(57)【要約】【解決手段】  融着促進脊柱板固定組立体が記載される。この板固定組立体は第１の板と、第１の板に接続された少なくとも１つの付加的な板とを有し、この少なくとも１つの付加的な板は第１の板に対して横断方向に延びる。板固定組立体は第１の椎体と第２の椎体との間で画定された椎骨間空間内に完全に挿入されるようになっている。
2006517456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎骨間空間内へ挿入するための融着促進人工器官において、
第１の椎体内へ完全に挿入されるようになった尾縁部と、上記第１の椎体に隣接する第２の椎体内へ完全に挿入されるようになった頭縁部とを有する、矢状方向に延びる板；
上記矢状方向に延びる板に接続された第１の横断方向の板；及び
上記矢状方向に延びる板に接続された第２の横断方向の板；
を有し、上記第１及び第２の横断方向の板が上記椎骨間空間内へ完全に挿入されるようになっていることを特徴とする人工器官。
【請求項２】
上記第１の横断方向の板が支持表面を有し、同支持表面が上記第１の椎体と係合するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項３】
上記第２の横断方向の板が支持表面を有し、同支持表面が上記第２の椎体と係合するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項４】
上記矢状方向に延びる板が更にそこを貫通する複数の開口を有することを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項５】
上記第１及び第２の横断方向の板の各々がそこを貫通する複数の開口を有することを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項６】
上記矢状方向に延びる板が骨成長促進物質で被覆されることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項７】
上記第１及び第２の横断方向の板の各々が骨成長促進物質で被覆されることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項８】
上記第１の横断方向の板が上記矢状方向に延びる板に対して角度をなしていることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項９】
上記第２の横断方向の板が上記矢状方向に延びる板に対して角度をなしており、上記第１及び第２の横断方向の板の角度が上記第１及び第２の椎体間で画定される角度関係に対応することを特徴とする請求項８に記載の人工器官。
【請求項１０】
上記第１及び第２の横断方向の板の各々が上記矢状方向に延びる板に対して実質上直角に延びることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項１１】
上記尾縁部がその後方部分で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項１２】
上記頭縁部がその後方部分で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の人工器官。
【請求項１３】
第１の椎体及び第２の椎体に係合するようになった第１の板と、上記第１の板に接続された少なくとも１つの付加的な板と、を有し、上記少なくとも１つの付加的な板が上記第１の板に対して横断方向に延びるような、融着促進脊柱板固定組立体において、
上記少なくとも１つの付加的な板が椎骨間空間内へ挿入されるようになっていることを特徴とする板固定組立体。
【請求項１４】
上記少なくとも１つの付加的な板が上記第１の板と一体的に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の板固定組立体。
【請求項１５】
上記少なくとも１つの付加的な板が上記第１の板に着脱自在に接続されることを特徴とする請求項１３に記載の板固定組立体。
【請求項１６】
上記少なくとも１つの付加的な板が上記第１の板に対して角度をなして延びることを特徴とする請求項１３に記載の板固定組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に整形外科及び脊柱外科の分野に関し、ある実施の形態においては、本発明は椎骨間の椎間板空間内へ挿入するための融着促進人工器官に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は２００３年２月１２日に出願された米国仮出願番号第６０／４４６，９６３号の利益を主張する。この米国仮出願番号第６０／４４６，９６３号はすべての正当な目的のために参照としてここに組み込む。この出願はまた２００４年１月７日に出願された「骨内への経路をフライス加工するための器具及び方法」（発明者：Lukas Eisermann）という名称の米国特許出願の利益をも主張する。この米国特許出願はすべての正当な目的のために参照としてここに組み込む。本願はまた米国特許出願第１０／４３０，４７３号に関連し、これはすべての正当な目的のために参照としてここに組み込む。
【０００３】
脊柱の運動セグメントに影響を与え、特に椎間板組織に影響を与える病気、損傷又は奇形の処置においては、退廃した、破損した又は弱化した椎間板の一部又はすべてを除去することが長年知られている。除去されてしまったか又は脊柱運動セグメントから欠損した椎骨間の椎間板組織を伴う場合は、除去した椎間板組織により以前に離間されていた椎骨の適正な間隔を保証するために修正対策がとられる。ある例においては、融着ケージ等のような融着促進人工器官が椎間板空間内に挿入され、脊柱の構造的な一体性を維持する。
このような融着装置により提供される安定性を補助するために融着装置に関連して前方の板がしばしば使用される。しかし、ある例においては、前方の板は、前方の板の移植及び位置決めを邪魔する導管構造体の存在のため、前方の板を使用するのが不適当となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それ故、必要なものは、椎骨間空間外部での補助的な板の必要性を排除又は少なくとも軽減する移植可能な融着装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
椎骨間空間内に挿入するための融着促進人工器官を記載する。この人工器官は尾縁部と頭縁部とを備えた矢状方向に延びる板を有し、尾縁部は第１の椎体内に完全に挿入されるようになっており、頭縁部は第１の椎体に隣接する第２の椎体内に完全に挿入されるようになっている。人工器官は矢状方向(sagitally)に延びる板に接続された第１の横断方向の板と、矢状方向に延びる板に接続された第２の横断方向の板とを更に有し、第１及び第２の横断方向の板は椎骨間空間内へ完全に挿入されるようになっている。
【０００６】
融着促進脊柱板固定組立体(fusion-promoting, spinal plating assembly)を記載する。この板固定組立体は第１の椎体及び第２の椎体に係合するようになった第１の板と、第１の板に接続された少なくとも１つの付加的な板とを有し、少なくとも１つの付加的な板は第１の板に対して横断方向に延び、少なくとも１つの付加的な板は椎骨間空間内に完全に挿入されるようになっている。
【０００７】
第１及び第２の椎体間に画定される椎骨間空間内で融着を促進するための方法を記載する。この方法は第１及び第２の椎体の各々に係合するようになった第１の板と、第１の板に接続され、第１の板に対して横断方向に延びる一対の付加的な板とを有する人工器官を提供する工程を有する。この方法は更に、第１の板の第１の縁部が第１の椎体内に完全に挿入され、第１の板の第２の縁部が第２の椎体内に完全に挿入され、付加的な対の板の各々が椎骨間空間内に完全に位置するように、椎骨間空間内へ人工器官を挿入する工程を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この開示の原理の理解を促進する目的のために、図面に示す実施の形態又は例をここで参照し、それを説明するために特定の用語を使用する。しかし、それによって開示の範囲を制限する意図ではないことを理解されたい。記載された実施の形態における任意の変形及び更なる修正、並びに、ここに記載されたような開示の原理の任意の更なる適用はこの開示に関連する当業者にとって普通に行われるものと考えられる。
【０００９】
ここで図１を参照すると、そこには脊柱１０の一部の側面図を示し、天然の椎骨間の椎間板の除去により生じた椎骨間空間Ｓによって分離された一対の隣接するそれぞれ上方及び下方の椎骨Ｖ１、Ｖ２を示す。２つの椎骨の図示は単なる例を意図するものである。別の例では、仙骨及び１つの椎骨とすることができる。例えば大動脈管及び関連する分岐管のような導管構造体１２は上方及び下方の椎骨Ｖ１、Ｖ２に前方で隣接して位置する状態で示してある。認識できるように、人工器官の挿入中又は移植時に導管構造体１２に圧力を加えるか又はこれに接触することは望ましくない。
【００１０】
ここで、図２及び３ａを参照すると、空間Ｓ（図１）内へ挿入するための人工器官は符号２０で全体を示す。１つの実施の形態においては、人工器官２０は矢状方向に延びる支持板２２と、矢状板(sagittal plate)と一体的に形成され、矢状板に対してほぼ横断方向に延びる一対の付加的な支持板２４、２６とを有する。代わりに、横断方向の板２４、２６は、人工器官２０が本質的にほぼモジュラーとなるように、矢状板２２に着脱自在に接続できることを理解されたい。人工器官２０の矢状板２２及び横断方向の板２４、２６は種々の材料から形成することができるが、開示の１つの実施の形態においては、矢状板２２及び横断方向の板２４、２６はコバルト／クロム／モリブデン金属合金（ＡＳＴＭＦ−７９９又はＦ−７５）で形成される。しかし、開示の別の実施の形態においては、矢状板２２及び横断方向の板２４、２６はチタン又はステンレス鋼のような他の材料、ポリエチレンのようなポリマー材料、又は、当業者にとって明らかな任意の他の生物的適合性の材料で形成することができる。
【００１１】
矢状板２２は上方及び下方の椎骨Ｖ１、Ｖ２にそれぞれ係合するようになっており、この例においては、矢状板２２は、上方及び下方の椎骨に係合したときに、（図１の矢状面内に位置する軸線Ｙにより表される）矢状面に実質上平行な面内で延びる。矢状板２２は前方の縁部３０と、後方の縁部３２と、尾縁部３４と、頭縁部３６とを有する。この明細書における矢状方向(sagittal)、前方、後方、尾及び頭のような解剖学上の方向に対する参照用語は、説明を明確にするためだけの目的のものであり、人工器官２０がこのような解剖学上の方向に関して特定の方位を有するように限定する意図のものではないことを理解されたい。
【００１２】
矢状板２２の尾縁部３４及び頭縁部３６は椎骨間空間Ｓ内への人工器官２０の挿入を補助するキール様の構造体として形成される。例えば、１つの実施の形態においては、矢状板２２の尾縁部３４は、人工器官２０の挿入時に椎骨Ｖ２を穿孔する鋭利な前部の縁部３８を提供するようにその後方部分で傾斜する。同様の方法で、矢状板２２の頭縁部３６は人工器官２０の挿入時に椎骨Ｖ１を穿孔する鋭利な前部の縁部３９を提供するようにその後方部分で傾斜する。
【００１３】
尾縁部３４及び頭縁部３６の他の形状及び方位も考えられることを理解すべきである。例えば、尾縁部３４及び頭縁部３６は導管構造体１２又は人工器官２０の挿入中に適所に位置することのある他の障害物を回避する補助を行うためにその全表面に沿って角度をなすことができる。また、尾縁部３４及び頭縁部３６は挿入の機能的な要求を容易にするように角度をなすか、先細りとなるか又はある他の形状へと形状づけることができる。図３ｂに示すような更に別の実施の形態においては、尾縁部３４及び頭縁部３６は、各縁部３４、３６をそれぞれ横切って延びる横断方向の部分３４ａ、３６ａを備えた翼付き部分を有するように形状づけることができる。
【００１４】
図２及び３ａを再度参照すると、矢状板２２は椎骨Ｖ１、Ｖ２（図１）間の融着を促進するようになっており、そのため、１つの実施の形態においては、複数の開口４０がそこを通して融着を促進するように矢状板を通って画定される。単一の開口或いは２又はそれ以上の開口を含む任意の数の開口４０を、矢状板を通って画定することができることを理解すべきである。また、開口４０は矢状板２２全体を通って延びる必要は必ずしもないが、代わりに、そこを通って部分的に延びることができることを理解すべきである。更に、矢状板２２はそこを通って部分的又は全体的に延びる任意の開口４０を画定する必要は必ずしもないことを理解すべきである。更に、開口４０は円形の形状を有するものとして示したが、開口４０の他の寸法及び形状も考えられることを理解すべきである。
【００１５】
融着を更に促進するため、矢状板２２は好ましくは、例えばリン酸カルシウムで形成したヒドロキシアパタイトコーティングのような骨成長促進物質で被覆される。更に、矢状板２２は、骨の成長を更に向上させるために骨成長促進物質で被覆される前に、粗面化することができる。このような表面粗さは、例えば、酸エッチング、ローレット切り、ビードコーティングの適用、又は、当業者が行える他の粗面化方法により、達成することができる。
【００１６】
矢状板２２は、隣接する椎骨Ｖ１、Ｖ２（図１）間の椎骨間空間Ｓ（図１）内での人工器官２０の操作及び挿入を補助するために、手術器具（図示せず）の対応する部分を受け入れるか又はこれに係合するための１又はそれ以上のノッチ（図示せず）或いは他の形式のくぼみを有することができる。手術器具（図示せず）は好ましくは、隣接する椎骨間に適正に位置した後に、矢状板２２を解放するように形状づけられる。人工器官２０を挿入するために使用できる手術器具の一例は上記の継続中の米国特許出願第１０／４３０，４７３号明細書に記載されている。
【００１７】
横断方向の板２４、２６は一対の支持表面４２、４４をそれぞれ介して椎体Ｖ１、Ｖ２に係合するようになっている。この例においては、横断方向の板２４、２６は上方及び下方の椎骨Ｖ１、Ｖ２間で画定される角度関係Φに適応させるように後方方向において互いに向かって角度をなす。認識できるように、椎体Ｖ１、Ｖ２間の角度関係は胸部及び腰部の区域のような脊柱の特定の区域に応じて変化する。更に、状態の変化は脊柱前湾症、脊柱後湾症等のような椎体Ｖ１Ｖ２間の種々の一層明白な角度関係に貢献することがあり、それ故、横断方向の板２４、２６は直角を含む、矢状板に対する種々の角度で、矢状板２２を横切って延びることができる。
【００１８】
矢状板２２のように、横断方向の板２４、２６は椎体Ｖ１Ｖ２間の融着を促進するようになっており、そのため、複数の開口５０がそこを通して融着を促進させるために各横断方向の板を通って画定される。単一の開口或いは２又はそれ以上の開口を含む任意の数の開口５０を、横断方向の板２４、２６を通って画定することができることを理解すべきである。また、開口５０は横断方向の板２４、２６全体を通って延びる必要は必ずしもないが、代わりに、そこを通って部分的に延びることができることを理解すべきである。更に、横断方向の板２４、２６はそこを通って部分的又は全体的に延びる任意の開口５０を画定する必要は必ずしもないことを理解すべきである。更に、開口５０は円形の形状を有するものとして示したが、開口５０の他の寸法及び形状も考えられることを理解すべきである。
【００１９】
融着を更に促進するため、横断方向の板２４、２６は好ましくは、例えばリン酸カルシウムで形成したヒドロキシアパタイトコーティングのような骨成長促進物質で被覆される。更に、横断方向の板２４、２６は、骨の成長を更に向上させるために骨成長促進物質で被覆される前に、粗面化することができる。このような表面粗さは、例えば、酸エッチング、ローレット切り、ビードコーティングの適用、又は、当業者が行える他の粗面化方法により、達成することができる。
【００２０】
図４ａ、４ｂを参照すると、人工器官２０（図２、３）は種々の接近位置から椎骨Ｖ１、Ｖ２間の空間Ｓ内へ挿入できる。例えば、手術時に、人工器官２０の挿入に便宜をはかるために、片寄った長手方向又は前方傾斜接近方向から人工器官をそれらの間へ受け入れるように椎体Ｖ１、Ｖ２を準備することができる。特に、所定の幅及び所定の深さで、それぞれ上方及び下方の椎骨Ｖ１、Ｖ２の椎骨端板内に細長い開口又は溝穴６０、６２を形成することができる。溝穴６０、６２は矢状板２２を収容するために、特に矢状板上に画定された尾縁部３４及び頭縁部３６を収容するために、互いに実質上整合することができる。１つの実施の形態においては、細長い溝穴６０、６２は矩形形状とされ、たがね加工又はキュレット加工により形成される。しかし、例えば、ドリル加工又はリーマ加工のような当業者が行える溝穴６０、６２の他の形成方法も考えられる。更に、人工器官２０のある実施の形態に対しては、尾縁部３４及び頭縁部３６は椎骨Ｖ１、Ｖ２に対する傾斜縁部３８、３９の係合及び当接によりそれ自身の対応する溝穴を形成することができ、従って、溝穴を予め形成する必要はない。
【００２１】
図４ｂから容易に明らかなように、椎骨Ｖ１、Ｖ２間で画定された椎骨間空間Ｓ内への挿入時に、人工器官２０は、人工器官のいかなる部分もが椎骨Ｖ１、Ｖ２の前方又は後方の部分を越えて延びないように、椎骨間空間Ｓ内に完全に位置する。更に、人工器官２０の挿入時に、椎骨間空間Ｓの外部の板は必要ではなく、これは導管構造体１２との接触に関連する問題を回避するのに有利となる。更に、椎骨間空間Ｓ内での人工器官２０の配置は椎骨Ｖ１、Ｖ２間の比較的大きな移植組織領域を生じさせ、１つの実施の形態においては、この移植組織領域は人工器官２０により占められない椎骨間空間Ｓの部分により画定される。このように、骨移植組織（図示せず）は椎骨間の融着を助長するために椎骨Ｖ１、Ｖ２間の移植組織領域内へ挿入することができる。更に、必須ではないが、付加的な支持を提供するために補助のネジ（図示せず）を椎骨Ｖ１、Ｖ２内に押し込むことができる。しかし、このようなネジは、ネジのいかなる部分もが椎骨Ｖ１、Ｖ２の前方又は後方の部分を越えて延びないように、椎骨Ｖ１、Ｖ２内へ完全に圧入することができる。
【００２２】
ここで、図５ａ、５ｂを参照すると、別の実施の形態において、人工器官７０は上方の椎骨Ｖ１´と下方の椎骨Ｖ２´との間で画定された椎骨間空間Ｓ´内へ横方向に挿入することができる。この実施の形態においては、上方及び下方の椎骨Ｖ１´、Ｖ２´は互いに実質上平行であり、そのため、人工器官７０は互いに実質上平行で、関連する矢状板７６に対して実質上垂直な一対の横断方向の板７２、７４を有する。
【００２３】
人工器官７０の挿入に便宜をはかるため、椎体Ｖ１´、Ｖ２´は、所定の幅及び所定の深さで、それぞれ上方及び下方の椎骨Ｖ１´、Ｖ２´の椎骨端板内に細長い開口又は溝穴７８、８０を横方向に形成することにより、横接近方向からそれらの間に人工器官を受け入れるように準備することができる。溝穴７８、８０は矢状板７６を収容するように互いに実質上整合することができる。１つの実施の形態では、細長い溝穴７８、８０は矩形形状とされ、たがね加工又はキュレット加工により形成される。しかし、例えば、ドリル加工又はリーマ加工のような当業者が行える溝穴７８、８０の他の形成方法も考えられる。更に、人工器官２０に関して上述したように、人工器官７０は椎骨Ｖ１、Ｖ２に対する係合及び当接によりそれ自身の対応する溝穴を形成するように形状づけることができ、従って、溝穴を予め形成する必要はない。
【００２４】
いくつかの好ましい実施の形態に関して本開示を説明した。この開示を読んだ後に当業者にとって明らかになる改善又は修正は本出願の精神及び範囲に入ると思える。例えば、導管構造体１２を迂回することに関して説明したが、上述の人工器官２０は、導管構造体１２が存在しないシナリオに使用するのが望ましいかもしれないことを理解されたい。更に、長手方向及び横方向の挿入に関して説明したが、人工器官２０は小孔貫通接近方向のような種々の他の接近方向から椎骨間空間Ｓ内へ挿入できることを理解されたい。従って、いくつかの修正、変更及び置換は前述の開示内にあることを意図し、ある例では、開示のある特徴は他の特徴の対応する使用を伴わずに使用されることを理解されたい。また、「長手方向」、「横方向」及び「横断方向」のようなすべての空間的な参照用語は単なる図示の目的のためのものであり、本開示の範囲内で変更できることを理解されたい。従って、特許請求の範囲は開示の範囲に矛盾しない方法で幅広く解釈されることが適切である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一対の隣接する椎体の側面図である。
【図２】図１の隣接する椎体間へ挿入するための人工器官の側面図である。
【図３ａ】図２の人工器官の長手方向の図である。
【図３ｂ】別の人工器官の長手方向の図である。
【図４ａ】図２の人工器官を受け入れるための長手方向に形成された溝穴を有する図１の一対の椎体の長手方向の図である。
【図４ｂ】図１の椎骨端板間で長手方向に位置するように示された図２の人工器官の側面図である。
【図５ａ】人工器官を受け入れるための横方向に形成された溝穴を有する一対の椎体の側面図である。
【図５ｂ】図５ａの椎体間で横方向に位置するように示された別の人工器官の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2006517456.tif 000008
2006517456.tif 000009
2006517456.tif 000010
2006517456.tif 000011