(57)【要約】【課題】【解決手段】頭側椎骨及び尾側椎骨小面関節補綴具並びにそれらの使用方法が提供される。頭側補綴具は、頭側椎骨の肉茎部分を妨害せずに、椎骨の層部分に取り付け得るようにされ且つ、形成される。
2006528533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎骨における自然の小面関節の頭側部分に置換する補綴具において、
自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の小面関節要素と、
該人工の小面関節要素から伸びる固定要素であって、椎骨の層部分を通じて挿入し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された前記固定要素とを備える、補綴具。
【請求項２】
請求項１に記載の補綴具において、
固定要素は、椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに、椎骨の層部分を通じて更に挿入し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項３】
請求項１に記載の補綴具において、
層部分は、第一の層部分であり、
固定要素は、更に、椎骨の第二の層部分を通じて更に挿入し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項４】
請求項３に記載の補綴具において、
第一及び第二の層部分は、椎骨の中間線の両側部にあり、
固定要素は、中間線を横断し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項５】
請求項１に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、補綴具が固定要素により椎骨に固定されるとき、椎骨に対して解剖学的に正確な位置となるようにされ且つ、形成された頭側支承面（ｃｅｐｈａｌａｄ  ｂｅａｒｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）を備える、補綴具。
【請求項６】
請求項１に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、補綴具が固定要素により椎骨に固定されるとき、椎骨に対して解剖学的に正確な位置以外の位置となるようにされ且つ、形成された頭側支承面を備える、補綴具。
【請求項７】
請求項１に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素を固定要素に取り付け得るようにされ且つ、形成された取り付け要素を更に備える、補綴具。
【請求項８】
請求項１に記載の補綴具において、
固定要素は、人工の小面関節要素の取り付け端と、挿入器具の係合端とを備え、
人工の小面関節取り付け端は、層部分の一側部に位置し得るようにされ且つ、形成され、人工の正面関節取り付け端は、層部分の別の側部に位置し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項９】
請求項１に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、尾側小面関節支承面と、椎骨の一部分との間に配置し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項１０】
請求項１に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、実質的に凸型の形状を有する頭側支承面を備える、補綴具。
【請求項１１】
請求項１に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、取り付け固定具の取り付け機構を更に備える、補綴具。
【請求項１２】
椎骨における自然の小面関節の頭側部分に置換する補綴具において、
自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の小面関節要素と、
椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに、人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された固定要素とを備える、補綴具。
【請求項１３】
請求項１２に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、補綴具が固定要素により椎骨に固定されるとき、椎骨に対して解剖学的に正確な位置となるようにされ且つ、形成された頭側支承面を備える、補綴具。
【請求項１４】
請求項１２に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、補綴具が固定要素により椎骨に固定されるとき、椎骨に対して解剖学的に正確な位置以外の位置となるようにされ且つ、形成された頭側支承面を備える、補綴具。
【請求項１５】
請求項１２に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素を固定要素に取り付け得るようにされ且つ、形成された取り付け要素を更に備える、補綴具。
【請求項１６】
請求項１２に記載の補綴具において、
固定要素は、人工の小面関節要素の取り付け端と、挿入器具の係合端とを備え、人工の小面関節取り付け端は、椎骨の層部分の一側部に位置し得るようにされ且つ、形成され、
人工の小面関節取り付け端は、層部分の別の側部に位置し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項１７】
請求項１２に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、尾側小面関節支承面と、椎骨の一部分との間に配置し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項１８】
請求項１２に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、実質的に凸型の形状を有する頭側支承面を備える、補
【請求項１９】
請求項１２に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、取り付け固定具の取り付け機構を更に備える、補綴具。
【請求項２０】
椎骨における自然の小面関節の頭側部分に置換する補綴具において、
椎骨接触面と、尾側支承面とを備える人工の小面関節要素であって、尾側支承面は、自然の小面関節の尾側部分に置換し、また、椎骨接触面が接触部分と接触するとき、接触部分の実質的に完全に後方となり得るようにされ且つ、形成された前記人工の小面関節要素と、
該人工の小面関節要素から伸びる固定要素であって、椎骨に挿入し補綴具を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された前記固定要素とを備える、補綴具。
【請求項２１】
請求項２０に記載の補綴具において、
尾側支承面は、補綴具が固定要素により椎骨に固定されるとき、更に、椎骨に対して解剖学的に正確な位置となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項２２】
請求項２０に記載の補綴具において、
尾側支承面は、補綴具が固定要素により椎骨に固定されるとき、更に、椎骨に対して解剖学的に正確な位置以外の位置となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項２３】
請求項２０に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素を固定要素に取り付け得るようにされ且つ、形成された取り付け要素を更に備える、補綴具。
【請求項２４】
請求項２０に記載の補綴具において、
尾側支承面は実質的に凹型の形状を有する、補綴具。
【請求項２５】
請求項２０に記載の補綴具において、
人工の小面関節要素は、取り付け固定具の取り付け機構を更に備える、補綴具。
【請求項２６】
頭側椎骨及び尾側椎骨における自然の小面関節の尾側部分及び頭側部分に置換する補綴具において、
自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の頭側小面関節要素であって、頭側支承面を備える前記人工の頭側小面関節要素と、
頭側固定要素であって、頭側椎骨の層部分を通じて挿入し人工の頭側小面関節要素を頭側椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された前記頭側固定要素と、
自然の小面関節の尾側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の尾側小面関節要素であって、頭側支承面と合わさり得るようにされ且つ、形成された尾側支承面を有する前記人工の尾側小面関節要素とを備える、補綴具。
【請求項２７】
請求項２６に記載の補綴具において、
頭側固定要素は、椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに、更に、椎骨の層部分を通じて挿入し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項２８】
請求項２６に記載の補綴具において、
層部分は、第一の層部分であり、
頭側固定要素は、更に、椎骨の第二の層部分を通じて挿入し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項２９】
請求項２８に記載の補綴具において、
第一及び第二の層部分は、椎骨の中間線の両側部にあり、
頭側固定要素は、更に、中間線を横断し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項３０】
請求項２６に記載の補綴具において、
人工の頭側小面関節要素は、尾側小面関節支承面と、頭側椎骨の一部分との間に配置し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項３１】
請求項２６に記載の補綴具において、
人工の尾側小面関節要素から伸びる尾側固定要素であって、尾側椎骨に挿入し人工の尾側小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された前記尾側固定要素を更に備える、補綴具。
【請求項３２】
請求項２６に記載の補綴具において、
頭側支承面及び尾側支承面は、補綴具が頭側椎骨及び尾側椎骨にそれぞれ固定されるとき、頭側及び尾側椎骨に対して解剖学的に正確な位置となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項３３】
請求項２６に記載の補綴具において、
頭側支承面及び尾側支承面は、補綴具が頭側及び尾側椎骨にそれぞれ固定されるとき、頭側及び尾側椎骨に対して解剖学的に正確な位置以外の位置となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項３４】
請求項２６に記載の補綴具において、
頭側支承面及び尾側支承面の各々は、そのそれぞれの横断軸線に沿ってある幅を有し、頭側支承面の幅は尾側支承面の幅よりも狭い、補綴具。
【請求項３５】
請求項２６に記載の補綴具において、
頭側支承面は、実質的に凸型の形状を有し、
尾側支承面は、実質的に凹型の形状を有する、補綴具。
【請求項３６】
請求項２６に記載の補綴具において、
人工の尾側小面関節要素は、椎骨接触面を更に備え、
尾側支承面の全体は、椎骨接触面が接触部分と接触するとき、尾側椎骨の接触部分の後方となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項３７】
頭側椎骨及び尾側椎骨における自然の小面関節の尾側部分及び頭側部分に置換する補綴具において、
自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の頭側小面関節要素であって、頭側支承面を備える前記人工の頭側小面関節要素と、
頭側椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに、人工の頭側小面関節要素を頭側椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された頭側固定要素と、
自然の小面関節の尾側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の尾側小面関節要素であって、頭側支承面と合わさり得るようにされ且つ、形成された尾側支承面を有する前記人工の尾側小面関節要素とを備える、補綴具。
【請求項３８】
請求項３７に記載の補綴具において、
人工の頭側小面関節要素は、尾側小面関節支承面と、頭側椎骨の一部分との間に配置し得るようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項３９】
請求項３７に記載の補綴具において、
人工の尾側小面関節要素から伸びる尾側固定要素であって、尾側椎骨内に挿入し人工の尾側小面関節要素を尾側椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された前記尾側固定要素を更に備える、補綴具。
【請求項４０】
請求項３７に記載の補綴具において、
頭側支承面及び尾側支承面は、補綴具が頭側椎骨及び尾側椎骨にそれぞれ固定されるとき、頭側椎骨及び尾側椎骨に対して解剖学的に正確な位置となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項４１】
請求項３７に記載の補綴具において、
頭側支承面及び尾側支承面は、補綴具が頭側椎骨及び尾側椎骨にそれぞれ固定されるとき、頭側椎骨及び尾側椎骨に対して解剖学的に正確な位置以外の位置となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【請求項４２】
請求項３７に記載の補綴具において、
頭側支承面及び尾側支承面の各々は、そのそれぞれの横断軸線に沿ってある幅を有し、頭側支承面の幅は尾側支承面の幅よりも狭い、補綴具。
【請求項４３】
請求項３７に記載の補綴具において、
頭側支承面は、実質的に凸型の形状を有し、
尾側支承面は、実質的に凹型の形状を有する、補綴具。
【請求項４４】
請求項３７に記載の補綴具において、
人工の尾側小面関節要素は、椎骨接触面を更に備え、
尾側支承面の全体は、椎骨接触面が接触部分と接触するとき、尾側椎骨の接触部分の後方となるようにされ且つ、形成された、補綴具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種型式の脊柱の疾患を治療する補綴具、及び脊柱の疾患を治療する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｉ．椎骨の解剖学
図１に示すように、人間の脊柱１０は、５つの領域に分割された３３の積み重ねた一連の椎骨１２から成っている。該領域は、Ｃ１ないしＣ７として知られた７の椎骨１２を有している。胸郭領域は、Ｔ１ないしＴ１２として知られた１２の椎骨１２を有している。腰椎領域は、Ｌ１ないしＬ５として知られた５つの椎骨１２を保持している。仙骨領域は、Ｓ１ないしＳ５として知られた５つの椎骨１２から成っている。尾骨領域は、Ｃｏ１ないしＣｏ４として知られた４つの椎骨１２を保持している。
【０００３】
図２には、正常な人間の腰椎骨１２が示されている。腰椎骨１２は、位置によって多少、異なるが、腰椎骨は、殆どの椎骨１２に共通する多くの特徴を有している。椎骨１２の各々は、椎骨体１４と、次のような後方要素とを有している。
【０００４】
２つの短骨、すなわち肉茎部１６は、椎骨体１４の各側部から後方に伸びて椎弓１８を形成する。肉茎部１６の各々の後端にて、椎弓１８は、拡がって膜２０として知られた骨の幅の広い板となる。膜２０は、互いに融合して棘状突起２２を形成する。棘状突起２２は、筋肉及び靭帯の取り付け部として機能する。一連の突起が形成されることにより、肉茎部１６から膜２０への滑らかな遷移は中断している。
【０００５】
２つの横方向突起２４が肉茎部１６と膜２０との接合箇所から各側部にて横方向に突き出している。横方向突起２４は、筋肉を椎骨１２に取り付ける腕として機能する。２つの上突起２６と、２つの下突起２８という、４つの関節突起も肉茎部１６と膜２０との接合箇所から立ち上っている。上関節突起２６は、膜２０と肉茎部１６との一体箇所から各側部にて上方に立ち上がる、鋭角な楕円形の骨板である。下突起２８は、各側部にて下方に伸びる楕円形の骨板である。
【０００６】
上突起２６及び下突起２８は、各々、小面として知られた自然の骨構造体を有している。上関節小面３０は、上方にすなわち上向きである一方、下関節小面３１は、下向きである。図３に示すように、隣接する椎骨１２（すなわち、頭側及び尾側椎骨）が整合されたとき、平滑な関節軟骨が被さった小面３０、３１は、相互に係止して脊椎突起関節として知られた小面関節３２を形成する。
【０００７】
小面関節３２は、上半体と、下半体とから成っている。上半体は、関節３２の下方に椎骨断位（ｌｅｖｅｌ）により形成され、下半体は、関節３２の上方の関節断位により形成される。例えば、Ｌ４−Ｌ５小面関節において、関節の上部分は、Ｌ−５椎骨における骨構造体（例えば、上関節面及びＬ−５椎骨上の支持骨）により形成され、関節の下部分は、Ｌ−４椎骨における骨構造体（例えば、下関節面及びＬ−４椎骨における支持骨）により形成される。
【０００８】
同様に、図３にも示すように、各対の椎骨１２の間の椎間板３４は、椎骨１２間の相対的動きを許容する。このように、椎骨１２の構造及び整合は、椎骨１２が互いにある範囲を動くのを許容する。
【０００９】
ＩＩ．小面関節の機能不全
特に、「背部の小部分」、すなわち腰仙（Ｌ４ないしＳ１）領域における背部の痛みは、一般的な病気である。多くの場合、痛みは、人間の機能的能力及び生活の質を著しく制限する。かかる痛みは、多岐に亙る脊柱の疾患に起因する。
【００１０】
病気又は損傷を通じて、１つ又はより多くの椎骨の膜、棘状突起、関節突起又は小面は、損傷され、このため、椎骨は、最早、関節動作しなくなる、すなわち互いに適正に整合しなくなる可能性がある。その結果、望ましくない解剖学的形態、痛み又は不快感を生じ、また、可動性を失うことになる。
【００１１】
例えば、椎骨の小面関節は、外傷性損傷又は各種の病気の過程により損傷される可能性がある。これらの病気の過程は、変形性関節症、膠着性脊椎分離症、及び変性脊柱すべり症を含む。小面関節に対する損傷の結果、「狭まれた」神経とも呼ばれる、神経の圧迫、又は神経の圧縮又は衝撃をしばしば生ずる。その結果、痛み、解剖学的形態の非整合、及びこれに相応する可動性の損失が生ずる。また、例えば、ヘルニア症椎間板のような、小面関節の疾患を伴わない、神経の圧迫も生じる可能性がある。
【００１２】
小面関節疾患の１つの型式の従来の治療法は、椎骨間安定化法としても既知である、脊柱の安定化法である。椎骨間安定化法は、椎骨間の相対的な動きを防止する。動きを防止することにより、痛みを軽減することができる。安定化法は、各種の方法により実現することができる。
【００１３】
１つの安定化方法は、後方脊柱融合術である。別の安定化方法は、椎骨を安定化させ且つ、動きを防止するため任意の数の椎骨を前方脊柱融合し固定する方法である。
別の型式の従来の治療法は、減圧椎弓切除術である。この方法は、神経の圧迫を軽減し得るよう層を切開することを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
これらの従来の治療法には、多岐に亙る難点があり且つ、成功率が不安定となり易い。更に、上述した治療法の何れも脊柱を適正に整合させ又は脊柱を望ましい解剖学的形態に修復するものはない。更に、安定化技術は、椎骨を固定された位置に保持することにより、椎骨の相対的な動きを恒久的に制限し、脊柱の身体力学を変化させることになる。
【００１５】
脊柱の疾患に対する色々な治療法における現在の方法及び設計と関係した問題点及び不利益な効果を解決する補綴具、取り付け器具及び方法が必要とされている。
本発明は、Ｌ１−Ｌ２、Ｌ２−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ４、Ｌ４−Ｌ５、Ｌ５−Ｓ１、Ｔ−１１−Ｔ１２、Ｔ１２−Ｌ１を含む、実質的に全ての脊柱段位にて自然の小面関節に置換する設計とされた補綴具、取り付け具及び取り付け方法を提供するものである。補綴具、取り付け具及び取り付け方法は、脊柱の望ましい解剖学的形態を回復し、人間に望まれる相対的な椎骨動作の範囲を取り戻すことができる。補綴具、取り付け器具及び取り付け方法は、また、神経の圧迫又はぶつかり原因を除去することにより、脊柱の痛みを軽減し又は緩和することもできる。
【００１６】
説明の便宜上、本発明の特徴を具体化する補綴具は、これら補綴具が置換する所定の自然の小面関節の部分に対して「頭側」又は「尾側」の何れかと称する。上述したように、所定の自然の小面関節は、上半体と、下半体とを有している。解剖学的用語において、関節の上半体は関節の下方にて脊柱段位（このため、該関節は足に近いから、この段位は小面関節の尾側部分と称することができる）により形成される。関節の下半体は、関節の上方にて椎骨断位（このため、該段位は頭に近いから、この段位は小面関節の頭側部分と称することができる）により形成される。このように、使用時、小面関節の頭側部分（すなわち、上半体）に置換する補綴具は、「尾側」補綴具と称する。同様に、使用時、小面関節の頭側部分（すなわち、下半体）に置換する補綴具は、「頭側」補綴具と称する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の１つの形態は、椎骨の後方要素にて自然の小面関節の頭側部分（例えば、椎骨の後側要素における下関節面及びその支持骨椎骨体）に置換する頭側小面関節補綴具を提供する。本発明のこの形態に従い、補綴具は、自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の小面関節要素と、該人工の小面関節要素から伸びる固定要素であって、好ましくは、椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに、椎骨の層部分に挿入し人工の小面関節要素を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された上記固定要素とを有している。固定要素は、棘状突起を貫通し又は棘状突起に隣接して椎骨の中間線を横断する等により、椎骨の第二の層部分を貫通して伸びることもできる。１つの実施の形態において、取り付けた後、頭側軸受要素を尾側小面関節の支承面と層部分のような椎骨の一部分との間に配置する。
【００１８】
本発明のこの形態は、椎骨に及び（又は）椎骨の後方要素に人工の頭側小面関節補綴具を植え込む方法も提供する。この方法に従い、固定要素は、椎骨の層部分に挿入され、頭側小面関節の支承面は小面関節の頭側部分を形成し得るよう所要位置に配置される。固定要素を挿入した後、又は挿入する前の何れかにて人工の小面関節要素が固定要素の末端に取り付けられる。固定要素は、椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害しないことが好ましい。固定要素はまた、棘状突起を貫通し又は棘状突起に隣接する椎骨の中間線を横断する等により、椎骨の第二の層部分を貫通して伸びることもできる。１つの実施の形態において、配置するステップは、人工の小面関節支承面を尾側小面関節刺支承面と層部分のような椎骨の一部分との間に配置するステップを含む。この方法はまた、固定要素に対する挿入経路を画成するため、案内部を使用するステップと、挿入経路に相応する通路を層に形成するステップとを含むこともできる。
【００１９】
本発明の別の形態は、椎骨における自然の小面関節の頭側部分に置換する補綴具を提供する。本発明のこの形態において、補綴具は、自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の小面関節要素と、椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに、人工の小面関節要素を取り付け得るようにされ且つ、形成された固定要素とを有する。１つの実施の形態において、取り付けた後、頭側軸受要素は、尾側小面関節支承面と層部分のような椎骨の一部分との間に配置される。
【００２０】
本発明のこの形態はまた、椎骨における自然の小面関節の除去された頭側部分に置換するため、頭側小面関節補綴具を植え込む方法も提供する。該方法は、頭側小面関節補綴具を尾側小面関節支承面と整合させるステップと、椎骨の肉茎部分を妨害せずに頭側小面関節補綴具を椎骨に取り付けるステップとを含む。本発明の取り付けるステップは、尾側小面関節支承面と椎骨の一部分との間に頭側小面関節補綴具を配置するステップを含むこともできる。取り付けるステップは、固定要素を層のような椎骨の一部分に挿入するステップを含むこともできる。この場合、この方法は、挿入するステップの前に椎骨に挿入経路を画成するステップと、挿入経路に相応する通路を椎骨に形成するステップとを含むことができる。挿入経路の位置及び向きを導き得るように案内部を使用することができる。
【００２１】
本発明の別の形態は、椎骨における自然の小面関節の尾側部分（例えば、椎骨における上関節面及び支持する骨構造体）に置換するため、小面関節補綴具を提供する。該補綴具は、椎骨接触面と尾側支承面とを有する人工の小面関節要素を備え、尾側支承面は、自然の小面関節の尾側部分に置換し、また、椎骨接触面が接触部分と接触するとき、椎骨の接触部分の実質的に完全に後方に位置し得るようにされ且つ、形成されている。補綴具は、人工の小面関節要素から伸びる固定要素であって、椎骨内に挿入されて補綴具を椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された上記固定要素も備えている。
【００２２】
本発明の別の形態は、脊柱の動作部分の頭側椎骨及び尾側椎骨の自然の小面関節の尾側部分及び頭側部分に置換する補綴具を提供する。該補綴具は、自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成されて、頭側支承面を有する人工の頭側小面関節要素と、椎骨の層部分に挿入し人工の頭側小面関節要素を頭側椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された頭側固定要素と、自然の小面関節の尾側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の尾側小面関節要素であって、頭側支承面と合わせ得るようにされ且つ、形成された尾側支承面を有する上記人工の尾側小面関節要素とを備えている。
【００２３】
本発明の更に別の形態は、頭側椎骨及び尾側椎骨の自然の小面関節の除去された頭側部分及び尾側部分に置換すべく小面関節補綴具を植え込む方法を提供する。該方法は、人工の尾側小面関節要素を尾側椎骨に固定するステップと、頭側固定要素を頭側椎骨の層部分に挿入するステップと、人工の頭側小面関節支承面を小面関節の頭側部分を形成し得るよう所要位置に配置するステップとを備えている。該方法は、挿入するステップの前に、又はそ挿入するテップの後に、頭側小面関節支承面を備える人工の頭側小面関節要素を固定要素の一端に取り付けるステップを含むこともできる。１つの実施の形態において、固定要素は、頭側椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害することはない。頭側固定要素は、脊柱突起を貫通し又は脊柱突起に隣接して、頭側椎骨の中間線を横断する等により、頭側椎骨の第二の層部分を通って伸びるようにしてもよい。配置するステップは、人工の頭側小面関節支承面を人工の尾側小面関節要素と頭側椎骨の一部分との間に配置するステップを含むこともできる。取り付け固定具を使用して尾側要素と頭側要素とを整合させることもできるが、補綴具は、取り付け固定具を使用せずに取り付けてもよい。該方法は、案内部を使用して頭側固定要素に対する挿入経路を画成するステップを含むこともできるが、補綴具は、案内部を使用せずに取り付けてもよい。
【００２４】
本発明の別の形態は、頭側椎骨及び尾側椎骨の自然の小面関節の尾側部分と、頭側部分とに置換する補綴具を提供する。該補綴具は、自然の小面関節の頭側部分に置換し得るようにされ且つ、形成されて、頭側支承面を有する人工の頭側小面関節要素と、頭側椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに人工の頭側小面関節要素を頭側椎骨に固定し得るようにされ且つ、形成された頭側固定要素と、自然の小面関節の尾側部分に置換し得るようにされ且つ、形成された人工の尾側小面関節要素であって、頭側支承面と合わさり得るようにされ且つ、形成された尾側支承面を有する上記人工の尾側小面関節要素とを備えることができる。１つの実施の形態において、取り付けた後、頭側小面関節支承面を尾側小面関節支承面と層部分のような椎骨の一部分との間に配置する。１つの実施の形態において、頭側支承面及び尾側支承面の各々は、そのそれぞれの横断軸線に沿った幅を有し、頭側支承面の幅は尾側支承面の幅よりも狭い。人工の尾側小面関節要素は、椎骨接触面も備え、尾側支承面の全体は、椎骨接触面が接触部分と接触するとき、尾側椎骨の接触部分の後方に位置するようにされ且つ、形成されている。
【００２５】
本発明のこの形態は、頭側椎骨及び尾側椎骨の自然の小面関節の除去された頭側部分と、尾側部分とに置換すべく小面関節補綴具を植え込む方法も備えている。該方法は、人工の尾側小面関節要素を頭側椎骨に固定するステップと、人工の尾側小面関節要素と整合させ且つ、頭側椎骨の肉茎部分へのアクセスを妨害せずに、人工の頭側小面関節要素を頭側椎骨に固定するステップとを含む。この第二の固定ステップは、人工の頭側小面関節要素を人工の尾側小面関節要素と頭側椎骨の一部分との間に配置するステップを含むこともできる。取り付け固定具を使用して尾側要素と頭側要素とを整合させることができるが、補綴具は、取り付け固定具を使用せずに取り付けてもよい。該方法は、案内部を使用して頭側固定要素に対する挿入経路を画成するステップを含むこともできるが、補綴具は、案内部を使用せずに取り付けてもよい。
【００２６】
本発明のその他の特徴及び有利な効果は以下の詳細な説明及び図面並びに特許請求の範囲に記載されている。
本発明は、その精神又は必須の特徴から逸脱せずに幾つかの形態にて具体化することができる。本発明の範囲は、以下の具体的な説明ではなくて、特許請求の範囲に規定されている。このため、特許請求の範囲の等価物の意義及び範囲に属する全ての実施の形態を、請求項に包含することを意図するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下の開示は、当該技術分野の当業者が本発明を実施することを可能にし得るよう詳細で且つ、正確であるが、本明細書に開示した物理的な実施の形態は、その他の特定の構造にて具体化可能である本発明の単に例示にしか過ぎない。好ましい実施の形態について説明するが、特許請求の範囲により規定された本発明から逸脱せずに、詳細は、変更することができる。
【００２８】
図４ないし図７には、本発明の１つの形態に従って自然の小面関節に置換するための人工の頭側及び尾側小面関節補綴具３６、５０が示されている。頭側補綴具３６は、支承面４０を有する軸受要素３８を備えている。この実施の形態において、支承面４０は凸型の形状を有する。軸受要素３８は、生体適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等のような）、セラミック、ポリエチレン、生体適合性ポリマー、及び補綴具の技術にて既知のその他の材料にて形成することができ、支承面４０は、生体適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等のような）、セラミック、ポリエチレン、生体適合性ポリマー、及び補綴具の技術分野にて既知のその他の材料にて形成することができる。
【００２９】
患者の疾患状態に依存して、小面関節の強度、位置及び向きを含む、患者の自然の小面関節の状態が許容し得ないことがある。このため、図４ないし図７に示すように、自然の小面関節の残りの部分により課される制約を伴わずに補綴用小面関節を取り付けることを可能にし得るように自然の頭側及び尾側小面関節面は除去されている。
【００３０】
本発明の１つの実施の形態において、固定要素４２は、補綴具が置換する自然の小面関節の面とほぼ同一の位置に支承面４０を配置する向き及び位置にて頭側補綴具３６を椎骨６０に取り付ける。固定要素を異なる角度に沿って向き決めし、頭側又は尾側関節を動かし又は関節を中間方向に又は側方向に動かすことにより、本発明から逸脱せずに、補綴具を自然の小面関節の位置以外の位置に配置することもできる。
【００３１】
図４ないし図７に示した実施の形態において、固定要素４２はねじである。その他の可能な固定要素は、無頭ねじ、茎部、コルクねじ、ワイヤー、留め具、接着剤、骨セメント及び補綴具の技術にて既知のその他の材料を含む。
【００３２】
本発明のこの実施の形態において、頭側小面関節補綴具は、層及び（又は）棘状突起の１つ又は一部分のような椎骨の後方要素に取り付けられる。例えば、図４ないし図６に示すように、固定要素４２は、棘状突起６４の基部にて椎骨６０の層部分６２を貫通し棘状突起６４により画成された椎骨の中間線を横断し且つ、、別の層部分６６を通って伸びることができる。この固定要素の向きは、当該技術分野にて既知であるように、経層小面関節ねじ固定の場合に使用するものと同様である。勿論、特定の椎骨の解剖学的形態の必要性及び臨床医の希望に依存して、固定要素４２のその他の向きも可能である。例えば、固定要素４２は、１つの層部分のみ、棘状突起のみを貫通して伸びるようにする等とすることが可能である。
【００３３】
肉茎部に取り付けられるその他の小面関節補綴具と異なり、本発明の頭側小面関節補綴具を取り付けるべく椎骨の１つ又はより多くの後方要素を使用するこの実施の形態は、肉茎領域へのアクセスを妨害せず、この領域がその他の補綴具又は装置を取り付けるべく自由に使用可能であるようにする。本発明のその他の実施の形態は、勿論、本発明の範囲又は精神から逸脱せずに、肉茎領域を妨害するようにすることができる。更に、層の本来的な強度のため、頭側小面関節補綴具は、特に、骨内部成長面又は肉柱金属を使用するとき、骨セメントを使用せずに固定することができる。
【００３４】
図４ないし図６に示し、また、幾つかの代替的な実施の形態における向きにおいて、挿入後、固定要素の基端４３（適宜な挿入器具と合わさるよう形成されることが好ましい）及び末端４４は、層の両側部に位置している。軸受要素３８は、尾側小面関節支承面（自然の又は以下に説明する人工の尾側小面関節補綴具のような人工のもの）と、図４ないし図６に示した層部分のような椎骨の一部分との間に配置し得るように固定要素４２の末端４４を取り付ける。軸受要素３８を図４に示した実施の形態にて固定要素４２に取り付けるため、軸受要素３８の穴４６は、固定要素４２の末端４４と合わさるモーステーパー（Ｍｏｒｓｅ  ｔａｐｅｒ）付きにて形成される。勿論、その他のモース又はその他のテーパー付き接続部、機械ねじ部、ＮＰＴねじ部、又はその他の既知の機械的締結手段のような軸受要素３８を固定要素４２に取り付けるその他の手段が使用可能である。固定要素４２は、抗菌性、抗血栓性、ヒドロキシアパタイト又は骨誘発材料にて被覆し、骨の内部成長及び固定を促進することができる。植込み方法及び状況の必要条件に依存して、患者に植え込む前又は植え込んだ後に、軸受要素３８を固定要素４２に取り付けることができる。
【００３５】
補綴具３６を使用して、自然の尾側小面関節部分又は人工の尾側小面関節補綴具の何れかを有する小面関節の頭側部分を形成することができる。
図４ないし図７には、本発明の１つの形態に従って、自然の小面関節の上半体に置換する人工の尾側関節補綴具５０も示されている。尾側補綴具５０は、支承面５４を有する軸受要素５２を備えている。この実施の形態において、支承面５４は凹型である。支承面５２は、生体適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等のような）、セラミック、ポリエチレン、生体適合性ポリマー及び補綴具の技術にて既知のその他の材料にて形成することができ、支承面５４は、生体適合性金属（コバルトクロムスチール、外科用スチール、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、アルミニウム等のような）、セラミック、ポリエチレン、生体適合性ポリマー及び補綴具の技術にて既知のその他の材料にて形成することができる。
【００３６】
１つの実施の形態において、自然の尾側小面表面は除去され、固定要素５６は補綴具が置換する自然の小面関節の面とほぼ同一の位置に支承面５４を配置するような向き及び位置にて肉茎部を介して補綴具５０を椎骨７０に取り付ける。１つの代替的な実施の形態において、支承面５４は、より中間側又はより側方向、より頭側又はより尾側及び（又は）自然の解剖学的向き及び方位から回転されて、自然の小面関節面と異なる位置に配置することができる。更に、その他の実施の形態において、尾側構成要素は、肉茎部に加えて椎骨体に取り付けるか又は椎骨体に単独にて取り付けることができる。
【００３７】
図４ないし図７の実施の形態に示すように、固定要素５６は、軸受要素５２に形成された穴５８を介して軸受要素５４に取り付けられたねじであり且つ、椎骨７０の肉茎部分７２内に挿入されている。その他の可能な固定要素は、茎部、コルクねじ、ワイヤー、留め金、接着剤、骨セメント及び補綴具の技術にて既知のその他の材料を含む。固定要素５６は、肉茎部に加えて又は肉茎部に代えて、椎骨体内に挿入してもよい。
【００３８】
この実施の形態において、軸受要素５２は、椎骨７０の接触部分７４と接触し得るようにされた鋸歯状固定面５７を有している。この選択的な固定面５７は、軸受要素５２が回転するのを防止するのを助ける。更に、固定面５７は、骨内部成長材料にて被覆し、また、任意の選択的な鋸歯状部分は、骨が内部成長するための表面積を増大させる。図５に示すように、この実施の形態において、支承面５４の全体は面５７及び接触部分７４の後方に位置している。
【００３９】
補綴具５０を使用して、自然の頭側小面関節部分又は人工の頭側小面関節部分の何れかを備える小面関節の尾側部分を形成することができる。
図７Ａないし図７Ｆには、椎骨から分離した、本発明の１つの実施の形態に従った人工の小面関節補綴具が示されている。図示するように、頭側支承面４０及び尾側支承面５４は、合わさって人工の小面関節を形成する。図７Ｂに最も良く示すように、その横軸線に沿った尾側支承面５４の幅はその横軸線に沿った頭側支承面４０の幅よりも広い。この特徴は、植え込む間、頭側関節と尾側関節とを整合させるのを助ける。更に、この特徴は、２つの支承面間の接触点が患者の脊柱の撓み、伸び、左方向及び右方向回転及び側方向への曲がりと共に、変化するのを許容する。
【００４０】
図４ないし図７の補綴具は、特殊な器具を使用せずに植え込むことができる。しかし、本発明の１つの実施の形態は、植込み手順を助ける取り付け固定具を含む。図８ないし図１４には、２つの人工的な小面関節、すなわち２つの頭側小面関節補綴具と、相応する２つの尾側小面関節補綴具とを植え込むために使用される取り付け器具が示されている。本発明は、単一の小面関節補綴具、２つの尾側小面関節補綴具、２つの頭側小面関節補綴具、尾側及び頭側関節補綴具又は任意のその他の小面関節補綴具の組み合わせ体を植え込む取り付け器具も含む。
【００４１】
図８及び図９に示すように、取り付け固定具８０は、頭側軸受要素３８と尾側軸受要素５２と整合させる整合要素８２を有している。この実施の形態において、整合要素は、軸受要素の各々に対する２つの留め釘である。整合要素８２は、頭側軸受要素３８及び尾側軸受要素５２に形成された穴８４（例えば、図７Ｂに図示）のような軸受要素における相応する整合要素と合わさる。勿論、ピン、溝、窪み等のようなその他の整合要素を使用することができる。ねじ８６のような取り付け要素は、軸受要素及び取り付け固定具８０に形成されたねじ穴８８（例えば、図７Ｂに図示）を介して軸受要素３８、５２を取り付け固定具に取り付ける。
【００４２】
取り付け固定具８０に取り付けられたとき、頭側支承面４０及び尾側支承面５４は、図８に示すように、互いに接触し且つ、適正に整合する。１つの実施の形態において、頭側支承面４０及び尾側支承面５４は、取り付け固定具８０に取り付けられたとき、圧縮された状態となるように予荷重が加えられる。対の支承面を患者の椎骨に対して適正な整合状態に置くため、対の支承面の間の間隔を調節する必要があるであろう。図８、図９、図１１ないし図１４の実施の形態において、取り付け固定具８０は、互いに制御された要領にて動く２つの軸受支持構成要素９０、９２を有している。具体的には、この実施の形態において、ねじ付き軸９４は、支持構成要素９０、９２の間を伸びている。該軸９４は、支持構成要素９０、９２に形成された穴と係合し、これら穴の１つ又は双方はねじ付きとされており、軸９４の回転により支持構成要素９０、９２は、互いに向けて又は互いに離れるように動く。軸９４には、使用を容易にする親指操作ホイール９６又はその他のアクチュエータを設けることができる。支持構成要素９０、９２の整合状態を維持するため１つ又はより多くの案内ロッド９８を設けることができる。取り付け固定具要素の間の案内式又は非案内式摺動接続部のような、対の頭側／尾側軸受要素を互いに動かすその他の手段を使用することができる。
【００４３】
使用時、脊柱の動作部分の頭側椎骨６０及び尾側椎骨７０の既存の自然の頭側及び尾側小面関節部分の全て又は一部を除去することにより、植え込み箇所を準備した後、軸受要素３８、５２を上述したように取り付け固定具８０に取り付ける。次に、対の軸受要素間の間隔を親指操作ホイール９６を使用して調節し、尾側軸受要素５２の固定穴５８を尾側椎骨の肉茎部分の適正な固定ねじの挿入箇所（又はその他の適宜な位置）と整合させ、これにより自然の小面関節の位置又は自然の小面関節の位置に相応しない位置を含む、外科医が望む任意のその他の位置に相応する位置に人工の小面関節を配置する。ドリル、突き針、肉茎プローブ又は外科分野にて既知のその他の器具を使用して穴５８と整合する通路を肉茎部付近又は肉茎部に隣接する尾側椎骨の肉茎部又は別の部分に形成する。次に、図１１、図１２に示すように、固定ねじ５６を穴５８を通じて尾側椎骨の肉茎部分又はその他の部分に挿入し、尾側軸受要素、補綴具及び取り付け固定具の全体を、尾側椎骨７０に取り付ける。これと代替的に、自己タッピングねじ又はその他の尾側固定要素を使用し、これにより通路を予め形成する必要性を解消することができる。
【００４４】
その後、頭側軸受要素を頭側椎骨６０に取り付ける。１つの実施の形態において、固定要素の各々に対し挿入経路を最初に決定し、次に、頭側軸受要素の穴４６に相応する挿入経路に沿って（例えば、棘状突起の基部の層に及び反対側の層、１つの層部分のみ、棘状突起等を通る）通路を形成する。次に、固定ねじ４２を穴４６を通じて通路内に挿入することができる。これと代替的に、自己タッピングねじ又はその他の尾側固定要素を使用し、これにより通路を予め形成する必要性を解消することもできる。
【００４５】
４つの軸受要素の全てが固定されたならば、取り付け固定具８０を取り外し且つ、除去することができる。勿論、取り付け固定具８０を使用して、４つ以下の軸受要素を植え込むこともできる。
【００４６】
図１０、図１３、図１４には、左頭側軸受要素の固定要素に対する挿入経路（位置、向き等）を画成するため、使用することのできる器具が示されている。例えば、該器具を使用して左側軸受要素に対する頭側軸受要素の取り付け通路の形成を案内することができる。右側頭側軸受要素に対し相応する鏡像の器具を使用することもできる。代替的な実施の形態において、左及び右頭側軸受要素の双方に対する挿入経路を画成するため単一の器具を使用してもよい。
【００４７】
図示するように、器具１００は、該器具を取り付け固定具８０及び頭側小面関節軸受要素に対し適正な向きに整合させるため、ハンドル１０２と、整合接続部（器具１００の留め釘１０４及び保持具８０の穴１０６のような）を有している。尾側及び頭側軸受要素が取り付け固定具８０に取り付けられ、好ましくは、尾側軸受要素が既に頭側椎骨７０に固定された状態にて、器具１００は、図１３、図14に示すように、整合接続部を通じて取り付け固定具と係合する。この位置において、器具１００を使用して頭側固定要素に対する挿入経路を画成することができる。
【００４８】
図１０、図１３及び図１４に示した実施の形態において、挿入経路案内部は、アーム１１０、１１２により支持されたドリル案内部１０８であり、取り付け固定具８０と案内器具１００との間の整合接続部により頭側軸受要素３８の穴４６と整合されている。この実施の形態において、ドリル案内部１０８は管であるが、案内溝又は面のようなその他の案内要素を使用してもよい。ドリルビット１１４をドリル案内部１０８に挿入して頭側椎骨の層部分を通る通路のような挿入通路を形成することができる。次に、固定ねじを頭側椎骨の通路を通じて且つ、頭側軸受要素３８の穴４６のモーステーパー付き接続部（又は上述したように、その他の型式の接続部）内に挿入することができる。上述したように、固定ねじは骨内部成長材料にて被覆することができる。これと代替的に、自己タッピングねじを使用し、これにより通路を予め形成する必要性を解消することが可能である。
【００４９】
次に、鏡像の器具を使用して、挿入経路を画成し又は右頭側軸受要素に対する穴を形成することができ、該右頭側軸受要素は、その後、同一の要領にて椎骨体に固定する。次に、ねじ８６をねじ抜きする等により、取り付け固定具を除去する。
【００５０】
上述したように、代替的な実施の形態において、案内器具を使用して、ドリルを使用することを必要としない自己タッピングねじ又はその他の固定要素に対する経路を画成することができる。これらの実施の形態において、要素１０８を使用して、自己タッピングねじ又はその他の固定要素に対する経路を画成することができる。固定要素の経路は、単一の層部分、棘状突起のみ、又は任意のその他の適宜な経路を通るようにすることができる。
【００５１】
幾つかの実施の形態において、支承面以外の補綴具の全体を骨内部成長材料にて被覆することができる。
本発明の上述した実施の形態は、単にその原理を説明するものであり、限定的なものではない。本発明の範囲は、それらの等価物を含む、特許請求の範囲から判断されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】正常な人間の脊柱の側方向立面図である。
【図２】正常な人間の腰椎骨の上方図である。
【図３】腰椎骨小面関節の側方立面図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態に従って患者に植え込んだ人工の小面間接補綴具の後方図である。
【図５】患者に取り付けられたときの図４の実施の形態を示す左側面図である。
【図６】患者に取り付けられたときの図４の実施の形態を示す更に別の図である。
【図７】７Ａは、図４の実施の形態に従った頭側軸受要素及び固定要素の断面図である。
【００５３】
７Ｂは、本発明の１つの実施の形態に従った１対の人工の頭側及び尾側小面間接補綴具の後方図である。
７Ｃは、図７Ａの実施の形態における１対の人工の頭側及び尾側小面間接補綴具の頂面図である。
【００５４】
７Ｄは、図７Ａの実施の形態における１対の人工の頭側及び尾側小面関節補綴具の左側の図である。
７Ｅは、図７Ａの実施の形態における１対の人工の頭側及び尾側小面関節の底面図である。
【００５５】
７Ｆは、図７Ａの実施の形態における１対の人工の頭側及び尾側小面間接補綴具の前方図である。
【図８】８Ａは、本発明の１つの実施の形態に従った取り付け固定具を示す斜視図である。
【００５６】
８Ｂは、図８Ａの取り付け固定具を示す頂面図である。
８Ｃは、図８Ａの取り付け固定具を示す側面図である。
８Ｄは、図８Ａの取り付け固定具を示す背面図である。
【図９】本発明の１つの実施の形態に従った１対の尾側小面軸受要素と、１対の頭側小面軸受要素と共に、図８の取り付け固定具を示す分解図である。
【図１０】１０Ａは、本発明の１つの実施の形態に従った案内器具を示す図である。
【００５７】
１０Ｂは、本発明の１つの実施の形態に従った案内器具を示す別の図である。
１０Ｃは、本発明の１つの実施の形態に従った案内器具を示す別の図である。
１０Ｄは、本発明の１つの実施の形態に従った案内器具を示す更に別の図である。
【図１１】１対の尾側小面軸受要素及び１対の頭側軸受要素が取り付けられ、尾側軸受要素が患者に取り付けられたときの図８及び図９の取り付け固定具を示す後方図である。
【図１２】尾側軸受要素が患者に取り付けられたときの図１１の取り付け固定具及び軸受要素を示す左側面図である。
【図１３】本発明の１つの実施の形態に従った案内器具を示す、図１１及び図１２の取り付け固定具及び軸受要素の斜視図である。
【図１４】本発明の１つの実施の形態に従った案内器具と共にドリルビットを使用する状態を示す、図１１及び図１２の取り付け固定具及び軸受要素の斜視図である。
【図１】
2006528533.tif 000003
【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７Ａ】
2006528533.tif 000009
【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
2006528533.tif 000011
【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
2006528533.tif 000014
【図８Ａ】
2006528533.tif 000015
【図８Ｂ】
2006528533.tif 000016
【図８Ｃ】
2006528533.tif 000017
【図８Ｄ】
2006528533.tif 000018
【図９】
2006528533.tif 000019
【図１０Ａ】
2006528533.tif 000020
【図１０Ｂ】
2006528533.tif 000021
【図１０Ｃ】
2006528533.tif 000022
【図１０Ｄ】
2006528533.tif 000023
【図１１】
2006528533.tif 000024
【図１２】
2006528533.tif 000025
【図１３】
2006528533.tif 000026
【図１４】
2006528533.tif 000027
【国際調査報告】
2006528533.tif 000028
2006528533.tif 000029