(57)【要約】人工椎間板およびその使用方法が記載される。本人工椎間板は、圧縮性芯部材（１３０）によって分離された上位終板（１１０）および下位終板（１２０）を含む。繊維（１４０）または繊維性材料が前記終板の間に延在し、これらを保持する。前記芯部材は、前記終板の間に傾斜可能にまたは摺動自在に導入され得る。前記終板の間の距離は、ねじ式機構によって、または、前記終板もしくは前記芯部材を相互にシフトさせることによって変わり得る。
2009534105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工椎間板であって、
第１の終板と、
第２の終板と、
該第１と第２の終板の間に配置される、少なくとも２つの圧縮性芯部材と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する、少なくとも１つの繊維と
を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項２】
前記第１の終板と前記第２の終板の少なくとも１つは、その縁から実質的にずれた位置に形成される複数の開口部を含む、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項３】
前記第１の終板と前記第２の終板の双方は、その縁から実質的にずれた位置に形成される複数の開口部を含む、請求項２に記載の人工椎間板。
【請求項４】
前記少なくとも２つの圧縮性芯部材と前記少なくとも１つの繊維は、自然の椎間板の機能特性を実質的に模倣する態様で構成される、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項５】
前記少なくとも２つの圧縮性芯部材は、前記第１の終板から前記第２の終板へ延在する、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項６】
前記少なくとも１つの繊維は、前記第１の終板の前記開口部の少なくとも１つを通り、かつ前記第２の終板の前記開口部の少なくとも１つを通って延在する、請求項２に記載の人工椎間板。
【請求項７】
前記少なくとも１つの繊維は、前記第１の終板の前記複数の開口部のそれぞれを通り、かつ前記第２の終板の前記複数の開口部のそれぞれを通って延在する、請求項３に記載の人工椎間板。
【請求項８】
前記少なくとも１つの繊維は、一方向の取り巻きパターン、二方向の取り巻きパターン、多方向の取り巻きパターンから選択されるパターンで前記終板のまわりに取り巻かれる、請求項４に記載の人工椎間板。
【請求項９】
前記少なくとも１つの繊維は、２つ以上の繊維の層を画定する、請求項７に記載の人工椎間板。
【請求項１０】
第１層目の繊維と第２層目の繊維は、同じ張力で適用される、請求項９に記載の人工椎間板。
【請求項１１】
第１層目の繊維と第２層目の繊維は、異なる張力で適用される、請求項９に記載の人工椎間板。
【請求項１２】
前記第１層目の繊維は、前記終板の少なくとも１つに対して第１の角度で延在し、第２層目の前記繊維は、該終板のその同じ少なくとも１つに対して第２の角度で延在する、請求項１１に記載の人工椎間板。
【請求項１３】
前記圧縮性芯部材は、それぞれ少なくとも１つのエラストマーを備える、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの繊維は、ポリマー、金属、カーボンから選択される少なくとも１つの部材を備える、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの繊維は、多フィラメントの繊維、単一フラメントの繊維、カプセル化された繊維から選択される少なくとも１つの部材を備える、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１６】
前記第１の終板または前記第２の終板を椎骨体に固定する少なくとも１つの固定部材をさらに含み、該固定部材は、該第１の終板または該第２の終板の外面から延在する、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１７】
前記圧縮性芯を包むカプセルをさらに備える、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１９】
前記第１の終板と前記第２の終板の少なくとも１つは、前記芯部材と係合する湾曲した座面を含む、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項２０】
前記第１と第２の終板は、それぞれ長さと幅を有し、該長さは、該幅よりも長い、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項２１】
前記第１と第２の終板の前記長さ：前記幅のアスペクト比は、約１．５〜５．０の範囲にある、請求項２０に記載の人工椎間板。
【請求項２２】
前記第１と第２の終板の前記長さ：前記幅のアスペクト比は、約２．０〜４．０の範囲にある、請求項２０に記載の人工椎間板。
【請求項２３】
前記第１と第２の終板の前記長さ：前記幅のアスペクト比は、約２．５〜３．５の範囲にある、請求項２０に記載の人工椎間板。
【請求項２４】
前記椎間板は弾丸型である、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項２５】
前記椎間板は菱形である、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項２６】
脊椎中の多数の椎間板を、後方進入法によって手術で交換するキットであって、請求項１に記載の人工椎間板を少なくとも４つ備える、キット。
【請求項２７】
交換される椎間板にアクセスし、脊髄と局所神経根を迂回するように構成され、さらに請求項１に記載の人工椎間板の少なくとも４つのうちの少なくとも１つが通る大きさとされた、後方進入法に適する少なくとも１つのカニューレをさらに備える、請求項２６に記載のキット。
【請求項２８】
前記人工椎間板の少なくとも４つのそれぞれの前記第１と第２の終板は、長さと幅を有し、該長さは該幅よりも長い、請求項２７に記載のキット。
【請求項２９】
前記少なくとも４つの人工椎間板のそれぞれの前記第１と第２の終板は、約１．５〜５．０の範囲にある該第１と第２の終板の長さ：幅のアスペクト比を有する、請求項２８に記載のキット。
【請求項３０】
人工椎間板であって、
第１の終板と、
第２の終板と、
該第１と第２の終板の間に配置される圧縮性芯部材と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する少なくとも１つの繊維と
を備え、
該終板と該芯部材は、自然の椎間板の機能特性を実質的に模倣する態様で一緒に保持され、
該第１の終板と該第２の終板の少なくとも１つは、該芯部材と係合する湾曲した座面を含む、人工椎間板。
【請求項３１】
前記第１の終板と前記第２の終板の双方は、湾曲した座面を含む、請求項３０に記載の人工椎間板。
【請求項３２】
前記湾曲した座面は、略平面の中間区画と、前記第１の終板と前記第２の終板の前記少なくとも１つの両端に、隆起した側とを備える、請求項３０に記載の人工椎間板。
【請求項３３】
人工椎間板であって、
第１の終板と、
第２の終板と、
該第１と第２の終板の間に配置される少なくとも１つの圧縮性芯部材と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する少なくとも１つの繊維と、
該第１と第２の終板のそれぞれに関連する少なくとも１つの取り付け溝と
を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項３４】
前記第１と第２の終板は、縁を有し、前記少なくとも１つの取り付け溝は、該終板の該縁のうちの少なくとも１つに据えられる、請求項３３に記載の人工椎間板。
【請求項３５】
上位終板内の前記少なくとも１つの取り付け溝は、該上位終板の表面と平行である、請求項３４に記載の人工椎間板。
【請求項３６】
上位終板内の前記少なくとも１つの取り付け溝は、前記上位終板の表面と平行ではない、請求項３４に記載の人工椎間板。
【請求項３７】
前記下位終板内の少なくとも１つの取り付け溝は、該下位終板の表面と平行である、請求項３４に記載の人工椎間板。
【請求項３８】
前記下位終板内の少なくとも１つの取り付け溝は、該下位終板の表面と平行でない、請求項３４に記載の人工椎間板。
【請求項３９】
前記椎間板は弾丸型である、請求項３３に記載の人工椎間板。
【請求項４０】
前記椎間板は菱形である、請求項３３に記載の人工椎間板。
【請求項４１】
人工椎間板であって、
第１の終板と、
第２の終板と、
該第１と第２の終板の間に配置される少なくとも１つの圧縮性芯部材と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する少なくとも１つの繊維と、
該第１と第２の終板のそれぞれに関連する少なくとも１つの摺動自在の取り付け凸部と
を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項４２】
前記第１と第２の終板は縁を有し、前記少なくとも１つの摺動自在の取り付け凸部は、該終板の縁のうちの少なくとも１つに据えられる、請求項４１に記載の人工椎間板。
【請求項４３】
前記上位終板内の前記少なくとも１つの摺動自在の取り付け凸部は、該上位終板の表面と平行である、請求項４２に記載の人工椎間板。
【請求項４４】
前記上位終板内の前記少なくとも１つの摺動自在の取り付け凸部は、該上位終板の表面と平行ではない、請求項４２に記載の人工椎間板。
【請求項４５】
前記下位終板内の前記少なくとも１つの摺動自在の取り付け凸部は、該下位終板の表面と平行である、請求項４２に記載の人工椎間板。
【請求項４６】
前記下位終板内の前記少なくとも１つの摺動自在の取り付け凸部は、該下位終板の表面と平行ではない、請求項４２に記載の人工椎間板。
【請求項４７】
前記椎間板は弾丸型である、請求項４１に記載の人工椎間板。
【請求項４８】
前記椎間板は菱形である、請求項４１に記載の人工椎間板。
【請求項４９】
人工椎間板であって、
第１の終板と、
第２の終板と、
該第１と第２の終板の間に配置される、充填可能な部材を備える少なくとも１つの芯部材と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する少なくとも１つの繊維と
を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項５０】
前記充填可能な部材は、既定の大きさの拡張可能な部材を備える、請求項４９に記載の椎間板。
【請求項５１】
前記充填可能な部材は、ポリマーバルーンを備える、請求項５０に記載の椎間板。
【請求項５２】
前記充填可能な部材は、繊維で取り巻かれたポリマーバルーンを備える、請求項５１に記載の椎間板。
【請求項５３】
前記繊維は、前記充填可能な部材を含む形態で、前記第１の終板と前記第２の終板との間に延在するように設置されている、請求項４９に記載の椎間板。
【請求項５４】
前記充填可能な部材内で硬化可能である、一定量の少なくとも１つの硬化性ポリマー系をさらに含む、請求項４９に記載の人工椎間板。
【請求項５５】
一定量の少なくとも１つのヒドロゲルをさらに含む、請求項４９に記載の人工椎間板。
【請求項５６】
人工椎間板であって、
ａ．）第１の終板および第２の終板であって、該第１と第２の終板のうちの少なくとも一方がヒンジで連結され、他方の終板に向かって曲がるように構成され、該ヒンジで連結された終板は、補強棒を摺動自在に受け取り、該ヒンジで連結された終板を真っ直ぐにするように構成された少なくとも１つの実質的に長手方向の部材とともにさらに構成される、第１の終板および第２の終板と、
ｂ．）少なくとも１つの実質的に長手方向の部材の数と数が対応し、該第１または第２の終板の実質的に長手方向の部材を摺動自在に係合するように構成される、少なくとも１つの補強棒と、
ｃ．）該第１と第２の終板の間に配置される少なくとも１つの圧縮性芯部材と、
ｄ．）該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する、少なくとも１つの繊維と
を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項５７】
前記少なくとも１つの実質的に長手方向の部材は、スロットを備える、請求項５６に記載の人工椎間板。
【請求項５８】
前記少なくとも１つの実質的に長手方向の部材は、凸部を備える、請求項５６に記載の人工椎間板。
【請求項５９】
前記第１と第２の終板のそれぞれは、ヒンジで連結される、請求項５６に記載の人工椎間板。
【請求項６０】
前記第１および第２の終板の前記少なくとも１つのそれぞれは、補強棒を受け取るように構成され、１つのスロットを包含する、少なくとも１つの実質的に長手方向の部材とともに構成される、請求項５７に記載の人工椎間板。
【請求項６１】
前記第１および第２の終板の前記少なくとも１つのそれぞれは、補強棒を受け取るように構成され、２つのスロットを包含する、少なくとも１つの実質的に長手方向の部材とともに構成される、請求項５７に記載の人工椎間板。
【請求項６２】
それぞれのスロットは、蟻継手、「Ｔ」形状、円形の群から選択される断面形状を有する、請求項５６に記載の人工椎間板。
【請求項６３】
前記椎間板は弾丸型である、請求項５６に記載の人工椎間板。
【請求項６４】
前記椎間板は菱形である、請求項５６に記載の人工椎間板。
【請求項６５】
人工椎間板であって、
第１の終板と、
第２の終板と、
既定の量の微粒子の圧縮性材料を受け取るように構成される体積を備える、少なくとも１つの芯部材であって、該芯部材該第１と第２の終板の間に配置される、芯部材と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する、少なくとも１つの繊維であって、
該終板と該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、少なくとも１つの繊維と、
該既定の量の微粒子の圧縮性材料と
を備える、人工椎間板。
【請求項６６】
前記繊維は、前記微粒子の圧縮性材料をくるむ形態で、前記第１の終板と前記第２の終板との間に延在するように設置されている、請求項６５に記載の人工椎間板。
【請求項６７】
前記少なくとも１つの芯部材は、前記微粒子の圧縮性材料をくるむポリマー環状部材をさらに含む、請求項６５に記載の人工椎間板。
【請求項６８】
前記微粒子の圧縮性材料は、中心のポリマー部材を取り囲む環形を形成する、請求項６５に記載の人工椎間板。
【請求項６９】
前記中心のポリマー部材は、少なくとも１つのヒドロゲルを備える、請求項６８に記載の人工椎間板。
【請求項７０】
前記少なくとも１つの芯部材は、前記微粒子の圧縮性材料を備える、請求項６５に記載の人工椎間板。
【請求項７１】
人工椎間板であって、
ａ．）第１の終板と、
ｂ．）第２の終板であって、該第１と第２の終板は、該第１と第２の終板が椎間腔内に導入された後に略円筒型の圧縮性芯部材を軸方向に受け取る協同の実質的に長手方向の開孔部とともに構成される、第２の終板と、
ｃ．）該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する、少なくとも１つの繊維と
を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項７２】
前記円筒型の圧縮性芯部材をさらに備える、請求項７１に記載の人工椎間板。
【請求項７３】
前記圧縮性芯部材は、前記第１と第２の終板の間に配置される、請求項７２に記載の人工椎間板。
【請求項７４】
前記第１と第２の終板は、円筒型の圧縮性芯部材上のねじ山と一致する内部ねじ山を有する協同の開孔部とともに構成される、請求項７１に記載の人工椎間板。
【請求項７５】
前記ねじ式の円筒型の圧縮性芯部材をさらに含む、請求項７４に記載の人工椎間板。
【請求項７６】
前記第１と第２の終板は、円筒型の圧縮性芯部材上の円周溝と一致する内部円周リッジを有する協同の開孔部とともに構成される、請求項７１に記載の人工椎間板。
【請求項７７】
前記溝付きの円筒型の圧縮性芯部材をさらに備える、請求項７６に記載の人工椎間板。
【請求項７８】
前記椎間板は弾丸型である、請求項７１に記載の人工椎間板。
【請求項７９】
前記椎間板は菱形である、請求項７１に記載の人工椎間板。
【請求項８０】
人工椎間板であって、
ａ．）第１の終板と、
ｂ．）第２の終板と、
ｃ．）該第１と第２の終板の間に延在し、それらを係合し、椎間腔内への設置後に少なくとも１つの圧縮性芯部材を受け取るための部位を形成する、少なくとも１つの繊維と
を備える、終板部分組立品を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項８１】
前記少なくとも１つの圧縮性芯部材をさらに含む、請求項８０に記載の人工椎間板。
【請求項８２】
前記少なくとも１つの圧縮性芯部材は、球状の芯構成要素を備える、請求項８１に記載の人工椎間板。
【請求項８３】
前記少なくとも１つの圧縮性芯部材は、２つ以上の球状の芯構成要素を備える、請求項８１に記載の人工椎間板。
【請求項８４】
前記椎間板は弾丸型である、請求項８１に記載の人工椎間板。
【請求項８５】
前記椎間板は菱形である、請求項８１に記載の人工椎間板。
【請求項８６】
人工椎間板であって、
ａ．）第１の外側終板と、
ｂ．）第２の外側終板と、
ｃ．）内側終板部分組立品であって、
ｉ．）第１の内側終板と、
ｉｉ．）第２の内側終板と、
ｉｉｉ．）該第１と第２の内側終板との間に延在し、それらを係合し、椎間腔内への設置後に少なくとも１つの圧縮性芯部材を受け取るための部位を形成する少なくとも１つの繊維と、
ｉｖ．）該少なくとも１つの圧縮性芯部材と
を備える、内側終板部分組立品と
を備え、
該第１と第２の内側終板と該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持され、該第１と第２の内側終板は、該第１と第２の外側終板の移植後に、該第１の外側終板と該第２の外側終板を嵌合い係合するように構成される、人工椎間板。
【請求項８７】
前記第１の外側終板と前記第２の外側終板のそれぞれに、傾斜路をさらに備える、請求項８６に記載の人工椎間板。
【請求項８８】
前記椎間板は弾丸型である、請求項８６に記載の椎間板。
【請求項８９】
前記椎間板は菱形である、請求項８６に記載の椎間板。
【請求項９０】
人工椎間板であって、
第１の終板が第２の終板に対して第１の位置にあるとき、該第２の終板内の収納部と協力して、圧縮性芯部材を少なくとも部分的に収容するように構成される、軸と収納部を有する第１の終板と、
該第１の終板が該第２の終板に対して該第１の位置にあるとき、該第１の終板内の該収納部と協力して、該圧縮性芯部材を収容する、該軸と収納部を有する該第２の終板と、
該第１と第２の終板の間に設置される、該圧縮性芯部材と
を備え、
該第１の終板と該第２の終板は、該第１の終板が第２の終板に対して第１の位置にある場合であって、該圧縮性芯部材が該収納部内に収容されているとき、低い外形を提供し、該第１の終板が、該第２のプレートの該軸に沿って、該第１の終板が該第２の終板に対して第２の位置となるまで移動されたとき、より高い外形を提供するようにさらに構成される、人工椎間板。
【請求項９１】
前記第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する、少なくとも１つの繊維をさらに含み、該終板および前記芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、請求項９０に記載の人工椎間板。
【請求項９２】
前記圧縮性芯部材は略円筒型である、請求項９０に記載の人工椎間板。
【請求項９３】
前記椎間板は弾丸型である、請求項９０に記載の人工椎間板。
【請求項９４】
前記椎間板は菱形である、請求項９０に記載の人工椎間板。
【請求項９５】
人工椎間板であって、
第１の終板と第２の終板が隣接した椎体の間に移植された後、挿入可能な圧縮性芯を受け取り、該挿入可能な圧縮性芯を、該第１の終板と該第２の終板との間に位置決めするように構成される傾斜路を有する、第１の終板と、
該第１の終板と該第２の終板が隣接した椎体の間に移植された後、該挿入可能な圧縮性芯を受け取り、該挿入可能な圧縮性芯を、該第１の終板と該第２の終板との間に位置決めするように構成される傾斜路を有する、該第２の終板と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する少なくとも１つの繊維と
を備え、
該終板は、該少なくとも１つの繊維に一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項９６】
前記挿入可能な圧縮性芯をさらに含む、請求項９５に記載の人工椎間板。
【請求項９７】
前記挿入可能な圧縮性芯は、前記第１と第２の終板の間に位置決めされる、請求項９６に記載の人工椎間板。
【請求項９８】
前記椎間板は弾丸型である、請求項９５に記載の人工椎間板。
【請求項９９】
前記椎間板は菱形である、請求項９５に記載の人工椎間板。
【請求項１００】
人工椎間板であって、
第１の終板であって、少なくとも部分的に該第１の終板を通るねじ式の開孔部を有し、圧縮性芯部材に関連するねじ式の部材を受け取るように構成される、第１の終板と、
第２の終板であって、少なくとも部分的に該第２の終板を通るねじ式の開孔部を有し、圧縮性芯部材に関連するねじ式の部材を受け取るように構成される、第２の終板と、
該芯部材の両側に位置する、上部および下部のねじ式の部位を持つ圧縮性芯部材であって、該上部および下部のねじ式の部位は、それぞれの終板内の該ねじ式の開孔部とねじ式に嵌合可能であり、該第１と第２の終板の間に配置される、圧縮性芯部材と、
該上部および下部のねじ式の部位の間に延在し、それらを係合する、少なくとも１つの繊維と
を備え、
該ねじ式の部位とねじ式の開孔部は、該圧縮性芯部材が回転されたとき、該第１と第２の終板を分離するように構成される、人工椎間板。
【請求項１０１】
前記芯部材は略円筒型であり、前記ねじ式の部位は、該芯部材と実質的に同じ直径を有する、請求項１００に記載の人工椎間板。
【請求項１０２】
前記芯部材は略円筒型であり、前記ねじ式の部位は、該芯部材の直径より小さい直径を有する、請求項１００に記載の人工椎間板。
【請求項１０３】
前記椎間板は弾丸型である、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１０４】
前記椎間板は菱形である、請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１０５】
人工椎間板であって、
第１の終板と、
第２の終板と、
該第１と第２の終板が隣接した椎体の間に移植された後、第１の低い外形において導入されるように構成され、該第１と第２の終板の間に配置され、該第１と第２の終板の間に位置しながら第２のより高い外形となるように回転され得る、少なくとも１つの圧縮性芯部材と、
該第１と第２の終板の間に延在し、それらと係合する、少なくとも１つの繊維と
を備え、
該終板および該芯部材は、該少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される、人工椎間板。
【請求項１０６】
前記少なくとも１つの圧縮性芯部材は略円筒型である、請求項１０５に記載の人工椎間板。
【請求項１０７】
前記少なくとも１つの円筒型の圧縮性芯部材は、撓骨をつけられた、または小さな溝をつけられた縁を含む、請求項１０５に記載の人工椎間板。
【請求項１０８】
前記椎間板は弾丸型である、請求項１０５に記載の人工椎間板。
【請求項１０９】
前記椎間板は菱形である、請求項１０５に記載の人工椎間板。
【請求項１１０】
請求項３３乃至１０９の椎間板からなる群から選択される、厳密に２つの人工椎間板を備える、脊椎中の多数の椎間板を、後方進入法によって手術で交換するキット。
【請求項１１１】
交換される椎間板にアクセスし、脊髄と局所神経根を迂回するように構成され、さらに前記２つの人工椎間板のうちの少なくとも１つが通る大きさにされた、後方進入法に適する少なくとも１つのカニューレをさらに含む、請求項１１０に記載のキット。
【請求項１１２】
前記人工椎間板のそれぞれの第１と第２の終板は、長さと幅を有し、該長さは、該幅よりも長い、請求項１１０に記載のキット。
【請求項１１３】
前記人工椎間板の前記第１と第２の終板は、約１．５〜５．０の範囲にある前記第１と第２の終板の長さ：幅のアスペクト比を有する、請求項１１２に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
椎間板は解剖学的および機能的に複関節である。椎間板は３つの成分構造から成る。（１）髄核、（２）線維輪、および（３）椎骨終板である。これらの成分構造内の生物医学的組成および解剖学的配置は、椎間板の生体力学的機能に関連している。
【背景技術】
【０００２】
脊椎椎間板は、外傷または疾病過程に起因してずれる、または損傷する場合がある。ずれまたは損傷が発生すると、髄核は脊柱管または椎間孔へ脱出および突出する場合がある。かかる変形形態は、椎間板ヘルニアまたはぎっくり腰として知られている。椎間板ヘルニアまたはぎっくり腰は、部分的に閉塞した穴を通り脊柱管を抜け出る脊髄神経を圧迫する場合があり、その分布領域での痛覚または麻痺を引き起こす。
【０００３】
この状態を緩和するために、疾患椎間板を摘出し、２つの隣接する椎骨を融合させる必要がある場合がある。本手技においては、椎間板によって最初に占有されている場所にスペーサを挿入し、隣接する椎骨の間に、この椎骨に結合されているスクリューおよびプレート／ロッドによって、これを固定する。外傷性および変性脊髄疾患に対するかかる「脊椎融合術」の優れた短期間での成果にもかかわらず、長期研究では、生体力学的環境の改変が可動性の隣接する可動セグメントでの変性変化に繋がることが明らかになっている。隣接する椎間板は、融合部分の剛性の増大に起因して、運動および応力が増大する。長期的には、脊椎の運動の力学におけるこの変化により、これらの隣接する椎間板は悪化する。
【０００４】
この状態を回避するために、脊椎融合術に対する代替手法として、人工交換椎間板が使用されてもよい。自然椎間板の正常な運動学的特性および負荷分散性を回復させるために種々の型の人工椎間板が開発されてきたが、それらは２つの分類、すなわち、球関節型椎間板および弾性ゴム型椎間板にグループ化することができる。
【０００５】
球関節型の人工椎間板は、一方は上位椎骨に結合され、他方は下位椎骨に結合され、ポリエチレン芯が球として働く２枚の金属プレートでできている。金属プレートはポリエチレン芯と接触するための凹形の領域を有する。球関節型は、人工椎間板に結合される２つの椎骨間の回転を可能にする。この型の人工椎間板は、垂直方向に非常に堅く、それらは自然の椎間板の正常な圧縮剛性を再現することができない。さらに、これらの椎間板は負荷吸収能力が欠乏しているため、隣接する椎間板は余分の荷重を引き受けねばならず、最終的にこれらの隣接する椎間板の早期変性を引き起こす。
【０００６】
弾性ゴム型人工椎間板では、弾性ポリマーは、一対の金属プレートの間に組み込まれ、これに接合され、これらの金属プレートは、上位椎骨および下位椎骨に固定される。弾性ポリマーの接合は、金属プレートの多孔質の接触面を粗雑にすることによって強化される。この型の椎間板は、垂直方向での衝撃を吸収することができ、負荷吸収能力を有する。しかしながら、金属プレートの接触面をより優れた結合をさせるために処理した場合にもかかわらず、長期使用後にはポリマー破片が生成される。さらに、せん断疲労強度が不十分なので、長期使用後には結合が壊れることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
球関節型かまたは弾性ゴム型椎間板に関連する上述の不利点により、新しい人工デバイスに対する継続的必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
人工椎間板およびかかる椎間板の使用方法を記載する。本人工椎間板は、上位終板、下位終板、および前記二つの終板の間に位置する圧縮性芯部材を含む。本人工椎間板は、低侵襲外科的処置を使用した移植に特に適した形、大きさおよびその他の特徴を有する。
【０００９】
一変形形態において、本人工椎間板は、１つ以上の圧縮性芯部材によって分離される上端および下端終板を含む。この２つのプレートは、上端終板の少なくとも１つの部位、および下端終板の少なくとも１つの部位で巻かれている少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される。本椎間板は、統合された椎骨体固定要素を含んでもよい。後部アクセスからの椎間板交換を考慮する場合、２枚のプレートは好ましくは細長であり、その幅を実質的に上回る長さを有する。通常、人工椎間板の寸法は、高さが８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲であり、幅は６ｍｍ〜１３ｍｍの範囲である。人工椎間板の高さは、９ｍｍ〜１１ｍｍの範囲である。椎間板の幅は、１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲であってもよい。人工椎間板の長さは、１８ｍｍ〜３０ｍｍ、あるいは２４ｍｍ〜２８ｍｍの範囲であってもよい。典型的な形状には、楕円形、弾丸型、菱形、長方形等を含む。
【００１０】
本椎間板構造のいくつかの変形形態は、上位終板の少なくとも１つの部位と下位終板の少なくとも１つの部位で巻かれている少なくとも１つの繊維によって一緒に保持される。繊維は、概して高弾性率の弾性を持つ強力繊維である。使用される繊維の数、繊維の厚さ、椎間板内の繊維巻き層の数、それぞれの層に適用される張力、および繊維巻きの交差パターン等の要素と同様に、繊維の弾性特性は、人工椎間板構造が、正常に機能する自然の椎間板の機能的特徴および身体力学を模倣できるようにする。
【００１１】
一対の人工椎間板を設置するために、多くの従来の外科アプローチが使用されてもよい。これらのアプローチには、修正型の後方椎体間固定術（ＰＬＩＦ）および修正型の経椎間孔進入椎体間固定術（ＴＬＩＦ）の手技を含む。また、低侵襲外科的処置を使用して人工椎間板を移植する装置と方法も記載する。一変形形態において、装置は、椎間板の空間での脊柱へのアクセスを獲得するために、後方に、並列して挿入される一対のカニューレを含む。次に、一対の人工椎間板が、脊柱の２つの椎体間に位置されるカニューレによって移植されてもよい。
【００１２】
別の変形形態において、単一の、選択的に拡張可能な椎間板が用いられてもよい。非拡張の状態において、椎間板は、椎間板の空間への送達を容易にするため、比較的小さい外形を有する。一旦手術的に設置されると、椎間板の空間を十分に占有するように、これは適切な大きさに選択的に拡張する。単一の椎間板の移植は、椎間板が実質的に椎間板の空間の中央に設置されるように、湾曲したまたは直角の椎間板送達路を確立するため、単一のカニューレおよび関節運動チゼル、または別様に構成されるチゼルの使用を伴う。人工椎間板は、低侵襲的処置による移植に適した大きさや構造を選択することによって構成されてもよい。
【００１３】
以下の図面および詳細な説明を参照することにより、他のおよびさらなるデバイス、装置、構造、および方法を記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本願に包含される図面は必ずしも縮尺どおりに描画されておらず、いくつかの構成要素および特長は明確にするために誇張されている。
【００１５】
人工椎間板、かかる椎間板を使用する方法、かかる椎間板を移植する装置、およびかかる椎間板を移植する方法を下記に記載する。人工椎間板、移植装置および方法は、当然さまざまであるため、記載される特定の実施形態に限定されないものと理解されたい。また、本願で使用する専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、いかなる意味においても限定されることを意図するものではないことをさらに理解されたい。
【００１６】
人工椎間板の挿入は、後方椎体間固定術（ＰＬＩＦ）または経椎間孔進入椎体間固定術（ＴＬＩＦ）等の変形的な従来の手技を使用して行われてもよい。変形的なＰＬＩＦ術において、背中を正中切開することによって脊椎に進入してもよい。脊柱起立筋は、所望のレベルにおいて、椎弓板から両側に剥離される。次に、神経根の可視化をさらに可能にするために、椎弓切除術が施される。露出を促進するために、部分的な脊椎関節突起切除術が施されてもよい。神経根は一方に格納され、椎間板切除術が施される。選択的に、次に椎体終板内の１つ以上の溝を切るためのチゼルが、この人工装具上に固定構成要素を受け取るために使用されてもよい。次に、適切な寸法にした人工装具が、脊柱管の両側の椎間腔の中に挿入されてもよい。
【００１７】
変形的なＴＬＩＦ術において、やはり進入は後方であるが、面関節の全体が除去され、アクセスが椎骨体の片側のみである点でＰＬＩＦ術とは異なる。脊椎関節突起切除術の後、椎間板切除術が施される。再び、それぞれの人工装具上に位置する固定構成要素を協同的に受け取るために、椎体終板内に１つ以上の溝を作成するために、チゼルが使用されてもよい。次に、人工椎間板が椎間腔内に挿入されてもよい。１つの人工装具が、アクセスの対側部位に移動されてもよく、次に、第２の人工装具がアクセス側に挿入される。
【００１８】
どちらの手技も２つの隣接する脊椎を「融合させる」ために使用されるのではないという点において、これらの手技を「変形的」と呼ぶことは明白であることとする。
【００１９】
図１を参照すると、一対の椎間板を移植するための１つの低侵襲外科的処置が、図１に説明されている。この低侵襲外科的移植法は、従来の前方椎間板交換手術や、上述の変形的なＰＬＩＦおよびＴＬＩＦ手技ではなく、後方進入法を使用して施される。
【００２０】
図１Ａを参照すると、脊柱にアクセスを提供するために、２本のカニューレ（７００）が後方に挿入される。より詳細には、自然の椎間板にアクセスするために、脊柱管の両側に、椎骨のうちの１つの椎弓板（６１０）を通して小切開が作られ、一対の進入窓が作成される。脊髄（６０５）と神経根（６０６）は、アクセスを提供するために回避されるか移動される。一旦アクセスが取得されると、２本のカニューレ（７００）が挿入される。カニューレ（７００）は、従来の手術道具とともに自然の椎間板を除去する場合にアクセス通路として使用されてもよい。あるいは、自然の椎間板は、カニューレの挿入に先立って除去されてもよい。
【００２１】
記載の人工椎間板は、脊椎内の１つ以上のレベルで、すなわち、椎間板の位置で用いられることができる設計および能力を持つ。具体的には、いくつかの自然の椎間板は、当該椎間板と交換されてもよい。下記にさらに詳述されるとおり、それぞれのかかるレベルには、少なくとも２つの当該椎間板が移植される。単一の椎間板交換のために当該椎間板を２つ、または脊椎内の２つのレベルにおける交換のために当該椎間板を４つ含む、おそらく無菌包装のキットが企図される．また、かかるキットは、当該椎間板の通行および移植を可能とする、中央開孔部を有する１つ以上のカニューレを含んでもよい。
【００２２】
一旦自然の椎間板が除去され、カニューレ（７００）が所定の位置に位置すると、一対の人工椎間板（１００）が隣接する椎体の間に移植される。一変形形態において、人工椎間板は、低侵襲的処置での使用に適する（または適合させた）形状および大きさを有する。椎間板は、下記に記載の細長の１枚の人工椎間板の形状を有してもよい。人工椎間板（１００）は、人工椎間板のそれぞれが、２つの隣接する椎体の間に移植されるように、２本のカニューレ（７００）のそれぞれ（図１の矢印「Ｃ」参照）に誘導される。一移植術において、２枚の人工椎間板（１００）は、並列して、２つの脊椎の間でわずかに間隔をあけて位置する。選択的に、移植に先立って、人工椎間板（１００）上に位置するか、または一体となる定着用構成要素または特徴を係合するために、椎体の一方または双方の内側面上に溝が形成されてもよい。溝は、低侵襲的処置での使用に適合させた、すなわち、比較的小さいアクセス空間（カニューレ内に見られるトンネル状の開孔部等）を通って延在し、そして自然の椎間板の除去後に存在する椎間腔内において、チゼル機能を提供するようになっている、チゼルツールを使用して形成されてもよい。
【００２３】
選択的に、図１Ｂに示すように、上述の方法を使用して第３の人工椎間板が移植されてもよい。第３の人工椎間板は、２枚の人工椎間板（１００）の間の中心点に移植されてもよい。第３の椎間板（１０３）は、２枚の人工椎間板（１００）の交換に先立って移植されてもよい。椎間板（１０３）は、カニューレ（７００）のどちらかによって移植されてもよく、次に、他の２枚の人工椎間板（１００）の間の最終の耐荷位置まで、必要に応じて（あるいはおそらく９０°まで）回転される。次に、他の２枚の人工椎間板（１００）は、上述の方法を使用して移植されてもよい。
【００２４】
所望の性能特性を得るために、追加的な人工椎間板が移植されてもよく、移植された椎間板は、椎間腔内の種々の異なる相対的な配向に移植されてもよい。さらに、多数の人工椎間板は、それぞれ異なる性能特性を有してもよい。例えば、椎間腔の中央部に移植される人工椎間板は、椎間腔の外縁のより近くに移植された１つ以上の人工椎間板よりも圧縮に耐えるように構成されてもよい。例として、外側の椎間板（例えば、（１００））の剛性は、これらの外側の椎間板が、内側の椎間板の剛性のわずか約５％〜８０％、あるいはおそらく中央の椎間板の剛性の約３０％〜６０％の範囲であるようにそれぞれ構成されてもよい。他の性能特性もまた多様である。
【００２５】
別の低侵襲移植法および装置は、図２に概略的に説明されている。この方法において、単一のカニューレ（７００）が使用される。カニューレは、脊柱管の片面に上述の手法で挿入される。一旦カニューレが挿入されると、溝７０１を作成するために、２つの隣接する椎体終板上に９０°の曲がりを有するチゼルが使用されてもよい。ゆえに、溝（７０２）の末端部は、挿入カニューレ（７００）によって画定される軸に対して垂直である。
【００２６】
上述のとおり、多くの人工椎間板の変形形態について記述する。「人工椎間板」とは、例えば、人間等の哺乳類等の脊椎生物の脊椎における、全体的なまたは部分的な椎間板の交換として用いられるように構成または成形される、人工のまたは人造のデバイスを意味する。記載の人工椎間板は、これらが、単体でまたは１つ以上の他の人工椎間板と組み合わせて、２つの隣接する椎体の間にある自然の椎間板が除去された場合に存在する２つの隣接する椎体の間の空間、すなわち、空いた椎間板空間を、実質的に占めることを可能とする寸法を有する。実質的に占めるとは、全体として、椎間板は、少なくとも表面積の約５０％、あるいはおそらく少なくとも表面積の約８０％またはそれ以上を占めることを意味する。本椎間板は、低侵襲外科的処置による移植を促進するようにされた、ほぼ弾丸型または菱形の形状の構造を有してもよい。
【００２７】
椎間板は、上位終板および下位終板は、１つ以上の芯部材等の圧縮性の要素によって互いから分離され、終板と圧縮性の要素との組み合わせ構造が、自然の椎間板に機能的に近い、あるいは綿密に模倣する人工椎間板を提供する。上位（または上部）および下位（または下部）終板の双方を含んでもよい。上部終板と下部終板は、上部終板と下部終板のそれぞれの少なくとも一部分に結合され、または巻かれている、少なくとも１つの繊維によって一緒に保持されてもよい。このようにして、２枚の終板（または平面基板）は、上位終板と下位終板の少なくとも１つの領域、部分、または範囲に結合され、または巻かれている１つ以上の繊維によって、これらのプレートが互いに接合するように互いに保持されている。
【００２８】
２つの異なる代表的な人工椎間板が、図３Ａおよび図３Ｂに示される。そこに示されるように、人工椎間板（１００）はそれぞれ、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）を含む。芯部材（１３０）（図３Ａ）または一対の芯部材１３ａ、１３ｂ（図３Ｂ）は、上部終板（１１０）と下位終板（１２０）との間に位置してもよい。上部終板（１１０）と下部終板と（１２０）は、通常、約１３ｍｍ〜約４４ｍｍ等の、約１２ｍｍ〜約４５ｍｍの長さ、約１２ｍｍ〜約２５ｍｍ等の、約１１ｍｍ〜約２８ｍｍの幅、および約１ｍｍ〜約３ｍｍ等の、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの厚さを有する略平面の基板である。上部終板と下部終板は、主として構造的剛度および耐久性等の必須の機械的性質を提供する、生理学的に容認される材料から加工または形成される。終板が加工される代表的な材料は、当業者に周知であり、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、コバルト／クロム等の金属、極めて大きいモル質量（分子量）を持つポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）等のプラスチック、セラミック、黒鉛等を含むがこれに限定されない。
【００２９】
本椎間板はまた、間に巻かれて上位終板（１１０）と下位終板（１２０）とを接続する繊維（１４０）を含むことができる。これらの繊維（１４０）は、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）のそれぞれの部分に形成される、複数の開孔部または開口部（１２４）を通って延在することができる。ゆえに、繊維（１４０）は、一対の終板（１１０、１２０）の間に延在し、上位終板（１１０）内の第１開口部（１２４）を通って上に伸び、上位終板（１１０）内の隣接する開口部（１２４）を通って下に戻る。（明確にするため、図３Ａ、図３Ｂにおいて、繊維（１４０）は図示されないが、繊維（１４０）は、芯（１３０、（１３０）ａ〜ｂ）をすっかり取り巻いて延在する。それぞれの図においても、繊維（１４０）は図示されない。しかしながら、繊維（１４０）は、例えば図３Ａ、図Ｂに示すように、下記に記載の実施形態のそれぞれにおいて存在し、類似する機能を果たす。）繊維（１４０）は、きつく巻かれなくてもよく、これにより、終板による、およびその間の、ある程度の軸回転、曲がり、屈曲、および伸長を許容する。軸回転の大きさは、概して、約０°〜約１５°、あるいはおそらく約２°〜１０°の範囲を有する。曲がりの大きさは、概して、約０°〜約１８°の範囲を有する。あるいはおそらく約２°〜１５°である。屈曲および伸長の大きさは、概して、約０°〜約２５°、あるいはおそらく約３°〜１５°の範囲を有する。当然、繊維（１４０）は、これらの回転値の結果として生じる値を異なるものとするため、よりきつくまたはゆるく巻かれてもよい。芯部材（１３０、（１３０）ａ、（１３０）ｂ）、は、非圧縮のまたは圧縮の状態で提供されてもよい。環状カプセル（１５０）は、芯部材または部材（１３０、（１３０）ａ、（１３０）ｂ）および繊維（１４０）を取り巻く、上位終板と下位終板との間の空間に含まれてもよい。
【００３０】
図３Ａに示す人工椎間板は、単一の細長芯部材（１３０）を含む。図３Ｂに示す構造は、２つの円筒形の芯部材（１３０ａ、（１３０）ｂ）を含む二重芯を含む。二重芯構造（図３Ｂ）は、自然の椎間板の性能特性を明らかにより巧妙に擬態する。さらに、二重芯構造中に見られる繊維（１４０）は、単芯構造（図３Ａ）中に見られる繊維（１４０）に比べて、より小さい応力を受けると見られている。図３Ａ、図３Ｂに示すそれぞれの模範的な人工椎間板は、幅よりも大きい長さを有する。椎間板のアスペクト比（長さ：幅）は、約１．５〜５．０、あるいはおそらく約２．０〜４．０、または約２．５〜３．５であってもよい。これらの相対寸法を提供する模範的な形状には、長方形、卵形、弾丸型、菱形等を含む。これらの形状は、上述の低侵襲的処置による椎間板の移植を促進する。
【００３１】
上位終板の上面（１１０）と下位終板の下面（１２０）は、人工椎間板が上位および下位椎体の間に取り付けられる前述の上位および下位椎体のそれぞれの対向する骨表面に対し、固定構成要素または終板を固定する機構を有するように描写されている。例えば、図３Ａ、図３Ｂにおいて、上位終板（１１０）は、定着特徴（１１１）を含む。下記にさらに詳述されるとおり、図３Ａおよび図３Ｂに示す定着特徴（１１１）は、実質的に三角形の断面を有し、一連の外部返しまたは鋸歯状の刻み目を有する「竜骨」として描写される。定着用構成要素（１１１）は、椎骨体の表面に形成され、それにより終板をそれぞれの椎骨体に固定する嵌合溝を協同的に係合するように意図される。定着特徴（１１１）は、上位終板（１１０）の略平面の外面から略垂直に、すなわち、図３Ａ、図３Ｂに示すように、終板の上位面から上に向かって延在する。定着特徴（１１１）は、その天部に位置する複数の鋸歯状の刻み目（１１２）を有してもよい。鋸歯状の刻み目（１１２）は、椎骨体を係合し、それにより上位終板（１１０）を脊椎に固定する、定着特徴の能力を向上させるように意図される。
【００３２】
同様に、下位終板の下面（１２０）は、定着特徴（１２１）を含む。下位終板の下面（１２０）の定着特徴（１２１）は、人工椎間板上におけるその位置を含み、または除外して、上位終板の上面（１１０）の定着特徴（１１１）の構造および機能において、同一であってもよい。下位終板（１２０）の定着特徴（１２１）は、下位椎骨体内に形成される嵌合溝を係合することを意図される。上位終板（１１０）定着特徴（１１１）は、上位椎骨体上の嵌合溝を係合することを意図される。それゆえ、人工椎間板（１００）は、隣接する椎体の間の所定の位置に保持される。
【００３３】
さらに、定着用構成要素（１１１、１２１）は、関連する椎骨への椎間板の定着をさらに補助するために、１つ以上の穴、スロット、リッジ、溝、くぼみ、または隆起した表面（図示せず）を含んでもよい。これらの物理的特徴は、骨の内方成長を可能にすることによってそのように補助する。さらに、上位終板と下位終板（１１０、１２０）の一方または双方に、さらなる定着特徴が提供されてもよい。それぞれの終板（１１０、１２０）は、異なる数の定着用構成要素を有してもよく、これらの定着特徴は、それぞれの終板上に異なる配向を有してもよい。定着特徴の数は、概して約０〜約５００、あるいはおそらく約１〜１０の範囲である。あるいは、リッジ、ギザギザのある表面、鋸歯状の刻み目等の、別の固定機構または定着機構が使用されてもよい。いくつかの変形形態において、椎間板は、外部固定機構を有しない。かかる変形形態において、椎間板は、椎間板と椎体との間の摩擦力によって、横方向の所定の位置に保持される。
【００３４】
さらに、記載の変形形態のそれぞれは、骨の内方成長を可能にする多孔性被覆または層（例えば、溶射Ｔｉ金属）を追加的に含んでもよく、いくつかの骨形成材料を含んでもよい。
【００３５】
上述のとおり、図３Ａおよび図３Ｂに示す変形形態において、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）はそれぞれ複数の開口部（１２４）を含み、これを通って、図のように、繊維（１４０）が通過または巻いてもよい。終板上に含まれる開口部（１２４）の実際の数は可変である。開口部の数を増加すると、終板を保持する繊維の周方向の密度を増加させることが可能となる。開口部の数は、約３〜１００の範囲、あるいはおそらく１０〜３０の範囲であってもよい。さらに、開口部の形状は、開口部の長さに沿って可変の幅を提供するように選択されてもよい。例えば、開口部の幅は、幅の広い内端から狭い外端へと、またはその逆に、先細りになってもよい。また、繊維は、同じ開口部内において何度か巻かれてもよく、それにより繊維の半径方向の密度を増加させる。どちらの場合においても、これは耐磨耗性を向上させ、人工椎間板のねじり剛性および曲げ剛性を増大させ、これにより、さらに自然の椎間板の剛性に近づける。また、繊維（１４０）は、必要に応じて、それぞれの開口部に、または選択された開口部のみに通過または巻かれてもよい。繊維は、繊維が同じ方向に巻かれる単一方向の態様で、例えば、自然の椎間板に見られる自然の環状繊維を綿密に模倣する時計周りに巻かれてもよく、または、繊維は、双方向に巻かれてもよい。単一方向と多方向の両方の、他の巻きパターンが使用されてもよい。
【００３６】
本願に記載の種々の終板において提供される開口部は、多数の形状であってもよい。かかる開口部の形状は、一定の幅を持つスロット、可変の幅を持つスロット、実質的に円形、卵形、正方形、長方形等である開孔部を含む。細長開口部は、半径方向に据えられる、周方向に据えられる、らせん状に位置する、またはこれらの形状の組み合わせであってもよい。単一の終板において、１つ以上の形状が利用されてもよい。
【００３７】
記載の変形形態のいくつかにおいて、開口部（１２４）は、終板の端部から実質的に排除される。例えば、図３Ｂおよび図４Ａに説明される実施形態において、開口部（１２４）の多くは、概して終板（１１０）（１２０）の中心を通って延在し、それゆえ、その端部から実質的に排除される。同様に、図５Ａ、図５Ｂ、図７、図９および図１０に示す実施形態において、開口部（１２４）の多くは、それぞれの終板（１１０、１２０）の長手方向の端部から実質的に離れた間隔とされる。いくつかの開口部（１２４）は、図３Ｂに示すように、芯部材（１３０ａ、（１３０）ｂ）の間に据えられ、それゆえ、終板の端部から実質的に離して据えられるか、または離した間隔とされる。この開口部（１２４）の終板の端部からの排除は、これらの終板の端部に繊維巻が位置づけられるかどうかにかかわらず、終板の形状および大きさに基づく着地範囲（椎骨部位に対して）を人工椎間板に提供する。
【００３８】
繊維（１４０）の１つの目的は、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）を一緒に保持し、自然の椎間板の動きの範囲を模倣するか、少なくとも近づくために、動きの範囲を制限することである。繊維は、例えば、少なくとも約（１００）ＭＰａ、あるいはおそらく少なくとも約５００ＭＰａの、高弾性率の弾性を有する強力繊維（ｈｉｇｈ  ｔｅｎａｃｉｔｙ  ｆｉｂｅｒ）を備えてもよい。強力繊維とは、裂けることなく、少なくとも５０ＭＰａ、およびあるいはおそらく少なくとも２５０ＭＰａの軸方向応力に耐えることのできる繊維を意味する。繊維（１４０）は、約１００μｍ〜約１０００μｍ、および好ましくは約２００μｍ〜約４００μｍの範囲の直径を有する、概ね細長の繊維である。選択的に、繊維は、共押し出し、射出成形、または別様にエラストマーでコーティングして繊維をカプセル化し、これにより、組織の内方成長からの保護を提供し、ねじり剛性および曲げ剛性を向上させてもよい。繊維は、繊維剛性と磨耗を向上させるために、１つ以上の他の材料でコーティングされてもよい。また、芯は、繊維を湿らせ、自然の椎間板の粘弾性特性の模倣を促進するために、生理食塩水等の湿潤剤とともに注入されてもよい。繊維は、単一のまたは多数の構成要素繊維を備えてもよい。
【００３９】
繊維（１４０）は、任意の適する材料から加工されてもよい。適する材料の例として、ポリエステル（例えば、Ｄａｃｒｏｎ（登録商標）またはＮｙｌｏｎｓ）、ポリエチレン（例えば、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む）、ポリアラミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（例えば、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標））、炭素繊維またはガラス繊維、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリウレタン、ポリ尿素、他のポリオレフィン（ポリプロピレンや他の混紡、およびオレフィンコポリマー等）、ハロゲン化ポリオレフィン、多糖類、ビニルポリマー、ポリホスファゼン、ポリシロキサン等を含む。繊維（１４０）は、種々の方途で、終板上で終端処理されてもよい。例として、繊維は、終板の上部表面または下部表面で繊維中に結び目を作ることによって終端処理されてもよい。あるいは、繊維（１４０）は、糸が糸巻に固定される態様に類似した、繊維の終端を終板の端部の開口部に滑りいれる方途によって終板上で終端処理されてもよい。開口部は、開口部構造自身のクリンプによって、またはフェルールクリンプ等の追加的な固定具によって、繊維を保持してもよい。さらなる代替として、繊維の終端を固定するために、タブ様のクリンプが終板構造上に機械加工されるか、溶接されてもよい。次に、繊維は、固定するためにクリンプの中に密閉されてもよい。またさらなる代替として、溶接（粘着剤や熱接合を含む）によって繊維を終板に固定するために、ポリマーが使用されてもよい。この終端処理用のポリマーは、繊維と同じ材料（例えば、ＵＨＭＷＰＥ、ＰＥ、ＰＥＴ、または上記に列挙された他の材料）であってもよい。また、さらに、繊維は、交差部材を繊維に捲縮し、Ｔ状継手を作成するか、球を繊維に捲縮し、玉継手を作成することによって、終板上に固定されてもよい。
【００４０】
図３Ａおよび図３Ｂに示す変形形態を再び参照して、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）のそれぞれには、１つ以上の内部組立品（１１３、１２３）がそれぞれ提供される。それぞれの内部組立品（１１３、１２３）は、そのそれぞれの終板の一部分を形成し、繊維（１４０）がこれを通って巻かれてもよい開口部（１２４）を含む構造部材である。例えば、図３Ａにおいて、それぞれの内部組立品（１１３、１２３）の形状は、そのそれぞれの終板（１１０、１２０）内に概してぴったりと合うように、略卵形である。一方、図３Ｂにおいては、それぞれの内部組立品（１１３ａ、１１３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ）は略円形であり、それぞれの終板（１１０、１２０）の長さの半分以下を占める。内部組立品（１１３、１２３）の他の形状および寸法は可能である。かかる内部組立品（１１３、１２３）は、溶接されるか、またはそのそれぞれの終板（１１０、１２０）に別様に構造的に結合されてもよい。内部組立品（１１３、１２３）は、終板を結合するために使用することが適切である、上述の任意の材料で形成されてもよい。芯部材（１３０、（１３０）ａ、（１３０）ｂ）は、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）との間に支持を提供し、相対的な空間を維持するように意図される。芯部材（１３０、（１３０）ａ、（１３０）ｂ）を１つ以上の比較的順応性のある材料を備えてもよい。特に、本変形形態および本願に記載の他の変形形態における圧縮性芯部材は、５０Ｄ〜６０Ｄの、例えば、５５Ｄのショア値を有するポリカーボネート−ウレタンＴＰＥ等の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を備えてもよい。かかる材料の例としては、市販のＴＰＥ、Ｂｉｏｎａｔｅがある。ショア硬度は、エラストマーの柔軟性または屈曲弾性率を特定するためにしばしば用いられる。我々は、中程度の温度で材料の押出プラグから圧縮成形されたＴＰＥを備える芯部材において成功している。例として、上述のポリカーボネート−ウレタンＴＰＥについて、選択された量のポリマーが密封金型に導入され、その際に、熱を加えながら相当な圧力がかけられる。ＴＰＥの量は、特定の高さを有する圧縮部材を生成するように選択される。圧力は、８〜１５時間、７０°〜９０℃の温度で、通常、約１２時間、８０℃の温度で加えられる。
【００４１】
適する代表的なエラストマー材料の他の例として、シリコーン、ポリウレタン、またはポリエステル（例えば、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標））を含む。
【００４２】
順応性のあるポリウレタンエラストマーは、Ｍ．Ｓｚｙｃｈｅｒ，Ｊ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ａｐｐｌ．“Ｂｉｏｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ：ａ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｒｅｖｉｅｗ”，３（２）：２９７４０２（１９８８）；Ａ．Ｃｏｕｒｙ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｆａｃｔｏｒｓ  ａｎｄ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ  ａｆｆｅｃｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ  ｉｎ  ｍｅｄｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅｓ”，Ｊ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ａｐｐｌ．３（２）：１３０  １７９（１９８８）；およびＰａｖｌｏｖａＭ，ｅｔ  ａｌ．，“Ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ａｎｄ  ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ  ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｓ”，Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ  １４（１３）：１０２４  １０２９（１９９３）で概説されている。適するポリウレタンエラストマーには、脂肪族ポリウレタン、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、ポリカーボネートウレタンおよびシリコーンポリエーテルウレタンを含む。
【００４３】
他の適するエラストマーには、種々のポリシロキサン（またはシリコーン）、シリコーンおよびポリウレタンのコポリマー、ポリオレフィン、アタクチックポリプロピレン等の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、スチレンのブロックコポリマーおよびブタジエン（例えば、ＳＢＳゴム）、ポリイソブチレン、およびポリイソプレン、ネオプレン、ポリニトリル類、１−ヘキサンおよび５−メチル−１、４−ヘキサジエンから生成されたコポリマーから生成された人工ゴムを含む。
【００４４】
芯部材の構造の一変異型は、ヒドロゲルで形成された核心およびエラストマー補強された繊維輪を備える。
【００４５】
例えば、核心、芯部材中央部（１３０）は、ヒドロゲル材料を備えてもよい。ヒドロゲルは、親水性ホモポリマーまたはコポリマーの架橋または相互貫入網目のどちらかによって画定される構造を通常有する水膨潤性の、または水膨潤ポリマー材料である。物理的架橋結合の場合、ポリマー網目に構造および物理的一体性を提供するために、結合はエンタングルメント、晶子、または水素結合構造の形をとってもよい。
【００４６】
適するヒドロゲルは、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、ポリエチレンオキシドベースのポリウレタン、およびポリヒドロキシエチルメタクリル樹脂を含む種々の親水性ポリマーおよびコポリマー、ならびにコポリマーおよび前述の混合物から調合されてもよい。
【００４７】
シリコーンベースのヒドロゲルもまた適する。シリコーンヒドロゲルは、少なくとも１つのシリコーン含有のモノマーおよび／またはオリゴマーを含むモノマーの混合物、ならびにＮ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、２−ヒドロキシエチル−ビニル炭酸塩、および２−ヒドロキシエチル−カルバミル酸ビニル（ベータアラニン）等の、少なくとも１つの親水性コモノマーを重合することによって調製されてもよい。
【００４８】
繊維輪は、繊維で補強された、直前に記載されたもの等のエラストマーを備えてもよい。繊維に適する材料は、種々のステンレス鋼および超弾性合金（ニチノール等）を備える高抗張力ワイヤから、ポリエチレン、ポリプロピレン、低密度および高密度のポリエチレン、鎖状低密度ポリエチレン、ポリブテン、およびこれらのポリマーの混合物およびアロイ等のポリオレフィンを備えるポリマー繊維までに及ぶ。ＨＤＰＥおよびＵＨＭＷＰＥは特に適する。種々の繊維を調製する他の適する材料には、ポリ−パラフェニレンテレフタルアミド（例えば、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標））、ポリアミド（例えば、種々のＮｙｌｏｎｓ）、テレフタル酸ポリエチレン（ＤＡＣＲＯＮおよびＨＹＴＲＥＬとして市販の「ＰＥＰ」）等の他のポリエステル、ならびにＶＥＣＴＲＡの商標名で入手可能なもの等の液晶ポリマー、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレンおよびｅ−ＰＴＦＥ等のポリフッ化炭化水素を含む。炭素繊維やガラス繊維等の他の非ポリマー材料が使用されてもよい。繊維構成要素は、一本ストランドであるか、より通常は、多重ストランド集合であってもよい。設計上の選択として、繊維は概して高弾性率の弾性を有し、高い耐磨耗性を所有する。繊維は、少なくとも約（１００）ＭＰａ、あるいはおそらく少なくとも約５００ＭＰａ等の弾性係数を有してもよい。繊維は、約０．２ｍｍ〜約２ｍｍ等の、約０．１〜約５ｍｍの範囲の直径を有してもよい。
【００４９】
繊維は、例えば、無作為のパターン、周方向の取り巻き、半径方向の取り巻き、芯の周囲を移動し次第に極（または極近く）に近づく取り巻き、およびこれらのパターンと他のパターンとの組み合わせで芯部材を取り巻く、種々の異なる構成で、芯部材の周りで取り巻かれてもよい。
【００５０】
それぞれの芯部材（１３０、（１３０）ａ、（１３０）ｂ）の形状は、図３Ｂに示すように、通常、略円筒形であるが、形状（ならびに芯部材を構成する材料および芯部材の寸法）は、所望の物理的または性能特性を得るために、さまざまであってもよい。例えば、芯部材（１３０）形状、寸法および材料は、人工椎間板の屈曲、伸張、側方曲げ、軸回転の程度に直接影響を与える。比較として、図３Ｂの二重芯構造は、組み込まれる繊維（１４０）により大きな空間を含む設計を提供し、これにより、設計の融通性の追加的な点を提供する。
【００５１】
環状カプセル（１５０）は、ポリウレタンまたはシリコーン、または上述の材料等の適切なポリマーから作られてもよく、射出成形、二部品の混合、または終板−芯−繊維組立品をポリマー溶液に浸すことによって加工されてもよい。図のように、環状カプセルは、略直線の側壁を有する略楕円形である。代替の実施形態は、側壁に形成される１つ以上の蛇腹を含んでもよい。環状カプセルの機能は、椎間板材料（例えば、繊維ストランド）を椎間板の本体内に留め、自然な内方成長を椎間板外に留めるバリアの役割をすることである。
【００５２】
当該人工椎間板のいくつかの変形形態、およびそれぞれの構成部分およびその特徴は、図４Ａ〜図４Ｅ、図５Ａ〜図５Ｂ、図６Ａ〜図６Ｃ、図７〜図１０、および図１１Ａ〜図１１Ｄに説明されている。
【００５３】
図４Ａに示す人工椎間板は、図３Ｂに示すものと極めて類似する。図４Ｂ〜４Ｅは、人工装具の構成要素を示す。図４Ａに示す変形形態は、それぞれ一対の内部組立品（１１３ａ、１１３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ）を含む、上位終板および下位終板（１１０、１２０）を含む。上位終板（１１０）と下位終板（１２０）はそれぞれ、一対の定着特徴（１１１ａ、１１１ｂ、１２１ａ、１２１ｂ）をそれぞれ含む。一対の芯部材（１３０ａ、１３０ｂ）は、上位終板と下位終板（１１０、１２０）との間に位置する。図示されないが、複数の繊維（１４０）が、内部組立品（１１３ａ、１１３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ）上に提供される開口部（１２４）の間に延在し、これを取り巻き、これにより、一対の終板を相互に連結する。
【００５４】
図４Ｂ〜図４Ｃを参照すると、終板（１１０、１２０）の構造に関する追加的な詳細が説明される。図のように、それぞれの終板（１１０、１２０）の内向きの部分は、一対の収納部（１１５ａ、１１５ｂ、１２５ａ、１２５ｂ）を含み、この中で内部組立品（１１３ａ、１１３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ）は受け取られ、連結される。それぞれの終板はまた、中心穴１１６、１２６を含み、これを通ってそれぞれの内部組立品（１１３ａ、１１３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ）の一部分が延在して、内部組立品（１１３ａ、１１３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ）の終板（１１０、１２０）への結合を容易にする。内部組立品（１１３ａ、１１３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ）は、溶接、接着剤の使用、または他の適する当業者に周知の方法によって、終板（１１０、１２０）に結合されてもよい。
【００５５】
図４Ｄ〜図４Ｅは、内部組立品（１１３、１２３）に関する追加的な詳細を説明する。図４Ｄに示すように、例えば、内部組立品（１１３）は、複数の、例えば１３個の開口部（１２４）をその周辺部に含む。開口部の数は、概して約３〜１００開口部の範囲であり、好ましくは１０〜３０の範囲である。この変形形態に描写される開口部（１２４）は略楕円形に示されるが、本願の他の例に記載されるように、任意の他の適する形状または寸法であってもよい。図４Ｅは、さらに、内部組立品（１１３）の中央部に形成される一対の開口部（１２４）を説明する。本実施形態において、繊維（１２４）は、芯部材（１３０）の周辺の周りで終板（１１０、１２０）に結合される繊維（１２４）に加えて、芯部材（１３０）の中央を通されてもよい。
【００５６】
本実施形態において示される図４Ａ〜図４Ｅに示す内部組立品（１１３、１２３）は略円形に表されるが、これらは概して任意の形状または配向で提供されてもよい。内部組立品が、略円筒形の芯部材（１３０）、または別様に略円形の着地範囲を有する芯部材（１３０）とともに使用される場合には、円形の形状が好ましい。内部組立品（１１３、１２３）が他の形状または寸法で提供される場合、内部組立品を収納するため、終板（１１０、１２０）の内側に提供される収納部（１１５）の形状および／または寸法を、類似したものに変更することが好ましい。
【００５７】
上述のとおり、図示されないが、１つ以上の繊維（１４０）は、好ましくは内部組立品（１１３、１２３）のそれぞれに形成される開口部（１２４）を通されることによって、２枚の終板（１１０、１２０）の間に延在し、それらを相互に接続する。繊維（１４０）は、所望の結果を提供するために、上述の任意の材料によって形成され、本願またはそれ以外に記載の任意の適するパターンに巻かれてもよい。さらに、選択的な環状カプセル（１５０）（やはり図４Ａ〜図４Ｅに示されない）が、２枚の終板（１１０、１２０）の間の周辺の周りに、図３Ａ、図３Ｂに関連して、上に記載のもの等の態様によって提供されてもよい。
【００５８】
図５Ａは、当該人工椎間板（１００）の別の変形形態を示し、統合構造を有する、すなわち内部組立品のない終板（１１０、１２０）を含む。図の実施形態において、それぞれの終板（１１０、１２０）には、略卵形、または楕円形の形状の芯部材（１３０）を収納するために卵形のパターンを形成する開口部（１２４）を有する中央部が提供される。開口部（１２４）は、他の形状および他の寸法で提供されてもよい。例えば、図５Ｂにおいて、好ましくは略円筒形の芯部材を収納するために、略円形パターンを形成する複数の開口部（１２４）を有する統合終板（１１０）が図示される。下に記載の図６Ａ〜図６Ｃは、好ましくは類似の形状の芯部材（１３０）を組み込むために、略バーベル形のパターンを形成する複数の開口部（１２４）を有する統合終板（１１０、１２０）を有する椎間板（１００）を示す。他の形状および寸法も可能である。
【００５９】
図５Ａ、図５Ｂに示す統合終板（１１０、１２０）が使用される場所には、露出した上位終板の上面（１１０）上の開口部（１２４）および下位終板の下面（１２０）を覆って、蓋または他の部材（図示せず）が配置されてもよい。蓋または他の部材は、終板（１１０、１２０）と同じ材料で形成されてもよく、または、適するポリマーまたは他の材料で形成されてもよい。蓋は、機能の中でもとくに、統合終板上に形成される開口部（１２４）で巻かれている繊維（１４０）に対し、保護を提供する。また、蓋は、内部に統合された、またはこれに結合された定着特徴を含んでもよい。
【００６０】
図５Ａ〜図Ｂに示すように、終板（１１０、１２０）のそれぞれの外側、または水平面の面積、すなわち、椎体を係合する椎間板表面の面積は、芯部材（１３０）の断面の表面積よりも実質的に大きい。芯部材（１３０）断面の表面積は、ある終板（１１０、１２０）の断面積の約５％〜約８０％、あるいはおそらく約１０％〜約６０％、または約１５％〜約５０％である。この態様において、十分な圧縮、屈曲、伸張、回転および他の性能特性を有するが、比較的小さい断面寸法を有するある芯部材（１３０）について、芯部材は、椎骨体表面への陥没を防ぐために、比較的より大きな断面寸法を有する終板を支持するために使用されてもよい。本願に記載の変形形態において、芯部材（１３０）および終板（１１０、１２０）はまた、後部アクセスまたは上に記載のもの等の低侵襲外科的処置による移植に適切な、あるいは適合させた寸法を有する。
【００６１】
図６Ａ〜図６Ｃは、統合終板（１１０）、（１２０）、略バーベル形状を有する芯部材（１３０）、後方円筒断面（１３１）、前方円筒断面（１３２）、および中間架橋区画１３３を有する人工椎間板（１００）を示す。上位終板（１１０）の内側は、図６Ｂに示され、そこでは、終板（１１０）に芯部材（１３０）を受け取るための嵌合鍵穴形状を有する収納部（１３４）区画が提供されるように示される。複数の開口部（１２４）が、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）上にそれぞれ提供される。開口部（１２４）は、芯部材（１３０）の周辺部をたどるパターンで終板（１１０）、（１２０）上に位置する。それゆえ、繊維（１４０）（図示せず、図３Ａ、図３Ｂ参照）は、上位終板および下位終板（１１０、１２０）を相互接続するために、芯部材（１３０）の周りの開口部（１２４）を通される。選択的なカプセル（これも図示せず、図３Ａ、図３Ｂ参照）が、繊維（１４０）と芯部材（１３０）の周辺部に提供されてもよい。
【００６２】
係合機構または構成要素（１３５）が、人工椎間板の上位終板および下位終板（１１０、１２０）のそれぞれの後方端部に提供される。係合表面（１３５）は、移植術の間に椎間板を操作するために、ツールや他の用具が人工椎間板（１００）を協同的に係合することを可能にする、表面配向を提供する。例えば、係合表面（１３５）は、終板（１１０、１２０）の一方または双方の端部に形成される、穴、レッジ、開口部、タブ、または他の構造を備えてもよい。図６Ａ〜図６Ｃに示す実施形態において、係合表面（１３５）は、上位終板（１１０）と下位終板（１２０）のそれぞれに一対の開口部を含む。開口部は、適する配備ツール上に形成されたタブを係合するようになっている。
【００６３】
終板（１１０、１２０）内において形成される繊維開口部（１２４）は、任意の所望の密度を有するように提供されてもよく、この開口部の密度は、終板（１１０、１２０）の異なる区画によってさまざまであってもよい。例えば、開口部密度は、図６Ａ〜図６Ｃに示す終板（１１０、１２０）の前端部において、終板（１１０、１２０）の後端部の開口部密度よりも高い。例えば、芯部材（１３０）の前部（１３２）を取り巻く１５の開口部（１２４）が示されるが、一方、わずか１０の開口部が、芯部材（１３０）の後部（１３１）を取り囲む。一般に、より高い開口部密度によって可能となるより高い繊維密度は、屈曲、伸張、曲げおよび回転に対するより高い抵抗力を提供する。開口部密度は、所望の臨床結果を提供するための任意の適する方法において多様であってもよい。
【００６４】
図７〜図１０は、異なる形状、寸法および配向性を有する統合終板（１１０）のいくつかの変形形態を説明する。これらの例のそれぞれは、完全な人工椎間板の一部分であり、対応する、類似的な寸法および形状にされた下位（または上位）終板（１２０）、芯部材（１３０）、終板の間に巻かれこれらを相互接続する繊維（１４０）、および選択的な保護カプセル（１５０）を有する。そのうちのどれも図７〜図１０に示されない。その代わりに、明確にするために、図７〜図１０は、人工椎間板の上部終板（１１０）のみを示し、残る構造は、記載の任意の特徴を組み込んでもよいと理解されるものとする。
【００６５】
図７は、例えば、インゲンマメ形の統合終板（１１０）を説明し、図８は、曲線のある統合終板（１１０）を説明する。これらの形状はそれぞれ、椎体の外側の湾曲に進入しまたは接近し、デバイスの挿入を促進するように適合させた、曲線または湾曲を含む。それゆえ、終板が負う負荷は、椎体の中央部から椎体の外郭（環状突起）へ外向きに分散され得る。
【００６６】
図９は、円形の開口部（１２４）を有する略長方形の統合終板を示す。繊維（１２４）を巻く開口部（１２４）は、図９に示すように円形、図７、８、および１０を含む他のいくつかの図に示すように楕円形、または任意の他の適する形状であってもよい。また、開口部（１２４）は、繊維（１４０）の巻きを受け取るのに適する寸法であってもよい。例えば、図１０は、略楕円形の芯部材（１３０）を受け取るように適合させた収納部、およびかかる芯部材（１３０）の周辺部を取り巻くように適合させた略楕円形の開口部（１２４）のパターンを有する弾丸型終板（１１０）を示す。
【００６７】
前述のそれぞれの終板の形状、寸法、および配向性は、説明のみを目的とする。追加的な形状および寸法が企図され、またこれは本願に記載の人工椎間板構造に沿ったものである。
【００６８】
図１１Ａ〜図１１Ｄは、当該人工椎間板（１００）の別の変形形態を示す。椎間板は、上位終板（１１０）、下位終板（１２０）、および上位終板および下位終板の間に位置する芯部材（１３０）を含む。上位終板（１１０）と下位終板（１２０）の１つ以上は、湾曲した座面（１７０）を含む。説明される例において、下位終板（１２０）のみが、湾曲した座面（１７０）を含む。しかし、かかる座面は、下位終板（１２０）の代わりに、またはこれに追加して、上位終板（１１０）上に含まれてもよい。１つの終板のみが湾曲した座面（１７０）を含む場合、他の終板は、好ましくは平坦である。それぞれの終板（１１０、１２０）は、略卵形の形状の芯部材（１３０）（図１１Ｅに示す）、および類似の卵形のパターンを開口部（１２４）に提供する略弾丸型である。
【００６９】
湾曲した座面（１７０）は、略平面中間区画（１７１）および終板（１１０）の後方端および前方端に接近する隆起した側面（１７２）を両端部に含む。湾曲した座面（１７０）は、椎間板が屈曲および伸長する間の、芯（１３０）と終板（１２０）の間における相対滑り運動を可能にする。この構造はまた、比較的より大きな効果的な芯の着地範囲を提供する。
【００７０】
図１２は、当該人工椎間板（２００）の変形形態を表す。この変形形態は、圧縮性芯（２０６）によって分離される、上位終板（２０２）と下位終板（２０４）とを備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（２０６）は、１つ以上の芯部材（図示せず）を備え、上位終板（２０２）と下位終板（２０４）との間に延在する、１つ以上の繊維（２０７）によって結合されてもよい。上位終板と下位終板（２０２、２０４）は、繊維（２０７）が通り抜ける開口部（２０８）を含んでもよい。他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が、繊維（２０７）の機能的代用として使用されてもよい。
【００７１】
図１３は、側面の溝（２１０、２１２）の深さを特に示す、デバイス（２００）の端面図である。図１４も、側面の溝（２１０、２１２）を示す、デバイス（２００）の側面図である。
【００７２】
図１５は、人工椎間板（２００）の上面図を示す。芯部材（図示せず）の形状は、上面図に見られる繊維開口部（２０８）の設置から決定されてもよい。上位終板（２０２）内の側方スロット（２１２）は、本図において（陰線で）見られることができる。椎間板の本変形形態における下位終板（２０４）の形状は、図１５に示すものと同じである。
【００７３】
本椎間板はまた、上位終板（２０２）と下位終板（２０４）の間に巻いて接続する繊維（２０７）を含むことができる。これらの繊維（２０７）は、上位終板と下位終板（２０２、２０４）のそれぞれの部分に形成される、複数の開孔部または開口部（２０８）を通って延在してもよい。ゆえに、繊維（２０７）は、一対の終板（２０２、２０４）の間に延在し、上位終板（２０２）内の上位終板第１開口部（２０８）を通って上に伸び、上位終板（２０２）内の隣接する開口部（２０８）を通って下に戻る。繊維（２０７）は、きつく巻かれなくてもよく、これにより、終板による、およびその間の、ある程度の軸回転、曲がり、屈曲、および伸長を許容する。軸回転の大きさは概して、約０°〜約１５°、あるいはおそらく約２°〜１０°の範囲である。曲がりの大きさは概して、約０°〜約１８°、あるいはおそらく約２°〜１５°の範囲を有する。屈曲および伸長の大きさは概して、約０°〜約２５°、あるいはおそらく約３°〜１５°の範囲を有する。当然、繊維（２０７）は、これらの回転値の結果として生じる値を異なるものとするため、よりきつくまたはゆるく巻かれてもよい。圧縮性芯（２０６）を形成する芯部材（図示せず）は、非圧縮のまたは圧縮の状態で提供されてもよい。環状カプセルは、圧縮性芯（２０６）を取り巻いて、上位終板と下位終板（２０２、２０４）との間の空間に含まれてもよい。
【００７４】
記載の人工椎間板は、より大きい単一の細長芯部材、略円形の芯部材、または２つ以上の略円筒形の芯部材を備える圧縮性芯（２０６）を含んでもよい。二重芯構造は、自然の椎間板の性能特性をより巧妙に擬態することができる。さらに、二重芯構造中に見られる繊維繊維（２０７）は、単芯構造中に見られる繊維（２０７）に比べて、より小さい応力を受けると見られている。
【００７５】
終板（２０２、２０４）のそれぞれの、外側、または水平面の表面積、すなわち、椎体を係合する椎間板表面の面積は、単数または複数の芯部材の断面の表面積よりも実質的に大きい。単数または複数の芯部材の断面の表面積は、ある終板（２０２、２０４）の断面積の約５％〜約８０％、あるいはおそらく約１０％〜約６０％、または約１５％〜約５０％である。この態様において、十分な圧縮、屈曲、伸張、回転および他の性能特性を有するが、比較的小さい断面寸法を有するある圧縮性芯（２０６）について、芯部材は、椎骨体表面への陥没を防ぐために、比較的さらに大きな断面寸法を有する終板支持するために使用されてもよい。本願に記載の変形形態において、圧縮性芯（２０６）および終板（２０２、２０４）はまた、後部アクセスまたは上に記載のもの等の低侵襲外科的処置による移植に適切な、あるいは適合させた寸法を有する。
【００７６】
図１２〜図１６に示す変形形態における特別な関心は、側面に設置された据付溝（下方プレート（２０４）内２１０と上方プレート（２０２）内（２１２））である。上方プレート（２０２）と下方プレート（２０４）内の据付溝（２１０、２１２）は、図１７に示すようなツールとともに使用されてもよい。機能的に言えば、溝（２１０、２１２）の深さは、図に示されるツール（３００）の上位棒（図１７の３０２）および下位棒（図１７の３０４）を滑らせることによって椎間板（２００）の握りを可能とするのに十分である。選択的に、しかし望ましくは、溝（２１０、２１２）はまた、カニューレ（図１の７００）の通行および移植の容易さを向上のために、使用者が椎間板（２００）の高さを圧縮して椎間板（２００）のプロファイルを下げることができるように構成される。図１７に明確であるように、一対の上位棒またはフォーク（３０２）は、操作的ピンチ表面（３０６、３０８）が互いに向かって移動する場合、２つの下位棒またはフォーク（３０４）に向かって移動する。
【００７７】
図１６は、（上位終板（２５４）の）上位側方スロット（２５２）と（下位終板（２５８）の）下位スロット（２５６）が、これらの終板の嵌合面（２６０、２６２）にそれぞれ平行ではない、当該人工椎間板（２５０）の別の変形形態を示す。しかし、上位スロット（２５２）は、図１７に示すように、据付および圧縮デバイスの使用を可能とするように、下位スロット（２５４）に実質的に平行である。この構造は、例として、終板が平行ではない場合に、人工椎間板の移植を可能とする。かかる椎間板構造は、くさび形の芯、または圧縮性芯の周りで均一でない繊維（例えば、２６６）の設置を有する芯（例えば、２６４）の使用を許す。かかる構造において、下位終板（２５８）に対して上位終板（２５４）を回転させる（２６８）のに必要な力は、脊椎を屈曲させる場合と脊椎を伸張させる場合とは異なり得る。椎間板（２５０）の形状は、一定の特定の脊椎運動能力を提供するために、または移植後、人工椎間板が特定の構成または形状に緩むことを可能とするために、使用されてもよい。
【００７８】
図１７は、本願に記載の椎間板の移植のために使用されてもよいツール（３５０）を示す。略平行の軌道で、概して下位延伸ロッド（３０４）に向かって、および離れて移動する上位延伸ロッド（３０２）を有する他のツールもまた適する。上記に記載されないものとして、上位および下位の設置または配備ねじ（３１０、３１２）がある。これらの上位および下位のねじ（３１０、３１２）は、付属ケーブル（３１４）を使用して回転され、これにより、取り付けられた椎間板をツールから押して取り外し、椎間腔の中に押し入れる。椎間板は、この椎間腔の中に送達されるとき、圧縮を解除されていても、圧縮された状態であってもよい。
【００７９】
図１８は、折り畳まれた態様の当該人工椎間板（２７０）の一変形形態の斜視図を示す。この変形形態は、圧縮性芯（２７６）によって分離される上位終板（２７２）と下位終板（２７４）とを備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（２７６）は、１つ以上の膨張式芯部材（図示せず）を備えてもよく、上位終板（２７２）と下位終板（２７４）との間に延在する１つ以上の繊維（２８０）に結合されてもよい。また、この図には、膨張材料がこれを通って流動することのできる膨張線（２８２）が示される。上位終板と下位終板（２７２、２７４）は、繊維（２８０）が通り抜ける開口部（２７８）を含んでもよい。繊維（２８０）の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。
【００８０】
図１９は、図１８に示す椎間板（２７０）の斜視図であるが、膨張した、移植後の状態である。充填線（図１８の２８２）は除去されており、バルーンは密閉されている（２８４）。図１８および図１９には、移植ツールとの協同的な取り付けに有用な開孔部（２８６）、および椎骨への永久的な取り付けのための接着特性または構成要素（例えば、「竜骨」）（２８８）が示される。
【００８１】
本椎間板はまた、上位終板（２７２）から下位終板（２７４）の間に巻いて接続する繊維（２７７）を含むことができる。これらの繊維（２７７）は、上位終板および下位終板（２７２、２７４）のそれぞれに形成される複数の開孔部または開口部（２７８）を通って延在してもよい。ゆえに、繊維（２７７）は、一対の終板（２７２、２７４）の間に延在し、上位終板（２７２）内の第１開口部（２７８）を通って上に伸び、上位終板（２７２）内の隣接する開口部（２７８）を通って下に戻る。圧縮性芯（２７６）を形成する、バルーンベースの芯部材（図示せず）が、移植用に折り畳まれた態様で提供されてもよい。環状カプセルは、圧縮性芯（２７６）を取り巻いて、上位終板と下位終板（２７２、２７４）との間の空間に含まれてもよい。
【００８２】
図２０および図２１は、当該人工椎間板の段階的な構築を示す。具体的には、図２０、ステップ（ａ）において、膨張時、上位終板（２７２）と下位終板（２７４）との間の角度が、型（２９０）が有するのと同一の角度を有する人工椎間板を産生するために特に構築された（寸法、角度等）型（２９０）を示す。上位終板（２７２）と下位終板は、型（２９０）に取り付けられている。膨張ポートおよび線（２９４）を有する小型のバルーンまたは膨張式部材（２９２）が、上位終板と下位終板（２７２、２７４）の間の領域にぴったりとはまるように選択される。この態様において、終板は、充填線（２９４）が前方に配置された場合、得られる椎間板は隣接する脊椎の間の前弯の角度となるような角度に据えられる。バルーンは、概して不活性のガス（例えば、窒素等）によって適切な圧まで膨張される。バルーンは、概して、任意の適切なポリマーから作られてもよいが、血管形成用またはステント送達バルーンの作成において使用される材料が非常によい。順応性、および半順応性の血管形成術用バルーンの作成において使用される材料がかかるバルーンにおいて使用されてもよいが、高圧の、非順応性の血管形成術用バルーンの作成に使用されるポリマー材料は、よりよい選択である。柔軟なバルーンは、通常、さまざまな他のコポリマー（例えば、ポリラクトン）と共に、またはこれを使わずに、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）で作られている。顕著な穿刺抵抗を有する多層バルーンが入手可能である。
【００８３】
バルーン（２９２）がステップ（ｂ）に示す寸法まで膨張したら、次に、繊維（２８０）が開口部（図１８および図１９の２７８）を通って編まれ、終板の１つに力が加わるときに、椎間板に対する力を分散する網目繊維を形成する。
【００８４】
最後に、ステップ（ｃ）に示すとおり、関連する繊維マトリクス（２８０）とともに、バルーン（２９２）は収縮される。収縮した椎間板（２８１）は、型（２９０）から除去されてもよい。椎間板（２８１）は、移植できる状態である。収縮した椎間板（２８１）は、移植の前にさらに圧縮されてもよい。
【００８５】
図２１は、充填線（２８０）がバルーン（２９２）の反対側に据えられていることを例外として、図２０のステップと同じ組を示す。
【００８６】
概して、バルーンの設置後に硬化し圧縮性の芯を産生するポリマー系、およびヒドロゲルの２つの群の材料が、このバルーンベースの芯の充填剤として適すると見られている。この２つの物理的混合物も適する。
【００８７】
例として、硬化性ポリマー系は、殺菌され、保存され、使用時に混合されて流動性を有する組成物を提供し、そして硬化を開始することができる多くのパーツを備える硬化性ポリウレタン組成物であってもよい。パーツは、（１）１つ以上のポリオールの反応生成物（例えば、ポリエーテルまたはポリカーボネートポリオール）、および１つ以上のジイソシアン酸エステル、および選択的に、疎水性添加剤を備えるプレポリマー成分、および、（２）例えば、１つ以上のポリオール、１つ以上の鎖延長剤、１つ以上の触媒、および所望される場合、酸化防止剤および染料等の、１つ以上の硬化成分を含んでもよい。混合後、成分は、加圧下でバルーンに送達されることができるほど十分に流動する。これらの材料は、生理学的状態下においても硬化する。
【００８８】
ヒドロゲルは、親水性ホモポリマーまたはコポリマーの架橋または相互貫入網目のどちらかによって画定される構造を通常有する水膨潤性の、または水膨潤ポリマー材料である。物理的架橋結合の場合、ポリマー網目に構造および物理的一体性を提供するために、結合はエンタングルメント、晶子、または水素結合構造の形をとってもよい。
【００８９】
適するヒドロゲルは、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、ポリエチレンオキシドベースのポリウレタン、およびポリヒドロキシエチルメタクリル樹脂を含む種々の親水性ポリマーおよびコポリマー、ならびにコポリマーと前述の混合物から調合されてもよい。
【００９０】
シリコーンベースのヒドロゲルもまた適する。シリコーンヒドロゲルは、少なくとも１つのシリコーン含有のモノマーおよび／またはオリゴマーを含むモノマーの混合物、ならびにＮ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、２−ヒドロキシエチル−ビニル炭酸塩、および２−ヒドロキシエチル−カルバミル酸ビニル（ベータアラニン）等の、少なくとも１つの親水性コモノマーを重合することによって調製されてもよい。
【００９１】
図２２は、当該人工椎間板（３００）の一変形形態の斜視図を示す。この変形形態は、圧縮性芯（３０６）によって分離される上位終板（３０２）と下位終板（３０４）とを備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（３０６）は、１つ以上の芯部材（図示せず）を備えてもよく、上位終板（３０２）と下位終板（３０４）との間に延在する１つ以上の繊維（３０８）に結合されてもよい。上位終板および下位終板（３０２、３０４）は、繊維（３０８）が通り抜ける開口部（３１０）を含んでもよい。繊維の機能的代用として（３０８）、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。
【００９２】
図２２に示されうるように、上位終板（３０２）は、圧縮性芯（３０６）の上で折れるヒンジ（３１２）を含む。このヒンジは、（３００）の有効厚さを薄くし、人工椎間板の移植術において自然の椎間板が除去される場合に形成される、椎間の開孔部へのアクセスを向上させる。この薄い外形は、後方進入法を使用して椎間板の交換を試みる際に、後方進入法から前弯の角度を有する椎間板を配置する場合に特に有益である。
【００９３】
椎間腔内に設置後、上位終板（３０２）は、２本の補強棒（３１４）を使用して真っ直ぐに矯正される。これらの棒（３１４）は、上位終板（３０２）の端部に見られる蟻継手のテールまたは凸区画（３１８）内で滑り蟻継手として協同的に動作する蟻継手の区分（３１６）を有してもよい。椎間板本体（３００）が椎間腔内に設置され、補強棒が蟻継手端部スロット（３１８）に滑り入れられた後、これにより、ヒンジ領域（３１２）が真っ直ぐに矯正される。
【００９４】
図２２にはまた、取り扱いツールおよび設置ツールとともに使用される開孔部（３２０）を示す。
【００９５】
図２３は、図２２に見られる、特に上位終板（３０２）内の蟻継手の溝（３１８）を示すデバイス（３００）の側面図である。
【００９６】
図２４は、デバイス（３３０）の別の変形形態の側面図である。この変形形態は、ヒンジ（３１２）のある上位終板（３０２）と、やはりヒンジ（３３４）のある下位終板（３３２）の双方を有する。上位終板（３０２）と下位終板（３０４）はそれぞれ、椎間板（３３０）を真っ直ぐに矯正し、真っ直ぐな位置に係止するための、蟻継手スロット（３１８）を含む。
【００９７】
図２５は、図２４に示す人工椎間板（３３０）の斜視図である。図において、椎間板の上位終板および下位終板（３０２、３３２）は、真っ直ぐに矯正され、補強棒（３３６）が所定の位置に滑り入れられている。繊維開口部（３１０）も見られる。
【００９８】
本願におけるすべての変形形態がそうであるように、本椎間板はまた、上位終板（３０２）から下位終板（３３２）の間に巻いて接続する繊維（３３８）を含むことができる。これらの繊維（３３８）は、上位終板および下位終板（３０２、３３２）のそれぞれの部分に形成される、複数の開孔部または開口部（３１０）を通って延在してもよい。ゆえに、繊維（３３８）は、一対の終板（３０２、３３２）の間に延在し、上位終板（３０２）内の第１開口部を通って上に伸び、上位終板（３０２）内の隣接する開口部（３１０）を通って下に戻る。
【００９９】
圧縮性芯（３４０）を形成する芯部材（図示せず）は、非圧縮のまたは圧縮の状態で提供されてもよい。環状カプセルは、圧縮性芯（３４０）を取り巻いて、上位終板と下位終板（３０２、３３２）との間の空間に含まれてもよい。
【０１００】
図２６は、多くの終板の断面図および２本の補強棒の斜視図を示す。６（ａ）変形形態は、滑り「Ｔ」状継手（３５０）を示す。６（ｂ）変形形態は、滑り蟻継手（３５２）を使用する。６（ｃ）変形形態は、終板（３５６）内の端部ではなく、中央に位置する滑り中央蟻継手（３５４）である。この変形形態の終板（３５６）は、前述のものよりも、移植中に幅が広いという不利益を有する。６（ｄ）変形形態は、滑り蟻継手に結合された固定要素を含む。６（ｅ）変形形態は、中央滑り「Ｔ」状継手（３６０）を使用する。６（ｆ）変形形態は、滑り「Ｔ」状継手を固定要素（３６４）とともに利用する。６（ｇ）変形形態は、円形断面を有し、固定要素を含む一対の中央に位置する硬化材（３６６）を利用する。６（ｈ）変形形態（３６８）は、固定要素（３７０）のある６（ｂ）変形形態の斜視図である。最後に、６（ｉ）変形形態（３５８）は、６（ｄ）変形形態の斜視図である。
【０１０１】
図２７は、充填後および移植後の、当該人工椎間板（４００）の一変形形態の斜視図を示す。この変形形態は、圧縮性芯（４０６）によって分離される上位終板（４０２）と下位終板（４０４）を備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（４０６）は、１つ以上の芯部材（図示せず）を備えてもよく、上位終板（４０２）と下位終板（４０４）との間に延在する１つ以上の繊維（４１０）に結合されてもよい。下記にさらに詳述されるように、芯部材は、圧縮性の微粒子を（少なくとも部分的に）備える。上位終板および下位終板（４０２、４０４）は、繊維（４１０）が通り抜ける開口部（４０８）を含んでもよい。繊維（４１０）の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。開孔部（４１２）は、据付および拡張ツールとともに使用されるために配置される。これらの開孔部は、所望される場合、ねじ付きである。
【０１０２】
図２８は、当該人工椎間板（４００）の一変形形態の拡張および充填の概略手順を提供する。最初のステップ（図示せず）は、椎間板部分構成要素、すなわち、上位終板（４０２）、下位終板（４０４）、および繊維の筐体（４１０）でできた組立品の産生である。椎間板部分構成要素は、芯部材を用いないか、所望される場合、１つ以上の部分的芯部材のみを用いて作られる。かかる部分的芯部材の例は、図３１Ａ〜図３１Ｅに関して記載されている。どちらの場合においても、繊維の内側の体積は、少なくとも部分的に最初の椎間板部分構成要素内において空である。折り畳まれた態様で最初に脊椎に導入されるのは、この椎間板部分構成要素である。
【０１０３】
図２８、ステップ（ａ）は、据付および拡張ツール（４２２）と係合する、折り畳まれた態様の椎間板部分構成要素（４２０）を示す。非常に薄い外形の椎間板部分構成要素（４２０）は、その多くの異なる脊髄部位へのアクセスを可能にし、脊髄や枝分かれした神経が、かかる椎間板が通過することのできる面積を制限する後方進入法の手技において、特に有益である。ツール（４２２）の２つのハンドル（４２４）が互いから離れて移動する間、ハンドル（４２４）は、実質的に互いに平行であり、上位終板および下位終板（４０２、４０４）を実質的に並行関係で運ぶ。
【０１０４】
任意の場合において、図２８、ステップ（ｂ）において、ハンドル（４２４）は、椎間板部分構成要素（４２０）の椎間腔内への配置後になされるように、互いから離すように移動される。図２８、ステップ（ｃ）において、（少なくとも部分的に）空のものは、注射器で満たされる。注射器は、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）等の圧縮性材料の粒子やビーズ、例えば、５０Ｄ〜６０Ｄの、例えば、５５Ｄのショア値を有するポリカーボネート−ウレタンＴＰＥ等を備えてもよい。かかる材料の例としては、市販のＴＰＥ、ＢＩＯＮＡＴＥがある。ショア硬度は、エラストマーの柔軟性または屈曲弾性率を特定するためにしばしば用いられる。適する代表的なエラストマー材料の他の例として、シリコーン、ポリウレタン、またはポリエステル（例えば、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標））を含む。
【０１０５】
これらの微粒子は、選択された材料のより大きい断片から単に刻んでもよく、または、最初から所望の形態に合成されてもよい。圧縮性の微粒子は、ステップ（ｃ）に示すとおり、概して、注射器（４２８）で椎間板に導入されることができる寸法であり、キャリア流体の有無は問わない。椎間板（４２０）内への微粒子の最初の詰め込みは、芯部材内の空洞を排除するように注意して行われなければならない。
【０１０６】
必要ではないが、芯部材を凝固させるため、またはその形状を安定させるために、詰めた芯部材に接着剤を加えてもよい。
【０１０７】
図２８、ステップ（ｄ）において、充填は完了し、ツール（４２２）は開孔部（４１２）から除去される。本方法の実質的部分はこれで完了する。
【０１０８】
図２９Ａおよび図２９Ｂは、微粒子を当該人工椎間板へ導入する代替の固体取り扱いデバイスを示す。具体的には、図２９Ａは、固体運搬ライン（４５４）に中身を出す、円錐形の下部（４５２）を持つ固体含有箱（４５０）を有するデバイスを示す。ライン（４５４）は、モーター（４５８）によって回転されるオーガーのような構成要素（図２９Ｂの断面図の４５６）包含する。椎間板に供給される微粒子の量は、かかるデバイスによって容易に制御される。
【０１０９】
図３０は、上位終板（４６０）、上記に記載の繊維性の筐体（４６２）、上位終板（４６０）を通る通路（４６４）、および微粒子充填線（４６６）の断面の側面図である。これは、微粒子が繊維の筐体（４６２）を貫通せずに椎間板に進入することを可能にする。
【０１１０】
図３１Ａ〜図３１Ｅは、当該デバイスの圧縮性芯に適する種々の構造の上面図、断面図を示す。上述のとおり、また図３１Ａに示すとおり、圧縮性芯は、上述のように、繊維性の筐体（４７２）で取り囲まれた微粒子材料（４７０）を備えてもよい。図３１Ｂは、成形されるか、または固形材料（例えば、ＴＰＥまたは上述の他の材料）によって別様に形成され、微粒子（４７４）の導入に先立って、椎間板に据え付けされる、環状領域（４７６）に取り囲まれた微粒子を備える中央体積（４７４）を有する芯の変形形態を示す。
【０１１１】
図３１Ｃは、ある微粒子（４８０）の中央体積と繊維性の筐体（４８４）によって分離された別の型の微粒子を含む環状体積（４８２）とを有する芯を示す。この２つの型の微粒子の違いは、特定の用途を有する椎間板の設計者次第である。この違いは、物理的な大きさ、物理的な形状、微粒子の混合物、１つの型の微粒子、充填密度、充填された微粒子、またはデバイスの物理的動作または寿命に影響を与える他の違い等の物理変数であってもよい。
【０１１２】
図３１Ｄは、微粒子の外側の環状領域が、中央の非微粒子領域（４９０）を取り囲む変形形態を示す。中央領域（４９０）は、エラストマーかまたは上述のヒドロゲル材料を備えてもよい。この領域の境界は、中央区画の性質によって適切であり得る。
【０１１３】
図３２は、当該人工椎間板（５００）の変形形態を表す。この変形形態は、圧縮性芯（５０６）によって分離される上位終板（５０２）と下位終板（５０４）とを備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（５０６）は、終板が空の椎間腔内に導入された後に、上位終板と下位終板（５０２、５０４）との間の空間に挿入されてもよい。具体的には、圧縮性芯（５０６）は、内部終板空間に「ねじ入れられる」またはひねり入れられるか、または、この空間に押し入れられる。芯部材は、上位終板（５０２）と下位終板（５０４）との間に延在する、１つ以上の繊維（５０７）によって結合されてもよい。上位終板と下位終板（５０２、５０４）は、繊維（５０７）が通り抜ける開口部（５０８）を含んでもよい。繊維（５０７）の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。
【０１１４】
図３３Ａは、芯部材（図３３Ｃの５１０）の類似のねじ山（図３３Ｃの５０８）と噛み合うねじ山（５０９）を有する内部通路を示す、終板（５０４）の１つの上面図である。図３３Ｂは、終板（５０４）の断面の側面図を示し、より明瞭に山（５０９）を示す。図３３Ｃは、ねじ式の芯部材（５１０）を付随する溝（５０８）とともに示す。上述のとおり、この変形形態において、芯（５１０）は、終板内の合致するねじ山にねじ入れられるか、またはひねり入れられる。この動作は、終板を分離し、人工椎間板を移植する。
【０１１５】
図３４Ａは、当該椎間板の別の変形形態の終板（５２０）の上面図を示す。この変形形態は、終板の間の空間に、図３３Ａ、３３Ｂおよび３３Ｃに関連して記載された変形形態のようにねじ入れられるか、またはひねり入れられるのではなく、押し入れられる芯部材（図３４Ｃの５３０）を利用する。この変形形態は、芯部材（５３０）内の周方向溝（５２４）に適合する終板（５２０）内のリッジ（５２２）を含む。図３４Ｂは、含まれるリッジ（５２２）を明示する、終板（５２０）の切断側面図を提供する。終板（５０２、５０４）はまた、椎間板の移植に有用なツールとともに使用されてもよい、終板の近接端部に開孔部（５１２）を含む。
【０１１６】
図３５Ａ、３５Ｂおよび３５Ｃは、椎間板の移植に適するツールを示す。図３５Ａは、それぞれのフォークが、終板（５０２、５０４）の近接端部に位置する開孔部（５１２）に嵌入する延長部を有する、上位フォーク（５５４）と下位フォーク（５５６）を有するツール（５５０）を示す。この２本のフォーク（５５４、５５６）は、キングポスト（５６０）への取り付けにより、互いに略平行である。この変形形態において、上位フォーク（５５４）は、下位フォーク（５５６）に向かって、または離れるようにキングポスト（５６０）上を滑ってもよい。キングポスト（５６０）は、下位フォーク（５５６）に固く取り付けられている。フォーク（５５４、５５６）は、上位フォーク（５５４）が移動した場合でも、平行を保つ。
【０１１７】
ツール（５５０）は、フォーク（５５４、５５６）が終板内の開孔部（５１２）に挿入されている場合は、椎間腔内に挿入するために、椎間板組立品（５５２）の高さを折り畳む（または最小化する）ために使用されてもよい。移植部位への正しい配置後、ツール（５５０）は次に、芯部材（５１０、５３０）の導入のために、椎間板組立品（５５２）を拡張するために使用されてもよい。
【０１１８】
図３５Ｂおよび図３５Ｃは、芯部材の椎間板組立品（５５２）内への設置に適するツールを示す。図３５Ｂは、芯部材（５３０）を握る握りツール（５８０）を示す。この変形形態の芯部材（５３０）は、図３３Ａおよび図３３Ｂに示す構成を有する終板とともに使用される。握りツール（５８０）は次に、芯部材（５８０）を芯組立品（５３０）にひねり入れ、これを最終的な高さに拡張するために使用される。
【０１１９】
図３５Ｃは、芯部材を椎間板組立品（５１０）にひねり入れるために使用されてもよい、別のドライバツール（５８２）を示す。この変形形態において、ドライバツール（５８２）は、芯部材（５１０）の端部に見られる嵌合受け（５８４）に挿入される、正方形の外形のドライバである。
【０１２０】
図３５は、当該人工椎間板（６００）の変形形態を表す。この変形形態は、圧縮性芯（６０９）によって分離される上位終板（６０２）と下位終板（６０４）とを備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（６０６）は、１つ以上の芯部材を備えてもよく、上位終板（６０２）と下位終板（６０４）との間に延在する、１つ以上の繊維（６０７）によって結合されてもよい。上位終板と下位終板（６０２、６０４）は、繊維（６０７）が通り抜ける開口部（６０８）を含んでもよい。繊維（６０７）の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。
【０１２１】
図３６は、記載の別の変形形態を示す。
【０１２２】
図３７Ａは、球状の芯部材（６１４）を、本人工椎間板の別の態様の折り畳まれた椎間板組立品（６１６）内に導入する方法を示す。
【０１２３】
図３７Ｂは、当該椎間板の別の変形形態の分解斜視図である。この変形形態において、終板は、外側終板（上位外側終板（６５０）および下位外側終板（６５２））と、内側終板（上位内側終板（６５４）および下位内側終板（６５６））の組立品である。この変形形態において、内側の椎間板部分組立品（６５８）は、まず上位内側終板（６５４）と下位内側終板（６５６）、糸状部材（６６２）、および圧縮性芯部材（６６０）から組み立てられる。圧縮性芯部材（６６０）は、球状であってもよい。図３７Ｃにおいて、これは、次に事前に据えられた一組の外側終板に導入されてもよい別の部分組立品（６５８）となる。
【０１２４】
該別の方法において、２枚の外側終板（６５０、６５２）は、自然の椎間板の除去後に形成される椎間腔内にまず導入されてもよい。２枚の終板は、それぞれ非常に薄い外形である。内側の椎間板部分組立品（６５８）は次に、外側終板（６５０、６５２）の合致する傾斜路（６６４、６６６）に滑り入れられる。外側終板（６６４、６６６）内の合致する傾斜路、および内側終板（６５４、６５６）の外表面は、幅広い蟻継手であることが示される。他の類似の設備、例えば、「Ｔ」状継手、スロット、凸部および溝等もまた容認される。
【０１２５】
図３８Ａ〜図３８Ｄは、当該椎間板の別の変形形態の局面を示す。外側終板はそれぞれ、現場で内側の椎間板部分組立品を外側終板へ設置するための傾斜路区画を含む通路を含む。
【０１２６】
図３８Ａは、上位外側終板（６６３）と下位外側終板（６６４）の斜視図である。それぞれの終板は、通路（６６８）内の傾斜路区画（６６６）を含む。内側終板部分組立品（６７０）の傾斜路区画（６６６）のそれぞれと通路（６６８）の相対位置および深さは、図５Ｄにより詳しい。
【０１２７】
図３８Ｂは、上位内側終板（６５４）および下位内側終板（６５６）、糸状部材（６６２）、および１つ以上の圧縮性芯部材（可視でない）を備える内側終板部分組立品（６７０）の分解斜視図である。上述のとおり、本部分組立品は、設置後に、関連の外側終板に滑り入れられてもよい。繊維開口部（６０８）をこの図に見ることができる。
【０１２８】
最後に、図３８Ｃは、やはり上位内側終板（６８２）、下位内側終板（６８４）、糸状部材（６８６）、および１つ以上の圧縮性芯部材（可視でない）を備える内側終板部分組立品（６６８）を示す。本図について特筆すべきことは、終板の間の角度である。前弯の角度は、内側終板部分組立品（６８０）を、例えば、図３８Ｄに示す外側終板の傾斜路（６６６）内に配置することを補佐するために使用されてもよい。この角度は、移植結果において、特定の角度関係を得るために使用されてもよい。
【０１２９】
図３９Ａは、軸方向にずれた、薄い外形の当該人工椎間板（７０１）を示す。上位終板（７０２）と下位終板（７０４）は、圧縮性芯によって分離される（この図中には示されない）。この外形では、それぞれの終板（７０２、７０４）に見られる、特別に形成された向き合う収納部内に存在するか、少なくとも部分的に収容されるように、圧縮性芯も軸方向にずれる。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（７０６）は、上位終板（７０２）と下位終板（７０４）との間に延在する１つ以上の繊維（図示せず）によって結合されてもよい。上位終板と下位終板（７０２、７０４）は、繊維が通り抜ける開口部（図示せず）を含んでもよい。繊維の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。
【０１３０】
図３９Ｂは、厚い外形状態の当該人工椎間板（７０１）を示す。上位終板（７０２）と下位終板（７０４）はここでは分離されており、圧縮性芯（７０６）が確認できる。椎間板が薄い外形である間、圧縮性芯（７０６）を格納するために使用される、下位終板（７０４）内の収納部（７０８）の一部分が確認できる。
【０１３１】
図４０Ａは、図３９Ａに見られるように、薄い外形の椎間板（７０１）の断面を示す。上位終板（７０２）内の収納部領域（７２０）と、下位終板（７０４）内の収納部領域（７２２）は、薄い外形状態で圧縮性芯（７０６）を保持する。２つの収納部（上位終板７０２の７２０、下位終板７０４の７２２）の形状および位置決めは、図４１に明示される。図４０Ｂは、図３９Ｂに示すように、椎間板の厚い外形状態の断面の側面図を示す。収納部（７２０、７２２）は空になっている。圧縮性の芯（７０６）は、一対の浅い収納部（上位終板７０２内の７２４、下位終板７０４内の７２６）内である、最終的に存在する部位に軸方向に移動される。これらの浅い収納部は、最終的な部位への移動の間、圧縮性芯（７０６）の移動を方向付ける。浅い収納部（７２４、７２６）はまた、椎間板の移動の制限ストッパとしての役割を果たす。
【０１３２】
図４２は、当該人工椎間板（８００）の変形形態を表す。この変形形態は、圧縮性芯（８０６）によって分離される上位終板（８０２）と下位終板（８０４）を備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（８０６）は、１つ以上の芯部材（図示せず）を備えてもよく、上位終板（８０２）と下位終板（８０４）との間に延在する１つ以上の繊維（８０７）によって結合されてもよい。上位終板と下位終板（８０２、８０４）は、繊維（８０７）が通り抜ける開口部（８０８）を含んでもよい。浅いくぼみまたは凹部（８０９）は、挿入可能な圧縮性芯（８０６）を、外部から終板の部分構成要素組立品に、最終的な部位に方向付けるために使用される。繊維（８０７）の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。明白であるように、本人工椎間板は、「終板の部分構成要素組立品」、上位終板と下位終板（８０２、８０４）から作られる薄い外形の組立品、および配置済みの繊維（８０７）、椎間腔内に配置、そして圧縮性芯（８０６）という方法によって移植される。
【０１３３】
図４３は、部分組立品が、自然の椎間板が除去された際に作成された椎間腔内に導入された後に、終板の部分構成要素組立品への芯の導入に使用されてもよい、挿入支持材（８１０）を有する挿入可能な圧縮性芯（８０６）の斜視図である。
【０１３４】
図４４は、概略的な方法で、挿入ツール（８１４）と折り畳まれた終板の部分構成要素組立品（８１６）の組み合わせを示す。挿入ツール（８１４）は、開孔部（８１１）への挿入により、上位終板および下位終板（８０２、８０４）を支持する。挿入可能な椎間板（８０６）は、支持部材（８１０）とともに、折り畳まれた終板の部分構成要素組立品（８１６）内へねじ（８１８）を使用して前進する。挿入可能な椎間板（８０６）が完全に折り畳まれた終板の部分構成要素組立品（８１６）内に前進すると、完全な高さの椎間板（図２に示す）が達成される。
【０１３５】
種々の状態の終板が、種々の最終的な椎間板の状態を提供するために使用されてもよい。例として、図４５は、圧縮性芯の最終的な部位への通行のためのくぼみまたは走路（８２２）を持つ終板（８２０）の断面の側面図を示す。図６は、圧縮性芯（８２６）の２枚の終板（８２０）の間への挿入後の、人工椎間板（８２４）の最終的な状態の断面の側面図を示す。最終的な形状は、かなりの終板間の間隔を保ちながら、椎間板（８２４）に対して特定の前弯のまたは後弯の角度を提供するために使用されてもよい。薄い外形の折り畳まれた終板の部分構成要素組立品（８１６）はまた、後方進入法で使用されるであろう小さなアクセス開孔部を通る、椎間腔への進入を可能にする。
【０１３６】
図４７は、圧縮性芯の通行のためのくぼみまたは経路（８３０）を有する終板（８２８）の、断面の側面図の、別の外形を示す。図４８は、その後、得られる人工椎間板（８３４）の断面の側面図の、拡張した外形を示す。この例において、傾斜路は、圧縮性芯（８３６）の最終的な部位への単純な通路を提供するような角度にされている。椎間板（８３４）の外形は、脊椎に面した略平行の表面を有する。
【０１３７】
図４９Ａおよび図４９Ｂは、芯部材（８４２）の設置によって回転して位置に着く、延在可能な定着特徴（８４０）の断面の側面図を提供する。図示される定着は、ヒンジピン（８４４）の周りを、または単に正しい形状にされた開孔部内に定着（８４０）を設置することによって回転する。
【０１３８】
上位および下位椎体のそれぞれの対向する骨表面に接触し、最終的に接着される表面である、上位終板および下位終板の表面は、これらの終板を椎体に固定する、１つ以上の定着または固定構成要素または機構（図４９Ａおよび図４９Ｂに関して記載されたもの等）を有してもよい。例えば、定着特徴は、実質的に三角形の断面図をしばしば有し、一連の外部返しまたは鋸歯状の刻み目を有するフィン様の延長である１つ以上の「竜骨」であってもよい。この定着用構成要素は、椎骨体の表面に形成される嵌合溝を協同的に係合することを意図され、これにより、終板をそれぞれの椎骨体に固定する。鋸歯状の刻み目は、椎骨体を係合する定着特徴の能力を強化する。
【０１３９】
さらに、定着用構成要素のこの「竜骨」変形形態は、椎間板を関連する椎骨に定着させることをさらに補佐するために、１つ以上の穴、スロット、リッジ、溝、くぼみ、または隆起した表面を含んでもよい。これらの物理的特性は、骨の内方成長を可能にするように補佐する。それぞれの終板は、異なる数の定着用構成要素を有してもよく、これらの定着特徴は、それぞれの終板上に異なる配向を有してもよい。
【０１４０】
図５０は、当該人工椎間板（９００）の変形形態を表す。この変形形態は、圧縮性芯組立体（９０６）によって分離される上位終板（９０２）と下位終板（９０４）を備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯組立体（９０６）は、圧縮性芯組立体の上位端部（９０６）と圧縮性芯組立体の下位端部（９０６）との間に延在する１つ以上の繊維（９０７）に結合されてもよい。圧縮性芯組立体（９０６）は、合致するねじ山と嵌合し、上位終板（９０２）内と下位終板（９０４）内にこれを入れる、上位および下位のねじ式の区画（９０８、９１０）を含む。圧縮性芯組立体（９０６）は、繊維（９０７）が通り抜ける開口部（図５２Ｂの９１０）を含んでもよい。繊維（９０７）の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。
【０１４１】
図５１は、図５０のデバイス（９００）で使用される終板（９０２、９０４）の側面図、切断図である。ねじ式の部位（９１２）がよく確認できる。
【０１４２】
図５２Ａは、ねじ式の部分を持つ相補的な圧縮性芯組立体（９０６）を示す。繊維（９０７）も確認できる。図５２Ｂは、繊維（９０７）が通過する開口部（９１０）を示す、図５２Ａの圧縮性芯組立体（９０６）の上面図である。圧縮性芯組立体（９０６）のこの変形形態は、圧縮性芯組立体（９０６）の本体をひねることによって、終板内の低い外形の位置から隆起する。
【０１４３】
図５３は、上位終板および下位終板（９０２、９０４）内のメスのねじ山の領域にねじ込むねじ山の領域（９２２、９２３）を有する圧縮性芯組立体（９２０）の別の変形形態の側面図を示す。圧縮性芯組立体（９０６）のこの変形形態は、これらの開孔部をはめて圧縮性芯組立体（９０６）の回転を可能にし、その低い状態の位置から隆起させる、例えば、中子レンチ等のツールとぴったり合う、一連の開孔部（９２６）を有する円周の環（９２４）を含む。
【０１４４】
図５４は、ずっと小さいねじ式の領域（９３４）を持つ、終板（９３０、９３２）の別の変形形態を示す。
【０１４５】
図５５は、より小さいねじ式の柱（９３８）と、圧縮性芯組立体（９０６）の回転のための開孔部（９４２）を持つ円周の環（９４０）を持つ圧縮性芯組立体（９３６）の側面図を示す。
【０１４６】
図５６は、当該人工椎間板（９５０）の変形形態を表す。この変形形態は、２つの芯部材（９５８）を備える圧縮性芯（９５６）によって分離される上位終板（９５２）と下位終板（９５４）を備える。下記にさらに詳述されるように、圧縮性芯（９５６）は、１つ以上の芯部材（９５８）を備えてもよく、上位終板（９５２）と下位終板（９５４）との間に延在する１つ以上の繊維（９６０）によって結合されてもよい。上位終板と下位終板（９５２、９５４）は、繊維（９６０）が通り抜ける開口部（９６２）を含んでもよい。繊維（９６０）の機能的代用として、他の構成要素（織布、不織布、ワイヤ等）が使用されてもよい。
【０１４７】
図５７は、当該の人工椎間板を設置する略式の方法を提供する。ステップ（ａ）において、一対の終板（９５２、９５４）は、上位椎骨（９７０）と下位椎骨（９７２）の間の移植部位に含まれ、この中に設置される選択的に繊維巻きの部分（９６０）を有する。ステップ（ｂ）において、芯部材（９７４）は、２枚の終板（９５２、９５４）の間に挿入される。芯部材（９７４）は、実質的に円筒型であってもよく、その高さより小さい直径を有する。ステップ（ｂ）において、芯部材（９７４）は、その側部で挿入されてもよい。ステップ（ｃ）において、芯部材（９７４）は、芯部材（９７４）の軸が脊椎軸と一列に並ぶように、またはまっすぐになるように回転される。
【０１４８】
芯部材（９７４）の形状は、芯部材（９７４）を回転させるステップを容易にするために変更されてもよい。例として、円筒の縁に撓骨かまたは小さな溝をつけると、回転を助ける。
【０１４９】
また、１つ以上のかかる芯部材（９７４）が終板の間に設置されてもよい。本椎間板（図２の９５０）は、かかる変形形態の１つである。また、厳密に１つの芯部材（９７４）が、人工椎間板に導入されてもよい。
【０１５０】
上記の記述は、著しく改善された人工椎間板を示す。適切に選択された材料等とともに、当該椎間板は、交換されることを意図される、完全に機能的な自然の椎間板の機械的性質を綿密に模倣するか、または実質的に近づく。
【０１５１】
さらに具体的には、背骨の動きのモードは、圧縮、衝撃の吸収（すなわち、非常に急速な圧縮加重および除荷）、屈曲（前向き）および伸長（後ろ向き）、横曲げ（側側）、ねじれ（ねじり）、および並進と亜脱臼（軸の動き）として特長付けられる。本願に記載の人工椎間板は、動きのそれぞれのモードについて、完全に拘束するか、またはモードを非拘束とするのではなく、自然の生理的拘束に類似する。このように、正しく設計され、人工的に作られた記載の人工椎間板の変異形は、自然の椎間板の性能を綿密に模倣するか、これに近づく。
【０１５２】
本椎間板は、軸方向に剛性を、ねじり剛性、矢状面内での曲げ剛性、前方面内の曲げ剛性を提示し、これらの特性の程度は、椎間板の構成要素を調整することにより、個別に制御されることができる。記載の人工椎間板のいくつかの変形形態の終板と芯部材との間の界面は、非常に容易な外科手術ができるようにする。
【０１５３】
本特許出願の対象である本発明は、当該椎間板の特定の例に限定されないことが理解されるものとする。
【０１５４】
一定の範囲の値が提供される場合、文脈が明確に指示しない限り、それぞれが値を下限の単位の１０分の１の範囲内に介在し、その範囲の上限および下限の間、および表示の範囲の任意の他の表示値または介在値が記載されるものと理解されるものとする。より小さな範囲に個別に含まれてもよい、これらのより小さな範囲の制限の上限および下限もまた、表示の範囲内の、任意の特に除外される限度に従って記載されている。表示の範囲が、この限度の一方または双方を含む場合、これらの含まれる限度のどちらか一方または双方を除外する範囲もまた記載される。
【０１５５】
別様に定義されない限り、本願に使用される専門用語および科学用語は、医療デバイスの技術分野に属する当業者によって一般的に理解されるものと同様の意味を有する。本願に記載されるものに類似した、または同様の方法および材料もまた、記載のデバイスおよび方法の実践および試験に使用可能ではあるが、好ましい方法および材料が本願明細書に記載されている。本願に言及されたすべての出版物は、前記出版物に引用されるものに関連する方法および／または材料を開示および記載するために、参照することによって本願に組み込まれる。
【０１５６】
文脈が明確に別様に指示しない限り、本願および添付の請求項において使用される場合、単数形の「ａ」「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、複数形の指示対象を含むことに留意されたい。
【０１５７】
本開示を読むと当業者には明白となるように、本願に記載および例示の個々の変形形態のそれぞれは、別個の成分および特性を有し、本発明の範囲または精神から逸脱することなく他のいくつかの実施形態のいずれかの特性と容易に分離させる、または組み合わせてもよい。例えば、これを含むがこれに限定されないが、本願に記載の変形形態のいくつかは、定着特徴、保護カプセル、繊維巻き、および統合終板の露出した繊維を守る保護蓋の解説を含む。これらの特性が、図示されない、または記載されないこれらの変形形態に組み込まれる（または組み込まれない）ことは、明示的に企図される。
【０１５８】
本願に言及されたすべての特許、特許出願および他の出版物は、それらの全体が参照することによって本願に組み込まれる。本願に記載の特許、出願および出版物は、本出願の出願日以前の開示のみを提供している。本願のいかなる内容でも、これらの特許、出願および出版物の内容が、特許法で使用される用語としての「先行の」ものであることを認めると解釈してはならない。
【０１５９】
先述のものは、本発明の原理を例示したにすぎない。本願には明示的に記載または図示していないが、当業者は本願に別様に記載の原理を具現化し、その精神および範囲内に含まれる種々の配置を考案できることが理解されるであろう。さらに、本願に列挙したすべての例および条件言語は主に、当該デバイスおよび方法の記載の原理を理解する際に読者に助力するよう意図されるものである。さらに、本発明の具体的な例と同様に、その原理、側面および変形形態を列挙した本願のすべて記述は、構造的および機能的均等物の双方を包含することが意図される。さらに、かかる均等物は、現在知られている均等物および将来開発される均等物、すなわち、構造に関係なく同じ機能を果たすよう開発される任意の要素の双方を含むことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１Ａ】図１Ａは、一対の人工椎間板を移植するための低侵襲外科的処置の説明図を提供する。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示す一対の人工椎間板に加え、第３の椎間板を設置するための低侵襲外科的処置の説明図を提供する。
【図２】図２は、人工椎間板を移植するための低侵襲外科的処置の別の変形形態の説明図を提供する。
【図３Ａ】図３Ａは、低侵襲外科的処置で使用される人工椎間板の三次元図（部分的に断面で）を提供する。
【図３Ｂ】３Ｂ図は、低侵襲外科的処置で使用される別の人工椎間板組立品の三次元図（部分的に断面で）を提供する。
【図４】図４Ａ〜図４Ｅは、別の人工椎間板組立品およびそのいくつかの構成部分を説明する。
【図５】図５Ａ〜図５Ｂは、別の人工椎間板およびその終板構成の１つを説明する。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、別の人工椎間板およびその終板構成の１つを説明する。
【図７】図７は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図８】図８は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図９】図９は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図１０】図１０は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｄは、別の人工椎間板およびその終板のうちの２つを説明する。
【図１２】図１２は、別の椎間板の変形形態の斜視図を説明する。
【図１３】図１３は、別の椎間板の変形形態の端面図を説明する。
【図１４】図１４は、別の椎間板の変形形態の側面図を説明する。
【図１５】図１５は、別の椎間板の変形形態の上面図を説明する。
【図１６】図１６は、終板内の側面の溝の側面図を示す。
【図１７】図１７は、図１２〜図１６の椎間板の据付ツールを示す。
【図１８】図１８は、充填前の、現場で充填可能な椎間板の変形形態の斜視図である。
【図１９】図１９は、充填後の、現場で充填可能な椎間板の変形形態の斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８〜図１９の椎間板を作成する方法を示す。
【図２１】図２１は、図１８〜図１９の椎間板を作成する方法を示す。
【図２２】図２２は、単一のヒンジで連結された形の椎間板を、折り畳まれた態様で示す。
【図２３】図２３は、単一のヒンジで連結された形の椎間板を、折り畳まれた態様で示す。
【図２４】図２４は、二重のヒンジで連結された形の椎間板を、折り畳まれた態様で示す。
【図２５】図２５は、組立後および移植後の、図２２の形の椎間板を示す。
【図２６】図２６は、多数の椎間板の変形形態の端面断面図を示す。
【図２７】図２７は、現場で充填可能な椎間板の変形形態の、充填前および充填後の斜視図である。この形は、粒子状物質で充填可能である。
【図２８】図２８は、図２７の椎間板を移植する概略的なプロセスを示す。
【図２８Ａ】図２８Ａは、椎間板を微粒子で充填するデバイスを示す。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、椎間板を微粒子で充填するデバイスを示す。
【図３０】図３０は、代替の微粒子入り口を示す、椎間板の部分的な断面、側面を示す。
【図３１】図３１Ａ〜図３１Ｅは、順応性のある芯の変形形態を示す。
【図３２】図３２は、順応性のある芯の導入後の別の椎間板の変形形態の斜視図である。
【図３３】図３３Ａ、図３３Ｂ、図３３Ｃは、それぞれ、図３２の椎間板および順応性のある芯の終板の上面図、断面図、側面図を示す。
【図３４】図３４Ａ、図３４Ｂ、図３Ｃは、それぞれ、図３２の椎間板および順応性のある芯の終板の別の変形形態の上面図、断面図、側面図を示す。
【図３５Ａ】図３５Ａは、図３２の椎間板を取り付ける（折り畳む、移動する、拡張する）ツールを示す。
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、順応性のある芯をねじって所定の位置にするツールを示す。
【図３５Ｃ】図３５Ｃは、順応性のある芯をねじって所定の位置にするツールを示す。
【図３６】（記載なし）
【図３７】図３７Ａ、図３７Ｂ、図３７Ｃは、それぞれ、統合された一組の終板への球状の芯部材の導入、内側終板の分解図、外側終板の組み合わせ、および球状の芯部材の統合されていない一組の終板への導入を示す。
【図３８Ａ】図３８Ａは、傾斜路を使用して、組み立てられた椎間板に導入するための、内側終板を持つ、傾斜をつけた一組の終板および芯部材を示す。
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、傾斜路を使用して、組み立てられた椎間板に導入するための、内側終板を持つ、傾斜をつけた一組の終板および芯部材を示す。
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、内側終板を持つ芯部材の側面図を示す。
【図３８Ｄ】図３８Ｄは、傾斜路を示す外側終板の断面の側面図を示す。
【図３９】図３９Ａ〜図３９Ｂは、デバイスの本変形形態の折り畳んだ図および拡張した図を示す。
【図４０】図４０Ａ〜図４０Ｂは、図３９Ａおよび図３９Ｂの位置に示される椎間板の断面の側面図を示す。
【図４１】図４１は、分解された場合の、２枚の終板の上面（または内部図）を示す。
【図４２】図４２は、傾斜をつけた一組の終板、および傾斜路を使用して組み立てられた椎間板に導入するように構成される、芯部材の斜視図を示す。
【図４３】図４３は、傾斜をつけた一組の終板、および傾斜路を使用して組み立てられた椎間板に導入するように構成される、芯部材の斜視図を示す。
【図４４】図４４は、芯部材、終板、および芯部材を挿入するツールの側面図を示す。
【図４５】図４５は、傾斜路を示す、終板の断面の側面図を示す。
【図４６】図４６は、図４５に示す傾斜路外形を使用する、椎間板の外形を示す。
【図４７】図４７は、傾斜路を示す、終板の断面の側面図を示す。
【図４８】図４８は、図４７に示す傾斜路外形を使用する、椎間板の外形を示す。
【図４９】図４９Ａ〜図４９Ｂは、椎間板とともに使用する拡張可能なアンカーを示す。
【図５０】図５０は、別の椎間板の変形形態の斜視図を示す。
【図５１】図５１は、椎間板の変形形態の終板の断面の側面図を示す。
【図５２Ａ】図５２Ａは、本変形形態において有用な拡張可能な芯の側面図を示す。
【図５２Ｂ】図５２Ｂは、図５２Ａの芯部材の上面図を示す。
【図５３】図５３は、本変形形態において有用な拡張可能な芯の側面図を示す。
【図５４】図５４は、椎間板の変形形態の終板の断面の側面図を示す。
【図５５】図５５は、本変形形態において有用な拡張可能な芯の側面図を示す。
【図５６】図５６は、別の椎間板の変形形態の斜視図を示す。
【図５７】図５７は、終板の移植後の、芯回転の概略図を示す。
【図１】
2009534105.tif 000003
【図２】
2009534105.tif 000004
【図３Ａ】
2009534105.tif 000005
【図３Ｂ】
2009534105.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2009534105.tif 000008
【図４Ｃ】
2009534105.tif 000009
【図４Ｄ】
2009534105.tif 000010
【図４Ｅ】
2009534105.tif 000011
【図５Ａ】
2009534105.tif 000012
【図５Ｂ】
2009534105.tif 000013
【図６Ａ】
2009534105.tif 000014
【図６Ｂ】
2009534105.tif 000015
【図６Ｃ】
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【図７】
2009534105.tif 000017
【図８】
2009534105.tif 000018
【図９】
2009534105.tif 000019
【図１０】
2009534105.tif 000020
【図１１Ａ】
2009534105.tif 000021
【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
2009534105.tif 000026
【図１４】
2009534105.tif 000027
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2009534105.tif 000030
【図１８】
2009534105.tif 000031
【図１９】
2009534105.tif 000032
【図２０】
2009534105.tif 000033
【図２１】
2009534105.tif 000034
【図２２】
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【図２３】
2009534105.tif 000036
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2009534105.tif 000040
【図２８】
2009534105.tif 000041
【図２９Ａ】
2009534105.tif 000042
【図２９Ｂ】
2009534105.tif 000043
【図３０】
2009534105.tif 000044
【図３１Ａ】
2009534105.tif 000045
【図３１Ｂ】
2009534105.tif 000046
【図３１Ｃ】
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【図３１Ｄ】
2009534105.tif 000048
【図３１Ｅ】
2009534105.tif 000049
【図３２】
2009534105.tif 000050
【図３３Ａ】
2009534105.tif 000051
【図３３Ｂ】
2009534105.tif 000052
【図３３Ｃ】
2009534105.tif 000053
【図３４Ａ】
2009534105.tif 000054
【図３４Ｂ】
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【図３４Ｃ】
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【図３５Ａ】
2009534105.tif 000057
【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３６】
2009534105.tif 000060
【図３７Ａ】
2009534105.tif 000061
【図３７Ｂ】
2009534105.tif 000062
【図３７Ｃ】
2009534105.tif 000063
【図３８Ａ】
2009534105.tif 000064
【図３８Ｂ】
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【図３８Ｃ】
2009534105.tif 000066
【図３８Ｄ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図４０Ａ】
2009534105.tif 000070
【図４０Ｂ】
2009534105.tif 000071
【図４１】
2009534105.tif 000072
【図４２】
2009534105.tif 000073
【図４３】
2009534105.tif 000074
【図４４】
2009534105.tif 000075
【図４５】
2009534105.tif 000076
【図４６】
2009534105.tif 000077
【図４７】
2009534105.tif 000078
【図４８】
2009534105.tif 000079
【図４９Ａ】
2009534105.tif 000080
【図４９Ｂ】
2009534105.tif 000081
【図５０】
2009534105.tif 000082
【図５１】
2009534105.tif 000083
【図５２Ａ】
2009534105.tif 000084
【図５２Ｂ】
2009534105.tif 000085
【図５３】
2009534105.tif 000086
【図５４】
2009534105.tif 000087
【図５５】
2009534105.tif 000088
【図５６】
2009534105.tif 000089
【図５７】
2009534105.tif 000090
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６０】
【図１】図１は、一対の人工椎間板を移植するための低侵襲外科的処置の説明図を提供する。
【図２】図２は、人工椎間板を移植するための低侵襲外科的処置の別の変形形態の説明図を提供する。
【図３Ａ】図３Ａは、低侵襲外科的処置で使用される人工椎間板の三次元図（部分的に断面で）を提供する。
【図３Ｂ】３Ｂ図は、低侵襲外科的処置で使用される別の人工椎間板組立品の三次元図（部分的に断面で）を提供する。
【図４】図４Ａ〜図４Ｅは、別の人工椎間板組立品およびそのいくつかの構成部分を説明する。
【図５】図５Ａ〜図５Ｂは、別の人工椎間板およびその終板構成の１つを説明する。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、別の人工椎間板およびその終板構成の１つを説明する。
【図７】図７は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図８】図８は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図９】図９は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図１０】図１０は、図３Ａ〜図３Ｂに説明されるもの等の、人工椎間板へ組み込まれるいくつかの代替の終板構造を説明する。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｄは、別の人工椎間板およびその終板のうちの２つを説明する。
【図１２】図１２は、別の椎間板の変形形態の斜視図を説明する。
【図１３】図１３は、別の椎間板の変形形態の端面図を説明する。
【図１４】図１４は、別の椎間板の変形形態の側面図を説明する。
【図１５】図１５は、別の椎間板の変形形態の上面図を説明する。
【図１６】図１６は、終板内の側面の溝の側面図を示す。
【図１７】図１７は、図１２〜図１６の椎間板の据付ツールを示す。
【図１８】図１８は、充填前の、現場で充填可能な椎間板の変形形態の斜視図である。
【図１９】図１９は、充填後の、現場で充填可能な椎間板の変形形態の斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８〜図１９の椎間板を作成する方法を示す。
【図２１】図２１は、図１８〜図１９の椎間板を作成する方法を示す。
【図２２】図２２は、単一のヒンジで連結された形の椎間板を、折り畳まれた態様で示す。
【図２３】図２３は、単一のヒンジで連結された形の椎間板を、折り畳まれた態様で示す。
【図２４】図２４は、二重のヒンジで連結された形の椎間板を、折り畳まれた態様で示す。
【図２５】図２５は、組立後および移植後の、図２２の形の椎間板を示す。
【図２６】図２６は、多数の椎間板の変形形態の端面断面図を示す。
【図２７】図２７は、現場で充填可能な椎間板の変形形態の、充填前および充填後の斜視図である。この形は、粒子状物質で充填可能である。
【図２８】図２８は、図２７の椎間板を移植する概略的なプロセスを示す。
【図２９Ａ】図２９Ａは、椎間板を微粒子で充填するデバイスを示す。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、椎間板を微粒子で充填するデバイスを示す。
【図３０】図３０は、代替の微粒子入り口を示す、椎間板の部分的な断面、側面を示す。
【図３１】図３１Ａ〜図３１Ｅは、順応性のある芯の変形形態を示す。
【図３２】図３２は、順応性のある芯の導入後の別の椎間板の変形形態の斜視図である。
【図３３】図３３Ａ、図３３Ｂ、図３３Ｃは、それぞれ、図３２の椎間板および順応性のある芯の終板の上面図、断面図、側面図を示す。
【図３４】図３４Ａ、図３４Ｂ、図３Ｃは、それぞれ、図３２の椎間板および順応性のある芯の終板の別の変形形態の上面図、断面図、側面図を示す。
【図３５Ａ】図３５Ａは、図３２の椎間板を取り付ける（折り畳む、移動する、拡張する）ツールを示す。
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、順応性のある芯をねじって所定の位置にするツールを示す。
【図３５Ｃ】図３５Ｃは、順応性のある芯をねじって所定の位置にするツールを示す。
【図３６】（記載なし）
【図３７】図３７Ａ、図３７Ｂ、図３７Ｃは、それぞれ、統合された一組の終板への球状の芯部材の導入、内側終板の分解図、外側終板の組み合わせ、および球状の芯部材の統合されていない一組の終板への導入を示す。
【図３８Ａ】図３８Ａは、傾斜路を使用して、組み立てられた椎間板に導入するための、内側終板を持つ、傾斜をつけた一組の終板および芯部材を示す。
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、傾斜路を使用して、組み立てられた椎間板に導入するための、内側終板を持つ、傾斜をつけた一組の終板および芯部材を示す。
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、内側終板を持つ芯部材の側面図を示す。
【図３８Ｄ】図３８Ｄは、傾斜路を示す外側終板の断面の側面図を示す。
【図３９】図３９Ａ〜図３９Ｂは、デバイスの本変形形態の折り畳んだ図および拡張した図を示す。
【図４０】図４０Ａ〜図４０Ｂは、図３９Ａおよび図３９Ｂの位置に示される椎間板の断面の側面図を示す。
【図４１】図４１は、分解された場合の、２枚の終板の上面（または内部図）を示す。
【図４２】図４２は、傾斜をつけた一組の終板、および傾斜路を使用して組み立てられた椎間板に導入するように構成される、芯部材の斜視図を示す。
【図４３】図４３は、傾斜をつけた一組の終板、および傾斜路を使用して組み立てられた椎間板に導入するように構成される、芯部材の斜視図を示す。
【図４４】図４４は、芯部材、終板、および芯部材を挿入するツールの側面図を示す。
【図４５】図４５は、傾斜路を示す、終板の断面の側面図を示す。
【図４６】図４６は、図４５に示す傾斜路外形を使用する、椎間板の外形を示す。
【図４７】図４７は、傾斜路を示す、終板の断面の側面図を示す。
【図４８】図４８は、図４７に示す傾斜路外形を使用する、椎間板の外形を示す。
【図４９】図４９Ａ〜図４９Ｂは、椎間板とともに使用する拡張可能なアンカーを示す。
【図５０】図５０は、別の椎間板の変形形態の斜視図を示す。
【図５１】図５１は、椎間板の変形形態の終板の断面の側面図を示す。
【図５２Ａ】図５２Ａは、本変形形態において有用な拡張可能な芯の側面図を示す。
【図５２Ｂ】図５２Ｂは、図５２Ａの芯部材の上面図を示す。
【図５３】図５３は、本変形形態において有用な拡張可能な芯の側面図を示す。
【図５４】図５４は、椎間板の変形形態の終板の断面の側面図を示す。
【図５５】図５５は、本変形形態において有用な拡張可能な芯の側面図を示す。
【図５６】図５６は、別の椎間板の変形形態の斜視図を示す。
【図５７】図５７は、終板の移植後の、芯回転の概略図を示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図１を参照すると、脊柱にアクセスを提供するために、２本のカニューレ（７００）が後方に挿入される。より詳細には、自然の椎間板にアクセスするために、脊柱管の両側に、椎骨のうちの１つの椎弓板（６１０）を通して小切開が作られ、一対の進入窓が作成される。脊髄（６０５）と神経根（６０６）は、アクセスを提供するために回避されるか移動される。一旦アクセスが取得されると、２本のカニューレ（７００）が挿入される。カニューレ（７００）は、従来の手術道具とともに自然の椎間板を除去する場合にアクセス通路として使用されてもよい。あるいは、自然の椎間板は、カニューレの挿入に 先立って除去されてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
選択的に、上述の方法を使用して第３の人工椎間板が移植されてもよい。第３の人工椎間板は、２枚の人工椎間板（１００）の間の中心点に移植されてもよい。第３の椎間板は、２枚の人工椎間板（１００）の交換に先立って移植されてもよい。椎間板は、カニューレ（７００）のどちらかによって移植されてもよく、次に、他の２枚の人工椎間板（１００）の間の最終の耐荷位置まで、必要に応じて（あるいはおそらく９０°まで）回転される。次に、他の２枚の人工椎間板（１００）は、上述の方法を使用して移植されてもよい。
【国際調査報告】
2009534105.tif 000091
2009534105.tif 000092
2009534105.tif 000093
2009534105.tif 000094
2009534105.tif 000095
2009534105.tif 000096
2009534105.tif 000097