(57)【要約】【課題】  骨格成長を調節するための埋め込み型デバイスを提供する。【解決手段】  埋め込み型デバイス１は、脊柱側湾または脊椎湾曲の凸側に装着される。埋め込み型デバイス１は、２個の椎体４同士間にある成長板または椎間板３の両端に、取り付け部材によって装着されるヒンジ２を備える。埋め込み型デバイス１は、成長板または椎間板３をまたいでおり、ヒンジ２は湾曲の凸面を連結する。したがって、成長するにつれて湾曲の凹面上の椎体４は大きくなるが、凸面はそれと同量に成長することができない。これにより、骨格成長を調節し、かつ、骨格変形が矯正される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨格変形の矯正で使用するための埋め込み型デバイスであって、
ヒンジ要素と、
そのヒンジ要素の両側に配置され、骨格構造体に取り付けられ、該骨格構造体に対して当該埋め込み型デバイスを配置するように構成された取り付け手段と、
を備えることを特徴とする埋め込み型デバイス。
【請求項２】
前記取り付け手段は、前記ヒンジ要素の一方の側に配置され、前記骨格構造体に取り付けられるように構成された取り付け部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項３】
前記取り付け手段は、前記ヒンジ要素の両側に配置され、それぞれ、前記骨格構造体に取り付けられるように構成された前記取り付け部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項４】
前記ヒンジ要素は、使用の際、当該埋め込み型デバイスが取り付けられる前記ヒンジ要素の両側にある前記骨格構造体の動きに応答して開閉することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項５】
前記ヒンジ要素の少なくとも一方の側にある前記骨格構造体の所望の動きを促進するように構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項６】
前記ヒンジ要素が、そのヒンジ要素の少なくとも一方の側にある前記骨格構造体の所望の動きを促進するように構成されることを特徴とする請求項５に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項７】
前記ヒンジ要素の開閉を制限する制約部要素をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項８】
前記制約部要素は、調節可能に設けられることを特徴とする請求項７に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項９】
前記ヒンジ要素は、そのヒンジ軸の周りに生ずる少なくとも１要素の動きによって、当該埋め込み型デバイスの一部を１方向に動かす手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１０】
前記ヒンジ要素は、前記骨格構造体が複数の方向へ動くことができるようにすることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１１】
前記ヒンジ要素は、前記骨格構造体が２次元または３次元で動くことができるようにすることを特徴とする請求項１０に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１２】
前記ヒンジ要素の傾斜角によって、使用の際、前記骨格構造体の成長および／または動きの方向が決定されることを特徴とする請求項５〜請求項１１のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１３】
前記ヒンジ要素は、ボールソケットを備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１４】
前記ヒンジ要素は、ヒンジピンを備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１５】
前記ヒンジ要素は、しっかりと固定されていないヒンジを備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１６】
複数の前記取り付け部材の間に複数の前記ヒンジ要素を備えることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１７】
前記取り付け手段は、前記取り付け部材として骨ねじを備えることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１８】
前記取り付け手段は、前記取り付け部材としてブレード板を備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項１９】
前記取り付け部材がその中に配置される調節用穴をさらに備えることを特徴とする請求項２〜請求項１８のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項２０】
前記調節用穴にねじ山があることを特徴とする請求項１９に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項２１】
前記調節用穴は、細長いスロット形状であることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項２２】
前記埋め込み型デバイスに力を加え、前記ヒンジ要素を動かすように配置される付勢手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項２３】
前記付勢手段は、コイルスプリングまたは別のスプリング付き要素であることを特徴とする請求項２２に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項２４】
請求項１〜２３のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイスを複数備えることを特徴とする埋め込み型器具。
【請求項２５】
隣接する前記埋め込み型デバイスが共に結合されるように構成されることを特徴とする請求項２４に記載の埋め込み型器具。
【請求項２６】
隣接する前記埋め込み型デバイスが取り付け部材により共に結合されるように構成されることを特徴とする請求項２５に記載の埋め込み型器具。
【請求項２７】
前記埋め込み型デバイスが結合要素により共に結合されるように構成されることを特徴とする請求項２４〜請求項２６のいずれかに記載の埋め込み型器具。
【請求項２８】
前記結合要素がケーブルまたはロッドを備えることを特徴とする請求項２７に記載の埋め込み型器具。
【請求項２９】
使用の際、１つ以上の成長板または椎間板にわたって前記骨格構造体に埋め込まれることを特徴とする請求項１〜請求項２３のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項３０】
使用の際、前記骨格構造体に埋め込まれ、前記埋め込み型デバイスのそれぞれが１つ以上の成長板または椎間板にわたって前記骨格構造体に取り付けられることを特徴とする請求項２４〜請求項２８のいずれか一項に記載の埋め込み型器具。
【請求項３１】
請求項２〜請求項２３のいずれか一項に記載の少なくとも１個の前記埋め込み型デバイスと、少なくとも１個の前記取り付け部材とからなることを特徴とするパーツ一式。
【請求項３２】
請求項２４〜請求項２８のいずれか一項に記載の少なくとも１個の前記埋め込み型器具を含むことを特徴とするパーツ一式。
【請求項３３】
骨格変形の矯正に使用されることを特徴とする請求項１〜請求項２３のいずれか一項に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項３４】
前記骨格変形は、脊椎の変形であることを特徴とする請求項３３に記載の埋め込み型デバイス。
【請求項３５】
骨格変形の矯正に使用されることを特徴とする請求項２４〜請求項２８のいずれか一項に記載の埋め込み型器具。
【請求項３６】
前記骨格変形は、脊椎の変形であることを特徴とする請求項２４〜請求項２８のいずれか一項に記載の埋め込み型器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨格変形を矯正するための器具に関し、特に骨格的に未成熟な者での成長板の両側にある骨の関係を制御するための埋め込み型デバイスに関するものである。成人において、そして骨折治療用の動的な圧縮板としてのいくつかの実施形態において、動的な骨格安定化に対する用途もある。
【背景技術】
【０００２】
いろいろな状況によって、小児変形、例えば、脊柱側湾（脊椎の湾曲）や、内反足や、内反肘、内反膝、および外反膝などの外傷後変形や、脳性麻痺（異常な筋力により、変形のその後の進展と共に成長板に非対称な負荷が加わることになる場合）や、腰の発育上の異形成症や、ペルテス病、さらには他のあまり一般的ではない多くの病状が発生する。
【０００３】
脊柱側湾は、主な骨格疾患の１つであり、その疾患を矯正するために本埋め込み型デバイスが考え出された。脊柱側湾を、発現する年齢に応じて早期および晩期の発症型に分けることができる。早期発症脊柱側湾の発現の要因は、非常に多様であり、特発性および神経筋の病因を有する。
【０００４】
早期発症脊柱側湾は、現在、キャストおよびブレースを使用して保存的に管理され、器具による処置、および湾曲の癒合による最終的な治療に耐えられるほどに成長するまで湾曲の進行を遅らせるようにしている。保存療法が失敗した場合、様々な外科的処置が使用される。例えば、凸面骨端癒合や、湾曲の凸側のステープリングや、短分節癒合や、ハリントン（Ｈａｒｒｉｇｔｏｎ）ロッド、ＩＳＯＬＡ（登録商標）成長ロッド、またはルーキー（Ｌｕｑｕｅ）トロリーシステムなどの後方成長ロッドシステムである。
【０００５】
ルーキートロリーシステムは、フランス公開特許出願第２５８９７１６号（特許文献１）に記載され、脊椎に固定された１対のＵ字形カリパスを備えており、カリパスの一方が他方の内部で滑動するので、脊椎が成長できる。本システムの１つの問題は、カリパスを固定する脊椎が露出されることで、脊椎の脊椎骨が自然に癒合する可能性があることである。
【０００６】
ＩＳＯＬＡ（登録商標）システムを使用する場合、ロッドは、脊椎の小さな分節が近位および遠位で癒合され、ロッドに対して堅固なアンカーとなるように挿入される。ロッドは、矢状輪郭を適切に制御せず、伸延のみで矯正する。成長に合わせてロッドを長くするために、患者は、６か月毎くらいで手術を受けなければならない。ロッドの破損が頻発し、この危険を減少させるために、ほとんどの患者は埋め込みストレスを軽減するブレースでも治療される。ロッドがあまりにも短くなり、標準的なロッド伸長処置よりも若干規模の大きな外科的処置を必要とする場合、ロッドを交換する必要がある。小児用ＩＳＯＬＡ（登録商標）の目的は、変形を安定化させ、いくらか成長できることである。脊柱側湾の最終的な治療では、通常、脊椎骨が共に癒合される手術がさらに必要とされる。特に成長ロッドを挿入する前に湾曲を前方解放するために開胸が必要である場合、後方成長ロッドの挿入および最終的な癒合処置は、比較的規模の大きな外科的処置となる。上記に概略を説明した進行性早期発症脊柱側湾の治療計画は、困難なものである。子供の生物心理社会的な側面に深く影響を及ぼす。したがって、この患者グループにおいて、より適切な治療の選択肢に対するニーズが大きい。
【０００７】
成長板は、機械的刺激により影響を受ける。成長板に対する圧力が増大すると成長速度が低下し、一方、成長板に対する圧力が低下する、すなわち牽引されると成長速度が上昇する可能性がある（ヒュテル−ホルクマン（Ｈｅｕｔｅｒ  Ｖｏｌｋｍａｎｎ）則）。
【０００８】
いったん脊柱側湾の湾曲が発現すると、脊椎の生物力学が変わり、湾曲の凹側が圧縮され、湾曲の凸側の圧力が低下することになる。したがって、湾曲の凹側での成長は遅れ、一方、凸側での成長は加速される。脊椎が非対称に成長し、変形が悪化する。本発明は、ヒュテル−ホルクマン則を利用して、成長するときの変形を逆にする。
【０００９】
ヒュテル−ホルクマン則では、成長と機械的刺激との実際の関係が過度に単純化されている。機械的刺激または圧力により、ある程度まで成長が促進され、それを超えると成長が妨げられることが証明されている。最大刺激レベル以下に成長板の両端間の機械的刺激または圧力が低下すると、成長が低下する。成長板の両端間の張力は、成長速度を上昇させるが、最適圧力ほど大きくない。さらに、力の影響が異なるとき、動的な力と比較して成長板の両端間の静的な力の影響を考えてみる必要がある。成長の機械的な調節の理解は、初期段階である。機械的刺激により成長を変えることができるが、特定の機械的刺激がどのような影響を与えるかを正確で厳密に予測することが困難であることが分かっていると言うだけに留めておく。
【００１０】
ＡＩＳ（Ａｄｏｌｅｓｃｅｎｔ  ｉｄｉｏｐａｔｈｉｃ  ｓｃｏｌｉｏｓｉｓ：思春期特発性脊柱側湾）は、思春期の成長期の間に発現し、晩期発症脊柱側湾の最たる一形態である。現在、観察、ブレーシング、または癒合により管理され、管理の目的は、病状がさらに悪化せず、変形をいくらか矯正することである。ＡＩＳを管理することが困難であるのは、病気の自然経過を変えることができる非外科的治療がないことにある。観察には、ブレーシングまたは外科的介入が必要とされるまでの湾曲の悪化を監視することが含まれる。ブレーシングは、概して効果がないことが示されたが、依然として幅広く実施されている。多くの湾曲は、外科的介入が必要とされる程度までは進行せず、現在のところ、どの湾曲が進行するかを正確に特定する方法はないが、湾曲の進行をより正確に予測する研究が進んでいる。脊柱側湾に対する現在の外科的治療は、変形の部分的な矯正での湾曲の癒合からなる。これは、規模が大きく困難な作業であるため、４０度未満の湾曲に対して必要とはされていない。
【００１１】
最近、脊柱側湾のための非癒合治療に相当の関心がある。現在に至るまで、これらの治療には、湾曲の凸面をステープリングまたは連結することが含まれていて、これらの取り組みは、湾曲の進行を妨げることにはある程度成果があったが、変形の矯正はできなかった。先を見越して脊柱側湾を管理でき、脊椎癒合の形成において規模の大きな外科的介入を必要とすることなく、進行を妨げ、脊柱側湾での変形プロセスを逆にできるデバイスに対するニーズがある。
【００１２】
晩期発症脊柱側湾における現在の管理方法には、患者の成長に伴い重度に進行して、脊椎癒合の形成で非常に規模の大きな外科的介入が必要となるまでは、進行性湾曲を観察およびブレーシングすることが含まれる。したがって、変形を矯正するために使用されることがある患者の残余成長可能性は、浪費され、代わりに湾曲を永続するように作用する。
【００１３】
低侵襲的技術により外科的に埋め込むことができ、変形プロセスを停止させ、正常な形状に戻るように脊椎が成長し始める、非癒合デバイスが市場にあれば、本分野は非常に進歩する。脊椎の分節性血管（ｓｅｇｍｅｎｔａｌ  ｂｌｏｏｄ  ｖｅｓｓｅｌｓ）を犠牲とする必要がなく、装着されたときに脊椎の位置を移動させる必要がなければ、そのようなデバイスは安全である。これらの後者の２つの考慮すべき点は、手術に起因する神経障害の危険を非常に減少させる。このタイプの処置は、従順ではない人々に、または湾曲の進行の危険が高いと考えられる場合（高い残余成長可能性がある人々）に、ブレーシングの代わりに使用できる。このタイプのデバイスで最も効果的に治療を受けることができるのは、まさに後者のグループの患者である。
【００１４】
脊柱側湾のための非癒合外科的療法の長期転帰で重要となる可能性がある別の要因は、治療時に椎間板空間で動くことができるかどうかである。
【００１５】
堅く固定することで、椎間板変性が引き起こされることが示されており、その結果、脊柱側湾の脊椎分節に既に存在する椎間板異常が悪化される。したがって、十分な動きにより組織を健康な状態に維持することができる埋め込み型デバイスが望ましい。その上、早期に病気に本埋め込み型デバイスを装着することで、湾曲で起こる椎間板変性の量を減少させる効果がある。これには、埋め込みでのストレスを軽減する別の利点があり、機械的不具合の危険を減少させる。
【００１６】
成長調節埋め込み器具においてさらに考慮すべき点は、成長板への負荷を動的にまたは静的に増加／軽減するかどうかである。動的な負荷が静的な負荷よりも効果的に成長を促進すると示唆するいくらかの根拠があるが、成長を最大限に促進するための負荷の程度および負荷の最適な頻度が依然として不明である。現在、これらのパラメータを規定する研究が進行中である。
【００１７】
ＨＲＧＰ（Ｈｉｇｈ  ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｇｒｏｗｔｈ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：高い残余成長可能性）は、脊柱側湾の進行の見込みを特定する際の最も重要な予後指標である。そのため、ＨＲＧＰは、現在、骨格的に未成熟な者での脊柱側湾を管理する者からは悪いものとして見なされる。
【００１８】
これらの患者を治療する際のジレンマは、心肺の損傷を避けるために成長を許容する必要がある一方で、湾曲の進行を抑える必要があることである。なぜなら、湾曲の進行は、
成長が許されない場合よりも、心肺機能を根本的に危険にさらすからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】フランス公開特許出願第２５８９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、ＨＲＧＰが制御され、脊椎変形の矯正に使用されることを可能にする。骨格的に未成熟な者での脊柱側湾の管理における新しい試みを表し、この病状を治療する者によるＨＲＧＰに対する態度の変化を求める。本埋め込み型デバイスにより、ＨＲＧＰは脊柱側湾の管理において価値あるものになった。そのため、骨格的に未成熟な者において、脊柱側湾を治療する者には新しい視点が求められ、ＨＲＧＰは、よいものとして見なされ、変形を矯正するのに利用される。
【００２１】
本発明により、装着時に変形の部分的な矯正が提供される（手術台上に横たわる患者の脊椎湾曲が部分的に自然に矯正される）。しかし、成長で脊椎変形が徐々に矯正されるように作用し、それは、現在の成長ロッド構成物の外科的マニピュレーションが繰り返し行われることにより得られる複合的で深刻な矯正よりも神経構造上、理論的には安全である。本埋め込み型デバイスは、脊椎および胸郭を徐々に非回転化（ｄｅｒｏｔａｔｅ）するように作用し、理論的には正常な呼吸機構の回復を可能にし、肋骨膨隆を除去する。埋め込み型デバイスにより初期の変形力が反転されることで、成長で生じる機械的な非回転に加えて、肋骨の再形成が増進される。肋骨の非回転と再形成のこの組み合わせにより、胸郭が正常に近い状態に回復されるものと考えられ、表面的な変形の主な通常の原因である肋骨膨隆を除去する。他の治療方法では、呼吸機構の全面的な回復の可能性も、肋骨膨隆および凹側の肋骨のへこみの完全除去の可能性ももたらされない。
【００２２】
本埋め込み型デバイスにより、高い残余成長可能性が脊椎変形の治療において初めて利点となる脊柱側湾手術の新時代がもたらされる。埋め込み型デバイスは、低侵襲的アプローチにより挿入されてもよく、その非癒合技術と組み合わせて、骨格的に未成熟な者の脊柱側湾治療を新しい段階に進める。
【００２３】
骨格変形を矯正するために改良された埋め込み型器具が提供されることが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明により、骨格変形の矯正で使用する埋め込み型デバイスが提供され、成長時の骨の動きを可能にする。
【００２５】
好ましい実施形態において、埋め込み型器具は、器具を脊椎骨などの骨格構造体（以下、単に「骨」という。）に取り付けるための少なくとも１個の取り付け部材と、取り付け部材の動きを可能にする少なくとも１個のヒンジ要素とを備える。
【００２６】
好ましい実施形態において、ヒンジ要素は、成長板の両側の骨に取り付ける１つ以上の取り付け部材を連結する。
【００２７】
好ましくは、取り付け部材は、骨ねじまたはブレード板であってもよい。
【００２８】
取り付け部材は、ヒンジ要素に取り付けられるか、またはヒンジ要素と一体に形成されてもよい。
【００２９】
ヒンジ要素は、例えばボールソケット、ヒンジピンなど、任意の既知のタイプのヒンジを備えてもよい。
【００３０】
ヒンジ要素は、しっかりと固定されていない（ｓｌｏｐｐｙ）ヒンジを備えてもよく、２次元的にまたは３次元的に可変な範囲での動きを可能にする。
【００３１】
ヒンジ要素は、ヒンジが開くと、その動きにリンクしてヒンジ構成要素が別の所望の動きをするように、その構造に一体化された複合運動をすることができる。
【００３２】
ヒンジ要素は、ヒンジから離れた所で回転できるように、端部が立ち上がった形状であってもよい。
【００３３】
本発明の埋め込み型デバイスは、様々な骨格変形を治療するために様々な異なる方法で方向付けされてもよい。
【００３４】
埋め込み型デバイスのヒンジ要素は、取り付け部材または治療する患者の成長板に対して、様々な所定の方法で方向付けされてもよい。
【００３５】
ヒンジ要素は、ヒンジ軸受けで３次元的に動くことができてもよい。
【００３６】
患者に嵌合したときの埋め込み型デバイスの向きは、特定方向への骨格構造体の動きまたは成長を制限または促進してもよい。
【００３７】
埋め込み型デバイスは、その構造中に、動きを制約する制約部を１つ以上有してもよい。
【００３８】
一実施形態では、埋め込み型デバイスは、埋め込み型デバイスの制約部の位置を変えるために、ねじなどの調節要素を有してもよい。そうした調節は、患者への埋め込み型デバイス装着後になされてもよい。
【００３９】
埋め込み型デバイスは、付勢手段など、その構造体に組み込まれた動的な要素を１つ以上有してもよく、それはスプリングなどの他の部材という形であってもよい。
【００４０】
付勢手段は、ヒンジ内、または、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素間に配置されるコイルスプリングまたはリーフスプリングなどのスプリングであってもよい。ヒンジ内に付勢手段を配置することで、付勢手段が生体組織と接触しないように離すことができる。
【００４１】
有効な方法としては、１人の患者にいくつかの埋め込み型デバイスを使用でき、その複数の埋め込み型デバイスは共に結合されて単一の構成物を形成してもよい。
【００４２】
埋め込み型デバイスは、１個のデバイスが構造的に機能しなくなっても変形が制御不能なるのを防ぐために、構造体またはケーブルにより他のデバイスに結合されてもよい。
【００４３】
使用の際には、埋め込み型デバイスは、ステープルと同様な方法で患者に導入されてもよい。埋め込み型デバイスは、他の外科的処置で使用されても、脊椎変形の矯正以外の目的のために使用されてもよい。
【００４４】
一実施形態では、埋め込み型デバイスは、取り付け部材同士間に複数のヒンジ要素を有してもよい。
【００４５】
一実施形態では、埋め込み型デバイスは、互いにある角度をなして配置された複数のヒンジを有してもよい。
【００４６】
埋め込み型デバイスは、動的な安定化装置または動的な圧縮板として、脊椎変形や他の骨格変形を矯正するために使用されてもよい。
【００４７】
埋め込み型デバイスは、前方または後方の外科的アプローチにより、患者の脊椎に装着されてもよい。
【００４８】
本発明のさらに別の様態は、埋め込み型デバイスおよびヒンジ要素からなるパーツ一式を備えてもよい。
【００４９】
埋め込み型デバイスは、治療する特定の変形および患者の体格に応じて、様々な大きさおよび形状で提供されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】埋め込み型器具が脊柱側湾の凸側に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の前面図である。
【図２】図１の埋め込み型器具が脊柱側湾の凸側に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の側面図である。
【図３】図１の埋め込み型器具が脊柱側湾の凸側に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の上面図である。
【図４】複数の図１の埋め込み型デバイスが湾曲の凸面に装着された、脊柱側湾変形したいくつかの脊椎運動分節の前面図である。
【図５】図４の状態の後、ある時間が経過し、十分に成長し、脊椎変形が矯正されたときの、処置された脊椎変形の前面図である。
【図６】図１の埋め込み型器具のヒンジが脊椎の前後軸に平行に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の上面図である。
【図７】図１の埋め込み型器具のヒンジが脊椎の前後軸に対して前方に傾斜されて取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の上面図である。
【図８】図１の埋め込み型器具のヒンジが脊椎の前後軸に対して後方に傾斜されて取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の上面図である。
【図９】図１の埋め込み型器具が脊柱側湾の凸側に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の前面図である。
【図１０】図１の埋め込み型器具が脊椎の側面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の側面図である。
【図１１】図１の埋め込み型器具が脊椎の側面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の上面図である。
【図１２】ヒンジ要素の、ある開度でのヒンジ軸受けの冠状面断面図である。
【図１３】ヒンジ軸受けの矢状面断面図である。
【図１４】実施形態の埋め込み型デバイスが湾曲の凸面で脊椎の側面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の側面図である。
【図１５】実施形態の埋め込み型デバイスが脊椎の側面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の側面図である。
【図１６】実施形態の埋め込み型デバイスが湾曲の凸面で脊椎の側面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の側面図である。
【図１７】実施形態の埋め込み型デバイスが湾曲の凸面で脊椎の側面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の上面図である。
【図１８】実施形態の埋め込み型デバイスが湾曲の凸面で脊椎の側面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の上面図である。
【図１９】脊柱側湾変形した脊椎運動分節の前面図である。
【図２０】前面から見たヒンジを示す図である。
【図２１】前面から見たヒンジを示し、埋め込み型デバイスにより可能になる縦方向の成長量に対する初期ヒンジ位置の影響を示す図である。
【図２２】前面から見たヒンジを示し、埋め込み型デバイスにより可能になる縦方向の成長量に対する初期ヒンジ位置の影響を示す図である。
【図２３】実施形態のヒンジデバイスが湾曲の凸面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の前面図である。
【図２４】実施形態のヒンジデバイスが湾曲の凹面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の前面図である。
【図２５】前面から見たヒンジを示し、埋め込み型デバイスにより可能になる縦方向の成長量に対する初期ヒンジ位置の影響を示す図である。
【図２６】別の実施形態の埋め込み型デバイスのヒンジの模式図である。
【図２７】複数の埋め込み型デバイスを組み込んだ埋め込み型器具の模式図である。
【図２８】ボールソケット型ヒンジを有する、別の実施形態の埋め込み型デバイスの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本発明により、脊柱側湾などの脊椎変形において、脊椎成長を制御するための埋め込み型器具および方法の様々な実施形態が提供される。埋め込み型デバイスは、変形を悪化させることになる成長を妨げ、成長を利用して脊椎変形を矯正するように作用する。これらの埋め込み型デバイスにはより幅広い用途があり、それらの埋め込み型デバイスは、他の骨格変形を治療するのに使用されてもよく、外科的または非外科的に使用されてもよい。埋め込み型デバイスは、動的脊椎安定化装置として脊椎変形がある成人に使用されてもよい。
【００５２】
図１〜図３に示すように、好ましい実施形態において、埋め込み型デバイス１は、２個の椎体４の間にある成長板または椎間板３の両端に装着されるヒンジ２を備える。
【００５３】
図１は、脊柱側湾または脊椎湾曲の凸側に装着される埋め込み型デバイス１を示す。取り付け部材５、６は、成長板または椎間板３の上下にある椎体４に取り付けられる。埋め込み型デバイス１は、成長板または椎間板３をまたいでおり、ヒンジ２は湾曲の凸面を連結する。したがって、成長するにつれて湾曲の凹面上の椎体４は大きくなるが、凸面はそれと同量に成長することができない。
【００５４】
これにより、処置された分節で冠状面変形が矯正されることになり、成長によりヒンジ２の傾斜角（ａｎｇｕｌａｔｉｏｎ）が開いたり、角度が変化したりすることになる。
【００５５】
図４に示すように、複数の埋め込み型デバイス１が、脊柱側湾変形の凸面に装着されてもよい。成長するとき、ヒンジ２が開き、脊椎変形が矯正されることになる。図５に示すように、十分に成長した後、脊椎変形が矯正される。埋め込み型デバイス１を脊椎骨に取り付けるために、埋め込み型デバイス１を共に結合して、複数の取り付け部材で単一の大きな構成物を形成してもよい。
【００５６】
図６〜図８に示すように、特定の方向または複数の方向に成長できるように、脊椎の前後軸に対してヒンジの角度を修正できる。
【００５７】
ヒンジ２は、真っすぐ横の位置に装着してもよく、その場合、連結の効果および開く効果により、冠状面のみが矯正される。図６に示すように、埋め込み型デバイス１のヒンジ２は、脊椎の前後軸に平行に配置されるので、ヒンジ２は、成長で開くとき、脊椎の前後方向、すなわち矢状面の外形に影響を及ぼさない。
【００５８】
ヒンジ２は、その中間面が椎体４の後面に向くように傾斜されている場合、成長により開かされるとき、分節性脊柱後湾（ｓｅｇｍｅｎｔａｌ  ｋｙｐｈｏｓｉｓ）の要素で冠状面を矯正する。図７に示すように、ヒンジデバイス２は脊椎の前後軸に対して前方に傾斜され、ヒンジ２は、成長で開くとき、脊椎の前後方向、すなわち矢状面の外形に脊柱後湾させる効果（ｋｙｐｈｏｓｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）を有する。
【００５９】
ヒンジ２は、その中間面が椎体４の前面に若干向くように傾斜されている場合、成長により開かされるとき、冠状面および矢状面の両方に影響を及ぼし、ある程度、分節性脊柱前湾（ｓｅｇｍｅｎｔａｌ  ｌｏｒｄｏｓｉｓ）が増大することになる。図８に示すように、ヒンジデバイス２は脊椎の前後軸に対して後方に傾斜され、ヒンジ２は、成長で開くとき、脊椎の前後方向、すなわち矢状面の外形に脊柱を前湾させる効果（ｌｏｒｄｏｓｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）を有する。
【００６０】
ヒンジは、成長板の水平軸に対して垂直面で傾斜されている場合、成長により開かされるとき、回転変形を矯正できる。
【００６１】
ヒンジは、埋め込みストレスを軽減し、脊椎組織を健康な状態に維持するために、「しっかりと固定されない」形式で配置でき、全方向に多少は動くことができる。しっかりと固定されていないヒンジ形式は、特定の方向が他の方向よりも大きく動くことができるように形成されてもよい。ヒンジによって調整される湾曲の回転の中心を所望の位置に変えるように、立ち上がった端部要素をヒンジに組み込むこともできる。そのため、ヒンジ埋め込みデバイスにより、脊柱側湾を３次元的に矯正できる。
【００６２】
脊椎に取り付けられたときのヒンジの位置は、縦方向の成長量に影響を及ぼし、ヒンジが装着される脊椎の側に配置できる。青年にはたいして多くの成長が必要ではなく、幼児にはかなり多くの成長が必要であるので、これは考慮すべき重要な点である。ヒンジの上下両方の構成要素が平行である位置からヒンジが開いていくとき、ヒンジ構成要素の端部同士間の開度１度当たりに移動する垂直距離は変化する。最初、この距離は相当大きいが、ヒンジが１８０度開いた後、距離が再度小さくなり始めるまでは、ヒンジがさらに開くにつれて、この距離は小さくなる。ヒンジ端部同士間の縦方向の移動距離に影響を及ぼす別の要因は、ヒンジ構成要素の長さである。所与のヒンジ構成要素が長いほど、開度１度当たりの該ヒンジ構成要素の移動距離は大きくなる。
【００６３】
図２１および図２２は、上側ヒンジ構成要素６と下側ヒンジ構成要素間７の距離に対するヒンジ開度の影響を示す。ヒンジ構成要素が互いにほぼ平行である場合、ヒンジ構成要素の端部と端部がほぼ一直線に並んでいる位置から、ヒンジが開くとき、縦方向に相当大きく移動する。そのため、予測された子供の成長に基づいて必要とされる縦方向の成長量になるように、ヒンジを形成することが可能である。これにより、埋め込み型デバイスによる変形の過矯正が防止される。
【００６４】
成長を調節する機械的刺激に関する我々の研究は、現在まだ初期段階であるので、埋め込み型デバイス１は、説明した配置とは全く異なるように形成される必要が生ずるかもしれない。
【００６５】
治療の目的は、正常な形状に戻るように脊椎を成長させることである。動的に負荷を成長板に加えることで、成長が促進される。発育不全の椎体、または後方要素の領域での成長を最大限に促進する方法で埋め込み型デバイス１を装着することが最良である。この治療法案は、「縦方向の成長のエネルギーを利用して矯正方向に脊椎変形部を捩ることにより、脊椎を所望の方向に成長させるために埋め込み型デバイスを使用しようとする」治療法案よりも優れている。ここでいう後者の治療法案は、それでも「子供が手術できる年齢になるまで変形の進行が許容され、関連する脊椎分節を部分的に矯正された変形部と癒合させる」という現行の治療方法よりは非常に優れている。
【００６６】
ヒンジ２の実施形態を図９〜図１１に示す。ヒンジ２は上側ヒンジ構成要素６および下側ヒンジ構成要素７を有し、それぞれ、椎体４への取り付け部材５に調節用穴１３、１４を有する。取り付け部材５は、ハイドロキシアパタイトで被覆された１本の骨ねじ８およびブレード板９からなる。
【００６７】
骨ねじ８は、調節用穴１３にねじ込むねじ山をその頭部に有する。または、上側ヒンジ構成要素６および下側ヒンジ構成要素７にねじ穴が形成されてもよい。ヒンジねじの調節用穴１３は、骨ねじ８の頭部をヒンジの調節用穴にロックするための空間をさらに有し、骨ねじ８の逆戻りを防止する。
【００６８】
ブレード板９は、標準ブレード（整形外科用のブレード板またはステープルで見られるタイプであるが、大きさは適切である）からなる。ブレード板９の板構成要素として、椎体４への取り付け部材のためのヒンジの調節用穴１４がある。
【００６９】
上側ヒンジ構成要素６および下側ヒンジ構成要素７は、多少の屈曲伸展、回転、および側方湾曲をヒンジ軸受け１１で生じることができる許容差（クリアランス）を有して結合する。図１２に示すように、この許容差は、形状において楕円形であり、ヒンジを圧縮するように作用する方向に脊椎が移動するので、ヒンジ２を若干細くできる。
【００７０】
埋め込みストレスを軽減し、組織を健康な状態に維持するのに効果がある全方向に、限られた範囲内で動く空間がある。特に、患者の筋肉の影響を受けて、脊椎が矯正方向に移動するときにヒンジが縮む空間がある。こうした動きが可能になることで、埋め込み型デバイス１のストレスが軽減される。ヒンジ軸受け１１の表面には、ヒンジ２が移動するとき組織が挟まれないよう傾斜縁部１２が形成される（図１３参照）。
【００７１】
ヒンジ２は、本説明の目的で、水平面を占める成長板に対して直交する垂直面で傾斜されてもよい。
【００７２】
この状況では、成長するときヒンジ２が開くことで、回転変形および冠状面変形の両方が矯正されることになる。この面において、ヒンジ２の傾斜角は、特定の変形を治療するように選択される。この（垂直）面での傾斜角の量が大きくなるほど、冠状面の矯正に比べて回転変形の矯正の効果（非回転）がより多く生じる。
【００７３】
図１４に示すように、ヒンジ２は、水平面に対して垂直方向に約４５度の方向に向けられ、ヒンジの前面が後面よりも下側になっている。成長するときヒンジは開き、その運動分節に対して冠状面変形および回転変形の両方の矯正が行われることになる。埋め込み型器具１の本形状は、右側脊柱側湾の頂点よりも上側に位置する運動分節での回転変形の矯正に適している。
【００７４】
ヒンジ２が成長板の面（水平面）に対して９０度の位置にある場合、ヒンジが開くとき冠状面を矯正することなく全く非回転となる。ヒンジ開動作による付勢力が垂直面に加わっているとき、この力により開くことができるように、ヒンジの傾斜角は９０度未満でなければならないが、深刻な回転変形が存在する場合、ヒンジの傾斜角は９０度にほぼ等しくてもよい。
【００７５】
図１５に示すように、ヒンジは、水平面に対して垂直方向に、９０度にわずかに満たない方向に向けられ、ヒンジの前面が後面よりも下側になっている。成長するときヒンジは開き、その運動分節に対してほとんど回転変形のみの矯正が行われることになる。
【００７６】
垂直面でのヒンジ傾斜角は、湾曲におけるヒンジの位置により異なる方向になる。ヒンジ軸受け１１の後方端部の点を、ヒンジを傾斜する点として考えてみる。右側湾曲では、ヒンジ２の前面がヒンジの後面に対して下側に傾斜している場合、頂椎より上側の分節では適切に非回転となる（図１４）。右側湾曲では、ヒンジの前面がヒンジの後面に対して上側に傾斜している場合、頂椎より下側の分節では適切に非回転となる（図１６）。ヒンジが成長板に平行な位置にある場合、ヒンジ２が開くとき冠状面のみが矯正され、すなわち、回転矯正は行われない。
【００７７】
図１６は、湾曲の凸面で脊椎の側面に取り付けた埋め込み型器具１の実施形態を示す。ヒンジ２は、水平面に対して垂直方向に約４５度の方向に向けられ、ヒンジの後面が前面よりも下側になっている。成長するときヒンジ２は開き、その運動分節での変形に対して冠状面および回転の両方の矯正が行われることになる。埋め込み型デバイスは、右側脊柱側湾の頂点よりも下側に位置する運動分節での回転変形の矯正に適している。
【００７８】
矢状輪郭は、成長板または椎間板３の前後軸に対するヒンジ２の傾斜角により制御される。ヒンジ２が前後軸に平行に傾斜している場合（図６参照）、矢状輪郭は変化しない。ヒンジ２が前内側方向に傾斜している場合（図７参照）、ヒンジ２は、成長により開かされるにつれて、存在する脊柱後湾の量を増大させる。ヒンジが後内側方向に傾斜している場合（図８参照）、ヒンジは、成長で開かされるにつれて、存在する脊柱前湾の量を増大させる。
【００７９】
ヒンジの後面は、胸郭内部から見て、椎間板の後方部分の上方にある肋骨頭を切除することなくヒンジを配置できるように、扇形であってもよい。上側ヒンジ構成要素６および下側ヒンジ構成要素７は、埋め込み型器具１をその形状に従って脊椎によりよくフィットできように修正されてもよい。そのため、図１７に示すような脊柱後湾の埋め込み型器具１は、図１８に示すような脊柱前湾の埋め込み型器具１に対して若干異なった形状であってもよい。
【００８０】
図１７は、湾曲の凸面で脊椎の側面に取り付けた埋め込み型器具１の実施形態を示す。ヒンジ２は、脊椎の前後軸に対して前方に約１５度の方向に向けられている。そのため、埋め込み型器具１が成長により開かされるとき、埋め込み型器具１は脊椎を後湾させる効果を有する。
【００８１】
図１８は、湾曲の凸面で脊椎の側面に取り付けた埋め込み型器具１の実施形態を示す。ヒンジ２は、脊椎の前後軸に対して後方に約１５度の方向に向けられている。そのため、埋め込み型器具１が成長により開かされるとき、埋め込み型器具１には脊椎を前湾させる効果を有する。
【００８２】
様々な変形を矯正する埋め込み型器具１には様々な実施形態があり、成長するとき矯正を最適化するために、個々の変形に合わせた治療を可能にする。
【００８３】
埋め込み型器具１で処置された変形した脊椎分節に残存している成長可能性の量により、埋め込み型器具の形状に影響する可能性がある。
【００８４】
凹面に加えて、湾曲の凸面も成長できることが重要であり、そうでない場合は、より高い残余成長可能性があるより低年齢の幼児では、湾曲の過矯正となる可能性がある。本思想は、比較的小さな湾曲の幼児を治療する場合、特に重要である。所与の変形では、湾曲が成長により矯正されとき、成長の大部分が湾曲の凹面で生じる。脊椎で過矯正が始まる前に、形成する脊椎の凹面には、数年にわたる成長可能性がある。図１９は、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の前面図である。椎体４’は、凸面では成長が生じることなく、成長により凹面変形が矯正された後、下側椎体に対する運動分節の上側椎体の位置を示している。湾曲の過矯正なしに脊椎が伸長できるようにするには、凸面の成長が必要となる前に、かなりの量の成長が脊柱側湾変形の凹面で生じる必要があることが明らかである。
【００８５】
図２０は、成長によりヒンジデバイスが押し開けられるとき、いくらか成長が変形の凸面で生じる可能性があるが、これは変形の凹面で生じる成長の量よりもかなり少ないことを示す。
【００８６】
図２０に示す実施形態では、湾曲の凹面に対応する点までの移動距離が、湾曲の凸面に対応する点までの移動距離よりもかなり大きい。
【００８７】
ヒンジが開くときの湾曲の凸面で可能な成長範囲を変えることができる。これは、角度の異なるヒンジを備える様々な埋め込み型器具を埋め込み時にそれぞれ有することにより行われてもよい。
【００８８】
図２１および図２２は、埋め込み型デバイス１により可能な縦方向の成長の量における初期ヒンジ位置（埋め込み時）の影響を示す。
【００８９】
図２１に示すように、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７は、埋め込み時にはほぼ平行である。成長後、ヒンジは開き、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７は位置６’、７’に移動する。伸長量は、ヒンジ２が開く角度に対してかなり多い。上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素が平行である位置からヒンジ２が開くとき、開度１度当たりの伸長（縦方向）が最大になる。
【００９０】
ヒンジ２の上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７がほぼ１８０度で一直線に並んでいる場合、開度１度当たりの伸長が最小になる（図２２参照）。これは、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素が平行である位置からの初期の動きのほぼすべてが縦方向に反映され、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素が互いに１８０度で一直線に並ぶ配置になるようにするための終期の動きが縦軸に対してほぼ直交することが理由である。そのため、少量の残余成長（成長により縦方向の長さを変化させる）から角度矯正を最大にするためには、ヒンジ構成要素がほぼ一直線に並んだ形状にする必要がある。
【００９１】
逆に、脊椎分節で成長が生じることができるようにするためには、治療開始時にヒンジアーム（上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７）がより平行に近い配置が有利である。図２３は、成長するとき湾曲の凸面が容易に伸長するように埋め込み型デバイス１が設計され、処置された運動分節の縦方向のより多くの成長により、幼児の治療時の湾曲の過矯正が防止できる例を示す。
【００９２】
埋め込み型デバイス１には、湾曲の凹面に装着される実施形態もある。これは、脳性麻痺などで、大きな湾曲がある幼児における胸腔鏡的な湾曲治療の例には必要である場合がある。このアプローチは、湾曲凸面に再手術を施す必要がなく、合併症の可能性を低減して、状況を救済できるので、凸面に挿入された埋め込み型デバイスに不具合があった人々にも有用である。図２４は、実施形態のヒンジデバイスが湾曲の凹面に取り付けられた、脊柱側湾変形した脊椎運動分節の前面図である。本埋め込み型デバイスは、成長するとき湾曲の凹面が容易に伸長し、一方、凸面での成長を抑えるように設計されている。修正の場合、およびこれが技術的にはそれほど困難ではないか、必要である場合、凹面の処置が可能である。
【００９３】
残存している成長可能性が最小である場合、成長するとき、埋め込み型デバイスは湾曲の凸面を圧縮するように作用してもよく、椎間板割り込み（ｗｅｄｇｉｎｇ）の程度を小さくすることで脊椎の再形成を助ける。デバイス埋め込み時に上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素が互いに１８０度である場合、埋め込み型デバイスはこのように作用する。成長により開かされるにつれて、凸面では短縮し、一方、湾曲凹面では伸長する。
【００９４】
図２５は、前面から見たヒンジを示し、埋め込み型デバイスにより可能になる縦方向の成長量に対する初期ヒンジ位置の影響を示す図である。上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７の位置および脊椎の取り付け部材５が、デバイス埋め込み時の位置として示されている。
【００９５】
デバイス埋め込み後、しばらく経ち、成長によりヒンジが開かされたときの上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素の位置６’、７’および脊椎の取り付け部材５’が示されている。ヒンジ２が短縮し、装着された脊柱側湾の凸面が圧縮されることになる。
【００９６】
ヒンジ２は、特定の点を超えて閉じないように組み込まれた制約部を有してもよく、それにより湾曲の凹面への負荷を軽減するように作用する。この代わりにまたはこれに加えて、埋め込み型デバイスは、ケーブルや、スプリングなどの付勢手段などの動的な負荷軽減要素を有してもよく、そうしたものは、特に最適とは言えない残余成長が残存している場合に、成長刺激を容易に最大にし、そのために湾曲矯正を容易に最大にするように組み込まれている。
【００９７】
埋め込み型デバイスに動的な負荷軽減要素を有することで、そのような要素により、通常、受けることのない力、特に動的外力を骨格構造体に与えることができる。動的な負荷軽減要素を有しない場合、骨格構造体は、人が動き回るときに筋力が変化することにより、動的負荷を受ける。ただし、成長板での成長は、受けることに慣れた刺激とは異なる方法で成長板を刺激することにより促進される可能性があると考えられている。スプリングなどの動的な負荷軽減要素が埋め込み型デバイスに含まれている場合、骨格構造体が通常受ける動的負荷の一部は、スプリングに伝達され、蓄えられる。人が動き回るとき、スプリングに蓄えられたエネルギーは、埋め込み型デバイスを介して解放され、このため、それが取り付けられた骨格構造体の一部を介して解放され、それにより、受けることに慣れたものとは異なる方法でそうした骨格構造体に負荷を加える。
【００９８】
埋め込み型デバイスは、実質的に静的負荷を加える付勢手段を有してもよい。例えば、図４に示す埋め込み型器具では、その凹側への負荷を軽減する付勢手段が脊椎骨に負荷を加えるように設けられてもよい。
【００９９】
埋め込み型デバイスは、様々な材料から作られてもよいが、ステンレスまたはコバルトクロムが最適な候補である。埋め込み型デバイスの正確な寸法は、設計検討および疲労破壊防止の必要性により決定される。
【０１００】
図２６は、埋め込み型デバイス１のヒンジ２の別の実施形態を示す。図２７および図２８は、動きがヒンジピン１５により制限されるボールソケット型ヒンジを有する埋め込み型デバイスの好ましい実施形態を示す。
【０１０１】
この実施形態では、ボールソケット型ヒンジにより、完全な回転運動が可能であってもよい。
【０１０２】
図２７は、複数の埋め込み型デバイス１が連結されて単一の構成物として形成された埋め込み型器具の好ましい実施形態を示す。
【０１０３】
図２７および図２８に示すように、調節用穴１３に位置する骨ねじの形状をした取り付け部材８が示されており、調節用穴１３は、本実施形態ではスロットである。調節用穴１３は、埋め込み型デバイス１を嵌合するとき、患者の脊椎の様々な大きさまたは長さを考慮して、調節用穴すなわちスロットで骨ねじの位置を変えることができるような形になっている。図２７は、骨ねじ８が調節用穴１３を介して埋め込み型デバイス１に取り付けられることにより、上側ヒンジ構成要素６が別の埋め込み型デバイス１の隣接する下側ヒンジ構成要素７に連結され、単一の構成物を形成する方法を示す。ねじキャップ１６が、骨ねじ（取り付け部材）８の上で締め付けられ、埋め込み型デバイス１を適位置に保持し、隣接する埋め込み型デバイス１の上側ヒンジ構成要素６および下側ヒンジ構成要素７も互いに固定される。
【０１０４】
埋め込み型デバイス１に表面コーティングがされてもよい。例えば、ねじキャップ１６が埋め込み型デバイスにフィットする領域に、きめの粗い表面コーティングがされてもよく、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素を共に保持し、ねじキャップ１６が回転しないようにするのに効果がある。ヒンジが容易に開閉できるように、ボールソケット型ヒンジに滑らかな表面コーティングがされてもよい。滑らかなコーティングは、炭素系コーティングであってもよく、非常に低い摩擦特性および優れた摩耗特性が提供される。
【０１０５】
使用の際には、各骨ねじ８が脊椎骨にねじ込まれ、各ヒンジ機構が２つの隣接する脊椎骨同士間に位置する。
【０１０６】
埋め込み型デバイスは、成人ならびに子供の治療での使用に適している。
【０１０７】
埋め込み型器具を患者に装着する場合、患者が脊椎への胸腔鏡アプローチの対象として位置付けられる。従来の脊柱側湾矯正手術の対象として位置付けられるとき、処置される段階が選択される。患者の湾曲は、手術台上での患者の位置により部分的に矯正される。埋め込み型デバイス１は、変形した脊椎に装着され、装着時に脊椎の位置を変えず、神経機能障害を含めた危険を最小限に抑える。埋め込み型デバイスは、ステープルと同じ方法で挿入される。脊柱側湾の治療のための他のステープリング技術と同様に、分節性血管は取り除かれず、神経損傷の危険を減少させる。
【０１０８】
脊椎は前方に露出される。上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７は、ロック板に使用されるものと同様なねじの頭部に対して、ねじ山を有するねじ穴を有する。上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素のブレード板を受ける際に、処置された椎間板の両側にあるスロットを同時に切断するために、道具が使用される。ブレード板スロットを切断するために使用される道具のドリルガイドスロットを使用して、ブレード板スロットに隣接するようにドリルで穴が開けられる。この道具を除去し、別の道具を使用して埋め込み型デバイスを位置合わせして、脊椎への挿入に対して適切な位置にヒンジを保持する。ヒンジは、事前に作られたスロットにブレード板を押し込むために、穴が開けられている。ねじは、挿入道具のガイドを介して挿入され、締め付けられる。ロックねじは、ねじの逆戻りを防止するように挿入される。処置される次の段階が選択され、プロセスが繰り返される。
【０１０９】
手術後、患者はすぐに動けるようになり、数日内に解放されるものと期待する。胸腔鏡処置による痛みは、開胸または癒合の痛みよりかなり小さく、失血は、通常、最小である。埋め込み型デバイスは脊椎のすべての段階で使用されてもよく、外科的アプローチはどの脊椎骨が処置されたかに応じて変わる。
【０１１０】
埋め込み型器具１は、その取り付け部材同士間の組織をある程度移動可能にできる。薄型の構成物を使用すれば、過矯正のない、３次元的な変形矯正に効果がある。本発明は、後方アプローチから脊椎変形を治療するように調節されてもよい。どのような脊椎変形でも治療できるが、本埋め込み型デバイスを備えた後方処置に最適であるのは脊柱後湾変形である。
【０１１１】
骨格構造体の一部に取り付けるように調節された１対の上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７を備えるのではなく、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７の一方または両方は、骨格構造体の一部と係合するが、それに取り付けられないように調節されてもよい。例えば、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素の一方または両方は、上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素の一方を通過することも骨に到達することもないねじを使用することなく、骨に当接している平板であってもよい。この状況は、椎間板置換デバイスとして、ヒンジが椎間板空間に配置される場合に発生する。上側ヒンジ構成要素および下側ヒンジ構成要素６、７は、椎間板端板と適切に相互作用するように外形が形成され、ヒンジは、上側ヒンジ構成要素と下側ヒンジ構成要素との間にあり、椎体同士間の動きを制御される範囲で可能にする。そのため、上記の説明の他、埋め込み型デバイスの調節用穴は、肘および足首などの椎間板以外の他の部位での関節置換手術に装着するために使用されるものであってもよい。
【０１１２】
本発明はその好ましい実施形態に関して示され説明されたが、本発明は特定のどのような実施形態に限定されるものでもなく、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、変更および修正がなされ得ることを理解されたい。
【符号の説明】
【０１１３】
１：埋め込み型デバイス、埋め込み型器具、２：ヒンジ、３：成長板または椎間板、
４：椎体、５：取り付け部材、６：上側ヒンジ構成要素、７：下側ヒンジ構成要素
８：骨ねじ（取り付け部材）、９：ブレード板、１１：ヒンジ軸受け、１２：傾斜縁部
１３：調節用穴、１４：調節用穴、１５：ヒンジピン、１６：ねじキャップ
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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