(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の椎骨の間に埋めるための椎骨間を連節するインプラントであって、
第１の内表面および第１の外表面を有し、前記第１の椎骨と係合するための第１の端板と、
第２の内表面および第２の外表面を有し、前記第２の椎骨と係合するための第２の端板と、
前記第１の端板の第１の内表面に結合され、中央に開口を有するカバー板と、
前記カバー板の前記中央の開口内に収納されるのに適した形状の第１の挿入部材と、
前記第１の挿入部材と前記第１の端板の間に位置する板バネであるバネ要素と、を備え、
前記第１の挿入部材が、前記第２の端板と連携する第１の連節表面を有して、前記第１および第２の端板が互いに連節するようにしたインプラント。
【請求項２】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは第１および第２の表面を有し、前記第１の表面は前記第１の端板と連携し、前記第２の表面は前記第１の挿入部材と連携し、前記第１の端板は、前記板バネが前記第１の端板に対して少なくとも１つの方向に変位することを許容するように構成されたペリミータエッジを更に有するインプラント。
【請求項３】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは第１および第２の表面を有し、前記第１の表面は前記第１の端板と連携し、前記第２の表面は前記第１の挿入部材と連携し、前記第１の端板は、前記板バネが前記第１の端板に対して少なくとも１つの方向に変位することを妨げるように構成されたペリミータエッジを更に有するインプラント。
【請求項４】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは上面を更に有し、前記板バネの前記上面は、前記第１の挿入部材に形成された凸部を収納する凹部を有するインプラント。
【請求項５】
請求項４に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記凹部および凸部は、前記第１の挿入部材が前記板バネに対して少なくとも１つの方向に変位できるようにしているインプラント。
【請求項６】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記カバー板は、前記第１の端板の少なくとも一部と係合し、前記板バネの少なくとも一部を覆って前記板バネが前記第１の端板から軸方向に離脱することを妨げ、かつ、
カバー板は、前記第２の端板と連携する少なくとも１つの立ち上がった隆起部と接触する少なくとも１つの立ち上がった隆起部を更に有して、前記端板の間で少なくとも１つの方向で連節を制限し、かつ、
前記立ち上がった隆起部は、対応する平らな表面形状を有するインプラント。
【請求項７】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記カバー板は、前記第１の端板の少なくとも一部と係合し、前記板バネの少なくとも一部を覆って前記板バネが前記第１の端板から軸方向に離脱することを妨げ、かつ、
カバー板は、前記第２の端板と連携する少なくとも１つの立ち上がった隆起部と接触する少なくとも１つの立ち上がった隆起部を更に有して、前記端板間で少なくとも１つの方向で連節を制限し、かつ、
前記立ち上がった隆起部は、対応する角度の付いた表面を有するインプラント。
【請求項８】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第１および第２の端板は、金属、ポリマー、セラミック、複合材料から成る群から選択された材料から形成されているインプラント。
【請求項９】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第１および第２の端板は、皮質、海綿、同種移植、自家移植、異種移植、脱灰化または部分的に脱灰化された骨から成る群から選択された骨材料から形成されているインプラント。
【請求項１０】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは、前記第１の端板と一体化されているインプラント。
【請求項１１】
請求項１に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第２の端板と前記第１の挿入部材の間に位置する第２の挿入部材を備えて、
前記第２の挿入部材は、前記第１の挿入部材に形成された第１の連節表面と接触するための第２の連節表面を有するインプラント。
【請求項１２】
第１と第２の椎骨の間に埋めるための椎骨間を連節するインプラントであって、
第１の内表面および第１の外表面を有し、前記第１の椎骨と係合するための第１の端板と、
第２の内表面および第２の外表面を有し、前記第２の椎骨と係合するための第２の端板と、
前記第１の端板の第１の内表面に結合され、中央に開口を有するカバー板と、
前記カバー板の前記中央の開口内に収納されるのに適した形状の、第１の連節面を有する第１の挿入部材と、
前記第１の挿入部材と前記第１の端板の間に位置するバネ要素と、を備え、
第２の端板は、前記第２の端板と第１の挿入部材の間に位置し、
前記第２の挿入部材は、前記第１の挿入部材に形成された第１の連節表面と接触するための第２の連節表面を有し、
前記第１および第２の端板が互いに軸方向に移動できるインプラント。
【請求項１３】
請求項１２に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記バネ要素は、板バネであるインプラント。
【請求項１４】
請求項１または１３に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは、前記第１の端板と係合するように構成された第１および第２の弾性端部を有するインプラント。
【請求項１５】
請求項１４に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第１の端板は、前記板バネの長さよりも小さい長さを有する凹部を更に備えて、
前記板バネが第１の端板と係合する際に、前記第１および第２の弾性端部は、前記第１の端板の前記内表面で支持されるインプラント。
【請求項１６】
請求項１５に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは中央部分を更に備え、前記板バネの前記中央部分は、前記第１の端板の前記第１の内表面から軸方向に離間しているインプラント。
【請求項１７】
請求項１６に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第１の端板および板バネは、前記板バネが前記第１の端板に対して少なくとも１つの方向に変位できるように構成されているインプラント。
【請求項１８】
請求項１または１３に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第１の端板は、前記板バネをその各端部で支持するための一対の第１の肩部材を備えて、前記板バネの底面が前記第１の端板の前記第１の内表面から軸方向に離間しているインプラント。
【請求項１９】
請求項１８に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第１の端板は一対の第２の肩部材を備え、前記一対の第２の肩部材は前記一対の第１の肩部材の軸方向で上かつ遠心方向に位置し、前記第２の肩部材は前記板バネのペリミータエッジに接触して前記板バネが側面で保持されるインプラント。
【請求項２０】
請求項１９に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記一対の第２の肩部材は、前記板バネの変位をすべて妨げるように構成されているインプラント。
【請求項２１】
請求項１９に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記一対の第２の肩部材は、前記板バネが少なくとも１つの方向に変位することができるように構成されているインプラント。
【請求項２２】
請求項１または１３に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは第１の表面と第２の表面を有し、前記第１の表面は第１の端板と連携し、前記第２の表面は第１の挿入部材と連携するインプラント。
【請求項２３】
請求項２２に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記第１の端板は前記第１の内表面に形成された凹部を備え、
前記板バネは、前記板バネの少なくとも両端部が前記第１の内表面により支持されるように前記凹部をまたぐに足りる長さを有し、かつ、前記板バネの中央部が前記凹部の上に位置して、圧縮力が前記板バネの第２の表面に適用される際、前記中央部が前記凹部内に移動するインプラント。
【請求項２４】
請求項１３に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは上面を有し、前記板バネの前記上面は支柱を含み、かつ、前記第１の挿入部材は溝を含み、前記溝が前記支柱を受容できるインプラント。
【請求項２５】
請求項２４に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記支柱と溝は、前記第１の挿入部材が前記板バネに対して少なくとも１つの方向で変位できるようにしているインプラント。
【請求項２６】
請求項１または１３に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記カバー板は第１の表面と第２の表面を有し、前記第１の表面は第１の端板と連携し、前記第２の表面は第１の挿入部材と連携するインプラント。
【請求項２７】
請求項２６に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記カバー板は、前記第２の端板と連携する少なくとも１つの立ち上がった隆起部と接触する少なくとも１つの立ち上がった隆起部を更に含み、前記端板間の連節を少なくとも１つの方向で制限するインプラント。
【請求項２８】
請求項１３に記載された椎骨間を連節するインプラントにおいて、
前記板バネは、前記第１の端板と一体であるインプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊椎の外傷および疾病の治療装置および方法に関する。より詳細には、本発明は椎間板の交換に関する。
【背景技術】
【０００２】
脊椎分離病、椎間板ヘルニア、脊髄神経根の圧迫、椎間板変形疾病、および外傷などの様々な状態が、医療を必要とする厳しい不快感をもたらすものと知られている。このような状態を軽減するために現時点で使用されている処置としては、椎間板および脊椎後側方固定術または関節固定術などの、脊椎固定術が挙げられる。これらの処置では、２つの隣接する椎体が共に固定される。病気に侵された椎間板はまず摘出され、椎間板を除去することによって残された間隙を効果的に架橋するように、２つの椎体間で成長した骨に対応するインプラントが挿入される。いくつかの異なるインプラント材料およびインプラント設計が、様々な成功と共に固定術に使用されてきた。椎間板および脊椎後側方固定術が広く使用されているが、この使用に対する欠点は、隣接する椎間板の変質、および機能脊髄体の不安定化などの小さな生理的範囲の動作および他の固定術に関連した合併症を含む。その結果、合併症がより少なく、固定術と同様の効果を有する代替治療法が望ましい。脊椎固定術に対するこのような代替形態は、関節形成術、および人工装具または人工椎間板の使用である。
【０００３】
一般に、関節形成術は病に侵された関節の交換に使用される。関節形成術は、関節の動作を保持するようにされた一式の処置を含み、それによって完全な状態を保ち、固定術後に隣接する部分が作用する傾向にあるので、これらの部分が劣化し続ける。病に侵された関節の位置および状態によっては、特定の関節形成術処置を利用することもできる。例えば、関節を再成形し、関節を形成する２本の骨の間に人工椎間板を加える挿入再構成手術が普通、肘、肩、足首、および指の関節で利用される。関節全交換手術、または関節全置換術では、病に侵された関節全体を人工装具と交換し、近年では、ほとんどの膝および股関節の問題に対して選択される手術となった。
【０００４】
股関節および膝の置換術は特に、幅広く行われており、米国で２００１年においてはほぼ３００，０００件の股関節置換術、およびほぼ同じ件数の膝置換術が行われている。膝および股関節置換手術に関して、いくつかのインプラントまたは人工装具が利用可能である。股関節人工装具の場合、例示の設計として、２つの構成部品があり、１つ目は大腿骨に嵌合される金属ステムに取り付けられた金属球であり、２つ目は骨盤に移植される接合用プラスチックソケットである。金属片は普通、ステンレス鋼、コバルトおよびクロム合金、チタン、およびチタン合金から形成されており、またプラスチック片は普通、高密度ポリエチレンから形成されている。膝の人工装具の場合、例示的な実施形態では、金属およびプラスチック部品が、損傷を受けた骨端部および軟骨を再度置換するために使用される。金属片は普通、ステンレス鋼、コバルトおよびクロム合金、チタン、およびチタン合金から形成されており、プラスチック片は普通、高密度ポリエチレンから形成されている。
【０００５】
身体の他の関節のものと同様に、脊髄関節形成術は発展し、脊椎に人工装具が使用されている。しかし、機能的関節を交換するための関節の癒合の発展、脊髄関節形成術の出現は、身体の他の主要な関節の関節形成術より遅かった。脊髄関節形成術が遅れたとされるいくつかの可能性のある理由としては、椎間板変形に関連する脊椎の問題は診断するのが難しく、脊椎処置は、一般的には難局に陥りやすいので、癒合などの保守的な解決法が許容可能であり、脊髄解剖学は複雑であるということが挙げられる。
【０００６】
過去４０年にわたって、脊髄関節形成術の技術は開発段階にあり、過去１０年間において、脊髄関節形成術は一流の外科医、およびインプラント製造者の注目を浴びてきた。脊髄関節形成術の発展は、基本的に１９５０年代に始まり、いくつかの新しい概念の１つに、椎間板人工装具の球面概念があった。その球面概念は単に、椎間板摘出処置が行なわれた後に髄核腔内に、基本的には周面に球を配置するものである。環状部は定位置に保持され、球は核置換装置として働く。様々な材料が、球面概念に対して実験された。例えば、１９６０年代の初めには、シリコーン玉軸受を使用したインプラントが患者の頸部に移植されたが、成果は不確実であった。１９６０年代の半ばには、ステンレス鋼（玉軸受）人工装具が患者に移植されていた。この処置の成果は、最初は有望であったが、やがて椎間板空間は椎体内へ鋼球が沈下することにより高さを失った。現時点では、球面人工装具の概念は、異なる材料を使用して観察され、その中で最新のものは改良したカーボンファイバである。
【０００７】
別の新しい概念は、機械的概念設計である。機械的概念設計は基本的に、脊髄顆頭軸の運動範囲を回復することを意図した椎間板全置換製品である。これらの装置はしばしば、安定化機構を介して隣接する椎体に固定された金属端板と、ポリエチレンまたは他の高分子材料からできているコアとからなっている。あるいはコアの代わりに、軸受表面を使用することもでき、軸受表面材料はセラミックオンセラミック、メタルオンメタル、またはメタルオンポリエチレンである。機械的設計概念は、膝および股関節置換などの関節復元製品と同じ概念に基づいており、様々な機械的設計の人工装具概念が今まで提案されており、また提案されている。
【０００８】
別の概念は生理学的概念である。生理学的概念では、患者の脊髄端板間で流体を吸収し、注入し、また椎間板の自然の衝撃吸収または緩衝機能を維持することによって、椎間板機能を復元することを意図した、ヒドロゲル、エラストマー、またはポリウレタン系のコアを使用している。生理学的概念の装置は普通、核または椎間板の一部だけを置換するように設計されているので、部分的な解決法であるとしか考えられていない。
【０００９】
椎間板置換に対するアプローチの全ては、椎間板の痛みを緩和すること、動作範囲を回復させること、椎間板の自然衝撃機能を維持すること、通常の形状または椎間板高さを回復すること、および生理学的運動学を回復することのいくつかまたは全てを対象としている。一般に、エラストマー／流体充填椎間板、球・ソケットタイプの椎間板、機械的ばね椎間板、およびハイブリッド椎間板の４つの例示的なタイプの人工椎間板が、摘出した椎間板の一部または全てと交換するために開発された。
【００１０】
エラストマー／流体充填椎間板は普通、下側および上側剛性端板の間に位置決めされたエラストマークッションまたは流体充填チャンバを含んでいる。これらのインプラントのクッションおよびチャンバは有利には、除去された椎間板組織と同様に機械的挙動で機能する。
【００１１】
球・ソケットタイプの椎間板は普通、協働する内球とソケット部を有する２枚のプレート部材を組み込んでおり、それによって脊椎の運動中の部材の連節移動が可能になる。
【００１２】
機械的ばね椎間板は普通、金属端板間に配置された１つまたは複数のコイル状ばねを組み込んでいる。コイルばねは、脊髄があらゆる方向に屈曲し、延びている間に脊椎の通常の移動を可能にしながら、隣接する脊椎の間隔を置いた配置を維持するのに十分であるように設計された累積ばね定数を規定する。
【００１３】
第４のタイプの人工椎間板である、ハイブリッドディスクは上記の設計概念の２つ以上を組み込んでいる。例えば、１つの知られているハイブリッド椎間板装置は、エラストマーリングで囲まれた球・ソケット関節を含んでいる。
【００１４】
前述の人工装具はそれぞれ、椎間板置換に関連するいくつかの問題に対処しており、インプラントはそれぞれ重大な欠点が存在する。したがって、設計において信頼性と単純性を与える一方で、充填されるべき椎間板の空間の解剖学的構造およびその幾何学的形状と、さらに隣接する椎体の端部の解剖学的構造および幾何学的形状に対応する椎間板インプラントが必要とされている。より詳細には、脊椎に加えられる高い負荷を支持するための安定性を備え、患者にほぼ通常の範囲の動作を可能にするのに十分な運動性が許容となり、隣接する脊椎間の軸方向圧縮性を備え、衝撃吸収能力を有する椎間板インプラントが必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、好ましくは、椎間板高さおよび脊柱前湾を回復させ、自然な範囲の動作を可能にし、衝撃を吸収し、耐動作性および耐軸圧縮性を備えるように設計されている椎間板に関する。さらに、椎間板は脊椎の頸部、胸部、および腰部に使用することもできる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
椎間板は、隣接する脊椎の端部の少なくとも一部と大きさおよび形状が一致することが好ましい足跡を有する本体を含む。椎間板の形状としては、これに限らないが、円形、長円形、楕円形、インゲン豆形、環状形、Ｃ字形、Ｄ字形などが挙げられる。
【００１７】
一実施形態では、椎間板は上部端板、下部端板、および上部端板と下部端板の間に配置された中間弾性膜を備える。別の方法では、弾性膜は端板を囲繞することができる。弾性膜は上部および下部端板と合わせて、内部容量を画定する。椎間板の内部容量は少なくとも１つのばね要素を含み、ばね要素は上部および下部端板に取り付けられている。ばね要素は、下部端板の内表面に形成されたポケットまたは溝内で下部端板に取り付けられており、ばね要素の上端部は半球形部材に取り付けられていることが好ましい。半球形部材は、上部端板の内表面に形成されたソケットと噛み合い、この中で結節するように設計されている。
【００１８】
別の方法では、椎間板は下部端板に上部端板から延びる各ばね要素を備えた複数のばね要素を備えることができ、各ばね要素は上部および下部端板の内表面に形成された対応するソケットと噛み合うように、両端部に半球形部材を有することができる。椎間板はまた、普通は第１のばね要素の周りに不均一に間隔を置いて配置された複数の第２のばね要素によって囲まれた第１のばね要素を含むように構成することもできる。第１のばね要素は、周面ばね要素の剛性よりも大きい剛性および／またはばね定数を有することが好ましい。
【００１９】
さらに、椎間板は複数のばね要素を含むことができ、ばね要素の一部のみを半球形部材に取り付けることができ、残りのばね要素は上部および下部端板に、好ましくはソケット内に取り付けられている。一例示的実施形態では、第１のばね要素は半球形部材に取り付けられ、囲んでいる周面第２のばね要素は上部および下部端板に直接取り付けられる。
【００２０】
椎間板は、１つまたは全てのばね要素の定位置にエラストマー支柱またはリングを含むこともできる。さらに、椎間板はケーシング部材を組み込むことができる。
【００２１】
椎間板は、内部容量内に配置された流体と、流体の挿入および除去を可能にする弁を含むこともできる。
【００２２】
上部および下部端板は、チタン、ステンレス鋼、チタン合金、コバルトクロム合金、またはアモルファス合金などの金属で形成されていることが好ましい。しかし別の方法では、上部および下部端板は、セラミック、複合材料、ポリエーテルエーテルケトン（すなわち、ＰＥＥＫ）または超高分子量ポリエチレン（すなわち、ＵＨＭＷＰＥ）などのポリマー、皮質、海綿質、同種移植片、自家移植片、異種移植片、脱塩化または一部脱塩化された骨を含む骨、または荷重支承支持体として働くことができるあらゆる他の材料で形成することもできる。端板のために選択された材料は所望の流体と合わせて、摩耗量を少なくするように選択されることが好ましく、したがって関節の寿命が長くなる。
【００２３】
上部および下部端板の外表面は実質的に、平坦、楔形などであってもよい。上部および下部端板の外表面はまた、隣接する脊椎の端部の面と全体的に一致するように、矢状面かつ冠状面内で画定された半径を有するドーム形状をしていてもよい。ドーム形状により、上部および下部端板を自然位でより良く嵌合させるように隣接する脊椎の端部とより良く一致させることができる。
【００２４】
椎間板は、隣接する脊椎の端部内およびそこから端板の移動、除去、または排除を妨げるように、少なくとも端板の１枚または両方の外表面に設けられた移動抵抗構造（migration-resistant structures）を含んでいることが好ましい。移動抵抗構造は、これに限らないが、フラップ、スパイク、歯、フィン、配置可能スパイク、配置可能歯、可撓性スパイク、可撓性歯、代替形状の歯、挿入可能または拡張可能フィン、ねじ、フック、セレーション、リブ、および織目付き表面を含む。
【００２５】
さらに、上部および下部端板はまた、骨の内側への成長を促進して椎間板を隣接する脊椎に永久的に固定するように、骨の成長を誘導する(inducing)またはそれを案内する(conducting)物質で被覆されていることが好ましい。別の方法では、上部および下部の端板は、粗加工された表面、多孔質表面、およびレーザ処理端板層を有することができ、骨形成を案内する（osteoconductive)／骨形成を誘導する(osteoinductive)骨格(scaffold)を一体化させ、または骨の内側への成長を促進するために一体型の骨形成を案内する／骨形成を誘導する材料を備えている、あるいはこれから作られていてもよい。さらに、端板は、骨の内側への成長の量および／または深さを制限するように、膜および／または障壁を含むことができる。
【００２６】
上部および下部端板はまた、移植機器の取付け、案内、および保持するための構造を有することもできる。例えば端板は、インプラントを移植するおよび／または隣接する脊椎を伸延させる(distracting)ための孔、スロット、ねじ、または蟻継ぎを有することができる。例えば椎間板は、上部および／または下部端板に形成されたスロットを含むことができ、スロットはインプラント挿入機器、伸延器（distractor)、または両方を受けるように構成されている。
【００２７】
上部および下部端板はまた、連節表面(articulating surfaces)を含み、それによって椎間板がより大きな移動度を有することができることが好ましい。連節表面は、摩耗を最小限に抑え、粒子発生を少なくし、椎間板の寿命を長くするための表面研磨、又は、ダイヤモンド被覆仕上げ（diamond finish)、ＴｉＮｉ被覆仕上げ（TiNi finish)などの類似した摩耗減少仕上げを含むことが好ましい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、椎間板の内部は上部および／または下部端板に一端部が取り付けられ、他端部は取り付けられていない板ばねを含むことができる。端部間に配置され、板ばねは端板の１枚の内表面と噛み合い、連節し、摺動する広がった凸形中間部を含むことが好ましい。板ばねの取り付けられていない端部は、回転軸によりローラに取り付けられ、回転軸によりローラは自由に回転することができ、それによって板ばねはばねの伸縮中に自由に移動することができることが好ましい。
【００２９】
いくつかの実施形態では、椎間板の内部容量は、上部または下部端板に取り付けられた連節部材を含む。連節部材は、中間衝撃吸収層によって端板の１枚に取り付けられていることが好ましい。衝撃吸収層は、エラストマー、ポリマー繊維、ポリウレタン、シリコーン、または衝撃吸収性を有する他の適切な弾性材料であることが好ましい。
【００３０】
他の実施形態では一般に、椎間板は好ましくは噛合表面を含むポケット内に、上部端板、下部端板、および上部端板と下部端板の間に配置された可撓性コアを備える。可撓性コアは、スロット付きコア、リングばね、羽根付き板ばね、または板ばねのいずれかであることが好ましい。可撓性部材は、椎間板に与えられる負荷状態によって、屈曲／伸張、横湾曲、軸回転、および／または平行移動を提供するような大きさおよび構成をしていてもよい。
【００３１】
椎間板は、可能ならモジュラー方式で移植することができる、または予め組み立てて移植することができる。前部、前横部、および横部の手術アプローチを椎間板に使用することができる。さらに、移植される椎間板によって、最小侵入性手術法および／または同時伸延移植手術法を使用することもできる。また、移植する椎間板によって、前縦靭帯を椎間板または隣接する椎体に直接取り付けることもできる。前縦靭帯は、部分的に脱塩化したまたは脱塩化した自家移植片、同種移植片、または異種移植片から形成することができる。別の方法では、前縦靭帯はエラストマー、または網状ポリマーなどの生物適合材料から形成することができる。椎間板の移植を助けるため、椎間板は位置合せマーカを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の理解を簡単にするため、および本発明を図示する目的で、例示的かつ好ましい特徴および実施形態が添付の図面内で開示されている。しかし、本発明は示した正確な配置および機器に限らず、同様の参照記号はいくつかの図全体を通して同様の要素を示すことを理解されたい。
【００３３】
本明細書で開示された椎間板の図示した例によって示された教示により、あらゆる幅広い異なるインプラント構造を準備することができる。本発明の椎間板は、自然の脊椎湾曲（または矢状平衡（sagittal balance））、椎間板高さを回復し、自然な範囲の動作を可能にし、衝撃を吸収し、耐動作性および耐軸圧縮性を備えるように設計されていることが好ましい。
【００３４】
椎間板は、脊椎の頸部、胸部、および腰部で使用するような大きさをしており、そこで使用するように適合されるようになっている。また、椎間板を各個別の患者用に調整することができ、個別の患者に適当な椎間板の特性を得ることができる。例えば、人工椎間板は１対の端板とコアを有することができ、該椎間板のコアは各個別の患者に対して所望の動的特性を生み出すようなに、異なるアセンブリ、異なる構成部品、および／または様々な種類の材料を含むことができる。
【００３５】
さらに、椎間板は湾曲、伸張、横方向の屈曲、回転、および平行移動を可能にできる。湾曲とは、関節または身体の２つの部分を屈曲するような位置にする動作であり、脊椎内では、脊椎がまっすぐになった状態から、前方に屈曲する動作までの動きである。伸張とは、２つの部分を互いに離れるように引っ張る運動であり、脊椎内では、脊椎がまっすぐになった状態から、後方に屈曲する動作するまでの動きである。横方向の屈曲とは、横側部に向かう屈曲動作であり、脊椎内ではこの動作は一般に屈曲（横）および連動した回転も含む。回転は脊椎の軸に対して脊柱の一部が捩れ、回転し、または旋回する動作である。平行移動とは、脊柱の軸に対してほぼ横方向に進む限定された動きである。
【００３６】
加えて、自然の椎間板と同様に、人工椎間板により瞬時回転軸(instantaneous axis of rotation)の移動が可能になることが好ましい。平面動作中の身体に対する瞬間毎に、身体内に線、または、移動しないこの線の仮想延長線がある。瞬時回転軸はこの線である。瞬時回転軸が移動することは、異なる負荷状態の結果、（すなわち、平行移動のように）移動する回転軸の能力に言及している。すなわち、瞬時回転軸の位置は椎間板に対して移動する。脊椎の腰部用の移動する瞬時回転軸の好ましい平均的な位置は、好ましくは下部／後端端板に近接して、椎間板空間の後半分内または近接する（上部または下部）端板に隣接し、脊椎の胸動脈部用の移動する瞬時回転軸の好ましい平均的な位置は、椎間板空間の下部でかつ脊柱管内で後部に延びる終端椎体に近接していることが好ましく、脊椎の頸部用の移動する瞬時回転軸の好ましい中間位置は終端椎体の後半分にあることが好ましい。
【００３７】
また自然の椎間板と同様に、人工椎間板の応答特性は非線形であることが好ましい。例えば、連続した軸方向圧縮に応答して、人工椎間板は初期の大きな圧縮量を、圧縮量を非線形に減少させることにより、追従させて受けることが好ましい。
【００３８】
添付の図面を参照して、人工椎間板の好ましい実施形態および特徴を詳細に説明する。しかし、特定の実施形態および特徴のこれらの説明は単に例示するためのものである。様々な実施形態の１つまたは複数の特徴または要素を組み合わせる、または単一で使用することができ、様々な実施形態の変更形態と、他の実施形態も考えられ、当業者には自明のことであることが考えられる。
【００３９】
まず図１を参照すると、人工椎間板１０の例示的な第１の実施形態の斜視図が示されている。椎間板１０は、前部側１１、後部側１３、および第１および第２の横側１５、１７をそれぞれ含む、ほぼエンドウ豆形の足跡を有することが好ましい。前部側１１および横側１５、１７は全て、ほぼ凸形状をしており、後部側１３はほぼ凹形状をしている。しかし、椎間板１０はこれに限らないが、円形、長円形、楕円形、環状形、Ｄ字形、Ｃ字形などを含む隣接する椎体と幾何的および解剖学的にほぼ一致する他の形状をとってもよい。
【００４０】
図示するように、椎間板１０は上部端板２０、下部端板２２、および中間弾性膜２４を含み、弾性膜２４は好ましくは椎間板１０の外周面に近接して、上部端板２０から下部端板２４まで全体的に延在している。別の方法では、弾性膜２４は上部および下部の端板２０、２２を囲繞することができる。弾性膜２４は上部端版２０および下部端板２２と合わせて、内部容量２６を画定する。
【００４１】
弾性膜２４は、ポリウレタン、シリコーン、網目状ポリマー、または他の適当な弾性材料などのエラストマーからできている。弾性膜２４は、流体を椎間板の内部に、またはそこから流すことができるように、透過性または半透性であってもよい（以下により詳細に説明する）。別の方法では、膜は非浸透性であってもよい。弾性膜２４は上部端板１２と下部端板１４の間の平行移動の動作に耐えることができ、端板１２と１４の間に軟組織が内部成長することを防ぐと共に、内部容量内に発生したあらゆる摩耗粒子を含むことができる。これに限らないが、結合剤、超音波溶接、ねじ、くぎ、機械的楔留め、およびピンを含む、当業者に知られている固定方法で、弾性膜２４を上部および下部端板１２、１４に取り付けることができる。
【００４２】
別の方法では、弾性膜２４は「アコーディオン」または他の可撓性形状を想定した蛇腹の形をしており、様々な荷重状態で伸縮することが可能である。蛇腹は、これに限らないが、各端板１２、１４内に形成された円形溝、結合剤、超音波溶接、ねじ、くぎ、機械的楔留め、およびピンを含む、当業者に知られている方法によって上部および下部端板１２、１４にしっかり取り付けることができる。蛇腹は金属で作られていることが好ましいが、エラストマーまたはポリマーなどの他の材料を使用することもできる。代替実施形態では、膜１６を当業者に知られているあらゆる適当な非弾性材料で作ることもできる。
【００４３】
図２を参照すると、椎間板１０の内部２６が示されている。好ましくは、椎間板１０の内部２６は少なくとも１つのばね要素３０を含み、該ばね要素３０は長手軸を有してもよい。ばねは、長手軸が上部および下部端板２０、２２それぞれによって形成された平面にほぼ垂直である方向に向くような方向にあってもよい。別の方法では、ばねは軸が上部および下部の端板の少なくとも一方で鋭角を形成するような方向にあってもよい。ばね要素は、下部端板２２の内表面４０に形成されたポケットまたは溝３２内で下部端板２２と接触する第１の端部を有することができる。このようなポケットまたは溝により、端板に対するばねの横方向に変位することを防ぐことができる。ばね要素３０の上端部は、ばね嵌合表面３３および反対側のほぼ球状表面３５を有する連節部材３４と係合することができる。これに限らないが、結合剤、超音波溶接、ねじ、くぎ、圧入、およびピンを含む、当業者に知られているあらゆる適当な固定法を使用して、ばね要素３０をポケット３２および／または連節部材３４に固定することができる。別の方法では、ばね要素３０および連節部材３４を一体形成することができる。
【００４４】
連節部材３４の球状表面３５は、上部端板２０の内表面３８に形成され、対応する形状となったソケット３６内において、連節するように構成することができる。連節部材３４とソケット３６の間の接合面は、球・ソケットタイプの連結に近く、球状連節部材３４はソケット３６内で連節することができる。所望の連節のタイプおよび所望の連接する量により、連節部材３４およびソケット３６に設けられた球状表面３５の曲率および円弧が決まる。例えば、球状表面３５がソケット３６と同じ半径を有する場合、椎間板１０はより大きな支持を提供する、より規制された運動を提供する可能性がある。別の方法では、ソケット３６が球状表面３５より大きな半径を有する場合、椎間板１０はさらに、連節および／または平行移動を行なうことが可能性となる。
【００４５】
代替的な実施形態では、ソケット３６は連節部材３４をソケット内で平行移動させることが可能な平坦部を組み込むことができ、それによって下部端板２２に対して上部端板２０が平行移動する。このように平行移動させることによって、椎間板１０は瞬時回転軸を移動させる。所望の連節動作を得るため、連節部材３４およびソケット３６が球状以外の輪郭を有することも可能である。このような他の輪郭は、楕円形すなわち卵形、および多重球形状を含むこともでき、連節部材およびソケットはそれぞれ少なくとも２つの別個または共結合球状セグメントを備えることができる。さらに、連節部材３４およびソケット３６は図では、それぞれの表面の噛み合いを全体的に可能にする輪郭を有し、対応する表面は上部端板２０と下部端板２２の間の所望の連節しながらの動作性を得るのに適切なあらゆる形状をとってもよい。
【００４６】
椎間板１０は下部端板２２と結合する連節部材３４、および上部端板２０と結合するソケット３６を有するように説明されているが、ソケット３６および連節要素３５が代わりにそれぞれ、下部端板および上部端板に結合するように、要素は逆であってもよい。さらに、ソケット部材は、一中空球状内表面を備える１ピースからなる端板のように、それぞれの端板に一体として設けることができる。また、ソケット部材および連節要素は、チタン、ステンレス鋼、超高分子量ポリエチレンなどのポリマーなどの、当業者に知られているあらゆる適当な材料からなってもよい。さらに、摩耗を最小限に抑え、粒子発生を少なくし、椎間板の寿命を長くするため、連節表面は、表面研磨、又は、ダイヤモンド被覆仕上げ、ＴｉＮｉ被覆仕上げなどの類似した摩耗減少仕上げを含むことができる。
【００４７】
ばね要素３０は、これに限らないが、渦巻ばね、コイルばね、板ばねなどを含む、当業者に知られているあらゆる適当な弾性部材を囲むことができる。さらに、ばね要素３０を例えば、ポリマー、複合材料、またはコバルトクロム合金、チタン合金、ステンレス鋼、形状記憶合金、およびアモルファス合金などの金属を含む、当業者に知られているあらゆる適当な材料で形成することができる。同様に、ばね要素３０は直列、並列、または直列および並列要素の組み合わせのいずれかで設けられた２つ以上の別個のばね要素を備えることができる。
【００４８】
特定のばね要素は、特定の患者の必要に合わせて選択されることもあるが、選択した１つまたは複数のばねは患者の通常の椎間板の性状を真似るべきであり、または特定の処置に必要なように適するべきである。したがって、軸方向圧縮および横方向の屈曲の際に適切な剛性を有するばねを、以下の範囲を与えるように選択するべきである。湾曲／伸張は、約０ニュートンメートル／度（Ｎｍ／ｄｅｇ）から約８Ｎｍ／ｄｅｇであり、横方向屈曲は約Ｎｍ／ｄｅｇから約５Ｎｍ／ｄｅｇであり、圧縮は約１００〜約５０００Ｎ／ｍｍの範囲である。さらに、選択したばねの外径は約５ミリメートル（ｍｍ）から約３０ｍｍの範囲であり、ばねの高さは約７．５ｍｍから約１２ｍｍの範囲である。前述の範囲は代表的な寸法としてのみ提供したものであり、特定の患者に適切な使用するばねはあらゆる寸法、形状、強度および可撓性を有していてもよいことに留意されたい。
【００４９】
連節表面と組み合わせたばね要素の使用により、上部端板２０と下部端板２２の間の連節、平行移動、および圧縮／衝撃吸収の組み合わせが、提供され、それによって瞬時回転軸を移動させることが可能になる。連節は、連節部材３５およびソケット３６の相互作用により、および／または少なくとも１つのばね要素３０の屈曲によって行なうことができる。圧縮および衝撃吸収はばね要素３０によって行なうことができ、平行移動は、連節部材３６はソケット内で平行移動することができるように、ばね要素の屈曲によって、または平坦部を有するソケットの選択により行なうことができる。
【００５０】
図２ａを参照すると、複数のばね要素３０を備える椎間板１０が図示されており、各ばね要素３０は、各ばね要素の長手軸が端板２０、２２それぞれによって形成された平面にほぼ垂直を向くように、上部端板２０から下部端板２２まで延在してもよい。別の方法では、１つまたは複数のばね３０は、長手軸が端板の１つまたは両方の平面に対して鋭角を形成するような方向を向いていてもよい。
【００５１】
複数のばね要素３０は、均一な衝撃吸収、荷重支承、および耐引張り性／耐圧縮性を提供するのに適当な構成で配置することができ、またはばね要素３０は他側部と比べて、椎間板の一方側（すなわち、前部、後部）での耐衝撃および／または耐圧縮性を増やすことができるように戦略的に配置することができる。しかし、椎間板１０は少なくとも１つの中心ばね要素３０と、中心ばね要素３０から間隔を置いて配置された少なくとも１つの周辺ばね要素３０とを含むことが好ましい。図示した実施形態では、単一の中心ばね要素は複数の周辺ばね要素で囲まれている。中心および周辺ばね要素３０は実質的に同じ剛性を有することができる、または剛性は異なっていてもよい。好ましくは、中心ばね要素３０は周辺ばね要素３０の剛性より大きな剛性を有するようにしてもよい。このような配置により、椎間板は軸方向圧縮の発生の初期段階中における、主な衝撃吸収および抵抗を提供する中心ばねを有し、軸方向圧縮の後の段階中における、二次的な衝撃吸収および抵抗を提供する周辺ばね要素３０を有する結果となる。これにより、患者の自然の椎間板の応答をよく真似ることができる圧縮荷重に対する望ましい非線形の応答が提供される。
【００５２】
図２ａに示すように、各ばね要素３０はそれぞれ上部および下部の端板２０、２２と結合する第１および第２の端部を有する。各ばねの第１および第２の端部は、前に説明したように、上部および下部の端板２０、２２の内表面に形成された対応する球状ソケット３６と噛み合うように構成された結合する球状連節部材３４を有することができる。ばねおよび連節部材を組み合わせることにより、上部および下部端板２０、２２を相対的に移動させることが可能になる。例えば、連節部材３４は結合するソケット３６内で連節することができ、それによってばねの端部が端板にしっかり連結されている場合、存在するばね要素３０内にねじれ抵抗を作り出すことなく上部および下部端板２０、２２は相対的に連節することができる。別の方法では、各ばね要素３０は一端に球状部材３４を取り付けられるのみであり、他端部は、前に説明したように上部または下部の端板２０、２２に取り付けられている。
【００５３】
図２ｂを参照すると、椎間板１０は複数のばね要素３０を含むことができ、ここでは第１のばね要素３０の一端部だけが球状連節部材３４を備え、第１のばね要素３０の反対側端部と、第２のばね要素３０の両端部は上部および下部端板２０、２２の対応するポケット、またはくぼみ部内に配置されている（これらのくぼみ部および結合するばね要素の配置および連結は、図２の実施形態に関連して前に説明したとものと同じである）。図２ｂに示すように、第１のばね要素３０は半球部材３４に取り付けられて、上部または下部の端板２０、２２内に配置された対応するソケット３６と噛み合う。第１のばね要素３０を囲む複数の第２のばね要素３０は、前に説明したように上部および下部端板２０、２２に直接取り付けられている。一実施形態では、第１のばねを１つの半球部材３４に取り付けることができ、複数の第２のばね要素３０を２つの半球部材３４に取り付けることができる。前の実施形態と同様に、ばねの数、剛性、および配置と、連節要素およびソケット３６の選択および配置を、通常の椎間板の性状をできるだけ近く真似る、または特定の処置に適当な性状を与える椎間板を提供するのに適切なあらゆる組み合わせで行なうことができる。
【００５４】
図２ｃを参照すると、椎間板１０は中心ばね要素３０に周面的に配置されたエラストマー支柱５４を含むことができる。支柱５４は長手軸および第１および第２端部を有することができ、各端部は上部または下部の端板２０、２２に結合させることができる。エラストマー支柱５４は、変位に抵抗するように、上部および下部端板２０、２２の結合する内表面３８、４０内に形成された溝３２内に設置されてもよい。エラストマー支柱５４は基本的に、前に説明した周面ばね要素３０と同じ機能を果たす、すなわち椎間板１０に耐圧縮力および耐衝撃吸収を提供し、動きに抵抗するように働くことができる。エラストマー支柱５４は、これに限らないがポリウレタンまたはシリコーンを含む、当業者に知られているあらゆる適切な材料から形成することができる。個別の支柱５４は何個でも設けることができ、個別の支柱は端板に適当な剛性または抵抗支持体を提供するために、様々な形状を想定することができる。したがって、支柱５４は円筒形、四角形、矩形などでもよく、円形、三角形、楕円形などのあらゆる適当な断面をしていてもよい。支柱はまた連続または非連続断面を備えることができ、交互となるエラストマー（alternating elastomeric）および金属またはポリマーの層を有するものなど、異なる材料の層で作られていてもよい。支柱５４はまた中空であってもよく、またはリング形状をしていてもよい。リング形の支柱５４は第１のばね要素３０の少なくとも一部を囲むように構成することもできる。前の実施形態と同様に、支柱５４の端部を圧入、結合剤などを含む当業者のあらゆる適切方法を使用して端板に連結させることができる。１本または複数本の支柱を、１つまたは複数の結合する溝内に移動するように設けることもできる。支柱５４の配置、数、および構造は重要ではないが、代わりに患者の通常の椎間板の性状を真似る、または特定の処置に適当な性状を提供する椎間板１０を提供するのに望ましいあらゆる組み合わせであってもよい。
【００５５】
端板２０、２２の内表面３８、４０は、エラストマーを端板に溶接することなどによる製造中に、エラストマー支柱５０を上部および下部の端板２０、２２の対応する表面と一体化させることができるように多孔質であってもよい。膜および／または障壁は、埋め込みの深さおよび骨の内側への成長をそれぞれ制限するように端板２０、２２内に含むこともできる。
【００５６】
本実施形態の椎間板１０は、膜２４および弁（図示せず）を含むこともでき、弁は流体を椎間板１０の内部２６内に注入する、またはそこから除去できるように、椎間板１０の内部２６へのアクセスを提供する。バルブは、当業者に知られているような一方向弁であることが好ましく、それによっていったん注入された流体は椎間板１０の内部２６から逃げることはできない。弁は弾性膜２４を介して配置されることが好ましいが、別の方法では、弁は上部および／または下部の端板２０、２２を介して配置することが好ましい。弁が上部および／または下部の端板２０、２２に配置されている場合には、通路は椎間板１０の内部２６と弁を相互連結させるように含まれていることが好ましい。
【００５７】
流体は、椎間板１０の軸方向圧縮中に衝撃吸収を行なうのに十分な気体、液体、ゲルまたはそのどんな組み合わせであってもよく、上部端板２０および下部端板２２の互いに対する限られた連節または移動を可能にする。流体は圧縮不可能であり、例えば生理食塩水または鉱水であることが好ましい。使用の際、流体を隣接する脊椎間に椎間板１０を挿入する前に、流体を椎間板１０の内部２６に注入することができる。別の方法では、隣接する脊椎間への椎間板１０の挿入およびのその後の伸延を簡単にするように、流体を原位置で注入してもよい。椎間板１０の剛性および伸延機能は、椎間板１０の内部２６内に注入される流体の量の関数であってもよい。一般に、より多くの流体を椎間板１０の内部２６内に提供されると、椎間板１０の剛性がより大きくなり、伸延機能がより大きくなる。さらに、椎間板１０の内部２６の一部だけを充填することによって、柔軟かつ大きな連節を実現することができる。最後に、流体を用いて椎間板１０の内部２６を可変的に充填することにより、椎間板１０の全高Ｈを個別の患者の要求によって、必要に応じて変更することができる。
【００５８】
椎間板１０が移植される脊椎の位置に依存して、椎間板１０は約４ミリから約２６ミリの範囲の高さを回復することが好ましい。加えて、椎間板１０は約０°から約２０°の間の範囲の脊柱前湾を回復させることが好ましい。椎間板１０はまた、軸方向の回転において約１Ｎｍ／ｄｅｇから約１１Ｎｍ／ｄｅｇ、湾曲／伸張において約０Ｎｍ／ｄｅｇから約７Ｎｍ／ｄｅｇ、横方向の屈曲において約０Ｎｍ／ｄｅｇから約５Ｎｍ／ｄｅｇの剛性を回復させることが好ましい。加えて、椎間板１０は約１００Ｎ／ｍｍから約５０００Ｎ／ｍｍの圧縮剛性、および約５０Ｎ／ｍｍから約１０００Ｎ／ｍｍの引張り剛性を提供することが好ましい。さらに椎間板１０が移植される脊椎の場所によって、椎間板１０は湾曲／伸張において約５°から約４５°、横屈曲において約３°から約３３°、軸方向回転において約１°から約６０°の動作範囲を許容することが好ましい。椎間板１０はまた、約０．２ｍｍから約２ｍｍの範囲の軸方向圧縮を可能にすることが好ましい。
【００５９】
上部および下部端板２０、２２は、チタン、スチール鋼、チタン合金、コバルトクロム合金、形状記憶合金、またはアモルファス合金などの金属で形成されていることが好ましい。しかし別の方法では、上部および下部端板２０、２２は剛性ポリマー、ＰＥＥＫまたはＵＨＭＷＰＥ、セラミック、複合材料、皮質、海綿質、同種移植片、自家移植片、異種移植片、脱塩化(demineralized)または一部脱塩化された骨を含む骨、または荷重支承支持体として働くことができるあらゆる他の材料で形成することもできる。より詳細には、端板用に選択された材料は摩耗を最小限に抑えるために選択される。
【００６０】
さらに、本発明の椎間板内のあらゆる連節表面は、摩耗を最小限に抑え、粒子の発生を減らし、椎間板の寿命を長くするための摩耗仕上げ、又は、ダイヤモンド被覆仕上げ、ＴｉＮｉ被覆仕上げなどの類似した摩耗減少仕上げを含むことができることが好ましい。
【００６１】
上部および下部の端板２０、２２の外表面は、実質的に平面的な楔形状などであってもよい。上部および下部の端板２０、２２の外表面はまた、隣接する脊椎の端部の形状とほぼ一致するように、矢状でかつ冠状の平面で画定された半径を備えるドーム形状をしていてもよく、それによって原位置でのより優れた嵌合を行なうことができる。
【００６２】
加えて図１に示すように、椎間板１０は例えば、上部および下部の端板２０、２２の外表面上のスパイク状構造１８などの移動抵抗機構を含むことができる。移動抵抗機構により、隣接する脊椎の端部の貫通するおよび／または変形する結果として、機械的連動を提供することによって、隣接する脊椎の端部との椎間板１０の係合を容易にすることができる。スパイク１８によって生じる初期の機械的な安定性により、椎間板１０の動作後不安定性、移動、除去または排除のリスクが最小限に抑えられる。他の移動抵抗機構としては、これに限らないが、フラップ、歯、配置可能歯、配置可能スパイク、可撓性スパイク、可撓性歯、フィン、挿入可能または拡大可能フィン、アンカ、ねじ、ねじ山、鋸歯、または上部および下部の端板２０、２２上の他の同様の構成を挙げることができる。図３ａに示すように、配置可能スパイク４１を設けることができ、カム機構４３はスパイクを配置するのに使用することができる。別の方法では、図３ｂに示すように、配置可能スパイクは機器（図示せず）によって配置されるように構成することができる。図３ｃから３ｅにそれぞれ示すように、可撓性スパイク４４、成形歯４５、およびアンカ４６が示されている。別の方法では、または加えて、椎間板１０を隣接する脊椎に固定するのに結合剤を使用することもできる。
【００６３】
さらに、上部および下部端板２０、２２は、椎間板１０を隣接する脊椎に永久的に固定するように、骨の内側への成長を促進すべく、ヒドロキシアパタイトなどの骨成長促進物質で被覆することもできる。別の方法では、上部および下部端板２０、２２は骨の内側への成長を簡単にするように粗加工または多孔質表面を有することもできる。別の方法では、上部および下部の端板２０、２２は多孔質構造を作り出すようにレーザ処理された端板層を有することができ、または骨形成を案内する（osteoconductive)／骨形成を誘導する(osteoinductive)骨格(scaffold)を一体化させることができる。端板２０、２２はまた、骨の内側への成長を促進するように、骨形成を案内するおよび／または骨形成を誘導する材料から作ることもできる。端板２０、２２は、骨の内側への成長が許容されるべき深さを制限するように、膜および／または障壁をさらに含むことができる。
【００６４】
上部および下部の端板２０、２２は、移植器具の取付け、案内、および維持のための構造を有することもできる。例えば端板２０、２２は、脊椎を移植するおよび／または伸延させるのに使用される工具を受け入れるための、孔、スロット、ねじ山、または蟻継ぎを有することができる。例えば椎間板は、上部および／または下部の端板２０、２２内に形成されたスロットを含むことができ、スロットはインプラント挿入器具、伸延器、または両方を受けるように構成されている。
【００６５】
使用される材料および構造部品の結果、椎間板１０は椎間板に加えられる負荷によって、湾曲／伸張、横方向の屈曲、軸方向の回転、および平行移動を可能することができる。加えて、脊髄移動による様々な脊髄負荷において、ばね要素３０は様々な量に圧縮し、傾斜させ、連節させ、かつ／または屈曲させることができる。
【００６６】
図４および４ａに関連して、椎間板１００の第２の例示的な実施形態が示されている。前述した実施形態と同様に、椎間板１００の外部構造は、これに限らないが、円形、長円形、楕円形、環状形、エンドウ豆形、Ｄ字形、Ｃ字形などを含む、隣接する椎体と幾何学的および解剖学的にほぼ一致するあらゆる形状をとることができる。図示するように、椎間板１００は上部端板１０２、下部端板１０４、および中間弾性膜１０６を含み、弾性膜１０６は上部および下部の端板１０２、１０４を組み合わせて、内部容量１０８を画定する。端板１０２、１０４および弾性膜１０６は、他の実施形態に関連して前に説明したこれらの端板および弾性膜と同様である。椎間板１００は弁（図示せず）を含むこともでき、弁は他の実施形態に関連して前に説明したように流体の挿入または除去を可能にするように、椎間板１００の内部１０８へのアクセスを提供する。椎間板１００は、図３ａ〜３ｅおよび前の実施形態に関連して前に説明したように、移動抵抗機構、永久固定手段および／または移植機器の取付け、案内、および維持のための構造を含むこともできる。
【００６７】
椎間板１００は、第１の端部１１２および第２の端部１１４を有する板ばね１１０をさらに含むことができる。第１の端部１１２は、上部端板１０２に取り付けることができ、板ばね１１０の第２の端部１１４は、上部端板１０２の内表面上で転動することが可能なローラ１３０を備えることができる。板ばねは、第１の端部１１２と第２の端部１１４の間に配置された中心部１１６を有することができ、この中心部１１６は凹凸形状を備えることができる。凸状表面はほぼ下部端板２４に対向しており、さらに、凹状表面はほぼ上部端板２４に対向している。下部端板１０４は、ソケット内の球のように、内表面と噛み合い、連節し、摺動し、旋回するように構成された、中間部１１６を受け入れるように構成された表面を備える。板ばね１１０は上部端板に取り付けられているように本明細書では説明されているが、別の方法では下部端板１０４に取り付けることができ、それによって凹凸中間部１１６は上部端板１０２の内表面と相互作用する。板ばね１１０の連節表面は図では板ばねの中心近くに配置されているが、連節表面は所望の連節を行なうのに適当なように、板ばねの長さおよび／または幅に沿ってあらゆる点に配置することができることに留意されたい。
【００６８】
板ばね１１０の取り付けられていない第２の端部１１４は、回転軸１３２上にローラ１３０を備えることができ、ローラ１３０は回転軸１３２の周りで自由に回転可能である。板ばね１１０の第２の端部１１４は、軸方向の負荷または圧縮の間、および軸方向の非負荷または引張の間、上部端板１０２の内表面に沿って滑動または転動することができる。したがって、本実施形態の板ばねは、屈曲するときに平行移動することが可能であり、両端部で拘束された板ばねに比べてより大きな範囲の可撓性を提供することができる。代替的な実施形態では、板ばね１１０は上部端板１０２の内表面に直接沿って滑動するように、ローラ１３０の代わりに丸みを帯びた端部を有することができる。
【００６９】
下部端板１０４は、パッド１２０を受けるポケット１０６を備えることができる。パッド１２０は、下部端板１０４と係合する下表面と、板ばね１１０の広がった中間凸状部１１６と噛み合うような形状および大きさを有した凹状部１２２を備える上表面とを有することができる。ばねおよびパッドによって提供された連節のタイプおよびその量は、中間部１１６および凹状部１２２に提供された曲率を制御することによって調節することができる。中間部１１６が凹状部１２２と同じ半径を有している場合には、椎間板１００はより大きな支持を提供するが、移動はより制約される。別の方法では、凹状部１２２が中間部１１６より大きな曲率半径を有している場合には、椎間板は大きな連節を提供することができる。
【００７０】
中間部材１１６および凹状部１２２は、所望の連節を達成するように他の輪郭をとることもできる。パッド１２０の凹状部１２２は、凹状中間部１１６と噛み合うように凸状をしていてもよい。さらに、凹状部１１２および中間部材１１６は、表面の噛み合いを全体的に可能にする輪郭で示されているが、所望の連節を達成するように非噛合輪郭が設けられてもよい。
【００７１】
さらに、板ばね１１０の圧縮および滑動は、１つまたは複数の負荷領域に依存して変化させてもよい。例えば、椎間板１００の一端部に負荷を与えることにより、椎間板１００の対向端部と比べて、椎間板１００をより大きく圧縮することになる。加えて、パッド１２０およびポケット１０６は、パッドがポケット１０６内で平行移動することが可能なように構成してもよい。様々な動作、すなわち板ばね１１０の圧縮およびポケット１０６に対する板ばね１１０の平行移動により、瞬時回転軸の移動を可能にすることができる。
【００７２】
板ばね１１０は、例えばポリマー、セラミック、複合材料、およびコバルトクロム合金、チタン合金、ステンレス鋼、形状記憶合金、およびアモルファス合金などの金属を含む、当業者に知られているあらゆる適当な材料から形成することができる。パッド１２０は同様に、同様の材料から形成することができる。
【００７３】
椎間板１００が移植される脊椎の位置に依存して、椎間板１００は、高さ、自然の脊椎湾曲（または矢状平衡）、剛性を回復し、圧縮剛性を提供し、また前の実施形態に関連して説明したのと同様の動作範囲を可能にすることが好ましい。
【００７４】
図５を参照すると、椎間板１５０の第３の例示的な実施形態が示されている。前述した実施形態と同様に、椎間板１５０はこれに限らないが、円形、卵形、楕円形、環状形、エンドウ豆形、Ｄ字形、Ｃ字形などを含む、隣接する椎体と幾何学的および解剖学的にほぼ一致するあらゆる形状をとってもよい。図示するように、椎間板１５０は上部端板１５２、下部端板１５４、および中間弾性膜１５６を備え、弾性膜１５６は上部および下部の端板１５２、１５４を組み合わせて、内部容量１５８を画定する。端板１５２、１５４および弾性膜１５６は、他の実施形態と関連して前に説明したものと同様である。椎間板１５０はまた弁（図示せず）を含み、弁は他の実施形態に関連して前に説明したように、流体の挿入または除去を可能にするように、椎間板１５０の内部１５８へのアクセスを提供する。椎間板１５０はまた、図３ａ〜３ｅおよび前の実施形態に関連して前に説明したように、移動抵抗機構、永久固定手段および／または移植機器取付け、案内、および維持のための構造を含むこともできる。
【００７５】
椎間板１５０は、上部または下部端板１５２、１５４の一方、好ましくは下部端板１５２に取り付けられた中間連節部材１６０をさらに含むことができる。連節部材１６０は、下部端板１５４の一方の内表面に形成された凹状表面１６４に対して連節するような大きさおよび形状をしている凸状下表面１６２を有することができる。対応する連節表面１６２、１６４の曲率は、他の実施形態に関して既に説明したように、端板１５２と１５４の間の所望量の連節および平衡移動を行なうように、必要に応じて操作することができる。
【００７６】
別の方法では、連節部材１６２は対向する端板１５２、１５４の内表面に形成された凸状表面に対して噛み合い、連節するような形状および大きさをしている凹状下表面を備えることができる。さらに、凹状表面１６４を端板１５２、１５４の一方の内表面に一体形成することができる、またはその上に別個に形成し、取り付けることができる。端板１５２、１５４の一方の内表面の上に凹状表面１６４を取り付けることによって、凹状表面１６４を結合する端板とは異なる材料、例えばポリエチレンまたは他のポリマーで作ることが可能になり、または衝撃吸収材料を以下により詳細に説明するように設けることができる。
【００７７】
連節部材１６０は、これに限らないが、結合剤、超音波溶接、ねじ、くぎ、機械的楔留め、およびピンを含む、当業者に知られているあらゆる固定方法によって端板１５２、１５４の一方に取り付けることができる。しかし、連節部材１６０は中間衝撃吸収層１７０を介して端板１５０、１５２の一方に取り付けることができることが好ましい。衝撃吸収層１７０は、エラストマー、成形または結合されたポリマー繊維、ポリウレタン、シリコーン、または適当な衝撃吸収性状を有するあらゆる他の適切な弾性材料であってもよい。連節部材１６０は、金属、ポリマー、複合材料、セラミック、またはどんな組み合わせからでも製造することができる。
【００７８】
椎間板１５０はまた、端板１５２、１５４の一方に連節部材１６０を制限するかつ／または固定するように、および／または衝撃吸収層１７０を囲繞するように構成された追加の弾性膜１７２を含むことができる。追加の弾性膜は、剪断の際に連節部材１６０に対して衝撃吸収、圧縮抵抗、および追加の安定性を与えることができる蛇腹であってもよい。
【００７９】
椎間板１５０が移植される脊椎の位置に依存して、椎間板１５０は高さ、自然な脊椎湾曲（または矢状平衡）、剛性を回復し、圧縮剛性を提供し、前の実施形態と関連して説明したのと同様の動作範囲を可能にすることが好ましい。
【００８０】
使用される材料、幾何学的形状、および部品の結果として、椎間板１５０は、椎間板に加えられる負荷状態に依存して、湾曲／伸張、横方向屈曲、軸方向回転、および平行移動が可能になる。加えて、様々な脊椎の負荷条件において、連節部材１６０と端板１５２、１５４の一方の間に配置された衝撃吸収層は、１つまたは複数の負荷領域に対して圧縮および／または屈曲領域の位置によって、様々な量に圧縮および／または屈曲することができる。さらに、椎間板１５０により、椎間板１５０の異なる領域が様々な量に圧縮することが可能になる。
【００８１】
図６を参照すると、椎間板２００の第４の例示的な実施形態が示されている。椎間板２００は、上部端板２０２、下部端板２０４、および上部湾曲表面および下部平坦表面を有するスロット付きコア２０６を備えるほぼ円形をしている。椎間板２００はこれに限らないが、エンドウ豆形、卵形、環状形、楕円形、Ｃ字形、Ｄ字形などを含む、隣接する椎体と幾何学的および解剖学的にほぼ一致するあらゆる他の形状をとることができる。移動抵抗構造、永久固定機構および／または移植機器取付け、案内、および維持のための構造などの、他の実施形態に関して前に説明した他の機構を端板２０２、２０４に含むことができる。さらに、上部および下部の端板２０２、２０４の外表面はほぼ平坦、又は楔形状などであってもよい。上部および下部の端板２０２、２０４の外表面はまた、隣接する脊椎の端部の形状とほぼ一致するように矢状でかつ冠状の平面内に画定された半径を備えたドーム形状であってもよく、それによって原位置においてより優れた嵌合が行なわれる。上部および下部端板２０２、２０４は金属から形成されていることが好ましい。しかし、上部および下部端板２０２、２０４は別の方法では、以前の実施形態に関して前に説明したあらゆる端板材料から形成されていてもよい。
【００８２】
図示するように、端板２０４は内表面に配置されたポケット２０８を含むことが好ましく、ポケット２０８はスロット付きコア２０６の下部平坦表面を受けるように設計されている。別の方法では、スロット付きコア２０６および下部端板２０４は一体片として形成することもできる。コアが別個の片として形成されている場合、端板２０４とは異なる材料から成ってもよく、したがって金属端板は例えば、ポリマー噛合機構のコア２０６を有するように備えられてもよい。
【００８３】
コア２０６および端板２０４が別個に形成されている場合、椎間板２００は端板ポケット２０８内にコア２０６を維持するように、Ｃリング（図示せず）またはポケット２０８内にまたはこれに隣接して配置されたリップまたはリングなどの同様の構造を含むこともできる。このようなリングは端板２０４に対してコアが平行移動するのを防ぐように構成することができ、または１方向または複数方向へのコアの平行移動が可能になる。別の方法では、コア２０６はキャップ（図示せず）を下部端板２０４に溶接、圧入、杭打、または結合することなどによって、ポケット２０８内に維持することができ、キャップはコア２０６の一部を覆っている。
【００８４】
ポケット２０８は図では円形状を有しているが、ポケットはこれに限らないが、卵形、楕円形、エンドウ豆形、矩形などを含むあらゆる他の適当な形状をとることができる。コアおよび端板が別個の片として形成されている場合、ポケット２０８はスロット付きコア２０６より広くまたは長くてもよく、したがってコア２０６は動作中にポケット２０８内に平行移動することが可能である。別の方法では、ポケット２０８は特定の方向にのみ沿った、ポケット内でのコア２０６の平行移動を可能にするのに必要な様々な寸法形状を想定することができる。したがって、ポケットは一方向以外の全ての方向でコアとほぼ同じ幅を備えており、ポケットはその一方向（すなわち、前後方向）においてコアよりも幅が広い。よって、前後軸に沿ってコアよりも幅広いポケットにより、コアは使用中に前後方向に平行移動することができる。ポケット幾何学的形状に対応した変更形態により、中間横平行移動などの他の方向への平行移動を可能になる。
【００８５】
上部端板２０２の内表面は、スロット付きコア２０６の上部湾曲表面２１２を受けるように構成された凹状噛合機構２１０を有することができる。噛合機構２１０により上部端板２０２は、スロット付きコア２０６に対して連節することが可能になることが好ましい。この噛合機構２１０は、上部端板２０２と一体化してもよく、または別個の片として形成し、端板に嵌合してもよい。噛合機構が別個の片として形成されている場合、端板２０２とは異なる材料からなってもよい。したがって、金属端板が、例えばポリマー噛合機構２１０を有するように備えられてもよい。
【００８６】
他の実施形態に関連して前に説明したように、連節表面は逆であってもよい。すなわち、噛合機構２１０を凸形状に設け、スロット付きコアは凹状表面を備えることができる。さらに、本実施形態の椎間板によって提供される連節および／または平行移動のタイプおよびその量は同様に、他の実施形態に関連して前に説明したように、凹凸状表面の曲率を調節することによって調節することができる。端板間の連節および平行移動の動作を可能にすることによって瞬時回転軸が移動により、自然の椎間板に近い動作が可能となる。
【００８７】
スロット付きコア２０６は弾力性があってもよく、軸方向の負荷により圧縮することが可能になり、それによって衝撃吸収が行なわれる。したがって、コア２０６は周面内に切り込まれた少なくとも１つのスロット２１６を有することができる。スロット２１６は直線でも、または湾曲していてもよく、水平、垂直、または斜めに延びることができる。スロット２１６はまた長さおよび幅が変化することがあり、コアを通して様々な深さで設けることができる。スロット２１６によりスロット付きコア２０６の圧縮性が増し、したがって椎間板２００に付加的な衝撃吸収の特性を与えることができる。コア２０６内に設けられたスロットの配置および構成は、所望の圧縮程度を提供するのに適当などんな組み合わせであってもよい。
【００８８】
丸い足跡を有するように図示されているが、スロット付きコア２０６は卵形、矩形、楕円形、およびエンドウ豆形を含むあらゆる他の形状をしていてもよい。スロット付きコア２０６の形状は、下部端板２０４の内表面に形成されたポケット２０８の形状と一致することが好ましい。スロット付きコア２０６は例えば、セラミック、複合材料、ポリマー、またはコバルトクロム合金、ステンレス鋼、およびチタン合金などの金属を含む材料から形成することができる。別の方法では、スロット付きコア２０６は異なる材料の２つの部品（図示せず）から作ることができる。また前に記したように、スロット付きコア２０６は下部端板２０４と一体化させることができる。
【００８９】
また、椎間板２００は、他の実施形態に関連して前に論じたように、弾性膜、エラストマーリング、蛇腹、ばね、または流体などの剛性回復機構を含むことができる。また、椎間板２００は、他の実施形態に関連して前に論じたように、付加的な衝撃吸収機構を組み込むことができる。
【００９０】
椎間板２００の端板は、隣接する脊椎の端部内へおよびそこからの端板の移動、除去、または排除を妨げるように、端板の少なくとも１つまたは両方の外表面に設けられた移動抵抗構造を有することができる。移動抵抗構造はこれに限らないが、フラップ、スパイク、歯、フィン、配置可能スパイク、配置可能歯、可撓性スパイク、可撓性歯、別の形状の歯、挿入可能または拡張可能フィン、ねじ、フック、鋸歯、リブ、および織目付き表面を含む。
【００９１】
さらに、椎間板２００の上部および下部の端板は、隣接する脊椎に椎間板を永久的に固定するように、骨の内側への成長を促進すべく、骨の成長を誘導するまたはそれを案内する物質で被覆されていてもよい。別の方法では、上部および下部の端板は粗加工表面、多孔質表面、およびレーザ処理された端板層を有し、骨形成を案内する／骨形成を誘導する骨格を一体化することができ、または骨の内側への成長を促進するように、一体型の骨の形成を案内するおよび／または骨の形成を誘導する材料を備える、またはそれから作ることができる。
【００９２】
椎間板２００を移植する脊椎の位置によって、椎間板２００は高さ、脊柱前湾、剛性を回復し、圧縮剛性を提供し、自然の椎間板のものを真似ることを意図した、または特定の処置に必要に応じた動作範囲を可能にする。
【００９３】
加えて、前の実施形態で論じたように、椎間板２００の連節表面は、摩耗を最小限に抑え、粒子発生を減らし、椎間板の寿命を長くするための表面研磨、又は、ダイヤモンド被覆仕上げ、ＴｉＮｉ被覆仕上げなどの類似した摩耗減少仕上げを含む。
【００９４】
使用される材料、幾何形状、および部品の結果、椎間板２００は、椎間板に加えられる負荷状態によって、湾曲／伸張、横方向の屈曲、軸方向回転、および平行移動を可能にする。加えて、様々な脊椎負荷状態において、スロット付きコア２０６は変化可能に圧縮することができ、脊椎負荷の位置およびタイプによって、スロット付きコア２０６の異なる領域を異なる量に圧縮することが可能になり、それによって端板２０２、２０４の異なる領域を異なる量に圧縮することが可能になる。このようなスロット付きコア２０６の変化可能な圧縮により、瞬時回転軸を移動させることも可能になる。
【００９５】
図７を参照すると、椎間板２５０の第５の例示的な実施形態が示されている。椎間板２５０は、上部端板２５２、下部端板２５４、キャップ２５６、およびリングばね２５８を備えるほぼ円形形状をしている。しかし、椎間板２５０はこれに限らないが、エンドウ豆形、卵形、環状形、楕円形、Ｃ字形、Ｄ字形などを含む、隣接する椎体と幾何的および解剖学的に一致することが好ましい他の形状をとることもできる。
【００９６】
図示するように、下部端板２５４は内表面に配置されたポケット２６０を含むことが好ましく、ポケット２６０はテーパ状外表面と円筒形の内表面とを有するリングばね２５８を受けるように設計されている。ポケット２６０はリングばね２５８のテーパ状外表面と噛み合うテーパ状内表面を有することが好ましい。ポケット２６０は図では円形または円錐形状をしているが、ポケット２６０はこれに限らないが、卵形、楕円形、エンドウ豆形、または矩形を含むどんな他の形状をとってもよい。
【００９７】
ポケット２６０は、リングばね２５８がポケット２６０内で平行移動できるように、リングばね２５８より大きな寸法であってもよい。前の実施形態のポケットと同様に、ポケット２６０は特に一方向へのリングばね２５８の限られた平行移動を可能にする寸法をしていてもよい。平行移動の動作を可能にすることによって、瞬時回転軸の移動が作り出される。この移動している瞬時回転軸により、自然の椎間板の動作がより自然に複製される。
【００９８】
椎間板２５０は、Ｃリング（図示せず）、またはポケット２６０内にリングばね２５８を維持するように、ポケット２６０内またはこれに隣接して配置されたリップまたはリングなどの同様のタイプの構造を含むこともできる。別の方法では、リングばね２５８をこれに限らないが、溶接、圧入、杭打、または結合を含む、当業者に知られているあらゆる手段によってポケット内に維持することができる。前記したように、リングばね２５８は、リングばね２５８をポケット２６０内で平行移動させることができる方法でポケット２６０内に維持されている。一実施形態では、リングばねおよびキャップを、下部端板２５４と係合し、リングばね２５８および／またはキャップ２５６の少なくとも一部を覆う蓋によってポケット２６０内に維持することができる。
【００９９】
リングばね２５８は、耐衝撃吸収性、耐湾曲性、および耐圧縮性を提供するように、軸方向の負荷において圧縮するばね状要素であることが好ましい。円形足跡を備えるほぼＣ字形を有するように図示されているが、リングばね２５８は卵形、矩形、楕円形、およびエンドウ豆を含むどんな他の形状をしていてもよい。リングばね２５８の形状は、下部端板２５４の内表面に形成されたポケット２６０の形状と一致することが好ましい。リングばね２５８は、例えばセラミック、複合材料、ポリマー、またはコバルトクロム合金、ステンレス鋼、およびチタン合金などの金属を含む、当業者に知られているあらゆる適当な材料で形成されていてもよい。
【０１００】
図示されているように、リングばね２５８は上表面２６４、底表面２６６、外表面２６８、および内表面２７０を有し、キャップ２５６上に形成された軸部２７６と噛み合うように中心孔２７２を画定する。リングばね２５８の外表面２６８は、ポケット２６０の内表面と噛み合い、係合するようにテーパ状になっていることが好ましい。加えて、リングばね２５８は周面内に形成されたおよび／または切り込まれた少なくとも１つのスロット２６２を含むことができる。スロット２６２は直線または曲線であってもよく、水平、垂直、または斜めに延びていてもよい。スロット２６２はまた長さおよび幅が変化することができる。図示するように、リングばね２５８は、該リングばね２５８の上表面２６４から底表面２６６まで延び、リングばね２５８の外表面２６８から内表面２７０まで延びる表面１つの縦スロット２６２を含む。このスロット２６２を含んでいることにより、リングばね２５８の圧縮性が増加し、したがって椎間板２５０に付加的な衝撃吸収特性が与えられる。
【０１０１】
別の実施形態では、リングばね２５８は、椎間板に所望の圧縮機構を与えるように、リングばね２５８の厚さを貫通する上部および／または底部の表面２６４、２６６から延びる複数のスロット２６２（図示せず）を組み込むことができる。
【０１０２】
椎間板２５０は、広がった本体部２７４および軸部２７６を有するキャップ２５６を含むこともできる。広がった本体部２７４および軸部２７６の間の接合点は肩部２７８を形成することができ、軸部２７６はリングばね２５８の中心孔２７２内に受けられるような形状および大きさをしており、肩部は２つの部品が組み立てられるときに、リングばね２５８の上部にキャップ２５６があるように、リングばねの上表面２６４と係合するように構成されている。一実施形態では、中心孔２７２は軸部２７６より大きく、それによって圧縮力が椎間板２５０上に作用する場合に、少なくとも１つのスロット２６２によって作り出された間隙を閉じることによりリングばね２５８の圧縮が可能になる。また、軸部２７６より大きな中心孔２７２を設けることによって、キャップ２５６はリングばね２５８に対して平行移動することが可能になる。
【０１０３】
前に述べたように、キャップ２５６の肩部２７８はリングばね２５８の上表面２６４に接触する。したがって、キャップ２５６に加えられる軸方向負荷をリングばね２５８に直接伝えることができ、ポケット２６０内に押し下げることができる。リングばね２５８がポケット２６０内に押し込まれると、リングばね７１０のテーパ状外表面２６８は少なくとも１つのスロット２６２を圧縮している間に、ポケット２６０のテーパ状表面と係合する。軸方向負荷によるリングばね２５８のこのような弾性圧縮により、所望の衝撃吸収および圧縮抵抗が与えられる。リングばね内に設けられたスロットの寸法および数は、椎間板の所望の圧縮特性を提供するのに適切なように選択することができる。
【０１０４】
リングばね２５８の軸方向の変位は、ポケット２６０の深さを減少させ、スロット２６２の幅を小さくし、軸部２７６の厚さおよび／または長さを増加させ、またはこれらの選択肢のどれかまたは全てを組み合わせることによって制限することができる。別の方法では、上向きの付勢をリングばね２５８に与えるように、コイルばねまたは弾性層（両方とも図示せず）をポケット２６０内に供給することができる。
【０１０５】
前に記したように、椎間板２５０は上部端板２５２をも含む。上部端板２５２の内表面は、キャップ２５６の広がった本体部２７４の上表面と噛み合うような大きさおよび形状をしている噛合表面２８０を含んでいることが好ましい。上部端面２５２上の噛合表面２８０は、キャップ２５６の上表面に形成された凸状表面と連節するように構成された凹状表面を有することが好ましい。別の方法では、噛合表面２８０は凸状表面を備えることができ、キャップ２５６の上表面は凹形状をしていてもよい。他の実施形態に関連して前に説明したように、曲率度は上部端板とキャップ２５６の間で所望の連節および／または平行移動を行なうため、いずれかまたは両方の表面に対して調節することができる。
【０１０６】
別の実施形態では、噛合表面２８０は上部端板２５２とは別個の片として設けられている。噛合表面２８０はこのような場合、端板２５２のものとは異なる材料を含むことができる（例えば、端板はチタンで、噛合表面はＵＨＭＷＰＥであってもよい）。椎間板２５０の連節表面はまた、摩耗を最小限に抑え、粒子発生を少なくし、椎間板の寿命を長くするための表面研磨、又は、ダイヤモンド被覆仕上げ、ＴｉＮｉ被覆仕上げなどの類似した摩耗減少仕上げを含むことができる。
【０１０７】
ほかの実施形態では、別個のキャップ２５６を除去することができ、リングばね２５６は上部端板２５２の噛合表面２８０内で連節するように構成された凸状上表面２６４を組み込むことができる。
【０１０８】
本実施形態の椎間板２５０は、移動抵抗機構などの他の実施形態に関連して前に説明した付加的な機構を備えることができ、多孔質表面または被覆表面などの永久固定機構、および／または移植機器の取付け、案内、および維持のための構造を端板２５２、２５４に含めることもできる。さらに、上部および下部端板２５２、２５４の外表面はほぼ平坦である又は楔形状などであってもよい。上部および下部端板２５２、２５４の外表面はまた、隣接する脊椎の端部の形状とほぼ一致する矢状でかつ冠状の平面で画定された半径を備えるドーム形状をしていてもよく、それによって原位置でのより優れた嵌合が行なわれる。外表面は、少なくとも１つの溝、スロット、または椎間板を挿入機器によって係合させることができるのに適当な他の特性をさらに備えることができる。上部および下部端板２５２、２５４は金属から形成されていることが好ましい。しかし、上部および下部端板２５２、２５４は別の方法では、前に説明した材料以外から形成されていてもよい。
【０１０９】
椎間板２５０はまた、他の実施形態に関連して前述したような、弾性膜、エラストマーリング、蛇腹、ばね、または流体などの剛性回復機構を含むことができる。椎間板２５０はまた、他の実施形態に関連して前述したあらゆる衝撃吸収機構を組み込むことができる。
【０１１０】
椎間板２５０が移植される脊椎の位置によって、椎間板２５０は高さ、脊柱前湾、剛性を回復し、圧縮剛性を提供し、前の実施形態に関連して説明したものと同様の動作範囲を可能にすることが好ましい。
【０１１１】
使用する材料、幾何学的形状、および部品の結果、負荷状態によって椎間板２５０は湾曲／伸張、横方向の屈曲、軸方向回転、および平行移動が可能になる。加えて、様々な脊椎負荷状態において、リングばね２５８は様々な量に圧縮することができる。このようなリングばね２５８の様々な圧縮により、瞬時回転軸の移動が可能になる。加えて、リングばね２５８は、椎間板２５０の異なる領域が様々な量に圧縮するのを可能にする。
【０１１２】
図８を参照すると、椎間板３００の第６の例示的な実施形態が示されている。椎間板３００は、上部端板３０２、下部端板３０４、および横端部３１０を有する羽根付き板ばね３０６を備えるほぼ円形形状をしている。しかし、椎間板３００はこれに限らないが、エンドウ豆形、卵形、環状形、楕円形、Ｃ字形、Ｄ字形などを含む、隣接する椎体と幾何学的および解剖学的に一致することが好ましい他の形状をとることもできる。移動抵抗機構などの他の実施形態に関連して前に説明した他の特性、永久固定特性、および／または移植機器の取付け、案内、および維持のための構造も端板３０２、３０４の外表面に含めることができる。さらに、端板３０２、３０４の外表面はほぼ平坦である、又は楔形状などであってもよい。上部および下部端板３０２、３０４の外表面はまた、隣接する脊椎の端部の形状とほぼ一致するように、矢状および冠状平面内に画定された半径を備えるドーム形をしていてもよく、それによって原位置でのより良い嵌合が行なわれる。上部および下部端板３０２、３０４は金属から形成されていることが好ましい。しかし、上部および下部端板３０２、３０４は別の方法では、既に説明したもの以外の材料から形成されていてもよい。
【０１１３】
図示するように、下部端板３０４は内表面に切抜き３０８（すなわちポケット）を含み、切抜き３０８は羽根付き板ばね３０６の少なくとも中心部を受けるように構成されていることが好ましい。下部端板３０４は、横端部３１０の少なくとも一部に沿って羽根付き板ばね３０６を支持することができ、板ばね３０６の中心部３１４は切抜き３０８内にあり、板ばね３０６の底表面と切抜き３０８の底表面の間に間隙がある。したがって、板ばねが軸方向の圧縮負荷を受けると、横端部１１０は湾曲することが可能となり、中心部の底表面が切抜き３０８の底表面に接触するまで、板ばねの中心部３１４を切抜き３０８内に押し下げることが可能となる。横端部３１０の剛性と共に板ばねと切抜きの間の初期間隙の大きさを選択することにより、椎間板３００最大となる軸方向圧縮のみならず、所望の圧縮剛性も得ることができる。横端部はほぼ等しい剛性を有することができるが、その剛性は実質的に異なっていてもよい。同様に、切抜き３０８の底部はほぼ平坦であってもよく、または所望の方向への板ばねの中心部の偏向をより大きくすることが可能になるように角度付けされていてもよい。剛性および間隙は、患者の通常の椎間板の性状を真似るのに適当なように、または特定の処置に適当なように選択することができる。
【０１１４】
さらに、切抜き３０８の深さは、羽根付き板ばね３０６が湾曲できるのに十分なほど深いことが好ましいが、しかし、板ばね３０６の湾曲により、衝撃吸収および耐圧縮性が得られるので、切抜き３０８の深さは、羽根付きの板ばね３０６の湾曲部分の故障を防止するほど深くはないことがより好ましい。また、好ましくは、この板ばねの湾曲は、羽根付きの板ばね３０６の湾曲は自然の椎間板の耐圧縮および衝撃吸収の機構を真似るように椎間板３００内において、設計されており、または、特定の処置に対して適当な耐圧縮性が提供されてもよい。
【０１１５】
切抜き３０８は図では矩形形状をしているが、切抜き３０８はこれに限らないが、円形、卵形、楕円形、エンドウ豆形、または矩形を含むあらゆる他の形状をとってもよい。切抜き３０８は羽根付き板ばね３０６の中心本体部３１４より寸法が大きく、それによって羽根付きの板ばね３０６が切抜き内に平行移動することが可能になる。平行移動が可能になったことにより、自然の椎間板の動作をより自然に複製する移動する瞬時回転軸が作り出される。
【０１１６】
椎間板３００は、羽根付き板ばね３０６の中心本体３１４上の連節表面３１２と噛み合うような大きさおよび形状をしている噛合表面３１６を備える内表面を有する上部端板３０２を含むことができる。噛合表面３１６は凹形状であることが好ましい。しかし別の方法では、噛合表面は凸状輪郭を有することができ、上部端板３０２の噛合表面３１６は凹形状であり、中心本体３１４の連節表面３１２は凸形状であってもよい。他の実施形態に関連して前述したように、凹凸表面の曲率度を、通常の椎間板の性状を真似るように所望量の連節を提供するように選択することができ、または特定の処置に必要に応じた程度にすることができる。
【０１１７】
別の実施形態では、羽根付き板ばね３０６の横端部３１０は一定の厚さ、長さ、および幅をしていてもよい。別の方法では、横端部３１０は可変の厚さ、長さ、および／または幅をしていてもよい。横端部３１０から中心本体３１４への移行は緩やかであるので、厚さは横縁部３１０の外周面から連節表面３１２に向かって次第に増加する、またはかなり急であってもよい。加えて、羽根付き板ばね３０６はばねの可撓性をさらに増すように、いずれかの横端部（図示せず）内に１つまたは複数のスロットを含むことができる。
【０１１８】
図では矩形形状をしているが、羽根付き板ばね３０６は卵形、円形、楕円形、エンドウ豆形などを含むあらゆる他の形状をしていてもよい。羽根付き板ばね３０６の形状は、下部端板３０４の内表面上に形成された切抜き３０８の形状と一致することが好ましい。羽根付き板ばね３０６は例えば、セラミック、複合材料、ポリマー、またはコバルトクロム合金、ステンレス鋼、およびチタン合金などの金属を含む材料から形成されていることが好ましい。
【０１１９】
別の方法では、椎間板３００は切抜き３０８内に羽根付き板ばね３０６を維持するような構成をしている蓋またはリング部材（図示せず）を含むことができ、それによってばね３０６が外れるのを防ぐ。この例では、羽根付き板ばね３０６を切抜き３０８内に配置した後に、蓋またはリング部材を下部端板３０４に取り付けることができる。蓋またはリング部材は、これに限らないが、ピン、ねじ、溶接、圧入などを含む、当業者に知られているあらゆる固定手段によって下部端板３０４に取り付けることができる。
【０１２０】
椎間板３００はまた、様々な他の実施形態に関連して前に論じたように、弾性膜、エラストマーリング、蛇腹、ばね、または流体などの剛性回復特性を含むことができる。椎間板３００は、例えばエラストマー材料から椎間板の一部を製造するなどの、他の実施形態に関連して前に説明した付加的な衝撃吸収機構を組み込むことができる。
【０１２１】
加えて、椎間板３００の連節表面は、摩耗を最小限に抑え、粒子発生を減らし、椎間板の寿命を長くするための表面研磨、又は、ダイヤモンド被覆仕上げ、ＴｉＮｉ被覆仕上げなどの類似した摩耗減少仕上げを備えることができる。
【０１２２】
椎間板３００が移植される脊椎の位置に依存して、椎間板３００は高さ、自然の脊椎湾曲（または矢状平衡）、剛性を回復し、圧縮剛性を与え、前の実施形態に関連して説明したのと同様の動作範囲を可能にすることが好ましい。
【０１２３】
使用する材料、幾何学的形状、および部品の結果、椎間板３００は椎間板に加えられる負荷状態によって、湾曲／伸張、横方向の屈曲、軸方向回転、および平行移動が可能である。
【０１２４】
図９を参照すると、椎間板３５０の第７の例示的な実施形態が示されている。椎間板３５０は、上部端板３５２、下部端板３５４、板ばね３５６、および連節キャップ３５８を備えるほぼ円形形状をしている。しかし、椎間板３５０はこれに限らないが、エンドウ豆形、卵形、環状形、楕円形、Ｃ字形、Ｄ字形などを含む、隣接する椎体と幾何的および解剖学的に一致することが好ましい他の形状をとってもよい。移動抵抗構造、永久固定機構、および／または移植機器の取付け、案内、および維持構造などの、他の実施形態に関連して前に説明した他の特性を、端板３５２、３５４に含めることもできる。さらに、上部および下部端板３５２、３５４の外表面はほぼ平坦であるまたは楔形状などであってもよい。上部および下部の端板３５２、３５４の外表面はまた、隣接する脊椎の端部の形状とほぼ一致するように矢状でかつ冠状の平面内に画定された半径を有するドーム形状をしていてもよく、それによって原位置でより良い嵌合を行なうことができる。上部および下部端板３５２、３５４は金属から形成されていることが好ましい。しかし、上部および下部３５２、３５４は別の方法では前に説明した他の材料から形成されていてもよい。
【０１２５】
図示するように、下部端板３５４は１対の第１の肩部材３６４によって画定された第１のくぼみ部３６２を備えることができる。これらの肩部材３６４は、外周近くで板ばねの底表面に沿って板ばね３５６を支持するように構成されており、板ばね３５６とくぼみ部３６２の間に軸方向間隙を作り出す。１対の第１の肩部材３６４を下部端板３５４で一体的に形成することができる、または別個の片を備えることができる。
【０１２６】
さらに、下部端板３５４は、軸方向上かつ第１の肩部材３６４から径方向外側に配置された１対の第２の肩部材３６５を有することができる。第２の肩部材３６５は、ばねを横方向（すなわち、平行移動方向）に維持して、板ばねが確実に第１の肩部材３６４およびくぼみ部３６２に対して芯合わせされるように、板ばね３５６の周縁部と係合するように構成されており、それによって適当なばね湾曲が確保される。第２の肩部材３６５は、全ての平行移動を防ぐように板ばねを抑制するように構成することができる。しかし、別の方法では、第２の肩部材３６５は少なくとも１方向に板ばねから横方向にずれていてもよく、それによって板ばねを少なくとも１方向に平行移動させることができる。このように平行移動が可能なことにより、自然の椎間板の動作をより自然に複製する、移動している瞬時回転軸が作り出される。
【０１２７】
板ばねを覆うのにカバー板３６０を設けることができ、板ばねが対の第１および第２の肩部材３６４との係合から軸方向に移動しないようにする。本実施形態では、カバー板３６０を１対の第２の肩部材３６５の上表面に取り付けることができる。カバー板３６０は、これに限らないが、圧入、溶接、ピン、ねじ、結合などを含む、当業者に知られているあらゆる固定手段によって第２の肩部材３６５に取り付けることができる。カバー板３６０は下部端板３５４の外周面に近い寸法をしている外周面と、（以下により詳細に説明する）連節要素を受け入れる寸法をしている内側開口部３６９とを有することができる。カバー板３６０の内側開口部は、椎間板３５０の連節を制限するように、上部端板３５２上に対応する表面と組み合わせて動作することができる上側に延びる内側縁部３６７を含むことができる。カバー板はまた、椎間板挿入機器を受け入れるように構成することができる。図９の実施形態は、下部端板３５４とは別個の要素として板ばね３５６を図示しているが、図９ａに示す代替実施形態では、板ばね３５６を下部端板３５４と一体形成することができる。
【０１２８】
板ばね３５６は、衝撃吸収、耐湾曲および耐圧縮性を与えるように、軸方向の負荷において湾曲するばね状要素であってもよい。板ばね３５６は均一な厚さをしていてもよく、またはその厚さは変わってもよい。図９に示す実施形態では、板ばねは端部でよりも中心部で厚さがより大きく、図９ａに示す実施形態では、板ばねは中心部および端部でより厚く、端部と中心部の間により薄いセグメントを有し、断面で見た場合、波形を有する板ばねを提供する。板ばねは、必要な衝撃吸収、耐湾曲および圧縮性を与えるのに適したどんな厚さをしていてもよい。
【０１２９】
板ばね３５６は例えば、セラミック、化合物、ポリマー、またはコバルトクロム合金、ステンレス鋼、およびチタン合金などの金属を含む、当業者に知られているあらゆる適当な材料で形成することができる。
【０１３０】
連節キャップ３５８は、凸状の上側連節表面３６８と、下側板ばね嵌合突起３７０とを備えることができる。連節表面３６８は、上端板３５２の内表面に形成された噛合い表面３７１と噛み合い、連節するように構成することができる。噛合い表面３７１は、連節キャップ３５８の凹状表面に対応する凸状表面を備えることができる。別の方法では、上端板の噛合い表面３７１は凸形状をしていてもよく、連節キャップ３５８の上表面は凹形状をしていてもよい。患者の自然の椎間板の運動を真似るように、または特定の処置の必要に応じて、適当な種類および適当な量の連節および／または平行移動を行なうように、それぞれの連節表面３６８および噛合い表面３７１の曲率を選択することができる。
【０１３１】
上端板３５２の噛合い表面３７１は端板と一体化させることができ、または図９ａに示すように、別個の片として形成することができ、当業者に知られており、他の実施形態で前に説明したようなどんな適当な固定方法を使用して、端板に取り付けることができる。別個の片として形成する場合には、噛合い表面３７１は他の実施形態に関連して連節方面に適当なように説明した様々な材料などの、端板とは異なる材料を含むことができる。噛合い表面３７１は端板３５２の隆起部分３７２内に窪んでいてもよく、それにより凹状噛合い表面３７１に設けることができる曲率半径を制限し、かつ／または噛合い表面を浅くしすぎる必要なく、端板３５２を比較的薄くすることができる。
【０１３２】
上端板３５２の隆起部分３７２は、隆起面高さ「ｈ」を有する隆起面３７４を備えることができる。隆起面３７４は、少なくとも一方向への椎間板３５０の連節を制限するように、板ばねのカバー板３６０の上側に延びる内縁部３６７と係合するように構成することができる。別の方法では、隆起面３７４および上側に延びる内縁部３６７は、全ての方向の椎間板の連節を制限するように構成することができる。一実施形態では、隆起面３７４および内縁部３６７は、単一平面（例えば、中間横平面）での椎間板の連節を制限するように構成することができる。隆起面３７４および内縁部３６７は、全ての平面での所望の範囲の連節を椎間板３５０が備えるのに適当な構成のあらゆる組み合わせを備えることができる。したがって、隆起面３７４の高さ「ｈ」は椎間板に関して異なる位置で異なっていてもよく、例えば高さ「ｈ」は椎間板３５０の前後側でより小さく、椎間板の横側でより大きくてもよく、それによって前後方向の連節度を制御することができる。別の方法では、隆起面３７４および内縁部３６７は、所望の方向への椎間板の連節度を制御するように、平坦面、相当湾曲した面、角度付け面、段付き面などの噛合い表面を備えることができる。
【０１３３】
連節キャップ３５８の底表面は、板ばね３５６の上表面に形成された溝３６６と噛合うような大きさおよび形状をしている突起３７０をさらに備えることができる。したがって、キャップ３５８は溝３６６内で少なくとも部分的に抑制することができる。一実施形態では、溝３６６は突起３７０と同じまたは僅かだけ大きい寸法をしており、それによってキャップを横方向に抑制することができる。一代替実施形態では、溝は少なくとも一方向（例えば、前後軸に沿って）に突起より大きくてもよく、それによってキャップ３５８は動作中にその方向に横方向に移動（すなわち、平行移動）することが可能になる。平行移動を可能にすることによって、瞬時回転軸が移動される。このように瞬時回転軸を移動させることにより、自然の椎間板の動作をより自然に複製することができる。
【０１３４】
代替形態では、突起３７０は溝３６６内にしっかり固定することができ、したがって平行移動は不可能である。
【０１３５】
溝および突起は図ではほぼ対応する矩形形状をしているが、突起３７０および溝３６６は、必要な平行移動自由度を与えるように、これに限らないが円形、卵形、楕円形などを含む、当業者に知られているあらゆる他の適当な形状をとることもできることに留意されたい。
【０１３６】
一代替実施形態では、図９ａから９ｃに示すように、板ばね３５６は支柱３８０を備えることができ、キャップ３５８は支柱３８０を受ける溝３８２を有することができる。溝３６６および支柱３８０は、少なくとも一方向への下端板３５４に対してのキャップ３５８の平行移動を可能にするような大きさおよび形状をしていてもよい。溝３６６および支柱３８０がキャップ３５８の平行移動を可能にするような構成をしている場合、カバー板３６０はまた、平行移動しているキャップ３５８がカバー板３６０の中心開口部３６９と干渉しないように構成しなければならない。そのため、このような場合、中心開口部は平行移動方向に見て、細長い、または矩形をしていてもよい。
【０１３７】
上端板３５２は、連節インサート３８６を受けるくぼみ部３８４を含むことができ、インサートはキャップ３５８の凸状連節表面３６８と連節するように構成された凹状表面３８５を有する。前に説明したように、凹状連節インサート３８４を設けることによって、外科医は端板３５２の材料に影響を与えることなく、あるいは椎間板３５０の他の設計または設置に影響を与え、連節表面を備えるのに適切な材料を選択する際に、より大きな可撓性を得ることができる。したがって、インサート３８４はこれに限らないが、ＰＥＥＫまたはＵＨＭＷＰＥなどの剛性ポリマーなどのポリマー、セラミック、複合材料、またはあらゆる組み合わせを含む、当業者に知られているあらゆる適当な材料で形成することができる。
【０１３８】
連節インサート３８６が設けられる場合、上端板３５２内のくぼみ部３８４はインサート３８６を維持するように構成された表面を備えることができる。くぼみ部は、インサートがくぼみ部内にスナップ嵌めできるように、インサート内の対応する径方向溝に嵌合するように剛性された径方向隆起部を備えることができる。別の方法では、結合剤、またはあらゆる組み合わせを使用することによって、圧入によりくぼみ部に取り付けることができる。
【０１３９】
一代替実施形態では、椎間板３５０はまた、他の実施形態に関連して前に論じたように、弾性膜、エラストマーリング、蛇腹、ばね、または流体などの剛性回復特性を含むことができる。椎間板３５０はまた、他の実施形態に関連して前に論じたように、追加の衝撃吸収特性を組み込むことができる。
【０１４０】
加えて前の実施形態で論じたように、椎間板３５０の連節表面は、摩耗を最小限に抑え、粒子発生を減らし、椎間板の寿命を長くするための表面研磨、ダイヤモンド被覆仕上げ、ＴｉＮｉ被覆仕上げなどの類似した摩耗減少仕上げを含むことができる。
【０１４１】
椎間板３５０の端板は、隣接する脊椎の端部内、およびそこからの端板の移動、除去、または排除を妨げるように、端板の少なくとも一方または両方の外表面に設けられた移動抵抗構造を有することができる。移動抵抗構造はこれに限らないが、フラップ、スパイク、歯、フィン、配置可能スパイク、配置可能歯、可撓性スパイク、可撓性歯、代替形状の歯、挿入可能または拡張可能フィン、ねじ、フック、鋸歯、リブ、および織目付き表面を含む。
【０１４２】
さらに、骨の内側への成長を促進して、椎間板を隣接する脊椎に永久的に固定するように、椎間板３５０の上下端板を骨の成長を誘導するまたはそれを案内する物質で被覆することもできる。別の方法では、上下端板は粗加工表面、多孔質面、およびレーザ処理端面層を有し、骨形成を案内する／骨形成を誘導する骨格を一体化することができ、または骨の内側への成長を促進するように、一体型の骨の形成を案内するおよび／または骨の形成を誘導する材料を備える、あるいはこれから作ることができる。
【０１４３】
椎間板３５０が移植される脊椎の位置によって、椎間板３５０は高さ、脊柱前湾、剛性を回復し、圧縮剛性を提供し、自然の椎間板のものを真似るように意図した、または特定の処置に必要な動作範囲を可能にすることができる。
【０１４４】
使用する材料、幾何形状、および部品の結果、椎間板３５０は、椎間板に加えられる負荷状態によって、湾曲／伸張、横屈曲、軸方向回転、および平行移動を可能にすることができる。
【０１４５】
図１０を参照すると、例示的な設置処置が説明されている。一般に、椎間板４００は上端板４０２、下端板４０４、およびコア機構４０６を含むことができ、コア機構はあらゆるばね、スロット付きコア、リングばね、板ばね、コイルばね、エラストマー、充填する流体、または本明細書で前に説明した連節椎間板である。椎間板４００をモジュール方式で移植することができ、例えば椎間板４００の端板４０２、４０４を伸延器および／または保持機器などの機器を使用して、椎間板キャビティに挿入することができる。椎間板空間をその後、端板４０２、４０４と係合する標準的な脊椎伸延器を使用して、伸延させることができる。得られる椎間板空間に挿入するコア機構４０６の適当な寸法を決めるのに、試験的スペーサを使用することができる。例示的な実施形態では、コア機構４０６は、蟻継ぎ、スロット、または同様の連結を使用することにより、端板４０２、４０４に挿入され、取り付けられている。このモジュール式挿入技術は、周辺組織および／または血管を損傷する可能性のある、椎間板空間の過伸延(over-distraction)を防ぐことができる。
【０１４６】
別の方法では、椎間板４００を特定の挿入器具を使用して予め組み立てて挿入することができる。例えば、椎間板空間に挿入されているので、端板４０２、４０４を平行かつ間隔を置いた関係で保持し、係止することを可能にする端板保持クリップを使用することができる。いったん移植すると、クリップを端板４０２、４０４から係止を外し、取り除くことができる。クリップはその後、椎間板空間から取り除くことができる。加えて過伸延を防ぐため、椎間板４００を圧縮状態で移植することもできる。圧縮状態の椎間板４００の導入は、外科挿入機器、または椎間板４００に配置された内部機構によって達成することができる。
【０１４７】
前部、横、または前外側の外科的アプローチを、椎間板４００に使用することができる。さらに、移植する椎間板４００によって、最小侵入外科法、または同時伸延移植外科法を使用することができる。同時伸延移植は、例えば移植中にインプラントを伸延器の下に案内するように、端板４０２、４０４の外表面に形成されたスロットを使用することによって達成することができる。また、移植する椎間板によって、人工前縦靭帯、または自然の前縦靭帯を椎間板、または隣接する椎体に直接取り付けることができる。前縦靭帯を取り付けることによって、インプラントの移動、除去、または排除を防ぐ助けとなる。椎間板の移植を助けるため、椎間板は位置合せマーカを含むことができる。
【０１４８】
本発明の様々な説明を上に説明したが、様々な特性を単一で、またはその組み合わせで使用することができることを理解すべきである。したがって、本発明は本明細書で示した特定の好ましい実施形態に限るものではない。
【０１４９】
さらに、本発明の精神および範囲内の変更形態および変形形態は、発明が属する業界の技術者には思いつくことができることを理解すべきである。例えば、本明細書で開示したインプラントの一部を、部分的または全体的に脱塩化することができる、同種インプラント、自家インプラント、および異種インプラントなどの骨で作ることもできる。加えて、いくつかのインプラントは前部、または端板上／内に骨材料または他の骨の成長を誘導する材料を含むことができる。前部のこのような物質は、インプラント壁に形成された経路または他の孔と同様に、周辺解剖学的組織と相互作用することが可能である。また、手術中および手術後位置合せマーカを、椎間板の移植を助けるのに使用することができる。さらに、椎間板は癒合が必要な状況において、剛性を有するようにすることができる。椎間板は例えば、端板間の癒合を可能にし、端板間へスペーサを挿入し、または端板間に固化液体を注入することによって、剛性を有するようにすることができる。したがって、本発明の範囲および精神内にある、本明細書に記載した開示から当業者には簡単に得られる都合の良い変更形態は、本発明の別の実施形態として含まれるものである。本発明の範囲はしたがって、頭記の特許請求の範囲に記載されているように規定されている。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明による人工椎間板の第１の実施形態の斜視図である。
【図２】線Ａ−Ａに沿った、図１の人工椎間板の断面図である。
【図２ａ】線Ａ−Ａに沿った、図１の人工椎間板の代替断面図である。
【図２ｂ】線Ａ−Ａに沿った、図１の人工椎間板の代替断面図である。
【図２ｃ】線Ａ−Ａに沿った、図１の人工椎間板の代替断面図である。
【図３】図３ａは、本発明による配置可能スパイクの側面図である。図３ｂは、本発明による別の配置可能スパイクの側面図である。図３ｃは、本発明による可撓性スパイクの側面図である。図３ｄは、本発明による代替形状の歯の側面図である。図３ｅは、本発明によるアンカの側面図である。
【図４】本発明による人工椎間板の第２の実施形態の断面図である。
【図４ａ】図４の人工椎間板の板ばねおよびローラの側面図である。
【図５】本発明による人工椎間板の第３の実施形態の断面図である。
【図６】本発明による人工椎間板の第４の実施形態の斜視図である。
【図７】本発明による人工椎間板の第５の実施形態の斜視図である。
【図８】本発明による人工椎間板の第６の実施形態の斜視図である。
【図９】本発明による人工椎間板の第７の実施形態の断面図である。
【図９ａ】本発明による人工椎間板の第７の実施形態の代替断面図である。
【図９ｂ】図９ａに示された第７の実施形態の展開図である。
【図９ｃ】図９ａに示された第７の実施形態の展開図である。
【図１０】本発明による椎間板の第８の実施形態の略図である。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図４ａ】
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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９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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