(57)【要約】  本発明は脊椎病変を処置するための人工補綴に関し、より具体的には、頸椎椎間関節の関節動作面を処置するためのシステムおよび方法に関する。本システムは、上関節動作面に設置されるための上インプラント（１０２）および、下関節動作面に設置されるための下インプラント（１０４）を有する。
2007518524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節動作面１１０および固定面１１２を有し、選択された頸椎の再表面形成された上関節面に固定的に設置されるための形状にされている、上インプラント１０２と、
関節動作面１１８および固定面１２０を有し、前記選択された頸椎の直上の頸椎の再表面形成された下関節面に固定的に設置されるための形状にされた下インプラント１０４であって、前記下インプラント１０４の前記関節動作面１１８が前記上インプラント１０２の前記関節面１１０と相互作用するようにされている、下インプラント１０４と、
を備えた頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項２】
前記上インプラント１０２および下インプラント１０４のそれぞれは略ディスク状である、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項３】
前記上インプラント１０２は、前記上インプラントの略ディスク状部分１０６から延びるタブ１０８をさらに備える、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項４】
前記タブ１０８は、前記選択された頸椎の側塊に接合される形状にされている、請求項３に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項５】
前記タブは、前記選択された頸椎の前記側塊２６にねじによって接合されている、請求項４に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項６】
前記上インプラント１０２の前記タブ１０８および前記ディスク状部分１０６は、約１１０度から約１６０度の角度を形成する、請求項３に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項７】
前記下インプラント１０４は、前記下インプラントの略ディスク状部分１１４から延びるタブ１１６をさらに備える、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項８】
前記タブ１１６は、前記選択された頸椎の直上の前記頸椎の下関節突起２８に接合される形状にされている、請求項７に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項９】
前記タブ１１６は、前記選択された頸椎の直上の前記頸椎の前記下関節突起２８にねじによって接合されている、請求項７に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１０】
前記下インプラント１０４の前記タブ１１６および前記ディスク状部分１１４は、約１０度から約７０度の角度を形成する、請求項７に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１１】
前記上インプラント１０２および前記下インプラント１０２の少なくとも一方は面固定機構１２２を備えている、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１２】
前記面固定機構１２２は、１つ以上のペグ、１つ以上のピップ、１つ以上のフィン、リッジ、および１つ以上のねじ孔のうち少なくとも１つを備えている、請求項１１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１３】
前記面固定機構１２２は複数の領域を備え、前記領域のそれぞれは、その他の領域に対して異なる方向に向けられた少なくとも１つのリッジを有している、請求項１２に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１４】
前記下インプラント１０４および前記上インプラント１０２の少なくとも一方の前記固定面１１２または１２０は、多孔質被膜、多孔質アンレー材料、生物学的被膜、表面処理、および骨内殖を容易にする材料のうち少なくとも１つを有する、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１５】
前記下インプラント１０４および前記上インプラント１０２の少なくとも一方の前記関節動作面１１０または１１８は、コバルト−クローム合金、セラミック、UHMWPE、熱分解カーボン、およびTi/Al/Vのうち少なくとも１つから形成される、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１６】
前記下インプラント１０４および上インプラント１０２は、それぞれ約１ｍｍ厚から約６ｍｍ厚の範囲である、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１７】
前記下インプラント１０４および上インプラント１０２は、それぞれ直径約３ｍｍから直径約１４ｍｍの範囲である、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１８】
前記下インプラント２０４を前記下関節面に固定するための、側塊貫通固定機構２０２をさらに備える、請求項１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項１９】
前記側塊貫通固定機構２０２は、椎弓板貫通ねじ、ボルト、および固定ピンの少なくとも１つを備える、請求項１８に記載の小関節面インプラント。
【請求項２０】
関節動作面１１０および固定面１１２を有し、選択された頸椎の再表面形成された上関節面上に設置されるための形状にされている略ディスク状の上インプラント１０２であって、前記上インプラント１０２の略ディスク状部分１０６から延びかつ前記選択された椎骨の側塊に固定的に接合される形状にされているタブ１０８を有する、上インプラント１０２と、
関節動作面１１８および固定面１２０を有し、前記選択された頸椎の直上の頸椎の再表面形成された下関節面上に設置されるための形状にされている略ディスク状の下インプラント１０４であって、前記下インプラント１０４の前記関節動作面１１８は前記上インプラント１０２の前記関節動作面１１０と相互作用し、前記下インプラント１０４は、前記下インプラントの略ディスク状部分１１４から延びかつ前記選択された椎骨の直上の前記頸椎の前記下関節突起に固定的に接合される形状にされているタブ１１６を有する、下インプラント１０４と、
を備えた小関節面インプラント。
【請求項２１】
前記上インプラント１０２および前記下インプラント１０４の少なくとも一方は、面固定機構１２２を備えている、請求項２０に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項２２】
前記面固定機構１２２は、１つ以上のペグ、１つ以上のピップ、１つ以上のフィン、リッジ、および１つ以上のねじ孔のうち少なくとも１つを備えている、請求項２１に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項２３】
前記下インプラント１０４および前記上インプラント１０２の少なくとも一方の前記固定面１１２または１２０は、多孔質被膜、多孔質アンレー材料、生物学的被膜、表面処理、および骨内殖を容易にする材料のうち少なくとも１つを有する、請求項２０に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項２４】
前記下インプラント１０４および前記上インプラント１０２の少なくとも一方の前記関節動作面１１０または１１８は、コバルト−クローム合金、セラミック、UHMWPE、熱分解カーボン、およびTi/Al/Vのうち少なくとも１つから形成される、請求項２０に記載の頸椎小関節面再表面形成インプラント。
【請求項２５】
椎骨椎間関節関節面に関節動作面を設けるための方法であって、
選択された椎骨の上関節面と前記選択された椎骨の直上の椎骨の下関節面との間にスペースを形成することと、
ラスプ１０００を用いて、前記下関節面の関節動作面を、下インプラント１０４のために準備することと、
ラスプ１０００を用いて、前記上関節面の関節動作面を、上インプラント１０２のために準備することと、
前記下インプラント１０４の固定面１２０が前記下関節面の前記関節動作面と相互作用するように、前記下インプラント１０４を前記下関節面に固定することと、
前記上インプラント１０２の固定面１１２が前記上関節面の前記関節動作面と相互作用するように、前記上インプラント１０２を前記上関節面に固定することと、
を包含し、
前記上インプラント１０２の前記関節動作面１１０および前記下インプラント１０４の前記関節動作面１１８は、互いに関節動作する形状にされる、
方法。
【請求項２６】
前記工程のそれぞれは、前記椎骨椎間関節の反対側の関節面上において繰り返される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記形成されるスペースは、キューレットによって開始される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記形成されたスペースは、関節面の関節動作面上においてラスプ１０００を用いるために十分なスペースである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記形成されたスペースは、約２ｍｍから約５ｍｍの範囲である、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
増加する厚さの複数のラスプを用いて前記上下関節面の前記関節動作面を準備する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記形成されたスペースが前記上１０２および下１０４インプラントを収容するまで増大されるように、前記上下関節面の前記関節動作面は準備される、請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
上関節面の形状および寸法が前記上インプラント１０２に似て、かつ前記下関節面の形状および寸法が前記下インプラント１０４に似るように、前記上下関節面の前記関節動作面は準備される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記形成されたスペースは、約４ｍｍから約１５ｍｍの範囲になるように増大される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
骨内殖を容易にするための出血する骨床が形成されるように、前記上下関節面の前記関節動作面は準備される、請求項２４に記載の方法。
【請求項３５】
前記下および上関節動作面は、同じラスプによって準備される、請求項２４に記載の方法。
【請求項３６】
少なくとも１つのラスプ１０００が、第１の方向に動くときに切断し、前記第１の方向と反対の方向に動くときには切断しない形状にされる、請求項２４に記載の方法。
【請求項３７】
側塊貫通固定機構２０２を用いて前記下インプラント１０４を前記下関節面に固定することをさらに包含する、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脊椎病変を処置するための人工補綴一般に関し、より具体的には、頸椎椎間関節の関節動作面を処置するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背中および首の痛みは一般的な病である。多くの場合、痛みは人の機能性および生活の質を多大に制限するものである。様々な脊椎病変が背中の痛みにつながり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
疾患または外傷を通じて、１つ以上の椎体の椎弓板、棘状突起、関節突起、または小関節面が損傷を受け、椎骨が互いに関節動作や正しい整列をしなくなることがある。これは、望ましくない形態、可動性の喪失、ならびに苦痛あるいは不快感をもたらし得る。脊椎関節面変性に関しては、椎間関節は、軟骨の厚みの減少を呈し得、またその完全な消失へと進行することがある。さらに、変性した関節面の周囲において、椎孔または脊柱管の内部における神経の圧迫をもたらし得る、骨性の形成物が存在する。これらの事実は、多くの人口に影響している痛みを引き起こす。
【０００４】
例えば脊椎椎間関節は、外傷、あるいは変形性関節症、強直性脊椎分離症、ならびに退行性脊椎分離症などの様々な疾患プロセスによって、損傷され得る。椎間関節への損傷はしばしば、神経痛または神経障害とも呼ばれる、神経への圧迫を引き起こす。その結果として、苦痛、不整列な形態、およびそれに伴う可動性の損失が起こる。神経への圧迫はまた、椎間板ヘルニアなどのように、椎間関節病変なしでも起こり得る。
【０００５】
退行性脊椎脊髄疾患は、関節面のみに関与する場合もあるが、関節突起の全部または一部の破壊を起こすような、外傷性、感染性、腫瘍性または異形性（例えば脊椎分離症）を含むより侵襲性の病変を有する場合もある。脊椎関節固定術または靱帯形成術によって脊椎運動がロックされると、脊椎の硬度を越えて、癒合部の上下に隣接する椎骨の関節小面上にかかる力が増加し、これは想定される椎間隙、ひいてはこれら関節小面の変性の増大によって通常維持される。
【０００６】
椎間関節病変の従来の処置の一つは脊椎固定であり、これは椎間固定としても知られる。椎間固定を施すことにより、椎骨間の相対的な運動を妨げることができる。この動きを妨げることにより、苦痛を減じることができる。固定は様々な方法によって達成し得る。一つの固定方法は脊椎固定である。別の固定方法は、任意の数の椎骨を固定することにより、椎骨を固定してその動きを妨げることである。さらに別の従来の処置は、減圧椎弓切除である。この手法は、神経の圧迫を緩和するために椎弓板を切除することを包含する。円盤補綴物については、これらはある程度の動きを確保しながら、２つの椎体の間に「空間」を提供する。これらは椎間板の加齢の問題を解決するが、後関節小面上の力を減じる働きはしない。
【０００７】
これらの伝統的な処置には、様々な制限があり、また成功率も様々である。さらに、上述の処置のうち、脊椎を正しい整列状態にしたり、脊椎を所望の形態に戻したりするものは無い。また、椎骨を固定位置に保持することによる固定法は、個人の可動性を永久的に制限する。可動装置を用いた手法には、自然癒合の率が高いものがある。従って、椎間板置換手術の好結果のパーセンテージを増大させることのできるシステムおよび手法の必要性が、当該技術分野において存在する。また、脊椎固定によって一般に達成されるよりも良好な結果を得る必要性が、当該技術分野において存在する。さらに、椎間関節のみが関与する脊椎の問題の場合において、より大きな可動性を可能にするシステムおよび手法の必要性、ならびに、脊椎における退行性および先天性の問題に関連した脊椎固定を不要にする必要性が、当該技術分野において存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面において、関節動作面および固定面を有し、選択された頸椎の再表面形成された上関節面に固定的に設置されるための形状にされている、上インプラントと、関節動作面および固定面を有し、前記選択された頸椎の直上の頸椎の再表面形成された下関節面に固定的に設置されるための形状にされた下インプラントであって、前記下インプラントの前記関節動作面が前記上インプラントの前記関節面と相互作用するようにされている、下インプラントと、を備えた頸椎小関節面再表面形成インプラントが提供される。
【０００９】
本発明の別の局面において、関節動作面および固定面を有し、選択された頸椎の再表面形成された上関節面上に設置されるための形状にされている略ディスク状の上インプラントであって、前記上インプラントの略ディスク状部分から延びかつ前記選択された椎骨の側塊に固定的に接合される形状にされているタブを有する、上インプラントと、関節動作面および固定面を有し、前記選択された頸椎の直上の頸椎の再表面形成された下関節面上に設置されるための形状にされている略ディスク状の下インプラントであって、前記下インプラントの前記関節動作面は前記上インプラントの前記関節動作面と相互作用し、前記下インプラントは、前記下インプラントの略ディスク状部分から延びかつ前記選択された椎骨の直上の前記頸椎の前記下関節突起に固定的に接合される形状にされているタブを有する、下インプラントと、を備えた小関節面インプラントが提供される。
【００１０】
本発明の別の局面において、頸椎椎間関節関節面に関節動作面を設けるための方法であって、選択された頸椎の上関節面と前記選択された頸椎の直上の頸椎の下関節面との間にスペースを形成することと、ラスプを用いて、前記下関節面の関節動作面を、下インプラントのために準備することと、ラスプを用いて、前記上関節面の関節動作面を、上インプラントのために準備することと、前記下インプラントの固定面が前記下関節面の前記関節動作面と相互作用するように、前記下インプラントを前記下関節面に固定することと、前記上インプラントの固定面が前記上関節面の前記関節動作面と相互作用するように、前記上インプラントを前記上関節面に固定することと、を包含し、前記上インプラントの前記関節動作面および前記下インプラントの前記関節動作面は、互いに関節動作する形状にされる、方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず図１を参照して、ヒトの脊柱１０を示す。脊柱１０は、３３個の積み重ねられた一連の椎骨からなり、５つの部位に分けられる。頸椎部はC１〜C７として知られる７個の椎骨を含む。胸椎部はT１〜T１２として知られる１２個の椎骨を含む。腰椎部は、L１〜L５として知られる５つの椎骨を含む。仙骨部はS１〜S５として知られる５つの椎骨からなる。尾骨部はCo１〜Co４として知られる４つの椎骨を含む。
【００１２】
次に図２および３を参照して、正常なヒトの頸椎１２を示す。頸椎１２は部位によって若干異なるが、大部分の椎骨１２に共通である多くの特徴を共有することが、当業者には理解される。各椎骨１２は椎体１４を含む。２つの短い骨である椎弓根１６は、椎体１４の各側から後方に延びて、椎弓１８を形成する。各椎弓根１６の後端において、椎弓１８は、椎弓板２０として知られる幅広の骨板となって広がる。椎弓板２０は互いに癒合して棘状突起２２を形成する。棘状突起２２は、筋肉および靱帯の接合部を提供する。
【００１３】
椎弓根１６から椎弓板２０への遷移の途中に、椎弓根１６および椎弓板２０の接合部から両側において側方に突き出ている、横突起２４が存在する。横突起２４は、筋肉の椎骨１２への接合のガイドとして機能する。椎体１４の各側方において、側塊２６が横突起２４を接続している。２つの関節突起２８が、椎弓板２０および横突起２４の接合部から下方に延びている。下関節突起２８はそれぞれ、下向きである、下関節面３２として知られる天然の骨構造を有する。上関節面３０上に上関節動作面３８が存在している。同様に、側塊２６および椎弓根１６の接合部において、上関節面３０が上向きに存在する。下関節面３２上に下関節動作面４０が存在している。
【００１４】
図３および４に示すように、隣接する椎骨１２が整列すると、上関節面３０と下関節面３２とが組合わさる。組合わさった椎骨は、滑らかな関節軟骨によって覆われた状態で、関節突起間関節としても知られる椎間関節３６を形成する。各椎骨１２対間の椎間板３４は、椎骨１２間の滑動を可能にする。このように、椎骨１２の構造および整列状態が、椎骨１２の互いに対してのある範囲の動きを可能にする。
【００１５】
椎間関節３６は、上半分および下半分からなる。上半分は椎間板３４よりも下の脊椎レベルによって形成され、下半分は椎間板３４よりも上の脊椎レベルによって形成される。例えば、Ｃ３〜Ｃ４椎間関節において、関節の上部は、Ｃ４椎骨上の骨構造（例えばＣ４椎骨上の上関節面および支持骨)によって形成され、関節の下部はＣ３椎骨上の骨構造（例えばＣ３椎骨上の下関節面および支持骨）によって形成される。
【００１６】
次に図５を参照して、本発明による頸椎小関節面再表面形成インプラントの一例を示す。本例の小関節面インプラント１００は大略的に、上インプラント１０２および下インプラント１０４を有する。上インプラント１０２は大略的に、ディスク状部分１０６と、ディスク状部分１０６から延びるタブ１０８とを有する。ディスク状部分１０６は、関節動作面１１０および固定面１１２を有する。
【００１７】
下インプラント１０４もまた大略的に、ディスク状部分１１４と、ディスク状部分１１４から延びるタブ１１６とを有する。ディスク状部分１１４は、関節動作面１１８および固定面１２０を有する。
【００１８】
「ディスク状」の語は、円形または卵形形状に限定されない。正方形状、六角形状、または八角形状のインプラントなどのように、略ディスク状インプラントは複数の辺を有してもよい。これらの形状の各々は側面から見れば同様に見え、本発明において同様な機能を行い得るが、円形または卵形のディスク形状が好ましい。
【００１９】
図６Ａ〜６Ｃを参照して、本発明による頸椎小関節面再表面形成インプラント例を、椎間関節と関連して示す。上インプラント１０２は、上関節面３０に設置されるための形状にされている。上インプラント１０２は、セメントおよび／またはセメントレス固定法を用いて上関節動作面３８に固定され得る。ある実施形態例において、上インプラント１０６は、関節動作面１００および固定面１１２を有し、かつ特に準備された上関節動作面３８に設置されるための形状にされている、ディスク状部分１０６を含む。
【００２０】
上インプラント１０２のディスク状部分１０６は、約１ｍｍ厚から約６ｍｍ厚の範囲であり得る。一実施形態例において、上インプラント１０２の厚さは、約２ｍｍから約４ｍｍの範囲であり得る。別の実施形態例において、上インプラント１０２の厚さは、約１．５ｍｍから約２．５ｍｍの範囲である。上インプラント１０２のディスク状部分１０６はまた、直径約３ｍｍから直径約１４ｍｍの範囲であり得る。一実施形態例において、上インプラント１０２の直径は、約６ｍｍから約１２ｍｍの範囲である。別の実施形態例において、上インプラント１０２の直径は、約８ｍｍから約１０ｍｍの範囲である。
【００２１】
固定面１１２は、概して平坦であるかまたは概して湾曲しており、上関節動作面３８と相互に作用する形状にされている。関節動作面１１０は、概して湾曲していてもよく、また、下インプラント１０４の関節動作面１１８と相互に作用する形状にされていてもよい。
【００２２】
上インプラントのディスク状部分１０６から、椎骨１２の側塊２６と相互作用する形状、あるいはこれに接合される形状にされている、タブ１０８が延びている。タブ１０８は、椎骨１２の自然な湾曲に合致するように、概して湾曲していてもよい。例えば、上インプラント１０２のタブ１０８およびディスク状部分１０６は、約１１０度から約１６０度の範囲の角度を形成する。一実施形態例において、上インプラント１０２のタブ１０８およびディスク状部分１０６は、約１２０度から約１５０度の範囲の角度を形成する。別の実施形態例において、上インプラント１０２のタブ１０８およびディスク状部分１０６は、約１３０度から約１４５度の範囲の角度を形成してもよい。
【００２３】
タブ１０８は、ねじなどの固定器を受け入れるような形状にされた孔またはスロットなどを有していてもよい。すなわち、固定器は、タブ１０８の孔またはスロットを通り、椎骨１２の側塊２６の中に入る。
【００２４】
上インプラント１０２は、上インプラント１０２を上関節動作面３８に固定する（例えば固定面１１２を固定することにより）ための、面固定機構を有していてもよい。面固定機構は、例えば、１つ以上のペグ、１つ以上のピップ、リッジ、１つ以上の溝、１つ以上のフィン、１つ以上のねじのうち少なくとも１つなどの、当該分野で公知の任意の固定機構であり得る。ある実施形態例において、面固定機構は少なくとも１つのフィン１２２を含んでいる。フィン１２２は、上インプラント１０２が上関節動作面に沿って移動してしまうことを防ぐ助けをする。別の実施形態例において、面固定機構は複数のリッジを含んでもよく、これらは、異なる領域中のリッジは異なる方向に向いているように領域にグループ分けされる。例えば面固定機構は、固定面１１２上において４つの領域を有し、４つの領域の各々が、異なる方向に向けられたリッジを有していてもよい。リッジの様々な方向により、下インプラント１０４が上関節動作面３８に対して異なる方向に移動することが妨げられる。
【００２５】
上インプラント１０２の固定面１１２はまた、多孔質被膜、多孔質アンレー材料、生物学的被膜、骨内殖またはセメント固定を容易にするような表面処理、骨内殖を容易にする材料、およびその組み合わせを有し得る。例えば、固定面１１２は、ビーズ化、ねじ山化、テクスチャー化などされた多孔面を有してもよい。さらに、固定面１１２はヒドロキシアパタイト被膜を有するかあるいはプラズマスプレーされていてもよい。ここに挙げた例に加えて、生体インプラントの固定を改善するための任意の公知の方法を用いて、固定面１１２および上関節面３０の相互作用を改善してもよい。
【００２６】
一実施形態例において、上インプラント１０２の固定面１１２は、上関節動作面３８とのみ相互に作用する形状にされており、上関節面３０や椎間関節３６のいかなる他の面とも直接相互作用しない。上インプラント１０２の固定面１１２は、上関節動作面３８との相互作用を改善するために、概して平坦であるかまたは概して湾曲していてもよい。
【００２７】
一実施形態例における関節動作面１１０は、下インプラント１０４の関節動作面１１８とともに関節動作または相互作用するような概略形状にされる。したがって、上インプラント１０２の関節動作面１１０は、概して平坦であるかまたは概して湾曲していてもよい。上インプラント１０２関節動作面１１０は、凹状、すなわち「オス」である下インプラント１０４の関節動作面１１８を受け入れるような形状にされた、「メス」面として作用するような形状にされてもよい。逆に、上インプラント１０２関節動作面１１０は、凸状、すなわち「メス」である下インプラント１０４の関節動作面１１８によって受け入れられるような形状にされた、「オス」面として作用するような形状にされてもよい。
【００２８】
上インプラント１０２は、関節動作する医療用インプラント用に当該分野で用いられる任意の材料から構成され得る。そのような材料は、限定されないが、コバルト−クロム合金、セラミック（アルミナセラミック、ジルコニアセラミック、イットリアジルコニアセラミックなど）、チタン、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）、熱分解カーボン、チタン／アルミニウム／バナジウム（Ti／Al／V）合金、タンタル、カーボン複合材料、およびその組み合わせを含む。例えば、上インプラント１０２は一般にチタンからなり得るが、UHMWPE関節動作面を有してもよい。ある材料は関節動作面に対してより適切であり、またある材料は固定面に対してより適切であり得るが、関節動作面および固定面の使用について当該分野で公知の任意の材料が本発明において使用することができる。このような材料は、関節形成術などにおいて一般に用いられている。
【００２９】
下インプラント１０４は、下関節面３２に設置されるための形状にされている。下インプラント１０４は、セメントおよび／またはセメントレス固定法を用いて下関節動作面４０に固定され得る。ある実施形態例において、下インプラント１０４は、関節動作面１１８および固定面１２０を有し、かつ特に準備された下関節動作面４０に設置されるための形状にされている、ディスク状部分１１４を有する。
【００３０】
下インプラント１０４のディスク状部分１１６は、約１ｍｍ厚から約６ｍｍ厚の範囲であり得る。一実施形態例において、下インプラント１０４の厚さは、約２ｍｍから約４ｍｍの範囲である。別の実施形態例において、下インプラント１０４の厚さは、約１．５ｍｍから約２．５ｍｍの範囲である。下インプラント１０４のディスク状部分１１４はまた、直径約３ｍｍから直径約１４ｍｍの範囲であり得る。一実施形態例において、下インプラント１０４の直径は、約６ｍｍから約１２ｍｍの範囲である。別の実施形態例において、下インプラント１０４の直径は、約８ｍｍから約１０ｍｍの範囲である。
【００３１】
固定面１２０は概して平坦であるかまたは概して湾曲しており、下関節動作面４０と相互作用するような形状にされる。関節動作面１１８は、概して湾曲していてもよく、また、上インプラント１０４の関節動作面１１０と相互に作用する形状にされていてもよい。
【００３２】
下インプラントのディスク状部分１１４から、椎骨１２の下関節突起２８と相互作用する形状、あるいはこれに接合される形状にされている、タブ１１６が延びている。タブ１１６は、椎骨１２の自然な湾曲に合致するように、概して湾曲していてもよい。例えば、下インプラント１０４のタブ１１６およびディスク状部分１１４は、約１０度から約７０度の範囲の角度を形成し得る。一実施形態例において、下インプラント１０４のタブ１１６およびディスク状部分１１４は、約２０度から約６０度の範囲の角度を形成する。別の実施形態例において、下インプラント１０４のタブ１１６およびディスク状部分１１４は、約３０度から約５０度の範囲の角度を形成してもよい。
【００３３】
タブ１１６は、ねじなどの固定器を受け入れるような形状にされた孔またはスロットなどを有していてもよい。すなわち、固定器は、タブ１１６の孔またはスロットを通り、椎骨１２の下関節突起２８の中に入る。
【００３４】
下インプラント１０４は、下インプラント１０４を下関節動作面４０に固定する（例えば固定面１２０を固定することにより）ための、面固定機構を有していてもよい。面固定機構は、例えば、１つ以上のペグ、１つ以上のピップ、リッジ、１つ以上の溝、１つ以上のフィン、１つ以上のねじのうち少なくとも１つなどの、当該分野で公知の任意の固定機構であり得る。ある実施形態例において、面固定機構は、上インプラント１０２上の１２２として示すフィンなどの、少なくとも１つのフィンを含んでいる。フィンは、下インプラント１０４が上関節動作面に沿って移動してしまうことを防ぐ助けをする。別の実施形態例において、面固定機構は複数のリッジを含んでもよく、これらは、異なる領域中のリッジは異なる方向に向いているように領域にグループ分けされる。例えば面固定機構は、固定面１２０上において４つの領域を有し、４つの領域の各々が、異なる方向に向けられたリッジを有していてもよい。リッジの様々な方向により、下インプラント１０４が下関節動作面４０に対して異なる方向に移動することが妨げられる。
【００３５】
下インプラント１０４の固定面１２０はまた、多孔質被膜、多孔質アンレー材料、生物学的被膜、骨内殖またはセメント固定を容易にするような表面処理、およびその組み合わせを有し得る。例えば、固定面１２０は、ビーズ化、ねじ山化、テクスチャー化などされた多孔面を有してもよい。さらに、固定面１２０はヒドロキシアパタイト被膜を有するかあるいはプラズマスプレーされていてもよい。ここに挙げた例に加えて、生体インプラントの固定を改善するための任意の公知の方法を用いて、固定面１２０および下関節面３２の相互作用を改善してもよい。
【００３６】
一実施形態例において、下インプラント１０４の固定面１２０は、下関節動作面４０とのみ相互に作用する形状にされており、下関節面３２や下関節突起２８さらには椎間関節３６のいかなる他の面とも直接相互作用しない。下インプラント１０４の固定面１２０は、下関節動作面４０との相互作用を改善するために、概して平坦であるかまたは概して湾曲していてもよい。
【００３７】
一実施形態例における関節動作面１１８は、上インプラント１０２の関節動作面１１０とともに関節動作または相互作用するような概略形状にされる。したがって、下インプラント１０４の関節動作面１１８は、概して平坦であるかまたは概して湾曲している。下インプラント１０４関節動作面１１８は、凹状、すなわち「オス」である上インプラント１０２の関節動作面１１０を受け入れるような形状にされた、「メス」面として作用するような形状にされてもよい。逆に、下インプラント１０４関節動作面１１８は、凸状、すなわち「メス」である上インプラント１０２の関節動作面１１０によって受け入れられるような形状にされた、「オス」面として作用するような形状にされてもよい。
【００３８】
下インプラント１０４は、関節動作する医療用インプラント用に当該分野で用いられる任意の材料から構成され得る。そのような材料は、限定されないが、コバルト−クロム合金、セラミック（アルミナセラミック、ジルコニアセラミック、イットリアジルコニアセラミックなど）、チタン、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）、熱分解カーボン、チタン／アルミニウム／バナジウム（Ti／Al／V）合金、およびその組み合わせを含む。例えば、下インプラント１０４は一般にセラミック材料またはコバルト−クロム合金からなり得る。ある材料は関節動作面に対してより適切であり、またある材料は固定面に対してより適切であり得るが、関節動作面および固定面の使用について当該分野で公知の任意の材料が本発明において使用することができる。このような材料は、関節形成術などにおいて一般に用いられている。
【００３９】
次に図７を参照して、側塊貫通スクリューと関連した、頸椎小関節面下インプラントの別の実施形態が提供される。別の実施形態例において、下インプラント２０４は、側塊貫通固定機構２０２と相互作用する形状、あるいはこれに接合される形状にされている。図示のように、側塊貫通固定機構２０２はねじであるが、任意の同様な固定機構であり得る。例えば、下インプラント２０４は、下インプラント２０４の固定面２１０から延びたあるいは固定面２１０にくり抜かれた、ねじ孔２１２を有してもよい。下インプラント２０４と側塊貫通固定機構２０２とが相互作用する態様は、異なる形態に応じて変化してもよい。例えば、側塊貫通スクリュー２０２と下インプラント２０４とが相互作用するときに、側塊貫通スクリュー２０２が下インプラント２０４に対して垂直でないように、側塊貫通スクリュー２０２を下インプラント２０４からオフセットすることが好ましいことがある。側塊貫通スクリュー２０２は、垂直に対し約０度オフセットないし垂直に対し約６０度オフセットの範囲であり得る。
【００４０】
下インプラント２０４の関節動作面２０８は、図５に示す上インプラント１０２の関節動作面１１０とともに関節動作または相互作用するような概略形状にされる。したがって、下インプラント２０４の関節動作面２０８は、概して平坦であるかまたは概して湾曲している。下インプラント２０４関節動作面２０８は、「メス」である上インプラント１０２の関節動作面１１０によって受け入れられるような形状にされた、「オス」面として作用するような形状にされてもよい。逆に、下インプラント２０４関節動作面２０８は、凹状、すなわち「オス」である上インプラント１０２の関節動作面１１０を受け入れるような形状にされた、「メス」面として作用するような形状にされてもよい。
【００４１】
側塊貫通固定機構２０２は、下インプラント２０４と相互作用するような形状にされる。側塊貫通固定機構２０２は、下インプラント２０４を下関節面３２に固定する。側塊貫通固定機構２０２は、椎弓板貫通ねじなどの、当該分野で公知の任意の固定機構であり得る。側塊貫通固定機構２０２は、医療用固定器に関して当該分野で公知の、任意の材料からなり得る。例えば側塊貫通固定機構２０２は、チタン、チタン／アルミニウム／バナジウム（Ti／Al／V）合金、タンタル、コバルトクロム、セラミック、カーボンまたはカーボン複合材料からなり得る。
【００４２】
次に図８を参照して、椎間関節関節面に関節動作面を設ける方法を大略的に示すフロー図を提供する。フロー全体は処理ブロック８０２から始まり、上関節面３０と下関節面３２との間にスペースが形成される。スペースを形成する前に、影響レベルにおける椎間関節３６を露出し、包を除去することが、好ましい場合あるいは必要な場合もあることが、当業者には理解される。影響レベルは、変形型「Wiltse」アプローチなどの任意の適切な手順を用いることによって、露出することができる。処理ブロック６０２におけるスペースの形成は、キューレットまたは同様なデバイスを用いて椎間関節３６の軟骨面を除去することにより、達成され得る。一実施形態例において、形成されたスペースは、関節面の関節動作面においてラスプを用いるために十分である。上関節面３０および下関節面３２の間に形成されるスペースは、例えば、約２ｍｍから約１５ｍｍの範囲であり得る。一実施形態例において、スペースは約４ｍｍから約８ｍｍ範囲である。ラスプは、擦る、摩る、またはやすりがけするために用いられる任意のツールであり得ることが理解される。
【００４３】
フローは処理ブロック８０４へ進み、下関節面３２の関節動作面４０を下インプラント１０４のために準備する。このような準備は、ラスプ、例えば頸椎小関節面インプラント用の表面を準備するために特に設計されたようなラスプを用いて行い得る。次に処理ブロック８０６へと続き、上関節面３０の関節動作面３８を上インプラント１０２のために準備する。やはり、このような準備は、ラスプ、例えば頸椎小関節面インプラント用の表面を準備するために特に設計されたようなラスプを用いて行い得る。
【００４４】
処理ブロック８０４および８０６のラスプの各々は、図１０〜１２に図示し本文において詳細に説明するような、シングルシャフトラスプまたはダブルアクションラスプのいずれであってもよい。関節面２８および３０の関節動作面３８および４０を準備するプロセスにおいて、処理ブロック８０２で形成するスペースを拡げながら、増加する厚さの複数のラスプを用いてもよい。例えば、２ｍｍラスプをまず用い、次に４ｍｍラスプを用い、次に６ｍｍラスプ、次に８ｍｍラスプと言うように、所望の結果が達成されるまで用いてもよい。さらに、処理ブロック８０４および８０６のラスプは、同じラスプであってもよい。さらに、単一のラスプを用いて関節動作面３８および４０を同時に準備することもできる。上インプラント１０２および下インプラント１０４の骨内殖を容易にするために、出血する骨床が形成されるように関節動作面３８および４０を準備してもよい。
【００４５】
図９に示すように、シングルハンドラスプを用いて関節動作面３８および／または関節動作面４０を準備するとき、工具の作業端が、処理ブロック８０２において形成したスペース内に位置され得る。次に、形成されたスペースに対して両インプラントの形状および寸法で綺麗かつ均一な切除を行うために、ラスプを、椎間関節３６内において前方から後方位置に動かす。すなわち、関節動作面３８は、その形状および寸法が上インプラント１０２に似るように準備され、関節動作面４０は、その形状および寸法が下インプラント１０４に似るように準備される。ラスプの前後動作は、形成されたスペースに対してラスプが小さすぎるようになるまで、続けられ得る。ラスプが小さすぎるようになるのは、形成されたスペースが広すぎて、ラスプが両関節動作面３８および４０を同時に準備することができなくなったときである。この際、より大きな（より厚い）ラスプを使えばよい。形成されたスペースが約４ｍｍから約８ｍｍの範囲まで増大されるまで、漸進的に大きなラスプを用い得る。一実施形態例において、再表面形成プロセス中における怪我の防止を助けるため、ラスプは後方向に移動するときのみに切れるように設計される。
【００４６】
一実施形態において、処理ブロック８０８の工程を行う前に、処理ブロック８０２、８０４および８０６の工程を、椎間関節３６の反対側において繰り返す。
【００４７】
次に処理ブロック８０８に進み、下インプラント１０４を、下関節面３２の準備／再表面形成された関節動作面４０に設置する。一実施形態例において、下インプラント１０４は、ディスク状部分１１４が下関節面３２の関節動作面４０とは相互作用するが、下関節面３２の他の面とは相互作用しないように、設置される。
【００４８】
別の実施形態例において、側塊貫通スクリュー２０２を用いて下インプラント２０４を下関節面３２に固定する。この実施形態においては、上述の方法はまた、側塊貫通スクリュー２０２を用いて下インプラント２０４を下関節面３２に固定することを包含する。
【００４９】
側塊貫通スクリュー１０６の設置を容易にするために、図１１に示すデバイスのような照準器を用いてもよい。照準器は、側塊貫通スクリュー２０２のための側塊貫通孔を形成するためのドリルを、位置決めするために用いることができる。そしてドリルを用いて、側塊貫通スクリュー２０２の直径によるが直径約２ｍｍを有し得る孔を、形成することができる。孔がドリル開けされると、側塊貫通スクリュー２０２を孔に導入し、下インプラント１０４を下関節面３２に固定するために用いることができる。
【００５０】
一実施形態において、処理ブロック８１０の工程を行う前に、処理ブロック８０８の工程（側塊貫通スクリュー２０２のドリル開けまたは設置に関連する工程を含む）を、椎間関節３６の反対側において繰り返す。
【００５１】
次に処理ブロック８１０へと続き、上インプラント１０２を、上関節面３０の準備／再表面形成された関節動作面３８に設置する。一実施形態例において、上インプラント１０２は、ディスク状部分１０６が上関節面３０の関節動作面３８とは相互作用するが、上関節面３０の他の面とは相互作用しないように、設置される。
【００５２】
一実施形態において、処理ブロック８０２、８０４、８０６、８０８および８１０の工程を次に反対側において繰り返す。
【００５３】
次に図１０を参照し、シングルハンドラスプが示される。ラスプ１０００は、ハンドル１００２と、ハンドル１００２をラスプ１０００の作業端に接続するシャフト１００４とを含む。ラスプ１０００の作業端において、シャフト８０４にヘッド１００６が取り付けられている。ヘッド１００６は、少なくとも１つのカッティング面１００８を有する。一実施形態例において、カッティング面１００８は、カッティング面１００８が第１の方向に動かされたとき（例えばラスプが椎間関節の前から後方向に動かされたとき）には切断を行うが、カッティング面１００８が第１の方向と反対の方向に移動されたとき（例えばラスプが椎間関節の後ろから前方向に動かされたとき）には切断を行わないような形状にされている。
【００５４】
ラスプ１０００は、椎間関節の関節動作面を準備するための形状にされている。ある実施形態例において、ラスプ１０００は、関節面２８および３０の関節動作面３８および４０を準備するための形状にされ、準備された関節動作面の形状および寸法が、上インプラント１０２および下インプラント１０４の形状および寸法に似るようにされる。例えば、上インプラント１０２および／または下インプラント１０４が湾曲している場合、インプラントのための表面を適切に準備してするために、ヘッド１００６は概して湾曲していてもよい。
【００５５】
さらに、ラスプ１０００は、医療用工具に一般的に用いられる任意の適切な材料からなり得る。一実施形態例においてはラスプ１０００の少なくとも一部がチタンからなるが、ラスプは、当該分野で公知の任意の材料からもなり得る。
【００５６】
本発明をいくつかの実施形態例に関して説明したが、記載した実施形態はあらゆる意味において例示的なものであり、限定的なものではないと考えられるべきである。このような他の特徴、局面、変形、改変、および均等物の置き換えは、以下の請求の範囲によってのみ限定されることが意図される、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。また、ある一実施形態例において説明した特徴および部材は、同じくあるいは同様にして、他の実施形態においてもまた使用あるいは適用が可能であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、正常なヒトの脊柱の側方立面図である。
【図２】図２Ａは、正常なヒトの頸椎の前面図であり、図２Ｂは、正常なヒトの頸椎の後方上面図である。
【図３】図３は、頸椎椎間関節の後方斜視図である。
【図４】図４は、頸椎椎間関節の側方立面図である。
【図５】図５は、頸椎小関節面インプラントを示す。
【図６Ａ】図６Ａは、頸椎と関連して、小関節面インプラントの別の実施形態を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、頸椎と関連して、小関節面インプラントの別の実施形態を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、頸椎と関連して、小関節面インプラントの別の実施形態を示す。
【図７】図７は、側塊貫通スクリューと関連して、頸椎小関節面下インプラントを示す。
【図８】図８は、頸椎椎間関節関節面に関節動作面を設ける方法を大略的に示すフローチャートである。
【図９】図９は、ラスプが関節動作面を準備するために用いられているイラストレーションである。
【図１０】図１０は、ラスプのイラストレーションである。
【図１１】図１１は、側塊貫通スクリューを位置決めするために用いられる照準器のイラストレーションである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１１】
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【国際調査報告】
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