(57)【要約】  患者の脊柱または骨盤の骨(12)にたいする埋め込み用装置(10)が供給される。本装置(10)は、骨(12)に向き合う第１面(38)を持つ台(24)を含む。この台(24)は、脊柱固定インプラント(100)に接続される構造(32,34,36)を含む。本装置(10)はさらに、台(24)の回転によって骨(12)の中に埋め込まれる螺旋スパイク(50,52)を含む。この螺旋スパイク(50,52)は、台(24)から接線方向に突出し、長軸(22)の周囲に延びる。螺旋スパイク(50,52)は、台(24)が回転するにつれて骨(12)の中に侵入する先端部(58)を持つ。螺旋スパイク(50,52)は、埋め込まれた場合、その螺旋スパイクが台(24)から遠ざかって延びるにつれて直径が増大する円錐形を有する。螺旋スパイク(50,52)は形状記憶合金で形成されてもよい。
2005512724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の脊柱または骨盤の骨にたいする埋め込み装置であって、埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す装置であって、
患者の脊柱または骨盤の骨に密着する台であって、脊柱固定インプラントに接続するための構造を含む台、および、
前記台の回転によって骨の中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクとを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台から接線方向に突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて骨中に侵入する先端部を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大直径を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大直径よりも大きな第２最大直径に拡大する第２条件を有することを特徴とする、請求項1の装置。
【請求項３】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第１条件において第１軸長を、前記第２条件において第２軸長を有し、前記第２軸長は前記第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項2の装置。
【請求項４】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項3の装置。
【請求項５】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項4の装置。
【請求項６】
請求項5の装置であって、前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含み、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項5の装置であって、前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含み、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記台は骨に直面する第１面を有し、前記第１面は、骨の外面と密着するために、骨の外面の形と相補的な形を有することを特徴とする、請求項1の装置。
【請求項９】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは中実断面を有することを特徴とする、請求項1の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは管状断面を有することを特徴とする、請求項1の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの第１部分は中実断面を有し、かつ、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの第２部分は管状断面を有することを特徴とする、請求項1の装置。
【請求項１２】
装置であって、
少なくとも1個の骨埋め込み用アンカーであって、埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す前記少なくとも1個のアンカー、および、
複数の骨の間に延び、かつ、それらの骨を連結するための脊柱固定インプラントとを含み、
前記少なくとも1個のアンカーは、骨に向き合う第１面を有する台を含み、前記台は、前記脊柱固定インプラントに接続されるための構造をさらに有し、
前記少なくとも１個のアンカーは、前記台の回転によって骨に埋め込まれる、少なくとも2本の螺旋スパイクをさらに含み、前記少なくとも2本の螺旋スパイクは互いに隔てられ、前記台において前記第１面から突出し、前記少なくとも2本の螺旋スパイクは長軸周囲に延び、前記少なくとも2本の螺旋スパイクはそれぞれ、遠位端において、前記台が回転するにつれて骨の中に侵入する先端部を有し、
前記少なくとも2本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも2本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項12の装置であって、第１骨にたいする埋め込み用の第１アンカー、および、前記第１骨と隔てられた第２骨にたいする埋め込み用の第２アンカーを含むことを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記第１および第２アンカーはそれぞれ、前記長軸にそって同一直線上に延び、前記第１アンカーの前記台から突出する、前記少なくとも2本の螺旋スパイクは第１方向に延び、前記第２アンカーの前記台から突出する、前記少なくとも2本の螺旋スパイクは、前記第１方向と反対の、第２方向に延びることを特徴とする、請求項13の装置。
【請求項１５】
前記脊柱固定インプラントは、前記長軸に沿って延び、前記第１および第２アンカーを連結する部材を含むことを特徴とする、請求項14の装置。
【請求項１６】
患者の脊柱または骨盤の骨にたいする埋め込み装置であって、埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す装置であって、
患者の脊柱または骨盤の骨に向き合う台であって、脊柱固定インプラントに接続するための構造を含む台、および、
前記台の回転によって骨の中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台から接線方向に突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて骨中に侵入する先端部を有し、
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大直径を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大直径よりも大きい第２最大直径に拡大する第２条件を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第１条件において第１軸長を、前記第２条件において第２軸長を有し、前記第２軸長は前記第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項16の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項17の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項18の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項19の装置。
【請求項２１】
前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含む請求項20の装置であって、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含む請求項20の装置であって、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項２３】
前記台は骨に直面する第１面を有し、前記第１面は、骨の外面と密着するために、骨の外面の形と相補的な形を有することを特徴とする、請求項16の装置。
【請求項２４】
患者の脊柱または骨盤の骨中にアンカーを埋め込むための装置であって、前記装置は、
台と、前記台の回転につれて骨の中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含むアンカー、
患者の脊柱または骨盤の骨に向き合う台とを含み、前記台は、脊柱固定インプラントに接続するための構造を含み、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台から接線方向に突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて骨中に侵入する先端部を有し、
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大直径を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大直径よりも大きい第２最大直径に拡大する第２条件を有し、
前記アンカーは、埋め込まれると、骨内部でのぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す、
ことを特徴とする装置。
【請求項２５】
前記アンカーを受容するための管状スリーブをさらに含む請求項24の装置であって、前記管状スリーブは、前記アンカーの前記少なくとも1本の螺旋スパイクの前記第１最大直径にほぼ等しい内径を持ち、前記アンカーは、前記第１条件にある時、前記管状スリーブ内に設置可能となることを特徴とする装置。
【請求項２６】
前記管状スリーブは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクと嵌合して、前記台が回転するにつれて、前記少なくとも1本のスパイクが前記管状スリーブ中に引き込まれるのを助ける内部ネジ溝を含むことを特徴とする、請求項25の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第１条件において第１軸長を、前記第２条件において第２軸長を有し、前記第２軸長は前記第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項26の装置。
【請求項２８】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項27の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項28の装置。
【請求項３０】
患者の脊柱または骨盤の骨にたいする埋め込み装置であって、埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す装置であって、
患者の脊柱または骨盤の骨に向き合う台であって、脊柱固定インプラントに接続するための構造を含む台、および、
前記台の回転につれて骨の中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台から接線方向に突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて骨中に侵入する先端部を有し、
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１軸長を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが、前記第１軸長よりも小さい第２軸長を持つ第２条件を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項３１】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項30の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項31の装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記第１条件において第１最大直径を有し、かつ、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部は、前記第２条件において第２最大直径に拡大し、ここに、前記第２最大直径は前記第１最大直径よりも大きいことを特徴とする、請求項32の装置。
【請求項３４】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項33の装置。
【請求項３５】
前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含む請求項34の装置であって、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項３６】
前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含む請求項34の装置であって、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項３７】
前記台は骨に直面する第１面を有し、前記第１面は、骨の外面と密着するために、骨の外面の形と相補的な形を有することを特徴とする、請求項30の装置。
【請求項３８】
患者の脊柱または骨盤の骨にたいする埋め込み装置であって、埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す装置であって、
患者の脊柱または骨盤の骨に向き合う第１面を有する台であって、脊柱固定インプラントに接続するための構造を含む台、および、
前記台の回転につれて骨の中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台から接線方向に突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて骨中に侵入する先端部を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には第１形態を有し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると第２形態を有し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２形態において、骨の中に埋め込まれる、
ことを特徴とする装置。
【請求項３９】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項38の装置。
【請求項４０】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記第１形態においては第１軸長を有し、かつ、前記第２形態においては第２軸長を有し、ここに、前記第２軸長は第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項39の装置。
【請求項４１】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記第１形態において第１最大直径を有し、かつ、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部は、前記第２形態において第２最大直径に拡大し、ここに、前記第２最大直径は前記第１最大直径よりも大きいことを特徴とする、請求項40の装置。
【請求項４２】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項38の装置。
【請求項４３】
前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含む請求項42の装置であって、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項４４】
前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含む請求項42の装置であって、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項４５】
前記台は骨に直面する第１面を有し、前記第１面は、骨の外面と密着するために、骨の外面の形と相補的な形を有することを特徴とする、請求項38の装置。
【請求項４６】
互いに対向する第１と第２面とを有する椎体の隣接ペアにたいする埋め込み装置であって、前記装置は、埋め込まれると、各椎体に密着して、椎体同士が融合する間それら椎体を保定し、ここに、前記装置は、
第１および第２面を横切って延びる第３面を有する台、および、
前記台の回転につれて、椎体の前記隣接ペアそれぞれの中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれることによってこれら椎体のそれぞれに密着し、それによってこれら椎体同士を結合し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは前記台から突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて、第１および第２面に侵入し、かつ、椎体の前記隣接ペアの中にネジ込まれる先端部を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、少なくとも部分的に、これら椎体の融合を促進する物質を受容する内腔を定め、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項４７】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大直径を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大直径よりも大きい第２最大直径に拡大する第２条件を有することを特徴とする、請求項46の装置。
【請求項４８】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第１条件において第１軸長を、前記第２条件において第２軸長を有し、前記第２軸長は前記第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項47の装置。
【請求項４９】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件になり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項48の装置。
【請求項５０】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項49の装置。
【請求項５１】
前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含む請求項50の装置であって、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項５２】
前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含む請求項50の装置であって、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は、互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項５３】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは中実断面を有することを特徴とする、請求項46の装置。
【請求項５４】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは管状断面を有することを特徴とする、請求項46の装置。
【請求項５５】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの第１部分は中実断面を有し、かつ、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの第２部分は管状断面を有することを特徴とする、請求項46の装置。
【請求項５６】
互いに対向する第１と第２面とを有する椎体の隣接ペアにたいする埋め込み装置であって、前記装置は、埋め込まれると、各椎体に密着して、椎体同士が融合する間それら椎体を保定し、ここに、前記装置は、
第１および第２面を横切って延びる第３面を有する台、および、
前記台の回転につれて、椎体の前記隣接ペアそれぞれの中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれることによってこれら椎体のそれぞれに密着し、それによってこれら椎体同士を結合し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは前記台から突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて、第１および第２面に侵入し、かつ、椎体の前記隣接ペアの中にネジ込まれる先端部を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、少なくとも部分的に、これら椎体の融合を促進する物質を受容する内腔を定め、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大直径を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大直径よりも大きい第２最大直径に拡大する第２条件を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項５７】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第１条件において第１軸長を、前記第２条件において第２軸長を有し、前記第２軸長は前記第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項56の装置。
【請求項５８】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件になり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項57の装置。
【請求項５９】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項58の装置。
【請求項６０】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項59の装置。
【請求項６１】
前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含む請求項59の装置であって、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項６２】
前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含む請求項59の装置であって、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項６３】
互いに対向する第１と第２面とを有する椎体の隣接ペア中に椎間保定器を埋め込むための装置であって、前記装置は、
台および、前記台の回転につれて、椎体の前記隣接ペアそれぞれの中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含む椎間保定器であって、埋め込まれることによって、前記少なくとも1本の螺旋スパイクをこれら椎体のそれぞれに密着させ、それによってこれら椎体同士を結合する椎間保定器、および、
第１および第２面を横切って延びる第３面を有する台を含み、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは前記台から突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて、第１および第２面に侵入し、かつ、椎体の前記隣接ペアの中にネジ込まれる先端部を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、少なくとも部分的に、これら椎体の融合を促進する物質を受容する内腔を定め、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大直径を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大直径よりも大きい第２最大直径に拡大する第２条件を有し、
前記椎間保定器は、埋め込まれると、各椎体に密着して、その椎体同士が融合する間、それら椎体を保定する、
ことを特徴とする装置。
【請求項６４】
前記椎間保定器を受容するための管状スリーブをさらに含む請求項63の装置であって、前記管状スリーブは、前記椎間保定器の前記少なくとも1本の螺旋スパイクの前記第１最大直径にほぼ等しい内径を持ち、前記椎間保定器は、前記第１条件にある時、前記管状スリーブ内に設置可能となることを特徴とする装置。
【請求項６５】
前記管状スリーブは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクと嵌合して、前記台が回転するにつれて、前記少なくとも1本のスパイクが前記管状スリーブ中に引き込まれるのを助ける内部ネジ溝を含むことを特徴とする、請求項64の装置。
【請求項６６】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第１条件において第１軸長を、前記第２条件において第２軸長を有し、前記第２軸長は前記第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項65の装置。
【請求項６７】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件になり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項66の装置。
【請求項６８】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項67の装置。
【請求項６９】
互いに対向する第１と第２面とを有する椎体の隣接ペアにたいする埋め込み装置であって、前記装置は、埋め込まれると、各椎体に密着して、椎体同士が融合する間それら椎体を保定し、ここに、前記装置は、
第１および第２面を横切って延びる第３面を有する台、および、
前記台の回転につれて、椎体の前記隣接ペアそれぞれの中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれることによってこれら椎体のそれぞれに密着し、それによってこれら椎体同士を結合し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは前記台から突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて、第１および第２面に侵入し、かつ、椎体の前記隣接ペアの中にネジ込まれる先端部を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、少なくとも部分的に、これらの椎体の融合を促進する物質を受容する内腔を定め、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第１軸長を持つ第１条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが、前記第１軸長よりも小さい第２軸長を持つ第２条件を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項７０】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも1部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には前記第１条件になり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第２条件となり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２条件において、骨の中に埋め込まれることを特徴とする、請求項69の装置。
【請求項７１】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項70の装置。
【請求項７２】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記第１条件では第１最大直径を有し、かつ、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部は、前記第２条件で第２最大直径に拡大し、ここに、前記第２最大直径は前記第１最大直径よりも大きいことを特徴とする、請求項71の装置。
【請求項７３】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項72の装置。
【請求項７４】
前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含む請求項73の装置であって、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項７５】
前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含む請求項73の装置であって、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項７６】
互いに対向する第１と第２面とを有する椎体の隣接ペアにたいする埋め込み装置であって、前記装置は、埋め込まれると、各椎体に密着して、椎体同士が融合する間それら椎体を保定し、ここに、前記装置は、
第１および第２面を横切って延びる第３面を有する台、および、
前記台の回転につれて、椎体の前記隣接ペアそれぞれの中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれることによってこれら椎体のそれぞれに密着し、それによってこれら椎体同士を結合し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは前記台から突出し長軸の周囲に延び、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端において、前記台が回転するにつれて、第１および第２面に侵入し、かつ、椎体の前記隣接ペアの中にネジ込まれる先端部を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、少なくとも部分的に、これら椎体の融合を促進する物質を受容する内腔を定め、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部は、指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記指定の転移温度範囲を下回る場合には第１形態を有し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記指定の転移温度範囲を越えて加熱されると第２形態を有し、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第２形態において骨の中に埋め込まれる、
ことを特徴とする装置。
【請求項７７】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有することを特徴とする、請求項76の装置。
【請求項７８】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第１形態において第１軸長を、前記第２形態において第２軸長を有し、前記第２軸長は前記第１軸長よりも小さいことを特徴とする、請求項77の装置。
【請求項７９】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記第１形態において第１最大直径を有し、かつ、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部は、前記第２形態において第２最大直径に拡大し、ここに、前記第２最大直径は前記第１最大直径よりも大きいことを特徴とする、請求項78の装置。
【請求項８０】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記台に接続される近位端において接合部、および、前記接合部と前記先端部との間に延びる中間部をさらに有し、前記中間部と前記先端部の内の少なくとも一方が前記形状記憶合金から形成されることを特徴とする、請求項79の装置。
【請求項８１】
前記長軸の周囲に延びる一対の螺旋スパイクを含む請求項80の装置であって、前記一対の螺旋スパイクの前記近位端は互いに180°隔てられていることを特徴とする装置。
【請求項８２】
前記長軸の周囲に延びる3本の螺旋スパイクを含む請求項80の装置であって、前記3本の螺旋スパイクの前記近位端は互いに120°隔てられていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、同時係属中の、2001年2月14日登録、名称「骨埋め込み装置」なる米国特許出願番号第09/781,847号の一部継続出願である。さらに、この特許出願自体が、同時係属中で、共に2000年11月8日登録の米国特許出願番号第09/708,940号および第09/708,292号の一部継続出願である。前記三件の係属出願の主題全体を引用することにより本明細書に含めることにする。
技術分野
本発明は、患者の脊柱または骨盤の骨に埋め込むための装置を目的とし、特に、埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや骨からの抜去にたいして抵抗性を持つ装置を目的とする。本発明はまた、隣接脊椎骨の骨体が融合する間、それらの椎体を密着・安定化させるための装置をも目的とする。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において骨ネジは様々の目的のために使用される。骨ネジ、これはまた骨アンカーとも呼ばれているが、その典型的な使用法としては、骨折治療、骨折部近傍域における骨折部への矯正デバイスの装着、および、脊柱の脊椎骨のような一群の骨にたいする矯正デバイスの装着が挙げられる。
【０００３】
もっともよく知られる骨ネジは通常のネジ設計を用いている。すなわち、外部に１本以上のネジ溝を持つ実質的な（中身の詰まった）軸である。通常の骨ネジにおける、この実質的な軸と外部のネジ溝は、埋め込まれた場合、不当に大量の骨を移動させる可能性がある。また、このような従来型の骨ネジは、通常、ネジを椎体中に埋め込むのに大きなトルクを必要とする。さらに、従来型のネジの、骨からの軸方向抜去にたいする抵抗性は、骨ネジと境界を接する骨の表面積に依存する。
【０００４】
また、組織アンカーとしてコルクネジ式の螺旋スパイクを用いることが知られている。この既知のコルクネジ式組織アンカーは、埋め込まれても、従来型骨ネジに比べて移動させる骨量は少ないけれども、一般に高い張力負荷に耐えることができず、また、耐えた場合は必ず構造破壊を生じる。欧州特許第0 374 088 A1号には、二重コルクネジ設計の骨ネジが開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
骨ネジを使用するに際していくつか比較的困難な状況があるが、その内の一つは、ネジを、患者の脊柱または骨盤の海綿状骨の中に埋め込むことである。例えば、骨ネジは、脊柱側湾症矯正のための脊柱固定処置の際患者の腰椎骨の海綿状骨の中に埋め込まれることがしばしばある。一旦、埋め込まれると、その骨ネジは、クランプ、ロッドおよびプレートのような適当な脊柱固定具を取り付けるために使用される。残念ながら、上述のものを含めて既知の骨ネジの多くのものは、椎体内のぐらつきに弱く、また、人体の動きや筋肉の記憶によってネジに課せられる相当な力によって椎体から抜去されることがある。抜去にたいする高い抵抗性を実現するためには、さらに追加のネジを用いるのが通例であるが、これは不当に大量の骨の移動をもたらす。また、抜去にたいする高い抵抗性を実現するために、椎骨を貫通する骨ネジ全体に渡って溝を切り、反対側にナットを嵌めるやり方が知られている。しかしながら、そのようなナットの使用は、外科処置の複雑性を増す。
【０００６】
従って、患者の脊柱または骨盤の骨にたいして、内視鏡による侵襲極小の術法で使用され、必要な挿入トルク量の少ない埋め込み装置を提供することは望ましい。この望ましい埋め込み装置は、もし実現されたならば、脊柱固定具を接続するための台となり、埋め込まれた場合、人体の動きや筋肉の記憶によって装置に相当な力が加えられても、骨のぐらつきや、骨からの抜去にたいして高い抵抗性を示すと考えられる。
【０００７】
脊柱手術の分野において行われるアンカーまたは接合型装置の、もう一つの用途は、隣接椎骨の保定である。ヒト脊柱の各隣接椎骨ペアは、それら椎骨同士の相対的運動を可能とする椎間板によって隔てられている。しかしながら、問題が1個以上の椎間板に発生してそれが重篤な腰痛の原因になることがある。場合によっては、痛みを緩和するために、問題の円板を除去し、隣接椎骨を融合する必要がある。
【０００８】
円板除去後、隣接椎骨ペアを融合するための一つの既知の方法は、デバイス、または一般に融合ケージと呼ばれているものを、円板が除去された跡に残された椎体間空間に埋め込むことである。この融合ケージは、椎骨同士の融合を促進する。典型的には、この隣接椎骨が融合ケージを受け入れられるよう整えるために、隣接椎骨の切削、および／または、ネジ溝切りといった処置が必要とされる。このような処置は通常、これら隣接椎骨の端面プレートにおける固い皮質骨の、相当量の切除を伴う。これは、その端面プレートの弱体化をもたらし、それら椎骨の崩壊を招く可能性がある。次に、この融合ケージを、椎体間空間に設置し、これら隣接椎骨に嵌合させる。少なくとも一つの既知の融合ケージは、比較的可動な部分を持ち、この部分によって、融合ケージが隣接椎骨間の椎体間空間に設置された後に膨張することを可能とする。しかしながら、この膨張性融合ケージの設計は比較的複雑である。
【０００９】
典型的には、融合ケージは、骨移植材料によって充填される内腔を含む。この融合ケージと骨移植材料とは、隣接椎骨同士をゆっくりと接合する骨成長を促進する。典型的な融合ケージは、隣接椎骨と嵌合する一方で、それら椎骨とは接着せず、従って、三つの運動平面（矢状面、冠状面、または、水平面）のいずれかの平面にそって起こる曲げまたは回転によって生ずる、椎骨同士の相対的運動にたいして抵抗を示さない。むしろ、典型的融合ケージは、隣接椎骨を保定するのに、周囲の靭帯の粘弾性に依存する。
【００１０】
椎体の隣接ペアに埋め込まれる装置であって、椎体に密着し、従って、椎体同士が融合する間、人体の動きや筋肉記憶によって装置に力が課せられるにも関わらず、それら椎体を保定する装置を供給することは望ましい。さらに、挿入トルク要求が低く、単純な一体式構成を持ち、かつ、隣接ペアの椎骨に埋め込まれる際、装置を受け入れ可能とするよう、相当量の皮質骨を切除しなければならない準備調整を要することなく埋め込み可能な装置を供給することは望ましい。
【特許文献１】欧州特許第0 374 088 A1号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、患者の脊柱または骨盤に収められる骨埋め込み装置である。本装置は、埋め込まれた場合、骨内のぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す。この装置は、患者の脊柱や骨盤の骨に向き合う第１面を有する台を含む。この台は、脊柱固定インプラントに接続するための構造を含む。装置はさらに、台の回転によって骨の中に埋め込まれる、少なくとも１本の螺旋スパイクを含む。この少なくとも1本の螺旋スパイクは台から接線方向に突出し、長軸の周囲に延びる。この少なくとも1本の螺旋スパイクはその遠位端に先端部を有する。この先端部は台が回転するにつれて骨の中に侵入する。この少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、その少なくとも1本の螺旋スパイクが台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形をしている。
【００１２】
本発明の一つの特質によれば、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、その少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大径を持つ第１条件、および、その少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大径よりも大きい第２最大径に拡大する第２条件を有する。
【００１３】
本発明の別の特質によれば、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、第１条件において第１軸長を、第２条件において第２軸長を有し、ここに、第２軸長は第１軸長よりも小さい。
【００１４】
本発明のさらに別の特質によれば、前記少なくとも1本の少なくとも一部は、ある指定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度での変化にたいして反応する形状記憶合金から形成される。ここに、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、その少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が指定の転移温度範囲を下回る場合には、第１条件になり、指定の転移温度範囲を上回って熱せされると第２条件になり、かつ、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、第２条件において骨中に埋め込まれる。
【００１５】
別の実施態様によれば、本発明は、少なくとも1本の骨埋め込み用アンカーを含む装置である。このアンカーは、埋め込まれた場合、骨内のぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す。本装置はさらに、複数の骨の間に延び、かつ、それらの骨を連結するための脊柱固定インプラントを含む。アンカーは、骨に向き合う第１面を有する台を含む。台はさらに脊柱固定インプラントとの接続用構造を有する。アンカーはまたさらに、台の回転によって骨に埋め込まれる少なくとも２本の螺旋スパイクを含む。この少なくとも2本の螺旋スパイクは互いに隔てられ、台の第１面から接線方向に突出する。この少なくとも2本の螺旋スパイクは長軸の周囲に延びる。この少なくとも2本の螺旋スパイクはそれぞれ遠位端に先端部を有する。この先端部は台が回転するにつれて骨の中に侵入する。前記少なくとも2本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、その少なくとも2本のスパイクが台から遠ざかって延びるにつれて増大する円錐形を有する。
【００１６】
さらに別の実施態様によれば、本発明は、患者の脊柱または骨盤骨中にアンカーを埋め込むための装置である。装置は、台を有するアンカーと、台を回転すると骨中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクとを含む。台は、患者の脊柱または骨盤の骨に向き合い、かつ、脊柱固定インプラントに接続される構造を含む。前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、台から接線方向に突出し、長軸の周囲に延びる。前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、遠位端に先端部を有し、この先端部は、台が回転するにつれて骨中に侵入する。前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、その少なくとも1本の螺旋スパイクが第１最大径を持つ第１条件、および、その少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第１最大径よりも大きい第２最大径に拡大する第２条件を有する。アンカーは、埋め込まれた場合、骨内のぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示す。
【００１７】
本発明の一つの特質によれば、本装置はさらに、アンカーを受容するための管状スリーブを有する。この管状スリーブは、アンカーの、前記少なくとも１本の螺旋の第１最大径にほぼ等しい内径を有する。アンカーは、第１条件にある時は、管状スリーブ内部に設置することが可能である。
【００１８】
さらに別の実施態様によれば、本発明は、互いに向き合う第１面と第２面とを有する椎体の隣接ペアに埋め込まれる装置を含む。本装置は、埋め込まれた場合、椎体の隣接ペアに密着し、それら椎体が融合する間椎体同士を保定する。本装置は、第１面と第２面を横切って延びる第３面を有する台を含む。本装置はさらに、台の回転につれて、前記椎体の隣接ペアそれぞれに埋め込まれ、各椎体に密着させられ、それによってそれら椎体を一緒に保持する（ピン留めする）少なくとも1本の螺旋スパイクを含む。この少なくとも1本の螺旋スパイクは、台から突出し、長軸の周囲に延びる。この少なくとも1本の螺旋スパイクは遠位端に先端部を有する。この先端部は台が回転するにつれて、第１および第２面を貫き、椎体の隣接ペアの骨の中に捻じ込まれる。この少なくとも1本の螺旋スパイクは、椎体の融合を促進する物質を受容するための内腔を少なくとも部分的に定める。前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、埋め込まれると、その少なくとも1本のスパイクが台から遠ざかって延びるにつれて増大する円錐形を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の前述の、および、その他の特質は、本発明に関わる当業者であれば、下記の説明を付属の図面を参照しながら読むことにより自ら明らかとなろう。
【００２０】
本発明は、患者の脊柱または骨盤の骨に埋め込むための装置を目的とし、特に、埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや骨からの抜去にたいして抵抗性を持つ装置を目的とする。本発明はまた、隣接脊椎骨の骨体が融合する際、それらの椎体を密着・安定化させるための装置をも目的とする。
【００２１】
本発明を代表するものとして、図1は、腰椎骨12に埋め込まれた装置10を示す。装置10は仙椎を含むどの椎骨にも埋め込みが可能であることを理解しなければならない。腰椎骨12は凹形側面14を有する。
【００２２】
装置10は、生物分解性材料から形成されるアンカー20を含む。既知の生物分解性材料は、チタン、ステンレススチール、および、スプリングスチールを含む。アンカー20のために使用される生体適合性材料は、その性質がポリマー性、または、複合性であると考えられる。本発明の一つの特質によれば、アンカー20は、生体適合性を持つ形状記憶合金から少なくとも部分的に形成される。従来技術で知られているように、形状記憶合金は、熱せされると、指定の形状に戻る能力を有する。ある形状記憶合金が冷たい場合、すなわち、その転移温度範囲（TTR）を下回る場合、材料の降伏強度は低く、新規の形状に変形が可能であって、同材料はその形状を熱せられるまで保持する。しかしながら、形状記憶合金が、そのTTRを上回って加熱されると、材料の結晶構造が変化（マルテンサイト構造からオーステンサイト構造への）を受け、これが、材料の、その元の、すなわち、「記憶された」形状への復帰をもたらす。形状記憶合金へ、記憶される形状を刷り込むには、先ず所望の形の材料を高温に保持し、次に、材料がそのTTRを越えて冷却する間、その所望の形状に材料を保持し続けることによって行う。
【００２３】
図3に示すように、アンカー20は長軸22を中心としてその周囲に配される。アンカー20は、台の対向位置に配される第１末端28と第２末端30の間に延びる、全体として円筒形の外表面26を有する台24を含む。この台24は、全体として四角なスロット32を含む。このスロットは、台の第１端28から第２端30に向かって軸にそって延びる。第１端28の近くにおいて、台24の外面26は、互いにスロット32によって隔てられる外部ネジ溝34と36の向き合って配される分節を含む。スロット32と、ネジ溝34と36は、後述するように、台24にたいして脊柱固定具を接続するための構造を供給する。
【００２４】
台24の第２端30は、椎骨12の凹形側面14の形と相補的な凸形を持つ端面38を含む。台24の端面38は、椎骨12の側面14の形状にたいして継続的に嵌合するのに必要ないずれの形態も取りえることを理解しなければならない。台24の端面38は、椎骨12の側面14の形状にたいして固定的に嵌合するための小棘（図示せず）その他の適当な構造物を含んでいてもよい。さらに、台24の端面38は、アンカー20の椎骨12にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、また、生物分解性表面コーティングを有していてもよい。
【００２５】
第１および第２螺旋スパイク50および52は、台24の端面38から接線方向に突出する。螺旋スパイク50と52は、一対の、向き合って捩れ合うコルクネジに似ている。これらはいずれも、その螺旋スパイクが台24から遠ざかって延びるにつれてその直径が増大する円錐形をしている。図5および6に示すように、各螺旋スパイク50、52は、実質的な（中実の）断面を有する。別態様として、各螺旋スパイク50、52は、図5Aと6Aに示すように管状断面を有する。これは、骨の弾性率に適合するための手段となる。
【００２６】
図1〜7に示す実施態様によれば、第１および第２螺旋スパイク50、52は、軸22の周囲に延びる。これらの螺旋スパイク50、52は、軸22の周囲に、円錐パターンを描いて対称的に延びる。しかしながら、第１および第２螺旋スパイク50、52の円錐形は互いに異なることも可能である（すなわち、一方のスパイクの円錐形は、他方のスパイクの円錐形よりも小さい等）ことが考えられる。
【００２７】
図1〜7に示した実施態様では、第１および第２螺旋スパイク50、52は、同じ軸長と、さらには同じ断面形を有する。しかしながら、第１および第２螺旋スパイク50、52は、別々の軸長を持つことも可能であると考えられる。さらに、螺旋スパイク50、52は、別の断面形、例えば、卵形を有することも可能であると考えられる。さらにまた、第１および第２螺旋スパイク50、52は、別々の直径を有すること（すなわち、一方のスパイクの方が他方のスパイクよりも太い）も可能であると考えられる。最後に、螺旋スパイク50、52は、同じピッチを持ち、かつ、螺旋スパイクのこのピッチは、特定の外科的用途や、アンカー20の埋め込まれる骨の性質に基づいて選択されることが考えられる。
【００２８】
第１および第２螺旋スパイク50、52はそれぞれ三つの部分に分割が可能である。すなわち、接合部54、中間部56、および、先端部58の三つの部分である。各螺旋スパイク50、52の接合部54は、台24の端面38に接合する近位端60に位置する。接合部54は、螺旋スパイク50、52が、椎骨12から抜去されるのに抵抗するための小棘（図示せず）を含んでいてもよい。アンカー20の一つの製造法によれば、各螺旋スパイク50、52の接合部54は、同螺旋スパイクの近位端60を、端面38の開口部（図示せず）に接線方向に挿入して、接合部54を台に溶接することによって固着される。螺旋スパイク50、52の挿入された近位端60は、引っ張りまたはせん断負荷が課せられた際螺旋スパイクにかけられる曲げストレスを減少させるのに役立つ。
【００２９】
別態様として、螺旋スパイク50、52は、例えば、アンカー20を鋳造することによって、台24と一体的に形成されてもよい。アンカー20を鋳造するのであれば、螺旋スパイク50、52と台24の接合部にバンド（図示せず）を添え、それによって、接続を強化し、かつ、接合部54にたいするストレスの集中を極小に抑えることが考えられる。螺旋スパイク50、52と台24の接合部にたいしてバンドを添えることはさらに、引っ張りまたはせん断負荷が課された際螺旋スパイクの接合部54に生じる曲げストレスを減少させるのにも役立つ。図4においてもっとも明瞭に見られるが、第１および第２螺旋スパイク50、52の接合部54は、近位端60において、軸22の周囲に互いに180°隔てられており、これによってアンカー20の平衡を取り、負荷を二つの螺旋スパイクに均等に分布させることを可能としている。
【００３０】
各螺旋スパイク50、52の先端部58は、同螺旋スパイクの遠位端62に位置する。各螺旋スパイク50、52の中間部56は、先端部58と接合部54の間に延びる。各螺旋スパイク50、52の中間部56と先端部58は、接合部54の直径以下の直径を有する。中間部56と先端部58の直径が、各螺旋スパイク50、52の接合部54の直径未満である場合、接合部の太さは増大することになるが、これは、アンカー20にたいし、螺旋スパイクと台24の接合部において引張り強度の増大をもたらすのに役立つ。
【００３１】
図32〜35は、アンカー20の、本発明による修飾形を示す。図32に示すように、アンカー20'は、螺旋スパイク50',52'を持つ。図32〜35は、螺旋スパイク50'と52'の接合部54および／または先端部58が実質的（中実の）断面を有し、一方、中間部56は管状断面を持つことが可能であることを示す。アンカー20'のこのような修飾形は、骨の弾性率に適合するための新たな手段を提供することになる。アンカー20、20'の形態に前述のような変種を設けることによって、外科医にとっては、特定の外科用途や、アンカーが埋め込まれる骨の質に応じてある特定の形態を選択することが可能になる。
【００３２】
ここで図1〜7に戻ると、各螺旋スパイク50、52の先端部58は、アンカー20の台24が時計方向に回転されるにつれて椎骨12に侵入していくための、鋭く尖った先端68を持つ、長い円錐形をしている。図8は、先端部58が自己掘削式の形態を取る別態様を示す。この先端部は、木工ノミが反転されると材木中に侵入するのと同じやり方で、台24が回転されると椎骨12の中に侵入する平面66を含む。先端部58は、釘先端と同様の、ピラミッド形（角錐）（図示せず）を取ることも可能であることが考えられる。螺旋スパイク50および52の外面は、図1〜7では比較的滑らかなものとして示されているが、外面は、アンカー20の椎骨12にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、または、生物分解性コーティングを有していてもよい。
【００３３】
前述したように、アンカー20は形状記憶合金から形成される。これによって、アンカーは１個を越える形状を有することが可能となる。図7A〜7Cは、埋め込み行程の様々な段階におけるアンカー20の形状を示す。アンカー20の材料の中に「記憶されている」形状を図1〜3および7Cに示す。図7Aは、椎骨12に埋め込む前の第１条件におけるアンカー20を示す。この第１条件においては、アンカー20の螺旋スパイク50、52は円錐形を持たず、代わりに均一な最大径D1を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク50、52は、軸長L1を有する。アンカー20がこの第１条件の形状を取るためには、アンカーの材料が柔軟で、延性に富むよう、アンカーの温度はそのTTR未満でなければならない。
【００３４】
アンカー20は、管状スリーブ70の助けを借りて、図7Aの第１条件に導入される。このスリーブ70は固い金属によって形成されており、アンカー20の螺旋スパイク50、52と噛み合うための内面ネジ溝72（図7B）を含む。これによって、アンカーの回転につれて、螺旋スパイクのスリーブ中への引き込みが促進される。アンカー20の温度がそのTTR未満である場合、アンカーは、スロット32に適合するドライバー（図示せず）を用いて台24を第１方向に回転させることによって、スリーブ70中に引き込まれる。螺旋スパイク50、52がスリーブ70中に引き込まれるにつれて、これら螺旋スパイクは、放射方向内側に圧迫され、そのために、その軸長は軸長L1にまで延ばされることになる。
【００３５】
図7Bは、椎骨12へ埋め込み中のアンカー20を示す。図7Bに示すように、螺旋スパイク50、52は、台24を、第１方向と反対の第２方向に回転させると、スリーブ70から姿を現す。螺旋スパイク50、52がスリーブ70から姿を現すにつれて、これらの螺旋スパイクは、図3の記憶された円錐形に復帰することが望ましい。螺旋スパイク50、52がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、アンカー20にたいして、アンカーの温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。アンカー20の温度をそのTTRを上回るまで上昇させるには、簡単な実体加温で十分である。もしもさらに熱が必要であるならば、例えば、アンカー20またはスリーブ70に接続されたワイヤーに電流を通ずる、アンカーを誘導的に加熱する高周波を伝達する、または、スリーブに熱い生食液パックを当てるなど、様々のやり方で熱を加えることが可能である。
【００３６】
螺旋スパイク50、52がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは、軸方向には短縮しながら、放射方向には拡大する。それにつれて、螺旋スパイクは、図7Cに示すように、円錐形において、すなわち第２条件において椎骨12中に埋め込まれる。図7Cに示すように、埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク50、52は、第１条件の螺旋スパイクの最大直径D1よりも大きな最大直径D2を持つことになる。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク50、52は、第１条件の螺旋スパイクの軸長よりも小さい軸長L2を持つことになる。
【００３７】
前述の、螺旋スパイク50、52の第１および第２条件は、たとえ螺旋スパイクのある部分のみが形状記憶合金から成るものであるとしてもなお実現が可能であると考えられる。例えば、螺旋スパイク50、52の先端部58と中間部56が形状記憶合金から形成され、一方、接合部54は別の生体適合性金属から形成されることも可能であると考えられる。さらに、たとえ形状記憶材料がまったく螺旋スパイク50、52の中に用いられず、スプリングスチールのような材料が代わりに用いられたとしても、螺旋スパイクは、圧縮されて図7Aの第１状態を取り、また、埋め込まれると、図7B、7Cに示すように、拡大して第２条件を取ることは可能であると考えられる。
【００３８】
ここで、アンカー20を埋め込むための手順についてさらに詳細に論じることにすると、用具（図示せず）を用いて、椎骨12の皮質骨（図示せず）に二つの穴（図示せず）を開ける。この穴は、図7Aの第１条件におけるアンカー20に取り付けられる螺旋スパイク50，52の先端部58の間隔距離に対応する位置に開けられる。なお、図1〜8に示す先端部58形態の内片方または両方共、アンカー20の回転によって皮質骨を貫通することが可能となるように構成され、そのために皮質骨穴あけ用の前述の用具が不要とされるよう仕向けることも可能であることに注意しなければならない。次に、先端部58を、椎骨のこの穴に設置し、回転性ドライバー（図示せず）を、台24のスロット32に挿入する。次に、螺旋スパイク50、52を、前述のように、形状記憶材料のTTRを上回る温度に加熱する。次に、ドライバーを回転し、それによってアンカー20も同様に回転させる。
【００３９】
アンカー20の回転によって、螺旋スパイク50、52は椎骨12の海綿状骨の中にネジ込まれる。螺旋スパイク50、52の接合部54と、台24との間の接線方向に向いた接続、および、スリーブ70の制限機能によって、アンカー20の回転時に接合部に課せられる曲げ負荷は最小に抑えられる。さらに、前記接線方向に向いた接続によって、ドライバーから台24に与えられるトルクと軸力によって生ずる力のベクトルが、確実に、各螺旋スパイク50、52の螺旋中心線（図示せず）にそって伝えられることになる。
【００４０】
アンカー20が回転されるにつれて、第１螺旋スパイク50の先端部58は海綿状骨に侵入し、椎骨12を貫いて第１螺旋トンネル80を切削する（図1）。同時に、第２螺旋スパイク52の先端部58は、椎骨12の海綿状骨に侵入し、第２螺旋トンネル82を切削する。アンカー20を続けて回転させると、螺旋スパイク50と52は、椎骨12の海綿状骨の中にさらに深く埋め込まれる。この第１および第２螺旋トンネル80と82は、第２条件において、それぞれ、螺旋スパイク50と52の円錐形と同形となる。アンカー20は、図1に示すように、台24の凸型端面38が椎骨12の凹型側面14と当接するまで、回転される。
【００４１】
アンカー20の螺旋スパイク50、52による椎骨12の海綿状骨の移動は、従来の実質的な軸性骨ネジに比べてはるかに少ないから、椎骨にアンカーを埋め込むに際しても、従来の骨ネジの場合に必要とされるものよりも遥かに少ないトルクしか要求されない。さらに、螺旋スパイク50、52はごく少量の骨しか移動しないから、この螺旋スパイクは、骨の変形や破損、例えば、椎骨12からの螺旋スパイクの抜去を招く可能性のある中心核欠損をもたらすようなことはしない。好都合なことに、螺旋スパイク50、52の円錐形は、アンカー20によって密着される表面積量を増加させることになるから、アンカーにどのような負荷が課せられたとしても、その負荷を、椎骨12の様々な領域全体に拡張するし、また、骨のより大きな容積にたいして足場を供給することになる。螺旋スパイク50、52の円錐形に関する前記利点は、アンカー20を骨粗しょう症の骨に埋め込む場合に特に有効である。
【００４２】
図2は、脊柱側湾症患者治療のために、アンカー20を腰椎の髄節性脊柱固定に用いる際の使用法を示す。図2では、それぞれ参照番号90、91および92によって示される腰椎L2〜L4が示される。通常、円板物質94が、腰椎90〜92をそれぞれ隔てている。しかしながら、脊柱側湾症を矯正するためには、外科医は、腰椎90〜92の間で円板物質94を取り除く。次に、脊椎骨90〜92の間に残されたこの空間は、骨移植物質96（図2に模式的に示される）によって充填される。この物質は、時間の経過と共にこれら脊椎骨同士を融合する。ロッドまたは梁100のような脊柱固定具を用いて、脊柱側湾症の矯正を実行・維持し、かつ、これら脊椎骨同士が融合するまで、この脊椎骨90〜92を支持する。
【００４３】
図2に示すように、脊椎骨90〜92には、それぞれ、前述の通り本発明に従ってアンカー20が埋め込まれる。外科医によって好みの形に折り曲げられた梁100を、各アンカー20のスロット32に挿入する。次に、ナット102を、各台のネジ溝34,36にネジ込み、締め付けて、梁100を各アンカー20に固定する。
【００４４】
埋め込まれると、アンカー20は、人体運動や筋肉記憶によって引き起こされる相当の力に暴露される。場合によっては、こうした力は、このような用途に用いられた既知のネジを、脊椎骨90〜92から抜去しようとしたり、あるいは、椎骨中のネジをぐらつかせることがある。しかしながら、螺旋スパイク50,52を脊椎骨90〜92中に埋め込んだ場合、アンカー20のこの2本の螺旋スパイクの円錐形は、そのアンカーにたいし、引き抜き力にたいする、また、椎骨90〜92におけるぐらつきにたいする高い抵抗性を付与する。前述したように、螺旋スパイク50、52の円錐形は、アンカー20によって密着される表面積量を増大させ、どのような負荷がアンカーに課せられてもその負荷をアンカー全体に拡張し、また、骨のより大きな容積にたいして足場を供給することになる。最後に、螺旋スパイク50、52のために形状記憶合金を使用することにより、アンカー20は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、アンカー20は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、椎骨中での固定が改善される。
【００４５】
図9〜13は、本発明の第２実施態様によって構成される装置210を示す。図9〜13の第２実施態様において、図1〜7の第１実施態様で用いられたものと同じ参照番号は、第１実施態様の部品と同じ部品を示す。
【００４６】
この第２実施態様によれば、装置210は、台24の端面38から接線方向に突出する、3本の螺旋スパイク230、231および232を有するアンカー220を含む。これらスパイク230〜232は軸22の周囲を延び、それら螺旋スパイクが台を離れて延びるにつれて直径が増大する円錐形を有する。図11〜13に示すように、螺旋スパイク230〜232はそれぞれ実質的な断面を有する。別態様として、各螺旋スパイク230〜232は、図11A〜13Aに示すように、管状の断面を持つことも可能である。これは、骨の弾性率に適合するための手段となる。
【００４７】
図10に示すように、螺旋スパイク230〜232の近位端60における接合部54は、軸22の周囲に互いに120°ずつ隔てられており、これによってアンカー220はバランスされ、負荷はこれら螺旋スパイクに均等に分布されることになる。図1〜7の第１実施形態の場合と同様に、図9〜13の第２実施形態においても、螺旋スパイク230〜232の接合部54の外径は、螺旋スパイクの中間部56・先端部58の外径以上となっている。
【００４８】
3本の螺旋スパイク230〜232はそれぞれ、軸22の周囲を、対称的に円錐パターンを描いて延びる。しかしながら、螺旋スパイク230〜232の内の1本以上の円錐形が、他のものと異なる（すなわち、1本のスパイクが、他のものよりも小さい円錐を描く）ことも可能であると考えられる。図9に示すように、3本の螺旋スパイク230〜232は同じ軸長を持ち、また同じ断面形を持つ。しかしながら、これら螺旋スパイク230〜232の内の1本以上が異なる軸長を持つことも可能であることが考えられる。さらに、螺旋スパイク230〜232の内の1本以上が、異なる断面形、例えば、卵形を持つことも可能であることが考えられる。さらに、螺旋スパイク230〜232の内の1本以上が、他のスパイク（単数または複数）と異なる直径を有する（すなわち、より太い、または、より細い）ことも可能であることが考えられる。最後に、螺旋スパイク230〜232は、同じピッチを持ち、かつ、螺旋スパイクのこのピッチは、特定の外科的用途や、アンカー20の埋め込まれる骨の性質に基づいて選択されることが考えられる。
【００４９】
図32〜35に示される螺旋スパイク50'、52'の修飾形が、図9〜13の第２実施態様にも適用可能であることが考えられる。具体的に言うと、螺旋スパイク230〜232の接合部54および／または先端部58は実質的断面を有することが可能であり、一方、中間部56は管状断面を有することが可能である。アンカー220のこのような修飾形は、骨の弾性率に適合するための新たな手段を提供する。
【００５０】
図9に示す螺旋スパイク230〜232それぞれの先端部58は、アンカー220の台24が時計方向に回転するにつれて椎骨中に侵入するため、引き延ばした円錐形をしている。アンカー220の螺旋スパイク230〜232の先端部58は、別態様として、図8に示す先端部のような形態を取ることも可能であることを理解しなければならない。さらに、螺旋スパイク230〜232の外面は、図9〜13では滑らかなものとして示されているが、アンカー220の椎骨にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、または、生物分解性コーティングを有していてもよい。
【００５１】
図9〜13の第２実施態様によるアンカー220の螺旋スパイク230〜232もまた形状記憶合金によって形成され、第１実施態様によるアンカー20と同様にして椎骨中に埋め込まれる。埋め込み行程の様々な段階におけるアンカー220の形状も、図7A〜7Cにおいて第１実施態様のアンカーに関して例示したものと同様である。従って、アンカー220の材料に「記憶される」形状は図9に描かれていることになる。さらに、アンカー220は、椎骨への埋め込み前は第１条件（図示せず）を持つ。この条件では、螺旋スパイク230〜232は、円錐形を持たず、代わりに、第１最大直径を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク230〜232は第１軸長を有する。アンカー220が第１条件の形態を取るためには、アンカーの材料が柔軟で、延性に富むよう、アンカーの温度はそのTTR未満でなければならない。図1〜7の第１実施態様と同様、アンカー220も、管状スリーブ70の助けを借りて第１条件に導入される。
【００５２】
螺旋スパイク230〜232がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、アンカー220にたいして、アンカーの温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。螺旋スパイク230〜232がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは、放射方向には拡大し、軸方向には短縮する。それにつれて、螺旋スパイクは、第１実施態様について図7Cで示したように、円錐形において、すなわち第２条件において椎骨中に埋め込まれる。この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク230〜232は、第１条件の螺旋スパイクの最大直径よりも大きな第２最大直径を有することになる。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク230〜232は、第１条件の螺旋スパイクの第１軸長よりも小さい第２軸長を有することになる。
【００５３】
前述の、螺旋スパイク230〜232の第１および第２条件は、たとえ螺旋スパイクのある部分のみが形状記憶合金から成るものであるとしてもなお実現が可能であると考えられる。例えば、螺旋スパイク230〜232の先端部58と中間部56が形状記憶合金から形成され、一方、接合部54は別の生体適合性性金属から形成されることも可能であると考えられる。さらに、たとえ形状記憶合金がまったく螺旋スパイク230〜232の中に用いられず、スプリングスチールのような材料が代わりに用いられたとしても、螺旋スパイクは圧縮されて第１条件に収まり、また、埋め込み時には拡大して第２条件を取ることは可能であると考えられる。
【００５４】
この第２実施態様によるアンカー220も、第１実施態様によるアンカー20と同様にして、脊柱固定用具の取り付けに用いられるよう設計することが可能であることを理解しなければならない。
【００５５】
アンカー220の螺旋スパイク230〜232による埋め込み時の海綿状骨の移動は、従来の実質的な軸性骨ネジに比べて少ないから、椎骨にアンカーを埋め込むに際しても、従来の骨ネジの場合に必要とされるものよりも少ないトルクしか要求されない。さらに、この第２実施態様による螺旋スパイク230〜232の円錐形により、アンカー220は、椎骨に埋め込まれた場合、人体運動や筋肉記憶によって引き起こされる相当の力に暴露されるにも拘わらず、椎骨からの抜去にたいして、また、椎骨内部のぐらつきにたいして高い抵抗性を示す。前述したように、螺旋スパイク230〜232の円錐形は、アンカー220によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷がアンカーに課せられてもこれをアンカー上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。最後に、螺旋スパイク230〜232のために形状記憶合金を使用することにより、アンカー220は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、アンカー220は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、椎骨中での固定が改善される。
【００５６】
図14〜17は、本発明の第３実施態様によって構成される装置410を示す。図14〜17の第３実施態様において、図1〜7の第１実施態様に使用されるものと同じ参照番号は、第１実施態様の部品と同じ部品を示す。
【００５７】
第３実施態様によれば、装置410は、長軸422の周囲に延びる同じ一対のアンカー420を含む。各アンカー420は、図1〜7の第１実施態様のアンカー20の台24よりも実質的に広い台424を含む。台424は、対向して配される第１および第２端面428および430の間に延びる円筒形外面426を有する。装着タブ440が、台424の第１端面428から遠ざかる向きに軸方向に突出する。装着タブ440は、一対の対向して配される平面442、および、一対の対向して配される弧状面444を含む。
【００５８】
装着タブ440は、各台424に脊柱固定用具を接続するための、および、アンカー420を駆動するための構造を供給する。各アンカー420の台424の第２端面430は、椎骨の上面または下面の形にたいして相補的な形を持つ。台424の第２端面430は、アンカー220の椎骨にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、または、生物分解性表面コーティングを有していてもよい。
【００５９】
図1〜7の第１実施態様のアンカー20と同様、これらのアンカー420は、台424の第２端面430から突出する、第１および第２螺旋スパイク450および452を有する。これら螺旋スパイク450、452は、軸422の周囲に延び、かつ、螺旋スパイクが台424から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形をしている。アンカー420は、別態様として、図9〜13の第２実施態様に示したものと同様に3本の螺旋スパイクを持つことも可能であることを理解しなければならない。さらに、螺旋スパイク450、452の外面は、図14〜17では滑らかなものとして示されているが、代わりに、アンカー420の椎骨にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、または、生物分解性コーティングを有していてもよい。
【００６０】
図16および17に示すように、各螺旋スパイク450、452は実質的断面を有する。別態様として、各螺旋スパイク450、452は、図16Aおよび17Aに示すように管状断面を持つことも可能である。図32〜35に示される螺旋スパイク50'、52'の修飾形が、図14〜17の第３実施態様にも適用可能であることが考えられる。具体的に言うと、螺旋スパイク450、452の接合部および／または先端部は実質的断面を有することが可能であり、一方、中間部は管状断面を有することが可能である。アンカー420のこのような修飾形は、骨の弾性率に適合するための新たな手段を提供し、また、外科医にとっては、特定の外科用途や、アンカーが埋め込まれる骨の質に応じてある特定の形態を選択することが可能になる。
【００６１】
図14〜17の第３実施態様による装置410は、損傷した脊椎骨が除去される、椎体切除術用途において特に有用である。図14に示すように、損傷脊椎骨460の一部が除去された後、一対のアンカー420の内の第１アンカーが、除去された脊椎骨460の直上の椎骨462の中に埋め込まれ、一対のアンカー420の内の第２アンカーが、除去された脊椎骨の直下の椎骨464の中に埋め込まれる。
【００６２】
これらのアンカー420も形状記憶合金から形成され、また、図1〜7の第１実施態様によるアンカー20の場合とまったく同様にして椎骨462および464に埋め込まれる。埋め込み行程の様々な段階におけるアンカー420の形状も、図7A〜7Cにおいて第１実施態様のアンカーに関して例示したものと同様である。従って、アンカー420の材料に「記憶される」形状は図14に描かれていることになる。
【００６３】
アンカー420は、椎骨462および464への埋め込み前は第１条件（図示せず）を持つ。この条件では、螺旋スパイク450、452は、円錐形を持たず、代わりに、第１最大直径を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク450、452は第１軸長を有する。アンカー420が第１条件の形態を取るためには、その材料が柔軟で、延性に富むよう、アンカーの温度はそのTTR未満でなければならない。第１実施態様のアンカー20と同様、各アンカー420も、図7A〜7Cに示す管状スリーブ70によって第１条件に導入される。
【００６４】
螺旋スパイク450,452がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、アンカー420にたいして、アンカーの温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。螺旋スパイク450、452がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは、放射方向には拡大し、軸方向には短縮する。それにつれて、螺旋スパイクは、第１実施態様について図7Cで示したように、円錐形において、すなわち第２条件において、椎骨462と464それぞれの中に埋め込まれる。この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク450、452は、第１条件の螺旋スパイクの最大直径よりも大きな第２最大直径を有する。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク450、452は、第１条件の螺旋スパイクの第１軸長よりも小さい第２軸長を有する。
【００６５】
前述の、螺旋スパイク450、452の第１および第２条件は、たとえ螺旋スパイクのある部分のみが形状記憶合金から成るものであるとしてもなお実現が可能であると考えられる。例えば、螺旋スパイク450、452の先端部と中間部が形状記憶合金から形成され、一方、接合部は別の生体適合性金属から形成されることも可能であると考えられる。さらに、たとえ形状記憶合金がまったく螺旋スパイク450、452の中に用いられず、スプリングスチールのような材料が代わりに用いられたとしても、螺旋スパイクは圧縮されて第１条件に収まり、また、埋め込み時には拡大して第２条件を取ることは可能であると考えられる。
【００６６】
これらのアンカー420は、軸422に沿って同一直線上に延長するように埋め込まれる。埋め込まれると、椎骨462中のアンカー420の螺旋スパイク450、452は、上の（図14および15で見た場合）アンカーの台430から上方に延び、一方、椎骨464の他方のアンカーの螺旋スパイク450、452は下の（図14および15で見た場合）アンカーの台430から下方に延びる。
【００６７】
円筒部材480の形態を取る脊柱固定インプラントが、この一対のアンカー420を接続して、取り除かれた椎骨460の不在下において脊柱を構造的に支える。円筒部材480は、円筒形外面482、および、離心性内面484を有する。円筒部材480は、第１末端488に第１スロット486を、第２末端492に第２スロット490を有する。これら第１および第２スロット486、490は、アンカー420の装着タブ440を受容し、円筒部材480が両アンカーの間に挿入されるのを可能とする。一旦両アンカー420の間に挿入されたならば、円筒部材480は、軸422の周囲に、アンカーにたいして回転させられる。円筒部材480を回転させることによって、アンカー420の装着タブ440の弧状面444を、円筒部材の離心性内面484に摩擦的に密着させることになるから、それによって円筒部材が固定される。
【００６８】
前述の実施態様と同様、第３実施態様による螺旋スパイク450、452の円錐形も、埋め込まれると、人体の動きや筋肉の記憶によって引き起こされる相当の力に暴露されるにも関わらず、脊椎骨462、464からの抜去や、脊椎骨内でのぐらつきにたいして高い抵抗性を示す。前述したように、螺旋スパイク450、452の円錐形は、アンカー420によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷がアンカーに課せられてもこれをアンカー上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。さらに、アンカー420の螺旋スパイク450、452は、埋め込み時、椎骨の比較的僅かな量の海綿状骨しか移動しないから、椎骨にアンカーを埋め込むに際しても、比較的少量のトルクしか必要としない。さらに、螺旋スパイク450、452はごく少量の骨しか移動しないから、この螺旋スパイクは、骨の破壊や破損、例えば、椎骨からの螺旋スパイクの抜去等を招く可能性のある中心核欠損をもたらすことはない。最後に、螺旋スパイク450、452のために形状記憶合金を使用することにより、アンカー420は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、アンカー420は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、椎骨中での固定が改善される。
【００６９】
図18〜24は、本発明の第４実施態様によって構成される装置510を示す。本発明の第４実施態様は特に、隣接椎骨であって、それらの椎体が融合する間、それら椎体を互いに密着し、安定化させるための装置に向けられる。第４実施態様を表すものとして、図18は、脊柱（図示せず）の隣接腰椎ペア512および514の中に埋め込まれた装置510を示す。本装置510は、いずれの椎骨ペアにたいしても埋め込みが可能であることを理解しなければならない。椎骨512は側面516と下面（または端面）517を有する（図18）。椎骨514は側面518と上面（または端面）519を有する。
【００７０】
装置510は、生体適合性材料から形成される、椎体間保定器520を含む。既知の生体適合性材料は、チタン、ステンレススチール、および、スプリングスチールを含む。アンカー20のために使用される生体適合性材料は、その性質がポリマーまたは複合体であることも考えられる。本発明の一つの特質によれば、椎体間保定器520は、少なくとも部分的には、図1〜7の第１実施態様に関連して前述した形状記憶合金から形成される。
【００７１】
椎体間保定器520は長軸522を中心としてその周囲に配される（図20）。椎体保定器520は、対向して配される第１と第２端面528と530の間に延びる、全体として円筒形の外面526を持つ台524を含む。台524の第２端530は、隣接椎骨512と514それぞれの側面516と518を横切って延びる端面538を含む。台524の端面538は、椎骨512と514それぞれの側面516と518に相補的な形をしている。台524の端面538は、椎体間保定器の、椎骨512、514にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、または、生物分解性コーティングを有していてもよい。
【００７２】
椎間保定器520の台524はさらに、第１末端528から端面538へと延びる軸性通路540を含む。この通路540は、回転式ドライバー（図示せず）を受容するために六角形をしている。
【００７３】
第１および第２螺旋スパイク550、552は、台524の端面538から突出する。螺旋スパイク550、552は、一対の、互いに捩れあうコークスクリューに似ている。いずれも、螺旋スパイクが台524から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する。図21および22に示されるように、螺旋スパイク550、552はそれぞれ実質的な断面を有する。別態様では、螺旋スパイク550、552は、図21Aおよび22Aに示すように、管状断面を有する。これは、骨の弾性率に適合するための手段を提供する。
【００７４】
図18〜24に示す第４実施態様によれば、第１および第２螺旋スパイク550と552は軸522の周囲に対称的に延びる。これらのスパイク550、552は、円錐形パターンを描いて延びる。しかしながら、この第１および第２螺旋スパイク550、552の円錐形は互いに異なる（すなわち、一方のスパイクの円錐は、他方のものよりも小さい）ことも可能であると考えられる。
【００７５】
図18〜24の第４実施態様では、第１および第２螺旋スパイク550、552は、同じ軸長および同じ断面形を有する。しかしながら、第１および第２螺旋スパイク550、552は、別々の軸長を持つことも可能であると考えられる。さらに、螺旋スパイク550、552は、別の断面形、例えば、卵形を有することも可能であると考えられる。さらにまた、第１および第２螺旋スパイク550、552は、別々の直径を有すること（すなわち、一方のスパイクの方が他方のスパイクよりも太い）も可能であると考えられる。最後に、螺旋スパイク550、552は、同じピッチを持ち、かつ、螺旋スパイクのこのピッチは、特定の外科的用途や、椎間保定器520の埋め込まれる骨の性質に基づいて選択されることが考えられる。
【００７６】
第１および第２螺旋スパイク550、552はそれぞれ三つの部分に分割が可能である。すなわち、接合部554、中間部556、および、先端部558の三つの部分である。各螺旋スパイク550、552の接合部554は、台524の端面538に接合する近位端560に位置する。接合部554は、螺旋スパイク550、552が、椎骨512、514から抜去されるのに抵抗するための小棘（図示せず）を含んでいてもよい。椎間保定器520の一つの製造法によれば、各螺旋スパイク550、552の接合部554は、同螺旋スパイクの近位端560を、端面538の開口部（図示せず）に接線方向に挿入して、接合部554を台に溶接することによって台524に固着される。螺旋スパイク550、552の挿入された近位端560は、引っ張り負荷やせん断負荷が課せられた際螺旋スパイクにかけられる曲げストレスを減少させるのに役立つ。
【００７７】
別態様として、螺旋スパイク550、552は、例えば、椎間保定器520を鋳造することによって、台524と一体的に形成されてもよい。椎間保定器520を鋳造するのであれば、螺旋スパイク550、552と台524の接合部にバンド（図示せず）を添え、それによって、接続を強化し、かつ、接合部554にたいするストレスの集中を極小に抑えることが考えられる。螺旋スパイク550、552と台524の接合部にたいしてバンドを添えることはさらに、引っ張り負荷やせん断負荷が課された際螺旋スパイクの接合部554に生じる曲げストレスを減少させるのにも役立つ。図23においてもっとも明瞭に見られるが、第１および第２螺旋スパイク550、552の近位端560における接合部554は、軸522の周囲に互いに180°隔てられており、これによって椎間保定器520の平衡を取り、負荷を二つの螺旋スパイクに均等に分布させている。
【００７８】
各螺旋スパイク550、552の先端部558は、同螺旋スパイクの遠位端562に位置する。各螺旋スパイク550、552の中間部556は、先端部558と接合部554の間に延びる。各螺旋スパイク550、552の中間部556と先端部558は、接合部554の直径以下の直径を有する。中間部556と先端部558の直径が、接合部554の外径未満である場合、螺旋スパイク550、552の接合部554の厚みは増すことになるが、これは、椎間保定器520にたいし、螺旋スパイクと台524の接合部における引張り強度の増大をもたらすのに役立つ。
【００７９】
図32〜35に示す螺旋スパイク50'、52'の修飾形は、図18〜24の第４実施態様にも適用が可能であることが考えられる。具体的に述べると、螺旋スパイク550と552の接合部および／または先端部は実質的断面を有し、一方、中間部556は管状断面を持つことになる。椎間保定器520のこのような修飾形は、骨の弾性率に適合するための新たな手段を提供することになり、外科医にたいしては、特定の外科用途や、椎間保定器が埋め込まれる骨の質に基づいてある特定の形態を選択することを可能にする。
【００８０】
各螺旋スパイク550、552の先端部558は独立侵入性であり、螺旋スパイクに、椎間保定器520の台524が時計方向に回転されるにつれて、椎骨512と514のそれぞれを貫通していくための侵入能力を付与する。図18〜24に示す先端部558は、鋭く尖った先端568を持つ、長い円錐形をしている。図25は、先端部558が自己掘削式の形態を取る別態様を示す。この先端部は、木工ノミが反転されると材木中に侵入するのと同じやり方で、台524が回転されると椎骨512と514の中に侵入する平面566を含む。先端部558は、釘先端と同様の、ピラミッド（角錐）形を取ることも可能であることが考えられる。螺旋スパイク550および552の外面は、図18〜24では滑らかなものとして示されているが、外面は、椎間保定器520の椎骨512、514にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、または、生物分解性コーティングを有していてもよい。
【００８１】
前述したように、椎間保定器520は形状記憶合金から形成される。これによって、椎間保定器は1個を越える形状を有することが可能となる。図24A〜24Cは、埋め込み行程の様々な段階における椎間保定器520の形状を示す。椎間保定器520の材料の中に「記憶されている」形状を図18〜20および34Cに示す。図24Aは、隣接椎骨512、514に埋め込む前の第１条件における椎間保定器520を示す。この第１条件においては、椎間保定器520の螺旋スパイク550、552は円錐形を持たず、代わりに均一な最大径D1を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク550、552は、軸長L1を有する。椎間保定器520がこの第１条件の形状を取るためには、椎間保定器の材料が柔軟で、延性に富むよう、椎間保定器の温度はそのTTR未満でなければならない。
【００８２】
第１実施態様の場合と同様、椎間保定器520は、管状スリーブ70の助けを借りて、図24Aの第１条件に導入される。スリーブ70内部の内面ネジ溝72は、椎間保定器520の螺旋スパイク550、552と噛み合う。これによって、椎間保定器の回転につれて、螺旋スパイクのスリーブ中への引き込みが促進される。椎間保定器520の温度がそのTTR未満である場合、椎間保定器は、ドライバー（図示せず）を用いて台524を第１方向に回転させることによって、スリーブ70中に引き込まれる。螺旋スパイク550、552がスリーブ70中に引き込まれるにつれて、これら螺旋スパイクは、放射方向内側に圧迫され、そのために、その軸長は軸長L1にまで延ばされることになる。
【００８３】
図24Bは、椎骨の隣接ペア512、514へ埋め込み中の椎間保定器520を示す。図24Bに示すように、螺旋スパイク550、552は、台524を、第１方向と反対の第２方向に回転させると、スリーブ70から姿を現す。螺旋スパイク550、552がスリーブ70から姿を現すにつれて、これらの螺旋スパイクは、図20の記憶された円錐形に復帰することが望ましい。螺旋スパイク550、552がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、椎間保定器520にたいして、椎間保定器の温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。椎間保定器520の温度をそのTTRを上回るまで上昇させるには、簡単な実体加温で十分である。もしもさらに熱が必要であるならば、例えば、椎間保定器520またはスリーブ70に接続されたワイヤーに電流を通ずる、椎間保定器を誘導的に加熱する高周波を伝達する、または、スリーブに熱い生食液パックを当てるなど、様々のやり方で熱を加えることが可能である。
【００８４】
螺旋スパイク550、552がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは、軸方向には短縮しながら、放射方向には拡大する。それにつれて、螺旋スパイクは、図24Cに示すように、円錐形において、すなわち第２条件において椎骨512と514中に埋め込まれる。図24Cに示すように、埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク550、552は、第１条件の螺旋スパイクの最大直径D1よりも大きな最大直径D2を有することになる。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク550、552は、第１条件の螺旋スパイクの軸長よりも小さい軸長L2を有することになる。
【００８５】
前述の、螺旋スパイク550、552の第１および第２条件は、たとえ螺旋スパイクのある部分のみが形状記憶合金から成るものであるとしてもなお実現が可能であると考えられる。例えば、螺旋スパイク550、552の先端部558と中間部556が形状記憶合金から形成され、一方、接合部54は別の生体適合性金属から形成されることも可能であると考えられる。さらに、たとえ形状記憶材料がまったく螺旋スパイク550、552の中に用いられず、スプリングスチールのような材料が代わりに用いられたとしても、螺旋スパイクは、圧縮されて図24Aの第１状態を取り、また、埋め込まれると、図24B、24Cに示すように、拡大して第２条件を取ることは可能であると考えられる。
【００８６】
ここで、椎間保定器520を埋め込むための手順についてさらに詳細に論じることにすると、図18および19は、隣接椎骨512および514を保定するために、それらの隣接骨に埋め込まれる椎間保定器520を示す。先ず、通常、椎骨512と514を隔てる円板物質が外科医によって取り除かれる。この円板物質の除去により、椎骨512と514の間に椎間空間560（図19）が残される。用具（図示せず）を用いて、椎骨512、514それぞれの皮質骨（図示せず）に一つずつ穴（図示せず）を開ける。椎骨512にたいする穴は、側面516か下面517のいずれかに開けられる。椎骨514にたいする穴は、側面518か上面519のいずれかに開けられる。椎骨512および514におけるこれらの穴は、椎間保定器520の螺旋スパイク550，552の先端部558の間隔距離に対応する部位に開けられる。椎骨512および514におけるこれらの穴は、保定器520の初期の回転をより容易にすることを意図したものである。なお、図18〜24および図25に示す先端部558形態の内片方または両方共、皮質骨穴あけ用の前述の用具を不要とするよう、椎間保定器520の回転によって皮質骨を貫通することが可能となるように構成することも可能であることに注意しなければならない。
【００８７】
椎間保定器520の先端部558を、椎骨512、514のこれらの穴に設置し、回転性ドライバー（図示せず）を、台524の通路540に挿入する。次に、螺旋スパイク550、552を、前述のように、形状記憶材料のTTRを上回る温度に加熱する。次に、ドライバーを回転し、椎間保定器520も同様に回転させる。
【００８８】
椎間保定器520の回転によって、螺旋スパイク550、552は、それぞれ、椎骨512、514の海綿状骨の中にネジ込まれる。螺旋スパイク550、552の接合部554と、台524との間の接線方向に向いた接続、および、スリーブ70の制限機能によって、椎間保定器520の回転時に接合部に課せられる曲げ負荷は最小に抑えられる。さらに、前記接線方向に向いた接続によって、ドライバーから台524に付与される軸力トルクによって生ずる力のベクトルが、確実に、各螺旋スパイク550、552の螺旋中心線（図示せず）にそって伝えられる。
【００８９】
椎間保定器520が回転されるにつれて、第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨512の海綿状骨に侵入し、椎骨512の中に第１円錐トンネル580（図18）の第１螺旋分節582を切削する。同時に、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨514の海綿状骨に侵入し、椎骨514の中に第２円錐トンネル600の第１螺旋分節602を切削する。
【００９０】
椎間保定器520の回転において90°と180°の間のある点で、螺旋スパイク550、552の先端部558は、それぞれ椎骨512、514からはみ出し、椎間空間560に侵入する。さらに具体的に言うと、第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨512の下面517を貫いて突出し、椎間空間560に侵入する。同時に、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨514の上面519を貫いて突出し、椎間空間560に侵入する。
【００９１】
椎間保定器520を180°を越えて回転させると、螺旋スパイク550と552の先端部558は椎間空間560を通過し、それぞれ、椎骨514と512に密着する。第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨514の上面519に侵入し、一方、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨512の下面517を貫いて突入する。椎間保定器520を連続的に回転させることによって、第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨514の中に第１円錐トンネル580の第２螺旋分節584を切削することになる。同様にして、この連続回転によって、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨512の中に第２円錐トンネル600の第２螺旋分節604を切削することになる。
【００９２】
椎間保定器520をもう一度90から180°回転させると、螺旋スパイク550、552の先端部558は、それぞれ椎骨514、512からはみ出し、椎間空間560に侵入する。さらに具体的に言うと、第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨514の上面519を貫いて突出し、また、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨512の下面517を貫いて突出する。
【００９３】
椎間保定器520がさらに回転されるにつれて、螺旋スパイク550と552の先端部558は、椎間空間560を通過し、再度、それぞれ椎骨512と514に密着する。第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨512の下面517を貫き、椎骨512の中に第１円錐トンネル580の第３螺旋分節586を切削する。同時に、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨514の中に第２円錐トンネル600の第３螺旋分節606を切削する。
【００９４】
椎間保定器520をさらに回転させると、螺旋スパイク550と552の先端部558は、再度、それぞれ、椎骨512と514からはみ出し、椎間空間560に侵入する。第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨512の下面517から突出し、一方、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨514の上面519から突出する。次に、椎間保定器520を回転し、螺旋スパイク550と552の先端部558が椎間空間560を通過し、再度、それぞれ、椎骨514と512に密着するようにさせる。第１螺旋スパイク550の先端部558は再度、椎骨514の上面519に侵入し、これによって、第１螺旋スパイク550の先端部558は、椎骨514の中に第１円錐トンネル580の第４螺旋分節588を切削することになる。同様にして、第２螺旋スパイク552の先端部558は再度、椎骨512の下面517を貫き、これによって、第２螺旋スパイク552の先端部558は、椎骨512の中に第２円錐トンネル600の第４螺旋分節608を切削することになる。
【００９５】
椎間保定器520の螺旋スパイク550と552が、椎骨512と514それぞれにたいして、侵入と突出を交互に繰り返しながらネジ込まれるというこのパターンは、ドライバーによる台524の各回転の度ごとに繰り返えされる。台524の連続回転によって、椎間保定器520の螺旋スパイク550、552は椎骨512、514に埋め込まれ、また、椎間保定器は各椎骨に密着させられる。椎間保定器520の回転ごとに、円錐トンネル580と600は放射方向に拡大し、より大量の骨を、椎骨にそれ以上の損傷を与えることなく、捕捉する。従って、椎間保定器と各椎骨との間の接合は、椎間保定器520の回転ごとに次第に強められる。椎間保定器520の各椎骨512、514にたいする密着性によって、これらの椎骨は、互いに隔てられながらも、結合され、ピン留めされる。台524の回転は、台の端面538が、椎骨512と514それぞれの側面516と518の一方またはその両方に当接した場合に終わる。
【００９６】
一旦椎間保定器520が埋め込まれたならば、椎骨512、514を恒久的に融合させるために、骨移植材料590（図18と23に模式的に示される）が、椎間空間560の中に設置される。もっと具体的に言うと、骨移植材料590は、螺旋スパイク550と552、椎骨512の下面517、および、椎骨514の下面519によって定められる内腔592の中に設置される。骨チップ、および／または、合成骨物質を含んでいてもよい、この骨移植材料は、椎間保定器520の台524の軸性通路540を通じてこの内腔592に挿入される。この内腔592には、内腔ばかりでなく、椎間空間560全体を満たすのに十分な量の骨移植材料590が挿入される。
【００９７】
埋め込まれると、椎間保定器520は、椎骨512、514の両方に付着し、これらの椎骨をしっかりと結合する。螺旋スパイク550と552はそれぞれ、椎骨512と514それぞれにたいして、順に、その中に侵入し、それから突出することを繰り返しているので、これらの螺旋スパイクは、椎間保定器520とこれら椎骨の間に、多数の固定部位を与えることとなり、これが、これらの椎骨をピン留めすることになる。従って、椎間保定器520は、この二つの椎骨512と514の間における、相互に近づいたり、遠ざかったりという相対的運動にたいして抵抗を示すことが可能であり、また、これらの椎骨を保定するのに周囲の靭帯に依存することをしない。さらに具体的に述べるならば、椎間保定器520は、三つの運動平面（矢状面、冠状面、または、水平面）のいずれかの平面にそって起こる曲げまたは回転によって生ずる、椎骨512と514同士の相対的運動にたいして抵抗を示す。従って、椎間保定器520は、隣接椎骨512と514にたいし、骨移植材料590がそれらの椎骨同士を融合している間に、人体の動きや筋肉記憶によって相当の力が課せられるにも関わらず、それら椎骨の適正な椎間距離を維持し、効果的な保定を実現することが可能である。
【００９８】
好都合なことに、螺旋スパイク550、552の円錐形は、椎間保定器520によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷が椎間保定器に課せられてもこれを椎骨512、514の様々な領域に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。螺旋スパイク550、552の円錐形に関する前記利点は、椎間保定器520を骨粗しょう症の骨に埋め込む場合に特に役立つ。さらに、椎間保定器520は、埋め込むのに大量のトルクを要しない、単純な一体式の構成を持ち、かつ、椎間保定器を受け入れ可能とするよう、椎骨512、514を準備調整するために相当量の皮質骨を切除する（すなわち、リーマー行程や、タップによる溝切り行程の）必要がない。従って、この椎間保定器520はその構成が単純であるばかりでなく、隣接椎骨への埋め込みに必要な工程を単純化する。最後に、螺旋スパイク550、552のために形状記憶合金を使用することにより、椎間保定器520は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、椎間保定器520は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、隣接椎骨512、514中での固定が改善される。
【００９９】
図26は、本発明の第５実施態様によって構築される装置610を示す。図26の第５実施態様において、図18〜24の第４実施態様のものと同じ参照番号は、第４実施態様の部品と同じ部品を示す。
【０１００】
第５実施態様によれば、装置610は、台624を持つ椎間保定器620を含む。台624は、台の開放面628から、台の対向面630に向かって軸方向に延びる、全体として四角なスロット（番号が付されていない）を含む。開放端628の近くにおいて、台624は、スロットによって隔てられる外部ネジ溝634の第１分節と第２分節とを含む（片方のみが図示される）。スロットおよびこの2本のネジ溝634は、脊柱固定具を台624に結合する際の構造となる。
【０１０１】
第１および第２螺旋スパイク550と552が、台624の第２末端630の端面538から突出する。螺旋スパイク550、552は、一対の、互いに捩れあうコークスクリューに似ている。いずれも、螺旋スパイクが台624から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する。
【０１０２】
図26の第５実施態様による螺旋スパイク550と552もまた形状記憶合金から形成され、第４実施態様による椎間保定器520の螺旋スパイクと同様にして椎骨512と514の中に埋め込まれる。埋め込み行程の様々な段階における椎間保定器620の形状は、図24A〜24Cに示した、第４実施態様の椎間保定器520のものと同じである。従って、椎間保定器620の材料の中に「記憶されている」形状は図26に示す通りである。さらに、椎間保定器620は、椎骨への埋め込み前は第１条件（図示せず）にあるが、この第１条件においては、螺旋スパイク550、552は円錐形を有せず、代わりに第１最大径を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク550、552は、第１軸長を有する。椎間保定器620がこの第１条件の形状を取るためには、アンカーの材料が柔軟で、延性に富むよう、アンカーの温度はそのTTR未満でなければならない。第４実施態様の場合と同様、椎間保定器620は、図24A〜24Cに示す管状スリーブ70の助けを借りて第１条件に導入される。
【０１０３】
螺旋スパイク550、552がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、椎間保定器620にたいして、アンカーの温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。螺旋スパイク550、552がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは放射方向には拡大し、かつ、軸方向には短縮する。それにつれて、螺旋スパイクは、第４実施態様について図24Cで示すように、円錐形において、すなわち第２条件において椎骨の中に埋め込まれる。埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク550、552は、第１条件の螺旋スパイクの第１最大直径よりも大きな第２最大直径を有することになる。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク550、552は、第１条件の螺旋スパイクの第１軸長よりも小さい第２軸長を有することになる。
【０１０４】
図26は、髄節性脊柱固定のために椎間保定器620をどのように使用するのかを図示する。図26には、それぞれ、参照番号690と692によって示される腰椎L3とL4が示される。一旦椎間保定器620が埋め込まれたならば、外科医によって好みの形に曲げられた梁680のような脊柱固定具が、椎間保定器のスロットに挿入される。次に、ナット682が、台624のネジ溝634にネジ込まれ、締め付けられて梁680を椎間保定器620に固定する。
【０１０５】
椎間保定器620は、椎骨690と692をしっかりと結合し、これら椎骨同士を、各椎間保定器内部に定められる内腔592に設置された骨移植材料590が椎骨同士を融合するまで、保定する。梁680は、脊柱の適正な軸揃えを実現・維持し、かつ、椎骨690、692について、この椎骨同士が融合するまで、これらを支持する。
【０１０６】
埋め込まれると、椎間保定器620は、椎骨690、692の両方に付着し、これらの椎骨をしっかりと結合する。螺旋スパイク550と552はそれぞれ、椎骨690と692それぞれにたいして、順に、その中に侵入し、それから突出することを繰り返しているので、これらの螺旋スパイクは、椎間保定器620とこれら椎骨の間に、多数の固定部位を与えることとなり、これが、これらの椎骨同士をピン留めすることになる。従って、椎間保定器620は、隣接椎骨690と692について、骨移植材料590がそれらの椎骨同士を融合している間に、人体の動きや筋肉記憶によって相当の力に暴露されるにも関わらず、それら椎骨の適正な椎間距離を維持し、効果的な保定を実現することが可能である。前述したように、螺旋スパイク550、552の円錐形は、椎間保定器520によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷が椎間保定器に課せられてもこれを椎間保定器上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。最後に、螺旋スパイク550、552のために形状記憶合金を使用することにより、椎間保定器520は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、椎間保定器は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、隣接椎骨690、692中での固定が改善される。
【０１０７】
図27〜31は、本発明の第６実施態様によって構成される装置710を示す。図27〜31の第６実施態様において、図18〜24の第４実施態様のものと同じ参照番号は、第４実施態様の部品と同じ部品を示す。
【０１０８】
この第６実施態様によれば、装置710は、台524の端面538から接線方向に突出する、3本の螺旋スパイク730、731および732を有する椎間保定器720を含む。スパイク730〜732は、軸522を中心としてその周囲に配され、かつ、螺旋スパイクが台を遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する。図29〜31に示すように、各螺旋スパイク730〜732は、実質的断面を有する。別態様として、各螺旋スパイク730〜732は、図29A〜31Aに示すように、管状断面を有することも可能である。
【０１０９】
図26に示されるように、螺旋スパイク730〜732の近位端560にある接合部554は、軸522の周囲に互いに120°隔てられており、これによって椎間保定器720の平衡を取り、負荷をこれらの螺旋スパイクに均等に分布させている。図18〜24の第４実施態様の場合と同様、図27〜31の第６実施態様でも、螺旋スパイク730〜732の接合部554の直径は、螺旋スパイクの中間部556・先端部558の直径以上である。
【０１１０】
これら3本の螺旋スパイク730〜732は、軸522の周囲に、対称的に円錐パターンを描いて延びる。しかしながら、これら螺旋スパイク730〜732の内の1本以上の円錐形が互いに異なる（すなわち、一方のスパイクの円錐は、他方のものよりも小さい）ことも可能であると考えられる。図27に示すように、これらの3本の螺旋スパイク730〜732は、同じ軸長および同じ管状断面形を有する。しかしながら、これら螺旋スパイク730〜732の内の1本以上が、別々の軸長を持つことも可能であると考えられる。さらに、螺旋スパイク730〜732の内の1本以上が、別の断面形、例えば、卵形を有することも可能であると考えられる。さらにまた、螺旋スパイク730〜732の内の1本以上が、別々の直径を有すること（すなわち、一方のスパイクの方が他方のスパイク（単数または複数）よりも太いまたは細いこと）も可能であると考えられる。最後に、螺旋スパイク730〜732は、同じピッチを持ち、かつ、螺旋スパイクのこのピッチは、特定の外科的用途や、椎間保定器720の埋め込まれる骨の性質に基づいて選択されることが考えられる。
【０１１１】
図32〜35に示す螺旋スパイク50'、52'の修飾形も、図27〜31の第６実施態様に適用可能であることが考えられる。具体的に述べると、螺旋スパイク730と732の接合部および／または先端部は実質的断面を持ち、一方、中間部556は管状断面を持つことが可能である。椎間保定器720のこのような修飾形は、骨の弾性率に適合するための新たな手段を提供することになる。
【０１１２】
図27に示す各螺旋スパイク730〜732の先端部558は、椎間保定器720の台524が時計方向に回転されるにつれて、椎骨に侵入していくよう長い円錐形をしている。別態様として、椎間保定器720の螺旋スパイク730〜732の先端部558は、図25に示す先端部のような形を有することも可能であることを理解しなければならない。螺旋スパイク730〜732の外面は、図27〜31では滑らかなものとして示されているが、外面は、椎間保定器720の椎骨にたいする固定を助けるために、多孔性、表面小孔分布形であってもよいし、または、生物分解性コーティングを有していてもよいことが考えられる。
【０１１３】
図27〜31の第６実施態様による椎間保定器220の螺旋スパイク730〜732もまた、第４実施態様による椎間保定器520と同様に、形状記憶合金から形成され、椎骨の中に埋め込まれる。埋め込み行程の様々な段階における椎間保定器220の形状は、図24A〜24Cに示した、第４実施態様の椎間保定器520のものと同じである。従って、椎間保定器720の材料の中に「記憶されている」形状は図27に示される。さらに、椎間保定器220は、椎骨への埋め込み前は第１条件（図示せず）にあるが、この第１条件においては、螺旋スパイク730〜732は円錐形を有せず、代わりに第１最大径を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク730〜732は、第１軸長を有する。椎間保定器720がこの第１条件の形状を取るためには、椎間保定器の材料が柔軟で、延性に富むよう、椎間保定器の温度はそのTTR未満でなければならない。第４実施態様の場合と同様、椎間保定器720は、図24A〜24Cに示す管状スリーブ70の助けを借りて第１条件に導入される。
【０１１４】
螺旋スパイク730〜732がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、椎間保定器720にたいして、椎間保定器の温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。螺旋スパイク730〜732がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは放射方向には拡大し、かつ、軸方向には短縮する。それにつれて、螺旋スパイクは、第４実施態様について図24Cで示すように、円錐形において、すなわち第２条件において椎骨の中に埋め込まれる。埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク730〜732は、第１条件の螺旋スパイクの第１最大直径よりも大きな第２最大直径を有することになる。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク730〜732は、第１条件の螺旋スパイクの第１軸長よりも小さい第２軸長を有することになる。
【０１１５】
前述の、螺旋スパイク730〜732の第１および第２条件は、たとえ螺旋スパイクのある部分のみが形状記憶合金から成るものであるとしてもなお実現が可能であると考えられる。例えば、螺旋スパイク730〜732の先端部558と中間部556が形状記憶合金から形成され、一方、接合部554は別の生体適合性金属から形成されることも可能であると考えられる。さらに、たとえ形状記憶材料がまったく螺旋スパイク730〜732の中に用いられず、スプリングスチールのような材料が代わりに用いられたとしても、螺旋スパイクは、圧縮されて第１状態に収まり、また、埋め込まれると、拡大して第２条件に収まることは可能であろう。
【０１１６】
図27〜31の第６実施態様による椎間保定器720は、第４実施態様による椎間保定器720と同様にして椎骨の隣接ペアに埋め込まれる。さらに、第６実施態様による椎間保定器720はまた、図26の第５実施態様で示されたように脊柱固定用具を取り付けるのに使用することも可能である。埋め込まれると、椎間保定器720は、隣接椎骨の両方に付着し、これらの椎骨同士をしっかりと結合する。さらに、椎間安定器720は、隣接椎骨について、その椎間保定器の内腔に収められた骨移植材料がそれらの椎骨同士を融合している間、それら椎骨の適正な椎間距離を維持し、効果的な保定を実現する。好都合なことに、椎間保定器720は、埋め込むのに大量のトルクを要しない、単純な一体式の構造であり、かつ、椎間保定器を受け入れ可能とするよう隣接椎骨を準備・調整するために、相当量の皮質骨を切除する（すなわち、リーマー行程や、タップによる溝切り行程の）必要がない。螺旋スパイク730〜732の円錐形は、椎間保定器720によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷が椎間保定器に課せられてもこれを椎間保定器上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。最後に、螺旋スパイク730〜732のために形状記憶合金を使用することにより、アンカー720は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、椎間保定器は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、椎骨中での固定が改善される。
【０１１７】
図36は、図18の装置510を、本発明に従って頚椎に応用した場合を示す。図36において、図18〜24の第４実施態様で使用されたものと同じ参照番号は、第４実施態様の部品と同じ部品を示す。
【０１１８】
図36に示すように、椎間保定器520は、形状記憶合金から成る第１および第２螺旋スパイク550と552を持つ。椎間保定器520は、図18〜24の第４実施例に関連して前述したのと同様のやり方で2個の頚椎912と914の中に埋め込まれる。椎間保定器520の端面538は、椎骨912と914それぞれの前面916と918に当接する。第３実施態様の場合と同様、椎間保定器520は、この隣接椎骨912と914を結合し、これらの椎骨について、その椎間保定器の内腔592に収められた骨移植材料590がそれらの椎骨同士を融合するまで、それら椎骨を保定する。前述したように、螺旋スパイク550、552の円錐形は、椎間保定器520によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷が椎間保定器に課せられてもこれを椎間保定器上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。螺旋スパイク550、552のために形状記憶合金を使用することにより、椎間保定器520は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、椎間保定器は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、椎骨中での固定が改善される。
【０１１９】
図37および38は、本発明の第7実施態様によって構築された装置810を示す。図37、38の第7実施態様において、図1〜7の第１実施態様で使用されたものと同じ参照番号は、第１実施態様の部品と同じ部品を示す。
【０１２０】
第7実施態様によれば、装置810は、台824を有するアンカー820を含む。台824は、第１末端部832の近くにネジ溝付き外面830と、第２末端部842の近くに円筒形外面840を持つ。台824の第１末端部832はさらに軸性凹部834を含む。この凹部834は、アンカー820を駆動的に回転させるための用具（図示せず）を受容するために六角形をしている。第１および第２螺旋スパイク50、52は実質的断面を持ち、かつ、台824の端面38から突出する。
【０１２１】
アンカー820は形状記憶合金から成り、かつ、図1〜7の第１実施態様によるアンカー20と同様にして椎骨の中に埋め込まれる。埋め込み行程の様々な段階におけるアンカー820の形状は、第１実施態様のアンカー20について図7A〜7Cに描かれたものと同様である。従って、アンカー820の材料に「記憶される」形状は図37に描かれる。
【０１２２】
アンカー820は、椎骨への埋め込み前は第１条件（図示せず）にあるが、この第１条件においては、螺旋スパイク50および52は円錐形を有せず、代わりに第１最大径を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク50、52は、第１軸長を有する。アンカー820がこの第１条件の形状を取るためには、アンカーの材料が柔軟で、延性に富むよう、アンカーの温度はそのTTR未満でなければならない。図1〜7の第１実施態様の場合と同様、アンカー820は、管状スリーブ70の助けを借りて第１条件に導入される。
【０１２３】
螺旋スパイク50、52がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、アンカー820にたいして、アンカーの温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。螺旋スパイク50、52がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは放射方向には拡大し、かつ、軸方向には短縮する。それにつれて、螺旋スパイクは、第１実施態様について図7Cで示すように、円錐形において、すなわち第２条件において椎骨の中に埋め込まれる。埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク50、52は、第１条件の螺旋スパイクの第１最大直径よりも大きな第２最大直径を有することになる。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク50、52は、第１条件の螺旋スパイクの第１軸長よりも小さい第２軸長を有することになる。
【０１２４】
前述の、螺旋スパイク50、52の第１および第２条件は、たとえ螺旋スパイクのある部分のみが形状記憶合金から成るものであるとしてもなお実現が可能であると考えられる。例えば、螺旋スパイク50、52の先端部と中間部が形状記憶合金から形成され、一方、接合部は別の生体適合性金属から形成されることも可能であると考えられる。さらに、たとえ形状記憶材料がまったく螺旋スパイク50、52の中に用いられず、スプリングスチールのような材料が代わりに用いられたとしても、螺旋スパイクは、圧縮されて第１条件に収まり、また、埋め込まれると、拡大して第２条件に収まることが可能であろう。
【０１２５】
本装置810はさらにプレート850とナット860を含む。プレート850は、台824の、ネジ溝付き外面830を有する部分を受容するための第１開口852を持つ。プレート850は、第２アンカー820（図38参照）、または、他の固定器具（図示せず）を受容するための第２開口854を有する。このアンカー820が椎骨に埋め込まれた場合、ナット860が台824のネジ溝付き外面830にネジ込まれて、プレート850をアンカー820に固定する。
【０１２６】
図38は、前述のやり方で2個の頚椎870、880に埋め込まれた一対のアンカー820を示す。各アンカー820の端面38は、椎骨870、880それぞれの前面に嵌合する。これらのアンカー820同士を接続するプレート850は、椎骨870、880の支持を補佐し、骨移植材料890がそれら椎骨同士を融合するまで、負荷を両椎骨の間に移動させる。第１実施態様によるアンカー20と同様、第7実施態様によるアンカー820は、椎骨に埋め込まれた場合、椎骨からの抜去にたいし、また、椎骨内部でのぐらつきにたいし、人体の動きや筋肉記憶による相当の力に暴露されるにも拘わらず、高い抵抗性を示す。螺旋スパイク50、52の円錐形は、アンカー820によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷がアンカーに課せられてもこれをアンカー上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。さらに、螺旋スパイク50、52のために形状記憶合金を使用することにより、アンカー820は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、アンカーは、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、椎骨中での固定が改善される。
【０１２７】
図39および40は、本発明の第8実施態様によって構築された装置910を示す。図39および40の第8実施態様において、図18〜24の第４実施態様で使用されるものと同じ参照番号は、第４実施態様の部品と同じ部品を示す。
【０１２８】
第8実施態様によれば、装置910は、台924を有する椎間保定器920を含む。台924は、台の開放端928から、台の対向端930に向かって軸方向に延びる六角形スロット926を含む。台924はさらに、開放端928から対向端930に延びる、全体として円筒形の外面932を含む。
【０１２９】
第１および第２螺旋スパイク550、552は、円筒形外面932から接線方向に突出する。螺旋スパイク550と552は、一対の、向き合って捩れ合うコルクネジに似ている。これらはいずれも、その螺旋スパイクが台924から遠ざかって延びるにつれてその直径が増大する円錐形をしている。
【０１３０】
図39および40の第8実施態様による螺旋スパイク550、552もまた、第４実施態様による椎間保定器520の螺旋スパイクと同様に、形状記憶合金から形成され、椎骨の隣接ペア912と914の中に埋め込まれる。埋め込み行程の様々な段階における椎間保定器920の形状は、第４実施態様の椎間保定器520について図24A〜24Cに示したものと同じである。従って、椎間保定器920の材料の中に「記憶されている」形状は図39に示される。さらに、椎間保定器920は、椎骨への埋め込み前は第１条件（図示せず）にあるが、この第１条件においては、螺旋スパイク550、552は円錐形を有せず、代わりに第１最大径を持つ、全体として円筒形を有する。さらに、第１条件では、螺旋スパイク550、552は、第１軸長を有する。椎間保定器920がこの第１条件の形状を取るためには、アンカーの材料が柔軟で、延性に富むよう、アンカーの温度はそのTTR未満でなければならない。図18〜24の第４実施態様の場合と同様、椎間保定器920は、管状スリーブ70の助けを借りて第１条件に導入される。
【０１３１】
螺旋スパイク550、552がスリーブ70から姿を現すにつれて、円錐形に復帰するよう、椎間保定器920にたいして、アンカーの温度がその形状記憶合金材料のTTRを越えるまで、熱を加える。螺旋スパイク550、552がスリーブ70から姿を現すにつれて、螺旋スパイクは放射方向には拡大し、かつ、軸方向には短縮する。それにつれて、螺旋スパイクは、第４実施態様について図24Cで示すように、円錐形において、すなわち第２条件において椎骨の中に埋め込まれる。埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク550、552は、第１条件の螺旋スパイクの第１最大直径よりも大きな第２最大直径を有することになる。さらに、この埋め込まれた第２条件では、螺旋スパイク550、552は、第１条件の螺旋スパイクの第１軸長よりも小さい第２軸長を有することになる。
【０１３２】
椎間保定器920の、一つの際立った特質は、台924が、隣接椎骨の間の椎間空間に設けられることである。これは、螺旋スパイク550、552が、台924の円筒形側面932から突出することで可能となる。第8実施態様による形態の利点は、台924が、椎骨912と914の端面の間においてくさびとなって、椎間間隔を維持するのを助けることにある。第8実施態様による形態のもう一つの利点は、この形態では、台932において、椎骨912、914の外側にはみ出る部分が全く無くなるということである。
【０１３３】
埋め込まれると、椎間保定器920は、椎骨912、914の両方に付着し、これらの椎骨をしっかりと結合する。螺旋スパイク550と552はそれぞれ、椎骨912と914それぞれにたいして、順に、その中に侵入し、それから突出することを繰り返しているので、これらの螺旋スパイクは、椎間保定器920とこれら椎骨の間に、多数の固定部位を与えることとなり、これが、これらの椎骨同士をピン留めすることになる。従って、椎間保定器920は、隣接椎骨912と914について、骨移植材料590がそれらの椎骨同士を融合している間に、人体の動きや筋肉記憶によって相当の力に暴露されるにも関わらず、それら椎骨の適正な椎間距離を維持し、効果的な保定を実現することが可能である。前述したように、螺旋スパイク550、552の円錐形は、椎間保定器520によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷が椎間保定器に課せられてもこれを椎間保定器上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。最後に、螺旋スパイク550、552のために形状記憶合金を使用することにより、椎間保定器920は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、椎間保定器は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、隣接椎骨912、914中での固定が改善される。
【０１３４】
図41は、図18、19に示す腰椎512、514のような隣接腰椎ペアの中に埋め込まれた、図39、40の椎間保定器920を示す。図41において、図18、19、39および40の前記実施態様で使用されたものと同じ参照番号は、それら前記実施態様の部品と同じ部品を示す。
【０１３５】
図39、40に関連して上に論じたように、椎間保定器920の、一つの際立った特質は、台924が、隣接椎骨512、514の間の椎間空間に設けられることである。これは、螺旋スパイク550、552が、台924の円筒形側面932から突出することで可能となる。この形態の利点は、台924が、椎骨512と514の端面の間においてくさびとなって、椎間間隔を維持するのを助けることにある。この形態のもう一つの利点は、この形態では、台932において、椎骨512、514の外側にはみ出る部分が全く無くなるということである。
【０１３６】
埋め込まれると、椎間保定器920は、椎骨512、514の両方に付着し、これらの椎骨をしっかりと結合する。螺旋スパイク550と552はそれぞれ、椎骨512と514それぞれにたいして、順に、その中に侵入し、それから突出することを繰り返しているので、これらの螺旋スパイクは、椎間保定器920とこれら椎骨の間に、多数の固定部位を与えることとなり、これが、これらの椎骨同士をピン留めすることになる。従って、椎間保定器920は、隣接椎骨512と514について、骨移植材料590がそれらの椎骨同士を融合している間に、人体の動きや筋肉記憶によって相当の力に暴露されるにも関わらず、それら椎骨の適正な椎間距離を維持し、効果的な保定を実現することが可能である。前述したように、螺旋スパイク550、552の円錐形は、椎間保定器920によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷が椎間保定器に課せられてもこれを椎間保定器上に拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。最後に、螺旋スパイク550、552のために形状記憶合金を使用することにより、椎間保定器920は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、椎間保定器は、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、隣接椎骨512、514中での固定が改善される。
【０１３７】
前述の椎間保定器は、変性円板を保定するのに使用が可能であるばかりでなく、脊柱側湾症、脊柱後湾症、脊柱前湾症および脊椎症のような脊柱の変形を矯正するのにも使用が可能である。
【０１３８】
図42〜44は、本発明の第9実施態様によって構築された装置310を示す。図42〜44の第9実施態様において、図1〜7の第１実施態様に使用されるものと同じ参照番号は、第４実施態様の部品と同じ部品を示す。
【０１３９】
第9実施態様によれば、装置310は、仙骨340に埋め込まれるアンカー320を含む。アンカー320は、対向して配される第１および第２末端328および330の間に延びる、全体として円筒形外面326を有する台324を含む。この台324は、台の第１末端328から第２末端330へ向かって軸方向に延びるスロット332を含む。第１末端328の近くにおいて、台324の外面は、互いにスロット332によって隔てられる外部ネジ溝334と336の第１および第２分節を含む。台324におけるスロット332とネジ溝334、336は、ロッド350をアンカー320に接続するための構造を供給する。
【０１４０】
台324の第２末端330は、仙骨340の一表面344（図44）の形と相補的な形を持つ端面342を含む。アンカー320は、第１および第２螺旋スパイク50および52を含む。これらのスパイクは形状記憶合金から形成され、図1〜7の第１実施態様に関連して既に詳細に説明されている。螺旋スパイク50、52は、台324の端面342から延びる。
【０１４１】
図42〜44の第9実施態様によるアンカー320は、第１実施態様によるアンカー20が椎骨12に埋め込まれるのと全く同じやり方で仙骨340に埋め込まれる。埋め込み行程の様々な段階におけるアンカー320の形状は、第１実施態様のアンカー20に関して図7A〜7Cで示したものと同じである。従って、アンカー320の材料に「記憶される」形状は図44においてもっとも良く表される。アンカー320は、第１実施態様で記載されているような第１と第２条件を有し、かつ、螺旋スパイク50、52を円筒形の第１条件に導入するための助けとしてスリーブ70を利用する。
【０１４２】
図42および43に示すように、仙骨340中に埋め込まれるアンカー320に加えて、既知の、複数のネジ360が、仙骨の上の腰椎362および364の椎弓根に埋め込まれる。次に、ロッド350が外科医によって所望の形に曲げられ、アンカー320の台324中のスロット332に挿入される。台324の第１末端328の上に座金370が設置されて、ロッド350に密着する。ナット372が、座金370の上にネジ込まれ、ロッド350をアンカー320にたいして固定する。同様にして、複数のナット380が、ロッド350を、仙骨340の上の腰椎362と364に埋め込まれたネジ360にたいして固定する。
【０１４３】
アンカー320の螺旋スパイク50、52は、埋め込み時、従来の、実質的な軸性骨ネジに比べて少ない海綿状骨しか移動しないから、仙骨340にアンカーを埋め込むに際しても、従来の骨ネジの要求するものよりも少ないトルクしか必要としない。さらに、螺旋スパイク50、52が円錐形をしているので、アンカー320は、仙骨からの抜去にたいし、また、仙骨内部でのぐらつきにたいし、人体の動きや筋肉記憶による相当の力に暴露されるにも拘わらず、高い抵抗性を示すようになる。前述のように、螺旋スパイク50、52の円錐形は、アンカー320によって密着される表面積量を増大させ、また、どのような負荷がアンカーに課せられてもこれをアンカーに拡張し、かつ、骨のより大きな容積にたいして足場を供給する。最後に、螺旋スパイク50、52のために形状記憶合金を使用することにより、アンカー320は、埋め込み前に、より小さな直径を持つことが可能になり、このため、カニューレを通じての、極度に侵襲の少ない内視鏡手術が可能となる。また、アンカーは、埋め込み時には、より大きな直径を持つことが可能になり、このため、仙骨340中での固定が改善される。
【０１４４】
本発明の前述の説明から、当業者であれば、改良点、変更点や、修正点を感じ取ったことであろう。本発明は、様々な目的のために使用が可能であり、また、脊柱の骨以外の他の骨にも埋め込みが可能であることを理解しなければならない。さらに、本発明は、単に脊柱または骨盤の骨同士ばかりでなく、その他の隣接骨を密着・保定するのに使用することも可能であろう。さらに、本発明は、単一の螺旋スパイク、または、3本を越えるスパイクを含むことも可能であると考えられる。従来技術の熟練の範囲内にある、このような改良点、変更点、および、修正点は、付属の特許請求項によってカバーされることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】図1は、本発明によって構築された装置であって、椎体に埋め込まれた装置の前面模式図である。
【図２】図2は、図1の装置を埋め込まれ、本発明による脊柱固定インプラントによって連結されたいくつかの椎体の前面模式図である。
【図３】図3は、図1の装置の側面図である。
【図４】図4は、図3における直線4-4にそって得られた断面図である。
【図５】図5は、図3における直線5-5にそって得られた断面図である。図5Aは、別形態を示す、図5と同様の断面図である。
【図６】図6は、図3における直線6-6にそって得られた断面図である。図6Aは、別形態を示す、図6と同様の断面図である。
【図７】図7Aは、椎体にたいする埋め込み前の第１条件にある図3の装置の、一部断面を含む側面図である。図7Bは、椎体に埋め込み中の図3の装置を示す、図7Aと同様の側面図である。図7Cは、椎体埋め込み後の第２条件にある図3の装置を示す、図7Aと同様の側面図である。
【図８】図8は、図1の装置の末端部の、また別の形態を示す。
【図９】図9は、本発明による装置の第２実施態様を示す側面図である。
【図１０】図10は、図9の直線10-10にそって得られた断面図である。
【図１１】図11は、図9の直線11-11にそって得られた断面図である。
【図１２】図12は、図9の直線12-12にそって得られた断面図である。
【図１３】図13は、図9の直線13-13にそって得られた断面図である。
【図１４】図14は、一部を断面図として示す、本発明の第３実施態様の模式図である。
【図１５】図15は、図14の装置の、分解斜視図である。
【図１６】図16は、図14の直線16-16にそって得られた断面図である。図16Aは、別形態を示す、図16と同様の断面図である。
【図１７】図17は、図14の直線17-17にそって得られた断面図である。図17Aは、別形態を示す、図17と同様の断面図である。
【図１８】図18は、本発明の第４実施態様に従って、椎骨の隣接ペアに埋め込まれた装置の前面模式図である。
【図１９】図19は、図18の直線19-19にそって得られた端面図である。
【図２０】図20は、図18の装置の側面図である。
【図２１】図21は、図20の直線21-21にそって得られた断面図である。図21Aは、別形態を示す、図21と同様の断面図である。
【図２２】図22は、図20の直線22-22にそって得られた断面図である。図22Aは、別形態を示す、図22と同様の断面図である。
【図２３】図23は、図18の直線23-23にそって得られた断面図である。
【図２４】図24Aは、椎体隣接ペアにたいする埋め込み前の第１条件にある図20の装置の、一部断面を含む側面図である。図24Bは、椎体隣接ペアに埋め込み中の図20の装置を示す、図24Aと同様の図である。図24Cは、椎体隣接ペア埋め込み後の第２条件にある図20の装置を示す、図24Aと同様の図である。
【図２５】図25は、図20の装置の末端部の、また別の形態を示す。
【図２６】図26は、本発明の第５実施態様を示す前面模式図である。
【図２７】図27は、本発明の第６実施態様に従って椎骨の隣接ペアに埋め込むための装置の側面図である。
【図２８】図28は、図27の直線28-28にそって得られた断面図である。
【図２９】図29は、図27の直線29-29にそって得られた断面図である。図29Aは、別形態を示す、図29と同様の断面図である。
【図３０】図30は、図27の直線30-30にそって得られた断面図である。図30Aは、別形態を示す、図30と同様の断面図である。
【図３１】図31は、図27の直線31-31にそって得られた断面図である。図31Aは、別形態を示す、図31と同様の断面図である。
【図３２】図32は、本発明の修飾形を示す、図3と同様の側面図である。
【図３３】図33は、図32の直線33-33にそって得られた断面図である。
【図３４】図34は、図32の直線34-34にそって得られた断面図である。
【図３５】図35は、図32の直線35-35にそって得られた断面図である。
【図３６】図36は、本発明による図20の装置を頚椎へ応用した態様を示す側面図である。
【図３７】図37は、本発明の第7実施態様によって構築された装置を示す分解斜視図である。
【図３８】図38は、頚椎に埋め込まれた図37の装置の模式図である。
【図３９】図39は、本発明の第8実施態様によって構築された装置を示す断面図である。
【図４０】図40は、図39の直線40-40にそって得られた断面図である。
【図４１】図41は、腰椎の隣接ペアに埋め込まれた図39の装置を示す図である。
【図４２】図42は、本発明の第9実施態様によって構築された装置を示す後面模式図である。
【図４３】図43は、図42の側面図である。
【図４４】図44は、図43の直線44-44にそって得られた断面図である。
【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５Ａ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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１１Ａ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１Ａ】
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【図２２】
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【図２２Ａ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２３】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図２９Ａ】
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【図３０】
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【図３０Ａ】
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【図３１】
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【図３１Ａ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年12月25日(2003.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の脊柱または骨盤の骨にたいする埋め込み装置であって、
前記装置は、
埋め込まれた場合、骨内部でのぐらつきや、骨からの抜去にたいして抵抗性を示し、
患者の脊柱または骨盤の骨に密着する台と、前記台の回転によって骨の中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクと、を有し、
前記台は、実質的であり前記装置の長軸方向に対しほぼ垂直に伸びる第１の表面と、脊柱固定インプラントに接続するための構造を含む台と、を有し、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、
前記台の前記第１の面から接線方向に突出し前記長軸の周囲に延び、
遠位端において、前記台が回転するにつれて骨中に侵入する先端部を有し、
埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する、埋め込み装置。
【請求項２】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第1最大直径を持つ第1条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第1最大直径よりも大きな第2最大直径に拡大する第2条件を有する、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第1条件において第1軸長を、前記第2条件において第2軸長を有し、前記第2軸長は前記第1軸長よりも小さい、請求項2に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部は、所定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記所定の転移温度範囲を下回る場合には前記第1条件となり、前記所定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第2条件となり、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第2条件において、骨の中に埋め込まれる、請求項3に記載の装置。
【請求項５】
互いに対向する第1と第2面とを有する椎体の隣接ペアにたいする埋め込み装置であって、
前記装置は、
埋め込まれると、各椎体に密着して、椎体同士が融合する間それら椎体を保定し、
前記装置の長軸にほぼ垂直に延びる第3面を有する台、および、前記各椎体のそれぞれに密着させ、それによってこれら椎体同士を結合するために、前記台の回転につれて、椎体の前記隣接ペアそれぞれの中に埋め込まれる少なくとも1本の螺旋スパイクを含み、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、
前記台の第３面から接線方向に突出し、前記長軸の周囲に延び、
遠位端において、前記台が回転するにつれて、第1および第2面に侵入し、かつ、椎体の前記隣接ペアの中にネジ込まれる先端部を有し、
少なくとも部分的に、これら椎体の融合を促進する物質を受容する内腔を定め、
埋め込まれると、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが前記台から遠ざかって延びるにつれて直径が増す円錐形を有する、埋め込み装置。
【請求項６】
前記少なくとも１本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクが第1最大直径を持つ第1条件、および、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部が、前記第1最大直径よりも大きい第2最大直径に拡大する第2条件を有する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第1条件において第1軸長を、前記第2条件において第2軸長を有し、前記第2軸長は前記第1軸長よりも小さい、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも1本の螺旋スパイクの少なくとも一部は、所定の転移温度範囲を上回る、また、下回る温度変化にたいして反応する形状記憶合金から形成され、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記少なくとも1本の螺旋スパイクの温度が前記所定の転移温度範囲を下回る場合には前記第1条件になり、前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記所定の転移温度範囲を越えて加熱されると前記第2条件となり、
前記少なくとも1本の螺旋スパイクは、前記第2条件において、骨の中に埋め込まれる、請求項７に記載の装置。
【国際調査報告】
2005512724.tif 000063
2005512724.tif 000064