(57)【要約】【課題】高さまたは角度を調整できる人工椎間板用の終板を開示する。【解決手段】一実施形態では、終板は、ネジ山付凹部５６を有する外側プレート５１と、関節面６５を有するネジ山付内側プレート６１とを含む。可動楔を備えた第１の終板を含む椎間板をさらに開示する。楔は、可撓性の第２の終板、または、第１の終板の凹部に受け入れられた内側プレートのいずれかに作用して、椎間板の高さを調整する。【選択図】図２
2008523894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎間運動板内の人工終板において、
前記終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
ネジ山付凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
第１の関節面を有する内面、
外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、ネジ山付横面を有する、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含み、
前記内側プレートの前記本体部の前記ネジ山付横面は、前記外側プレートの前記ネジ山付凹部と結合されている、
終板。
【請求項２】
請求項１に記載の終板において、
前記プレートのうちの少なくとも一方は、高さまたは角度を測定するための標識を含む、終板。
【請求項３】
請求項２に記載の終板において、
前記標識は、前記外側プレートに設置されたホールセンサである、終板。
【請求項４】
請求項２に記載の終板において、
前記標識は、放射線不透過性である、終板。
【請求項５】
請求項１に記載の終板において、
前記内側プレートは、複数の磁石を含む、終板。
【請求項６】
請求項１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートの前記外面に取り付けられたピニオンギア、
をさらに含む、終板。
【請求項７】
請求項６に記載の終板において、
ｉｖ）前記ピニオンギアに連結されたウォームギア、
をさらに含む、終板。
【請求項８】
請求項１に記載の終板において、
前記第１の関節面は、凸状である、終板。
【請求項９】
請求項８に記載の終板において、
前記第１の関節面は、ポリエチレンを含む、終板。
【請求項１０】
請求項１に記載の終板において、
前記第１の関節面は、凹状である、終板。
【請求項１１】
椎間運動板内の人工終板において、
前記終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
ネジ山付凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
内面、
外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、ネジ山付横面を有する、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含み、
前記内側プレートの前記本体部の前記ネジ山付横面は、前記外側プレートの前記ネジ山付凹部と結合されている、
終板。
【請求項１２】
椎間運動板内の人工終板において、
前記終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
第１の関節面を有する内面、
楔状面を有する外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、前記外側プレートの前記凹部に配置された、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含む、終板。
【請求項１３】
脊髄奇形を矯正するためのキットにおいて、
ａ）椎間運動板、および、
ｂ）脊椎連結部材、
を含む、キット。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の背景〕
腰痛の主な原因は、腰部椎間板の破裂または退化から生じる。下肢の痛みは膨れた椎間板による脊髄神経根への圧迫によって引き起こされるが、腰痛は、椎間板の崩壊によって引き起こされると共に、関節の重さが傷んで不安定な脊椎関節に悪影響を及ぼすことによって引き起こされる。このような課題を処理する方法の一つの案は、問題のある椎間板を除去し、かつ、その椎間板を、隣接する椎骨の間における自然な動きを可能にする人工椎間板（「運動板（"a motion disc"）」）と置換することである。
【０００２】
米国特許第４，７５９，７６６号（「バットナー−ジャンツ(Buttner-Janz)」）は、３つの部品、すなわち、下終板（inferior endplate）、上終板（superior endplate）、および、２つの関節接触面を有するコアを含む、運動具（motion device）といったものを開示している。下終板および上終板の双方は、凹球状の関節面を中央に備えた隆起ボスを有している。コアは、その頂部および底部の双方に、隆起リムによって囲まれた凸面を有している。コアの関節面は、下終板の関節面と上終板の関節面とに関節接合するように設計されている。
【０００３】
バットナー−ジャンツに記載されているような関節運動板は自然椎間板の自然な動きを擬態することを追及しているので、その椎間板を正確な場所に位置させることにより、その椎間板が自然椎間板の回転中心と正確に合った回転中心を有するようにすることが好ましい。したがって、この運動具は、自然な回転中心を擬態するために、植え込みに際して所定の場所に正確に設置されなければならない。しかしながら、これを実際に行うことは、人工部品が１ｍｍもの大きさで変化するばらばらのサイズでのみ利用できるという事実から、困難であることが分かっている。
【０００４】
外科医が再建手術を選択して運動板を整復することができるとしても、この種の手術は、費用がかかり、かつ、典型的には患者に痛みを与え、また、病的状態にする危険性を含んでいる。
【０００５】
〔発明の概要〕
本発明者らは、運動板が植え込まれた後に、その運動板の高さまたは角部位（angulation）を矯正する必要性があることもあるということに留意した。例えば、植え込みは正確でない処置であるので、植え込んだ運動板が高過ぎるか、または低過ぎる、あるいは、不適切な角部位が存在する場合があることがある。したがって、手術後にインプラントの高さまたは角度を矯正して、その高さまたは角度を患者の新たな要求に合致するように矯正する必要性があることもある。
【０００６】
本発明者らは、調整可能な高さおよび角度を有する椎間インプラント（intervertebral implant）を開発した。
【０００７】
本発明のインプラントは、第１の高さで脊椎に挿入し、その後に特定の患者の要求に合致させるために第２の高さに調整することができるので、都合が良い。
【０００８】
第１の好ましい実施形態では、インプラントを患者の外科的な要求に合わせて微調整するため、インプラントの高さまたは角度が手術中に調整される。例えば、この種の調整は、線維輪を正確に伸長させることを可能とすることで、狭窄や強直を防止することができる。一部の実施形態では、角度が調整される際に、角度は前頭面内または矢状面内のいずれかで調整される。
【０００９】
第２の好ましい実施形態では、インプラントを患者の手術後の要求に合わせて微調整するために、インプラントの高さが手術中に調整される。これは、例えば人工終板（prosthetic endplate）が骨終板（bony endplate）内に沈む場合に行われるかもしれない。
【００１０】
したがって、本発明によって椎間運動板内の人工終板が提供される。この人工終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
ネジ山付凹部を有する内面、および、
この外面とこの内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
第１の関節面を有する内面、
外面、および、
この内面とこの外面との間の本体部であって、ネジ山付横面を有する、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含み、
この内側プレートの本体部のネジ山付横面は、この外側プレートのネジ山付凹部と結合されている。
【００１１】
〔発明の詳細な説明〕
ここで、図１を参照すると、椎間運動板（intervertebral motion disc）１が提供されている。この椎間運動板１は、
ａ）第１の人工脊椎終板部品１１であって、
ｉ）第１の椎体と結合するように構成された外面１３、
ｉｉ）関節運動を支持するのに適した第１の関節面１６を有する内面１５、および、
ｉｉｉ）この内面とこの外面を結ぶ本体部１７、
を含む、第１の人工脊椎終板部品１１と、
ｂ）コア部材部品２１であって、
ｉ）関節運動を支持するのに適した第１の関節面２３、および、
ｉｉ）関節運動を支持するのに適した第２の関節面２５、
を含む、コア部材部品２１と、
ｃ）第２の人工脊椎終板部品３１であって、
ｉ）外側プレート３３であって、
第２の椎体に固定されるように構成された外面３５、
ネジ山付凹部３８を有する内面３７、および、
この外面３５とこの内面３７との間の本体部３９、
を含む、外側プレート３３、ならびに、
ｉｉ）磁性部品を含む、内側プレート４１であって、
第１の関節面４５を有する内面４３、
外面４７、および、
この内面４３とこの外面４７との間の本体部４９であって、ネジ山付横面５１を有する、本体部４９、
を含む、内側プレート４１、
を含む、第２の人工脊椎終板部品３１と、
を含み、
磁性内側プレート（magnetic inner plate）４１の本体部４９のネジ山付横面５１は、外側プレート３３のネジ山付凹部３８と結合され、
コア部材部品２１の第１の関節面２３、および、第１の人工脊椎終板部品１１は、第１の関節接触面を形成するように構成され、
コア部材部品２１の第２の関節面２５、および、第２の人工脊椎終板部品３１は、第２の関節接触面を形成するように構成されている。
【００１２】
下側終板（lower endplate：第２の人工脊椎終板部品）３１は、螺合された１対のプレートを含み、それらのうちの外側プレート３３は隣接する骨に固定されているので、内側プレート４１が十分に強い付加力によって回転できることは明白である。したがって、高さ調整が必要とされた際には、下側終板３１の内側の磁性部品に回転を十分に引き起こすような外部磁力を加えることができる。ネジ山構造により、内側プレート４１のこのような回転は、椎間板全体の高さを変化させる。
【００１３】
この特定の実施形態では、下側終板は、磁北Ｎ極および磁南Ｓ極を有する内側プレートを含む。使用に際しては、外部の強力な磁石（図示しない）が、人工終板（prosthetic endplate）の近くで患者の皮膚の近傍またはその上に置かれ、磁性プレートを回転させるために予め決められた方向に所定量回転される。外部の磁石と磁性ナット（magnetic nut）との間に生じた吸引−反発力は、磁性内側プレートを所定量回転させるのに十分である。前述のように、磁性内側プレートの回転は、固定されている外側プレートに対する内側プレートの相対的動作を引き起こし、その結果として運動板の高さを調整する。
【００１４】
このような調整は、装置の異常配置または移動を示す距離または荷重のセンサベースによる測定や、患者のフィードバックばかりでなく、手術後の画像結果に基づいて行うことができる。
【００１５】
インプラントの高さを調整するために磁石を用いることは、技術的に周知されている。例えば、米国特許第６，３３６，９２９号（「ジャスティン(Justin)」）を参照されたい。この明細書は、その全体を参照して本明細書に組み入れる。
【００１６】
一部の実施形態では、選択された磁石は、希土類金属を含む。その他の実施形態では、選択された磁石は、電磁石である。
【００１７】
実際の手術により装置を許容範囲内に位置付けしたが、（例えば、隣接椎間板症（adjacent level disc disease）、外傷性傷害、負傷、または、椎体への不十分な固定によって）手術後に変位が生じて不整合を引き起こした場合に、本発明は、装置の高さを手術後に調整するためにも利用できる。
【００１８】
本発明は、運動板が植え込まれた後に文献に掲載されるかもしれない結果研究に基づいて、外科医が部品の相対位置を調整してそれらの相対位置を最適化することも可能とする。
【００１９】
一部の実施形態では、本発明は、植え込まれたコントローラおよび植え込まれたセンサをさらに含む。このような特徴は、医師または外科的介入の必要なく、自動的にかまたは閉じたループによって装置の回転中心を調整するように、容易に構成することができる。
【００２０】
一部の実施形態では、センサ技術は高さの変化ばかりでなく運動板の高さを記録するためにも利用できる。例えば、一部の実施形態では、図１のプレートを基盤とした磁石によって作られた磁界は、上側終板（upper endplate：第１の脊椎終板部品）の外面の近傍に埋設したホール効果センサによって検知することができるであろう。そのセンサによって発生した信号は、（同様にプレートの内面の近傍に埋設された）微小電気機械システム(MEMS)型の制御処理装置に送ることができる。調整が必要である場合には、その後に制御／処理装置は、所望の調整をもたらすための調整ネジに接続されるか、その調整ネジを駆動する、小さなモータ（図示しない）に信号を送るであろう。
【００２１】
ホール効果センサを利用する本発明の一態様では、終板‐終板の組合せが提供される。この組合せは、両終板のうちの一方の終板に少なくとも１つの磁石（磁性部品）を備え、他方の終板に少なくとも１つのホール効果センサ（センサ部品）を備える。好ましくは、センサ部品は、磁石を全く有さない。
【００２２】
一部の実施形態では、高さの測定は、放射線不透過性標識を運動板内の部品のうちの２つの部品に含めることによって行うことができる。
【００２３】
好ましい実施形態では、人工終板は（コア部品とは対照的に）センサ部品として選択される。これは、センサ部品を作動させるために必要とされるロバスト回路の必要性に対応し、かつ、薄膜製造技術を考慮に入れている。
【００２４】
本発明の運動板部品は、椎間板の自然な動きを回復させることができる任意の人工装具とすることができる。好ましい実施形態では、運動板は、関節椎間板（articulating disc）、緩衝椎間板（cushion disc）、および、バネを基盤とする椎間板（spring-based disc）からなる群から選択される。
【００２５】
一部の実施形態では、関節運動板の全体構造は、
ａ）第１の人工脊椎終板であって、
ｉ）第１の椎体と結合するように構成された外面、
ｉｉ）第１の関節面を有する内面、および、
ｉｉｉ）この内面とこの外面とをつなぐ本体部、
を含む、第１の人工脊椎終板と、
ｂ）第２の人工脊椎終板であって、
ｉ）第２の椎体と結合するように構成された外面、および、
ｉｉ）第１の関節面を含む内面、
を含む、第２の人工脊椎終板と、
ｃ）コア部材であって、
ｉ）第１の終板の第１の関節面と関節結合するように構成された第１の関節面、および、
ｉｉ）第２の終板の第１の関節面と関節結合するように構成された第２の関節面、
を含む、コア部材と、
を含み、
このコア部材は、第１の終板の第１の関節面とコア部材の第１の関節面との間に第１の関節接触面を形成し、かつ、第２の終板の第１の関節面とコア部材の第２の関節面との間に第２の関節接触面を形成するように方向付けられている。
【００２６】
一部の実施形態では、関節運動板の全体構造は、二枚重ね設計（two piece design）であり、
ａ）第１の人工脊椎終板であって、
ｉ）第１の椎体と結合するように構成された外面、
ｉｉ）第１の関節面を有する内面、および、
ｉｉｉ）この内面とこの外面をつなぐ本体部、
を含む、第１の人工脊椎終板と、
ｂ）第２の人工脊椎終板であって、
ｉ）第２の椎体と結合するように構成された外面、および、
ｉｉ）第２の関節面を含む内面、
を含む、第２の人工脊椎終板と、
を含み、
第１の関節面および第２の関節面は、関節接触面を形成するように方向付けられている。
好ましくは、それらの間接接触面は、部分的な球を形成している。
【００２７】
一部の二枚重ね設計では、第２の人工脊椎終板は、第２の椎体と結合するように構成された外面を含む金属部品、および、第２の関節面を含む内面を含むポリエチレン部品、を含むことができる。第２の人工脊椎終板の一部の実施形態では、ポリエチレン部品は、調整可能な部品の一部としてもよい。
【００２８】
一部の実施形態では、運動板は、関節接触面を有さない。運動板の一部の実施形態では、運動板は、１対の剛性の終板、および、それらの終板に取り付けられた可撓性の中心部を有する緩衝型設計（cushion-type design）となっている。この実施形態の終板の一方は、運動板の角度または高さを調整するのに役立つ楔またはカムを備えることができる。関節接触面の無い別の実施形態では、運動板は、対向する自然終板（例えばフットボール形設計など）と関節接合する上面および下面を有する。楔またはカムは、フットボール形運動板の上片と下片との間に配置されることで、運動板の角度または高さを調整するのに役立つことができる。
【００２９】
さらに他の実施形態では、また、ここで図２を参照すると、運動板は、
ａ）可動楔３０３を有する第１の剛性終板３０１であって、この可動楔３０３は、外面３０４を有する、第１の剛性終板３０１、および、
ｂ）第２の可撓性終板３０５であって、
楔面（wedge surface）３０９を有する剛性部分３０７に取り付けられた可撓性部分３０６を有する、
第２の可撓性終板３０５、
を含み、
第１の剛性終板３０１の楔３０３の外面３０４は、第２の可撓性終板３０５の楔面３０９に接しながらスライドする。
【００３０】
本発明の運動板は、腰部領域、胸部領域、または、頸椎領域のいずれにも利用できるように構成することができる。一部の実施形態では、運動板は腰部領域に利用できるように構成され、コアを有する三枚重ね設計（three-piece design）が選択されている。一部の実施形態では、運動板は頸椎領域に利用できるように構成され、二枚重ね設計が選択されている。
【００３１】
好ましい関節運動装置は、米国特許第５，５５６，４３１号および同第５，６７４，２９６号に開示され、これらの明細書は参照により本明細書に組み入れられる。その好ましい実施形態では、関節面は、金属材料（例えば、チタン合金、コバルトクロム、および、ステンレス鋼など）、ならびに、セラミック材料（例えば、アルミナ、ジルコニア、および、それらの混合物など）からなる群から選択された材料で作られている。コア部品は、関節でつながる（したがって、好ましくは５０ｕｍ以下の表面粗さＲａを有する）ように構成するのが好ましく、ポリエチレン、より好ましくは高分子量ポリエチレンで作るのがより好ましい。
【００３２】
ここで、図３を参照すると、より個別的な調整手段を有する一部の実施形態では、図１の調整可能な終板が、止め部（stops）を備えたカム型従動部材調整手段（cam-type follower adjustment means）を有するように、変更されている。その一部の実施形態では、カム機構３２１が確実な止め部を提供するための爪機構３２３に連結されている。これにより、磁性的駆動力を作用させることで、一つの予め定められた位置まで回転を進め、増加される高さの一つの増分を与える。この装置は、別の磁力によってさらに作動されない限り、その位置に固定されて留まることになるので、この実施形態は、固定機能のさらなる利点をもたらす。
【００３３】
一部の実施形態では、調整手段を駆動するために手動手段が使用されている。この手動手段は、最少侵襲性の処置、または、経皮的処置によって実施することができる。手動手段の一部の実施形態では、内側プレートは、作動時にその内側プレートを回転させるように構成されたウォームギアおよびピニオンギアに連結され、バックラッシュ防止機能を提供している。
【００３４】
ここで図４を参照すると、一部の実施形態では、調整手段３３１は、ネジ山構造３３３を備え、このネジ山構造３３３の一方の側面３３７上に、同様な雌ネジ山構造３３９と接合するラチェット面３３５を有する。この接合部分（interface）が圧縮状態にあると、これらの接合面（mating surfaces）は、一方向回転のみを許容する。この接合部分が伸長状態にあると、ラチェットの歯がかみ合わないので、調整手段３３１はどちらの方向にも回転することができる。
【００３５】
ここで図５ａ〜図５ｂを参照すると、椎間運動板内の人工終板が提供されている。この人工終板は、
ｉ）外側プレート５１であって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面５３、
ネジ山付凹部５６を有する内面５５、および、
この外面５３とこの内面５５との間の本体部５７、
を含む、外側プレート５１と、
ｉｉ）内側プレート６１であって、
第１の関節面６５を有する内面６３、
外面６７、および、
この内面６３とこの外面６７との間の本体部６８であって、外側プレート５１のネジ山付凹部５６と結合されたネジ山付横面６９を有する、本体部６８、
を含む、内側プレート６１と、
ｉｉｉ）ピニオンギア７１であって、
内側プレート６１の外面６７と連結された内面７３、および、
ネジ山付横面７５、
を有する、ピニオンギア７１と、
ｉｖ）ウォームギア８１であって、
遠位部８２であって、ピニオンギア７１のネジ山付横面７５と結合するように構成されたネジ山付表面８３を有する、遠位部８２、および、
近位のハンドル部８４、
を有する、ウォームギア８１と、
を含む。
【００３６】
使用に際して、ウォームギアは手動または非侵襲的手段（non-invasive means）のいずれかによって回転される。非侵襲的手段は、磁石またはモータのいずれかの回転を含む。ウォームギアが回転されると、その回転がピニオンギアに対応する回転を引き起こし、順次に内側プレートに対応する回転を生じさせ、それによって、内側プレートが椎体から離れるように移動する。
【００３７】
一部の実施形態では、関節接触面の（自然終板に対する）角度を調整することができる。これは、調整手段に楔型部品を追加することによって都合よく実施することができる。
【００３８】
したがって、一部の実施形態では、椎間運動板内の人工終板が提供されている。この人工終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
凹部を有する内面、および、
この外面とこの内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
第１の関節面を有する内面、
楔状面（wedged surface）を有する外面、および、
この内面とこの外面との間の本体部であって、外側プレートの凹部内に配置された、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含む。
【００３９】
一部の実施形態では、楔は装置の中心の方を指すように方向付けられている。これにより、楔が装置の中心の方へ向かって移動すると、自然終板に対する関節面の角度が増加する結果となる。一方、楔が装置の中心から離れるように移動すると、自然終板に対する関節面の角度が減少する結果となる。
【００４０】
例えば、また、ここで図６ａ〜図６ｂを参照すると、椎間運動板内の人工終板が提供されている。この人工終板は、
ｉ）外側プレート１５１であって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面１５３、
凹部を有する内面１５５、ならびに、
この外面１５３とこの内面１５５との間の本体部１５７であって、第１の側面凹部１５８および第２の側面凹部１５９を有する、本体部１５７、
を含む、外側プレート１５１と、
ｉｉ）内側プレート１６１であって、
第１の関節面１６５を有する内面１６３、
楔状面１６６を有する外面１６７、および、
この内面１６３とこの外面１６７との間の本体部１６８、
を含む、内側プレート１６１と、
ｉｉｉ）楔１７０であって、
内側プレート１６１の楔状面１６６とスライド接触する、対応する楔面１７１、および、
貫通穴１７２、
を有する、楔１７０と、
ｉｖ）拘束ネジ１８１（captive screw）であって、
ネジ山付表面１８３を有する細長いシャフト１８２、
大きくなっている遠位ヘッド１８４、および、
大きくなっている近位ヘッド１８５、
を有し、
細長いシャフト１８２は、楔１７０の貫通穴１７２の内部に配置されている、
拘束ネジ１８１と、
を含む。
【００４１】
使用に際して、拘束ネジが回転すると、楔が装置の中心の方または中心から離れる方のいずれかに移動し、自然終板に対する第１の関節面の角度を変化させる。
【００４２】
図６ａに示されているような楔の設計は、手動または非侵襲的技術のいずれかによって調整することができる。例えば、図６ａ〜図６ｂの装置の角度は、近位ヘッド１８５の少なくとも１つを回転させることによって調整することができる。このような回転させる実施形態では、近位ヘッド１８５は、手動で回転させることができるレンチに合うように構成することができる。その他の回転させる実施形態では、近位ヘッド１８５は、外部の磁石の回転によって回転することができる磁石を備えることができる。
【００４３】
その他の実施形態では、角度の調整は平行移動によって行うことができる。ここで図７を参照すると、楔２０１が提供されている。この楔２０１は、内側プレートの楔状面と結合する楔状面２０３、および、押し込みロッド２０７が取り付けられた近位面２０５を有している。このような押し込みロッドの実施形態では、角度の調整は、押し込みロッド２０７を平行移動することによって行われる。その一部の実施形態では、楔状面のそれぞれは、調整された角度に固定するための傾斜した歯２０９を備えている。一部の実施形態では、楔の歯２１０は、ラチェットとして作用するようにバネを利用した力を加えることができる。平行移動を行うためには、引っ張りロッド、または、押し込みロッドも用いることができる。
【００４４】
図６ｂに示されているように、３つ全ての楔１７０のために同じ型の拘束ネジと楔の組合せが用いられる場合には、ソケットヘッドへの接近は、装置の周りに１２０°の増分で生じる。したがって、各楔１７０で装置の角度を調整することを望む外科医は、患者の前側から装置に接近することが必要となるかもしれない。装置への後方接近は、より望ましく、かつ、患者に対してより低侵襲的であるので、後ろ側からのみ接近することができる角度調整を有する装置が必要とされている。
【００４５】
したがって、一部の実施形態では、１つの拘束ネジと楔との組合せが平行移動を基盤とする図４の調整手段と置換されていることを除いて、図６ｂと同様な装置が提供されている。この設計では、１つの楔１７０は、その楔の幅広部から接近され、２つの楔１７０は、先の楔１７０の幅広部から接近される。このように、合計の接近角度は１２０°のみとすることができることにより、外科医が各楔を患者の後ろ側から微調整することを可能とする。
【００４６】
図６ａ〜図６ｂに示されているように、拘束ネジ１８１は本質的に装置の全直径を横切っている。このことは簡素な設計をもたらすが、３つの拘束ネジが装置の中心で重なり合うことを防止するために、３つの拘束ネジ１８１を異なったレベルの高さに設定する必要がある。これらの異なった高さは、装置の全体高さを望まなくても増加させる可能性がある。
【００４７】
したがって、一部の実施形態では、拘束ネジの長さは、装置の中心を横切らないように減らされている。かかる設計は、図８ａ〜図８ｂに示されている。
【００４８】
その他の実施形態では、角度調整手段の楔は気圧装置または液圧装置（pneumatic or hydraulic device）と置換されている。このような膨張式装置が流体で満たされ、膨張すると、終板に対する装置の角度が増加する。このような膨張式装置が収縮すると、終板に対する装置の角度が減少する。一部の実施形態では、膨張式装置は、生理食塩水または空気などの流体をその膨張式装置内に注入するだけで膨張させることができる。一部の実施形態では、膨張式装置は、水を吸収することで膨張する吸湿材で満たすことができる。一部の実施形態では、膨張式装置は、例えばｐＨなどの環境刺激に反応して膨張する化学流体で満たすことができる。
【００４９】
図８ａおよび図８ｂに示されているように、外側プレートの側面凹部内に配置されているものは拘束ネジ（captured screw）３５１であり、この拘束ネジ３５１は、楔３５７のネジ山付穴３５５に結合するように構成された外ネジ山（outer thread）３５３を有している。この拘束ネジ３５１は、ネジ山を有する長さ方向シャフト（longitudinal shaft）と、尖っていない遠位先端部（blunt distal tip）と、溝を有する近位ヘッドとを含む。拘束ネジ３５１の尖っていない遠位先端部およびヘッドの端部（head ends）の双方は、外側プレートの首部によって画定された前凹部および後凹部内にそれぞれ収められているので、その拘束は拘束ネジ３５１を空間的に固定するようにする（回転させない）。拘束ネジ３５１が回転によって（固定されていない）楔３５７のネジ山付穴３５５に食い込むことにより、楔３５７が、相対移動によって内側プレートに対してスライドし、それによって、終板の角度に影響を及ぼす。
【００５０】
好ましい実施形態では、拘束ネジ３５１は、外側プレート内に収容されて、回転運動のみに制限されるように、拘束されている。
【００５１】
図８ｂの特定の実施形態では、
ａ）長さ方向径路３６３を有する内面を有する外側プレート部３６１であって、径路３６３が、第１の肩部３６５を構成する第１の端部を有する、外側プレート部３６１と、
ｂ）拘束ネジ（captured screw）３７１であって、
ネジ山３７３を有する長さ方向シャフト、
尖っていない先端部を有する第１の端部３７５、および、
円周突起を有する第２の端部３７７、
を有する、拘束ネジ３７１と、
ｃ）環状ワッシャ３８１であって、ネジ３７１のシャフトの周りに配置され、かつ、第１の肩部３６５に当接する、環状ワッシャ３８１と、
が提供されている。
【００５２】
この実施形態では、ネジの拘束は、結合プレート（mating plate：外側プレート部）に前後の肩部を設けることによって達成されている。ネジの前方への動きにより、環状ワッシャ（annular clip）が前肩部に接触する（これにより、前方向への動きを防止する）。ネジの後方への動きにより、後の周辺突起が後肩部に接触する（これにより、後方向への動きを防止する）。一部の実施形態では、円形クリップ（circle clip）が環状ワッシャ（snap ring）と置換されている。
【００５３】
一部の実施形態では、拘束ネジは、溝付ヘッド、アレン(Allen)ヘッド、トークス(Torx)（登録商標）ヘッド、フィリップス(Phillips)ヘッド、および、ロバートソン(Robertson)（登録商標）ヘッドからなる群から選択されたヘッドを含む。
【００５４】
前述の装置は、変性椎間板疾患の治療に適宜に使用されるが、一部の実施形態では、楔状運動板（wedged discs）は、脊髄奇形を治療するためにも有利に使用できる。脊髄奇形の外科的矯正は、手術された運動分節の融合を典型的に必要とし、脊椎の柔軟性を大幅に低下させる。従来の人工椎間板インプラントは、脊椎の運動を維持するように設計されているが、奇形脊髄の矯正を慣例的に容易化しない。従来の椎体連結（vertebral body tethering）は、脊椎の動きを維持することができるが、手術中の矯正を実現するためには強い力を必要とする。
【００５５】
一部の実施形態では、本発明の楔状装置は、脊髄奇形を矯正するために使用できる。
【００５６】
本発明の一部の実施形態では、脊髄奇形を矯正するための方法および装置が提供されている。この方法および装置は、奇形脊髄の１つ以上の椎間板の一部または全部を除去すること、その後に脊椎の通常運動範囲の大部分を維持しながら脊髄奇形を矯正するように設計された楔状人工椎間板を挿入すること、を含んでいる。もう一つの実施形態では、楔状人工椎間板は、椎体連結部材（vertebral body tether）と協働して脊髄奇形を矯正するように設計されている。連結部材（ロッド）は、調整可能な高さ（長さ）を有することもできる。
【００５７】
この発明の方法は、適宜に設計された楔状人工椎間板を用い、任意に椎体連結部材と協働して、脊髄奇形を矯正する。この楔状人工椎間板は、運動分節の通常運動範囲の大部分を維持しながら、脊髄奇形の外科的矯正を維持しておくように設計されている。
【００５８】
この発明の一実施形態では、図９ａ〜図９ｃに示されているような奇形した脊髄分節を矯正するために、１つの人工椎間板だけが使用されている。本発明の方法によれば、脊髄奇形の凹面は前外側からの接近で露出される。その後に、人工椎間板を安定させるために外輪（outer annulus）の一部を所定位置に任意に残して、椎間板が奇形の脊髄分節から除去される。次に、対向する１対の終板４０１が椎間板の空間に前外側から挿入される。その後に、コア４０２が、挿入された終板４０１同士の間に前外側から挿入される。（終板４０１およびコア４０２を含む）人工椎間板４０３は、好ましくは、奇形の凹面の方向への脊髄分節の横曲げ動作を制限するように構成されている。さらに、人工椎間板の高さは、分節の奇形を矯正する際に、人工椎間板が椎間板の空間の高さ全体を満たすように選択されている。
【００５９】
この発明の方法のもう一つの実施形態では、人工椎間板が、脊髄奇形を矯正するために椎体連結部材と協働して使用される（図１０ａ〜図１０ｃ）。この実施形態では、脊髄奇形の凸面が前外側からの接近で露出される。椎間板が前述のように除去される。人工椎間板４０３は、例えば、関節設計、バネ設計、および、緩衝設計など、技術的に公知の任意の設計とすることができる。好ましくは、人工椎間板４０３は関節設計となっている。より好ましくは、人工椎間板は、この人工椎間板の回転中心に対する弧状運動（arcing motion）で関節運動する。植え込みの際に、関節運動する人工椎間板は、奇形の脊髄分節に嵌るように作られる。その後に、人工椎間板をその回転中心の周りに関節運動させることによって、脊髄分節が矯正される。次に、横貫通穴（図示しない）を有する（例えば椎弓根ネジ（pedicle screw）などの）脊椎固定要素４０５が挿入される。好ましくは、可撓性の椎体連結部材４０７が、人工椎間板を回転させて奇形分節を矯正することを容易化するために使用される（図１０ｂ）。その後に、好ましくは、連結部材は、矯正を維持するために、脊髄分節を矯正位置にした状態で、固定要素の貫通穴（fixation element throughholes）を通して固定される（図１０ｃ）。より好ましい実施形態では、可撓性の連結部材は、脊椎要素（spinal elements）が矯正された方向に調整された後に、連結部材が力を失い、かつ、消滅して、脊髄分節の完全な運動を可能とするように、吸収性材料から作られている。
【００６０】
前述の説明は、椎間板が奇形の主な原因となっている脊髄分節を矯正することを述べている。しかしながら、一部の事例では、楔状の様相を呈する椎体が奇形の主な原因となっている。この種の事例では、人工椎間板は、好ましくは、図１１ａ〜図１１ｃに示されているように、脊髄分節の矯正の際に、楔状の構造に順応するように作られる。これらの説明図は、椎体連結部材との共用に適するようになっている人工椎間板を説明している。しかし、図９ａ〜図９ｃに与えられている人工椎間板の楔作用を増加させることにより、人工椎間板を単独で、これらの説明図に示されている図解と同様に用いることもできる。
【００６１】
ここで図１２ａ〜図１２ｂを参照すると、一部の実施形態では、人工椎間板は単独で、奇形した脊髄分節を矯正するために使用されている。本発明の方法によれば、脊髄奇形の凹面は前外側からの接近で露出される。その後に、人工椎間板を安定させるために外輪の一部を所定の位置に任意に残して、椎間板が奇形した分節から除去される。人工椎間運動板４１３は、例えば、関節椎間板、バネ椎間板、および、緩衝椎間板などの技術的に公知の任意の運動板とすることができる。図１２ａ〜図１２ｂに示されている実施形態では、運動板は、好ましくは２つの終板の間に配置されたエラストマー材料４１５を有する緩衝椎間板である。運動板は、奇形の凹面の方向への脊髄分節の横曲げ運動を制限するように作られている。さらに、運動板の高さは、分節奇形の矯正の際に、運動板の空間の高さ全体を埋めるように、選択されている。
【００６２】
ここで図１２ｃ〜図１２ｄを参照すると、本発明の他の好ましい実施形態では、図１２ａ〜図１２ｂの運動板４１３は、楔角度が大きくなっていっているように変更されている。この形態では、運動板４１３は、複数の段階にわたって矯正することができるように、植え込まれた段階で過剰矯正（over-correct）するであろう。
【００６３】
〔実施の態様〕
本発明の好ましい実施の態様は次の通りである。
（１）椎間運動板内の人工終板において、
前記終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
ネジ山付凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
第１の関節面を有する内面、
外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、ネジ山付横面を有する、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含み、
前記内側プレートの前記本体部の前記ネジ山付横面は、前記外側プレートの前記ネジ山付凹部と結合されている、
終板。
（２）実施態様１に記載の終板において、
前記プレートのうちの少なくとも一方は、高さまたは角度を測定するための標識を含む、終板。
（３）実施態様２に記載の終板において、
前記標識は、前記外側プレートに設置されたホールセンサである、終板。
（４）実施態様２に記載の終板において、
前記標識は、放射線不透過性である、終板。
（５）実施態様１に記載の終板において、
前記内側プレートは、複数の磁石を含む、終板。
（６）実施態様１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートの前記外面に取り付けられたピニオンギア、
をさらに含む、終板。
（７）実施態様６に記載の終板において、
ｉｖ）前記ピニオンギアに連結されたウォームギア、
をさらに含む、終板。
（８）実施態様１に記載の終板において、
前記第１の関節面は、凸状である、終板。
（９）実施態様８に記載の終板において、
前記第１の関節面は、ポリエチレンを含む、終板。
（１０）実施態様１に記載の終板において、
前記第１の関節面は、凹状である、終板。
【００６４】
（１１）実施態様１０に記載の終板において、
前記第１の関節面は、金属を含む、終板。
（１２）実施態様１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートを前記外側プレートに対して個別的に調整するための個別的な調整手段、
をさらに含む、終板。
（１３）実施態様１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートを前記外側プレートに対して手動で調整するための手動調整手段、
をさらに含む、終板。
（１４）実施態様１３に記載の終板において、
前記手動調整手段は、ピニオンギアを含む、終板。
（１５）実施態様１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートを前記外側プレートに対して非侵襲的に調整するための非侵襲的調整手段、
をさらに含む、終板。
（１６）実施態様１５に記載の終板において、
前記非侵襲的調整手段は、磁石を含む、終板。
（１７）実施態様１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートを前記外側プレートに対して一方向に調整するための一方向調整手段、
をさらに含む、終板。
【００６５】
（１８）人工終板の位置を調整する方法において、
ａ）人工終板を用意する工程であって、
前記人工終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
ネジ山付凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
内面、
外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、ネジ山付横面を有する、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含み、
前記内側プレートの前記本体部の前記ネジ山付横面が、前記外側プレートの前記ネジ山付凹部と結合されている、
工程と、
ｂ）前記外側プレートの前記外面を前記第１の椎体に固定することにより、前記外側プレート上に前記内側プレートの第１の相対位置を形成する工程と、
ｃ）前記第１の相対位置を前記外側プレート上の前記内側プレートの第２の相対位置に対して選択的に調整する工程と、
を含む、方法。
【００６６】
（１９）椎間運動板内の人工終板において、
前記終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
ネジ山付凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
内面、
外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、ネジ山付横面を有する、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含み、
前記内側プレートの前記本体部の前記ネジ山付横面は、前記外側プレートの前記ネジ山付凹部と結合されている、
終板。
（２０）実施態様１９に記載の終板において、
前記内側プレートの前記内面は、非関節接合（non-articulating）である、終板。
【００６７】
（２１）椎間運動板内の人工終板において、
前記終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
第１の関節面を有する内面、
楔状面を有する外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、前記外側プレートの前記凹部に配置された、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含む、終板。
（２２）実施態様２１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートの前記楔状面とスライド接触するための対応する楔面を有する第１の楔、
をさらに含む、終板。
（２３）実施態様２２に記載の終板において、
前記第１の楔は、貫通穴を含み、
前記終板は、
ｉｖ）ネジ山付表面を有する細長いシャフトを有する拘束ネジ（captive screw）であって、前記細長いシャフトが、前記第１の楔の前記貫通穴内に配置されている、拘束ネジ、
をさらに含む、終板。
（２４）実施態様２２に記載の終板において、
ｉｖ）前記第１の楔を前記楔状面に対して調整するための手動調整手段、
をさらに含む、終板。
（２５）実施態様２４に記載の終板において、
前記手動調整手段は、前記拘束ネジに設置された近位ヘッドを含む、終板。
（２６）実施態様２２に記載の終板において、
ｉｖ）前記第１の楔を前記楔状面に対して調整するための非侵襲的調整手段、
をさらに含む、終板。
（２７）実施態様２６に記載の終板において、
前記非侵襲的調整手段は、前記拘束ネジに設置されている近位ヘッドを含み、
前記近位ヘッドは、磁石である、
終板。
（２８）実施態様２２に記載の終板において、
前記第１の楔は、この楔に取り付けられた押し込みロッドまたは引っ張りロッドを有する、終板。
（２９）実施態様２２に記載の終板において、
前記第１の楔は、少なくとも１つの歯を含む、終板。
（３０）実施態様２９に記載の終板において、
前記第１の楔は、バネ仕掛けの歯を含む、終板。
（３１）実施態様２２に記載の終板において、
前記楔状面は、複数の歯を含む、終板。
（３２）実施態様２２に記載の終板において、
第２の楔、
をさらに含む、終板。
（３３）実施態様２２に記載の終板において、
第２の楔、および、第３の楔、
をさらに含む、終板。
（３４）実施態様３３に記載の終板において、
前記第１の楔、前記第２の楔、および、前記第３の楔は、約１２０°の間隔で離間されている、終板。
（３５）実施態様３３に記載の終板において、
前記第１の楔は、押し込みロッド、または、引っ張りロッドと結合され、
前記第２の楔は、拘束ネジと結合されている、
終板。
（３６）実施態様２１に記載の終板において、
ｉｉｉ）前記内側プレートの前記楔状面と接触する対応する楔面を有する膨張可能なバッグ、
をさらに含む、人工終板。
【００６８】
（３７）脊髄奇形を矯正するためのキットにおいて、
ａ）椎間運動板、および、
ｂ）脊椎連結部材、
を含む、キット。
（３８）実施態様３７に記載のキットにおいて、
前記椎間運動板は、楔状終板を含む、キット。
（３９）実施態様３７に記載のキットにおいて、
前記椎間運動板は、人工終板を含み、
前記人工終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
第１の関節面を有する内面、
楔状面を有する外面、および、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、前記外側プレートの前記凹部内に配置された、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含む、キット。
【００６９】
（４０）脊髄奇形を矯正する方法において、
ａ）椎間板および対向する終板を含む、奇形した脊椎の機能的単一体（deformed spinal functional unit）を準備する工程と、
ｂ）前記椎間板の少なくとも一部を除去して椎間板空間を形成する工程と、
ｃ）楔状形状を有する椎間運動板を前記椎間板空間に挿入する工程と、
を含む、方法。
（４１）実施態様４０に記載の方法において、
前記椎間運動板は、奇形の凸側に挿入される、方法。
（４２）実施態様４１に記載の方法において、
ｄ）前記脊椎の機能的単一体を連結して、前記奇形を矯正する工程、
をさらに含む、方法。
（４３）実施態様４０に記載の方法において、
前記椎間運動板は、奇形の凹側に挿入される、方法。
（４４）実施態様４０に記載の方法において、
前記奇形した脊椎の機能的単一体は、奇形した対向する終板を含む、方法。
（４５）実施態様４４に記載の方法において、
ｄ）前記脊椎の機能的単一体を連結して、前記奇形を矯正する工程、
をさらに含む、方法。
【００７０】
（４６）椎間運動板内の人工終板において、
前記終板は、
ｉ）外側プレートであって、
第１の椎体に固定されるように構成された外面、
凹部を有する内面、および、
前記外面と前記内面との間の本体部、
を含む、外側プレートと、
ｉｉ）内側プレートであって、
内面、および楔を形成する外面、ならびに、
前記内面と前記外面との間の本体部であって、前記外側プレートの前記凹部内に配置された、本体部、
を含む、内側プレートと、
を含む、終板。
（４７）実施態様４６に記載の終板において、
前記プレートのうちの少なくとも一方は、高さまたは角度を測定するための標識を含む、終板。
（４８）運動板において、
ａ）可動楔を有する第１の剛性終板であって、前記楔は、外面を有する、第１の剛性終板と、
ｂ）楔面を有する剛性部分に取り付けられた可撓性部分を有する第２の可撓性終板と、
を含み、
前記第１の剛性終板の前記楔の前記外面は、前記第２の可撓性終板の前記楔面に接しながらスライドする、運動板。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】螺合されている高さ調整可能な終板を有する本発明の運動板の断面図である。
【図２】可動楔を有する剛性の第１の終板、および、可撓性の第２の終板を有する運動板の断面図である。
【図３】カムと爪による高さ調整機構を有する終板の平面図である。
【図４】伸長状態で自由に回転し、かつ、圧縮状態で一方向に回転するように構成されたネジ山付ラチェット構造の側面図である。
【図５ａ】ウォームギアおよびピニオンギアを有する運動板の断面図である。
【図５ｂ】図５ａのウォームギアおよびピニオンギアの平面図である。
【図６ａ】角度調整用の楔を有する運動板の断面図である。
【図６ｂ】角度調整用の楔を有する運動板の下側プレートの平面図である。
【図７】角度調整用のラチェット付楔を有する運動板の断面図である。
【図８ａ】角度調整用の楔を有する運動板の断面図である。
【図８ｂ】角度調整用の楔を有する運動板の下側プレートの平面図である。
【図９ａ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入を示している。
【図９ｂ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入を示している。
【図９ｃ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入を示している。
【図１０ａ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入および連結（tethering）を示している。
【図１０ｂ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入および連結を示している。
【図１０ｃ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入および連結を示している。
【図１１ａ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入および連結を示している。
【図１１ｂ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入および連結を示している。
【図１１ｃ】脊柱側湾症の矯正のための運動板の挿入および連結を示している。
【図１２ａ】脊柱側湾症の矯正のための緩衝型運動板（cushion-type motion disc）の挿入を示している。
【図１２ｂ】脊柱側湾症の矯正のための緩衝型運動板の挿入を示している。
【図１２ｃ】脊柱側湾症の矯正のための緩衝型運動板の挿入を示している。
【図１２ｄ】脊柱側湾症の矯正のための緩衝型運動板の挿入を示している。
【図１】
2008523894.tif 000003
【図２】
2008523894.tif 000004
【図３】
2008523894.tif 000005
【図４】
2008523894.tif 000006
【図５Ａ】
2008523894.tif 000007
【図５Ｂ】
2008523894.tif 000008
【図６Ａ】
2008523894.tif 000009
【図６Ｂ】
2008523894.tif 000010
【図７】
2008523894.tif 000011
【図８Ａ】
2008523894.tif 000012
【図８Ｂ】
2008523894.tif 000013
【図９Ａ】
2008523894.tif 000014
【図９Ｂ】
2008523894.tif 000015
【図９Ｃ】
2008523894.tif 000016
【図１０Ａ】
2008523894.tif 000017
【図１０Ｂ】
2008523894.tif 000018
【図１０Ｃ】
2008523894.tif 000019
【図１１Ａ】
2008523894.tif 000020
【図１１Ｂ】
2008523894.tif 000021
【図１１Ｃ】
2008523894.tif 000022
【図１２Ａ】
2008523894.tif 000023
【図１２Ｂ】
2008523894.tif 000024
【図１２Ｃ】
2008523894.tif 000025
【図１２Ｄ】
2008523894.tif 000026
【国際調査報告】
2008523894.tif 000027
2008523894.tif 000028
2008523894.tif 000029
2008523894.tif 000030
2008523894.tif 000031