(57)【要約】  上位及び下位椎骨の間に装着するための椎間インプラント（１０）は、第１及び第２の端板（１２、１４）及びインレー（２６）を有する。第１の端板（１２）は、第１の椎骨係合面及び第１の内面（１２ｆ）を有する。第１の椎骨係合面は、インプラント位置で上位椎骨に装着される。第２の端板（１４）は、第２の椎骨係合面及び第２の内面（１４ｆ）を有する。第２の椎骨係合面は、埋め込み位置で下位椎骨に装着される。インレー（２６）は、組み立て構成において第１及び第２の内面（１２ｆ、１４ｆ）にかつそれらの間に装着される。インレーは、第１の装着板（２８）、第２の装着板（３０）、第１のＷ字形バネ（３２）、及び第２のＷ字形バネ（３４）を有する。第１及び第２のＷ字形バネは、第１及び第２の装着板の間に装着される。第１及び第２のＷ字形バネは、挿入軸線に対してほぼ平行である縦軸線を有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位椎骨と下位椎骨の間に装着するための椎間インプラントであって、この椎間インプラントが、
第１の前端、第１の後端、第１の側面、第２の側面、第１の椎骨係合面、及び第１の内面を有し、この第１の椎骨係合面が、埋め込み位置で上位椎骨に装着される第１の端板と、
第２の前端、第２の後端、第３の側面、第４の側面、第２の椎骨係合面、及び第２の内面を有し、この第２の椎骨係合面が、前記埋め込み位置で下位椎骨に装着される第２の端板と、
組み立てた構造において前記第１及び第２の内面にかつそれらの間に装着され、第１の装着板、第２の装着板、第１のＷ字形バネ、及び第２のＷ字形バネを有するインレーであって、この第１及び第２のＷ字形バネが、挿入軸線の両側でこの第１及び第２の装着板の間に装着され、この第１及び第２のＷ字形バネが、それぞれ、この挿入軸線に対してほぼ平行に向けられた縦軸線を有する前記インレーと、
を有する椎間インプラント。
【請求項２】
前記第１の内面は、第１の空洞を形成し、前記第２の内面は、第２の空洞を形成し、前記組み立てた構造において、前記第１の装着板は、この第１の空洞に位置決めされ、前記第２の装着板は、この第２の空洞に位置決めされる請求項１に記載の椎間インプラント。
【請求項３】
前記第１及び第２のＷ字形バネは、第１、第２、第３、及び第４の脚を有し、この第１、第２、第３、及び第４の脚は、脚幅及び脚厚を有する請求項１に記載の椎間インプラント。
【請求項４】
前記脚幅は、約１から４ミリメートル（１〜４ｍｍ）であり、前記脚厚は、約１０分の２から１０分の８ミリメートル（０．２〜０．８ｍｍ）である請求項３に記載の椎間インプラント。
【請求項５】
前記第１の脚は、前記第１の装着板に装着され、前記第４の脚は、前記第２の装着板に装着される請求項３に記載の椎間インプラント。
【請求項６】
前記第１及び第２の脚は、第１の屈曲部を形成し、前記第２及び第３の脚は、第２の屈曲部を形成し、前記第３及び第４の脚は、第３の屈曲部を形成する請求項３に記載の椎間インプラント。
【請求項７】
前記第１、第２、及び第３の屈曲部は、補強部材を有する請求項６に記載の椎間インプラント。
【請求項８】
前記第１及び第２のＷ字形バネは、金属材料で構成される請求項１に記載の椎間インプラント。
【請求項９】
前記挿入平面とほぼ同一平面の前記第１の椎骨係合面から延びる第１のキールと、
前記挿入平面とほぼ同一平面の前記第２の椎骨係合面からほぼ垂直に延びる第２のキールと、
を更に有する請求項１に記載の椎間インプラント。
【請求項１０】
前記第１及び第２のキールは、それらの上面上に位置決めされた鋸歯状の歯を有する請求項９に記載の椎間インプラント。
【請求項１１】
前記第１及び第２の椎骨係合面から延び、前記埋め込み位置でそれぞれ前記上位及び下位椎骨の端板内に位置決めされた複数のスパイク、
を更に有する請求項１に記載の椎間インプラント。
【請求項１２】
矢状面を形成する上位椎骨と下位椎骨の間にこの矢状面にほぼ平行に後方接近を通じて装着するための椎間インプラントシステムであって、この椎間インプラントシステムが、
第１、第２、第３、及び第４の脚を有する第１のＷ字形バネであって、この第１の脚が、第１の椎骨係合面を有し、この第４の脚が、第２の椎骨係合面を有し、この第１及び第２の椎骨係合面は、互いから離れるように向いており、この第１のＷ字形バネが、第１の長さ、第１の幅、及び第１の厚みを有し、この第１の長さが、この第１の幅よりも大きく、この第１の幅が、この第１の厚みよりも大きく、この第１、第２、及び第３の脚の長さが、この第１の長さにほぼ等しい前記第１のＷ字形バネと、
前記第１及び第２の脚によって形成された第１の屈曲部に位置決めされた第１の補強部材と、
第５、第６、第７、及び第８の脚を有する第２のＷ字形バネであって、この第５の脚が、第３の椎骨係合面を有し、この第８の脚が、第４の椎骨係合面を有し、この第３及び第４の椎骨係合面が、互いから離れるように向いており、この第２のＷ字形バネが、第２の長さ、第２の幅、及び第２の厚みを有し、埋め込み位置において、この第１及び第３の椎骨係合面が、上位椎骨と接触し、この第２及び第４の椎骨係合面が、下位椎骨と接触する前記第２のＷ字形バネと、
を有する椎間インプラントシステム。
【請求項１３】
前記第１、第２、第３、及び第４の椎骨係合表面は、そこから延びる固定機構を有する請求項１２に記載の椎間インプラントシステム。
【請求項１４】
前記固定機構は、スパイクで構成される請求項１３に記載の椎間インプラントシステム。
【請求項１５】
前記第２及び第３の脚によって形成された第２の屈曲部に位置決めされた第２の補強部材、
を更に有する請求項１２に記載の椎間インプラントシステム。
【請求項１６】
前記第１のＷ字形バネは、第１の縦軸線を形成し、前記第２のＷ字形バネは、第２の縦軸線を形成し、この第１及び第２の縦軸線は、前記埋め込み位置において前記矢状面とほぼ平行に向けられる請求項１２に記載の椎間インプラントシステム。
【請求項１７】
前記第５、第６、第７、及び第８の脚の長さが、前記第１の長さ及び前記第２の長さにほぼ等しい請求項１２に記載の椎間インプラントシステム。
【請求項１８】
前記第１及び第２の脚によって形成された第１の屈曲部に位置付けられた第１の補強部材と、
前記第２及び第３の脚によって形成された第２の屈曲部に位置付けられた第２の補強部材と、
前記第３及び第４の脚によって形成された第３の屈曲部に位置付けられた第３の補強部材と、
を更に有し、
前記第１及び第３の補強部材は、前記第１のＷ字形バネの前端の近くに位置決めされ、前記第２の補強部材は、この第１のＷ字形バネの後端の近くに位置決めされる、
請求項１２に記載の椎間インプラントシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
脊椎手術において使用するための運動維持椎間インプラントは、手術によって影響を受ける運動セグメントにおいて運動を維持するのに利用される。典型的な運動維持装置は、椎間板の解剖学的運動及び反応を再現しない。具体的には、ある一定のインプラントは、衝撃レベルでの殆どの運動を椎骨の間のピボット回転又は上下動の限られた量に制限する。病的又は損傷した椎間板をその元の解剖学的減衰及び運動制限に修復するために椎間板の生理学的又は解剖学的運動を模倣する椎間運動維持インプラントを設計及び構成することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
簡単には、一実施形態は、第１の端板、第２の端板、及びインレーを含んで上位椎骨と下位椎骨の間に装着するための椎間インプラントに関する。第１の端板は、第１の前端、第１の後端、第１の側面、第２の側面、第１の椎骨係合面、及び第１の内面を有する。第１の椎骨係合面は、埋め込み位置で上位椎骨に装着される。第２の端板は、第２の前端、第２の後端、第３の側面、第４の側面、第２の椎骨係合面、及び第２の内面を有する。第２の椎骨係合面は、埋め込み位置で下位椎骨に装着される。インレーは、組み立て構成において第１及び第２の内面にかつそれらの間に装着される。インレーは、第１の装着板、第２の装着板、第１のＷ字形バネ、及び第２のＷ字形バネを有する。第１及び第２のＷ字形バネは、挿入平面の両側で第１及び第２の装着板の間に装着される。第１及び第２のＷ字形バネは、挿入軸線に対してほぼ平行に向けられた縦軸線を有する。
【０００３】
別の実施形態は、後方接近を通じて矢状面を形成する上位椎骨と下位椎骨の間に装着するための椎間インプラントシステムに関する。後方接近の向きは、矢状面に対してほぼ平行である。椎間インプラントシステムは、第１のＷ字形バネ及び第２のＷ字形バネを有する。第１のＷ字形バネは、第１、第２、第３、及び第４の脚を有する。第１の脚は、第１の椎骨係合面を有し、第４の脚は、第２の椎骨係合面を有する。第１及び第２の椎骨係合面は、互いから離れるように向いている。第１のＷ字形バネは、第１の長さ、第１の幅、及び第１の厚みを有する。第１の長さは、第１の幅よりも大きく、第１の幅は、第１の厚みよりも大きい。第２のＷ字形バネは、第５、第６、第７、及び第８の脚を有する。第５の脚は、第３の椎骨係合面を有し、第８の脚は、第４の椎骨係合面を有する。第３及び第４の椎骨係合面は、互いから離れるように向いている。第２のＷ字形バネは、第２の長さ、第２の幅、及び第２の厚みを有する。埋め込み位置で、第１及び第３の椎骨係合面は、上位椎骨と接触し、第２及び第４の椎骨係合面は、下位椎骨と接触する。
【０００４】
以上の要約、並びに以下の詳細説明は、添付図面と共に読むとより良く理解されるであろう。例示目的のために様々な実施形態を説明するが、本発明は、図示の配置及び手段通りには限定されないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】第１の実施形態による椎間インプラントの後部斜視図である。
【図１Ａ】埋め込み位置で上位椎骨と下位椎骨の間に装着されていることを示す図１の線１Ａ−１Ａに沿った図１のインプラントの断面図である。
【図２】図１の椎間インプラントの後部斜視部分分解組立図である。
【図２Ａ】図２の線２Ａ−２Ａに沿った図１の椎間インプラントの第２のＷ字形バネの断面図である。
【図３】垂直軸線の周りに捩った構成で示す図１の椎間インプラントの上面図である。
【図４】第２の実施形態による椎間インプラントシステムの第１及び第２のＷ字形バネの正面斜視図である。
【図５】図４の第１のＷ字形バネの側面図である。
【図６】図５の線６−６に沿った図４の第１のＷ字形バネの断面図である。
【図７】図５の線７−７に沿った図４の第１のＷ字形バネの部分断面図である。
【図８】上位及び下位椎骨の間に埋め込まれるか又は埋め込まれるように位置決めされて示す第２の実施形態の椎間インプラントシステムの図４の第１及び第２のＷ字形バネの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の説明では、単に便宜上の目的である一定の専門用語を使用するが、それらは限定的なものではない。用語「右」、「左」、「下側」、及び「上側」は、参照する図面内の方向を示すものである。用語「内向き」又は「遠位に」、及び「外向き」又は「近位に」は、例示的なインプラント及び器具、並びにそれらの関連部品の幾何学的中心へ向う方向及びそれから離れる方向をそれぞれ意味する。用語「前側」、「後側」、「上位」、「下位」、「横方向」、「中間」、並びに関連の用語及び／又は語句は、参照する人体の好ましい位置及び向きを示すものであり、限定することを意味するものではない。専門用語は、上記列挙した用語、その派生語、及び同様の趣旨の用語を含む。
【０００７】
図１〜図３を参照すると、第１の実施形態では、上位椎骨ＶSと下位椎骨ＶIの間に装着するための椎間インプラント１０は、手術後の上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間で６自由度の運動を許容する全椎間板置換インプラント１０から構成される。従って、椎骨ＶS、ＶIの間の運動が排除される典型的な融合手術と比較して、上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間の運動が維持される。
【０００８】
第１の実施形態の椎間インプラント１０は、第１の前端１２ａ、第１の後端１２ｂ、第１の側面１２ｃ、第２の側面１２ｄ、第１の椎骨係合面１２ｅ、及び第１の内面１２ｆを有する第１の端板１２を有する。第１の実施形態の椎間インプラント１０はまた、第２の前端１４ａ、第２の後端１４ｂ、第３の側面１４ｃ、第４の側面１４ｄ、第２の椎骨係合面１４ｅ、及び第２の内面１４ｆを有する第２の端板１４を有する。埋め込み位置（図１Ａ）において、第１の椎骨係合面１２ｅは、上位椎骨ＶSに装着され、第２の椎骨係合面１４ｅは、下位椎骨ＶIに装着される。上から見ると、第１及び第２の端板１２、１４は、同じ周囲のほぼ矩形の形状を有し、後端１２ｂ、１４ｂは弓形である。第１及び第２の端板１２、１４は、上述の形状を有することに限定されることなく、前端１２ａ、１４ａ、後端１２ｂ、１４ｂ、及び側面１２ｃ、１２ｄ、１４ｃ、１４ｄの各々は、ほぼ真っ直ぐ、湾曲、弓形、波形とすることができ、又はほぼあらゆる形状を有することができる。しかし、第１及び第２の端板１２、１４は、端板１２、１４が埋め込み位置でそれに装着される椎骨ＶS、ＶIの椎体の周囲リムと接触するような形状にされる。上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの椎体の周囲リム又は皮質リムに近い前端１２ａ、１４ａ、後端１２ｂ、１４ｂ、及び側面１２ｃ、１２ｄ、１４ｃ、１４ｄの位置決めにより、インプラント１０と椎骨ＶS、ＶIの間に比較的強力で確実な係合をもたらす。インプラント１０のこれらの部分は、存立を制限してインプラント１０を椎骨ＶS、ＶIに確実に取り付けるように比較的強力な周囲リムに隣接して位置決めすることができる。
【０００９】
第１の端板１２は、第１の椎骨係合面１２ｅからほぼ垂直に延びる第１のキール１６を有し、第２の端板１４は、第２の椎骨係合面１４ｅからほぼ垂直に延びる第２のキール１８を有する。第１及び第２のキール１６、１８は、第１及び第２の椎骨係合面１２ｅ、１４ｅのかなりの部分に沿って前端１２ａ、１４ａと後端１２ｂ、１４ｂの間にほぼ縦方向に延びる。第１及び第２のキール１６、１８は、好ましくは、組み立て構成においてインプラント１０の挿入軸線Ａ−Ａとほぼ同一平面上に延びる。
【００１０】
第１及び第２のキール１６、１８はまた、それらの上面に鋸歯状の歯又は鋸歯状の縁部１６ａ、１８ａを有する。鋸歯状の歯１６ａ、１８ａは、上位キールカット２０及び下位キールカット２２へのキール１６、１８の挿入に適合する（それぞれ、埋め込み中に）。鋸歯状の歯１６ａ，１８ａの先端は、ほぼ後端１２ｂ、１６ｂの方向を指し、端板１２、１４の挿入に適合するが、インプラント位置で椎間腔からの椎間インプラント１０の排除に抵抗する。第１及び第２の端板１２、１４は、鋸歯状の歯１６ａ、１８ａを有する第１及び第２のキール１６、１８を有することに限定されることなく、第１及び第２の端板１２、１４を椎骨ＶS、ＶIに固定するのにスパイク、留め具、接着結合、クランピング、又は他の技術を利用して上位及び下位椎骨ＶS、ＶIに固定することができる。
【００１１】
具体的には、第１及び第２の端板１２、１４は、スパイク２４（仮想線タイプに示す）を利用して上位及び下位椎骨ＶS、ＶIに固定することができる。スパイク２４は、第１及び第２の端板１２、１４を椎骨ＶS、ＶIに固定するように、第１及び第２のキール１６、１８と共に又はそれら自体によって利用することができる。スパイク２４は、椎骨ＶS、ＶIの端板の中に延びて、椎骨ＶS、ＶIへの端板１２、１４の１次固定をもたらす。
【００１２】
第１の実施形態の椎間インプラント１０はまた、組み立て構成（図１、図１Ａ及び図３）において第１及び第２の内面１２ｆ、１４ｆに及びそれらの間に装着されたインレー２６を有する。インレー２６は、第１の装着板２８、第２の装着板３０、第１のＷ字形バネ３２、及び第２のＷ字形バネ３４を有する。第１及び第２の装着板２８、３０は、第１及び第２の端板１２、１４の第１及び第２の内面１２ｆ、１４ｆに形成された第１及び第２の空洞３６、３８内にそれぞれ位置決めされる。第１及び第２の空洞３６、３８は、その中に第１及び第２の装着板２８、３０の縁部を保持し、それらの側縁に沿って第１及び第２の装着板２８、３０を組み立て構成の中に案内するレール３６ａ、３８ａを有する。第１及び第２の装着板２８、３０は、スナップ装着、圧入、締結機構、クランピング機構、又は組み立て構成において第１及び第２の空洞３６、３８に第１及び第２の装着板２８、３０を保持することができるある他の同様の固定機構により、組み立て構成において第１及び第２の空洞３６、３８に保持される。
【００１３】
第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、第１、第２、第３、及び第４の脚４０、４２、４４、４６それぞれを有する。第１、第２、第３、及び第４の脚４０、４２、４４、４６は、脚長ＬL、脚幅ＷL、及び脚厚ＴLを有する。第１及び第２のＷ字形バネ３０、３４の脚４０、４２、４４、４６の各々は、同じ脚長ＬL、脚幅ＷL、及び脚厚ＴLを有する。第１の実施形態では、脚長ＬLは、脚幅ＷLよりも大きく、脚幅ＷLは、脚厚ＴLよりも大きい。しかし、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、そのように制限されることなく、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４及び／又は椎間インプラント１０の特性を患者の脊椎の特定の部分に又は治療している特定の条件に適応させるために、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４の間及び／又は個々の脚４０、４２、４４、４６の間でそれらの脚長ＬL、脚幅ＷL、及び脚厚ＴLに差がある場合がある。
【００１４】
患者の脊椎の腰部に装着するために適応される椎間インプラント１０の第１の実施形態では、脚長ＬLは、約５から１３ミリメートル（５〜１３ｍｍ）であり、脚幅ＷLは、約１から４ミリメートル（１〜４ｍｍ）であり、脚厚ＴLは、約１０分の２から１０分の８ミリメートル（０．２〜０．８ｍｍ）である。第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、上記列挙した脚長ＬL、脚幅ＷL、及び脚厚ＴLを有することに限定されることなく、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４の特性を様々な解剖学的状況に対して又は一般的に医師の好みに適応させるような大きさに構成することができる。しかし、第１、第２、第３、及び第４の脚４０、４２、４４、４６は、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４の特性が実質的に類似して一貫性があるように、ほぼ一貫した脚長ＬL、脚幅ＷL、及び脚厚ＴLを有するが、様々な理由のために、それらの特性は、異なるように設計することができると考えられる。
【００１５】
第１の実施形態では、第１の脚４０は、第１の装着板２８に固定され、第４の脚４６は、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４の両方に対して第２の装着板３０に固定される。第１及び第４の脚４０、４６は、第１及び第２の装着板２８、３０それぞれに締結され、接着剤で結合され、一体的に形成され、クランプ締めされるか又はその他の方法で装着されて固定することができる。代替的に、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、インプラント１０を患者の脊椎の異なる部分の中に埋め込むために又は患者の脊椎の異なる条件に対処するように適応させることができるように、バネ３２、３４を取り外して異なる特性を有する代替のバネと交換することができるように第１及び第２の装着板２８、３０に取外し可能に装着することができる。例えば、高剛性を有する第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、患者の脊椎の腰部の中の挿入するために第１及び第２の装着板２８、３０に装着することができるが、比較的低剛性を有する第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、患者の脊椎の頸部の中に埋め込むために第１及び第２の板２８、３０に装着することができる。
【００１６】
第１の屈曲部４１は、第１及び第２の脚４０、４２によって形成され、第２の屈曲部４３は、第２及び第３の脚４２、４４によって形成され、第３の屈曲部４５は、第３、及び第４の脚４４、４６によって形成される。第１、第２、及び第３の屈曲部４１、４３、４５は、Ｕ字形を有し、それぞれの脚４０、４２、４４、４６の交差位置で形成される。屈曲部４１、４３、４５は、Ｕ字形を有することに限定されることなく、脚４０、４２、４４、４６の間の移行を許容し、第１及び第２の装着板２８、３０の間で減衰した動きを許容する第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４の構成を提供するほぼあらゆる形状を取ることができる。
【００１７】
第１の実施形態の第１、第２、及び第３の屈曲部４１、４３、４５は、補強部材４１ａ、４３ａ、４５ａを有する。補強部材４１ａ、４３ａ、４５ａは、屈曲部４１、４３、４５において強度及び剛性を与え、補強部材４１ａ、４３ａ、４５ａにおいて破損又は疲労破壊の可能性を低下させる。第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、屈曲部４１、４３、４５において補強部材４１ａ、４３ａ、４５ａを有することに限定されることなく、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４の性能を有意に制限又は修正することなく補強部材４１ａ、４３ａ、４５ａを除くように設計して構成することができる。しかし、補強部材４１ａ、４３ａ、４５ａは、典型的には、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４の特性を調節し、屈曲部４１、４３、４５において強度及び剛性を与えることを可能にする。
【００１８】
第１の実施形態では、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、比較的剛性で強力かつ生体適合性である金属材料で構成される。例えば、Ｗ字形バネ３２、３４は、チタン、ステンレス鋼、又は他の金属材料で構成することができる。金属材料は、図１〜図３に示すように構成されると、第１及び第２の装着板２８、３０の間で減衰した動きを許容する。しかし、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、金属構成に限定されることなく、Ｗ字形バネ３２、３４の全体の大きさ及び形状を取り、Ｗ字形バネの正常作動条件に耐えることができるポリマー又は他の比較的強力な剛性の生体適合性材料で構成することができる。
【００１９】
第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、第１の実施形態では、挿入軸線Ａ−Ａの両側の第１及び第２の装着板２８、３０の間に装着される。第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、埋め込み位置で挿入軸線Ａ−Ａに対してほぼ平行に向けられた縦軸線ＸA、ＸBをそれぞれ有する。
【００２０】
第１の実施形態の椎間インプラント１０は、その構成要素の全てが金属材料から構成されるように構成することができる。例えば、第１及び第２の端板１２、１４及びインレー２６は、金属材料で構成される。第１の実施形態の椎間インプラント１０の金属構成は、公知の工程及び技術で繰返し製造することができる比較的簡単なインプラントを提供する。金属構成はまた、公知の材料を利用する生体適合性構成を許容し、一般的に、単一インプラントにおいて異種材料の組合せから生じる腐食又は劣化を排除する。
【００２１】
使用時には、損傷を受けた椎間板は、脊椎から取り外され、上位キールカット２０は、上位椎骨ＶSに形成され、下位キールカット２２は、下位椎骨ＶIに形成される。第１及び第２の端板１２、１４は、第１及び第２の内面１２ｆ、１４ｆが互いに接触状態又はその近くにあるように位置決めされ、第１及び第２のキール１６、１８は、上位及び下位キールカット２０、２２それぞれの中に挿入されるようにほぼ整列する。ツール（図示せず）は、第１及び第２のキール１６、１８が上位及び下位キールカット２０、２２それぞれに位置決めされるように、端板１２、１４を準備した椎間腔の中に挿入する。第１及び第２の端板１２、１４は、鋸歯状の歯１６ａ、１８ａが椎骨ＶS、ＶIの中に入れられ、第１及び第２の空洞３６、３８が分離されてインレー２６の挿入のために空間を設けるように、上位及び下位椎骨ＶS、ＶIに向けて延びている。インレー２６は、典型的には、第１及び第２の装着板２８、３０の側縁が第１及び第２のレール３６ａ、３８ａによって係合するようにツール（図示せず）で埋め込まれる。完全に挿入されると、第１及び第２の装着板２８、３０は、第１及び第２の端板１２、１４それぞれに対してロックされる。患者の切開が閉じられ、第１の実施形態の全椎間板置換術の運動維持インプラント１０は、上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間で６自由度の運動を許容する。
【００２２】
インレー２６に第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４を有することにより、ある一定の市販の全椎間板置換術の運動維持インプラントと比較して、第１及び第２の装着板２８、３０と第１及び第２の端板１２、１４の間の制約を解除する。第１の例示的な全椎間板置換術の運動維持インプラント１０の第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４は、ほぼ解剖学的運動に近い上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間で重畳又は連成運動を可能にし、手術後の周囲の解剖学的構造に対してより寛容であると考えられる。従って、第１の実施形態の椎間インプラント１０は、脊椎の生理学的実体をより良く模倣することができる。具体的には、自然な椎間板は、６自由度の運動の一部を抑制する機械的制約を持たず、自然な椎間板は、特定の回転中心を持たない。第１の例示的なインプラント１０は、従来の市販の装置と比較すると、連成運動及びより解剖学的に正しい運動を許容する上述の完全金属構成を有する。具体的には、第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４を有するインプラント１０は、上位及び下位椎骨ＶS、ＶIが、インプラント１０の埋め込み後に互いに対して６自由度で一般的に運動することができるので、埋め込み後に面関節において特に横方向曲げ中に比較的解剖学的な運動を許容する。
【００２３】
図４〜図８を参照すると、第２の実施形態による椎間インプラントシステム２１０は、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４を有する。第２の実施形態の第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、第１の実施形態の第１及び第２のＷ字形バネ３２、３４に類似し、同様の参照番号は、具体的に第２の実施形態の構成要素又は特徴を識別するように接尾辞「２」で第２の実施形態の第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４の特徴を説明するのに以下で利用する。第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、後方接近により上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間でかつ矢状面ＳPに対して平行である平面に沿って装着されるように構成される。
【００２４】
第１のＷ字形バネ２３２は、第１、第２、第３、及び第４の脚２４０、２４２、２４４、２４６を有し、第２のＷ字形バネ２３４は、第５、第６、第７、及び第８の脚２４８、２５０、２５２、２５４をそれぞれ有する。
【００２５】
第１の脚２４０は、第１の椎骨係合面２４０ａを有し、第４の脚２４６は、第２の椎骨係合面２４６ａを有する。第１及び第２の椎骨係合面２４０ａ、２４６ａは、それらが埋め込み位置で上位及び下位椎骨ＶS、ＶIそれぞれと接触することができるように、互いから離れるように向いている。
【００２６】
第１のＷ字形バネ２３２は、第１の長さＬ1、第１の幅Ｗ1、及び第１の厚みＴ1を有する。第１の長さＬ1は、第１の幅Ｗ1よりも大きく、第１の幅Ｗ1は、第１の厚みＴ1よりも大きい。第１、第２、第３、及び第４の脚２４０、２４２、２４４、２４６各々は、好ましくは、同じ第１の長さＬ1、第１の幅Ｗ1、及び第１の厚みＴ1を有するが、それに限定されない。例えば、個々の脚２４０、２４２、２４４、２４６は、異なる第１の長さＬ1、第１の幅Ｗ1、又は第１の厚みＴ1を有し、第１のバネ２４０の特性に影響を与えることができる。しかし、第２の実施形態では、個々の脚２４０、２４２、２４４、２４６は、製造可能性を容易にし、比較的一貫した第１のバネ２４０を提供するようにほぼ同一の構造を有する。
【００２７】
第２のＷ字形バネ２３４は、典型的には、第２の実施形態では第１のＷ字形バネ２３２と同一の構成を有するが、それに限定されない。例えば、第２のＷ字形バネ２３４は、埋め込み位置で遭遇する力に異なる反応を与えるように、異なる材料を使用して異なる１つ又は複数の構成から生じる修正したバネ特性を有することができる。しかし、第２のＷ字形バネ２３４は、典型的には、以下でより詳細に説明するように、埋め込み位置で力に対して一貫した支持及び反応を提供するように第１のＷ字形バネ２３２と同一の構成を有する。
【００２８】
第５の脚２４８は、第３の椎骨係合面２４８ａを有し、第８の脚２５４は、第４の椎骨係合面２５４ａを有する。埋め込み位置で、第３の椎骨係合面２４８ａは、好ましくは、上位椎骨ＶSと接触し、第４の椎骨係合面２５４ａは、好ましくは、下位椎骨ＶIと接触する。更に、第３及び第４の椎骨係合面２４８ａ、２５４ａは、互いから離れるように向いている。
【００２９】
第２のＷ字形バネ２３４は、第２の長さＬ2、第２の幅Ｗ2、及び第２の厚みＴ2を有する。第１のＷ字形バネ２３２と同様に、第２のＷ字形バネ２３４の第２の長さＬ2、第２の幅Ｗ2、及び第２の厚みＴ2は、第５、第６、第７、及び第８の脚２４８、２５０、２５２、２５４の同じ特徴と同等であるとは限らず、個々の脚２４８、２５０、２５２、２５４は、第２のＷ字形バネ２３４の特性を調節するような大きさ及び形状で変化する場合がある。
【００３０】
第２の実施形態では、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４が患者の腰椎の中に埋め込まれるように適応されると、第１及び第２の長さＬ1、Ｌ2は、約１６から２４ミリメートル（１６〜２４ｍｍ）であり、第１及び第２の幅Ｗ1、Ｗ2は、約４から９ミリメートル（４〜９ｍｍ）であり、第１及び第２の厚みＴ1、Ｔ2は、約１０分の６から１と１０分の２ミリメートル（０．６〜１．２ｍｍ）である。第２の実施形態の例示的な第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、２０ミリメートル（２０ｍｍ）の第１及び第２の長さＬ1、Ｌ2、５ミリメートル（５ｍｍ）の第１及び第２の幅Ｗ1、Ｗ2、及び１０分の８ミリメートル（０．８ｍｍ）の第１及び第２の厚みＴ1、Ｔ2を有する。第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、上記列挙した寸法に限定されることなく、代替の寸法を有するか又は頸椎のような脊椎又は身体の様々な他の部分に適応することができ、その結果、一般的に腰椎構成に対して好ましい上述の範囲外の寸法が得られる。
【００３１】
第２の実施形態の第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４はまた、２つの隣接する椎骨ＶS、ＶIの間でほぼ解剖学的椎間板の高さを回復するように、準備した椎間腔の中に挿入されるように適応された第１及び第２のバネ高さＨ1、Ｈ2を有する。第２の実施形態のバネ高さＨ1、Ｈ2は、バネ２３２、２３４が腰椎に適応する時に約５から１３ミリメートル（５〜１３ｍｍ）であるが、それに制限されることなく、隣接する椎骨ＶS、ＶIの間の解剖学的高さをほぼ回復することができるほぼあらゆるバネ高さを有するように適応させることができる。更に、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、頸椎のような患者の身体の様々な他の部分の中に埋め込まれるように適応させることができ、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４を患者の身体の特定の解剖学的特徴に適応させるように、上述の範囲外の第１及び第２のバネ高さＨ1、Ｈ2を有することができる。
【００３２】
第１の補強部材２４１ａは、第１及び第２の脚２４０、２４２によって形成された第１の屈曲部２４１に位置決めされる。第１の補強部材２４１ａは、第１のＷ字形バネ２３２と一体的に形成され、Ｕ字形の第１の屈曲部２４１の内面に位置決めされる。第１の補強部材２４１ａは、第１のＷ字形バネ２３２と一体的に形成されることに限定されることなく、第１のＷ字形バネ２３２の作動に有意な影響を与えずにＵ字形の第１の屈曲部２４１の内側又は外側で第１の屈曲部２４１にその後に装着又は取外し可能に装着することができる。
【００３３】
第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４はまた、第２の屈曲部２４３で形成された第２の補強部材２４３ａ、第３の屈曲部２４５で形成された第３の補強部材２４５ａ、第４の屈曲部２４９で形成された第４の補強部材２４９ａ、第５の屈曲部２５１で形成された第５の補強部材２５１ａ、及び第６の屈曲部２５３で形成された第６の補強部材２５２ａを有する。第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、補強部材２４１ａ，２４３ａ、２４５ａ、２４９ａ、２５１ａ、２５２ａを有することに限定されないが、これらの構成要素は、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４の特徴を調節し、屈曲部２４１、２４３、２４５、２４９、２５１、２５３において強度及び剛性を与え、かつ第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４の特性を調節することができる。
【００３４】
第２の実施形態では、第１、第３、第４、及び第６の補強部材２４１ａ，２４５ａ、２４９ａ、２５３ａは、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４それぞれの前端の近くに位置決めされる。更に、第２の補強部材２４３ａ及び第５の補強部材２５１ａは、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４それぞれの後端の近くに位置決めされる。このような構成は、最初に上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間の椎間腔の中への第１、第３、第４、及び第６の屈曲部２４１、２４５、２４９、２４３の鈍端を有する第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４の挿入を許容する。このような構成は、椎骨ＶS、ＶIに影響を与える鋭い縁部なしに椎間腔の中への比較的滑らかな挿入を許容する。第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、補強部材２４１ａ、２４３ａ、２４５ａ、２４９ａ、２５１ａ、２５３ａを有することに限定されない。
【００３５】
第１、第２、第３、及び第４の椎骨係合面２４０ａ、２４６ａ、２４８ａ、２５４ａは、好ましくは、それから延びる固定機構又はスパイク２２４を有する。スパイク２２４は、第１及び第２のキール１６、１８の鋸歯状の歯１６ａ、１８ａと同様に、椎間腔の中への挿入を容易にするように鋸歯状の構成を有することができ、埋め込み位置で上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの端板と第１、第２、第３、及び第４の椎骨係合面２４０ａ、２４６ａ、２４８ａ、２５４ａとの間の係合の促進を可能にするピラミッド形、円錐形、又はほぼあらゆる形状を有することができる。スパイク２２４は、埋め込み位置で端板に位置決めされ、埋め込み時及び使用中に上位及び下位椎骨ＶS、ＶIに対して第１、第２、第３、及び第４の椎骨係合面２４０ａ、２４６ａ、２４８ａ、２５４ａの１次固定を提供してそれらの動きを制限する。
【００３６】
第１のＷ字形バネ２３２は、第１の縦軸線Ｘ1を形成し、第２のＷ字形バネ２３４は、第２の縦軸線Ｘ2を形成する。第１及び第２の縦軸線Ｘ1、Ｘ2は、埋め込み位置で矢状面ＳPに対してほぼ平行に向けられる。第１及び第２の縦軸線Ｘ1、Ｘ2は、埋め込み位置で矢状面ＳPに対してほぼ平行に向けられることに限定されることなく、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４が、脊髄Ｃの周囲に埋め込まれ、埋め込み位置で異なるバネ及び減衰特性を提供し、又はそうでなければ望ましい位置で上位及び下位椎骨ＶS、ＶIと係合することが容易になるように、矢状面ＳPに対してある一定の角度に向けることができる。
【００３７】
使用時には、第２の実施形態の第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、後方又は後方横方向接近により上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間の椎間腔に埋め込まれる。切開は患者の背中で行われ、椎骨ＶS、ＶIの間の椎間板は除去される。第１のＷ字形バネ２３２は、脊髄の一方の側面に矢状面ＳPに対してほぼ実質的に平行に向けられて埋め込まれ、第２のＷ字形バネ２３４は、脊髄Ｃの反対側の矢状面ＳPに対してほぼ平行に向けられて埋め込まれる。第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、第１の屈曲部２４１、第３の屈曲部２４５、第４の屈曲部２４９、及び第６の屈曲部２５３それぞれが椎間腔に入るように埋め込まれる。埋め込み位置で、第１、第３、第４、及び第６の屈曲部２４１、２４５、２４９、２４３は、椎骨ＶS、ＶIの前面の近くに位置決めされ、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４の後端は、上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの椎体の後側皮質リング上に位置決めされる。
【００３８】
埋め込み位置で、第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、脊椎によって遭遇する解剖学的負荷に反応することができ、上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間の６自由度の運動を許容することができる。具体的には、埋め込まれた第１及び第２のＷ字形バネ２３２、２３４は、横方向運動、垂直運動、矢状面ＳPに沿った運動、並びに横方向軸、垂直軸、及び前方から後方への軸の周りの捩りを許容する。６自由度の運動は、上位及び下位椎骨ＶS、ＶIの間で許容される健常な椎間板がその間に位置決めされた時の解剖学的運動を模倣することができる。この範囲の運動は、埋め込み位置で椎骨ＶS、ＶIの小関節面Ｆでのより多くの解剖学的運動を許容することができる。
【００３９】
本発明の広範な発明の概念から逸脱することなく上述の実施形態に変更を加えることができることは当業者によって認められるであろう。従って、本発明は、開示した特定的な実施形態に限定されず、それらの修正を以下の特許請求の範囲によって定める本発明の精神及び範囲に含めることを意図していることが理解される。
【符号の説明】
【００４０】
１０  インプラント
１２  第１の端板
１２ｆ  第１の内面
１４  第２の端板
１４ｆ  第２の内面
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013520227.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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