(57)【要約】  本発明は、お互いに対して同軸に配置された内側部材、外側部材、および歯車部材を概して備えており、その結果この内側部材および外側部材が軸にそってお互いに対して可動式である、椎骨の間の係合のための拡張式インプラントに関する。この歯車部材は、この外側部材に対して軸方向に固定され、かつこの外側部材に対して自由に回転可能であり、この歯車部材は、この内側部材のネジ山付きの部分をネジ山で係合して、軸にそってこの内側部材を平衡移動させる。このインプラントは、椎骨を、所定の配置で係合するように構成され、この歯車部材は、外側に露出されており、かつインプラントデバイスの周囲にそった複数の角度位置でツール部材によってアクセス可能であるように構成された歯車の歯を備える。
2013523406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎骨の間の係合のための拡張式補綴用インプラントであって：
中空の内部部分およびネジ山付きの外部部分を有し、かつ第一の椎体を係合するように構成された第一の末端部分を備える内側部材と；
その中に内側部材を同軸に受容するように構成された中空の内部部分を有し、かつ第二の椎体を係合するように構成された第二の末端部分を備える外側部材であって、ここで、前記内側部材および外側部材はお互いに対して長軸方向に可動式である、内側部材および外側部材と；
前記内側部材および外側部材に対して同軸に配置されており、かつ前記外側部材に対して軸方向に固定され、かつ前記外側部材に対して自由に回転可能である歯車部材と；
前記歯車部材に対して同軸に配置され、かつ前記歯車部材内に受容されるように構成されて寸法決めされたロックリングと、を備え、
ここで、前記歯車部材は、前記内側部材のネジ山付きの部分をネジ山で係合し、
ここで、第一のおよび第二の終板は、それぞれ第一および第二の椎骨を係合するように構成されており、
ここで、このインプラントは、椎骨を係合し、その結果前記第一および第二の末端部分は、前記第一および第二の椎体に対して所定の配置に配向され、かつ
ここで、前記歯車部材は、前記歯車部材の周囲に沿って伸びる歯車の歯を備え、前記歯車の歯は、前記歯車部材の近位端から前記歯車部材の遠位端に伸び、かつ
ここで、前記ロックリングおよび歯車部材は、別々の構成要素である、拡張式補綴用インプラント。
【請求項２】
前記インプラントが、長軸を有し、かつ前記歯車の歯が、前記長軸に対して実質的に平行に伸びる、請求項１に記載のインプラント。
【請求項３】
前記歯車の歯が、露出されており、かつツール部材によってアクセス可能であるように構成され、前記ツール部材は、前記歯車の歯を、前記長軸に対して実質的に平行に係合する、請求項２に記載のインプラント。
【請求項４】
前記歯車部材および前記ロックリングが、異なる材料から製造される、請求項１に記載のインプラント。
【請求項５】
前記内側部材、外側部材、および歯車部材が、ＰＥＥＫプラスチック材料からできている、請求項１に記載のインプラント。
【請求項６】
前記外側部材に対して前記内側部材を固定するためのロック部材をさらに備える、請求項１に記載のインプラント。
【請求項７】
前記内側部材が、前記外側部材に対して回転式に固定される、請求項１に記載のインプラント。
【請求項８】
前記内側部材が扁平部分を備え、かつ前記外側部材が扁平部分を備え、前記扁平部分が、協同して前記外部部材に対する前記内部部材の回転運動を妨げる、請求項７に記載のインプラント。
【請求項９】
前記内側部材が、少なくとも１つのローブを有するベース部分を備え、かつ前記外側部材が、少なくとも１つのくぼみを備え、前記ローブおよびくぼみが協同して、前記外部部材に対する前記内部部材の回転運動を妨げる、請求項７に記載のインプラント。
【請求項１０】
前記インプラントが、さらに：
少なくとも１つの終板を備え、
ここで、前記終板が、前記内側部材または外側部材のいずれかに接続され、かつここで、前記終板が、ネジを受容するための少なくとも１つのネジ穴を備える、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１１】
前記終板がさらに、一旦前記ネジがネジ穴に収まれば、前記ネジが抜け出ることをブロックするためのブロック構成要素を備える、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１２】
前記インプラントが、さらに：
第一の終板および第二の終板を備え、
ここで、前記第一の終板が前記内側部材に接続され、かつ前記第二の終板が前記外側部材に接続される、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１３】
前記第一および第二の終板が、前記終板から長軸方向に伸びる少なくとも１つの骨係合部材を備える、請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１４】
前記骨係合部材が、概して円錐のスパイク備える、請求項１３に記載のインプラント。
【請求項１５】
前記第一および第二の終板のうちの少なくとも１つの厚みが、前後方向で徐々に変化し、その結果、前記終板が概して楔形の輪郭を示す、請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１６】
前記第一および第二の終板のうちの少なくとも１つが、前記内側部材または外側部材に対して多軸的に回転可能である、請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１７】
椎骨の間の係合のための拡張式補綴用インプラントであって：
中空の内部部分およびネジ山付きの外部部分を有し、かつ第一の椎体を係合するように構成された第一の末端部分を備える内側部材と；
開口部と、その中に内側部材を同軸に受容するように構成された中空の内部部分とを有し、かつ第二の椎体を係合するように構成された第二の末端部分を備える外側部材であって、ここで前記内側部材および外側部材はお互いに対して長軸方向にそって回転可能である外側部材と；
前記内側部材および外側部材に対して同軸に配置されており、かつ前記外側部材に対して軸方向に固定され、かつ前記外側部材に対して自由に回転可能である歯車部材と；
前記歯車部材に対して同軸に配置され、かつ前記歯車部材内に受容されるように構成されて寸法決めされたロックリングと；
前記外側部材中に受容されるロック部材であって、本体部分および係合部材を有するロック部材と、を備え、
ここで、前記歯車部材は、前記内側部材のネジ山付きの部分をネジ山で係合し、かつ
ここで、前記ロックリングは、前記係合部材によって係合され得る複数の切り取り部を備える、インプラント。
【請求項１８】
第一の位置においては、前記ロック部材の係合部材が、前記ロックリングの切り取り部に受容され、前記歯車部材が回転することを妨げ、かつ第二の位置においては、前記ロック部材の係合部材が、前記ロックリングの切り取り部に受容されず、前記歯車部材が回転することを可能にする、請求項１７に記載のインプラント。
【請求項１９】
前記第一の位置においては、前記ロック部材が、静止しており、かつ屈曲していなく、かつ前記第二の位置においては、前記ロック部材が、前記外側部材の中心に向かって屈曲される、請求項１８に記載のインプラント。
【請求項２０】
前記ロックリングおよび前記歯車部材が、別々の構成要素であり、かつ異なる材料から製造されている、請求項１７に記載のインプラント。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
関連出願に対する相互参照
本出願は、その全体が参照によって本明細書において援用される、２０１０年４月１２日出願の、米国特許出願第１２／７５８，５２９号に対する優先権を主張する一部継続出願である。
【０００２】
本開示は、椎骨の少なくとも一部の除去後に脊椎を支持するためのデバイスに関する。
【０００３】
〔背景技術〕
椎骨が損傷されるかまたは疾患に罹る場合、外科手術によって、椎骨またはその一部を、補綴デバイスで置換して、脊柱の支持を修復し得る。例えば、椎体置換は通常、椎骨骨折、腫瘍または感染の処置に必要である。
【０００４】
近年では、例えば、チタンケージ、セラミック、セラミック／ガラス、プラスチックまたはＰＥＥＫ、およびカーボンファイバースペーサーのような、椎体を置換するために、いくつかの人工的な材料およびインプラントが開発されている。最近では、種々の拡張式補綴物または拡張式ケージが開発されており、椎体置換のために用いられている。拡張式の補綴デバイスは概して、椎体切除術（ｃｏｒｐｅｃｔｏｍｙ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）によって創出される腔のサイズに対して調節可能であり、典型的には、生体内での融合を容易にするために骨セメントまたは骨断片を収容するために少なくとも部分的に中空である。いくつかの拡張式インプラントは、腔への挿入の前に調節され得るが、他のインプラントは、その場で調節されてもよい。その場で調節可能な拡張式補綴デバイスを用いる椎体置換の２つの利点は、それを配置または挿入することが容易であること、ならびに最適の緊密なフィットおよびそのデバイスの生体内での拡張によって変形の矯正を可能にすることである。拡張式補綴デバイスによって与えられるいくつかの他の利点は、それらが、変形の矯正のために切除された椎骨欠損を横切る骨延長を容易にし得、かつ椎体切除術後に直ちに耐負荷性を可能にするということである。
【０００５】
椎骨インプラントの挿入のための器具および専門的なツールは、椎骨インプラントを設計する場合を考慮する１つの重要な設計パラメーターである。脊椎手術の手順では、補綴物が定位置に挿入されているときの周囲の隙間が小さいせいで、いくつかの課題が示され得る。別の重要な設計の考慮としては、デバイスが椎骨インプラントの挿入のための種々の外科的アプローチと適合する能力が挙げられる。
【０００６】
〔発明の概要〕
〔発明が解決しようとする課題〕
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、お互いに対して同軸に配置された内側部材、外側部材、および歯車部材を概して備えており、その結果この内側部材および外側部材が軸にそってお互いに対して可動式である、椎骨の間の係合のための拡張式補綴インプラントデバイスに関する。この内側部材は、中空の内部部分とネジ山付きの外部部分とを有し、第一の椎体を係合できる終板を係合するように構成された第一の末端部分を備える。この外側部材は、内側部材を受容するように構成された中空の内部部分を有し、かつ第二の椎体を係合できる終板を係合するように構成された第二の末端部分を備える。歯車部材は、外側部材に対して軸方向に固定され、かつこの外側部材に対して自由に回転可能であり、この歯車部材は、この内側部材のネジ山付きの部分をネジ山で係合する。
【０００７】
このインプラントは、椎骨を係合するように構成され、その結果、第一および第二の末端部分が、所定の配置で、第一および第二の椎体に対して配向される。この歯車部材は、歯車部材の周囲の周りに伸びる歯を備え、この歯は、外側に露出されて、ツール部材によってアクセス可能であるように構成される。
【０００８】
本発明は、添付の図面に図示されるその実施形態を参照してさらに容易に理解される。
【０００９】
〔図面の簡単な説明〕
〔図１〕図１は、本発明の実施形態によるインプラントの斜視図である。
【００１０】
〔図２〕図２は、図１のインプラントの分解部品配列図である。
【００１１】
〔図３〕図３は、図１のライン３−３にそってとった図１のインプラントの断面図である。
【００１２】
〔図４〕図４は、図１のインプラントの内側部材のある実施形態の斜視図である。
【００１３】
〔図５〕図５は、図１のインプラントの外側部材のある実施形態の斜視図である。
【００１４】
〔図６〕図６は、図１のインプラントの歯車部材の一実施形態の隆起型の斜視図である。
【００１５】
〔図７〕図７は、図６の歯車部材の底面斜視図である。
【００１６】
〔図８〕図８は、本発明によるツールの一実施形態の斜視図である。
【００１７】
〔図９〕図９は、本発明による拡張式インプラントの係合の実施形態を示す、図８のツールの断面図である。
【００１８】
〔図１０〕図１０は、本発明によるインプラントの別の実施形態の斜視図である。
【００１９】
〔図１１〕図１１は、本発明によるインプラントの終板の別の実施形態の斜視図である。
【００２０】
〔図１２〕図１２は、図１１の終板の分解部品配列図である。
【００２１】
〔図１３〕図１３は、図１１の終板の断面図である。
【００２２】
〔図１４〕図１４は、本発明によるインプラントの別の実施形態の分解部品配列図である。
【００２３】
〔図１５〕図１５は、図１４のインプラントの外側部材の実施形態の斜視図である。
【００２４】
〔図１６〕図１６は、図１４のインプラントの歯車部材の一実施形態の斜視図である。
【００２５】
〔図１７〕図１７は、図１４のインプラントの係合構成要素を有する歯車部材の一実施形態の斜視図である。
【００２６】
〔図１８〕図１８は、本発明によるツールの一実施形態の斜視図である。
【００２７】
〔図１９〕図１９は、本発明による拡張式インプラントの係合の実施形態を示す、図１８のツールの断面図である。
【００２８】
図面全体にわたって、同様の数字は、同様の特徴および構造を指すことが理解されるべきである。
【００２９】
〔発明を実施するための形態〕
本発明の好ましい実施形態はここで、添付の図面を参照して記載される。本発明の以下の詳細な説明は、全ての実施形態の例示を意図するものではない。本発明の好ましい実施形態の記載では、明確化の目的のために、特定の用語を使用する。しかし、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定されるものではない。各々の特定の構成要素は、同様の目的を達成するために同様の方式で作動する全ての技術的等価物を包含することが理解されるべきである。
【００３０】
図１〜６を参照ながら、拡張式椎骨インプラント１０の好ましい実施形態が示される。インプラント１０は好ましくは、内側部材１２を備え、この部材は、外側部材１４内に入れ子の方式で受容され得る。インプラント１０はさらに、外部部材１４に対する内部部材１２の平行移動を達成するように概して構成された歯車部材１６を備え、それによってインプラント１０の拡張および収縮を可能にする。この内側部材１２、外側部材１４、および歯車部材１６は、好ましくは長軸１８に沿って芯合わせがしてあり、このデバイス中の多くの隙間を通じて骨成長、血管成長または他の組織の成長を促すための骨材料、骨成長因子、骨形態形成タンパク質、または他の物質で充填され得る中空の内部部分を規定する。１つの好ましい実施形態では、部材１２、１４、および１６は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）プラスチック材料からできている。ＰＥＥＫプラスチック材料にはいくつかの公知の利点があり、これには、放射線透過性であること、骨に近い機械的強度を有すること、および他のプラスチックよりも容易に滅菌され得ることが挙げられる。別の好ましい実施形態では、部材１２、１４、および１６は、生物学的に不活性の金属合金、例えば、チタン、または他の適切な材料からできていてもよい。
【００３１】
図１〜５を参照すれば、内側部材１２は、遠位端２２および近位端３６を備える、概して円筒状の本体２４を有する。好ましい実施形態では、内側部材１２の本体２４は、内面２８および外面３０を備え、かつそれを通じて軸方向に伸びる中空の内部部分２３を概して規定する。この外面３０の少なくとも一部は、好ましくは、雄ネジ３２を備える。本体２４の遠位端２２に対して近位に複数のタブ３８が位置しており、これが終板２０を接続し、かつ位置を位置決めすることを補助する。好ましい実施形態では、本体２４は、外側部材１４内に協同的に受容されるように構成されて、寸法決めされる。
【００３２】
外側部材１４は、遠位端４２および近位端４４を備える、概して円筒状の本体４０を有する。好ましい実施形態では、外側部材１４の本体４０は、内面４６および外面４８を備え、かつそれを通じて軸方向に伸びる中空の内部部分５０を概して規定する。この外面４８は、好ましくは、少なくとも１つのスロット５２および開口部５４を有し、これは、移植ツールの一部を受容するように構成され、かつ寸法決めされている。好ましい実施形態では、開口部５４は、外面４８から中空の内部部分５０に伸び、この開口部５４の少なくとも一部はネジ切りされている。図５で最もよくわかるように、内面４６は、ロック部材（下で考察）を受容するためのチャネル５７を備える。外側部材１４の近位端４４に対して近位に、複数のタブ６０が配置され、これが終板６２を接続し、かつ位置を位置決めすることを補助する。好ましい実施形態では、リップ６２が本体４０の遠位端４２の外側に沿って形成され、歯車部材１６の一部と協同的にフィットするように構成される。複数の解放空間またはスロット６４は、リップ６２の周囲に半径方向に空間を空けており、リップ６２と歯車部材１６とのスナップ式の係合を容易にする。この際、スロット６４は、リップ６２がわずかに変形して、半径方向に収縮し、歯車部材１６がリップ６２に対してスナップ式でパチンとはまるように適合することを可能にする。好ましい実施形態では、本体４４の内部部分５０は、外側部材１４内の内側部材１２の本体２４を協同的に受容するように構成されて、寸法決めされる。この際、本体４４の内部部分５０の寸法は、内側部材１２の本体２４の寸法よりも大きい。
【００３３】
図２〜５で最もよくわかるように、補綴デバイス１０の好ましい実施形態では、内側部材１２の本体２４は、少なくとも部分的には遠位端２２から近位端３６に伸びる扁平部分３４を備え、かつ本体２４の遠位端３６に対して近位に配置される少なくとも１つのローブを有するベース部材３７を備える。図５に焦点をあわせれば、外側部材１４の本体４０は、内面４６の上に扁平なエリア５６および少なくとも１つのくぼみ５８を備える。内側部材１２が、外側部材１４内に組み立てられる場合、外側部材１４の扁平なエリア５６は、内側部材１２の扁平部分３４と協同的に配列して、外側部材１４の少なくとも１つのくぼみ５８は、内側部材１２の少なくとも１つのローブ３９を受容する。この扁平部分３４および扁平なエリア５６は、ローブ３９およびくぼみ５８と一緒に、協同して、内側部材１２が、外側部材１４に対して直線的に動くが、ただし、内側部材１２が外側部材１４に対して回転することを妨げることを可能にする。さらに、ベース部材３７は、内側部材１２が、外部部材１４から離脱の位置まで回転することを妨げるストッパーとして機能する。
【００３４】
ここで図６〜７を参照のこと、歯車部材１６は、遠位端６６から近位端６８に伸びる概して中空の本体６４を備え、これはらせん状のネジ山７０を、内壁７２の少なくとも一部にそって、および歯車の歯７４の配列を外側の壁７５にそって有する。歯車部材１６は、外側部材１４の遠位端４２に対して回転可能に接続するように概して構成され、そして内側のらせん状のネジ山７０は、内側部材１２の雄ネジ３２を係合して、外側部材１４に対して内側部材１２の平行移動を生じるように構成される。好ましい実施形態では、歯車部材１６は、外部部材１４のリップ５４を協同的に受容するように、内側の壁６４の周囲に伸びる円筒状の切り取り部機構７６を備える。この際、歯車部材１６は、外側部材１４に対して自由に回転し得るが、長軸方向および側方の動きからは保持されている。好ましい実施形態では、歯車部材１６はまた、ロック部材の一部を係合するために近位端６８に対して近位に位置する一連の切り取り部７３も備える。
【００３５】
続けて図６〜７を参照すれば、歯車の歯７４は、近位端６８から遠位端６６に実質上伸びて、外側の壁７５の少なくとも一部の周囲全体を囲むように伸びる。歯車部材１６の最も外側の直径７８は、終板２０、６２および外側部材１４の最小の外径と同じであるかまたはわずかに小さいようにサイズ決めされる。この際、インプラント１０を、長軸１８に垂直な平面の末端から見る場合、歯車部材１６は、終板２０、６２の周囲を超えて半径方向に外側に突出することはない。
【００３６】
図７に示されるとおり、好ましい実施形態では、歯車の歯７４は、幅８０を概して半径方向に伸ばし、かつ歯車部材１６の外径に向かって概して半径方向に伸びる。この際、歯７４は、補綴デバイス１０の特定のギヤ比（歯数比）、用いられる材料の種類、および所望の全径を考慮して、予想のギヤ力に適合する幅８０を有するように設計され得る。当業者は、歯７４が半径方向に伸びる外径が大きいほど、同じギヤ比を依然として維持しながら、より大きい歯７４が設計され得ることを理解する。この際、歯７４がより大きく作られる場合、それらは一般に、より良好な機械的強度を有する。より大きく、幅が広くかつ強力な歯７４を設計する能力は、インプラント１０が、ＰＥＥＫ、他のプラスチックまたは例えば、チタニウムよりも機械的強度が弱くてもよい他の非金属材料からできている実施形態に有利である。
【００３７】
さらに、一実施形態で記載されるとおり、歯車部材１６の最も外側の径は、終板２０、６２の外径と同じ程度の大きさであってもよく、歯７４は、半径方向に歯車部材１６の最も外側の直径に伸び、機械的な歯車強度を損なうことなく、歯車部材１６のより大きい内径が製造され得る。結果として、インプラント１０のより大きい全体的な内径が達成され得、これによって、その中により多くの骨材料を充填することが可能になり、かつ一旦インプラント１０が移植されれば、骨融合が容易になる。
【００３８】
図１〜３に示されるとおり、好ましい実施形態では、歯７４は、補綴デバイス１０の外側に露出される。歯７４は外周の周りに露出されるので、露出される歯を覆い隠す材料はほとんどまたは全く必要がなく、これによって概して、歯車の歯を覆うことを要する先行技術のデバイスよりも、インプラント１０の製造が簡単および容易になる。さらに、歯車部材１６は、外科医によってさらに容易に視認できて、歯車の歯を隠すかまたは覆うデバイスよりも回転ツールによってさらに容易にアクセスできる。
【００３９】
図２、５、および７を参照、好ましい実施形態では、インプラント１０はまた、ロック部材８０も備える。ロック部材８０は、例えば、補綴デバイス１０の所望の拡張が得られた場合、内側部材１２と外側部材１４との間の全ての相対的な動きを実質的に制限するために提供され得る。ロック部材８０は、貫通孔８４を有する本体部分８２を有する。好ましい実施形態では、本体部分８２は、少なくとも１つの、ただし好ましくは２つの、外側に伸びている、可塑性のアーム８６、８８、および少なくとも１つの係合部材９０を有する。他の好ましい実施形態では、可塑性のアーム８６、８８の代わりに、ロック部材８０は、リーフスプリングのような別の付勢部材を備えてもよい。このロック部材８０は、アーム８６、８８がチャネル５７における棚部分に対して静止して貫通穴８４が開口部５４と部分的に整列するような方式で、外側部材１４のチャネル５７に受容されるように構成されて、寸法決めされる。係合部材９０は好ましくは、上向きに突出して、歯車部材１６の切り取り部７３を係合して、歯車部材１６が回転することを防ぐように、構成されて、寸法決めされる。
【００４０】
ここで図１〜３を参照、好ましい実施形態では、終板２０が内側部材１２に接続しており、終板６２が外側部材１４に接続している、終板２０、６２が示される。好ましい実施形態では、終板２０は、伸長部分９１を備え、これが内側部材１２の内部部分２３中に、例えば、締まり嵌めまたはスナップフィットで受容され、かつ複数のタブ９３を備え、これがタブ３８と嵌合して、内側部材１２に対して終板２０を接続し、位置決めする。終板６２は、伸長部分９５を備え、これが外側部材１４の近位端４４を、例えば、締まり嵌めまたはスナップフィットで係合し、かつ複数のタブ９７を備え、これがタブ６０と嵌合して、外側部材１４に対して終板６２を接続して位置決めする。終板２０、６２はまた、好ましくは、中空の内部部分９９、１０１を備え、これは、それぞれ、内側部材１２および外側部材１４の中空の内部部分２３、５０と流体連絡している。
【００４１】
好ましい実施形態では、各々の終板２０、６２は、長軸１８に対して末端または垂直から見た場合、概して環状の形状である。しかし、終板２０、６２は、他の形状、例としては、長方形、楕円形、インゲン豆、多角形、または幾何学的であってもよいことが考えられる。好ましくは、終板２０、６２は、終板が係合する椎体のフットプリントに似るかまたは模倣するように設計される。この際、終板２０、６２は、椎骨の一部を所定の方向に係合して、終板２０、６２の上面と骨との接触を最大化するように構成される。
【００４２】
終板２０、６２の寸法は、患者の骨格と適合するように変化され得る。いくつかの実施形態では、終板２０、６２は、脊椎の自然な湾曲と適合するような楔形の輪郭を有する。解剖学の用語では、腰椎の自然な湾曲は、脊柱前弯と呼ばれる。インプラント１０を、腰部の領域で用いる場合、くさびによって形成される角度は、ほぼ３．５度と１６度との間であるべきであり、その結果、くさびの形状は、腰椎の骨格を模倣する前弯性の形状である。別の実施形態では、くさび形状の輪郭は、高さが前側から後側へ徐々に増大することから生じ得、脊椎の他の領域における、自然な湾曲、脊椎後弯を模倣する。従って、他の実施形態では、この角度は、約−４度と−１６度との間であり得る。
【００４３】
図１〜３に示されるように、好ましい実施形態では、終板２０、４０は、挿入可能な骨係合部材９４を受容するための各々の終板２０、４０の外周にそって間隔を空けた複数の取り付け穴９２を備える。一実施形態では、骨係合部材９４は、例えば、圧入によって、またはネジ山付きの係合によって、穴９２内でフィットするように構成された円筒状のベース部分９８を各々が有する円錐形のスパイク９６を備える。別の実施形態では、示差的に形成された骨係合部材１００を、用いてもよく、または他の実施形態では、骨係合部材を用いなくてもよい。再度図２を参照、一実施形態によれば、終板２０、６２は、面取りをした端部１００を周囲にそって有して、係合する椎体の挿入を容易にするか、および／または形状を適合させる。終板２０、６２の上面または骨係合表面１０２、１０４はまた、多くの種類のテクスチャリングを備えて、より良いな初期の安定性および／または把握接触を、終板とそれぞれの椎骨との間で提供する。好ましい実施形態では、テクスチャリングは、複数の歯１０６である。インプラント１０が、ＰＥＥＫまたは他のプラスチック材料から製造される好ましい実施形態では、終板２０、６２はまた、Ｘ線画像において位置マーカーを提供することを補助する、放射線不透過性物質、例えば、タンタルマーカー１０８を含んでもよい。
【００４４】
好ましい実施形態では、補綴デバイス１０の長さ、直径および形状は、異なる適用、異なる手順、脊椎の異なる領域への移植、または置き換えもしくは修復されている椎体（単数または複数）の大きさに適合するように変化し得る。例えば、インプラント１０は、複数の椎体を置き換えるようにより長い距離まで拡張され得る。また、終板２０、６２は、サイズ決めおよび成形されて、異なる手順に適合するように配置されて、脊椎にアプローチされ得る。例えば、終板２０、６２は、より低身長の患者には、または頸椎のより小さい領域には、より小さく作製されてもよい。さらに、終板２０、６２は、同一に成形されてサイズ決めされる必要はなく、別の実施形態では、それらはお互いと異なって成形もしくはサイズ決めされてもよく、そして／または異なる骨係合部材もしくはテクスチャリングを含んでもよい。
【００４５】
ここで図８〜９を振り返れば、インプラント１０は、歯車部材１１２をその遠位端１１４で備えるツール１１０によって拡張され得る。ツール１１０は、ツールの軸１１４にそって伸び、かつ作動中は、ツール１１０は、インプラント１０を係合するように構成され、その結果ツールの軸１１４は概して、長軸１８に対して垂直である。歯車部材１１２は、歯車部材１６の歯７４を係合するように構成され、その結果、歯車部材１１２がツール１１０の軸の周囲に回転される場合、インプラント１０の歯車部材１６は、長軸１８に対して回転され、内側部材１２は、長軸１８にそって平行移動して、インプラント１０を拡張するかまたは収縮する。好ましい実施形態では、ツール１１０は、歯車部材１１２を超えて遠位に伸びて、インプラント１０とのツール１１０の配置および装着を容易にするネジ山付きの遠位先端部分１１８を有する、中央シャフト１１６を備えてもよい。このネジ山付きの遠位先端部分１１８は好ましくは、概して円錐形の末端部分を備え、かつ開口部５４を通じて半径方向に伸び、外側部材１４中で開口部５４をネジ山で係合するように構成されてもよい。
【００４６】
続けて図８〜９を参照、補綴デバイス１０の一実施形態では、少なくとも１つ、ただし好ましくは複数の装着機構またはスロット５２が、外側部材１４の外面４８にそって提供される。ツール１１０は、少なくとも１つの、ただし好ましくは２つの、関節型アーム１２０、１２２を備え、これが、スロット５２を、インプラント１０の挿入の間のインプラント１０とのツール１１０のより良好な係合のために係合する。別の好ましい実施形態では、ツール１１０は、関節接合しない、アーム１２０、１２２を備えてもよい。
【００４７】
インプラント１０を有するツール１１０の例示的な使用では、ツール１１０は最初に、アーム１２０、１２２を介してインプラント１０のスロット５２を係合し、歯車部材１１２は、それらのそれぞれの嵌合歯を介して歯車部材１６を係合する。ツール１１０の近位端上の制御部材（示さず）を操作して、中央シャフト１１６を開口部５４に向かって進める。ネジ山付きの先端部分１１８は、開口部５４中に入り、開口部５４中のネジ山を係合し、及び、ロック部材８０の貫通穴８４を係合する。中央シャフト１１６は、ツール１１０に対して移動できないことも考えられる。その実施形態では、全体のツール１１０は、中央シャフトが進入して、開口部５４および貫通穴８４を係合するように動かされる。前に考察したとおり、貫通穴８４は、開口部５４からオフセットされ、従って、ネジ山付きの先端部１１８が係合して、開口部５４および貫通穴８４に進行する場合、ロック部材８０は下向きに引かれて、貫通穴８４が開口部５４と整列されるまで先端部１１８の円錐形の端部にそって進み。ロック部材８０が下向きに引かれるにつれて、アーム８２、８４は屈曲され、係合部材９０が、歯車部材１６の切り取り部７３から解放されて、歯車部材１６が自由に回転することが可能になる。ツール１１０の歯車部材１１２は次に、開口部１１４を介して回転され、これが次に、歯車部材１６を回転する。上記で考察されるとおり、歯車部材１６の回転は、内側部材１２の動きを生じ、これによってインプラント１０は、歯車部材１６が回転される方向次第で拡張するか、または収縮する。インプラント１０の所望の高さが一旦達成されれば、ツール部材１１０は、インプラント１０から解放される。ツール１１０が取り外されれば、ロック部材８０は、アーム８２、８４がそれらの屈曲されていない、休止状態に戻されるという理由で、その最初の位置に戻る。ロック部材８０の最初の位置は、係合部材９０と切り取り部７３との係合という理由で、歯車部材１６が回転することを妨げる。この際、インプラント１０は、ロック部材８０がその最初の位置にある場合、動かないようにロックされる。
【００４８】
本発明のロック機構によって提供される利点は、このロックが、インプラント１０とのツール１１０の係合および解放とともに自動的に係合および解放して、この手順の間に外科医が行わなければならない工程を最小にする、能動的なロックを可能にするということである。
【００４９】
ここで図１０〜１３を参照すれば、拡張式インプラント１０のための終板の別の好ましい実施形態が示される。図１０を見れば、あるバリエーションでは、終板２０２および外側部材２０４は各々が、少なくとも１つのネジ穴２０６、２０８を備え、ただし好ましくは、各々が、２つのネジ穴を備える。このネジ穴２０６、２０８は、ネジ２１０、２１２を受容するように構成されて、寸法決めされる。好ましい実施形態では、ネジ穴２０６、２０８は、ネジ２１０、２１２が、ネジ穴２０６、２０８にいれられた場合、ネジ２１０、２１２が終板２０２の上面２１４および外側部材２０４の下面２１６から外向きに伸びるように角度を付けられる。終板２０２および外側部材２０４はまた、好ましくは、ロック構成要素２１８、２２０を備え、これは第一の位置では、ネジ２１０、２１２が入った位置から抜け出ることを可能にし、そして第二の位置では、ネジ２１０、２１２が入った位置から抜け出ることをブロックする。例示的な用途では、一旦、インプラント２００が挿入され、所望の位置まで拡張されれば、ネジ２１０、２１２は、隣接する椎体をテコにするような方式でネジ穴２０６、２０８を通じて挿入される。一旦ネジ２１０、２１２が適切に挿入されれば（隣接する椎体と係合されることを含めて）、ロック構成要素２１８、２２０が作動されて、ネジ２１０、２１２が、その挿入された位置から抜け出ることをブロックし得る。終板２０２および外側部材２０４の中にネジ２１０、２１２を含むことによって、椎間腔中にインプラント２００がさらに固定される。
【００５０】
図１１〜１３を振り返れば、終板２５０の別の好ましい実施形態が示される。終板２５０は、終板２０と同様であるが、ただし、インプラントに対して多軸で回転可能であるという追加の機能を備える。好ましい実施形態では、終板２５０は、概してアーチ状の伸長部分２５２を備え、これは終板２５０が受容部材２５４に対して多軸的に動くことを可能にするような方式で、受容部材２５４の内部部分２５３に受容される。
【００５１】
好ましい実施形態では、受容部材２５４は、ロックリング２５６の内部部分２５５に受容される。この受容部材２５４は好ましくは、ネック部分２５８、および複数のタブ２６０を備える。このネック部分２５８は、例えば、締まり嵌めまたはスナップフィットで、内側部材の中空内部の中に受容されるように構成されて、寸法決めされ、そして複数のタブ２６０は、タブと嵌合して、内側部材に対して受容部材２５４を接続して位置決めする。受容部材２５４はさらに、終板２５０の伸長部分２５２を協同して受容するように構成された複数のフィンガー２６２を備える。複数の解放空間またはスロット２６４は、フィンガー２６２の間で半径方向に空間を空けられて、フィンガー２６２が屈曲するかまたは半径方向に曲がることを可能にする。
【００５２】
好ましい実施形態では、ロックリング２５６は、概して環状のＣ形を有し、かつ外側の壁２６６、内壁２６８、および端部２７７、２７９を備える。この内壁２６８は好ましくは、内部部分２５５を規定する。好ましい実施形態では、この内壁２６８は、ロックリング２５６に沿って半径方向に間隔が空いている、複数のチャネル２７０を備える。このチャネル２７０によって、ロックリング２５６が屈曲するかまたは半径方向に曲がることが可能になる。端部２７７、２７９は各々が、部分的にネジ山付きであってもよい開口部２８０、２８２を備える。ロック構成要素２８４は、開口部２８０、２８２中にネジ切りで受容されるように構成されて、寸法決めされる。ロック構成要素２８４は、他のネジ切りでない手段、例えば、スライディングフィットによって端部２７７、２７９を係合してもよいことも考えられる。
【００５３】
続けて、図１１〜１３を参照すれば、好ましい実施形態では、終板２５０は、挿入可能な骨係合部材を受容するための、終板２５０の周囲にそって間隔の空いている複数の取り付け穴２８６を備える。一実施形態では、骨係合部材は、円錐形のスパイクを備え、これは各々が、例えば、圧入によって、またはネジ切りの係合によって、穴２８６内にフィットするように構成された円筒状のベース部分を有する。別の実施形態では、示差的に形成された骨係合部材を用いてもよく、または他の実施形態では、骨係合部材を用いなくてもよい。１つの好ましい実施形態によれば、終板２５０は、それが係合する椎体の挿入を容易にするか、および／または椎体の形状と適合するために周囲にそって、面取りをした端部２８８を有する。終板２５０の上側のまたは骨係合表面２９０はまた、終板とそれぞれの椎骨との間の良好な最初の安定性および／または把握式の接触をもたらすために、多数の種類のテクスチャリングを備えてもよい。好ましい実施形態では、テクスチャリングは複数の歯２９２である。インプラントがＰＥＥＫ、または他のプラスチック材料から製造されている好ましい実施形態では、終板２５０はまた、Ｘ線画像において位置マーカーを提供することを補助する、放射線不透過性物質、例えば、タンタルマーカー２９４を含んでもよい。
【００５４】
例示的な使用では、所望の位置へのインプラントの挿入および拡張の間、終板２５０は、隣接する椎体の骨格と適合するため、および脊椎の自然な湾曲、例えば、脊柱後弯および脊柱前弯と適合するためにインプラントに対して多軸の方式で動くことができる。さらに具体的には、アーチ状の伸長部分２５２は、受容部分２５４の内部部分２５３で動くことが自由である。フィンガー２６２は概して従順であって、アーチ状の伸長部分２５２の動きと適合するように曲がることができる。一旦、終板２５０の所望の位置が達成されれば、終板２５０は、適所でロックされ得る。終板２５０は、ロック構成要素２８４を作動させることによって適所でロックされる。構成要素２８４が、開口部２８０、２８２でネジ山を係合するにつれて、ロックリング２５６の端部２７７、２７９は、互いにより近く接合され、一緒にリング２５４を収縮し、内部部分２５５のサイズを減少させる。リング２５４が収縮するので、受容部材２５４のフィンガー２６２（内壁２６８に対して隣接する）は半径方向に曲がって、伸長部分２５２に対して内向きに押す。結果として、終板２５０は適所でロックされる。
【００５５】
図１４〜１９を参照すれば、拡張式椎骨インプラント３００の別の好ましい実施形態が示される。インプラント３００は好ましくは、内側部材３０２を備え、これは外側部材３０４中に入れ子式に受容され得る。インプラント３００はさらに、外部部材３０４に対して内部部材３０２を平行移動させるように概して構成された歯車部材３０６を備え、これによってインプラント３００の拡張および収縮が可能になる。内側部材３０２、外側部材３０４、および歯車部材３０６は、好ましくは長軸３０８にそった芯合わせなっており、このデバイス中の多くの隙間を通じた骨成長、血管成長または他の組織の成長を促すための骨材料、骨成長因子、骨形態形成タンパク質、または他の物質で充填され得る、中空の内部部分を規定する。１つの好ましい実施形態では、部材３０２、３０４、および３０６は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）プラスチック材料からできている。ＰＥＥＫプラスチック材料にはいくつかの公知の利点があり、これには、放射線透過性であること、骨に近い機械的強度を有すること、および他のプラスチックよりも容易に滅菌され得ることが挙げられる。別の好ましい実施形態では、部材３０２、３０４、および３０６は、生物学的に不活性の金属合金、例えば、チタン、または他の適切な材料からできていてもよい。
【００５６】
図１４〜１９を参照すれば、内側部材３０２は、遠位端３１２および近位端３２６を備える概して円筒状の本体３１４を有する。好ましい実施形態では、内側部材３０２の本体３１４は、内面３１８および外面３２０を備え、概して、それを通じて軸方向に伸びる中空の内部部分３１３を規定する。外面３２０の少なくとも一部は好ましくは、雄ネジ３２２を備える。本体３１４の遠位端３１２に対して近位に、複数のタブ３２８が配置され、これは、終板３１０を接続することおよび位置を位置決めすることを補助する。好ましい実施形態では、この本体３１４は、外側部材３０４内で協同して受容されるように構成されて、寸法決めされる。
【００５７】
外側部材３０４は、遠位端３３２および近位端３３４を備える概して円筒状の本体３３０を有する。好ましい実施形態では、外側部材３０４の本体３３０は、内面３３６および外面３３８を備え、ならびにそれを通じて軸方向に伸びる中空の内部部分３４０を規定する。１つの好ましい実施形態では、内面３３６を通って外面３３８から延びるのは、中空の内部部分３４０にアクセスできるように構成されて、寸法決めされた少なくとも１つの開口部３３９である。開口部３３９は、外側部材３０４を骨成長材料で充填するためのアクセスとして用いられ得る。この外面３３８は好ましくは、移植ツールの一部を受容するように構成されて、寸法決めされた、少なくとも１つのスロット３４２および開口部３４４を有する。好ましい実施形態では、開口部３４４は、外面３３８から中空の内部部分３４０に伸びて、開口部３４４の少なくとも一部がネジ山付きである。図１５で最もよくわかるように、内面３３６は、ロック部材（下で考察）を受容するためのチャネル３４７を備える。外側部材３０４の近位端３３４に対して近位に複数のタブ３５０が配置され、これは、終板３５２を接続することおよび位置を位置決めすることを補助する。好ましい実施形態では、リップ３５２は、本体３３０の遠位端３３２の外側にそって形成され、そして歯車部材３０６の一部と協同的にフィットするように構成される。複数の解放空間またはスロット３５４は、歯車部材３０６とのリップ３５２のスナップ式の係合を容易にするために、リップ３５２の周囲に半径方向に間隔を空けられてある。この際、スロット３５４は、リップ３５２がわずかに変形して、半径方向に収縮して、歯車部材３０６がリップ３５２にスナップ式でパチンとはまるように適合させる。好ましい実施形態では、本体３３０の内部部分３４０は、外側部材３０４中に内側部材３０２の本体３１４を協同的に受容するように構成されて、寸法決めされる。この際、本体３３０の内部部分３４０の寸法は、内側部材３０２の本体３１４の寸法よりも大きい。
【００５８】
図１４、１５、および１９で最もよくわかるように、補綴デバイス３００の好ましい実施形態では、内側部材３１２の本体３１４は、扁平部分３２４（これは、少なくとも一部は、遠位端３１２から、近位端３２６に伸びる）を備え、そしてベース部材３２７（本体３１４の遠位端３２６に近位に位置する少なくとも１つのローブ３２９を有する）を備える。図１５に集中すれば、外側部材３０４の本体３３０は、扁平なエリア３４６および少なくとも１つのくぼみ３４８を内面３３６の上に備える。内側部材３０２が外側部材３０４内に組み立てられる場合、外側部材３０４の扁平なエリア３４６は、内側部材３０２の扁平部分３２４と協同的に配列して、外側部材３０４の少なくとも１つのくぼみ３４８は、内側部材３０２の少なくとも１つのローブ３２９を受容する。扁平部分３２４および扁平なエリア３４６は、ローブ３２９およびくぼみ３４８と一緒に、協同して、外側部材３０４に対して内側部材３０２が直線的に動くことを可能にし、ただし内側部材３０２が外側部材３０４に対して回転することを妨げる。さらに、ベース部材３２７は、内側部材３０２が、外側部材３０４からの解放のポイントまで回転することを防ぐストッパーとして機能する。
【００５９】
ここで図１６〜１７を参照、歯車部材３０６は、遠位端３５６から近位端３５８に伸びる概して中空の本体３５４を備え、これは、らせん状のネジ山３６０を、内壁３６２の少なくとも一部に沿って、および歯車の歯３６４の配列を外側の壁３６５の一部にそって有する。歯車部材１６は概して、外側部材３０４の遠位端３３２に対して回転可能に接続されるように構成され、そして内部のらせん状のネジ山３６０は、内側部材３０２の雄ネジ３２２に対して係合して、外側部材３０４に対して内側部材３０２の平行移動が生じるように構成される。好ましい実施形態では、歯車部材３０６は、外側部材３０４のリップ３５２を協同して受容するように、内壁３５４の周囲に伸びる円筒状の切り取り部機構３６６を備える。この際、歯車部材３０６は、外側部材３０４に対して自由に回転し得るが、長軸方向および側方の動きからは保持されたままである。好ましい実施形態では、歯車部材３０６はまた、ロックリング３７１の一部を係合するための近位端３５８に近位に配置される一連の係合部材３６３を備える。好ましい実施形態では、ロックリング３７１は、歯車部材３０６中に受容されるように構成されて、寸法決めされ、そして第一末端上に係合部材３６３を係合するための複数のスロット３７３を備え、かつ第二末端上にロック部材を係合するための一連の切り取り部３７５を備える。この係合部材３６３は、スロット３７３内で、ロックリング３７１が歯車部材３０６から解放されることを防ぐような方式でフィットする。１つの好ましい実施形態では、ロックリング３７１は、歯車部材３０６とは異なる材料からできていてもよい。例えば、ロックリングは、チタニウムまたは他の生体適合性の金属からできていてもよいし、歯車部材は、ＰＥＥＫまたは他の生体適合性のポリマー材料からできていてもよい。
【００６０】
続けて図１６〜１７を参照すれば、歯車の歯３６４は実質的に、近位端３５８から遠位端３５６に伸びて、外側の壁３６５の少なくとも一部の末端全体にそって伸びる。歯車部材３０６の最も外側の外径３６８は、終板３１０、３５２および外側部材３０４の最少の外径と同じかわずかに小さいようにサイズ決めされる。この際、インプラント３００を、長軸３０８に対して垂直面で末端から見た場合、歯車部材３０６は、終板３１０、３５２の周囲を超えて半径方向に外側に突き出ることはない。
【００６１】
図１７に示されるとおり、好ましい実施形態では、歯車の歯３６４は、幅３７０を概して半径方向に広がり、かつ概して半径方向に歯車部材３０６の外径に外向きに伸びる。この際、歯３６４は、補綴デバイス３００の特定のギヤ比、用いられる材料の種類および所望の全径を考慮として予想のギヤ力が適合するための幅３７０を有するように設計され得る。当業者は、歯３６４が半径方向に広がる外径が大きいほど、より大きい歯３６４が設計され得るが、それでも同じギヤ比が維持されることを理解する。この際、歯３６４がより大きく作られる場合、それらは概して、より良好な機械的強度を有する。また、より大きく、より幅が広く、かつより強力な歯３６４を設計する能力は、インプラント３００が、ＰＥＥＫ、他のプラスチック、または例えば、チタニウムよりも機械的強度が弱くてもよい他の非金属材料からできている実施形態には有利である。
【００６２】
さらに、一実施形態に記載されるように、歯車部材３０６の最も外側の直径は、終板３１０、３５２の外径と同じ程度の大きさであってもよく、および歯３６４は、歯車部材３０６の最も外側の径へ半径方向に広がるので、歯車部材３０６のより大きい内径が機械的なギヤ強度を損なうことなく製造され得る。結果として、インプラント３００のより大きい全内径が適合され得、これによって、一旦インプラント３００が移植されれば、その中により多くの骨材料の充填が可能になり、かつ骨融合が容易になる。
【００６３】
図１４に示すとおり、好ましい実施形態では、歯３６４は補綴デバイス３００の外側に露出される。歯３６４は周辺にそって露出されるので、露出される歯を覆い隠す材料はほとんどまたは全く必要がなく、これによって概して、歯車の歯を覆うことを要する先行技術のデバイスよりも、インプラント３００の製造がより簡単およびより容易になる。さらに、歯車部材３０６は、外科医によってさらに容易に視認できて、歯車の歯を隠すかまたは覆うデバイスよりも回転ツールによってさらに容易にアクセスできる。
【００６４】
図１４、１８、および１９を参照すれば、好ましい実施形態では、インプラント３００はまた、ロック部材３８０を備える。ロック部材３８０は、例えば、補綴デバイス３００の所望の拡張が達成されたとき、内側部材３０２と外側部材３０４との間で全ての相対的な動きを実質的に制限するために設けられ得る。ロック部材３８０は、係合部材３８４を備える本体部分３８２を有する。好ましい実施形態では、本体部分３８２は、可塑性であって、ロック部材３８０が曲がるが、そのもともとの構成または方向に戻ることを可能にするように寸法決めされる。ロック部材３８０は、本体部分３８２が開口部３４４と整列する方式で、外側部材３０４のチャネル３４７に受容されるように構成されて、寸法決めされる。係合部材３８４は好ましくは、上向きに突き出して、ロックリング３７１の切り取り部３７５を係合するように構成されて、寸法決めされ、これが歯車部材３０６に対して固定されて、歯車部材３０６が回転することを妨げる。
【００６５】
ここで図１４を参照すれば、好ましい実施形態では、終板３１０、３５２が示され、ここでは、終板３１０は、内側部材３０２に接続し、かつ終板３５２は、外側部材３０４に接続する。好ましい実施形態では、終板３１０は、伸長部分３８１（これは、例えば、締まり嵌めまたはスナップフィットで、内側部材３０２の内部部分３１３に受容される）を備え、かつ複数のタブ３８３（これは、タブ３２８と嵌合して終板３１０を内側部材３０２に対して接続および位置決めする）を備える。終板３５２は、複数のタブ３８７を備え、これはタブ３５０と嵌合して、終板３５２を外側部材３０４に対して接続および位置決めする。終板３１０、３５２はまた好ましくは、中空の内部部分３８９、３９１を備え、これはそれぞれ、内側部材３０２および外側部材３０４の中空の内部部分３１３、３４０と流体連絡されている。
【００６６】
好ましい実施形態では、各々の終板３１０、３５２は、長軸３０８の末端からまたは垂直にみた場合、概して環状の形状である。しかし、終板３１０、３５２は、他の形状、例としては、長方形、楕円形、インゲン豆、多角形、または幾何学的であってもよいことが考えられる。好ましくは、終板３１０、３５２は、終板が係合する椎体のフットプリントに似るかまたは模倣するように設計される。この際、終板３１０、３５２は、椎骨の一部を所定の方向に係合して、終板３１０、３５２の上面と骨との接触を最大化するように構成される。
【００６７】
終板３１０、３５２の寸法は、患者の骨格と適合するように変化され得る。いくつかの実施形態では、終板３１０、３５２は、脊椎の自然な湾曲と適合するような楔形の輪郭を有する。解剖学の用語では、腰椎の自然な湾曲は、脊柱前弯と呼ばれる。インプラント３００を、腰部の領域で用いる場合、くさびによって形成される角度は、ほぼ３．５度と１６度との間であるべきであり、その結果、くさびの形状は、腰椎の骨格を模倣する前弯性の形状である。別の実施形態では、くさび形状の輪郭は、高さが前側から後側へ徐々に増大することから生じ得、脊椎の他の領域における、自然な湾曲、脊椎後弯を模倣する。従って、他の実施形態では、この角度は、約−４度と−１６度との間であり得る。
【００６８】
図１４に示されるように、好ましい実施形態では、終板３１０、３３０は、挿入可能な骨係合部材３８４を受容するための各々の終板３１０、３３０の外周にそって間隔を空けた複数の取り付け穴３８２を備える。一実施形態では、骨係合部材３８４は、例えば、圧入によって、またはネジ山付きの係合によって、穴３８２内でフィットするように構成された円筒状のベース部分３８８を各々が有する円錐形のスパイク３８６を備える。別の実施形態では、示差的に形成された骨係合部材３８４を、用いてもよく、または他の実施形態では、骨係合部材を用いなくてもよい。再度図１４を参照すれば、一実施形態によれば、終板３１０、３５２は、面取りをした端部を周囲にそって有して、係合する椎体の挿入を容易にするか、および／または形状を適合する。終板３１０、３５２の上面または骨係合表面３９２、３９４はまた、多くの種類のテクスチャリングを備えて、良好な初期の安定性および／または把握接触を、終板とそれぞれの椎骨との間で提供し得る。好ましい実施形態では、テクスチャリングは、複数の歯３９６である。インプラント１０が、ＰＥＥＫまたは他のプラスチック材料から製造される好ましい実施形態では、終板３１０、３５２はまた、Ｘ線画像において位置マーカーを提供することを補助する、放射線不透過性物質、例えば、タンタルマーカー３９８を含んでもよい。
【００６９】
好ましい実施形態では、補綴デバイス３００の長さ、直径および形状は、異なる適用、異なる手順、脊椎の異なる領域への移植、または置き換えもしくは修復されている椎体（単数または複数）の大きさに適合するように変化し得る。例えば、インプラント３００は、複数の椎体を置き換えるようにより長い距離まで拡張され得る。また、終板３１０、３５２は、サイズ決めおよび成形されて、異なる手順に適合するように配置されて、脊椎にアプローチされ得る。例えば、終板３１０、３５２は、より低身長の患者には、または頸椎のより小さい領域には、より小さく作製されてもよい。さらに、終板３１０、３５２は、同一に成形されてサイズ決めされる必要はなく、別の実施形態では、それらはお互いと異なって成形もしくはサイズ決めされてもよく、そして／または異なる骨係合部材もしくはテクスチャリングを含んでもよい。
【００７０】
ここで図１８〜１９を振り返れば、インプラント３００は、歯車部材４０２をその遠位端４０４で備えるツール４００によって拡張され得る。ツール４００は、ツールの軸４０５にそって伸び、かつ作動中は、ツール４００は、インプラント３００を係合するように構成され、その結果ツールの軸４０５は概して、長軸３０８に対して垂直である。歯車部材４０２は、歯車部材３０６の歯３６４を係合するように構成され、その結果、歯車部材４０２が回転される場合、インプラント４００の歯車部材４０２は、長軸１８に対して回転され、内側部材３０２は、長軸３０８にそって平行移動して、インプラント３００を拡張するかまたは収縮する。好ましい実施形態では、ツール４００は、歯車部材４０２を超えて遠位に伸びて、インプラント３００とのツール１１０の配置および装着を容易にするネジ山付きの遠位先端部分４０８を有する、中央シャフト４０６を備えてもよい。このネジ山付きの遠位先端部分４０８は好ましくは、概して円錐形の末端部分を備え、かつ開口部３４４を通じて半径方向に伸びるように構成されてもよく、そして外側部材３０４中で開口部３４４をネジ山で係合する。
【００７１】
続けて図１８〜１９を参照すれば、補綴デバイス３００の一実施形態では、少なくとも１つ、ただし好ましくは複数の装着機構またはスロット３４２が、外側部材３０４の外面３３８にそって提供される。ツール４００は、少なくとも１つの、ただし好ましくは２つの、アーム４１０、４１２を備え、これが、スロット３４２を、インプラント３００の挿入の間のインプラント３００とのツール４００のより良好な係合のために係合する。別の好ましい実施形態では、ツール４００は、関節接合するアーム４１０、４１２を備えてもよい。
【００７２】
インプラント３００を有するツール４００の例示的な使用では、ツール４００は最初に、アーム４１０、４１２を介してインプラント３００のスロット３４２を係合し、歯車部材４０２は、それらのそれぞれの嵌合歯を介して歯車部材３０６を係合する。ツール４００の近位端上の制御部材（示さず）を操作して、中央シャフト４０６を開口部３４４に進める。ネジ山付きの先端部分４０８は、開口部３４４中に入り、開口部３４４中のネジ山を係合し、及び、ロック部材３８０の本体３８２を係合する。中央シャフト４０６は、ツール４００に対して移動できないことも考えられる。その実施形態では、全体のツール４００は、中央シャフトが進入して、開口部３４４および貫通穴３８２を係合し得るように動かされる。ネジ山付きの先端部４０８が係合して、開口部３４４に進行し、ロック部材３８０の本体３８２に対して押す場合、ロック部材３８０は、インプラント３００の中央に向かって内向きに曲げられる。ロック部材３８０が内向きに曲がるにつれて、係合部材３８４は、歯車部材３０６に固定されているロックリング３７１の切り取り部３７５から解放されて、歯車部材３０６が自由に回転することを可能にする。次いで、ツール４００の歯車部材４０２は回転され、これが次に、歯車部材３０６を回転する。上記で考察されるとおり、歯車部材３０６の回転は、内側部材３０２の動きを生じ、これによってインプラント３００は、歯車部材３０６が回転される方向次第で拡張するか、または収縮する。インプラント３００の所望の高さが一旦達成されれば、ツール部材４００は、インプラント３００から解放される。ツール４００が取り外されれば、ロック部材３８０は、ネジ山付き先端部分４０８がもはや、ロック部材３８０の本体３８２を押さず、それを内向きに曲げさせるという理由で、その最初の位置に戻る。ロック部材３８０の最初の位置は、係合部材３８４とロックリング３７１の切り取り部３７５との係合という理由で、歯車部材３０６が回転しないように妨げる。この際、インプラント３００は、ロック部材３８０がその最初の位置にある場合、動かないようにロックされる。
【００７３】
本発明のロック機構によって提供される利点は、このロックが、インプラント３００とのツール４００の係合および解放とともに自動的に係合および解放して、この手順の間に外科医が行わなければならない工程を最小にする、能動的なロックを可能にするということである。
【００７４】
本明細書で開示される本発明を、その特定の実施形態および適応によって記載してきたが、それに対して、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、多くの改変およびバリエーションが当業者によってなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるインプラントの斜視図である。
【図２】図２は、図１のインプラントの分解部品配列図である。
【図３】図３は、図１のライン３−３にそってとった図１のインプラントの断面図である。
【図４】図４は、図１のインプラントの内側部材のある実施形態の斜視図である。
【図５】図５は、図１のインプラントの外側部材のある実施形態の斜視図である。
【図６】図６は、図１のインプラントの歯車部材の一実施形態の隆起型の斜視図である。
【図７】図７は、図６の歯車部材の底面斜視図である。
【図８】図８は、本発明によるツールの一実施形態の斜視図である。
【図９】図９は、本発明による拡張式インプラントの係合の実施形態を示す、図８のツールの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明によるインプラントの別の実施形態の斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明によるインプラントの終板の別の実施形態の斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１の終板の分解部品配列図である。
【図１３】図１３は、図１１の終板の断面図である。
【図１４】図１４は、本発明によるインプラントの別の実施形態の分解部品配列図である。
【図１５】図１５は、図１４のインプラントの外側部材の実施形態の斜視図である。
【図１６】図１６は、図１４のインプラントの歯車部材の一実施形態の斜視図である。
【図１７】図１７は、図１４のインプラントの係合構成要素を有する歯車部材の一実施形態の斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明によるツールの一実施形態の斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明による拡張式インプラントの係合の実施形態を示す、図１８のツールの断面図である。
【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】
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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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【図１２】
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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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【国際調査報告】
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