(57)【要約】  実施形態は、隣接する椎骨間での挿入のための様々な椎体間固定スペーサ又はケージを提供する。ケージは、ケージがその高さ及び角度を必要に応じて少ない労力で変化することを可能にする、統合された拡張及び角度調節機構を有し得る。ケージは、狭いアクセス通路を通して椎間腔内への挿入を容易にするために、縮小されたサイズによって特徴付けられる、第１の挿入構成を有し得る。ケージは、第１の縮小されたサイズで挿入され、次いで、移植されると、第２のより大きいサイズに拡張され得る。それらの第２の構成では、ケージは、適切な円板高さを維持し、矢状バランス及びアライメントを回復することによって脊椎を安定化させることができる。加えて、椎間ケージは、前弯の角度を調節することができるように構成され、第２の拡張された構成のより大きい前弯角度に適応し得る。更に、これらのケージは、隣接する椎体を固定化することによって脊椎安定性を更に向上させるために融合を促進し得る。
2021517015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡張可能な椎間ケージであって、
上側プレート、及び前記上側プレートから外に延在する上側側壁を有する上側ハウジング部分であって、前記上側プレートが、第１の椎体の終板に接する配置のために構成された上側支持表面を画定する、上側ハウジング部分と、
下側プレート、及び前記下側プレートから外に延在する下側側壁を有する下側ハウジング部分であって、前記下側プレートが、第２の椎体の終板に接する配置のために構成された下側支持表面を画定し、前記上側及び下側側壁が、互いに沿って摺動するように構成されている、下側ハウジング部分と、
前記上側プレートと前記下側プレートとの間に配設され、前記椎間ケージの高さ及び角度調節をもたらすように構成された、拡張及び角度調節機構であって、前記拡張及び角度調節機構が、１）前記ハウジングの対向端に位置する一対の楔体であって、各楔体が、前記上側及び下側側壁のそれぞれの係合表面と係合するように構成された上側及び下側係合表面を有する、一対の楔体と、２）前記楔体を一緒に接続するドライバ構成要素であって、前記ドライバ構成要素の作動時に前記楔体を互いに向かって移動させるように構成され、それによって、前記楔体の前記係合表面を前記側壁の前記係合表面に当接させ、それによって、前記上側及び下側支持表面を互いから離れるように移動させる、ドライバ構成要素と、を含む、拡張及び角度調節機構と、
を備え、
前記ケージの端に加えられる荷重が、前記上側プレートを前記下側プレートに対して角度付けさせる、拡張可能な椎間ケージ。
【請求項２】
前記上側及び下側側壁の各々の前記係合表面が傾斜している、請求項１に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項３】
前記ハウジングが、前記ケージの拡張を制御するように構成された少なくとも１つのばね部材を更に含む、請求項１に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項４】
前記楔体の前記係合表面が、凸面を含む、請求項１に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項５】
各楔体の前記上側及び下側係合表面の各々が、それぞれの一定かつ連続的に丸みを帯びた表面を画定する、請求項４に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項６】
拡張可能な椎間ケージであって、
第１の椎体の終板に接して配置されるように構成された上側プレートを含む上側ハウジング部分であって、前記上側ハウジング部分が、前記上側プレートから延在する上側側壁を有する、上側ハウジング部分と、
第２の椎体の終板に接して配置されるように構成された下側プレートを含む下側ハウジング部分であって、前記下側ハウジング部分が、前記下側プレートから延在する下側側壁を有する、下側ハウジング部分と、
前記上側プレートと前記下側プレートとの間に配設され、前記上側プレートを前記下側プレートから離れるように移動させるように構成され、前記上側プレートを前記下側プレートに対して角度付けするように更に構成されている、拡張及び角度調節機構であって、前記拡張及び角度調節機構が、前記上側プレートと前記下側プレートとの間に配設された一対の楔体を備え、各楔体が、前記下側プレートのガイドレールに沿って並進するように構成されたチャネルを有する、拡張及び角度調節機構と、
を備え、
前記楔体の互いに向かう移動が、前記下側プレートから離れる前記上側プレートの移動を引き起こし、前記楔体のうちの一方の、前記楔体のうちの他方に対する移動が、前記上側プレートを前記下側プレートに対して角度付けさせる、拡張可能な椎間ケージ。
【請求項７】
各楔体は、前記楔体が互いに向かって移動する際に、前記下側ハウジング部分から離れるように前記上側ハウジング部分を付勢するように構成されているスロットを含む、請求項６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項８】
前記上側プレートが突出部を含み、前記突出部が、前記楔体の移動に応答して前記下側プレートから離れるように前記上側プレートを付勢するように、前記スロット内にそれぞれ延在し、前記スロット内の前記楔体の係合表面に接触する、請求項７に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項９】
前記楔体の前記上側表面上の前記スロットが、角度付けされている、請求項８に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項１０】
前記上側ハウジング部分が、ばね座を含み、前記下側ハウジング部分が、前記ばね座に支えられているばね部材を含む、請求項７に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項１１】
前記ガイドレールが、歯を含み、前記楔体が、前記ガイドレールの前記歯と係合するように構成されている少なくとも１つの指状部を含む、請求項６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項１２】
前記楔体が、互いに対して独立して移動可能である、請求項６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項１３】
前記拡張可能な椎間ケージが、前記上側プレート及び前記下側プレートのうちの少なくとも一方に位置する多孔質構造を含む、請求項６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項１４】
前記上側プレートと前記下側プレートとの間に延在する弾性変形可能なスクリーンを更に含む、請求項６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【請求項１５】
前記第２の椎体の前記終板への強化された固定のために前記下側プレート上に歯を更に含む、請求項６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年３月６日出願の米国特許出願第６２／６３９，１３８号の利益を主張するものであり、その開示は、その全体があたかも本明細書に記載されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、移植可能な整形外科用デバイスに関し、より具体的には、脊椎を安定させるための移植可能なデバイスに関する。更により具体的には、本開示は、縮小されたサイズを有する第１の挿入構成から、拡張されたサイズを有する第２の移植された構成へのケージの拡張を可能にする、統合された拡張及び角度調節機構を備える、椎間ケージに関する。椎間ケージは、角度を調節することができ、脊椎の矢状バランス及びアライメントを回復させながら、前弯角度、特により大きい前弯角度に適合することができる。
【背景技術】
【０００３】
多くの場合、ケージ又はスペーサと呼ばれる、固定促進する椎体間移植可能なデバイスの使用は、特定の脊椎障害又は疾患の治療のためのケアの標準として周知である。例えば、１つのタイプの脊椎障害では、椎間板が、急性損傷若しくは外傷、椎間板疾患、又は単純に自然な老化過程に起因して、劣化されるか、又は損傷されている。健康な椎間板は、脊椎を安定化させ、椎骨間の力を分散させると共に、椎体を保護する役割を果たす。それゆえに、弱化又は損傷した椎間板は、脊椎の力の不均衡及び不安定化を生じさせ、不快感及び痛みを結果的にもたらす。今日の標準的な治療は、それぞれ、部分的又は全体的な椎間板切除術として既知のプロセスで疾患のある又は損傷した椎間板の一部又は全部を外科的に除去することを伴い得る。椎間板切除術は、多くの場合、ケージ又はスペーサの挿入に続き、この弱化又は損傷した脊椎領域を安定化させる。このケージ又はスペーサは、損傷の更なる進行を回避するために、及び／又は損傷若しくは傷害によって引き起こされる痛みを軽減若しくは緩和するために、治療された領域の可動性を低減又は抑制する役割を果たす。更に、これらのタイプのケージ又はスペーサは、正常な椎間板高さを回復及び維持するための機械的又は構造的足場としての機能を果たし、いくつかの場合、隣接する椎骨間の骨固定も促進し得る。
【０００４】
しかしながら、これらのタイプの処置の現在の課題のうちの１つは、外科医が、治療される椎間エリア内にケージを操作及び挿入するために与えられる非常に制限された作業空間である。椎間腔へのアクセスは、大動脈、大静脈、硬膜、及び神経根などの、収縮した隣接する血管及び組織の周囲のナビゲーションを必要とし、アクセスのための非常に狭い経路を残している。椎間腔自体への開口部もまた、比較的小さい。したがって、周囲の組織又は椎体自体を著しく破壊せずに挿入され得るケージの実際のサイズには、物理的制限が存在する。
【０００５】
問題を更に複雑化していることは、椎体が正常な脊椎内で互いに平行に位置付けられていないという事実である。椎体の互いに対する角度関係に起因して、脊椎に対する自然な湾曲が存在する。理想的なケージは、椎体のこの角度関係に適応することができなければならないか、又はケージは、椎間腔の内側にあるときに適切に着座しないことになる。不適切に適合されたケージは、位置から外れるか又は移動することになり、経時的に有効性を失うか、又は既に弱化したエリアを更に損傷させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、椎間板の高さ又は治療される脊椎セグメントに対する椎骨アライメントを回復するための機械的強度又は構造的完全性を有するのみならず、椎間腔内への狭いアクセス経路を容易に通過し、次いで、特に、より大きい前弯角度について、この椎間腔の角度制約に適応するように構成されている、椎間ケージ又はスペーサを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、上述の課題に対処し、所望の目的を満たす脊椎移植可能なデバイスを説明する。これらの脊椎移植可能なデバイス、又はより具体的には、椎間ケージ若しくはスペーサは、拡張可能であると共に、角度調節可能であるように構成されている。ケージは、椎体の終板に当接するための上側及び下側プレートを含み得、ケージが必要に応じて少ない労力でサイズ及び角度を変化することを可能にする統合された拡張及び角度調節機構を有し得る。いくつかの実施形態では、ケージは、狭いアクセス通路を通して椎間腔内への挿入を容易にするために、縮小された挿入サイズによって特徴付けられる、第１の挿入構成を有し得る。ケージは、第１の構成で挿入され得、ケージが移植されると、ケージは、挿入サイズよりも大きいサイズを有する第２の構成に拡張され得る。それらの第２の構成では、ケージは、適切な椎間板高さを維持し、矢状バランス及びアライメントを回復することによって脊椎を安定化させることができる。加えて、椎間ケージは、前弯の角度を調節することができるように構成され、より大きい前弯角度に適応すると共に、それらの第２の拡張された構成で、純粋に拡張のみ（即ち、高さ調節）、又は角度及び高さ調節の両方の組み合わせを提供し得る。更に、これらのケージは、隣接する椎体を固定化することによって脊椎安定性を更に向上させるために融合を促進し得る。
【０００８】
本開示の一態様によると、ケージは、選択的レーザ溶融（selective laser melting、ＳＬＭ）技術、付加製造の形態を使用して製造され得る。ケージはまた、例えば、３Ｄ印刷、電子ビーム溶融（electron beam melting、ＥＢＭ）、層堆積、及び迅速製造などの他の同等の技術によって製造されてもよい。これらの生産技術によると、構成要素を一緒に維持するために外部固定又は取り付け要素を更に必要とせずに、相互接続された可動部品を有し得る、一体型多部品デバイスを作成することが可能である。したがって、本開示の椎間ケージは、一緒に維持するために追加の外部固定要素を必要としない、複数の相互接続された部品から形成される。
【０００９】
なお更に関連して、このようにして製造されたケージは、接続継目を有していないが、従来的に製造されたデバイスは、１つの構成要素を別の構成要素に接続するために接合された継目を有することになる。これらの接続継目は、多くの場合、特に、これらの継目の結合が、繰り返される使用又は応力下で経時的に摩耗又は破断したときに、移植可能なデバイスの弱化したエリアの典型となる場合がある。付加製造を使用して開示された移植可能なデバイスを製造することにより、利点の１つは、接続継目が完全に回避され、それにより、問題が回避されることである。
【００１０】
本デバイスの別の利点は、付加製造プロセスを使用してこれらのデバイスを製造することによって、デバイスの構成要素の全てが、挿入プロセス及び拡張プロセスの両方の間に完全な構成体を維持することである。つまり、複数の構成要素が、集合的単一ユニットとして一緒に提供されるため、集合的単一ユニットは、患者に挿入され、拡張を可能にするように作動され、次いで、その場で集合的単一ユニットとして残ることを可能にされる。拡張のための雄ねじ又は楔体の挿入を必要とする他のケージとは対照的に、本実施形態では、拡張及び閉塞構成要素は、プロセス中の任意の段階で、ケージに挿入されることも、ケージから取り外されることも必要としない。これは、これらの構成要素が、ケージ内で内部に捕捉されるように製造され、ケージ内で自由に移動可能であるが、ケージ内に既に収容されているため、追加の挿入又は取り外しが必要ではないためである。
【００１１】
いくつかの実施形態では、ケージは、ケージの一部分又は全体にわたって、操作された細胞構造を有し得る。この細胞構造は、骨接合を容易にする細孔、マイクロ構造及びナノ構造の網状構造を含み得る。例えば、操作された細胞構造は、細孔、並びにメッシュ状外観を採用する他のマイクロ及びナノサイズ構造の相互接続された網状構造を含み得る。これらの操作された細胞構造は、ナノレベルでデバイスの表面を変化させるために、エッチング又はブラスト処理によって提供され得る。１つのタイプのエッチングプロセスは、例えば、ＨＦ酸処理を利用し得る。
【００１２】
加えて、これらのケージはまた、ユーザがデバイスを適切に位置合わせすること、及びナビゲーション中の可視化を通して挿入を概して容易にすることを可能にする、内部撮像マーカを含んでもよい。撮像マーカは、例えば、Ｘ線、蛍光透視、又はＣＴスキャン下のメッシュの中で中実体として示される。
【００１３】
本開示の移植可能なデバイスによって提供される別の利益は、それらが患者の必要性に対して具体的にカスタマイズされ得ることである。移植可能なデバイスのカスタマイズは、インプラントデバイスと、例えば、皮質対海綿質、骨端対中央、及び硬化性対骨減少骨などの、治療される骨の様々な品質及びタイプとの間で整合する好ましい弾性率を提供することに関連し、治療される骨の様々な品質及びタイプの各々は、構造的損傷データに対する、それ自体の異なる圧縮を有する。同様に、同様のデータは、例えば、多孔質対中実、骨梁対非骨梁などの、様々なインプラント設計のために生成され得る。そのようなデータは、死体、又は生成されたコンピュータ有限要素であり得る。例えば、ＤＥＸＡデータとの臨床的相関はまた、移植可能なデバイスが、硬化性、正常、又は骨減少骨と共に使用するために具体的に設計されることを可能にし得る。したがって、本明細書に提供されるものなどの、カスタマイズされた移植可能なデバイスを提供する能力は、複合構造体の弾性率（Elastic Modulus of Complex Structures、ＥＭＯＣＳ）の整合を可能にし、これは、移植可能なデバイスが、不整合を最小限に抑え、沈下を軽減し、治癒を最適化し、それによって、より良好な臨床転帰を提供するように操作されることを可能にする。
【００１４】
例示的な一実施形態では、拡張可能な脊椎インプラントが提供される。拡張可能な脊椎インプラントは、上側ハウジング部分及び下側ハウジング部分を含むハウジングを備え得る。上側ハウジング部分は、第１の椎体の終板に接する配置のために構成された上側プレートを含み得る。下側ハウジング部分は、第２の隣接する椎体の終板に接する配置のために構成された下側プレートを含み得る。上側ハウジング部分は、上側プレートから延在する上側側壁を更に含み得る。下側ハウジング部分は、下側プレートから延在する下側側壁を含み得る。上側及び下側側壁は、互いに沿って摺動するように構成され得る。
【００１５】
拡張可能な脊椎インプラントは、脊椎インプラントの角度調節、高さ調節、又はその両方の組み合わせをもたらすように構成されている、ハウジング内の拡張及び角度調節機構を更に含み得る。拡張及び角度調節機構は、ハウジングの対向端に位置する一対の楔体を備え得、各楔体は、上側プレート及び下側プレートの側壁に対して付勢するための支持表面を有する。加えて、拡張及び角度調節機構は、楔体を一緒に接続し、作動時に楔体を互いに向かって引っ張るように構成されている、ドライバ構成要素を更に含み得る。
【００１６】
上側及び下側側壁の各々は、傾斜した輪郭を有し得る。ハウジングは、椎間ケージの拡張を制御するための１つ又は２つ以上の変形可能なストリップを更に含み得る。楔体の支持表面は、凸面を含み得る。楔体は、中央開口部を含み得、そこを通してドライバ構成要素を受容する。ドライバ構成要素は、ドライバ構成要素を作動させるために工具に連結するように構成された工具係合部材を含み得る。例えば、ドライバは、ドライバ構成要素を作動させるために工具を受容するための開口部を含み得る。拡張及び角度調節機構は、ハウジング内に自由に保持されることが意図される。
【００１７】
別の例示的な実施形態では、拡張可能な脊椎インプラントが提供される。拡張可能な脊椎インプラントは、第１の椎体の終板に接する配置のために構成された上側プレートであって、上側プレートが、そこから延在する上側側壁を有する、上側プレートと、第２の隣接する椎体の終板に接する配置のために構成された下側プレートであって、下側プレートが、そこから延在する下側側壁を有する、下側プレートと、を含むハウジングを備え得る。
【００１８】
拡張可能な脊椎インプラントは、ハウジング内の拡張及び角度調節機構を更に含み得、脊椎インプラントの角度調節、高さ調節、又はその両方の組み合わせをもたらすように構成され得る。拡張及び角度調節機構は、ハウジングの対向端に位置する一対の楔体を備え得る。各楔体は、下側プレート上のガイドレールに沿って並進するために下面上にスロットを有し得、それにより、楔体の移動は、互いに対するプレートの伸延又は角度付けを引き起こす。
【００１９】
楔体は、上側プレートを下側プレートから離れるように付勢するために上側ハウジング部分の突起を受容するように構成されているスロットを有し得る。下側プレートは、下側側壁から延在する弾性変形可能なストリップを更に含み得る。楔体の支持表面は、角度付き表面を含み得る。楔体は各々、工具係合開口部を含み得る。上側プレートは、下側プレートの弾性変形可能なストリップを係合するための丸みを帯びたピンを含み得、側壁の内部に丸みを帯びた突出部を更に含み得、丸みを帯びた突出部が、楔体の上側表面上のスロットと係合する。楔体の上側表面上のスロットは、角度付けされ得る。
【００２０】
例示的な実施形態の一態様によると、拡張可能な脊椎インプラントは、上側プレート上に位置する多孔質構造を含み得る。別の態様によると、多孔質構造は、下側プレート上に位置してもよい。いくつかの実施形態では、弾性変形可能なスクリーンが、上側プレートと下側プレートとの間に延在して提供され得る。加えて、歯が、骨に対する強化された固定のために下側プレート上に提供され得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、ガイドレールは、歯を含み得る。楔体は、ガイドレールの歯と係合するための歯止め指状部を更に含み得る。楔体は、互いに対して独立して移動可能であり得、それによって、楔体のうちの一方の移動が上側プレートの角度変位をもたらす。
【００２２】
更に別の例示的な実施形態では、拡張可能な脊椎インプラントが提供される。拡張可能な脊椎インプラントは、第１の椎体の終板に接する配置のために構成された上側プレートと、第２の隣接する椎体の終板に接する配置のために構成された下側プレートと、を含むハウジングを備え得る。上側ハウジング部分及び下側ハウジング部分は各々、上側プレート及び下側プレートからそれぞれ延在する側壁を有し得、側壁の各々は、ノブなどの一組の突起を含む。ハウジングは、一組のブラケットを更に含み得る。各ブラケットは、ハウジングの一端から外に延在するアクチュエータロッドに固定され得る。ハウジングは、上側及び下側プレートの各々から突起を受容するように構成されている垂直スロットを更に含み得る。側壁の突起は、ブラケットの角度付きスロット内に存在し得る。使用中、ロッドのうちの１つを引っ張ることは、角度付きスロットに対するノブの移動をもたらし、これは、ハウジングに対するプレートの角度調節を引き起こす。
【００２３】
本開示の一態様によると、側壁の各々は、ノブとして構成され得る一組の突起を含み得る。アクチュエータロッドの各々は、一方向のみに水平方向に並進するように構成され得る。ハウジングは、上側プレートが拡張時にハウジングから外に延在することを可能にする頂部開口部と、下側プレートが拡張時にハウジングから外に延在することを可能にする底部開口部と、を含み得る。ロッドは、独立して移動可能であるように構成され得る。加えて、各ブラケットは、一対の角度付きスロットを含み、スロットが、互いから離れるように角度付けされている。
【００２４】
以下の議論は、脊椎インプラントに焦点を当てているが、膝、肩、足首、又は指の関節などの他の関節を含む、ヒト又は動物の体内の骨修復又は骨固定を必要とする他の構造体部位にも同様に適用され得ることが理解されるであろう。
【００２５】
上記の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、どちらも具体例であって、例示だけを目的としており、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。本開示の追加の特徴は、後に続く説明に一部が記載されることになるか、又は本開示の実践を通じて知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
添付の図面は、本明細書に組み入れられ、その一部を構成するものであり、本開示のいくつかの実施形態を説明と共に例示し、本開示の原理を説明する役割を果たす。
【図１Ａ】挿入構成で示される、一例によって構築された椎間ケージの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに例示される椎間ケージの側面立面図である。
【図１Ｃ】拡張構成で示される、図１Ａに例示される椎間ケージの斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに例示される椎間ケージの側面立面図である。
【図１Ｅ】図１Ｃに例示される椎間ケージの断面側面立面図である。
【図１Ｆ】拡張され角度調節された構成の図１Ａに例示される椎間ケージの斜視図である。
【図１Ｇ】図１Ｅに例示される椎間ケージの側面立面図である。
【図２Ａ】挿入構成の椎間ケージを示す、別の例で構築された椎間ケージの側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに例示される椎間ケージの分解斜視図である。
【図２Ｃ】拡張された構成で示される、図２Ａに例示される椎間ケージの側面立面図である。
【図２Ｄ】拡張され角度調節された構成で示される、図２Ａに例示される椎間ケージの側面図である。
【図２Ｅ】図２Ｄに例示される拡張され角度調節された構成から拡張された構成に移動された状態で示される、図２Ａに例示される椎間ケージの側面図である。
【図２Ｆ】図２Ａに例示される椎間ケージのガイドレール及び楔体の拡大図である。
【図２Ｇ】角度調節された構成の図２Ｆに例示される椎間ケージの斜視図である。
【図３Ａ】拡張された構成で示される、別の例によって構築された椎間ケージの部分透過図である。
【図３Ｂ】角度調節された構成の図３Ａに例示される椎間ケージの部分透過図である。
【図３Ｃ】初期又は挿入構成で示される、図３Ａに例示される椎間ケージの断面側面立面図である。
【図３Ｄ】挿入構成から角度調節された構成への作動中に示される、図３Ｃに例示される椎間ケージの断面側面立面図である。
【図３Ｅ】図３Ｄに例示される椎間ケージの断面側面立面図であるが、完全に角度調節された構成で示されている。
【図３Ｆ】図３Ｅに例示される椎間ケージの断面側面立面図であるが、拡張された構成で示されている。
【図４Ａ】前方経路腰椎椎体間固定（anterior lumbar interbody fusion、ＡＬＩＦ）用に構成された、別の例によって構築された椎間ケージの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに例示される椎間ケージの別の斜視図である。
【図４Ｃ】挿入構成にあるケージを示す、図４Ａに例示される椎間ケージの側面立面図である。
【図４Ｄ】図４Ｃに例示される椎間ケージの側面立面図であるが、第１の角度調節された構成にあるケージを示す。
【図４Ｅ】第１の角度調節された構成とは反対の第２の角度調節された構成にあるケージを示す、図４Ｄに例示される椎間ケージの側面立面図である。
【図４Ｆ】図４Ａの椎間ケージの角度調節の原理を例示する。
【図４Ｇ】側方経路腰椎椎体間固定（lateral lumbar interbody fusion、ＬＬＩＦ）用に構成された、別の例によって構築された椎間ケージの斜視図である。
【図４Ｈ】図４Ｇに例示される椎間ケージの別の斜視図である。
【図４Ｉ】初期構成で示される、図４Ｇに例示される椎間ケージの別の斜視図である。
【図４Ｊ】図４Ｉに例示される椎間ケージの斜視図であるが、第１の角度調節された構成にあるケージを示す。
【図４Ｋ】図４Ｊに例示される椎間ケージの斜視図であるが、第１の角度調節された構成とは反対の第２の角度調節された構成にあるケージを示す。
【図４Ｌ】挿入器具に取り付けられて示される、図４Ｉに例示される椎間ケージの断面側面立面図である。
【図４Ｍ】挿入器具に取り付けられて示される、図４Ｊに例示される椎間ケージの断面側面立面図である。
【図４Ｎ】挿入器具に取り付けられて示される、図４Ｋに例示される椎間ケージの断面側面立面図である。
【図５Ａ】別の例によって構築された椎間ケージの斜視図である。
【図５Ｂ】拡張されていない挿入構成で示される、図５Ａに例示される椎間ケージの側面立面図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに例示される椎間ケージの側面立面図であるが、拡張され角度調節された構成で示されている。
【図５Ｄ】拡張され角度調節された構成で示される、図５Ｂに例示される椎間ケージの別の側面立面図である。
【図６Ａ】初期又は挿入構成で示される、別の例によって構築された椎間ケージの上面斜視背面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに例示される椎間ケージ及び関連するアクチュエータ工具を含むインプラントアセンブリの斜視図である。
【図６Ｃ】拡張された構成で示される、図６Ａに例示される椎間ケージの斜視図である。
【図６Ｄ】図６Ａに例示される椎間ケージの断面斜視図である。
【図６Ｅ】図６Ａの椎間ケージの底面図である。
【図６Ｆ】初期又は挿入構成で示される、図６Ａに例示される椎間ケージの概略側面立面図である。
【図６Ｇ】ケージが図６Ｆに例示される初期又は挿入構成にあるときの椎間ケージの格子構造の断面側面立面図である。
【図６Ｈ】拡張された構成で示される、図６Ａに例示される椎間ケージの概略側面立面図である。
【図６Ｉ】ケージが図６Ｈに例示される拡張された構成にあるときの椎間ケージの格子構造の断面側面立面図である。
【図６Ｊ】角度調節された構成で示される、図６Ａに例示される椎間ケージの概略側面立面図である。
【図６Ｋ】ケージが図６Ｊに例示される角度調節された構成にあるときの椎間ケージの格子構造の断面側面立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示は、隣接する椎骨間での挿入のための、椎体間固定スペーサ又はケージなどの、様々な脊椎インプラントデバイスを提供する。デバイスは、脊椎の頸部又は腰椎領域のいずれかで使用するために構成され得る。いくつかの実施形態では、これらのデバイスは、ＡＬＩＦケージ、又はＬＬＩＦケージとして構成され得る。しかしながら、本開示の原理は、経椎間孔腰椎椎体間固定（transforaminal lumbar interbody fusion、ＴＬＩＦ）デバイス、後方経路腰椎椎体間固定（posterior lumbar interbody fusion、ＰＬＩＦ）ケージ、及び前側方経路腰椎椎体間固定（oblique lumbar interbody fusion、ＯＬＩＦ）ケージで同様に利用され得ることが企図される。
【００２８】
これらのケージは、治療される脊椎セグメントの椎間高さを回復及び維持し、矢状バランス及びアライメントを回復させることによって脊椎を安定化させ得る。いくつかの実施形態では、ケージは、ケージが高さ及び角度を必要に応じて少ない労力で変化することを可能にする、統合された拡張及び角度調節機構を有し得る。ケージは、狭いアクセス通路を通して椎間腔内への挿入を容易にするために、第１の又は縮小されたサイズ又は高さによって特徴付けられる、第１の挿入構成を有し得る。いくつかの例では、第１の又は縮小された高さは、ケージによって達成可能な最小高さを画定し得る。ケージは、第１の挿入構成で挿入され、次いで、移植されると、第２の拡張された構成に拡張され得る。第２の拡張された構成は、第１の又は縮小されたサイズ又は高さよりも大きい、第２の又は拡大されたサイズ又は高さによって特徴付けられ得る。それらの第２の構成では、ケージは、適切な椎間板高さを維持し、矢状バランス及びアライメントを回復することによって脊椎を安定化させることができる。加えて、椎骨終板に接触する椎間ケージのプレートは、角度調節可能である。したがって、椎間ケージは、前弯又は後弯の角度を調節することができるように構成され、第２の拡張された構成のより大きい前弯又は後弯角度に適応し得る。この点に関して、ケージが脊椎の腰椎領域への移植のために構成されているときの前弯角度に対する言及は、ケージが脊椎の頸部領域への移植のために構成されているときの後弯角度に等しく適用することができる。更に、これらのケージは、隣接する椎体を固定化することによって脊椎安定性を更に向上させるために固定を促進し得る。
【００２９】
加えて、移植可能なデバイスは、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）技術、付加製造の形態を使用して製造され得る。デバイスはまた、例えば、３Ｄ印刷、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、層堆積、及び迅速製造などの他の同等の技術によって製造されてもよい。これらの生産技術によると、構成要素を一緒に維持するために外部固定又は取り付け要素を更に必要とせずに、相互接続された可動部品を有し得る、一体型多部品デバイスを作成することが可能である。したがって、本開示の椎間ケージは、一緒に維持するために追加の外部固定要素を必要としない、複数の相互接続された部品から形成される。
【００３０】
したがって、このようにして製造されたデバイスは、接続継目を有していないが、従来的に製造されたものは、１つの構成要素を別の構成要素に接続するために接合された継目を有することになる。これらの接続継目は、多くの場合、特に、これらの継目の結合が、繰り返される使用又は応力下で経時的に摩耗又は破断したときに、移植可能なデバイスの弱化したエリアの典型となる場合がある。付加製造を使用して開示された移植可能なデバイスを製造することにより、接続継目が完全に回避され、それにより、問題が回避される。
【００３１】
加えて、付加製造プロセスを使用してこれらのデバイスを製造することによって、デバイスの内部構成要素の全てが、挿入プロセス及び拡張プロセスの両方の間に完全な構成体を維持する。つまり、複数の構成要素が、集合的単一ユニットとして一緒に提供されるため、集合的単一ユニットは、患者に挿入され、拡張を可能にするように作動され、次いで、その場で集合的単一ユニットとして残ることを可能にされる。拡張のための雄ねじ又は楔体の挿入を必要とする他のケージとは対照的に、本実施形態では、拡張及び閉塞構成要素は、プロセス中の任意の段階で、ケージに挿入されることも、ケージから取り外されることも必要としない。これは、これらの構成要素が、ケージ内で内部に捕捉されるように製造され、ケージ内で自由に移動可能であるが、ケージ内に既に収容されているため、追加の挿入又は取り外しが必要ではないためである。
【００３２】
いくつかの実施形態では、ケージは、ケージの一部分又は全体にわたって、操作された細胞構造を有し得る。この細胞構造は、骨接合を容易にする細孔、マイクロ構造及びナノ構造の網状構造を含み得る。例えば、操作された細胞構造は、細孔、並びにメッシュ状外観を採用する他のマイクロ及びナノサイズ構造の相互接続された網状構造を含み得る。これらの操作された細胞構造は、ナノレベルでデバイスの表面を変化させるために、エッチング又はブラスト処理によって提供され得る。１つのタイプのエッチングプロセスは、例えば、ＨＦ酸処理を利用し得る。
【００３３】
加えて、これらのケージはまた、ユーザがケージを適切に位置合わせすること、及びナビゲーション中の可視化を通して挿入を概して容易にすることを可能にする、内部撮像マーカを含んでもよい。撮像マーカは、例えば、Ｘ線、蛍光透視、又はＣＴスキャン下のメッシュの中で中実体として示される。
【００３４】
本開示の移植可能なデバイスによって提供される別の利益は、それらが患者の必要性に対して具体的にカスタマイズされ得ることである。移植可能なデバイスのカスタマイズは、インプラントデバイスと、例えば、皮質対海綿質、骨端対中央、及び硬化性対骨減少骨などの、治療される骨の様々な品質及びタイプとの間で整合する好ましい弾性率を提供することに関連し、治療される骨の様々な品質及びタイプの各々は、構造的損傷データに対する、それ自体の異なる圧縮を有する。同様に、同様のデータは、例えば、多孔質対中実、骨梁対非骨梁などの、様々なインプラント設計のために生成され得る。そのようなデータは、死体、又は生成されたコンピュータ有限要素であり得る。例えば、ＤＥＸＡデータとの臨床的相関はまた、移植可能なデバイスが、硬化性、正常、又は骨減少骨と共に使用するために具体的に設計されることを可能にし得る。したがって、本明細書に提供されるものなどの、カスタマイズされた移植可能なデバイスを提供する能力は、複合構造体の弾性率（ＥＭＯＣＳ）の整合を可能にし、これは、移植可能なデバイスが、不整合を最小限に抑え、沈下を軽減し、治癒を最適化し、それによって、より良好な臨床転帰を提供するように操作されることを可能にする。以下の説明をとおして、椎間ケージの一例に関して説明される特徴、構造、及び方法は、反する指示がない限り、椎間ケージの全ての他の例に適用され得ることを理解されたい。
【００３５】
ここで図面を参照すると、図１Ａ〜図１Ｆは、本開示の拡張可能かつ角度調節可能な椎間ケージ１１０の一例を例示する。図１Ａ〜図１Ｂは、その第１の又は挿入構成にある椎間ケージ１００を示す。挿入構成はまた、拡張されていない構成とも呼ばれ得る。椎間ケージ１１０は、上位又は上側ハウジング部分１１９、及び下位又は下側ハウジング部分１３９によって画定されるハウジング１１２を含む。上側ハウジング部分１１９は、上位又は上側プレート１２０を含み得、下側ハウジング部分１３９は、下位又は下側プレート１４０を含み得る。上側プレート１２０及び下側プレート１４０は、それぞれ、それぞれの上位及び下位椎体に接する配置のために構成されている。例えば、上側プレート１２０は、上位椎体の終板に当接するように構成されている外側又は上側支持表面１２１を画定し得る。同様に、下側プレート１４０は、下位椎体の終板に当接するように構成されている外側又は下側支持表面１４１を画定し得る。上側及支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、横方向Ｔに沿って互いに離間されている。一例では、支持表面１２１及び１４１は、終板に接する配置のために平坦であり得る。当然ながら、支持表面１２１及び１４１もまた、所望に応じて傾斜してもよいことが理解される。例えば、支持表面１２１及び１４１は、所望であれば、凸状かつ丸みを帯びてもよい。更に、上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、横方向Ａに沿って互いに離間され、長手方向Ｌに沿って細長い可撓性スレートによって画定され得る。
【００３６】
椎間ケージ１１０は、上位及び下位椎骨間に画定された椎間板腔への挿入に関して第１の前端１１４を画定し得る。椎間ケージ１１０は、長手方向Ｌに沿って前端１１４と反対側の第２の後端１１６を更に画定し得る。長手方向Ｌは、横断方向Ｔに対して直交して配向され得る。したがって、椎間ケージ１１０は、後端１１６から前端１１４に向かって延在する進み方向を画定し得る。したがって、椎間ケージ１１０の前方構成要素は、椎間ケージの後方構成要素から前方方向に離間され得る。椎間ケージ１１０は、前端１１４から後端１１６に向かって延在する後方方向を同様に画定し得る。
【００３７】
上側ハウジング部分１１９は、上側プレート１２０から延在する上側側壁１２４を更に含み得る。例えば、上側側壁１２４は、横断方向Ｔに沿って上側プレート１２０から下方に延在し得る。上側側壁１２４は、横方向Ａに沿って互いに離間され得る。横方向Ａは、長手方向Ｌ及び横断方向Ｔの各々に直交して配向され得る。一例では、横断方向Ｔは、使用中に垂直方向を画定し得る。横方向Ａ及び長手方向Ｌは、使用中に水平方向を画定し得る。下側ハウジング部分１３９は、下側プレート１４０から延在する下側側壁１４４を含み得る。例えば、下側側壁１４４は、横断方向Ｔに沿って下側プレート１４０から上方に延在し得る。下側側壁１４４は、横方向Ａに沿って互いに離間され得る。上側側壁１２４及び下側側壁１４４は、互いに沿って摺動するように構成され得る。したがって、上側プレート１２０及び下側プレート１４０は、互いに対して垂直に並進可能かつ回転可能であり得る。
【００３８】
上側ハウジング部分１１９及び下側ハウジング部分１３９は、傾斜し得る。つまり、上側ハウジング部分１１９及び下側ハウジング部分１３９は、それぞれ、上側の傾斜した係合表面１２３及び下側の傾斜した係合表面１４３を画定し得る（図１Ｄ参照）。例えば、上側の傾斜した係合表面１２３のうちの１つは、前方上側の傾斜した係合表面とすることができ、上側の傾斜した係合表面１２３のうちの他方は、後方上側に傾斜した係合表面とすることができる。同様に、下側の傾斜した係合表面１４３のうちの１つは、前方下側の傾斜した係合表面とすることができ、下側の傾斜した係合表面１４３のうちの他方は、後方下側に傾斜した係合表面とすることができる。一例では、上側の傾斜した係合表面１２３及び下側の傾斜した係合表面１４３は、それぞれ、上側側壁１２４及び下側側壁１４４によって画定され得る。例えば、上側の傾斜した係合表面１２３及び下側の傾斜した係合表面１４３は、それぞれ、上側側壁１２４及び下側側壁１４４の長手方向に最も外側の表面によって画定され得る。
【００３９】
係合表面１２３及び１４３は、それらが長手方向Ｌに延在するとき、横断方向Ｔに対して角度付けされるか、丸みを帯びるか、又は角度的にオフセットされ得る。例えば、前方係合表面１２３及び１４３は、それぞれの上側プレート１２０及び下側プレート１４０から離れるように延在するとき、後方端に向かって広がり得る。同様に、後方係合表面１２３及び１４３は、それぞれの上側プレート１２０及び下側プレート１４０から離れるように延在するとき、前端に向かって広がり得る。
【００４０】
椎間ケージ１１０は、上側側壁１２４及び下側側壁１４４のそれぞれの互いに対する移動を制御するように構成されている少なくとも１つの弾性変形可能なストリップ１３０を更に含み得る。弾性変形可能なストリップ１３０は、上側ハウジング部分１１９及び下側ハウジング部分１３９の各々に取り付けられ得る。弾性変形可能なストリップ１３０は、上側ハウジング部分１１９及び下側ハウジング部分１３９の互いに対する移動を可能にするが、それに抵抗するばね定数を有し得る。この点に関して、弾性変形可能なストリップ１３０は、ストリップ又は所望に応じて任意の好適な代替構成として構成され得る、ばね部材と呼ばれ得る。弾性変形可能なストリップ１３０は、図１Ａに示されるように、横方向Ａに対して側壁１２４及び１４４の外側に位置し得る。
【００４１】
椎間ケージ１１０は、椎間ケージ１１０内に完全に統合されている、統合された拡張及び角度調節機構を更に含み得る。角度調節機構は、上側プレート１２０と下側プレート１４０との間にそれぞれ配設され得る。例えば、角度調節機構は、横断方向Ｔに対して上側プレート１２０と下側プレート１４０との間に配設され得る。角度調節機構は、ドライバ構成要素１６０及び少なくとも１つの楔体１５０を含み得る。例えば、角度調節機構は、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１をそれぞれ含み得る。第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１は、長手方向Ｌに対して互いに対向して配設され得る。例えば、第１の楔体１５０は、前方楔体であり得、第２の楔体１５１は、後方楔体であり得る。楔体１５０及び１５１の一方又は両方は、ドライバ構成要素１６０を受容する開口部又は孔１５２を含み得る。一例では、孔１５２は、中心孔である。
【００４２】
ドライバ構成要素１６０は、中心軸に沿って延在し得る。中心軸は、長手方向Ｌに沿って延在し得る。一例では、以下により詳細に説明されるように、ドライバ構成要素１６０は、楔体１５０及び１５１のうちの少なくとも一方又は両方を楔体１５０及び１５１の他方に向かって引き込むか又は引っ張るように、作動又は駆動されるように構成される。
【００４３】
楔体１５０及び１５１は、それらが長手方向Ｌに延在するとき、横断方向Ｔに対して、角度付けされるか、丸みを帯びるか、又は別様に角度的にオフセットされ得る、外側係合表面を有し得る。例えば、係合表面は、丸みを帯びた凸面とすることができる。一例では、前方楔体１５０は、上側及び下側係合表面を画定し得、これらは、それらが、それぞれ、上側プレート１２０及び下側プレート１４０から離れるように延在するときに、後方楔体１５１に向かって広がる。一例では、前方楔体１５０の上側及び下側係合表面は、一定かつ連続的に丸みを帯びた凸状係合表面を画定するように組み合わせられ得る。同様に、後方楔体１５１は、上側及び下側係合表面を画定し得、これらは、それらが、それぞれ、上側プレート１２０及び下側プレート１４０から離れるように延在するときに、前方楔体１５０に向かって広がる。一例では、後方楔体１５１の上側及び下側係合表面は、一定に丸みを帯びた凸状係合表面を画定するように組み合わせられ得る。
【００４４】
楔体１５０及び１５１が長手方向Ｌに沿って互いに向かって引き込まれるか、引っ張られるか、又は別様に移動されるとき、前方楔体１５０の上側及び下側係合表面は、それぞれ、それぞれの前方上側の傾斜した係合表面１２３及び前方下側の傾斜した係合表面１４３に当接する。同様に、後方楔体１５１の上側及び下側係合表面は、それぞれ、それぞれの後方上側の傾斜した係合表面１２３及び後方下側の傾斜した係合表面１４３に当接する。結果として、ハウジング１１２は、図１Ａ、図１Ｂに例示される第１の又は挿入構成から、図１Ｃ、図１Ｄに例示される第２の又は拡張された構成に拡張する。具体的には、楔体１５０及び１５１は、上側ハウジング部分１１９及び下側ハウジング部分１３９を、横断方向Ｔに沿って互いから離れるように移動させるように付勢する。したがって、上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、横断方向Ｔに沿って互いから離れるように移動する。椎間ケージ１１０が第１の又は初期構成にあるとき、上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、横断方向Ｔに沿って第１の距離、互いから離間される。椎間ケージ１１０が第２の又は拡張された構成にあるとき、上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、横断方向Ｔに沿って第１の距離よりも大きい第２の距離、互いから離間される。上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１が互いから離れるように移動すると、上側側壁１２４及び下側側壁１４４は、互いに沿って摺動する。
【００４５】
上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、椎間ケージ１１０が第１の又は初期構成にあるとき、互いに対して第１の相対角度配向を画定する。ばね部材１３０は、上側ハウジング部分１１９を第１の相対角度配向に向けて付勢し得る。一例では、上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、第１の相対角度配向で互いに平行に配向され得る。上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、椎間ケージ１１０が第２の又は拡張された構成にあるとき、互いに対して第２の相対角度配向を画定する。一例では、第２の相対角度配向は、第１の相対角度配向と同じであり得る。したがって、上側支持表面１２１及び下側支持表面１４１は、第２の相対角度配向で互いに平行に配向され得る。
【００４６】
いくつかの例では、椎間ケージ１１０は、ばね１３０の力に対して、上側プレート１２０及び下側プレート１４０の互いに対する角度調節を可能にし得る。ドライバ構成要素１６０並びに楔体１５０及び１５１を含む駆動アセンブリは、ハウジングアセンブリ内に少なくとも部分的に又は完全に浮遊するように構成され得る。ハウジングアセンブリは、上側プレート１２０及び下側プレート１４０を含むハウジング１１２と、上側プレート１２０と下側プレート１４０との間に接続された、ばね１３０などの弾性部材とを含み得る。ドライバ構成要素１６０は、ドライバ構成要素１６０を駆動するように構成されている作動工具と係合するように構成され得る駆動端部１６３を含み得る。例えば、作動工具は、ドライバ構成要素１６０を回転させるように構成され得る。駆動端１６３は、例えば、作動工具を受容するように構成されている開口部１６２を画定し得る。ドライバ構成要素は、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５０を支持するシャフト１６４を更に含み得る。
【００４７】
シャフト１６４は、駆動端１６３と反対側のその遠位端にねじ山１６５を有するねじ山付きシャフト１６４とすることができる。したがって、ねじ山１６５は、シャフト１６４の前端に配設され得る。第１の楔体１５０は、シャフト１６４とねじで係合するように構成され得る。例えば、第１の楔体は、シャフト１６４のねじ山１６５と螺合するように構成されている雌ねじ１６６を担持し得る。一例では、第１の楔体１５０は、第１の楔体１５０内で回転可能ではないナット１６９を受容し得る。アーム１６９は、雄ねじ１６６を画定し得る。あるいは、第１の楔体１５０は、雌ねじ１６６を画定し得る。したがって、シャフト１６４、及び、したがって、ドライバ構成要素１６０が第１の回転方向に回転すると、ねじ山付き係合は、第２の楔体１５１に向かって第１の楔体１５０に力を加え、第１の楔体１５０と第２の楔体１５１との間の長手方向距離を減少させる。シャフト１６４、及び、したがって、ドライバ構成要素１６０が反対の第２の回転方向に回転すると、ねじ山付き係合は、第２の楔体１５１から離れるように第１の楔体１５０に力を加え、第１の楔体１５０と第２の楔体１５１との間の長手方向距離を増加させる。
【００４８】
第２の楔体部材１５１は、シャフト１６４に沿って自由に並進するように構成され得る。具体的には、第２の楔体部材１５１は、シャフト１６４を作動させずに、シャフト１６４に沿って、第１の楔体部材１５０に向かう及び離れるように並進し得る。しかしながら、プレート１２０及び１４０に加えられる荷重が、第２の傾斜面１５１を駆動構成要素１６０の停止部材１６７に当接させ、第２の楔体１５１がシャフト１６４から外れることを防止することが認識される。あるいは、第１の楔体１５０は、シャフト１６４に沿って自由に摺動可能であってもよい。したがって、楔体１５０及び１５１の両方は、シャフト１６４に沿って自由に摺動可能であってもよい。あるいは、楔体１５０及び１５１のうちの一方は、シャフト１６４に沿って自由に摺動可能であり得るが、一方、楔体１５０及び１５１のうちの他方は、シャフト１６４とねじで係合され得る。動作中、シャフト１６４が第１の回転方向に回転されると、第１の楔体１５０は、第２の楔体１５１に向かってねじ込まれる。しかしながら、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１のうちの一方又は両方は、ケージ１１０に加えられる荷重に依存して、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１のうちの他方に向かって移動し得る。
【００４９】
つまり、第１の楔体１５０は、長手方向Ｌに沿って第２の楔体１５１に向かって移動し得るが、一方、第２の楔体１５１は、長手方向Ｌに沿った移動に対して静止したままである。あるいは、第２の楔体１５１は、長手方向Ｌに沿って第１の楔体１５０に向かって移動し得るが、一方、第１の楔体１５０は、長手方向Ｌに沿った移動に対して静止したままである。またあるいは、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１の各々は、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１のうちの他方に向かって移動し得る。いくつかの例では、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１のうちの一方は、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１のうちの他方よりも長い距離を移動し得る。
【００５０】
具体的には、ケージ１１０の一端に加えられる圧縮荷重は、プレート１２０及び１４０に、対応する楔体に圧縮力を加えさせることになる。したがって、ケージ１１０の前方端１１４に加えられる圧縮荷重は、プレート１２０及び１４０の前方端に、前方楔体１５０に圧縮荷重を加えさせる。その結果、前方楔体１５０が、前方楔体に対するプレート１２０及び１４０の圧縮から結果的に生じる、前方楔体１５０と上側プレート１２０及び下側プレート１４０との間の摩擦力に起因して、静止して維持されるため、第１の方向のドライバ構成要素１６０の作動は、後方楔体１５１を前方楔体１５０に向かって移動させ得る。したがって、ケージ１１０は、後方端１１６が前方端１１４よりも高い高さを有するように角度付けすることになる。
【００５１】
反対に、ケージ１１０の後方端１１６に加えられる圧縮荷重は、プレート１２０及び１４０の後方端に、後方楔体１５１に圧縮荷重を加えさせる。その結果、後方楔体１５１が、後方楔体１５１に対するプレート１２０及び１４０の圧縮から結果的に生じる、後方楔体１５１と上側プレート１２０及び下側プレート１４０との間の摩擦力に起因して、静止して維持されるため、第１の方向のドライバ構成要素１６０の作動は、前方楔体１５０を後方楔体１５１に向かって移動させ得る。したがって、ケージ１１０は、前方端１１４が後方端１１６よりも高い高さを有するように角度付けすることになる（図１Ｆ参照）。
【００５２】
またあるいは、ケージ１１０に加えられる荷重が均一である場合、第１の楔体１５０及び第２の楔体１５１は、長手方向Ｌに沿って等距離を前進し得、拡張前の上側プレート１２０及び下側プレート１４０の相対配向は、拡張後の上側プレート１２０及び下側プレート１４０の相対配向と等しくなる。
【００５３】
したがって、楔体１５０及び１５１は、プレート１２０及び１４０上の荷重分布に基づく相対位置をとり得ることを理解されたい。荷重分布は、椎間ケージ１１０が椎間腔内に移植されると、解剖学的荷重によって加えられ得る。荷重の配向に依存して、横断方向Ｔに沿ったケージ１１０の拡張は、一方側で停止することになり、プレート１２０及び１４０がそれぞれの椎骨終板と完全に接触するまでケージ１１０が拡張されるように、他方側で継続し得る。したがって、椎間ケージ１１０は、ハウジング１１２内に完全に収容される、統合された拡張及び角度調節機構によって角度調節可能かつ拡張可能であり得る。この点に関して、第２の相対角度配向は、第１の相対角度配向とは異なり得る。正常な解剖学的荷重は、楔体１５０及び１５１を長手方向Ｌに沿って互いから離れるように移動させないことが企図される。
【００５４】
ドライバ構成要素１６０は、作動のための工具に取り付けるように工具係合開口部１６２を有し得る。工具は、ドライバ構成要素１６０を駆動して楔体１５０及び１５１を互いに向かって引き込んで、インプラントを拡張させるように構成され得、楔体１５０及び１５１を互いに分離させるように更に構成され得る。任意のタイプの駆動機構がドライバ構成要素１６０に用いられ得ることが企図される。例えば、１つは、ねじ山付きねじ又はボルト機構であってもよく、一方、別の例では、駆動機構は、プッシュプル機構であってもよい。別の例では、駆動機構は、滑車タイプ機構を用いてもよく、更に別の例では、駆動機構は、タイラップ又は弾性変形可能な捕捉機構を用いてもよい。
【００５５】
図２Ａ〜図２Ｇは、本開示の拡張可能かつ角度調節可能な椎間ケージ２１０の別の例を例示する。図１Ａ〜図１Ｆに関連して上記に説明された椎間ケージ１１０と同様、この椎間ケージ２１０は、ハウジング２１２を含み得、次いで、ハウジング２１２は、上側ハウジング部分２１９及び下側ハウジング部分２３９を含む。上側ハウジング部分２１９は、上側支持表面２２１を画定する上側プレート２２０を含む。下側ハウジング部分２３９は、下側支持表面２４１を画定する下側プレート２４０を含む。上側プレート２２０及び下側プレート２４０は、それぞれ、椎体間に画定されている椎間腔内の一対の隣接する椎体の終板に対接する配置のために構成されている。一例では、支持表面２２１及び２４１は、終板に接する配置のために平坦であり得る。当然ながら、支持表面２２１及び２４１もまた、所望に応じて傾斜してもよいことが理解される。例えば、支持表面２２１及び２４１は、所望であれば、凸状かつ丸みを帯びてもよい。更に、上側支持表面２２１及び下側支持表面２４１は、横方向Ａに沿って互いに離間され、長手方向Ｌに沿って細長い可撓性スレートによって画定され得る。
【００５６】
上側ハウジング部分２１９は、上側プレート２２０から下方に延在する上側側壁２２４を含み得、下側ハウジング部分２３９は、下側プレート２４０から上方に延在する下側側壁２４４を含み得る。側壁２２４及び２４４は、互いに沿って摺動するように構成されており、以下に説明されるように、上側ハウジング部分２１９及び下側ハウジング部分２３９、及び、したがって、上側プレート２２及び下側プレート２４０が、互いに対して垂直に並進及び回転することを可能にし得る。更に、図２Ｂに示されるように、上側ハウジング部分２１９は、上側側壁部２２４の最下端に近接して上側側壁２２４から外に延在する、複数の対の突出部２２８ａ〜２２８ｃを含み得る。突出部２２８ａ〜２２８ｃは、所望に応じて、丸みを帯びたノブ若しくは突出部、又は任意の代替的な幾何学的形状として構成され得る。第１の突出部２２８ａは、第１の外側突起として位置決めされ得、第２の突出部２２８ｂは、第２の外側突起として位置決めされ得、第３の突出部２２８ｃは、長手方向Ｌに沿って第１の外側突起と第３の外側突起との間に配設される中央外側突起として構成され得る。
【００５７】
上側ハウジング部分２１９及び下側ハウジング部分２３９のうちの一方は、少なくとも１つの座部２３６を含み得、上側ハウジング部分２１９及び下側ハウジング部分２３９のうちの他方は、座部に当接する自由端を有するばね部材２３０を含み得る。一例では、下側ハウジング部分２３９は、下側側壁２４４の一方又は両方に沿って延在するばね部材２３０を含み得る。上側プレート２２０は、上側側壁２２４から外に延在する少なくとも１つの座部を含み得る。少なくとも１つの座部は、上側側壁２２４の上端に近接して上側側壁から外に延在する、半円形若しくは丸みを帯びたピン２２６、又は任意の好適な代替的な幾何学的形状の形態であってもよい。弾性変形可能なばね２３０とピン２２６との組み合わせは、図２Ａに示されるように、上側ハウジング部分２１９と下側ハウジング部分２３９との間、及び、したがって、上側プレート２２０と下側プレート２４０との間にも弾性相互接続を形成する。
【００５８】
椎間ケージ２１０は、椎間ケージ２１０内に完全に統合されている、統合された拡張及び角度調節機構を更に含み得る。角度調節機構は、上側プレート２２０と下側プレート２４０との間にそれぞれ配設され得る。例えば、角度調節機構は、横断方向Ｔに対して上側プレート２２０と下側プレート２４０との間に配設され得る。角度調節機構は、少なくとも１つの楔体を含み得る。例えば、角度調節機構は、第１の楔体２５０及び第２の楔体２５１をそれぞれ含み得る。第１の楔体２５０及び第２の楔体２５１は、長手方向Ｌに対して互いに対向して配設され得る。椎間ケージ２１０は、１回の実行で製造又はＳＬＭ印刷され得る４つの別個の構成要素から構成され得ることを理解されたい。４つの別個の構成要素は、上側ホース部分２１９、下側ハウジング部分２３９、第１の楔体２５０、及び第２の楔体２５１によって画定され得る。
【００５９】
第１の楔体２５０は、横断方向Ｔに沿って上側プレート２２０の第１の部分と位置合わせされ得る。同様に、第２の楔体２５１は、横断方向Ｔに沿って上側プレート２２０の第２の部分と位置合わせされ得る。楔体２５０及び２５１が長手方向Ｌに沿って移動可能であるため、上側プレート２２０の第１及び第２の部分の場所は、楔体２５０及び２５１が移動すると、同様に変化し得る。
【００６０】
楔体２５０及び２５１は、それらが長手方向Ｌに延在するとき、横断方向Ｔに対して、角度付けされるか、丸みを帯びるか、又は別様に角度的にオフセットされ得る、係合表面を有し得る。例えば、係合表面は、直線表面とすることができる。一例では、各楔体２５０及び２５１は、係合表面を画定する一対の横方向に対向する傾斜したスロット２５８を含み得る。第１の楔体２５０の傾斜したスロット２５８は、それらが横断方向Ｔに沿って上側プレート２２０から離れるように延在するときに、第２の楔体２５１に向かって傾斜し得る。同様に、第２の楔体２５１の傾斜したスロット２５８は、それらが横断方向Ｔに沿って上側プレート２２０から離れるように延在するときに、第１の楔体２５０に向かって傾斜し得る。以下の説明から理解されるように、第１の楔体２５０及び第２の楔体２５１の傾斜したスロット２５８は、第１のプレート２２０の少なくとも一部分を横断方向Ｔに沿って第２のプレート２４０から離れるように移動させ、それによって、ケージ２１０を拡張及び／又は角度付けするように、それぞれ、突出部２２８ａ及び２２８ｂを受容するように構成されている。下側プレート２４０は、上側プレート２２０の移動中に静止したままであり得る。
【００６１】
下側プレート２４０は、その離れた長手方向端に、楔体２５０及び２５１がハウジング２１２から外れることを防止し得る一対の停止部材２４６を含み得る。下側ハウジング部分２３９は、長手方向Ｌに沿って楔体２５０及び２５１を通って延在する対応するチャネル２５６によって受容されるように構成されている、少なくとも１つのガイドレール２４８を更に含み得る。少なくとも１つのガイドレール２４８は、長手方向Ｌに沿って配向され得る。更に、少なくとも１つのガイドレール２４８は、下側プレート２４０の横断内側表面に沿って延在し得る。一例では、下側ハウジング部分２３９は、横方向Ａに沿って互いに離間され、かつ楔体２５０及び２５１のそれぞれのチャネル２５６内に受容される、第１及び第２のガイドレール２４８を含み得る。ガイドレール２４８は、外向きに突出する歯２７２を有し得る（図２Ｆ参照）。同様に、楔体２５０は、ガイドレール２４８の歯２７２と係合して噛み合うように構成されているチャネル２５６内に少なくとも１つの相補的な指状部２７４を含み得る（図２Ｆ参照）。
【００６２】
動作中、楔体２５０は、個別に展開され得、長手方向Ｌに沿ってガイドレール２４８に沿って個別に摺動するように構成されている。第１の楔体部材２５０の傾斜したスロット２５８は、第１の突出部２２８ａを受容し、第２の楔体部材２５１の傾斜したスロット２５８は、第３の突出部２２８ｂを受容する。したがって、図２Ｃに示されるように、部材２５０及び２５１の各々が、他方の楔体部材２５０及び２５１に向かって長手方向に並進すると、傾斜したスロット２５８によって画定される楔体部材２５０の係合表面は、それぞれ、第１の突出部２２８ａ及び第２の突出部２２８ｂに当接し、これが、上側ハウジング部分２１９、及び、したがって、上側プレート２２０を付勢して、下側ハウジング部分２３９、及び、したがって、下側プレート２４０から離れるように横断方向Ｔに沿って移動させる。
【００６３】
下側ハウジング部分２３９は、下側側壁２４４の各々に延在する横断スロット２５３を画定し得る（図２Ｂ参照）。横断スロット２５３は、第３の突出部２２８ｃを受容するように構成されている。あるいは、上側ハウジング部分２１９は、上側側壁の各々に延在する横断スロット２５３を画定し得、第３の突出部２２８ｃは、下側ハウジング部分２３９によって担持され得る。第３の突出部２２８ｃは、上側ハウジング部分２１９が横断方向に沿って下側ハウジング部分２３９に対して移動するときに、横断スロット２５３に沿って進み得る。中央突出部２２８ｃは、横断スロット２５内で垂直又は横断方向Ｔに沿って前進するが、一方、第１の突出部２２８ａ及び第２の突出部２２８ｂは、横断方向に対して角度付けされている傾斜したスロット２５８内を進むことを理解されたい。図２Ａ及び図２Ｃに例示されているように、拡張前のプレート２２０及び２４０の第１の相対角度配向は、拡張後のプレート２２０及び２４０の第２の相対角度配向と等しくなり得る。
【００６４】
ここで図２Ｄを参照すると、楔体２５０及び２５１は、別個に展開可能であり、独立して移動可能であり得る。楔体２５０及び２５１のうちの一方を独立して移動させることは、椎間ケージ２１０の角度調節を引き起こし得る。具体的には、楔体２５０及び２５１を独立して移動させることは、下側プレート２４０に対する上側プレート２２０の角度調節を引き起こし得る。例えば、第２の楔体２５１を静止状態に維持しながら、第１の楔体２５０を第２の楔体２５１に向かって移動させることによって、上側プレート２２０が角度調節され得る。具体的には、上側プレート２２０の第１の部分は、上側プレート２２０の第２の部分に対して横断方向Ｔに沿って下側プレート２４０から離れるように移動させられ得る。上側プレート２２０は、第２の楔体２５１が静止したままであるとき、又は第１の楔体２５０が、第２の楔体２５１の並進に対して不釣り合いな量で長手方向に沿って並進するときの両方（両方とも、長手方向Ｌに沿った第２の楔体に対する第１の楔体の移動と称される）で角度付けされ得ることを理解されたい。不釣り合いな量の両方の楔体２５０及び２５１の並進は、ケージ２１０に、横断方向Ｔに沿った拡張及び角度付けの両方を行わせ得る。上側プレート２２０は、横断スロット２５３内に配設されるときに、中央突出部２２８ｃを中心として角度調節し得ることを更に理解されたい。したがって、中央突出部２２８は、上側プレート２２０の角運動の支点を画定し得る。したがって、第１及び第２のプレート２２０の第２の相対角度配向は、第１及び第２プレート２２０の第２の相対角度配向とは異なり得る。反対の角度調節は、第２の楔体２５０を長手方向Ｌに沿って第１の楔体に対して移動させることによって達成され得ることを理解されたい。
【００６５】
第１の相対角度配向に等しい第２の相対角度配向を達成することが所望される場合、第２の楔体２５１は、第１の楔体２５０に向かって長手方向に移動され得、これは、上側プレート２２０の第２の場所を付勢して、横断方向に沿って下側プレート２４０から離れるように上側プレート２２０の第１の場所に対して移動させる。これは、上側プレート２２０を、上側プレート２２０の第１及び第２の部分が、横断方向Ｔに沿って下側プレート２４０から均等に離間されるまで、中央突出部２２８ｃを中心として角度付けさせる。結果として得られる椎間ケージ２１０は、その第２の又は拡張された構成で平行な上側プレート２２０及び下側プレート２４０を有し得る。第１の楔体２５０及び第２の楔体２５１は、椎間ケージ２１０を折り畳むことが望ましい場合、上側プレート２２０を付勢して、横断方向Ｔに沿って下側プレート２４０に向かって移動させるように、互いから離れるように移動され得る。側壁２２４及び２４４は、ケージ２１０が拡張して角度付けするときに、互いに沿って摺動し得る。
【００６６】
ここで図２Ｆ及び図２Ｇを参照すると、上記に説明されるように、ハウジング２１２は、ガイドレール２４８を画定し得、第１の楔体２５０及び第２の楔体２５１は、第１の楔体２５０及び第２の楔体２５１が長手方向に並進するときに、ガイドレール２４８に沿って受容して進むチャネル２５６を画定し得る。指状部２７４は、楔体２５０及び２５１が長手方向Ｌに沿って互いに向かって移動するときに歯２７２に沿って進むように構成されている歯止め指状部２７４であり得る。しかしながら、指状部２７４は、解剖学的荷重に応答して、第１の楔体部材２５０及び第２の楔体部材２５１の互いから離れる移動を防止するように、歯２７２と噛み合い得る。あるいは、指状部２７４は、第１の楔体部材２５０及び第２の楔体部材２５１が互いに向かう及び互いから離れる、両方の移動を防止するように、歯２７２と噛み合い得る。インプラントアセンブリは、いずれかの楔体２５０の工具係合開口部２６２に挿入される、挿入可能なバヨネットタイプの作動器具２９０を含み得る。器具２９０は、指状部２７４を歯２７２から離れるように付勢し、それによって、指状部２７４を歯２７２から係合解除するように構成され得る。したがって、指状部２７４と歯２７２との間の係合は、互いから離れる、及び、いくつかの例では、互いに向かう、楔体２５０及び２５１の相対移動を防止しなくなる。一例では、工具のバヨネット形状端を回す（例えば、９０度）ことが、指状部２７４を歯２７２から離れるように付勢させ、それによって、楔体２５０を歯２７４から係止解除し得る。器具２９０を解放することは、指状部２７４を再び歯２７２と係合させ、それによって、楔体２５０をレール２４８に対して定位置に係止し得る。
【００６７】
ばね部材２３０が、上側ハウジング部分２１９と下側ハウジング部分２３９とを一緒に接続する予張力を提供し得ることが理解される。ばね部材２３０は、予張力を与えられたばね力に対して、上記のタイプの垂直及び角運動の両方を可能にするように形状決めされ得る。ばね部材２３０は、上記の移動のみを可能にするように設計され得る。
【００６８】
図３Ａ〜図３Ｆは、本開示の拡張可能かつ角度調節可能な椎間ケージ３１０の更に別の例を例示する。椎間ケージ３１０は、外側ハウジング３１２と、外側ハウジング３１２内で移動可能である上側ハウジング部分３１９及び下側ハウジング部分３３９と、を含み得る。外側ハウジング３１２は、上側ハウジング部分３１９及び下側ハウジング部分３３９の移動に適応するための開口頂部及び底部を有し得る。上側ハウジング部分３１９は、上側プレート３２０と、横断方向Ｔに沿って上側プレート３２０から下方に延在する上側側壁３２４と、を含み得る。下側ハウジング部分３３９は、下側プレート３４０と、下側プレート３４０から横断方向Ｔに沿って上方に延在する下側側壁３４４と、を含み得る。上側プレート３２０及び下側プレート３４０は、それぞれ、一対の隣接する椎体の終板に接して配置されるように構成され得る。上側プレート３２０は、上位椎体の椎骨終板に当接するように構成された上側支持表面を画定し得、下側プレート３４０は、下位椎体の椎骨終板に当接するように構成された下側支持表面を画定し得る。一例では、支持表面は、実質的に平坦であり得る。当然ながら、支持表面は、所望される場合、凸状及び丸みを帯びた形状などの、形状決めされた表面であり得ることが理解される。
【００６９】
図３Ａは、上側プレート３２０と下側プレート３４０との間の距離が横断方向Ｔに沿って増加している、拡張された構成の椎間ケージ３１０を示す。図３Ｂは、上側プレート３２０と下側プレート３４０との間の相対角度配向が変化している、拡張されて角度調節された構成の同じ椎間ケージ３１０を示す。
【００７０】
図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、椎間ケージ３１０は、横断方向Ｔに対して上側プレート３２０と下側プレート３４０との間に配設された拡張及び角度調節機構を更に含む。拡張及び角度調節機構は、外側ハウジング３１２内に配設されている第１のブラケット３５０及び第２のブラケット３５１を含み得る。第１のブラケット３５０及び第２のブラケット３５１は、一例ではブラケットとして構成され得る。第１のブラケット３５０は、横断方向Ｔに沿って上側プレート３２０の第１の部分及び下側プレート３４０の第１の部分の両方と位置合わせされ得る。同様に、第２のブラケット３５１は、横断方向Ｔに沿って上側プレート３２０の第２の部分及び下側プレート３４０の第２の部分と位置合わせされ得る。ブラケット３５０及び３５１が、以下に説明されるように、長手方向Ｌに沿って移動可能であるため、上側プレート３２０及び下側プレート３４０の第１及び第２の部分の場所は、ブラケット３５０及び３５１が移動すると、同様に変化し得る。
【００７１】
第１のブラケット３５０及び第２のブラケット３５１の各々は、それらが長手方向Ｌに延在するとき、横断方向Ｔに対して、角度付けされるか、丸みを帯びるか、又は別様に角度的にオフセットされ得る、係合表面を有し得る。例えば、係合表面は、直線表面とすることができる。一例では、各ブラケット３５０及び３５１は、係合表面を画定する、一対の横方向に対向する傾斜した上側スロット３５２及び横方向に対向する下側スロット３５３を含み得る。第１のブラケット３５０の上側の傾斜したスロット３５２は、それが横断方向Ｔに沿って上側プレート３２０から離れるように延在するときに、第２のブラケット３５１から離れるように傾斜し得る。第２のブラケット３５１の上側の傾斜したスロット３５２は、それが横断方向Ｔに沿って上側プレート２２０から離れるように延在するときに、第１のブラケット３５０から離れるように傾斜し得る。第１のブラケット３５０の下側の傾斜したスロット３５３は、それが横断方向Ｔに沿って下側プレート３４０から離れるように延在するときに、第２のブラケット３５１から離れるように傾斜し得る。第２のブラケット３５１の下側の傾斜したスロット３５３は、それが横断方向Ｔに沿って下側プレート３４０から離れるように延在するときに、第１のブラケット３５０から離れるように傾斜し得る。ここで説明されることになるように、傾斜スロット２５８及び２５９は、上側プレート３２０及び下側プレート３４０を付勢して、横断方向Ｔに沿って互いに対して移動させ、それによって、ケージ２１０を拡張及び／又は角度付けする、上側プレート部材３１９及び下側プレート部材３３９の突起を受容するように構成されている。
【００７２】
具体的には、上側プレート部分３１９は、第１の対及び第２の対の上側突出部３２６を含み得る。上側突出部３２６は、上側側壁３２４から外に延在し得る。対の各々は、長手方向Ｌに沿って互いに離間され得る。更に、各対の上側突出部３２６は、横方向Ａに沿って互いに対向し得る。上側突出部３２６は、一例では、ノブとして構成され得る。下側突出部３２６は、上側の傾斜したスロット３５２内に受容されるようにサイズ決めされ、上側の傾斜したスロット３５２内で自由に摺動可能である。第１の対の上側突出部３２６は、第１のブラケット３５０の上側スロット内で進むように構成されている。第２の対の上側突出部３２６は、第２のブラケット３５１の上側スロット内で進むように構成されている。
【００７３】
同様に、下側プレート部分３３９は、第１の対及び第２の対の下側突出部３４６を含み得る。下側突出部３４６は、下側側壁３４４から外に延在し得る。対の各々は、長手方向Ｌに沿って互いに離間され得る。更に、各対の下側突出部３４６は、横方向Ａに沿って互いに対向し得る。下側突出部３４６は、一例では、ノブとして構成され得る。突出部３４６は、下側の傾斜したスロット３５３内に受容されるようにサイズ決めされ、下側の傾斜したスロット３５３内で自由に摺動可能である。例えば、第１の対の下側突出部３４６は、第１のブラケット３５０の下側の傾斜したスロット３５３内で受容されるように構成されている。第２の対の下側突出部３４６は、第２のブラケット３５１の下側の傾斜したスロット３５３内で受容されるように構成されている。したがって、上側突出部３２６及び下側突出部３４６は、上側ハウジング部分３１９及び下側ハウジング部分３３９を横断方向Ｔに沿って互いに対して移動させるように、上側スロット３５２及び下側スロット３５３内のそれぞれの係合表面に沿って進む係合表面を画定し得る。
【００７４】
外側ハウジング３１２は、第１のブラケット３５０として例示されている、ブラケット３５０及び３５１の一方を通って延在する突出部３２６及び３４６のうちの一方と横方向Ａに位置合わせされている一対の横断側面チャネル３１８を画定し得る。したがって、第１のブラケット３５０のそれぞれの上側スロット３５２及び下側スロット３５３を通って延在する上側突出部３２６及び下側突出部３４６は、チャネル３１８内に更に延在し得る。側面チャネル３１８が横断方向Ｔに沿って細長いため、それぞれの突出部３２６及び３４６との側面チャネル３１８の係合は、上側プレート３２０及び下側プレート３４０の長手方向移動を防止又は制限する。一例では、外側ハウジング３１２は、第２のブラケット３５１の突出部を受容する任意の側面チャネル３１８を画定しない。
【００７５】
椎間ケージ３１０、特に、拡張及び角度調節機構は、第１のブラケット３５０に並進可能に固定され、かつ第２のブラケット３５１に対して長手方向に並進可能である、第１の作動ロッド３７０と、第２のブラケット３５１に並進可能に固定され、かつ第１のブラケット３５０に対して長手方向に並進可能である、第２の作動ロッド３８０と、を含み得る。第１のロッド３７０及び第２のロッド３８０は、外側ハウジング３１２から外に長手方向に延在する把持端を延在し得る。したがって、第１のブラケット３５０は、第１の作動ロッド３７０と共に長手方向に移動する。同様に、第２のブラケット３５１は、第２の作動ロッド３８０と共に長手方向に移動する。一例では、第１の作動ロッド３７０及び第２の作動ロッド３８０は、長手方向に引っ張られてブラケット３５０及び３５１の摺動する長手方向移動をもたらすように構成されているプルロッドとして構成され得る。
【００７６】
上記のように、上側ハウジング部材３１９及び下側ハウジング部材３３９の上側突出部３２６及び下側突出部３４６のうちの第１のものは、第１のブラケット３５０の上側の傾斜したスロット３５２及び下側の傾斜したスロット３５３内で摺動可能である。これは、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０の第１の部分の間の距離を、横断方向に沿って変化させる。例えば、第１のブラケット３５０が第２のブラケット３５１から離れるように移動すると、第１の突出部３２６及び３４６は、上側ハウジング部分３１９及び下側ハウジング部分３３９を押圧する。したがって、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０の第１の部分の間の距離は、横断方向Ｔに沿って増大する。第１のブラケット３５０が第２のブラケット３５１に向かって移動すると、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０の第１の部分の間の距離は、横断方向Ｔに沿って減少する。
【００７７】
同様に、上側ハウジング部材３１９及び下側ハウジング部材３３９の上側突出部３２６及び下側突出部３４６のうちの第２のものは、それぞれ、第２のブラケット３５１の上側の傾斜したスロット３５２及び下側の傾斜したスロット３５３内で摺動可能である。これは、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０の第２の部分の間の距離を、横断方向Ｔに沿って変化させる。例えば、第２のブラケット３５１が第１のブラケット３５０から離れるように移動されると、第２の突出部３２６及び３４６は、上側ハウジング部分３１９及び下側ハウジング部分３３９を押圧する。したがって、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０の第２の部分の間の距離は、横断方向Ｔに沿って増大する。第２のブラケット３５０が第１のブラケット３５０に向かって移動すると、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０の第２の部分の間の距離は、横断方向Ｔに沿って減少する。
【００７８】
第１の作動ロッド３７０及び第２の作動ロッド３８０は、外側ハウジング３１２に対して長手方向に移動するように構成されている。ロッド３７０及び３８０の長手方向移動は、ロッドに固定されたそれぞれのブラケット３５０及び３５１を、同様に長手方向に移動させる。ブラケット３５０の各々は、上記のように、上側角度付きスロット３５２及び下側角度付きスロット３５３である。スロット３５２及び３５３は、互いに上下に統合され、反対方向に角度を有する。第１のブラケット３５０のスロット３５２及び３５３は、鏡面対称であり、第２の楔体部材３５１のスロット３５２及び３５３とは独立して展開され得、逆もまた同様である。外側ハウジング３１２内の機構は、上側プレート３２０及び下側プレート３４０が、角度付きスロット３５２内のノブ３２６、３４６によって画定されるヒンジ又は枢動継手で垂直に摺動することを可能にする。更に、第１の突出部３２６及び３４６は、外側ハウジング３１２の横断方向側面チャネル３１８内で摺動し得、一方、第２の突出部３２６及び３４６は、第２のブラケット３５１のそれぞれのスロット内のみで摺動し得る。
【００７９】
椎間ケージ３１０を作動させる方法が、図３Ｃ〜図３Ｆを参照して説明されることになる。図３Ｃに例示される開始位置では、椎間ケージ３１０がその第１の又は挿入構成にある状態で、上側突起３２６及び下側突起３４６は、それぞれ、それぞれのスロット３５２及び３５３の横断最内位置にある。更に、第１の突起３２６及び３４６は、側面チャネル３１８内のそれらのそれぞれの横断最内位置にある。図３Ｄを参照すると、第２のロッド３８０が作動されて、第２のブラケット３５１を第１のブラケット３５０から離れるように長手方向に移動させると、第２の上側突出部３２６及び下側突出部３４６は、第２のブラケット３５１の角度付きスロット３５２及び３５３によって、それぞれ、上向き及び下向きに力を加えられる。したがって、上側プレート３２０及び下側プレート３４０の第２の部分は、横断方向Ｔに沿って互いから離れるように移動される。上側プレート３２０及び下側プレート３４０の第１の部分は、横断方向Ｔに沿った相対移動に対して静止したままであり得、それによって、図３Ｅに示されるように椎間ケージ３１０の拡張及び角度調節をもたらし得る。具体的には、上側プレート３２０及び下側プレート３４０のそれぞれの角度配向は、外側ハウジング３１２に対して変化し得る。したがって、ケージ３１０の第２の相対角度配向は、ケージ３１０の第１の角度配向とは異なり得ることが更に理解されるであろう。
【００８０】
ここで図３Ｆを参照すると、第１のロッド３７０が作動されて、第１のブラケット３５０を第２のブラケット３５１から離れるように長手方向に移動させると、第１の上側突出部３２６及び下側突出部３４６は、第１のブラケット３５０の角度付きスロット３５２及び３５３によって、それぞれ、上向き及び下向きに力を加えられる。したがって、上側プレート３２０及び下側プレート３４０の第１の部分は、横断方向Ｔに沿って互いから離れるように移動される。上側プレート３２０及び下側プレート３４０の第２の部分は、横断方向Ｔに沿った相対移動に対して静止したままであり得る。上側プレート３２０及び下側プレート３４０の第１の部分は、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０が拡張前と同じ相対角度配向にある位置まで垂直に拡張し得る。したがって、第１の相対角度配向は、第２の相対角度配向と等しくなり得る。あるいは、上側プレート３２０及び下側プレート３４０の第１の部分は、第１のプレート３２０及び第２のプレート３４０が拡張前とは異なる相対角度配向にある位置まで垂直に拡張し得る。
【００８１】
ロッド３７０及び３８０の移動は、外側ハウジング３１２によって、長手方向Ｌに沿った移動に制限され得る。垂直チャネル３１８内の第１の上側突出部３２６と下側突出部３４６との間の係合のため、上側ハウジング部分３１９及び下側ハウジング部分３３９は、長手方向に移動することを防止される。更に、第１の上側突出部３２６は、支点を画定し得、この支点を中心として、上側プレート３２０の第２の部分は、第２のブラケット３５１が第１のブラケット３５０から離れるように移動されるときに、角度付けし得る。
【００８２】
図４Ａ〜図４Ｎは、本開示の拡張可能かつ角度調節可能な椎間ケージ４１０、４１０’の更により多くの例を例示する。図４Ａ〜図４Ｆは、前方経路腰椎椎体間固定（ＡＬＩＦ）用に構成された椎間ケージ４１０を示し、一方、図４Ｇ〜図４Ｎは、同じ椎間ケージ４１０’を示すが、側方経路腰椎椎体間固定（ＬＬＩＦ）用に構成されている。図４Ａ〜図４Ｆに示される椎間ケージ４１０は、拡張及び角度調節用の内部機構などの、上記の椎間ケージ２１０の特徴を含む。示されるように、ケージ４１０は、第１の又は前方端４１４と、長手方向Ｌに沿って前方端４１４の反対側の第２の又は後方端４１６を含み得る。ケージ４１０は、上側ハウジング部分４１９及び下側ハウジング部分４３９を含むハウジング４１２を含み得る。上側ハウジング部分４１９は、上側プレート４２０と、横断方向Ｔに沿って上側プレート４２０から下方に延在する上側側壁４２４と、を含み得る。下側ハウジング部分４３９は、下側プレート４４０と、下側プレート４４０から横断方向Ｔに沿って上方に延在する下側側壁４４４と、を含み得る。椎間ケージ４１０は、下側プレート４４０の内側横断表面上に位置するガイドレール４４８上で並進する一対の楔体４５０及び４５１を更に含み得、椎間ケージ２１０について上記に説明された様式で移動し得る。しかしながら、椎間ケージ４１０は、細胞活性及び骨の内部成長を容易にする上側プレート４２０及び下側プレート４４０の一方又は両方に多孔質構造４２２を更に含み得る。したがって、多孔質構造４２２は、それぞれ、上側プレート４２０及び下側プレート４４０の上側支持表面及び下側支持表面の少なくとも一部分を画定し得る。
【００８３】
図４Ｃ〜図４Ｅを参照すると、楔体４５０及び４５１の長手方向又は水平方向の移動（互いに独立している）は、図４Ｆの図面によって表されるように、及び椎間ケージ２１０に関して上記に説明されたように、互いに対するプレート４２０及び４４０の高さの拡張及び角度調節をもたらす。図４Ｃは、第１の又は拡張されていない挿入構成にあり、かつ挿入及び作動器具４９０に取り付けられた、椎間ケージ４１０を示す。図４Ｄは、取り付けられた器具４９０を使用して第２の楔体４５１に向かって長手方向に移動された第１の楔体４５０を示し、ケージ４１０を拡張させ、また角度調節される。図４Ｅは、取り付けられた器具４９０を使用して第１の楔体４５０に向かって長手方向に移動された第２の楔体４５１を示し、ケージ４１０を拡張させ、また反対に角度調節される。したがって、楔体４５０及び４５１の独立した移動は、図４Ｆに概略的に示されるように、ユーザに、上側プレート４２０が第１の長手方向に下側プレートに向かって傾斜している第１の角度と、上側プレート４２０が第１の長手方向とは反対の第２の長手方向に下側プレート４４０に向かって傾斜している第２の角度との間でケージ４１０の角度を調節することを可能にすることを理解されたい。
【００８４】
概して、本開示の椎間ケージ４１０は、前方経路腰椎椎体間固定（ＡＬＩＦ）用に構成され得る。ケージ４１０は、必要に応じて、寸法決めされ得る。一例では、ケージ４１０は、３４×２５、３７×２７、４０×２９、及び４５×３２ｍｍの範囲の寸法を有し得る。したがって、ケージ４１０の長手方向の長さは、約３４ｍｍ〜約４５ｍｍの範囲であり得る（その間で約１ｍｍ刻み）。ケージ４１０の横幅は、約２５ｍｍ〜約３２ｍｍの範囲であり得る（その間で約１ｍｍ刻み）。上側支持表面から下側支持表面への横断方向に沿ったケージ４１０の高さは、約８ｍｍ〜約２０ｍｍ（その間で約１ｍｍ刻み）の範囲であり得る。「約」という用語は、製造公差及び他の潜在的な変動を認識し、記載された数のプラス又はマイナス１０％を含む。角度調節は、約０度、約５度、約１０度、約１５度、及び約２０度の範囲であり得る。ケージ４１０は、小ステップでの調節を可能にし、処置中に可逆的であり得ることが企図される。ケージ４１０は、独立している楔体４５０の展開、及び専用のアクチュエータ／挿入器具４９０の使用を伴って、１回の実行で印刷され得る。
【００８５】
図４Ｇ〜図４Ｎは、上記に既に説明された椎間ケージ４１０と同様であるが、側方経路腰椎椎体間固定（ＬＬＩＦ）用に構成されている、椎間ケージ４１０’を例示する。ケージ４１０は、椎間板腔内に移植されると、矢状面内で角度付けするように構成され得るが、ケージ４１０’は、椎間板腔内に移植されたときに冠状面内で角度付けするように構成され得る。ケージ４１０’は、それ以外、ケージ４１０と同じであり、それゆえに、記号「’」が続く、同じ参照番号によって表される同様の特徴を共有する。示されるように、ケージ４１０’は、ハウジング４１２’を含み得、次いで、ハウジング４１２’は、上側ハウジング部分４１９’及び下側ハウジング部分４３９’を含む。上側ハウジング部分４１９’は、上側プレート４２０’と、横断方向Ｔに沿って上側プレート４２０’から下方に延在する上側側壁４２４’と、を含む。下側ハウジング部分４３９’は、下側プレート４４０’と、下側プレート４４０’から横断方向Ｔに沿って上方に延在する下側側壁４４４’と、を含む。椎間ケージ４１０’は、下側プレート４４０’の内側横断表面上に位置するガイドレール４４８’上で並進する一対の楔体４５０’及び４５１’を含み得、椎間ケージ２１０及び４１０について上記に説明されたものと同様の様式で移動し得る。上側ハウジング部分４１９’はまた、細胞活性及び骨の内部成長を容易にする多孔質構造４２２’も含み得る上側プレート４２０’上に多孔質構造４２２’を有し得る。したがって、上側プレート４２０’の上側支持表面の少なくとも一部分は、多孔質構造４２２’によって画定され得る。
【００８６】
図４Ｉ〜図４Ｎに示されるように、楔体４５０’の横又は水平移動（互いに独立している）は、互いに対するプレート４２０’、４４０’の高さの拡張及び角度調節をもたらす。図４Ｉ及び図４Ｌは、第１の又は拡張されていない挿入構成にあり、かつ挿入／作動器具４９０に取り付けられた椎間ケージ４１０’を示す。椎間ケージ４１０の楔体４５０’及び４５１’は、取り付けられた器具４９０を使用して図４Ｊ及び図４Ｍでは、独立して互いに向かって長手方向に移動し得、ケージ４１０’を拡張させ、また上記の様式で角度調節され得る。楔体４５０’及び４５１’の独立した移動は、図４Ｋ及び図４Ｎに示されるように、ユーザがケージ４１０’の角度を調節することを可能にする。
【００８７】
概して、本開示の椎間ケージ４１０’は、側方経路腰椎椎体間固定（ＬＬＩＦ）用に構成され得、一例では、約４０ｍｍ、約４５ｍｍ、約５０ｍｍ、約５５ｍｍ、及び約６０ｍｍを含む、約４０ｍｍ〜約６０ｍｍの範囲の長手方向の寸法を有し得る。ケージ４１０は、約２２ｍｍ及び約２６ｍｍを含む、約２２ｍｍ〜約２６ｍｍの範囲の横方向の寸法を有し得る。ケージは、約８ｍｍ〜約１６ｍｍ（その間で約１ｍｍ刻み）の範囲の高さを有し得る。ケージ４１０’の角度調節は、上側プレート４２０’及び下側プレート４４０’によって画定される角度によって測定されるとき、約０度、約８度、及び約１６度を含む、約０度〜約１６度の範囲であり得る。ケージ４１０’は、小ステップでの調節を可能にし、処置中に可逆的であり得ることが企図される。ケージ４１０’は、独立している楔体４５０の展開、及び専用のアクチュエータ／挿入器具４９０の使用を伴って、１回の実行で印刷され得る。
【００８８】
図５Ａ〜図５Ｄは、上記に説明された例の同じ特徴の多くを利用する、本開示の拡張可能かつ角度調節可能な椎間ケージ５１０のなお更に別の例を例示する。示されるように、ケージ５１０は、上側ハウジング部分５１９及び下側ハウジング部分５３９を含むハウジング５１２を含み得る。上側ハウジング部分５１９は、上側プレート５２０と、上側プレート５２０から下方に延在する上側側壁５２４と、を含み得る。下側ハウジング部分５３９は、下側プレート５４０と、下側プレート５４０から上方に延在する下側側壁５４４と、を含み得る。椎間ケージ５１０は、下側プレート５４０の内側横断表面上に位置するガイドレール５４８上で互いに独立して並進する一対の第１の楔体５５０及び第２の楔体５５１を更に含み得る。楔体５５０及び５５１は、ケージ２１０に関して上記に説明された様式で移動し得、それによって、ケージ２１０に関して上記に説明された様式で椎間ケージ５１０を拡張及び角度調節する。加えて、上側プレート５２０及び下側プレート５４０は、上記に説明された様式でプレート５２０及び５４０の相対移動を制御するために弾性ばね５３０と接続され得る。ばね５３０は、弾性変形可能なストリップ５３０として幾何学的に構成され得るか、又は所望に応じて代替的に構成され得る。
【００８９】
図５Ｂに示されるように、椎間ケージ５１０がその圧縮された挿入構成にあるとき、楔体５５０及び５５１は、それらの初期構成にある。図５Ｃに示されるように、ガイドレール５４８に沿った第２の楔体５５１への第１の楔体５５０の移動は、上側プレート５２０を、横断方向に沿って下側プレート５４０から離れるように移動させ（拡張）、上側プレート５２０の第１の部分を、上側プレート５２０の第２の部分に対して横断方向に沿って下側プレート５４０から離れるように更に移動させ、それによって、椎間ケージ５１０を角度調節する。図５Ｄに示されるように、ガイドレール５４８に沿った第１の楔体５５０への第２の楔体５５１の移動は、上側プレート５２０を、横断方向Ｔに沿って下側プレート５４０から離れるように移動させ（拡張）、上側プレート５２０の第２の部分を、上側プレート５２０の第１の部分に対して横断方向に沿って下側プレート５４０から離れるように更に移動させ、それによって、椎間ケージ５１０を角度調節する。第１の楔体５５０及び第２の楔体５５１のうちの他方の後続の移動は、ケージ２１０をその第１の相対角度配向に戻し得る。
【００９０】
弾性ばね５３０は、下側プレート５４０に対する上側プレート５２０の移動に抵抗するが、その移動を可能にする力をプレート５２０及び５４０に対して加え得る。ばね５３０は、ばね５３０の自由端が上側プレート５２０を下側プレート５４０に接続し、ばね５３０の自由端の緩み及び未取り付けがないように、構成され得る。例えば、ばね５３０の一端は、下側プレート５４０に取り付けられ得、ばね５３０の他端は、上側プレート５２０に取り付けられ得る。椎間ケージ５１０は、チタンなどの金属中で１回の実行で３Ｄ印刷されるときに特に有利であり得る。
【００９１】
図６Ａ〜図６Ｆは、上記に説明された例の同じ特徴の多くを利用する、本開示の拡張可能かつ角度調節可能な椎間ケージ６１０のなお更に別の例を例示する。示されるように、ケージ６１０は、ハウジング６１２を含み得、次いで、ハウジング６１２は、上側ハウジング部分６１９及び下側ハウジング部分６３９を含む。上側ハウジング部分６１９は、上側プレート６２０と、横断方向Ｔに沿って上側プレート６２０から下方に延在する上側側壁６２４と、を含み得る。下側ハウジング部分６３９は、下側プレート６４０と、下側プレート６４０から横断方向Ｔに沿って上方に延在する下側側壁６４４と、を含み得る。椎間ケージ６１０は、下側プレート６４０の内側横断表面上に位置するガイドレール６４８上で並進する一対の楔体６５０及び６５１を更に含み得、椎間ケージ２１０について上記に説明された様式で移動し得る。しかしながら、弾性変形可能なストリップとして構成されるばね部材を含むことに代えて、又はそれに加えて、ケージ６１０は、ケージ６１０の移動に抵抗するが、その移動を可能にする、代替的なばね部材６３０を含み得る。例えば、一例では、ケージ６１０は、弾性格子構造６３１として構成されたばね６３０を含み得る。格子構造６３１は、ハニカム状スクリーン６３０として構成され得る。ばね部材６３０は、上側プレート６２０から下側プレート６４０まで延在し、かつ横方向Ａに沿って互いに離間されている、椎間ケージ６１０の側面を更に画定し得る。
【００９２】
ハウジング６１２は、下側プレート６４０の横断内側表面上に位置するガイドレール６４８上で並進する一対の楔体６５０及び６５１を含み得、椎間ケージ２１０に関して上記に説明された様式で移動し得る。上側プレート６２０及び下側プレート６４０のうちの一方又は両方は、ケージ４１０に関して上記に説明された多孔質構造を含み得る。例えば、上側プレート６２０は、上側支持表面を少なくとも部分的に画定する多孔質構造６２２を含み得る。更に、下側ハウジング部分６３９は、図６Ｄ及び図６Ｅに示されるように、下側支持を画定する多孔質構造６４２を含み得る。更に、上側プレート６２０及び下側プレート６４０のうちの一方又は両方は、それぞれの椎骨終板を把持するように構成された歯６４６を含み得る。楔体６５０及び６５１のうちの一方又は両方は、アクチュエータに連結するように構成されている器具係合部材を画定し得、器具係合部材は、次いで、楔体６５０及び６５１のうちの一方又は両方を移動させて、椎間ケージ６１０を拡張及び／又は角度付けするように構成されている。一例では、器具係合部材は、図６Ｂに示されるように、アクチュエータ及び挿入器具６９０を受容するように構成されている器具係合開口部６５２として構成され得る。アクチュエータ及び挿入器具６９０は、ケージ６１０を椎間腔内に挿入するように構成され得、ケージ６１０を、上記の様式で、その第１の又は挿入構成からその第２の又は拡張された構成に更に作動し得る。更に、器具６９０は、ケージ６１０を上記の様式で角度付けさせ得る。具体的には、楔体６５０及び６５１の他方に向かって並進するための楔体６５０及び６１０の各々の作動は、上記に既に説明された様式で達成され得る。
【００９３】
本実施形態は、１つのデバイスを使用して、冠状面での伸延及び角度付けの両方を達成するために特に有用であり得ることが企図される。ケージ６１０は、矢状バランスを回復するために有効であり得るが、依然として低侵襲性であり、冠状面で角度付けされるその能力に起因して、変性脊柱側湾症を治療するか、又は他の冠状面異常を矯正するために有効である。本開示のケージ６１０は、ばね部材６３０が弛緩された構成にあり得る、図６Ｆ、図６Ｇに例示される第１の又は挿入構成から、独立して移動可能な２つの楔体６５０及び６５１を提供することによって、これらの２つの目標を達成し得る。つまり、ばね６３０の格子構造６３１は、弛緩され得、したがって、上側プレート６２０及び下側プレート６４０のいずれも力を加えない。楔体６５０及び６５１は、図６Ｈ、図６Ｉに示されるように、同じ量だけ移動されて、伸延され得る。図６Ｈ及び図６Ｉに例示されるように、椎間ケージが第１の相対角度配向と等しい第２の相対角度配向を有する第２の又は拡張された構成にあるとき、ばね６３０の格子構造６３１は、横断方向Ｔに沿って張力下で配置され得る。したがって、格子構造６３１は、横断方向Ｔに沿って上側終板６２０及び下側終板６４０に圧縮力を加え、この圧縮力は、上側終板６２０及び下側終板６０を互いに向かって付勢する。楔体６５０及び６５１は、それらがケージ６１０を拡張された構成に移動させるときにその力を克服する。代替的に又は追加的に、ここで図６Ｊ、図６Ｋを参照すると、楔体６５０及び６５１のうちの一方が、単に角度付けのみをもたらすように移動されてもよく、又は両方の楔体６５０及び６５１が、伸延及び角度付けの両方が存在するように、不釣り合いな量で移動されてもよい。
【００９４】
ケージ６１０が角度付けされたとき、格子構造６３１の一方の長手方向端は、格子構造６３１の他方の長手方向端よりも大きい張力下で配置され得る。格子構造６３１の他方の長手方向端は、圧縮又はより小さい張力下で配置され得るか、又は別様に中立であり得る。一般的に言うと、横断方向Ｔに沿ったケージ６１０の高さの増加又は拡張の量は、インプラントの高さに依存し得る。いくつかの実施形態では、拡張は、最大約５ｍｍの範囲であり得る。角度付けは、約０度〜約８度を含む、約０度〜約１６度の範囲内であり得る。
【００９５】
上述のように、本開示の椎間ケージは、狭いアクセス経路を通じた挿入を可能にすることができるように構成されているが、ケージが椎骨セグメントの前弯角度を調節することができるように、拡張及び角度調節されることができる。角度調節及び拡張（又は伸延）することができることによって、ケージは、挿入のための非常に狭い前方経路及び移植後のより大きい前方経路が、前弯及び後弯のより大きい角度に適応及び適合することを可能にする。加えて、ケージは、脊椎の矢状バランス及びアライメントを効果的に回復し得、脊椎セグメントを固定化及び安定化させるように固定を促進し得る。
【００９６】
固定を促進する拡張可能なケージの能力に関して、骨治癒及び固定に対する多くの生体外及び生体内研究は、多孔性が血管新生を容易にし得ることを示しており、新しい骨成長を促進するための所望される基盤は、細胞接着、移動、増殖、及び分化のために最適化されている表面特性を有する多孔質の相互接続された孔の網状構造を有するべきである。同時に、新しい細胞活性に対する適切な構造的支持又は機械的完全性を提供するケージの能力は、臨床的成功を達成するための別の主な要因であると考えられる。他と比較して一態様の相対的重要性にかかわらず、明確なことは、安定化するための構造的完全性、及び細胞成長を支持する多孔質構造の両方が、適切かつ持続可能な骨再成長を支援し得ることである。
【００９７】
本明細書に説明されるケージは、中実及び多孔質の特徴の両方を１つに有し得る単一体を作成することによって、デバイスのより優れたカスタマイズを可能にする、現行の付加製造技術を更に利用し得る。示されるようないくつかの実施形態では、ケージは、多孔質構造を有し得、骨接合を容易にする細孔、マイクロ構造、及びナノ構造の網状構造を含む、操作された細胞構造で作製され得る。例えば、操作された細胞構造は、細孔、並びにメッシュ状外観を採用する他のマイクロ及びナノサイズ構造の相互接続された網状構造を含み得る。これらの操作された細胞構造は、ナノレベルでデバイスの表面を変化させるために、エッチング又はブラスト処理によって提供され得る。１つのタイプのエッチングプロセスは、例えば、ＨＦ酸処理を利用し得る。これらの同じ製造技術が、これらのケージに内部撮像マーカを提供するために用いられ得る。例えば、これらのケージはまた、ユーザがケージを適切に位置合わせすること、及びナビゲーション中の可視化を通して挿入を概して容易にすることを可能にする、内部撮像マーカを含んでもよい。撮像マーカは、例えば、Ｘ線、蛍光透視、又はＣＴスキャン下のメッシュの中で中実体として示される。本明細書に説明されるケージは、単一のマーカ、又は複数のマーカを含んでもよい。これらの内部撮像マーカは、ナビゲーション及び移植中の改善された可視化のために、１つ又は２つ以上の内部埋め込みマーカを用いてケージを製造することが可能であるため、ケージを移植する容易さ及び精度を大幅に促進する。
【００９８】
本開示の移植可能なデバイスによって提供される別の利益は、それらが患者の必要性に対して具体的にカスタマイズされることができることである。移植可能なデバイスのカスタマイズは、インプラントデバイスと、例えば、皮質対海綿質、骨端対中央、及び硬化性対骨減少骨などの、治療される骨の様々な品質及びタイプとの間で整合する好ましい弾性率を提供することに関連し、治療される骨の様々な品質及びタイプの各々は、構造的損傷データに対する、それ自体の異なる圧縮を有する。同様に、同様のデータは、例えば、多孔質対中実、骨梁対非骨梁などの、様々なインプラント設計のために生成され得る。そのようなデータは、死体、又は生成されたコンピュータ有限要素であり得る。例えば、ＤＥＸＡデータとの臨床的相関はまた、移植可能なデバイスが、硬化性、正常、又は骨減少骨と共に使用するために具体的に設計されることを可能にし得る。したがって、本明細書に提供されるものなどの、カスタマイズされた移植可能なデバイスを提供する能力は、複合構造体の弾性率（ＥＭＯＣＳ）の整合を可能にし、これは、移植可能なデバイスが、不整合を最小限に抑え、沈下を軽減し、治癒を最適化し、それによって、より良好な臨床転帰を提供するように操作されることを可能にする。
【００９９】
脊椎の頸部又は腰椎領域のいずれかで使用するための椎体間固定ケージを含む、様々な脊椎インプラントが本開示によって提供され得る。更に、本開示の原理は、頸椎椎体間固定（cervical interbody fusion、ＣＩＦ）デバイス、経椎間孔腰椎椎体間固定（ＴＬＩＦ）デバイス、前方経路腰椎椎体間固定（ＡＬＩＦ）ケージ、側方経路腰椎椎体間固定（ＬＬＩＦ）ケージ、後方経路腰椎椎体間固定（ＰＬＩＦ）ケージ、及び前側方経路腰椎椎体間固定（ＯＬＩＦ）ケージに利用され得ることが企図される。
【０１００】
図に示された実施形態の例示及び議論は、単に例示のためにすぎず、本開示を限定するものと解釈すべきではないことを理解されたい。本開示は、様々な実施形態を意図することを、当業者は理解するであろう。加えて、上記の実施形態と共に上述された概念を、単独で又は上述された他の実施形態のいずれかとの組み合わせで用いてもよいことを理解すべきである。特に指定しない限り、例示される一実施形態に関して上に記載された様々な変形実施形態を、本明細書に記載される全ての実施形態に適用できることを更に理解すべきである。
【０１０１】
〔実施の態様〕
（１）  拡張可能な椎間ケージであって、
上側プレート、及び前記上側プレートから外に延在する上側側壁を有する上側ハウジング部分であって、前記上側プレートが、第１の椎体の終板に接する配置のために構成された上側支持表面を画定する、上側ハウジング部分と、
下側プレート、及び前記下側プレートから外に延在する下側側壁を有する下側ハウジング部分であって、前記下側プレートが、第２の椎体の終板に接する配置のために構成された下側支持表面を画定し、前記上側及び下側側壁が、互いに沿って摺動するように構成されている、下側ハウジング部分と、
前記上側プレートと前記下側プレートとの間に配設され、前記椎間ケージの高さ及び角度調節をもたらすように構成された、拡張及び角度調節機構であって、前記拡張及び角度調節機構が、１）前記ハウジングの対向端に位置する一対の楔体であって、各楔体が、前記上側及び下側側壁のそれぞれの係合表面と係合するように構成された上側及び下側係合表面を有する、一対の楔体と、２）前記楔体を一緒に接続するドライバ構成要素であって、前記ドライバ構成要素の作動時に前記楔体を互いに向かって移動させるように構成され、それによって、前記楔体の前記係合表面を前記側壁の前記係合表面に当接させ、それによって、前記上側及び下側支持表面を互いから離れるように移動させる、ドライバ構成要素と、を含む、拡張及び角度調節機構と、
を備え、
前記ケージの端に加えられる荷重が、前記上側プレートを前記下側プレートに対して角度付けさせる、拡張可能な椎間ケージ。
（２）  前記上側及び下側側壁の各々の前記係合表面が傾斜している、実施態様１に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（３）  前記ハウジングが、前記ケージの拡張を制御するように構成された少なくとも１つのばね部材を更に含む、実施態様１に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（４）  前記楔体の前記係合表面が、凸面を含む、実施態様１に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（５）  各楔体の前記上側及び下側係合表面の各々が、それぞれの一定かつ連続的に丸みを帯びた表面を画定する、実施態様４に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【０１０２】
（６）  拡張可能な椎間ケージであって、
第１の椎体の終板に接して配置されるように構成された上側プレートを含む上側ハウジング部分であって、前記上側ハウジング部分が、前記上側プレートから延在する上側側壁を有する、上側ハウジング部分と、
第２の椎体の終板に接して配置されるように構成された下側プレートを含む下側ハウジング部分であって、前記下側ハウジング部分が、前記下側プレートから延在する下側側壁を有する、下側ハウジング部分と、
前記上側プレートと前記下側プレートとの間に配設され、前記上側プレートを前記下側プレートから離れるように移動させるように構成され、前記上側プレートを前記下側プレートに対して角度付けするように更に構成されている、拡張及び角度調節機構であって、前記拡張及び角度調節機構が、前記上側プレートと前記下側プレートとの間に配設された一対の楔体を備え、各楔体が、前記下側プレートのガイドレールに沿って並進するように構成されたチャネルを有する、拡張及び角度調節機構と、
を備え、
前記楔体の互いに向かう移動が、前記下側プレートから離れる前記上側プレートの移動を引き起こし、前記楔体のうちの一方の、前記楔体のうちの他方に対する移動が、前記上側プレートを前記下側プレートに対して角度付けさせる、拡張可能な椎間ケージ。
（７）  各楔体は、前記楔体が互いに向かって移動する際に、前記下側ハウジング部分から離れるように前記上側ハウジング部分を付勢するように構成されているスロットを含む、実施態様６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（８）  前記上側プレートが突出部を含み、前記突出部が、前記楔体の移動に応答して前記下側プレートから離れるように前記上側プレートを付勢するように、前記スロット内にそれぞれ延在し、前記スロット内の前記楔体の係合表面に接触する、実施態様７に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（９）  前記楔体の前記上側表面上の前記スロットが、角度付けされている、実施態様８に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（１０）  前記上側ハウジング部分が、ばね座を含み、前記下側ハウジング部分が、前記ばね座に支えられているばね部材を含む、実施態様７に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【０１０３】
（１１）  前記ガイドレールが、歯を含み、前記楔体が、前記ガイドレールの前記歯と係合するように構成されている少なくとも１つの指状部を含む、実施態様６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（１２）  前記楔体が、互いに対して独立して移動可能である、実施態様６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（１３）  前記拡張可能な椎間ケージが、前記上側プレート及び前記下側プレートのうちの少なくとも一方に位置する多孔質構造を含む、実施態様６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（１４）  前記上側プレートと前記下側プレートとの間に延在する弾性変形可能なスクリーンを更に含む、実施態様６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（１５）  前記第２の椎体の前記終板への強化された固定のために前記下側プレート上に歯を更に含む、実施態様６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【０１０４】
（１６）  拡張可能な椎間ケージであって、
第１の椎体の終板に接する配置のために構成された上側プレート、及び前記上側プレートから延在する上側側壁を含む上側ハウジング部分であって、前記上側ハウジング部分が、複数の上側突起を含む、上側ハウジング部分と、
前記第１の椎体に隣接する第２の椎体の終板に接する配置のために構成された下側プレートを含む下側ハウジング部分であって、前記下側ハウジング部分が、前記下側プレートから延在する下側側壁を有し、前記下側ハウジング部分が、複数の下側突起を含む、下側ハウジング部分と、
第１の対の前記上側突起をそれぞれ受容するように構成された上側対の傾斜したスロットを画定し、第１の対の前記下側突起をそれぞれ受容するように構成された下側対の傾斜したスロットを更に画定している、第１のブラケットと、
前記第１のブラケットに対向し、第２の対の前記上側突起をそれぞれ受容するように構成された上側対の傾斜したスロットを画定し、第２の対の前記下側突起をそれぞれ受容するように構成された下側対の傾斜したスロットを更に画定している、第１のブラケットと、
前記第１及び第２のブラケットにそれぞれ並進可能に固定された第１及び第２のアクチュエータロッドであって、前記第１及び第２のアクチュエータロッドが、互いに対して独立して並進可能である、第１及び第２のアクチュエータロッドと、
を備え、
前記ロッドのうちの一方を作動させることが、それぞれの固定された前記ブラケットの移動をもたらし、それによって、前記上側及び下側プレートの互いに対する角度調節を引き起こす、拡張可能な椎間ケージ。
（１７）  前記上側及び下側部分の各々が、それぞれ、前記側壁の各々から外に延在している、それぞれの上側及び下側突起を含む、実施態様１６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（１８）  前記作動ロッドの各々が、長手方向のみに沿って並進するように構成されている、実施態様１６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（１９）  前記上側及び下側ハウジング部分を受容する外側ハウジングを更に備える、実施態様１６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
（２０）  各ブラケットが、一対の角度付きスロットを含み、前記スロットが、互いから離れるように角度付けされている、実施態様１６に記載の拡張可能な椎間ケージ。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図４Ｋ】
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【図４Ｌ】
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【図４Ｍ】
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【図４Ｎ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図６Ｉ】
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【図６Ｊ】
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【図６Ｋ】
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【国際調査報告】
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