(57)【要約】外部部材（１２）および内部部材（１４）を有する伸長可能な椎間インプラント（１０）。インプラントは、外部部材に形成された第１の噛み合わせ歯構造（５６）と、内部部材に形成された第２の噛み合わせ歯構造（５８）とを有するロッキング装置（５０）を備える。外部部材および内部部材の噛み合わせ歯構造は、インプラント伸長の方向に対して垂直ではない面方位に配置された係合面（７６、８６）を有する。ロッキング装置は、インプラントに圧縮力が加えられたとき、内部部材の壁が外部部材の壁の方へ引き寄せられるかまたは曲がるように構成される。
2006517836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長可能な椎間インプラントであって、
ａ）外部部材および内部部材と、
ｂ）前記外部部材および内部部材のそれぞれに形成され、椎間インプラントの伸長を可能にするように構成された噛み合わせ歯構造とを備え、
ｉ）前記外部部材および内部部材に形成された前記噛み合わせ歯構造は、前記インプラントを伸長した状態でロックするために互いに係合するように構成された外部係合面および内部係合面を備え、
１）前記外部係合面および内部係合面は、インプラントの伸長方向に対して垂直でない面方位で配置されている
ことを特徴とするインプラント。
【請求項２】
伸長可能な椎間インプラントであって、
ａ）それぞれが少なくとも第１の壁を備える外部部材及び内部部材と、
ｂ）前記外部部材および内部部材の前記第１の壁に形成され、前記椎間インプラントの伸長を可能にするように構成された噛み合わせ歯構造とを備え、
ｉ）前記外部部材に形成された前記噛み合わせ歯構造は、前記インプラントを伸長した状態でロックするために前記内部部材の係合面と係合する係合面を有し、
１）前記噛み合わせ歯構造の前記係合面は、前記外部部材および内部部材の前記第１の壁に対して垂直でない面方位で配置されている
ことを特徴とするインプラント。
【請求項３】
前記外部部材に形成された噛み合わせ歯構造の前記係合面は約４度上方に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載のインプラント。
【請求項４】
前記内部部材に形成された噛み合わせ歯構造の前記係合面は約４度下方に傾斜していることを特徴とする請求項３に記載のインプラント。
【請求項５】
前記内部部材および外部部材に形成された噛み合わせ歯構造の係合面のそれぞれは、それぞれの第１の壁に対して約９４度の角度を有することを特徴とする請求項２に記載のインプラント。
【請求項６】
前記外部部材および内部部材の第１の壁は内壁面および外壁面を有し、前記噛み合わせ歯構造は、前記外部部材の内壁面および前記内部部材の外壁面のみに形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインプラント。
【請求項７】
前記内部部材の第１の壁は前記外部部材の第１の壁の内側に配置され、これらの第１の壁に形成された噛み合わせ歯構造は、前記内部部材の第１の壁を前記外部部材の第１の壁の方へ外向きに曲げるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のインプラント。
【請求項８】
前記外部部材は、前記椎間インプラントの伸長時に前記外部部材の第１の壁の屈曲を防ぐように構成された剛直な構造物であることを特徴とする請求項７に記載のインプラント。
【請求項９】
前記内部部材は、前記椎間インプラントの伸長時に前記内部部材の第１の壁の屈曲を可能にするように構成された柔軟な構造物であることを特徴とする請求項８に記載のインプラント。
【請求項１０】
前記内部部材は、前記椎間インプラントの伸長時に前記内部部材の第１の壁の屈曲を可能にするように前記第１の壁の端に隣接して形成されたスロットを備えることを特徴とする請求項９に記載のインプラント。
【請求項１１】
前記外部部材の第１の壁は外壁の厚みを有し、該外壁の厚みは前記内部部材の内壁の厚みより大きく、前記外部部材の前記外壁の厚みが第１の外壁の屈曲を防ぎ、前記内部部材の内壁の厚みが第１の内壁の屈曲を可能にすることを特徴とする請求項９に記載のインプラント。
【請求項１２】
伸長可能な椎間インプラントであって、
ａ）ｉ）外部基部壁と、該外部基部壁から伸びる第１および第２の外壁と、を備える外部部材と、
ｂ）ｉ）内部基部壁と、該内部基部壁から伸びる第１および第２の内壁と、を備え、
ｉｉ）前記第１および第２の内壁が、前記第１および第２の外壁の内側に位置する、内部部材と、
ｃ）インプラントを伸長した位置でロックするように構成されたロッキング装置であって、
ｉ）前記第１および第２の外壁のそれぞれに形成された第１の歯構造であって、上向きの方向に傾斜した第１の歯構造と、
ｉｉ）前記第１および第２の内壁のそれぞれに形成された第２の歯構造であって、下向きの方向に傾斜した第２の歯構造と、
を含むロッキング装置と、
を備えることを特徴とするインプラント。
【請求項１３】
前記外部部材および内部部材の前記上向きおよび下向きに傾斜した歯構造のそれぞれは、前記外部部材および内部部材の第１および第２の壁に対して１度と８度の間の傾斜角を有することを特徴とする請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１４】
前記第１の上向きに傾斜した歯構造は、前記外部部材の第１および第２の外壁に対して約４度傾斜していることを特徴とする請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１５】
前記第２の下向きに傾斜した歯構造は、前記内部部材の第１および第２の内壁に対して約４度傾斜していることを特徴とする請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１６】
前記第１および第２の歯構造は、前記外部部材および内部部材の基部壁に圧縮力が加えられたときに、前記内部部材の内壁を外向きに前記外部部材の外壁の方へ変形させるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１７】
伸長可能な椎間インプラントであって、
ａ）第１の基部と、該第１の基部から伸びる壁とを有する第１の部材と、
ｂ）第２の基部と、該第２の基部から伸びる壁とを有する第２の部材と、
ｃ）前記第１および第２の部材のそれぞれに形成された噛み合わせ構造であって、インプラントを伸長した状態で固定するように構成された噛み合わせ構造と、
を備え、
ｄ）前記第１および第２の部材に形成された噛み合わせ構造は、前記第１および第２の部材の基部に圧縮力が加えられたときに、前記第２の部材の壁を前記第１の部材の壁の方へ曲げるように構成されている、
ことを特徴とするインプラント。
【請求項１８】
前記噛み合わせ構造は、伸長していない状態から伸長した状態への直線的な伸長を可能にするように構成されたラチェット歯を備えることを特徴とする請求項１７に記載のインプラント。
【請求項１９】
伸長時には前記第２の部材の壁のみがラチェット動作するように構成され、前記第１および第２の部材の基部に圧縮力が加えられたときには、前記第２の部材の壁のみが屈曲するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のインプラント。
【請求項２０】
伸長可能な椎間インプラントであって、
ａ）前記インプラントの伸長軸に沿って第１の位置と第２の位置との間で伸長するように構成された第１の部材および第２の部材と、
ｂ）前記第１および第２の部材を噛み合わせる係合構造であって、前記インプラントの伸長軸に対して垂直でない面方位を有する少なくとも一つの係合面を含む係合構造と、
を備えることを特徴とするインプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体として、隣接する椎骨要素を安定化する方法および装置に関する。より詳しくは、本開示は伸長可能な椎間インプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
隣接する椎骨要素を安定化し椎骨要素間の骨融合の進行を助長するために、非常に多様な構成の椎間インプラントが利用されてきた。いくつかの構成では、椎間インプラントは、外科手術中に外科医の手で調節できない。従って、外科医は、所望の高さ、長さおよび幅寸法に最も密接に合うサイズを選び、インプラントを適合させなければならない。これらのインプラントはあらかじめ定められたサイズおよび形状なので、インプラントされる部位がインプラントの構造に対応していなければならない。このため、インプラント移植を完了するためには、移植部位に多大な準備を必要とすることがある。移植部位に多大な準備が必要なために、インプラントを受け入れる椎骨要素に過度の損傷を生じさせ、移植手順の成功を帳消しにすることがある。さらに、移植部位に多大な準備を必要とする手順によって、比較的長時間の外科手術につながることがあるが、これは患者のリスクを増大させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この問題に対処するために、最近の椎間インプラントは、第１の高さから第２の高さに伸長するよう設計されている。そのような椎間インプラントの一つが、米国特許第６，１７４，３３４号明細書に記載されている。このインプラントは、組み立てられたときインプラントアセンブリを形成する一対のシェルを備える。各シェルには、これらのシェルを一方向に伸長できるように歯が形成される。それぞれの歯は、シェルの相互の動きの線に対して斜めになった傾斜面を有する。傾斜面は、相互の動きの線に垂直な受け面に接する。言い換えると、シェルに形成された歯のそれぞれは、シェルが相互に伸長する方向に対して９０度をなす面を有する。
【０００４】
インプラントを伸長するとき、これらのシェルの歯が互いにラチェット動作することが理解できる。このラチェット動作は、シェル側壁を側方に変位させる。この側方変位は、シェルが塑性変形を受ける程度の機械的応力を発生させることがある。塑性変形が起こると、インプラントアセンブリの二つのシェルは最適に相互作用しない。
【０００５】
全体的な傾向として、そのようなアセンブリおよびシステムにおいて、塑性変形が起こってもインプラントアセンブリの構造的整合性および機能を維持しつつ、全体として伸長可能なインプラントアセンブリを提供する改良が求められてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの態様では、本開示は、伸長可能な椎間インプラントに関する。インプラントは、インプラントの伸長軸に沿って第１の位置と第２の位置との間で伸長するように構成された第１および第２の部材を備える。インプラントは、インプラントの第１の部材と第２の部材との間に配置された係合構造を備える。係合構造は、インプラントの伸長軸に対して垂直でない面方位を有する少なくとも一つの係合面を有する。
【０００７】
別の態様では、本開示は、外部部材および内部部材を有する椎間インプラントに関する。外部部材および内部部材のそれぞれは、噛み合わせ歯構造を備える。係合面は、インプラントの伸長方向に対して垂直でない面方位で配置される。さらに別の態様では、外部部材および内部部材の噛み合わせ歯構造は係合面を備え、係合面は外部部材および内部部材のそれぞれの第１の壁に対して垂直でない面方位で配置される。
【０００８】
さらに別の態様では、本開示は外部部材および内部部材を備える伸長可能な椎間インプラントに関する。インプラントは、インプラントを伸長した位置にロックするように構成されたロッキング装置も備える。ロッキング装置は、外部部材に形成された第１の歯の構成と、内部部材に形成された第２の歯の構成とを備える。第１の歯の構成は上向きの方向に傾斜し、第２の歯の構成は下向きの方向に傾斜している。
【０００９】
さらに別の態様では、本開示は、第１および第２の部材と、第１および第２の部材のそれぞれに形成された噛み合わせ構造を有する伸長可能な椎間インプラントに関する。噛み合わせ構造は、第１および第２の部材に圧縮力が加えられたとき、第２の部材の壁を第１の部材の壁の方へ曲げるように構成される。
【００１０】
本発明のさまざまな態様は、以下の説明中に部分的に示され、以下の説明から部分的に明らかになり、あるいは本開示のさまざまな態様を実行することによって習得されよう。本開示の諸態様は、個々の特徴ならびに特徴の組み合わせに関することがある。以上の全般的な説明および以下の詳細な説明は、例を示し説明するためのものに過ぎず、請求項に記載された本発明を限定するものではないと理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、添付の図面に示す本開示の例となる諸態様を詳しく説明する。可能な場合には、図面を通して常に同じまたは類似の部品を指すために同じ参照番号を用いる。
【００１２】
図１および図２を参照して、本開示の原理による伸長可能な椎間インプラント１０について説明する。図１のインプラント１０は、二つの椎骨要素Ｖ１、Ｖ２の間に伸長していない状態で挿入されて示される。図２では、インプラント１０は伸長した状態で示される。インプラント１０は、全体として第１の外部部材１２と、第２の内部部材１４とを備える。インプラントは、図２の矢印Ｂで表される方向の直線的な伸長を可能にする係合構造またはロッキング装置５０も備える。椎間インプラント１０は、係合構造またはロッキング装置５０によって、第１の高さから、選ばれた第２の高さに伸長され、選ばれた第２の高さで固定される。インプラント１０は、インプラントを伸長軸Ａ−Ａに沿って段階的に伸長またはラチェット動作させることによって、さまざまな選ばれた第２の高さへの伸長、およびその高さに固定することを可能にするように構成される。以下に説明するように、インプラントは、選ばれた第２の高さからの直線的な収縮も可能にするように構成される。直線的な伸長と、直線的な収縮との方向は、矢印Ｂによって表されるように同じ方向である。
【００１３】
インプラント１０の内部部材１４および外部部材１２は、本明細書に開示する特徴を提供するために、機械加工および／または成形加工してよい。部材１２、１４は同じ材料製でも、異なる材料製でもよい。代表的な物質は、一般にステンレス鋼、セラミックス、黒鉛、炭素繊維材料、およびさまざまなプラスチックならびに以上の物質のコンポジットなどの生体適合物質を含む。好ましい実施態様では、内部部材１４および外部部材１２はチタン製である。
【００１４】
次に図３〜図５を参照して、インプラント１０の第１の実施態様の例を示す。インプラント１０の第１の外部部材１２は、全体として、基部１６と、第１および第２の外壁１８、２０とを備える。第１および第２の外壁１８、２０は、それぞれ自由端１８ａ、２０ａと、連結端１８ｂ、２０ｂとを有する（図５）。連結端１８ｂ、２０ｂは基部１６に連結され、自由端１８ａ、２０ａは基部１６から全体として垂直な方向に伸びる。第１および第２の壁１８、２０は、それぞれ内壁面２２、２３と、外壁面２４、２５とを備える（図３）。
【００１５】
図３〜図５に示した実施態様では、インプラント１０のそれぞれの側に張り出し構造７０が形成される。使用時に、結果的にインプラントに及ぼされる椎骨要素Ｖ１、Ｖ２の間の圧縮力はかなり大きいことがある。張り出し構造７０は、椎骨要素（Ｖ２）に隣接する基部１６の接触面積６６（図４）を増大させることによって、インプラント１０に一層の安定性を提供する。張り出し構造７０は、圧縮荷重を増大した接触表面積６６全体により広く分散させることによって、インプラントを安定化する。例を示した実施態様では、基部１６に隣接する外部部材１２に張り出し構造７０が形成される。一般に、張り出し構造７０は、インプラント１０の第１の端６２から第２の端６４の間に（図３）あり、外部部材１２から外向きに張り出す。インプラントに一層の安定性を提供するさまざまな構造上の構成を用いてよい。
【００１６】
外部部材１２は、幅Ｗ１、高さＨ１および長さＬ１を有する。幅Ｗ１は、第１および第２の壁１８、２０の外壁面２４、２５の間の幅である。幅Ｗ１は、好ましくは０．３インチと０．７インチとの間、より好ましくは０．４インチと０．６インチとの間、最も好ましくは約０．５インチである。外部部材１２の高さＨ１は、基部１６から壁１８、２０の自由端１８ａ、２０ａの方向の高さである。高さＨ１は、好ましくは０．２インチと０．５インチとの間、より好ましくは０．２インチと０．４インチとの間、最も好ましくは約０．３インチである。外部部材の長さＬ１は、一般にインプラントの第１の端６２からインプラントの第２の端６４の間の長さである。外部部材の長さＬ１は、好ましくは０．５インチと１．２インチとの間、より好ましくは０．７インチと０．９インチとの間、最も好ましくは約０．８インチである。
【００１７】
インプラント１０の第２の内部部材１４は、全体として、基部２６と、第１および第２の内壁２８、３０とを備える。第１および第２の内壁２８、３０は、それぞれ自由端２８ａ、３０ａと、連結端２８ｂ、３０ｂとを有する（図３）。連結端２８ｂ、３０ｂは基部２６に連結され、自由端２８ａ、３０ａは基部２６から全体として垂直な方向に伸びる。第１および第２の壁２８、３０は、それぞれ内壁面３２、３３と外壁面３４、３５とを備える。
【００１８】
図４および図５に示すように、インプラント１０は、インプラント操作装置９１を備える。インプラント操作装置９１は、外科的手術の間に、インプラント１０が外科器具（示していない）によって取り扱いおよび操作できるように構成される。例を示した実施態様のインプラント操作装置９１は、内部部材１４に配置され、第１および第２の壁２８、３０の内壁面３２、３３に形成されたインプラント操作構造９２を備える。操作構造９２は、反対側の壁２８または３０に向かって内向きに突き出た突起９４を備える。突起９４には孔９６が形成され、例えば外科器具の先端を受け入れるように構成される。本インプラントとともに用いることができる器具の例となる実施態様は、本願と同時出願され、参照によって本明細書に組み込まれる代理人整理番号第６６８３．００７６ＵＳ０１号の「インプラントとともに使用するための器具および方法」と題する米国出願に記載されている。
【００１９】
内部部材１４は、幅Ｗ２、高さＨ２および長さＬ２を有する。幅Ｗ２は、第１および第２の壁２８、３０の外壁面３４、３５の間の幅である。幅Ｗ２は、好ましくは０．２インチと０．６インチとの間、より好ましくは０．３インチと０．５インチとの間、最も好ましくは約０．４インチである。内部部材１４の高さＨ２は、基部２６から壁２８、３０の自由端２８ａ、３０ａの方向の高さである。高さＨ２は、好ましくは０．２インチと０．５インチとの間、より好ましくは０．２インチと０．４インチとの間、最も好ましくは約０．３インチである。一般に、インプラントの長さＬ２は、インプラントの第１の端６２からインプラントの第２の端６４の間の長さである。長さＬ２は、好ましくは０．５インチと１．２インチとの間、より好ましくは０．７インチと０．９インチとの間、最も好ましくは約０．８インチである。
【００２０】
例を示した実施態様では、外部部材１２および内部部材１４は、一対一で対応して相互連結するように構成される。詳しくは、外部部材１２の外壁１８、２０は、内部部材１４の内壁２８、３０を受け入れるように構成され、大きさを定められる。詳しくは、外壁面３４、３５によって定められる内部部材１４の幅Ｗ２は、外部部材１２の内壁面２２、２３と相互作用するように構成される。他の構成として、内部部材１４の壁は、内部部材１４の内壁面３２、３３が外部部材１２の外壁面２４、２５と相互作用するように大きさを定め構成することも考えられる。
【００２１】
図５を参照して、外部部材１２は、剛直な構造物または構築物であるように構成される。すなわち、外部部材１２の第１および第２の壁１８、２０は、インプラント伸長の間に、壁１８、２０の屈曲を減らしまたはなくすように構成される。詳しくは、外部部材１２の第１および第２の壁１８、２０は、厚さＴ１を有する。厚さＴ１は、壁１８、２０が側方に変位または屈曲しないように、外部部材１２に剛性を提供するように設計される。
【００２２】
外部部材の場合には、曲がりまたは屈曲が意味するものは、インプラント１０が第１の伸長していない高さから第２の伸長した高さ（図１および２）まで段階的に伸長またはラチェット動作するときの、連結端のまわりの壁の自由端の外向きの動きと、帰りの内向きの動きとである。内部部材の場合には、屈曲が意味するものは、インプラント１０が第１の伸長していない高さから第２の伸長した高さまで段階的に伸長またはラチェット動作するときの、連結端のまわりの壁の自由端の内向きの動きと、帰りの外向きの動きとである。
【００２３】
外部部材１２の剛直な構造とは対照的に、内部部材１４は、柔軟な構造物または構築物であるように構成される。すなわち、内部部材１４の第１および第２の壁２８、３０は、インプラント伸長時に、壁２８、３０の屈曲を許しまたは可能にするように構成される。内部部材１４の柔軟な構築物は、二つの方法で提供される。
【００２４】
第１に、内部部材１４の第１および第２の壁２８、３０は、厚さＴ２を有する。厚さＴ２は、外部部材の壁の厚さＴ１より薄く、インプラント１０のラチェット動作伸長時に、側方変位または屈曲を可能にするように設計される。
【００２５】
第２に、内部部材１４は、壁２８、３０と基部２６との連結端２８ｂ、３０ｂに隣接して形成されたスロット６８（図３および図５）を備える。例を示した実施態様では、スロット６８は、基部２６の湾曲部または湾曲した先端部分２７から伸びる円弧状の形状（図５）を有する。好ましくは、スロット６８は、内部部材１４の長さＬ２に沿ってインプラントの第１の端６２からインプラントの第２の端６４の間に配置される（図３）。スロット６８は、インプラント１０の伸長時に、第１および第２の内壁２８、３０の側方変位または屈曲を可能にするように設計されたフレキシブルジョイントを提供する。
【００２６】
内部部材１４および外部部材１２が組み立てられたとき、第１の部材１２の基部１６および壁１８、２０と、内部部材１４の基部２６および壁２８、３０とは、インプラント１０の第１の端６２で開口部４４を形成する（図３）。同様に、インプラント１０の第２の端６４では開口部４６が形成される。以下に説明するように、外科手術の間に、開口部４４、４６に器具を挿入し、インプラント１０を把持または操作することができる。さらに、開口部４４、４６は、インプラントの内部区域への通路を提供する。二つの椎骨要素Ｖ１、Ｖ２の間にインプラント１０が挿入され、伸長したとき（図２）、開口部４４、４６のどちらかを通してインプラントの内部区域に骨成長物質を充填することができる。
【００２７】
図３を参照して、内部部材１４の基部２６は、開口部または窓４２を備える。窓４２は、インプラントを通して椎骨要素Ｖ１、Ｖ２（図１および図２）の間における骨の成長を助長するために提供される。例を示した実施態様では、窓４２は基部２６の中央に配置され、全体として楕円形の形状を有する。図４を参照して、外部部材１２の基部１６も、インプラントを通して椎骨要素Ｖ１，Ｖ２（図１および図２）の間における骨の成長を助長する構造を備える。例を示した実施態様では、基部１６は、基部１６の中央に配置された一対の窓４０を備える。インプラント１０は、椎骨要素の間における骨融合成長を助長するように構成されたより多くの又は少ないその他の形状の窓を有するその他の窓構成を備えていてもよい。
【００２８】
インプラント１０の係合構造またはロッキング装置５０（図１および図２）は、外部部材１２の第１および第２の壁１８、２０に形成された第１の噛み合わせ歯構造５２（図３〜図５）と、内部部材１４の第１および第２の壁２８、３０に形成された対応する第２の噛み合わせ歯構造５４とを備える。
【００２９】
ロッキング装置５０の第１の噛み合わせ歯構造５２は、外部部材１２の内壁面２２、２３に配置された第１の歯の構成５６を備え、ロッキング装置５０の第２の噛み合わせ歯構造５４は、内部部材１４の外壁面３４、３５に配置された第２の歯の構成５８を備える。
【００３０】
次に、図１１および図１２を参照して、インプラント１０の拡大部分図およびロッキング装置５０の詳細図の例を示す。図１２に示すように、第１の歯の構成５６の歯のそれぞれは係合面７６と、隣接する面７８とを備える。同様に、第２の歯の構成５８の歯のそれぞれは係合面８６と、隣接する面８８とを備える。係合面７６、８６は突端８０、９０で隣接する面７８、８８にそれぞれ接する。
【００３１】
外部部材１２の第１の歯の構成５６は、外部部材１２の基部１６（図５）から離れる方向に傾斜している。同様に、内部部材１４の第２の歯の構成５８は、内部部材１４の基部２６（図５）から離れる方向に傾斜している。部材１２、１４が組み立てられたとき、外部部材１２の第１の歯の構成５６は、図１１の矢印Ｄ１で示す第１の上向きの方向に傾斜し、内部部材１４の第２の歯の構成５８は、矢印Ｄ２で示す第２の下向きの方向に傾斜する。「傾斜する」が意味するものは、歯がすくい角を有するということである。詳しくは、歯の構成５６、５８の係合面７６、８６が、部材１２、１４の壁の面Ｘ−Ｘに対して垂直な面（破線によって表す）から傾いているということである。言い換えると、係合面７６、８６は、外部部材および内部部材の壁に対して、およびインプラント伸長（図２の矢印Ｂによって表す）の方向に対して、垂直でない面方位に配置される。
【００３２】
図１１を参照して、第１の歯の構成５６の係合面７６は、角度Ａ１（破線によって示す垂線に対して）で傾斜しまたは面方位を有する。好ましい実施態様では、角度Ａ１は、好ましくは１度と８度との間であり、より好ましくは約４度である。同様に、第２の歯の構成５８の係合面７８は、角度Ａ２（破線によって示す垂線に対して）の面方位を有する。好ましい実施態様では、角度Ａ２は、好ましくは１度と８度との間であり、より好ましくは水平に対して約４度である。代わりの構成では、各１つの歯についてその一部だけが傾斜しまたは壁に対してある角度の面方位を有していてもよい。すなわち、歯５６、５８は、開示した原理に従って構成された垂直な部分と角度を有する部分を有していてもよい。
【００３３】
言い換えると、外部部材１２に形成された第１の噛み合わせ歯構造５２の係合面７６は、好ましくは外部部材の壁１８、２０の内壁面２２，２３に対して９１度と９８度との間の角度を有し、より好ましくは内壁面に対して約９４度の角度を有する。同様に、内部部材１４に形成された第１の噛み合わせ歯構造５４の係合面８６は、好ましくは内部部材の壁２８、３０の外壁面３４、３５に対して９１度と９８度との間の角度を有し、より好ましくは外壁面に対して約９４度の角度を有する。
【００３４】
インプラント１０のすくい角設計は、インプラント伸長時に塑性変形が起こった場合、インプラント１０の構造整合性および機能を維持する。詳しくは、第１および第２の噛み合わせ歯構造５２、５４は、圧縮力がインプラントに加えられたとき、内部部材１４の壁２８、３０が外部部材１２の壁の方へ外向きに（図１１の矢印Ｆで表される）曲がるように設計されている。より詳しくは、外部部材１２は、壁１８、２０の屈曲を減らしまたはなくすように設計された剛直な構造物である。従って、椎骨要素Ｖ２からの圧縮力Ｃ（図１２）は、外部部材１２を通して内部部材１４の係合面８６に伝えられる。噛み合わせ歯構造５２、５４の係合面７６，８６のすくい角構成は、係合面８６に垂直な角度（矢印Ｃによって表される）で圧縮力Ｃの成分を伝える。内部部材１４は、壁２８、３０の屈曲を可能にするように設計された柔軟な構造を有するので、内部部材１４の内壁２８、３０は、圧縮力Ｃの方向、すなわち剛直に構築された外部部材１２の壁１８、２０の方へ曲がる。
【００３５】
この設計は、インプラントの伸長が内部部材１４の柔軟な構造の変形によって行われる点で有利である。それでも、伸長すると、ロッキング装置５０の段階的なラチェット動作の作用によって、内部部材の構造物中に機械的応力および疲労を生じさせることがある。いくつかの場合には、塑性変形が起こる程度まで機械的応力が増大することがある。従来のインプラントアセンブリ中で塑性変形が起こると、インプラントは最適に機能または相互作用しない。
【００３６】
塑性変形が起こっても、インプラントの構造的整合性および機能は、本インプラント１０のすくい角構成によって維持される。詳しくは、内部部材１４の壁２８、３０は、圧縮力Ｃによって外向きに外部部材１２の方へ引き寄せられ、または曲がる。壁２８、３０のこの引き寄せまたは屈曲が、ラチェット動作伸長の間に引き起されるどのような変形にもかかわらず、壁２８、３０を基部２６に対して全体的に垂直な方向に維持するように機能する。
【００３７】
図３〜図５に例を示したインプラント１０は、ロッキング装置のすくい角構成を使用するインプラントの一つの実施態様でしかない。次に、図６〜図８を参照して、伸長可能な椎間インプラントの代わりの実施態様２１０の例を示す。このインプラント実施態様２１０は、第１の外部部材２１２、第２の内部部材２１４ならびに外部部材２１２および内部部材２１４に形成されたロッキング装置２５０を含み、既に紹介した実施態様に類似している。
【００３８】
内部部材２１４は、基部２２６と、第１および第２の内壁２２８、２３０とを備える。基部２２６は、椎骨要素Ｖ１、Ｖ２（例えば図１および図２）の間における骨融合成長を助長するために提供される窓２４２を定める。内部部材２１４の内壁２２８、２３０の内壁面２３２、２３３にインプラント操作構造２９２を備えるインプラント操作装置２９１が形成される。
【００３９】
外部部材２１２は、基部２１６と、第１および第２の外壁２１８、２２０とを備える。基部２１６も、椎骨要素Ｖ１、Ｖ２（例えば図１および２）の間における骨融合成長を助長するために提供される少なくとも一つの窓２４０を定める。しかし、この実施態様の外部部材２１２は、張り出し構造（７０）を備えていない。むしろ、外部部材２１２の第１および第２の壁２１８、２２０は、凸面構成を有する外面２２４、２２５を有する。凸外面２２４、２２５は、外壁２１８、２２０のそれぞれの壁の厚さＴ３（図８）を増大させて、壁２１８、２２０の側方変位または屈曲を防ぐより剛直な構造を提供する。壁の厚さＴ３および外部部材２１２の剛性を増大させるために、さまざまな構造上の構成を用いてよい。例を示した実施態様では、凸外面２２４は、全体としてトレイ形状を有する。
【００４０】
このインプラント実施態様２１０のロッキング装置２５０は、外部部材２１２および内部部材２１４のそれぞれに形成された第１および第２の噛み合わせ歯構造２５２、２５４を備える。第１および第２の噛み合わせ歯構造２５２、２５４は、第１の実施態様について既に説明したロッキング装置５０に類似し、同じ利点を提供する。すなわち、ロッキング装置２５０は、図１１および図１２で説明したすくい角を有する歯構成２５６、２５８を備える。
【００４１】
次に、図９および図１０を参照して、伸長可能な椎間インプラントのさらに別の実施態様３１０の例を示す。この実施態様でも、インプラント３１０は、第１の外部部材３１２、第２の内部部材３１４、ならびに外部部材３１２および内部部材３１４に形成されたロッキング装置３５０を備える。
【００４２】
内部部材３１４は、基部３２６と、第１および第２の内壁３２８、３３０とを備える。基部３２６は、椎骨要素Ｖ１、Ｖ２（例えば図１および図２）の間における骨融合成長を助長するために提供される窓３４２を定める。内部部材３１４の内壁３２８、３３０の内壁面３３２、３３３に、インプラント操作構造３９２を備えるインプラント操作装置３９１が形成される。
【００４３】
外部部材３１２は、基部３１６と、第１および第２の内壁３１８、３２０とを備える。基部３１６は、椎骨要素Ｖ１、Ｖ２（例えば図１および図２）の間における骨融合成長を助長するために提供される少なくとも一つの窓３４０を定める。外部部材３１２は、凸外面３２４、３２５を備える。
【００４４】
この実施態様では、ロッキング装置３５０は、外部部材３１２の第１および第２の壁３１８、３２０に形成された第１の噛み合わせ歯構造３５２（図１０）と、内部部材３１４の第１および第２の壁３２８、３３０に形成された対応する第２の噛み合わせ歯構造３５４とを備える。
【００４５】
図９の実施態様の第２の噛み合わせ歯構造３５４は、既出の実施態様（図３〜図５および図６〜図８）より数の多い歯を備える。詳しくは、内部部材３１４の第１および第２の壁３２８、３３０は、既出の実施態様の高さより大きな高さＨ３を有する。例を示した実施態様では、高さＨ３は、好ましくは約０．４５インチであり、約６個の個別の歯の形成を可能にする。図３〜図５および図６〜図８の既出の実施態様は、約４個の歯の形成を可能にする高さＨ２を有する。このインプラント構成３１０は、外科医により大きな伸長の可能性を提供する。
【００４６】
使用時には、伸長可能な椎間インプラントは、二つの椎骨要素Ｖ１、Ｖ２の間に間隔を形成し、引き離すために用いられる。据え付け手順は、外科器具（示していない）を用いてインプラント１０を把持することを含む。手順中のこの時点で、インプラントの外部部材１２および内部部材１４は組み立てられ、伸長していない第１の高さを有する。インプラントを把持して操作するために、さまざまな外科器具を用いてよい。例を示した実施態様では、インプラント操作構造、例えば９２が提供される。インプラント操作構造９２は、孔９４を備える。孔９４を通して器具がインプラントを把持するように孔を用いてよい。インプラントは、図１に示したように、二つの椎骨要素Ｖ１、Ｖ２の間に伸長していない第１の高さを有する伸長していない状態で挿入される。次に、インプラントは、図２に示したように、ある数の離散する段階的な伸長位置を経て、伸長した第２の高さを有する伸長状態にラチェット動作される。インプラントは、外部部材１２と内部部材１４とを強制的に伸長方向（矢印Ｂ）に引き離すことによって伸長してよい。
【００４７】
インプラント１０は、据え付けおよび伸長の後、ロッキング装置５０を解除することによって取り外すことができる。詳しくは、内部部材１４の第２の噛み合わせ歯構造５４が外部部材１２の第１の噛み合わせ歯構造５２から離れるように、内部部材１４の壁２８、３０を互いに引き寄せるかまたは曲げることによって、ロッキング装置５０の係合を解除してよい。例えば、インプラント操作構造９２の孔９４の中に外科器具を挿入し、壁２８、３０を引き寄せることによって係合の解除を実現してよい。第１および第２の噛み合わせ歯構造５２、５４の係合が解除されたとき、外部部材１２および内部部材１４に作用していた圧縮力によって、インプラントは伸長していない第１の高さに収縮する。理解されるように、噛み合わせ歯構造５２、５４の係合を解除し、それまでより低い第２の高さにインプラントをラチェット動作させることによって伸長した第２の高さを変えてよい。
【００４８】
以上の明細書は、「伸長可能な椎間インプラントケージ」の完全な説明を提供する。本発明の技術思想および範囲から逸脱することなく、本発明の多くの実施態様を実施することができるので、本発明は前述した請求項中に存在する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本開示の原理による伸長可能な椎間インプラントの一つの実施態様の前面の立面図であり、インプラントは伸長していない状態で示される。
【図２】伸長した状態で示される図１のインプラントの前面の立面図である。
【図３】本開示の原理による伸長可能な椎間インプラントの一つの実施態様の背面の分解透視図である。
【図４】図３のインプラントの前面の分解透視図である。
【図５】図４のインプラントの前面の立面図である。
【図６】本開示の原理による伸長可能な椎間インプラントの代わりの実施態様の背面の分解透視図である。
【図７】図６のインプラントの前面の分解透視図である。
【図８】図７のインプラントの前面の立面図である。
【図９】本開示の原理による伸長可能な椎間インプラントのさらに別の実施態様の前面の分解透視図である。
【図１０】図９のインプラントの前面の立面図である。
【図１１】本開示の原理によるインプラントの前面の拡大部分立面図である。
【図１２】図１１の詳細図である。
【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１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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