(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部を備える椎間人工器官であって、
前記基部は、第１の主要面と、第２の主要面と、第１の開口部と、第１の固定要素と、駆動メカニズムと、を含み、 
前記第１の主要面と前記第２の主要面とは、互いに空間的に分離しており、
前記第１の主要面は、脊椎の第１の椎骨の終板と係合し、
前記第２の主要面は、前記第１の椎骨に隣接する脊椎の第２の椎骨の終板と係合し、
前記第１の主要面及び前記第２の主要面は、前記第１の主要面及び前記第２の主要面を貫いて延びる縦軸を定義し、
前記第１の開口部は、前記基部の内部から延びて、前記第１の主要面又は前記第２の主要面のいずれかで開口し、
前記第１の固定要素は、前記第１の開口部の内部に配置され、
前記第１の固定要素は、シャフトを含み、
前記シャフトは、近位端部と、遠位端部と、を含み、
前記第１の固定要素の近位端部は、第１の関節接合メカニズムの第１の部分を含み、
前記駆動メカニズムは、（ｉ）ネジ付きシャフトと、（ｉｉ）並進要素と、を含み、
前記ネジ付きシャフトは、  前記ネジ付きシャフトの縦軸と、前記ネジ付きシャフトの近位端部に第１のヘッドと、前記基部を貫通するシャフト開口部と、を定義し、
前記シャフト開口部は、前記ネジ付きシャフトの遠位端部へのアクセスを与え、
前記並進要素は、ネジ付き穴と、結合要素と、を有し、
前記ネジ付き穴は、前記ネジ付きシャフトと係合し、
前記結合要素は、前記第１の関節接合メカニズムの第２の部分を有し、
前記第１の関節接合メカニズムの前記第１の部分及び第２の部分は、前記第１の固定要素が前記並進要素に対して関節接合するように、互いに係合し、
前記ネジ付きシャフトは、前記ネジ付きシャフトの縦軸の方向に固定され、
前記ネジ付きシャフトは、前記基部の内部で回転可能であり、
（ａ）前記第１のヘッド用いて前記ネジ付きシャフトに与えられる回転力により、前記並進要素は、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第１の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第１の固定要素を前記第１の開口部を通して押し出し、
（ｂ）前記シャフト開口部を通して前記ネジ付きシャフトの遠位端部に与えられる反対回転力により、前記並進要素は、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第１の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第１の固定要素を前記第１の開口部内に引き抜き、
前記椎間人工器官は、前記ネジ付きシャフトの遠位端部に配置される第２のヘッドをさらに備え、
前記第２のヘッドは、前記シャフト開口部を通してアクセス可能である、ことを特徴とする椎間人工器官。
【請求項２】
さらなる並進要素をさらに備え、
前記さらなる並進要素は、（ｉ）ネジ付き穴と、（ｉｉ）少なくとも１つの結合要素とを、を有し、
前記さらなる並進要素の前記ネジ付き穴は、前記ネジ付きシャフトと係合し、
前記さらなる並進要素の前記結合要素は、前記さらなる並進要素の少なくとも１つの近位端部と係合し、
前記さらなる並進要素の前記結合要素は、前記さらなる並進要素の少なくとも１つの近位端部の関節接合を許し、
前記ネジ付きシャフトは、（ｉ）第１の方向にねじ込まれる第１のネジ付き部分と、（ｉｉ）前記第１の方向と反対の第２の方向にねじ込まれる第２のネジ付き部分と、を含み、
前記並進要素の前記ネジ付き穴は、前記ネジ付きシャフトの第１の部分とネジで係合し、
前記さらなる並進要素の前記ネジ付き穴は、前記ネジ付きシャフトの第２の部分とネジで係合し、
同時展開のための前記ネジ付きシャフト上の回転力により、（ｉ）前記並進要素は、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って、第１の方向に運動し、（ｉｉ）前記さらなる並進要素は、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って、前記第１の方向と反対の第２の方向に運動する、ことを特徴とする請求項１に記載の椎間人工器官。
【請求項３】
第２の開口部と、第２の固定要素と、をさらに備え、
前記第２の開口部は、前記基部の内部から延びて、前記第１の主要面又は前記第２の主要面のいずれかで開口し、
前記第２の固定要素は、前記第２の開口部の内部に配置され、
前記第２の固定要素は、シャフトを含み、
前記第２の固定要素のシャフトは、近位端部と、遠位端部と、を含み、
前記第２の固定要素の近位端部は、第２の関節接合メカニズムの第１の部分を含み、
前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、第２の結合要素を含み、
前記第２の結合要素は、前記第２の関節接合メカニズムの第２の部分を有し、
前記第２の関節接合メカニズムの前記第１の部分及び第２の部分は、前記第２の固定要素が前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかに対して関節接合するように、互いに係合し、
前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動する、ことを特徴とする請求項２に記載の椎間人工器官。
【請求項４】
前記ネジ付きシャフトは、前記基部の内部で回転可能であり、
（ａ）前記第１のヘッド用いて前記ネジ付きシャフトに与えられる回転力により、前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第２の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第２の固定要素を前記第２の開口部を通して押し出し、
（ｂ）前記シャフト開口部を通して前記ネジ付きシャフトの遠位端部に与えられる反対回転力により、前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第２の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第２の固定要素を前記第２の開口部内に引き抜く、ことを特徴とする請求項３に記載の椎間人工器官。
【請求項５】
第３の開口部と、第３の固定要素と、をさらに備え、
前記第３の開口部は、前記基部の内部から延びて、前記第１の主要面又は前記第２の主要面のいずれかで開口し、
前記第３の固定要素は、前記第３の開口部の内部に配置され、
前記第３の固定要素は、シャフトを含み、
前記第３の固定要素のシャフトは、近位端部と、遠位端部と、を含み、
前記第３の固定要素の近位端部は、第３の関節接合メカニズムの第１の部分を含み、
前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、第３の結合要素を含み、
前記第３の結合要素は、前記第３の関節接合メカニズムの第２の部分を有し、
前記第３の関節接合メカニズムの前記第１の部分及び第２の部分は、前記第３の固定要素が前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかに対して関節接合するように、互いに係合し、
前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動する、ことを特徴とする請求項３に記載の椎間人工器官。
【請求項６】
前記ネジ付きシャフトは、前記基部の内部で回転可能であり、
（ａ）前記第１のヘッド用いて前記ネジ付きシャフトに与えられる回転力により、前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第３の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第３の固定要素を前記第３の開口部を通して押し出し、
（ｂ）前記シャフト開口部を通して前記ネジ付きシャフトの遠位端部に与えられる反対回転力により、前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第３の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第３の固定要素を前記第３の開口部内に引き抜く、ことを特徴とする請求項５に記載の椎間人工器官。
【請求項７】
第４の開口部と、第４の固定要素と、をさらに備え、
前記第４の開口部は、前記基部の内部から延びて、前記第１の主要面又は前記第２の主要面のいずれかで開口し、
前記第４の固定要素は、前記第４の開口部の内部に配置され、
前記第４の固定要素は、シャフトを含み、
前記第４の固定要素のシャフトは、近位端部と、遠位端部と、を含み、
前記第４の固定要素の近位端部は、第４の関節接合メカニズムの第１の部分を含み、
前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、第４の結合要素を含み、
前記第４の結合要素は、前記第４の関節接合メカニズムの第２の部分を有し、
前記第４の関節接合メカニズムの前記第１の部分及び第２の部分は、前記第４の固定要素が前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかに対して関節接合するように、互いに係合し、
前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動する、ことを特徴とする請求項５に記載の椎間人工器官。
【請求項８】
前記ネジ付きシャフトは、前記基部の内部で回転可能であり、
（ａ）前記第１のヘッド用いて前記ネジ付きシャフトに与えられる回転力により、前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第４の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第４の固定要素を前記第４の開口部を通して押し出し、
（ｂ）前記シャフト開口部を通して前記ネジ付きシャフトの遠位端部に与えられる反対回転力により、前記並進要素又は前記さらなる並進要素のいずれかは、（ｉ）前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って運動し、（ｉｉ）前記第４の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、（ｉｉｉ）前記第４の固定要素を前記第４の開口部内に引き抜く、ことを特徴とする請求項７に記載の椎間人工器官。
【請求項９】
基部を備える椎間人工器官であって、
前記基部は、第１の主要面と、第２の主要面と、第１の開口部と、第１の固定要素と、第２の開口部と、第２の固定要素と、駆動メカニズムと、を含み、 
前記第１の主要面と前記第２の主要面とは、互いに空間的に分離しており、
前記第１の主要面は、脊椎の第１の椎骨の終板と係合し、
前記第２の主要面は、前記第１の椎骨に隣接する脊椎の第２の椎骨の終板と係合し、
前記第１の主要面及び前記第２の主要面は、前記第１の主要面及び前記第２の主要面を貫いて延びる縦軸を定義し、
前記第１の開口部は、前記基部の内部から延びて、前記第１の主要面又は前記第２の主要面のいずれかで開口し、
前記第１の固定要素は、前記第１の開口部の内部に配置され、
前記第１の固定要素は、シャフトを含み、
前記シャフトは、近位端部と、遠位端部と、を含み、
前記第１の固定要素の近位端部は、第１の関節接合メカニズムの第１の部分を含み、
前記第２の開口部は、前記基部の内部から延びて、前記第１の主要面又は前記第２の主要面のいずれかで開口し、
前記第２の固定要素は、前記第２の開口部の内部に配置され、
前記第２の固定要素は、シャフトを含み、
前記シャフトは、近位端部と、遠位端部と、を含み、
前記第２の固定要素の近位端部は、第２の関節接合メカニズムの第１の部分を含み、
前記駆動メカニズムは、（ｉ）ネジ付きシャフトと、（ｉｉ）第１の並進要素と、（ｉｉｉ）第２の並進要素と、を含み、
前記ネジ付きシャフトは、前記ネジ付きシャフトの縦軸と、前記基部を貫通するシャフト開口部と、を定義し、
前記ネジ付きシャフトは、第１の方向に延びる第１のネジ付き部分と、前記第１の方向と反対の第２の方向に延びる第２のネジ付き部分と、を含み、
前記第１の並進要素は、ネジ付き穴と、前記第１の関節接合メカニズムの第２の部分と、を有し、
前記第１の関節接合メカニズムの前記第１の部分及び第２の部分は、前記第１の固定要素が前記第１の並進要素に対して関節接合するように、互いに係合し、
前記第２の並進要素は、ネジ付き穴と、前記第２の関節接合メカニズムの第２の部分と、を有し、
前記第２の関節接合メカニズムの前記第１の部分及び第２の部分は、前記第２の固定要素が前記第２の並進要素に対して関節接合するように、互いに係合し、
前記第１の並進要素は、前記縦軸を横断する第１の延伸軸に沿って延伸し、
前記第２の並進要素は、前記縦軸と前記第１の延伸軸とを横断する第２の延伸軸に沿って延伸し、
前記椎間人工器官は、前記ネジ付きシャフトの遠位端部に配置されるヘッドをさらに備え、
前記ヘッドは、前記シャフト開口部を通してアクセス可能である、ことを特徴とする椎間人工器官。
【請求項１０】
前記ネジ付きシャフトは、前記ネジ付きシャフトの縦軸の方向に固定され、
前記ネジ付きシャフトは、前記基部の内部で回転可能であり、
前記ネジ付きシャフトに与えられる回転力により、同時に、
（ｉ）前記第１の並進要素は、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って、第１の方向に運動し、前記第１の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、前記第１の固定要素を前記第１の開口部を通して押し出し、
（ｉｉ）前記第２の並進要素は、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って、前記第１の方向と反対の第２の方向に運動し、前記第２の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、前記第２の固定要素を前記第２の開口部を通して押し出す、ことを特徴とする請求項９に記載の椎間人工器官。
【請求項１１】
前記ネジ付きシャフトは、前記ネジ付きシャフトの縦軸の方向に固定され、
前記ネジ付きシャフトは、前記基部の内部で回転可能であり、
前記ネジ付きシャフトに与えられる反対回転力により、同時に、
（ｉ）前記第１の並進要素は、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って、第１の方向に運動し、前記第１の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、前記第１の固定要素を前記第１の開口部を通して引き入れ、
（ｉｉ）前記第２の並進要素は、前記ネジ付きシャフトの縦軸に沿って、前記第１の方向と反対の第２の方向に運動し、前記第２の固定要素の近位端部を前記ネジ付きシャフトの縦軸と平行に並進させ、前記第２の固定要素を前記第２の開口部を通して引き入れる、ことを特徴とする請求項９に記載の椎間人工器官。
【請求項１２】
前記第１の並進要素は、前記第２の並進要素の方を向く第１の凹部を含み、
前記第２の並進要素は、前記第１の並進要素の方を向く第２の凹部を含み、
前記ネジ付きシャフトに与えられた反対回転力により、前記第１及び第２の並進要素が違いに接近して係合すると、前記第１及び第２の凹部は違いに係合し噛み合う、ことを特徴とする請求項１１に記載の椎間人工器官。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、損傷した又は疾患のある椎間板を除去した後の椎間腔（又は空洞）に適用される椎間人工器官を用いた、脊椎疾患治療のための装置及び方法に関する。しかしながら、整形外科において利用される本装置及び方法の様々な実施形態は、人間の骨格全般に移植される本発明の融合ケージの基本概念を構成する。
【背景技術】
【０００２】
成人の脊柱の骨及び接続組織は、ｔｒｉ―ｊｏｉｎｔ  ｃｏｍｐｌｅｘにより連続的に互いに結合された３３個より多い分離した骨からなる。ｔｒｉ―ｊｏｉｎｔ  ｃｏｍｐｌｅｘの各々は、前部の１つの円盤と、後部の２つの椎間関節と、を含む。隣接する骨の間の前部空間は、椎間板と呼ばれるコラーゲンのスペーサにより衝撃が吸収される。解剖学的には、これらの骨の脊柱という専門語は、以下の４つの分類、すなわち頚椎、胸椎、腰椎及び仙椎の１つに属すると分類される。脊柱の頂部を備え頭骨の基部に至る脊柱の頸部は、最初の７個の脊椎骨を含む。中間の１２個の骨は胸部脊椎骨であり、５個の腰部脊椎骨を備える下部の脊椎骨につながる。脊椎骨の基部は（尾てい骨を含む）仙骨を含む。一般に頸部脊椎骨の要素となる骨は、胸部脊椎骨の要素となる骨より小さい。そして胸部脊椎骨の要素となる骨は、腰部脊椎骨の要素となる骨より小さい。仙椎は骨盤につながる。
【０００３】
脊柱は、これらすべての骨と、互いに結合した粘弾性構造と、を含むことから、高度に複雑であり、神経系の重大要素（これは、無数の周辺神経と循環器とをごく近くに有する）を収容し、保護している。こうした状況にも関わらず、脊柱は高度に柔軟な構造となっており、ほぼ全方向に高度の屈曲と捻りが可能である。
【０００４】
遺伝性又は発達性の異常、外傷、慢性ストレス、癌及び変性摩耗などは、外科的治療を要する脊椎病状に至る可能性の要因の一部である。先行技術は、脊柱内又は脊柱上に人工器官を移植することにより、隣接骨の固定及び／又は融合を実現する種々のシステムを開示されてきた。固定が必要な背中の部分は、解剖学上の個々の変形とともに、適切な外科的プロトコル及び人工器官を決定する。脊柱外科団体は、椎間デバイス（一般に椎間板スペーサやａｌｌｏｇｒａｆｔ  ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｓとして知られる）を先行技術の一部として受け入れ、このようなデバイスをつぶれた椎間腔の再構成のために習慣的に採用してきた。
【０００５】
外科医は、関係する隣接した脊椎骨の隙間及びその内部に補助的な骨融合を形成するために、これらの椎間デバイスを挿入する。この融合は、新たな固体骨量を生成する。この個体骨量は、脊髄分節を生物力学的に修復された適切な高さに保持し、患者が痛みを感じる脊髄分節の部位の運動を停止させるように機能する。このように、これらの関係する椎体間部位に外科的に配置された部品は、椎体間骨の内部成長を促進させることができ、処置された前方脊椎部位が連続骨量になるまで治癒する。すなわち融合が発生する。さらに、外科団体は、このような人工器官、あるいは隣接する椎体間における体重負荷支持を与えるための生物学的選択を使用する。これにより、力学的な種々の臨床的問題が治療又は緩和される。こうした観点から外科医は、椎間板変性症（ＤＤＤ）、椎間板腰痛、脊椎すべり症、癌や感染症手術後の再生、その他の外科的治療を必要とする脊椎関連疾病の外科的治療のために、椎間板人工器官／移植器官を使用する。
【０００６】
多くの人工器官デザインでは、金属、セラミック、プラスティック又はカーボンファイバ強化ポリマー等の選択された生体適合性材料から、比較的硬質の又は頑丈な人工器官構造が形成される。この人工器官構造はしばしば、部分的に開いた又は多孔質の構造を有し、選択された骨の内部成長強化物質、例えば患者により提供された収穫骨移植、組織バンクから提供された人のドナーの同種移植骨移植材料、遺伝的に培養された骨成長タンパク質代用物、及び／又はその他の生物学的／生化学的骨エクステンダなどにより、コーティング又は部分的に充填される。このようなデバイスが椎間腔内に移植されると、血液供給の内部成長が促進され、人工器官と絡み合うように、隣接する脊椎骨から生きた活性のある骨が成長する。これにより最終的に、隣接する脊椎骨が固形化又は融合する。また、骨の内部成長又は融合化の過程で隣接する椎骨とより強く機械的に結合する目的で、一般にこうした人工器官は、パターン化された外表面、例えばうねの立った又は鋸歯状の表面、あるいはネジ山の形状などを含む。
【０００７】
椎間板の不具合という観点では、脊椎骨の前部側面内に移植できることから、椎間板融合ケージが実質的な関心を形成してきた。一般に円柱状の椎間板ケージは、外表面スレッドを有する管状の金属基部を備える。こうしたケージは、脊椎軸を横断して、隣接する椎体の接合部に予め形成された円柱状の孔内に挿入される。ケージは、隣接する骨が内部を貫通して成長するための孔を含む。ケージ内への骨の成長を促進又は加速するために、自家骨移植材などの追加的な材料がケージの空洞内部に挿入されてもよい。
【０００８】
一般に従来の椎間板ケージは、椎間板の形を模倣した形状の、プラスティック、カーボンファイバ、金属又は人間の組織からなるデバイスを備える。こうしたデバイスは、よく整えられた平らな椎間終板構造と整合するように設計された上面及び下面を有する。これらのケージは、脊椎軸を横断して、外殻板空間内に完全に整合するようにデザインされる。ケージの形状は、椎間板空洞を正確に反映する。ケージは、脊椎軸に沿った大きな移植孔を少なくとも１つ含む。この移植孔を貫通して上位及び下位の終板が骨カラム又は融合を形成することができる。典型的にこれらの孔には、種々の材料、例えば移植材料、移植促進材料、骨形成材料又は骨代用材料などが充填されてもよい
【０００９】
さらに脊椎外科団体は、いくつかの商業的に入手可能なケージ、すなわち独立支持デバイス（追加的構造、例えば前面のプレート及びネジ、又は後部に設置される経椎弓根のネジ及びロッド、あるいは椎間関節を貫通して設置されるネジなどからの付加的な支持のないもの）として機能する統合ネジを備える椎体間融合デバイスを生成してきた。これらのデバイスは、Ｓｔａｌｉｆ（登録商標）、ＳｙｎＦｉｘ（登録商標）及びＶｅｒｔｅＢｒｉｄｇｅ（登録商標）を含む。Ｓｔａｌｉｆは、腰部脊椎の融合のためのデバイスである。人工器官は挿入され、デバイス（これは椎体内を貫通する）に予め設けられた開口を貫通する収束ネジを用いて固定される。ネジは、デバイスの開口内に手動で設置され、外科用スクリュードライバーなどの適切なツールを用いて回転される。Ｓｔａｌｉｆは、Ｃｅｎｔｉｎｅｌ  Ｓｐｉｎｅ社から入手できる（ｗｗｗ．ｃｅｎｔｉｎｅｌｓｐｉｎｅ．ｃｏｍ）。ＳｙｎＦｉｘもまた、椎間腔に設置され、デバイスを貫通し椎体内に達する発散ネジを用いて固定される。ここでもネジはデバイスの開口内に手動で設置され、外科用スクリュードライバーを用いて回転される。ＳｙｎＦｉｘは、Ｓｙｎｔｈｅｓ社、１３０２  Ｗｒｉｇｈｔｓ  Ｌａｎｅ  Ｅａｓｔ、Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ、ＰＡ  １９３８０から入手できる（ｗｗｗ．ｓｙｎｔｈｅｓ．ｃｏｍ）。ＶｅｒｔｅＢｒｉｄｇｅは、脊椎融合のためのデバイスである。このデバイスでは、アンカーブレードがデバイス内の開口を貫通して（特殊なツールを用いて）プレス駆動され、デバイスをプレートの固定するためにそれぞれの椎体内に達する。ＶｅｒｔｅＢｒｉｄｇｅは、ＬＤＲ  Ｓｐｉｎｅ社を通じて入手できる（ｗｗｗ．ｌｄｒｈｏｌｄｉｎｇ．ｃｏｍ）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のデバイスはすべて、初期のデバイスに二次的に追加される固定要素を有する。Ｓｔａｌｉｆ及びＳｙｎＦｉｘはネジを採用する一方、ＶｅｒｔｅＢｒｉｄｇｅはブレードアンカーを利用する。Ｓｔａｌｉｆ及びＳｙｎＦｉｘはいずれも、通常の所与の人間の解剖学的構造では（特にレベルＬ４−Ｌ５−Ｓ１の椎間板スペースでは）実行が困難な軌道で挿入されること要求する。さらにネジの近位端部が前方に突出することがある。これは潜在的な炎症及び大血管や小血管への侵食の原因となる。そしておそらくは、ネジが無闇に接近してホーム／固定位置に固定されるため、単純で不運な障害に起因して、尿管及び周辺柔組織が侵食されるだろう。
【００１１】
ＶｅｒｔｅＢｒｉｄｇｅは、初期のデバイスが設置された後に挿入される一対のブレードを有する。このブレードは、デバイス内で曲がるのに十分柔軟であり、骨を貫通して切るのに十分な強度を示すことを前提とする。こうしたブレードは柔軟ではあるが、通常の生理学的状態におけるすべての運動面内に（さらにはある程度超生理学的状態における運動面内にも）位置する椎体が保持可能であることを要求される。実際にはこれらの特性は、必ずしも実現できるわけではない。
【００１２】
椎間腔内に設置された後に配置される組み込み型固定要素を使用するデバイスが多数開発されてきた。例えば米国特許出願公開第２００６／０２４１６２１号明細書（その全体が本明細書に組み込まれる）は、セルフドリルネジ器具を用いて椎メンバー同士を接続するデバイスを開示する。このネジ器具は、シェル並びに、テーパー状端部とネジ付き基部とを有しシェル内に配置される第１及び第２のネジメンバーを含む。駆動メカニズムが、第１及び第２のネジメンバーをシェルから正確に同軸かつ反対方向に回転駆動する。これにより、ネジメンバーは椎体に組み込まれる。米国特許第５，８００，５５０号明細書（その全体が本明細書に組み込まれる）は、自己展開支柱対を用いて椎メンバー同士を接続するデバイスを開示する。このデバイスは、基部並びに、基部の内部に配置される第１及び第２の支柱メンバーを含む。駆動メカニズムが、第１及び第２の支柱を基部から正確に同軸かつ反対方向に（脊椎に沿って長手方向に）圧迫駆動する。これにより支柱は椎体に組み込まれる。これらのデバイスの問題点は、ネジ／支柱の同軸かつ反対配置が、椎間デバイスを固定するために理想的な形態ではないという点を含む。実際このような配置は、配置中又は配置後のデバイスのずれを許す。なぜなら、患者の解剖学的構造により、デバイスに自然的ストレスが掛かるからである。
【００１３】
別のアプローチが、米国特許出願公開第２０１０／０１６０５７号明細書に開示されている。この文献は、その開示全体が本明細書に組み込まれる。この公開は、基部（この基部は、縦軸に対して横方向に向けて該基部から延びる１つ以上の開口部を有する）を含む椎間人工器官を開示する。開口部内に配置されるそれぞれの固定要素は、ネジが切られており、ギア上の回転駆動力に応答して展開する。ギアの回転が固定要素の回転トルクを生むように、ギアは、固定要素のネジ付きシャフトと隣接しネジ噛合する。固定要素はギアの回転駆動力により、回転し、基部から展開し、患者の脊柱の椎骨内にねじ込まれる。
【００１４】
この技術は一定の長所を持つとはいえ、回転、牽引又は押圧駆動力に応答して展開する組み込み型固定要素を備える、新たな椎間デバイスが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態は、スタンドアロン型椎体間デバイスであり、腰椎前方進入椎体間固定術（ＡＬＩＦ）デバイス、経椎間孔的腰椎椎体間固定術（ＴＬＩＦ）デバイス、後方経路腰椎椎体間固定術（ＰＬＩＦ）デバイス又は腰椎遠前方進入椎体間固定術（ＦＡＬＩＦ）デバイスなどの一般的な形態で設計されてよい。さらに、本明細書に開示される基本的な実施形態のサイズ及び／又は形状は、脊椎の種々のレベル、すなわち、頚椎、胸椎及び腰椎での利用を目的に、当業者によって変更されてよい。従って、本明細書では腰椎に関する例示を目的に種々の実施形態が記述されるが、本開示は他のレベルの脊椎に対しても同等の効果をもって適用できる。
【００１６】
本デバイスは、任意の種々の構造的生体材料、例えば（限定されないが）ＰＥＫＫ、ＰＥＫＥＫ、好ましくはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、チタン、セラミック等を含む任意の多数の生体適応移植可能ポリマーから生成される基部を含む。基部の外表面は、種々の表面生地、表面コーティング及び、変位に対する初期抵抗を与えるための鋸歯状上面及び／又は下面を含む表面形状を有してよい。さらに、自家移植片、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）、骨髄穿刺／濃縮といった移植材料類を内包する目的で、上面から下面まで延びる少なくとも１つの開口部があってよい。
【００１７】
基部は、内部に少なくとも１つの固定要素を含む。この固定要素は、駆動メカニズムにより、対応する開口部を通って本デバイスの基部から展開されてよい。本デバイスを適所に固定するために、少なくとも１つの固定要素は、本デバイスに隣接する椎骨を貫通する。
【００１８】
１つ以上の実施形態に係り、本人工器官は基部を含む。この基部は、第１の主要面と、第２の主要面と、開口部と、少なくとも１つの固定要素と、駆動メカニズムと、を含む。第１の主要面は、脊椎の第１の椎骨の終板と係合する。第２の主要面は、第１の椎骨に隣接する脊椎の第２の椎骨の終板と係合する。少なくとも１つの開口部は、基部の内部から延びて、第１の主要面で展開する。少なくとも１つの固定要素は、シャフトを含む。シャフトは、開口部内に配置され、近位端部と遠位端部とを有する。駆動メカニズムは、少なくとも１つの固定要素の近位端部と係合する。駆動メカニズムは、少なくとも１つの固定要素を、この固定要素自身の長さにより定義される軸、すなわち該固定要素の主要軸の周りに回転させることなく、この少なくとも１つの固定要素を、少なくとも１つの開口部を貫通して、第１の椎骨内部に押し出すように動作する。
【００１９】
本発明の実施形態の利点の１つは、デバイスを簡易に使用できる点である。デバイスを椎間腔内に挿入するために使うのと同じツールを用いて、少なくとも1つの（好ましくはすべての）固定要素をデバイスの基部から展開できるため、従来のデバイスと比べてステップ数が少ない。さらに固定要素が埋込み型であるため、従来のデバイスであったような、ネジを固定し設置するために必要な困難な軌道がない。
【００２０】
本明細書に記載された本発明の好ましい実施態様の説明を添付図面と併せて読むことにより、その他の態様、特徴、利点等が、当業者に明らかとなるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の種々の態様の説明を目的に、現在の好ましい実施形態が図面により示される。しかしながら、本発明は、図示された厳密な構成や手段に限定されないことを理解されたい。
【図１Ａ】本発明の１つ以上の実施形態に係る椎間人工器官を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの椎間デバイスの側面図（横方向）である。
【図１Ｃ】図１Ａの椎間デバイスの前方立面図である。
【図２】使用中の図１Ａの椎間デバイスを示す図である。
【図３Ａ】図１Ａの椎間デバイスの内部構造の一例を示す部分的な側面斜視透視図である。
【図３Ｂ】展開した固定要素及び展開方向を模式的に示す、図３Ａの椎間人工器官デバイスの側方立面図である。
【図３Ｃ】図３Ａの椎間人工器官デバイスの固定要素の方向成分の３−Ｄ直交座標表示を示す模式図である。
【図４】代替的な展開方向と展開した固定要素とを有する椎間人工器官デバイスの後方斜視図である。
【図５Ａ】椎間人工器官デバイスの基部外部に示される固定要素と連動する、ある種の駆動メカニズムの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの駆動メカニズムの変換要素の斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａの駆動メカニズムと係合していない状態の固定要素の斜視図である。
【図６】デバイスから固定要素を展開させるための代替的な駆動メカニズムを示す図である。
【図７】代替的な特徴を持つ椎間人工器官デバイス（及び展開した固定要素）の斜視図である。
【図８】（挿入ツールとして）２つのヘッドを明示的に示す図７の椎間人工デバイスの斜視図である。
【図９】代替的な特徴を持つ椎間人工器官デバイス（及び展開した固定要素）の斜視図である。
【図１０】図９の椎間人工器官デバイスの側面図である。
【図１１】図９の椎間人工器官デバイス（及び格納された固定要素）の側面図である。
【図１２】図１０の椎間人工器官デバイスの断面１２−１２を横断する断面図である。
【図１３】図１０の椎間人工器官デバイスの断面１３−１３を横断する断面図である。
【図１４】図１１の椎間人工器官デバイスの断面１４−１４を横断する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の１つ以上の実施形態に係る椎間人工器官デバイス１００を示す図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃを参照する。図１Ａは、椎間人工器官デバイス１００を示す斜視図である。図１Ｂは、図の左方が前（前方）に、図の右方が後（後方）に相当する側面図（横方向）である。図１Ｃは、椎間人工器官デバイス１００の前方立面図である。
【００２３】
デバイスの基部は、任意の生体適応材料、例えばＰＥＫＫ、ＰＥＫＥＫ、好ましくはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、チタン、セラミック等を含む任意の多数の生体適応移植可能ポリマーなどから生成されてよい。
【００２４】
さらに、使用中のデバイス１００を示す図２を参照すると、一般にデバイス１００は、基部（又はハウジング）を含む。この基部は、人間の脊椎の隣接する骨１０と２０との間の椎間腔にフィットするよう、サイズ及び形状が決められる。デバイス１００のサイズ及び形状は、頚椎、胸椎及び腰椎といった脊椎の任意のレベルで椎間腔にフィットするよう変更されてよいことを理解されたい。本例で説明される椎間人工器官１００は、前方向から椎間腔内に挿入されるスタンドアロン型デバイス（すなわち、別個の固定要素を必要としない）として設計される。一般にこの実施形態は、ＡＬＩＦデバイスの形態を取る。しかしながら、本明細書の説明から理解されるように、本デバイスは、脊椎の任意のレベルで使われるＴＬＩＦデバイス、腰椎遠前方進入椎体間固定術デバイス、ＰＬＩＦデバイス等として動作するよう変更されてもよい。これらの後者の場合、本デバイスは、前方以外の方向から椎間腔内に導入されてもよい。
【００２５】
基部は、空間的に離れた第１及び第２の主要面１０２、１０４と、それらの間で延びる少なくとも１つの側壁１０６、１０８と、を含む。ＡＬＩＦの実施形態では、側壁１０６、１０８はそれぞれ、前方及び後方を向いてよい。デバイス１００の基部の一般的な形状が与えられると、側壁もまた、一般に横（中央）方向を向いた側壁または部分を含んでよい。第１の主要面１０２は、脊椎の第１の椎骨１０の終板と係合するように動作する。そして第２の主要面１０４は、隣接する脊椎の第２の椎骨２０の終板と係合するように動作する。図１Ｂ及び２に最もよく示されるように、第１及び第２の主要面１０２、１０４は、前記平面に略直行して延び、脊椎の長手方向に同軸又は略平行な縦軸Ｌｏを定義する。図１Ｂ及び１Ｃを参照すると、縦軸Ｌｏは、第１及び第２の主要面１０２、１０４と厳密には直行していない。なぜなら基部には、側壁１０６から側壁１０８に向けて、軽度の高さの狭まり（テーパー）が存在するからである。このテーパーは、隣接する椎骨１０、２０の間の自然な解剖学的関係に適合し、その結果、脊椎の正常な前湾曲線が維持されるように設計される。
【００２６】
デバイス１００の移植に関係する外科術は、椎間腔からの椎間板の除去、椎間板腔周辺の軟部組織の開放、及び隣接する椎骨１０、２０の一部のある程度の伸延又は牽引（これは、椎間板腔高の機械的修復、脊椎軸の解剖学的再調整、及び脊椎から一定程度飛び出した神経根の間接的減圧の実行中に行われる）を含む。外科医が椎間板材を除去した後、デバイス１００を設置するための清浄な開口（腔）がもたらされる。外科医は、デバイス１００の基部を同時に掴み、これを椎間腔の口部に設置し、デバイス１００が最終配置に置くための力を付与するためのツールを用いてもよい。
【００２７】
それぞれの椎骨１０、２０の終板とデバイス１００との間の理想的な機械的インタフェースを容易に実現するために、基部の第１及び第２の主要面の１つ又はその両方は、骨と係合するための特性、例えば、少なくとも１つの鋸歯形状、突出、谷形状、スパイク、刻みつけ、竜骨形状等（図示しない）を含む。追加的又は代替的に、椎間人工器官１００は、基部の第１及び第２の主要面の少なくとも１つの間で貫通して延びる１つ以上の開口部１１０を含んでもよい。開口部１１０は、人工器官１００の基部と１つ以上の椎骨１０、２０との間で、骨の密な成長を許すように機能する。
【００２８】
図２に示されるように、一旦外科医が、椎間腔内に適切な方向にデバイス１００を設置すると、１つ以上の固定要素１２０Ａ、１２０Ｂは、基部の内部から展開し、１つ以上の椎骨１０、２０と係合する。特に、以下でさらに詳述されるように、１つ以上の固定要素１２０Ａ、１２０Ｂは、いかなる固定要素も固定要素自身の長さにより定義される主要軸の周りに回転されることなく、基部から第１の椎骨内に押し出される。例えば、１つ以上の固定要素１２０Ａ、１２０Ｂの展開は、この固定要素を椎骨１０、２０内にねじ込むことによって達成されるのではない。やはり本明細書でさらに詳述されるように、固定要素１２０Ａ、１２０Ｂは、基部から椎骨１０、２０内まで、基部及び脊椎の縦軸Ｌｏの横断方向に展開する。
【００２９】
以下、図１Ａ、１Ｂ１Ｃ、及び３Ａを参照する。図３Ａは、図１Ａの椎間デバイスの内部構造の一例を示す部分的な側面斜視透視図である。デバイスの基部は少なくとも、基部の内部から縦軸Ｌｏの横断方向に延び、第１の主要面１０２で開口する第１の開口部１２２Ａを含む。開口部は複数あることが望ましく、こうした開口部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄが４つあることが望ましい。
【００３０】
第１の固定要素１２０Ａは、固定要素１２０Ａの展開が基部から所定の椎骨までの軌道（この軌道は、基部及び脊椎縦軸Ｌｏを横断する方向を向く）となるように、第１の開口部１２２Ａの内部に配置される。好ましくは、固定要素１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄが存在し、固定要素１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄはそれぞれ、固定要素１２０の各々の展開が基部から所定の椎骨までのそれぞれの軌道（これらの軌道は、基部及び脊椎縦軸Ｌｏを横断する方向を向く）となるように、開口部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄの各々の内部に配置される。
【００３１】
好ましくは、固定要素１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄの各々は、近位端部と遠位端部１２４Ａを有するシャフトの形態を取る。近位端部における押力に応答して容易に椎体内に貫入できるように、固定要素１２０の各々はまた、遠位端部１２４Ａに鋭い先端を含んでよい。
【００３２】
固定要素１２０の各々は、図３Ａには正方形の断面を有するものが示されるが、任意の好適な形状、例えば、（ｉ）滑らかな、一部又は全体が同心リングの、リブのある、トゲのある、多辺断面の、四辺断面の、三辺断面の、曲線断面の、円断面のいずれか１つの形状であってよい。関連する開口部１２２は、展開中に固定要素１２０がスライドして移動することを許す、滑らかな壁により特徴づけられてもよい。開口部１２２の断面は、このようなスライドを許す任意の好適な形状であってよいが、固定要素１２０の断面に対する相補的な形状であることが望ましい。同心リング形状は、強い支持力と後退強度を持つことから、望ましい実施形態である。
【００３３】
特に、固定要素１２０の各々のシャフトは、その長さ方向に沿って弧状となる。弧により、展開中の固定要素１２０の椎骨への移動と貫入とがより容易となる。応用の緊急性に応じて、固定要素の１２０のいくつか又はすべては、弧状又は直線状のシャフトを有してよい。腰椎での使用において弧状である場合、曲率半径は、好ましくは３ｍｍと約３０ｍｍとの間であり、望ましくは約１０−１５ｍｍであり、最も望ましくは約１２ｍｍである。
曲率半径は、中心から固定要素１２０の最遠縁（外側）までが測定される。
【００３４】
上述の通り、１つ以上の開口部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄは、基部の内部で縦軸Ｌｏを横断する方向に延びる。開口部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄの各々は第１及び第２の主要面のいずれかで開口する。この意味で開口部は、固定要素１２０をそれぞれの方向にガイドし、固定要素１２０の各々にとっての適切な展開方向を保証するために、基部の内部で延びるチャネルであると考えてよい。与えられた固定要素１２０が直線状の場合、関連する開口部／チャネル１２２もまた好ましくは直線状である。与えられた固定要素１２０が弧状の場合、関連する開口部／チャネル１２２もまた好ましくは弧状である。弧状の場合、開口部／チャネル１２２の曲率半径は、スライド及びガイド機能を許す任意の好適な大きさであってよいが、関連する固定要素１２０の曲率半径と比較して相補的な曲率半径であることが望ましい（両半径は厳密に等しくなくてもよい）。
【００３５】
図３Ｂを参照すると、固定要素１２０のそれぞれの軌道Ｌｔは、デバイス１００の椎間腔への理想的な固定を実現し、後の使用中の移動を回避するために重要である。この点で、第１の開口部１２２Ａのサイズ、形状及び方向、並びに第１の固定要素１２０Ａの開口部１２２Ａからの展開方向Ｌｔ１は、基部の縦軸Ｌｏに対して横断的である。一般に固定要素１２０ｉが直線状の場合、展開方向は、固定シャフトの直線縦軸に沿うものであると考えてよい。固定要素１２０ｉが弧状の場合、展開方向を定義するのにいくつかの選択肢が存在する。
【００３６】
第１に、固定要素１２０ｉが弧状をなしており、弧を通して展開したとしても、簡単のため、展開方向Ｌｔｉは、２Ｄまたは３Ｄ座標系の直線成分ベクトルを用いて定義される。第２に、展開方向Ｌｔｉは、対応する弧状の固定要素１２０ｉと関連する成分ベクトルの直線合成ベクトルとして定義される。このような関連を定義するための１つの選択肢は、直線合成ベクトルが、弧状の固定要素１２０ｉに沿ったある１点から出発し、弧状の固定要素１２０ｉに沿った少なくとも１つの他の点を通ると仮定することである。例えば、合成ベクトルは、弧状の固定要素１２０ｉの近位端部から出発し、固定要素１２０ｉの先端等の他点を通ってよい。代替的に、合成ベクトルは、固定要素１２０ｉに沿った中間点から出発し、固定要素１２０ｉの先端を通ってもよい。別の例では、固定要素１２０ｉの近位端部とも遠位端部とも異なる２点が使われる。さらなる代替例では、定義される関連は、直線合成ベクトルが、固定要素１２０ｉに沿った複数の点を通るのではなく、弧状の固定要素１２０ｉに沿った１点に対して接線方向を向くと仮定してもよい。
【００３７】
例示の目的で、第１の展開方向Ｌｔ１を表す直線合成ベクトルは、第１の固定要素１２０Ａの近位端部又はその近傍を出発し、中間点を通ると仮定される。第１の展開方向Ｌｔ１は、基部の前方を向く（側壁１０６に向かう）第１の実質的方向成分Ｌａを含む。展開方向Ｌｔ１はまた、脊椎の縦軸Ｌｏに平行な第２の実質的方向成分Ｌｐを含む。このように軌道のこれらの成分Ｌｔ＝Ｌａ＋Ｌｐが前方かつ縦方向を向くことは、展開が完全に脊椎の縦方向に沿う従来技術との著しい相違を特徴づける。ある種の従来技術とのさらなる相違は、１つの又は複数の固定要素１２０が、これら固定要素を該固定要素の軸周りに回転させることなく、基部から椎骨内部に押し出される点である。固定要素１２０（単数又は複数）の展開は、この固定要素１２０（単数又は複数）を椎骨１０、２０内にねじ込むことによって達成されるのではない。さらに、固定要素１２０（単数又は複数）の展開は、それらをヒンジされた端部周りに単に回転させることによって達成されるのではない。実際、以下でさらに詳述されるように、固定要素１２０（単数又は複数）の端部は、展開中、椎間人工器官１００内にとどまったまま並進移動する。
【００３８】
第２の開口部１２２Ｂのサイズ、形状及び方向、並びに第２の固定要素１２０Ｂの開口部１２２Ｂからの展開方向Ｌｔ２もまた、基部の縦軸Ｌｏに対して横断的である。さらに特徴的なことに、展開方向Ｌｔ２は、基部の前方を向く（側壁１０６に向かう）第１の実質的方向成分Ｌａと、基部の縦軸Ｌｏに平行な第２の実質的方向成分−Ｌｐと、を含む。この第２の実質的方向成分−Ｌｐは、第１の固定要素１２０Ａの展開方向Ｌｔ１の第２の実質的方向成分Ｌｐと向きが逆である。
【００３９】
図３Ｂには詳細に示されないが、第３及び第４の固定要素１２０Ｃ、１２０Ｄの展開方向Ｌｔ３及びＬｔ４に対しても、同様の特徴づけ及び比較対照がされてよい。
【００４０】
以下、図３Ｃを参照する。図３Ｃは、図３Ａの椎間人工器官デバイスの固定要素の、第３及び第４の固定要素１２０Ｃ、１２０Ｄに関する展開方向Ｌｔ３、Ｌｔ４の方向成分の３−Ｄ表示を示す模式図である。第３の固定要素１２０Ｃの第３の展開方向Ｌｔ３は、（ｉ）基部の前方又は後方のいずれか一方を向く第１の実質的方向成分（本例はＬａ）、（ｉｉ）基部の縦軸Ｌｏに平行な第２の実質的方向成分Ｌｐ、及び（ｉｉｉ）基部の前後方向に対して横方向である第３の実質的方向成分Ｌ１、を含む。
【００４１】
同様に第４の固定要素１２０Ｄの第４の展開方向Ｌｔ４は、（ｉ）基部の前方又は後方のいずれか一方を向く第１の実質的方向成分（やはり本例はＬａ）、（ｉｉ）基部の縦軸Ｌｏに平行な第２の実質的方向成分Ｌｐ（しかし、第３の展開方向Ｌｔ３のＬｐと向きが逆である）、及び（ｉｉｉ）基部の前後方向に対して横方向である第３の実質的方向成分Ｌ１（これは、第３の展開方向Ｌｔ３の第３の実質的方向成分Ｌ１と平行である）、を含む。
【００４２】
図１Ｃ、３Ａ及び３Ｂを参照すると、1つ以上の実施形態で、展開方向Ｌｔ１及びＬｔ２はまた、横成分Ｌ１を含んでもよい。特に、展開方向Ｌｔ１及びＬｔ２の各々の横成分Ｌ１（これは上記の説明では、第３の実質的方向成分と呼ばれていた）は同じ方向を向くが、展開方向Ｌｔ３及びＬｔ４の横成分Ｌ１とは向きが逆である。より一般的には、第３の展開方向Ｌｔ３又は第４の展開方向Ｌｔ４のいずれかについての第１、第２及び第３の実質的方向成分のうちの少なくとも２つは、第１の展開方向Ｌｔ１及び第２の展開方向Ｌｔ２のうちの少なくとも１つについての各第１、第２及び第３の実質的方向成分と実質的に向きが逆であろう。その逆も真である。
【００４３】
図１Ｃ及び３Ａを参照すると、前述の展開方向Ｌｔ１、Ｌｔ２、Ｌｔ３、Ｌｔ４のそれぞれのベクトル成分の関係により、展開の集合に関する興味深い特性が明らかになる点に留意すべきである。特にいくつかの実施形態では、展開の集合は、（ｉ）展開の実経路がすべて交差する（弧状であろうと直線状であろうと）開始点、（ｉｉ）開始点からの半径方向への延長、によって特徴づけられる。半径方向への延長という特徴は、各経路がすべて同一平面にはないことを含む。
【００４４】
一般に、第１及び第２の固定要素１２０Ａ、１２０Ｂは、約４０°より大きい円弧角度で、互いに異なる方向に展開する。同様に、第３及び第４の固定要素１２０Ｃ、１２０Ｄもまた、約４０°より大きい円弧角度で、互いに異なる方向に展開する。
【００４５】
椎間腔内におけるデバイス１００の固定特性は、任意の数の個々の固定要素１２０を追加又は削除することにより調整されてよい。実際、前述のように頚椎、胸椎及び／又は腰椎での使用を目的に、基本デバイス１００のサイズ及び／又は形状が変更できるように、個々の固定要素１２０の数も変更できる。例えば頚椎の場合、胸椎や腰椎の場合と比べて、固定要素１２０の数はより少ないことが望ましい。さらに、脊椎の種々のレベルで見られる物理的骨形状に最もよく適合させる目的で、個々の固定要素１２０の特定の展開方向が変更されてもよい。
【００４６】
１つ以上の実施形態で、図１Ａ−３Ｂのデバイス１００のように、固定要素１２０Ａ、１２０Ｂの第１のペアは、基部の１つの横側面に配置されてよく、固定要素１２０Ｃ、１２０Ｄ（同様の構造である）の第２のペアは、基部のもう１つの横側面に配置されてよい。この実施形態では、固定要素１２０の各々は、前方向Ｌａ（後方向と反対方向）を向く実質的成分を持つ展開軌道を示す。
【００４７】
上述の例では、方向成分Ｌｔ１、Ｌｔ２、Ｌｔ３、Ｌｔ４の第３の横成分Ｌ１がすべて外側を向くデバイスが開示される。しかしながら、横成分Ｌ１の１つ又はすべては、関連する開口部の好適な方向変更により、内側を向いてもよい点に留意すべきである。
【００４８】
以下、図４を参照する。図４は、椎間人工器官デバイス１００と比べ、代替的な展開特性を有する椎間人工器官デバイス１００Ａの後方斜視図である。この椎間人工器官デバイス１００Ａの図示では、固定要素は展開状態にある。デバイス１００Ａの固定特性は、固定要素１２０Ａ、１２０Ｂ及び１２０Ｃ、１２０Ｄの第１及び第２のペア（これらのペアは、基部の対向する横側面に配置される）を含む。デバイス１００との顕著な相違は、椎間人工器官デバイス１００Ａの固定要素１２０の各々は、後方向（すなわち、−Ｌａ方向）を向く実質的方向成分を持つ展開軌道を示す点にある。これは、デバイス１００の固定要素１２０の展開と本質的に逆である。
【００４９】
以下、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃを参照する。これらの図は、椎間人工器官デバイス１００（又は１００Ａ）の追加的な詳細を示す。図５Ａは、４つの固定要素１２０と連動する駆動メカニズム２００の主要部品の斜視図である。図５Ａに示される斜視図は、図３Ａに示される駆動メカニズム２００の表示部品に対して、反対の横側視点から示されている。
【００５０】
駆動メカニズム２００は、中心部で、１つ以上の（好ましくはすべての）固定要素１２０の近位端部と係合し、対応する開口部１２２を通過して椎骨内に到達するように固定要素１２０を押し出すように動作する。これは、いかなる固定要素１２０も該固定要素１２０の軸の周りに回転させることなく達成される。特に複数の固定要素１２０が用いられる場合、好ましくは駆動メカニズム２００は、すべての固定要素１２０を同時に、同じ速度で、実質的に同じ並進力で展開させる。
【００５１】
駆動メカニズム２００は、駆動シャフト２０２を含む。駆動シャフト２０２は、近位端部にヘッド２０４を有し、ヘッド２０４から延びるネジ付きシャフト２０６を有する。駆動シャフト２０２の長手方向の延長は、駆動シャフト２０２の縦軸を定義する。駆動メカニズム２００はまた、並進要素２１０を含む。並進要素２１０は、１つ以上の固定要素１２０の近位端部の各々と係合する。図５Ｂに最もよく示されるように、並進要素２１０は、ネジ付き穴２１２を含む。穴２１２は、駆動シャフト２０２のネジ付きシャフト２０６とネジで係合する。並進要素２１０はまた、少なくとも１つの、好ましくは固定要素１２０と同数の結合要素２１４を含む。結合要素２１４の各々は、固定要素１２０のそれぞれの近位端部の１つと係合及び嵌合し、関節接合されることを許す。図５Ｂ及び５Ｃを参照すると、結合要素２１４の各々はソケット２１６を含み、各固定要素１２０の近位端部はボール１２６を含む。ボール１２６は、比較的短いシャフト２１８により、固定要素１２０の終端部からオフセットされてよい。ボール１２６は、並進要素２１０が、駆動シャフト２０２の縦軸に沿った運動中に、固定要素１２０の近位端部と関節接合により結合されることを許すように、ソケット２１６内に拘束される。このような関節接合は任意の程度の運動を含んでよいことに留意する必要がある。少なくとも１つの実施形態では、こうした関節接合は、固定要素１２０の近位端部が（さらに遠位端部が）、複数の（好ましくは多数の）回転軸周りで運動できることを許す。このことは、ヒンジ配置（この場合は、１つの軸周りの運動が許される）と比べ、ボール−ソケット配置であることから予想できるだろう。
【００５２】
駆動シャフト２０２は、デバイス１００（又は１００Ａ）の基部の内部で、前方から後方へ向けられる。少なくとも駆動シャフト２０２のヘッド２０４は、デバイスの操作者がヘッド２０４に回転力を与えることができるように、基部外部からのアクセスが可能である。図３Ａの実施形態では、デバイス１００の前側面でヘッド２０４にアクセスが可能なように、駆動シャフト２０２は、デバイス１００の基部の内部で、前方から後方に向けられる。図４の実施形態では、やはりデバイス１００Ａの前側面でヘッド２０４にアクセスが可能なように、駆動シャフト２０２は、デバイス１００Ａの基部の内部で、前方から後方に向けられる。デバイス１００と１００Ａと間の、駆動メカニズム２００の方向に関する主要な相違は、前者の固定要素１２０が基部の内部で並進要素２１０の１つの側面と係合しそこから延びているのに対し、後者の固定要素１２０は基部の内部で並進要素２１０の反対側の側面と係合しそこから延びているという点である。
【００５３】
どのようなデバイスの向きが採用されるかに関わらず、駆動シャフト２０２は、駆動シャフトの２０２の縦軸の方向に（しかしながら、ヘッド２０４に与えられる回転力に応答して基部の内部で回転可能であるように）固定される。駆動シャフト２０２の向きを基部の内部で安定化させる目的で、シャフト２０６の遠位端部、すなわちヘッド２０４と反対側に、ベアリング２２０が適用されてよい。駆動シャフト２０２の回転により、並進デバイス２１０のネジ付き穴２１２の内部で、ネジ付きシャフト２０６の対応する回転が引き起こされる。このような回転により、並進デバイス２１０は、駆動シャフト２０２の縦軸に沿って並進移動し、固定要素１２０を、対応する開口部１２２を通して椎骨内部に押し出す。駆動シャフト２０２と並進要素２１０との連動により、強力な並進力（押力）が生成される。この並進力（押力）は、固定要素１２０の椎骨内へのねじ込み（回転）を必要とすることなく、固定要素１２０を、対応する開口部１２２を通して椎骨内部に駆動するのに十分である。特に、並進デバイス２１０により、固定要素２１０の近位端部は、駆動シャフト２０２の縦軸と平行に並進運動する。この意味で、展開は、固定要素１２０の静的な近位端部の周りで単に固定要素１２０が回転することで達成されるのではなく、固定要素１２０の近位端部が押し出されて並進運動することによって達成される。
【００５４】
以下、図６を参照する。図６は、固定要素１２０を、対応する開口部１２２を通して押し、引き、又は捻るための異なる駆動メカニズムを有する代替的なデバイス１００Ｂを示す。この実施形態では、駆動メカニズムは、デバイス１００Ｂの基部の内部に配置されるいくつかの部品と、１つ以上の外部部品と、を含む。特に、デバイス１００Ｂは、並進要素２１０Ａを含む。並進要素２１０Ａは、１つ以上の固定要素１２０の近位端部の各々と係合する。並進要素２１０Ａは、前述の並進要素２１０と実質的に同様であり、穴を含む。この穴の内部は、ネジが切られていなくてもよい。しかしながら、この駆動メカニズムは駆動シャフト２０２を含まない。その代わりに、基部の開口部１１２から入って、並進要素２１０Ａの穴と係合する外部シャフト要素２５０が使用される。
【００５５】
特に、シャフト要素２５０は、エクステンション（又はロッド）２５２と、遠位端部２５４と、を含む。エクステンション２５２は、操作者により操作される。遠位端部２５４は、係合特性を含む。係合特性は、並進要素２１０Ａとの開放可能な接続（例えば穴への）を示す。これにより、操作者は、固定要素１２０を、対応する開口部１２２を通して、押したり、引いたり、捻ったりすることができる。図示された実施形態では、シャフト２５２は、長手方向に空洞であり、溝付の遠位端部２５４（これは、選択的なテーパー状のアンダーカットを含んでもよい）を含む。溝により、遠位端部２５４は曲がり、並進要素２１０Ａの穴の中に押し込まれてこれを通り抜けることができる。一旦遠位端部２５４が設置されると、ロッド２５６は、シャフト２５２（図示しない）の近位端部内に挿入され、溝に隣接する遠位端部２５４までスライドされる。ロッド２５６があることにより、溝の再度の曲げが回避され、テーパー状のアンダーカットが並進要素２１０Ａの穴を通して後方に引かれることが回避される。この点で、操作者は、固定要素１２０の望ましい運動を実現するために、並進要素２１０Ａを押し、引き、及び／又は捻ることができる。
【００５６】
図６に示されるデバイス１００ＢがＡＬＩＦである例では、並進要素２１０Ａは以下のように運動可能である。すなわち、縦軸に沿った並進要素２１０Ａの前後方向の運動が、少なくとも１つの固定要素を、少なくとも１つの開口部を通して第１の椎骨内に押す又は引くように、並進要素２１０Ａは運動可能である。さらにこの運動は、少なくとも１つの固定要素を、その主要軸周りに回転させることがない。デバイスが腰椎遠前方進入椎体間固定術に使用される代替的な例では、並進要素２１０Ａは以下のように運動可能である。すなわち、縦軸に沿った並進要素２１０Ａの第１及び第２の対向する横方向の運動が、少なくとも１つの固定要素を、少なくとも１つの開口部を通して第１の椎骨内に押す又は引くように、並進要素２１０Ａは運動可能である。さらにこの運動は、少なくとも１つの固定要素を、その主要軸周りに回転させることがない。
【００５７】
操作者が固定要素１２０の展開を完了すると、彼／彼女は、少なくとも溝の屈曲に必要な程度までロッド２５６を引き、その後シャフト要素２５０の遠位端部２５４を、並進要素２１０Ａの穴から引く。シャフト要素２５０と並進要素２１０Ａとの間の開放可能な接続を実現するために多数の手段があることを当業者は理解するだろう。例えば、望ましい接続を実現するために、並進要素２１０Ａの穴はネジが切られていてよく、シャフト要素２５０の遠位端部２５４もネジが切られていてよい。
【００５８】
以下、図７を参照する。図７は、固定要素１２０を対応する開口部１２２を通して押すための代替的な駆動メカニズムを有する代替的なデバイス１００Ｃを示す。例示により、図７の実施形態は、デバイス１００、１００Ａ、１００Ｂなどの他のデバイスに比べてより長方形の形状であることから、特に腰椎遠前方進入椎体間固定術に好適である。図２を参照すると、デバイス１００Ｃは、第１の横方向から、又はこれに対向する第２の横方向から移植可能である（紙面の内部又は外部に向けて）。
【００５９】
この実施形態では、駆動メカニズムは、デバイス１００、１００Ａ又は１００Ｂの基部の内部に配置される部品（図５Ａも参照）と実質的に同じ部品であって、多少の変形を加えたものを含む。特に、デバイス１００Ｃは、少なくとも２つの並進要素２１０Ａ、２１０Ｂを含む。並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの各々は、駆動シャフト２０２のネジ付きシャフト２０６とネジで係合するための前述のネジ付き穴２１２を有する。並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの各々は、少なくとも１つのそれぞれの固定要素１２０（例示では、固定要素の総数は４）と結合される。ネジ付きシャフト２０６は、第１及び第２の部分を含む。第１の部分は第１の方向にネジが切られ、第２の部分は第１の方向と反対の第２の方向にネジが切られる。第１の並進要素２１０Ａは、ネジ付きシャフト２０６の第１の部分とネジで係合する。一方、第２の並進要素２１０Ｂは、ネジ付きシャフト２０６の第２の部分とネジで係合する。
【００６０】
少なくとも１つの固定要素１２０のそれぞれのセットの展開は、前述の１つ以上のアプローチと同様の方法で達成される。例えば、シャフト２０２に与えられる回転力により、ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分は、それぞれ（回転力の方向に）回転する。ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分が反対方向にネジが切られているとすれば、シャフト２０２の回転により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂはそれぞれ、シャフト２０２の縦軸に沿って反対方向に移動する。図示された実施形態では、固定要素１２０の同時展開により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの互いに離れる方向への運動が引き起こされる。代替的な実施形態では、固定要素１２０の展開により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂがそれぞれ接近する方向への運動が引き起こされるように、固定要素１２０の各々は、それぞれの並進要素２１０の反対側の面に配置されてもよい（開口部１２２のそれぞれに関する、対応する向きの変化とともに）。
【００６１】
特に、少なくとも１つの固定要素１２０のそれぞれのセットの格納は、シャフト２０２に反対回転力を与えることにより達成されてよい。このような反対回転は、シャフト２０２の近位端部でヘッド２０４に与えられてよく、及び／又は、シャフト２０２の遠位端部（シャフト２０２の近位端部と反対側）に与えられてもよい。シャフト２０２の遠位端部へのアクセスは、側壁１０６を通して、開口部１０５を用いて達成される。実際、開口部１０５は、シャフト２０２の縦軸と同軸であり、及び／又は、一致する。これにより、反対回転力を与えるためのアクセスが可能となる。シャフト２０２の反対回転により、ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分は、それぞれ（反対回転力の方向に）回転する。再び、ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分が反対方向にネジが切られているとすれば、シャフト２０２の反対回転により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂはそれぞれ、シャフト２０２の縦軸に沿って反対方向に移動する。特に、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの相対運動は、それぞれ互いに向き合う方向を向く。これにより、展開した固定要素１２０の同時格納がされる。さらなる代替的な実施形態では、固定要素１２０の格納により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂのそれぞれ離れる方向への運動が引き起こされるように、固定要素１２０の各々は、それぞれの並進要素２１０の反対側の面に配置されてもよい（開口部１２２のそれぞれに関する、対応する向きの変化とともに）。
【００６２】
以下、図８を参照する。図８は、デバイス１００Ｃ（図７）の駆動メカニズムの変形を含む代替的なデバイス１００Ｄを示す。特に、デバイス１００Ｄは、シャフト２０２の近位端部に第１のヘッド２０４Ａを含み、シャフト２０２の遠位端部に第２のヘッド２０４Ｂを含む。従って外科医は、ヘッド２０４Ａ、２０４Ｂのいずれか（又は両方）に適切なツール（例えば六角駆動ツール、図示しない）を係合させ、少なくとも１つの固定要素１２０を展開するために、ヘッド２０４Ａ、２０４Ｂのいずれか（又は両方）に回転力を与えることができる。追加的又は代替的に、外科医は、ヘッド２０４Ａ、２０４Ｂのいずれか（又は両方）に同様の適切なツールを係合させ、少なくとも１つの固定要素１２０を格納するために、ヘッド２０４Ａ、２０４Ｂのいずれか（又は両方）に反対回転力を与えることができる。
【００６３】
前述の通り、図７のデバイス１００Ｃ及び図８のデバイス１００Ｄは、特に腰椎遠前方進入椎体間固定術に好適である。例えば、図２を参照すると、デバイス１００Ｃ、１００Ｄのいずれかは、最初は格納状態（この状態で、固定要素１２０の少なくとも１つは、デバイスの基部の内部に完全に格納されている）にあってよい。外科医は、第１の横側面から（図２において紙面を覗き込む方向から）患者に切開部を与えてよい。（前述のように）この切開部に椎間腔が用意され、デバイス１００Ｃ、１００Ｄが移植される。一旦椎間腔内にデバイス１００Ｃ、１００Ｄが置かれると、外科医は、シャフト２０２の近位端部又は遠位端部のいずれかにツールを係合し（例えば、ヘッド２０４Ａ、２０４Ｂのいずれかを用いて）、固定要素１２０の少なくとも１つを展開するために、回転力を与えてよい。その後外科医は切開部を閉鎖してよく、患者はデバイス１００Ｃ、１００Ｄの特性を享受してよい。
【００６４】
いくつかのケースでは、デバイス１００Ｃ、１００Ｄは、挿入された後、除去される必要があってもよい。このような状況では、外科医はデバイス１００Ｃ、１００Ｄを、挿入時の第１の横方向と反対の第２の横方向から抜去することを意図してよい。換言すれば、外科医は、すでに移植したデバイス１００Ｃ、１００Ｄを、患者の反対側の横方向から（すなわち、紙面を覗き込む方向と反対方向から）除去することを意図してよい。特に、反対側横側面からアプローチすることにより、抜去中、移植術により生じた現存瘢痕組織に切開を加える必要がなくなる。このような状況では、デバイス１００Ｃ、１００Ｄは展開状態にあるだろう（この状態で、固定要素１２０の少なくとも１つは、デバイスの基部からに完全に展開している）。２度目の切開後、外科医は、シャフト２０２の近位端部及び遠位端部のうち、移植術が行われたときと反対の側に係合させるために、ツールを使用してよい（再びこのような係合は、ヘッド２０４Ａ、２０４Ｂのうち、移植術が行われたときと反対の方を通してなされる）。その後外科医は、固定要素１２０の少なくとも１つをデバイス１００Ｃ、１００Ｄの基部の内部に戻して格納するために、シャフト２０２に反対回転力を与えてよい。その後外科医は、椎間腔からデバイス１００Ｃ、１００Ｄを、第２の横方向から抜去してよい。その後外科医は、新たな及び／又は改良したデバイスを移植してよく、及び／又は切開部を閉鎖してよい。
【００６５】
前述のデバイス１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄはいずれも、１つ以上の各々のデバイスに特有の性質を含んでよい（これら性質の間に矛盾は生じないだろう）ことに留意する必要がある。これは、当業者には容易に明らかだろうが、こうした特徴によってもたらされる機能を実現することを目的とする。実際、例えば、デバイス１００Ｃ、１００Ｄは、すべての固定要素１２０を同一の一般平面（すなわち、デバイスの基部の配置に対して横方向に延びる平面）内に示す。しかしながら、別の実施形態の構造及び機能を多少採用することで、固定要素１２０の展開方向にさらなる変化を与えることもできる。その逆も真である。代替的又は追加的に、シャフト２０２が利用されないと仮定して、それぞれの固定要素１２０の展開が図６の道具を用いてなされてもよい。
【００６６】
以下、図９−１４を参照する。図９−１４は、固定要素１２０を対応する開口部１２２を通して押すための代替的な駆動メカニズムを有する代替的なデバイス１００Ｅを示す。本明細書の他の実施形態の場合のように、図９の実施形態もまた、腰椎遠前方進入椎体間固定術に適用されてよい（再び、ネジ付きシャフト２０６の基部が、より長方形の形状であることと、その位置とから）。こうして１００Ｃ及び１００Ｄの実施形態の場合と同様、実施形態１００Ｅは、第１の横方向から移植されてよく、及び／又は、反対の第２の横方向から抜去されてよい（図２について、紙面の内部又は外部に向けて）。やはり上述のように、実施形態１００Ｅは、第１の横方向から移植されて、その後第２の横方向から抜去されてよい。
【００６７】
実施形態１００Ｅでは、駆動メカニズムは、他の実施形態の場合と同様の部品だが、いくつかの著しい相違を有するものを含む。特に、実施形態１００Ｅは、少なくとも２つの並進要素２１０Ａ、２１０Ｂを含む。並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの各々は、前述のように、駆動シャフト２０２のネジ付きシャフト２０６とネジで係合するためのネジ付き穴２１２を含む。並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの各々は、少なくとも１つのそれぞれの固定要素１２０（例示では、固定要素の総数は４）と結合される。ネジ付きシャフト２０６は、第１及び第２の部分を含む。第１の部分は第１の方向にネジが切られ、第２の部分は第１の方向と反対の第２の方向にネジが切られる。第１の並進要素２１０Ａは、ネジ付きシャフト２０６の第１の部分とネジで係合する。一方、第２の並進要素２１０Ｂは、ネジ付きシャフト２０６の第２の部分とネジで係合する。
【００６８】
実施形態１００Ｅにおける少なくとも１つの固定要素１２０のそれぞれのセットの展開は、図７及び８の実施形態１００Ｃ、１００Ｄと同様の方法で達成される。例えば、図１０に最もよく示されるように、ネジ付きシャフト２０６に与えられる回転力により、ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分は、それぞれ（回転力の方向に）回転する。ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分が反対方向にネジが切られているとすれば、ネジ付きシャフト２０６の回転により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂはそれぞれ、シャフト２０２の縦軸に沿って反対方向に移動する。図示された実施形態では、固定要素１２０の同時展開により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂが互いに離れる方向への運動が引き起こされる。代替的な実施形態では、固定要素１２０の展開により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂが互いに接近する方向への運動が引き起こされるように、固定要素１２０の各々は、それぞれの並進要素２１０の反対側の面に配置されてもよい（開口部１２２のそれぞれに関する、対応する向きの変化とともに）。
【００６９】
実施形態１００Ｅにおける少なくとも１つの固定要素１２０のそれぞれのセットの格納は、図７及び８の実施形態１００Ｃ、１００Ｄと同様の方法で達成されてよい。例えば図１１に最もよく示されるように、格納は、ネジ付きシャフト２０６に反対回転力を与えることにより達成されてよい。このような反対回転は、ネジ付きシャフト２０６の近位端部及び遠位端部で、それぞれヘッド２０４Ａ、２０４Ｂに与えられてよい。明らかにねじ付きシャフト２０６の近位端部及び遠位端部へのアクセスは、それぞれ側壁１０６、１０８を通して、開口部を用いて達成されてよい。シャフト２０２の反対回転により、ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分は、それぞれ（反対回転力の方向に）回転する。再び、ネジ付きシャフト２０６の第１及び第２のネジ付きの部分が反対方向にネジが切られているとすれば、ネジ付きシャフト２０６の反対回転により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂはそれぞれ、ネジ付きシャフト２０６の縦軸に沿って反対方向に移動する。特に、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの相対運動はそれぞれ、互いに向き合う方向を向く。これにより、展開した固定要素１２０の同時格納がされる。さらなる代替的な実施形態では、固定要素１２０の格納により、並進要素２１０Ａ、２１０Ｂが互いに離れる方向への運動が引き起こされるように、固定要素１２０の各々は、それぞれの並進要素２１０の反対側の面に配置されてもよい（開口部１２２のそれぞれに関する、対応する向きの変化とともに）。
【００７０】
以下、図１２、１３及び１４を参照する。図１２は、図１０の椎間人工器官デバイスの断面１２−１２を横断する断面図である（固定要素１２０は展開している）。図１３は、図１０の椎間人工器官デバイスの断面１３−１３を横断する断面図である（固定要素１２０は展開している）。図１４は、図１１の椎間人工器官デバイスの断面１４−１４を横断する断面図である（固定要素１２０は格納されている）。
【００７１】
図１０及び１２に最もよく示されるように、第１の並進要素２１０Ａは、第１の延長軸Ｌｔａに沿って延びる。第１の延長軸Ｌｔａは、縦軸Ｌｏを横断する。さらに、第１の並進要素２１０Ａは、第１の凹部２４０Ａを含む。第１の凹部２４０Ａは、第２の並進要素２１０Ｂの方を向く（図示しない）。第１の並進要素２１０Ａの延長特性が縦軸Ｌｏに対して並進方向を持つことから、第１の固定要素１２０Ａは、縦軸Ｌｏに関して第２の固定要素１２０Ｂからオフセットする。
【００７２】
図１０及び１３に最もよく示されるように、第２の並進要素２１０Ｂはまた、第２の延長軸Ｌｔｂに沿って延びる。第２の延長軸Ｌｔｂは、縦軸Ｌｏを横断し、第１の延長軸Ｌｔａを横断する。また、第２の並進要素２１０Ｂは、第２の凹部２４０Ｂを含む。第２の凹部２４０Ｂは、第１の並進要素２１０Ａの方を向く（図示しない）。第２の並進要素２１０Ｂの延長特性も縦軸Ｌｏに対して並進方向を持つことから、第３の固定要素１２０Ｃは、縦軸Ｌｏに関して第４の固定要素１２０Ｄからオフセットする。
【００７３】
図１１及び１４に最もよく示されるように、ネジ付きシャフト２０６に与えられた反対回転力により、第１及び第２の並進要素２１０Ａ、２１０Ｂが違いに接近して係合すると、第１及び第２の凹部２４０Ａ、２４０Ｂは違いに係合し噛み合う。この特性により、いくつかの設計パラメータを同時に成立させることが可能となる。第１に、第１及び第２の並進要素２１０Ａ、２１０Ｂの各々は、それぞれの連結器２３０の領域で、（シャフト２０６と平行な向きに）実質的に同じ厚さであってよい。第２に、固定要素１２０は、実質的に同じ長さであってよい。第３に、固定要素１２０は、第１及び第２の並進要素２１０Ａ、２１０Ｂが違いに干渉することなく、デバイスの基部の内部に完全に格納されてよい。
【００７４】
本明細書において、特定の実施形態を参照しながら本発明が記述された。しかしながら、これらの実施形態は本発明の原理及び応用のための単なる説明であることを理解されたい。従って、説明された実施形態には多数の変形がされてよく、添付の請求項で定義される本発明の本質と範囲とを逸脱することなく別の構成を考案してよいことを理解されたい。
【図１Ａ】
0006603398.tif 000002
【図１Ｂ】
0006603398.tif 000003
【図１Ｃ】
0006603398.tif 000004
【図２】
0006603398.tif 000005
【図３Ａ】
0006603398.tif 000006
【図３Ｂ】
0006603398.tif 000007
【図３Ｃ】
0006603398.tif 000008
【図４】
0006603398.tif 000009
【図５Ａ】
0006603398.tif 000010
【図５Ｂ】
0006603398.tif 000011
【図５Ｃ】
0006603398.tif 000012
【図６】
0006603398.tif 000013
【図７】
0006603398.tif 000014
【図８】
0006603398.tif 000015
【図９】
0006603398.tif 000016
【図１０】
0006603398.tif 000017
【図１１】
0006603398.tif 000018
【図１２−１３】
0006603398.tif 000019
【図１４】
0006603398.tif 000020