(57)【要約】  概して長手方向軸（Ｌ）に沿って延びる少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分（２４、２６）を含んでおり、そのそれぞれが、固定端部分と、反対側の移動可能な端部分とを含み、固定端部分がインプラントのベース部分（２８）に隣接して共に結合される拡張可能な脊椎インプラント（２０）。第１のブランチ部分は、反対に軸方向を向いている外側表面（６６）を有する少なくとも１つの横断突起部を含む。第２のブランチ部分は、反対に軸方向を向いている内側表面（６８）を有する少なくとも１つの横断凹部（６４ａ）を画定する。横断突起部は、横断凹部内に配置され、横断凹部に沿って変位可能であり、その突起部の外側表面が凹部の内側表面に近接して配置され、拡張された後に、インプラントに構造的な支持を提供する。一実施形態では、ブランチ部分は、横断突起部と横断凹部の近接した嵌合を画定する狭い部分を含む少なくとも１つのスロット（６０）により互いに分離される。
2008507363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡張可能な脊椎インプラントであって、
第１の端部分と第２の端部分の間で、概して長手方向軸に沿って延びる本体を備え、前記本体が、前記第２の端部分に隣接して共に結合される少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分を前記本体に提供するように、前記第１の端部分から前記第２の端部分の方向に概して前記長手方向軸に沿って延びる少なくとも１つのスロットを画定し、前記スロットが、前記ブランチ部分間で近接して嵌合するかみ合せ構造を画定する狭い部分を含んでおり拡張後に前記インプラントに構造的な支持を提供するインプラント。
【請求項２】
前記スロットの前記狭い部分が、第１の前記ブランチ部分と関連付けられた少なくとも１つの横断突起部と、第２の前記ブランチ部分と関連付けられた少なくとも１つの横断凹部とを画定し、前記横断突起部が、前記ブランチ部分間で前記近接して嵌合するかみ合せ構造を提供するように前記横断凹部内に配置され、前記横断凹部に沿って変位可能である、請求項１に記載のインプラント。
【請求項３】
前記横断突起部が、軸方向を向いている両側の外側表面を画定し、前記横断凹部が、軸方向を向いている向かい合う内側表面を画定し、前記横断突起部の前記外側表面が、拡張後に前記インプラントに前記構造的な支持を提供するように、前記横断凹部の前記内側表面のそれぞれに近接して配置される、請求項２に記載のインプラント。
【請求項４】
前記ブランチ部分が、前記インプラントの拡張中、枢動軸周りで相互に枢動して変位され、前記横断突起部および前記横断凹部が、前記枢動軸に対して同様の曲率半径を有する隣接する一対の表面を画定する、請求項２に記載のインプラント。
【請求項５】
前記ブランチ部分が、枢動軸周りでそれらの間の相対的な枢動運動を可能にするように、前記本体の前記第２の端部分に隣接して共に結合され、前記横断突起部が、前記枢動軸に対して概して半径方向円弧に沿って延びており、前記横断凹部もまた、概して前記半径方向円弧に沿って延びている、請求項２に記載のインプラント。
【請求項６】
前記ブランチ部分が、前記枢動軸周りでそれらの間の相対的な枢動運動を可能にするように、前記本体の前記第２の端部分に隣接して共に結合され、前記横断突起部が、前記枢動軸に対して概して半径方向円弧に沿って延びる外側表面を有し、前記横断凹部が、概して前記半径方向円弧に沿って延びる内側表面を有し、前記横断突起部の前記外側表面が、拡張後に、前記インプラントに前記構造的な支持を提供するように、前記横断凹部の前記内側表面に近接して配置される、請求項２に記載のインプラント。
【請求項７】
前記第１の前記ブランチ部分が、隣接する椎骨に係合するように適合された第１の骨係合表面を含み、また前記突起部が、前記第１の骨係合表面に対して横断方向に配置されており、前記第２の前記ブランチ部分が、隣接する椎骨に係合するように適合された第２の骨係合表面を含み、また前記凹部が、前記第２の骨係合表面に対して横断方向に配置される、請求項２に記載のインプラント。
【請求項８】
前記第１および第２の骨係合表面が、前記インプラントが拡張されていない挿入構成にあるとき、互いに平行に配置される、請求項７に記載のインプラント。
【請求項９】
前記第１および第２の骨係合表面が、前記インプラントが拡張されていない挿入構成にあるとき、相互に先細りにされる、請求項７に記載のインプラント。
【請求項１０】
前記横断突起部および前記横断凹部が、前記インプラントを拡張された構成に維持するように構成されたいくつかのかみ合せ保持エレメントを画定する、請求項２に記載のインプラント。
【請求項１１】
前記かみ合せ保持エレメントが、かみ合せラチェットエレメントを備える、請求項１０に記載のインプラント。
【請求項１２】
前記本体の第２の端部分が、前記ブランチ部分に対して外方を向いた外側表面を有し、前記インプラントの横断方向の拡張を容易にするための凹状の湾曲を画定する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１３】
前記スロットが、前記インプラントの横断方向の拡張を容易にするために、前記本体の前記第２の端部に隣接して拡大された部分を有する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１４】
前記スロットの前記狭い部分が起伏のある構成を有する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１５】
前記スロットの前記狭い部分が湾曲した構成を有する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１６】
前記ブランチ部分が、前記本体の第２の端部分と一体に形成され、一体成形された単一のインプラント本体を画定する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１７】
前記インプラントの少なくとも一部分が、形状記憶材料から形成され、自己拡張機能を有するインプラントを提供する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１８】
前記ブランチ部分が協動して、拡張部材をその中に受け入れるようなサイズの内部通路を画定し、
前記内部通路内で前記拡張部材の変位が、前記インプラントを拡張するために前記拡張部材を前記ブランチ部分に係合させる、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１９】
前記変位が、概して前記長手方向軸に沿った前記内部通路内で前記拡張部材が移動することを含む、請求項１８に記載のインプラント。
【請求項２０】
前記ブランチ部分が、前記内部通路を画定する内側表面を有し、前記内側表面が、協動して前記長手方向軸に沿った先細りを画定し、前記拡張部材が、前記内側表面に係合して、前記拡張部材が概して前記長手方向軸に沿って変位されたとき、前記ブランチ部分を互いに離れるように変位させる、請求項１８に記載のインプラント。
【請求項２１】
前記ブランチ部分の少なくとも１つが、前記インプラントが拡張されると、前記拡張部材を選択位置に係合させ、また保持するように適合された保持エレメントを含む、請求項１８に記載のインプラント。
【請求項２２】
前記保持エレメントが、前記拡張部材の一部分をその中に受け入れるようなサイズおよび形状である一対の対向する切込みを備える、請求項２１に記載のインプラント。
【請求項２３】
前記少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分が、協動して前記本体の中空の内部を画定し、
隣接する椎骨との癒合を容易にするために、前記中空の内部内に配置される骨成長促進物質をさらに備える、請求項１に記載のインプラント。
【請求項２４】
前記骨成長促進物質が骨形成タンパク質を含む、請求項２３に記載のインプラント。
【請求項２５】
拡張可能な脊椎インプラントであって、
概して長手方向軸に沿って延びており、枢動軸の周りで相対的な枢動運動を可能にするように共に結合された少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分を備え、第１の前記ブランチ部分が、前記枢動軸に対して概して半径方向円弧に沿って延びる外側表面を有する少なくとも１つの突起部を含んでおり、第２の前記ブランチ部分が、概して前記半径方向円弧に沿って延びる内側表面を有する少なくとも１つの凹部を画定し、前記突起部が前記凹部内に配置され、また前記凹部に沿って変位可能であり、前記突起部の前記外側表面が、前記凹部の前記内側表面に近接して配置されて、拡張後に、前記インプラントに構造的な支持を提供するインプラント。
【請求項２６】
前記ブランチ部分のそれぞれが、固定端部分および反対側の移動可能な端部分を含み、前記固定端部分のそれぞれが、前記インプラントの固定ベース部分で共に結合されて、前記枢動軸周りで前記相対的な枢動運動を可能にする、請求項２６に記載のインプラント。
【請求項２７】
前記ブランチ部分が、前記固定ベース部分と一体に形成されて、一体成形された単一のインプラント本体を画定する、請求項２６に記載のインプラント。
【請求項２８】
前記固定ベース部分が、前記ブランチ部分に対して外方を向いた外側表面を有し、前記枢動軸周りで前記相対的な枢動運動を容易にするための凹状の湾曲を画定する、請求項２６に記載のインプラント。
【請求項２９】
前記ブランチ部分が、少なくとも１つのスロットにより互いに分離され、前記少なくとも１つのスロットが、前記第１の前記ブランチ部分と関連付けられた前記突起部を画定し、また前記第２の前記ブランチ部分と関連付けられた前記凹部を画定する狭い部分を含む、請求項２５に記載のインプラント。
【請求項３０】
前記突起部が、反対に軸方向を向いている外側表面を画定し、前記凹部が、反対に軸方向を向いている内側表面を画定し、前記突起部の前記外側表面が、前記凹部の前記内側表面のそれぞれに近接して配置されて、拡張後に、前記インプラントに対する前記構造的な支持を提供する、請求項２５に記載のインプラント。
【請求項３１】
前記突起部が、前記第１の前記ブランチ部分と一体に形成されて、一体成形された単一の構造を画定する、請求項２５に記載のインプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、拡張可能な脊椎インプラントの分野に関し、より詳細には、構造的に支持するためのかみ合せ幾何形状を有する拡張可能な脊椎インプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
損傷された、または変質した自然の脊椎円板を置換し、少なくとも、関節固定が達成されるまで、隣接する椎骨間で椎間板腔の十分な安定性を維持するための脊椎インプラントを開発する試みが数多く行われてきた。それらのタイプの脊椎インプラントは多くの形態をとる。
【０００３】
例えば、いくつかの脊椎インプラントは、隣接する椎骨間の自然の解剖学的角度を復元し、かつ／または維持するような方法で拡張するように設計される。その結果を達成するために、いくつかのインプラント設計は、取り付けられたまたはその他の形で共に結合された静止端と、隣接する椎骨間の自然の解剖学的角度に対応する先細りの選択角度をインプラントに提供するために、相互に離れて拡張できるように取り外されたままの可動端とを有する複数のブランチを含む。インプラントの拡張は、通常、ブランチにより画定される先細りの内側表面に沿った拡張部材または楔の軸方向変位を利用する。このようなインプラント設計の一例は、Ｌｉｕ他に付与された米国特許第６，４３６，１４０号に示され、説明されており、その内容を参照により本明細書に組み込む。
【０００４】
拡張可能な脊椎インプラントは、通常、インプラントのいくつかの部分の材料変形を可能にする比較的細い、または弱めた構造または機能を利用しており、それにより、１つまたは複数方向へのインプラントの拡張を容易にすることができる。しかし、材料変形を可能にする細長いまたは弱めた構造は、インプラントの構造的完全性を損ない、また荷重に対する抵抗、特に、隣接する椎骨により脊椎インプラントに加えられる座屈またはせん断荷重への抵抗を低下させる傾向がある。したがって、拡張を容易にする構造を脊椎インプラント中に組み込むことは、インプラントの全体的な構造的完全性を低下させる結果となり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、改良された拡張可能な脊椎インプラントを提供することが、業界で全体に求められている。本発明はこの必要性を満たし、また新規のかつ非自明的な方法で他の利益および利点を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、一般に、拡張可能なインプラントに関する。本明細書に含まれる本発明の実際の性質は、添付された特許請求の範囲を参照することによってのみ決まるが、本明細書に開示の好ましい諸実施形態に関して特徴的な本発明のいくつかの形態を、以下に簡単に説明する。
【０００７】
本発明の一形態では、第１および第２の端部分の間で、概して長手方向軸に沿って延びる本体であって、第２の端部分に隣接して共に結合される少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分を本体に提供するように、第１の端部分から第２の端部分の方向に延びる少なくとも１つのスロットを画定する本体を含む拡張可能な脊椎インプラントが提供される。そのスロットは、ブランチ部分間で近接して嵌合するかみ合せ構造を画定する狭い部分を含んでおり、拡張後に、インプラントに構造的な支持を提供する。
【０００８】
本発明の他の形態では、概して長手方向軸に沿って延びる少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分であって、それぞれが、固定端部分と、反対側の移動可能な端部分とを含み、各固定端部分がインプラントの固定ベース部分に隣接して共に結合されるブランチ部分を含む拡張可能な脊椎インプラントが提供される。第１のブランチ部分は、軸方向を向いている両側の外側表面を有する少なくとも１つの横断突起部を含み、また第２のブランチ部分は、軸方向を向いている向かい合った内側表面を有する少なくとも１つの横断凹部を画定する。横断突起部は、横断凹部内に配置され、かつ横断凹部に沿って変位可能であり、突起部の外側表面は、拡張された後に脊椎インプラントに構造的な支持を提供するように、凹部の内側表面のそれぞれに近接して配置される。
【０００９】
本発明の他の形態では、概して長手方向軸に沿って延びる少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分であって、それぞれが、固定端部分と、反対側の移動可能な端部分とを含み、各固定端部分がインプラントの固定ベース部分に隣接して共に結合されるブランチ部分を含む拡張可能な脊椎インプラントが提供される。第１のブランチ部分は、隣接する椎骨に係合するように適合された第１の骨係合表面を含み、また前記第１の骨係合表面に対して横断方向に配置された少なくとも１つの突起部を画定する。第２のブランチ部分は、隣接する椎骨に係合するように適合された第２の骨係合表面を含み、また第２の骨係合表面に対して横断方向に配置された少なくとも１つの凹部を画定する。突起部は、凹部内に配置され、かつ凹部に沿って変位可能であり、拡張された後に脊椎インプラントに構造的な支持を提供する。
【００１０】
本発明の他の形態では、概して長手方向軸に沿って延びる少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分であって、枢動軸周りでその間の相対的な枢動運動を可能にするように共に結合されたブランチ部分を含む拡張可能な脊椎インプラントが提供される。第１のブランチ部分は、概して枢動軸に対する半径方向円弧に沿って延びる外側表面を有する少なくとも１つの突起部を含む。第２のブランチ部分は、概して半径方向円弧に沿って延びる内側表面を有する少なくとも１つの凹部を画定する。突起部は凹部内に配置され、かつ凹部に沿って変位可能であり、拡張された後に、脊椎インプラントに構造的な支持を提供するように、突起部の外側表面が凹部の内側表面に近接して配置される。
【００１１】
本発明の他の形態では、概して長手方向軸に沿って延びる少なくとも２つの拡張可能なブランチ部分であって、それぞれが、固定端部分と、反対側の移動可能な端部分とを含み、各固定端部分がインプラントの固定ベース部分に共に結合されるブランチ部分を含む拡張可能な脊椎インプラントが提供される。インプラントの固定ベース部分は、ブランチ部分に対して外方を向いた外側表面を有し、インプラントの横断方向の拡張を容易にするための凹状の湾曲を画定する。
【００１２】
本発明の一目的は、改良された拡張可能な脊椎インプラントを提供することである。本発明のさらなる特徴、利点、利益、および諸態様は、本明細書に含まれる図面および説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の原理の理解を促進するために、図面中に示された諸実施形態を次に参照し、またそれを説明するために特有の言語を使用する。そうではあるが、それにより本発明の範囲に対する限定を意図するものではないこと、例示のデバイスにおける改変およびさらなる変更、また本明細書に示された本発明の原理のさらなる応用は、本発明が関係する当業者で通常に行われるものとして企図されることが理解されよう。
【００１４】
図１を参照すると、本発明の一形態による拡張可能な脊椎インプラント２０が示されている。脊椎インプラント２０は、長手方向軸Ｌに沿って延びており、椎間板腔を伸延し、かつ／または隣接する椎骨間の脊柱前弯を復元しもしくは維持するために、概して横断軸Ｔに沿って拡張するように構成される。しかし、脊椎インプラント２０の拡張は、複数方向で、また複数の軸に沿って行うことができることを理解されたい。拡張機構は、脊椎インプラント２０を図１に示す初期の構成から図４に示す拡張された構成の方向に遷移させるように働く。脊椎インプラント２０の拡張に関するさらなる詳細は以下で論ずる。
【００１５】
脊椎インプラント２０は、生体適合性のある材料から形成されることが好ましい。一実施形態では、脊椎インプラント２０は、例えば、チタンなどの医療グレード合金から形成される。しかし、ステンレス鋼／ステンレス鋼合金、チタン／チタン合金、形状記憶合金、コバルトクロム合金、または金属材料の任意の組合せを含む他の金属材料の使用もまた企図される。さらに、非金属材料から脊椎インプラント２０を形成することもまた企図されることを理解されたい。例えば、他の諸実施形態では、脊椎インプラント２０は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの非再吸収性ポリマー、またはポリ乳酸（ＰＬＡ）などの再吸収性ポリマーを含むポリマー材料から形成することができる。他の諸実施形態では、脊椎インプラント２０は、骨または骨置換材料から形成することができる。脊椎インプラント２０を形成する他の適切な材料の例は、複合ポリマー、非強化ポリマー、炭素強化ポリマー複合材、炭素繊維、ＰＭＭＡ、水酸化カルシウム、セラミックス、ポリラクチド、ポリグリコール酸、チロシン誘導ポリカーボネート、ポリ無水物、ポリオルソエステル、ポリホスファゼン、リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、ヒドロキシアパタイト、生体活性ガラス、またはそれらの材料の任意の組合せを含む。
【００１６】
脊椎インプラント２０は、近位端部分２２ａおよび遠位端部分２２ｂを含む。一実施形態では、脊椎インプラント２０は、全体に、上側ブランチ部分２４、および下側ブランチ部分２６から構成され、それぞれが、概して長手方向軸Ｌに沿って延びており、また固定ベース部分２８を介して近位端部分２２ａに隣接して相互に接続されている。しかし、脊椎インプラント２０は、３、４、もしくは５個、またはそれを超える数のブランチ部分を含む、任意の数のブランチ部分を画定できることを理解されたい。以下で論ずるように、拡張機構を作動させることにより、ブランチ部分２４、２６が分離されまたは拡げられて、脊椎インプラント２０に、近位端部分２２ａに隣接した横断面寸法より大きい遠位端部分２２ｂに隣接した横断面寸法を提供する。
【００１７】
例示の実施形態では、ブランチ部分２４、２６は、ブランチ部分２４、２６が脊椎インプラント２０の拡張を提供するために、相互に移動できるような方法で固定ベース部分２８に結合されている。一実施形態では、脊椎インプラント２０の拡張は、近位端部分２２ａに隣接した固定ベース部分２８に沿って配置された枢動軸Ｐ周りで、ブランチ部分２４、２６の相対的な枢動運動から得られる。しかし、ブランチ部分２４、２６間の他のタイプの相対運動もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図される。他の実施形態では、固定ベース部分２８は、比較的薄くまたは細く、所定のまた反復可能な方法で、制御された変形または座屈を提供する所定の構成を有する。このように、脊椎インプラント２０の拡張は、枢動軸Ｐの位置決めを制御することにより、また上側および下側ブランチ部分２４、２６の相対的な方向および位置決めを制御することにより、対応して制御することができる。例示の実施形態では、固定ベース部分２８は、脊椎インプラント２０の拡張を容易にし、脊椎インプラント２０の拡張特性に対してある程度の制御を行うために、凹状の外側表面２９を画定する湾曲したまたは弓形の構成を有する。しかし、固定ベース部分２８の他の構成もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図される。
【００１８】
本発明の一実施形態では、ブランチ部分２４、２６は、ベース部分２８と一体に形成され、一体成形された単一の脊椎インプラント２０を画定する。その方法では、ベース部分２８により、ブランチ部分２４、２６は撓み可能に相互接続され、ブランチ部分２４、２６、および／または固定ベース部分２８の可撓性のある材料変形により脊椎インプラント２０を拡張することができる。固定ベース部分２８とブランチ部分２４、２６の間の相互接続は、ブランチ部分２４、２６の実質的に独立した移動を提供するように、脊椎プラント２０の拡張中にヒンジと同様に動作する。脊椎インプラント２０の例示の実施形態は、一体に接続されたブランチ部分２４、２６を使用するが、ブランチ部分２４、２６が別々に形成され、一緒に接続して複数部分のインプラントアセンブリを形成できることもまた企図される。他の実施形態では、ブランチ部分２４、２６は、枢動可能にベース部分２８に取り付けられ、あるいは脊椎インプラント２０を、可撓性のある材料変形を利用せずに拡張できるように、ヒンジもしくは枢動ピンを介して直接他方に取り付けることができる。固定ベース部分２８を使用せずに、ブランチ部分２４、２６を互いに直接形成しまたは結合することを含む、脊椎インプラント２０の拡張を提供するためのブランチ部分２４、２６を共に結合する他の適切な手段もまた企図される。
【００１９】
本発明の例示の実施形態では、脊椎インプラント２０の拡張は、ブランチ部分２４、２６の間で、概して長手方向軸Ｌに沿った、拡張部材または楔３０の軸方向変位に応じて行われる。拡張部材３０の軸方向変位は、次にブランチ部分２４、２６を分離させ、または広げて、それにより、横断軸Ｔに沿って脊椎インプラント２０を拡張する。具体的には図３に示すように、拡張部材３０は、ブランチ部分２４、２６により画定された対向する先細り表面３２、３４に沿って摺動可能に変位され、次に、ブランチ部分２４、２６が離れるように押し込まれて横断軸Ｔに沿って脊椎インプラント２０を拡張する。
【００２０】
他の実施形態では、先細り表面３２、３４は、拡張部材３０を脊椎インプラント２０に対して選択軸方向位置に保持または固定するように、さらに脊椎インプラント２０を選択拡張構成に維持するように構成された、インプラント２０の遠位端部分２２ｂに隣接した保持エレメントまたはかみ合せ構造３６を画定する。例示の実施形態では、保持エレメント３６は、拡張部材３０の対応する部分をその中に受け入れるサイズおよび形状の一対の対向する切込みまたは凹部３８ａ、３８ｂを備える。一実施形態では、切込み３８ａ、３８ｂは、インプラント２０に対して拡張部材３０の軸方向移動を阻止する、対向して軸方向を向いている表面、ならびにインプラント２０に対して拡張部材３０の側方向移動を阻止する、対向して側方向に向いている表面を画定する箱状の構成を有する。その結果、拡張部材３０を、切込み３８ａ、３８ｂ内に配置することはまた、例えば、横断方向もしくは側方向荷重、およびインプラント２０の遠端部分２２ｂに隣接した圧縮荷重など、隣接する椎骨により脊椎インプラント２０に加えられる荷重に抗するように働く。保持エレメント３６が、一対の切込み３８ａ、３８ｂを備えるものとして示され、また述べられてきたが、他のタイプおよび構成の保持エレメントもしくはかみ合せ構造もまた企図されることを理解されたい。例えば、保持エレメント３６は、代替的に、ラチェット、内部ねじ、または拡張部材３０の対応する部分と係合するように構成された他の適切な構造を備えることもできる。
【００２１】
脊椎インプラント２０の拡張が、ブランチ部分２４、２６に沿った拡張部材３０の軸方向変位に応じて行われるものとして例示され、説明されてきたが、本発明の他の諸実施形態では、ブランチ部分２４、２６に対する拡張部材３０の回転または枢動による変位を、脊椎インプラント２０を拡張させるために使用できることを理解されたい。例えば、長手方向軸Ｌに対して横断方向に拡張部材２４を変位させることを含む、拡張部材３０とブランチ部分２４、２６の間の相対変位の他のタイプもまた、本発明と関連して使用されることが企図される。他の実施形態では、横断軸Ｔに沿って脊椎インプラント２０を拡張するように、ブランチ部分２４、２６に係合し、またブランチ部分２４、２６を離すように構成された器具またはツール（図示せず）を提供することができる。本発明のさらに他の実施形態では、脊椎インプラント２０の少なくとも一部分を、分離拡張部材または拡張器具に対する要件を除外するために、自己拡張機能を脊椎インプラント２０に提供する、例えば、ニチノールなどの形状記憶合金から形成することができる。
【００２２】
脊椎インプラント２０の例示の実施形態では、ブランチ部分２４、２６は、概して平坦もしくは平面の構成を有する反対側に配置された上側および下側骨係合表面４０、４２と、骨係合表面４０、４２の間で延びており、さらに概して平坦もしくは平面の構成を有する反対側に配置された側部表面４４、４６を画定する。例示の実施形態では、ブランチ部分２４、２６は、互いに協動して実質的に長方形の外側断面を画定する。しかし、例えば、湾曲もしくは弓形構成、円筒構成、楕円構成、円錐構成、または当業者で行われ得る任意の他の適切な形状もしくは構成を含む脊椎インプラント２０およびブランチ部分２４、２６の他の形状または構成もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００２３】
本発明の他の実施形態では、脊椎インプラント２０は、ケージ状の構成を有するように構成することができ、ブランチ部分２４、２６が、互いに協動して、概して長手方向軸Ｌに沿って延びる中空の内部または通路５０を画定する。しかし、中空の内部を画定しないが、それに代えて実質的に中実の構成を画定する脊椎インプラントの他の諸実施形態もまた企図されることを理解されたい。例えば、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）または他のタイプの骨成長促進材料などの骨成長促進材料を、隣接する椎骨との癒合を容易にするために、脊椎インプラント２０の中空の内部５０内に配置することができる。骨成長促進材料を中空の内部５０中に装填するために、かつ／または脊椎インプラント２０を拡張された構成に遷移させるように拡張部材３０と係合するその中を通る器具またはツールの端部分を受け入れるために、固定ベース部分２８を通って中空の内部５０へのアクセスを提供する開口部または通路５２を画定することもできる。
【００２４】
具体的に図面中に示していないが、本発明の他の諸実施形態では、各ブランチ部分２４、２６は、骨係合表面４０、４２、および／または側部表面４４、４６を貫通して延びた、また中空の内部５０と連通している少なくとも１つの骨内部成長開口部もしくは窓（図示せず）を画定することができる。理解されるように、骨内部成長開口部もしくは窓は、隣接する椎骨からの骨成長を可能にし、それが脊椎インプラント２０中に入り、また貫通する可能性もある。本発明の他の諸実施形態では、骨係合表面４０、４２は、椎間板腔内に埋め込まれた後、脊椎インプラント２０の移動を阻止または抑制するために、隣接する椎骨と係合するように適合されたいくつかの骨固定エレメント（図示せず）を画定することができる。特有の実施形態では、骨固定エレメントは、脊椎インプラント２０の長さのかなりの部分に沿って延びる表面の不規則性を備える。例えば、隆起、歯、スパイク、ねじ、表面粗化、または当業者で行われ得る他の任意の適切な骨固定エレメントを含む、表面突起の様々なタイプおよび構成を提供することができる。
【００２５】
横断軸Ｔに沿った脊椎インプラント２０の拡張を容易にするために、ブランチ２４、２６は、長手方向に、遠位端２２ｂから近位端２２ａの方向に延びて、固定ベース部分２８に隣接して終わるワイヤ状のスロットまたはチャネル６０により互いに分離される。スロット６０は、脊椎インプラント２０を通って側方向に延びており、脊椎インプラント２０を２つの別個の上側および下側ブランチ部分２４、２６に分割する。脊椎インプラント２０が中空の内部５０を画定する実施形態では、脊椎インプラント２０は、各側部表面４４、４６から延びた、また中空の内部５０と連通するように延びた一対の対向して配置されたスロット６０を画定する。しかし、脊椎インプラント２０が、実質的に中実の構成を画定する諸実施形態では、脊椎インプラント２０は、側部表面４４、４６の間を通って側方向に延びる単一のスロットを画定することができる。
【００２６】
一実施形態では、スロット６０は、ブランチ部分２４、２６と固定ベース部分２８の間の相互接続位置で、可撓性を高めるための、固定ベース部分２８に隣接した拡大スロット部分６６で終わっており、それにより、脊椎インプラント２０の拡張された構成への遷移を容易にし、同時に、さもないと相互接続位置で拡大しかねない応力集中を減少させる傾向がある。拡大されたスロット部分６６はまた、脊椎インプラント２０を操作し、受渡しを支援するための器具もしくはツールの対応する部分を受け入れる手段としても使用することができる。
【００２７】
脊椎インプラント２０の例示の実施形態では、スロット６０は、概して長手方向軸Ｌに沿って延びる起伏のある、または波型の構成を有しており、したがって、ブランチ部分２４、２６は、対応するいくつかの凹部もしくは谷の内部に配置されるいくつかの突起部もしくは頂部を画定し、その突起部および凹部はそれぞれ、概して横断軸Ｔに沿って延びている。図１に示すように、スロット６０の形状および構成は、下側ブランチ部分２６により画定される、対応するいくつかの凹部もしくは谷６４ａ内に嵌め合わされるいくつかの突起部もしくは頂部６２ａを、上側ブランチ部分２４に提供する。同様に、下側ブランチ部分２４は、上側ブランチ部分２４により画定される、対応するいくつかの凹部もしくは谷６４ｂ内に嵌め合わされるいくつかの突起部もしくは頂部６２ｂが提供される。その結果、突起部６２ａ、６２ｂは、組み合わされるように、またはパズルのように凹部６４ａ、６４ｂ内に嵌め合わされるが、その目的は以下で論ずる。
【００２８】
特有の一実施形態では、スロット６０の幅ｗは、突起部６２ａ、６２ｂの軸方向を向いている表面６６と、対応する凹部６４ａ、６４ｂの軸方向を向いている表面６８との間で、比較的近接した、または一致する嵌合を提供するように狭くなっている。他の実施形態では、軸方向を向いている表面６６、６８はそれぞれ、概して枢動軸Ｐに対する半径方向円弧に沿って延びる。このように、隣接して軸方向を向いている表面６６、６８と、隣接した突起部６２ａ、６２ｂとは、上側および下側ブランチ２４、２６が、脊椎インプラント２０の拡張中に分離されまたは拡げられるとき互いに妨害することはない。スロット６０の特有の構成が本明細書で示され、説明されてきたが、他の適切なスロット構成もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００２９】
図４を参照すると、拡張された構成で示された脊椎インプラント２０が示されている。前に論じたように、上側および下側ブランチ部分２４、２６は、枢動軸Ｐに対し枢動して互いに離れる方向に変位され、図１に示す初期の拡張されていない構成から、図４に示す拡張された構成に脊椎インプラントを遷移させる。さらに、脊椎インプラント２０の拡張中は、突起部６２ａ、６２ｂが枢動軸Ｐに対して凹部６４ａ、６４ｂに沿って半径方向に変位される。拡張された構成に遷移した場合、骨係合表面４０、４２は、椎間板腔に関連する特定の幾何形状に対応する構成を脊椎インプラント２０に提供するように、互いに対して角度が付けられる（例えば、隣接する椎骨間の脊柱前弯角）。一実施形態では、骨係合表面４０、４２は、０度から約３０度の範囲に含まれる先細り角Ａを画定する。さらに特有の実施形態では、先細り角Ａは約１０度である。しかし、他の先細り角Ａもまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００３０】
脊椎インプラント２０が拡張された構成に遷移したとき、突起部６２ａ、６２ｂの部分は、拡張された脊椎インプラント２０に構造的な支持を提供するように、組み合わされて、またはかみ合わされて、対応する凹部６４ａ、６４ｂ内に維持される。理解されるように、突起部６２ａ、６２ｂの軸方向を向いている表面６６と、凹部６４ａ、６４ｂの軸方向を向いている表面６８の間の係合は、長手方向軸Ｌの方向における脊椎インプラント２０の生理学的荷重に対して、より具体的には、隣接する椎骨により脊椎インプラントに加えられるせん断荷重力ＦＳに抗する。さらに、凹部６４ａ、６４ｂ内における突起部６２ａ、６２ｂの係合は、隣接する椎骨により脊椎インプラントに加えられる圧縮荷重力ＦＣに応じて、比較的薄い固定ベース部分２８の座屈に抗する。理解されるように、凹部６４ａ、６４ｂ内における突起部６２ａ、６２ｂの近接した同型性および組合せ嵌合は、脊椎インプラント２０の拡張特性を大幅に妨害し、または影響を与えることなく、生理学的せん断荷重および座屈荷重に抗する脊椎インプラント２０に構造的な支持を提供する。
【００３１】
図５および図６を参照すると、本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラント１２０が示されている。脊椎インプラント１２０は、長手方向軸Ｌに沿って延び、前に図示し、説明した脊椎インプラント２０と構造的に類似しており、固定ベース部分１２８により相互接続された上側および下側ブランチ部分１２４、１２６を含み、ブランチ部分１２４、１２６は、上側および下側骨係合表面１４０、１４２を画定する。しかし、初期の拡張されていない構成にあるとき（図１）、概して、初期には互いに平行に配置される脊椎インプラント２０の骨係合表面４０、４２とは異なり、脊椎インプラント１２０の骨係合表面１４０、１４２は、初期の拡張されていない構成にあるとき相互に角度が付けられている（図５）。
【００３２】
図５に示すように、初期の拡張されていない構成にあるとき、ブランチ部分１２４、１２６の骨係合表面１４０、１４２は、長手方向軸Ｌに対して角度が付けられており、椎間板腔内への脊椎インプラント１２０の挿入を容易にするように、かつ／または隣接する椎骨の伸延を容易にするように、脊椎インプラント１２０に先細り構成を提供する。一実施形態では、骨係合表面１４０、１４２のそれぞれが、脊椎インプラント１２０に初期の全体先細り角αを提供するように、長手方向軸Ｌに対して角度θで先細りにされている。特有の一実施形態では、角度θは、０度から約１５度の範囲に含まれ、脊椎インプラント１２０に、０度と約３０度の間の初期の全体先細り角αを提供する。さらに特有の実施形態では、角度θは、約５度であり、脊椎インプラント１２０に、約１０度の初期の全体先細り角αを提供する。しかし、他の角度θおよび初期の全体先細り角αもまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００３３】
図６に示すように、拡張構成に遷移したとき、ブランチ部分１２４、１２６の骨係合表面１４０、１４２は、椎間板腔に関連付けられた特定の幾何形状（例えば、隣接する椎骨間の脊柱前弯角）に対応する構成を脊椎インプラント１２０に提供するように、互いに対して角度が付けられている。さらに、脊椎インプラント１２０の拡張は、隣接する椎骨間で脊柱前弯を復元しかつ／または維持することに加えて、椎間板腔を伸延するように働くこともできる。一実施形態では、骨係合表面１４０、１４２は、脊椎インプラント１２０に拡張された先細り角Ａを提供するように互いに対して先細りにされている。特有の実施形態では、拡張された先細り角Ａは、０度と約３０度の間の範囲に含まれる。他の特有の実施形態では、拡張された先細り角Ａは約１０度である。しかし、他の拡張された先細り角Ａもまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００３４】
図７を参照すると、本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラント２２０が示されている。脊椎インプラント２２０は、長手方向軸Ｌに沿って延び、前に図示し、説明した脊椎インプラント２０と構造的に類似のものであり、近位端部分２２２ａと、遠位端部分２２２ｂと、脊椎インプラント２２０を概して横断軸Ｔに沿って拡張するためにブランチ部分２２４、２２６を相互に移動させることができるように、固定ベース部分２２８により相互接続された上側および下側のブランチ部分２２４、２２６とを含む。例示の実施形態では、脊椎インプラント２２０の拡張は、固定ベース部分２２８に沿って配置された枢動軸Ｐ周りにおけるブランチ部分２２４、２２６の相対的な枢動運動から得られる。しかし、ブランチ部分２２４、２２６の間の他のタイプの相対運動もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図される。一実施形態では、脊椎インプラント２２０の拡張は、ブランチ部分２２４、２２６により画定される一対の対向する先細り表面２３２、２３４に沿った、（仮想的に示された）拡張部材２３０の軸方向の変位に応じて行われ、ブランチ部分２２４、２２６が離れるように押し込まれて横断軸Ｔに沿って脊椎インプラント２２０を拡張する。さらに、先細り表面２３２、２３４は、脊椎インプラント２２０に対する選択軸位置に拡張部材を保持しまたは固定するように、また脊椎インプラント２２０を拡張された選択構成に維持するように構成された保持エレメントまたは凹部２３６を画定する。
【００３５】
横断軸Ｔに沿った脊椎インプラント２２０の拡張を容易にするために、ブランチ２２４、２２６は、脊椎インプラント２２０の遠位端２２２ｂから近位端２２２ａの方向に長手方向に延び、固定ベース部分２２８に隣接して終わるワイヤ状のスロットまたはチャネル２６０により互いに分離される。スロット２６０は、脊椎インプラント２２０を２つの別々の上側および下側ブランチ部分２２４、２２６に分割するように、脊椎インプラント２２０を貫通して側方向に延びる。例示の実施形態では、スロット２６０は、ブランチ部分２２４、２２６と固定ベース部分２２８の間の相互接続位置における可撓性を高めるように、固定ベース部分２２８に隣接する拡大されたスロット部分２６６で終わり、脊椎インプラント２２０の拡張された構成への遷移を容易にするが、同時に、さもないと相互接続位置で拡大する可能性のある応力集中を低減させる傾向がある。一実施形態では、スロット２６０は、ブランチ部分２２４、２２６に、対応する凹部２６４内に嵌め合わされる突起部２６２を提供するＵ字型部分を含み、その突起部２６２および凹部２６４が概して横断軸Ｔに沿って延びている。例示の実施形態では、スロット２６０の形状および構成は、上側ブランチ部分２２４に凹部２６４を提供し、また下側ブランチ部分２２６に突起部２６２を提供するが、しかし、逆の構成もまた企図される。突起部２６２は、組み合わせられて、またはパズル状に凹部２６４内に嵌め合わされる。
【００３６】
一実施形態では、スロット２６０の幅ｗは、突起部２６２の軸方向を向いている表面２６６と、凹部２６４の軸方向を向いている表面２６８との間で、比較的近接した、または一致する嵌合を提供するように狭い。他の実施形態では、軸方向を向いている表面２６６、２６８はそれぞれ、概して枢動軸Ｐに対する半径方向円弧に沿って延びている。このように、対向する軸方向を向いている表面２６６、２６８は、上側および下側ブランチ２２４、２２６が、脊椎インプラント２２０の拡張中に分離され、または拡がるとき互いに妨げることはない。本明細書で、スロット２６０の特有の構成を示し、説明してきたが、他の適切なスロット構成もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００３７】
理解されるように、脊椎インプラント２２０の拡張中、突起部２６２は、枢動軸Ｐに対して凹部２６４に沿って半径方向に変位される。脊椎インプラント２２０が拡張された構成に遷移したとき、突起部２６２の一部分が組み合わされて、またはかみ合わされて凹部２６４内で維持され、拡張された脊椎インプラント２２０に構造的な支持を提供する。突起部２６２の軸方向を向いている表面２６６と、凹部２６４の軸方向を向いている表面２６８との間の係合は、長手方向軸Ｌの方向における脊椎インプラント２２０の生理学的荷重に、より具体的には、隣接する椎骨により脊椎インプラントに対して加えられるせん断荷重力に抗する。さらに、凹部２６４内における突起部２６２の係合は、隣接する椎骨により脊椎インプラントに加えられる圧縮荷重力に応じて、比較的薄い固定ベース部分２２８の座屈に抗する。さらに、凹部２６４内における突起部２６２の近接した同型性および組合せ嵌合は、脊椎インプラント２２０の拡張特性を大幅に妨害し、または影響を与えることなく、生理学的せん断荷重および座屈荷重に抗する脊椎インプラント２２０に構造的な支持が提供する。
【００３８】
図８を参照すると、本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラント３２０が示されている。脊椎インプラント３２０は、長手方向軸Ｌに沿って延び、椎間板腔を伸延するために、かつ／または隣接する椎骨間の脊柱前弯を復元しまたは維持するために、概して横断軸Ｔに沿って拡張するように構成される。しかし、脊椎インプラント３２０の拡張は、複数方向に、かつ複数の軸に沿って行われ得ることを理解されたい。例示の実施形態では、脊椎インプラント３２０の拡張は、固定ベース部分３２８に沿って配置された枢動軸Ｐ周りにおけるブランチ部分３２４、３２６の相対的な枢動運動から得られる。しかし、ブランチ部分３２４、３２６の間の他のタイプの相対運動もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図される。
【００３９】
一実施形態では、脊椎インプラント３２０の拡張は、概して長手方向軸Ｌに沿った、拡張部材（図示せず）の軸方向変位に応じて行われ、それは、次に、ブランチ部分３２４、３２６を分離して脊椎インプラント３２０を横断軸Ｔに沿って拡張する。さらに、脊椎インプラント３２０は、脊椎インプラントを拡張された選択構成に固定するために、拡張部材により係合されるように構成された保持エレメントまたは段構造３３６を含む。例示の実施形態では、保持エレメント３３６は、上側および下側ブランチ部分３２４、３２６を貫通して延びる一対の隣接した開口部３３８ａ、３３８ｂを備え、それらは、拡張部材の対応する部分をその中に受け入れるサイズおよび形状である。拡張部材は、開口部３３８ａ、３３８ｂのそれぞれの中に係合され、かつ保持されて、上側および下側ブランチ部分３２４、３２６を、増分的に分離し、脊椎インプラント３２０を横断軸Ｔに沿って増分的に拡張する。
【００４０】
例示の実施形態では、ブランチ部分３２４、３２６は、反対側に配置された上側および下側骨係合表面３４０、３４２を画定し、それぞれが、概して平坦な、または平面の構成を有し、また反対側に配置された側部表面３４４、３４６が、骨係合表面３４０、３４２の間で延びており、また概して平坦な、または平面の構成を有している。一実施形態では、ブランチ部分３２４、３２６は、互いに協動して、実質的に長方形の外側断面を画定する。しかし、脊椎インプラント３２０およびブランチ部分３２４、３２６の他の形状および構成もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００４１】
本発明の他の実施形態では、ブランチ部分３２４、３２６は、互いに協動して、概して長手方向軸Ｌに沿って延びる中空の内部または通路３５０を画定する。しかし、中空の内部を画定せずに、それに代えて、実質的に中実の構成を画定する脊椎インプラントの他の諸実施形態もまた企図されることを理解されたい。隣接する椎骨との癒合を容易にするために、脊椎インプラント３２０の中空の内部３５０内に、骨成長促進材料を配置することができる。さらに、開口部または通路３５２が固定ベース部分３２８を貫通して画定されており、骨成長促進材料を中空の内部３５０中に装填するために、かつ／または器具もしくはツールの端部分をそれを介して受け入れ、脊椎インプラント３２０を拡張された構成に遷移させるように拡張部材と係合させるために中空の内部３５０へのアクセスを提供する。脊椎インプラント３２０はまた、開口遠位端３５３を画定する。さらに、各ブランチ部分３２４、３２６は、骨係合表面３４０、３４２を貫通して伸びた、また隣接する椎骨からの骨成長を可能にし、それが脊椎インプラント３２０の中に入り、また貫通することもできるように中空の内部３５０と連通する少なくとも１つの骨内部成長開口部または窓３５４を画定する。
【００４２】
本発明の他の実施形態では、骨係合表面３４０、３４２は、椎間板腔内に埋め込まれた後、脊椎インプラント３２０の移動を阻止しまたは抑制するために、隣接する椎骨と係合するように適合されたいくつかの骨固定エレメントを画定することができる。例示の実施形態では、骨固定エレメントは、一連の溝部３５６および一連の歯部３５８を含む。しかし例えば、隆起、スパイク、ねじ、表面粗化、または骨固定エレメントの他の適切なタイプおよび構成を含む、他のタイプの骨固定エレメントもまた、企図されることを理解されたい。
【００４３】
横断軸Ｔに沿った脊椎インプラント３２０の拡張を容易にするために、ブランチ３２４、３２６は、遠位端３２２ｂから近位端３２２ａの方向に長手方向に延びた、固定ベース部分３２８に隣接して終わるワイヤ状スロットまたはチャネル３６０により、互いに分離される。スロット３６０は、脊椎インプラント３２０を２つの別々の上側および下側ブランチ部分３２４、３２６に分割するように、脊椎インプラント３２０を貫通して側方向に延びている。例示の実施形態では、スロット３６０は、固定ベース部分３２８に隣接する拡大されたスロット部分３６６で終わり、ブランチ部分３２４、３２６と固定ベース部分３２８の間の相互接続位置における可撓性を高め、脊椎インプラント３２０の拡張された構成への遷移を容易にするが、同時に、さもないと相互接続位置で拡大する可能性のある応力集中を低減させる傾向がある。さらに、拡大されたスロット部分３６６はまた、中空の内部３５０中への骨の内部成長のための追加の通路を提供する。拡大されたスロット部分３６６はまた、脊椎インプラント３２０の操作および受渡しを支援するための器具もしくはツールの対応する部分を受け入れる手段として使用することもできる。
【００４４】
例示の実施形態では、スロット３６０は、ブランチ部分３２４、３２６に、対応する凹部３６４内に嵌め合わされた突起部３６２を提供するＵ字型部分を含み、その突起部３６２および凹部３６４が概して横断軸Ｔに沿って延びている。一実施形態では、スロット３６０の形状および構成は、上側ブランチ部分３２４に凹部３６４を、また下側ブランチ部分３２６に突起部３６２を提供するが、逆の構成もまた企図される。突起部３６２は凹部３６４内にパズル状に嵌め合わされる。
【００４５】
本発明の一実施形態では、スロット３６０の幅ｗは、突起部３６２の軸方向を向いている表面３６６と、凹部３６４の軸方向を向いている表面３６８との間で、比較的近接した、または一致する嵌合を提供するように狭い。他の実施形態では、軸方向を向いている表面３６６、３６８はそれぞれ、概して枢動軸Ｐに対する半径方向円弧に沿って延びている。このように、対向する軸方向を向いている表面３６６、３６８は、上側および下側ブランチ３２４、３２６が、脊椎インプラント３２０の拡張中、分離され、または拡げられるとき互いに妨げることはない。本明細書で、スロット３６０の特有の構成を示し、説明してきたが、他の適切なスロット構成もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００４６】
理解されるように、脊椎インプラント３２０の拡張中、突起部３６２は、枢動軸Ｐに対して凹部３６４に沿って半径方向に変位される。脊椎インプラント３２０が、拡張された構成に遷移すると、突起部３６２の一部分が組み合わされ、またはかみ合わされて凹部３６４内に維持され、拡張された脊椎インプラント３２０に構造的な支持を提供する。突起部３６２の軸方向を向いている表面３６６と、凹部３６４の軸方向を向いている表面３６８との間の係合は、長手方向軸Ｌの方向における脊椎インプラント３２０の生理学的荷重に、より具体的には、隣接する椎骨により脊椎インプラントに対して加えられるせん断荷重力に抗する。さらに、凹部３６４内における突起部３６２の係合は、隣接する椎骨により脊椎インプラントに加えられる圧縮荷重力に応じて、比較的薄い固定ベース部分３２８の座屈に抗する。さらに、凹部３６４内における突起部３６２の近接した同型性および組合せ嵌合は、脊椎インプラント３２０の拡張特性を大幅に妨害し、または影響を与えることなく、生理学的せん断荷重および座屈荷重に抗する脊椎インプラント３２０に構造的支持を提供する。
【００４７】
図９および図１０を参照すると、本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラント４２０が示されている。脊椎インプラント４２０の例示の実施形態は、長手方向軸Ｌに沿って延びており、前に示し、説明した脊椎インプラント３２０と多くの点で構造的に類似のものであり、概して横断軸Ｔに沿って脊椎インプラント４２０を拡張できるように、固定ベース部分４２８により相互接続された上側および下側のブランチ部分４２４、４２６を含む。さらに、横断軸Ｔに沿った脊椎インプラント４２０の拡張を容易にするために、ブランチ４２４、４２６は、脊椎インプラント４２０の遠位端４２２ｂから近位端４２２ａの方向に長手方向に延びた、固定ベース部分４２８に隣接して終わるワイヤ状のスロットまたはチャネル４６０により互いに分離される。スロット４６０は、脊椎インプラント４２０を２つの別々の上側および下側ブランチ部分４２４、４２６に分割するように、脊椎インプラント４２０を貫通して側方向に延びる。
【００４８】
例示の実施形態では、スロット４６０は、固定ベース部分４２８に隣接する拡大されたスロット部分４６６で終わり、ブランチ部分４２４、４２６と固定ベース部分４２８の間の相互接続位置における可撓性を高め、脊椎インプラント４２０の拡張された構成への遷移を容易にするが、同時に、さもないと相互接続位置で拡大する可能性のある応力集中を低減させる傾向がある。スロット４６０はまた、対応する凹部もしくはチャネル４６４内に嵌め合わされた突起部もしくはポスト４６２をブランチ部分４２４、４２６に提供するＵ字型部分を含み、その突起部４６２および凹部４６４が概して横断軸Ｔに沿って延びている。一実施形態では、スロット４６０の形状および構成は、上側ブランチ部分４２４に凹部４６４を、また下側ブランチ部分４２６に突起部４６２を提供するが、逆の構成もまた企図される。
【００４９】
突起部４６２は凹部４６４内にパズル状に嵌め合わされる。例示の実施形態では、突起部４６２および凹部４６４はそれぞれ、脊椎インプラント４２０を拡張された選択構成に維持するためのいくつかの保持エレメント４３６を画定する。一実施形態では、保持エレメント４３６は、突起部４６２に沿って横断方向に画定されたいくつかのスナップ部材またはラチェット／爪４３８ａ、および凹部４６４に沿って横断方向に画定されたいくつかのスナップ部材またはラチェット／爪４３８ｂを備える。他の実施形態では、突起部４６２および凹部４６４のそれぞれに沿って、複数のラチェット／爪４３８ａ、４３８ｂが画定される。しかし、他の諸実施形態では、突起部４６２または凹部４６４が単一のラチェット／爪４３８ａ、４３８ｂを画定できることを理解されたい。
【００５０】
理解されるように、ラチェット／爪４３８ａ、４３８ｂは、脊椎インプラント４２０を、拡張された選択構成に保持または固定する保持エレメントもしくはかみ合せ構造として働く。これもまた理解されるように、脊椎インプラント４２０の増分的な拡張中に、ラチェット／爪４３８ａ、４３８ｂは互いに協動して上側および下側ブランチ部分４２４、４２６を変位させて離すようにするが、同時に、拡張された後に、上側および下側ブランチ部分４２４、４２６が互いの方向に変位されることを阻止し、それにより、脊椎インプラント４２０を拡張された選択構成中に維持することができる。保持エレメント４３６の特有の実施形態が、本明細書で示され、説明されてきたが、脊椎インプラント４２０を拡張された選択構成に維持するのに適切な保持エレメントまたはかみ合せ構造の他のタイプおよび構成もまた企図されることを理解されたい。
【００５１】
図１０を参照すると、脊椎インプラント４２０の拡張中、突起部４６２は凹部４６４に沿って変位されるが、突起部４６２の一部分が凹部４６４内に維持されており、またラチェット／爪４３８ａ、４３８ｂが、脊椎インプラント４２０を拡張された選択構成に維持するように、また拡張された脊椎インプラント４２０に構造的な支持を提供するように組み合わされ、またはかみ合わされて係合される。凹部４６４内における突起部４６２の係合はまた、長手方向軸Ｌの方向における脊椎インプラント４２０の生理学的荷重に、より具体的には、隣接する椎骨により脊椎インプラントに対して加えられるせん断荷重力に抗する。さらに、凹部４６４内における突起部４６２の係合は、隣接する椎骨により脊椎インプラントに加えられる圧縮荷重力に応じて、比較的薄い固定ベース部分４２８の座屈に抗する。さらに、凹部４６４内における突起部４６２の近接した同型性および組合せ嵌合は、脊椎インプラント４２０の拡張特性を大幅に妨害し、または影響を与えることなく、生理学的せん断荷重および座屈荷重に抗する脊椎インプラント４２０に構造的な支持を提供する。
【００５２】
一実施形態では、上側および下側ブランチ部分４２４、４２６、それぞれと係合される第１および第２の端部分を有するスプレッダまたは伸延器タイプの器具（図示せず）を、ブランチ部分４２４、４２６に対して外方向の力を加えてインプラント４２０を拡張された構成に遷移させるために使用することができる。しかし、例えば、脊椎インプラント２０に関して前に示し、かつ説明した拡張部材３０に類似する楔形の拡張部材によるなど、他のデバイスおよび技法を脊椎インプラント４２０を拡張するために使用することができる。
【００５３】
本発明の一実施形態では、脊柱へのアクセスおよび脊椎インプラントの椎間板腔への挿入は、後方外科手術アプローチにより達成される。しかし、脊椎インプラントの椎間板腔へのアクセスおよび脊椎インプラントの挿入は、例えば、前方アプローチまたは側方アプローチなど、他の外科手術アプローチによっても達成できることを理解されたい。本発明の他の実施形態では、脊椎インプラントは脊椎の腰部領域を治療するために使用される。しかし、そうではあるが、本発明はまた、脊椎の頸部、胸部、または仙骨領域を含む、脊椎の他の部分にも適用できることを理解されたい。さらに、本発明の他の実施形態では、一対の脊椎インプラントを、椎間板腔内に両側構成で並べて配置することもできる。しかし、椎間板腔内に単一の脊椎インプラントを片側配置または中央配置する実施形態もまた、本発明の範囲に含まれるものとして企図されることを理解されたい。
【００５４】
本発明を、図面および前述の説明中で詳細に示し、説明してきたが、それは、例示的かつ非限定的な性質のものと考えられ、好ましい諸実施形態を示し、説明しているに過ぎず、また本発明の趣旨に含まれるすべての変更および修正は保護されることが好ましいと理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】非拡張状態で示された本発明の一形態による拡張可能な脊椎インプラントの側面図である。
【図２】図１に示す拡張可能な脊椎インプラントの端面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って取られた、図２に示す拡張可能な脊椎インプラントの横断面図である。
【図４】拡張状態で示された、図１に示す拡張可能な脊椎インプラントの側面図である。
【図５】非拡張状態で示された、本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラントの側面図である。
【図６】拡張状態で示された、図５に示す拡張可能な脊椎インプラントの側面図である。
【図７】本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラントの側面図である。
【図８】本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラントの斜視側面図である。
【図９】非拡張状態で示された、本発明の他の形態による拡張可能な脊椎インプラントの側面図である。
【図１０】拡張状態で示された、図９に示す拡張可能な脊椎インプラントの側面図である。
【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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【国際調査報告】
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