(57)【要約】【課題】【解決手段】補綴具を椎骨に固定する多軸調節機構を使用して、隣接する椎骨間の自然の小面関節を置換する補綴具、システム及び方法が提供される。隣接する上方椎骨に取り付けられた頭側補綴具は、自然の小面関節の下方半体に置換する。隣接する下方の椎骨に取り付けられた尾側補綴具は、自然の小面関節の上方半体に置換する。頭側及び尾側補綴具の双方は、人工の関節動作形態物と協働し且つ、該人工の関節動作形態物を形成する関節動作面を含む人工の小面関節構造体を有する形態とされている。多軸取り付け機構は、頭側又は尾側補綴具が椎骨に取り付けられたとき、又はその後、１つ以上の軸線に沿った人工の小面関節構造体の位置を調節することを許容する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
多軸調節型接続部により固定要素と接続された人工の小面（ｆａｃｅｔ）関節要素を備える、小面関節補綴具。
【請求項２】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素が１つ以上の軸線の回りにて固定要素に対して回転するのを許容し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項３】
請求項２に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の位置を固定要素に対して調節可能な範囲内にて連続的に調節することを更に許容し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項４】
請求項２に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は制限ストッパを備える、小面関節補綴具。
【請求項５】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素は、固定要素に対して中間方向に可動であるようにされる、小面関節補綴具。
【請求項６】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素は、固定要素に対して横方向に可動であるようにされる、小面関節補綴具。
【請求項７】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素は、固定要素に対して上方に（ｓｕｐｅｒｉｏｒｌｙ）可動であるようにされる、小面関節補綴具。
【請求項８】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素は、固定要素に対して下方に（ｉｎｆｅｒｉｏｒｌｙ）可動であるようにされる、小面関節補綴具。
【請求項９】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、小面関節補綴具を患者の体内に取り付けた後、人工の小面関節要素が固定要素に対して動くのを許容し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項１０】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素と固定要素との間の動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた締結具を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項１１】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素は、頭側小面関節の軸受面と、頭側小面関節の軸受面の支持体とを備える、小面関節補綴具。
【請求項１２】
請求項１１に記載の小面関節補綴具において、
頭側小面関節の軸受面及び頭側小面関節の軸受面の支持体は、小面関節補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨の中間線から横方向に配備し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項１３】
請求項１１に記載の小面関節補綴具において、
頭側小面関節の軸受面及び頭側小面関節の軸受面の支持体は、小面関節補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨のほぼ中間線に配備し得るようにされ且つそのような形態とされる小面関節補綴具。
【請求項１４】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素は、尾側小面関節の軸受面と、尾側小面関節の軸受面の支持体とを備える、小面関節補綴具。
【請求項１５】
請求項１４に記載の小面関節補綴具において、
尾側小面関節の軸受面及び尾側小面関節の軸受面の支持体は、小面関節補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨の中間線から横方向に配備し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項１６】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素と固定要素との間の長手方向に調節可能な接続部を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項１７】
請求項１６に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素は、小面関節の軸受面と、小面関節の軸受面の支持体とを備え、
小面関節の軸受面の支持体は、固定要素に対して長手方向に可動であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項１８】
請求項１７に記載の小面関節補綴具において、
小面関節の軸受面の支持体と固定要素との間の相対的な動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた締結具を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項１９】
請求項１７に記載の小面関節補綴具において、
小面関節の軸受面の支持体は、支持体の長手方向軸線の回りにて更に回転し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項２０】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、小面関節要素の接続面と、固定要素の接続面とを備え、小面関節要素の接続面及び固定要素の接続面は、互いに可動であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項２１】
請求項１に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素に取り付けられ且つ固定要素に対して可動である基部材を備える、小面関節補綴具。
【請求項２２】
請求項２１に記載の小面関節補綴具において、
基部材は、人工の小面関節要素に対して更に可動であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項２３】
小面関節補綴具において、
第一及び第二の人工の小面関節要素と、
固定要素と、
第一又は第二の小面関節要素の少なくとも１つと固定要素との間の多軸調節型接続部とを備える、小面関節補綴具。
【請求項２４】
請求項２３に記載の小面関節補綴具において、
第一の人工の小面関節要素は人工の頭側小面関節要素を備え、
第二の人工の小面関節要素は人工の尾側小面関節要素を備える、小面関節補綴具。
【請求項２５】
請求項２４に記載の小面関節補綴具において、
固定要素は頭側固定要素を備え、
多軸調節型接続部は頭側の多軸調節型接続部を備え、
尾側固定要素と、人工の尾側小面関節軸受要素と尾側固定要素との間の尾側の多軸調節型接続部を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項２６】
請求項２５に記載の小面関節補綴具において、
人工の頭側小面関節要素は、頭側軸受面と、頭側軸受面の支持体とを備える、小面関節補綴具。
【請求項２７】
請求項２５に記載の小面関節補綴具において、
人工の尾側小面関節要素は、尾側軸受面と、尾側軸受面の支持体とを備える、小面関節補綴具。
【請求項２８】
請求項２３に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二の人工の小面関節要素は、第一及び第二の人工の頭側小面関節要素をそれぞれ備える、小面関節補綴具。
【請求項２９】
請求項２８に記載の小面関節補綴具において、
固定要素は第一の頭側固定要素を備え、
多軸調節型接続部は第一の頭側多軸調節型接続部を備え、
第二の頭側固定要素と、第二の人工の頭側小面関節要素と第二の頭側固定要素との間の第二の頭側多軸調節型接続部を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項３０】
請求項２８に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二の人工の頭側小面関節要素は、第一及び第二の頭側軸受面をそれぞれ備える、小面関節補綴具。
【請求項３１】
請求項２８に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二の人工の小面関節要素は第一及び第二の支持アームをそれぞれ備え、
少なくとも１つの頭側軸受面は第一及び第二の支持アームの少なくとも１つにより支持される、小面関節補綴具。
【請求項３２】
請求項３１に記載の小面関節補綴具において、
頭側軸受面は、補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨のほぼ中間線に配備される、小面関節補綴具。
【請求項３３】
請求項３２に記載の小面関節補綴具において、
頭側軸受面は、該軸受面が支持される１つ又は複数の支持アームの回りにて回転し得るようにされる、小面関節補綴具。
【請求項３４】
請求項３２に記載の小面関節補綴具において、
頭側軸受面と合わさり得るようにされ且つそのような形態とされた尾側軸受面を有する人工の尾側小面関節要素を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項３５】
請求項３４に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の少なくとも１つが１つ以上の軸線の回りにて固定要素に対して回転するのを許容し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項３６】
請求項３５に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の少なくとも一つを固定要素に対して調節可能な範囲内にて連続的に調節することを更に可能であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項３７】
請求項３５に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は制限ストッパを備える、小面関節補綴具。
【請求項３８】
請求項２３に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、小面関節補綴具を患者の体内に取り付けた後、人工の小面関節要素の少なくとも１つが固定要素に対して動くのを許容し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項３９】
請求項２３に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素の少なくとも１つと固定要素との間の相対的動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた締結具を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項４０】
請求項２３に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素の少なくとも１つと固定要素との間の長手方向に調節可能な接続部を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項４１】
請求項４０に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節要素の少なくとも１つは、小面関節の軸受面と、小面関節の軸受面の支持体とを備え、
小面関節の軸受面の支持体は、固定要素に対して長手方向に可動であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項４２】
請求項４１に記載の小面関節補綴具において、
小面関節の軸受面の支持体と固定要素との間の相対的な動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた締結具を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項４３】
請求項４１に記載の小面関節補綴具において、
小面関節の軸受面の支持体は、支持体の長手方向軸線の回りにて更に回転し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項４４】
請求項２３に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、小面関節要素の接続面と、固定要素の接続面とを備え、小面関節要素の接続面及び固定要素の接続面は、互いに可動であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項４５】
請求項２３に記載の小面関節補綴具において、
多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の少なくとも１つに取り付けられ且つ固定要素に対して可動である基部材を備える、小面関節補綴具。
【請求項４６】
請求項４５に記載の小面関節補綴具において、
基部材は、人工の小面関節要素の少なくとも１つに対して更に可動であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項４７】
小面関節補綴具において、
第一及び第二の固定要素と、
小面関節補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨のほぼ中心線に配備し得るようにされ且つそのような形態とされた人工の小面関節の軸受面と、
小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間のそれぞれ第一及び第二の多軸調節型接続部とを備える、小面関節補綴具。
【請求項４８】
請求項４７に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二の多軸調節型接続部の各々は、第一及び第二の固定要素が１つ以上の軸線の回りにて人工の小面関節の軸受面に対して回転するのを許容し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項４９】
請求項４７に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間の相対的動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の締結具をそれぞれ更に備える、小面関節補綴具。
【請求項５０】
請求項４７に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間の第一及び第二の長手方向に調節可能な接続部をそれぞれ更に備える、小面関節補綴具。
【請求項５１】
請求項５０に記載の小面関節補綴具において、
第一の固定要素と人工の小面関節の軸受面との間に配備された第一の支持アームと、第二の固定要素と人工の小面関節の軸受面との間に配備された第二の支持アームとを更に備え、
第一の及び第二の支持アームの各々は、人工の小面関節要素の軸受面を支持し且つ、第一及び第二の固定要素に対してそれぞれ長手方向に可動であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項５２】
請求項５１に記載の小面関節補綴具において、
各々、小面関節の軸受面の支持体と固定要素との間の相対的動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の締結具を更に備える、小面関節補綴具。
【請求項５３】
請求項５１に記載の小面関節補綴具において、
第一の支持アームは、第一の支持アームの長手方向軸線に沿って回転し得るようにされ且つそのような形態とされ、
第二の支持アームは、第二の支持アームの長手方向軸線に沿って更に回転し得るようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項５４】
請求項５１に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二の支持アームは、２つの別個の片を備える、小面関節補綴具。
【請求項５５】
請求項５１に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二の支持アームは、１つの一体物を備える、小面関節補綴具。
【請求項５６】
請求項４７に記載の小面関節補綴具において、
人工の小面関節の軸受面は、頭側小面関節の軸受面であるようにされ且つそのような形態とされる、小面関節補綴具。
【請求項５７】
請求項４７に記載の小面関節補綴具において、
小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間の第三及び第四の多軸調節型接続部をそれぞれ更に備える、小面関節補綴具。
【請求項５８】
小面関節補綴具において、
小面関節補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨のほぼ中心線に人工の小面関節の軸受面を配備し得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の支持アームによって支持された人工の小面関節の軸受面と、
第一及び第二の支持アームをそれぞれ椎骨に取り付け得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の固定要素とを備える、小面関節補綴具。
【請求項５９】
請求項５８に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二の支持アーム及び人工の小面関節の軸受面は、１つの一体物を備える、小面関節補綴具。
【請求項６０】
請求項５８に記載の小面関節補綴具において、
第一及び第二のアームと第一及び第二の固定要素との間の第一及び第二の多軸調節型接続部をそれぞれ更に備える、小面関節補綴具。
【請求項６１】
請求項６０に記載の小面関節補綴具において、
小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間の第三及び第四の多軸調節型接続部をそれぞれ更に備える、小面関節補綴具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の脊椎の病気を治療する補綴具、システム及び方法に関し、特に、補綴具を脊柱椎骨に取り付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示したような人間の脊椎１０は、５つの領域に分割された一連の３３の積み重ねた椎骨から成っている。頸椎領域は、Ｃ１ないしＣ７として知られた７つの椎骨を含む。胸椎領域は、Ｔ１ないしＴ１２として知られた１２の椎骨を含む。腰椎領域は、Ｌ１ないしＬ５として知られた５つの椎骨を含む。仙椎領域は、Ｓ１ないしＳ５として知られた５つの椎骨から成る一方、尾椎領域は、Ｃｏ１ないしＣｏ４として知られた４つの椎骨を含む。
【０００３】
図２には、正常な人間の腰椎骨１２の上方平面図が示されている。人間の腰椎骨は、位置によって多少、相違するものの、これらは多くの共通の特徴を有する。椎骨１２の各々は、椎骨体１４を含む。２つの短い骨、すなわち肉茎骨１６は、椎骨体１４の各側部から後方に伸びて椎弓１８を形成する。
【０００４】
肉茎骨１６の各々の後端にて、椎弓１８は、椎弓板２０として知られた幅の広い板内に拡がる。椎弓板２０は、互いに融合して棘状突起２２を形成する。該棘状突起２２は、筋肉及び靭帯を取り付ける作用を果たす。肉茎骨１６から椎弓板２０への平滑な遷移は、一連の棘状突起が形成されることで中断される。
【０００５】
２つの横棘状突起２４は、肉茎骨１６と椎弓板２０との接続箇所から各側部にて横方向外方に突き出す。横棘状突起２４は、筋肉を椎骨１２に取り付けるレバーとして作用する。また、４つの関節棘状突起、すなわち２つの上方棘状突起及び２つの下方棘状突起は、肉茎骨１６と椎弓板２０との接続部から立ち上がる。上方関節棘状突起２６は、椎骨の各側部にて上方に立ち上がる鋭角な楕円形の板である一方、下方棘状突起２８は、各側部にて丁度、下方にある骨の楕円形の板である。
【０００６】
上方及び下方関節棘状突起２６、２８の各々は、小面として知られた自然の骨構造体を有している。上方関節小面３０は、上向きである一方、下方関節小面３１（図３を参照）は下向きである。隣接する椎骨１２が心合わせされたとき、平滑な関節軟骨により被われた小面３０、３１は、相互に係止して同様に、関節突起間関節としても知られた小面関節３２を形成する。
【０００７】
小面関節３２は、上方半体と、下方半体とから成っている。上方半体は、関節３２の下方の椎骨レベルにより形成され、下方半体は、関節３２の上方の椎骨レベルにより形成される。例えば、Ｌ４及びＬ５小面関節において、関節３２の上方半体は、Ｌ５椎骨上の骨構造体（すなわち、Ｌ５椎骨における上方関節面及び支持骨２６）により形成され、関節３２の下方半体は、Ｌ４椎骨における骨構造体（すなわち、Ｌ４椎骨における下方関節面及び支持骨２８）により形成される。
【０００８】
隣接する各椎骨１２の椎間板３４は、椎骨１２の間の滑り動作を許容する。このため、椎骨１２の構造体及び心合わせは、ある範囲にて椎骨１２が互いに動くことを許容する。
特に、「尻の上の部分」すなわち腰椎と仙椎部（Ｌ４ないしＳ１）の領域における腰の痛みは、一般的な苦痛である。多くの場合、痛みは人の機能上の能力及び生活の質を著しく制限する。かかる痛みは、多岐に亙る脊椎の病気が原因であることがある。
【０００９】
疾患又は損傷のため、１つ又はより多くの椎骨体の椎弓板、棘状突起、関節突起又は小面は、損傷され、このため、椎骨は、最早、関節動作せず又は互いに適正に心合わせすることができないことがある。その結果、望ましくない解剖学的形態、可動性の喪失、及び痛み又は不快感が生じる可能性がある。
【００１０】
例えば、椎骨の小面関節は、外傷性損傷又は各種の疾患過程の何れかにより損傷を受ける可能性がある。これらの疾患過程は、変形性関節症、強直性脊椎分離症、変性脊椎すべり症を含む。小面関節の損傷は、「挟まれた」神経とも呼ばれる神経の圧迫、又は神経の圧縮又は衝突となることがしばしばである。その結果、痛み、解剖学的な非心合わせ状態、及び相応する可動性の喪失となる。また、例えば、ヘルニア状椎間板のような小面関節の病気を伴わずに、神経の圧迫が生じることもある。
【００１１】
小面関節の病気に対する１型式の従来の治療法は、椎骨間安定化法としても知られる脊椎安定化法である。椎骨間安定化法は、椎骨間の相対的な動きを阻止する。動きを阻止することにより、痛みを軽減することができる。安定化法は、色々な方法により実現することができる。
【００１２】
１つの安定化方法は、脊椎の融合である。別の安定化方法は、椎骨の動きを安定化し且つ阻止するため任意の数を椎骨を固定することである。
別型式の従来の治療法は、減圧椎弓切除術である。この方法は、神経の圧縮を緩和するため椎弓板を切開するステップを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
これらの従来の治療法は、多岐に亙る制約を受け、また、成功率は変動する。しかし、説明した治療法の何れでも脊椎を適正な心合わせ状態にし、又は脊椎を所望の解剖学的形態に戻すものはない。更に、椎骨を一定の位置に保持することによる安定化技術は、人間の可動性を永久的に制限することになる。
【００１４】
このため、脊椎の病気の色々な治療法における現在の戦略及び設計に関係した問題点及び不利益な点を解決する補綴具、システム及び方法が必要とされ、特に、脊椎に取り付けられたとき、補綴具の位置決めを容易にする取り付け機構を有する脊椎の補綴具が必要とされている。
【００１５】
本発明は、補綴具を椎骨に固定する多軸取り付け機構を使用して、Ｌ１−Ｌ２、Ｌ２−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ４、Ｌ４−Ｌ５、Ｌ５−Ｓ１、Ｔ１１−Ｔ１２、Ｔ１２−Ｌ１を含む、実質的に全ての脊椎レベルにて自然の小面関節及び多分、椎弓板の一部を置換する設計とされた補綴具、システム及び方法を提供するものである。補綴具、システム及び方法は、脊椎に対する所望の解剖学的形態を確立し且つ、ある個人に対して望まれる範囲の可動性を回復するのを助ける。補綴具、システム及び方法は、また、神経の圧縮又はぶつかりの原因を緩和することにより、脊椎の痛みを軽減し又は緩和するのを助けることもできる。
【００１６】
本明細書の説明のため、本発明の特徴を具体化する補綴具は、これら補綴具が置換する所定の自然の小面関節の部分に関して「頭側」又は「尾側」の何れかとして識別する。上述したように、小面関節３２（図３）のような自然の小面関節は、上方半体と、下方半体とを有している。解剖学的用語において、関節の上方半体は、関節の下方の椎骨レベルにより形成され、この部分は人間の足により近いから、小面関節の「尾側」部分と称することもできる。小面関節の下方半体は、関節の上方の椎骨レベルにより形成され、人間の頭により近いから、小面関節の「頭側」部分と称することができる。このように、使用されれば、自然の小面関節の尾側部分（すなわち上方半体）を置換する補綴具は「尾側」補綴具と称する。同様に、使用されたとき、自然の小面関節の頭側部分（すなわち下方半体）を置換する補綴具は「頭側」補綴具と称する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
１つの形態において、本発明は、多軸調節型接続部により固定要素と接続された人工の小面関節要素を含む小面関節補綴具を提供する。幾つかの実施の形態において、多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素が１つ以上の軸線の回りにて固定要素に対して回転し、患者の必要性に合わせて補綴具を特別に製作することを許容し得るようにされ且つそのような形態とされている。多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の位置を固定要素に対して調節可能な範囲内にて連続的に調節することが更に可能とされ且つそのような形態とすることができ、また、制限ストッパを有することもできる。
【００１８】
色々な実施の形態において、人工の小面関節要素は、固定要素に対して中間方向に、側方向に、上方に及び（又は）下方に動き得るようにされている。幾つかの実施の形態において、多軸調節型接続部は、小面関節補綴具を患者の体内に取り付けた後、人工の小面関節要素が固定要素に対して動くのを許容し得るようにされ且つそのような形態とすることができる。本発明は、また、人工の小面関節要素と固定要素との間の動きを更に阻止するようにされ且つそのような形態とされた締結具を有することもできる。
【００１９】
幾つかの実施の形態における人工の小面関節要素は、頭側小面関節の軸受面と、頭側小面関節の軸受面の支持体とを有することができる。頭側小面関節の軸受面及び頭側小面関節の軸受面の支持体は、小面関節補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨の中間線から横方向に又はほぼ中間線に配備し得るようにされ且つそのような形態とすることができる。
【００２０】
幾つかのその他の実施の形態において、人工の小面関節要素は、尾側小面関節の軸受面と、尾側小面関節の軸受面の支持体とを有することができる。尾側小面関節の軸受面及び尾側小面関節の軸受面の支持体は、小面関節補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨の中間線から側方向に配備し得るようにされ且つそのような形態とすることができる。
【００２１】
小面関節補綴具は、人工の小面関節要素と固定要素との間に長手方向に調節可能な接続部を有することもできる。例えば、人工の小面関節要素が小面関節の軸受面と、小面関節の軸受面の支持体とを有する実施の形態において、小面関節の軸受面の支持体は、固定要素に対して長手方向に動き得るようにされ且つそのような形態とすることができる。小面関節補綴具は、小面関節の軸受面の支持体と固定要素との間の相対的な動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた締結具を有することもできる。小面関節の軸受面の支持体は、支持体の長手方向軸線の回りにて更に回転し得るようにされ且つそのような形態とすることもできる。
【００２２】
幾つかの実施の形態において、多軸調節型接続部は、小面関節要素の接続面と、固定要素の接続面とを有し、小面関節要素の接続面及び固定要素の接続面は互いに可動であるようにされ且つそのような形態とされている。幾つかの実施の形態において、多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素に取り付けられ且つ、固定要素に対して可動である基部材を有することができ、また、該基部材は、人工の小面関節要素に対して更に可動であるようにされ且つそのような形態とすることができる。
【００２３】
本発明の別の形態は、第一及び第二の人工の小面関節要素と、固定要素と、第一又は第二の小面関節要素の少なくとも一方と固定要素との間の多軸調節型接続部とを有する小面関節補綴具である。幾つかの実施の形態において、第一の人工の小面関節要素は、人工の頭側小面関節要素を有し、また、第二の人工の小面関節要素は、人工の尾側小面関節要素を有することができる。固定要素は、頭側固定要素とし、多軸調節型接続部は、多軸調節型頭側接続部を有し、小面関節補綴具は、尾側固定要素と、人工の尾側小面関節の軸受要素と、尾側固定要素との間の多軸調節型尾側接続部とを更に有する。幾つかの実施の形態において、人工の頭側小面関節要素は、頭側軸受面と、頭側軸受面の支持体とを有し、また、幾つかの実施の形態において、人工の尾側小面関節要素は、尾側軸受面と、尾側軸受面の支持体とを備えている。
【００２４】
本発明のこの形態の下、第一及び第二の人工の小面関節要素は、第一及び第二の人工の頭側小面関節要素をそれぞれ有することもできる。固定要素は第一の頭側固定要素とし、多軸調節型接続部は、第一の多軸調節型頭側接続部を有することができ、小面関節補綴具は、第二の頭側固定要素と、第二の人工の頭側小面関節要素と第二の頭側固定要素との間の第二の多軸調節型頭側接続部とを更に有する。幾つかの実施の形態において、第一及び第二の人工の頭側小面関節要素は、第一及び第二の頭側軸受面をそれぞれ有することができる。幾つかの実施の形態において、第一及び第二の人工の小面関節要素は、第一及び第二の支持アームと、第一及び第二の支持アームの少なくとも一方により支持された少なくとも１つの頭側軸受面とを有することができる。これらの実施の形態において、頭側軸受面は、補綴具が患者の体内に取り付けられたとき、椎骨のほぼ中間線に配備し、また、補綴具は、頭側軸受面と合わさるようにされ且つそのような形態とされた尾側軸受面を備える人工の尾側小面関節要素を有することもできる。頭側軸受面は、該軸受面が支持される１つ又は複数のアームの回りにて回転し得るようにすることもできる。
【００２５】
また、本発明のこの形態に従い、多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の少なくとも１つが１つ以上の軸線の回りにて固定要素に対して回転するのを許容し得るようにされ且つそのような形態とすることができる。多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の少なくとも１つの位置を固定要素に対し調節可能な範囲内で連続的に調節することを更に許容し得るようにされ且つそのような形態とすることもでき、また、制限ストッパを有することができる。多軸調節型接続部は、小面関節補綴具を患者の体内に取り付けた後、人工の小面関節要素の少なくとも１つが固定要素に対して動くのを許容し得るようにされ且つそのような形態とすることもできる。幾つかの実施の形態において、小面関節補綴具は、人工の小面関節要素の少なくとも１つと固定要素との間の相対的な動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた締結具を更に有する。
【００２６】
本発明のこの形態に従い、小面関節補綴具は、人工の小面関節要素の少なくとも１つと固定要素との間の長手方向に調節可能な接続部を更に有することができる。幾つかの実施の形態において、人工の小面関節の少なくとも１つは、小面関節の軸受面と、小面関節の軸受面の支持体とを有し、小面関節の軸受面の支持体は固定要素に対して長手方向に可動であるようにされ且つそのような形態とされている。小面関節補綴具は、小面関節の軸受面の支持体と固定要素との間の相対的な動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた締結具を更に有することができる。幾つかの実施の形態において、小面関節の軸受面の支持体は、支持体の長手方向軸線の回りを更に回転し得るようにされ且つそのような形態とすることができる。
【００２７】
更に、本発明のこの形態に従い、多軸調節型接続部は、小面関節要素の接続面と、固定要素の接続面とを有し、小面関節要素の接続面及び固定要素の接続面は互いに可動であるようにされ且つそのような形態とされている。多軸調節型接続部は、人工の小面関節要素の少なくとも１つに取り付けられ且つ固定要素に対して可動である基部材を有し、該基部材は、人工の小面関節要素の少なくとも１つに対して更に可動であるようにされ且つそのような形態とされている。
【００２８】
本発明の更に別の形態は、第一及び第二の固定要素と、小面関節補綴具が患者に取り付けられたとき、椎骨のほぼ中間線にて配備されるようにされ且つそのような形態とされた人工の小面関節の軸受面（頭側軸受面のような）と、小面関節の軸受面と、第一及び第二の固定要素の間のそれぞれの第一及び第二の多軸調節型接続部とを有する小面関節補綴具を提供する。幾つかの実施の形態において、第一及び第二の多軸調節型接続部の各々は、第一及び第二の固定要素が１つ以上の軸線の回りにて人工の小面関節の軸受面に対して回転するのを許容し得るようにされ且つそのような形態とすることができる。小面関節補綴具は、人工の小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間のそれぞれ相対的な動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の締結具を更に有することができる。
【００２９】
本発明のこの形態に従った小面関節補綴具は、人工の小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間の第一及び第二の長手方向に調節可能な接続部をそれぞれ有することもできる。幾つかの実施の形態において、小面関節補綴具は、第一の固定要素と人工の小面関節の軸受面との間に配備された第一の支持アームと、第二の固定要素と人工の小面関節の軸受面との間に配備された第二の支持アームとを有することができ、第一及び第二の支持アームの各々は、人工の小面関節の軸受面を支持し且つ第一及び第二の固定要素に対してそれぞれ長手方向に可動であるようにされ且つそのような形態とされている。小面関節補綴具は、その各々が小面関節の軸受面の支持体と固定要素との間の相対的な動きを阻止し得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の締結具を更に有することができる。幾つかの実施の形態において、第一の支持アームは、第一の支持アームにおける長手方向軸線の回りを更に回転し得るようにされ且つそのような形態とすることができ、また、第二の支持アームは、第二の支持アームにおける長手方向軸線の回りを更に回転し得るようにされ且つそのような形態とされている。第一及び第二の支持アームは、２つの別個の片とし又はこれらは一体物とすることもできる。幾つかの実施の形態において、小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間に第三及び第四の多軸調節型接続部を採用することもできる。
【００３０】
本発明の更に別の形態は、小面関節補綴具が体内に取り付けられたとき、椎骨のほぼ中間線にて人工の小面関節の軸受面を配備し得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の支持アームにより支持された人工の小面関節の軸受面と、第一及び第二の支持アームをそれぞれ椎骨に取り付け得るようにされ且つそのような形態とされた第一及び第二の固定要素とを有する小面関節補綴具を提供する。第一及び第二の支持アーム及び人工の小面関節の軸受面は、一体物とすることができる。幾つかの実施の形態において、小面関節補綴具は、第一及び第二のアームと第一及び第二の固定要素との間の第一及び第二の多軸調節型接続部をそれぞれ更に有する。幾つかの実施の形態において、小面関節の軸受面と第一及び第二の固定要素との間の第三及び第四の多軸調節型接続部をそれぞれ採用することができる。
【００３１】
本発明の別の形態は、小面関節要素と、固定要素とを有する人工の小面関節補綴具を取り付ける方法であって、補綴具を固定要素により椎骨に取り付けるステップと、小面関節要素及び固定要素の位置を相対的な動きに対して調節するステップとを含む上記方法を提供する。調節するステップは、小面関節要素を固定要素に対して中間方向に、側方向に、上方及び（又は）下方に動かすステップを含むこともできる。幾つかの実施の形態において、取り付けステップは調節ステップの前に実行され、また、幾つかの実施の形態において、取り付けステップは調節ステップの後に実行される。
【００３２】
幾つかの実施の形態において、調節ステップは、小面関節要素を１つ以上の軸線の回りにて固定要素に対して回転させるステップを含む。該方法は、回転ステップの後、小面関節要素の更なる回転を阻止するステップを含むこともできる。
【００３３】
小面関節要素が小面関節の軸受面を有する方法の実施の形態において、調節ステップは、小面関節の軸受面を椎骨の中間線又はほぼ椎骨の中間線から配置するステップを含み、また、小面関節の軸受面を尾側面又は頭側面に配置するステップを含むこともできる。
【００３４】
調節ステップは、小面関節要素を固定要素に対して長手方向に動かすステップを含むこともできる。幾つかの実施の形態において、該方法は、動かすステップの後、小面関節要素の更なる長手方向への動きを阻止するステップを含むこともできる。調節ステップは、小面関節要素を小面関節要素の長手方向軸線の回りにて回転させるステップを更に含むこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明のその他の特徴及び有利な効果は、以下の詳細な説明及び添付図面並びに特許請求の範囲に記載されている。
本明細書に記載した開示内容は、当該技術分野の当業者が本発明の色々な実施の形態を実施することを可能にし得るよう詳細に説明するが、本明細書に開示された物理的な実施の形態は単にその他の特定の構造にて具体化可能である本発明を例示するものにしか過ぎない。従って、以下に本発明の好ましい実施の形態を説明するが、好ましい実施の形態の詳細は、本発明から逸脱せずに変更を加えることができる。特許請求の範囲及び範囲に属する全ての実施の形態及びその等価物は特許請求の範囲に包含することを意図するものである。
【００３６】
図４ないし図１４には、小面関節の下方部分を形成する関節動作する棘状突起を外科的に除去した後のように、自然の小面関節の下方部分を置換し得る形態とされた人工の頭側小面関節補綴具４０の１つの実施の形態が示されている。頭側補綴具４０が椎骨に取り付けられたとき、人工の小面関節構造体４４は、小面関節３２の上方半体と共に関節動作する。小面関節３２の上方半体は、小面関節３２の下方の椎骨体に小面関節の自然の上方半体（すなわち自然の上方関節動作面３０と、支持する骨構造体２６とである）を備えることができる。これと代替的に、小面関節３２の上方半体は、図１５ないし図１９に示したような尾側補綴具１００のような人工の小面関節補綴具から成るものとしてもよい。
【００３７】
補綴具４０は、小面関節要素４４及び固定要素５２が１つ以上の軸線の回りにて互いに回転するのを許容する多軸方向接続部４１を介して固定要素５２に接続された人工の小面関節要素４４を有している。その構造に関する詳細な説明から理解し得るように、図４ないし図１４の実施の形態は、小面関節要素及び固定要素が多くの異なる軸線の回りにて相対的に回転することを通じて、制限ストッパにより提供される動作限界点まで調節可能な範囲に亙って連続的に調節することを許容する。しかし、その他の実施の形態において、回転軸線の数は制限することができ、この動きは、別個の漸増分のみ許容してもよい。幾つかの実施の形態において、小面関節要素は、固定要素に対して中間方向に、側方向に、上方及び（又は）下方に動くこともできる。
【００３８】
小面関節要素４４及び固定要素５２の相対的位置は、植え込む前、植え込んだ後、又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて設定することができる。植え込み且つ調節した後、小面関節要素４４の小面関節の軸受面７４は、状況の必要性に依存して、患者の体内の解剖学的に正確な位置又は解剖学的に正確でない位置にあるようにすることができる。例えば、図２０には、小面関節の軸受面７４を椎骨１１５、１１７の中間線１１９から側方向に配置し得るよう植え込まれ且つ調節された小面関節補綴具４０が示されている。
【００３９】
代替的な実施の形態において、小面関節の軸受面に対しその他の凸型又は凹型の形状を使用することができる。軸受面７４は、生物適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等）、セラミック、ポリエチレン、生物適合性ポリマー及び補綴具の技術にて既知のその他の材料にて形成することができる。
【００４０】
固定要素５２は、ねじ、軸部、コルクねじ、ワイヤー、ステープル、接着剤、骨、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料とすることができる。図４ないし図１４に示した実施の形態において、固定要素は頭部５４及び固定部分５６を有するねじである。ドライバツールと合わさる形状とされた外周を有する凹所５８が頭部５４に形成されている。固定要素５２の底部先端５７は、椎骨の肉茎骨又はその他の部分への固定要素５２の挿入を容易にする切刃部５９を有することができる。
【００４１】
本発明は、その開示内容を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許明細書５，３６０，４３１号に開示された構造体のような任意の適宜な多軸接続構造体を採用することができる。図４ないし図１４の実施の形態において、頭側補綴具４０の多軸接続部４１は、小面関節要素４４の支持アーム７２に接続された基部４２を有している。代替的な実施の形態において、基部４２は小面関節要素４４と一体化することができる。図８、図１３Ｃ、図１４Ａに示すように、基部４２は、固定要素５２の頭部５４に形成された相応する凸面５３に相応し且つ該凸面と合わさる凹型の内面９１を有している。基部４２内の固定インサート５０は、図示するように固定要素の頭部５４に相応し且つ該頭部と合わさる凹面７８も有する。凹面９１、７８は、凸面５３に沿って摺動し、所望の任意の軸線に沿って小面関節要素４４と固定要素５２との間の相対的な回転を通じて連続的に調節することを許容する。基部４２の内面に形成された制限ストッパ面９３は、固定要素５２と相互作用し、基部４２と固定要素５２との間の相対的な回転動作範囲を調節可能な範囲内に制限する。
【００４２】
幾つかの実施の形態において、小面関節補綴具は、小面関節の軸受面の位置を長手方向に調節することを可能にすることもできる。例えば、図４ないし図１４に示した実施の形態において、長手方向に調節可能な接続部７１は、支持アーム７２が固定要素５２に対しその長手方向軸線に沿って動くのを許容する。この実施の形態において、長手方向に調節可能な接続部７１は、ロッド状の支持アーム７２と固定挿入体５０に形成されたＵ字形通路７６との間の相互作用により形成される。支持アーム７６及び固定要素５２の相対的な位置は、植え込む前、植え込んだ後、又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて設定し、小面関節の軸受面の位置を調節することができる。
【００４３】
支持アーム７２は、所望であれば、その長手方向軸線の回りにて回転させることもできる。図４ないし図１４に示した実施の形態は、実質的に球形の小面関節の軸受面７４を有するが、その他の小面関節の軸受面の形状も同様に使用可能であり、また、支持アーム７２の回転は、小面関節の軸受面の向きを調節するのを助けることができる。この場合にも、支持アーム７２、小面関節の軸受面７４及び固定要素５２の相対的位置は、植え込む前、植え込んだ後又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて設定することができる。
【００４４】
頭側小面関節補綴具４０の１つの好ましい取り付け、組み立て及び使用方法は次の通りである。その頭部５４が基部４２の面９１に対して静止する迄、固定要素５２を基部４２の内側穴に挿入する。基部４２内に形成されたくびれ部９２は固定要素５２が基部４２を通って進むのを阻止し得るよう頭部５４の直径よりも小さい直径を有する。次に、ドライバツール（図示せず）を凹所５８内に配置し、固定要素５２を椎骨の肉茎骨又はその他の部分にねじ込む。幾つかの実施の形態において、固定要素５２をねじ止めする前に、挿入穴を椎骨に形成することができる。挿入後、骨セメントを使用して固定要素５２を所要位置に保持することもできる。
【００４５】
次に、固定インサート５０を固定要素の頭部５４上に静止する迄、基部４２内に配置する。固定インサート５０の上面７６を画成するＵ字形の通路を基部材４２のＵ字形の開口部８４と心合わせさせる。人工の小面関節要素４４の支持アーム７２を基部４２及び固定インサート５０のＵ字形の開口部８４内に配置する。
【００４６】
固定ナット４８を人工の小面関節要素４４の上方にて基部４２の外周と螺着可能に係合させる。同様に、止めねじ４６を人工の小面関節要素４４の上方にて基部４２の内周と螺着可能に係合させる。止めねじ４６の中心は、相応するドライバツール（図示せず）と合わさる形状とされた外周を有する開口６４により画成される。
【００４７】
止めねじ４６及び固定ナット４８を締め付ける前に、人工の小面関節要素４４、固定インサート５０の基部４２を固定要素の頭部５４における外面の回りにて回転させることにより、基部４２の位置が調節される。上述したように、固定インサート５０の基部４２が頭部５４と滑り可能に相互作用することは、小面関節要素５４が固定要素５２に対し１つ以上の軸線の回りにて相対的に回転することを許容する。人工の小面関節要素４４は、基部４２内にてその長手方向軸線に沿って且つ該長手方向軸線の回りにて調節可能であり、小面関節の軸受面７４をその所望の位置に配置することができる。締め付けたとき、固定ナット４８及び止めねじ４６は、人工の小面関節要素４４と固定要素５２との間の更なる相対的な動きを阻止する締結具として機能する。勿論、当該技術にて既知であるようなその他の締結具を使用してもよい。
【００４８】
図１５ないし図１９には、小面関節の上方部分を形成する関節棘状突起を外科的に除去した後のように、自然の小面関節の上方部分を置換し得る形態とされた人工の尾側小面関節補綴具１００の１つの実施の形態が示されている。尾側補綴具１００が椎骨に取り付けられたとき、人工の小面関節構造体１０４は、小面関節の下方半体と関節動作する。小面関節の下方半体は、小面関節の下方の椎骨体に小面関節の自然の下方半体（すなわち、図２、図３に示した自然の下方関節動作面３１及び支持する骨構造体２８）を備えることができる。これと代替的に、小面関節の下方半体は、図４ないし図１４に示した頭側補綴具のような人工の小面関節構造体４４から成るものとしてもよい。
【００４９】
補綴具１００は、小面関節要素１０４及び固定要素１１６が１つ以上の軸線の回りにて互いに回転するのを許容する多軸接続部１１５を介して固定要素１１６と接続された人工の小面関節要素１０４を有している。図４ないし図１４に示した実施の形態と同様に、図１５ないし図１９の実施の形態は、多数の異なる軸線の回りにて小面関節要素及び固定要素が相対的に回転することを通じて制限ストッパにより提供される動作限界点まで調節可能な範囲に亙って連続的に調節することを許容する。しかし、その他の実施の形態において、回転軸線の数は制限することができ、動きは、別個の漸増分のみ許容することができる。
【００５０】
小面関節要素１０４及び固定要素１１６の相対的な位置は、植え込む前、植え込んだ後又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて設定することができる。植え込み且つ調節した後、小面関節要素１０４の小面関節の軸受面１１８は、状況の必要条件に依存して、患者の体内の解剖学的に正確な位置又は解剖学的に正確でない位置にあるようにすることができる。例えば、図２０には、小面関節面１１８を椎骨１１５、１１７の中間線１１９から横方向に配置し得るよう植え込まれ且つ調節された小面関節補綴具１０４が示されている。
【００５１】
代替的な実施の形態において、小面関節の軸受面に対しその他の凸型又は凹型形状を使用することができる。軸受面１１８は、生物適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等）、セラミック、ポリエチレン、生物適合性ポリマー、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料にて形成することができる。
【００５２】
固定要素１１６は、ねじ、軸部、コルクねじ、ワイヤー、ステープル、接着剤、骨、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料とすることができる。図４ないし図１４に示した実施の形態におけるように、この実施の形態における固定要素１１６は、頭部１１４及び固定部分を有するねじである。ドライバツールと合わさる形状とされた外周を有する凹所が頭部１１４に形成されており、固定要素１１６の底部先端は、固定要素１１６を椎骨の肉茎骨又はその他の部分内に挿入し易くする切刃部を有することができる。
【００５３】
この実施の形態における尾側補綴具の多くの形態は、上述した頭側補綴具の形態と同様である。図１５ないし図１９に示すように、頭側補綴具１００の多軸接続部１１５は、小面関節要素１０４の支持アーム１０２と接続された基部１１２を有している。代替的な実施の形態において、基部１１２は、小面関節要素１０４と一体化することができる。基部１１２は、固定要素１１６の頭部１１４に形成された相応する凸面に相応し且つ該凸面と合わさる凹型の内面を有する。基部１１２内の固定インサート１１０は、図示するように、固定要素の頭部１１４に相応し且つ該頭部と合わさる凹面も有する。基部及び固定インサートの凹面は、固定要素の頭部１１４の凸面に沿って摺動し、小面関節要素１０４と固定要素１１６との間の相対的な回転を亙って所望の任意の軸線に沿って連続的に調節することを許容する。基部１１２の内側に形成された制限ストッパ面１２０は、固定要素１１６と相互作用して基部１１２と固定要素１１６との間の相対的な回転動作範囲を調節可能な範囲内に制限する。
【００５４】
幾つかの実施の形態において、小面関節補綴具は、小面関節の軸受面の位置を長手方向に調節することも可能にすることもできる。例えば、図１５ないし図１９に示した実施の形態において、長手方向に調節可能な接続部１１１は、支持アーム１０２が固定要素１１６に対しその長手方向軸線に沿って動くのを許容する。この実施の形態において、長手方向に調節可能な接続部１１１は、ロッド状の支持アーム１０２と固定インサート１１０に形成されたＵ字形通路との間の相互作用により形成される。支持アーム１０２及び固定要素１１６の相対的な位置は、植え込む前、植え込んだ後、又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて、設定して、小面関節の軸受面の位置を調節することができる。
【００５５】
尾側小面関節の軸受面１１８は、球形の形状をした相応する人工の頭側小面関節の軸受面と合わさる形状とされている。この実施の形態において、軸受面１１８は、垂直軸線１２８に沿った長さよりも長い１つの軸線１２６に沿った長さを有して全体として凹型である。支持アーム１０２は、その長手方向軸線の回りにて回転し、軸受面１１８の向き決めを調節することができ、また、支持アーム１０２、小面関節の軸受面１１８及び固定要素１１６の間の相対的な位置は、植え込む前、植え込んだ後又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて設定することができる。
【００５６】
尾側小面関節にて補綴具１００を取り付け、組み立て及び使用する一つの好ましい方法は次の通りである。その頭部１１４が基部１１２の内面９１に対して静止する迄、固定要素１１６を基部１１２の内側穴を通して挿入する。基部１１２内に形成されたくびれ部１２２は、固定要素の頭部１１４の直径よりも小さい直径を有し、固定要素１１６が基部１１２を貫通するのを阻止する。次に、ドライバツール（図示せず）を使用して固定要素１１６を椎骨の肉茎骨又はその他の部分内にねじ込む。幾つかの実施の形態において、固定要素１１６をねじ込む前に、挿入穴を椎骨に形成することができる。また、骨セメントを使用して挿入した後、固定要素１１６を所要位置に保持することもできる。
【００５７】
次に、固定インサート１００を基部１１２内に配置して固定要素の頭部１１４に対して静止させる。固定インサート１００の上面のＵ字形通路を基部材１１２のＵ字形の開口部と心合わせさせる。人工の小面関節要素１０４の支持アーム１０２を基部１１２及び固定インサート１００のＵ字形の開口部内に配置する。
【００５８】
固定ナット１０８を人工の小面関節要素１０４の上方にて基部１１２の外周と螺着可能に係合させる。同様に、止めねじ１０６を人工の小面関節要素１０４の上方にて基部１１２の内周と螺着可能に係合させる。止めねじ１０６の中心は、
相応するドライバツール（図示せず）と合わさる形状とされた外周を有する開口により画成される。
【００５９】
止めねじ１０６及び固定ナット１０８を締め付ける前に、人工の小面関節要素１０４、固定インサート１００及び基部１１２を固定要素の頭部１１４の外面の回りにて回転させることにより、基部１１２の位置を調節する。上述したように、固定インサート１００及び頭部１１４を有する基部１１２が摺動状態に相互作用することは、小面関節要素１０４が固定要素１１６に対して１つ以上の軸線の回りにて相対的に回転することを許容する。人工の小面関節要素１０４は、基部１１２内にてその長手方向軸線に沿って且つ該長手方向軸線の回りにて調節して、小面関節の軸受面１１８をその所望の位置に配置することもできる。締め付けたとき、固定ナット１０８及び止めねじ１０６は、人工の小面関節要素１０４と固定要素１１６との間の更なる相対的な動きを阻止する締結具として機能する。勿論、当該技術にて既知であるその他の締結具を使用することができる。
【００６０】
本明細書の記載から、頭側補綴具４０又は尾側補綴具１００の何れかを一横方向小面関節置換（所定の椎骨体の一側部）に対し使用可能であることが理解される。補綴具４０、１００は、両横方向小面関節置換のため（すなわち、所定の椎骨体の左側部及び右側部の双方）使用することもできる。
【００６１】
更に、図２０及び図２１に示すように、補綴具４０、１００の双方から成るシステムを使用して、１つ又はより多数の自然の小面関節に対する完全な（すなわち上方及び下方）小面関節の置換を実施することができる。頭側補綴具４０及び尾側補綴具１００は、自然の小面関節を置換する関節接続したシステムを形成し得るよう配置されることが望ましい。頭側補綴具４０は、上方隣接椎骨に取り付けられ且つ自然の小面関節の頭側部分の関節動作機能に置換する。同様に、尾側補綴具１００は、下方隣接椎骨に取り付けられ且つ自然の小面関節の尾側部分の関節動作機能に置換する。このように、補綴具４０、１００の小面関節の軸受面は協働して、人工の関節動作形態を提供する。完全な小面関節の置換は、所望に応じて、一横方向又は両横方向とすることができる。両横方向小面関節置換法は、図２０及び図２１に示されている。
【００６２】
図２０には、隣接する椎骨の左側部及び右側部の双方にて自然の小面関節の下方半体及び上方半体を除去した後の２つの隣接する腰椎骨の後方の平面図が示されている。自然の小面関節の下方半体及び上方半体が除去されるため、人工の関節動作形態は、その除去する前の自然の小面関節の既存の関節動作により規制する必要はなく、このため、この既存の関節動作と異なるものとすることができる。
【００６３】
好ましくは、多軸取り付け機構は、頭側椎骨４０を上方の隣接椎骨に取り付け又は尾側補綴具１００を下方隣接椎骨に取り付け又はその双方が可能であるような形態とされている。上述したように、多軸取り付け機構は、多軸取り付け機構を上方椎骨及び（又は）下方椎骨に取り付けた後、頭側及び（又は）尾側補綴具４０、１００（場合に応じて）の人工の小面関節構造体の位置を１つ以上の軸線に沿って調節することを許容する。図２０及び図２１に示したシステム１３０は、頭側補綴具及び尾側補綴具の双方に対する多軸取り付け機構を有している。従って、補綴具か椎骨に取り付けられたとき、外科医には、補綴具４０、１００の関節動作面を配置する最大の自由度が与えられる。人工の小面関節構造体の位置は、隣接する椎骨の間にて最適な関節動作が得られるよう、共に椎骨の椎骨体の間に所望の前湾角度を形成し得るよう完全に調節することができる。
【００６４】
図２２ないし図２４には、椎骨が取り付けられる椎骨のほぼ中心又は中間線に配置された人工の小面関節を提供する本発明の別の実施の形態に従った頭側及び尾側小面関節補綴具が示されている。頭側補綴具２００は、頭側軸受面要素２０６を支持する２つの支持アーム又はロッド２０２、２０４を含む小面関節要素２０１を有している。その他の材料が使用可能であるが、支持アーム２０２、２０４は、チタンにて形成されることが好ましく、軸受面要素２０６は、生物適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等）、セラミック、ポリエチレン、生物適合性ポリマー及び補綴具の技術にて既知のその他の材料にて形成されることが好ましい。この実施の形態において、支持アーム２０２、２０４及び軸受面要素２０６は別個の要素であり、また、患者の必要性に合うよう異なる寸法の要素を含むキットから選ぶことができる。例えば、１０ｍｍないし２５ｍｍの長さ範囲にある寸法の支持アームをＬ４椎骨に取り付けられた頭側補綴具に対して使用することができる。
【００６５】
代替的な実施の形態において、支持アーム２０２、２０４は、単一の要素として形成し、また、軸受面２０６と一体化してもよい。その他の代替的な実施の形態において、軸受面要素２０６が支持アーム２０２、２０４の回りにて回転するのを可能にし得るよう軸受面要素２０６と支持アーム２０２、２０４との間に１つ又はより多数のブッシュ（図示せず）が配備される。
【００６６】
支持アーム２０２、２０４の各々は、ねじ、軸部、コルクねじ、ワイヤー、ステープル、接着剤、骨、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料のような固定要素を介して上方椎骨２０８に取り付けられる。図示するように、固定要素は、補綴具２００を椎骨２０８の肉茎骨に取り付ける。椎骨２０８のその他の部分への取り付けも同様に可能である。
【００６７】
支持アーム２０２、２０４とそれらのそれぞれの固定要素との間の多軸接続部２１０、２１２は、支持アーム２０２、２０４、これにより頭側小面関節要素２０１が１つ以上の軸線の回りにて固定要素の回りを回転するのを許容する。実際上、多軸接続部２１０、２１２は、多くの軸線の回りにて支持アーム２０２、２０４とそれらの固定要素の間にて制限ストッパにより提供される回転限界点まで連続的に調節することを許容する。この実施の形態において、多軸接続部２１０、２１２は、図４ないし図１９の実施の形態に示したものと実質的に同一である。しかし、その他の実施の形態において、その他の多軸接続部を使用することができる。回転軸線の数は制限することができ、また、動きは、別個の漸増量だけ許容されるようにしてもよい。
【００６８】
頭側小面関節要素２０１及び固定要素の相対的な位置は、植え込む前、植え込んだ後又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて設定することができる。更に、この実施の形態は、小面関節要素２０１と固定要素との間にて長手方向に調節することを可能にする。長手方向に調節可能な接続部２１４、２１６は、アーム２０２、２０４がそれぞれそれらの固定要素に対して長手方向軸線に沿って動くのを許容する。この場合にも、この実施の形態の長手方向に調節可能な接続部は、図４ないし図１９に示した実施の形態に関して上述した長手方向に調節可能な接続部と実質的に同様である。この実施の形態において、支持アーム２０２、２０４は、所望であれば、長手方向軸線の回りにて回転させてもよい。支持アーム２０２、２０４及びそれらの固定要素の相対的な長手方向位置及び回転位置は、植え込む前、植え込んだ後又は植え込む前及び植え込んだ後の双方にて設定して頭側小面関節の軸受面２０６の位置を調節することができる。
【００６９】
図２２ないし図２４には、人工の小面関節の軸受面３０２が支持アーム３０４、３０６により支持された尾側小面関節補綴具３００も示されている。この実施の形態において、人工の小面関節の軸受面３０２は、椎骨３０８の実質的に中間線に配備され、図示するように、頭側椎骨２００の小面関節の軸受面２０６と合わさり且つ該軸受面２０６と相互作用する。固定要素３１０、３１２は、支持アーム３０４、３０６をそれぞれ椎骨の肉茎骨のような椎骨３０８に取り付ける。固定要素３１０、３１２は、ねじ、軸部、コルクねじ、ワイヤー、ステープル、接着剤、骨、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料とすることができる。この実施の形態におけて、支持アーム３０４、３０６及び小面関節の軸受面３０２は一体物として形成される。これらの実施の形態において、これらの要素は、別個の片として形成してもよい。使用時、尾側補綴具３００は、Ｌ５椎骨に対して３２ｍｍないし６０ｍｍの幅の補綴具のような、寸法の異なる尾側補綴具を含むキットから選ぶことができる。
【００７０】
図２５ないし図３２は、椎骨のほぼ中心又は中間線に配置された別の人工の小面関節を提供する本発明の更に別の実施の形態が示されている。頭側椎骨４００は、頭側軸受面要素４０６を支持する２つの支持アーム又はロッド４０２、４０４を含む小面関節要素を有している。この実施の形態において、小面関節要素４０６は、その一側部に小面関節の軸受面４１６が形成された小面関節の軸受面要素４１４を有している。図示するように、小面関節の軸受面要素４１４は、その後側部から伸びる板４１８を有している。この実施の形態において、板４１８はクロスバーの中心点４２０にて押し込み嵌め接続部を介して小面関節の軸受面要素４１４に取り付けられる。板４１８は、多軸接続部４２２、４２４を介して支持アーム４０２、４０４にそれぞれ接続する。板４１８の幅及び軸受面４１６の寸法のような補綴具の適宜な寸法は、サイジングツールにより決定し且つ適宜に選ぶことができる。
【００７１】
支持アーム４０２、４０４の各々は、ねじ、軸部、コルクねじ、ワイヤー、ステープル、接着剤、骨、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料のような固定要素を介して上方椎骨４０８に取り付けられる。図示するように、固定要素は、補綴具４００を椎骨４０８の肉茎骨に取り付けるねじ４０３である。椎骨４０８のその他の部分への取り付けも同様に可能である。
【００７２】
支持アーム４０２、４０４とそれらのそれぞれの固定要素との間の多軸接続部４１０、４１２は、支持アーム４０２、４０４、従って頭側小面関節要素４０６が１つ以上の軸線の回りにて肉茎骨の固定要素の回りにて回転するのを許容する。実際上、多軸接続部４１０、４１２は、支持アーム４０２、４０４とそれらの固定要素との間にて、多数の軸線の回りで制限ストッパにより提供される動作限界点まで連続的に調節することを許容する。この実施の形態において、多軸接続部４１０、４１２は、図４ないし図１９の実施の形態に示したものと実質的に同一である。しかし、その他の実施の形態において、その他の多軸接続部を使用してもよい。回転軸線の数は制限することもでき、また、動きは、別個の漸増量だけ許容されるようにしてもよい。
【００７３】
この実施の形態における多軸接続部４２２、４２４の構造は図３０に示されている。図示するように、支持アーム４０４は、板４１８に形成された球形空所４３０内に配備された実質的に球形面４２８を有する頭部４２６を備えている。支持体４０４は、支持アーム４０４のアーム部分よりも幅が広いが、支持アームの頭部４２６よりも狭い板４１８の開口部４３２を貫通して伸びている。図３０から理解し得るように、支持アーム４０４と板４１８との間の接続部は、支持アーム４０４及び板４１８が１つ以上の軸線の回りにて互いに回転するのを許容する。適正な相対的な向き決めが実現されたならば、支持アーム４０４のねじ付き部分４３６に取り付けられたナット４３４を板４１８に対し締め付ける。ナット４３４の凹面は、板４１８の下側における凸型の形状と適合し、ナット４３４を板４１８に対して締め付けて支持アーム４０４と板４１８との相対的な向き決めを保つことを可能にする。多軸接続部４２２は実質的に同様の構造を有する。
【００７４】
その他の材料が使用可能であるが、支持アーム４０２、４０４及び板４１８はチタンにて形成することが好ましく、また、小面関節要素４０６は生物適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等のような）、セラミック、ポリエチレン、生物適合性ポリマー及び補綴具の技術にて既知のその他の材料にて形成することが好ましい。
【００７５】
尾側補綴具５００は、支持アーム５０４、５０６により支持された人工の小面関節軸受面５０２を有している。この実施の形態において、人工の小面関節軸受面５０２は、図２８に図示するように、頭側補綴具４００の小面関節軸受面４１６と合わさり且つ該小面関節軸受面と相互作用し得るよう椎骨５０８の実質的に中心線に配備される。患者の体内に取り付けられたとき、支持アーム５０４、５０６は、小面関節の軸受面５０２を椎骨の硬膜部分の上方に持ち上げる。
【００７６】
固定要素５１０、５１２は、尾側補綴具５００を図示した椎骨の肉茎骨のような箇所にて椎骨５０８に取り付ける。固定要素５１０、５１２は、ねじ、軸部、コルクねじ、ワイヤー、ステープル、接着剤、骨、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料とすることができる。図２５ないし図３０に図示した実施の形態において、固定要素５１０、５１２は自己タッピングねじである。
【００７７】
尾側補綴具５００の適正な寸法は、サイジングツールを使用することで決定することができる。尾側補綴具５００を椎骨５０８に取り付けるため、当該技術にて既知であるようにプローブを用いて使用すべきねじの適正な長さを決定する。該プローブは、ねじの導入穴を形成する。図３０に示すように、ねじ５１０、５１２は、ハウジング５１４の面５１８のように実質的に円錐形の内面を有する尾側ねじハウジング５１４、５１６内にそれぞれ挿入される。これらのねじは、ねじ５１０のねじ頭部５２０のような実質的に球形の頭部を有する。球形のねじ頭部が円錐形のねじハウジングの面と相互作用する結果、ねじを９０゜以外の角度にて挿入することが可能となる。挿入後、実質的に球形の凹型底面を有する止めねじ５２２、５２４をねじハウジング５１４、５１６内にそれぞれ挿入して支持アーム５０４、５０６をそれらのそれぞれのねじに対して保持する。
【００７８】
頭側及び尾側軸受面の相互作用は、これらの軸受面が取り付けられる椎骨が互いに動く様子を決定する。軸受面の形状は、動きの制限ストッパを提供し且つ除去した靭帯の機能に置換するのを助けることができる。例えば、本発明の幾つかの好ましい実施の形態の頭側及び尾側支持面は、０ないし２０゜の撓み、０ないし１０゜の伸び、０ないし１５゜の軸方向回転及び０ないし４゜の横方向曲がりの動作範囲を提供する。
【００７９】
頭側及び尾側軸受面の相対的な形状は、これらの軸受面が取り付けられる椎骨の間の相対的動作の質をも決める。例えば、図２２ないし図２４に関して上述した可動の頭側軸受面により提供される相対的な動作の質は、図２５ないし図３０に示した実施の形態における凹型の頭側軸受面と凸型の尾側軸受面との間の摺動接触点と相違する。
【００８０】
本発明の好ましい実施の形態について図示し且つ説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、色々な変更を為すことが可能であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】正常な人間の脊柱の側面図である。
【図２】正常な人間の腰椎骨の上方平面図である。
【図３】隣接する正常な人間の腰椎骨Ｌ４、Ｌ５の側面図である。
【図４】上方椎骨体における自然の小面関節の下方半体に置換する本発明に従った構造とされた頭側補綴具の１つの実施の形態を示す斜視図である。
【図５】図４に示した頭側補綴具の頂面図である。
【図６】図４に示した頭側補綴具の正面図である。
【図７】図４に示した頭側補綴具の側面図である。
【図８】図４に示した頭側補綴具の正面断面図である。
【図９】止めねじ、固定ナット、人工の小面関節構造体、固定インサート、基部材及び多軸ねじ部材を含む、図４に示した頭側補綴具の色々な構成要素を示す分解斜視図である。
【図１０】１０Ａは、図９に示した止めねじの頂面図である。
【００８２】
１０Ｂは、図９に示した止めねじの側面断面図である。
【図１１】１１Ａは、図９に示した固定ナットの頂面図である。  １１Ｂは、図９に示した固定ナットの側面図である。
【図１２】１２Ａは、図９に示した固定インサートの頂面図である。
【００８３】
１２Ｂは、図９に示した固定インサートの正面図である。
１２Ｃは、図９に示した固定インサートの正面断面図である。
１２Ｄは、図９に示した固定インサートの側面図である。
【図１３】１３Ａは、図９に示した基部材の頂面図である。
【００８４】
１３Ｂは、図９に示した基部材の正面図である。
１３Ｃは、図９に示した基部材の正面断面図である。
【図１４】１４Ａは、図９に示した多軸ねじ部材の側面図である。
【００８５】
１４Ｂは、図９に示した多軸ねじ部材の頂面図である。
１４Ｃは、図９に示した多軸ねじ部材の底面図である。
１４Ｄは、図９に示した多軸ねじ部材の側面断面図である。
【図１５】下方椎骨体にて自然の小面関節の上方半体に置換する本発明に従った尾側補綴具の１つの実施の形態を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示した尾側補綴具の頂面図である。
【図１７】図１５に示した尾側補綴具の側面図である。
【図１８】図１５に示した尾側補綴具の正面図である。
【図１９】図１５に示した尾側補綴具の正面断面図である。
【図２０】患者に取り付けたときの本発明の２対の頭側及び尾側補綴具を示す後方平面図である。
【図２１】図２０の２対の取り付けた頭側及び尾側補綴具を示す後方斜視図である。
【図２２】本発明の別の実施の形態による取り付けた頭側及び尾側補綴具を示す後方斜視図である。
【図２３】図２２に示した補綴具の後方平面図である。
【図２４】図２２及び図２３に示した補綴具の側面図である。
【図２５】本発明の更に別の実施の形態による取り付けた頭側及び尾側補綴具を示す後方平面図である。
【図２６】図２５の補綴具の側面図である。
【図２７】図２５及び図２６の補綴具の斜視図である。
【図２８】図２５に示した線Ａ−Ａに沿った部分断面図である。
【図２９】図２５ないし図２７の頭側補綴具の一部分を示す斜視図である。
【図３０】図２９に示した線Ａ−Ａに沿った部分断面図である。
【図３１】図２５ないし図２７の尾側補綴具の斜視図である。
【図３２】図３１に示した線Ａ−Ａに沿った部分断面図である。
【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６】
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【図７】
2007513742.tif 000008
【図８】
2007513742.tif 000009
【図９】
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【図１０Ａ】
2007513742.tif 000011
【図１０Ｂ】
2007513742.tif 000012
【図１１Ａ】
2007513742.tif 000013
【図１１Ｂ】
2007513742.tif 000014
【図１２Ａ】
2007513742.tif 000015
【図１２Ｂ】
2007513742.tif 000016
【図１２Ｃ】
2007513742.tif 000017
【図１２Ｄ】
2007513742.tif 000018
【図１３Ａ】
2007513742.tif 000019
【図１３Ｂ】
2007513742.tif 000020
【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５】
2007513742.tif 000026
【図１６】
2007513742.tif 000027
【図１７】
2007513742.tif 000028
【図１８】
2007513742.tif 000029
【図１９】
2007513742.tif 000030
【図２０】
2007513742.tif 000031
【図２１】
2007513742.tif 000032
【図２２】
2007513742.tif 000033
【図２３】
2007513742.tif 000034
【図２４】
2007513742.tif 000035
【図２５】
2007513742.tif 000036
【図２６】
2007513742.tif 000037
【図２７】
2007513742.tif 000038
【図２８】
2007513742.tif 000039
【図２９】
2007513742.tif 000040
【図３０】
2007513742.tif 000041
【図３１】
2007513742.tif 000042
【図３２】
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【国際調査報告】
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2007513742.tif 000045
2007513742.tif 000046
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