(57)【要約】  ２つの骨の間に挿入する動作保存移植片デバイス（２０）が開示される。動作保存移植片は、第１の骨と係合する第１のプレート（２２）および第２の骨と係合する第２のプレート（２４）を含む。関節部材（２６）は、２つのプレートと、プレートの一方または両方に取り付けられた動作制御部材（２８）との間に配置される。いくつかの実施形態では、動作制御部材は、２つのプレート間の相対運動を抑制、緩和、および／または緩衝するように構成される。【選択図】図３ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の骨と係合する第１のプレートと、
第２の骨と係合する第２のプレートと、
前記２つのプレートの間に配置された関節部材と、
前記プレートの一方または両方に取り付けられた運動制御部材と
を備えることを特徴とする、運動保存移植片デバイス。
【請求項２】
前記運動制御部材が前記２つのプレート間の相対運動を抑制するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記２つのプレートの運動が所定の閾値を満たす場合に、前記運動制御部材が前記２つのプレート間の衝突を防止するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記運動制御部材が複数の弾性部材を含むことを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
第１の椎骨体部と係合する第１のプレートと、
第２の椎骨体部と係合する第２のプレートと、
前記２つのプレートの間に配置された関節部材と、
前記プレートの一方または両方に取り付けられた弾性運動制御部材と
を備えることを特徴とする、２つの椎体の間に挿入される脊椎移植片。
【請求項６】
前記関節部材および前記運動制御部材が、前記２つの椎体の間の枢動および回転運動を提供するように構成されたことを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【請求項７】
前記関節部材が、前記２つの椎体の間の回転運動および並進運動を提供するように構成されたことを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【請求項８】
前記関節部材が弾性のないボールおよびソケットであることを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【請求項９】
前記プレートが非晶質酸化物コーティングでコーティングされたことを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【請求項１０】
前記関節部材が凸形状を有する突出部を含むことを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【請求項１１】
前記運動制御部材が超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰ）のコーティングを含むことを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【請求項１２】
前記運動制御部材が複数の弾性構成要素を含むことを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【請求項１３】
前記運動制御部材が前記複数の弾性構成要素の間で接続されたコードを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項１４】
前記弾性部材の少なくとも１つが生体吸収性材料で作成されたことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項１５】
前記弾性部材の少なくとも１つがその環境に応じて特性が変化する材料で作成されたことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項１６】
前記弾性部材の少なくとも１つが外部刺激に応じて特性が変化する材料で作成されたことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項１７】
前記弾性部材の少なくとも１つが中空部分を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項１８】
前記弾性部材の少なくとも１つがゲルで充填されたことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項１９】
前記弾性部材の少なくとも１つがホイールとして成形されたことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項２０】
前記弾性部材の少なくとも１つが球体として成形されたことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項２１】
前記プレートが第１の位置では抑制されず、第２の位置では前記運動制御部材によって少なくとも部分的に抑制されることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項２２】
少なくとも１つのプレートが、前記複数の弾性部材の１つまたは複数を挿入することができる複数の凹部を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項２３】
前記複数の凹部が円形のダブテール構成で成形されたことを特徴とする、請求項２２に記載の脊椎移植片。
【請求項２４】
各プレートが、前記複数の弾性部材の少なくとも１つを取り付けることができる少なくとも１つの凹部を含み、
第１の前記弾性部材を前記プレートの一方に取り付けることができ、第２の前記弾性部材を前記プレートの他方に取り付けることができることを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項２５】
前記弾性部材の少なくとも１つが取付機構によってプレートに取り付けられたことを特徴とする、請求項１２に記載の脊椎移植片。
【請求項２６】
前記プレートの少なくとも一方が前記運動制御部材を受け入れる凹部を含むことを特徴とする、請求項５に記載の脊椎移植片。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、整形外科の分野および整形外科で使用される関節移植片に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、生来の椎間板を全体的または部分的に置換するのに使用される椎骨間の人工関節、およびそれとともに使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
脊椎の運動区域に影響するものや、特にディスク組織に影響するものなどの、骨関節の疾病、傷害または先天異常の治療では、変質、断裂または別の形で悪化しているディスクのいくつかまたはすべてを取り除くことが、以前から知られている。脊椎の運動区域から取り除かれたか、または別の形でそこに存在しない椎間板組織が関与する場合、取り除かれたディスク組織によって以前は分離されていた椎骨の適切な間隔を確保するために、修正措置が取られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
いくつかの例では、２つの隣接した椎骨は、移植された骨組織、人工合着成分、または他の組成物もしくはデバイスを用いて、互いに合着される。しかし、脊椎合着処置は、椎骨間の合着の生体力学的剛性が、周辺の脊椎の運動区域が急速に劣化する素因となり得るという懸念を医学界にもたらした。より具体的には、生来の椎間板と異なり、脊椎を合着することで、合着された椎骨が互いに対して枢動および回転しなくなる。そのような可動性の不足は、隣接した脊椎の運動区域に対するストレスを増加させる傾向がある。
【０００４】
他の例では、隣接した椎骨間の空間がつぶれるのを防ぐとともに、その間に枢動および／または回転運動のための特定の範囲を維持するために、椎間板関節形成デバイスが提案されている。そのようなデバイスは、一般的には、上側プレートと下側プレートとの間に配置された関節要素を含み、プレートはさらに、それぞれ上位および下位の椎骨に取り付けられる。関節要素は、一般的には、椎骨が互いに対して枢動および／または回転することができるように構成される。しかし、これらの運動保存デバイスは、抑制されていない運動による損傷につながる場合がある。そのような運動、あるいは安定性の不足は、脊柱前湾症または脊柱すべり症などの脊椎の変形がある患者の、ディスク置換からの回復に悪影響を及ぼす場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、椎骨などであるがそれに限定されない２つの骨の間に挿入する運動保存移植片デバイスが提供される。運動保存移植片は、第１の骨と係合する第１のプレートと、第２の骨と係合する第２のプレートとを含む。関節部材は、２つのプレートと、プレートの一方または両方に取り付けられた運動制御部材との間に配置される。いくつかの実施形態では、運動制御部材は、２つのプレートの間の相対運動を抑制し、緩和し、かつ／またはその衝突を防止するように構成される。
【０００６】
別の実施形態では、２つの椎体の間に挿入する脊椎移植片が提供される。脊椎移植片は、第１の椎体と係合する第１のプレートおよび第２の椎体と係合する第２のプレートを含む。脊椎移植片は、さらに、２つのプレートの間に配置された関節部材と、プレートの一方または両方に取り付けられた弾性運動制御部材とを含む。いくつかの実施形態では、関節部材および運動制御部材は、２つの椎体の間の枢動および回転運動を提供するように構成される。さらに、いくつかの実施形態では、関節部材は２つの椎体の間の回転運動および並進運動を提供するように構成される。
【０００７】
２つの骨の間に運動保存移植片を挿入する方法も提供される。一実施形態では、この方法は、運動保存移植片の所望の形状を決定し、運動保存移植片の運動の程度を決定することを含む。１つまたは複数の弾性部材が形状および運動の程度の決定にしたがって選択され、また、その１つまたは複数の弾性部材は、運動保存移植片に組立てられる。組立てられると、運動保存移植片デバイスは、２つの骨の間に挿入される。
【０００８】
２つの骨の間の関節を扱う手術で使用されるキットも提供される。一実施形態では、このキットは、少なくとも１つの弾性部材を受け入れる少なくとも１つの凹部を有する、少なくとも１つの運動保存移植片を含む。キットは、さらに、運動保存移植片とともに使用する複数の弾性部材を含む。複数の弾性部材は、運動保存移植片内に受け入れられるときに、複数の異なる形態を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の原理についての理解を助ける目的のため、図面の中で例証される実施形態、すなわち実施例が以下に言及され、また、それを説明するために特定の用語が使用される。しかし、本発明の範囲をそれによって限定することを意図しないことが理解されるであろう。記載される実施形態のあらゆる変更およびさらなる修正、ならびに本明細書に記載されるような本発明の原理のさらなるあらゆる応用例は、本発明が関連する分野の当業者には通常想到されるものと考えられる。そのように、別々に記載される実施形態の個々の特徴は、組み合わせて追加の実施形態を形成することができる。さらに、参照番号は、多くの実施形態を通して繰り返される。そのような繰り返しは、いくつかの実施形態の特徴を他の実施形態でも使用しなければならない、または使用すべきであることを示唆しない。代わりに、様々な図面および考察からの１つまたは複数の特徴を備えた異なる実施形態の多様な種類を意図する。
【００１０】
図１を参照すると、符号１０は、本発明の１つまたは複数の実施形態を実施できる関節の場所を有する人体の解剖学的構造を指す。この実施例において、人体の解剖学的構造は、椎骨１４および１６の間を延びる、負傷した、病変した、あるいは損傷した椎間板１２を備えた脊椎を含む。損傷したディスク１２の一部またはすべては、本発明の１つまたは複数の実施形態による椎間板人工器官と置換されてもよい。脊椎の製品を詳細に検討するが、臀部や膝などの大規模な整形外科、指や手首などの小規模な整形外科、および歯に関連する製品などの、他の実施形態が予想される。
【００１１】
引き続き脊椎移植片のこの実施例について図２を参照すると、運動保存移植片デバイス２０は、２つの脊椎部材（この実施形態における椎骨１４および１６）の間に置くことができる。デバイス２０は、第１（例えば上位）の椎骨１４と係合する第１のプレート２２および第２（例えば下位）の椎骨１６と係合する第２のプレート２４を含む。デバイス２０は、２つのプレート２２および２４の間に配置された関節部材２６をさらに含む。いくつかの実施形態では、参考により本明細書に組み込まれる米国特許第５，６７４，２９６号、第６，０１９，７９２号、ならびに米国特許公開公報２００２／００３５４００および２００３／０１９９９８２に開示されるように、関節部材２６は、プレート２２および２４のどちらかまたは両方とは別個の構造であることができる。他の実施形態では、参考により本明細書に組み込まれる米国特許第５，２５８，０３１号、第６，１１３，６３７号、ならびに米国特許公開公報２００３／０２０８２７３に開示されるように、関節部材２６は、プレート２２および２４の１つまたは両方と一体であるか、または別の方法で接続することができる。例示のため、プレート２２および２４、ならびに関節部材２６について、米国特許公開公報２００３／０２０８２７３に開示される実施形態をさらに参照する。
【００１２】
関節部材２６に加えて、運動制御部材２８が２枚のプレート２２および２４の間に挟み込まれる。運動制御部材２８は、プレート２２および２４の一方または両方に取り付けることができ、また、様々な場所に配置された１つまたは複数の構成要素を含むことができる。さらに、１つまたは複数の構成要素は、２つのプレート２２および２４の間の相対運動を抑制、緩衝、緩和するなど、様々な機能を提供することができる。
【００１３】
図３ａ〜図８を参照すると、いくつかの実施形態では、人工器官２０は、隣接した椎体の間の相対的な枢動および回転運動を提供して、生来の椎間板によって提供される正常な生体力学的運動に実質的に類似する運動を維持または回復する。より具体的には、プレート２２および２４は、長手方向軸Ｌの周りでの側部方向（ｌａｔｅｒａｌ  ｏｒ  ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ）への枢動運動や、横方向軸Ｔの周りでの前後方向への枢動運動など、多数の軸の周りで互いに対して枢動することができる。本開示のいくつかの実施形態では、プレート２２および２４は、長手方向軸および横方向軸が交差する面にあるあらゆる軸線の周りで、互いに対して枢動できることを理解されたい。
【００１４】
さらに、いくつかの実施形態では、プレート２２および２４は、回転軸Ｒの周りで互いに対して回転することができる。人工器官２０は、関節運動の特定の組合せを提供するものとして例証され記載されているが、例えば、軸Ｌおよび軸Ｔで画定される面に沿った相対的な並進運動または直進運動など、関節運動の他の組合せも可能であることを理解すべきであり、また、そのような運動は本開示の範囲内にあるものとして考えられる。
【００１５】
人工器官２０のプレート２２および２４は、多種多様な材料から形成されてもよいが、本開示のいくつかの実施形態では、プレート２２および２４は、コバルト・クロム・モリブデンの金属合金（ＡＳＴＭ  Ｆ−７９９またはＦ−７５）から形成される。さらに、この実施形態では、プレートの少なくとも一部分を非晶質酸化物コーティングでコーティングすることができる。しかし、本開示の代替実施形態では、プレート２２および２４は、チタン、ステンレス鋼、セラミック、ポリエチレンなどの高分子材料、または当業者には明白であろう他のいずれかの生体適合性材料など、他の材料から形成されてもよい。
【００１６】
プレート２２および２４はそれぞれ、支持面３０および３２を含み、これは椎骨と直接接触して配置されてもよく、また、例えばリン酸カルシウムから形成されたハイドロキシアパタイトコーティングなどの、骨成長促進物質でコーティングされてもよい。さらに、プレート２２および２４の支持面３０および３２はそれぞれ、骨のオングロース（ｏｎ−ｇｒｏｗｔｈ）を向上させる骨成長促進物質でコーティングされる前に粗面処理されてもよい。そのような粗面処理は、例えば、酸エッチング、ローレット切り、ビードコーティングの適用、または当業者であれば想到するであろう他の粗面処理方法によって、達成されてもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、関節部材２６は、球状に成形されたボール（その半分が図示される）として構成されてもよい、凸形状を有する突出部５６を含む。例えば、円筒形状、楕円形状、もしくは他のアーチ形状の構成、または恐らくは非アーチ形状の構成など、突出部５６の他の構成も考えられることが理解されるべきである。例えば、突出部５６の周りに延びる、角度のあるまたは円錐形状の構成など、プレート２２の残りの部分が、平面または非平面の構成を取ってもよいことも理解されるべきである。
【００１８】
引き続きこの実施例において、プレート２４は凹部５８を含む。いくつかの実施形態では、凹部５８は凹形状を有しており、球状に成形されたソケットとして構成される。しかし、例えば、円筒形状、楕円形状、もしくは他のアーチ形状の構成、あるいは非アーチ形状の構成など、凹部５８の他の構成も考えられることが理解されるべきである。
【００１９】
凹形状の凹部５８は、ほぼ滑らかで中断されない関節面を有しているように示されるが、当接したプレート２２および２４の間に配置される粒子状の屑などの物質を除去する手段を提供するために、表面の窪みまたは空洞は、凹部５８の一部分に沿って画定されてもよいことが理解されるべきである。そのような場合、突出部５６の凸形状の関節面は、代わりにほぼ滑らかで中断されない関節面を画定してもよい。他の実施形態では、凸形状の突出部５６および凹形状の凹部５８のそれぞれは、当接したプレート２２および２４の間に配置される粒子状物質の除去を促進するために、表面の窪みを画定してもよい。さらに他の実施形態では、本明細書に組み込まれる米国特許第６，１１３，６３７号に示されるように、凹部５８はトラフを含んで、各プレート２２および２４の間の並進運動を可能にしてもよい。
【００２０】
フランジ部材またはキール６０、椎体の周りに延びて１つまたは複数の骨ねじを受け入れるリップ部分、ならびに本明細書に組み込まれる参照文献で検討および／または提案される他の構成を用いることを含むが、それらに限定されない、プレート２２および２４を対応する椎骨１２および１４に取り付ける様々な方法がある。
【００２１】
図３ａ〜図４の実施形態を参照すると、プレート２２および２４は両方とも、コード６８で接続された１つまたは複数の弾性部材６６を受け入れる複数の凹部６２および６４を含む。弾性部材６６および／またはコード６８は、ゴム重合体、弾性金属、またはプラスチックを含むがそれらに限定されない、多くの異なる材料から成ってもよいことが理解される。超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰ）などのコーティングを、弾性部材６６および／またはコード６８の外側表面に添加することもできる。さらに、弾性部材６６および／またはコード６８のいくつかまたはすべてを生体吸収性材料で作成して、その特性が時間とともに変化するようにすることができる。代わりにまたはそれに加えて、弾性部材６６および／またはコード６８のいくつかまたはすべてを、形状記憶金属など、その環境に応じて特性が変化する材料で作成することができる。さらに別の実施形態では、弾性部材６６および／またはコード６８のいくつかまたはすべてを、無線周波数信号などの外部刺激に応じて特性が変化する材料で作成することができる。例えば、デバイス２０は、脊柱すべり症の状態に対して最初に処置が施される期間は、追加の緩衝または抑制を必要としてもよいが、脊柱すべり症が存在し続けると、その緩衝または抑制を低減または除去することができる。さらに、コード６８は、部材６６をデバイス２０の内部に入れて組立て、配置するのを容易にし、かつ挿入の間その配置を維持するのに使用することができる。他の実施形態では、コード６８が使用されなくてもよいことが理解される。さらに、これらの図には図示されないが、本明細書に組み込まれる米国特許公開公報２００２／００３５４００に示されるように、弾性部材６６を含む、２つのプレート２２および２４の間の領域のいくらかまたはすべてを取り囲むのに、シースを使用することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、凹部６２および６４の形状は、弾性部材６６の形状と噛合するように一致する。このように、弾性部材６６は、プレート２２および２４と連続的に接触し、それによってプレートの間に抑制された緩衝を提供する。提供される緩衝材の量は、各部材６６の寸法、１つまたは複数の部材が中空部分を含むか否か、または部材の材料組成物などの要因によって制御することができる。さらに、部材の中空部分の１つまたは複数は、柔軟性に影響するゲルなどの材料で充填することができる。さらに別の実施形態では、中空部分の１つまたは複数は、上述した材料など、時間とともに、または他の条件に応じて変化する材料で充填することができる。さらなる設計上の選択により、上述した軸Ｒ、Ｌ、およびＴの１つまたは複数の周りでの運動など、緩衝以外のある程度の移動を可能にしてもよい。
【００２３】
図５〜図６の実施形態を参照すると、プレート２２および２４は両方とも、１つまたは複数の弾性部材６６を受け入れる複数の凹部７２および７４を含む。これらの実施形態では、対応する弾性部材６６と噛み合ったとき、凹部７２および７４の１つまたは複数の形状は１つまたは複数の間隙７６を含む。このように、弾性部材６６は、プレート２２および２４と連続的に接触するが、部分的にしか抑制されない。これにより、凹部７２および７４の形状が、さらなる滑動を防ぐように弾性部材６６と接触する前に、ある程度回転的に「滑動」することが可能になる。部材６６の弾性性質によって追加の運動がさらに提供されてもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、負荷を受けているときに、間隙７６はさらに、部材６６の弾性的な圧縮および拡張を助けてもよい。
【００２４】
図７〜図８の実施形態を参照すると、プレート２４は、凹部６４（図４）または７４（図６）に類似していてもよい、複数の凹部を含む。例示のため、凹部６４がさらに検討されるが、本明細書に開示される異なる実施形態の様々な特徴は広い互換性を持つことが意図されるものと理解される。プレート２２は、両方とも１つまたは複数の弾性部材６６を受け入れる、凹部６４に対応するトラックの形状の凹部８２を含む。これらの実施形態では、弾性部材６６は凹部６４によって抑制されるが、トラック８２内で移動することができる。これにより、トラック８２内である程度滑動することが可能になり、それによって軸Ｒの周りでの比較的自由な半径方向への運動を助ける。さらに、部材６６の弾性性質またはより広いトラック８２により、他の方向での追加の運動も提供されてもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、トラック８２は、半径方向の運動が所定の量を超えないようにする、区画に分割されてもよい。
【００２５】
次に図９を参照すると、プレート２２および２４は両方とも、コード９８で接続される１つまたは複数の弾性部材９６を受け入れる複数の凹部９２および９４を含む。弾性部材９６は様々な形状および／または構造を有することができ、いくつかの実施形態は、同じデバイス２０内に異なる形状または構造を有する。この実施形態では、弾性部材９６はホイールの形に成形され、また、凹部９２および９４の形状は弾性部材９６の形状に噛合して一致する。このように、弾性部材９６は、プレート２２および２４と連続的に接触し、それによってプレートの間に抑制された緩衝を提供する。提供される緩衝の量は、各部材９６の寸法、１つまたは複数の部材が中空部分を含むか否か、または部材の材料組成物などの要因によって制御することができる。
【００２６】
この実施形態はいくつかの独特な特徴を提供する。一つには、２つのプレート２２および２４の間の回転運動が軸Ｒの周りで生じると、弾性部材９６はアクセル９９の周りで回転するようにされる。アクセル９９は、部材９６およびコード９８の一方または両方に固定されてもよく、または完全に回転できるようにされてもよい。弾性部材９６が回転し始めると、それによって２つのプレート２２および２４の間に分離が生じる。別の独特の特徴は、弾性部材９６と突出部５６の間にコード９８を置くことが、デバイス２０を適切な配置に維持したまま、定位置（これらの実施形態ではディスク空間の中）に挿入する助けとなることである。さらに、コード９８を、凹形状の凹部５８が並進運動を促進するためのトラフを含む場合などに、過度の並進運動を防ぐのに使用することができる。
【００２７】
次に図１０〜図１１を参照すると、他の実施形態では、プレート２２および２４は、それぞれ円筒形状に成形された凹部１０２および１０４を含む。弾性部材１０６は円筒形状に成形され、また、凹部１０２および１０４の形状は弾性部材の形状に噛合して一致する。このように、弾性部材９６は、プレート２２および２４と連続的に接触し、それによってプレートの間に緩衝を提供する。円筒状部材１０６の形状および構成によって、様々な方向への運動の所望の抑制量を提供することができる。
【００２８】
図１２〜図１７を参照すると、他の実施形態では、プレート２２は貫通孔の形状の凹部１１２を含む。貫通孔１１２は、以下により詳細に検討するように、先細になった縁部またはリップ１１２ａを含む。プレート２４は、プレートの全厚を貫通して延びない凹部１１４を含む。弾性部材１１６は円筒形状に成形され、また、凹部１１２および１１４の形状は弾性部材の形状に噛合して一致する。弾性部材１１６は、貫通孔内の対応するリップ１１２ａと噛み合うように成形されたリップ１１６ａをさらに含んでもよい。このように、弾性部材１１６はそれぞれ、対応する貫通孔１１２を通して挿入されるか、またはそこに落とし込まれることができ、また、リップ１１２ａおよび１１６ａは弾性部材を「捕捉」して、それが落ちないようにする。適所に収まると、ねじ、リベット、回転可能な部材、またはピンなどの係止要素１１８が、貫通孔の中で固定される。例えば、係止要素１１８がねじの場合、貫通孔は、対応するねじ溝などのねじを受け入れる表面を有することができる。その結果、弾性部材はプレート２２に固定される。
【００２９】
特に図１２を参照すると、いくつかの実施形態では、弾性部材１１６は、端部１１６ｂが対応する凹部１１４と接するところで、プレート２４と連続的に接触する。この実施形態では、弾性部材１１６は、プレート２２および２４の間の抑制された緩衝を提供する。これらの実施形態のいくつかでは、リップ１１６ａおよび１１２ａは、デバイスが完全に組立てられたときに接触していなくてもよい。代わりに、各弾性部材の実効高は、係止要素１１８を制御することによって選択することができる。例えば、係止要素１１８がねじの場合、ねじを貫通孔の凹部１１２に所定量ねじ込んで、それによって、２つのプレート２２および２４の間の空間に延びる対応する係止要素の量を制御することができる。その結果、プレートを、患者の必要に適応させるように、平行な配置および平行でない配置の両方を含む様々な配置にすることができる。
【００３０】
特に図１４を参照すると、他の実施形態では、弾性部材１１６は、「通常は」それらに対応する凹部に達しない長さのものである。いくつかの実施形態では、図１４に例証されるように、（図１２の凹部１１４と比べて）プレート２４に対応する凹部がなくてもよい。これらの実施形態では、プレート２２および２４は「通常」位置では抑制されない。通常位置は、プレート２２および２４が、ほぼ平行などの所望の位置にあるものであることができる。脊柱前湾症などの場合、通常位置は、脊柱前湾の椎骨のずれる性質を考慮に入れるため、平行からはずれたものであることができる。脊椎の実質的な運動または屈曲がある場合、その位置はもはや「通常」ではない。弾性部材１１６は、軸Ｒの周りでのあらゆる回転運動には影響しないが、他の運動ではプレート２２および２４の間の衝突を防止する。
【００３１】
特に図１５を参照すると、他の実施形態では、弾性部材１１６は、異なる緩衝効果を提供するように異なる寸法または形状であることもできる。例えば、比較的長い弾性部材１１６ｃを、比較的短い弾性部材１１６ｄとともに使用することができる。この実施例は、脊柱前湾症などの場合に使用することができ、または、脊椎に比較的正常な屈曲角形成を規定するのに使用することができる。緩衝構成が図示されるが、衝突を防止するタイプの構成でも、これらの寸法が異なる弾性部材１１６ｃおよび１１６ｄが有効であり得る。
【００３２】
図１６〜図１８を参照すると、他の実施形態では、弾性部材１１６は、球状部分１１６ｅおよび首部分１１６ｇを有することができる。さらに、貫通孔凹部１１２の１つまたは複数は挿入開口部１１２ｂを含むことができる。組立て中、リップ１１６ａがリップ１１２ａと係合するまで、弾性部材１１６の首部分１１６ｇを、挿入開口部１１２ｂを通して滑らせることができる。挿入開口１１２ｂが貫通孔凹部１１２よりも小さい場合、弾性部材１１６を凹部に「嵌合」し、それでもなお十分に適所に固定することができる。
【００３３】
特に図１７を参照すると、いくつかの実施形態では、弾性部材１１６の１つまたは複数は、図３ａ〜図４に関して上述した中空部分に類似する中空部分１１６ｆを含んでもよい。この中空部分１１６ｆは部材１１６にさらなる弾性を提供する。異なる弾性部材１１６が異なる寸法の中空部分１１６ｆを有し、仮にそうであっても、デバイス２０の特定の必要性に適応できることが理解される。
【００３４】
次に図１８〜図１９を参照すると、他の実施形態では、プレート２２および２４は、ねじ付き凹部１２２および凹部１２４をそれぞれ含む。ピン形状の弾性部材１２６は円筒形状に成形され、また、凹部１２２および１２４の形状は弾性部材の形状に噛合して一致する。弾性部材１２６は、対応するねじ付き凹部１２２にねじ込むように成形されたねじ付き端部１２６ａを含む。適所に収まると、弾性部材１２６はプレート２２に固定される。特に図１９を参照すると、いくつかの実施形態では、弾性部材１２６の１つまたは複数は中空部分１２６ｂを含む。さらに、ねじ付き端部１２６ａはタッピングねじの形状をしていてもよく、また、凹部１２２は、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）で作成されたものなどのねじ込み可能な表面を含むことが理解される。
【００３５】
次に図２０〜図２２を参照すると、他の実施形態では、プレート２２および２４はダブテール凹部１４２およびトラフ凹部１４４をそれぞれ含む。特に図２０〜図２１を参照すると、３つの弾性部材１４６は、ダブテール凹部１４２と係合するダブテールとして成形された頂部１４６ａとトラフ凹部１４４に滑り込むように形成された底部１４６ｃとを備えた四分円の円弧として成形される。適所に収まると、弾性部材１４６はプレート２２に固定される。いくつかの実施形態については、ねじ、ピン、エポキシ樹脂、接着剤、またはくさびなどの、開口部１５０に滑り込む係止要素１４８によって、追加の固定を得ることができる。さらに、いくつかの実施形態では、弾性部材１４６の１つまたは複数は、その柔軟性および／または圧縮性を増加することができる、開口部１４６ｃを含むことができる。特に図２０を参照すると、弾性部材１４６は、適所に収まると、２つのプレート２２および２４の間の圧縮による抑制を提供するが、それでもなお軸Ｒの周りで回転させることができる。特に図２２を参照すると、他の実施形態では、弾性部材１４６は、２つのプレート２２および２４の間に間隔を空けて衝突を防止することができ、それでもなお軸Ｒの周りで回転させることができる。これらの実施形態では、所望により、トラフ凹部１４４が使用されなくてもよい。さらに、弾性部材１４６は、比較的真直ぐで互いに平行であることができる。このように、弾性部材１４６は、前部または後部のいずれかから接近して取り除くことができる。いくつかの実施形態では、係止要素へ、およびその結果弾性部材への後でのアクセスを容易にするために、デバイス２０の前部または後部の側のどちらかまたは両方に係止要素１４８があってもよい。
【００３６】
次に図２３〜図２６を参照すると、他の実施形態では、プレート２２および２４は円形のトラフ凹部１５２および１５４をそれぞれ含む。これらの図面では、単一の円形の弾性部材１５６が２つのトラフ凹部の間に配置される。図２５〜図２６に示されるようないくつかの実施形態においては、弾性部材１５６の一部分１５８（この実施形態では、その一部分は弾性部材に接続される）を、ねじ、ピン、エポキシ樹脂、接着剤、またはくさびなどの、開口部１６１に挿入される係止要素１６０と係止することによって、追加の固定を得ることができる。さらに、いくつかの実施形態では、弾性部材１５６の１つまたは複数は、その柔軟性および／または圧縮性を増加することができる、切欠部１５６ａまたは開口部１５６ｂを含むことができる。適所に収まると、弾性部材１５６は、２つのプレート２２および２４の間の圧縮による抑制を提供するが、それでもなお軸Ｒの周りで回転させることができる。
【００３７】
次に図２７〜図３１を参照すると、他の実施形態では、運動制御部材２８は、１つまたは複数の異なる方向への運動量を低減または修正することができる。特に図２７〜図２８を参照すると、プレート２２および２４は、円形の円筒状凹部１６２および１６４をそれぞれ含む。１つまたは複数の円形の弾性部材１６６は、２つの円形の円筒状凹部１６２および１６４の間に配置される。弾性部材１６６は、円形の円筒状凹部１６２および１６４それぞれの内部で固定するためのリブ１６６ａおよび１６６ｂを含み、さらに、各弾性部材の柔軟性の量を変える開口部１６６ｃを含んでもよい。
【００３８】
特に図２９〜図３２を参照すると、プレート２２および２４は、図１６に関して上述したものに類似している場合がある、貫通孔凹部１７２および１７４をそれぞれ含む。必要なものではないが、貫通孔凹部１７２および１７４の１つまたは複数は、デバイス２０の組立てを容易にするための、開口部１７２ａおよび１７４ａをそれぞれ含んでもよい。１つまたは複数の円筒形状の弾性部材１７６は、凹部１７２および１７４の間に配置される。弾性部材１７６は、貫通孔凹部１７２および１７４それぞれの内部で固定するためのリップ１７６ａおよび１７６ｂを含み、さらに、各弾性部材の柔軟性の量を変えるために、（図３０に示されるように）様々な寸法および／または構成のものを含んでもよい。さらに、弾性部材１７６の形状は、様々な柔軟性、緩衝、緩和、または他の特徴を達成するように修正することができる。例えば、図３２の弾性部材１７６は、衝突防止部または緩衝部として作用する部分１７６ｃを含む。
【００３９】
次に図３３を参照すると、いくつかの実施形態では、多様な種類の異なる弾性部材を使用することができる。例証される実施例では、図２９からの２つの弾性部材１７６が、図１７からの２つの弾性部材１１６と組み合わせて使用される。さらに、弾性部材１１６および１１７の間隔は、所望の効果を提供するように選択することができる。
【００４０】
次に図３４〜図３６を参照すると、他の実施形態では、いくつかの弾性部材１９０を、プレート、例えばプレート２２の１つに取り付けることができ、他の弾性部材１９２を、対向するプレート、例えばプレート２４に接続することができる。さらに、これらの実施形態では、弾性部材１９０および１９２は、より良好な耐摩耗性を提供するために、ＵＨＭＷＰＥなどのトップコーティング１９４を含む。矢印１９６で示される傾斜方向と、矢印１９８で示される回転方向とに、部分的な抑制が提供される。しかし、図３６に示されるように、所定量の回転が生じると、衝突防止部１９０および１９２が「衝突」し、それによってさらなる回転１９８が低減または防止される。
【００４１】
次に図３７〜図３９を参照すると、他の実施形態では、弾性部材はプレート２２および２４の外側縁部に配置されてもよい。図３７の実施形態では、１つまたは複数の弾性部材（例えば伸縮可能なラバーバンド）２００は、プレート２２および２４それぞれのスロット２０２および２０４に嵌め込まれる。図３８の実施形態では、１つまたは複数の弾性部材２０６は、ピンなどの取付機構２０８によってプレート２２および２４に取り付けられる。図３９の実施形態では、１つまたは複数の弾性部材２１０は、プレート２２のスロット２１２および対向するプレート２４（図示なし）の対応するスロットに嵌め込まれる。
【００４２】
次に図４０を参照すると、本発明の１つまたは複数の実施形態による運動保存デバイス２０を移植する方法３００がさらに提供される。方法３００は、膝や臀部などの脊椎の外側の処置に適用されるが、簡潔性と明瞭性のため、脊椎移植のこれらの実施例を継続する。
【００４３】
方法３００はステップ３０２で開始され、特定の移植片デバイスが選択される。ステップ３０４で、弾性部材が選択される。上述したように、緩衝、緩和、および／または抑制を行うための多様な種類の弾性部材がある。ステップ３０６で、各弾性部材の寸法が選択される。上述した実施例のいくつかでは、脊柱前湾症または脊柱すべり症などの変形は、移植片デバイスの患者特有の形状を提示する場合がある。さらに、背骨の一般的な曲率は、対処するディスク場所に応じて、異なって成形された開口部を提示する。
【００４４】
ステップ３０８で、弾性部材が選択されると、弾性部材の特性が選択されなければならない。上述したように、１つまたは複数の弾性部材は、他のものとは異なる範囲の柔軟性を有することが望ましい場合がある。さらに、いくつかの弾性部材は、時間とともに、または他の条件に応じて変化することが求められてもよい。いくつかの実施形態では、弾性部材の特性は、医師がナイフで弾性部材の一部分を切断するか切り込みを入れるなどによって、手術中に修正することができる。
【００４５】
ステップ３１０で、移植片デバイスは選択された弾性部材で組立てられ、ステップ３１２で、移植片デバイスは患者に挿入される。
【００４６】
本開示は、いくつかの好ましい実施形態に関連して記載してきた。本開示を読んだ後に当業者には明白となる改善または修正は、本願の趣旨および範囲内にあるものと見なす。したがって、いくつかの修正、変更および置換が、上述の開示において意図されることが理解され、また場合によっては、本開示のいくつかの特徴は他の特徴を対応して使用することなく使用されるであろう。さらに、「長手方向」および「横方向」などのすべての空間的基準は、単に説明目的のものであり、本開示の範囲内で変えることができることも理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は、広範に、かつ本開示の範囲と一致するような形で解釈されることが適切である。
【００４７】
本開示は、次の番号を付けた項目を含むが、それらに限定されない。
１．第１の骨と係合する第１のプレートと、第２の骨と係合する第２のプレートと、２つのプレートの間に配置された関節部材と、プレートの一方または両方に取り付けられた運動制御部材とを備える、運動保存移植片デバイス。
２．運動制御部材が２つのプレートの間の相対運動を抑制するように構成された、項目１のデバイス。
３．運動制御部材が２つのプレートの間の相対運動を緩和するように構成された、項目１のデバイス。
４．２つのプレートの運動が所定の閾値を満たす場合に、運動制御部材が２つのプレートの間の衝突を防止するように構成された、項目１のデバイス。
５．運動制御部材が複数の弾性部材を含む、項目１のデバイス。
【００４８】
６．複数の弾性部材の少なくとも２つが異なる形状のものである、項目５のデバイス。
７．複数の弾性部材の少なくとも２つが異なる柔軟性のものである、項目５のデバイス。
８．複数の弾性部材が２つのプレートを平行ではない構成に配置するように構成された、項目５のデバイス。
９．第１の椎体と係合する第１のプレートと、第２の椎体と係合する第２のプレートと、２つのプレートの間に配置された関節部材と、プレートの一方または両方に取り付けられた弾性運動制御部材とを備える、２つの椎体の間に挿入する脊椎移植片。
１０．関節部材および運動制御部材が２つの椎体の間に枢動および回転運動を提供するように構成された、項目９の脊椎移植片。
【００４９】
１１．関節部材が２つの椎体の間に回転運動および並進運動を提供するように構成された、項目９の脊椎移植片。
１２．関節部材が弾性のないボールおよびソケットである、項目９の脊椎移植片。
１３．プレートが非晶質酸化物コーティングでコーティングされた、項目９の脊椎移植片。
１４．関節部材が凸形状を有する突出部を含む、項目９の脊椎移植片。
１５．運動制御部材が超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰ）のコーティングを含む、項目９の脊椎移植片。
【００５０】
１６．運動制御部材が複数の弾性構成要素を含む、項目９の脊椎移植片。
１７．運動制御部材が複数の弾性構成要素の間で接続されたコードを含む、項目１６の脊椎移植片。
１８．弾性部材の少なくとも１つが生体吸収性材料で作成された、項目１６の脊椎移植片。
１９．弾性部材の少なくとも１つがその環境に応じて特性が変化する材料で作成された、項目１６の脊椎移植片。
２０．弾性部材の少なくとも１つが外部刺激に応じて特性が変化する材料で作成された、項目１６の脊椎移植片。
【００５１】
２１．弾性部材の少なくとも１つが中空部分を含む、項目１６の脊椎移植片。
２２．弾性部材の少なくとも１つがゲルで充填された、項目１６の脊椎移植片。
２３．弾性部材の少なくとも１つがホイールとして成形された、項目１６の脊椎移植片。
２４．弾性部材の少なくとも１つが円筒形状として成形された、項目１６の脊椎移植片。
２５．弾性部材の少なくとも１つが球体として成形された、項目１６の脊椎移植片。
【００５２】
２６．弾性部材の少なくとも２つが異なる高さのものである、項目１６の脊椎移植片。
２７．弾性部材の少なくとも２つが異なる形状のものである、項目１６の脊椎移植片。
２８．弾性部材の少なくとも２つが異なる柔軟性のものである、項目１６の脊椎移植片。
２９．プレートが第１の位置では抑制されず、第２の位置では運動制御部材によって少なくとも部分的に抑制される、項目１６の脊椎移植片。
３０．少なくとも１つのプレートが、複数の弾性部材の１つまたは複数を挿入することができる複数の凹部を含む、項目１６の脊椎移植片。
【００５３】
３１．弾性部材の少なくとも１つを凹部の少なくとも１つに嵌め込むことができる、項目３０の脊椎移植片。
３２．弾性部材の少なくとも１つを凹部の少なくとも１つにねじ込むことができる、項目３０の脊椎移植片。
３３．複数の凹部が円形のダブテール構成で成形された、項目３０の脊椎移植片。
３４．各プレートが、複数の弾性部材の少なくとも１つを取り付けることができる少なくとも１つの凹部を含み、第１の弾性部材をプレートの一方に取り付けることができ、第２の弾性部材をプレートの他方に取り付けることができる、項目１６の脊椎移植片。
３５．少なくとも１つのプレートが、対応する椎体と係合し、かつ少なくとも１つの弾性部材を受け入れる少なくとも１つの凹部を表面上に含む、項目１６の脊椎移植片。
【００５４】
３６．弾性部材の少なくとも１つが、取付機構によってプレートに取り付けられた、項目１６の脊椎移植片。
３７．プレートの少なくとも１つが、運動制御部材と噛合して一致する凹部を含む、項目９の脊椎移植片。
３８．プレートの少なくとも１つが、運動制御部材を受け入れる凹部を含む、項目９の脊椎移植片。
３９．凹部の形状が、運動制御部材がその中に滑り込むことができる間隙を提供する、項目３８の脊椎移植片。
４０．凹部がトラックの形状である、項目３８の脊椎移植片。
【００５５】
４１．凹部が、運動制御部材をそこに挿入できる貫通孔を含む、項目３８の脊椎移植片。
４２．貫通孔が、運動制御部材上の対応するリップを受け入れてそれと係合するリップを含む、項目４１の脊椎移植片。
４３．貫通孔と係合し、運動制御部材をその中に固定する係止要素をさらに含む、項目４１の脊椎移植片。
４４．係止要素がねじである、項目４３の脊椎移植片。
４５．運動保存移植片の所望の形状を決定する工程と、運動保存移植片の運動の程度を決定する工程と、形状および運動の程度の決定にしたがって１つまたは複数の弾性部材を選択する工程と、１つまたは複数の弾性部材を運動保存移植片に組立てる工程と、組立てられた運動保存移植片デバイスを２つの骨の間に挿入する工程とを含む、２つの骨の間に運動保存移植片を挿入する方法。
【００５６】
４６．所望の形状と運動の程度のいずれかまたは両方を決定した後に、複数の異なるように構成された移植片から運動保存移植片を選択する工程をさらに含む、項目４５の方法。
４７．少なくとも１つの弾性部材を受け入れる少なくとも１つの凹部を有する、少なくとも１つの運動保存移植片と、
運動保存移植片とともに使用される複数の弾性部材であって、移植片に受け入れられたときに運動保存移植片の複数の異なる構成を提供する複数の弾性部材とを備える、２つの骨の間の関節を扱う手術で使用されるキット。
４８．運動保存移植片が、複数の異なるように成形された弾性部材を受け入れるように構成された、項目４７のキット。
４９．運動保存移植片が、複数の異なるように成形された弾性部材を受け入れるように構成された、項目４７のキット。
５０．弾性部材が同様に成形されているが異なるレベルの柔軟性を提供する、項目４７のキット。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の１つまたは複数の実施形態を実施できる実施例としての脊柱の一部分の側面図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による運動保存移植片デバイスのブロック図である。
【図３ａ】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図３ｂ】本発明の実施形態による運動保存移植片の断面図である。
【図４】本発明の実施形態による運動保存移植片の分解組立図である。
【図５】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態による運動保存移植片の断面図である。
【図７】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態による運動保存移植片の分解組立図である。
【図９】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態による運動保存移植片の部分側面図である。
【図１５】本発明の実施形態による運動保存移植片の側面図である。
【図１６】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１８】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図１９】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図２０】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図２１】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図２２】本発明の実施形態による運動保存移植片の側面図である。
【図２３】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図２４】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図２５】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図２６】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図２７】本発明の実施形態による運動保存移植片の側面図である。
【図２８】本発明の実施形態による運動保存移植片の側面図である。
【図２９】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図３０】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図３１】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図３２】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図３３】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図３４】本発明の実施形態による運動保存移植片の側面図である。
【図３５】本発明の実施形態による運動保存移植片の上面図である。
【図３６】本発明の実施形態による運動保存移植片の側面図である。
【図３７】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図３８】本発明の実施形態による運動保存移植片の側面図である。
【図３９】本発明の実施形態による運動保存移植片の斜視図である。
【図４０】本発明の一実施形態による運動保存移植片を挿入する方法のフローチャートである。
【図１】
2007529277.tif 000003
【図２】
2007529277.tif 000004
【図３ａ】
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【図３ｂ】
2007529277.tif 000006
【図４】
2007529277.tif 000007
【図５】
2007529277.tif 000008
【図６】
2007529277.tif 000009
【図７】
2007529277.tif 000010
【図８】
2007529277.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2007529277.tif 000013
【図１１】
2007529277.tif 000014
【図１２】
2007529277.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2007529277.tif 000017
【図１５】
2007529277.tif 000018
【図１６】
2007529277.tif 000019
【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２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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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３０】
2007529277.tif 000033
【図３１】
2007529277.tif 000034
【図３２】
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【図３３】
2007529277.tif 000036
【図３４】
2007529277.tif 000037
【図３５】
2007529277.tif 000038
【図３６】
2007529277.tif 000039
【図３７】
2007529277.tif 000040
【図３８】
2007529277.tif 000041
【図３９】
2007529277.tif 000042
【図４０】
2007529277.tif 000043
【国際調査報告】
2007529277.tif 000044
2007529277.tif 000045
2007529277.tif 000046