特許 7646720 椎弓根スクリュー固定術のための拡張可能な骨コア

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】椎弓根スクリュー固定術のための拡張可能な骨コア

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/70 20060101AFI20250310BHJP

   A61B 17/86 20060101ALI20250310BHJP

   A61F 2/44 20060101ALI20250310BHJP

【ＦＩ】

A61B17/70

A61B17/86

A61F2/44

【請求項の数】 7

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023054745

(22)【出願日】2023-03-30

(65)【公開番号】P2023152972

(43)【公開日】2023-10-17

【審査請求日】2023-03-30

(31)【優先権主張番号】17/711,490

(32)【優先日】2022-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【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】チャ－ド，グレラム

(72)【発明者】

【氏名】タイラー，ヘスラ

【審査官】段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５０２３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００７０９８６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／７０

Ａ６１Ｂ １７／８６

Ａ６１Ｆ ２／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

拡張可能なインプラントであって、
複数の拡張ジョイントによって分離された複数の細長く拡張可能なセクションを備える本体を有する拡張可能なアンカーであって、前記拡張ジョイントはそれぞれ、隣接する２つの前記拡張可能なセクションを繋ぎ、前記アンカーは、前記アンカーの中央長手方向軸に沿って配置された中央貫通孔を含み、前記拡張ジョイントはそれぞれ、前記拡張可能なセクション同士の距離が増加し、それによって、前記拡張可能なアンカーの直径を増加させるように、可撓性材料から形成されている、拡張可能なアンカーと、
ヘッド及びシャフトを有する、椎弓根スクリューであって、前記椎弓根スクリューは、挿入された前記拡張可能なアンカー内に受容可能であり、前記拡張可能なアンカーは、折り畳まれた構成及び拡張された構成を有し、それによって、骨内への圧入を作り出す、椎弓根スクリューと、を備え、
前記拡張可能なアンカーは、各々が１つの拡張ジョイントに隣接する４つの拡張可能なセクションを含む、拡張可能なインプラント。

【請求項2】

前記複数の拡張可能なセクションは、半径方向外向きに、かつ互いから離れて拡張し、それによって、前記アンカーの外径を増加させるように構成されている、請求項１に記載のインプラント。

【請求項3】

前記拡張可能なアンカーは円筒形状を有する、請求項１に記載のインプラント。

【請求項4】

前記中央貫通孔は、雌ねじ山が設けられており、前記椎弓根スクリューの前記シャフトに沿って対応するねじ山に係合するように構成されている、請求項１に記載のインプラント。

【請求項5】

前記アンカーは、前記拡張可能なセクションの周囲の周りに並んで配置された複数の歯を含む、請求項１に記載のインプラント。

【請求項6】

前記複数の歯はピラミッド形状である、請求項５に記載のインプラント。

【請求項7】

前記拡張可能なアンカーの長さは、前記椎弓根スクリューの長さよりも短い、請求項１に記載のインプラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、外科用デバイスに関し、より詳細には、椎弓根骨アンカー及び関連する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

外傷又は老化などの様々な要因によって変性した椎間板に関連する苦痛に対処するための一般的な処置には、１つ以上の隣接する椎体を癒合するための椎弓根スクリュー固定術及び／又は椎体間癒合術の使用が含まれ得る。一般的に、例えばロッド構造による両側椎弓根スクリュー固定術は、２つ以上の隣接する椎体を安定化させるための治療の標準として、椎間板変性症及び多数の他の脊椎病態を治療するために使用され得る。

【0003】

椎弓根スクリューの形態は、スクリューの一次安定化を更に改善するために時間とともに進化してきた。しかしながら、通常の患者の生活様式からの周期的な負荷と対になって、ねじの緩みは依然として主要な関心事である。この問題は、ロッド構造体の端部におけるねじの引き抜きに一般的に関連する、骨の質が悪い患者によって悪化する。現在、特に骨粗鬆症の患者において、椎弓根スクリューの初期及び長期安定性を改善する必要がある。

【発明の概要】

【0004】

この及び他の必要性を満たすために、椎弓根インプラント、アセンブリ、及び方法が提供される。特に、特殊な椎弓根スクリューは、拡張可能な圧入骨アンカーとともに使用されてもよい。インプラントは、骨内に排出される歯又はアンカーを備える拡張可能なプラグを含んでもよい。インプラントは、椎弓根空間内のてこ作用を増加させるように構成された拡張可能な近位部分を有する椎弓根スクリューを含んでよい。拡張可能なアンカーは、骨－インプラント界面の一体性を増加及び改善するように構成されている。インプラントは、一次安定性を改善し、微小運動の影響を低減し、かつ／又はインプラントと周囲の骨とのオッセオインテグレーションを容易にすることができる。

【0005】

一実施形態によれば、拡張可能なインプラントは、拡張可能なアンカー及び椎弓根スクリューを含む。拡張可能なアンカーは、１つ以上の拡張ジョイントによって分離された複数の拡張可能なセクションを備える本体を有する。アンカーは、アンカーの中央長手方向軸に沿って配置された中央貫通孔を含む。椎弓根スクリューは、ヘッド及びシャフトを有する。椎弓根スクリューは、拡張可能なアンカー内に受容可能である。拡張可能なアンカーは、折り畳まれた構成及び拡張された構成を有し、それによって、隣接する骨内への圧入を作り出す。

【0006】

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。複数の拡張可能なセクションは、半径方向外向きに、かつ互いから離れて拡張し、それによって、アンカーの外径を増加させるように構成されてもよい。拡張可能なセクションが離れて拡張されるとき、各拡張ジョイントの幅は、アンカーを拡大するように増加し得る。拡張可能なアンカーは、略円筒形状を有してもよい。拡張可能なアンカーは、それぞれが１つの拡張ジョイントに隣接する４つの拡張可能なセクションを含んでもよい。拡張ジョイントは、可鍛性又は可撓性材料を含んでもよい。中央貫通孔は、雌ねじ山が設けられており、椎弓根スクリューのシャフトに沿って対応するねじ山に係合するように構成されてもよい。アンカーは、拡張可能なセクションの周囲の周りに並んで配置された複数の歯を含んでもよい。歯は、ピラミッド形状であるか、又は骨と係合するようにそれ以外の方法で構成されてもよい。拡張可能なアンカーの長さは、椎弓根スクリューの長さより短くてもよく、椎弓根スクリューの遠位端に沿って配置され、椎骨の椎体内に固定されてもよい。

【0007】

別の実施形態によれば、展開可能な歯を備える拡張可能なインプラントが提供される。拡張可能なインプラントは、拡大ヘッドと、中央長手方向軸に沿って延在するシャンクとを含む。シャンクは、複数の開口部と流体連通する中心チャネルを画定する。インプラントは、複数の移動可能な歯を更に含む。各歯は、中央チャネル内に受容可能な内側端部と、シャンクの開口部から排出されるように構成された外側端部とを備える細長い本体を有する。歯は、後退位置と、歯がシャンクから半径方向外向きに延在する展開位置とを有する。

【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。歯は、シャンクの中央長手方向軸に対して略垂直に配置されていてよい。各歯の内側端部は、歯を拡張するのを助けるように構成された傾斜部分を含んでよい。歯は、シャンクの周囲を中心としたパターンで配置されてもよい。歯は、例えば、空気圧で、加圧液体又は骨セメントを用いて排出され得る。

【0009】

別の実施形態によれば、椎骨を安定化させるための方法は、任意の好適な順序で以下のステップのうちの１つ以上を含む。（１）患者の脊椎に後方からアクセスするステップ、（２）椎骨の椎弓根及び椎体を通るチャネル（例えば、一対の両側チャネル）を準備するステップ、（３）拡張可能なアンカーを、チャネルを通して椎骨の椎体内に挿入するステップであって、アンカーが、１つ以上の拡張ジョイントによって分離された複数の拡張可能なセクションと、中央貫通孔と、拡張可能なセクションの周りに配置された複数の歯とを備える本体を有する、挿入するステップ、（４）拡張可能なアンカーを拡張させて、椎骨内への強力な圧入を作り出すステップ、及び（５）チャネルを通して拡張可能なアンカーの中央貫通孔内に椎弓根スクリューを挿入し、椎弓根スクリューを拡張可能なアンカーに固定するステップ。拡張可能なアンカーは、椎弓根スクリューの遠位領域及び椎骨の椎体内にのみ設けられてもよい。アンカーは、椎弓根スクリューを拡張されたアンカーに挿入する前に、器具によって拡張されてもよい。代替的に、アンカー内への椎弓根スクリューの挿入は、椎弓根スクリューがアンカーを通してねじ込まれるときにアンカーを同時に拡張させる。

【0010】

様々なタイプ及びサイズの椎弓根インプラント、様々なタイプ及びサイズの椎体間癒合デバイス、ロッド、締結具又はアンカー、Ｋワイヤ、挿入ツール、器具、及び手順を行うための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】

【0011】

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、拡張可能な骨アンカー内に受容された椎弓根スクリューを含む整形外科用固定アセンブリを備える椎骨の矢状図である。

【図2】一実施形態による図１の拡張可能な骨アンカーの斜視図を示す。

【図3】一実施形態による図１の椎弓根スクリューの側面図を示す。

【図4】一実施形態による拡張状態にある拡張可能な骨アンカーの側面図である。

【図5】一実施形態による、折り畳まれた状態にある拡張可能な骨アンカーの断面図である。

【図6】椎弓根を通って椎体内に切られた骨チャネル又はトンネルを示す椎骨の矢状図である。

【図7】代替的なタイプの骨チャネル又はトンネルを示す。

【図8】両方の椎弓根を通る両側の骨チャネルを備える椎骨の軸方向図を示す。

【図9】一実施形態による、準備された骨チャネルを充填するように構成された展開可能な歯を備える拡張可能なプラグを示す。

【図10】一実施形態による、図９の拡張可能なプラグから排出された移動可能なアンカー歯を示す図である。

【図11】椎弓根を通る骨チャネル及び各椎弓根スクリューの周りの未使用の椎弓根空間を含む脊椎の一部の後面図である。

【図12】一実施形態による、未使用の椎弓根空間を充填するように拡張されたインプラントを備える椎骨の後面図である。

【図13】一実施形態による、拡張可能なヘッド及び近位部分を備える拡張可能なインプラントである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

両側椎弓根スクリュー固定術は、椎間板変性症及び他の脊椎病態を治療するために使用され得る。１つ以上の拡張可能なインプラントは、椎骨の椎弓根及び／又は椎体内にデバイスを固定するために使用されてもよい。拡張可能なインプラントは、椎弓根スクリューを受容するための拡張可能なアンカー、展開可能なプロング又は歯を有する拡張可能な骨プラグ、拡張部材を受容するための拡張可能なヘッド及び近位シャフトを備える拡張可能な締結具、又は他の同様の拡張機構を含むアセンブリを含んでもよい。拡張可能な構成は、未使用の椎弓根空間が充填され、利用されることを可能にしてもよい。拡張可能なインプラントは、構築物の一次安定性を改善することができ、これは、微小運動の影響を低減し、インプラントと周囲の骨とのオッセオインテグレーションを容易にするのに役立ち得る。デバイス、固定デバイス、アセンブリ、及びインプラントという用語は、本明細書において互換的に使用され得る。

【0013】

ここで図１を参照すると、一実施形態による整形外科用固定アセンブリ、椎弓根骨締結具アセンブリ、又はインプラント１０が、椎骨２内に埋め込まれて示されている。固定方法は、例えば、後方から脊柱にアクセスし、インプラント１０を椎骨２の椎弓根６に挿入することを含むことができる。必要であれば、デバイス１０の配置を容易にするために、椎弓根６及び／又は椎体４から骨を除去してもよい。１つ以上の椎弓根デバイス１０は、単独で、又は従来の椎体間癒合デバイスと併せて使用されてもよい。本方法は、単一の椎弓根６に関して示されているが、他の椎弓根（図示せず）もまた、同一又は類似のデバイスを受容し得ることが理解されるであろう。特に、一対のインプラント１０は、椎体４において、両側に埋め込まれ、互いに向かって内側に角度を付けられ得るが、デバイス１０の最終的な位置及び配向は、外科医によって選択される。同じ又は同様のデバイスが、隣接するレベル又は他のレベルで使用されてもよいことも理解されよう。

【0014】

ここで図２～図５を参照すると、椎弓根固定インプラント１０がより詳細に示されている。椎弓根インプラント１０は、拡張可能な骨アンカー１２及び椎弓根スクリュー１４を含んでよい。図２に最もよく見られるように、拡張可能な骨アンカー１２は、折り畳まれた構成を有し、それによって、アンカー１２が、椎弓根６を通して椎骨２の椎体４内に、例えば、低侵襲的に挿入されることを可能にする。椎体４に挿入されると、骨アンカー１２は、図４に最もよく示されているように、拡張された構成に拡張され、それによって、骨内への強力な圧入を作り出すことができる。あるいは、アンカー１２が、椎弓根６又は海綿骨のみに配置されてもよい。骨アンカー１２が設置された後、椎弓根スクリュー１４は、椎弓根６を通して挿入され、拡張された骨アンカー１２内に駆動されて、最終アセンブリ１０を完成させてよい。アンカー１２は、例えば、器具を用いて所定のサイズに拡張されてもよく、その後、椎弓根スクリューが挿入されてもよい。あるいは、椎弓根スクリュー１４は、アンカー１２内への椎弓根スクリュー１４の挿入中にアンカー１２を拡張させてもよい。

【0015】

骨インプラント又はその構成要素は、チタン、ステンレス鋼、コバルトクロム、コバルト－クロム－モリブデン、炭化タングステン、炭素複合材、ポリエーテルエーテルケトン（polyetheretherketone、ＰＥＥＫ）、ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン（ultra-high molecular weight polyethylene、ＵＨＭＷＰＥ）、再吸収性ポリ乳酸（resorbable polylactic acid、ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（polyglycolic acid、ＰＧＡ）などのプラスチック若しくはポリマー、このような材料の組み合わせ若しくはアロイ、又は骨に固着されて骨を保持するのに十分な強度を有し、身体に埋め込まれるのに十分な生体適合性も有する任意の他の適切な材料からなり得る。上記の材料のリストは、そのうちからインプラントが作製され得る多くの典型的な材料を含むが、任意の適切な材料からなるインプラントが想定されていることを理解されたい。

【0016】

図２に更に重点を置くと、拡張可能なアンカー１２は、中央長手方向軸に沿って第１の端部１６から第２の端部１８まで延在する本体を有してよい。第１の端部１６は近位端であってもよく、第２の端部１８は、椎弓根６を通って椎骨２の椎体４内に挿入されるように構成された遠位端であってもよい。アンカー１２は、その折り畳まれた及び／又は拡張された構成において、略円筒形の外形を有してもよい。しかしながら、アンカー１２の拡張中に生成される圧入力を増加させるために、様々な外形形状を利用することができる。

【0017】

アンカー１２は、マルチコンポーネントの本体２０を含むことができる。例えば、本体２０は、半径方向外向きに、かつ互いから離れて拡張するように構成された、複数の拡張可能なセクション２２を含んでもよい。拡張可能なセクション２２は、１つ以上の拡張ジョイント２４によって互いに分離され得る。拡張ジョイント２４は、アンカー１２が拡張して、椎弓根６及び／又は椎体４を通る準備された穴８を充填することを可能にする。一実施形態では、図５に最もよく示されるように、アンカー１２は、各々が拡張ジョイント２４に隣接する４つの拡張可能なセクション２２又は四半部に分割されてもよい。４つの拡張可能なジョイント２４が例示されているが、アンカー１２は、拡張を容易にし、椎体４及び／又は椎弓根６内の所望の穴サイズ及び形状に適合するために、様々な数のセクション／ジョイントを有することができる。

【0018】

アンカーセクション２２は、拡張ジョイント２４における可鍛性又は可撓性材料によって一緒に取り付けられてもよく、拡張ジョイント２４は、互いの接続を依然として維持しながら拡張可能なセクション２２を拡張させることができる。可鍛性又は可撓性材料は、ポリマー材料、又は形状記憶合金などの他の天然弾性材料、あるいは拡張可能なセクション２２を拡張及び固着するための十分な強度及び耐久性の他の弾性生体適合性材料から製造されてもよい。あるいは、拡張ジョイント２４は、ヒンジ、ばねなどの機械的ジョイントを含んでよい。拡張可能なセクション２２が離れて拡張されるとき、拡張ジョイント２４の幅が増加し、それによって、アンカー１２の全体の直径を増加させる。

【0019】

アンカー１２は、カニューレ状であってもよく、アンカー１２の中央長手方向軸に沿って配置された貫通孔２６を含んでもよい。拡張可能なセクション２２は、貫通孔２６を取り囲む複数のセグメント又は円弧を形成してもよい。貫通孔２６は、近位端１６から遠位端１８まで、又はその一部に沿って延在してもよい。貫通孔２６は、一定の直径を有してもよく、又はアンカー１２の長さに沿って変化してもよい。貫通孔２６は、雌ねじ山が設けられていてよく、椎弓根スクリュー１４に沿って対応するねじ山３６に係合するように構成されてもよい。貫通孔２６の直径は、アンカー１２が外向きに拡張されるにつれて増加し得る。

【0020】

アンカー１２は、例えば、複数の鋸歯、摩擦強化表面、リッジ、又は歯２８を含んでもよい。鋸歯又は歯２８は、椎骨２の骨を把持するように構成されてもよい。鋸歯又は歯２８は、アンカー１２の全長又はその一部に沿って延在してもよい。アンカー１２の外側は、骨とインプラント表面領域との接触を増加させるために、歯２８のパターンを含んでもよい。この実施形態では、歯２８はピラミッド状であるように示されているが、歯の幾何学的形状の変化は無限である。アンカー１２が拡張させられる領域における骨ミネラル密度を考慮して、患者の骨との相互作用を最適化する歯の幾何学的形状を選択することが理想的である。アンカー１２が拡張させられると、歯２８は、周囲の骨に押し込まれてアンカー１２を更に安定させるように構成されている。

【0021】

図３に更に重点を置くと、椎弓根スクリュー１４は、中央長手方向軸に沿って第１の端部３０から第２の端部３２まで延在する本体を有してよい。椎弓根スクリュー１４の第１の端部３０は、近位端であってもよく、椎弓根スクリュー１４を挿入するための器具を受容するように構成された凹部３４を含んでもよい。第１の端部３０は、拡大されたヘッド部分３８を有してもよく、又はそれ以外の態様で構成されてもよい（例えば、ヘッドレス）。図１に最もよく見られるように、設置されたとき、椎弓根スクリュー１４のヘッド３８は、ロッド又は同様の構造体を取り付けるためのチューリップ又は他のアセンブリを受けるように、椎骨２の外側に突出してもよい。第２の端部３２は、椎骨２の椎弓根６内及びアンカー１２の近位端１６内の貫通孔２６内に挿入されるように構成された遠位端であってもよい。このようにして、椎弓根スクリュー１４の中央長手方向軸は、拡張可能なアンカー１２の中央長手方向軸と概ね整列させられてよい。椎弓根スクリュー１４の第２の端部３２は、骨及び／又はアンカー１２と係合するように、尖っていない、尖った、又はそれ以外の態様で構成された遠位先端部を有することができる。

【0022】

図１に示すように、拡張可能なアンカー１２の長さは、拡張可能なアンカー１２がスクリュー１４の遠位領域（例えば、椎体４内）にのみ設けられるように、椎弓根スクリュー１４の長さより短くてもよい。代替的に、椎弓根スクリュー１４は、拡張可能なアンカー１２がスクリュー１４の近位領域（例えば、椎弓根６内）に提供され得るように、拡張可能なアンカー１２内を通過させられてもよい。代替的に、拡張可能なアンカー１２は、スクリュー１４のシャフトの長さと同様の長さを有してもよく、それによって、椎体４及び椎骨２の椎弓根６における固定を可能にする。

【0023】

椎弓根スクリュー１４の本体は、シャフトの全長又はその一部に沿って１つ以上のねじ山３６を含んでよい。ねじ山３６は、挿入及び／又は骨との係合及び／又はアンカー１２への係合を強化するために、適切な角度、リード、ピッチなどを有してよい。椎弓根スクリュー１４の外径は、一定であってもよく、又はその長さに沿って変化してもよい。例えば、遠位端３２は、減少した直径を有してもよい。この実施形態では椎弓根スクリュー１４が例示されているが、椎弓根スクリュー１４は、釘又は他の固定デバイスなどの別の締結具で置き換えることができることが理解されよう。

【0024】

ここで図６～図８を参照すると、１つ以上のトンネル又はチャネル８が、椎弓根６を通して椎体４内に作り出され得る。チャネル８は、骨ドリル又は他の好適な器具を用いて作り出され得る。図７に示されるように、チャネル８は、滑らかな表面８Ａ（例えば、一定の直径を有する）、隆起した表面８Ｂ（例えば、等間隔の隆起を有する）、又はランダム化された表面８Ｃを有し得る。図８に示すように、一対の両側チャネル８が、椎骨２の各椎弓根６を通って椎体４内に切り込まれてもよい。両側チャネル８は、互いに向かって、又は外科医によって選択される別の好適な軌道に沿って、内側に向いていてもよい。

【0025】

一実施形態によれば、システム１０は、以下のように埋め込まれてもよい。（１）骨アンカー１２のための穴又はチャネル８は、例えば、通常の椎弓根スクリューが配置されるのと同じ軌道に沿って、椎弓根６を通って椎骨２内に穿孔することによって準備される。（２）骨アンカー１２は、先に準備された穴８の端部に完全に着座させられる。（３）骨アンカー１２が拡張され、それによって、骨への強力な圧入を作り出す。（４）椎弓根スクリュー１４は、準備された穴８に挿入され、拡張された骨アンカー１２に打ち込まれ、それによって、椎弓根スクリュー１４を拡張されたアンカー１２に固定及び係留する。

【0026】

アンカー１２の拡張は、１つ以上の方法によって達成されてよい。特殊な器具（図示せず）が、準備された穴８内へ、アンカー１２を通って挿入されてよく、アンカー１２は、次いで、器具から生じる力の下で拡張させられる。この拡張力は、拡張可能なセクション２２を半径方向外向きに拡張させるアンカー１２の内側の小さめの又はテーパ状のねじ山に器具を通すことによるものであり得る。代替として、器具先端は、機械的に拡張するか、又はバルーン展開ステントに類似するバルーンのように膨張してもよい。代替方法では、アンカー１２内への椎弓根スクリュー１４の挿入は、椎弓根スクリュー１４がアンカー１２を通してねじ込まれるときにアンカー１２を同時に拡張させる。

【0027】

ここで図９及び図１０を参照すると、別の実施形態による整形外科用固定アセンブリ、拡張可能なプラグ、又はインプラント４０が示されている。この実施形態では、インプラント４０を骨に固定するために、個々のアンカー又は歯５４がアンカー本体４８から展開可能である。インプラント４０は、中央長手方向軸に沿って第１の端部４２から第２の端部４４まで延在する本体を有してもよい。インプラント４０の第１の端部４２は、近位端であってもよく、第２の端部４４は、準備された骨孔８を充填するために椎弓根６を通して椎骨２の椎体４内に挿入されるように構成された遠位端であってもよい。近位端４２は、拡大ヘッド、フランジ、又は平坦ヘッド４６を画定していてもよく、遠位端４４は、骨と係合するように構成された、尖った、鋭利な、又は尖っていない端部を画定していてもよい。

【0028】

インプラント４０は、平坦な頭部４６から遠位端４４まで中央長手方向軸に沿って延在するシャンク４８を含む。シャンク４８は、略円筒形状を有してもよいが、骨チャネル８におけるインプラント４０の嵌合を増加させるために、種々の外形幾何学形状を利用することができる。インプラント４０は、その長さに沿って延在する中心チャネル５０でカニューレ化されている。中心チャネル５０は、展開可能な歯５４を案内するように構成された複数の穿孔又は開口部５２と流体連通している。

【0029】

展開可能な歯５４は、インプラント４０を骨に固定するように構成されたプロング、スパイク、又は他のアンカーを含んでよい。各アンカー又は歯５４は細長くてよく、内側端部５６が中央チャネル５０内に受容可能であり、外側端部５８が開口部５２から排出されるように構成されている。各歯５４の内側端部５６は、例えば、機械的に、空気圧で、又は液圧で歯５４を拡張させるのを助けるように構成された角度付き又は傾斜部分を有してよい。外側端部５８は、尖っていても、鋭利であっても、尖っていなくてもよく、あるいは、排出された又は拡張させられたときに骨と係合するようにそれ以外の態様で構成されていてもよい。歯５４は、シャンク４８の中央長手方向軸に対して概ね横方向に位置決めされてよい。例えば、歯５４は、シャンク４８の中央長手方向軸に対して概ね垂直に整列させられていてよい。歯５４は、シャンク４８の周囲を中心としたパターン又は配列で、あるいは代替的にランダムな構成で配置されていてもよい。歯５４の配列は、シャンク４８の全長に沿って、又はその一部に沿って延在してもよい。

【0030】

歯５４は、空気圧で、又は加圧液体、骨セメントなどを用いて排出され得る。あるいは、歯５４は、例えば、歯５４と相互作用するように構成されたピストン、駆動部材、又はねじ山付き内部シャフトを用いて機械的に排出され得る。図９に示すように、後退位置では、歯５４はシャンク４８の本体内に後退させられている。図１０に示される展開位置では、歯５４は、半径方向外向きに、かつ互いから離れて延在する。この実施形態では、アンカー直径は固定されているが、アンカー表面上の歯５４は、インプラント４０を骨内に固定するためにアンカー本体４８から展開される。

【0031】

ここで図１１～図１３を参照すると、別の実施形態による拡張可能なインプラント８０が示されている。この実施形態では、インプラント８０の近位部分は、椎弓根６内の使用されない空間７２を充填するように拡張するように構成されている。図１１に示されるように、脊椎の後面図が、椎弓根６を通して切断された両側チャネル８とともに示されている。円筒状の椎弓根スクリュー７０がチャネル８に挿入されているが、スクリュー７０の周囲には使用されない空間７２が存在する。スクリュー引き抜き強度の６０％までは、脊椎椎弓根８自体から引き出され得ると考えられる。腰椎椎弓根６の解剖学的調査は、椎弓根６が卵形であることを示しており、これは周囲の骨組織、特に皮質骨の多くが従来の椎弓根スクリュー７０によって利用されていないことを意味する。図１１は、間隙７２と、円筒状の椎弓根スクリュー７０によってアクセスされない椎弓根６内の使用されない骨とを示している。この骨を安全に使用することができれば、椎弓根６内に埋め込まれた椎弓根スクリュー７０の安定性を増加させる可能性がある。安定性の増加は、スクリューの緩み及び構造体の破損の可能性を低減し得る。

【0032】

図１２及び図１３に示す実施形態では、椎弓根スクリュー８０は、椎弓根６内のスクリュー８０の特定のセクションにおいて拡張するように構成されている。これにより、スクリューは皮質骨の使用されない領域を獲得することができ、これは、最大の強度及び安定性を提供する。拡張可能なインプラント８０は、中央長手方向軸に沿って第１の端部８２から第２の端部８４まで延在する本体を有してもよい。インプラント８０の第１の端部８２は、近位端であってもよく、椎弓根スクリュー８０を挿入するための器具を受容するように構成された凹部８６を含んでもよい。第１の端部８２は、拡大されたヘッド部分８８を有してもよく、又はそれ以外の態様で構成されてもよい（例えば、ヘッドレス）。ヘッド８６は、ロッド又は同様の構造体を取り付けるためのチューリップ又は他のアセンブリを受容するように構成され得る。インプラント８０のヘッド８８及び近位部分は、スロット又はスリット９０によって分岐されてもよい。スリット９０は、長手方向平面に沿って延在してもよい。スリット９０は、シャンク９２の近位セクションを通って（例えば、シャンク９２の約半分を通って）延在してもよい。単一のスリット９０が例示されているが、ヘッド８８及び近位シャンク９２を拡大させるために追加のスリットが設けられてもよいことが理解されよう。インプラント８０の第２の端部８４は、椎骨２の椎弓根６に挿入されるように構成された遠位端であってもよい。第２の端部８４は、鋭利であるか、尖っているか、尖っていないか、又は骨と係合するようにそれ以外の態様で構成された遠位先端を有してよい。

【0033】

椎弓根スクリュー８０のシャンク９２は、シャンク９２の全長又はその一部に沿って１つ以上のねじ山９４を含んでよい。ねじ山９４は、挿入及び／又は骨との係合を強化するために、適切な角度、リード、ピッチなどを有してよい。椎弓根スクリュー８０の外径は、一定であってもよく、又はその長さに沿って変化してもよい。例えば、遠位端８４は、減少した直径を有してもよい。この実施形態では拡張可能な椎弓根スクリュー８４が例示されているが、インプラントは必ずしもスクリュー又はねじ山付きである必要はなく、脊椎椎弓根６内での拡張を容易にするために様々な形状の幾何形状を有することができることが理解されよう。

【0034】

図１２に最もよく見られるように、インプラント８０の近位端８２は、椎弓根６内での把持を増加させるために拡張されてもよい。具体的には、ドライブ、シャフト、ウェッジ、又は他の器具（図示せず）をスリット９０内に導入し、それによって、ヘッド８８及びシャフト９２の対向する部分を互いに離れて駆動してよい。このようにして、拡大又は拡張されたアンカー８０は、皮質骨と係合する、以前は使用されていなかった椎弓根空間７２を利用するように構成されており、それによって、スクリュー引き抜き強度を増加させる。椎弓根スクリューインプラント８０は、拡張可能なアンカー１２とともに前に説明された椎弓根スクリュー１４の代わりに使用されてもよく、それにより、生じるインプラントが椎体４及び椎弓根６において両端をそれぞれ固定することが理解されよう。

【0035】

椎弓根スクリューの緩みによる不十分な構造安定性は、主要な臨床的懸念である。脊椎を安定させることができないと、癒合のための対象とされた脊椎セグメントの癒合プロセスが妨げられる場合がある。これは、外科医及び患者の両方にとって独自の一連のリスク及び問題を伴う再置換術につながる可能性がある。アンカー－椎弓根スクリュー構造は、患者がロッド及び椎弓根スクリュー構造に周期的に負荷をかけることによる微小運動の影響を抑制しながら、インプラントの初期安定性の全てを向上させることを目的とする。これは、埋め込まれたデバイスの周囲及びその上の骨のより良好なオッセオインテグレーションを可能にしてよく、これは、構造安定性を改善し、脊椎分節の癒合を促進し得る。

【0036】

更に、本発明の性質を説明するために記載及び図示された部品の詳細、材料、及び配置における様々な変更が、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が理解されるであろう。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】