(57)【要約】一体の中央要素１３を有する対向する端部片１１、１２を備える椎骨体間骨形成融合装置１０が提供される。端部片は椎間板空間の高さを維持し得るように寸法設定される。中央要素は遥かに小さい直径を有し、このため、骨形成融合装置は中央要素の周りに環状空所を形成する。対向する端部片の間の環状空所２４内に骨形成材料が配置される。１つの実施の形態において、骨形成材料は骨形態形成タンパク質を保持する溶液内に浸漬させたコラーゲンシート３０を構成する。骨形成融合装置は、骨形成材料が隣接する椎骨と直接接触するような形態とされている。
2004508888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する椎骨間の椎間板空間内における融合骨成長を促進するインプラントにおいて、
対向する端部片と、該端部片の間を伸びる細長い中央要素とを有する荷重支承部材を備え、
前記対向する端部片が、隣接する椎骨間空間を維持し得るように寸法設定され、また、該端部片が、隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされた２つの対向面を有し、
前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と隣接する椎骨との間に空所を画成し得るように前記対向する端部片に対して寸法設定され、
前記中央要素の周りで保持し得るような密度を有する骨形成材料であって、前記中央要素の周りで且つ前記空所内で保持され、また、椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨に密着し得るように配置された前記骨形成材料を備える、隣接する椎骨間の椎間板空間内における融合骨成長を促進するインプラント。
【請求項２】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片の少なくとも１つが截頭面を有する第一の端部片を画成し、該第一の端部片が、前記２つの対向する面間の第一の寸法と、該第一の寸法に直交する第二の寸法とを有し、該第一の寸法が該第二の寸法よりも大きく、該第一の寸法が、隣接する椎骨間空間を維持し得るように設定される、インプラント。
【請求項３】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片が、第一の端部片と、第二の端部片とを有し、前記対向する端部片の少なくとも一方の前記２つの対向面が、椎間板空間からの押出しに抵抗する表面作用部を有する、インプラント。
【請求項４】
請求項３のインプラントにおいて、前記表面作用部が歯を含む、インプラント。
【請求項５】
請求項４のインプラントにおいて、前記歯が指向性歯である、インプラント。
【請求項６】
請求項５のインプラントにおいて、前記対向する端部片がほぼ円筒状の形状である、インプラント。
【請求項７】
請求項６のインプラントにおいて、前記歯が、複数のほぼ截頭円錐形部分の端縁として形成される、インプラント。
【請求項８】
請求項５のインプラントにおいて、前記対向する端部片がほぼ矩形の形状である、インプラント。
【請求項９】
請求項８のインプラントにおいて、前記歯が、前記対向する端部片の少なくとも一方の幅を渡って伸びる細長い楔状部材の端縁として形成される、インプラント。
【請求項１０】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片が、前記椎間板空間の横方向寸法をほぼ渡って伸びるのに十分な幅を有する、インプラント。
【請求項１１】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片の各々が、前記中央要素が取り付けられる第一のほぼ直線状部分を有し、該ほぼ直線状部分の各端部が、内方に伸びるアームを形成する湾曲部分にて終わる、インプラント。
【請求項１２】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片が、ほぼ円弧状であり且つ隣接する椎骨の椎骨端板の円周外形にほぼ従うような形態とされる、インプラント。
【請求項１３】
請求項１２のインプラントにおいて、前記対向する端部片に取り付けられた２つの中央要素を備える、インプラント。
【請求項１４】
請求項１２のインプラントにおいて、前記対向する端部片の高さにほぼ等しい高さを有する中央支持要素を備え、これにより、前記中央支持要素が隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされる、インプラント。
【請求項１５】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片の各々がねじ部を有し、前記対向する端部片の第一の端部片におけるねじ部が、前記対向する端部片の第二の端部片におけるねじ部に対して不連続的であり、端部片が、椎間板空間内に螺着挿入されたとき、異なるねじ経路に従うようにされる、インプラント。
【請求項１６】
請求項２のインプラントにおいて、前記骨形成材料がペースト又はゲルを備える、インプラント。
【請求項１７】
請求項２のインプラントにおいて、前記担体が、前記空所内で前記中央要素の周りに巻かれた生体適合性シートである、インプラント。
【請求項１８】
請求項１７のインプラントにおいて、前記骨形成物質が骨形態形成タンパク質を備える、インプラント。
【請求項１９】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片の少なくとも１つが、前記空所と連通するように画成された複数の開口を有する、インプラント。
【請求項２０】
請求項１のインプラントにおいて、前記対向する端部片の各々の前記２つの対向面が、隣接する椎骨間の解剖学的角度に適合し得るようにテーパーが付けられる、インプラント。
【請求項２１】
請求項１のインプラントにおいて、前記荷重支承部材が、隣接する椎骨に接触し得る形態とされた２つの対向面を有する中央片を備え、該中央片が、前記対向する端部片の間で前記中央要素に接続され且つ前記空所を２等分し、前記中央片が、隣接する椎骨間空間を維持し得るように寸法設定される、インプラント。
【請求項２２】
請求項２１のインプラントにおいて、前記中央片がほぼ円筒状である、インプラント。
【請求項２３】
椎骨端板を有し、前方―後方長さを有する、隣接する椎骨間の椎間板空間内における融合骨成長を促進するインプラントにおいて、
対向する端部片と、該端部片の間を伸びる細長い中央要素とを有する荷重支承部材であって、細長い中央要素の長手方向軸が前方―後方に伸びる状態で椎間板空間内に埋込み得るようにされた前記荷重支承部材を備え、
前記対向する端部片が、隣接する椎骨間空間を維持し得る寸法とされ、また、該端部片が、隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされた２つの対向面を有し、前記荷重支承部材が、椎間板空間の前方−後方長さよりも僅かに短い長さを有し、前記対向する端部片の前記対向面が、前記細長い中央要素の長手方向軸が前方−後方に伸びる状態で前記荷重支承部材が椎間板空間内に埋込まれたとき、椎骨端板の前方及び後方骨端の少なくとも一部分に接触し得るように配置され、
前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と隣接する椎骨との間に環状空所を画成し得るように前記対向する端部片に対して寸法設定され、前記空所が、前記中央要素の周りに配置され且つ椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨と密着するようにされた骨形成材料を保持し得る形態とされる、隣接する椎骨間の椎間板空間内における融合骨成長を促進するインプラント。
【請求項２４】
請求項２３のインプラントにおいて、前記対向する端部片の少なくとも１つがほぼ円筒状である、インプラント。
【請求項２５】
請求項２３のインプラントにおいて、前記対向する端部片の少なくとも１つがほぼ矩形の断面を有する、インプラント。
【請求項２６】
請求項２３のインプラントにおいて、前記対向する端部片の少なくとも１つの前記対向面が指向性歯を有する、インプラント。
【請求項２７】
請求項２６のインプラントにおいて、
前記対向する端部片の各々が前記２つの対向する面間で第一の寸法を画成し、
前記細長い中央要素が、前記長手方向軸に直交する、前記第一の寸法よりも小さい中央寸法を画成する、インプラント。
【請求項２８】
請求項２７のインプラントにおいて、前記中央寸法が前記第一の寸法の約２５％以下である、インプラント。
【請求項２９】
請求項２８のインプラントにおいて、前記中央要素の周りに配置され且つ前記空所内に保持された骨形成材料を更に備える、インプラント。
【請求項３０】
請求項２９のインプラントにおいて、前記骨形成材料が担体内に配置された骨形成物質を含む、インプラント。
【請求項３１】
請求項２９のインプラントにおいて、前記対向する端部片の少なくとも１つが前記空所と連通する、貫通するように画成された複数の開口を有する、インプラント。
【請求項３２】
隣接する椎骨間の椎間板空間内における融合骨成長を促進するインプラントにおいて、
前記椎間板空間内に貫入式に埋込み得るようにされた荷重支承部材であって、対向する端部片と、該端部片の間を伸びる細長い中央要素とを有する前記荷重支承部材を備え、
前記対向する端部片が、隣接する椎骨間空間を維持し得るように寸法設定され、該端部片が、隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされた、ほぼ平面状の２つの対向面を有し、
前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と隣接する椎骨との間に空所を画成し得るように、前記対向する端部片に対して寸法設定される、インプラント。
【請求項３３】
請求項３２のインプラントにおいて、前記対向する面が、椎間板空間からの荷重支承部材の押出しに抵抗する表面作用部を備える、インプラント。
【請求項３４】
請求項３３のインプラントにおいて、前記表面作用部が歯を含む、インプラント。
【請求項３５】
請求項３４のインプラントにおいて、前記歯が指向性歯である、インプラント。
【請求項３６】
請求項３２のインプラントにおいて、前記対向する端部片がほぼ矩形の断面を有する、インプラント。
【請求項３７】
請求項３６のインプラントにおいて、前記対向する端部片の少なくとも一方の前記対向する面が指向性歯を備える、インプラント。
【請求項３８】
請求項３２のインプラントにおいて、前記対向する端部片の各々が、前記中央要素が取り付けられるほぼ直線状部分を有し、該ほぼ直線状部分の各端部が、内方に伸びるアームを形成する湾曲部分にて終わる、インプラント。
【請求項３９】
請求項３２のインプラントにおいて、前記対向する端部片が、前記隣接する椎骨の椎骨体の円周外形に従うような形態とされる、インプラント。
【請求項４０】
隣接する椎骨間に両横方向から配置し得るようにされた少なくとも第一及び第二の荷重支承部材を備え、隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進するインプラントシステムにおいて、前記荷重支承部材が、
対向する端部片と、該端部片の間を伸びる細長い中央要素とを備え、前記対向する端部片が、隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされた２つの対向面を有し、
前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と隣接する椎骨との間に空所を画成し得るように、前記対向する端部片に対して寸法設定され、
前記中央要素の周りに配置され、椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨と密着する骨形成材料を保持し得る前記空所の形態とされ、
少なくとも前記荷重支承部材が、前記第二の荷重支承部材内に入れ子式に嵌まる寸法とされた截頭面を有する、少なくとも１つの対向する端部片を有する、インプラントシステム。
【請求項４１】
請求項４０のインプラントシステムにおいて、前記対向する端部片が、第一の端部片と、第二の端部片とを含み、前記第一の端部片が截頭面を含み、前記２つの対向する面間の第一の寸法と、該第一の寸法と直交する第二の寸法とを有し、該第一の寸法が前記第二の寸法よりも大きく、該第一の寸法が隣接する椎骨間空間を維持し得るように設定される、インプラントシステム。
【請求項４２】
請求項４１のインプラントシステムにおいて、前記荷重支承部材の前記第二の端部片が、前記２つの対向面間に非円形の截頭面を有する、インプラントシステム。
【請求項４３】
請求項４２のインプラントシステムにおいて、前記非円形の截頭面がほぼ平坦である、インプラントシステム。
【請求項４４】
請求項４３のインプラントシステムにおいて、前記荷重支承部材の前記第一の端部片が円弧状面を有する、インプラントシステム。
【請求項４５】
請求項４４のインプラントシステムにおいて、前記第二の端部片の前記２つの対向面の各々が円弧状面を有する、インプラントシステム。
【請求項４６】
請求項４５のインプラントシステムにおいて、前記第二の荷重支承部材の前記第一の端部片がほぼ円筒状であり、また、前記第一の荷重支承部材の前記第一の端部片内に入れ子式に嵌まるようにした、インプラントシステム。
【請求項４７】
請求項４６のインプラントシステムにおいて、前記第二の荷重支承部材の前記第一の端部片が截頭面を有する、インプラントシステム。
【請求項４８】
請求項４２のインプラントシステムにおいて、前記截頭面が凹型である、インプラントシステム。
【請求項４９】
請求項４２のインプラントシステムにおいて、前記荷重支承部材の各々の前記空所の各々内に保持され且つ椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨に接触し得るように配置された骨形成材料を更に備える、インプラントシステム。
【請求項５０】
請求項４９のインプラントシステムにおいて、前記骨形成材料が担体内に配置された骨形成物質を含む、インプラントシステム。
【請求項５１】
請求項５０のインプラントシステムにおいて、前記担体が前記荷重支承部材の前記空所の各々にて前記中央要素の周りに巻かれたコラーゲンシートである、インプラントシステム。
【請求項５２】
請求項５０のインプラントシステムにおいて、前記骨形成物質が骨形態形成タンパク質である、インプラントシステム。
【請求項５３】
請求項５０のインプラントシステムにおいて、前記端部片の少なくとも１つの前記２つの対向する面がねじ部を有する、インプラントシステム。
【請求項５４】
隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進するインプラントシステムにおいて、
隣接する椎骨間に両横方向から配置し得るようにされ、隣接する椎骨間の前記空間内に導入可能な寸法とされた少なくとも２つのインプラントを備え、該インプラントが、互いに入れ子式に嵌まり且つ隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨間の空所を形成し得る形態とされ、該空所が、隣接する椎骨間における遮蔽されない骨成長を促進する骨形成材料を保持し得る形態とされる、インプラントシステム。
【請求項５５】
隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進する方法において、
（ａ）対向する端部片と、該端部片の間を伸びる細長い中央要素とを有する荷重支承部材を提供し、
前記対向する端部片が、隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持する形態とされた２つの対向面を有し、
前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と隣接する椎骨との間の空所を画成し得るように前記対向する端部片に対して寸法設定され、前記空所が、前記中央要素の周りに配置され且つ椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨と密着するようにされた骨形成材料を保持し得る形態とされるようにすることと、
（ｂ）隣接する椎骨間の椎骨間空間内に荷重支承部材を受け入れ得るように前記隣接する椎骨を準備することと、
（ｃ）前記準備するステップの後、荷重支承部材を椎骨間空間内に配置することとを備える方法。
【請求項５６】
請求項５５の方法において、前記荷重支承部材が、前記空所内に保持され、椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨に接触し得るように配置された骨形成材料を更に有する、方法。
【請求項５７】
請求項５５の方法において、前記対向する端部片の少なくとも１つが、前記２つの対向面間の第一の寸法と、前記第一の寸法に直交する第二の寸法とを有する第一の端部片を画成し、前記第一の寸法が前記第二の寸法よりも大きく、前記第一の寸法が隣接する椎骨間空間を維持し得るように設定される、方法。
【請求項５８】
請求項５５の方法において、前記荷重支承部材が、細長い中央要素の長手方向軸が前方−後方に伸びる状態で椎間板空間内に挿入され、前記荷重支承部材が、椎間板空間の前方−後方長さよりも僅かに短い長さを有し、前記対向する端部片の前記対向面が椎骨端板の前方及び後方骨端の少なくとも一部分と接触するようにした、方法。
【請求項５９】
隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進する方法において、
前記椎骨間空間内に導入可能な寸法とされた少なくとも２つのインプラントを隣接する椎骨間の前記空間内に埋込むことを備え、前記インプラントが、互いに入れ子式に嵌まり且つ隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨間の空所を形成し得る形態とされ、該空所が、隣接する椎骨間で遮蔽されない骨成長を促進する骨形成材料を保持し得る形態とされる、方法。
【請求項６０】
請求項５９の方法において、前記インプラントが互いに入れ子式に嵌まる、方法。
【請求項６１】
隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進する方法において、
（ａ）隣接する椎骨間空間内に導入可能な寸法とされた細長い中央本体を有するインプラントを提供し、該本体が対向する端部片を有し、該対向する端部片の少なくとも１つが切欠き領域の入口を画成する対向面を有する截頭面を含み、前記切欠き領域が前記截頭面により画成されるようにし、
骨成長誘発材料が、前記中央本体の周りに配置され且つ前記中央本体が隣接する椎骨間空間内にあるとき、隣接する椎骨と密着するように配置されるようにすることと、
（ｂ）隣接する椎骨間の椎骨間空間内に前記インプラントを受け取り得るように前記隣接する椎骨を準備することと、
（ｃ）前記準備するステップの後、前記インプラントを椎骨間空間内に配置することとを備える、方法。
【請求項６２】
隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進するインプラントシステムにおいて、隣接する椎骨間に横方向から配置し得るようにされた少なくとも第一及び第二の荷重支承部材を備え、前記荷重支承部材の第一の部材が雄型部材を含み、前記荷重支承部材の第二の部材が雌型部材を含み、前記雄型及び雌型部材が協働して前記装置の横方向への分離に抵抗するようにした、インプラントシステム。
【請求項６３】
請求項６２のシステムにおいて、前記荷重支承部材がほぼ円筒状の形状である、システム。
【請求項６４】
請求項６２のシステムにおいて、前記荷重支承部材の少なくとも一方が空間からの前記荷重支承部材の押出しに抵抗し得る形態とされた外面を有する、システム。
【請求項６５】
請求項６２のシステムにおいて、前記荷重支承部材の各々が、
対向する端部片と、該端部片の間を伸びる細長い中央要素とを備え、該対向する端部片が隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされた２つの対向面を有し、
前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と前記隣接する椎骨との間の空所を画成し得るように前記対向する端部片に対して寸法設定され、前記空所が、前記中央要素の周りに配置され椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨と密着する骨形成材料を保持し得る形態とされ、
前記第一の荷重支承部材が前記雄型部材を有する少なくとも１つの対向する端部片を備え、
前記第二の荷重支承部材が前記雌型部材を有する少なくとも１つの対向する端部片を備える、システム。
【請求項６６】
請求項６５のシステムにおいて、前記端部片がほぼ円筒状の形状である、システム。
【請求項６７】
請求項６２のシステムにおいて、前記第一の荷重支承部材の端部片の各々が雄型部材を有し、前記第二の荷重支承部材の端部片の各々が雌型部材を有する、システム。
【請求項６８】
請求項６２のシステムにおいて、前記第一及び第二の荷重支承部材の各々が、雄型部材を有する端部片と、雌型部材を有する端部片とを備える、システム。
【請求項６９】
請求項６２のシステムにおいて、前記第一及び第二の荷重支承部材が互いに入れ子式に嵌まる形態とされる、システム。
【請求項７０】
請求項６２のシステムにおいて、前記雄型部材及び雌型部材が、前記第一及び第二の装置を互いに軸方向に移動させることにより係合可能である、システム。
【請求項７１】
隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進する方法において、
（ａ）隣接する椎骨間に両横方向から配置し得るようにされた第一及び第二の荷重支承部材を有するインプラントを提供し、該荷重支承部材が、
対向する端部片と、該端部片間を伸びる細長い中央要素とを有し、該対向する端部片が、隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされた２つの対向面を有し、
前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と隣接する椎骨との間の空所を画成し得るように前記対向する端部片に対して寸法設定され、前記空所が、前記中央要素の周りに配置され且つ椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨と密着する骨形成材料を保持し得る形態とされ、
少なくとも前記第一の荷重支承部材が、前記第二の荷重支承部材内に入れ子式に嵌まる形態とされた截頭面を有する少なくとも１つの対向する端部片を含み、
前記中央本体の周りに配置され且つ該中央本体が隣接する椎骨間空間内にあるとき、隣接する椎骨と密着するように配置された骨成長誘発材料を備るようにすることと、
（ｂ）隣接する椎骨間の椎骨間空間内に前記インプラントを受け入れ得るように前記隣接する椎骨を準備することと、
（ｃ）前記準備するステップの後、前記インプラントを椎骨間空間内に配置することとを備える、隣接する椎骨間空間内における融合骨成長を促進する方法。
【請求項７２】
インプラントシステムにおいて、
挿入工具と、
該挿入工具に取り付けられたインプラントであって、隣接する椎骨間の椎間板空間内における融合骨成長を促進し、対向する端部片と、該端部片間を伸びる細長い中央要素とを有する荷重支承部材を備え、前記対向する端部片が、隣接する椎骨に接触し且つ該椎骨を支持し得る形態とされた２つの対向面を有し、該対向する端部片が、隣接する椎骨間の空間を維持し得るように寸法設定され、前記中央要素が、隣接する椎骨が前記対向する端部片により支持されたとき、前記中央要素と隣接する椎骨との間の空所を画成し得るように前記対向する端部片に対して寸法設定され、前記空所が、骨形成材料を保持し得る形態とされた、前記インプラントとを備える、インプラントシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、損傷した椎間板を除去した後に残る、椎骨間空間内に埋込まれるインプラントに関する。具体的には、本発明は、インプラントが装着された椎骨の位置にて正常な脊柱の解剖学的状態を保ちつつ、隣接する椎骨間の関節固定又は融合を促進する骨形成融合装置に関する。
【０００２】
多くの事例において、腰の痛みは、隣接する椎骨間の椎間板の損傷又は欠損によって生ずる。椎間板は、ヘルニア状となり又は多岐に亙る変性状態による影響を受ける可能性がある。多くの場合、椎間板に影響を与えるこれらの病気は、椎間板の正常な解剖学的機能を損なう可能性がある。場合によっては、この欠陥は、外科的介入が必要となるのに十分、重大となる。
【０００３】
かかる外科的治療法の１つにて、影響を受けた椎間板をほぼ除去して、隣接する椎骨を互いに融合させる。この治療法において、輪を保持しつつ、椎間板核を除去するため椎間板切除法が行われる。椎間板の物質は除去されるから、椎骨間空間が潰れるのを防止すべく椎骨間空間内に物体を入れなければならない。
【０００４】
初期の脊柱融合技術においては、骨材料又は骨形成融合装置を典型的に、椎骨の後方面にて、単に隣接する椎骨間に配置するに過ぎなかった。これらの骨形成融合装置の初期の歴史において、骨形成融合装置は、インプラントが装着された位置にて脊柱の重量を支えるのに十分、強力でない皮質−海綿状骨にて形成していた。そのため、影響を受ける椎骨を渡る板又はロッドにより脊柱を安定化させていた。この技術の場合、骨形成融合装置を渡り且つ骨形成融合装置を含む融合が生じたならば、脊柱の安定性を保つために使用していた物は邪魔になる。
【０００５】
初期の融合技術が成功したことに続いて、椎間板空間内に配置される装置を改造することに重点が置かれた。その後、隣接する椎骨間に介在させることができ、椎間板空間の安定性を保ち、しかも、融合又は関節固定を許容するインプラントすなわち椎骨体間の融合装置に関心が向けられた。これらの椎骨体間融合装置は、多くの形態をとるものである。例えば、１つの一般的な形態は、円筒状の中空インプラントすなわち「ケージ」である。ケージの外壁は、円筒状インプラント内に内部空間を形成し、この内部空間には、例えば、骨の切屑、又はその他の骨成長誘発材料が充填される。この型式のインプラントは、バグビー（Ｂａｇｂｙ）の米国特許第４，５０１，２６９号、ブランティガン（Ｂｒａｎｔｉｇａｎ）の米国特許第４，８７８，９１５号、ライ（Ｒａｙ）の米国特許第４，９６１，７４０号及びミシェルソン（Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ）の米国特許第５，０１５，２４７号によるものが代表的なものである。幾つかの場合、円筒状インプラントは、隣接する椎骨に形成されたタップ穴内に螺着挿入することを許容し得るようにねじ付き外側を有するものであった。これと代替的に、幾つかの融合インプラントは、椎骨間空間内に貫入し得る設計とされている。
【０００６】
これらの椎骨体間融合装置に対する過去数年間の経験から、これらのインプラントが中実な融合を実現する効果が実証された。融合する間に動作セグメント部を安定化させる点の改良に関してインプラントの設計を変更することを考慮した。しかし、椎骨体間融合装置の幾つかは、依然として、少なくとも、ロッド又は板のような幾つかの追加的な安定化装置の助けを受けずに、完全な融合を実現することは困難であった。更に、これら装置の幾つかは、脊柱の特定の位置、すなわち腰椎内の位置にて付与される重い荷重及び曲げモーメントを支持するのに十分、構造的に強力ではない。
【０００７】
これら難点のない装置であってさえ、その他の望ましくない特徴がある。最近の研究の結果、椎骨体間融合インプラント装置、すなわち、多くの場合に称されるように、ケージは、ケージ内での骨の応力遮蔽効果を生じることが分かった。骨材料に応力を加え、又は、荷重を加えることにより骨の成長が促進されることは周知である。応力遮蔽現象は、融合すべき材料に付与される荷重の一部又は全てを除去することになり、このことは、骨が完全に成長するのに必要な時間を大幅に増し、又は最終的に形成された融合塊の質及び密度を損なう可能性がある。場合によっては、応力遮蔽効果は、融合ケージ内に保持された骨の切屑又は融合塊が再吸収し、又は骨融合塊内にではなくて、繊維状組織内に成長するようにする可能性がある。
【０００８】
多くの融合インプラントにて見られる更なる難点は、インプラントの材料が放射線不透過性ではない点である。殆どの融合ケージは、ステンレス鋼、チタン又は多孔質タンタルのような、金属で形成されている。ケージの金属は、全ての放射線撮影（Ｘ線）又はＣＴスキャンにて明確に現われる。殆どの融合装置は、ケージ内に収容された骨移植片材料を完全に取り巻き且つその材料を保持するから、隣接する椎骨間の金属ケージ内で成長する融合塊は、従来の放射線撮影画像化技術にて視覚化することはできず、ＣＴスキャンによるイメージスキャナを使用してのみ視認できる。このように、脊柱外科医は、融合の進行状態を判断する手段がなく、場合によっては、融合が完全であり且つ成功しているか否かを確認することができない。
【０００９】
脊柱融合の分野にとって、椎間板空間の正常な高さを維持しつつ、椎骨間空間で骨成長材料を支えることのできる椎骨間融合装置があれば、有益である。該装置は、融合塊の応力遮蔽効果の虞れを無くし、また、関節固定術が進行するのに伴い、融合塊を視覚化することを可能にする。
【００１０】
【発明の概要】
椎骨体間融合装置に関する現在の課題に対応するため、本発明は、可能な限り多くの骨成長誘発材料を隣接する骨と直接、接触させるように配置し得るような形態とされた骨形成融合装置とすることを考える。１つの実施の形態において、骨形成融合装置は、一体の中央要素によって分離された対向する第一及び第二の端部片を有する細長い本体を備えている。中央要素は、２つの端部片よりも著しく小さい直径を有する。このように、骨形成融合装置は、端部片の間で且つ、中央要素の周りに環状空所を形成する。
【００１１】
本発明の１つの面によれば、骨成長誘発材料は、骨形成融合装置の中央要素の周りで環状空所内に配置される。１つの特定的な実施の形態において、骨成長誘発材料は、骨形態形成タンパク質のような、骨成長因子に対して薬学的に適した担体のシートを構成する。この実施の形態において、このシートは、ＢＭＰを浸漬させ、その後に骨形成融合装置の中央要素の周りにら旋状の融合状態で巻かれるコラーゲンシートとすることができる。
【００１２】
本発明の１つの特徴において、骨形成融合装置は、両横方向アプローチ法にて埋込むことができる。具体的には、椎間板切除法を完了した後、隣接する椎骨の端板に準備された穴内にかかる骨形成融合装置を２つ挿入することができる。脊柱荷重は、隣接する椎骨体と直接、接触する２つの端板によって支承される。好ましくは、骨形成融合装置は、隣接する椎骨の骨端にて端部片の少なくとも一部が、より硬い骨に接触するのを許容するのに十分な長さを有するものとする。このように、骨形成融合装置を挿入したとき、骨成長誘発材料は、隣接する椎骨体と直接、接触する。更に、骨成長誘発材料を２つの骨形成融合装置を分離させる両横方向空間内に配置することができる。融合が生じたとき、骨形成融合装置自体の材料によって実質的に妨害されない実質的な融合塊が発生する。
【００１３】
骨形成融合装置の幾つかの代替的な実施の形態が提供され、これらは、全て、骨成長誘発材料が隣接する椎骨と直接、接触するように骨成長誘発材料を支持する能力を維持するものである。幾つかの実施の形態において、中央要素の追加的な要素が提供される一方、別の実施の形態において、椎間板空間を渡って更に支持するため中間片が提供される。１つの実施の形態において、対向する端部片の少なくとも一方が截頭面を有する、骨形成融合装置が提供される。更に別の実施の形態において、截頭面は、切欠き領域への入口を画成する対向端縁のような対向面を有することが好ましい。切欠き領域は、典型的に、截頭面により画成され、また、截頭面は凹型であることが好ましい。かかるインプラントは、本発明の融合装置のような別の融合装置内に入れ子式に嵌まる形態とされることが好ましい。
【００１４】
本発明の別の実施の形態は、隣接する椎骨間に両横方向に配置し得るようにされた、上述したような少なくとも２つの荷重支承部材を備え、荷重支承部材の少なくとも１つが他方の荷重支承部材内に入れ子式に嵌まり得る形態とされた截頭面を有するインプラントシステムを提供する。
【００１５】
本発明の更に別の実施の形態は、隣接する椎骨間で両横方向に配置し得るようにされた少なくとも第一及び第二の荷重支承部材を有し、また、これらの荷重支承部材が横方向への分離に抵抗し得るように互いに接続された、隣接する椎骨間空間内での融合骨成長を促進するインプラントシステムを提供する。特に、１つの好ましい実施の形態は、雄型部材を有する荷重支承部材の第一の部材と、雌型部材を有する荷重支承部材の第二の部材とを提供する。これらの雄型部材及び雌型部材は、協働して上記装置の横方向分離に抵抗する。別の好ましい実施の形態において、荷重支承部材は、２つの荷重支承部材を跨ぐ板のような接続部材により接続することができる。
【００１６】
本発明のその他の実施の形態において、隣接する椎骨間空間内での融合骨成長を促進する方法が提供される。これらの方法は、上述したような荷重支承部材又はインプラントシステムを提供することと、隣接する椎骨間の椎骨間空間内に荷重支承部材又はインプラントシステムを受け入れ得るように隣接する椎骨を準備することと、その準備するステップの後、荷重支承部材又はインプラントシステムを椎骨間空間内に配置することとを含む。
【００１７】
本発明は、また、挿入工具を使用し、及び該工具を受け入れ得るように骨形成融合装置に特定の改変を施すことも考える。１つの好ましい実施の形態において、該工具は、基本的に、対向する分岐部分が伸びる細長い軸部である。分岐部分は、一方の端部片の截頭側壁に係合することができる。更に、両端部片には、２つの分岐部分の先端を受け入れ得るように切欠きを形成することができる。この設計により、骨形成融合装置は、押込み式又はねじ式骨形成融合装置とすることができる。
【００１８】
本発明の１つの目的は、隣接する椎骨と骨形成融合装置により支持された骨成長誘発材料との間の接触を可能な限り最大にすることを許容する椎骨体間融合装置を提供することである。更なる目的は、骨形成融合装置内にて応力遮蔽効果のある骨が成長することなく、脊柱の全体に亙って発生された荷重を支持することのできる、上記のような骨形成融合装置を提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、装置の放射線透過性を最小にする作用部によって達成される。その結果、外科医は、脊柱の融合の進行状態を一層容易に判断することができるという利点が得られる。
【００２０】
本発明の更に別の目的は、２つの大きい装置を並べて配置し、椎間板空間を伸延させ且つ融合を促進するのに十分な横方向への曝露程度が生ずるようにする、椎骨体間融合装置を提供することである。
【００２１】
本発明の更に別の目的は、別の椎骨体間融合装置により近接して配置することができ、また、小関節面関節を切除する必要性がなく又は最小である椎骨体間融合装置を提供することである。
【００２２】
本発明の更に別の目的は、神経の合併症又は損傷の可能性を少なくするため脊髄が後退する程度が最小の状態で椎骨間空間内に配置されるインプラントシステムを提供することである。
【００２３】
本発明のその他の目的及び有利な点は、以下の説明及び添付図面から認識することができる。
【００２４】
【好ましい実施の形態の説明】
本発明の原理の理解を促進する目的のため、次に、図面に図示した実施の形態について説明し、その説明のため、特定の用語を使用する。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く、図示した装置の変更例及び更なる改変例、及び図示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、案出されるものと考えられる。
【００２５】
本発明は、椎骨体間融合装置として使用される骨形成融合装置とすることを考えるものである。該骨形成融合装置は、椎間板空間を跨ぎ且つ隣接する椎骨体に係合し得る形態とされた対向する端部片を有している。本発明の骨形成融合装置は、２つの端部片を分離し且つ椎間板空間の前方−後方長さをほぼ跨ぐ中央要素を有している。本発明は、中央要素の周りで且つ対向する端部片間に骨成長誘発材料を配置することを考える。本発明の骨形成融合装置が患者の体内に埋込まれたならば、骨成長誘発材料は、隣接する椎骨体に直接接触する。端部片は、インプラントが装着された椎骨位置にて生じた脊柱荷重に抵抗するのに十分な材料で出来ている。
【００２６】
本発明の１つの実施の形態によれば、図１及び図１に図示した骨形成融合装置１０は、第一の端部片１１と、第二の端部片１２とを有している。端部片は、中央要素１３によって分離されている。第一の端部片１１は、ほぼ円筒状又は任意の幾何学的形状とし、また、骨に接触する外面１５を有している。端部片１１は、また、内方を向く保持面１７も画成する。中央要素１３は、第一の端部片１１の保持面１７から一体に伸びている。
【００２７】
第二の端部片１２は、また、この実施の形態において、端部片の周りを完全には伸びない骨接触面２０も画成する。骨接触面２０は、円形であることが好ましい任意の幾何学的形状とすることができ、また、第一の端部片の外面１５の半径に等しい半径にて画成される。このように、図２に図示するように、第二の端部片１２の骨接触面２０は、その中央要素１３の長手方向端部に沿って骨形成融合装置を見たとき、第一の端部片１１の外面１５の部分とほぼ一致している。第二の端部片１２は、また、円形の骨接触面２０の間に配置された対向する截頭面２１も有している。好ましくは、截頭面２１は、ほぼ平坦であり、融合工具が係合可能な形態とすることができる。該挿入工具は、平坦な截頭面２１と接触するが、依然として、第一の端部片１１の外面１５により画成された包絡線内にあるアームを有することが好ましい。
【００２８】
第二の端部片１２は、また、第一の端部片１１の第一の保持面１７に向けた第二の保持面２２も画成する。この場合にも、中央要素１３は、第二の保持面２２と一体であり且つ該第二の保持面２２から外方に突き出すことが好ましい。これと代替的に、中央要素は、２つの端部片に形成された共直線状の穴内に係合した中央ロッドの形態としてもよい。この変形例において、中央ロッドと端部片との係合はねじ式とすることができる。
【００２９】
中央要素１３は、中央外面２３を有している。好ましくは、中央要素１３は、その長さに沿ってほぼ円筒状である。本発明の１つの面において、第一の端部片１１は、直径Ｄ１を画成する一方、中央要素１３は、直径Ｄ２を画成する。直径Ｄ１は、骨形成融合装置１０がその内部に介在される椎間板の高さに少なくとも等しい。最も好ましくは、直径Ｄ１は、隣接する椎骨の端部に切り込んだ円筒状通路の直径に等しいようにする。この場合、直径Ｄ１は、椎間板空間の高さよりも多少大きい。更に、直径Ｄ１は、中央要素１３の直径Ｄ２よりも著しく大きい。この直径の差は、中央要素１３を取り巻く環状空所２４を形成することになる。
【００３０】
骨形成融合装置１０は、骨形成融合装置の対向する端部の間に長さＬ１を有している。この長さＬ１は、椎間板空間の前方−後方長さよりも僅かに短いように選ばれることが好ましいが、この長さは、椎間板空間の横寸法に対し較正することができる。最も好ましくは、長さＬ１は、第一の端部片１１及び第二の端部片１２が椎骨端板の円周にて骨端又はより硬い皮質骨の少なくとも一部分と接触し得るような寸法とする。骨形成融合装置１０は、中央要素１３のほぼ長さである長さＬ２を更に画成する。長さＬ２は、端部片１１、１２が隣接する椎骨間に十分な支持体を提供するのに十分に幅が広いように較正される。これと逆に、長さＬ２は、環状空所２４がかなりの量の骨成長誘発材料を保持する能力を有するようにするのに十分に長い。
【００３１】
骨形成融合装置１０の１つの改変例において、第二の端部片は、ねじ部を有する形態とすることができる。例えば、図３に図示したように、端部片２５は、外面２７から伸びる外ねじ骨係合部２６を有している。この実施の形態によれば、第二の端部片２５は、第一の端部片１１と同様に円筒状とし、又は先の実施の形態における截頭面２１のように、截頭面間にねじ部を形成することができる。何れにしてもねじ付き端部片２５は、隣接する椎骨体内の穿孔し且つタッピングした通路内に螺着可能に前進し得る形態とされている。第一の端部片１１は、また、挿入を容易にし且つ押出しの可能性を少なくし得るようにねじ付きとすることもできる。
【００３２】
本発明の更なる面において、骨形成融合装置１０によって支持し得るように骨成長誘発材料３０が提供される。好ましくは、該材料３０はシートの形態であるようにする。特定の実施例において、担体シート３０は骨成長誘発材料又は骨形態形成タンパク質（ＢＭＰ）を保持する溶液を浸漬させたコラーゲンシートとすることができる。本発明によれば、材料が治療上有効な量の骨成長誘発材料又はＢＭＰを保持することができるならば、担体シート３０はコラーゲン以外の多岐に亙る材料にて形成することができる。更に、材料３０は、シートの形態であるかどうかを問わずに、融合装置１０の環状空所２４内に配置し得るように取り扱い可能であることが最も好ましい。
【００３３】
特定の実施の形態に従い、担体シート３０は中央要素１３の外面２３の周りに巻かれる（図５参照）。担体シート３０は、第一の端部片１１の保持面１７と、第二の端部片１２の保持面２２との間に保持されている。１つの特定の実施の形態に従い、保持面２２は湾曲しているすなわち凸型である。このようにして、担体シート３０は担体シート３０を骨形成融合装置１０の環状空所２４内に保持する一種のアンカーとして機能し得るように凸型に突き出すようにすることができる。更に、凸型面２２は、融合装置を埋込んだとき、椎骨体のプロフィールの前方部分と一層よく適合する。
【００３４】
図示した実施の形態において、担体シート３０は、図６に図示するように、単一のシートとして提供することができる。シートの内端３１は、中央要素１３の中央外面２３に対し配置される。シートはその外端３２が第一の端部片１１の外面１５に隣接して配置される迄、中央要素１３の周りでら旋状に巻くことができる。担体シート３０は、第一の端部片及び第二の端部片間の長さＬ２よりも僅かに広いことが好ましい幅Ｗを有し、担体シート３０の一部分が第二の端部片１２の凹型保持面２２内に突き出すようにする。端部３１、３２の間のシート３０の全長はその厚さ及び直径Ｄ１、Ｄ２の差に依存する。例えば、１つの実施の形態において、直径Ｄ２は直径Ｄ１の約１／４である。好ましくは、この長さは、担体シート３０を中央要素１３の周りに緊密に巻き且つ環状空所２４を充填するのに十分であるようにする。本発明の１つの重要な目的は、担体シート３０又は骨成長誘発材料が隣接する椎骨と直接接触するようにすることである。その結果、シート３０は、その外端３２が第一の端部片１１の外面１５の少なくとも僅かに包絡線外にあるようにすることが好ましい。
【００３５】
図４乃至図６の担体シート３０は、本発明の骨形成融合装置と共に使用可能な骨成長誘発材料の１つの特定の実施の形態を示す。また、該担体は、スポンジ、ペースト、ゲル又は硬化可能な骨形成材料の形態とすることも可能であると考えられる。骨形成材料は、中央要素１３の周りに且つ骨形成融合装置１０の環状空所２４内にほぼ保持することのできる何らかの形態で提供しなければならない。換言すれば、本発明は、従来技術の中空の円筒状ケージ内に従来の仕方にて保持する必要がない骨形成材料とすることを考える。これらの従来技術の装置において、海綿状骨切屑が中空のケージ内に保持されていた。１つの好ましい形態において、ペースト又はゲルが骨成長誘発材料を骨形成融合装置１０上に及びその内部に保持するのに十分な密度を有するならば、骨ペースト又はゲル内に保持された骨切屑を骨形成融合装置１０と共に利用することができる。
【００３６】
１つの特定の実施の形態によれば、端部片１１、１２は中実であり且つ円形の形態をしている。代替的な端部片の形態が図７及び図８に図示されている。例えば、端部片１１´は、図７に図示するように、端部片の周りで周方向に配置された複数のほぼ円形の開口３４を有することができる。図８に図示した端部片１１´´は、複数のパイ形状開口３５を有しており、このため、端部片はスポーク付き車輪の外観を示す。骨形成融合装置１０の第二の端部片１２は、貫通するように画成された同様の開口を有することができる。端部片１１´、１１´´の開口３４、３５は融合骨成長を促進する更なる通路を提供する。開口自体はゲル又はペーストのような骨形成材料で充填することができる。更に、骨形成融合装置１０を椎間板空間内に埋込んだならば、骨形成材料を椎間板空間内にて骨形成融合装置の周りで圧密化することができる。端部片１１、１２のこれらの追加的な開口は、隣接する椎骨間に骨橋絡部を形成するための更なる通路を提供する。更に、上記及びその他の開口は、例えば、インプラントとその周囲の環境との間に形成された空所を充填するのに十分な量にて骨形成材料を開口を通じて射出することにより、インプラントが所要位置に配置された後、骨形成材料をインプラントの箇所内に挿入するための入口として使用することができる。
【００３７】
端部片１１、１２等は、また、非円形の形状とすることもできる。例えば、端部片は、矩形又はその他の多面体の形状とすることができる。骨形成融合装置が端部板に準備された通路内にあるならば、通路の形状は端部片の骨係合面１５、２０に適合するよう改変することができる。
【００３８】
図９乃至図１１には、隣接する椎骨体Ｖ１、Ｖ２の間で両横方向の形態に埋込まれた１対の骨形成融合装置１０が図示されている。図示するように、環状椎間板Ａは保持されるが、骨形成融合装置１０の挿入を許容し得るように環状椎間板Ａに少なくとも１つの入口を画成しなければならない。本発明はまた、骨形成融合装置１０の各々を、環状椎間板Ａに形成されたそれ自体の入口を通じて挿入することも考える。これと代替的に、その他の既知の方法に従って、単一の入口を提供し、該入口を通じて各骨形成融合装置１０が具合よく挿入されるようにしてもよい。更に、本発明に従い、骨形成融合装置１０を既知の後方又は後方横方向挿入技術に従って椎間板空間内に配置することができる。
【００３９】
本発明によれば、骨形成融合装置１０を椎間板空間Ｓ内に挿入し、第一の端部片１１が最初に椎間板空間内に前進するようにする。好ましくは、既知の技術に従って、骨形成融合装置１０の１つの好ましい挿入深さまで通路Ｃを椎骨端板Ｅ内に穿孔する。埋込まれる骨形成融合装置がねじ付きの第二の端部片２５を有する、図３で示した型式であるならば、通路Ｃを骨係合ねじ部２６を受け入れ得るように適宜に穿孔し且つタッピングすることができる。この形態の１つの改変例において、第一の端部片１１はまた、外ねじ部を保持することもできる。
【００４０】
好ましい実施の形態は、円形通路内に配置されたほぼ円筒状の骨形成融合装置とすることも考える。これと代替的に、骨形成融合装置は、通路を準備することなく端板に直接接触する分離板として機能するようにしてもよい。この場合、端部片の骨係合面は、椎骨端板の幾何学的形態に適合するよう改変することができる。
【００４１】
図９乃至図１１に図示するように、骨形成材料３０は、隣接する椎骨端板Ｅと直接接触するように配置される。更に、骨形成融合装置１０を配置することは、２つの骨形成融合装置間に中間空間３７を提供することができる。次に、同様に、骨形成融合装置１０の各々の中央要素１３の周りに配置された骨形成材料３０と直接接触する状態で、骨形成材料を中間空間３７内に配置することができる。一度び完全な融合が生じたならば、新たな骨の成長は担体材料３０に置換し、隣接する椎骨Ｖ１、Ｖ２を跨ぐ中実な骨橋絡部を形成する。図９乃至図１１から理解し得るように、連続的な骨成長領域は極めて顕著であり、融合装置自体の構造によって中断されることはない。
【００４２】
勿論、端部片１１、１２は、隣接する椎骨間を通る椎骨荷重に対する十分な支持体を提供することが理解される。これと同時に、この荷重支承能力は椎骨端板Ｅの中間領域の外部に集中する。端板の中央領域は血流が極めて多量であり、新たな骨成長するのに大きい容量を有する。このように、骨形成融合装置１０の構造材料をその領域から無くすことは、従来技術の融合ケージにて可能な場合よりも迅速に且つより完全な関節固定を実現することを可能にする。
【００４３】
次に、図１４及び図１５を参照すると、本発明による骨形成融合装置１０を挿入する挿入工具５０が図示されている。該挿入工具５０は、ノブ又はハンドル５２が固定される中実軸部５１を有している。ノブ５２は骨形成融合装置を挿入する間、手で把持し且つ操作可能な形態とされている。骨形成融合装置がねじ付きでない場合、挿入工具５０は単に押込み装置として機能する。他方、骨形成融合装置が図３に図示したようなねじ付き端部片を有する場合、端部片を隣接する端板間に準備された通路内にねじ込むとき、挿入工具５０を回転させなければならない。
【００４４】
挿入工具５０は、端部片のリセス部５４を画成し得るように分離して配置された１対の分岐部分５３を有している。図１に図示した骨形成融合装置１０を挿入するため、端部片のリセス部５４は分岐部分５３が第二の端部片１２の截頭面２１と密着するような形態とされている。分岐部分５３の外面は、第一の端部片１１の外面１５の一部分に適合することができる。
【００４５】
図１４及び図１５に図示した挿入工具５０は、分岐部分５３の各々の端部にテーパー付き先端５５も有している。これらのテーパー付き先端５５は、図１２及び図１３に図示した第一の改変端部片４０の駆動切欠き４１内に受け入れ得る形態とされている。図１２及び図１３に図示した骨形成融合装置は、駆動切欠きが追加されている点を除いて、図１に図示した骨形成融合装置１０と実質的に同様である。挿入工具５０は、先端５５が切欠き４１内に突き出す一方、分岐部分５３は第二の端部片１２の截頭面２１と直接接触するような形態とされている。挿入工具のこの特定の実施の形態は、骨形成融合装置を螺着挿入するのに特に有用である。好ましくは、分岐部分５３は直径Ｄ１にほぼ等しい有効外径を有する。更に、分岐部分５３は截頭面２１と相補的な円弧状セグメント部の形態を有することができる。端部片１２がねじ式（図３参照）であるならば、分岐部分５３はその長さに沿って相補的なねじ部を有することができる。
【００４６】
本発明は、また、椎骨間セグメント部の正常な前弯角度を回復する骨形成融合装置とすることも考える。具体的には、前弯骨形成融合装置６０は、図１６に図示するように、第一の端部片６１及び第二の端部片６２を有している。先の実施の形態の場合と同様に、２つの端部片を接続するため中央要素６３が提供される。第一の端部片６１の外面６５は、截頭円錐形面の形態をしている。外面６５は、好ましい前弯角度にて第二の端部片６２に向けてテーパーが付けられている。同様に、第二の端部片６２の外面６６にも、同様の前弯角度のテーパーが付けられている。これと代替的に、第二の端部片６２は、外面６６に形成されたねじ部を有することができる。より小さい第二の端部片６２におけるねじ部６６は、より大きい挿入端にて椎骨端板と接触することはできないが、ねじ部は椎間板間空間の前端にて端板に接触し且つ前弯骨形成融合装置６０の押出しに抵抗するアンカーとして機能する。
【００４７】
本発明は、基本的な骨形成融合装置１０に対し幾つかの改変を施すことを考える。例えば、図１７に図示した骨形成融合装置７０は、第一の端部片７１と、第二の端部片７２と、２つの端部片の間に配置された中央片７３とを有している。第一及び第二の中央要素７４、７５は、端部片７１、７２の各々を中央片７３に接続する。この場合、中央片７３は、椎間板端板Ｅの内部に接触する。骨成長誘発材料が骨形成融合装置７０の外面にて曝露される迄、担体シート３０のような骨形成材料を、中央要素７４、７５の各々の周りに配置し且つ巻くことができる。
【００４８】
更なる改変例において、図１８に図示した骨形成融合装置８０は、複数の中央ビーム８３により接続された第一の端部片８１及び第二の端部片８２を有している。図１９に示した図示した実施の形態において、かかるビーム８３が４つ提供される。しかし、ビームのその他の配置及び数とすることが考えられる。骨形成材料を第一の端部片８１と第二の端部片８２との間で幾つかのビーム８３により支持し、骨成長誘発材料が隣接する椎骨体と直接、接触するようにすることができるから、本発明の重要な特徴は、骨形成融合装置８０によって保持されている。
【００４９】
図２０及び図２１、図２２及び図２３の２つの実施の形態は、骨形成融合装置１０の全体的な概念と僅かに相違する。これら２つの実施の形態において、小径の中央要素１３は、壁によって置換されている。図２０及び図２１の実施の形態において、骨形成融合装置８５は、中央要素８８によって分離された第一の端部８６及び第二の端部８７を有している。第一の端部８６及び第二の端部８７は、図１の骨形成融合装置１０の第一の端部片１１のような、短い円筒状部分の形態とすることができる。中央要素８８は、切欠き無しの壁の形態とすることができるが、骨形成融合装置８５は、中央要素８８に形成された多数の開口又はスロット８９を有することが好ましい。特定の実施の形態によれば、スロットは、中央要素８８のほぼ全長に沿って伸びている。骨形成融合装置８５は、骨形成融合装置１０の概念から多少、相違するが、この後者の骨形成融合装置８５は、本発明の広い有益な特徴を保持している、すなわち、骨形成融合装置８５により支持された骨形成材料と椎間板とを直接接触させる。当該場合、骨形成融合材料は、中央要素８８の両側部に配置することができる。更に、材料をスロット８９に通すことができる。
【００５０】
好ましくは、骨形成融合装置８５は、椎間板空間内で配向させ、中央要素８８、すなわち、壁が隣接する椎骨間を跨ぐようにする。次に、この中央要素８８は、インプラントが装着された位置にて脊柱の荷重を支える追加的な構造体及び荷重支承能力を提供する。
【００５１】
図２２及び図２３の骨形成融合装置９０は、骨形成融合装置８５と同様の思想に基づいて作用する。しかし、この場合、第一及び第二の端部片は、短い円筒体ではなくて、円弧状のセグメントの形態をしている。具体的には、骨形成融合装置９０は、上側及び下側第一の円弧状セグメント９１Ｕ、９１Ｌと、上側及び下側第二の円弧状セグメント９２Ｕ、９２Ｌとを有している。骨形成融合装置９０は、また、同様に、第一の端部片及び第二の端部片を接続する壁の形態をした中央要素９３も有している。図２３から最も明確に理解し得るように、円弧状セグメント９１、９２及び中央要素９３は、骨形成材料を保持する１対のキャビティを画成する。この実施の形態において、骨形成材料は、骨形成融合装置９０の端部から端部まで完全に封込めることができる。先の実施の形態において、骨形成材料は、対向する端部片の保持面内に封込まれる。特定の実施の形態によれば、骨形成融合装置９０は、上側及び下側、第一及び第二の円弧状セグメント９１Ｕ、９１Ｌ、９２Ｕ、９２Ｌの各々に画成された複数の開口９４を有している。同様に、複数の開口９５を中央要素９３に画成することができる。このようにして、開口は、骨形成融合装置９０の周りのみならず、その骨形成融合装置を通じて骨が内部成長するための最大の可能性を提供する。
【００５２】
図２４及び図２５に図示した骨形成融合装置１００は、同様に、僅かに異なる着想を提供する。この骨形成融合装置１００は、骨形成融合装置１０の同様の名称の構成要素と同様である第一の端部片１０１と、第二の端部片１０２と、中央要素１０３とを有している。しかし、骨形成融合装置１００は、また、第一の端部片１０１及び第二の端部片１０２の間を跨ぐ側部片１０４も有している。更に、骨形成融合装置１０の場合と相違して、第一及び第二の端部片１０１、１０２は、全体として円形の形態ではなく、全体として矩形の形態をしている。１つの特定の実施の形態において、端部片１０１、１０２は、隣接する椎骨間の骨橋絡部を形成するための更なる通路を提供すべく端部片の両側部に切欠き１０５を有することができる。先の実施の形態の場合と同様に、骨形成融合装置１００は、担体シート３０の形態のような、骨形成材料を十分に封込める手段を提供する。この実施の形態において、担体シート３０は、上述したような仕方にて中央要素１０３の周りに巻くことができる。本発明のこの特定の実施の形態、すなわち、骨形成融合装置１００は、図２６に示すように腰椎にて、また、図２７に示すように頚椎にて使用し得るようにされ、従って、それに応じた寸法とされることが好ましい。
【００５３】
多くの状況にて、後方腰椎椎骨体間融合技術（ＰＬＩＦ）にて、２つの融合装置を使用することが好ましいが、２つの装置を横に並べて配置するのに十分な横方向曝露は得られない。この問題点は、例えば、図２８を参照することにより視覚的に把握することができる。骨形成融合装置１０のような骨形成融合装置を２つ、点線で示した外科手術用窓内に横に並べて配置することができる。図２８に図示するように、２つの装置は、提供される外科手術用窓内に嵌まらない。かかる多くの場合、外科手術用窓をより大きくするため、小関節面関節を除去しなければならないが、このことは、脊柱を不安定にする可能性がある。
【００５４】
この問題点に対処するため、骨形成融合装置の少なくとも１つの端部片は、図２９に図示するような、円形の切欠きの如き截頭面を有することができる。図２９に図示するように、これにより互いに配置された２つの融合装置は、入れ子式に嵌まり又は互いに差し込み、また、外科手術用窓内に位置し、このため、装置を後方から挿入する間、小関節面関節の切除は不要であり、又はその切除が最小程度で済む。
【００５５】
図３０及び図３２により完全に示すように、骨形成融合装置１１０は、多くの点にて、図１及び図２に示した骨形成融合装置１０と同様であり、例えば、第一の端部片１１１及び第二の端部片１１２を含む対向する端部片と、中央要素１１３とを有している。端部片の各々は、骨形成融合装置１０について同様に説明したように２つの対向面を画成する。例えば、第一の端部片１１１は、骨接触面１１４を画成し、第二の端部片１１２は、骨接触面１１５を画成する。骨接触面１１５は、この実施の形態において、端部片１１２の周りを完全に伸びない。更に、第二の端部片１１２の骨接触面は全体として、その中央要素１３長手方向軸に沿って装置を見たとき、第一の端部片１１１の外面１１４の部分とほぼ一致する。第二の端部片１１２は、骨接触面１１５の間に配置された２つの対向する截頭面１１７も有している。更に、第一の端部片１１１は、外面１１８及び内面１１９を有する一方、第二の端部片１１２は、外面１２０及び内面１２１を有している。骨形成融合装置１１０は、本発明のその他の装置を含む、他の骨形成融合装置と入れ子式に嵌まる形態とされている。図３０乃至図３２に図示した実施の形態において、骨形成融合装置１１０の形態は、切欠き領域１２２への入口１２４を画成する対向する端縁１２３を有する、対向面を備える第一の端部片１１１を含む。切欠き領域１２２は、截頭面１１６によって画成されている。截頭面１１６は、この実施の形態にて凹型である。図３１に最も良く示すように、第一の端部片１１１は、２つの対向面１１４間の最大垂直方向寸法Ｄ４と直交する最小横方向寸法Ｄ３を有している。図示した装置において、最大垂直方向寸法Ｄ４は、全体として、最小横方向寸法Ｄ３よりも大きい。垂直方向寸法Ｄ４は、隣接する椎骨の望ましい分離程度に近似する高さを有している。
【００５６】
図３３には、荷重支承部材１３０が、截頭面が入れ子式に嵌まり得るようにされた第一の端部片１３１と、切欠き領域を有しないほぼ円筒状の第二の端部片１３２とを備える、別の実施の形態が図示されている。
【００５７】
入れ子式に嵌まるような形態とされた上述した骨形成融合装置は、図３乃至図１３及び図１６乃至図２１及び上記の説明におけるその添付図面に示したものと同様の改変を施すことができる。例えば、ねじ付き端部片と、開口を有する端部片とを備える骨形成融合装置、及び中央片と、複数の中央要素と、壁を画成する中央要素とを有する装置を、図３０乃至図３３に関して説明したもののような骨形成融合装置内に組み込むことができる。中央片を有する装置において、中央片は、切欠き領域が無いほぼ円筒状とし、又は上述したように、切欠き領域を有する形状とすることができる。更に、装置は、装置の中央要素の周りに巻き、また、所望であるならば、入れ子式の構成を許容し又は容易にする形状とすることもできる上述した骨成長誘発材料を含むこともできる。
【００５８】
上述した荷重支承部材の対向する端部片の形状は、円筒状であることが好ましく、また、凹型の截頭面を含むことが可能であることが分かる。しかし、任意の適宜な幾何学的形状を有する対向する端部片及び截頭面は、本発明の一部を構成するものと考えられる。
【００５９】
本発明は、また、上述したような少なくとも２つの荷重支承部材を有し、その少なくとも１つの荷重支承部材が他方の荷重支承部材内に入れ子式に嵌まる形態とされた、インプラントシステムとすることも考える。図３４乃至図３６には、ほぼ円筒状の第一の端部片１１を有する荷重支承部材１１０及び荷重支承部材１０（図１及び図２に図示）を有するインプラントシステムの１つの実施の形態が図示されている。荷重支承部材１０の第一の端部片１１は、荷重支承部材１１０の第一の端部片１１１内に入れ子式に嵌まっている。図３６に最も良く図示したこの特定の実施の形態において、荷重支承部材１１０の第二の端部片１１２の幅ｗ１及び荷重支承部材１０の第二の端部片１２の幅ｗ２は、共に合わさったとき、荷重支承部材１０の第一の端部片１１が第一の荷重支承部材１１０の第一の端部片１１１内に入れ子式に嵌まるのを阻止しないものでなければならない。
【００６０】
更なる実施の形態において、入れ子式に嵌まるインプラントシステムの荷重支承部材は、同一の形状とすることができる。例えば、図３７には、荷重支承部材の１つの部材における第一の端部片１１１が、他方の荷重支承部材１１０の同一の端部片１１１内に入れ子式に嵌まった２つの荷重支承部材１１０の斜視図が図示されている。
【００６１】
図３８には、荷重支承部材１６０と、荷重支承部材１７０とを有する本発明のインプラントシステム１５０が図示されている。荷重支承部材１６０は、荷重支承部材１６０の第二の端部片１６２がほぼ円筒状であり、切欠き部分を有する（すなわち、荷重支承部材１３０の第一の端部片１３１の形状を有する）点を除いて、荷重支承部材１３０と同様である。荷重支承部材１７０は、荷重支承部材１７０の第一の端部片１７１が切欠き領域が存在せずにほぼ円筒状である点を除いて荷重支承部材１３０と同様である。図３８には、荷重支承部材１６０の第一の端部片１６１内に入れ子式に嵌まった荷重支承部材１７０の第一の端部片１７１と、荷重支承部材１６０の第二の端部片１６２内に入れ子式に嵌まった荷重支承部材１７０の第二の端部片１７２とが更に図示されている。
【００６２】
インプラントシステムは、第一及び第二の荷重支承部材を有し、端部片が入れ子式の構成を実現し得るように多岐に亙る仕方にて配置されるようにすることが可能であることを理解すべきである。例えば、第一及び第二の荷重支承部材は、各々図３３に図示したような１つの截頭端部片と、１つの非截頭端部片とを有することができる。かかる１つの実施の形態において、入れ子式の関係を実現し得るように２つの装置を互いに逆の関係にて使用することができる。例えば、図３９に図示したインプラントシステム１８０において、第一の荷重支承部材１９０の第一の端部片１９１、及び第二の荷重支承部材２００の第二の端部片２０２は截頭形とされている。荷重支承部材２００の非截頭の第一の端部片２０１は、荷重支承部材１９０の第一の端部片１９１内に入れ子式に嵌まり、荷重支承部材１９０の非截頭の第二の端部片１９２は第二の荷重支承部材２００の第二の端部片２０２内に入れ子式に嵌まる。
【００６３】
次に、図４０乃至図４２を参照すると、合わさった融合装置を含む本発明のインプラントシステムが図示されており、装置は、装置が横方向に分離するのに抵抗し得るように互いに接続可能な形態とされている。好ましいシステムにおいて、かかる接続は、２つの装置の協働に起因する押出しに対する抵抗力を増大させる。特に、システム２１０は、第一の融合装置２１１と、第二の融合装置２１２とを有している。第一の融合装置２１１は、雌型部材として機能する開口部２１４を有する端部片２１５を備えている。第二の融合装置２１２は、装置２１２の開口部２１４内に嵌まり得るような相応する寸法とされ且つ雄型部材として機能する合わさり部材２１６を有する端部片２１０を備えている。このようにして、装置２１１、２１２を図４０に図示するように組み立てたとき、２つの装置は接続可能に合わさり、互いに横方向に分離し且つ（又は）押出されることに抵抗し、患者の体内に埋込まれたとき、単一の装置として機能するようにすることが望ましい。この点に関して、装置２１１、２１２は、埋込む前に合わせ且つ単一の装置として埋込むことができる、しかし、例えば、最初に装置２１１のような装置を埋込んで、次に、例えば、最初に埋込んだ装置に隣接して押込み又は長軸に沿って摺動させ、合わさり部材２１６が開口部２１４内に受け入れられ、これにより２つの装置を互いに接続することにより２１２のような第二の装置を埋込むことが好ましいと考えられる。図示するように、装置２１１、２１２はまた、特定の装置に関して全体として上述したように、縮小した横方向プロフィールを提供し得るように入れ子式に嵌まる形態とされている。このように、装置２１２は凹型の肩部分２１７を有し、合わさり部材２１６がその間に配置され、その外端部２１８が入れ子式の関係を許容する距離まで半径方向外方に伸びるようにする。装置２１２にて、外端２１８は、端部片２１５の優勢な円筒状の形状の半径ｒを超えて更に半径方向外方に伸びない。装置２１１、２１２は、例えば、ねじ、ラチェット、溝又はその他の同様の作用部分のような、隣接する椎骨間空間からの押出しに抵抗し得る形態とされた外面を選択的に備えることができる。１つの形態において、融合装置の１つは、制御された挿入を容易にするねじ部を含むことができ、該装置を最初に埋込むことができる。システムのその他の融合装置は、押出し抵抗型作用部分又は例えば、ラチェット、同様の突起、又は溝のような押込み式装置に一般に使用される作用部分が存在しない押込み式のものとすることができる。更に、融合装置の少なくとも１つは、２つの装置の接触により第二の装置の挿入を制御可能に停止させるストッパ部材を有することができる。例えば、図４３には、例えば、第一の端部片２２２が末端方向にある状態で装置２２０を最初に埋込み、その後、装置２１２を押込み且つ装置２２０と合わせる方法にて、装置２１２の合わさり部材２１６が接触可能であるように配置されたストッパ部材２２１を有する点を除いて、装置２１１と同様の装置２２０が図示されている。
【００６４】
次に、図４４を参照すると、隣接する２つの融合装置が互いに接続された、本発明の別のインプラントシステムが図示されている。特に、システム２３０は、上述したように第一の融合装置１０と、第二の融合装置１１０とを有している。更に、システム２３０は、装置１０、１１０の端部片を跨ぐ比較的薄い接続板２３１を有している。例えば、ねじ、ピン等のようなコネクタ２３２が、板２３１を貫通して伸び且つ装置１０、１１０の端部片内に達している。この場合、かかる端部片は、コネクタ２３２を受け入れる相応する手段を有することができ、この手段は、例えば、コネクタ２３２がねじである場合、ねじ付き穴である。このようにして、一端にて又は両端にて接続された装置１０、１１０を有するインプラントシステム２３０は、患者の体内で単一の装置として作用することが望ましく、また、捩れ抵抗力を追加することが望ましい。埋込む前に又は埋込んだ後に装置１０、１１０を接続することも考えられる。例えば、１つの形態において、装置１０、１１０は、入れ子式の状態で、また、基端側の（よりアクセスしやすい）端部片を接続するために使用される単一の板２３１のみとして別個に埋込むことができる。
【００６５】
本発明に従って、２つの大型の装置を横に並べて使用することは、装置を椎骨体の端板内に係合させ、椎間板空間を伸延させ且つ融合を促進することになる。これら大径の装置は、小径の装置を２つ使用する場合に勝るその他の有利な点を提供する。例えば、装置を端板内に深く挿入すればするほど、より多くの出血する骨が曝露され、新たな骨形成の機会が益々、増大する。更に、小径の装置は、端板骨内にて十分な伸延又は安定化を許容せず、動作を許容し、このことは新たな骨の形成を阻止することになる。大径の装置は、２つの装置を横に並べて（すなわち、両横方向に）埋込むために、横方向への曝露程度が少ないことを必要とする状況にて有益に使用することができる。
【００６６】
切欠き領域を持つ円筒状の端部片を有する上述した装置の設計は、自家移植片切屑を保持する容器又はバスケットとして機能する現在の融合ケージにて、及び同種移植片の骨止め釘にて使用することができる。かかる設計は、ＰＬＩＦ法について説明したように、装置を遥かに共に近接してねじ込むことを可能にする。更に、骨が完全に成長するためケージの正確な垂直方向を示す器具は、中間側のケージの切欠きを第二のケージと合わさるように配向させるのにも役立つことができる。
【００６７】
本発明は、隣接する椎骨を支持し且つインプラントが装着された椎間板空間の高さを維持するのに十分に強力な材料で出来た骨形成融合装置とすることを考える。例えば、骨形成融合装置１０のような骨形成融合装置は、ステンレス鋼又はチタンのような、生体適合性の安定化金属にて形成することができる。勿論、材料が十分に強力であるならば、特定のセラミック、ポリマー等、及び同種移植片及び異種移植片のような、その他の医療等級材料を使用することが考えられる。上述した骨形成融合装置の各々の全体寸法は、インプラントが装着された位置に依存する。例えば、頚椎にて使用される骨形成融合装置は、当然に、腰椎にて使用される骨形成融合装置よりも小さくなければならない。更に、骨形成融合装置の構成要素の相対的寸法は、インプラントが装着される椎骨の位置に依存して変更することができる。例えば、腰椎にて使用される骨形成融合装置１０のような骨形成融合装置は、第一の端部片１１の外面１５の外径Ｄ１の１／４以上である直径Ｄ２を有する中央要素１３とする必要があろう。場合によっては、腰椎は、より強力な中央要素１３を必要とする骨形成融合装置１０のような、骨形成融合装置を渡って曲げモーメントを発生させる。
【００６８】
本発明によれば、図示した骨形成融合装置は、押込み式又はねじ込み型とすることができる。勿論、骨形成融合装置１０の端部片１１、１２及び骨形成融合装置１１０の端部片１１１、１１２のような端部片は、隣接する椎骨間の骨形成融合装置の固定程度を向上させる、当該技術分野にて既知の色々な表面特徴を含むことができる。例えば、端部片は、椎骨端板に進入して骨形成融合装置の押出しに抵抗する特定の粗加工の表面造作部を含むことができる。同様に、外面１５、１１４及び骨接触面２０、１１５のような表面には、骨内部成長被覆を施し、端部片と隣接する椎骨体との間にさえ特定量の骨内部成長が生じるようにすることができる。
【００６９】
次に、図４５及び図４６を参照すると、本発明の別の脊柱インプラントが図示されている。インプラント２４０は、ほぼ円筒状の２つの端部片２４１、２４２と、端部片２４１、２４２を相互に接続する中央要素２４３とを有している。インプラント２４０は、前方−後方方向に向けて伸びる中央要素２４３を備えて埋込み得るようにされている。端部片２４１、２４２は、椎骨間空間からの装置２４０の押出しに抵抗し得るようにされた作用部分を有している。これらの作用部分は、他の方向よりも一方向への移行により大きく抵抗する指向性歯２４４を含む。図示した装置は、最初に、端部片２４１を挿入し、その後に、端部片２４２を挿入することは容易である。次に、歯２４４は、反対方向に、すなわち、挿入方向と逆の方向への移行に抵抗する。このようにして、手動にて又は貫入装置の助けを得て埋込み箇所に強制的に埋込むことのできる従来の押込み式装置が提供される。
【００７０】
インプラント２４０の歯２４４は、端部片２４１、２４２の複数のほぼ截頭円錐形部分２４５の端縁として形成される。インプラント２４０は、また、挿入工具の相応する構成要素と協働し得るようにねじ付き工具係合穴２４６及び工具係合スロット２４７も有している。
【００７１】
図４７乃至図４９には、端部片２５１、２５２と、円筒状の中央要素２５３とを有する本発明による別のインプラント２５０が図示されている。端部片２５１、２５２は、ほぼ矩形の形状であり、また、それぞれの上側及び下側椎骨体に接触する上面２５４、２５５、及び下面２５６、２５７を有している。端部片２５１の上面２５４及び下面２５５は、各々、押出しに抵抗し得るようにされた一連の指向性歯２５８を有している。歯２５８は、その上面２５４及び下面２５６にて端部片２５１の幅を渡って伸びる細長い楔状部分２５９の端縁として形成される。細長い楔状部分２５９の各々は、好ましくは、８０°以下、より好ましくは、約６０°以下の鋭角な角度にて互いに交差する第一の壁２５９Ａ及び第二の壁２５９Ｂを有している。インプラント２５０は、図４５及び図４６のインプラント２４０の場合と同様に、図示するように、その後端部片２５２の外面に工具係合穴及び工具係合スロットを有することもできる。
【００７２】
図５０には、後端部片に指向性歯を有する点を除いて、図４７乃至図４９に図示したものと同様の脊柱インプラントが図示されている。このようにして、椎骨体の間で係合する指向性歯の数が少なく又はかかる歯が全く無いため、一部分のみ埋込んだ後のインプラントの除去及び調節は容易である。
【００７３】
図５１には、本発明の別のインプラント２６０が図示されている。インプラント２６０は、インプラント２６０がその端部片２６１、２６２の各々の上面及び下面に指向性歯を有する点を除いて、上述したインプラント２５０と同一の作用部分を有している。
【００７４】
図５２及び図５３には、インプラント２７０が椎骨間空間からの押出しに抵抗する指向性歯又はその他の表面突起を備えない点を除いて、インプラント２５０、２６０と同様の設計である本発明による別のインプラント２７０が図示されている。このように、端部片２７１、２７２の上面及び下面２７１乃至２７４は、隣接する椎骨体に接触するほぼ平滑な面である。
【００７５】
図５４及び図５５を参照すると、本発明の別のインプラント２８０が図示されている。インプラント２８０は、端部片２８１、２８２と、中央要素２８３、２８４とを有しており、また、図示するように、これらの中央要素が前方−後方に伸びる状態で押込み式又は貫入式に挿入可能であるようにされているが、横方向に挿入し得るよう改変することも本発明の範囲に属すると考えられる。インプラント２８０は、別の同様のインプラントのように両横方向に配置し得るようにされたインプラントの場合と異なり、単一の脊柱インプラントとして設計されている。このように、インプラント２８０の全体として矩形の端部片２８１、２８２は、その高さよりも広い幅を有しており、その幅は、その間にインプラントが位置する椎骨体の横方向寸法をほぼ渡って伸びるのに十分である。端部片２８１は、隣接する椎骨体と接触する上面２８５及び相応する下面を提供し、端部片２８２は、同様に、椎骨体と接触する上面２８６及び下面２８７を提供する。インプラント２８０は、全体として、本明細書にて説明したその他のインプラントの場合と同様に、中央に配置された工具係合穴２８８及び工具係合スロット２８９も有している。インプラント２８０は、本明細書にてその他のインプラントについて説明したように、その端部片２８１、２８２の上面及び（又は）下面に指向性歯を有することも可能である。
【００７６】
図５６乃至図６６には、脊柱内に単一体として埋込み得るようにされた追加的な脊柱インプラントが図示されている。かかる脊柱インプラントは、中央要素が患者の体内で横方向に又は前方−後方への方向に伸びる状態で埋込み可能であるようにすることができる。このように、中央要素は、椎骨端板の横端部にて又は椎骨端板の前方及び後方部分にて骨端の硬い皮質骨に接触し得るよう端部片を配置するのに十分な長さとなろう。
【００７７】
次に、図５６乃至図５８を特に参照すると、脊柱インプラント２９０の図が図示されている。インプラント２９０は、中央要素２９３により相互に接続された端部片２９１、２９２を有している。端部片２９１、２９２は、椎骨端板に接触する上面２９４、２９５及び下面２９６、２９７を有している。図５５乃至図５７に図示した装置において、これらの面はほぼ平滑である。押出しに抵抗する指向性歯３０９の形態による表面突起を有する点を除いて、インプラント２９０と同様のインプラント３００が図５９及び図６０に図示されている。所望であるならば、インプラント２９０、３００は、そのそれぞれの端部片及び（又は）その中央要素上に工具係合穴（例えば、ねじ付き穴）及び（又は）工具係合スロットを含めることができる。
【００７８】
インプラント２９０の端部片２９１、２９２及びインプラント３００の端部片３０１、３０２の各々は、中央要素が取り付けられる第一のほぼ直線状部分を有しており、該直線状部分の各端部は、中央要素の端部片の取り付け箇所の内方に伸びる内方伸長アームを形成する湾曲部分にて終わる。このようにして、端部片の間には、骨形成材料を保持する形態とされた空所が形成される。
【００７９】
図６２及び図６３を参照すると、中央要素３１３により接続されたほぼ円弧状の端部片３１１、３１２を有する点を除いて、インプラント２９０、３００と同様のインプラント３１０が図示されている。円弧状端部片３１１、３１２は、椎骨端板の円周の外形にほぼ従い得る寸法及び形態とされており、また、中央要素の端部取り付け点の内方に伸び且つ骨形成材料を保持し得るように端部片３１１、３１２の間に空所を形成する部分を有している。
【００８０】
図６４には、２つの中央要素を有する点を除いて、装置３１０と同様に装置３２０が図示されている。図６５及び図６６には、同様に、端部片３３１、３３２の高さにほぼ等しい高さを有し、従って、隣接する椎骨体に接触し且つそれら椎骨体を支持する円弧状の中央支持要素３３５を含む点を除いて、インプラント３１０と同様のインプラント３３０が図示されている。
【００８１】
図６７を参照すると、ほぼ円筒状の中央要素３４３により接続されたほぼ円筒状の端部片３４１、３４２を有する本発明の別のインプラント３４０が図示されている。インプラント３４０は、端部片３４１における第一の組みのねじ部３４４と、端部片３４２における第二の組みのねじ部３４５とを有して、螺着挿入し得るようにされている。第一のねじ部３４４及び第二のねじ部３４５は、互いに不連続的であることが好ましい。このように、インプラント３４０をねじ式に挿入したとき、後端部片（例えば、端部片３４２）は前端部片と異なるねじ経路に従い、これによりインプラント３４０を椎間板空間内で固着し易くし且つ椎間板空間からの押出しに抵抗する。
【００８２】
本発明は、隣接する椎骨間の空間内における骨の融合成長を促進する方法も提供する。この方法は、上述した荷重支承部材すなわちインプラントシステムを提供することと、荷重支承部材すなわちインプラントシステムを受け入れ得るように隣接する椎骨を準備することと、この準備するステップの後、荷重支承部材すなわちインプラントシステムを椎間板空間内に配置することとを含むことが好ましい。荷重支承部材及びインプラントシステムは、装置の空所内に骨形成材料を含めることができ、該骨材料は、上記により詳細に説明したように、椎骨が装置の対向する端部片により支持されたとき、隣接する椎骨に接触可能であるように配置される。
【００８３】
図面及び上記の説明にて本発明を図示し且つ詳細に説明したが、これは単に説明のためであり、その特徴を限定するものではないとみなすべきであり、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及び改変を保護す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】
【図１】
本発明の１つの実施の形態による骨形成融合装置の頂面図である。
【図２】
図１に図示した骨形成融合装置の一端の端面図である。
【図３】
外ねじ部を有する骨形成融合装置の１つの代替的な実施の形態の頂面図である。
【図４】
骨成長誘発材料が骨形成融合装置により支持された、図１に図示した骨形成融合装置の頂面断面図である。
【図５】
矢印の方向に見たときの線５−５に沿った図４に図示した骨形成融合装置及び骨成長誘発材料の断面図である。
【図６】
図４に図示した骨形成融合装置と共に使用される骨成長誘発材料に対するシートの平面図である。
【図７】
開口を含むように改変した図１の骨形成融合装置のような骨形成融合装置の一端の端面図である。
【図８】
開口を含むように改変した図１の骨形成融合装置のような骨形成融合装置の一端の端面図である。
【図９】
隣接する椎骨間に埋込まれた、図１による骨形成融合装置を有する椎間板空間の部分断面側面図である。
【図１０】
本発明による骨形成融合装置を両横方向に配置する状態を示す、図９に図示したインプラントが装着された椎骨位置の上方面の頂面図である。
【図１１】
矢印の方向に見たときの線１１−１１に沿った図１０に図示した、インプラントが装着された椎骨セグメントの断面図である。
【図１２】
骨形成融合装置の挿入を許容する作用部分を備える、図１に図示したような骨形成融合装置の頂面図である。
【図１３】
図１２に図示した骨形成融合装置の端面図である。
【図１４】
本発明の１つの実施の形態による挿入工具の側面図である。
【図１５】
図１４に図示した挿入工具の頂面図である。
【図１６】
本発明の更なる実施の形態による、隣接する椎骨間の前弯角度を回復する骨形成融合装置の頂面図である。
【図１７】
本発明の更なる実施の形態による骨形成融合装置の頂面図である。
【図１８】
本発明の更なる実施の形態による骨形成融合装置の頂面図である。
【図１９】
図１８に図示した骨形成融合装置の端面図である。
【図２０】
本発明の別の実施の形態による骨形成融合装置の頂面図である。
【図２１】
図２０に図示した骨形成融合装置の端面図である。
【図２２】
本発明の更なる実施の形態による骨形成融合装置の頂面図である。
【図２３】
図２２に図示した骨形成融合装置の端面図である。
【図２４】
本発明の更なる実施の形態による骨形成融合装置の頂面図である。
【図２５】
図２４に図示した骨形成融合装置の端面図である。
【図２６】
腰椎内で両横方向の形態に配置された図２４及び図２５による１対の融合装置の頂面図である。
【図２７】
頚椎内に配置された図２４及び図２５による融合装置の頂面図である。
【図２８】
特定寸法の融合装置が外科手術用窓内に完全に嵌り得ない状態を示す外科手術用窓内の本発明の骨形成融合装置の端面図である。
【図２９】
本発明のインプラントシステムの１つの実施の形態を示す、図２８と同様の端面図である。
【図３０】
本発明の１つの代替的な実施の形態による骨形成融合装置の側面図である。
【図３１】
図３０に図示した骨形成融合装置の一端の端面図である。
【図３２】
図３１に図示した骨形成融合装置の他端の端面図である。
【図３３】
本発明の骨形成融合装置の１つの代替的な実施の形態の斜視図である。
【図３４】
本発明のインプラントシステムの１つの代替的な実施の形態の頂面図である。
【図３５】
図３４に図示したインプラントシステムの一端の端面図である。
【図３６】
図３５に図示したインプラントシステムの他端の端面図である。
【図３７】
本発明のインプラントシステムの１つの代替的な実施の形態の端面図である。
【図３８】
本発明のインプラントシステムの１つの代替的な実施の形態の斜視図である。
【図３９】
本発明のインプラントシステムの更なる代替的な実施の形態の斜視図である。
【図４０】
本発明の合わさった骨形成融合装置の端面図である。
【図４１】
図４０に図示した骨形成融合装置の１つの斜視図である。
【図４２】
図４０に図示した骨形成融合装置の別のものの斜視図である。
【図４３】
ストッパ部材を有する本発明の骨形成融合装置の斜視図である。
【図４４】
本発明に従い、接続板により接続された合わさった骨形成融合装置の端面図である。
【図４５】
本発明の脊柱インプラントの側面図である。
【図４６】
図４５の脊柱インプラントの端面図である。
【図４７】
本発明の脊柱インプラントの側面図である。
【図４８】
図４７の脊柱インプラントの端面図である。
【図４９】
図４７の脊柱インプラントの頂面図である。
【図５０】
本発明の別の脊柱インプラントの側面図である。
【図５１】
本発明の別の脊柱インプラントの側面図である。
【図５２】
本発明の別の脊柱インプラントの側面図である。
【図５３】
図５２の脊柱インプラントの端面図である。
【図５４】
二重中央要素を有する本発明の脊柱インプラントの頂面図である。
【図５５】
図５４の脊柱インプラントの端面図である。
【図５６】
本発明の脊柱インプラントの頂面図である。
【図５７】
図５６の脊柱インプラントの端面図である。
【図５８】
図５６の脊柱インプラントの側面図である。
【図５９】
本発明の別の脊柱インプラントの頂面図である。
【図６０】
図５９の脊柱インプラントの端面図である。
【図６１】
図５９の脊柱インプラントの側面図である。
【図６２】
本発明の更なる脊柱インプラントの頂面図である。
【図６３】
図６２のインプラントの端面図である。
【図６４】
本発明の別の脊柱インプラントの頂面図である。
【図６５】
中央支持部材を有する本発明の更なる脊柱インプラントの頂面図である。
【図６６】
図６５の脊柱インプラントの端面図である。
【図６７】
本発明の別の脊柱インプラントの斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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