(57)【要約】【課題】  椎間板（例えば、人間の腰椎間板）の代替品として使用できる人工円板を提供する。【解決方法】  本発明の実施形態による人工椎間板組立品（１０）を開示する。人工椎間板組立品（１０）は第１定着板（１２）、第２定着板（１４）、両定着板の間に配置された柱（１６）を備えている。柱（１６）（ePTFEから成る）は、その内部に柱充填材（１７）（エラストマから成る）を内容している。定着板（１２）は、椎骨本体（１９ｂ）に取り付けるための機構（ねじ切りした締め具（１９ａ））を備えている。同様に、定着板（１４）は、椎骨本体（１９ｄ）に取り付けるための機構（ねじ切りした締め具（１９ｃ）を備えている。
2005523110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工椎間板であって、
第１定着部材と、
第２定着部材と、
前記第１および第２定着部材間に配置した複合構造とを具備しており、前記複合構造はePTFEからなる柱と、エラストマからなる柱充填材とを備える人工椎間板。
【請求項２】
前記複合構造が、実質的に健康な人間の椎間板のものと実質的に類似した負荷および偏向の対抗動作を少なくとも１本の軸に備えるように構成されている請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項３】
前記負荷および偏向の対抗動作が、（ａ）時間ごとの負荷付与の作用（function of a time rate application of load）である動的動作、（ｂ）運動学的動作、（ｃ）静的動作、からなるグループから選択される請求項２に記載の人工椎間板。
【請求項４】
前記負荷および偏向の対抗動作が、複合構造の圧縮に要する力の量と複合構造の偏向との間の非線形関係を有する請求項２に記載の人工椎間板。
【請求項５】
前記複合構造の剛性は、該複合構造が圧縮されるにつれて増加する請求項４に記載の人工椎間板。
【請求項６】
前記柱が、これを貫通する穴を有する請求項２に記載の人工椎間板。
【請求項７】
少なくとも１本の前記柱と、該柱に設けた前記穴の断面が実質的に円形である請求項６に記載の人工椎間板。
【請求項８】
前記各柱および柱に設けた穴の断面が実質的に円形である請求項７に記載の人工椎間板。
【請求項９】
前記柱充填材が該柱に設けた穴内に配置されている請求項８に記載の人工椎間板。
【請求項１０】
前記エラストマが、（ａ）シリコン、（ｂ）ウレタン、（ｃ）熱可塑性エラストマ、を含むグループから選択される請求項９に記載の人工椎間板。
【請求項１１】
前記複合構造が、前記第１部材および第２部材のうち少なくとも一方に取り付けられている請求項６に記載の人工椎間板。
【請求項１２】
前記複合構造が以下のグループから選択した機構によって取り付けられており、該グループは、
（ａ）前記柱に設けた穴内に取り付けた圧縮フェルールと、前記第１部材および第２部材のうちの一方を貫通する穴によって形成された、第１部材および第２部材のうちの一方の第１合致面との間で、前記柱の一部分を半径方向に圧縮することと、
（ｂ）前記柱の端部をフレア状に広げ、該柱のフレア状に広がった部分を、捕獲構成部分と、前記第１部材および第２部材のうちの一方の第２合致面との間で圧縮することと、からなる請求項１１に記載の人工椎間板。
【請求項１３】
前記柱の端部をフレア状に広げる前に、前記柱が、前記第１および第２部材のうちの一方に設けた穴を通って挿入される請求項１２に記載の人工椎間板。
【請求項１４】
前記捕獲構成部分が、以下のグループから選択した機構によって、該第１部材および第２部材のうちの一方に取り付けられており、該グループは、
（ａ）前記第１部材および第２部材の一方に該捕獲構成部分をねじ切りする機構と、
（ｂ）前記第１部材および第２部材の一方に該捕獲構成部分を接着剤で接着する機構と、
（ｃ）前記第１部材および第２部材の一方に該捕獲構成部分を圧入させる機構と、
（ｄ）少なくとも１個のねじ切りした締め具を介して、前記第１部材および第２部材のうちの一方に該捕獲構成部分を固定する機構と、からなる請求項１２に記載の人工椎間板。
【請求項１５】
前記柱が第１端部および第２端部を備えており、少なくとも１本の前記柱が、（ａ）融接、（ｂ）化学結合、（ｃ）超音波溶接、からなるグループから選択した機構によって、フランジに取り付けられている請求項６に記載の人工椎間板。
【請求項１６】
前記柱が、フランジへの取り付けを補助する材料で処理されており、この処理が、（ａ）該柱を前記材料で充填すること、（ｂ）該柱を前記材料でコーティングすること、からなるグループから選択される請求項１５に記載の人工椎間板。
【請求項１７】
（ａ）圧入捕獲リングの後部の捕獲、
（ｂ）前記第１部材および第２部材のうちの少なくとも一方に対して前記フランジをねじ切りすること、
（ｃ）前記少なくとも１個のねじ切りした締め具を介して、前記フランジを、該第１部材および第２部材のうちの少なくとも一方に取り付けること、からなるグループから選択した機構によって、
前記フランジが前記第１部材および第２部材の内の少なくとも一方に取り付けられている請求項１５に記載の人工椎間板。
【請求項１８】
前記柱が、（ａ）該柱内部への生体内部成長、（ｂ）該柱への生体付着、のうちの少なくとも一方の回避を補助する材料で充填されている請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項１９】
前記柱が、（ａ）該柱内部への生体内部成長、（ｂ）該柱への生体取り付け、のうちの少なくとも一方の回避を補助する材料でコーティングされている請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項２０】
前記人工椎間板が、（ａ）後方移植、（ｂ）前方移植、からなるグループから選択した少なくとも１つの方法によって移植されるように構成されている請求項１に記載の人工椎間板。
【請求項２１】
人工椎間板であって、
第１定着部材と、
第２定着部材と、
前記第１定着部材と第２定着部材の間に配置した少なくとも２個の複合構造とを具備しており、第１の前記複合構造が、ePTFEから成る第１柱と、エラストマから成る第１柱充填材とを備え、また、第２の前記複合構造が、ePTFEから成る第２柱と、エラストマから成る第２柱充填材とを備えている人工椎間板。
【請求項２２】
前記第１複合構造および第２複合構造は、該第１複合構造および第２複合構造が、その組み合わせにより、少なくとも１本の軸内に、実質的に健康な人間の椎間板のものとと実質的に同一の負荷および偏向の対抗動作を有する請求項２１に記載の人工椎間板。
【請求項２３】
前記負荷および偏向の対抗動作が、（ａ）時間ごとの負荷付与の作用である動的動作、（ｂ）運動学的動作、（ｃ）静的動作、からなるグループから選択される請求項２２に記載の人工椎間板。
【請求項２４】
前記負荷および偏向の対抗動作が、前記第１複合構造および第２複合構造の圧縮に要する力の量と、該第１複合構造および第２複合構造の偏向との間の非線形関係を有する請求項２２に記載の人工椎間板。
【請求項２５】
前記第１複合構造および第２複合構造の剛性は、該第１複合構造および第２複合構造の各々が圧縮されるにつれて増加する請求項２４に記載の人工椎間板。
【請求項２６】
前記人工椎間板が、（ａ）後方移植、（ｂ）前方移植、からなるグループから選択した少なくとも１つの方法によって移植されるように構成されている請求項２１に記載の人工椎間板。
【請求項２７】
人工椎間板であって、
第１定着部材と、
第２定着部材と、
前記第１定着部材と第２定着部材の間に配置したePTFEの実質的に固形の帯（solid chord）とを備えている人工椎間板。
【請求項２８】
第１組立品と第２組立品とからなる人工椎間板であって、
第１組立品が、
（ａ）第１定着部材と、
（ｂ）第２定着部材と、
（ｃ）前記第１組立品の第１定着部材と前記第１組立品の第２定着部材の間に配置した複合構造と、を備えており、前記第１組立品の複合構造が、ePTFEから成る柱と、エラストマから成る柱充填材とを含み、さらに、
第２組立品が、
（ａ）第１定着部材と、
（ｂ）第２定着部材と、
（ｃ）前記第２組立品の第１定着部材と第２組立品の第２定着部材との間に配置した複合構造と、を備えており、前記第２組立品の複合構造が、ePTFEから成る柱と、エラストマから成る柱充填材とを備えている人工椎間板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書は、２００２年４月２５日付けで提出の米国特許仮出願番号６０/３７５,８４２号の利点を特許法１１９条（e）に基づいて請求するものである。
【０００２】
本発明は人工器官用装置の分野に関する。より詳細には、本発明の１つの実施形態は、椎間板（例えば、人間の腰椎間板）の代替品として使用できる人工円板に関する。
【背景技術】
【０００３】
脊椎融合技術の代替技術として、損傷した、または健康状態にない腰椎間板に代わる人工板の設計の試みが数多く為されてきた。これらの装置は、健康な椎間板の機能の実行、その動作の模倣（例えば、脊柱に付加した圧縮力に対する反応と、脊柱の適切な運動学の維持）において異なる度合いで成功したと報告されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、人工椎間板（ＡＩＤ）組立品を提供する。或る実施形態では、人工板組立品は第１および第２定着板と、少なくとも１本の柱とを具備しており、該第１および第２定着板の各々は椎骨接触側部を設けており、また、該柱は、延伸ポリ（テトラフローロエチレン）（「ePTFE」）を備え、第１および第２定着板に結合されている。柱は中空柱、または非中空であってよい。さらに別の実施形態では、柱は、エラストマのような圧縮可能な材料で充填されている。例えば、エラストマはシリコン、ウレタン、あるいは熱可塑性エラストマであってよい。さらに別の実施形態では、柱は非中空のePTFEであってよい。本発明のまたさらに別の実施形態では、ePTFEから成る柱に、チタンのような生体適合性材料で構造したバネのような圧縮要素を設けることができる。
【０００５】
ePTFEは、PTFEポリマーを加工した非常によく知られた材料である。ePTFEが有する節と細繊維のネットワークにより、延伸性、圧縮性、多孔性が得られる（これは、ePTFEが備える特性のほんの数例である）。
【０００６】
ePTFE構造の節と細繊維のネットワークを、恐らくは別のバネ様の材料と組み合わせることで、健康な椎間板（例えば、腰椎間板）のものと非常に類似した圧迫/ひずみ動作を呈する。つまり、ePTFE（例えば他の材料との組み合わせにおいて）を圧縮および/または延伸するのに要する単位偏向当たりの力の量は非線形的に変化すると考えられる（例えば、材料が固形高さ（solid height）に圧縮されるか、ePTFEが節の最高延伸にまで伸張され、この状態で、弾性係数がさらに急速に増加し、ePTFEが硬化する）。さらに、ePTFEにより、同一の構造部材内における局所的な圧縮と伸張の両方が可能となり、これによって、脊柱伸張、屈曲、および側方への曲げのモードにおいて板（例えば腰椎間板）の動作を模倣することができる。
【０００７】
さらに別の実施形態では、ＡＩＤは第１および第２定着板で構成されており、これらの定着板の各々は、椎骨接触側部と、第１、第２定着板に結合されたePTFEから成る複数の柱とを備えている。或る実施形態では、２本の柱が定着板に結合されている。またある実施形態では、柱は、シリコンエラストマまたはウレタンエラストマのような弾性且つ圧縮可能な材料で充填されている。別の実施形態では、柱は固形ePTFE（solid ePTFE）であってよい。
【０００８】
さらに別の実施形態では、人工板組立品は、組立品の椎骨への定着を促進するために、アンダーカットおよびタブを装備した定着板を備えている。タブはネジ穴を設けているため、このネジ穴内部に骨ネジを挿入して、組立品を椎骨に定着させることができる。差ａに別の実施形態では、定着板は、非平行となるように（例えば、椎骨本体の脊柱前湾形状と実質的に一致する形状を提供する目的で）、柱と共に組み立てることができる。別の実施形態では、非平行角度は５°〜１５°であってよい。別の実施形態では、仕上がりのＡＩＤ組立品は合致する組立品（例えば、左右の組立品）を備え、各組立品は第１および第２定着板と、少なくとも１本のePTFEから成る柱とを具備しており、該柱は定着板に結合されており、左右の組立品は、椎骨と椎骨の間の適所に配置した際に互いに隣接して在駐する大きさおよび寸法になっている。
【０００９】
さらに別の実施形態では、ＡＩＤは第１および第２定着板を具備しており、その各々が、椎骨接触側部と、ePTFEから成り、第１および第２定着板に結合された少なくとも１本の柱とを備えている。圧縮フェルールで柱を定着板と結合することができる。フェルールは、柱内部に取り付けることができ、定着板に設けた開口部の大きさに対するフェルールの大きさにより、フェルールが管の内壁に対して衝突し、これを、定着板の開口部における壁に対して外方へと強制移動させる。フェルールによる定着板の柱への結合の代替として、柱の端部をフレア状に広げ、（柱を定着板内に挿入したら）柱の端部を捕えながら圧縮フランジを定着板上に固定することで、柱の端部を軸方向に強制移動させて定着板と摩擦係合させることができる。
【００１０】
またさらに別の実施形態では、組立品は、第１および第２定着板と、第１および第２定着板に結合させた少なくとも１本のePTFEから成る柱とを備えている。柱は、例えばPTFEまたはePTFEから成る別の要素と化学結合し、その後、この柱組立品を定着板で捕獲することができる。代替として、ePTFEを熱密封するか、または、例えばPTFEまたはePTFEから成る他の要素と超音波溶接し、その後、柱組立品を定着板で捕獲してもよい。別の実施形態では、柱にウレタンのようなエラストマを充填し、この充填された柱を別の構造に結合することで、定着板への終結を可能にしている。
【００１１】
移植物質の構造に使用する材料は生体適合性の材料であってよい。定着板、フェルール、圧縮フランジ、および/またはバネをチタン６AL-４V-ELI（超低割込み形（extra low interstitial））、アルミニウム６％とバナジウム４％を含有したチタン合金で構造することができる。柱の構造に使用したePTFEは生体適合性材料である。組立品に使用したあらゆる追加の弾性または非弾性材料は生体適合性であってよい。
【００１２】
本発明の人工板組立品は、前方移植アプローチと同様に、後方、側方アプローチによって脊柱に挿入することができる。
【００１３】
さらに別の実施形態では、ePTFEから成る柱にシリコンまたはウレタンの薄いコーティングを施して、柱上および隙間内への細胞の成長を防止することができる。
【００１４】
とりわけ本発明の恩恵および改良について開示したが、以下に示す記述を添付の図面と共に考慮することで、これ以外の目的および利点が明らかになる。図面は、本願明細書の一部分を構成し、本発明の例証的実施形態を含み、その様々な目的および特徴を例証するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ここでは本発明の詳細な実施形態を開示するが、開示された実施形態は単に様々な態様において具現化できる本発明の例証でしかないことを理解すべきである。さらに、本発明の様々な実施形態に関連して提示した各例証は例証を目的としており、限定を目的としたものではない。さらに、図面は一定の率で縮尺したものではなく、また、特定の構成要素の詳細を示すべくいくつかの特徴を拡大して示している。そのため、本願明細書中で開示する特定の構造および機能的な詳細は限定として解釈されるべきでなく、本発明を多様に採用するべく当業者に示唆するための代表的な基準として解釈されるべきである。
【００１６】
上述したように、本発明の人工椎間板は１個またはそれ以上の構成要素あるいは組立品であってよい。これに関連して、各図（図６、図８を除く）は、(例えば図８に示されるように)組み合わせることで最終的な人工椎間板の製造が可能な組立品の図を示す。
【００１７】
次に図１を参照すると、本発明の或る実施形態による人工椎間板組立品を示している。同図に見られるように、人工椎間板組立品１０は、第１定着板１２、第２定着板１４、第１定着板と第２定着板の間に挟装された柱１６を備えている。（ePTFEから成る）柱１６には（エラストマから成る）柱充填材１７が充填されている。定着板１２は、椎骨部分本体に取り付けるための機構（ねじ切りした締め具１９ａ）を備えている。同様に、定着板１４も、脊柱部分本体に取り付けるための機構（ねじ切りした締め具１９ｃ）を備えている。
【００１８】
次に、図２A〜図２Eを参照すると、本発明の別の実施形態による人工椎間板組立品を示している。これらの図面からわかるように、人工椎間板組立品１０は、第１定着板１２、第２定着板１４（これらは両方とも例えばチタンで製造することができる）、ePTFEで構造した柱１６、１８を具備している。柱１６、１８は、定着板１２と１４を相互から離隔しておくためのスペーサ要素として機能する。例えば図２Dに示すように、柱１６、１８の端面３２は、定着板１２の頂面と同じ水平面上（さらに、同図には構造を示していない定着板１４底面の水平面上）で終端している。柱の外径は、定着板の開口部の内径と接している。図２Bに示すように、柱内部の端部には圧縮フェルール２０、２２を設けている。フェルールは、フェルールと、柱と、定着板の開口部を画定している側壁との間にぴったりと嵌着するように寸法されている。これにより、柱を適所にロックするための構成部品間に確実な摩擦係合が形成される。
【００１９】
別の実施形態では、柱の端部はフレア状に拡大していてよく、また、柱端部を軸方向に強制移動して、定着板と摩擦係合させる目的で、圧縮フランジが（柱が定着板を貫通して挿入された後に）柱の端部を捕えながら定着板上に固定されている。
【００２０】
図７に示すさらに別の実施形態では、柱１６ａの端部が、定着板の厚みの分だけ伸びた後にフレア状に伸長していることで、柱の外壁が定着板１２の頂面と接し、柱の内面が軸方向外方に向く。圧縮フランジ２１は、フランジ、柱、定着板の上面の間にぴったりとした嵌着を形成しながら定着板の頂面上に固定されている。フランジと定着板に設けた穴にネジを嵌めることにより、または、これ以外の適切な配置、例えばフランジおよび定着板に設けた穴にボルトを通してボルトとワッシャを固定することにより、フランジ２１を定着板１２と結合することができる。フランジをこの方法で固定した場合、これらの構成部品間に確実な摩擦係合が形成され、柱が適所にロックされる。反対側の柱端部と定着板１４の底面にも同一の終端方法を実現できる。柱端部をフレア状にするために、フレア状伸長を促進するための切れ目を柱端部に設けてもよい。
【００２１】
或る実施形態では、柱をePTFEで製造している。ePTFEはPTFEを伸長させたものであり、伸長工程の結果として、細繊維によって接続された節（孔）のネットワークが得られ、これが材料に特定の機械的性質を与える。例えば、柱を圧縮するのに必要な力の量は、節と細繊維の間の全ての空間が殆ど圧縮されるまで、所与の距離にかけてほぼ一定のままである。この時点では、ePTFEの立体的な高さ付近で、圧縮力が、柱の軸の歪曲に関連して非直線的に増加するため、構造の有効弾性係数が増加する。柱が伸長状態に減圧された際にも類似の反応が見られる。脊柱本体間に人工板組立品を挿入し、慣習的な負荷に晒すと、この実施形態の人工板は、健康な腰椎間板と同様に機能すると信じられている。
【００２２】
ePTFEは、米国特許第３，９５３，５６６号において以下のように記載されている。「単軸性伸長の場合には節が引き伸ばされ、節のより長い軸が伸長の方向へ垂直に向いている。節と相互接続する細繊維が伸長の方向と平行する方向に向いている。細繊維の断面は特徴的に幅広く、細く、最大幅は、結晶粒子の直径である約０.１ミクロン（１０００オングストローム）と等しい。最小幅は１〜２分子直径、または５〜１０オングストロームの範囲内であってよい。節のサイズは、伸長中に用いる条件によって、約４００ミクロン〜１ミクロン未満の間で異なる。高温および高比率で伸長された複数の製品はより単一的な構造を有し、例えば、これらの製品はより小さく、より狭い間隔で離間した節を備え、これらの節はより多くの細繊維で相互接続されている。さらに、これらの製品の強度は遥かに高いことがわかった。本願明細書中ではこの特許を参照により援用している。
【００２３】
再び図２A〜２Eを参照すると、この実施形態では、定着板の表面よりも突出した部分３０、３１が存在し、この突出した部分は椎骨端板の表面と接触する。この定着板の突出した部分は、定着板と椎骨本体の間の相互接続部であってよい。突出した相互接続部は、椎骨端板に形成された関連する窪みまたは溝内に設けることができる。突出した相互接続部にアンダーカット３５、３６を設けて、定着板と、椎骨本体に設けた窪みまたは溝との間を蟻継ぎ嵌着させることができる。この配置により、組立品を適所に滑動させることで、または最良の固定のために、定着板上の特徴である相互接続部の範囲のアンダーカット範囲内に骨を成長させることで、AID装置の初期の固定が促進される。或る実施形態では、図２A〜図２Eに示すように、アンダーカット３５、３６は、突出した部分の側部へと下方へ直線状に走行している。さらに別の実施形態では、図４A〜図４Eに示すように、アンダーカット３５、３６は板の中心へと下方へ走行しており、その形状は、断面図（図４Cを参照）において、ネック部と膨張部分とを備えた電球と似ている。さらに別の実施形態では、アンダーカット３５、３６は、図３A〜図３Dのデイジーホイール形状のように定着板の開口部の周囲に設けたり、または、図５A〜図５Eのように上端を切ったデイジーホール形状で直線的に横断させてもよい。
【００２４】
椎骨本体と定着板の表面の間に相互接続を形成するために、定着板上に突出した相互接続部を設けることができる。つまり、ある一定の時間にかけて、個々の定着板上の相互接続部周囲に椎骨本体が成長し、移植物質を適所に定着させるための補助装置を形成する。
【００２５】
人工板は、さらに、後部移植を可能にするように設計することができる（つまり、外科医が患者の背面から装置を移植することができる）。
【００２６】
これに関連して、手術執刀中に、外科医は必要な切開を行ったり、病変または損傷した椎間板を除去する部位に接近することができる。外科医は、病変または損傷した椎間板を除去した後に、除去した椎間板付近にある椎骨本体の定着板に溝を欠切することができる。欠切する溝は、定着板の突出部分上の相互接続部に関連した寸法および形状であってよい。
【００２７】
移植処置中に、本発明による移植物質の圧縮性が役立つことが証明されるであろう。移植物質を椎骨と椎骨の間へ挿入するに従い、移植物質を、未圧縮時の高さよりも小型の形状に圧縮することができる。外科医は、次に、移植物質を圧縮した高さから解除し、定着板上の突出した相互接続部の位置と、椎骨本体に欠切した溝の位置が相互に対して確実に整列するように調整する。外科医が病変または損傷部位であると確信したら、移植物質の圧縮状態を解除し、突出した相互接続部を溝に挿入できるようにする。
【００２８】
あるいは、椎骨本体にアンダーカットと合致する溝を欠切し、定着板を蟻継ぎ形状において側部から挿入できるようにすることも可能である。この実施形態により、骨の内部成長を待つことなく、定着板と端板の間の確実な初期伸長取り付けが可能になる。
【００２９】
柱（単数または複数）の定着板（単数または複数）への取り付けを再度参照すると、上述したもの以外の（またはこれに加える）技術を採用することもできる。例えば、中間設計要素を採用することで、中間設計要素を、例えば超音波溶接、熱密封（つまり融接）、および/または化学結合によって柱と結合することができる（これにより柱組立品が出来る）。中間設計要素をePTFE、PTFE、またはこれ以外の化学的融和性を有する材料構造で製造することが可能である。柱組立品が形成されたら、これを定着板に取り付け、構造的に安全な接続が出来上がる。
【００３０】
或る実施形態では、ePTFEから成る柱は中空柱である。別の実施形態では、柱を、シリコンまたはウレタンのようなエラストマ材料で充填している。
【００３１】
さらに別の実施形態では、ePTFEから成る柱にチタンバネのようなバネ要素を設けている。
【００３２】
周知のこととして、柱が呈する物理的性質を、柱の横断部の物理的寸法を変更することで、および/また、ePTFEの節の密度を変更することで変えることが可能である。これにより、材料の静的、動的、またあるいは運動学的な作用が変化する。
【００３３】
別の実施形態では、EPTFEから成る柱を、シリコンまたは他の生体適合性エラストマ層でコーティングすることができる。このようなコーティング層は、柱内の細繊維間の、節と節の間に細胞および/または骨が成長することを妨げる。また別の実施形態では、柱上にエラストマを射出成形している。
【００３４】
図面に示すように、（例えば、脊柱前湾角度を考慮するために）定着板を非平行な形態に配置することができる。これは、定着板の表面が各椎骨本体の表面と最大限にまで接触することを助ける。この方法で構造した補助部は、本来の椎間板の作用と類似した作用を呈することができ、これは、椎骨本体間の脊柱前湾角度にも反映される。或る特定な例では、この角度は、ほぼ全ての人間の椎骨本体の脊柱前湾角度を網羅する５°〜１５°の範囲内である。
【００３５】
別の実施形態では、定着板は、生体適合性を持った頑丈で耐久性のある材料で構造されている。in vivo移植物質の構造に広く受け入れられている材料はチタン-６AL-４V-ELI（超低割込み形）、アルミニウム６％とバナジウム４％を含有した合金である。当業者は、本発明の移植物質の構造に使用できるこれ以外の材料を容易に思いつくであろう。
【００３６】
次に、例えば図２E、図５Bを参照すると、定着板の縁３８と３９によって角度θが形成されていることがわかる。この角度は、本装置が体内に侵入する角度を明確にするべく提供される。つまり、この角度は、例えば後側部アプローチような特定のアプローチによる設置を容易にするための一つの設計的特徴として設けられる。したがって、本装置は、設置に際して特定のアプローチを容易化する、事前に選択した角度θを有するものとして設計される。
【００３７】
図６は、本発明による別の実施形態を示しており、この場合、人工椎間板は、一対の移植構成部分（または組立品）１０ａ、１０ｂを具備している。各々の構成部分（または組立品）１０ａ、１０ｂは定着板１２ａ、１４ａ、１２ｂ、１４ｂ、および、既述の方法で定着板に結合させた柱１６、１８を備えている。移植構成部品（または組立品）は、合致する脊柱前湾形状を有することができ、また、相互に対して側方的に近接させて配置させるものにすることが可能である。この配置により、挿入工程において可撓性が得られるため、例えば、１つの構成部分を脊髄のいずれの側からも挿入できるようになる。
【００３８】
図８は本発明の別の実施形態を示しており、この場合、移植物質は一対の移植構成部分（または組立品）１０ａ、１０ｂを具備している。各々の構成部分（または組立品）１０ａ、１０ｂは、定着板１２ａ、１４ａ、１２ｂ、１４ｂ、および、既述の方法で定着板に結合させた柱１６ａ、１８ａ、１６ｂ、１８ｂを備えている。移植構成部分（または組立品）は、合致する脊柱前湾形状を有することができ、また、相互に対して側方的に近接させて配置させるものにすることが可能である。この配置によって、挿入工程において可撓性が得られるため、例えば、１つの構成部分を脊髄のいずれの側からも挿入できるようになる。この図８は、図５A〜図５Eに示したものと類似した１つの構成部分（または組立品）と、やはり図５A〜図５Eに示したものと類似した、しかし本質的には鏡像形状を有する別の構成要素（または組立品）とを具備した実施形態を示している点に留意すること（当然ながら、本発明は、これ以外の図面に示す実施形態に関連した複数の構成部分（または複数の組立品）移植物質も考慮する）。
【００３９】
次に図１〜図８へ進むと、定着板の周囲には、定着板の平面に対して実質的に直角な角度で伸びたタブ２４、２６が設けられている。タブ２４、２６は、定着板に向いた外面および内面を備えている。タブ２４は、椎骨本体間に配置した移植物質を、該椎骨本体に対する正確な位置に位置決めする補助となる。この正確な位置は、タブ２４、２６の内面が、椎骨本体の外面に対して実質的に同一面となる際に得られる。あるいは任意で、移植物質を適所に固定するために、例えば骨ねじのような固定具を挿入可能な通し穴をタブ２４、２６に設けてもよい。
【００４０】
さらに別の実施形態では、ePTFEから成る柱は材料の固形帯（solid chord）であってよい。別の実施形態では、ePTFEに、例えば定着範囲のような非伸張範囲を設けることも可能である。
【００４１】
さらなる実施形態では、ePTFEから成る柱を、一方側の側部または端部の壁を反対側の側部または端部よりもより厚く設けるべく射出成形することができる。例えば、前管側の壁を、後管側の壁よりも厚く射出成形することができる。
【００４２】
さらに別の実施形態では、本装置を所望の通りに、つまり、例えば楕円形または腎臓形に形成することが可能である。これは、定着板および/または、１つまたは複数の柱を所望の形状に設けることで実現できる。
【００４３】
本発明の構造的特徴、およびこれを設置、安定化する方法について説明してきた。本発明の移植物質は、体内（例えば椎骨間）に挿入した場合に、以下に挙げる特性のうち１つまたはそれ以上を呈する点に留意すること。すなわち、
・本質的に、健康な椎間板（例えば腰椎間板）と同一の関節を実現できる。
・本質的に、健康な椎間板（例えば腰椎間板）と同一の運動学的動作を実現できる。
・本質的に、健康な椎間板（例えば腰椎間板）と同一の動作を実現できる。
・移植物質と健康な椎間板（例えば腰椎間板）の静的特性はほぼ同一である。
・移植物質は生体適合性を有する。
・本装置は、後方または前方アプローチによって移植できる。
・本装置は、比較的短時間（例えば９０分間前後）で設置できる。
・本装置は、疲労検査において好ましい結果が得られた（つまり、本装置は１０×１０６サイクル後にも使用可能である）。
・本装置は、静荷重、せん断荷重、また、排除を誘発する試験にも耐え得る。
・本装置は椎骨本体に対して迅速に定着可能である。
・本装置は、その接触面における椎骨本体との接触応力を最小化する。
・本装置は自動付着が可能である。
【００４４】
本発明の多数の実施形態を説明してきたが、これらの実施形態は限定ではなく例証のみを目的としたものであり、当業者にはこれらに対する多くの変更が明白となることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態による人口椎間板の構成部分の断面図。
【図２Ａ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の一側面に沿った側面図。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の断面図。
【図２Ｃ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の別の側面に沿った側面図。
【図２Ｄ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の斜視図。
【図２Ｅ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の平面図。
【図３Ａ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の一側面に沿った側面図。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の別の側面に沿った側面図。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の斜視図。
【図３Ｄ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の平面図。
【図４Ａ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の一側面に沿った側面図。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の断面図。
【図４Ｃ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の別の側面に沿った側面図。
【図４Ｄ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の斜視図。
【図４Ｅ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の平面図。
【図５Ａ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の一側面に沿った側面図。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の断面図。
【図５Ｃ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の別の側面に沿った側面図。
【図５Ｄ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の斜視図。
【図５Ｅ】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の平面図。
【図６】本発明の別の実施形態の側面図を示し、この場合、人工椎間板が一対の移植構成部分を備えている。
【図７】本発明の実施形態による人工椎間板の構成部分の断面図。
【図８】本発明の別の実施形態の斜視図を示しており、この場合、人工椎間板が一対の移植構成部分を備えている。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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