(57)【要約】骨原性材料の充填装置（１００）を使用して骨原性材料（３１０２）を脊椎融合装置（２３００）上に充填する。充填装置（１００）が、内部に画定された空洞（３０２）を有し、その空洞は脊椎融合装置（２３００）を受け入れるようになされている。充填装置（１００）はアクセス開口部（１０６）をさらに含み、その開口部が、骨原性材料（３１０２）を収容するために空洞（３０２）に通じる。カニューレ（１４００）が充填装置（１００）に結合され、かつ融合装置（２３００）を充填装置（１００）中に挿入するために、挿入器（２０００）が融合装置（２３００）に結合されている。骨原性材料（３１０２）は、アクセス開口部（１０６）を介して融合装置（２３００）回りに充填される。次いでカニューレ（１４００）を介して融合装置（２３００）を滑動させて、その融合装置を隣接する椎骨間の椎間空隙中に挿入する。
2004512097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨原性材料を融合装置上に充填するための骨原性材料充填装置であって、
前記融合装置を受け入れるようになされた、内部に画定された空洞と、
前記骨原性材料を受け入れるために、前記空洞に通じるアクセス開口部とを有する充填装置を備える装置。
【請求項２】
前記充填装置が、前記充填装置を別の装置に結合するための結合部を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記結合部が、前記充填装置をカニューレに結合するために、前記充填装置の一端に設けたカニューレ結合部を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記結合部が、前記カニューレを受け入れるための方形開口を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記充填装置の前記結合部に結合した前記カニューレをさらに備える、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記カニューレが、前記充填装置に前記カニューレを結合するために前記カニューレの一端に設けた方形結合部材と、椎骨に接触するために前記カニューレの他端に設けた椎骨係合部と、前記結合部材と前記椎骨係合部の間に設けたハンドル部とを有する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記椎骨係合部が、前記椎骨係合部に１対の鋸歯付き椎骨係合部材を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記カニューレが、内部に画定された少なくとも１つの覗き穴を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記充填装置が、第１部分と、前記第１部分とは別体の第２部分とを含み、前記第１および第２部分が協働して前記空洞を画定することができる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１および第２部分が連結部材によって連結されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記連結部材がヒンジを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１および第２部分を互いに固定するために、前記充填装置上に設けた固定機構をさらに備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記固定機構が、前記第１部分上に設けたフックと、前記第２部分上に設けたピンとを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記アクセス開口部が、前記第１部分および前記第２部分の中に画定される、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記アクセス開口部が、前記部分の一方の中にのみ画定される、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記充填装置がカニューレと一体化されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記空洞が、前記充填装置の一端に第１開口を備え、かつ前記充填装置の他端に第２開口を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記空洞が１つの開口のみを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記充填装置が、その内部に画定された、第２融合装置を受け入れるようになされた前記空洞とは異なる少なくとも１つの寸法を有する第２空洞と、骨原性材料を前記第２空洞中に収容するために内部に画定された第２アクセス開口部とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記充填装置が、その内部に画定された、前記空洞とは異なる少なくとも１つの寸法を有する第３空洞を含み、かつ前記第２空洞が第３融合装置を受け入れるためにあり、前記充填装置が、骨原性材料を前記第３空洞中に収容するために、その内部に画定された第３アクセス開口部をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
骨原性材料を前記アクセス開口部中に充填するようになされた圧縮器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記圧縮器が、
ハンドルと、
前記ハンドルに結合した軸と、
前記軸に結合した、骨原性材料を前記アクセス開口部を介して圧縮するためのプランジャであって、湾曲した接触表面を有しかつ前記アクセス開口部に嵌入するようになされたプランジャとを含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記空洞が円筒形状を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記空洞が方形断面形状を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記アクセス開口部がテーパ付きである、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記融合装置を前記充填装置中に挿入する挿入器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
前記挿入器が、円筒形の軸であって、その軸の結合端に前記融合装置が結合されている軸と、前記軸の他端に設けたハンドルとを有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記結合端が、前記融合装置中の溝に係合するためのリッジを含む、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記挿入器が、前記融合装置を前記結合端に結合する結合機構を含み、前記軸が、その内部に画定された、前記結合端に開口を備える通路を有し、前記結合機構が、前記通路を貫通しかつ少なくとも一部が前記結合端でねじ山付きである軸と、前記軸に結合したノブとを有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記軸がその上に複数の深さ表示を有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項３１】
前記充填装置に結合したカニューレと、
前記充填装置中で位置決めした前記融合装置と、
前記融合装置上に充填した骨原性材料と、
前記融合装置に結合した挿入器とをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
骨原性材料を融合装置上に充填する方法であって、
アクセス開口部を含む充填装置の空洞中に融合装置を挿入するステップと、
アクセス開口部を介しかつ融合装置上に骨原性材料を供給するステップとを含む方法。
【請求項３３】
前記供給ステップが、圧縮器で骨原性材料を融合装置上に充填するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記供給ステップが、アクセス開口部を介して骨原性材料を注入するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記供給ステップが、アクセス開口部を介して骨原性材料細片を充填するステップと、アクセス開口部を介して結合剤を注入するステップとを含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
細片が自己移植片骨を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
細片が同種異系移植片骨を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
細片が脱塩骨を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
結合剤が血液を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
結合剤が、血小板ゲル、コラーゲン、ゼラチン、ヒアルロン酸、硫酸カルシウム、カルボキシメチルセルロース、燐酸カルシウム、ペプチド、および重合体からなる群から選択される、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記供給ステップが、アクセス開口部を介して自己凝固セメントを注入するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４２】
融合装置を挿入器に結合するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４３】
前記供給ステップの前に、充填装置を融合装置回りに閉じるステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４４】
充填装置をカニューレに結合し、カニューレの通路が充填装置の空洞と位置合せされるステップと、
前記供給ステップの後で、融合装置をカニューレの通路中に滑動させるステップと、
前記滑動させたステップの後で、充填装置をカニューレから取り出すステップとをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４５】
前記挿入ステップの前に、融合装置を挿入器に結合するステップをさらに含み、前記挿入ステップが、挿入器で融合装置を充填装置中に滑動させるステップを含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記取出しステップが、融合装置を挿入器に沿って滑動させるステップと、充填装置の２つの部分をヒンジで分離することによって充填装置を開くステップとを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記供給ステップの後で、融合装置を隣接する椎骨の間に挿入するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４８】
前記供給ステップの後で、融合装置を充填装置から取り出すステップと、
融合装置をカニューレ中に挿入するステップとをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４９】
融合装置を充填装置の空洞中に前記挿入するステップと融合装置を前記取り出すステップが、空洞の単一の開口を介して行われる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
隣接する椎骨の間の椎間空隙にカニューレを挿入するステップをさらに含む、請求項４８の方法。
【請求項５１】
カニューレを挿入する前記ステップが、骨原性材料を供給する前記ステップに先行する、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
充填装置がカニューレに一体化されている、請求項３２に記載の方法。
【請求項５３】
隣接する椎骨間で融合を促進するためのインプラントであって、
対向する端部品と前記端部品の間に延在する中央要素とを含む充填材料担持部材と
前記中央要素の回りに保持した骨原性材料の圧縮塊であって、前記インプラントを隣接する椎骨間で位置決めするとき前記隣接する椎骨に接触するように位置決めされている圧縮塊とを備えるインプラント。
【請求項５４】
前記圧縮塊が骨原性粒子を含む、請求項５３に記載のインプラント。
【請求項５５】
前記骨原性粒子が、骨粒子、脱塩骨粒子、またはその組合せである、請求項５４に記載のインプラント。
【請求項５６】
前記圧縮塊が結合剤を含む、請求項５３に記載のインプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は一般に、対象物の回りに材料を充填する装置および方法に関するものであり、より具体的には、それだけには限らないが、脊椎インプラント上に骨原性材料を充填するための充填装置および方法に関する。
【０００２】
多くの症例では、下背痛は隣接する椎骨間の脊椎円板中の損傷または欠陥に由来する。この円板は、脱漏することがあり、または様々な変性状態によって冒される場合がある。多くの症例では、脊椎円板を冒すこれらの病変が、円板の正常な解剖学的な機能を阻害する恐れがある。いくつかの症例では、このような阻害が外科的介入を要する程に重大な場合がある。
【０００３】
このような外科的処置の１つでは、変性した円板を基本的に摘出しかつ隣接する椎骨を互いに融合させる。このような処置では、椎間板切除処置を行い、線維輪はそのままにして円板核を摘出する。円板物質を摘出してしまうので、物体を椎間空隙で位置決めして空隙が崩壊するのを防止しなければならない。
【０００４】
初期の脊椎融合技法では、骨材料、すなわち骨用の骨原性融合装置を隣接する椎骨の間に、典型的には椎骨の後方側部で位置決めするだけであった。このようなインプラントでは、椎間空隙中にインプラントを挿入した後に、骨原性材料をインプラントの回りに充填する。骨原性材料が隣接する椎骨の間の融合促進を助ける。しかし、インプラントの挿入後に、インプラントの回りに骨原性材料を充填することには問題が伴う恐れがある。例えば、医師は、適正量の骨原性材料がインプラントの回りに充填されているかどうかを適切に観察できない場合がある。さらに、骨原性材料が緊密に互いに結合しない場合もある。骨原性材料の一部が充填時に脱落する恐れもある。これは患者の体内で骨原性断片が浮遊することにつながり、それは合併症を招く恐れがある。
【０００５】
このような背景に照らせば、脊椎融合の実施および他の同様な手術で有用な改良装置および方法に対する必要性が依然として存在する。本発明はこれらの必要性に対処するものである。
【０００６】
（発明の概要）
本発明の一形態は、独特の骨原性充填装置である。本発明の別の形態は、骨原性材料を充填する独特の方法に関する。
【０００７】
別の形態では、本発明は、骨原性材料を脊椎融合装置上に充填するための独特の骨原性材料充填装置に関する。この充填装置は、内部に空洞を画定しかつ脊椎融合装置を受け入れるようになされている。充填装置は、骨原性材料を収容する空洞に通じるアクセス開口部をさらに有する。
【０００８】
別の形態では、本発明は、骨原性材料を脊椎融合装置上に充填する独特の方法に関する。この融合装置は、アクセス開口部を含む充填装置の空洞中に挿入される。骨原性材料は、アクセス開口部を通じかつ融合装置上に供給される。
【０００９】
さらに別の形態では、本発明は、独特の脊椎融合装置に関し、その装置上で骨原性材料を圧縮し、かつ有利なことに、融合装置を埋没すると隣接する椎骨に接触するような構成になっている。
【００１０】
本発明の他の目的、特徴、便益、態様、および利点は、本明細書に記載する詳細な図面と説明から明白になろう。
（好ましい実施形態の説明）
本発明の原理の理解を促進する目的のために、ここで図面に例示する実施形態を参照しかつ特定の用語を使用して本発明を説明する。しかしながら、それによって本発明の範囲を限定する意図はなく、本発明の関連技術分野の当業者なら通常考え付くはずの例示の装置における変更および他の変形、さらにここに例示する本発明の原理の他の応用例はいずれも企図されている。
【００１１】
本発明の一実施形態による骨原性材料の充填装置１００を図１〜６に示す。図１に示すように、充填装置１００が、カニューレ結合部１０２、本体部１０４、アクセス開口部１０６、連結部材１０８、挿入器受入れ部１１０、および固定機構１１２を含む。本体部１０４は、結合部１０２を挿入器受入れ部１１０に連結する。この開口部１０６は本体部１０４内に画定されている。カニューレ結合部１０２、本体部１０４、および挿入器受入れ部１１０には他の形状があり得ることを理解されたい。１つの形態では、本体部１０４が円筒形を有し、かつ受入れ部および結合部１０２、１１２が立方形を有する。この立体形によって、充填装置１００が表面から転がり落ちて損傷を受ける危険性を最小限にする。これらの部分１０２、１０４および１１０が単一形状を有するように一体型にできることも企図されている。
【００１２】
図２に示すように、充填装置１００が２つの別体の部分２０２および２０４を有する。充填装置１００が単一部品であるかまたは他の様態で区分可能であることも理解されたい。これらの２つの別体部分２０２、２０４が連結部材１０８および固定機構１１２で互いに結合されている。一実施形態では、連結部材１０８がヒンジである。本発明の一形態では、固定機構１１２がラッチ留め機構である。２つの部分２０２、２０４を互いに固定するために、固定機構１１２がピン２０８と係合するフック２０６を含む。他の種類の固定機構を使用してもよいことを理解されたい。図示のように、開口部１０６が両方の部分２０２および２０４によって画定されており、さらに開口部１０６は、十分に骨原性材料を融合装置の回りに充填できる程の寸法の長さ２１０と幅２１２を有する。
【００１３】
充填装置１００の断面を図３に示す。空洞３０２が充填装置１００中に画定されている。アクセス開口部１０６が、この空洞３０２中に開く。空洞３０２は、単一の開口または多くの開口を有するか、あるいは開口がなくてもよいことを理解されたい。一実施形態では、空洞３０２が装置１００の対向端に開口３０４、３０６を有する。さらに、空洞３０２は、円筒形状を有する融合装置を収容するために円筒形状を有する。空洞３０２は、融合装置が内側に嵌合しかつ空洞３０２に沿って滑動できるような口径３１０を有する。異なる形状の融合装置を収容するために、空洞３０２が他の形状でもよいことを理解されたい。
【００１４】
カニューレ結合チャンバ３０８がカニューレ結合部１０２の内部に画定されている。カニューレの結合部を結合チャンバ３０８内部に受け入れてカニューレを充填装置１００に結合する。図４に示すように、カニューレ結合チャンバ３０８は、カニューレを充填装置１００に結合できるような寸法の高さ４０２と幅４０４を有する。さらには、結合チャンバ３０８の方形状によって、充填装置１００をカニューレに結合するとき、別体部分２０２、２０４が分離するのを防止する。方形状の結合チャンバ３０８を示すが、この結合チャンバ３０８は異なる形状のカニューレを収容するために異なる形状でもよいことを理解されたい。別の実施形態では、この結合部１０２は、結合部１０２がカニューレの内側に嵌合するような形状である。理解されているように、充填装置１００の結合部１０２をカニューレ以外に他の種類の装置に結合することもできる。
【００１５】
図５は、充填装置１００の受入れ部の端部１１０を示す。融合装置は、この受入れ部の端部１１０を介して充填装置１００中に挿入される。充填装置１００は、カニューレ結合部１０２および挿入器受入れ部１１０の中に画定されている溝３１２をさらに含む。溝３１２によって画定する脚によって、充填装置１００にクリアランスを設けることができる。
【００１６】
図６に示すように、固定機構１１２は、充填装置１００を開くことができるように解除可能である。２つの別体部分２０２、２０４が、連結部材１０８の回りに枢動することによって開方向Ｏに開く。この特徴によって、手術時に充填装置１００を容易に取り出し可能になりかつ空洞３０２を容易に掃除することができる。これらの２つの別体部分２０２および２０４を互いに結合できるし、あるいは他の様態でも分離できることを理解されたい。
【００１７】
本発明の別の実施形態による充填装置７００を図７に示す。この実施形態では、アクセス開口部１０６が２つの別体部分７０２、７０４の一方の中にのみ画定されている。部分７０２、７０４の一方の中にのみに画定されたアクセス開口１０６を有することによって、開口部１０６の形状および位置をより正確に画定することができる。
【００１８】
図８は、さらに別の実施形態による充填装置８００を示す。この充填装置８００は、カニューレ結合部８０２、挿入器受入れ部８０４、アクセス開口部１０６、および空洞３０２を含む。充填装置８００は、均一の最大外部寸法８０６を有する。さらには、アクセス開口部１０６がテーパ付きの壁８０８を有し、その壁は開口部１０６を介して骨原性材料を注ぎ込ために使用される。この充填装置８００はカニューレ結合チャンバ３０８を含まない。その代わりに、結合部８０２をカニューレ中の結合チャンバ内へ挿入することによって、結合部８０２をカニューレに結合する（これは図１７を参照して下で論じる）。
【００１９】
別の実施形態による充填装置９００の端面図を示す。この充填装置９００は、円形空洞９０２を有し、結合部９０６に円形外部形状９０４を有する。円形空洞９０２は、円形輪郭を有する融合装置に一致する。結合部における円形外部形状９０４を円形結合部材を有するカニューレに結合することができる。
【００２０】
さらに別の実施形態による充填装置１０００を図１０に示す。この実施形態では、充填装置１０００が、方形断面輪郭を有する融合装置を収容するために方形空洞１００２を有する。詳細には、例示の方形空洞１００２が正方形断面形状を有する。さらに、装置１０００は結合部１００４に方形結合チャンバ１００６を有する。方形結合チャンバ１００６が、方形端部を有するカニューレを収容する。充填装置１０００は方形外部形状１００８をさらに有する。
【００２１】
本発明による充填装置１１００のさらに別の実施形態を図１１に示す。充填装置１１００が、カニューレ結合部１０２および挿入器受入れ部１１０の上にそれぞれに設けた２つのヒンジ１１０２および１１０４を含む連結部材１０８を有する。別々の端部上にヒンジ１１０２、１１０４を有することによって、充填装置１１００の安定性を向上させることができる。
【００２２】
患者の生理機能に応じて、様々な寸法の融合装置が必要な場合がある。この問題を解決するために、本発明による充填装置１２００は多くの空洞を有する。図１２に示すように、充填装置１２００が、第１口径１２０４を有する第１円筒形空洞１２０２、第２口径１２０８を有する第２円筒形空洞１２０６、および第３口径１２１２を有する第３円筒形空洞１２１０を含む。空洞１２０２、１２０６、１２１０の口径１２０４、１２０８、１２１２は、異なる外部寸法を有する融合装置を収容するために異なる。このような特徴によって、外科医に患者の必要性に応じて様々な寸法の融合装置を使用する融通性を与える。
【００２３】
図１３は、単一の開口１３０４と閉鎖端１３０６とを備える空洞１３０２を有する充填装置１３００を示す。この単一開口１３０４を介して融合装置を挿入しかつ取り出す。閉鎖端１３０６は、融合装置をアクセス開口１０６の下部に適切に位置決めするための止め具の役割を果たす。
【００２４】
本発明の一実施形態によるカニューレ１４００を図１４に示す。カニューレ１４００は一端に充填装置結合部材１４０２を有する。結合部材１４０２においてカニューレ１４００を充填装置１００のカニューレ結合部１０２に結合する。カニューレ１４００はまた、ハンドル部１４０４、１対の覗き穴１４０６、および椎骨係合部１４０８を含む。この椎骨係合部１４０８は、１対の椎骨係合部材１４１０を含む。この椎骨係合部材１４１０はそれぞれ、鋸歯１４１２を有し、これらの鋸歯１４１２を使用してカニューレを隣接する椎骨に固定する。椎骨係合部材１４１０は鋸歯１４１２と共に、隣接する椎骨の間でカニューレの取付けを助ける。外科医は、カニューレ１４００を位置決めするためにハンドル部１４０４を把持することができる。随意選択の覗き穴１４０６によって、外科医は手術時に融合装置を観察することができる。カニューレ１４００は単一または多くの覗き穴１４０６を備えてもよいし、あるいは１つもなくてもよいことを理解されたい。一実施形態では、骨原性材料が挿入時に融合装置から脱落する危険性を最小限にするために覗き穴を含まない。
【００２５】
結合部材１４０２は融合装置の形状に基づいて様々な形状をとり得る。図１６に示すように、本発明の１つの形態では、結合部材１４０２が、高さ１６０６と幅１６０８を有する方形（正方形）を有する。結合部材１４０２は、この結合部材１４０２が充填装置１００の結合チャンバ３０８の内部に嵌合するように、かつ充填装置１００の空洞３０２がカニューレ１４００の通路１６０２と位置合せするように寸法決めされる。
【００２６】
カニューレ１４００は口径１６０４を有する円筒形通路１６０２を含む。この通路１６０２は、融合装置が通過するように十分な大きさの口径を有する。通路１６０２は、その中を融合装置が容易に滑動できるように充填装置１００の空洞３０２と位置合せされる。通路１６０２は、融合装置の輪郭に一致するように様々な形状と寸法をとり得ることを理解されたい。カニューレ１４００の特徴を割愛することができるし、かつ／または追加的な特徴を含み得ることも理解されたい。
【００２７】
別の実施形態によるカニューレ１７００を図１７に示す。結合部材１４０２が結合チャンバ１７０２を含み、そのチャンバ内に充填装置８００の結合部８０２（図８）を挿入しかつカニューレ１７００に結合する。さらに、カニューレ１７００は覗き穴１４０６を含まない。結合部１４０２の端面図を図１８に示す。結合チャンバ１７０２は、充填装置８００の結合部８０２の外部寸法を収容できる幅１８０２と長さ１８０４を有する正方形状を有する。さらに別の実施形態では、図１９に示すように、充填装置１００とカニューレ１４００を組み合わせて単一の簡素化した装置１９００にしてある。アクセス開口部１０６がカニューレ１９００中に画定されている。融合装置を装置１９００中に挿入し、かつ骨原性材料を融合装置上に開口部１０６を介して充填する。
【００２８】
本発明の一実施形態による挿入器２０００を図２０に示す。この挿入器２０００は、軸２００２、この軸２００２の一端にある結合端２００４、および軸２００２の他端に設けたハンドル部２００６を含む。結合機構２００８が、融合装置を挿入器２０００に結合するために、軸２００２の内部に設けてある。軸２００２はテーパ付き部分２０１０と深さ表示２０１２を含む。結合端２００４が、リッジ２０１４を有し、さらにハンドル部２００６が、内部に結合機構２００８の一部を設ける開口２０１６を有する。さらに、ハンドル部２００６は、粗面２０１８とコネクタ２０２０を含む。深さ標識２０１２を使用して手術時に挿入器２０００の深さを示す。ハンドル部２００６上の粗面２０１８は手術時に把持性を高める助けとなる。
【００２９】
図２１〜２２に示すように、挿入器２０００が通路２１０２を含み、その通路中を結合機構２００８が通過する。結合機構２００８は、結合端２００４にねじ部分２１０６を有する軸２１０４とノブ２１０８を含む。軸２１０４は、ねじ部分２１０６を軸２１０４の一部のみにわたって延在させるか、または軸２１０４の全長にわたって延在させ得ることを理解されたい。使用する融合装置の種類に応じて、他の種類の結合部材を挿入器２０００に組込み可能であることも理解されたい。
【００３０】
本発明に従って数多くの種類の融合装置を使用することができるが、例えば、参照によりその全体を本明細書に組み込む、１９９９年６月１７日に公開された国際特許第ＷＯ９９／２９２７１号に開示されている装置を含む。図２３は、このような種類の１つの融合装置２３００を示す。この融合装置２３００は、第１端部品２３０２、第２端部品２３０４、およびこれらの２つの端部品２３０２、２３０４を互いに結合する中央要素２３０６を含む。空洞２３０８が２つの端部品２３０２、２３０４の間に形成されており、その空洞中に骨原性材料を充填する。第１端部品２３０２は幅２３１２を有し、かつ第２端部品２３０４は幅２３１４を有する。端部品２３０２と２３０４の間の空洞２３０８は、充填装置中の開口部１０６の長さ２１０にほぼ対応する幅２３１６を有し、かつ融合装置２３００が全長２３１８を有する。このような配置によって、外科医は、融合装置２３００の空洞２３０８を充填するために完全にアクセスすることができる。図示した装置とは異なる構成を有する融合装置も使用できることを理解されたい。
【００３１】
図２４に示すように、端部品２３０２の一方が穴２４０２を含み、それを通って骨原性材料が通過することができる。第２端部２３０４は、内部に挿入器２０００のリッジ２０１４が結合する切欠き２５０２を含む。さらに、融合装置２３００は、結合機構２００８のねじ部分２１０６と嵌合するねじ穴２５０４を含む。他の一般的に知られている様態でも融合装置２３００を挿入器２００に結合できることを理解されたい。
【００３２】
図２６は、挿入器／融合装置組立体２６００を形成するために、融合装置２３００に結合した挿入器２０００を示す。挿入器２０００のリッジ２０１４が融合装置２３００中の溝２５０２と係合する。この係合によって、融合装置２３００を隣接する椎骨の間にねじ留めることができる。
【００３３】
本発明の一実施形態による圧縮器２７００を図２７〜２９に示す。圧縮器２７００は、ハンドル部２７０２、このハンドル部２７０２に結合した軸２７０４、およびこの軸２７０４に結合したプランジャ２７０６を含む。軸２７０４は、ハンドル部２７０２に結合したテーパ付き部分２７０８とプランジャ２７０６に結合した非テーパ部分２７１０を含む。プランジャ２７０６は接触面２７１２を含む。一実施形態では、融合装置２３００の回りに材料をより適切に充填するために、その接触面が湾曲する。接触面２７１２の曲率は、骨原性材料を均一に融合装置２３００の回りに供給できるように、充填装置１００の空洞３０２の曲率に一致する。図２９に示すように、プランジャ２７０６の接触面２７１２は長さ２９０２と幅２９０４を有する。１つの形態では、プランジャ２７０６が開口部１０６に嵌入するように、この長さ２９０２が開口１０６の幅２１２よりも若干短い。プランジャ２７０６のこのような外形は、充填装置１００中の開口１０６の寸法にほぼ対応する。このような外形によって、確実に骨原性材料を融合装置２３００に適切に充填することができる。
【００３４】
カニューレ／充填装置組立体３０００を図３０に示す。この組立体３０００は、充填装置１００とこの充填装置１００に結合したカニューレ１４００を含む。結合した充填装置１００とカニューレ１４００の断面図を図３１に示す。結合チャンバ３０８を有するカニューレ結合部１０２が、充填装置結合部材１４０２に結合する。挿入器２０００が融合装置２３００に結合し、かつ挿入器２０００と共に、融合装置２３００を充填装置中にＩ方向に挿入する。融合装置２３００の回りに骨原性材料３１０２を圧縮するために、圧縮器２７００をＣ方向に移動する。図示するように、充填装置１００の空洞３０２がカニューレ１４００の通路１６０２と位置合せされ、融合装置２３００を充填装置１００からカニューレ１４００中に容易に滑動させることができる。
【００３５】
ここで本発明の一実施形態による骨原性材料の充填方法を図３２〜３９を参照して説明する。段階３２００では、図３２に示すように、カニューレ１４００を隣接する椎骨３２０２と３２０４の間の椎間空隙３２０６中にＩ方向に挿入する。椎骨係合部材１４１０が隣接する椎骨３２０２、３２０４に係合する。鋸歯１４１２はカニューレ１４００が椎骨３２０２、３２０４から滑落するのを抑止する。段階３３００では、充填装置１００をＩ方向に移動してカニューレ１４００に結合する。段階３４００では、挿入器／融合装置組立体２６００をＩ方向に融合装置１００の挿入器受入れ部１００中に挿入する。図３５に示すように、融合装置２３００の空洞２３０８が充填装置１００のアクセス開口部１０６に位置合せされている。段階３５００では、骨原性材料３１０２を融合装置２３００の空洞２３０８中に充填する。圧縮器２７００をＣ方向に移動して骨原性材料３１０２を空洞２３０８中に圧入する。骨原性材料は当業者に知られている多くの材料から選択可能である。例えば、骨原性材料は、燐酸カルシウムまたは硫酸カルシウム鉱物質、あるいは異種移植片、同種移植片または自家移植片を含む骨等々の鉱物質を含むことができる。骨原性材料はまた、脱塩骨基質（ＤＢＭ）、組換え体として生産するかまたは組織から純化された骨形態形成タンパク質（例えば、ヒトＢＭＰ−２またはヒトＢＭＰ−７またはその異質二量体）などの骨誘導因子、ＬＩＭ脱塩タンパク質（ＬＭＰ）等々を含むことができる。骨原性材料はまた、血液、凝固可能な血液留分、血小板ゲル、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、または脊椎融合インプラント上で圧縮したとき３次元の安定した塊を生成するように、より固い粒子すなわち鉱物質粒子（例えば、骨または合成鉱物質粒子）などの鉱物質をつなぎ合せる役割を果たすことになる他の同様な材料を含むことができる。他の材料を空洞２３０８中に充填する前にまたは後に、このような結合剤を骨原性組成物中で他の材料と混ぜ合わせる。理解されるように、この結合剤は、ゲル生成性の、凝固可能なまたは架橋可能な材料などの硬化性材料であるか、または硬化性ではないが、粒子をつなぎ合せて圧縮した骨原性塊に一体性を付与する役割を果たす材料でもよい。
【００３６】
骨原性材料３１０２を融合装置２３００の回りに圧縮した後、段階３６００では、挿入器２０００をＩ方向に移動して、融合装置２３００をカニューレ１４００中へ移動させる（図３６）。融合装置２３００がカニューレ１４００中に挿入した後、図３７に示すように、段階３７００では、充填装置１００を挿入器２０００に沿ってＲ方向に移動させて充填装置１００をカニューレ１４００から切り離す。固定機構１１２を解除する。次いで、段階３８００では、充填装置１００をＯ方向に開いて挿入器２０００から取り出す。次いで、図３８に示すように、挿入器２０００が融合装置２３００をＩ方向に移動させて、融合装置２３００を骨原性材料３１０２と共に椎間空隙３２０６中に挿入することができる。図３９に示すように、融合装置２３００を椎骨３２０２と３２０４の間に挿入した後、段階３９００では、カニューレ１４００をＲ方向に移動することによってカニューレ１４００を取り出す。
【００３７】
本発明の別の実施形態に従って融合装置２３００の回りに骨原性材料３１０２を供給する１つの方法を図４０〜４１に示す。段階４０００では、骨細片または鉱物質粒子などの骨原性材料細片４００２を融合装置２３００の回りに開口１０６を介して充填する。段階４１００では、開口１０６を介してＰ方向に結合剤４１０２を注入して骨原性材料３１０２を形成する。アクセス開口１０６はテーパ壁８０８を有し、その壁によって開口１０６を介して結合剤４１０２を注入する。次いで、結合剤と細片または粒子を混合して融合装置２３００の回りに互いに圧縮する。
【００３８】
本発明の別の特定な形態では、開口部１０６を介して自己移植片の細片を充填する。この方法では、骨細片上に残留する血液および／または患者もしくはドナーからの血液が結合剤としての役割を果たすことができる。短時間の経過後、血液が凝固してから骨原性材料３１０２を有する融合装置２３００を取り出す。凝固した血液が結合剤の役割を果たしかつ埋没時に骨細片を保持する。理解されるように、トロンビンなどの適切な因子を添加することによって、血液の凝固を促進させることができる。別の形態では、血小板ゲルを結合剤として使用し、さらに強力な凝集性を付与する。さらに別の形態では、ＢＭＰなどの骨原性成長因子を含むかまたは含んでいない燐酸カルシウムセメントを使用する。
【００３９】
上で注目したように、骨原性材料３１０２は、自己移植片骨、同種移植片骨および／または脱塩骨を含むことができる。同様に、細片４００２も同種移植片、自己移植片および／または脱塩骨細片を含むことができる。骨細片などの骨原性材料３１０２は、随意選択的に、一旦挿入した後で、伸張後に椎間円板空隙３２０６を維持するのに十分な強度をもたせるように、幾らかの圧縮特性を追加的に付与することができる。別の実施形態では、自己凝固セメントのみを使用するか、または骨細片を併用することができる。この自己凝固セメントは優れた圧縮特性を与える。
【００４０】
ここで図４２を参照して、融合装置の回りに骨原性材料を供給する方法の別の実施形態を説明する。充填装置１３００（図１３）を図４２に示す。融合装置２３００を充填装置１３００の空洞１３０２中に挿入する。閉鎖端１３０６とアクセス開口部１０６の間の空洞１３０２の深さ４２０２は、融合装置２３００の端部品２３０２、２３０４の一方の幅２３１２、２３１４に実質的に等しい。この距離４２０２によって、融合装置２３００の空洞２３０８をアクセス開口１０６下部で適切に位置決めすることができる。一旦挿入した後、骨原性材料３１０２を融合装置２３００の空洞２３０８中に注入かつ／または充填する。骨原性材料３１０２を融合装置２３００の回りに供給した後、次に融合装置２３００を開口１３０４から取り出す。１つの形態では、挿入器２０００を使用して融合装置２３００の挿入および取出しを行う。手によるなど他の様態でも融合装置２３００を充填装置１３００へ挿入しかつそれから取り出せることを理解されたい。一旦取り出した後、次に融合装置２３００を椎間空隙３２０６中に直接挿入するか、またはカニューレ１４００を使用することによって間接的に挿入することもできる。
【００４１】
ここで図４３を参照して、本発明のさらに別の実施形態による方法を説明する。閉鎖空洞４３０２を有する充填装置が使用されている。図６に示した装置と同じ様態で、充填装置４３００を結合機構１０８に沿って開く。次いで融合装置２３００を空洞４３０２中に挿入し、次に融合装置４３００を閉じる。図４３に示すように、融合装置２３００の空洞２３０８が充填装置４３００のアクセス開口１０６と整列するように、空洞４３０２の長さ４３０４が融合装置２３００の長さよりも若干大きい。次いで骨原性材料３１０２を融合装置２３００の回りに充填かつ／または注入する。次に、充填装置４３００を開いて融合装置２３００を取り出す。
【００４２】
本発明の特定の実施形態をここに示しかつ詳細に説明してきたが、本発明の広がりおよび範囲を上に説明した典型的な実施形態によって限定するべきではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物に従って画定するべきである。本発明の趣旨の範囲内に包摂されるすべての変形および変更が保護されることを望む。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施形態による骨原性材料の充填装置を示す側面図である。
【図２】
図１の充填装置を示す上面図である。
【図３】
図１の充填装置を示す断面図である。
【図４】
図１の充填装置の一端を示す端面図である。
【図５】
図１の充填装置の他端を示す端面図である。
【図６】
開位置にある、図１の充填装置を示す端面図である。
【図７】
一方の部分の中にアクセス開口を備える充填装置を示す側面図である。
【図８】
本発明のさらに別の実施形態による充填装置を示す断面図である。
【図９】
円形空洞を有する充填装置を示す端面図である。
【図１０】
正方形の空洞を有する充填装置を示す端面図である。
【図１１】
２つの結合部材を有する充填装置を示す側面図である。
【図１２】
３つの異なった寸法の空洞を有する充填装置を示す側面図である。
【図１３】
１つの開口を有する充填装置を示す断面図である。
【図１４】
カニューレを示す側面図である。
【図１５】
図１４のカニューレを示す上面図である。
【図１６】
図１４のカニューレを示す端面図である。
【図１７】
別の実施形態によるカニューレを示す断面図である。
【図１８】
図１７のカニューレを示す端面図である。
【図１９】
カニューレ中に組み込まれた充填装置を示す上面図である。
【図２０】
挿入器を示す側面図である。
【図２１】
図２０の挿入器を示す断面図である。
【図２２】
図２０の挿入器の一端を示す端面図である。
【図２３】
融合装置を示す側面図である。
【図２４】
図２３の融合装置の一端を示す端面図である。
【図２５】
図２３の融合装置の他端を示す端面図である。
【図２６】
図２０の挿入器に結合した、図２３の融合装置を示す側面図である。
【図２７】
本発明の一実施形態による圧縮器を示す上面図である。
【図２８】
図２７の圧縮器を示す側面図である。
【図２９】
図２７の圧縮器を示す端面図である。
【図３０】
図１の充填装置に結合した図１４のカニューレを有する組立体を示す側面図である。
【図３１】
図３０の組立体を示す断面図である。
【図３２】
隣接する椎骨間に挿入したカニューレを示す側面図である。
【図３３】
図１の充填装置と共に、図３２の組立体を示す側面図である。
【図３４】
図３３の挿入器と組立体を示す側面図である。
【図３５】
融合装置の回りに充填した骨原性材料を示す部分断面図である。
【図３６】
カニューレ中の融合装置を示す部分断面図である。
【図３７】
カニューレから分離した充填装置を示す部分断面図である。
【図３８】
挿入器から取り外される充填装置を示す部分断面図である。
【図３９】
椎骨から取り外したカニューレを示す側面図である。
【図４０】
骨片が内部に供給される融合装置を示す部分断面図である。
【図４１】
固着剤が内部に供給される図４０の融合装置を示す部分断面図である。
【図４２】
図１３の充填装置中で位置決めした融合装置を示す部分断面図である。
【図４３】
閉じた端部を有する充填装置を示す部分断面図である。
【国際公開パンフレット】
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2004512097.tif 000004
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2004512097.tif 000040
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2004512097.tif 000042
2004512097.tif 000043
【国際調査報告】
2004512097.tif 000044
2004512097.tif 000045
2004512097.tif 000046