(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
完全な線維輪を保持しつつ、椎骨の椎間板を治療する椎間板治療装置において、
前記線維輪の開口部を通じて前記線維輪により画成された椎間板キャビティ内に進み得るように圧縮された状態に形態設定可能な圧縮可能な線維性本体を備え、
前記本体が、前記椎間板キャビティ内に位置するように拡張した状態に形態設定可能であり、前記開口部からの押し出しに抵抗し得るように前記開口部よりも大きい寸法を有し、
前記本体が、前記椎間板内の組織の形成を促進するのに有効な量の組織成長因子を内蔵する、椎間板治療装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、前記線維性本体が合成繊維から成る、装置。
【請求項３】
請求項２の装置において、前記合成繊維が、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリプロピレン及びそれらの混合体から成る群から選ばれた材料から成る、装置。
【請求項４】
請求項２の装置において、前記合成繊維がポリエステルから成る、装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の装置において、前記線維性本体が、組織成長因子から成る固体担体マトリックスにて被覆された繊維から成る、装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の装置において、前記線維性本体が天然繊維から成る、装置。
【請求項７】
請求項６の装置において、前記天然繊維がコラーゲンである、装置。
【請求項８】
請求項６の装置において、前記天然繊維がエラスチンである、装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の装置において、前記本体が、生体適合性担体内に組織成長因子を含む組織成長組成物を内蔵する、装置。
【請求項１０】
請求項９の装置において、前記組織成長組成物が前記本体内に内蔵される、装置。
【請求項１１】
請求項９の装置において、前記組織成長組成物が前記本体の外面に結合される、装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１の何れか１項に記載の装置において、前記生体適合性担体がポリマーから成る、装置。
【請求項１３】
請求項１２の装置において、前記ポリマーが天然に生じるポリマーである、装置。
【請求項１４】
請求項１２の装置において、前記ポリマーがコラーゲンである、装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか１項に記載の装置において、前記組織成長因子が、変換成長因子ベータ（ＴＧＦ−Ｂ）及びＴＧＦ−Ｂ上科の一部分、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）及びＦＧＦ科の一部分、血小板誘導の成長因子（ＰＤＧＦ）及びＰＤＧＦ科の一部分、たん白のヘッジフォグ（ｈｅｄｇｅｈｏｇ）科の一部分、白血球（Ｉｌｓ）、インシュリン状成長因子（ＩＧＦ）及びＩＧＦ科の一部分、群体刺激因子（ＣＳＦ）、及びＣＳＦ科の一部分、成長分化因子（ＧＤＦｓ）、軟骨誘導成長因子（ＣＤＧＦｓ）、軟骨誘導形態形成たん白（ＣＤＭＰｓ）、骨形態形成たん白（ＢＭＰｓ）及びそれらの混合体から成る群から選択される、装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１４の何れか１項に記載の装置において、前記組織成長因子が骨形態形成たん白である、装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６の装置において、前記組織成長因子が遺伝子組換えした人間のたん白である、装置。
【請求項１８】
請求項１６の装置において、前記骨形態形成たん白が、ＢＭＰ−１、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、ＢＭＰ−１４、ＢＭＰ−１５、ＢＭＰ−１６、ＢＭＰ−１７、ＢＭＰ−１８及びそれらの混合体又はそれらのヘテロダイマーから成る群から選ばれる、装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか１項に記載の装置において、前記線維性本体が多層本体である、装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９の何れか１項に記載の装置において、前記本体が円筒状である、装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０の何れか１項に記載の装置において、前記繊維性本体が、椎間板キャビティ内に導入可能な寸法とされたメッシュを備える、装置。
【請求項２２】
請求項５に記載の装置又は請求項５乃至２１の何れか１項に記載の装置において、前記繊維性本体が、生体再吸収可能な本体である、椎間板修復装置。
【請求項２３】
椎間板治療機器において、
（ａ）請求項１乃至２２の何れか１項に記載の椎間板治療装置と、
（ｂ）椎間板治療装置を保持し且つ椎間板キャビティ内に選択的に解放し得るようにされた供給機器とを備える、椎間板治療機器。
【請求項２４】
請求項２３の椎間板治療機器において、前記供給機器が、
基端と、末端と、貫通して長手方向に伸びる管腔とを有し、前記椎間板治療器具が該管腔内に配置された部材と、
前記椎間板治療器具を前記管腔を通じて前記損傷した椎間板の前記椎間板キャビティ内に末端方向に付勢させるべく前記部材の基端に設けられた手段とを備える、椎間板治療機器。
【請求項２５】
椎間板の病気の治療薬の製造に使用される、請求項１乃至２４の何れか１項に記載の装置。
【請求項２６】
損傷した椎間板の治療薬の製造に使用される、請求項１乃至２４の何れか１項に記載の装置。
【請求項２７】
開口部を有する線維輪を持つ損傷した椎間板の椎間板キャビティからの放出物を防止するために使用される請求項１乃至２４の何れか１項に記載の装置において、前記開口部からの放出物を遮断し得るように前記椎間板のキャビティ内に挿入される、装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、全体として、脊柱の機能を回復する装置及び方法に関する。より具体的には、本発明は、椎間板の線維輪を保持しつつ、損傷した椎間板を治療し且つ好ましくは、元の椎間板の構造体の機能を回復すべく組織の形成を刺激する装置及び方法に関する。
【０００２】
背中の痛みは何百万人もの人に影響を与え、また、中年の労働人口の機能不全の一般的な原因である。背中の痛みの頻繁に生じる原因は、椎間板の裂傷又は変性である。隣接する椎骨の端板間に位置する椎間板は、脊柱を安定化させ、力を椎骨間にて分配し、また、椎骨体を緩衝する。椎間板は、内部構成要素、すなわち髄核を取り巻き且つ封込める構造体である線維輪を有している。線維輪は、コラーゲン線維輪と、全体として非結晶の基部物質内に埋め込まれた繊維軟骨とから成っている。髄核は、主としてグリコたん白及び幾分かのコラーゲンを保持する粘液様材料から成っている。健康な損傷していない脊柱において、線維輪は、髄核が椎間板空間外に突き出すのを防止し且つ椎間板に加わる捩れ力及び曲げ力にも抵抗する。
【０００３】
椎間板は、病気又は老化によってずれ又は損傷することがある。線維輪が損傷すると、髄核が脊柱管又は椎間孔内に突き出すことを許容し、これは、椎間板ヘルニア又は滑脱として知られる症状となる。線維輪が裂けると、髄核構成要素が逃げることを許容する。押し出された髄核は脊柱の神経を圧迫し、その結果、神経の損傷、痛み、無感覚、筋肉の弱体化及び麻痺が生じる。更に、椎間板が老化又は病気によって水分を失い且つ硬くなると、椎間板空間の高さが低くなり、脊柱の不安定さ、可動性の低下及び痛みを生じる。更に、椎間板空間の高さの低下に起因する脊柱分節の過度の動きは、線維輪を弱体化し、特定の場合、線維輪を引裂くこともある。
【０００４】
損傷した椎間板を回復する一般的な方法は、椎間板の全部又は一部分を外科的に除去し、その後、隣接する椎骨を融合させるものである。融合は、上記の症状を解消するが、融合した分節の制限された動作は、隣接する椎間板に必要とされる動作範囲を広げ且つその変性を促進させる可能性がある。
【０００５】
融合に伴う問題点を解消しようとする試みは、椎間板の全体を機械式の関節動作する椎間板スペーサにて置換することを含む。これら装置の多くは、正常な健康な椎間板の動作を模擬しようとして多数構成要素から成る重合系及び金属材料を利用する。かかる材料は、身体内で分離し且つ長期間に亙る反復的な応力作用の下、破断する可能性がある。椎間板の全体を置換するときの問題点を解消しようとするその他の試みは、髄核をヒドロゲルのようなエラストマー的材料にて置換することを含むものである。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、椎間板の髄核及び（又は）線維輪構成要素のような、組織構成要素の合成を促進することを含む、椎間板を修復する方法及びその装置に関するものである。１つの特徴において、本発明は、椎間板を治療すべく生体内での椎間板構成要素の合成を促進するために使用することのできる装置を提供するものである。特に、完全な線維輪を保持しつつ、椎骨の椎間板を治療する装置が提供され、該装置は、線維輪の開口部を通って線維輪により画成された椎間板キャビティ内に達するように圧縮された状態に形態設定可能な圧縮可能な線維性本体を有している。該本体は、また、椎間板キャビティ内に位置するように拡張状態に形態設定可能であり、また、開口部からの押し出しに抵抗し得るように開口部よりも大きい寸法をしている。該本体は、組織成長因子すなわち細胞（例えば、茎、髄核、線維輪又は線維芽細胞のような）の如き活性剤の有効量を内蔵しており、その細胞は、有効量の組織成長因子を発現させて、椎間板構造体内での組織の成長を刺激し得るように選択的に遺伝子的に変異する。
【０００７】
本発明の別の特徴は、線維輪の開口部を通って、線維輪により画成された椎間板キャビティ内に達し得るような寸法とされた線維性本体を有する椎間板の治療装置を提供することである。該本体は、組織の成長を促進する物質を内蔵する中実な担体マトリックスが被覆された繊維にて形成されている。
【０００８】
本発明の上述した特徴において、装置の本体は部分的に又は完全に生物再吸収性であるようにすることができる。更に、本体は、隣接する椎骨体間にて圧縮荷重を分配するのに関与し得るような寸法とされることにより、一時的又は恒久的な補綴機能を果たすような寸法及び形態とすることができる。例えば、本体は、新たな組織が発生されるとき、椎間板内に空間を物理的に保ち且つインプラントを所要位置に固定し、また、椎間板空間の高さを保つのに役立ち得るように再生した組織を補強すべく組織が内部成長するための基層を提供する。本発明の別の特徴において、本体は、椎間板構造体内での組織の成長を促進する物質を供給する一方にて、非補綴的なものとすることができる。かかる非補綴的な用途において、装置は、隣接する椎骨体間での荷重の分配に関与しないように寸法決めし、又は、圧縮性を有する材料にて形成することができる。しかし、かかる非補綴的な本体は、椎間板構造体の機能又は一体性を向上させ得るように組織成長物質を供給することができる。
【０００９】
本発明の別の特徴は、供給機器と組み合わせて、上述したような椎間板治療装置を有する椎間板修復機器を提供することである。該供給機器は、治療装置を保持し且つ選択的に椎間板キャビティ内に解放し得るようにされており、また、基端と、末端と、貫通して長手方向に伸びる管腔とを有する部材を含むことができる。椎間板の治療装置は、装置の管腔内に配置される。供給機器は、管腔、線維輪の開口部を通して且つ椎間板キャビティ内まで末端方向に椎間板の治療装置を並進させ得るようにされている。
【００１０】
本発明の更に別の特徴は、上述したような椎間板の治療装置を損傷した椎間板の椎間板キャビティ内に導入することを含む、椎間板を治療する方法を含む。
本発明の追加的な実施の形態において、開口部を有する線維輪を持つ椎間板を治療する方法は、開口部を通り且つ一度び椎間板キャビティ内に配置されたならば、開口部からの放出物を遮断し得るような形態とされた本体を提供することを含む。該本体は、開口部からの放出物を遮断し得るように、開口部を通って椎間板キャビティ内に達する。また、椎間板キャビティ内には、本体の１つの構成要素として又は別個に、組織成長促進組成物も提供される。
【００１１】
本発明の１つの目的は、椎間板構造体内での構成要素の生体内合成を促進させることにより、損傷した椎間板を治療するために使用することのできる装置及び方法を提供することである。
【００１２】
本発明の更なる目的は、損傷した椎間板からの放出物を防止する方法及び装置を提供することである。
本発明の上記及びその他の目的並びに有利な点は、本明細書の説明から明らかになるであろう。
【００１３】
【好ましい実施の形態の説明】
本発明の原理の理解を促進する目的のため、次に、その好ましい実施の形態に関して説明し、また、その説明のために特定の語を使用する。しかし、これにより、本発明の範囲を何ら限定することを意図するものではなく、本発明が関係する技術分野の当業者に通常案出されるような、本発明の変更例、更なる改変例及び本明細書に記載した本発明の原理の更なる適用例が考えられることを理解すべきである。
【００１４】
本発明は、椎間板の治療装置、機器、及び方法を提供するものである。好ましい装置は、小さい（圧縮状態）及び大きい（弛緩状態）寸法状態に形態設定可能な線維性本体を含む。小さい形態において、本体は、線維輪の開口部を通って線維輪により画成された椎間板キャビティ内に達し得るようにされている。大きい形態において、本体は、椎間板キャビティ内に配置されたとき、環状の開口部からの押し出しに抵抗するのに十分な寸法とされている。本体は、椎間板構造体内での組織の成長を促進する有効な量の物質を内蔵している。本体を保持し且つ選択的に椎間板キャビティ内に解放し得るようにされた供給機器と組み合わせて、かかる線維性本体を有する本発明の装置が提供され、また、本発明の装置及び機器を使用して行うことのできる、本発明の方法も提供される。
【００１５】
先ず、図１を参照すると、外面１２と、両端１３とを有する、１つの好ましい椎間板治療装置１１が図示されている。装置１１は、円形断面の全体として円筒状の形態をした、細長の形状である。装置１１は、長さＬと、損傷した椎間板の椎間板キャビティ内に挿入し得るようにされた断面寸法とを有している。好ましい装置において、長さＬは、人間の椎間板の椎間板キャビティにおける水平方向断面寸法（例えば、椎間板キャビティの前方から後方への幅及び（又は）椎間板キャビティの横方向幅のような）に略等しく又はそれよりも短く、典型的に約１．５ｃｍ乃至約３．５ｃｍの範囲にある。また、好ましくは、装置１１は、装置によって線維輪に対し相当な横方向圧力が加わるのを回避し得るような寸法及び組成であり、かかる横方向圧力は、線維輪内での裂けの発生の原因となり又はそれを促進する可能性がある。装置１１は、椎間板環状体の開口部内に挿入するのに適した装置１１とする最大の断面寸法を有するように半径方向に圧縮可能とする必要があり、その最大の断面寸法は、典型的に、約０．３ｃｍ乃至約２．０ｃｍの範囲にある。装置１１は、例えば、非限定的に、繊維状メッシュを含む、織り又は不織の線維性材料から成る本体を有することができる。装置１１の本体は、また、水系流体が存在するとき膨潤可能であることが好ましく、例えば、線維性本体内で繊維間に形成された孔内に水系流体を吸収したときに及び（又は）繊維自体が水和状態となったときに、膨潤するものとする。
【００１６】
次に、図２を参照すると、図１の線２−２に沿った垂直平面内で且つ矢印の方向に見たときの拡大断面図が図示されている。図示するように、装置１１は、多層の装置を提供し得るように、例えば、繊維状メッシュのような、薄板材料のロールとして形成することができる。かかる多層の形態を使用すれば、装置は、椎間板キャビティ内に挿入した後、層を巻き広げ又は展開することを防止し、又はこれを選択的に許容するような構造とすることができる。例えば、層は、展開を防止し得るように、接着、架橋結合又は縫合等により互いに恒久的に固着することができる。他方、層は、層が椎間板キャビティ内で展開するのを許容し得るように、互いに恒久的に固着することが自由である（例えば、固着せず又は一時的にのみ固着する）。かかる展開は、例えば、線維輪の開口部からの押し出しに抵抗し且つ（又は）組織の内部成長を支え得るように椎間板キャビティ内の改変した容積を占めるように装置の形態を設定することに関与することができる。
【００１７】
全体として円筒状の椎間板治療装置が図１及び図２に図示されているが、該装置は、球状、矩形、円錐形、リング及びその他の形状を含む多様なその他の形態とすることができる。装置は、椎間板キャビティ内に配置されたとき、損傷した椎間板の線維輪の開口部を遮断することを促進し得るような形状であることが好ましい。例えば、該装置は、装置に沿った別の断面寸法よりも小さい断面寸法を有する第一の端部を備え、例えば、全体として円錐形の装置にて見られるように装置の長さに沿って増大する断面寸法を有するようにすることができる。次に、図３を参照すると、大きい端部２２と、他端の小さい端部２４に向けてテーパーが付けられた外面２３とを有する全体として円錐形の形状として図示された椎間板治療装置２１が図示されている。別の例として、該装置は、例えば、環状リングの場合のように、挿入すべき方向に全体としてより小さい断面寸法を有するようにそれ自体折り畳むことができる。図４には、環状のリング形状をしたかかる椎間板治療装置３１が図示されている。装置３１は、拡張したとき、椎間板キャビティの水平方向幅に近似する外径を有し、また、線維輪の開口部を通じて挿入し得るようより小さい全体的な断面寸法となるようにそれ自体折り畳むことも可能であることが好ましい。
【００１８】
次に、図５を参照すると、図１の椎間板治療装置１１が内部に配置された椎間板の側面断面図が図示されている。図示するように、椎間板４１は、内側椎間板キャビティ４３の境を設定する、ＩＩ型コラーゲン状組織の多数層から形成された線維輪４２を有している。椎間板治療装置１１は椎間板キャビティ内に保持する寸法及び形態とされており、また、図示した実施の形態において、隣接する椎骨の端部板により形成された椎間板キャビティの上面及び下面と接触し得るような垂直方向寸法を有している。
【００１９】
更に、装置１１は、椎間板キャビティ４３の水平方向幅を実質的に跨ぐ水平方向寸法を有している。装置１１は、また、線維輪４２の開口部４４を介して椎間板キャビティ４３からの放出物の遮断を促進し得るように線維輪４２の内面にも当接する。線維輪４２の開口部４４は、線維輪がもはや、後方の長手方向靭帯により支えられていない箇所たる、後横方向に形成されることがしばしばである。このように、殆どの場合、本発明の装置１１又はその他の椎間板治療装置は、後方横方向アプローチ法を介して挿入することができるが、治療すべき椎間板の裂け位置に相応するその他の方法、又は裂け部分から分離した位置に形成された従来の代替的な開口部を通じて装置を挿入することを含む、その他の方法を使用することができる。
【００２０】
次に、図６、図７及び図８を参照すると、裂けた椎間板の椎間板キャビティ内にそれぞれ配置された椎間板治療装置１１、２１、３１の上方図が図示されている。
【００２１】
本発明の椎間板治療装置は、多様な天然及び（又は）合成材料、好ましくは、天然及び（又は）合成ポリマーにて形成することができる。天然ポリマーは、例えば、コラーゲン、エラスチン及びセルロースを含み、また、当業者に既知の方法により自然源から得ることができ、当該技術分野の当業者に既知の方法により合成し、又は、商業的に得ることができる。本発明にて使用できる合成ポリマーは、例えば、ポリアミド、ポリエステル（例えば、ダクロン）、ポリエチレン、ポリアクリルニトリル、ポリウレタン、ポリプロピレン又はそれらの混合体を含む。天然及び合成材料の組み合わせ体は、また、本発明にて使用するための適宜な線維性本体を形成する。
【００２２】
本発明の好ましい装置は、組織成長因子を内蔵することが好ましい。１つの実施の形態において、該装置は、組織成長因子を保持する液体又は固体担体を含む。例えば、成長因子を保持する固体又は液体担体は、装置の外側を被覆するために使用し且つ（又は）装置の内部にて生ずる組織間空間（例えば、孔）内に内蔵させることができる。更に、又はこれと代替的に、成長因子を保持する固体担体マトリックスは、椎間板治療装置の本体を形成する元となる個々の繊維を被覆するために使用することができる。成長因子は、全体として、特に、椎間板の内側又は外側構成要素として自然に生ずる型式の組織の形成を促進するのに適している。例えば、成長因子は、髄核細胞及び軟骨細胞、並びに線維芽細胞のような空間充填細胞及び靭帯及び腱細胞の如き結合組織細胞内にて生ずる型式の組織又は細胞の成長又は生存能力を促進することができる。これと代替的に、又はこれに加えて、成長促進因子は、線維輪内にて生ずる型式の組織並びに線維芽細胞の如き空間充填細胞、及び靭帯及び腱細胞の如き結合組織細胞にて生ずる型式の成長又は生存能力を促進することができる。かかる成長因子は、変換成長因子ベータ（ＴＧＦ−Ｂ）及びＴＧＦ−Ｂ上科の一部分、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）及びＦＧＦ科の一部分、血小板誘導の成長因子（ＰＤＧＦ）及びＰＤＧＦ科の一部分、たん白のヘッジフォグ（ｈｅｄｇｅｈｏｇ）科の一部分、白血球、インシュリン状成長因子（ＩＧＦ）及びＩＧＦ科の一部分、群体刺激因子（ＣＳＦ）、及びＣＳＦ科の一部分、成長分化因子（ＧＤＦｓ）、軟骨誘導成長因子（ＣＤＧＦｓ）、軟骨誘導形態形成たん白（ＣＤＭＰｓ）、骨形態形成たん白（ＢＭＰｓ）及びその混合体を含む。ＢＭＰｓが好ましい。
【００２３】
多様なＢＭＰｓが識別され且つ本発明にて使用することができる。人間のＢＭＰｓ、特に、遺伝子組換えした人間のＢＭＰｓが好ましく、例えば、ＢＭＰｓ１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８を含む。多様なＢＭＰｓが軟骨（例えば、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４）又は靭帯及び腱（例えば、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３）の如き柔軟な結合組織を形成するのに効果的であることが判明しており、また、その他の同様の機能のたん白を使用することが本発明にて好ましい。ＢＭＰｓは、マサチューセッツ州、ケンブリッジのジェネティックス・インスティテュート（Ｇｅｎｅｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）インコーポレーテッドから入手可能であり、また、ウェヅニィ（Ｗｏｚｎｅｙ）らへの米国特許第５，１８７，０７６号、ウェヅニィらへの米国特許第５，３６６，８７５号、ワング（Ｗａｎｇ）らへの米国特許第４，８７７，８６４号、ワングらへの米国特許第５，１０８，９３２号、ワングらへの米国特許第５，１１６，７３８号、ワングらへの米国特許第５，０１３，６４９号、ウェヅニィらへの米国特許第５，１０６，７４８号、ウェヅニィらへの国際出願第ＷＯ９３／００４３２号、セレスト（Ｃｅｌｅｓｔｅ）らへの国際出願第ＷＯ９４／２６９３号、セレストらへの国際出願第ＷＯ９４／２６８９２号に記載されたように、当該技術分野の当業者が作成することができる。上述したように得られるか又は骨から隔離されたものかを問わずに全てのＢＭＰｓの採用が考えられる。ＢＭＰを骨から隔離する方法は、ユリスト（Ｕｒｉｓｔ）への米国特許第４，２９４，７５３号、及びユリストらへのＰＮＡＳ  ３７１，１９８４に記載されている。最も好ましくは、ＢＭＰ又はその他の成長因子は、非骨形成的であり、又は、治療中の椎間板の上方及び下方にて椎骨を骨融合させるには少なくとも不十分な程度に骨形成的であるものとする。
【００２４】
本発明の１つの特徴において、例えば、プロテオグリカン及びコラーゲンの増大した合成により証明されるように、椎間板キャビティ内での靭帯及び（又は）腱の結合組織の成長を刺激するのに有効な量にてＢＭＰ−１２及び（又は）ＢＭＰ−１３が採用される。この点に関して遺伝子組換えした人間ＢＭＰ−１３が最も好ましい。
【００２５】
固体担体として多様な材料が利用可能である。その例は、コラーゲン、ゼラチン、エラスチン、セルロース等のような天然ポリマーを含む。
１つの好ましい実施の形態において、担体はコラーゲンである。型Ｉ（主として、皮膚、腱及び骨中に見られる）、型ＩＩ（軟骨内に見られる）、型ＩＩＩ（主として、皮膚に見られる）線維状及び非線維状コラーゲンを含む、多様な型式のコラーゲンを使用することができる。コラーゲンは、当業者に既知の方法により皮膚、骨、腱又は軟骨から隔離し且つ当該技術分野で既知の方法により精製することができる。これと代替的に、コラーゲンは、市販のものを購入してもよい。更に、アテロペプチディック又はテロペプチディックコラーゲンを使用してもよい。
【００２６】
椎間板の治療方法において、組織成長因子は、上述したように装置に施し、又は、椎間板空間又はキャビティ内に別個に導入し（例えば、注射により）、又は、遺伝子組換え法により導入することができる。例えば、特定の成長因子又はその活性部分を暗号化するデオキシリボ核酸配列順のような、核酸配列順を適宜な媒介体に導入することができる。この媒介体は、例えば、レトロウイルス媒介体又はアデノウイルス媒介体を含む、遺伝子書換え手順にて典型的に使用される多様な媒介体とすることができる。媒介体の構造は、当業者に既知の方法により合成することができる。核酸配列順は、当該技術分野で既知の促進体又はその他の調節配列順の制御下におき又は該促進体又はその他の調節配列順に作用可能に接合してもよい。促進体は、目標細胞内に存在する制御要素により目標細胞内にて活性化させることができるものであることが好ましい。
【００２７】
本発明の１つの形態において、椎間板修復装置は、治療上有効な量の組織成長因子を含むことが好ましい。有効量を構成するものは、使用される特定の成長因子、椎間板の損傷程度及び型式のような、当業者に既知の因子に依存して相違しよう。しかし、椎間板修復装置は、典型的に、約２ｍｇ乃至約２０ｍｇの成長因子を保持している。例えば、ＢＭＰ−９が使用されるとき、施される量は、約８ｍｇ乃至約１２ｍｇとすることができる。
【００２８】
本発明の別の特徴において、供給機器と組み合わせて、上述したような椎間板修復装置を有する椎間板治療機器が提供される。次に、図１１を参照すると、機器内に圧縮された形態にある図３の全体として円錐形の椎間板修復装置２１を有する機器６１が図示されている。該椎間板治療機器６１は、基端と、末端と、貫通して長手方向に伸びる管腔６３とを有する管状又は筒形部材６２を有している。部材６２は、当該技術分野にて既知である注射器の外筒と同様のものとすることができる。管腔６３は椎間板修復装置を収容し得る形態とされている。部材６２は、ポリテトラフロオロエチレン（テフロン（登録商標））、ポリエチレン、ポリウレタン、ナイロン、ガラス又はその組み合わせを含む、多様な材料にて形成することができる。
【００２９】
椎間板修復供給機器６１は、該椎間板修復装置２１を管腔６３、損傷した椎間板の線維輪の開口部を通じて椎間板の椎間板キャビティ内に末端方向に付勢させるべく管状部材６２の基端に並進部材６４を更に備えている。並進部材６４は、部材６２の管腔６３内に少なくとも部分的に嵌まる寸法とされ且つ椎間板修復装置を管腔６３に沿って末端方向に押すことができる細長い部材とすることができる。例えば、図８に図示するように、部材６４は、ハンドル６７と、細長いロッド６６と、管状部材６２の管腔６３を実質的に跨ぐ内側部材６５とを含むプランジャとすることができる。これと代替的に、並進部材６４は、装置２１を管腔６３に沿って並進させるその他の手段と置換してもよい。例えば、流体（例えば、液体）被駆動機構を使用することができる。椎間板修復装置２１のような椎間板修復装置は、好ましくは、図１２に図示した管腔６３内に装置２１を配置する前又は配置したときに、手動によって図１１に図示するようにつぶれ又は圧縮した形態に配置し、また、図３の装置２１に代えて、圧縮した形態にある、図４の装置３１を備える点を除いて、椎間板治療機器７１と同様のものである。
【００３０】
本発明の別の特徴において、椎間板の治療方法が提供される。１つの実施の形態において、椎間板を治療する方法は、損傷した椎間板の線維輪の開口部内に導入し得る寸法とされた線維性本体のような上述した椎間板治療装置を提供することと、線維性本体を開口部内に且つ開口部を通じて挿入することと、開口部からの放出物を遮断することとを含んでいる。
【００３１】
椎間板修復装置を椎間板キャビティ内に配置するため、上述したような椎間板修復供給機器６１又は７１を使用することができる。図１３、図１４に図示するように、管状部材６２の管腔６３を椎間板の線維輪の開口部と整合させ、椎間板修復装置を管腔６３に沿って環状体の開口部を通じて椎間板キャビティ内に末端方向に押すことができる。次に、椎間板修復装置は図１４に図示した拡張した形態となる。
【００３２】
次に、図１５を参照すると、全体として球形端部７１と、全体として円筒状端部７２とを有する１つの代替的な椎間板治療装置７０が図示されている。球形端部７１は円筒状端部７２の断面直径よりも大きい最大の断面直径を有する。１つの使用モードにおいて、装置７０は圧縮し且つ円筒状の供給機器内に装填し、好ましくは、最初に、球形端部７１を導入することで、環状体の穴を通じて、椎間板キャビティ内に供給することができる。次に、椎間板キャビティ内で装置７０を拡張させることができる。
【００３３】
次に、図１６乃至図１８を参照すると、環状体７６の開口部７５（例えば、裂けた開口部の位置）を通じて細長いインプラント本体を導入し且つ椎間板キャビティ７７内に入れる１つの形態が図示されている。貫通して伸び且つインプラント７８の端部８０に縛り又はその他の方法で接続された内部縫合糸７９又はその他の同様の構造体を有する細長い円筒状のインプラント７８（例えば、ダクロンメッシュシリンダ）が提供される。縫合糸７９の他端は湾曲した針８１に結ばれている。インプラント７８を供給するため、針８１及び縫合糸７９の露出した長さがインプラントから伸びる状態でインプラント７８を硬い管８２内に配置することができる。針８１は環状体７６の開口部７５を通じ且つ椎間板キャビティ７７内に入れ、次に、例えば、外科的に別個にアクセスすることのできる反対側の後横方向位置にて開口部７５から分離した位置で環状体７６を通じて戻すこともできる。次に、縫合糸７９を引張ってインプラント７８を椎間板キャビティ７７内に引込めることができる。次に、縫合糸７９を正確に切断し又は切って環状体内に部分的に引込めることができる。
【００３４】
図１９には、円筒状ダクロンメッシュインプラントのようなインプラント８５を椎間板キャビティ内に供給する別の装置及び方法が図示されている。インプラント８５は硬いカニューレ管８６内に配置される一方、該硬いカニューレ管は環状体の開口部を通して進める。この点に関して、インプラント８５は、乾燥又は湿潤状態、好ましくは、乾燥した圧縮状態にて装填することができる。次に、プッシュロッド又はプランジャロッド８７を使用してインプラント８５を管８６を通じて進め、椎間板キャビティ内に入れる。埋め込んだ後、乾燥したインプラント８５は水和状態となり、好ましくは、椎間板キャビティ内の現場で膨潤するようにする。所望であるならば、管８６の内面及びロッド８７の外面には、インプラント８５を管８６を通じて制御可能に前進させるのを支援し得るように、それぞれの協働可能な部材、例えば糸を設けることができる。例えば、管８６の内面が糸を支持し、ロッド８７の外面が相応する糸を支持するようにすることができる。このようにして、ロッド８７を管８６に対して回転させると、ロッド８７が管８６を通じて前進し、これによりインプラント８５を管８６を通じて押す。更に、又はこれと代替的に、インプラント８５及び（又は）管８６の内面は、前進操作中、インプラント８５と管８６との間の摩擦を減少させ得るように適宜な生体適合性潤滑剤で被覆することができる。
【００３５】
次に、図２０及び図２１を参照すると、インプラントを環状開口部を通じて且つ椎間板キャビティ内に供給する別の機器及び方法が図示されている。硬いカニューレ管９０はその側壁にスロット９１のような開口部を画成する。また、複数の開口部（例えば、対向したスロット）を設けることもできる。摩擦部材９２は管９０の上に取り付けられ、また、管９０内でインプラント９４と摩擦接触し得るようにスロット９１内に伸びる係合部分９３を有している。このようにして、摩擦部材９２は、その係合部分９３がスロット９１を通じてインプラント９４に摩擦可能に係合している間、該摩擦部材９２を相応して前進させることにより、インプラント９４を管９０を通して前進させることができる。この点に関して、インプラント９４の摩擦可能な係合は、摩擦部材９２の係合部分９３に歯９５（例えば、図示するように特定の方向を向いたもの）又は溝又は突起のようなその他の粗面化作用部分を設けることにより、及び（又は）インプラントを管９０を通して効果的に前進させるのに適宜に大きいインプラントに対する摩擦係数を呈する材料を選ぶことにより、選択的に容易にすることができる。更に、弛緩した状態にて、係合部分９３をインプラント９４から非係合状態にするが、圧縮状態（例えば、手で圧搾する等による）、係合部分９３をインプラントと係合させ又はその逆となる撓み可能な摩擦部材９２を構成することにより、インプラント９４に対する係合部分９３の摩擦可能な係合を解放することが可能である。
【００３６】
椎間板の椎間板空間内で装置の本体に又は装置内に別個に、又はその双方に組織成長因子を設けることができる。椎間板空間内に別個に含まれる場合、修復装置を配置する前に又は配置した後の何れかにて組織成長因子を椎間板空間内に設けることができる。また、組織成長因子を含む水系流体を椎間板修復装置内に注入するならば、埋め込んだ直後に、水和化可能で且つ膨潤可能な椎間板修復装置の拡張が容易になる。該椎間板修復装置は、次のような形態及び寸法とすることができる、すなわち、その拡張し又は膨潤した形態にあるとき、装置が十分に大きい寸法であり、好ましくは圧縮状態にあるその上方又は下方の端部板に接触して装置を椎間板キャビティ内の所要位置に固着し、好ましくは、圧縮荷重を脊柱から放散し得るような形態及び寸法とすることができる。
【００３７】
損傷した椎間板の髄核の全て又は一部分は、装置を挿入する前に除去することができる。更に、本発明の椎間板修復装置は栓としても機能することが可能であるから、損傷した椎間板から髄核が逃げるのを防止するためこの方法を行うこともできる。
【００３８】
椎間板キャビティ内で本発明の椎間板修復装置の方向を設定する色々な方法が本発明にて採用可能であることが理解されよう。その長手方向枢軸が椎間板柱の長手方向枢軸に対し垂直となるようにして単一の椎間板修復装置が配置される状態とし、又はこのようにして２つ又はより多くの装置を配置することができる（例えば、左右対称に２つの装置が使用されるような形態）。
【００３９】
椎間板治療装置は、線維輪の予め存在する開口部（例えば、裂け部分）を通じて挿入するか又は切り又は切開した開口部を通じて挿入することができる。本発明を実施する１つの好ましい方法において、椎間板キャビティに対して提供される１つ又はより多数の装置は、キャビティの既存の空隙を実質的に充填し、また、例えば、脊柱の圧縮荷重を吸収するのに効果的であるように、キャビティ内の上面及び下面と接触するのに十分な垂直方向寸法を有するようにすることができる。
【００４０】
本発明による供給機器はまた、椎間板治療装置を非侵襲的又は最小侵襲的に供給し得るようにすることもできる。例えば、かかる機器は、外側の操作位置から椎間板キャビティ内まで伸びるのに十分な長さのカニューレ付き装置を含むことができ、また、椎間板治療装置をカニューレの末端を通し且つ該末端から椎間板キャビティ内に前進させることができる（例えば、圧縮又は折り畳んだ形態にて）。例えば、かかる手順は、例えば、顕微鏡下切開法、内視鏡下切開法及び腹腔鏡下切開法を含む既知の切開手順に従って直ちに行うことができる。更に、椎間板治療装置の供給は、内視鏡下又はその他の同様の視認化技術の下に行うことができる。
【００４１】
本発明は図面及び上記の説明にて図示し且つ詳細に説明したが、これは説明のためであり、性質を限定するものではないと見なすべきであり、好ましい実施の形態のみを図示し且つ説明したもので、本発明の精神に属する全ての変更及び改変例が保護されることを望むものであることを理解すべきである。更に、本明細書に引用した全ての引用例は、当該技術分野の技術レベルを示すものであり、その内容の全体を参考として引用し、本明細書に含めてある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の椎間板治療装置の斜視図である。
【図２】  線２−２を貫通する垂直平面に沿い且つ矢印の方向に見たときの図１の装置の拡大断面図である。
【図３】  環状のリング形状をした本発明の更なる椎間板治療装置の斜視図である。
【図４】  本発明の更なる椎間板治療装置の斜視図である。
【図５】  椎間板内に配置された図１に図示した椎間板治療装置を示す側面断面図である。
【図６】  椎間板の椎間板キャビティ内に配置された図１の椎間板治療装置の上方図である。
【図７】  椎間板の椎間板キャビティ内に配置された図３の椎間板治療装置の上方図である。
【図８】  椎間板の椎間板キャビティ内に配置された図４の椎間板治療装置の上方図である。
【図９】  椎間板の椎間板キャビティ内に配置され、線維輪の開口部がシーラント組成物で密封された２つの椎間板治療装置を示す上方図である。
【図１０】  椎間板の椎間板キャビティ内に配置され、線維輪の裂け部分を密封する機能を果たす第一及び第二の椎間板治療装置を示す上方図である。
【図１１】  供給機器の管腔内で圧縮された形態にある図３の椎間板治療装置を示す、椎間板治療機器の側面断面図である。
【図１２】  供給機器の管腔内で圧縮された形態にある図４の椎間板治療装置を示す、椎間板治療機器の側面断面図である。
【図１３】  図３の椎間板治療装置を椎間板キャビティ内に解放すべく図１１の椎間板治療機器を使用する状態を示す上方図である。
【図１４】  図３の椎間板治療装置を椎間板キャビティ内に解放すべく図１１の椎間板治療機器を使用する状態を示す別の上方図である。
【図１５】  本発明の別の椎間板治療装置の斜視図である。
【図１６】  本発明の細長いインプラントの図である。
【図１７】  本発明の細長いインプラントを椎間板キャビティ内に導入する機器を示す図である。
【図１８】  本発明の細長いインプラントを椎間板キャビティ内に導入する方法を示す図である。
【図１９】  本発明の細長いインプラントの図である。
【図２０】  本発明の細長いインプラントを椎間板キャビティ内に導入する更なる機器を示す図である。
【図２１】  本発明の細長いインプラントを椎間板キャビティ内に導入する更なる方法を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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