリと、サイドカーキャリア３４と、上部スパイクと係合された上部キャリア端板と、下部スパイクと係合された下部キャリア端板とを含むサイドカーアセンブリであって、サイドカーキャリアの前方への並進が上部及び下部キャリア端板を押し付け、それによって上部及び下部スパイクを展開する、サイドカーアセンブリとを含み得る。
【選択図】図１９
【解決手段】拡張可能な固定デバイス２００は、椎間板腔に設置されたときにデバイスの排出に抵抗するように構成された１つ以上の一体化された展開可能な保持スパイク３８、４２を含む。インプラントは、上部及び下部主端板１２、１４と、上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成されたアクチュエータアセンブリと、サイドカーキャリア３４と、上部スパイクと係合された上部キャリア端板と、下部スパイクと係合された下部キャリア端板とを含むサイドカーアセンブリであって、サイドカーキャリアの前方への並進が上部及び下部キャリア端板を押し付け、それによって上部及び下部スパイクを展開する、サイドカーアセンブリとを含み得る。
【選択図】図１９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
隣接する椎骨に係合するように構成された上部主端板及び下部主端板であって、前記上部主端板及び下部主端板のうちの少なくとも１つが、湾曲チャネル及び直線チャネルを画定する、上部主端板及び下部主端板と、
前記上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成されたアクチュエータアセンブリと、
サイドカーキャリアと、スパイクと係合されるプッシャを伴うキャリア端板とを含む、サイドカーアセンブリであって、前記スパイクは、前記湾曲チャネルを通して位置付け可能であり、前記プッシャは、前記直線チャネル内に受容可能であり、前記サイドカーキャリアの前方並進は、前記スパイクを展開する、サイドカーアセンブリと、を備える、拡張可能なインプラント。
前記上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成されたアクチュエータアセンブリと、
サイドカーキャリアと、スパイクと係合されるプッシャを伴うキャリア端板とを含む、サイドカーアセンブリであって、前記スパイクは、前記湾曲チャネルを通して位置付け可能であり、前記プッシャは、前記直線チャネル内に受容可能であり、前記サイドカーキャリアの前方並進は、前記スパイクを展開する、サイドカーアセンブリと、を備える、拡張可能なインプラント。
【請求項2】
前記湾曲チャネル及び前記直線チャネルは、前記湾曲チャネルが前記直線チャネルと交差するように重なり合う、請求項１に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項3】
前記直線チャネルは、前記インプラントの長手方向軸に沿って延在するブラインドチャネルである、請求項１に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項4】
前記湾曲チャネルは、前記上部又は下部主端板の外面に向かって外向きに弧を描く、請求項１に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項5】
後退位置において、前記スパイクは、前記湾曲チャネルの内側に保持され、前記サイドカーキャリアが前方に並進すると、前記スパイクは、前記湾曲チャネルを通って移動し、前記湾曲チャネルから延在し、前記プッシャは、前記直線チャネルに従う、請求項１に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項6】
前記スパイクは、近位端から自由端まで延在し、可動ジョイントが、前記スパイクの前記近位端を前記プッシャの遠位端に接続する、請求項１に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項7】
前記スパイクの前記近位端が、前記プッシャ内の対応するポケット内に受容可能な凸状基部を含み、前記ポケットが、前記スパイクを展開するために前記凸状基部が垂直軸に沿って移動することを可能にするように、前記可動ジョイントが枢動可能ジョイントである、請求項６に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項8】
前記可動ジョイントがボールソケットジョイントである、請求項６に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項9】
隣接する椎骨に係合するように構成された上部主端板及び下部主端板と、
前記上部主端板及び前記下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成されたアクチュエータアセンブリと、
サイドカーキャリアと、スパイクと係合されるプッシャを有するキャリア端板とを含むサイドカーアセンブリであって、前記スパイクが、前記プッシャの自由端に画定されるポケット内に捕捉される凸状基部を含み、前記サイドカーキャリアの前方並進が、前記キャリア端板を並進させ、前記スパイクを展開させる、サイドカーアセンブリと、を備える、拡張可能なインプラント。
前記上部主端板及び前記下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成されたアクチュエータアセンブリと、
サイドカーキャリアと、スパイクと係合されるプッシャを有するキャリア端板とを含むサイドカーアセンブリであって、前記スパイクが、前記プッシャの自由端に画定されるポケット内に捕捉される凸状基部を含み、前記サイドカーキャリアの前方並進が、前記キャリア端板を並進させ、前記スパイクを展開させる、サイドカーアセンブリと、を備える、拡張可能なインプラント。
【請求項10】
前記ポケットは、前記凸状基部が垂直軸に沿って上下に移動することを可能にし、前記スパイクは、前方に押され、回転し、展開位置に並進する、請求項９に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項11】
前記ポケットは、前記スパイクの曲率半径と一致する軸を中心として前記スパイクが回転することを可能にする、請求項１０に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項12】
前記凸状基部は、丸みを帯びているが非球形である、請求項９に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項13】
前記スパイクの底面は、前記凸状基部に下向きフックを形成させるスロットを画定する、請求項９に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項14】
前記ポケットは、前記プッシャの先端が上向きフックを形成するようにアンダーカットされる、請求項１３に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項15】
前記プッシャの前記上向きフックは、前記スパイクの前記スロット内に受容可能であり、前記凸状基部の前記下向きフックは、前記プッシャの前記ポケット内に受容可能である、請求項１４に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項16】
前記アクチュエータアセンブリは、一対の平行なダブテールスロットを有する後方傾斜部を含み、前記サイドカーキャリアは、前記後方傾斜部の前記ダブテールスロットと嵌合する対応するダブテールを含み、前記サイドカーキャリアが、前記インプラントの主長手方向軸に沿って前記後方傾斜部に対して並進することを可能にしながら、全ての他の並進又は回転を制限する、請求項９に記載の拡張可能なインプラント。
【請求項17】
隣接する椎骨間の椎間板腔内に拡張可能なインプラントを挿入することであって、前記インプラントは、上部及び下部主端板と、前記上部及び下部主端板から展開可能な一体化された保持スパイクと、前記一体化された保持スパイクを展開するための並進可能なサイドカーキャリアを有するサイドカーキャリアアセンブリとを有する、挿入することと、
前記拡張可能なインプラント内のアクチュエータアセンブリを移動させて、前記上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすことと、
前記サイドカーキャリアを前方に並進させることによって、前記一体化された保持スパイクを展開し、それによって、前記保持スパイクを前記上部及び下部端板から延在させることと、を含む拡張可能なインプラントを設置する方法。
前記拡張可能なインプラント内のアクチュエータアセンブリを移動させて、前記上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすことと、
前記サイドカーキャリアを前方に並進させることによって、前記一体化された保持スパイクを展開し、それによって、前記保持スパイクを前記上部及び下部端板から延在させることと、を含む拡張可能なインプラントを設置する方法。
【請求項18】
前記保持スパイクは、ある程度の曲率を有し、前記スパイクは、前記スパイク自体の曲率中心の周りを回転する、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記保持スパイクは、垂直軸のみに沿って上下に移動することが可能である、請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記保持スパイクは、高さ又は前弯拡張にかかわらず、前記上部主端板及び前記下部主端板からの一定の貫通深さを維持する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２０２１年１２月２日に出願された米国特許出願第１７／５４０，３８１号の一部継続出願であり、これは、全ての目的のためにその全体が本明細書中に参考として援用される。
本特許出願は、２０２１年１２月２日に出願された米国特許出願第１７／５４０，３８１号の一部継続出願であり、これは、全ての目的のためにその全体が本明細書中に参考として援用される。
【0002】
（発明の分野）
本開示は、外科用デバイスに関し、より詳細には、固定プロセスを容易にするために隣接する椎骨間に挿入することができ、デバイスの排出を防止するように構成された一体化された展開可能な保持スパイクを含む、拡張可能な固定デバイスに関する。
本開示は、外科用デバイスに関し、より詳細には、固定プロセスを容易にするために隣接する椎骨間に挿入することができ、デバイスの排出を防止するように構成された一体化された展開可能な保持スパイクを含む、拡張可能な固定デバイスに関する。
【背景技術】
【0003】
１つ以上の脊髄病変を伴う矢状面不均衡（sagittal imbalance）は、多くの場合、直接的及び間接的減圧の組み合わせによって治療される。間接的な減圧は、椎間ケージの配置によって達成することができる。後方要素の骨切り術、ケージ（複数可）の配置、及びその後の椎弓根スクリュー／ロッド構築物への圧縮の組み合わせを使用して、分節前弯を手術レベルに回復させ、したがってその領域の矢状面均衡（sagittal balance）を回復させることができる。
【0004】
正中線犠牲椎間板内骨切り術は、後方要素及び黄色靭帯の骨切り術と、下にある硬膜嚢及び椎間板腔への広い通路を開くこととを含む。骨刀は、後方骨棘及び椎間板を一括して除去するために使用することができる。前縦靭帯（Anterior Longitudinal Ligament、ＡＬＬ）は、スプレッダ又は鈍的切開（blunt dissection）を介して解放され、両側拡張可能ケージが、後腰椎椎体間固定（Posterior Lumber Interbody Fusion、ＰＬＩＦ）軌道上に設置される。ロッドは、骨切り術の前に配置されたねじに縮小され、ねじは圧縮される。ねじが互いに近づけられると、椎体は、椎体間スペーサによって形成された支点を中心に揺動し、分節前弯が増大し、所望の矯正をもたらす。
【0005】
処置の矯正的性質により、高度の調節可能性を有する過前弯拡張可能ケージが必要とされる。高い前弯プロファイルのケージは、軸平面における力の増加に起因して、前方排出のリスクが増加する可能性がある。前縦靭帯の切除により、椎間板腔からの前方排出を防止する自然障壁が存在しなくなってしまう。したがって、１つ以上の排出防止特徴を含む拡張可能な固定デバイスが必要とされている。
【発明の概要】
【0006】
この必要性及び他の必要性を満たすために、またその目的を考慮して、本出願は、椎体間インプラントを設置及び拡張し、一体化された保持スパイクを展開するためのデバイス、システム、及び方法を提供する。拡張可能なインプラントは、椎間板腔からのインプラントの排出に抵抗するためにインプラント本体から展開するように構成された１つ以上の一体化された保持スパイクを含んでもよい。加えて、拡張可能な椎体間インプラントは、ロボット及び／又はナビゲーションシステムとインプラント情報を通信するように構成されてもよい。例えば、インプラントの位置及び向きがシステムに通信されてもよい。インプラントは、インプラントの高さ／又は前弯を自動的に調節し、保持スパイクを展開するように構成される、内部電子構成要素を含んでもよい。これらの特徴のうちの１つ以上は、作業通路（working corridor）のサイズを最小限にし、インプラントを操作するために必要とされる器具の数を最小限にするのに役立ち得る。
【0007】
一実施形態によれば、拡張可能なインプラントは、上部及び下部主端板と、アクチュエータアセンブリと、サイドカーアセンブリとを含む。上部及び下部主端板は、隣接する椎骨に係合するように構成される。アクチュエータアセンブリは、上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成される。サイドカーアセンブリは、サイドカーキャリアと、上部スパイクに枢動可能に結合された上部キャリア端板と、下部スパイクに枢動可能に結合された下部キャリア端板とを含み得る。サイドカーキャリアの前方並進は、上部及び下部キャリア端板を押し、それによって、上部及び下部スパイクを展開する。
【0008】
拡張可能なインプラントは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。上部キャリア端板は、第１のタスク（tusk）を含んでもよく、下部キャリア端板は、第２のタスクを含んでもよい。第１及び第２のタスクは、インプラントの前部に向かって延在してもよい。第１及び第２のタスクは、上部及び下部主端板内のそれぞれの通路内に受容可能であり、それによって、上部及び下部キャリア端板の並進を誘導してもよい。第１及び第２のタスクは、それぞれの通路の形状及び寸法に対応する略多角形の断面を有してもよい。第１及び第２のタスクは、インプラントの主長手方向軸に沿った主端板に対する上部及び下部キャリア端板の並進を可能にし得るが、全ての他の並進及び回転を制限する。各スパイクは、それぞれのキャリア端板に結合された近位端から自由端まで延在してもよい。自由端は、鋭利又は尖っていてもよく、骨を貫通するように構成されてもよい。上部主端板及び下部主端板の各々は、サイドチャネルを画定する側方延長部分を含んでもよい。サイドチャネルは、上部スパイク及び下部スパイクをそれぞれ収容し、案内することができる。各スパイクは、ピンを用いてそれぞれのキャリア端板に接続されてもよく、それによって、キャリア端板とスパイクとの間にヒンジ結合を提供する。キャリア端板が前方に移動すると、スパイクは、チャネルの床に底をつけ、スパイクをキャリア端板に接続するピンの軸を中心に回転してもよく、スパイクは、主端板の上面及び底面から出現する。
【0009】
別の実施形態によれば、拡張可能なインプラントは、上部及び下部端板と、アクチュエータアセンブリと、複数の駆動傾斜部と、サイドカーアセンブリとを含む。上部及び下部主端板は、隣接する椎骨に係合するように構成される。アクチュエータアセンブリは、シャフトと回転可能なナットとを有する回転可能なアクチュエータを含む。複数の駆動傾斜部は、アクチュエータのシャフトに沿って配置された前方傾斜部、中間傾斜部、及び後方傾斜部を含む。上部及び下部主端板は、複数の駆動傾斜部と係合される。アクチュエータ及び／又はナットの回転は、１つ以上の駆動傾斜部の移動を引き起こし、それによって、上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こす。サイドカーアセンブリは、サイドカーキャリアと、上部スパイクに枢動可能に結合された上部キャリア端板と、下部スパイクに枢動可能に結合された下部キャリア端板とを含む。サイドカーキャリアの前方並進は、上部及び下部キャリア端板を押し、それによって、上部及び下部スパイクを展開する。
【0010】
拡張可能なインプラントは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。後方傾斜部は、アクチュエータアセンブリを受け入れるボアと、ボアの両側に配置された一対のアームとを含むことができる。後方傾斜部は、１つのアームの外面に沿ってダブテールスロットを含むことができる。サイドカーキャリアは、後方傾斜部のダブテールと嵌合する対応するダブテールを含むことができ、サイドカーキャリアがインプラントの主長手方向軸に沿って後方傾斜部に対して並進することを可能にする一方で、全ての他の並進又は回転を制限する。ダブテールスロットは、後方傾斜部の後部に向かって高さが減少してもよい。後方傾斜部は、サイドカーキャリアの移動を防止することによってスパイクの後退を防止するように構成された保持タブを含むことができる。保持タブは、保持タブが後方傾斜部の側面から外向きに突出するように、レリーフカットによって画定されてもよい。サイドカーキャリアが保持タブ上を通過するとき、保持タブは外側に起き上がり、サイドカーキャリアが後方に移動するのを防止する。上部主端板及び下部主端板の各々は、サイドチャネルを画定する側方延長部分を含んでもよい。サイドチャネルは、上部スパイク及び下部スパイクをそれぞれ収容し、案内することができる。サイドカーキャリアが前方に並進すると、キャリア端板は前方に移動し、スパイクはチャネルの床に底をつけ、スパイクを回転させ、主端板の上面及び底面から外向きに駆動する。
【0011】
別の実施形態によれば、拡張可能なインプラントは、上部及び下部主端板と、アクチュエータアセンブリと、一体化された保持スパイクとを含む。上部及び下部主端板は、隣接する椎骨に係合するように構成される。アクチュエータアセンブリは、回転可能なアクチュエータと、上部及び下部主端板の高さを拡張させるように構成されたアクチュエータに沿って配置された駆動傾斜部とを含む。一体化された保持スパイクは、上部及び下部主端板から展開可能である。一体化された保持スパイクは、サイドカーキャリアが前方に並進されるときに展開し、それぞれの保持スパイクに枢動可能に結合された上部及び下部キャリア端板を押す。インプラントの前方及び後方高さは、高さ及び前弯プロファイルの連続的調節のために独立して調節可能であってもよい。保持スパイクは、高さ又は前弯拡張にかかわらず、上部及び下部主端板からの一定の貫入深さを維持することができる。
【0012】
別の実施形態によれば、自律拡張可能なインプラントは、計算ユニットと、上部及び下部主端板と、複数の力センサと、作動アセンブリと、複数の駆動傾斜部と、電気モータと、電源とを含む。計算ユニットは、インプラント内に収容されたメモリを有するプロセッサを含む。上部及び下部主端板は、隣接する椎骨に係合するように構成される。複数の力センサは、上部及び下部主端板内に収容される。力センサは、荷重分布測定のために構成される。作動アセンブリは、シャフトと回転可能なナットとを有する回転可能なアクチュエータを含む。複数の駆動傾斜部は、アクチュエータのシャフトに沿って配置され、上部主端板及び下部主端板と係合される。電気モータは、アクチュエータ及び／又はナットを回転させて駆動傾斜部を移動させ、上部及び下部主端板を拡張させるように構成される。電源は、電気モータに電力を供給するように構成される。
【0013】
自律拡張可能なインプラントは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。インプラントは、サイドカーキャリアと、上部スパイクに枢動可能に結合された上部キャリア端板と、下部スパイクに枢動可能に結合された下部キャリア端板とを含むサイドカーアセンブリを更に含んでもよい。サイドカーキャリアの前方並進は、上部及び下部キャリア端板を押し、それによって、上部及び下部スパイクを展開する。インプラントは更に、サイドカーキャリアを並進させ、それによって、上部及び下部スパイクを展開するように構成される、リニアモータを含んでもよい。計算ユニットは、上部及び下部スパイクを展開するための駆動開始及び持続時間をリニアモータに自動的に通知することができる。複数の駆動傾斜部は、アクチュエータのシャフトに沿って配置された前方傾斜部、中間傾斜部、及び後方傾斜部を含むことができる。インプラントは更に、ロボットナビゲーションシステムにインプラントのリアルタイム位置情報を提供するように構成される、前方及び中間傾斜部内に位置する複数のホール効果センサを含んでもよい。計算ユニットは、力センサから得られた情報に基づいてインプラントの高さ及び前弯を調整するために、駆動量及び持続時間を電気モータに自動的に通知することができる。インプラントは、ロボットナビゲーションシステムに情報を送信及び受信するように構成された無線通信ユニットを更に含んでもよい。電源は、無線充電受信機を含んでもよく、挿入器具は、インプラントに電力を供給するために無線充電受信機とインターフェース接続するように構成された無線充電器を含んでもよい。
【0014】
別の実施形態によれば、自律拡張可能なインプラントは、筐体と、計算ユニットと、上部主端板及び下部主端板と、複数の力センサと、アクチュエータアセンブリと、複数の駆動傾斜部と、一対の電気モータと、サイドカーアセンブリと、リニアモータと、電源とを含む、前方ノーズ及び後方端部を含む。計算ユニットは、筐体内に配置されたメモリを有するプロセッサを含む。上部及び下部主端板は、隣接する椎骨に係合するように構成される。複数の力センサは、上部及び下部主端板内に収容される。力センサは、荷重分布測定のために構成される。アクチュエータアセンブリは、シャフトと回転可能なナットとを有する回転可能なアクチュエータを含む。複数の駆動傾斜部は、アクチュエータのシャフトに沿って配置され、上部主端板及び下部主端板と係合する前方傾斜部、中間傾斜部、及び後方傾斜部を含む。一対の電気モータは、アクチュエータ及びナットを独立して回転させて駆動傾斜部を移動させ、上部及び下部主端板を拡張させるように構成される。サイドカーアセンブリは、サイドカーキャリアと、上部スパイクに枢動可能に結合された上部キャリア端板と、下部スパイクに枢動可能に結合された下部キャリア端板とを含む。リニアモータは、サイドカーキャリアを並進させ、それによって、上部及び下部スパイクを展開するように構成される。電源は、インプラント内に配置されたモータに電力を供給するように構成される。
【0015】
自律拡張可能なインプラントは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。リニアモータは、筐体内のサイドカーキャリアの背後に配置されてもよい。インプラントは、インプラントのリアルタイム位置情報をロボットナビゲーションシステムに提供するように構成された複数のホール効果センサを更に含むことができる。ホール効果センサは、前方傾斜部及び中間傾斜部に配置されてもよい。計算ユニットは、後部傾斜部に配置されてもよい。インプラントは、筐体内に配置された無線通信ユニットを更に含むことができる。無線通信ユニットは、ロボットナビゲーションシステムに対して情報を送信及び受信するように構成されてもよい。
【0016】
更に別の実施形態によれば、拡張可能なインプラントを自律的に制御するシステムは、ロボットナビゲーションシステム及び挿入器を含む。拡張可能なインプラントは、計算ユニットと、上部及び下部主端板と、複数の力センサと、アクチュエータアセンブリと、複数の駆動傾斜部と、電気モータと、サイドカーアセンブリと、リニアモータと、電源とを含んでもよい。計算ユニットは、インプラント内に収容されたメモリを有するプロセッサを含む。上部及び下部主端板は、隣接する椎骨に係合するように構成される。複数の力センサは、上部及び下部主端板内に収容される。力センサは、荷重分布測定のために構成される。アクチュエータアセンブリは、シャフトと、上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成される回転可能なナットとを有する、回転可能なアクチュエータを含む。複数の駆動傾斜部は、アクチュエータのシャフトに沿って配置され、上部主端板及び下部主端板と係合される。電気モータは、アクチュエータ及び／又はナットを回転させて駆動傾斜部を移動させ、上部及び下部主端板を拡張させるように構成される。サイドカーアセンブリは、サイドカーキャリアと、上部スパイクに枢動可能に結合された上部キャリア端板と、下部スパイクに枢動可能に結合された下部キャリア端板とを含む。リニアモータは、サイドカーキャリアを移動させ、それによって、上部及び下部スパイクを展開するように構成される。電源は、モータに電力を供給するように構成される。ロボットナビゲーションシステムは、可動エンドエフェクタとディスプレイとを含む。挿入器は、エンドエフェクタ内に位置決め可能であり、拡張可能なインプラントを保持するように構成される。ロボットナビゲーションシステムは、インプラントの力及び位置情報を受信するための無線受信機と、ユーザ入力をインプラントに送信するための無線送信機とを含むことができる。挿入器は、電磁石及び無線充電器を含んでもよい。電源は、無線充電受信機を含んでもよく、挿入器の無線充電器は、インプラントに電力を供給するために無線充電受信機とインターフェース接続してもよい。挿入器上の電磁石は、ホール効果センサに駆動傾斜部の相対位置を検出させる電界を生成することができる。
【0017】
更に別の実施形態によると、拡張可能インプラントの高さ及び／又は前弯を調節し、一体化された保持スパイクを展開する方法は、任意の好適な順序で、以下のステップのうちの１つ以上を含んでもよい：（１）例えば、椎間板切除術を含む、椎間板腔を調製するステップと、（２）椎間板腔に内視鏡管を挿入するステップと、（３）拡張可能なインプラントを、管を通して椎間腔内に折り畳まれた構成で導入し、椎間腔内の適切な位置に着座させるステップと、（４）サイドカーキャリアをインプラントの前端に向かって並進させることによって保持スパイクを展開し、それによってスパイクを展開するステップと、（５）スパイクを展開する前又は後に、インプラントの高さ及び／又は前弯を拡張位置に拡張するステップ。自律インプラントの場合、本方法はまた：（６）端板内の力センサから荷重分布情報を取得するステップと、（７）端板及びインプラントの物理的位置を決定するために、例えば挿入器上の電磁石を用いて、中間及び前方傾斜部内のホール効果センサに磁場を印加するステップと、（８）例えば挿入器上の無線充電器を使用して、インプラント内の無線充電受信機に電力を供給するステップと、（９）インプラント内の内部アクチュエータを駆動するためにインプラント内のＤＣモータを動作させるために、インプラント内の計算ユニット及び／又はロボット／ナビゲーションシステムからの情報を使用して、インプラントの高さを拡張すること、及び／又は前弯を調節することと、（１０）インプラント内のコンピューティングユニット及び／又はロボット／ナビゲーションシステムからの情報を使用して、インプラント内のリニアサーボモータを動作させてサイドカーキャリアを移動させ、スパイクを展開することによって、保持スパイクを展開するステップと、を含む。
【0018】
別の実施形態によれば、拡張可能インプラントは、隣接する椎骨に係合するように構成された上部及び下部主端板と、アクチュエータアセンブリと、サイドカーアセンブリとを含む。上部主端板及び下部主端板の少なくとも一方は、湾曲チャネル及び直線チャネルを画定する。アクチュエータアセンブリは、上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成される。サイドカーアセンブリは、サイドカーキャリアと、スパイクと係合されるプッシャを伴うキャリア端板とを含む。スパイクは、湾曲チャネルを通して位置決め可能であり、プッシャは、直線チャネル内に受容可能である。サイドカーキャリアの前方並進は、スパイクを展開するように構成される。
【0019】
拡張可能なインプラントは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。湾曲チャネル及び直線チャネルは、湾曲チャネルが直線チャネルと交差するように重複してもよい。直線チャネルは、インプラントの長手方向軸に沿って延在するブラインドチャネルであってもよく、湾曲チャネルは、上部又は下部主端板の外面に向かって外向きに弧を描いてもよい。後退位置では、スパイクは、湾曲チャネルの内側に保持されてもよく、サイドカーキャリアが前方に並進すると、スパイクは、湾曲チャネルを通して移動し、そこから延在し、プッシャは、直線チャネルに従う。スパイクは、近位端から自由端まで延在し、可動ジョイントは、スパイクの近位端をプッシャの遠位端に接続してもよい。可動ジョイントは、スパイクの近位端がプッシャ内の対応するポケット内に受容可能な凸状基部を含み、ポケットが、スパイクを展開するために凸状基部が垂直軸に沿って移動することを可能にするように、枢動可能ジョイントであってもよい。可動ジョイントは、ボール（例えば、部分球又は全球）ソケットジョイントであってもよい。
【0020】
更に別の実施形態によれば、拡張可能なインプラントは、隣接する椎骨に係合するように構成された上部及び下部主端板と、上部及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすように構成されたアクチュエータアセンブリと、サイドカーキャリア及びスパイクと係合されたプッシャを有するキャリア端板を含むサイドカーアセンブリとを含む。スパイクは、プッシャの自由端に画定されたポケット内に捕捉される凸状基部を含む。サイドカーキャリアの前方並進は、キャリア端板を並進させ、スパイクを展開するように構成される。
【0021】
拡張可能なインプラントは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。ポケットは、スパイクが前方に押され、回転し、展開位置に並進するときに、凸状基部が垂直軸に沿って上下に移動することを可能にし得る。ポケットは、スパイクがスパイクの曲率半径と一致する軸を中心に回転することを可能にし得る。凸状基部は、丸みを帯びていてもよいが、非球形であってもよい。スパイクの底面は、スロットを画定してもよく、スロットは、凸状基部に下向きフックを形成させる。ポケットは、プッシャの先端が上向きフックを形成するように、アンダーカットされてもよい。プッシャの上向きフックは、スパイクのスロット内に受容可能であってもよく、凸状基部の下向きフックは、プッシャのポケット内に受容可能であってもよい。アクチュエータアセンブリは、一対の平行なダブテールスロットを有する後方傾斜部を含むことができ、サイドカーキャリアは、後方傾斜部のダブテールスロットと嵌合する対応するダブテールを含むことができ、サイドカーキャリアがインプラントの主長手方向軸に沿って後方傾斜部に対して並進することを可能にする一方で、す全ての他の並進又は回転を制限する。
【0022】
別の実施形態によると、拡張可能なインプラントを設置する方法は、任意の好適な順序で、以下のステップのうちの１つ以上を含んでもよい。（１）隣接する椎骨間の椎間板空間内に拡張可能なインプラントを挿入するステップであって、インプラントは、上部及び下部主端板と、上部及び下部主端板から展開可能な一体化された保持スパイクと、一体化された保持スパイクを展開するための並進可能なサイドカーキャリアを有するサイドカーキャリアアセンブリとを有する、ステップと（２）拡張可能なインプラント内のアクチュエータアセンブリを移動させて、上部主端板及び下部主端板の高さの拡張を引き起こすステップと、（３）サイドカーキャリアを並進させることによって、一体化された保持スパイクを展開し、それによって、上部端板及び下部端板から保持スパイクを延在させるステップと、を含む、方法。保持スパイクは、ある程度の曲率でそれらの長さに沿って湾曲してもよく、スパイクは、スパイク自体の曲率中心の周りを回転してもよい。保持スパイクは、垂直軸のみに沿って上下に移動することが可能であってもよい。保持スパイクは、高さ又は前弯拡張にかかわらず、上部及び下部主端板からの一定の貫入深さを維持することができる。
【0023】
また、様々なタイプ及びサイズの拡張可能な固定デバイス、ロッド、ファスナ又はアンカー、ｋワイヤ、拡張器及び他のツール及び器具、ロボット及び／又はナビゲーションシステム、並びに他の構成要素を含むキットも提供される。
【図面の簡単な説明】
【0024】
本発明のより完全な理解、及びその付随する利点及び特徴は、添付の図面と併せて考慮される場合、以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解されるであろう。
【図1】一実施形態による、一体化された展開可能な保持スパイクが完全に展開された、拡張した前弯位置にある拡張可能な椎体間インプラントの斜視図である。
【図2】拡張可能な椎体間インプラントの上面図であり、明確にするためにサイドカーキャリアアセンブリが省略されている。
【図3】拡張可能な椎体間インプラントの背面図であり、明確にするためにサイドカーキャリアアセンブリが省略されている。
【図4】拡張可能な椎体間インプラントの分解図である。
【図5】一実施形態による、上部主端板の斜視図である。
【図7】一実施形態による、保持スパイクを展開するためのサイドカーキャリア端板及びタスクの斜視図である。
【図8】一実施形態による、ダブテール及び保持タブを有する後方傾斜部の斜視図である。
【図9】一体化された保持スパイクがインプラントの本体内に収縮された、折り畳み位置にあるインプラントの断面図である。
【図10】保持スパイクが展開された、折り畳み位置にあるインプラントの断面図である。
【図11】保持スパイクがインプラントの本体内で収縮された状態の、折り畳み位置にあるインプラントの側面図を示す。
【図12】保持スパイクが展開された、折り畳み位置にあるインプラントの側面図を示す。
【図13】保持スパイクが展開された、平行配置で拡張されたインプラントの側面図を示す。
【図14】前弯拡張及び展開された保持スパイクと共に高さが完全に拡張されたインプラントの側面図を示す。
【図15】一実施形態による、展開された保持スパイク及び内部電気構成要素のための筐体と平行に拡張されたインプラントの斜視図を示す。
【図16】一実施形態による、電子構成要素収容場所を図示する、インプラントの側面図を示す。
【図17】一実施形態による、電子構成要素収容場所を図示する、インプラントの上面図を示す。
【図18】一実施形態による、インプラント、ロボット／ナビゲーションシステムインターフェース、及び挿入器インターフェースの電気的及び機械的構成要素を示す、システムフローチャートである。
【図19】一実施形態による、一体化された展開可能な保持スパイクを有する拡張可能な椎体間インプラントの分解図を示す。
【図22A】一実施形態による、プッシャの遠位端上のポケットを介してキャリア端板に保持される保持スパイクの上面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図22B】一実施形態による、プッシャの遠位端上のポケットを介してキャリア端板に保持される保持スパイクの上面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図23A】代替実施形態による、ポケット内に保持される全球を介してキャリア端板プッシャ内に保持される保持スパイクの上面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図23B】代替実施形態による、ポケット内に保持される全球を介してキャリア端板プッシャ内に保持される保持スパイクの上面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図24A】別の実施形態による、ポケット内に保持される部分球を介して、キャリア端板プッシャ内に保持される保持スパイクの上面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図24B】別の実施形態による、ポケット内に保持される部分球を介して、キャリア端板プッシャ内に保持される保持スパイクの上面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図25A】一実施形態による、後方傾斜部と摺動可能に係合されるサイドカーキャリアの正面斜視図及び背面斜視図をそれぞれ示す。
【図25B】一実施形態による、後方傾斜部と摺動可能に係合されるサイドカーキャリアの正面斜視図及び背面斜視図をそれぞれ示す。
【図26】一実施形態による、２つの重複チャネル、すなわち、保持スパイクを受容するための湾曲チャネルと、キャリア端板のプッシャを受容するための直線チャネルとを示す、主上部端板の断面図である。
【図27】スパイクが湾曲チャネル内に完全に保持されている、後退位置にある保持スパイク及びキャリア端板プッシャの拡大断面図を示す。
【図28】展開位置にある保持スパイク及びキャリア端板プッシャの拡大断面図を示し、スパイクは、湾曲チャネルから外向きに延在する。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本開示の実施形態は、概して、拡張可能な椎体間インプラント、システム、及び方法を対象とする。具体的には、実施形態は、椎間板腔からのインプラントの排出に抵抗するためにインプラント本体から展開するように構成された一体化された保持スパイクを有する拡張可能な椎体間インプラントに関する。拡張可能な椎体間インプラントは、ロボット及び／又はナビゲーションシステムとインプラント情報を通信するように構成されてもよい。例えば、インプラントの位置及び配向は、インプラントが拡張する際に通信されてもよい。加えて、インプラントは、その高さ及び前弯を自動的に調節し、内部電子構成要素を用いて保持スパイクを展開するように構成されてもよい。これらの特徴は、作業通路のサイズを最小限に抑え、インプラントを操作するのに必要な器具の数を最小限に抑えることができる。インプラント、椎体間、椎体間インプラント、固定デバイス、スペーサ、及び拡張可能デバイスという用語は、本明細書において互換的に使用され得る。
【0026】
ここで図１～図１４を参照すると、一実施形態による拡張可能な椎体間インプラント１０が示されている。拡張可能な椎体間インプラント１０は、一体化された展開可能な保持スパイク１６、１８を有する拡張可能な椎体間スペーサを含む。拡張可能なインプラント１０は、第１の主要又は上部端板１２と、第２の主要又は下部端板１４と、第１又は上部展開可能スパイク１６と、第２又は下部展開可能スパイク１８とを含んでもよい。上部及び下部スパイク１６、１８は、サイドカーアセンブリ３２によって展開されるように構成され、サイドカーアセンブリ３２は、上部アンカー又はスパイク３８に結合された上部キャリア端板３６及び下部アンカー又はスパイク４２に結合された下部キャリア端板４０を移動させるように構成されたサイドカーキャリア３４を含むことができる。主上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０は、アクチュエータアセンブリ２０によって拡張されるように構成され、アクチュエータアセンブリ２０は、アクチュエータ又は中心駆動ねじ２８及び外側駆動ねじ又はナット３０を介して移動可能な前方傾斜部２２と、中間傾斜部２４と、後方傾斜部２６とを含み得る。
【0027】
インプラント１０の前方及び後方高さは、高さ及び前弯プロファイルの連続的調節のために独立して調節可能であってもよい。保持スパイク１６、１８は、高さ又は前弯拡張にかかわらず、インプラント端板１２、１４からの一定の貫入深さを維持する。保持スパイク１６、１８は、サイドカーキャリア３４を前方に押し、主インプラント端板１２、１４内のチャネル１１０を通してスパイク１６、１８を駆動することによって、インプラント拡張の前に展開されてもよい。サイドカーキャリア３４がその最終前方位置まで前進すると、保持タブ１３２が押し下げられなくなり、キャリア３４を前方位置にロックする。キャリア端板３６、４０は、主端板１２、１４と係合し、高さ及び前弯拡張を通してそれらの移動に追従する。
【0028】
インプラント１０は、隣接する椎体間の椎間板腔に最初に挿入されるように構成されたノーズ又は前端４６と、アクチュエータアセンブリ２０の挿入及び／又は作動のための器具に結合されるように構成された後方端部又は後端４８とを有する。一実施形態では、拡張可能なインプラント１０は、低侵襲手術（minimally invasive surgical、ＭＩＳ）処置中に内視鏡チューブを下って椎間板腔内に配置されるように構成される。拡張可能なインプラント１０は、折り畳み又は収縮位置で挿入され、その後、高さ及び／又は前弯において拡張されてもよい。アンカー又はスパイク３８、４２は、安定性を提供し、椎間板腔からの排出を防止するために、隣接する椎体内に展開されてもよい。
【0029】
拡張可能な固定デバイス１０及びその構成要素は、チタン、ステンレス鋼、チタン合金、非チタン金属合金、ポリマー材料、プラスチック、プラスチック複合材、ＰＥＥＫ、セラミック、及び弾性材料など多数の生体適合性材料から製造することができるが、これらに限定されない。
【0030】
主上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０は、隣接する椎骨と係合するように構成される。図１に最もよく見られるように、上部端板１２及び上部キャリア端板３６は、共に入れ子にされて、デバイス１０の上部端板全体を形成する。同様に、下部端板１４及び下部キャリア端板４０は、共に入れ子にされて、デバイス１０の下部端板全体を形成する。図１１に最もよく見られるように、上部端板１２、３６及び下部端板１４、４０はまた、折り畳み位置においてインプラントの全高が最小化されるように、折り畳み位置において共に入れ子になるか又は噛み合うように構成される。上部端板１２及び上部キャリア端板３６について更に詳細に説明するが、この説明は下部端板１２及び下部キャリア端板４０にも同様に当てはまることが理解されるであろう。
【0031】
上部端板１２は、骨に接触するように構成された上面又は外面５０と、外面５０の反対側の下面又は内面５２とを含むことができる。外面５０は、隣接する椎体を把持するのを助けるために、複数の歯、隆起部、把持又は捕捉突起、キール、又は他のテクスチャリング若しくは摩擦増大要素を含むことができる。内面５２は、前方傾斜部２２、中間傾斜部２４、及び／又は後方傾斜部２６上の１つ以上の対応する傾斜部８４、８６、８８と摺動可能に接合するように構成された１つ以上の傾斜部５４を画定することができ、それによって端板１２、１４の高さの拡張を提供する。端板１２は、外側表面５０と内側表面５２との間、又はその一部に延在する貫通開口５６を画定してもよい。貫通開口５６は、椎体間固定を更に促進及び容易にするために、骨移植片又は同様の骨成長誘導材料を受容するように構成されてもよい。
【0032】
明確にするためにサイドカーキャリアアセンブリ３２を省略した図２に最もよく見られるように、端板１２は、端板１２の前端４６の近くに延長部分９０を画定する。延長部分９０は、端板１２の一方の側で外向きに突出する側部突起であり、それによってデバイス１０の設置面積を広げる。延長部分９０は、後端４８の近くのデバイス１０の側部に凹部領域９２を画定する。凹部領域９２は、上部キャリア端板３６の本体を受容するようなサイズ及び寸法にされる。上部キャリア端板３６を収容するための右側延長部分９０及び凹部９２が示されているが、延長部分９０及び凹部９２は反対側に設けられてもよいことが理解されるであろう。
【0033】
図７に最もよく見られるように、上部キャリア端板３６は、骨に接触するように構成された上面又は外面９４と、外面９４の反対側の下面又は内面９６とを有する本体を含む。外面９４は、隣接する椎体を把持するのを助けるために、１つ以上の歯、隆起部、把持又は捕捉突起、キール、あるいは他のテクスチャリング又は摩擦増大要素を含むことができる。内面９６は、中間傾斜部２４及び／又はサイドカーキャリア３４上の１つ以上の対応する傾斜部８６、１００と摺動可能に接合するように構成された１つ以上の傾斜部９８を画定することができ、それによって、上部及び下部主端板１２、１４と連携してキャリア端板３６、４０の高さの拡張を提供する。
【0034】
図４を更に重点的に説明すると、上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０は、アクチュエータアセンブリ２０によって拡張されるように構成され、アクチュエータアセンブリ２０は、複数の駆動傾斜部２２、２４、２６を移動させて、端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０の高さを拡張するように構成される。アクチュエータアセンブリ２０は、アクチュエータ又は中央駆動ねじ２８及び外側駆動ねじ又はナット３０を介して移動可能な前方傾斜部２２、中間傾斜部２４、及び後方傾斜部２６を含むことができる。前方傾斜部２２は、中央長手方向ボア５８を含むことができ、中間傾斜部２４は、中央長手方向ボア６０を含むことができ、後方傾斜部２６は、中央長手方向ボア６２を含むことができる。複数の駆動傾斜部２２、２４、２６は、アクチュエータ２８の長さに沿って位置付けられてもよく、それぞれ、上部及び下部端板１２、１４に係合し、それらを駆動するように構成される。駆動傾斜部２２、２４、２６のうちの１つ以上が移動させられると、それらは、上部及び下部端板１２、１４並びに／又は上部及び下部キャリア端板３６、４０に対して摺動し、それによって、高さの拡張を提供する。当該拡張は、端板１２、１４の前方及び／又は後方高さを個別に調節する能力を含んでもよい。
【0035】
インプラント１０は、拡張アセンブリ２０を含む。拡張プラットフォームは、２つの主端板１２、１４を含み、両方とも、後方、中間、及び前方傾斜部２２、２４、２６と対称的に連動し、前方傾斜部２２が前方ロックナット７７及び前方ブッシング１０２を介して、中心駆動ねじ２８の軸に沿って並進的に固定されるように、中心駆動ねじ２８に沿って同軸に整列される。後部傾斜部２４及び中間傾斜部２６は、中央駆動ねじ２８の軸に沿って自由に並進し、中間傾斜部２４は、中央駆動ねじ２８の回転によって駆動される。中心駆動ねじ２８は、外側駆動ねじ３０内に同心円状に配置され、外側駆動ねじ３０の軸に沿って自由に並進し、外側駆動ねじ３０によって駆動され得る。外側駆動ねじ３０は、後方傾斜部２６の軸方向孔６２内に着座され、後方ロックナット１０４を介して後方傾斜部２６に対して並進的に固定される。ブッシング１０６は、回転運動のための軸受面として機能し得る。前方傾斜部２２及び中間傾斜部２４の相対運動は、前方高さ及び後方高さが同じ割合で変化するように、主端板１２、１４を拡張及び収縮させ得る。前方傾斜部２２及び後方傾斜部２６の相対運動は、後方高さが減少し、前方高さが増加するように、主端板１２、１４を拡張させ得る。
【0036】
作動アセンブリ２０は、端板１２、１４並びに関連する上部及び下部キャリア端板３６、４０のそれぞれの高さを独立して拡張するように構成される。作動アセンブリ２０は、複数の内部傾斜部２２、２４、２６を移動させるように構成された回転可能なアクチュエータ又は中央駆動ねじ２８と、回転可能なナット又は外側駆動ねじ３０とを含む。３つの駆動傾斜部、すなわち前方傾斜部２２、中間傾斜部２４、及び後方傾斜部２６は、アクチュエータ２８と相互作用する。アクチュエータ２８は、近位端６６から遠位端６８まで延在するシャフト６４を含んでもよい。シャフト６４は、第１のねじ部７０、第２のねじ部７２、及び非ねじ部分７４を含んでもよい。第２のねじ部７２は、第１のねじ部７０と非ねじ部７４との間に配置されてもよい。ねじ部７０、７２は、外径、巻き方向、ねじ山形状、ねじ山角度、リード、ピッチなどを含む同じ又は異なる属性を有することができる。
【0037】
前方駆動傾斜部２２は貫通孔５８を含み、前方駆動傾斜部２２はアクチュエータ２８の非ねじ部７４上に配置される。中間傾斜部２４は、ねじ穴６０を含み、中間傾斜部２４は、アクチュエータ２８の第２のねじ部７２上に配置される。中間傾斜部２４は、アクチュエータ２８の第２のねじ部７２の長さに沿ってねじ移動可能である。後方傾斜部２６は、ナット３０と係合され、ナット３０は、アクチュエータ２８の第１のねじ部７０に沿って配置され、第１のねじ部７０の長さに沿って移動可能である。中間駆動傾斜部２４及び後方駆動傾斜部２６はそれぞれ、上部端板１２及び下部端板１４並びに／又は上部キャリア端板３６及び下部キャリア端板４０を移動させ、それによってインプラント１０の高さを拡張させるために、それぞれのねじ部分７２、７０に沿って移動可能である。ねじ部分７０、７２及び非ねじ部分７４は、同じ又は異なる外径を有することができる。ねじ付き部分７０、７２は、同じ又は異なるねじ付き属性又は巻き方向を有することができる。アクチュエータシャフト６４の近位端６６は、例えばスロット付きヘッドを有する第１の器具保持凹部７６を含むことができる。器具凹部７６は、１つ以上の交互のフィンガ及びスロット、リブ、刻み付きグリップ、又は他の好適な係合面を含んでもよく、これらは、ドライバ器具と相互作用し、それによってアクチュエータシャフト２８を回転させるように構成される。アクチュエータシャフト２８の遠位端６８は、前方傾斜部２２をアクチュエータ２８に固定するように構成された雌ねじ付きロックナット７７を受けるように雄ねじが切られていてもよい。
【0038】
作動アセンブリ２０は、回転可能なナット又は外側駆動ねじ３０を含み得る。回転可能ナット３０は、中間傾斜部２４及び前方傾斜部２２とは独立して後方傾斜部２６を移動させるように構成されてもよい。ナット３０は、近位端７８から遠位端８０まで延在してもよい。近位端７８は、スロット付きヘッド８２などの第２の器具保持機構を含むことができる。スロット付きヘッド８２は、ドライバ器具と相互作用し、それによって、ナット３０を回転させるように構成される、フィンガ及びスロット又は他の好適な係合面を含んでもよい。遠位端８０は、雌ねじ付き後部ロックナット１０４と嵌合するように雄ねじが切られていてもよい。ナット３０のみが回転されるとき、後方傾斜部２６は、後方高さが増加するように、前方に並進されてもよい。ナット３０が静止したままであり、アクチュエータ２８のみが回転させられるとき、後方傾斜部２６及び中間傾斜部２４は両方とも、前方高さが増加するように後方に移動し得る。アクチュエータ２８及びナット３０の両方が同時に回転されると、中間傾斜部２４は後方に移動し、それによって端板１２、１４を平行に移動させてもよい。駆動傾斜部２２、２４、２６の移動及び結果として生じる拡張は、任意の好適な構成及び機構を有するアクチュエータ２８及び／又はナット３０によって操作され得ることが理解されるであろう。
【0039】
駆動傾斜部２２、２４、２６は、上部及び下部端板１２、１４並びに関連付けられた上部及び下部キャリア端板３６、４０と係合し、それによって、上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０を高さ及び／又は前弯において外向きに移動させる。
【0040】
図５及び図７に最もよく見られるように、上部端板１２は、駆動傾斜部２２、２６と嵌合するように構成された内面５２を含み、上部キャリア端板３６は、駆動傾斜部２４と嵌合するように構成された内面９６を含む。内面５２、９６は、１つ以上の傾斜面５４、９８を含んでもよい。例えば、上部端板１２は、デバイス１０の前部４６の近くの少なくとも１つの第１の傾斜面５４と、デバイス１０の後部４８の近くの少なくとも１つの第２の傾斜面５４と、第１の傾斜面５４と第２の傾斜面５４との間の少なくとも１つの第３の傾斜面５４とを含んでもよい。例えば、端板１２、１４は、それぞれの傾斜部２２、２４、２６に係合するように配向された一対の第１の傾斜面５４と、一対の第２の傾斜面５４と、一対の第３の傾斜面５４とを含んでもよい。
【0041】
上部キャリア端板３６は、デバイス１０の前部４６に面する少なくとも１つの第１の傾斜面９８と、デバイス１０の後部４８に面する少なくとも１つの第２の傾斜面９８とを含んでもよい。サイドカーキャリア３４は、少なくとも１つの傾斜面１００を含む。例えば、サイドカーキャリア３４の外面は、インプラント１０の前部４６に向かって面する第１の上部傾斜面１００及び第２の下部傾斜面を画定してもよい。サイドカーキャリア３４は、後方傾斜部２６の形状を模倣する傾斜部形状を含んでもよい。一実施形態では、デバイス１０の前部４６に面する上部キャリア端板３６の第１の傾斜面９８は、中間駆動傾斜部２４の傾斜部８６と摺動可能に接合するように構成されてもよい。デバイス１０の後部４８に面する第２の傾斜面９８は、サイドカーキャリア３４の傾斜部１００と摺動可能に接合するように構成されてもよい。このようにして、上部端板１２及び上部キャリア端板３６は、拡張中に１つのユニットとして作用することができ、それによって隣接する椎体と係合する。
【0042】
傾斜面５４、９８は、所与の傾斜角度を有する角度付き連続面であってもよい。傾斜面５４、９８の傾斜は、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよいと考えられる。傾斜面５４，９８は、略直線状の傾斜面であってもよいし、湾曲した傾斜面であってもよい。傾斜面５４，９８は、雄型摺動傾斜面又は突出傾斜面を含むことができる。傾斜面５４、９８は、傾斜面が互いに実質的に平行になるように、等しい距離で離間されてもよい。傾斜面の特定の配置が示されているが、傾斜面の数、場所、及び構成は、当業者によって変更又は選択され得ることが想定される。
【0043】
駆動傾斜部２２、２４、２６は、１つ以上の傾斜面８４、８６、８８を含んでもよい。駆動傾斜部２２、２４、２６の傾斜面８４、８６、８８は、それぞれ、上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０の対応する傾斜面５４、９８に係合するように構成及び寸法決めされてもよい。例えば、前方傾斜部２２は１つ以上の傾斜面８４を含むことができ、中間傾斜部２４は１つ以上の傾斜面８６を含むことができ、後方傾斜部２６は１つ以上の傾斜面８８を含むことができる。例えば、前方傾斜部２２は、第１の対の上部傾斜面８４と、第２の対の下部傾斜面８４とを含むことができる。中間傾斜部２４は、第１の対の上部傾斜面８６と第２の対の下部傾斜面８６とを含むことができる。後方傾斜部２６は、第１の対の上部傾斜面８８と、第２の対の下部傾斜面８８とを含んでもよい。傾斜面８４、８６、８８は、所与の傾斜角度を有する角度付き連続面であってもよい。傾斜面８４、８６、８８の傾斜は、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよいと考えられる。
【0044】
傾斜面８４，８６，８８は、略直線状の傾斜面であってもよいし、湾曲した傾斜面であってもよい。傾斜面８４、８６、８８は、それぞれ、上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０の雄型傾斜面５４、９８を受容するように構成される、雌型摺動傾斜面又は陥凹傾斜面を含んでもよい。安定性及び信頼性のために、傾斜面間にダブテール型接続を形成することができるが、他の嵌合及び摺動係合を使用することもできる。雄型傾斜面及び雌型傾斜面は、逆にされ得るか、又は傾斜面間の摺動可能な嵌合を提供するように別様に構成され得ることが理解されるであろう。
【0045】
端板１２、１４の前方傾斜面５４は、前方駆動傾斜部２２の傾斜面８４と摺動可能に接合するように構成されてもよい。端板１２、１４の後方傾斜面５４は、後方傾斜部２６の傾斜面８８と摺動可能に接合するように構成されてもよい。端面１２、１４の中間傾斜面５４及び／又はキャリア端面３６、４０の傾斜面９８は、中間傾斜部２４の傾斜面８６と摺動可能に接合するように構成されてもよい。駆動傾斜部２２、２４、２６のうちの１つ以上が移動すると、１つ又は複数の傾斜面８４、８６、８８は、上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０の対応する１つ又は複数の傾斜面５４、９８を押す。このようにして、個々の駆動傾斜部２２、２４、２６は、上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０の拡張率を制御する。上部及び下部端板１２、１４並びに上部及び下部キャリア端板３６、４０は、拡張構成のうちの１つの中に外向きに押動される。
【0046】
図１１～図１４を更に重点的に説明すると、インプラント１０は、上部及び下部スパイクアセンブリ１６、１８を展開するように構成されたスパイク展開アセンブリ３２を有する。上部スパイクアセンブリ１６は、上部キャリア端板３６にヒンジ連結された上部スパイク３８を含み、下部スパイクアセンブリ１８は、下部キャリア端板４０にヒンジ連結された下部スパイク４２を含む。スパイク展開アセンブリ３２は、上部及び下部キャリア端板３６、４０と連結されたサイドカーキャリア３４を含んでもよい。保持スパイク３８、４２の存在は、排出抵抗特徴を有さないスペーサよりも高い程度まで排出を防止する。保持スパイク３８、４２をインプラント１０の内側に一体化することにより、スパイク３８、４２を展開するステップの数が減少し、スペーサ１０を配置するために使用されるのと同じ挿入器を用いて展開することが可能になる。
【0047】
図５及び図６を更に重点的に説明すると、スパイク３８、４２は、主端板１２、１４を通して展開されるように構成される。主端板１２、１４は、スパイク３８、４２を収容して案内する細長いサイドチャネル１１０を含む。各端板１２、１４は、インプラント１０の主長手方向軸に沿って端板１２、１４の延長部分９０を通るチャネル１１０を画定する。チャネル１１０は、それぞれのスパイク３８、４２を収容し、案内し、展開するようなサイズ及び寸法にされる。延長部分９０は更に、キャリア端板３６、４０のタスク１１４を受容するための通路１１２を画定する。
【0048】
図７を更に重点的に説明すると、各キャリア端板３６、４０は、インプラント１０の前部４６に向かって延在する細長いタスク１１４を含む。タスク１１４は、多角形断面、例えば、通路１１２の形状及び寸法に対応する略正方形又は長方形形状を有してもよい。タスク１１４は、キャリア端板３６、４０と一体であってもよく、又は好適な様式でそれに連結されてもよい。上部及び底部キャリア端板３４、４０は、キャリア端板３６、４０の前縁から延在し主端板１２、１４内のそれぞれの通路１１２の中に挿入されるタスク１１４を介して、上部及び底部主端板１２、１４にそれぞれ拘束される。タスク１１４は、デバイス１０の主長手方向軸に沿った主端板１２、１４に対するキャリア端板３６、４０の並進を可能にするが、全ての他の並進及び回転を制限する。
【0049】
図９及び図１０に示されるように、各スパイク３８、４２は、ピン１１６によってそれぞれのキャリア端板３６、４０に接続されてもよい。ピン１１６は、端板３６、４０とスパイク３８、４２との間の枢動可能な結合を提供するように、キャリア端板３６、４０内の開口１１８を通して受容可能であってもよい。アンカー又はスパイク３８、４２は、端板３６、４０に結合された近位端１２０から遠位端又は自由端１２２まで延在してもよい。スパイク３８、４２の自由端１２２は、骨を貫通するように構成された尖った又は鋭い端部１２２を有することができる。スパイク３８、４２は、スパイク３８、４２が展開されるにつれて更に外向きに移動するように、その本体に沿って湾曲又は輪郭形成されてもよい。湾曲したスパイクが例示されているが、スパイク３８、４２は、デバイス１０の排出に抵抗するように構成された任意の適切なアンカー、シム、又はファスナを含むことができる。
【0050】
キャリア端板３６、４０が主端板１２、１４に向かって前方に進むと、タスク１１４は通路１１２を通って移動し、スパイク３８、４２は主端板１２、１４内の切欠きチャネル１１０を通って移動する。キャリア端板３６、４０が前方に移動するにつれて、スパイク３８、４２は、チャネル１１０のそれぞれのフロア上で底に達し、スパイク３８、４２をキャリア端板３６、４０に接続するそれぞれのピン１１６の軸を中心にスパイク３８、４２を回転させる。図１０に最もよく見られるように、スパイク３８、４２は、主端板１２、１４の上面及び底面から出現し、それによって、スパイク３８、４２を隣接する椎体内に外向きに展開する。
【0051】
ピン１１６が例示されているが、スパイク３８、４２の取り付け及び捕捉は、いくつかの方法で達成され得ることが理解されるであろう。本明細書で提示される実施形態では、スパイク３８、４２は、キャリア端板３６、４０内の壁によって捕捉され、ピン留めされる。この構成はまた、スパイク自体の側面から離れたピン状ポストを組み込むことによって達成されてもよく、これは、追加の構成要素の必要性を低減し得る。取り付けはまた、例えば、スパイクの端部上のねじ山付きボールが、雌ねじ付き球状ソケット内に螺入されることを可能にする、ねじ山付きボール及びソケットインターフェースによって達成されてもよい。
【0052】
図８を更に重点的に説明すると、後方傾斜部２６は、サイドカーキャリア３４の動きを方向付けてロックするために、ダブテール１３０及び保持タブ１３２を含んでもよい。後方傾斜部２６は、ボア６２の周りに一対のアーム１３４を含んでもよい。各アーム１３４の内面は、例えば器具と係合するように構成されたねじ部を画定してもよい。後方傾斜部２６の１つのアーム１３４は、傾斜部２６の外側面に沿ってダブテールスロット１３０を画定することができる。キャリア３４は、後方傾斜部２６のダブテールスロット１３０と嵌合する対応するダブテールを有し、キャリア３４がデバイス１０の主長手方向軸に沿って後方傾斜部２６に対して並進することを可能にする一方で、全ての他の並進又は回転を制限する。ダブテール１３０は、キャリア３４が捕捉され、傾斜部２６から完全に後退することができないように、後方傾斜部２６の後部に向かって高さが減少する経路に従うことができる。
【0053】
保持タブ１３２は、展開後にスパイク３８、４２の後退を防止するための自動ロックとして機能してもよい。保持タブ１３２は、正方形又は長方形タブ等の多角形タブを画定するレリーフカットから形成されてもよい。タブ１３２は、例えば、インプラント１０の前端４６に向かって外向きに突出するように構成されてもよい。このようにして、サイドカーキャリア３４がタブ１３２の上を通過するとき、タブ１３２は外側に起き上がり、サイドカーキャリア３４がインプラント１０の後端４８に向かって戻るのを防止する。図１１に最もよく見られるように、スパイク展開アセンブリ３２が完全に後退させられると、サイドカーキャリア３４は、後方傾斜部２６上の保持タブ１３２をブロックする。図１２に最もよく見られるように、スパイク展開アセンブリ３２が完全に前方に進められると、サイドカーキャリア３４は、後方傾斜部２６の保持タブ１３２を解放し、これにより、スパイク展開アセンブリ３２が後方に並進することが阻止され、それにより、スパイク３８，４２が展開された状態に保たれる。自動ロック保持タブ１３２の存在により、スパイク３８、４２を保持するための追加のロックステップの必要性が低減する。
【0054】
例示的な実施形態では、キャリアアセンブリ３２全体がスペーサ本体内に内蔵されている。このようにして、別個のスパイク又は他の反発防止要素は、デバイス１０を固定するために必要とされない。ダブテール１３０及び保持タブ１３２が本明細書で例示されているが、スパイク３８を展開構成にロックすることは、いくつかの方法で達成され得ることが理解されるであろう。例えば、同じ機能を達成する別の方法は、サイドカーキャリア３４又はキャリア端板アセンブリ３２を挿入器上に位置決めすることを含んでもよい。次いで、挿入器は、自動ロック機構を前方に押し、スパイク３８、４２を直接保持するように構成される。
【0055】
図１１～図１４を更に重点的に説明すると、一実施形態に従って固定デバイス１０を設置し、組み立てる方法を示している。固定デバイス１０の挿入前に、椎間腔が準備される。椎間板内骨切り術は、後方要素及び黄色靭帯の骨切り術と、下にある硬膜嚢及び椎間板腔への広い通路を開くこととを含み得る。骨刀は、後方骨棘及び椎間板を除去するために使用され得る。１つの方法では、椎間板切除術が行われ、椎間板はその全体が除去されるか、又は一部が除去される。隣接する椎体の終板を掻爬して、椎間腔にわたる骨成長を容易にするために露出した端面を作り出し得る。前縦靭帯（ＡＬＬ）は、スプレッダ又は鈍的切開を介して解放されてもよい。
【0056】
１つ以上の内視鏡管を椎間板腔に挿入し得る。図１１に最もよく見られるように、１つ以上の拡張可能な固定デバイス１０は、折り畳まれた構成で椎間腔内に導入され、椎間板腔内の適切な位置に据え付けられ得る。拡張可能なインプラント１０は、後腰椎椎体間固定（ＰＬＩＦ）軌道を介して設置されてもよい。
【0057】
固定デバイス１０が椎間板空間内の適切な位置に挿入された後、サイドカーキャリア３４をインプラント１０の前端４６に向かって並進させることによって、図１２に示すように保持スパイク３８、４２を展開することができる。サイドカーキャリア３４が前方に並進すると、上部及び下部キャリア端板３６、４０は、タスク１１４によって案内されて前方に並進する。キャリア端板３６、４０に枢動可能に接続されたスパイク３８、４２は、前方に並進し、外向きに枢動して展開構成になる。
【0058】
固定デバイス１０は、スパイク３８、４２を展開する前又は後に、高さが拡張位置に拡張されてもよい。図１３に示されるように、端板１２、１４、３６、４０は、平行に拡張されてもよい。図１４に示されるように、端板１２、１４、３６、４０は、前弯構成で拡張されてもよい。拡張可能スペーサ１０は、独立して調節可能な高さ及び前弯を提供し、それは、ユーザが、患者の固有の解剖学的構造に合致するように最終外形を微調整することを可能にする。
【0059】
ロッドは、骨切り術の前に配置されたねじに縮径されてもよく、ねじは圧縮される。ねじが互いに近づけられると、椎体は、椎体間スペーサによって形成された支点を中心に揺動することができ、分節前弯が増大し、所望の矯正をもたらす。
【0060】
ここで図１５～１８を参照すると、拡張可能な固定デバイス１０が、インプラント１０を操作するための、及び／又はロボットシステム１３８と通信するための１つ以上の電気構成要素１３６を有する一実施形態に従って示されている。ロボット支援及び／又はナビゲート支援を使用して、椎体間インプラントの配置及び固定の精度／効率を事前計画し、向上させることができる。最終的な埋め込み位置におけるインプラント１０の向き及び位置は、ロボットシステム及び／又はナビゲーションシステムを利用した術前及び術中スキャンによって最適化することができる。一体化されたスパイク１６、１８の所望の拡張及び展開のために、インプラントを正確に配向し、インプラントを整列させるために、ロボット及び／又はナビゲーション誘導が使用されてもよい。
【0061】
ロボット技術は、初期位置合わせのために椎体間インプラントを配置する前に撮影された画像を使用することができる。この手順は、動きマーカーの直接的な可視化に依存して、器具及びデバイスのリアルタイム位置を中継することができ、これは、最初の画像化に重ねられる。結果として、椎体間が配置されると、拡張及び結果として生じる解剖学的位置の変化は、ナビゲーションディスプレイ上に反映されなくなる可能性がある。したがって、直接的な視覚化を必要としない方法で、その位置及び向きをコンピュータに中継することができるインプラントが必要とされている。加えて、又は代替として、多数の独立して調節可能な特徴及び小さい作業通路を用いて、インプラント１０との直接機械的相互作用を必要とせずに、自律的に調節可能であるデバイスが必要とされている。
【0062】
一実施形態によれば、インプラント１０は、インプラント１０が拡張する前、拡張中、及び拡張した後に、インプラントの位置及び向きをロボット１３８に通信するように構成される。図１８は、埋め込み式電気構成要素１３６を有するインプラント１０と、インプラント１０を設置するように構成された電磁石１５２及び無線充電器１５４を有する挿入器１５０と、インプラント１０との間で情報を送受信するように構成された無線受信機１５６及び無線送信機１５８を有するロボット／ナビゲーションシステム１３８と、駆動ねじ２８、３０と、スパイク３８、４２を展開するための保持スパイクキャリア３４と、高さ及び前弯を調整するための駆動傾斜部２２、２４とを含むインプラント１０の機械構成要素とを示すシステムフローチャートの一例を示す。インプラント１０内の電気構成要素１３６は、構成要素間でエネルギー、電力、及び／又は情報を伝達するために、好適な様式で互いに電気的に結合又は接続されることが理解されるであろう。
【0063】
ロボット及び／又はナビゲーションシステム１３８は、可動ロボットアームに結合されたエンドエフェクタと、ロボットアーム及びエンドエフェクタを制御するための制御デバイス（例えば、プロセッサ及び当該プロセッサに結合されたメモリを有するコンピュータ）と、ユーザ入力を受信してユーザに情報を表示するためのディスプレイとを有する外科用ロボットシステムを含んでもよい。エンドエフェクタは、手術中に挿入器１５０を保持及び／又は案内するように構成されてもよい。ロボット／ナビゲーションシステム１３８は、インプラントの力及び位置情報などの情報をインプラント１０から受信するための無線受信機１５６と、ユーザ入力をインプラント１０に送信する無線送信機１５８とを含む。外科用ロボット及び／又はナビゲーションシステムの更なる例は、例えば、全ての目的のためにそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第１０，６７５，０９４号、米国特許第９，７８２，２２９号、及び米国特許出願公開第２０１７／０２３９００７号に見出すことができる。
【0064】
一実施形態によれば、スペーサ１０は、その位置をロボット及び／又はナビゲーションシステム１３８に中継することができ、これは、スペーサ１０の配置後に位置合わせが失われたときの術前撮像に関連する重大な障害を克服する。加えて、スペーサの向き、位置、拡張、及び／又は展開をリアルタイムで追跡して、スペーサ配置後にナビゲートされる処置をより良く知らせることができる。
【0065】
インプラント１０は、スペーサ１０全体にわたって様々な構成要素に埋め込まれた、センサ１４０、１４６、メモリ／ストレージ／コンピューティングデバイス１４２、アクチュエータ１４４、１６２、電源１６４、及び無線通信システム１６０などの電気構成要素１３６を含むことができる。インプラント１０は、例えば、コンピューティングユニット１４２、駆動ねじ２８、３０を作動させるためのモータ、無線通信ユニット１６０、サイドカーキャリア３４を作動させるためのリニアサーボ１６２、及びデバイス１０に電力を提供するための無線充電器１６４を受容するように構成される、外側筐体１３５を含んでもよい。
【0066】
電子構成要素１３６は、最大３つの主要動作に関与してもよい。（１）インプラント１０にわたる力分布の測定、（２）インプラントの高さ及び前弯のその後の調整、及び／又は（３）インプラントの位置及び負荷の監視及び通信。ロボット１３８のエンドエフェクタ及び／又はユーザは、インプラント１０を位置決めするための挿入器１５０を保持することができる。挿入器１５０内の無線充電器１５４は、インプラント１０に電力を無線で提供するために使用されてもよく、電磁石１５２は、インプラント１０による位置感知を補助するために使用されてもよい。
【0067】
図１６～図１７に最もよく見られるように、１つ以上の力センサ１４０が、主端板１２、１４の中又は上に含まれてもよい。例えば、力センサ１４０は、上部主端板１２及び下部主端板１４の両方の前方部分及び後方部分に収容されてもよい。力センサ１４０は、荷重分布測定に関与し得る。
【0068】
計算ユニット１４２は、インプラント１０内、例えば、後方傾斜部２６内に含まれてもよい。計算ユニット１４２は、メモリ、ストレージ、及び／又はソフトウェアを有するプロセッサ又は処理ユニットを含んでもよい。計算ユニット１４２は、荷重分布を判断するために経時的に相対力を監視するように構成されてもよい。計算ユニット１４２は、適切な高さ／前弯の変化及び変化率を決定するために、アルゴリズムを介してこの負荷分布情報を供給する。
【0069】
決定が行われると、計算ユニット１４２は、インプラント１０の高さを調整するように１つ以上の電気モータ１４４に通知する。例えば、一対のＤＣモータ１４４が、２つの駆動ねじ２８、３０の背後で筐体１３５内に設けられてもよい。計算ユニット１４２は、駆動量及び持続時間を含む情報をモータ１４４に提供してもよい。モータ１４４は、２つのねじ２８、３０を自動的に駆動又は回転させて、上部及び下部端板１２、１４に所望の量及びタイプの拡張を提供するように構成される。
【0070】
インプラント１０は、１つ以上のホール効果センサ１４６を含んでもよい。例えば、ホール効果センサ１４６は、前方傾斜部２２及び中間傾斜部２４のそれぞれの上又は中に収容されてもよい。別個の電磁石１５２が、例えば、挿入器具１５０上に提供されてもよい。電磁石１５２が小さな磁場を生成すると、ホール効果センサ１４６は、挿入器１５０に堅固に拘束された後方傾斜部２６からの前方傾斜部２２及び中間傾斜部２４の相対位置を検出する。前方傾斜部２２、中間傾斜部２４、及び後方傾斜部２６の任意の所与の相対位置に対して、主端板１２、１４の単一の既知の位置及び向きが存在する。このようにして、ホール効果センサ１４６から読み取られた傾斜部２２、２４の相対位置は、リアルタイムインプラント位置状態を投影するのに十分な情報をもたらす。この情報は、センサ情報が計算ユニット１４２によって処理された後に、ロボット／ナビゲーションシステム１３８のディスプレイ上に投影することができる。情報は、システムフローチャート上で無線送信機及び無線受信機としても識別される無線通信ユニット１６０を介して無線で送信され得る。無線通信部１６０は、例えば、後方傾斜部２６の本体に収容されてもよい。
【0071】
ユーザがインプラント１０の最終的な配置を確認すると、コマンドがユーザによって発行され、展開を開始するために無線通信ユニット１６０によって受信される。計算ユニット１４２は、駆動開始及び持続時間を含む情報をリニアサーボモータ１６２に提供する。リニアサーボモータ１６２は、サイドカーキャリア３４の後ろに収容されてもよく、キャリア３４を前方に押し、それによって保持スパイク３８、４２を展開する。
【0072】
動作全体を通して、挿入器１５０は、受信充電器１６４とインターフェース接続する無線充電器１５４を端部に含むことができる。受信充電器１６４は、例えば、後方傾斜部２６内に収容されてもよく、インプラント１０の自動動作のための電源を提供する。このようにして、スペーサ１０は、それ自体を自律的に駆動することができ、これにより、前方及び後方の高さ並びにアンカー展開を駆動するための複数のドライバの必要性が低減される。これにより、操作ワークフローが単純化され、スペーサ配置の効率が向上する。また、複数の器具が削減されることで、必要とされる作業通路、組織破壊が減少し、患者の回復時間を改善することができる。
【0073】
ここで図１９～図２７を参照すると、別の実施形態によるハイブリッドインプラント２００が示されている。拡張可能なインプラント２００は、インプラント１０と同様に、スパイクの保持機構、チャネル形状、スパイク作動経路、及び／又はインプラント動作の順序に対するいくつかの修正を伴う、一体化された展開可能な保持スパイク１６、１８を含む。
【0074】
インプラント２００は、拡張プラットフォーム及びサイドカースパイク展開アセンブリを含む。図１９に最もよく見られるように、拡張プラットフォームは、インプラント１０と同様に、上部及び下部主端板１２、１４と、２つの同心駆動ねじ２８、３０と、２つの並進傾斜部構成要素２２、２４と、２つのロックナット７７、１０４と、３つのＰＥＥＫワッシャ１０２、１０６とを含んでもよい。第３の後方傾斜部構成要素２６は、拡張プラットフォームとスパイク展開プラットフォームとの間の接続部として機能することができる。
【0075】
スパイク展開プラットフォームは傾斜サイドカーキャリア３４を含み、傾斜サイドカーキャリア３４の傾斜部１００が、２つのそれぞれのスパイク３８、４２を保持する２つのキャリア端板３６、４０に接続する。スパイク３８、４２及びキャリア端板３６、４０は、２つの主上部及び主下部端板１２、１４内のチャネル２１０、２１２の内外に並進し、２つの主上部及び主下部端板１２、１４は、傾斜ランプ５４を用いて拡張プラットフォームに連結される。上部及び底部キャリア端板３４、４０は、キャリア端板３６、４０の前縁から延在し主端板１２、１４内のそれぞれの通路２１２の中に挿入されるタスク又はプッシャ２１４を介して、上部及び底部主端板１２、１４にそれぞれ拘束される。プッシャ２１４は、デバイス２００の主長手方向軸に沿った主端板１２、１４に対するキャリア端板３６、４０の並進を可能にするが、全ての他の並進及び回転を制限する。
【0076】
拡張プラットフォームの移動は、高さの拡張を可能にし、スパイク展開プラットフォームは、スパイク１６、１８の展開を可能にする。図２０に最もよく見られるように、拡張可能なインプラント２００は、折り畳み及び収縮位置で挿入され、その後、高さ及び／又は前弯において拡張されてもよい。キャリア端板３６、４０は、主端板１２、１４と係合し、高さ及び前弯拡張を通してそれらの移動に追従してもよい。図２１に最もよく見られるように、アンカー又はスパイク３８、４２は、安定性を提供し、椎間板腔からの排出を防止するために、隣接する椎体内に展開されてもよい。この実施形態では、ユーザは、インプラント２００が高さ／前弯において拡張される前又は後のいずれかにスパイク３８、４２を展開する能力を有し、それにより、インプラント動作の順序及び手技のワークフローにおいて、より柔軟性が提供される。
【0077】
インプラント１０について先に説明した実施形態では、保持スパイク３８、４２は、キャリア端板３６、４０にピン留めされる。ピン止めは、スパイク３８、４２がその展開作動経路を通って移動するときに、スパイク３８、４２をピン１１６の軸の周りで枢動させる。これは、スパイク３８、４２が展開されるときにインプラント自体を前方に引っ張ることができるフロントガラスワイパー作動経路をもたらすことができ、及び／又はスパイク３８、４２が椎骨終板内に弧状凹部を切削することができる。スパイク３８、４２のための保持及び展開機構としてピンを除去することにより、スパイク３８、４２が、ピンの周りを回転するのではなく、それ自体の曲率中心の周りを回転することが可能になる。これにより、展開中にフロントガラスワイパーが動くことがなく、スパイクの動きをそれ自体の形状に対して接線方向に保ち、骨内の保持が最適化され、展開中に空隙が形成される可能性が低減される。
【0078】
インプラント２００に関するこの実施形態では、ピン（複数可）は、代替の可動ジョイントと置き換えられてもよい。例えば、図２２～図２４に示すように、ジョイントは、ピボットジョイント、ヒンジジョイント、サドルジョイント、ボールソケットジョイント、又はそれぞれのスパイク３８、４２を回転させ、枢動させ、かつ／又は延ばすための他の適切なジョイントを含むことができる。図２２～図２４の実施形態は、上部キャリア端板３６及び上部スパイク３８に関して図示及び説明されているが、この説明は、下部キャリア端板４０及び下部スパイク４２に等しく適用されることが理解されるだろう。
【0079】
図２２Ａ～２２Ｂに示される一実施形態では、ジョイントは、キャリア端板プッシャ２１４の遠位端２１６上の対応するポケット２１８内に捕捉される、スパイク３８、４２の近位端１２０上の凸状基部２０２を伴うピボットジョイントを含んでもよい。このようにして、スパイク３８、４２は、凸状基部２０２とポケット２１８との境界面を介してキャリア端板プッシャ２１４内に保持される。ポケット２１８は、凸状基部２０２が垂直軸に沿って上下に移動することを可能にし、スパイク３８、４２は、前方に押され、回転し、その展開位置／配向に並進する。プッシャ２１４上のポケット２１８は、アンダーカットが凸状基部２０２の前面を引っ張り、展開後にスパイク３８、４２を後退させることができるように、アンダーカットされてもよい。
【0080】
アンカー又はスパイク３８、４２は、キャリア端板３６、４０と係合された近位端１２０から遠位端又は自由端１２２まで延在してもよい。スパイク３８、４２の近位端１２０は、例えば、概して凸状の外形を有する凸状基部２０２を含んでもよい。基部２０２の凸状外形は、丸みを帯びているが、非球形であってもよい。スパイク３８、４２の底面は、アンダーカット又はスロット２０４を画定してもよく、これにより、凸状基部２０２は、スパイク３８、４２の端部に張り出すか、又は下向きフックを形成する。スロット２０４は、滑らかな丸みを帯びた表面を有してもよい。スパイク３８、４２の反対側の自由端１２２は、骨を貫通するように構成された尖った又は鋭い端部１２２を有することができる。スパイク３８、４２の上面は、その長手方向長さに沿って１つ以上の溝又はスクープ２０６を画定することができる。例えば、一対のスクープ２０６は、それらの間の中央に延在するリブによって分岐されてもよい。スパイク３８、４２は、スパイク３８、４２が展開されるときに湾曲した経路を移動するように、所与の程度の湾曲で、その本体に沿って湾曲又は輪郭形成されてもよい。
【0081】
キャリア端板３６、４０は、隣接する椎骨（例えば、歯付き）と係合するための上面９４と、中間傾斜部２４及び／又はサイドカーキャリア３４上の１つ以上の対応する傾斜部８６、１００と摺動可能に接合する傾斜部９８を有する下面９６とを含み、それによって、上部及び下部主端板１２、１４と連携してキャリア端板３６、４０の高さの拡張を提供する。タスク１１４と同様に、各キャリア端板３６、４０は、インプラント１０の前部４６に向かって延在する、延長部、ロッド、又はプッシャ２１４を含む。プッシャ２１４は、タスク１１４よりも断面が大きくてもよく、任意の好適な断面、例えば、主端板１２、１４を通る直線通路２１２の形状及び寸法に対応する円筒形又は多角形形状を有してもよい。プッシャ２１４は、キャリア端板３６、４０の前部から長手方向に延在してもよく、キャリア端板３６、４０と一体であってもよく、又は好適な様式でそれに連結されてもよい。
【0082】
図２２Ｂに最もよく見られるように、プッシャ２１４は、先端又は自由端２１６で遠位に終端する。プッシャ２１４の上部は、スパイク３８、４２の対応する凸状基部２０２を受容するように構成されたポケット２１８を画定する。ポケット２１８は、先端２１６がプッシャ２１４の端部においてオーバーハング又は上方フックを画定するように、アンダーカットされてもよい。このようにして、先端２１６の上向きフックは、スパイク３８、４２のスロット２０４内に受容可能であり、基部２０２の下向きフックは、プッシャ２１４のポケット２１８内に受容可能である。ポケット２１８は、凸状基部２０２が垂直軸に沿って自由に上下に移動するが、依然としてその中に保持されるように成形される。これにより、スパイク３８、４２は、それら自体の曲率半径と一致する軸を中心に回転することができ、それにより、フロントガラスワイパーの動きがなくなる。
【0083】
ここで図２３Ａ～２３Ｂを参照すると、スパイク３８、４２をプッシャ２１４に接続するボールソケットジョイントの別の実施形態が示されている。この実施形態では、凸状基部２０２は、ボール２２２と置換され、プッシャ２１４内のポケット２１８は、ボール２２２を受容するように定寸及び構成されるソケット２２４と置換される。ボール２２２は、ソケット２２４内に受容可能な完全な球体であってもよい。球体２２２は、回転中の干渉を最小限に抑えるために、上部が部分的に切り取られていてもよい。ボール２２２は、ボール２２２に対して減少した直径を有するネック２２６を有するスパイク３８、４２の本体から分離されてもよい。ボールとソケットの組み合わせにより、スパイク３８、４２がジョイントの周りで枢動することが可能となり、それによって、スパイク３８、４２が枢動し、展開中に外向きに延びることが可能となる。
【0084】
ここで図２４Ａ～２４Ｂを参照すると、スパイク３８、４２をプッシャ２１４に接続する部分球及びソケットジョイントの別の実施形態が示されている。図２３Ａ～２３Ｂに示される実施形態と同様に、スパイク３８、４２の近位端１２０は、ボール２２２を含み、ボール２２２は、プッシャ２１４の遠位端２１６においてソケット２２４内に受容可能である。この実施形態では、ボール２２２は、部分球を画定することができ、ボール２２２を保持し、かつ／又はスパイク３８、４２の移動を案内するように構成された１つ以上のリブを含んでもよい。ネック２２６は、ボール２２２の切頭上面をスパイク３８、４２の本体に接続する平坦部を画定することができる。部分的なボール及びソケットの組み合わせにより、スパイク３８、４２がジョイントの周りで枢動することが可能となり、それによって、スパイク３８、４２が枢動し、展開中に外向きに延びることが可能となる。
【0085】
ここで図２５Ａ～２５Ｂを参照すると、サイドカーアセンブリは、後方駆動傾斜部２６との摺動可能なインターフェースを介して移動可能である。インプラント１０と同様に、後方傾斜部２６は、サイドカーキャリア３４の動きを方向付けてロックするために、１つ以上のダブテール２３０及び保持タブ２３２を含むことができる。この実施形態では、単一のダブテール１３０が、保持タブ２３２の両側に配置された一対の平行なダブテール２３０に置き換えられている。図２５Ａに最もよく見られるように、摺動可能なダブテール２３０は、後方傾斜部２６の本体内の凹部又はほぞ穴と、サイドカーキャリア３４から延在する延長部又はほぞとを含むことができる。ほぞは、構成要素の分離に抵抗するように、自由端においてフレア形状にするか、又は拡大されてもよい。この構成は逆であってもよく、多少の摺動可能なダブテールが使用されてもよく、又はサイドカーキャリア３４と後部傾斜部２６との間の摺動可能な係合を可能にするために別のインターフェースが使用されてもよいことが理解されるであろう。後方傾斜部２６の側面上の平行なダブテールスロット２３０は、サイドカーキャリア３４上の対応するダブテールと係合し、サイドカーキャリア３４が前方及び後方に摺動することを可能にする。キャリア端板３６、４０は、傾斜ランプ９８を有し、傾斜ランプ９８は、サイドカーキャリア３４上の受容ランプ１００と係合し、それにより、キャリア端板３６、４０は、サイドカーキャリア３４と共に前後に牽引され、ランプ９８、１００に沿って上下に移動することも可能になる。後方傾斜部２６及び／又はサイドカーキャリア３４は、挿入器又は他の器具（図示せず）と接続するように構成された１つ以上のホルダ凹部２３４を含むことができる。
【0086】
図２６～図２８を更に重点的に説明すると、上部及び下部端板１２、１４はそれぞれ、スパイク３８、４２を受容するためのチャネル２１０と、プッシャ２１４を受容するためのチャネル２１２とを画定する。インプラント１０では、各端板１２、１４内に２つの別個のチャネル１１０、１１２があった：１つは、キャリア端板３６、４０からガイドタスク１１４を受容し、１つは、その展開経路を通して保持スパイク３８、４２を誘導した。インプラント２００では、これらのチャネル２１０、２１２は互いに一致している。これにより、プッシャ２１４、保持スパイク３８、４２、及び関連付けられたチャネル２１０、２１２の両方を全て大きくすることが可能となり、これらの特徴の横方向入れ子の必要性が低減する。これらの変化は、インプラント２００の製造性及び機械的強度に役立ち得る。
【0087】
図２６に最もよく見られるように、スパイクチャネル２１０は、スパイク３８、４２の展開を保持及び案内するように構成された湾曲チャネルであり、プッシャチャネル２１２は、スパイク３８、４２が展開されるときにプッシャ２１４の遠位端２１６を受け入れるように構成された直線チャネルである。直線チャネル２１２は、端板１２、１４の前部と後部との間でインプラント２００の主長手方向軸に概ね沿って延在するブラインドチャネルであってもよい。湾曲チャネル２１０は、各端板１２、１４の外面５０に向かって外向きに弧を描いてもよい。スパイク３８、４２用の湾曲チャネル２１０及びプッシャ２１４用の直線チャネル２１２は、これらのチャネル２１０、２１２が互いに交差するように重なり合う。湾曲チャネル２１０及び直線チャネル２１２を、それらが重複するように配置することにより、両方のチャネル２１０、２１２が、端板１２、１４の所与のエンベロープ内でより大きくなることが可能となり、それによって、それらを通過する部材３８、４２、２１４のサイズ及び強度が増加される。
【0088】
図２７に最もよく見られるように、後退位置では、スパイク３８、４２は、端板１２、１４を通る湾曲チャネル２１０の内側に保持される。プッシャ２１４は、スパイク３８、４２を保持すると共に、各キャリア端板３６、４０をその関連する主端板１２、１４上の直線チャネル２１２の内外に案内する。サイドカーキャリア３４及びキャリア端板アセンブリが前方に押されると、各スパイク３８、４２は、主端板１２、１４内のそれぞれの湾曲チャネル２１０を通して展開される。プッシャ２１４は、前方に移動し、直線チャネル２１２に従う。図２８に最もよく見られるように、展開位置では、スパイク３８、４２は、湾曲チャネル２１０に従い、主端板１２、１４から外向きに延在する。スパイク３８、４２は、主端板１２、１４の上面及び底面から出現し、それによって、スパイク３８、４２を隣接する椎体内に外向きに展開する。
【0089】
更に、本発明の性質を説明するために記載し、図示した部品の詳細、材料、及び配置の様々な変更が、特許請求の範囲に表される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって行われ得ることを理解されたい。当業者は、上記の実施形態が非限定的であることを理解できよう。一実施形態の１つ以上の特徴が、本明細書に記載の１つ以上の他の実施形態に部分的又は完全に組み込まれ得ることも理解されるであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】
【図25A】
【図25B】
【図26】
【図27】
【図28】
【外国語明細書】