(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部椎骨と下部椎骨との間に挿入される人工椎骨関節であって、一対の両側に離間した関節サブ構成要素（３０，５０，８０）を備える人工椎骨関節であって、
前記一対の両側に離間した関節サブ構成要素（３０，５０）のそれぞれは、長手軸に沿って細長形状であり、
前記長手軸に沿って細長形状で、上部椎骨係合表面（３３ｅ、５３ａ、５３ａ’）を備える上部構成要素（３３ａ、５３，５３’、８１）と、
前記長手軸に沿って細長形状で、下部椎骨係合表面（３３ｆ、５５ａ、５５ａ’）を備える下部構成要素（３３ｂ、５５，５５’、８５）と、
前記長手軸に沿って細長形状で断面が長方形状であり、前記上部構成要素（３３ａ）と前記下部構成要素（３３ｂ）との間に延在するスペーサー（３１，５１，５１’、８３）であって、当該上部構成要素（３３ａ、５３，５３’、８１）及び当該下部構成要素（３３ｂ、５５，５５’８５）が当該スペーサー（３１，５１，５１’８３）より剛性を有するスペーサー（３１，５１，５１’、８３）と、を備える人工椎骨関節において、
前記スペーサー（３１）は、表面弾性率を備えた外側表面（３１ｄ）と、内部弾性率を備えた内部（３１ｃ）とを含み、
弾性率の勾配は、前記表面弾性率から前記内部弾性率へと徐々に変化し、
前記表面弾性率は、前記内部弾性率よりも小さい、人工椎骨関節。
【請求項２】
請求項１に記載の人工椎骨関節において、
前記スペーサー（８３）、前記上部構成要素（８１）、および前記下部構成要素（８５）は、一体に形成されたユニットである、人工椎骨関節。
【請求項３】
請求項１に記載の人工椎骨関節において、
前記スペーサーは、前記上部構成要素および前記下部構成要素と摺動可能に係合する、人工椎骨関節。
【請求項４】
請求項１に記載の人工椎骨関節において、
前記スペーサーは、前記上部構成要素と前記下部構成要素との間に固定して取り付けられる、人工椎骨関節。
【請求項５】
請求項１に記載の人工椎骨関節において、
前記下部構成要素（５５，５５’）は、前記上部椎骨および前記下部椎骨の椎体間から後方に延在する大きさの橋梁部（５７）を備える、人工椎骨関節。
【請求項６】
請求項１に記載の人工椎骨関節において、
前記上部構成要素または前記下部構成要素の何れか（５３’；５５’）は、前記スペーサーの周囲から少なくとも部分的に延在する肩部（７１ａ、７１ｂ；７３ａ、７３ｂ）を備える、人工椎骨関節。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
脊椎は一般に柔軟性がある柱状物であり、引っ張りおよび圧縮荷重を受け止めることができ、屈曲動作ができ、肋骨、筋肉および靱帯を結合させる場所を提供する。一般に、脊椎は頸部、胸部および腰椎部の３つの部分に分割される。図１は、健康なヒトの脊柱の腰髄１および仙骨領域３を概略的に図示する。脊椎の部分は椎骨と呼ばれる個々の骨から成り、および椎骨は、椎骨の間に位置する椎間板によって分離されている。
【０００２】
図２は隣接する２つの椎骨７と椎骨９との間に位置する損傷を受けた椎間板５を有する腰椎領域の右側側面の一部を図示する。腰椎領域は、前方部分１１と後方部分１３とを備える。所与の何れの関節においても、上側の椎骨を上部椎骨と称し、下側の椎骨を下部椎骨と称する場合がある。それぞれの椎骨は、椎骨７、９のそれぞれの重量を支える主要領域である略円筒状の椎体７ａ、９ａを備える。椎骨７はさらに、棘突起７ｂおよび横突起７ｃ、７ｄ（７ｂおよび７ｃは、たとえば図２〜図３で見ることができ、７ｄは、たとえば図３で見ることができる）を備える。同様に、椎骨９は、棘突起９ｂおよび横突起９ｃ、９ｄ（図示せず）を備える。突起は、他の機能もあるが、筋肉と靱帯とを結合する領域を提供している。椎間関節７ｅは上部椎骨７と下部椎骨９とのそれぞれの関節突起７ｆと９ｆとの間に位置する。
【０００３】
椎間板は衝撃吸収材および関節として機能する。椎間板は脊柱が受ける圧縮および引っ張り荷重を吸収すると同時に、特に脊椎の屈曲（たわみ）時に隣接する椎体が互いに対して或る制限された量だけを移動できるように設計されている。したがって、椎間板には一定の筋肉および／または重力による圧力がかかり、一般に「摩耗と断裂」の兆候が現れる腰椎の最初の部分である。椎間関節は脊椎とともに殆ど常に動いているので、椎間関節変性もよく起こる。実際に、椎間関節変性と椎間板変性とは併発する頻度が高い。一般に、一方は一次的な問題で他方は脊椎の機構が変質したことによる二次的な問題であるかもしれないが、外科的な選択肢を考慮する段階までに、椎間関節変性と椎間板変性との両方が通常は発症している。たとえば、椎間関節および／または椎間板の機構の変質のために、脊椎狭窄症、変性脊椎すべり症、および変性脊柱側湾症が引き起こされる場合がある。
【０００４】
これらの症状を治療するための１つの外科手術が、前方および／または後方の両方で実施されている脊椎関節固定術（すなわち、脊椎固定）である。後方治療は、現場固定、後側方器具固定、腰椎椎体間固定（「ＴＬＩＦ」）および後方腰椎椎体間固定（「ＰＬＩＦ」）を含む。
【０００５】
そのレベルでいかなる動きも取り除くように、脊椎分節を強固に固定することで症状を直ちに和らげる場合もあるが、時間が経つと隣接するレベルをさらに悪化させる場合もある。たとえば人工椎間板の使用によって、関節における動きを維持することが、一部の患者にとっては解決になる場合もある。しかし、何れの公知の装置または方法も、本発明の実施形態の利点を提供してはいない。したがって、上述したように、既知のインプラントの欠点および不利益を回避する改良された脊椎関節形成装置に対する需要があることを示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの実施形態では、上部椎骨と下部椎骨との間に挿入される人工椎骨関節であって、一対の両側関節サブ構成要素を備える。それぞれの関節サブ構成要素は、上部椎骨係合表面を備える上部構成要素および下部椎骨係合表面を備える下部構成要素を備える。それぞれの関節サブ構成要素は、さらに上部構成要素と下部構成要素との間に延在するスペーサーを備える。スペーサーは、第１の弾性率と第２の弾性率とを有する。第１の弾性率から第２の弾性率への遷移では勾配が変化する。
【０００７】
第２の実施形態では、上部椎骨と下部椎骨との間に挿入される人工椎骨関節であって、一対の両側関節サブ構成要素を備える。それぞれの関節サブ構成要素は、上部椎骨係合表面を備える上部構成要素と上部スペーサー係合表面を備える。それぞれの関節サブ構成要素はさらに、下部椎骨係合表面を備える下部構成要素と下部スペーサー係合表面とを備える。それぞれの関節サブ構成要素はさらに、上部構成要素と下部構成要素との間に延在するスペーサーを備える。スペーサーは、メッシュ容器とメッシュ容器の中に含まれる中心部を備える。
【０００８】
第３の実施形態では、上部椎骨と下部椎骨との間に人工椎骨関節をインプラントする方法は、後方経椎間孔アプローチで上部椎骨と下部椎骨との間の椎間板腔へのアクセス経路を作り出す工程を備える。該方法はさらに、人工椎骨関節の上部構成要素を椎間板腔に挿入する工程を備える。上部構成要素は、上部後方構成要素を備える。該方法は、人工椎骨関節の下部構成要素を椎間板腔に挿入する工程をも備える。下部構成要素は、下部後方構成要素を備える。該方法はさらに、人工椎骨関節のスペーサーを椎間板腔に挿入する工程を備える。スペーサーは、エラストマー材料を含む。該方法はまた、椎間板腔から後方に延在させるために上部および下部後方構成要素を配置する工程と、上部後方構成要素を下部後方構成要素と関節係合するように取り付ける工程とを備える。
【０００９】
追加のおよび代替的な特徴、利点、使用および実施形態は以下の明細書、図面、および特許請求の範囲に記載しており、それらから明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ヒトの脊柱の腰椎領域および仙骨領域の側面概略図である。
【図２】２つの椎骨の間に位置する損傷を受けた椎間板を有する図１に示される腰椎の右側側面の一部を示す詳細な斜視図である。
【図３】本開示の原理によって構成される人工椎間関節の第１の実施形態を示す腰椎の一部の斜視図である。
【図４】図３に図示される人工椎間関節の側面図である。
【図５】図３〜図４に図示される人工椎間関節の断面図である。
【図６】本開示の第１の実施形態によって構成される人工椎間関節において使用されるスペーサーの正面図である。
【図７】本開示の第２の実施形態によって構成される人工椎間関節の一部の斜視図である。
【図８】図７に図示される人工椎間関節を示す腰椎の一部の側面図である。
【図９】図７〜図８に図示される人工椎骨関節を示す腰椎の正面図である。
【図１０】図７〜図９に図示される人工椎間関節の正面図である。
【図１１】人工椎間関節の第３の実施形態の斜視図である。
【図１２】図１１に図示される人工椎間関節の側面図である。
【図１３】人工椎間関節の第４の実施形態の斜視図である。
【図１４】図１３に図示される人工椎間関節の断面図である。
【図１５】人工椎間関節の第５の実施形態の斜視図である。
【図１６】図１５に図示される人工椎間関節の断面図である。
【図１７Ａ】図１５〜図１６に図示される人工椎間関節の他の後方端部の側面図である。
【図１７Ｂ】図１５〜図１６に図示される人工椎間関節の他の後方端部の側面図である。
【図１７Ｃ】図１５〜図１６に図示される人工椎間関節の他の後方端部の側面図である。
【図１７Ｄ】図１５〜図１６に図示される人工椎間関節の他の後方端部の側面図である。
【００１１】
上記の図において、椎骨に対する人工椎間関節システムの大きさおよび位置は変更できることが理解される。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面では、椎間板または椎間板の組み合わせおよび少なくとも１つの対応する椎間関節と置き換わる人工椎間関節の種々の実施形態を図示する。本開示の原理による人工椎間関節の種々の実施形態は、特に、たとえば、腰椎の外傷後の、椎間板起因の、関節面痛または脊椎すべり症の退行性変化を含む関節置換に陥らせる問題の何れを治療するためにも使用されることができ、および／または腰椎の複数のレベルの運動機能の維持に使用することができる。
【００１３】
図３〜図６は人工椎間関節の第１の例示的な実施形態を図示する。図３〜図４に図示されるように、それぞれの関節は、それぞれのサブ構成要素がスペーサー３１および保持部３３を備える一対の関節形成サブ構成要素３０を備える。保持部３３は、上部構成要素３３ａと下部構成要素３３ｂを備える。図３に図示される実施例では、上部構成要素３３ａは下部構成要素３３ｂの上部（上）にあり、スペーサー３１はそれらの間に位置する。この例示的な実施形態による人工椎間関節は、一対の関節形成サブ構成要素を備えるが、代替実施形態では人工椎間関節は１つの関節形成サブ構成要素または３つ以上の関節形成サブ構成要素を備えるように実施されてもよいことを理解すべきである。代替実施形態では大きさが異なる関節形成構成要素によって実施されてもよいことも理解されるべきである。図３〜図４に図示される例示的な実施形態では、スペーサー３１は上部構成要素３３ａと下部構成要素３３ｂとの間に挿入される分離した構成要素である。しかし、他の代替実施形態ではスペーサーは一体化して形成されてもよく、または上部構成要素および下部構成要素の一方または両方と一体化して形成されてもよいことを理解すべきである。
【００１４】
上部構成要素３３ａは、上部椎体７ａと係合するように構成される上部椎骨係合表面３３ｅを備える。同様に、下部構成要素３３ｂは、下部椎体９ａと係合するように構成される下部椎骨係合表面３３ｆを備える。加えて、関節形成サブ構成要素３０を安定化させるために、上部構成要素３３ａは、上部椎骨係合表面３３ｅから延在する選択で選べる上部キール３５ａを備え、下部構成要素３３ｂは、下部椎骨係合表面３３ｆから延在する選択で選べる下部キール３５ｂを備える。上部キールおよび下部キールは、孔を備え骨の内部成長を促進する。加えて、上部キールは、留め具を備え、さらに上部構成要素を上部椎骨７に固定することを補助する。
【００１５】
代替実施形態では、キールの一方または両方の幅および高さは異なっていてもよい。他の実施形態では、キールの一方または両方の下部は、キールの一方または両方の高い部分よりも狭くなっていてもよい。他の実施形態では、キールの一方または両方はテーパを有し、または波打つ波形を有していてもよい。他の実施形態では、キールの一方または両方は異なる高さを有する部品を有していてもよい。
【００１６】
この開示の種々の実施形態では、上部構成要素および／または下部構成要素は硬くてもよく、コバルト−クロム合金、チタン合金、ニッケルチタン合金、および／またはステンレス鋼合金などの金属を含む任意の好適な生体適合性材料から形成されてもよい。酸化アルミニウムまたはアルミナ、酸化ジルコニウムまたはジルコニアなどのセラミック材料、微粒子ダイヤモンドの圧縮物、および／または熱分解炭素も好適である場合がある。ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、炭素強化ＰＥＥＫ、またはポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）などのポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）族のあらゆる種類、ＴＥＣＡＭＡＸ、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、および／または架橋ＵＨＭＷＰＥを含むポリマー材料も使用されてもよい。上部構成要素および下部構成要素を備えるさまざまな構成要素は異なる材料で形成されてもよい。[0034]この実施形態では、スペーサー３１はポリウレタン、シリコーン、シリコーンポリウレタンコポリマー、ポリイソブチレンゴムおよびポリイソプレンゴムなどのポリオレフィン、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、加硫ゴムなどのエラストマー材料ならびにこれらの組み合わせから製造される。弾性率が小さい領域、層、または範囲などのインプラントの特定部分は軟質エラストマーおよびポリマーゲルを含むより変形可能な材料またはより柔軟な材料で形成されてもよい。加えて、図５〜図６に図示されるように、スペーサー３１は、内部３１ｃおよび表面３１ｄを備える。内部３１ｃはスペーサー３１の内側に位置し、表面３１ｄはスペーサー３１の外側に位置する。内部３１ｃは内部弾性率を有し、表面３１ｄは内部弾性率とは異なる表面弾性率を有する。図６に示すように、表面弾性率から内部弾性率には緩やかな勾配変化がある。表面弾性率は内部弾性率よりも大きく、結果として表面は内部よりも硬い。あるいは、表面弾性率が内部弾性率よりも小さい場合があり、結果として表面は内部よりも柔らかい。スペーサー３１は表面コーティングまたは硬化処理が施されていてもよい。
【００１７】
勾配の緩やかな変化は射出成形法を含む成形方法によって実現されてもよい。他の均一な材料で形成されているスペーサーの中では、化学的架橋の量および種類を変化させることによって弾性率が変化してもよい。所望の組み合わせ、または混合弾性率を得るために、さまざまな量の添加材料を他の均一材料の全体にわたって混合または分散させることによって勾配を変化させてもよい。弾性率の勾配は補強材料の使用によって生じさせることもできる。さらに、勾配の変化は、インプラントの厚さ、表面パターン、材料の多孔度、または材料の空隙率の変化などの物理的な特徴を通じて達成されてもよい。[0036]図３に図示されるように、上部構成要素３３ａおよび下部構成要素３３ｂは隣接する２つの椎骨７と椎骨９との間に位置する。より具体的には、上部構成要素３３ａは上部椎体７ａの下部表面に沿って位置してもよく、下部構成要素３３ｂは下部椎体９ａの上部表面に位置してもよい。しかし、当業者であれば上部構成要素および下部構成要素はこのような配置に限定されず、本明細書で図示されているものとは異なる位置に配置および／または異なる形状であってもよいことを理解すべきである。この開示の種々の実施形態では、椎骨の残りの終板と接触する上部構成要素の表面および関節形成の下部構成要素の表面は、ビーズ材料で覆われてもよい、または骨の内部成長およびそれらの間のしっかりとした結合を促進するためにプラズマ溶射されてもよい。特に、骨の内部成長を促進するための表面は、チタン／カルシウム／リン酸塩の二重コーティング、メッシュ表面、または任意の他の効果的な表面仕上げを有するコバルトクロムモリブデン合金である。代わりにまたは組み合わせで、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの粘着剤またはセメントがインプラントの全部または一部を終板の一方または両方に固定するために使用されてもよい。
【００１８】
この実施形態では、上部構成要素３３ａおよび下部構成要素３３ｂはそれらの間にあるスペーサー３１を保持するように構成される。たとえば、スペーサー３１が２つの凸状表面３１ａおよび凸状表面３１ｂを備える場合には、図４〜図６に最もよく図示されるが、上部構成要素３３ａおよび下部構成要素３３ｂのそれぞれは、スペーサー３１がその中で保持される空間を画定する凹状表面３３ｃおよび凹状表面３３ｄをそれぞれ備える。図４〜図５に示される例示的な実施形態では、スペーサー３１の上部凸状表面３１ａは上部構成要素３３ａの非球状の凹状表面３３ｃによって画定される凹部の中に適合し、スペーサー３１の下部凸状表面３１ｂは下部構成要素３３ｂの非球状の凹状表面３３ｄによって画定される凹部の中に適合する。この開示の種々の実施形態では、凸状表面および凹状表面は円筒状、矩形、楕円形、カプセル状、腎臓形、これらの組み合わせ、および／またはさまざまな他の非球状の形状であってもよい。非球状の形状には、同一の曲率半径を有しない全ての形状を含むものと理解されたい。この開示の代替実施形態では、上部構成要素および下部構成要素は球状の凹状表面を備え、および／またはスペーサーは球状の凸状表面を備えてもよい。
【００１９】
スペーサー３１は上部および下部構成要素と移動可能に係合してもよく、その結果、上部構成要素３３ａの表面３３ｃは、たとえば、スペーサー３１の表面３１ａに対して摺動および／または回転してもよい。この開示の他の実施形態では、スペーサーは上部構成要素と下部構成要素との間に成形されて（すなわち、取り付けられて）もよい。
【００２０】
スペーサー３１、上部構成要素３３ａ、および下部構成要素３３ｂは一体となって動き、下部構成要素３３ｂに対する上部構成要素３３ａの動きを可能にし、または制限する。スペーサー３１の弾性、および、上部構成要素３３ａおよび下部構成要素３３ｂの凹状表面３３ｃ、３３ｄとそれぞれ関節をなすスペーサー３１の凸状表面３１ａ、３１ｂの形状に基づいて動きが可能になり、または制限される。スペーサー３１と上部構成要素３３ａおよび下部構成要素３３ｂとの間の関節と連動したスペーサー３１の弾性変形によって屈曲−伸長が可能になり、または制限される。横方向の曲げおよび回転は主にスペーサー３１の弾性変形によって可能になり、または制限される。
【００２１】
この実施形態の人工椎間関節は十分に小型なので、椎間関節を犠牲にしないで両側の後方アプローチによって挿入されることができる。この実施形態の人工椎間関節は前方アプローチによって挿入されてもよい。加えて、この実施形態の人工椎間関節は機械的に十分に頑丈なので、腰椎または頸椎を支持することができる。さらに、この実施形態の人工椎間関節は十分に柔軟性があるので、可変する回転中心に対して望ましい範囲の動きが可能になり、さらにＬ５〜Ｓ１レベルの単なる一定負荷および動的負荷に十分耐久性がある。この開示の実施形態は一般的に脊椎の腰椎領域および仙骨領域を参照しているが、人工椎間関節の代替実施形態は脊椎の頸部および胸部領域で使用されてもよいことを理解されたい。
【００２２】
図７〜図１０は人工椎間関節の第２の例示的な実施形態を図示する。図７に図示されるように、それぞれの関節は２つの関節形成サブ構成要素５０を備え、それぞれはスペーサー５１、上部構成要素５３、および下部構成要素５５を備える。図７に図示される実施例では、上部構成要素５３は下部構成要素５５の上部（上）にあり、スペーサー５１はそれらの間に位置する。
【００２３】
下部構成要素５５は、前方部分５６および前方部分５６から後方に延在する橋梁部５７を備える。図示されるように、橋梁部５７は上部椎体７ａと下部椎体９ａとの間の椎間板腔から、少なくとも椎弓根の一部に沿って遠位端５７ａまで、さらに後方に延在してもよい。代替の実施形態では、椎弓根の全部または一部は、天然の構造からの支持が殆どまたは全くない橋梁部を残して除去されてもよい。加えて、この実施形態では、橋梁部５７は下部構成要素５５を取り付け機構５９に結合する。
【００２４】
上部構成要素５３および下部構成要素５５は隣接する２つの椎骨の間に位置してもよい。より具体的には、上部構成要素５３は上部椎体７ａの下部表面に沿って位置してもよく、下部構成要素５５の前方部分５６は、椎間腔から後方に延在する橋梁部５７および取り付け機構５９と一緒に下部椎体９ａの上部表面上に位置してもよい。しかし、当業者であれば上部構成要素、下部構成要素、橋梁部、および取り付け機構はこのような配置に限定されず、本明細書で図示されているものとは異なる位置に配置および／または異なる形状であってもよいことを理解すべきである。
【００２５】
この実施形態では、取り付け機構５９は骨ねじ受容体５９ａおよび骨ねじ５９ｂを備えるが、代替実施形態では、くぎ、止め金、または他の機械的、または化学的な締め具などの取り付け機構でも好適である。取り付け機構５９の取り付け方向によって骨ねじ５９ｂは椎弓根外的に（ｅｘｔｒａｐｅｄｉｃｕｌａｒｌｙ）挿入されることができ、その結果、骨ねじ５９ｂは斜めの角度、すなわち椎弓根によって画定される中心軸から斜めに離れる方向に進む。骨ねじ５９ｂは椎弓根の一部を横断し、下部椎体９ａの中にねじ込まれてもよい。椎弓根外固定（ｅｘｔｒａｐｅｄｉｃｕｌａｒ ｆｉｘａｔｉｏｎ）は略後方−前方に椎弓根を通って画定される中心軸を下る経路を通らずに椎弓根に固定されるどのような固定でもよい。この実施形態では、骨ねじ５９ｂは椎弓根の上部壁を通過し、強い皮質固定を実現できる。いくつかの実施形態では、取り付け機構は関節、軟部組織、および神経構造と干渉しないように、少なくとも部分的にくぼんでいてもよい。
【００２６】
図示されるように、橋梁部５７および取り付け機構５９は、特に屈曲／伸長動作の間の、人工椎間関節の過剰な動きを制限することができる。加えて、橋梁部５７は下部椎骨９に負荷を分配し、下部構成要素５５が下部椎骨９の中に陥没する可能性を減らすことができる。
【００２７】
上部構成要素５３は、上部椎体７ａと係合するように構成される上部椎骨係合表面５３ａを備える。同様に、下部構成要素５５は、下部椎体９ａと係合するように構成される下部椎骨係合表面５５ａを備える。加えて、関節の形成を安定化させるために、上部構成要素５３は、上部椎骨係合表面５３ａから延在する選択で選べる上部キール５３ｂを備え、下部構成要素５５は下部椎骨係合表面５５ａから延在する選択で選べる下部キール５５ｂを備える。加えて、上部キール５３ｂは、上部留め具５３ｃを備え、さらに上部構成要素５３を上部椎体７ａに固定することを補助する。この実施形態では、留め具５３ｃは、先が鋭い、逃げ溝付きの前縁部を備える。加えて、上部キールおよび下部キールは孔を備え、骨の内部成長を促進する。
【００２８】
さらに、上部構成要素５３は、上部椎骨係合表面５３ａの後端部から上方に延在する上部タブ５３ｄを備える。この実施形態では、上部タブ５３ｄは上部椎骨係合表面５３ａに対して、ほぼ垂直またはわずかに鋭角の角度があってもよい。上部タブ５３ｄは上部キール５３ｂと一体化して形成されてもよく、またはその他の方法で上部キール５３ｂの後方端部に隣接する。上部タブ５３ｄは、この開示の人工椎間関節が椎間板腔の中の前方遠方に挿入されることを防ぐ止め具として機能してもよい。一旦、脊柱の中に位置すれば、上部タブ５３ｄは上部椎体７ａに係合してもよい。
【００２９】
スペーサー５１は２つの弾性率を有するが、代替実施形態では、１つの弾性率または３つ以上の弾性率を有してもよい。スペーサー５１は単一の材料または複数の材料から製造されてもよい。スペーサー５１は２つの弾性率の間で段階的移行、または勾配変化を有してもよい。あるいは、弾性率間の明白な変化が好適な場合もある。１つの実施例では、隣接する上部構成要素５３と下部構成要素５５との間に位置するスペーサー５１の端部は、スペーサー５１の端部の間に位置するスペーサー５１の中央部よりも弾性率が大きい（すなわち、より硬い）場合がある。別の実施例では、スペーサー５１の中心部はスペーサー５１の外側周囲よりも弾性率が大きい場合がある。
【００３０】
勾配の緩やかな変化は射出成形法を含む成形方法によって実現されてもよい。他の均一な材料で形成されているスペーサーの中では、化学的架橋の量および種類を変化させることによって弾性率が変化してもよい。所望の組み合わせた、または混合弾性率を得るために、さまざまな量の添加材料を他の均一材料の全体にわたって混合または分散させることによって勾配を変化させてもよい。弾性率の勾配は補強材料の使用によって生じさせることもできる。さらに、勾配の変化は、インプラントの厚さ、表面パターン、材料の多孔度、または材料の空隙率の変化などの物理的な特徴を通じて達成されてもよい。
【００３１】
スペーサー５１はポリウレタン、シリコーン、シリコーンポリウレタンコポリマー、ポリイソブチレンゴムおよびポリイソプレンゴムなどのポリオレフィン、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、加硫ゴムなどのエラストマー材料ならびにこれらの組み合わせから形成されてもよい。弾性率が小さい領域、層、または範囲などのインプラントの特定部分は軟質エラストマーおよびポリマーゲルを含むより変形可能な材料またはより柔軟な材料で形成されてもよい。
【００３２】
スペーサー５１、上部構成要素５３、および下部構成要素５５は一体となって動き、下部構成要素５５に対する上部構成要素５３の動きを可能にし、または制限する。この実施形態の人工椎間関節は両側の後方アプローチによって挿入されてもよい。スペーサー５１の二重弾性率によってスペーサー５１は軸方向圧縮に対して剛性があるとともに、さらに緩衝効果もある。また、スペーサー５１の二重弾性率によってスペーサー５１は十分に柔軟なので屈曲／伸長、軸回転、および横方向の曲げ動作が可能となる。加えて、スペーサー５１の二重弾性率によって、動きの範囲が大きくなるにつれて抵抗が大きくなることにより、椎間関節包自体および正常な椎間板を擬態する機能を果たす。従来の球関節と比較して、この実施形態の人工椎間関節では摩耗粉が少なくなり得、横方向の曲げおよび回転中により自然な動きが可能になり得、動作不能または外れてしまう可能性が低くなり得る。
【００３３】
図１１〜図１２は人工椎間関節の第３の例示的な実施形態を図示する。第２の実施形態とは異なる特徴だけを本明細書に詳細に論じる。第３の実施形態では、上部構成要素５３’は、スペーサー５１’と係合し、スペーサー５１’の位置ずれを防ぐために、第１の上部肩部７１ａと第２の上部肩部７１ｂとを備える。第１の上部肩部７１ａおよび第２の上部肩部７１ｂは上部椎骨係合表面５３ａ’の対向する表面から延在する。上部構成要素５３’に対する、せん断力およびスペーサー５１’の横方向および／または前後の位置ずれを制限するために、肩部７１ａ、７１ｂはスペーサー５１’の上部を少なくとも部分的に取り囲んでもよい。同様に、下部構成要素５５’は、スペーサー５１’と係合し、スペーサー５１’の位置ずれを防ぐために、第１の下部肩部７３ａと第２の下部肩部７３ｂとを備える。第１の下部肩部７３ａおよび第２の下部肩部７３ｂは下部椎骨係合表面５５ａ’の対向する表面から延在する。下部構成要素５５’に対するスペーサー５１’の横方向および／または前後の位置ずれを制限するために、肩部７３ａ、７３ｂはスペーサー５１’の下部を少なくとも部分的に取り囲んでもよい。図１３〜図１４は人工椎間関節の第４の例示的な実施形態を図示する。図１３に図示されるように、それぞれの関節は２つの関節形成サブ構成要素８０を備え、図１４に最もよく図示されるように、それぞれは一体となったポリマー装置である。それぞれの関節形成サブ構成要素８０は上部構成要素８１、接続構成要素８３、および下部構成要素８５を備える。図１３および図１４に図示される実施例では、上部構成要素８１は下部構成要素８５の上部（上）にあり、接続構成要素８３はそれらの間に接続されている。この例示的な実施形態による人工椎間関節は一対の関節形成サブ構成要素を備えるが、代替実施形態では人工椎間関節は１つの関節形成サブ構成要素または３つ以上の関節形成サブ構成要素を備えるように実施されてもよいことを理解すべきである。代替実施形態では大きさが異なる関節形成サブ構成要素によって実施されてもよいことも理解されるべきである。
【００３４】
上部構成要素８１および下部構成要素８５は隣接する２つの椎骨７と椎骨９との間に位置してもよい。より具体的には、上部構成要素８１は上部椎体７ａの下部表面に沿って位置してもよく、下部構成要素８５は下部椎体９ａの上部表面の上に位置してもよい。しかし、当業者であれば上部構成要素および下部構成要素はこのような配置には限定されず、本明細書で図示されているものとは異なる位置に配置および／または異なる形状であってもよいことを理解すべきである。
【００３５】
上部構成要素８１は、上部椎体７ａと係合するように構成される上部椎骨係合表面８１ａを備える。同様に、下部構成要素８５は、下部椎体９ａと係合するように構成される下部椎骨係合表面８５ａを備える。加えて、関節の形成を安定化させるために、上部構成要素８１は、上部椎骨係合表面８１ａから延在する選択で選べる上部キール８１ｂを備え、下部構成要素８５は、下部椎骨係合表面８５ａから延在する選択で選べる下部キール８５ｂを備える。加えて、上部キール８１ｂは、上部留め具を備え、さらに上部構成要素８１を上部椎体７ａに固定することを補助する。上部キール８１ｂおよび下部キール８５ｂは、孔を備えてもよく、骨の内部成長を促進する。
【００３６】
それぞれの関節形成サブ構成要素８０は一体構造であるが、その構成要素は異なる材料特性を有してもよい。特に、上部構成要素８１、下部構成要素８５、および接続構成要素８３は異なる弾性率を有してもよい。たとえば、上部構成要素８１は少なくとも１つの上部構成要素弾性率を有してもよく、下部構成要素８５は少なくとも１つの下部構成要素弾性率を有してもよく、接続構成要素８３は少なくとも１つの接続構成要素弾性率を有してもよい。上部構成要素８１、下部構成要素８５、および接続構成要素８３は１つの材料または複数の材料から製造されてもよい。たとえば、接続構成要素８３は、弾性率が段階的に勾配変化をし、上部構成要素と下部構成要素８５に隣接して位置する接続構成要素８３の端部は、接続構成要素８３の端部の間に位置する接続構成要素８３の中央部よりも弾性率が大きい（すなわち、より硬い）。上部構成要素弾性率８１および下部構成要素８５の弾性率は接続構成要素８３の弾性率よりも大きい。このように、上部構成要素８１および下部構成要素８５は接続構成要素８３よりも硬くてもよい。
【００３７】
上部、下部、および接続構成要素にとっての好適な材料は、たとえば、ポリウレタン、シリコーンまたはシリコーン系エラストマー、シリコーンポリウレタンコポリマー、積層複合ポリマー材料、ポリイソブチレンゴムおよびポリイソプレンゴムなどのポリオレフィン、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、加硫ゴムなどの弾性材料ならびにこれらの組み合わせであってもよい。弾性率が小さい領域、層、または範囲などのインプラントの特定部分は軟質エラストマーおよびポリマーゲルを含むより変形可能な材料またはより柔軟な材料で形成されてもよい。勾配の緩やかな変化は射出成形法を含む成形方法によって実現されてもよい。他の均一な材料で形成されているスペーサーの中では、化学的架橋の量および種類を変化させることによって弾性率が変化してもよい。所望の組み合わせ、または混合弾性率を得るために、さまざまな量の添加材料を他の均一材料の全体にわたって混合または分散させることによって勾配を変化させてもよい。弾性率の勾配は補強材料の使用によって生じさせることもできる。さらに、勾配の変化は、インプラントの厚さ、表面パターン、材料の多孔度、または材料の空隙率の変化などの物理的な特徴を通じて達成されてもよい。
【００３８】
接続構成要素８３、上部構成要素８１、および下部構成要素８５は一体となって動き、下部構成要素８５に対する上部構成要素８１の動きを可能にし、または制限する。構成要素間の異なる弾性率によって接続構成要素８３は軸方向圧縮に対して剛性があるとともに、さらに緩衝効果もある。また、接続構成要素の弾性率によって接続構成要素８３は十分に柔軟なので、屈曲／伸長、軸回転、および横方向の曲げ動作が可能となる。異なる弾性率で、動きの範囲が大きくなるにつれて抵抗が大きくなることによって、椎間関節包自体および正常な椎間板の性能を擬態する機能を果たす。従来の球関節と比較して（たとえば、同様の大きさの半球凹部分と関節係合する半球形の突出部の組み合わせ）、この実施形態の人工椎間関節では摩耗粉が少なくなり得、横方向の曲げおよび回転中により自然な動きが可能になり得、動作不能または外れてしまう可能性が低くなり得る。この実施形態の人工椎間関節は両側の後方アプローチによって挿入されてもよい。
【００３９】
図１５〜図１７Ｄは人工椎間関節の第５の例示的な実施形態を図示する。図１５〜図１６に図示されるように、それぞれの関節は２つの関節形成サブ構成要素１３０を備え、それぞれは上部構成要素１３１、下部構成要素１３３、およびメッシュ構成要素１３５を備える。図１５〜図１６に図示される実施例では、上部構成要素１３１は下部構成要素１３３の上部（上）にあり、メッシュ構成要素１３５はそれらの間に位置する。この例示的な実施形態による人工椎間関節は、一対の関節形成サブ構成要素を備えるが、代替実施形態では人工椎間関節は１つの関節形成サブ構成要素または３つ以上の関節形成サブ構成要素を備えるように実施されてもよいことを理解すべきである。代替実施形態では大きさが異なる関節形成サブ構成要素によって実施されてもよいことも理解されるべきである。この実施形態では、メッシュ構成要素１３５は上部構成要素１３１と下部構成要素１３３との間に挿入される分離した構成要素である。しかし、メッシュ構成要素１３５は一体化して形成され、または上部構成要素１３１および下部構成要素１３３の一方または両方に一体化されてもよいことを理解すべきである。
【００４０】
上部構成要素１３１および下部構成要素１３３は隣接する２つの椎骨７と椎骨９との間に位置してもよい。より具体的には、上部構成要素１３１は上部椎体７ａの下部表面に沿って位置してもよく、下部構成要素１３３は下部椎体９ａの上部表面の上に位置してもよい。しかしながら、当業者であれば上部構成要素および下部構成要素はこのような配置に限定されず、本明細書で図示されているものとは異なる位置に配置および／または異なる形状であってもよいことを理解すべきである。[0064]加えて、上部構成要素１３１は、上部椎体７ａと係合するように構成される上部椎骨係合表面１３１ａを備える。同様に、下部構成要素１３３は、下部椎体９ａと係合するように構成される下部椎骨係合表面１３３ａを備える。さらに、上部構成要素１３１および下部構成要素１３３のそれぞれは、上部椎体７ａおよび下部椎体９ａそれぞれへの接続を促進する硬い材料で製造されてもよい。加えて、関節の形成を安定化させるために、上部構成要素１３１は選択で選べる上部キール１３７を備え、下部構成要素１３３は、選択で選べる下部キール１３９を備える。上部キール１３７および下部キール１３９は、骨の内部成長を促進する孔を備えてもよい。
【００４１】
椎骨の残りの終板と接触する上部構成要素１３１の表面および関節形成の下部構成要素１３３の表面は、ビーズ材料で覆われてもよい、または骨の内部成長およびそれらの間のしっかりとした結合を促進するためにプラズマ溶射されてもよい。特に、骨の内部成長を促進するための表面は、チタン／カルシウム／リン酸塩の二重にコーティング、メッシュ表面、または任意のその他の効果的な表面仕上げを有するコバルトクロムモリブデン合金であってもよい。代わりにまたは組み合わせで、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの粘着剤またはセメントが構成要素の全部または一部を終板の一方または両方に固定するために使用されてもよい。この実施形態では、メッシュ構成要素１３５は、メッシュ容器１３５ａおよび中心部１３５ｂを備える。図１５〜図１６に見られるように、中心部１３５ｂはメッシュ容器１３５ａの中に含まれる。メッシュ容器１３５ａは交差ファイバーを含み、たとえば、金属、ポリマー、ナイロン、ゴアテックスなどの材料、または任意のその他の好適な材料から製造されてもよい。メッシュ容器１３５ａは、たとえば、熱または化学融解によって、上部構成要素１３１および／または下部構成要素１３３に結合してもよい。天然の環状部の機能をまねるためにメッシュ容器１３５ａは前方および後方先端で厚くなっていてもよい。
【００４２】
中心部１３５ｂは、たとえば、シリコーン、ラテックス、ポリオレフィンコポリマー、ポリエチレン、ポリカルボナート、ポリエチレンテレフタラート、ポリ塩化ビニル、スチレン樹脂、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステル、エラストマー材料、合成ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプロペン、ネオプレン、ニトリルゴム、加硫ゴム、加硫コポリマー、熱可塑性ポリウレタン、脂肪族ポリウレタン、芳香族ポリウレタン、セグメント化ポリウレタン、親水性ポリウレタン、ポリエーテルウレタン、ポリカルボナート−ウレタン、シリコーンポリカルボナートポリウレタン、シリコーンポリエーテルウレタン、熱可塑性エラストマー、ポリカルボナート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ナイロン、スチレンアクリロニトリル、セルロース誘導体を含む弾性および／または膨張性材料、および／または任意のその他の好適な弾性または膨張性材料から製造されてもよい。いくつかの実施形態では、中心部１３５ｂは膨張性のバルーンである。中心部１３５ｂが膨張性材料で製造されている実施形態では、一旦患者の体内に配置されると中心部１３５ｂは膨らむことができる。膨張する前は、中心部１３５ｂはメッシュ容器１３５ａの開口部に適合する小さな第１の形状を有することができる。中心部１３５ｂは小さい第１の形状では液体であってもよく、メッシュ容器１３５ａが脊柱の中に配置された後にメッシュ容器１３５ａの中に供給されることができる初期粘度を有してもよい。一旦メッシュ容器１３５ａの中に入ると中心部１３５ｂは硬化することができ、一旦硬化するとメッシュ容器１３５ａから漏れることがない。メッシュ容器１３５ａの中に配置されると中心部１３５ｂは硬化および／または膨張することができ、または代替的に、生体材料が中心部１３５ｂの中に注入されることで中心部１３５ｂは硬化および／または膨張することができる。
【００４３】
この実施形態の中心部１３５ｂは十分に小型なので、最小限の侵襲的空間を使用して挿入することができる。一旦、人工椎間関節が脊柱の中に配置されると、中心部１３５ｂは膨張し、上部構成要素１３１と下部構成要素１３３との間の空間を維持することができる実質的に硬い形状を保持することができる。上部構成要素１３１および下部構成要素１３３は、それぞれ上部後方構成要素１４１および下部後方構成要素１４３を備える。この実施形態では上部後方構成要素１４１は下方に曲がり、下部後方構成要素１４３は上方に曲がる。上部後方構成要素１４１の外側表面は下部後方構成要素１４３の内側表面に摺動可能に係合することができる。言い換えれば、自然な椎間関節の動作を少なくとも部分的にまねる関節を作るために、上部後方構成要素１４１は下部後方構成要素１４３と係合し、関節接合する。構成要素１４１、１４３の記載された配置は、さらに上部構成要素１３１の後方への位置ずれを防ぐ。種々の実施形態では、図１７Ａ〜図１７Ｄに図示されるように、上部後方構成要素１４１および下部後方構成要素１４３はさまざまな構成で連結することができる。図１７Ａ〜図１７Ｃは、脊柱がさまざまな位置にある場合のテザー（ｔｅｔｈｅｒ）１５１などの拘束具で連結される上部後方構成要素１４１および下部後方構成要素１４３を図示する。図１７Ａは、中立位置にある脊柱の中に人工椎間関節が位置する場合の後方構成要素１４１、１４３を図示する。図１７Ｂは、屈曲状態にある脊柱の中に、人工椎間関節が位置する場合の後方構成要素１４１、１４３を図示する。図１７Ａ〜図１７Ｂに見られるように、脊柱が中立位置にある場合よりも脊柱が屈曲している場合のほうがテザー１５１は、より締め付けられる。図１７Ｃは伸びた状態の脊柱の中に人工椎間関節が位置する場合の後方構成要素１４１、１４３を図示する。図１７Ｂ〜図１７Ｃに見られるように、脊柱が屈曲した場合よりも脊柱が伸びた場合のほうがテザー１５１は緩くなる。図１７Ｄは、上部後方構成要素１４１および下部後方構成要素１４３がさらなるメッシュ構成要素１５３によって連結されている代替実施形態を図示する。さらなるメッシュ構成要素１５３は、図１５〜図１６を参照して上記で論じたメッシュ容器１３５ａおよび中心部１３５ｂとそれぞれ同様の材料および機能を含むさらなるメッシュ容器１５３ａとさらなる中心部１５３ｂを備える。
【００４４】
他の代替実施形態では、上部後方構成要素１４１および下部後方構成要素１４３は、上部後方構成要素１４１および下部後方構成要素１４３を包み込むメッシュ袋などの他の拘束具で連結されてもよい。上部後方構成要素１４１および下部後方構成要素１４３がメッシュ袋に包み込まれると、図１７Ａ〜図１７Ｃのテザー１５１および図１７Ｄのさらなるメッシュ構成要素１５３と同様の方法で、メッシュ袋は下部後方構成要素１４３に対する上部後方構成要素１４１の動きを制限することができる。他の実施形態では、上部構成要素１３１および下部構成要素１３３は、非多孔性または部分的に多孔性であってもよい（たとえば、メッシュ）袋によって完全に包み込まれてもよい。袋は、潤滑材料（すなわち、液体またはゲル）を含んでいてもよい。
【００４５】
メッシュ構成要素１３５、上部構成要素１３１、および下部構成要素１３３は一体となって動き、下部構成要素１３３に対する上部構成要素１３１の動きを可能にし、または制限する。弾性および／または中心部１３５ｂの形状および／または上部後方構成要素１４１と下部後方構成要素１４３との連結に基づいて動きを可能にし、または制限することができる。この結果、椎骨の隣接するレベルでの回転中心および動きの移行が改善され得、脊柱の中のこの開示の人工椎間関節の配置が、上または下に位置する椎間板を損傷させる可能性が少なくなり得る。加えて、メッシュ容器１３５ａは柔軟性があり得、中心部１３５ｂからメッシュ容器１３５ａに移動する力／エネルギー（すなわち、フープ応力）を吸収／蓄積し得る。
【００４６】
重ねて述べるが、これらの例示的な実施形態は例示的なものにすぎず、全ての可能な、本発明の設計形態、実施形態、修正形態、および使用形態の網羅的なリストを意味しているものではない。さらに、たとえ上記に明確に記載されていなくとも、本開示の１つの実施形態に関連して記載される特徴は他の実施形態とともに使用することができる。
【００４７】
以上の説明から当業者にとって容易に明らかになるであろうが、人工関節をインプラントするために使用できる好適な外科的治療の簡単な説明が以下に記述される。一般に、以上で説明したように、人工椎間関節の実施形態は周知のＴＬＩＦまたはＰＬＩＦ治療と類似している後方経椎間孔アプローチを使用して人体にインプラントされてもよい。このアプローチによれば、正中切開などの切開を患者の背中に形成することができ、罹患椎間板の一部または全部、および周囲の組織を孔を介して除去することができる。椎間関節に付け替えられるか否かによって、天然の椎間関節は人工椎間関節のための空間を作製するように調節され得る。次に、人工椎間関節のサブ構成要素はそれぞれ、区分されて左側および右側経椎間孔開口部から挿入され得る。すなわち、上部および下部保持部を備える人工椎間関節の部品は、関節構成要素の有無にかかわらず、人工椎間板が、別々に供給されれば、孔に適合し、椎間板腔に適切に配置される。人工関節の部品は完全に分離していてもよく、または、孔を介して挿入される前に、当技術分野において公知の布または他の材料によって２つ以上の部品が結ばれ、または一緒にまとめられてもよい。天然の椎間板の外側環状部の少なくとも一部を保持できる場合には、人工椎間関節のそれぞれの側面の下部保持部が挿入され、その結果、環状部の対応する部分に隣接する。正中線前方接続部が与えられると、保持部材の左側および右側サブ構成要素が組み合わされ、外側環状部によって適切な位置で支えられる。このように、環状部の残りの部分は、治療前の元の場所と実質的に同じ場所にあってもよい。[0075]さらに、天然の椎間板の環状部が完全に除去されなければならない場合、または不十分な環状部が残る場合には、たとえば、椎弓根ねじが使用される、人工椎間関節の部品が同じ位置に留まることを確実にするために、本開示の第２の例示的な実施形態を使用することが可能である。後方治療の利点は制限されるが、人工関節は前方アプローチまたは前方アプローチと後方アプローチとの組み合わせによってインプラントされることが当業者には理解され得るであろう。たとえば、人工椎間関節の部品のいくつかは前方アプローチから、および他の部分は後方から挿入されてもよい。
【００４８】
本明細書に開示される人工椎間関節の種々の実施形態は椎骨７と椎骨９との間に取り付けられてもよい。一般に、人工椎間関節は周知のＴＬＩＦまたはＰＬＩＦ治療と類似している後方経椎間孔アプローチを使用して人体にインプラントされる。ＰＬＩＦアプローチでは、椎骨の空間にアクセスするために、一般により内側であり、横断（ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ）神経根および上位（ｅｘｉｔｉｎｇ）神経根を引き込むことに多くを依存している。これらの構造の間の空間はカムビンの三角形（Ｋａｍｂｉｎ’ｓ ｔｒｉａｎｇｌｅ）として知られている。ＴＬＩＦアプローチは通常はより斜めであり、上位神経根の引き込み要求がより少なく、横断構造の引き込みが少ないので硬膜外出血が少ない。遠位側面アプローチを使用して、上位神経根の位置の上およびカムビンの三角形の外側の空間にアクセスすることもできる。場合によっては、関節面を切除することなく、遠位側面によって空間にアクセスすることが可能である。さらに、腰筋を介しての直接側面アプローチが知られている。このアプローチでは後方神経要素を完全に避ける。本発明の実施形態ではこれらの一般的なアプローチの何れをも使用できることを想定している。
【００４９】
これらのアプローチの少なくとも１つによれば、正中切開などの切開を患者の背中に形成し、罹患椎間板の一部または全部、および周囲の組織を孔を介して除去することができる。下部椎骨９の上部終板表面は研磨され、擦られ、または他の方法で切除されて、下部椎骨係合表面のプロファイルに適合させ、下部椎骨９の上部終板表面上の応力分布を均一化させ、および／または骨が内部成長する前に初期固定させることができる。下部椎骨９の終板の準備によって表面が平らになり、またはくぼみ、溝などの輪郭を表面に形成し、または下部椎骨係合表面の対応することができる特徴に適合する他の輪郭を形成することができる。上部椎骨７の下部終板は同様に上部椎骨係合表面を受け取るように準備されることができる。椎間関節に付け替えられるか否かによって、椎骨７、椎骨９の天然の椎間関節は人工椎間関節のための空間を作製するように調節され得る。次に、人工椎間関節のサブ構成要素はそれぞれ、区分されて左側および右側経椎間孔開口部から挿入され得る。すなわち、上部および下部構成要素を備える人工椎間関節の部品は、それぞれ孔に適合し、略円筒状の人体７ａ、９ａの間の適切な椎間板腔に配置される。人工関節の部品は完全に分離してもよく、または、孔を介して挿入される前に、当技術分野において公知の布または他の材料によって２つ以上の部品が結ばれ、または一緒にまとめられてもよい。天然の椎間板の外側環状部の少なくとも一部を保持できる場合には、人工椎間関節のそれぞれの側面の下部保持部が挿入され、その結果、環状部の対応する部分に隣接する。
【００５０】
加えて、「水平」、「垂直」、「上」、「上側」、「下側」、「下」、「左」、および「右」などの空間についての言及は全て、説明だけを目的としたものであり、本開示の範囲内で変えることができるものと理解されたい。特許請求の範囲において、ミーンズプラスファンクション節は、列挙した機能を実行するものとして本明細書に記載の構造および、構造的等価物だけではなく等価的構造も包含するよう意図されている。[0080]いくつかの例示的な実施形態を上記に詳細に説明してきたが、本開示の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、例示的な実施形態において多くの修正形態が可能であることが当業者には容易に理解できよう。したがって、そのような修正形態および代替形態の全ては、以下の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲内に含まれることが意図される。当業者は、そのような修正形態および等価な構造または方法は、本開示の精神および範囲を逸脱するものではなく、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、さまざまな変更、置換、および代替を実施することができることも理解すべきである。
〔態様１〕
上部椎骨と下部椎骨との間に挿入される人工椎骨関節であって、一対の両側関節サブ構成要素を備える人工椎骨関節において、
前記一対の両側関節サブ構成要素のそれぞれは、
上部椎骨係合表面を備える上部構成要素と、
下部椎骨係合表面を備える下部構成要素と、
前記上部構成要素と前記下部構成要素との間に延在するスペーサーであって、第１の弾性率と第２の弾性率とを有するスペーサーと、を備え、
前記第１の弾性率は、勾配を変化させて前記第２の弾性率へ遷移する、人工椎骨関節。
〔態様２〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記第１の弾性率は、前記スペーサーの内部弾性率であり、前記第２の弾性率は前記スペーサーの表面弾性率である、人工椎骨関節。
〔態様３〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記第１の弾性率は、前記第２の弾性率よりも大きい、人工椎骨関節。
〔態様４〕
態様３に記載の人工椎骨関節において、
前記第１の弾性率は、上部表面弾性率である、人工椎骨関節。
〔態様５〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記スペーサー、前記上部構成要素、および前記下部構成要素は、一体に形成されたユニットである、人工椎骨関節。
〔態様６〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記スペーサーは、前記上部構成要素および前記下部構成要素と摺動可能に係合する、人工椎骨関節。
〔態様７〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記スペーサーは、前記上部構成要素と前記下部構成要素との間に固定して取り付けられる、人工椎骨関節。
〔態様８〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記上部構成要素は、上部椎骨係合表面から延在するキールを備える、人工椎骨関節。
〔態様９〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記下部構成要素は、前記上部椎骨および前記下部椎骨の椎体間から後方に延在する大きさの橋梁部を備える、人工椎骨関節。
〔態様１０〕
態様１に記載の人工椎骨関節において、
前記上部構成要素または前記下部構成要素の何れかは、前記スペーサーの周囲から少なくとも部分的に延在する肩部を備える、人工椎骨関節。
〔態様１１〕
上部椎骨と下部椎骨との間に挿入される人工椎骨関節であって、一対の両側関節サブ構成要素を備える人工椎骨関節において、
前記一対の両側関節サブ構成要素のそれぞれは、
上部椎骨係合表面および上部スペーサー係合表面を備える上部構成要素と、
下部椎骨係合表面および下部スペーサー係合表面を備える下部構成要素と、
前記上部構成要素と前記下部構成要素との間に延在するスペーサーであって、メッシュ容器および当該メッシュ容器の中に含まれる中心部を備えるスペーサーと、を備える、人工椎骨関節。
〔態様１２〕
態様１１に記載の人工椎骨関節において、
前記中心部は、バルーンを備える、人工椎骨関節。
〔態様１３〕
態様１１に記載の人工椎骨関節において、
前記スペーサー、は液体材料を前記中心部に注入することで膨張可能である、人工椎骨関節。
〔態様１４〕
態様１１に記載の人工椎骨関節において、
前記中心部は、エラストマー材料を含む、人工椎骨関節。
〔態様１５〕
態様１１に記載の人工椎骨関節において、
前記上部構成要素は、
前記上部椎骨および前記下部椎骨の椎体間から後方に延在する大きさの上部後方構成要素と、
前記上部椎骨および前記下部椎骨の椎体間から後方に延在する大きさの下部後方構成要素と、を備え、
前記上部後方構成要素は、前記下部後方構成要素と係合して関節接合するように構成される、人工椎骨関節。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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