(57)【要約】      （修正有）【課題】椎間腔内への挿入を容易にするために、収縮形態で挿入され、移植の後可拡張する椎間インプラントを提供する。【解決手段】椎間インプラント１０は、本体に接続された少なくとも２つの可拡張支持要素を拡張させる入力部を備え、入力部に単一の入力を印加することによって、可拡張支持要素は種々の大きさの拡張力を加えることができる。代替的又は追加的に、椎間インプラントは、ヒンジ１６によってヒンジを中心として関節運動するように一緒に接続された少なくとも２つの部分を備える。ヒンジは、２つの部分にそれぞれを旋回可能に接続した少なくとも２つの剛性リンクを備える。他では、ヒンジの剛性リンクは、作動流体を２つの部分間に通すように構成される通路を備える。可拡張支持要素の収縮を阻止するために、係止システムが、カムの作用によって複数の連続的な係止形態に位置決め可能になっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎における第１の椎体及び第２の椎体間の椎間腔内に配置される脊椎インプラントであって、
前記第１の椎体に接触する第１の表面を有する本体と、
第１の位置にて前記本体に接続された第１の可拡張支持要素であって、前記第１の表面から離れる方に第１の拡張力を加えるように拡張する構成である、第１の可拡張支持要素と、
第２の位置にて前記本体に接続された第２の可拡張支持要素であって、前記第１の表面から離れる方に第２の拡張力を加えるように拡張する構成である、第２の可拡張支持要素と、
前記第１及び第２の可拡張支持要素を拡張するように構成される入力部と
を備え、
脊椎インプラントは、前記入力部を介して脊椎インプラントに単一の入力を印加することによって、前記第１の可拡張支持要素が拡張すると共に前記第１の拡張力が加えられ、かつ前記第２の可拡張支持要素が拡張すると共に前記第２の拡張力が加えられるように構成されており、前記第１の拡張力が前記第２の拡張力よりも大きくなっている、脊椎インプラント。
【請求項２】
前記第１の可拡張支持要素が、第１のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第１のピストンを含んでおり、
前記第２の可拡張支持要素が、第２のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第２のピストンを含んでいる、請求項１に記載の脊椎インプラント。
【請求項３】
前記第１及び第２の可拡張支持要素が、作動流体を前記入力部に供給することによって拡張するように構成されている、請求項２に記載の脊椎インプラント。
【請求項４】
前記第１のピストンが前記第２のピストンよりも大きな横断面積を有する、請求項２〜３のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項５】
ヒンジ部分を中心として関節運動可能な第１の部分及び第２の部分を備えている請求項４に記載の脊椎インプラント。
【請求項６】
前記第１のピストンが前記ヒンジ部分に配置されている、請求項５に記載の脊椎インプラント。
【請求項７】
前記第２のピストンが、前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分の一方に配置されている、請求項６に記載の脊椎インプラント。
【請求項８】
第３のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第３のピストンをさらに備え、
前記第２のピストンが前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に配置され、
前記第３のピストンが前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に配置されている、請求項７に記載の脊椎インプラント。
【請求項９】
前記第１のピストンが、前記第２のピストン及び前記第３のピストンの両方よりも大きな横断面積を有する、請求項８に記載の脊椎インプラント。
【請求項１０】
前記第１及び第２の可拡張支持要素が、作動流体を前記入力部に供給することによって拡張するように構成されており、
前記入力部が、前記ヒンジ部分とは反対側の前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に配置されている、請求項５〜９のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項１１】
前記脊椎インプラントが、作動流体を前記第１の部分の前記入力部から前記ヒンジ部分を介して前記第２の部分に導くように構成されている、請求項１０に記載の脊椎インプラント。
【請求項１２】
第１のセグメントと、第２のセグメントと、第３のセグメントとを備え、
前記第１のセグメントが前記第２のセグメントに関節運動可能に接続されており、
前記第３のセグメントが前記第２のセグメントに関節運動可能に接続されており、
前記第２のセグメントが前記第１のセグメントと前記第３のセグメントとの間に配置されており、
前記第１のピストンが前記第２のセグメントに配置されている、請求項４に記載の脊椎インプラント。
【請求項１３】
脊椎における第１の椎体及び第２の椎体間の椎間腔内に配置される脊椎インプラントであって、前記第１の椎体に接触する第１の表面及び前記第２の椎体に接触する第２の表面を有する脊椎インプラントにおいて、
第１の部分と、
第２の部分と、
前記第１の部分及び前記第２の部分を一緒にするように接続する第１のヒンジであって、前記第１及び第２の部分が前記第１のヒンジを中心として関節運動可能になっており、前記第１のヒンジが第１の剛性リンク及び第２の剛性リンクを備えており、前記第１及び第２の剛性リンクが、それぞれ、前記脊椎インプラントの前記第１及び第２の部分に旋回可能に接続されている、第１のヒンジと
を備えている脊椎インプラント。
【請求項１４】
前記脊椎インプラントが前記脊椎の長手軸に沿って拡張可能に構成されている、請求項１３に記載の脊椎インプラント。
【請求項１５】
前記脊椎インプラントが、作動流体を前記脊椎インプラントに供給することによって拡張するように構成されている、請求項１４に記載の脊椎インプラント。
【請求項１６】
前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分が、第１のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第１のピストンを含んでおり、
前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分が、第２のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第２のピストンを含んでいる、請求項１５に記載の脊椎インプラント。
【請求項１７】
前記脊椎インプラントが、作動流体を前記第１及び第２の剛性リンクの少なくとも１つを介して前記第１の部分及び前記第２の部分間から導くように構成されている、請求項１５〜１６のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項１８】
第３の部分と、
前記第２の部分及び前記第３の部分を一緒にするように接続する第２のヒンジであって、前記第２及び第３の部分が前記第２のヒンジを中心として関節運動可能になっており、前記第２のヒンジが第３の剛性リンク及び第４の剛性リンクを含んでおり、前記第３及び第４の剛性リンクが、それぞれ、前記脊椎インプラントの前記第２及び第３の部分に旋回可能に接続される、第２のヒンジと
をさらに備えている請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項１９】
前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分が第１の長手軸を有しており、
前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分が第２の長手軸を有しており、
前記第１のヒンジは、前記第１及び第２の部分が前記第１及び第２の長手軸を互いに一致させる配置とすべく関節運動することを可能とするように構成されている、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項２０】
前記脊椎インプラントが、前記第１の部分から前記第２の部分に延びる長手方向経路を画定しており、
前記脊椎インプラントが、前記長手方向経路の一方側に第１の側を有し、かつ前記長手方向経路の反対側に第２の側を有しており、
前記第１の剛性リンクが、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有しており、
前記第２の剛性リンクが、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有している、請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項２１】
前記脊椎インプラントが、前記第１の部分から前記第２の部分に延びる長手軸を画定しており、
前記脊椎インプラントが、前記長手軸の一方側に第１の側を有し、かつ前記長手軸の反対側に第２の側を有しており、
前記第１の剛性リンクが、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有しており、
前記第２の剛性リンクが、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有している、請求項１３−１９のいずれか１つに記載の脊椎インプラント。
【請求項２２】
前記第２のリンクが屈曲した輪郭を有している、請求項２１に記載の脊椎インプラント。
【請求項２３】
脊椎における第１の椎体及び第２の椎体間の椎間腔内に配置される脊椎インプラントであって、前記第１の椎体に接触する第１の表面及び前記第２の椎体に接触する第２の表面を有する脊椎インプラントにおいて、
第１の部分と、
第２の部分と、
前記第１の部分及び前記第２の部分を一緒にするように接続する第１のヒンジであって、前記第１及び第２の部分が前記第１のヒンジを中心として関節運動可能になっており、前記第１のヒンジが前記脊椎インプラントの前記第１及び第２の部分に旋回可能に接続された第１の剛性リンクを含んでおり、前記第１の剛性リンクが前記脊椎インプラントの前記第１及び第２の部分間に作動流体を通すように構成される通路を有する、第１のヒンジと
を備えている脊椎インプラント。
【請求項２４】
前記脊椎インプラントが前記脊椎の長手軸に沿って拡張可能に構成されている、請求項２３に記載の脊椎インプラント。
【請求項２５】
前記脊椎インプラントが、作動流体を前記脊椎インプラントに供給することによって拡張するように構成されている、請求項２４に記載の脊椎インプラント。
【請求項２６】
前記脊椎インプラントの前記第１の部分が、第１のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第１のピストンを含んでおり、
前記脊椎インプラントの前記第２の部分が、第２のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第２のピストンを含んでいる、請求項２４〜２５のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項２７】
前記第１のヒンジが、前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分を旋回可能に接続する第２の剛性リンクを含んでいる、請求項２３〜２６にいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項２８】
前記第２の剛性リンクが、前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分間に作動流体を通すように構成される通路を有している、請求項２７に記載の脊椎インプラント。
【請求項２９】
前記脊椎インプラントが、前記第１の部分から前記第２の部分に延びる長手方向経路を画定しており、
前記脊椎インプラントが、前記長手方向経路の一方側に第１の側を有し、かつ前記長手方向経路の反対側に第２の側を有しており、
前記第１の剛性リンクが、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有しており、
前記第２の剛性リンクが、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有している、請求項２８に記載の脊椎インプラント。
【請求項３０】
前記脊椎インプラントが、前記第１の部分から前記第２の部分に延びる長手軸を画定しており、
前記脊椎インプラントが、前記長手軸の一方側に第１の側を有し、かつ前記長手軸の反対側に第２の側を有しており、
前記第１の剛性リンクが、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有しており、
前記第２の剛性リンクが、前記第２の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に旋回可能に接続された第１の端部と、前記第１の側にて前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に旋回可能に接続された第２の端部とを有している、請求項２８に記載の脊椎インプラント。
【請求項３１】
前記第２のリンクが屈曲した輪郭を有している、請求項３０に記載の脊椎インプラント。
【請求項３２】
脊椎における第１の椎体及び第２の椎体間の椎間腔内に配置される脊椎インプラントであって、
前記第１の椎体に接触する第１の表面を有する本体と、
前記本体に接続されており、かつ第２の表面を前記第１の表面から離れる方に平行移動させるように収縮形態から少なくとも１つの拡張形態に拡張する構成である少なくとも１つの可拡張支持要素であって、前記第２の表面が第２の椎体に接触するように配置されている、少なくとも１つの可拡張支持要素と、
複数の連続的な係止形態となるように前進可能に構成された係止システムであって、前記複数の連続的な係止形態が、それぞれ、前記可拡張支持要素の連続的な段階の拡張に対応しており、前記係止システムが、前記係止システムを前記複数の係止形態の１つに位置決めしたときに、前記収縮形態に向かう前記可拡張支持要素の移動を阻止するように構成されており、前記係止システムがカムの作用によって前記複数の連続的な係止形態のそれぞれに位置決め可能に構成される、係止システムと
を備えている脊椎インプラント。
【請求項３３】
前記カムが、前記少なくとも１つの可拡張支持要素の外表面上に画定されており、かつ前記本体に連結された従動子に係合可能になっている、請求項３２に記載の脊椎インプラント。
【請求項３４】
前記従動子と前記カムとの係合が、前記少なくとも１つの可拡張支持要素の回転を引き起こすようになっている、請求項３３に記載の脊椎インプラント。
【請求項３５】
前記係止システムが、前記可拡張支持要素を前記少なくとも１つの拡張形態に拡張したときに複数の個別の位置にて下側段の階層配列体に係合可能な上側段の階層配列体を含んでいる、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項３６】
ラチェット要素が、前記係止システムが先行する係止形態に戻ることを阻止するように構成されている、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項３７】
前記ラチェット要素は、前記収縮形態への前記可拡張支持要素の移動を可能にすべく、機能しなくなるように構成されている、請求項３６に記載の脊椎インプラント。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの可拡張支持要素が、前記本体に連結されたシリンダ内に摺動可能に受け入れられるピストンを含んでいる、請求項３２〜３７のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項３９】
脊椎における第１の椎体及び第２の椎体間の椎間腔内に配置されるようになっており、遠位端部及び近位端部を有し、かつ前記第１の椎体に接触する第１の表面及び前記第２の椎体に接触する第２の表面を有する脊椎インプラントであって、第１の部分と、第２の部分と、前記第１の部分及び前記第２の部分を一緒にするように接続するヒンジであって、前記第１及び第２の部分が前記第１のヒンジを中心として関節運動可能になっており、前記ヒンジが前記脊椎インプラントの前記遠位端部に位置する、ヒンジとを含む脊椎インプラントと、
前記脊椎インプラントの前記近位端部における工具インターフェイスに接続可能な工具であって、前記脊椎インプラントの前記第１及び第２の部分を前記ヒンジを中心として互いに離れる方に拡げるように構成される拡張具を有する工具と
を備えている脊椎インプラントシステム。
【請求項４０】
前記拡張具が、前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分を互いに離れる方に拡げるように、前記第１の部分及び第２の部分間にて画定された空間内に挿入可能に構成されている、請求項３９に記載の脊椎インプラントシステム。
【請求項４１】
前記脊椎インプラントの前記遠位端部から前記脊椎インプラントの前記近位端部に向かう前記拡張具の移動が，前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分の互いに離れる方への拡張をもたらすようになっている、請求項４０に記載の脊椎インプラントシステム。
【請求項４２】
前記拡張具が少なくとも１つの隆起面を備えており、
前記少なくとも１つの隆起面が、前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分の互いに離れる方への拡張をもたらすように、前記脊椎インプラントの前記遠位端部から前記脊椎インプラントの前記近位端部に向かう前記拡張具の移動中に、前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分の少なくとも１つに係合可能に構成されている、請求項４１に記載の脊椎インプラントシステム。
【請求項４３】
前記脊椎インプラントが前記脊椎の長手軸に沿って拡張可能に構成されている、請求項３９〜４２のいずれか一項に記載の脊椎インプラントシステム。
【請求項４４】
前記工具が、前記脊椎の長手軸に沿った前記脊椎インプラントの拡張を制御するように構成されている、請求項４３に記載の脊椎インプラントシステム。
【請求項４５】
前記脊椎インプラントが、作動流体を前記工具を通して前記脊椎インプラントの前記近位端部におけるポートに供給することによって拡張できるように構成されている、請求項４４に記載の脊椎インプラントシステム。
【請求項４６】
前記脊椎インプラントが、前記作動流体によって拡張可能な第１のピストンをさらに含んでおり、
前記第１のピストンが前記ヒンジに配置されている、請求項４５に記載の脊椎インプラントシステム。
【請求項４７】
前記脊椎インプラントが、前記作動流体によって拡張可能な第２のピストンをさらに含んでおり、
前記第２のピストンが、前記脊椎インプラントにおける前記第１及び第２の部分の一方に配置されている、請求項４６に記載の脊椎インプラント。
【請求項４８】
前記脊椎インプラントが、前記作動流体によって拡張可能な第３のピストンをさらに備えており、
前記第２のピストンが、前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に配置されており、
前記第３のピストンが、前記脊椎インプラントにおける前記第２の部分に配置されている、請求項４７に記載の脊椎インプラント。
【請求項４９】
前記第１のピストンが、前記第２のピストンよりも大きな横断面積を有している、請求項４７〜４８のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項５０】
前記作動流体のための前記ポートが、前記脊椎インプラントにおける前記第１の部分に配置されている、請求項４５〜４９のいずれか一項に記載の脊椎インプラント。
【請求項５１】
前記脊椎インプラントが、前記作動流体を前記第１の部分の前記ポートから前記ヒンジを通って前記第２の部分に導くように構成されている、請求項５０に記載の脊椎インプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１６年１０月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／４１３，０３８号の出願日の利得を主張するものであり、その開示内容は、参照することによってここに含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
椎間インプラントは、一般的に、脊椎手術、例えば、インプラント（例えば、スペーサ又はケージ）を２つの椎骨間の椎間腔内に配置し、かつこれらの椎骨を一緒に融合させる椎体間融合処置に用いられている。通常、インプラントが椎間腔内に配置される前に、椎間板の少なくとも一部が取り除かれ、椎骨の融合を促進させるために、インプラントが骨グラフト材料によって補充されることがある。また、椎体間融合処置は、特に、椎骨が一緒に融合する間に追加的な安定性をもたらすために、椎弓根スクリュー固定のような他の形式の固定と併せて行われることもある。
【０００３】
種々の椎体間融合処置は、脊椎に沿った位置（例えば、頚椎領域、胸椎領域、又は腰椎領域）によって区別することができ、用いられるインプラントの種類によっても区別することができ、さらに、椎間腔への外科的アプローチによっても区別することができる（多くの場合、外科的アプローチが異なると、用いられる１つ又は複数のインプラントの構造的特性が異なることになる）。脊椎への種々の外科的アプローチは、前方アプローチ、後方アプローチ、及び側方アプローチを含む。後方アプローチに沿って行われる椎体間融合技術の例として、後方腰椎椎体間融合（ＰＬＩＦ）及び経椎間孔的腰椎椎体間融合（ＴＬＩＦ）が挙げられる。ＰＬＩＦ技術は、典型的には、２つの椎間インプラントを後方から前方に向かう方向に沿って椎間腔内に配置する方法であり、１つのインプラントは、脊椎の左側に向かって配置され、もう１つのインプラントは、脊椎の右側に向かって配置されるようになっている。このようなＰＬＩＦ技術に用いられるインプラントは、典型的には、中心軸に沿って延びる直線形状を有している。対照的に、ＴＬＩＦ技術は、典型的には、１つの椎間インプラントを患者の後方から椎間腔内に（多くの場合、椎間腔の正面部分に向かって）配置するようになっているが、ＰＬＩＦ技術よりもさらに横方向の位置から脊椎の一方側にアプローチするようになっている。このようなＴＬＩＦ技術に用いられるインプラントは、多くの場合、全体的にインゲン豆状の形状を有するように湾曲している。一方、側方アプローチに沿って行われる椎体間融合技術は、多くの場合、それらの直線状の長手軸に沿って略対称的なインプラント（例えば、実質的に矩形又は楕円形状を有するインプラント）を用いるが、これらのインプラントは、典型的には、ＰＬＩＦ技術又はＴＬＩＦ技術に用いられるものよりも大きくなっている。すなわち、側方アプローチに用いられる椎間インプラントは、多くの場合、椎間腔のかなりの部分を占めるようになっている。
【０００４】
種々の形式の椎間インプラントには、可拡張インプラントが含まれる。かかるインプラントは、多くの場合、椎間腔内への挿入を容易にするために、当初、収縮形態を有しており、これによって、上下方向に低い輪郭を呈している。従って、移植の後、このような可拡張インプラントを上下方向に拡張させ、これによって、椎間腔の両側の椎骨にしっかりと係合し、これらの椎骨を安定化させることができる。可拡張椎間インプラントの例は、特許文献１（‘６２０特許）及び２０１６年４月７日に出願された「可拡張椎体間インプラント」と題する特許文献２（‘５１３出願）に開示されている。これらの文献の開示内容は、参照することによって、ここに完全に記載されているかのように含まれるものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８，９９２，６２０号明細書
【特許文献２】米国仮特許出願第６２／３１９，５１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような椎体間システム及び方法を最適化するために、本技術分野においては著しい努力が払われてきているが、さらに一層の改良が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、椎体間インプラントと、当該椎体間インプラントを備えるシステムとに関する。本発明はまた、このようなインプラント及びシステムを用いて脊椎椎体間融合処置を行うことに関連する方法に関する。
【０００８】
本発明の一態様によれば、脊椎インプラントが提供される。本発明の当該態様に係る脊椎インプラントは、好ましくは、第１の椎体に接触する第１の表面を有する本体と、それぞれの位置にて本体に接続された少なくとも２つの可拡張支持要素とを備える。脊椎インプラントは、可拡張支持要素を拡張するように構成される入力部を備え、これによって、可拡張支持要素のそれぞれが第１の表面から離れる方向に拡張力を加えるようになっているとよい。望ましくは、脊椎インプラントは、入力部に単一の入力を印加することによって可拡張支持要素が種々の拡張力を加えるように構成されているとよい。
【０００９】
上記脊椎インプラントのいくつかのさらなる態様によれば、可拡張支持要素は、それぞれのシリンダ内に摺動可能に受け入れられるピストンを含んでもよい。このような可拡張支持要素は、入力部に供給される作動流体によって駆動するようになっていてもよい。脊椎インプラントのいくつかのさらなる態様によれば、ピストンは、互いに異なる横断面積を有してもよい。いくつかのさらなる態様によれば、脊椎インプラントは、ヒンジ部分を中心として関節運動可能な２つの部分を含んでいてもよい。このような態様のいくつによれば、より大きな横断面積を有する第１のピストンが、ヒンジ部分に配置されていてもよい。いくつかのさらなる態様によれば、より小さな横断面積を有する第２のピストンが、２つの関節運動可能な部分の一方に配置されていてもよい。いくつかのさらなる態様は、２つの関節運動可能な部分の他方における第３のシリンダ内に摺動可能に受け入れられる第３のピストンを備えていてもよい。このような態様のいくつかにおいて、第１のピストンは、第２及び第３のピストンの両方よりも大きな横断面積を有してもよい。脊椎インプラントの他の態様によれば、可拡張支持要素が、入力部に供給される作動流体によって駆動されるようになっていてもよく、入力部が、ヒンジ部分の反対側における関節運動可能な部分の１つに配置されていてもよい。このような態様のいくつかによれば、脊椎インプラントは、作動流体を関節運動可能な部分の一方における入力部からヒンジ部分を介して関節運動可能な部分の他方に導くように構成されてもよい。脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、関節運動可能な部分は、少なくとも３つのセグメントを含んでいてもよく、これらのセグメントのうち第１のセグメントは第２のセグメントに関節運動可能に接続され、第３のセグメントは第２のセグメントに関節運動可能に接続されてもよく、第２のセグメントは第１及び第３のセグメント間に配置されてもよい。このような態様では、より大きな横断面積を有する第１のピストンが第２のセグメントに配置されてもよい。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、脊椎インプラントが提供される。本発明の当該態様に係る脊椎インプラントは、好ましくは、第１のヒンジによって当該ヒンジを中心として関節運動するように一緒に接続された第１及び第２の部分を備える。望ましくは、第１のヒンジは、インプラントにおける第１及び第２の部分にそれぞれ旋回可能に接続された第１及び第２の剛性リンクを含んでいてもよい。
【００１１】
上記脊椎インプラントのいくつかのさらなる態様によれば、脊椎インプラントは、脊椎の長手軸に沿って拡張可能になっていてもよい。このような態様のいくつかにおいて、脊椎インプラントの拡張は、インプラントに作動流体を供給することによって行われてもよい。このような態様のさらにいくつかにおいて、シリンダ内に摺動可能に受け入れられるピストンは、インプラントにおける第１及び第２の部分のそれぞれに設けられてもよい。本発明のいくつかの態様では、脊椎インプラントは、作動流体を第１及び第２の剛性リンクの少なくとも１つを介してインプラントにおける第１の部分及び第２の部分間から導くように構成されてもよい。
【００１２】
上記脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、脊椎インプラントは、第２のヒンジによって当該第２のヒンジを中心として関節運動可能となるように第２の部分に接続された第３の部分を含んでいてもよい。望ましくは、第２のヒンジが第３及び第４の剛性リンクを含んでいてもよく、これらの剛性リンクは、それぞれ、インプラントにおける第２及び第３の部分に旋回可能に接続されてもよい。脊椎インプラントの他の態様によれば、第１のヒンジは、第１及び第２の部分がそれらの長手軸を互いに一致させる配置とすべく関節運動することを可能とするように構成されてもよい。
【００１３】
上記脊椎インプラントのいくつかのさらなる態様によれば、第１及び第２の剛性リンクが、それぞれ、これらの剛性リンクをインプラントのそれぞれの長手方向側部に配置するようにインプラントにおける第１及び第２の部分に旋回可能に接続されていてもよい。脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、第１及び第２の剛性リンクは、これらの剛性リンクがそれぞれのリンクの旋回可能に接続された端部間にてインプラントの一方の長手方向側部から他方の長手方向側部に交差するように、インプラントにおける第１及び第２の部分に旋回可能に接続されていてもよい。このような態様のいくつかにおいて、リンクの１つが屈曲した輪郭を有してもよい。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、脊椎インプラントが提供される。本発明の当該態様に係る脊椎インプラントは、好ましくは、ヒンジによって当該ヒンジを中心として関節運動可能となるように一緒に接続された第１及び第２の部分を備える。望ましくは、ヒンジは、インプラントにおける第１及び第２の部分に旋回可能に接続された第１の剛性リンクを含む。好ましくは、第１の剛性リンクは、作動流体を脊椎インプラントにおける第１及び第２の部分間に通すように構成された通路を有する。
【００１５】
上記脊椎インプラントのいくつかのさらなる態様によれば、脊椎インプラントは、脊椎の長手軸に沿って拡張可能になっていてもよい。このような態様のいくつかにおいて、脊椎インプラントの拡張は、インプラントに作動流体を供給することによって行われてもよい。このような態様のさらなるいくつかにおいて、シリンダ内に摺動可能に受け入れられたピストンは、インプラントにおける第１及び第２の部分のそれぞれに設けられてもよい。
【００１６】
上記脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、ヒンジは、インプラントにおける第１及び第２の部分に旋回可能に接続された第２の剛性リンクを含んでもよい。このような態様のいくつかにおいて、第２の剛性リンクが、脊椎インプラントにおける第１及び第２の部分間に作動流体を通すように構成された通路を有してもよい。いくつかのさらなる態様によれば、第１及び第２の剛性リンクは、それぞれ、これらの剛性リンクがインプラントのそれぞれの長手方向側部に配置されるように、インプラントにおける第１及び第２の部分に旋回可能に接続されていてもよい。さらに他の態様によれば、第１及び第２の剛性リンクは、これらの剛性リンクがそれらの旋回可能に接続された端部間にてインプラントの一方の長手方向側部から他方の長手方向側部に交差するように、インプラントにおける第１及び第２の部分に旋回可能に接続されてもよい。このような態様のいくつかにおいて、リンクの１つが屈曲した輪郭を有してもよい。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、脊椎インプラントが提供される。本発明の当該態様に係る脊椎インプラントは、好ましくは、第１の表面を有する本体と、この本体のシリンダ内に摺動可能に受け入れられるピストンとを備える。ピストンは、第２の表面を第１の表面から離れる方に拡張させるようにシリンダの長手軸に沿って摺動可能になっているとよい。望ましくは、脊椎インプラントは、ピストンが拡張軸に沿って摺動するときに、ピストンを回転させるように構成される。このような脊椎インプラントのいくつかの態様によれば、ピストンの回転は、カムによって制御されるようになっていてもよい。例を挙げると、カムは、シリンダに連結された従動子に係合可能となるようにピストンの外表面に設けられてもよい。本発明の他の態様によれば、ピストンが拡張軸に沿って摺動するとき、ラチェット要素が第１の方向へのピストンの回転を拘束するようになっていてもよい。ピストンが第１の方向とは反対の第２の方向に回転することを可能にすべく、ラチェット要素は、必要に応じて、機能しないように構成されてもよい。このような脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、ピストンは、第２の椎体に接触するように配置された第２の表面を有する係合プレートに連結されてもよい。望ましくは、係合プレートは、回転可能な接続及び／又は旋回可能な接続によって、ピストンに連結されてもよい。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、脊椎インプラントが提供される。本発明の当該態様に係る脊椎インプラントは、好ましくは、第１の表面を有する本体と、この本体に接続された少なくとも１つの可拡張支持要素とを備える。可拡張支持要素は、収縮形態から少なくとも１つの拡張形態に拡張し、第２の表面を第１の表面から離れる方に平行移動させるように構成されるとよい。本発明の当該態様に係る脊椎インプラントは、好ましくは、複数の連続的な係止形態に前進可能な係止システムを備える。複数の連続的な係止形態のそれぞれは、可拡張支持要素の連続的な段階の拡張に対応している。望ましくは、係止システムは、当該係止システムが係止形態の１つに位置決めされたとき、収縮形態に向かう可拡張支持要素の移動を阻止するようになっている。さらに、係止システムにおける複数の連続的な係止形態のそれぞれへの位置決めは、好ましくは、カムの作用によって行われる。
【００１９】
上記脊椎インプラントのいくつかのさらなる態様によれば、カムが、本体に連結された従動子に係合可能となるように可拡張支持要素の外表面上に設けられていてもよい。本発明のこのようないくつかの態様によれば、従動子とカムとの係合は、可拡張支持要素の回転を引き起こすようになっていてもよい。
【００２０】
脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、ラチェット要素が、係止システムが先行する係止形態に戻ることを阻止するようになっていてもよい。このようないくつかの態様では、収縮形態への可拡張支持要素の移動を可能にすべく、ラチェット要素は、必要に応じて、機能しないように構成されてもよい。
【００２１】
上記脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、係止システムは、可拡張支持要素が少なくとも１つの拡張形態に拡張したときに、複数の個別の位置にて下側段の階層配列体に係合可能な上側段の階層配列体を備えていてもよい。脊椎インプラントのさらに他の態様によれば、可拡張支持要素は、本体に連結されたシリンダ内に摺動可能に受け入れられるピストンを含んでいてもよい。
【００２２】
本発明の他の態様によれば、脊椎インプラントシステムが提供される。本発明の当該態様に係る脊椎インプラントシステムは、好ましくは、脊椎インプラントと、当該インプラントに連結可能な工具とを備える。脊椎インプラントは、ヒンジによって当該ヒンジを中心として関節運動可能となるように一緒に接続された第１及び第２の部分を備えるとよく、工具は、脊椎インプラントにおける第１及び第２の部分をヒンジを中心として互いに離れる方に拡げるように構成された拡張具を備えるとよい。ヒンジは、脊椎インプラントの遠位端部に配置されるとよく、工具に接続するための工具インターフェイスが、脊椎インプラントの近位端部に配置されるとよい。
【００２３】
上記脊椎インプラントのいくつかのさらなる態様によれば、拡張具は、第１及び第２の部分を互いに離れる方に拡げるように、第１及び第２の部分間に画定された空間内に挿入可能になっていてもよい。このような態様のいくつかによれば、脊椎インプラントの遠位端部から近位端部に向かう拡張具の移動が，インプラントにおける第１及び第２の部分の互いに離れる方への拡張をもたらすようになっていてもよい。いくつかのさらなる態様によれば、拡張具は、少なくとも１つの隆起面を備えていてもよく、当該隆起面は、インプラントにおける第１及び第２の部分の互いに離れる方への拡張をもたらすように、遠位端部から近位端部に向かう拡張具の移動中、インプラントにおける第１及び第２の部分の少なくとも１つに係合可能になっていてもよい。
【００２４】
上記脊椎インプラントの他のさらなる態様によれば、脊椎インプラントは、脊椎の長手軸に沿って拡張可能であってもよい。脊椎の長手軸に沿った脊椎インプラントの拡張が、工具によって制御されるようになっていてもよい。例えば、作動流体が、工具を通して脊椎インプラントの近位端部におけるポートに供給されてもよい。本発明のいくつかの態様によれば、脊椎インプラントは、作動流体によって拡張可能な第１のピストンを備えていてもよく、当該ピストンはヒンジに配置されてもよい。本発明のこのような態様のいくつかにおいて、脊椎インプラントは、作動流体によって拡張可能な第２のピストンを備えていてもよく、第２のピストンは、脊椎インプラントにおける第１及び第２の部分の一方に配置されてもよい。いくつかのさらなる態様では、脊椎インプラントは、作動流体によって拡張可能な第３のピストンを備えていてもよく、第２のピストンは、インプラントにおける第１及び第２の部分の一方に配置され、第３のピストンは、他方の部分に配置されるようになっていてもよい。本発明のいくつかの態様によれば、ヒンジにおける第１のピストンは、インプラントにおける第１及び第２の部分の一方における第２のピストンよりも大きな横断面積を有していてもよい。いくつかの他の態様によれば、作動流体のためのポートは、脊椎インプラントにおける第１の部分に配置されていてもよい。このような態様のいくつかによれば、脊椎インプラントは、作動流体を第１の部分のポートからヒンジを通って第２の部分に導くように構成されてもよい。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、脊椎椎体間融合処置を行う方法が提供される。本発明の当該態様に係る方法は、好ましくは、インプラントの近位端部に接続された工具を用いて、インプラントを脊椎における第１の椎体及び第２の椎体間の椎間腔内に挿入するステップを含む。また、この方法は、望ましくは、インプラントの近位端部に接続された状態の工具を用いて、インプラントにおける第１及び第２の関節運動可能な部分をインプラントの遠位端部のヒンジを中心として拡げるステップを含む。
【００２６】
上記方法のいくつかのさらなる態様によれば、工具を用いてインプラントにおける第１及び第２の関節運動可能な部分を互いに離れる方に拡げるステップは、拡張要素をインプラントにおける第１及び第２の関節運動可能な部分間に画定された空間内に挿入することを含んでもよい。このような態様のいくつかにおいて、インプラントにおける第１及び第２の関節運動可能な部分を互いに離れる方に拡げるステップは、拡張器を長手方向にてインプラントの近位端部から遠位端部に前進させることを含んでもよい。
【００２７】
さらなる他の態様によれば、この方法は、インプラントを脊椎の長手軸に沿って拡張させるステップをさらに含んでもよい。このような態様のいくつかにおいて、拡張ステップは、工具によって作動されてもよい。いくつかのさらなる態様では、拡張ステップは、作動流体を工具を介して供給することを含んでもよい。いくつかのさらなる態様では、作動流体は、ヒンジを通ってインプラントにおける第１及び第２の関節運動可能な部分間に流れるようになっていてもよい。いくつかの他の態様では、この方法は、作動流体を用いて、第１及び第２の関節運動可能な部分のそれぞれに配置された第１及び第２のピストンを拡張させるステップをさらに含んでもよい。いくつかの他の態様では、拡張ステップは、作動流体に圧力を印加することをさらに含んでもよい。このような態様のいくつかでは、作動流体への圧力の印加によって、第１及び第２のピストンが、それぞれ、第１及び第２の椎体間に第１及び第２の拡張力を加えるようになっていてもよく、第１及び第２の拡張力が互いに異なっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る脊椎インプラントの斜視図である。
【図２Ａ】送達工具に接続された図１の脊椎インプラントの斜視図である。
【図２Ｂ】脊椎インプラントと送達工具との接続部に焦点を当てた図２Ａの拡大図である。
【図３Ａ】閉形態にあり、かつ送達工具に接続された図１の脊椎インプラントの斜視図である。
【図３Ｂ】横方向に拡張した形態にあり、かつ送達工具に接続された図１の脊椎インプラントの斜視図である。
【図４Ａ】閉形態で椎間腔内に位置決めされ、かつ送達工具に接続された図１の脊椎インプラントの上面図である。
【図４Ｂ】横方向に拡張した形態で椎間腔内に位置決めされ、かつ送達工具に接続された図１の脊椎インプラントの上面図である。
【図５Ａ】縦方向に収縮した形態で椎間腔内に位置決めされている図１の脊椎インプラントの側面図である。
【図５Ｂ】縦方向に拡張した形態で椎間腔内に位置決めされている図１の脊椎インプラントの側面図である。
【図６】図２Ｂの線６−６に沿って切断され、かつ送達工具に接続された図１の脊椎インプラントの側断面図である。
【図７】図２Ｂの線７−７に沿って切断された図１の脊椎インプラントの斜視断面図である。
【図８】送達工具に接続された図１の脊椎インプラントの斜視図である。
【図９】図１の脊椎インプラントの分解斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る脊椎インプラントの分解斜視図である。
【図１１Ａ】第１のアーム１２の長手軸に沿って切断した図１０の脊椎インプラントの側断面図である。
【図１１Ｂ】第１のアーム１２の長手軸に沿って切断した図１０の脊椎インプラントの平断面図である。
【図１２Ａ】第２のアーム１４の通路６６に沿って切断した図１０の脊椎インプラントの平断面図である。
【図１２Ｂ】横方向に拡張した形態にあり、かつ送達工具に接続された図１０の脊椎インプラントの上側斜視図である。
【図１２Ｃ】横方向に拡張した形態にあり、かつ送達工具に接続された図１０の脊椎インプラントの底側斜視図である。
【図１２Ｄ】送達工具の旋回可能なアーム２３が第２のアーム１４のピン２５に係合している横方向に拡張した状態にある図１０の脊椎インプラントの拡大斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る脊椎インプラントの部分分解斜視図である。
【図１４】椎間腔内に位置決めされており、かつ図１３の脊椎インプラントの斜視図である。
【図１５】椎間腔内に挿入する途中にある図１３の脊椎インプラントの上面図である。
【図１６】線１６−１６に沿って切断した図１３の脊椎インプラントの斜視断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る脊椎インプラントの斜視図である。
【図１８】椎間腔内に挿入する途中にある図１７の脊椎インプラントの上側斜視図である。
【図１９】椎間腔内に位置決めされている図１７の脊椎インプラントの上側斜視図である。
【図２０】インプラントの底部プレート２４３に沿って切断した図１９の脊椎インプラントの底断面図である。
【図２１Ａ】縦方向に収縮した形態にある図１７の脊椎インプラントの斜視図である。
【図２１Ｂ】縦方向に拡張した形態にある図１７の脊椎インプラントの斜視図である。
【図２２Ａ】図１７の脊椎インプラントの上面図である。
【図２２Ｂ】線２２−２２に沿って切断した図２２Ａの脊椎インプラントの側断面図である。
【図２３】図１７の脊椎インプラントの分解図である。
【図２４】頂部プレート２４５を省略し、かつ線２４−２４に沿って切断した図２２Ａの脊椎インプラントの部分斜視側断面図である。
【図２５Ａ】ピストン、カムリング、及びラチェットリングを省略した図１７の脊椎インプラントにおける１つのセグメント２１２の部分上斜視図である。
【図２５Ｂ】図１７の脊椎インプラントにおけるピストンの斜視図である。
【図２５Ｃ】図１７の脊椎インプラントにおけるカムリングの斜視図である。
【図２５Ｄ】図１７の脊椎インプラントにおけるラチェットリングの斜視図である。
【図２６】頂部プレート２４５を省略した図１７の脊椎インプラントの部分分解斜視図である。
【図２７Ａ】頂部プレート２４５を省略し、かつ縦方向に収縮した形態にある図１７の脊椎インプラントの部分斜視図である。
【図２７Ｂ】頂部プレート２４５を省略し、かつ縦方向に拡張した形態にある図１７の脊椎インプラントの部分斜視図である。
【図２８Ａ】縦方向に収縮した形態にある図１７の脊椎インプラントの部分斜視図である。
【図２８Ｂ】縦方向に拡張した形態にある図１７の脊椎インプラントの部分斜視図である。
【図２９Ａ】ピストン、ラチェットリング、及び制御ケーブルを示した図１７の脊椎インプラントのサブアセンブリの斜視図である。
【図２９Ｂ】頂部プレート２４５を省略した図１７の脊椎インプラントの部分上面図である。
【図２９Ｃ】図１７の脊椎インプラントの部分分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下の開示において特定の方向を参照する場合、ここで用いられる「近位側（proximal）」という用語は、オペレータ／外科医に近い方を意味し、「遠位側（distal）」という用語は、オペレータ／外科医から遠くに離れる方を意味すると理解されたい。「前方（anterior）」という用語は、体の正面部（前部）又は顔に向かう方を意味し、「後方（posterior）」という用語は、体の背面部（後部）に向かう方を意味している。脊椎の長手軸に関して、「上方（suoerior）」という用語は、頭に向かう方向を指し、「下方（inferior）」という用語は、骨盤及び脚に向かう方向を指している。最後に、以下に用いられる「横方向の（lateral）」又は「横方向に（laterally）」という用語は、脊椎の長手軸と直交する横断面内における方向又は移動を指している。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係るインプラント１０を示している。インプラント１０は、互いに対して関節運動可能な２つのセグメントを備えている。２つのセグメントは、第１のアーム１２及び第２のアーム１４の形態にある。具体的には、第１及び第２のアーム１２，１４は、ヒンジ部分１６によって一緒になるように接続されている。インプラント１０は、図２Ａ〜図３Ａ及び図４Ａに示されるように、閉形態で椎間腔内に挿入可能になっている。インプラント１０は、図３Ｂ及び図４Ｂに示されるように、アーム１２，１４をヒンジ部分１６を中心として互いに離れる方に関節運動させることによって、椎間腔内にて横方向に拡張可能になっている。
【００３１】
椎間腔内へのインプラント１０の挿入は、送達工具１８によって行うことができる。送達工具１８は、インプラント１０のアンカーを介してインプラント１０の近位端部２０にしっかりと取り付けることができる。アンカーは、送達工具１８の遠位端部２２の対応するネジ山部分を受け入れるネジ孔２１の形態にあるとよい。ネジ孔２１は、第１のアーム１２に配置されるとよい。また、送達工具１８は、インプラント１０を横方向に拡張させる役割も担っているとよい。例えば、図２Ａ〜図２Ｂに示されているように、送達工具１８の遠位端部２２は、傾斜した遠位面２８を有するタブ２６を含んだ拡張具２４を備えているとよい。拡張具２４は、トラック３０によって、送達工具１８に対して長手方向移動を行うように案内されるとよく、拡張具２４のその長手方向移動は、拡張具２４の近位端部近くの制御アーム３２によって制御されるとよい。制御アーム３２は、送達工具１８に対する拡張具２４の対応する長手方向移動をもたらすために、外科医に直接把持され、遠位側に押し出されるか又は近位側に引っ張られるようになっているとよい。制御アーム３２は、拡張具２４の長手方向移動をもたらすために前進又は後退可能な他の構成要素（例えば、近位側に延びる制御ケーブル）に係合されてもよい。図３Ａに示されるように、拡張具２４の傾斜した遠位面２８は、拡張具２４が遠位側に前進した時にインプラントの係合面３４に接触するように構成されており、これによって、傾斜した遠位面２８の遠位側移動が係合面３４を押し込み、インプラント１０の遠位端部３６に配置されているヒンジ部分１６を中心として、第２のアーム１４を第１のアーム１２に対して関節運動させることになる。図１及び図３Ｂに示されるように、係合面３４は、例えば、拡張具２４の傾斜した遠位面２８の角度と一致する角度に傾斜しているとよい。
【００３２】
インプラント１０が所望の形態まで横方向に拡張された後、図５Ｂに示されるように、インプラント１０は、上下方向に縦に拡張可能になっているとよい。具体的には、インプラント１０は、インプラント１０の上端部３９における１つ又は複数の上側椎体係合面３７がインプラント１０の底端部４３における１つ又は複数の下側椎体係合面４１から離れる方に移動するように、拡張可能になっている。このような縦方向の拡張によって、インプラント１０を上方向にて椎体Ｖｓにしっかりと係合させ、かつ下方向にて椎体Ｖｉにしっかりと係合させることができ、さらなる拡張によって、上側椎体Ｖｓ及び下側椎体Ｖｉを互いに離れる方にいくらか移動させ、これによって、椎間腔の少なくともいくらかの伸延がもたらされることになる。
【００３３】
インプラントの縦方向拡張は、種々の手段、例えば、ベローズ、回転カムリフト機構、回転スクリューリフト機構、又は米国特許第８，９９２，６２０号（‘６２０特許）に開示されるような他のこのような装置を用いて行われるとよい。また、縦方向拡張は、種々例示される実施形態と関連して以下に検討するように、‘６２０特許及び米国仮特許出願第６２／３１９，５１３号（‘５１３出願）に開示されるような流体圧によって駆動されてもよい。例えば、インプラント１０は、１つ又は複数のピストンを備えるとよく、これらのピストンは、関連するシリンダ内に受け入れられ、流体圧によって脊椎の長手軸に沿って外方に平行移動するように駆動され、これによって、インプラントの縦方向拡張が生じるようになっているとよい。ピストンは、それらの上端部にプレート部分４５を有しているとよい。プレート部分４５は、上側椎体Ｖｓに接触して当該上側椎体Ｖｓに拡張力を加える上側椎体係合面３７を備えるとよい。代替的に、ピストンの上端部は、上側椎体係合面３７として単純に画定され、上側椎体Ｖｓに直接係合するように構成されていてもよい。図示はしないが、本明細書に開示される実施形態の椎体係合面は、滑らかな面であってもよいし、係合した椎骨とよりしっかりと相互作用する生地特徴部（例えば、突起、隆起等）を備えていてもよいし、又は係合した椎骨内に突き刺さる（移植後に固定されるか又は展開可能な）スパイク又は同様の特徴部を備えていてもよい。
【００３４】
図１〜図９の実施形態に示されるように、インプラント１０は、第１のアーム１２に第１のピストン３８を備え、第２のアーム１４に第２のピストン４０を備え、ヒンジ部分１６に中央ピストン４２を備えているとよい。これらのピストンは、インプラント内に形成された個別の流体圧通路を介して個々に制御されてもよいし、又は図１〜図９の実施形態に示されるように、共通の流体圧通路によって制御されてもよい。具体的には、第１のアーム１２内に形成された通路４４は、第１のピストン３８を配置したシリンダ４６に連通しているとよい。これによって、通路４４内の作動流体が第１のピストン３８の外方拡張を生じさせることになる。Ｏリング４７aの形態にあるとよいシール部材が第１のピストン３８とその関連するシリンダ４６との間に設けられるとよく、これによって、これらの構成要素は、作動流体がそれらの界面から漏出することを防ぎながら、互いに対して摺動することができる。通路４４は、送達工具１８から加圧された作動流体が供給される開口に連通しているとよい。例えば、通路４４は、孔２１に連通しているとよく、これによって、作動流体は、送達工具１８内の導管４８によって通路４４に供給されることになる。作動流体の供給は、必ずしも、インプラント１０を送達工具１８に係留するために用いられる同一の孔２１を通って行われる必要はなく、代替的実施形態では、例えば、送達工具１８の導管４８に連通する別の開口が、インプラントの外表面に設けられてもよい。
【００３５】
通路４４は、中央ピストン４２が配置されているシリンダ５０に連通していてもよく、これによって、作動流体は、中央ピストン４２の外方拡張も生じさせることになる。通路４４とシリンダ５０との間の連通は、直接的な連通又は介入経路、例えば、図６に示されている傾斜通路５２を介する連通のいずれであってもよい。通路５２は、第１のアーム１２の外側からシリンダ５０の遠位端部に傾斜孔を穿孔することによって形成されるとよく、これによって、当該孔は通路４４と交差することになる。もしこのようにして形成されたならば、この後、通路５２の外端部５４が閉塞されるとよく、これによって、作動流体は、この経路を介してインプラント１０から漏出しないことになる。Ｏリング４７ｂの形態にあるとよいシール部材が、中央ピストン４２とその関連するシリンダ５０との間に設けられるとよく、これによって、これらの構成要素は、作動流体がそれらの界面から漏出することを防ぎながら、互いに対して摺動可能になる。
【００３６】
ヒンジ部分１６における第１のアーム１２及び第２のアーム１４間の関節運動可能な接続は、第１のアーム１２及び第２のアーム１４間の作動流体の連通を可能にするように構成されるとよい。例えば、図９に示されるように、第２のアーム１４は、インプラント１０の遠位端部３６に円形プレート５６を備えている。この円形プレートは、そこから直交して突出するポスト５８を備える。第１のアーム１２は、円形プレート５６の形状に対応するシリンダ部分６０を有すると共に、図７に示されるように、ポスト５８を受け入れる開口６２をその底面に有している。第１のアーム１２における開口６２内への第２のアーム１４におけるポスト５８の相互接続によって、第１及び第２のアーム１２，１４は、具体的には、ポスト５８の軸を中心とする旋回を可能にすることによって、互いに対して関節運動を行うことができる。第１及び第２のアーム１２，１４を一緒に回転可能に固定するために、ポスト５８が開口６２を通して受け入れられた後、これらの構成部品間の旋回を可能にしながら、ポスト５８が開口６２から引き出されないように阻止すべく、ブッシュ６４がポスト５８の周りに固定（圧入）されるとよい。
【００３７】
ヒンジ部分１６を通って第１のアーム１２と第２のアーム１４との間に作動流体の流れを供給するために、ポスト５８は、シリンダ５０の内部と連通するように中空になっているとよい。加えて、開口６２とポスト５８との界面における作動流体の漏出を防ぎながら、ポスト５８を中心とする旋回を可能にするために、Ｏリング４７ｃの形態にあるとよいシール部材が、例えば、第１のアーム１２の底面とブッシュ６４との間にてシール部材をポスト５８の周りに配置することによって、開口６２とポスト５８との界面に設けられるとよい。
【００３８】
第２のアーム１４の中空ポスト５８は、第２のアーム１４の通路６６に連通し、通路６６は、第２のピストン４０が配置されているシリンダ６８にも連通しているとよく、これによって、作動流体は、第２のピストン４０の外方拡張も生じさせることになる。通路６６は、インプラント１０の近位端部２０から第２のアーム１４に沿って孔を穿孔することによって形成されるとよい。もしこのようにして形成されたならば、この後、通路６６の外端部６７が閉塞されるとよく、これによって、作動流体は、この経路を介してインプラント１０から漏出しないことになる。上記の界面における作動流体の漏出を生じさせることなく、ピストン４０がシリンダ６８に対して摺動することを可能にすべく、Ｏリング４７ｄの形態にあるとよいシール部材が、第１のピストン３８とその関連するシリンダ４６とに対して図６に示されるものと同様の方法によって、第２のピストン４０とその関連するシリンダ６８との間に設けられるとよい。
【００３９】
インプラント１０は、一旦ピストンが拡張したならば、これらのピストンがシリンダ内に後退することを少なくとも防ぐために、これらのピストンのそれぞれの位置を係止するように構成された係止システムを備えているとよい。例えば、ピストンは、ラチェット要素を備えるとよい。ラチェット要素は、拡張方向におけるピストンの移動を可能にするが、反対方向におけるピストンの後退を自動的に妨げるようになっている。このようなラチェット要素は、必要に応じて、ピストンの後退を可能にするために、選択的に係止解除できるようになっているとよい。このようなラチェット要素の一実施形態が、図１〜図９に示されるインプラントの実施形態に示されている。以下、ラチェット要素のこの実施形態について説明する。
【００４０】
図９に示されるように、第１及び第２のピストン３８，４０は、それぞれ、インプラント１０の孔６９，７１内に受け入れられるそれぞれの垂直ポスト７０，７２を有する。これらの孔６９，７１は、望ましくは、関連するピストン３８、４０の回転方位を拘束することを促し、望ましくは、ピストン３８，４０の直線経路に沿った拡張を案内するのを促すようになっている。ポスト７０，７２は、それらの長さに沿ったラチェット歯７４を備える。図１に示されるように、対応する爪７６，７７が、歯７４に係合するように本体の外側に沿って設けられており、これによって、ピストン３８，４０の外方への平行移動を可能にする一方、ピストン３８，４０のそれぞれのシリンダ内への後退が拘束されることになる。これらの爪７６，７７は、インプラント１０の外表面の対応する凹部７８，７９内に配置されている。爪７６，７７は、インプラント１０の外表面に取り付けられたそれぞれの保持プレート８０，８１によって、凹部７８，７９内に保持されている。制御ケーブル８２，８３が、それぞれ、接続孔８４，８５において爪７６，７７に接続されており、制御ケーブル８２，８３は、それぞれ、溝８６，８７内を通ってインプラント１０の外表面の周りに延びている。制御ケーブル８２，８３は、送達工具１９まで延びており、送達工具１８を介して、外科医によって制御可能になっている。（図示されない）線形圧縮バネが、各凹部７８，７９内において制御ケーブル８２，８３の周りに取り付けられており、爪７６，７７を凹部７８，７９に沿って付勢し、ラチェット歯７４に係合させるようになっている。従って、ケーブル８２，８３が引っ張られると、それぞれの爪７６，７７は、垂直ポスト７０，７２から離れる方に向かってそれぞれの凹部７８，７９に沿って摺動し、これによって、爪をラチェット歯７４から離脱させ、ピストン３８，４０をそれぞれのシリンダ内に後退させることが可能になる。中央ピストン４２は、同様に、インプラント１０の外表面の凹部８９内に受け入れられた対応する爪８８によって制御可能であり、インプラントの外表面に取り付けられた保持プレート９０によってそこに保持されている。爪８８は、（図示されない）バネによってピストン４２の外表面のラチェット歯７４に係合するように付勢されており、爪８８は、爪７６を制御する同一の制御ケーブル８２によってピストン４２のラチェット歯７４から離脱可能になっている。制御ケーブル８２は、接続孔９１を介して爪７６に接続されている。爪７７を制御する制御ケーブル８３は、インプラント１０の外側の周りの全体に延びており、爪７６，８８の孔９２に固定されることなく、当該孔９２を貫通している。中央ピストン４２は、ピストン４２の回転方位を拘束するのを促し、かつ線状経路に沿ったピストン４２の拡張を案内するのを促すために、インプラント１０の孔９４内に受け入れられた垂直ポスト９３も備えるとよい。
【００４１】
しかしながら、他の代替的な係止システムも適用することができる。例えば、‘６２０特許及び‘５１３出願に開示されるような階段式の多段支持面を有し、かつ回転可能に構成された相互係合型係止要素が用いられてもよい。すなわち、図１０〜図１１に示されるように、ピストン３８，４０，４２が、それぞれ、関連する下側ロック支持体５１ａ〜５１ｃに離脱可能に係合するように構成された上側ロック支持体５３ａ〜５３ｃに接続されるとよい。上側ロック支持体５３ａ〜５３ｃは、それぞれ、ピストン３８，４０，４２の内側に一体に形成され、かつ反転した螺旋階段に類似しており、下側ロック支持体５１ａ〜５１ｃは、それぞれ、シリンダ４６，４８，５０内に回転可能に配置され、かつ直立した螺旋階段に類似している。下側ロック支持体５１ａ〜５１ｃは、上側ロック支持体５３ｃ〜５３ｃに相互係合するように回転方向に付勢され、これによって、各ピストン３８，４０，４２は、種々の高さのいずれかにおいて上側及び下側ロック支持体が係合されたとき、それぞれのシリンダ４６，４８，５０内への後退を阻止されることになる。具体的には、‘６２０特許及び‘５１３出願において検討されているように、下側ロック支持体５１ａ〜５１ｃの階段式多段上側支持面は、種々の拡張レベルのいずれかにおいて、上側ロック支持体５３ａ〜５３ｃの階段式多段下側支持面に係合するように構成されており、これによって、上側ロック支持体５３ａ〜５３ｃ（及びそれらの関連するピストン３８，４０，４２）は、下方に平行移動しないないように防がれることになる。
【００４２】
下側ロック支持体５１ａ〜５１ｃのそれぞれは、必要に応じて、下側ロック支持体を対応する上側ロック支持体との係合から離脱させるように回転させることによって、ロック解除し、ピストン３８，４０，４２を後退させることが可能になっている。具体的には、各回転可能な下側ロック支持体５１ａ〜５３ｃは、対応する平行移動可能なラック歯車３３ａ〜３３ｃに係合可能なピニオンを形成するように、歯車歯３５を備えるとよい。各ラック歯車３３ａ〜３３ｃは、対応する線形バネ３１ａ〜３１ｃによって付勢される。線形バネ３１ａ〜３１ｃは、下側ロック支持体５１ａ〜５１ｃのそれぞれを関連する上側ロック支持体５３に対して係合させる回転付勢力をもたらすことになる。従って、下側ロック支持体５１ａ〜５１ｃのいずれか１つのロック解除は、関連するラック歯車３３ａ〜３３ｃを押し出し、下側ロック支持体を上側ロック支持体との係合から離脱するように回転させることによって行われるとよい、なお、ラック歯車３３ａ〜３３ｃの押出しによって、関連するバネ３１ａ〜３１ｃは、さらに圧縮されることになる。第１のアーム１２では、下側ロック支持体５１ａは、ラック歯車３３ａに係合されており、下側ロック支持体５１ｃは、ラック歯車３３ｃに係合されている。これらのラック歯車３３ａ，３３ｃは、いずれも、それらの近位端部に係合プレート２９を備えるとよく、これによって、関連する下側ロック支持体５１ａ，５１ｃは、係合プレート２９、従って、ラック歯車を遠位方向に押し出すことによって、ロック解除することができる。ラック歯車３３ａ，３３ｃは、第１のアーム１２内に形成された流体圧通路４４内に配置されているとよく、これによって、係合プレート２９は、図１１Ａに示されているように、孔２１を介してアクセス可能になる。従って、送達工具１８は、孔２１内において遠位側に移動して対応するラック歯車３３ａ，３３ｃを押し出すように構成された（図示されない）適切な構造の構成要素を備えているとよい。第２のアーム１４内の下側ロック支持体５１ｂは、ラック歯車３３ｂに係合するように構成されており、これによって、下側ロック支持体５１ｂは、ラック歯車３３ｂを近位方向に移動させることによって、ロック解除することができる。このラック歯車３３ｂは、第２のアーム１４内に形成された流体圧通路６６（又は他の通路）内に配置されるとよく、ラック歯車３３ｂは、第２のアーム１４の外部から係合され、ラック歯車３３ｂの移動をロック解除させるようになっているとよい。例えば、通路６６内に配置されてラック歯車３３ｂに接続されたピストン２７は、第２のアーム１４の内面１５に沿って長孔を通って横方向に突出するピン２５を備えているとよい。このピン２５は、第１のアーム１２に接続又は関連付けられた工具に係合されるように構成されるとよい。例えば、拡張具２４又は第１のアーム１２の内側に沿って遠位側に移動可能な同様の構成要素が、ピン２５に係合する旋回可能なアーム２３を備えているとよい。アーム２３は、ピン２５を第２のアーム１４に沿って近位側に摺動させることを可能とすべく旋回するように構成されるとよく、これによって、図１２Ａ〜図１２Ｄに示されるように、ラック歯車３３ｂを近位側に押し出し、下側ロック支持体５１ｂを係合解除させることができる。ラック歯車３３ｂのこの近位移動によって、ラック歯車３３ｂと通路６６の端部６７の閉塞キャップ６３との間に配置されたバネ３１がさらに圧縮されることになる。図１０〜図１２に示される実施形態では、上側及び下側ロック支持体は、それぞれのピストン内に位置している。しかしながら、‘６２０特許に開示されるように、ロック支持体がそれぞれのピストンの外側に配置され、当該ピストンの周りを少なくとも部分的に取り囲むように構成された代替的実施形態が用いられてもよい。
【００４３】
前述したように、ピストン３８，４０，４２は、インプラント内に形成された個別の流体圧通路を介して個々に制御されてもよいし、又は図１〜図９の実施形態のように、単一の流体圧通路によって制御されてもよい。ピストン３８，４０，４２の全てが単一の流体圧通路、従って、単一の流体圧入力部によって制御される１つの利点は、インプラント１０の構造の簡素化及び簡単な使い勝手を達成できることである。さらに、単一の流体圧通路によって、ピストン３８，４０，４２が係合された椎体に対して所定の比率であり、かつ互いに異なる力を加えるように、インプラント１０を構成することができる。すなわち、単一の流体圧通路内の圧力が均一なので、任意のピストンに加えられる力は、当該ピストンの横断面積に正比例することになる。なぜならば、面積と圧力との積が力になるからである。従って、ピストン３８，４０，４２のそれぞれの横断面積を選択することによって、これらのピストンによって加えられる力の比率を予め決定することができる。例えば、以下の表は、第１及び第２のピストン３８，４０（ここでは、第１及び第２のピストンは、同一面積を有している）の直径に対する中央ピストン４２の直径に基づくいくつかの例示的な力の比率を示している。なお、以下の表に示されている力の比率は、中央ピストン４２によって加えられる力に対する第１及び第２のピストン３８，４０に加えられる力（すなわち、これらのピストンのそれぞれによって加えられる力の合計）の比率であることに留意されたい。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
望ましくは、インプラント１０に沿った種々の位置に種々の力を加えることによって、インプラントは、それらの種々の位置において種々の大きさの拡張をもたらすことができる。有利には、このような種々の拡張は、湾曲矯正に用いられるとよい。例えば、脊椎の背面部においていくらかの拡張を与えることによって神経根を除圧することができ、脊椎の正面部において大きな拡張を与えることによって湾曲を矯正することができる。
【００４６】
本発明による第１のセグメント１１２及び第２のセグメント１１４を有するインプラント１１０の他の実施形態が、図１３〜図１６に示されている。この実施形態では、インプラント１１０の２つのセグメント１１２，１１４は、前述の実施形態にて既に検討した図に示されるような長寸かつ狭幅の第１及び第２のアームの形態にあるというよりは、むしろ短寸かつ幅広になっているとよく（かつ正方形に近いとよい）。さらに、セグメント１１２，１１４は、旋回軸において一緒になるように直接接続可能であるというよりも、むしろ互いにいくらか離間し、１つ又は複数のリンケージ１１６によって一緒になるように接続されるとよい。リンケージは、望ましくは、セグメント１１２，１１４の互いに向き合った端部において、セグメント１１２，１１４のそれぞれに接続された剛性リンクであるとよい。すなわち、各リンケージ１１６は、各端部に円筒状開口１６２を有するとよく、当該円筒状開口１６２は、セグメント１１２，１１４に接続された（例えば、底部プレート１４３に接続された）それぞれのポスト１５８を受け入れるように寸法決めされており、これによって、リンケージ１１６は、ポスト１５８を中心として旋回可能になっている。さらに、ポスト１５８が開口１６２内に受け入れられた後、ブッシュ１６４がポスト１５８に固定（例えば、圧入）されるとよく、これによって、ポスト１５８は、これらの構成要素間の旋回を可能にしながら、開口１６３から引き出されないように阻止されることになる。図１３に示されるように、１つのリンケージ１１６ａは、第２のセグメント１１４における左側の近位コーナを第１のセグメント１１２の遠位端部（かつ第１のセグメント１１２の左右方向の中心又は第１のセグメント１１２の右側）に接続する直線状リンク１１６ａであるとよい。他のリンケージ１１６ｂは、第２のセグメント１１４における右側の近位コーナを第１のセグメント１１２の左側（かつ遠位端部の近位側）に接続するとよい。この第２のリンケージ１１６ｂは、第１のリンケージ１１６ａとの干渉を避けるように、屈曲した輪郭（例えば、９０°の屈曲した輪郭）を有するとよい。他の代替的実施形態では、（図１７〜図２２の実施形態に示されるような）線形リンケージ、（図示されない）交差リンケージ、又は他の適切なリンケージ構成が用いられてもよい。
【００４７】
インプラント１１０の各セグメント１１２，１１４は、上側椎体係合面１３７を有する頂部プレート１４５と、下側椎体係合面４１を有する底部プレート１４３とを備えるとよい。前述したのと同様の対応するシリンダ１４６内に受け入れられた流体圧によって駆動されるピストン１３８が、頂部及び底部プレート１４５，１４３を互いに離れる方に駆動するように、これらのプレート１４５，１４３間に配置されるとよい。セグメント１１２，１１４は、ユーザーによって意図的にロック解除される場合を除いて、頂部及び底部プレート１４５，１４３が互いに向かって後退することを自動的に阻止するように構成された適切な係止システムを備えるとよい。例えば、各セグメント１１２，１１４は、前述したような係止要素又は６２０特許又は‘５１３出願に開示されるような係止要素のいずれかの形態にある係止要素を有するとよい。代替的に、係止要素は、図２３〜図２９に関連して以下に説明するような形態であってもよい。
【００４８】
インプラント１１０の第１及び第２のセグメント１１２，１１４を接続するリンケージ１１６ａ，１１６ｂのいずれか又は両方は、作動流体を当該リンケージ１１６ａ，１１６ｂを通って送るように構成されるとよく、これによって、単一の流体圧通路が、両方のセグメント１１２，１１４の拡張機構（例えば、ピストン／シリンダ）に共通するようになっているとよい。すなわち、前述したように、ピストン１３８が配置されるシリンダ１４６は、底部プレート１４３に形成されるとよい一連の通路によって相互接続されるとよい。第１のセグメント１１２に形成されたこれらの通路は、第１のセグメント１１２の一方又は両方のポスト１５８に連通するとよい。例えば、図１６に示されるように、第１のセグメント１１２のポスト１５８は、当該ポストに流体通路１４４を画定するように中空に形成されるとよい。リンケージ１１６ａ，１１６ｂも同様に、当該リンケージに流体通路１６５を画定するように中空に形成されるとよい。最後に、第２のセグメント１１４のポスト１５８もまた、当該ポストに流体通路１６６を画定するように中空に形成されるとよく、当該通路１６６は、第２のセグメント１１２のシリンダに直接的又は非直接的に連通するとよい。ポスト１５８の流体通路１４４，１４６とリンケージ１１６ａ，１１６ｂの流体通路１６５との間に作動流体を流すために、長孔１５２がポスト１５８のそれぞれに設けられるとよい。さらに、Ｏリング１４７の形態にあるとよいシール部材が、長孔１５２の上下に位置するポスト１５８の対応する溝１４９に配置されるとよく、これによって、リンケージを旋回可能としながら、リンケージ１１６内に画定された流体通路網を密封することができる。
【００４９】
望ましくは、インプラント１１０のリンケージ１１６は、図１３に示されるように、第１及び第２のセグメント１１２，１１４が一直線に並んだ共線配列体になるように構成されるとよい。これによって、インプラント１１０は、有利には、挿入中横方向において面積を小さくすることができ、この後、インプラントは、椎間腔内において関節運動し、図１２に示されているように、脊椎の正面部分の近くに位置する最終形態を取るとよい。図１〜図９に関連して説明したインプラント１０の実施形態は、ヒンジ部分１６を先にし、第１及び第２のアーム１２，１４が後に続くように挿入された状態で図示されているが、この実施形態の第１及び第２のアーム１２，１４は、図１５に示されるような共線配列体で挿入可能であることを留意されたい。具体的には、インプラント１０のアーム１２，１４は、当初からヒンジ部分１６の両側に配置されているので、互いに拡がっていることになる。
【００５０】
図１７〜図２９に示されている本発明によるインプラント２１０の他の実施形態は、図１３〜図１６に示されているインプラント１１０と同様であるが、図１７〜図２９のインプラント２１０は、３つの関節運動セグメント２１２，２１４，２１５を有している。図１３〜図１６の実施形態に用いられている参照番号と同様の図１７〜図２９における参照番号は、同様の要素を指しており、従って、このような同様の要素について、図１７〜図２９のインプラント２１０に関連して別途説明しないことにする。
【００５１】
インプラント２１０の３つのセグメント２１２，２１４，２１５は、図１７〜図２９の実施形態に示されるものが全て線形リンケージ２１６であることを除けば、インプラント１１０におけるのと同様、旋回可能なリンケージ２１６によって相互接続されるとよい。従って、３つ（又は４つ以上）の相互接続された関節運動セグメント２１２，２１４，２１５を有するインプラント２１０は、図１８に示されているように挿入され、その後、図１９に示されるような配列体に関節運動することが可能である。すなわち、セグメント２１２，２１４，２１５は、当初の挿入中、（図１８に示されているように）実質的に線形配列されており、この後、椎間腔内において関節運動し、（図１９に示されている）より三角形状のピストン配置をもたらし、この時、インプラント２１０の全体は、脊椎の正面部分の近くに配置されるようになっている。各セグメント２１２．２１４，２１５の底部プレート２４３は、図１９に示される三角形状の配列体へのセグメントの関節運動を容易にすべく、図２０に示されるように、互いに隣接するセグメントのそれぞれにおける底部プレート２４３の一部を受け入れるように構成されたノッチ２０６を有するように形作られている。次いで、インプラント２１０は、図２１Ａに示される収縮形態から図２１Ｂに示される拡張形態に向かって脊椎の縦方向に（流体圧的に）拡張されるとよい。図２２Ｂに示されるように、リンケージ２１６のいずれか又は全てが、図１３〜図１６の実施形態のリンケージ１１６と同様に構成されるとよく、これによって、リンケージ２１６は、作動流体をそれぞれの底部プレート２４３に形成された一連の通路２０７を介して、セグメント２１２，２１４，２１５の全てに連通させることができる。
【００５２】
図１３〜図１６及び図１７〜図２９の実施形態では、１つ又は複数のピストン２３８は、個別の圧力通路を介して独立して制御されてもよい。この場合、互いに異なるリンケージ１１６，２１６は、いくつかのピストンを迂回する互いに異なる圧力通路回路に通じるようになっているとよい。一例として、図１７〜図２９に示されるような３つのセグメントを有する実施形態では、内側リンケージ２１６ａに連通する圧力通路は、中央セグメント２１５のピストン２３８を迂回する一方、他のセグメント２１２，２１４のピストン２３８に連通するとよく、外側リンケージ２１６ｂに連通する圧力通路は、中央セグメント２１５のピストン２３８に対してのみ機能する一方、他のセグメントのピストン２３８を迂回するようになっているとよい。他の実施形態において、互いに異なる圧力通路に通じるピストンのどのような他の組合せが考慮されてもよい。
【００５３】
図１７〜図２９の実施形態は、ピストン２３８の位置を係止するように構成された前述したものとは異なる係止システムを備える。すなわち、図２３〜図２９に示されるように、インプラント２１０の各セグメント２１２，２１４，２１５の係止システムは、底部プレート２４３に連結された下側ロック支持体２５１を備えるとよく、当該下側ロック支持体は、拡張する頂部プレート２４５に連結された関連する上側ロック支持体２５３に移動しながら係合可能になっているとよい。図１０〜図１１の実施形態の上側ロック支持体５３ａ〜３ｃと同様、図１７〜図２９の実施形態の上側ロック支持体２５３は、それぞれのピストン２３８の内側に一体に形成されており、かつ反転した螺旋階段に類似している。また、下側ロック支持体２５１は、それぞれのシリンダ２４６内に配置されており、直立した螺旋階段に類似している。しかしながら、図１０〜図１１の実施形態と違って、図１７〜図２９の実施形態の下側ロック支持体２５１は、それぞれのシリンダ２４６内に一体に形成されている。従って、上側及び下側ロック支持体は、拡張中にピストン２３８の回転を介して互いに移動しながら係合可能になっている。具体的には、各ピストン２３８の外表面は、カムリング２５９のカム従動ピン２５７に係合するように形作られたカム輪郭２５５を備えるとよく、カムリング２５９は、ピストン２３８を包囲しており、シリンダ２４６に固定されている。図２５Ａ、図２６及び２７Ａ〜図２７Ｂに示されるように、シリンダ２４６の上端部は、カムリング２５９を受け入れるように形作られた凹部２６１を備えるとよく、カムリング２５９の突起２７３は、カムリング２５９の回転配向を係止するために、シリンダ２４６の対応する起伏２７５内に受け入れられるように形作られるとよい。カム従動ピン２５７とカム輪郭２５５との係合によって、ピストン２３８の拡張中に上側ロック支持体２５４の段の１つが下側ロック支持体２５１の対応する段の上方に垂直方向に移動すると、カムリング２５９がピストン２３８を（図２７〜図２８に示されるように反時計方向に）回転させ、これによって、上側ロック支持体２５３の段が下側ロック支持体２５１の次の上方段に係合するように移動する。この動作は、ピストン２３８の上方拡張中、上側及び下側ロック支持体の連続する各段に対して継続される。従って、ピストン２３８の垂直方向変位が、連続する各段に係止されることになる。なぜならば、ピストン２３８の後退は、上側及び下側ロック支持体の互いに真っ直ぐに並んだ段を係合させ、これによって、ピストン２３８のさらなる下方移動を阻止するからである。
【００５４】
ピストン２３８は、例えば、ラチェット機構によって、単一の方向に回転することのみが可能となるように、拡張中に制御されるとよい。これによって、拡張力がピストン２３８から開放された時、ピストンは、その回転を元に戻すことができず、上側及び下側ロック支持体の単一段の高さから後退することができない。ラチェット機構は、ラチェットリング２９５を備えているとよい。ラチェットリング２９５は、ピストン２３８を包囲しており、ピストン２３８に対して回転可能に固定されている。具体的には、ラチェットリング２９５は、ピストン２３８の関連するキー長孔２９７内に受入れ可能な１つ又は複数のキー２９６を備えており、これによって、ラチェットリング２９５は、シリンダ２４６に対してその垂直位置を維持することができ、その一方、ピストンが上方に拡張すると、ピストン２３８と共に回転する。この回転中、ラチェットリング２９５の周囲に沿ったラチェット爪２９８が、シリンダ２４６に沿って形成されたラチェット歯２９９に係合することになる。図２７〜図２８に示されている実施形態では、ラチェットリング２９５は、ピストン２３８の時計方向の回転を妨げながら、ピストン２３８の反時計方向の回転を可能にする。図２４、図２５Ａ、図２６及び図２９Ｃに示されるように、ラチェットリング２９５は、ピストン２３８の長手軸を中心とするラチェットリングの位置を拘束すると共に当該軸を中心とするラチェットリングの回転を可能にするために、シリンダ２４６の上端部の円弧溝２０５内に受け入れられ、ラチェットリング２９５の垂直位置は、カムリング２５９とシリンダ２４６の上端部との間に拘束されるようになっている。
【００５５】
もしピストン２３８の後退がユーザによって望まれたならば、ラチェットリング２９５は、ピストンの逆回転が可能になるようにロック解除されるとよい。具体的には、図２９Ａ〜図２９Ｃに示されているように、制御ケーブル２８２がラチェット爪２９８の溝２８６内に嵌入され、制御ケーブル２８２の遠位端部が、対応する凹部２０８内に受け入れられた拡大ボール２０９によって、ラチェットリング２９５に固定されるとよい。制御ケーブル２８２を近位側に引っ張ることによって、ラチェット爪２９８は、図２９Ｂに示されるように、シリンダ２４６のラチェット歯２９９との係合から外れる方に撓み、これによって、ピストン２３８の逆回転が可能になる。好ましくは、インプラント２１０の各セグメント２１２，２１４，２１５のラチェットリング２９５は、ユーザーによる操作のためにインプラント２１０から近位側に延びるそれぞれの独自の制御ケーブル２８２を備えている。これによって、必要に応じて、ピストン２３８を個々に後退させることができる。代替的に、ラチェットリング２９５の全てが、例えば、ラチェットリング２９５のそれぞれを単一制御ケーブルに接続させることによって、又は各セグメント２１２，２１４，２１５のラチェットリング２９５に相互接続する一連の制御ケーブルを利用することによって、同時にロック解除するように相互接続されてもよい。
【００５６】
上側椎体係合面２３７を画定する外方に延びる頂部プレート２４５を介してピストン２３８の回転を椎体に伝えることを避けるために、頂部プレート２４５は、これらの２つの構成要素間の回転を可能にする接続部によって、それぞれのピストン２３８に接続されているとよい。例えば、頂部プレート２４５は、ボールジョイント２０４を介して、関連するピストン２３８に接続されているとよい。有利には、このようなボールジョイント接続によって、頂部プレート２４５に係合された椎体（例えば、上方向における椎体Ｖｓ）と下側椎体係合面２４１を画定する底部プレート２４３との間に画定された任意の角度に基づき、頂部プレート２４５を、必要に応じて、ピストン２３８に対して傾斜させることも可能になる。
【００５７】
本明細書に示されていないが、図２３〜図２９に示されている係止システムの実施形態は、本願に開示されている他の実施形態の他の係止システムのいずれかに代わって用いられてもよい。さらに、旋回可能な接続部（例えば、図１７〜図２９の実施形態に関連して前述したボールジョイント２０４の接続部）は、本願の他の実施形態のいずれかにおいて、頂部プレートとそれらの関連するピストンとの間に組み入れられてもよい。
【００５８】
図１〜図９の実施形態に関連して前述したような共通の圧力通路によって相互接続された互いに異なる大きさのピストンを有し、互いに異なる拡張力を加える手法は、（図１３〜図１６に示されている）２つの可拡張セグメントを有する実施形態においても可能であるが、（図１７〜図２９に示されている）３つ以上のセグメントを有する実施形態ではさらに望ましい。例えば、図１７〜図２９のインプラント２１０において、インプラント２１０が図１９に示されるように配置された時に、脊椎の正面部分に異なる（例えば、より大きな）拡張を加えることによって湾曲矯正を行うために、中央セグメント２１５は、有利には、（互いに同じ大きさを有する）他の２つのセグメント２１２，２１４とは異なる大きさのピストンを有するとよい。
【００５９】
開示された上記の実施形態のいずれも、椎間腔に対するどのような形式のアプローチ（例えば、ＰＬＩＦアプローチ、ＴＬＩＦアプローチ、及び側方アプローチ）に用いられてもよいが、特定のインプラント形態に対して、特定のアプローチがより好ましい場合がある。例えば、図１〜図１１の実施形態は、ＰＬＩＦアプローチに最も適しており、図１３〜図２９の実施形態は、ＴＬＩＦアプローチに最も適している。
【００６０】
互いに対して移動する表面間の密封を維持するために、種々のシール部材（例えば、Ｏリング）を開示してきたが、（図示されない）代替的実施形態では、個別のシール部材が設けられる必要がなく、代わって、可動構成要素の一方又は両方が自己封止するように構成されてもよいことに留意された。
【００６１】
本発明を特定の実施形態を参照して説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理及び用途の単なる例示にすぎないことを理解されたい。従って、例示的実施形態に対して多数の修正がなされてもよいこと、及び添付の請求項によって規定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の構成が考案されてもよいことを理解されたい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【外国語明細書】
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