(57)【要約】【課題】【解決手段】椎間板空間を準備し且つ、該空間内で椎体間装置を形成する方法及び器具が提供される。該器具は、椎間板空間を伸延させ得るように椎間板空間内位置決め可能な拡大可能な部分を有する伸延器を含む。拡大可能な部分は、また形態物も提供することができ、該形態物の周りに又は該形態物に対して第一の材料の椎体間装置が配置される。その前に伸延器が位置していた椎間板空間の空間内に第二の材料を配置することができる。
2004536657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊柱の外科手術を行う方法において、
隣接する椎骨間の椎間板空間にアクセスするステップと、
椎間板間空間内で椎間板切除法を行うステップと、
伸延器の拡大可能な部分を椎間板空間内に挿入するステップと、
椎間板空間を所望の椎間板空間の高さに伸延させるべく伸延器の拡大可能な部分を拡大させ、拡大可能な部分が、輪と拡大した拡大可能な部分の外面との間の椎間板空間内で空隙を形成し得る寸法とされるようにするステップと、
材料を空隙内に配置するステップとを備える、脊柱の外科手術を行う方法。
【請求項２】
材料を硬化させるステップと、
材料が硬化した後、伸延器の拡大可能な部分の寸法を縮小させるステップと、
伸延器の縮小した拡大可能な部分を椎間板空間から除去するステップとを更に備える、請求項１の方法。
【請求項３】
その前に拡大可能な部分が位置していた空間内に第二の材料を配置するステップを更に備える、請求項２の方法。
【請求項４】
硬化した材料及び椎骨端板が第二の材料を実質的に封入する、請求項３の方法。
【請求項５】
第二の材料が骨成長材料である、請求項３の方法。
【請求項６】
材料がセメントである、請求項１の方法。
【請求項７】
伸延器の拡大可能な部分を拡大させるステップが伸延器の拡大可能な部分を拡張させるステップを含む、請求項１の方法。
【請求項８】
伸延器の拡大した部分が、拡大可能な部分を椎間板空間から除去し得るように収縮される、請求項７の方法。
【請求項９】
伸延器の拡大可能な部分を挿入する前に、軟骨材料を椎骨端板から除去するステップと、
伸延器の拡大可能な部分を挿入する前に、輪の内壁の一部分を除去するステップとを更に備える、請求項１の方法。
【請求項１０】
所定の椎骨端板の接触面積を有する拡大可能な部分を含む伸延器を選ぶステップを更に備える、請求項１の方法。
【請求項１１】
第二の伸延器の拡大可能な部分を伸延器の拡大可能な部分と共に、椎間板空間内に挿入するステップを更に備える、請求項１の方法。
【請求項１２】
第二の伸延器の拡大可能な部分を拡大させ、椎間板空間を取り巻く輪の内壁、伸延器の拡大した拡大可能な部分及び第二の伸延器の拡大した拡大可能な部分が空隙を形成するようにするステップを更に備える、請求項１１の方法。
【請求項１３】
材料を硬化させるステップと、
材料が硬化した後、伸延器の拡大可能な部分の寸法を縮小させるステップと、
伸延器の縮小した拡大可能な部分を椎間板空間から除去するステップと、
その前に伸延器の拡大した拡張可能な部分が位置していた椎間板空間内に材料を配置し、第二の伸延器の拡大可能な部分が椎間板空間内に残るようにするステップとを更に備える、請求項１２の方法。
【請求項１４】
椎間板空間内に配置された材料を硬化させるステップと、
第二の伸延器の拡大可能な部分の寸法を縮小させるステップと、
第二の伸延器の拡大可能な部分を椎間板空間から引き出すステップと、
その前に第二の伸延器の拡大可能な部分が位置していた空間内に第二の材料を配置するステップとを更に備える、請求項１３の方法。
【請求項１５】
伸延器の拡大可能な部分が椎間板空間内の第一の側外方位置に配置され、第二の伸延器の拡大可能な部分が椎間板空間の中央に配置される、請求項１１の方法。
【請求項１６】
伸延器の拡大可能な部分が椎間板空間内の第一の側外方位置に配置され、第二の伸延器の拡大可能な部分が椎間板空間内の第二の側外方位置に配置される、請求項１１の方法。
【請求項１７】
椎間板空間にアクセスするステップが、
脊柱の第一の後−側外方位置に第一のアクセスポートを形成するステップと、
脊柱の第二の後−側外方位置に第二のアクセスポートを形成するステップとを含む、請求項１の方法。
【請求項１８】
椎間板空間にアクセスするステップが、椎間板空間に単一入口アプローチ法によってアクセスするステップを含む、請求項１の方法。
【請求項１９】
椎間板空間にアクセスするステップが、椎間板空間に大腿部アプローチ法によってアクセスするステップを含む、請求項１の方法。
【請求項２０】
伸延器の拡大可能な部分が、椎間板の脊柱前湾状態を確立し得るような形態とされる、請求項１の方法。
【請求項２１】
隣接する椎骨間の椎間板空間内にて脊柱の外科手術を行う方法において、
所定の面積を有する上側椎骨端板接触面及び下側椎骨端板接触面を画成する拡張可能な末端を有する伸延器を提供するステップと、
伸延器の拡張可能な末端部分を椎間板空間内に挿入するステップと、
伸延器の末端部分を拡張させ、椎間板間空間を所望の椎間板間空間の高さまで伸延させ、輪と拡張した部分との間に椎間板間空間内に空隙が形成されるようにするステップと、
材料を空隙内に配置するステップとを備える、脊柱の外科手術を行う方法。
【請求項２２】
脊柱の外科手術を行う方法において、
隣接する椎骨の間の椎間板空間にアクセスするステップと、
椎間板間空間内で椎間板除去法を行うステップと、
伸延器の拡大可能な部分を椎間板空間内に挿入するステップと、
椎間板間空間を所望の椎間板間空間の高さに伸延させるべく伸延器の拡大可能な部分を拡大させ、拡大可能な部分が、輪と拡大した拡大可能な部分の外面との間の椎間板空間内に空隙を形成し得る寸法とされるようにするステップと、
材料を空隙内に配置するステップと、
材料が配置された後、伸延器の拡大可能な部分の寸法を縮小させるステップと、
伸延器の縮小した拡大可能な部分を椎間板空間から除去するステップとを備える、脊柱の外科手術を行う方法。
【請求項２３】
隣接する椎骨間の椎間板空間内にて脊柱の外科手術を行う方法において、
所定の面積を有する上側椎骨端板接触面及び下側椎骨端板接触面を画成する拡張可能な末端を有する伸延器を提供するステップと、
伸延器の拡張可能な末端部分を椎間板空間内に挿入するステップと、
伸延器の末端部分を拡張させ、椎間板間空間を所望の椎間板間空間の高さまで伸延させ、輪と拡張した部分との間に椎間板間空間内に空隙が形成されるようにするステップと、
材料を空隙内に配置するステップと、
材料が配置された後、伸延器の拡大可能な部分の寸法を縮小させるステップと、
伸延器の縮小した拡大可能な部分を椎間板空間から除去するステップとを備える、脊柱の外科手術を行う方法。
【請求項２４】
隣接する椎骨間の椎間板空間内で脊柱の外科手術を行う方法において、
上側椎骨端板接触面及び下側椎骨端板接触面を画成する拡張可能な末端部分を有する第一の伸延器を提供するステップと、
椎間板空間に少なくとも１つのアクセスポートからアクセスするステップと、
第一の伸延器の拡張可能な末端部分を少なくとも１つのアクセスポートを通じて椎間板空間内に挿入するステップと、
第二の伸延器の拡張可能な末端部分を少なくとも１つのアクセスポートを通じて椎間板空間内に挿入するステップと、
椎間板空間を伸延させ得るように第一及び第二の末端部分を拡張させるステップとを備える、脊柱の外科手術を行う方法。
【請求項２５】
拡張した第一及び第二の拡張可能な末端部分と輪との間の椎間板空間内に空隙が形成され、空隙内に材料を配置するステップを更に備える、請求項２４の方法。
【請求項２６】
第一の伸延器の拡張可能な末端部分が、第二の伸延器の拡張可能な末端部分の伸延高さと相違する伸延高さを有する、請求項２４の方法。
【請求項２７】
第一及び第二の伸延器の拡張可能な末端部分の各々がバナナ形状を画成し、
椎間板空間にアクセスするステップが、対向する第一及び第二の後−側外方アクセスポートによって椎間板空間にアクセスするステップを含み、
そのバナナ形状の末端部分が椎骨端板の骨端リングにおける第一の部分に沿って配置された状態で第一の伸延器が第一のアクセスポートを通じて位置決め可能であり、
そのバナナ形状の末端部分が椎骨端板の骨端リングにおける第二の部分に沿って配置された状態で第二の伸延器が第二のアクセスポートを通じて位置決め可能である、請求項２４の方法。
【請求項２８】
第一の伸延器の拡張可能な末端部分が、第二の伸延器の拡張可能な末端部分の伸延高さと相違する伸延高さを有する、請求項２７の方法。
【請求項２９】
少なくとも１つのアクセスポートが、椎間板空間に対する後−側外方アプローチ法を提供する、請求項２４の方法。
【請求項３０】
脊柱の外科手術を行う方法において、
形態物を挿入し得るように脊柱の椎間板空間を準備するステップと、
空隙が形態物の周りに形成されるように形態物を椎間板空間内に位置決めするステップと、
第一の材料を椎間板空間の両側部にて椎骨端板と接触した状態で空隙内に配置するステップと、
形態物を除去するステップと、
除去した形態物がその前に位置していた位置に第二の材料を配置するステップとを備える、脊柱の外科手術を行う方法。
【請求項３１】
第一の材料が、該第一の材料を配置する間、流体状態を有し、第一の材料を配置した後、第二の状態に変化し、その後、第一の材料が椎骨端板の間を伸びる中実な椎体間装置を提供する、請求項３０の方法。
【請求項３２】
形態物が伸延器の拡大可能な部分である、請求項３０の方法。
【請求項３３】
椎間板空間を準備するステップが、
後−側外方アプローチ法によって各々、挿入された１対の対向するポートから椎間板空間にアクセスするステップと、
ポートの少なくとも１つを通じて椎間板除去法を行うステップとを含む、請求項３０の方法。
【請求項３４】
脊柱の外科手術を行う方法において、
第一の材料を内部に配置し得るように椎間板空間を準備するステップと、
椎間板空間内に空隙を形成するステップと、
第一の材料を空隙内に配置し且つ、椎間板空間の両側部にて椎骨端板と接触しまた、輪の内壁と接触する状態にするステップと、
第一の材料にキャビティを形成するステップと、
第二の材料をキャビティ内に配置するステップとを備える、脊柱の外科手術を行う方法。
【請求項３５】
空隙を形成するステップが、
伸延器の拡大可能な部分を縮小寸法の形態にて椎間板空間内に挿入するステップと、
伸延器の拡大可能な部分を椎間板空間内で拡大させるステップとを含む、請求項３４の方法。
【請求項３６】
伸延器を拡大させるステップが、椎間板空間を所望の椎間板空間の高さに伸延させる、請求項３５の方法。
【請求項３７】
椎間板空間を伸延させる脊柱の外科手術用器具において、
基端及び末端との間を伸びる軸と、
該末端に隣接する拡張可能な部分であって、椎間板空間内に挿入される縮小寸法の形態と、拡大した拡張形態とを有し、前記拡張形態にあるとき、前記拡張可能な部分が上側椎骨端板接触面及び対向する下側椎骨端板接触面を画成し、前記上側及び下側椎骨端板接触面の各々が０．６４５ｃｍ2（０．１平方インチ）から３．２２６ｃｍ2（０．５平方インチ）の範囲の椎骨端板接触面積を有する、脊柱の外科手術用器具。
【請求項３８】
前記軸が、前記拡張可能な部分と連通した拡張管腔を画成する、請求項３７の器具。
【請求項３９】
前記椎骨端板接触面の各々が楕円形の形状を有する、請求項３７の器具。
【請求項４０】
前記椎骨端板接触面の各々が円形の形状を有する、請求項３７の器具。
【請求項４１】
前記椎骨端板接触面の各々が全体として矩形の形状を有する、請求項３７の器具。
【請求項４２】
前記椎骨端板接触面の各々が、第一の接触節部と、第二の接触節部とを有し、前記拡張可能な部分が、前記第一及び第二の接触節部の間を伸びる凹状面を有する、請求項３７の器具。
【請求項４３】
前記拡張形態にあるとき、前記拡張可能な部分が、椎間板空間に隣接する椎骨端板に接触し且つ、椎間板空間を所望の椎間板空間の高さに回復する寸法とされ、前記拡張可能な部分が、前方、後及び側外方位置にて、椎間板空間を占めるような更なる寸法及び形状とされ、拡張可能な部分と椎間板空間の輪を取り巻く輪の内壁との間に空隙が形成されるようにした、請求項４２の器具。
【請求項４４】
椎間板空間内に植え込み可能な脊柱外科手術用装置において、
基端と末端との間を伸びる軸と、
前記末端に隣接する拡張可能な部分であって、椎間板空間内に挿入し得る縮小寸法形態と、拡大した拡張形態とを有し、前記拡張形態にあるとき、椎間板空間に隣接する椎骨端板に接触し且つ、椎間板空間を所望の椎間板空間の高さに回復させる寸法とされ、前方、後及び側外方位置にて、椎間板空間を占めるような更なる寸法及び形状とされ、拡張可能な部分と椎間板空間の輪を取り巻く輪の内壁との間に空隙が形成されるようにされた前記拡張可能な部分と、
空隙内の第一の材料とを備える、脊柱外科手術用装置。
【請求項４５】
前記形状が、垂直に方位決めした円筒体、水平に方位決めした円筒体、球状体、截頭円錐形のテーパー付き端部を有する中央円筒体、バナナ及び西洋梨から成る群から選ばれる、請求項４４の装置。
【請求項４６】
拡張したとき、前記拡張可能な部分が、上側椎骨端板接触面と、反対側の下側椎骨端板接触面とを画成し、前記上側及び下側椎骨端板接触面の各々が、０．６４５ｃｍ2（０．１平方インチ）から３．２２６ｃｍ2（０．５平方インチ）の範囲の椎骨端板の接触表面積を有する、請求項４４の装置。
【請求項４７】
前記軸が、前記拡張可能な部分と連通した拡張管腔を画成する、請求項４４の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、全体として、脊柱外科手術用の器具及び装置、より具体的には、椎間板空間を準備し且つ、脊柱を椎体間にて安定化させる方法及び装置に関する。
【発明の背景】
【０００２】
移植前に製造し、次に、外科手術の間に患者の椎間板空間内に挿入される従来技術の椎体間装置がある。予め製造した１つ以上の装置を前方、前−側外方、側外方、後―側外方、経大腿部、後方、後方正中線又はその他の任意の既知のアプローチ法により椎間板空間内に挿入することも既知である。これらの予め製造した装置は、脊柱の解剖学的形態と椎体間装置との間にて望ましい適合状態を実現するため、外科医が椎体間装置、椎骨体及び（又は）椎骨端板を改変することを必要とする。一部の予め製造した装置は、外科手術の前及び外科手術の間に外科医が改変させることができるが、このことは、時間を費やす作業であり、また、必ずしも常に自然の又は変形した脊柱の解剖学的形態に望ましいように又は最適に合う結果となるとは限らない。更に、予め製造した装置を挿入するために必要とされるいろいろなアプローチ法及び器具は、皮膚と椎間板空間との間の脈系、脈管構造及び組織に対し侵襲的であり且つ、外傷を与える可能性がある。
【０００３】
このため、外科医が装置と自然の又は変形した脊柱解剖学的形態との間に望ましい又は最適な適合状態を実現することを可能にする、椎骨体間の椎間板空間内に椎体間装置を提供する方法及び装置が必要とされている。また、皮膚と被験者の椎間板空間との間の組織内への侵襲を最小にしつつ、椎体間装置に対して椎間板空間を準備する装置及び方法も必要とされている。脊柱外科手術を行うための改良された装置及び方法が更に必要とされている。また、最小侵襲性のアプローチ法及び器具を利用して、椎骨体同士を融合させる方法及び装置が更に必要とされている。本発明は、特にこれらの必要性を充たすことを目的とするものである。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の１つの側面によれば、椎間板空間及び椎体間装置内に配置可能な形態物であって、形態物の周りに配置することを許容し且つ、椎骨端板と接触した第一の状態と、その後、端板間にて構造的支持体を提供する第二の状態とを有する材料で製造された上記形態物が提供される。
【０００５】
本発明の別の側面によれば、椎間板空間内に挿入するための縮小寸法の形態と、椎間板空間を伸延させ且つ、椎間板空間輪の拡大部分と内壁との間に空隙を画成する拡大した形態とを有する、椎間板空間用の延伸器が提供される。
【０００６】
本発明の更に別の側面によれば、椎間板空間の伸延器は、その周りに椎体間装置が配置される椎間板間の形態物を提供する。
本発明の更なる側面によれば、拡大可能な部分を有する椎間板空間の伸延器が提供される。
【０００７】
本発明の更なる側面によれば、所定の面積を持つ上側及び下側椎骨端板の接触面を有する拡大可能な部分を備える椎間板空間の伸延器が提供される。
本発明の別の側面によれば、外科医は、伸延器を椎間板空間内に挿入し且つ、第一の材料を伸延器の周りに及び椎骨端板の間に配置する。第一の材料が硬化したとき、伸延器を引き出し且つ、伸延器が位置していた空間内で椎間板空間内に第二の材料を配置する。
【０００８】
本発明の更なる側面によれば、拡大可能な伸延部分を有する多数の伸延器が椎間板空間内に挿入されて、第一の材料を受け入れるための空隙を形成する。
本発明の別の側面によれば、第一の伸延器の拡大可能な部分を第一の側外方椎間板空間の位置にて挿入し且つ、第二の伸延器の拡大可能な部分を第二の側外方椎間板空間の位置に挿入することにより、椎間板空間は、両側外方に伸延される。異なる伸延高さを有する拡大可能な部分を提供することにより、脊柱側湾症に対処することができる。
【０００９】
本発明の更なる側面によれば、所定の形状の拡大可能な部分を有する椎間板空間の伸延器が提供される。所定の形状は、次のもの、すなわち、垂直に方位決めした円筒体、水平に方位決めした円筒体、球状体、截頭円錐形のテーパー付き端部を有する円筒状の中央部分、バナナ形状及び西洋梨形状の１つから選ばれる。
【００１０】
上記及びその他の側面、形態、特徴及び有利な効果は、図示した実施の形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図示した実施の形態の説明】
【００１１】
本発明の原理の理解を促進する目的のため、図面に図示した実施の形態に関して以下に説明し、その説明のため、特定の語を使用する。しかし、これにより本発明の範囲を何ら限定することを意図するものではないことが理解されよう。図示した装置の変更例及び更なる改変例並びに本明細書に記載した本発明の原理の更なる適用例は、本発明が関係する技術分野の当業者に通常、案出されると考えられる。
【００１２】
本発明は、脊柱の椎間板空間内で椎体間装置を形成するための技術を提供するものである。本発明の技術は、椎間板除去法及びその他の椎間板空間の準備方法を行うための最小侵襲性の内視鏡式器具及び方法を利用することが考えられる。しかし、開放外科手術技術及びその他の視覚化器具並びに技術を使用することも考えられる。椎体間装置が脊柱融合方法の一部である場合、椎体間装置の挿入を完了した後、肉茎又は小関節面を通じて経皮的安定化及び固定技術を使用することも可能である。本発明は、例えば、椎体間融合を含まない椎間板除去法を介して通常、修復される椎間板空間の潰れ又は漸進的な単一分節の不安定さに起因する椎間板空間を修復すべく、椎間板空間の分節を安定化させる最小侵襲性の技術を更に提供する。本発明は、Ｌ５−Ｓ１を含む脊柱に沿って任意の椎間板空間に対する任意のアプローチ法にて適用可能である。更に、本発明は、脊柱の腰椎領域内で１つ以上の椎間板空間に対する両入口、後−側外方アプローチ法にて適用される。
【００１３】
次に、患者の椎骨端板の解剖学的形態に適合する、椎間板空間内の現所で形成された椎体間装置を提供する、本発明による方法、器具及び材料を説明するため図１から図７に関して説明する。図１には、椎間板除去法を行う間における椎間板空間の平面図及び下側椎骨体１０ｂの平面図が概略図で示してある。脊柱の前面は「Ａ」で示し、後側部は「Ｐ」で示してある。脊柱の側面は、脊柱の各側部にてＡとＰの間を伸びている。図２ｂに更に示すように、被験者の椎間板空間は、下方端板１１ａを有する上側椎骨１０ａと上方端板１１ｂを有する下側椎骨１０ｂとの間に配置されている。椎間板空間は、輪１４によって取り巻かれた核１２を有している。第一及び第二の肉茎１６ａが上側椎骨体１０ａから後方に伸び、また、第一及び第二の肉茎１６ｂが下側椎骨体１０ｂから後方に伸びている。脊髄又は硬膜１７が椎骨１０ａ、１０ｂの後側面に沿って伸びている。
【００１４】
図１には、椎間板の核除去法又は椎間板除去法を完了するのに有用な、椎間板空間に対する両入口アプローチ法を介して挿入された器具が図示されている。この方法を行う器具は、スコープ２０と、椎間板除去器具２２とを有することができる。図示した実施の形態において、椎間板除去器具２２及びスコープ２０は、椎間板空間に対する後−側外方アプローチ法にてそれぞれ第一のアクセスポート１８及び第二のアクセスポート１９を通じて挿入される。アクセスポート１８、１９の各々は、椎間板空間に対する保護された第一及び第二の後−側外方アクセスポートを提供し得るように作用通路カニューレとすることができる。本発明の側面は、側外方アプローチ、前方アプローチ又は前−側外方アプローチ法のような、後−側外方アプローチ以外の椎間板空間に対するアプローチ法及びそれらのアプローチ法を組み合わせた方法を使用することを考えることを理解すべきである。単一入口椎間板空間アクセス法を使用することも考えられ、また、椎間板空間の同一の側部から又は側外方アプローチ及び後−側外方アプローチのような異なるアプローチ法にて両入口から椎間板空間にアクセスすることも考えられることを理解すべきである。椎間板除去のため開放外科手術を利用することが更に考えられる。
【００１５】
本発明と共に使用される１つの特定の外科手術技術において、脊柱の腰椎領域の椎間板空間には、大腿部又は後−側外方、両入口アプローチ法を介して内視鏡を使用してアクセスする。ポート１８、１９にアクセスするため、カニューレ及び伸延器を使用することができ、視覚化、椎間板除去法、伸延及び材料の供給のため、カテーテルを挿入することができる。これらのアプローチ法において、外側カニューレは７．５ｍｍ以内、より典型的には、約６．５ｍｍの範囲の外径を有するものとすることができる。しかし、組織及び神経構造体に対して許容し得る程度の外傷である限り、任意の寸法のカニューレを使用することが考えられる。
【００１６】
この特定の技術において、アクセスポート１８、１９を提供するため、ガイドワイヤー又は椎間板写真針を使用して正中線から９から１３ｃｍの位置にて挿入を開始する。最初に、小関節面のドーム状部分の小関節面の関節にねらいを定め、針の先端で触診する。針を引き抜き且つドーム内に進むよう再度角度を付け、これにより、外に出る神経の根を避けるようにする。後椎骨の輪郭線を蛍光透視法にて画像化し、その休止位置を記録する。次に、蛍光機械をＡ−Ｐ位置まで動かし、後−側外方アプローチ法の場合、正中又は側外方の宙ずりの開始位置又は大腿部アプローチ法の場合、正中の宙ずりの中間線の何れかに休止領域があるようにする。椎間板空間内への針の挿入は、左側部及び右側部にて同時に完了させることができる。針を再度角度を付けて椎間板空間の後中央部分内で互いに接触するようにし又は椎間板造影法を介して整合状態を調節し且つ適合させることができる。
【００１７】
次に、輪に対し針の各々に１つ以上の増大する直径の拡張器を順次に配置し、カニューレに座すように最終的な拡張器の各々の上方にカニューレを配置する。最終的な拡張器を除去し且つ、穿孔器をカニューレの各々を通じて使用し、輪に穴を開けて椎間板空間内に入り得るようにする。外科手術の全体に亙る任意の時点にて内視鏡を使用して神経根の存在を記録し又は、切除する前に輪を観察することができる。次に、再度、最終的な拡張器を輪の各々に挿入し、輪の穴を通して椎間板空間内に貫入させる。このように、最終的な拡張器は、カニューレを所要位置に固定し且つ、輪の開口部を塞ぎ、材料が椎間板空間外に出ないようにして椎間板空間内に供給されることを保証する。次に、残る手順を完了させ且つ、左側と右側との間で器具を交換することを可能にするため、椎間板空間に対するアクセス入口としてカニューレ及び拡張器を使用する。次に、内視鏡による視覚化のためアクセス入口１８、１９の何れか１つを使用し、外科医が望む手動、自動型、超音波、レーザ又はその他、任意の椎間板材料の除去器具により椎間板の材料を除去するため、その他のアクセス入口１８、１９を使用することができる。
【００１８】
椎間板除去法を実施した後、準備された椎間板空間２４となる。外科医は、また、端板の軟骨を露出させ且つ、穏やかに除去し、また、椎間板空間内から全ての柔軟な組織及び破片を除去して、輪の内壁を露出させることができる。除去した核を取り巻く輪１４の内壁積層部の内側部分を適宜な最小量だけ除去して準備した椎間板空間２４の外側及び前−後側の拡がり程度を増すことができる。残る輪の部分は、器具が入る位置として開けたアクセス穴を除いて、無傷のままである。内視鏡をアクセス入口の１つに配置し、椎間板材料の除去を点検し且つ、修復を必要とする壁の欠陥が存在しないことを保証すべく輪を点検する。椎間板融合が望まれる場合、骨端リングを象牙質化することにより、端板を準備して該端板に骨融合の準備が為されるようにし、また、椎骨端板を削り取り又は減摩してこれらの椎骨端板を出血する骨に変換する。また、直角掻爬器又はプローブを挿入して、端板内への小さい突出部又は剥離部分を形成し、望むならば、融合を更に促進させることができる。
【００１９】
椎間板空間にアクセスし且つ、椎間板除去法を行った後、椎間板空間は、典型的に、依然として潰れた状態にあり、また、この時点で完了している唯一の伸延効果は、最終的な拡張器を椎間板空間内に挿入した結果によるものである。このとき、椎間板空間は、所望の椎間板空間の高さまで更に伸延させ且つ、所望であり又は必要であるならば、脊柱前湾状態を確立しなければならない。次に、図２ａ−２ｂを参照すると、伸延器３０は準備した椎間板空間２４内に挿入されている。伸延器３０は、椎間板空間の外側に配置された末端３６と基端３８との間を伸びる軸３２を有している。末端３６に隣接して、準備した椎間板空間２４内に位置決め可能な拡大可能部分３４がある。拡大可能部分３４は、縮小寸法の形態にて椎間板空間内に挿入され、準備した椎間板空間１２内で適正に位置決めされた後、内視鏡、蛍光透視法又はその他の任意の視覚化技術を介して確認し、その後に、拡大させて、端板１１ａ、１１ｂに接触し且つ、椎間板空間を所望の高さまで伸延させる。
【００２０】
拡大可能部分３４は、全体として、図３ａに示すように、骨端リングの位置にて、拡大部分３４と、輪１４の内壁と、端板１１ａ、１１ｂとの間に空隙２６が形成されるよう、準備した椎間板空間２４に対する寸法が設定される。１つの形態において、拡大可能部分３４は、拡張可能なバルーン又はカフ型構造体であり、該バルーンは、収縮状態にて椎間板空間内に挿入され、その後、軸３２を貫通する拡張管腔を介して拡張源３９からの空気、気体又は液体にて所定の圧力まで拡張される。貫通する管腔を塞ぎ且つ、拡大可能部分３４内に拡張圧力を維持するため弁３７を軸３２に設けることができる。拡大可能部分３４は、準備した椎間板空間内に挿入し且つ、該椎間板空間から引き出し、また、椎間板空間を伸延させるため拡大可能である縮小寸法をとることができる、エラストマー、ポリマー、形状記憶材料又はばね鋼のような任意の材料で製造することが可能であると更に考えられる。いろいろな型式の拡張可能な装置の例は、図１０から図１７に関して以下に更に説明する。
【００２１】
何れの場合にも、拡大可能部分３４は、椎間板空間を望ましい正常な椎間板空間の高さに伸延させるのに十分に頭方向−尾方向に寸法決めされ且つ、拡大したとき、空隙２６を提供し得るよう側外方及び前−後方向に寸法決めされている。中央に配置された単一の拡大可能な伸延器３０は、脊柱前湾状態を形成するため端板の幾何学的形態を利用することができる。
【００２２】
図１から図７に関して上記に説明したように、椎間板空間内に挿入された拡大可能な部分を有する単一の伸延器に加えて、その他の伸延器及び技術を使用することも考えられる。例えば、伸延器の拡大可能部分が拡張可能であるならば、拡大可能部分３４には、脊柱前湾状態の効果を確立し得るように異なる高さの２つのチャンバを設けることができる。別の例において、異なる高さの拡大可能部分３４を有する多数の伸延器を椎間板空間内に挿入し且つ椎間板空間内の適正な位置に位置決めし、また、共に拡大して所望の端板角度を提供することができる。
【００２３】
図３ａ及び図３ｂに更に示すように、伸延器３０が拡大し且つ、椎間板が伸延した状態に保つ状態にて材料供給器具４０を伸延器のアクセスポートの反対側のアクセスポートから椎間板空間内に挿入する。材料供給器具４０は、作用通路４２を有しており、該作用通路を通じて第一の材料５０を末端開口部４４から空隙２６内に供給することができる。第一の材料５０は、該第一の材料を空隙２６内の拡大可能部分３４の周りで選択的に配置し、注入し、流動させ、動かし又はその他の方法で移動することを許容し、空隙２６の全て又は実質的に全てに第一の材料５０が位置するようにする第一の状態を有している。第一の材料５０は、その後、その第一の状態から第二の状態に変化し、硬化し、又は変形し、この第二の状態において、第一の材料は、図４に示すように、所望の椎間板空間の高さにて椎骨を構造的に支持することのできる、中実又は半中実な椎体間装置５０´を空間２６内で形成する。このように、椎体間装置５０´は、患者の椎骨端板の解剖学的形態に適合し且つ、拡大可能部分３４と輪１４との間の空隙２６の形状にも適合する。
【００２４】
第一の材料５０は、セメント、ポリ（メチルメタアクリレート）とし、又は脊柱に加えられた脊柱荷重に抵抗する構造的能力を有する任意のその他の生体適合性材料とすることが可能であると更に考えられる。第一の材料５０は、器具の通路又は器具４０の管腔を通じて第一の状態にて供給し、その後、任意の自然又は化学的に誘発させ又は増進させた反応を介して第二の状態に変化させ、椎体間装置５０´を形成することが可能であると更に考えられる。第一の材料５０は、骨の成長を促進するため、静止させ又は生体活性材料を含むことが更に可能である。
【００２５】
供給器具４０は、伸延器３０と別個の器具として図示されているが、伸延器３０には、第一の材料５０を空隙２６に供給し又は第二の材料６０を中央空間５２´に供給する作用通路を設けることも考えられる。例えば、図３ｃに示すように、伸延器３０´は、軸３２´と、拡張可能で且つ拡大可能な部分３４´とを有している。軸３２´は、拡大可能な部分３４´の内部と連通した拡張管腔３２ａ´を画成する。軸３２´は、拡大可能な部分３４´を貫通して伸び且つ、末端３６´にて開放する材料供給管腔３２ｂ´を更に有している。拡大可能な部分３４´にて伸延させた後、第一の材料５０を管腔３２ｂ´を通じて空隙２６内に供給することができる。かかる器具は、単一入口材料供給法及び椎間板の伸延のために使用することができ、又は材料供給器具４０と、或いは反対のアクセスポート内で別の伸延器３０´と組み合わせて使用し、両入口材料供給法を行うことができる。供給器具４０は、第一の材料５０をその全ての部分に供給し得るよう空隙２６の周りで動かし又は操作することのできる可撓性のカニューレ又はカテーテルとすることが可能であると更に考えられる。材料供給器具４０には、材料の供給を視覚化し且つ直接視認することを許容する内視鏡式能力を更に設けることができる。
【００２６】
別の形態において、拡大可能な部分３４の周りで且つ空隙２６内のいろいろな位置にてアクセス入口の１つを貫通し且つ椎間板空間内に伸びるガイドワイヤーに沿って１つ以上の可撓性の材料供給カテーテルを配置することができる。可撓性のカテーテルは、アクセス入口１８、１９の１つの又はその双方を通じて配置することができる。所望の伸延状態が実現され且つ、材料供給カテーテルが所望通りに位置決めされたならば、ガイドワイヤーを除去し、第一の材料５０を可撓性のカテーテルを通じて供給する。第一の材料５０は、カテーテルを通じて順次に又はカテーテルを通じて同時に供給し、中央キャビティ５２´への入口ポートを除き拡大可能な部分３４の周りに完全に形成された椎体間装置５０´を提供することができる。このように、椎体間装置５０´は、骨端リングにて釣り合った脊柱荷重の支持体を提供する。次に、伸延器３０の引き込んだ拡大可能な部分３４がそれ以前に位置していた中央キャビティ５２´内で椎体間装置の中央に第二の材料６０を配置することができる。
【００２７】
両入口後−側外方アクセスポートを介して第一の材料５０を配置する１つの特定の技術は、次のようにして完了させた。材料供給器具４０は、各々が第一及び第二のアクセスポート１８、１９のそれぞれ１つに配置された第一及び第二の材料供給カテーテルを含むものとした。第一のアクセスポート又は第二のアクセスポートの末端にて第一の材料５０の存在が検出される迄、第一のアクセスポートを通る１つのカテーテルを通じて第一の材料５０を低圧力下にて供給した。次に、第一の材料５０が第一の供給カテーテルを収容する第一のアクセスポートの末端に供給される迄、カテーテルを第一のアクセスポートを通じてゆっくりと引き戻した。その後、第一の材料供給カテーテルを引き出した。次に、第一の材料５０が第二のアクセスポート又第一のアクセスポートの何れかの末端にて検出される迄、第二のアクセスポート内に配置された第二の材料供給カテーテルを通じて第一の材料５０を供給した。次に、第二の材料供給カテーテルを第二のアクセスポートを通じて引き戻し、これにより空隙２６を第一の材料５０で完全に充填した。
【００２８】
第一の材料５０を椎間板空間内に配置するとき、幾つかのファクタを考慮しなければならない。例えば、第一の材料５０がセメントであるならば、考慮すべきファクタは、セメントの流動性、セメントの硬化温度及びセメントの挿入圧力を含む。セメントが比較的低温度であるならば、セメントが硬化するためにはより長時間必要であり、このことは、作業室の時間を長くすることになる。硬化時間は、成長因子、抗生物質及び（又は）バリウムトレーサのようなその他の物質をセメントに加えることでも影響を受ける。第一の材料５０の注入圧力は、輪の小さい裂目から漏れるか又は椎骨端板の隙間及び栄養分供給通路に浸透するかどうかに影響する可能性がある。第一の材料の配置方法は、材料が外に出ること及び材料が椎間板空間内に存在することを監視することを可能にし得るように、第一の材料５０内におけるバリウムのようなトレーサを使用して蛍光透視法の下で行われることが望ましい。椎間板空間内でのその適正な位置決め状態を確認するため、第一の材料５０の位置を監視することは、ＡＰ及び側外方蛍光透視法又は両平面状蛍光透視法により行うことができる。材料が外に出ることは、顕著な輪又はその他の解剖学的又は外科的に形成された欠陥又は空隙があることを意味する。かかる監視は、椎体間装置５０´を形成する間、第一の材料５０が不適切な解剖学的位置に配置されないことを保証する安全手段を提供する。
【００２９】
図４を更に参照すると、拡大可能な部分３４は、椎体間装置５０´及び椎間板空間から除去し得るようにその縮小寸法の形態に戻っている。このことは、椎体間装置５０´により取り巻かれた中央キャビティ５２´を残すことになる。内視鏡２０を使用して伸延器の引込み状態を監視し且つ、椎体間装置５０´の完全性を点検することができる。その後に、必要であるならば、材料供給器具４０をアクセス入口の１つに再位置決めし且つ図５に示すように、第二の材料６０を中央キャビティ５２´に供給するために使用することができる。第二の材料６０は、人工の椎間板材料、生体活性物質、ｒｈＢＭＰ、自家移植片又は骨が融合するための生体活性又は骨誘発性キャリアとすることができる。第二の材料６０が、融合材料である状況のとき、融合する間に椎体間装置５０´が椎間板空間を安定化させるとき、中央にて骨融合が生じる可能性がある。融合することが望まれる状況のとき、端板１１ａ、１１ｂは、第二の材料６０を配置する前に、削り取り、切除又は穴あけを介して出血する骨に変換することができると更に考えられる。
【００３０】
次に、図６を参照すると、上述したように、椎間板空間内に形成された椎体間装置５０´を有する脊柱分節の部分断面図が示されている。椎体間装置５０´は端板１１ａ、１１ｂの形状に順応し且つ、第二の材料６０をその内部にて拘束する。図７において、肉茎１６ａ、１６ｂに連結された後ねじ４６ａ、４６ｂと、その間を伸び且つ連結されたロッド４８とが図示されている。後安定化作用は、小面関節にてねじによって又は椎骨に連結された後板を介して提供することが可能であると更に考えられる。椎骨に連結された前又は側外方安定化板を使用することも考えられる。かかる補助的な固定及び安定化装置は、当該技術分野にて既知であり、本明細書では更に詳細に説明しない。
【００３１】
図８を参照すると、椎体間装置を椎間板空間内で形成する別の技術が図示されている。図８の技術にて使用される器具は、左側外方伸延器７０ａと、左側外方伸延器７０ａと、実質的に同一の右側外方伸延器７０ｂとを有している。側外方伸延器７０ａ、７０ｂの各々は、それぞれの軸の末端に隣接して軸７２ａ、７２ｂと、拡大可能な部分７４ａ、７４ｂとをそれぞれ有している。拡大可能な部分７４ａ、７４ｂが拡張可能であるならば、軸７２ａ、７２ｂは拡張管腔も画成する。上記に論じたように、準備した椎間板空間を形成する手順が完了した後、側外方伸延器７０ａ、７０ｂを両入口アクセスポート１８、１９を通じて椎間板空間２４内に配置する。拡大可能な部分７４ａ、７４ｂの各々は、凹凸又はバナナ形状の形態を有しており、このため、その各々は、椎間板空間の中央部分を開放したままにしつつ、輪の内壁及び上側椎骨１０ａ及び下側椎骨１０ｂの骨端リングに沿って配置することができる。更に、骨端リングは、拡大可能な部分７４ａ、７４ｂの末端先端間のその最前方部分に材料５０を配置し得るよう開放したままであり且つ、拡張可能な部分７４ａ、７４ｂの末端先端間のその最後方部分に沿って開放したままである。例えば、図８に図示するように、第一の材料５０は、硬化したとき、第一の椎体間装置部分分節５０´´を形成し得るよう伸延器に沿ってアクセス入口１８、１９の１つを通じて挿入された材料供給器具又はカテーテルにより椎間板空間の前側部分に配置されている。第一の材料５０は、また第二の椎体間装置分節（図示せず）を形成し得るよう後側部分内に配置してもよい。追加的な椎体間分節又は柱を椎間板空間内に形成し、次に、第二の材料６０を椎体間分節の間に配置し又は詰め込むことができる。
【００３２】
図８に図示したような側外方伸延器を使用することにより伸延させ且つ材料を配置する幾つかの技術が存在する。例えば、椎間板空間を順次に両側外方に伸延させた後、側外方伸延器の１つの寸法を縮小させ且つ引き出し、また、椎間板空間のこれと同一の側部には、供給器具４０からの第一の材料５０を提供し、図９に図示するような第一の側外方椎体間装置の分節５０ａを形成する。第二の側外方伸延器７０ｂが椎間板空間の右側部を塞ぐ間、単一の中央伸延器３０を使用して、準備した椎間板空間２４の中央部分を塞ぐことができる。次に、第二の側外方伸延器７０ｂを引き出し且つ、追加的な第一の材料５０を提供し、拡大可能な部分３４を使用して形態物として第二の椎体装置の分節（図示せず）を形成する。椎体間装置の分節を完成した後、第二の材料６０を椎体間装置の分節間にある空間内に供給することができる。更に、２つの側外方伸延器７０ａ、７０ｂが準備した椎間板空間２４内に残り、第二の材料６０が側外方伸延器７０ａ、７０ｂの間に配置されるような仕方にて順序的に伸延させることができる。次に、第一の材料５０を配置する形態物として単独で又は側外方伸延器７０ａ、７０ｂの１つと組み合わせて、第二の材料６０を使用することができる。
【００３３】
第一の材料５０を配置する位置は、側外方伸延器、前側及び後側伸延器、中央伸延器の組み合わせ体を使用することにより、骨端リング周りの任意の位置にて変更することが可能であると更に考えられる。更に、第一の材料５０は、骨端リング周りで多数の別個の位置に配置し、椎間板空間内で多数の柱状又は分節化した椎体間装置を提供し得るようにすることが可能であると考えられる。これらの分節化した椎体間装置は、互いに隣接し且つ接触するように形成し又はその間に空隙を有する状態で形成することができる。いろいろな椎体間装置の配置位置は、単一の側外方注入法又は両側外方配置法の双方を含む、材料を配置するために望ましいアプローチ法に対応し得るように変更することが可能であると更に考えられる。
【００３４】
別の実施の形態において、バナナ形状の側外方伸延器７０ａ、７０ｂは、椎骨端板の間に角度を提供し得るよう高さにテーパーを付けることができる。例えば、前方よりも後方に高い高さを有する拡大可能な部分７４ａ、７４ｂを提供することにより、脊柱前湾状態を確立することができる。更に、側外方伸延器７０ａ、７０ｂは、椎間板空間の一側部を反対側側部よりも伸延させ、脊柱側湾症を軽減し又は解消し得るよう異なる高さにて提供することができる。これと代替的に、拡張可能な部分が該部分に供給される内部拡張圧力に相応する高さを有する同一の拡張可能な装置を提供してもよい。側外方伸延器の１つは、反対の側外方側部よりも高圧力にて拡張させ、各側部に対し異なる伸延高さを提供することができる。同一の側外方伸延器を両側外方から採用して、その拡大可能な部分に供給される拡張圧力を変化させることにより、椎間板空間の側外方角度を変化させることができる。
【００３５】
適宜な伸延及び椎体間装置を提供することにより脊柱側湾症を修復した後、伸延器の拡大可能な部分が位置していた椎間板空間は、骨成長材料を配置するために利用可能である。例えば、２つのバナナ形状の拡張可能な装置が使用されるならば、拡大可能な部分を拡大させた後、拡大可能な部分が占めていた中央キャビティが残る。次に、第二の材料をこの中央キャビティ内に配置することができる。次に、拡大した部分がそれ以前に位置していた空間内に追加的な第一の材料を配置し、構造的周縁支持体を提供することができる。このように、この特定の実施例は、骨成長材料のような第一の材料を最初に中央に配置し、次に、拡大可能な伸延器を順次に又は同時に椎間板空間から引き出し、また、第一の材料が中央なコアの周りに配置され且つ、存在するならば、拡大可能な伸延部分に対して配置されたセメントのような第二の材料は椎間板空間内に残り、椎間板の構造的支持体を提供する。
【００３６】
上記に論じたように、伸延器３０の拡大可能な部分３４は、拡張可能な装置とすることができる。図１０から図１７には、椎間板の伸延を行うために使用することのできる拡張可能な装置のいろいろな実施の形態が示されている。いろいろな形状及び寸法の拡張可能な装置を提供することにより、異なる椎骨端板の接触面積を形成し、これにより椎骨端板の荷重抵抗力、必要とされる伸延力、加圧されて拡張した装置の構造的完全性に基づいて最適な拡張可能な装置を選ぶことを可能にする。しかし、以下に掲げた接触表面積は、１４ｍｍの伸延高さに基づいて推定したものであることを理解すべきである。バルーンの各々の接触表面積は、バルーンが拡張する程度に依存して相違することになる。伸延高さが１４ｍｍ以下である場合、接触面積は約１．２９ｃｍ2（０．２平方インチ）以上となるであろう。伸延高さが１４ｍｍ以上の場合、接触面積は約１．２９ｃｍ2（０．２平方インチ）以下であろう。バルーンの各々に対する接触面積は、バルーンの同一の形状を維持しつつ、バルーンの側外方及び（又は）前−後方寸法を変化させることで変更可能であることを更に理解すべきである。
【００３７】
次に、図１０ａから図１０ｃを参照すると、円筒体から伸びる截頭円錐形のテーパー付き端部を有する中央円筒体の形状をしたバルーン１００の形態にて拡張可能な装置の第一の実施の形態が図示されている。バルーン１００は、拡張管腔１０２と連通しており、上側椎骨端板に接触する面１０４と、反対側の下側椎骨端板に接触する面１０６とを有している。図１０ｂに図示するように、面１０４、１０６は、拡張管腔１０２及びバルーン１００を通じて伸びる長手方向軸線の側外方に配置された楕円形の丸味を付けた端部分を有する楕円形の形状をしている。面１０４、１０６は、図１０ｃに示すように、上側椎骨１０ａ及び下側椎骨１０ｂの端板１１ａ、１１ｂとそれぞれ接触する。バルーン１００は、接触面１０４、１０６を画成する中央の円筒状部分１０８と、末端方向に且つ基端方向に伸びて、椎骨端板との接触を回避する角度のテーパーが付けられた対向する截頭円錐形部分１１０、１１２とを有している。１つの特定の実施の形態において、バルーン１００は、バルーン１００が拡張したとき、椎間板空間を１４ｍｍの高さまで伸延させる、上側及び下側接触面１０４、１０６の各々に対し約１．２９ｃｍ2（０．２平方インチ）の接触表面積を有すると推定される。
【００３８】
次に、図１１ａから図１１ｃを参照すると、その各端部から伸びる１対の截頭円錐形のテーパー付き端部を有する中央円筒体の形状をしたバルーン１２０の形態による拡張可能な装置の別の実施の形態が図示されている。バルーン１２０は、拡張管腔１２２と連通しており且つ、上側椎骨端板接触面１２４と、反対側の下側椎骨端板接触面１２６とを有している。図１１ｂに図示するように、面１２４、１２６は、拡張管腔１２２及びバルーン１２０を貫通して伸びる長手方向軸線に沿って末端方向に且つ基端方向に方位決めされた丸味を付けた部分を有する楕円形の形状をしている。面１２４、１２６は、図１１ｃに示すように、上側椎骨１０ａ、下側椎骨１０ｂの端板１１ａ、１１ｂにそれぞれ接触する。バルーン１２０は、接触面１２４、１２６の一部を画成する中央の円筒状部分１２８を有している。バルーン１２０は、末端方向に且つ基端方向に伸びて、接触面１２４、１２６の残りの部分を画成する第一の截頭円錐形部分１３０、１３２をそれぞれ更に有している。截頭円錐形部分１３０、１３２は、僅かだけテーパーが付けられ且つ、椎骨端板の曲率に全体的に適合してバルーン１００と比べて追加的な接触面積を提供する。１つの特定の実施の形態において、バルーン１２０は上側及び下側接触面１２４、１２６の各々に対し約１．９３６ｃｍ2（０．３平方インチ）の接触表面積を有する。末端の截頭円錐形部分１３４及び基端の截頭円錐形部分１３６は、バルーン１２０の末端及び拡張管腔１２２までそれぞれ伸びており、また、バルーンがかかる接触状態を形成するのに十分に拡張されない限り、全体として、椎骨端板と接触することはない。
【００３９】
次に、図１２ａから図１２ｃを参照すると、垂直に方位決めされた円筒体の形状を有するバルーン１４０の形態をした拡張可能な装置の別の実施の形態が図示されている。バルーン１４０は、拡張管腔１４２と連通しており、上側椎骨端板接触面１４４と、反対側の下側椎骨端板接触面１４６とを有している。面１４４、１４６は、図１２ｃに示すように、上側椎骨１０ａ、下側椎骨１０ｂの端板１１ａ、１１ｂとそれぞれ接触する。バルーン１４０は、図１２ｂに示すように、円形の接触面１４４、１４６を画成する円形の上端１５０及び下端１５２を有する円筒体１４８を備えている。１つの特定の実施の形態において、バルーン１４０は、上側接触面１４４及び下側接触面１４６の各々に対し約３．２２６ｃｍ2（０．５平方インチ）の接触表面積を有する。
【００４０】
次に、図１３ａから図１３ｃを参照すると、水平に方位決めされた円筒体の形状を有するバルーン１６０の形態をした拡張可能な装置の別の実施の形態が図示されている。バルーン１６０は、拡張管腔１６２と連通し且つ、末端１７０と、反対側の基端１７２とを有する円筒体１６８を備えている。バルーン１６０は、上側椎骨端板接触面１６４と、反対側の下側椎骨端板接触面１６６とを更に備えている。図１３ｂに示すように、接触面１６４、１６６は、円筒体１６８の円筒状側壁と上側椎骨１０ａ及び下側椎骨１０ｂの端板１１ａ、１１ｂとがそれぞれ接触することで形成された実質的に矩形の形状を有している。１つの特定の実施の形態において、バルーン１６０は、上側接触面１６４及び下側接触面１６６の各々に対し約１．５４８ｃｍ2（０．２４平方インチ）の接触表面積を有する。
【００４１】
図１４ａから図１４ｃを参照すると、水平方向に方位決めされた円筒体の形状を有するバルーン１８０の形態をした拡張可能な装置の別の実施の形態が図示されている。バルーン１８０は、拡張管腔１８２と連通しており、また、末端１９０と、反対側の基端１９２とを有する円筒体１８８を備えている。バルーン１８０は、上側椎骨端板接触面１８４と、反対側の下側椎骨端板接触面１８６とを更に備えている。図１４ｂに示すように、接触面１８４、１８６は、円筒体１８８の円筒状側壁と上側椎骨１０ａ及び下側椎骨１０ｂの端板１１ａ、１１ｂとがそれぞれ接触することで形成された矩形の形状を有している。１つの特定の実施の形態において、バルーン１８０は、上側接触面１８４及び下側接触面１８６の各々に対し約１．９３６ｃｍ2（０．３平方インチ）の接触表面積を有する。バルーン１８０は、バルーン１６０と同様の形状をしているが、その末端と基端との間の距離が短く、バルーン１８０が椎間板空間内でバルーン１６０よりも更に側外方に伸び、これにより椎骨端板の接触面積を増大させることを可能にする。
【００４２】
図１５ａから図１５ｃを参照すると、球状の形状であるバルーン２００の形態をした拡張可能な装置の別の実施の形態が図示されている。バルーン２００は、拡張管腔２０２と連通しており且つ、上側椎骨端板接触面２０４と、反対側の下側椎骨端板接触面２０６とを有している。面２０４、２０６は、球状体２０８に形成され且つ、上側椎骨１０ａ及び下側椎骨１０ｂの端板１１ａ、１１ｂと接触した円形の形状を有している。球状体２０８は、対向する末端２１０及び基端２１２をそれぞれ有している。１つの特定の実施の形態において、バルーン２００は、上側接触面２０４及び下側接触面２０６の各々に対し約２．２５８ｃｍ2（０．３５平方インチ）の接触表面積を提供する２２ｍｍの直径を有する。
【００４３】
図１６ａから図１６ｃには、拡張管腔２２２と連通した球状体２２８を有する球状の形状をしたバルーン２２０の別の実施の形態が図示されている。球状体２２８は、端板１１ａ、１１ｂとの円形の接触面を形成する接触面２２４、２２６を有している。この実施の形態において、バルーン２２０は、２４ｍｍの直径を有し、面２２４、２２６の端板接触表面積は、各々、約２．９０３ｃｍ2（０．４５平方インチ）である。
【００４４】
図１７を参照すると、拡張軸２４２と流体的に連通した西洋梨形状のバルーン２４０を有する拡張可能な装置が図示されている。バルーン２４０は、上面２４４と、反対側の下面２４６とを有している。上面２４４は、第一の椎骨端板接触節部２４４ａと、第二の椎骨端板接触節部２４４ｂと、両節部の間を伸びる凹状部分２４４ｃとを有している。同様に、下面２４６は、第一の椎骨端板接触節部２４６ａと、第二の椎骨端板接触節部２４６ｂと、両節部の間を伸びる凹状部分２４６ｃとを有している。接触節部が骨端リングに配置可能であり、凹状面が椎骨端板の中央部分の弱い骨材料を亙るようなバルーン２４０の形状とされている。例えば、前方に配置された節部に対し後方に方位決めされた節部よりも低い高さを提供することにより、脊柱前湾状態を確立し得るようにかかる形状を提供することが可能であると更に考えられる。
【００４５】
上述した形状に加えて、拡張器３０の拡大可能な部分３４に対するその他の形状とすることも考えられる。例えば、拡大可能な部分は、そら豆形形状のような椎骨端板の形状に相応する形状を有し又は四角形又は矩形の立方体様の形状とすることができる。第一の材料５０は、該材料が硬化する間、拡大可能な部分３４に接着しないようにすることも望ましい。このように、例えば、テフロン（登録商標）噴霧又はシリコーン油のようないろいろな被覆剤を拡大可能な部分３４の外面に施すことができる。第一の材料５０及び拡大可能な部分３４の接着を防止する限り、その他の被覆とすることも考えられる。拡大可能な部分３４が拡張可能な装置である実施の形態の場合、該装置は、また椎間板空間に挿入し且つ該椎間板空間から引き出し、また、アクセスポートを通る縮小寸法の形態に戻る能力を保持しつつ、該材料に付与された拡張圧力に抵抗することのできる靱性で、しかも弾性的な材料で形成する必要がある。
【００４６】
本発明の拡張可能な装置は、患者の解剖学的形態に対応し得るような設計とすることができる。かかる設計時に考慮される１つのファクタは、椎間板空間を望ましい椎間板空間の高さに伸延させるのに必要な力である。椎骨端板が接触圧力に抵抗する能力は、患者の年齢と共に低下することが分かっている。例えば、１つの研究によれば、２０から３０歳の範囲の人は、１０．３４２１ＭＰａ（１５００ポンド／平方インチ）の椎骨端板の抵抗能力を有し、４０から６０歳の範囲の人は、７．２３９５ＭＰａ（１０５０ポンド／平方インチ）の椎骨端板の抵抗能力を有し、６０歳以上の人は、４．０９５５ＭＰａ（５９４ポンド／平方インチ）の椎骨端板の抵抗能力を有することが分かった。椎間板空間を拡張可能な装置にて伸延させるためには、潰れた椎間板空間の状態に慣れた筋肉及び靭帯からの張力に打ち勝つのに十分な圧力を加えなければならない。しかも、椎骨端板に加わる圧力は、許容可能な制限値の範囲に止まらなければならない。
【００４７】
バルーンの接触面積に基づいて、椎間板空間を伸延させるためにバルーンが椎骨端板に加える荷重を決定することができる。また、椎骨端板に加わった圧力を決定し、また、接触圧力が患者の椎骨端板の抵抗能力を上廻らないようなバルーンの寸法とすることもできる。以下の表には、上述した患者の年齢範囲に対する椎骨端板の抵抗力に基づくいろいろなバルーンの接触面積に対する最大の許容可能な荷重が示してある。
【００４８】
許容可能な最大の端板荷重
2004536657.tif 000003
図１８に示すように、０．６４５ｃｍ2（０．１平方インチ）から３．２２６ｃｍ2（０．５平方インチ）の範囲におけるバルーンの接触表面積のいろいろな寸法に対してバルーン圧力とバルーンによって加えられた荷重との間の関係を示すグラフが掲げられている。この情報から、特定の患者に対し許容可能な最大荷重範囲内のバルーンの接触表面積寸法及び圧力を選ぶことができる。例えば、椎骨を所望の高さまで伸延させるため４５．３５９２ｋｇ（１００ポンド）が必要であるならば、３．２２６ｃｍ2（０．５平方インチ）の接触表面積を有するバルーンは、１．３７９Ｍｐａ（２００ｐｓｉ）の拡張圧力時、約４５．３５９ｋｇ（１００ポンド）の椎骨端板荷重を加えることになろう。３．２２６ｃｍ2（０．５平方インチ）の接触面積に対する４５．３５９ｋｇ（１００ポンド）の伸延荷重は、上述した患者の年齢範囲の各々に対して許容可能な最大の端板荷重よりも十分に小さい。
【００４９】
本発明を図面及び上記の説明にて示し且つ説明したが、これは単に一例であり、特徴を限定するものではなく、好ましい実施の形態のみを示し且つ説明したものであり、本発明の精神に属する全ての変更例及び改変例が保護されることを望むものであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】椎間板切除法を行うべく器具が内部に配置された椎間板空間の軸方向平面の概略図である。
【図２】２ａは、拡大可能な部分を有する伸延器が内部に配置された図１の椎間板空間の概略図である。２ｂは、図２ａの椎間板空間及び伸延器を含む脊柱分節を矢状面に直交する方向に見たときの概略図である。
【図３】３ａは、材料供給器具が伸延器の内部に配置された図２ａの椎間板空間の概略図である。３ｂは、第一の材料が伸延器の拡大部分の内部に供給された図３ａの椎間板空間の概略図である。３ｃは、本発明による拡大可能な伸延器及び材料供給器具の代替的な実施の形態を示す断面図である。
【図４】第一の材料が硬化し、伸延器の拡大可能な部分を椎間板空間から除去し得るように縮小寸法の形態となった後の図３ｂの椎間板空間の概略図である。
【図５】第二の材料が硬化した材料内で椎間板空間内にある図４の椎間板空間の概略図である。
【図６】図５の線６−６に沿った部分断面概略図である。
【図７】椎間板空間を渡って脊柱分節に連結された後の安定化器具を示す図７の部分断面概略図である。
【図８】椎間板の両側外方に伸延させた拡大可能な部分を有する１対の伸延器を備える椎間板空間の軸方向面の概略図である。
【図９】椎間板空間内の第一の側外方位置に配置された第一の材料と共に、２つの伸延器に対する別の配置を有する椎間板空間の概略図である。
【図１０】１０ａは、拡張可能な伸延器の１つの実施の形態を示す側面図である。１０ｂは、拡張可能な伸延器の１つの実施の形態を示す端面図である。１０ｃは、拡張可能な伸延器の１つの実施の形態を示す平面図である。
【図１１】１１ａは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す側面図である。１１ｂは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す端面図である。１１ｃは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】１２ａは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態の側面図である。１２ｂは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す端面図である。１２ｃは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す平面図である。
【図１３】１３ａは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す側面図である。１３ｂは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す端面図である。１３ｃは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】１４ａは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す側面図である。１４ｂは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す端面図である。１４ｃは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す平面図である。
【図１５】１５ａは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す側面図である。１５ｂは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す端面図である。１５ｃは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す平面図である。
【図１６】１６ａは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す側面図である。１６ｂは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す端面図である。１６ｃは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す平面図である。
【図１７】１７ａは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す側面図である。１７ｂは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す端面図である。１７ｃは、拡張可能な伸延器の別の実施の形態を示す平面図である。
【図１８】いろいろな椎骨端板接触面積を有する拡張可能な伸延器に対する椎骨端板に加えられた荷重対拡張圧力を示すグラフである。
【図１８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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