(57)【要約】  ３Ｄ印刷を使用して製造される、リビングヒンジを備えた拡張可能な椎間ケージ。椎間ケージは、非拡張形態から拡張形態に拡張するように構成される。椎間ケージは、椎間ケージを展開させるために椎間ケージに力を加えるための、容積可変パウチまたは展開ケーブルなどの展開システムを含むことができる。
2018528844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する椎骨間に配置するために３Ｄ印刷可能材料を使用する、リビングヒンジを備えた拡張可能な椎間ケージを作製するための方法であって、
前記拡張可能な椎間ケージの３Ｄデータを３Ｄプリンタに提供することであって、前記拡張可能な椎間ケージが、環状本体であって、非拡張形態から拡張形態への前記環状本体の移行中に屈曲または変形するように構成された一体型リビングヒンジによって回転可能に取り付けられた複数の側部セグメントを有する環状本体を含む、提供することと、
１つ以上の３Ｄ印刷可能材料を使用して、前記環状本体の前記複数の側部セグメントおよび一体型リビングヒンジを印刷することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記１つ以上の３Ｄ材料が、熱可塑性プラスチック、フォトポリマー、金属粉末、共晶金属、チタン合金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１つ以上の３Ｄ材料が、天然生体適合性材料、合成生体適合性材料、金属生体適合性材料、適応性材料、４Ｄ印刷、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記１つ以上の３Ｄ材料が、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、Ｕｌｔｅｍなどのポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）、ポリフェニレン、例えばＰＥＥＫ  Ａｌｔｅｒａなどの記憶ＰＥＥＫ材料を含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記椎間ケージが、プラズマ溶射、ヒドロキシアパタイト被覆、生物製剤、抗生物質、薬剤または遺伝子治療、ナノテクノロジープラットフォーム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される外部被覆を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記一体型リビングヒンジが比較的軟質の３Ｄ印刷可能材料を含み、かつ前記側部セグメントが比較的硬質の３Ｄ印刷可能材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記比較的軟質の３Ｄ印刷可能材料が非金属材料を含み、かつ前記比較的硬質の３Ｄ印刷可能材料が金属材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記３Ｄデータが、標準的ケージサイズの予め定義されたデータである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記３Ｄデータが３Ｄ撮像データであり、前記方法が、３Ｄ撮像データを生成するために患者の隣接する椎骨を術前に撮像することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記外部被覆が３Ｄ印刷可能材料である、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記リビングヒンジが、前記環状本体の局所的な屈曲または変形を可能にするように構成された前記環状本体の狭窄部分および／または前記環状部分への切り欠きを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記環状本体が、短手方向軸線に沿って対向配置された近位端部および遠位端部を含み、および前記非拡張形態では、前記近位端部と前記遠位端部とが最大限離間しており、かつ前記拡張形態では、前記近位端部と前記遠位端部とが互いにより近接しており、前記拡張可能な椎間ケージが、隣接する椎骨間において前記非拡張形態から前記拡張形態に水平方向に拡張するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
上部パネルおよび底部パネルを印刷することを更に含み、各上部パネルおよび底部パネルが、一体型リビングヒンジによって１つ以上の側部セグメントに回転可能に取り付けられ、前記拡張可能な椎間ケージが、隣接する椎骨間において前記非拡張形態から前記拡張形態に垂直方向に拡張するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記拡張可能な椎間ケージが、前記椎間ケージの内部容積内に位置決め可能な容積可変パウチを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記拡張可能な椎間ケージが、前記環状本体に連結された展開ケーブルを更に含み、かつ前記環状本体を前記非拡張形態から前記拡張形態に移行させるために前記環状本体に力を加えるように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記拡張可能な椎間ケージが、前記環状本体に連結された展開具を更に含み、かつ前記環状本体を前記非拡張形態から前記拡張形態に移行させるために前記環状本体に力を加えるように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記拡張可能な椎間ケージが、２つの椎骨の終板間に位置決めされるように構成され、および非拡張形態から、前記拡張可能な椎間ケージの寸法および形状の変化をもたらし、かつ前記拡張可能な椎間ケージの変更可能な内部容積を増加させる拡張形態に移行するように更に構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
隣接する椎骨間に配置するために３Ｄ印刷可能材料を使用する、リビングヒンジを備えた患者固有の拡張可能な椎間ケージを作製および使用するための方法であって、
３Ｄ撮像データを生成するために患者の隣接する椎骨を術前に撮像することと、
前記３Ｄデータを３Ｄプリンタに提供することと、
１つ以上の３Ｄ印刷可能材料を使用して拡張可能な椎間ケージを印刷することであって、前記拡張可能な椎間ケージが、環状本体であって、非拡張形態から拡張形態への前記環状本体の移行中に屈曲または変形するように構成された一体型リビングヒンジによって回転可能に取り付けられた複数の側部セグメントを有する環状本体を含む、印刷することと、
前記隣接する椎骨間に前記拡張可能な椎間ケージを外科的に位置決めすることと、
前記隣接する椎骨間において前記非拡張形態から前記拡張形態に前記拡張可能な椎間ケージを拡張させることと
を含む、方法。
【請求項１９】
前記１つ以上の３Ｄ材料が、熱可塑性プラスチック、フォトポリマー、金属粉末、共晶金属、チタン合金、天然生体適合性材料、合成生体適合性材料、金属生体適合性材料、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、Ｕｌｔｅｍなどのポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）、ポリフェニレン、例えばＰＥＥＫ  Ａｌｔｅｒａなどの記憶ＰＥＥＫ材料を含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
隣接する椎骨間に配置するために３Ｄ印刷可能材料を使用する、リビングヒンジを備えた拡張可能な椎間ケージを展開させるためのシステムであって、
非拡張形態から拡張形態に移行するように構成されている、１つ以上の３Ｄ印刷可能材料で作製された拡張可能な椎間ケージであって、近位端部と遠位端部とを有し、環状本体であって、前記非拡張形態から前記拡張形態への前記環状本体の移行中に屈曲または変形するように構成された一体型リビングヒンジによって回転可能に取り付けられた複数の側部セグメントを有する環状本体を含む、拡張可能な椎間ケージと、
前記椎間ケージ内に位置決め可能な容積可変パウチであって、前記拡張可能な椎間ケージを前記非拡張形態から前記拡張形態に移動させるように構成される容積可変パウチと
を含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第６１／３８９９８６号明細書に対する優先権を主張する、「ＩＮＴＥＲＶＥＲＴＥＢＲＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＥ」という名称の２０１１年９月２９日に出願された米国特許出願公開第１３／２４８７４７号明細書、２０１２年８月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／６９３７３８号明細書および２０１３年３月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／７７８２７１号明細書に対する優先権を主張する、２０１３年８月２３日に出願されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／米国特許出願公開第２０１３／０５６５００号明細書の米国特許法第３７１条に基づく国内段階出願である、「ＩＮＴＥＲＶＥＲＴＥＢＲＡＬ  ＣＡＧＥ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ」という名称の２０１５年２月２０日に出願された米国特許出願公開第１４／４２２７５０号明細書、ならびに２０１３年３月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／７７８２２０号明細書に対する優先権を主張する、「ＶＥＲＴＩＣＡＬＬＹ  ＥＸＰＡＮＤＡＢＬＥ  ＩＮＴＥＲＶＥＲＴＥＢＲＡＬ  ＣＡＧＥ，ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴ  ＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ」という名称の２０１４年２月２６日に出願されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／米国特許出願公開第２０１４／０１８７７２号明細書に関連し、全ての出願の内容全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、概して、脊椎融合処置で使用される拡張可能な椎間ケージまたはインプラントに関し、より具体的には、３Ｄ印刷方法を使用して拡張可能な椎間ケージを製造するための装置、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
椎骨は、脊柱を構成する個々の不規則骨である。通常、人間には３３個の椎骨があり、融合されて仙骨を形成する５個（他の椎骨は椎間板により隔てられている）と、尾骨を形成する４個の尾椎とを含む。上側の３つの領域は、残りの２４個を含み、それらの椎骨が占める領域によって頸椎（７個の椎骨）、胸椎（１２個の椎骨）、および腰椎（５個の椎骨）という名称で分類される。この数は、場合によりある領域では追加の椎骨により増加し、ある領域では減少し、別の領域での不足分は、多くの場合、追加の椎骨により供給される。しかしながら、頚椎の数が増加または減少することは極めて稀である。
【０００４】
典型的な椎骨は、２つの要部、すなわち、椎体である前方（前）部分と、椎孔を囲む椎（神経）弓である後方部とからなる。椎弓は、茎の対と薄板の対とにより形成され、かつ７つの突起、すなわち、４つの関節突起、２つの横突起、１つの棘突起を支持し、１つの棘突起は神経棘としても知られている。
【０００５】
椎骨が互いに関節接合されると、本体が頭と胴体とを支持する強固な柱を形成し、かつ椎孔が脊髄（ｍｅｄｕｌｌａ  ｓｐｉｎａｌｉｓ）（脊髄（ｓｐｉｎａｌ  ｃｏｒｄ））の保護のための管を構成し、一方で椎骨の各対間には、２つの開口、すなわち、脊椎神経および血管の伝送のための椎間孔が片側に１つずつある。
【０００６】
従来の脊椎ケージ組立体は、椎骨を安定させる脊椎融合処置で使用される。脊椎融合術は、典型的には、隣接する椎骨を離間させて互いに融合させるケージ組立体の使用を採用する。脊椎融合技術は、椎骨を隔てる椎間板材料を除去し、椎間板領域に骨を詰め込むことを含む。これらのケージ組立体は、概して中空であり、かつ骨が成長するためのアクセスを提供するためにケージ組立体の側部に開口部を含む。これらのケージは、多くの場合にチタンで形成され、かつ様々な形状および大きさで利用可能である。
【０００７】
現在の椎間または椎体間ケージは、３大原則、すなわち、外科手術的アプローチの解剖学的制限と、骨の融合を促進する骨移植体積の最適化と、沈下を防ぐ椎骨終板に接触する装置の最適化とに基づいて設計されている。現在のケージは、概して、形状または体積を変化させることができない点で静的であるため、これらのケージは、解剖学および技術により制限されており、そのため、最適な骨移植体積または表面接触をもたらさない。
【０００８】
多くの従来の脊椎ケージ組立体は、インプラントを配置する前の対向する椎骨の平行な伸延を利用する。しかしながら、全ての椎骨が平行に対向しているわけではない。正常かつ健全な脊椎は、脊椎前弯と呼ばれる自然な湾曲を有する。湾曲の結果として、対向する椎骨は、脊椎における位置によっては椎骨の終板が非平行に並んだ状態で位置決めされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最適な骨移植体積または表面接触をもたらして、対向する椎骨間に所望の脊椎前弯を維持または達成するために、形状および／または体積を変化させるように拡張することができる椎間ケージまたはインプラントの必要性が存在する。本発明は、これらの問題および他の問題を解決することを試みる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本出願のある実施形態は、拡張可能な椎間ケージ、ならびに拡張可能な椎間ケージを作製および使用する方法に関する。いくつかの実施形態は、２つの椎骨間に、具体的には、限定されるものではないが、患者固有の椎間ケージを含む２つの椎骨終板間に位置決めされるように構成できる椎間ケージに関する。
【００１１】
３Ｄ印刷としても知られる、積層造形により拡張可能な椎間ケージを製造する方法が本明細書に開示されている。拡張可能な椎間ケージは、単一の一体部片として成形することができ、かつ構成要素がリビングヒンジによって一体的に接続されるように層毎に底部から上部まで構築することができる。
【００１２】
本発明の一態様では、隣接する椎骨間に配置するために３Ｄ印刷可能材料を使用する、リビングヒンジを備えた拡張可能な椎間ケージを作製するための方法であって、拡張可能な椎間ケージの３Ｄデータを３Ｄプリンタに提供することであって、拡張可能な椎間ケージが、環状本体であって、非拡張形態から拡張形態への環状本体の移行中に屈曲または変形するように構成された一体型リビングヒンジによって回転可能に取り付けられた複数の側部セグメントを有する環状本体を含む、提供することと、１つ以上の３Ｄ印刷可能材料を使用して、環状本体の複数の側部セグメントおよび一体型リビングヒンジを印刷することとを含む、方法である。
【００１３】
いくつかの実施形態において、１つ以上の３Ｄ材料は、熱可塑性プラスチック、フォトポリマー、金属粉末、共晶金属、チタン合金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、１つ以上の３Ｄ材料は、天然生体適合性材料、合成生体適合性材料、金属生体適合性材料、適応性材料、４Ｄ印刷、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、１つ以上の３Ｄ材料は、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、Ｕｌｔｅｍなどのポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）、ポリフェニレン、例えばＰＥＥＫ  Ａｌｔｅｒａなどの記憶ＰＥＥＫ材料を含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、比較的軟質の３Ｄ印刷可能材料は非金属材料を含み、かつ比較的硬質の３Ｄ印刷可能材料は金属材料を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態において、椎間ケージは、プラズマ溶射、ヒドロキシアパタイト被覆、生物製剤、抗生物質、薬剤または遺伝子治療、ナノテクノロジープラットフォーム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される外部被覆を含む。
【００１５】
いくつかの実施形態において、一体型リビングヒンジは比較的軟質の３Ｄ印刷可能材料を含み、かつ側部セグメントは比較的硬質の３Ｄ印刷可能材料を含む。
【００１６】
いくつかの実施形態において、３Ｄデータは、標準的ケージサイズの予め定義されたデータである。いくつかの実施形態において、３Ｄデータは３Ｄ撮像データであり、方法は、３Ｄ撮像データを生成するために患者の隣接する椎骨を術前に撮像することを更に含む。
【００１７】
いくつかの実施形態において、リビングヒンジは、環状本体の局所的な屈曲または変形を可能にするように構成された環状本体の狭窄部分および／または環状本体への切り欠きを含む。
【００１８】
いくつかの実施形態において、環状本体は、短手方向軸線に沿って対向配置された近位端部および遠位端部を含み、および非拡張形態では、近位端部と遠位端部とが最大限離間しており、かつ拡張形態では、近位端部と遠位端部とが互いにより近接しており、拡張可能な椎間ケージは、隣接する椎骨間において非拡張形態から拡張形態に水平方向に拡張するように構成される。
【００１９】
いくつかの実施形態において、環状本体は、上部パネルと底部パネルとを含み、各上部パネルおよび底部パネルは、一体型リビングヒンジによって１つ以上の側部セグメントに回転可能に取り付けられ、拡張可能な椎間ケージは、隣接する椎骨間において非拡張形態から拡張形態に垂直方向に拡張するように構成される。
【００２０】
いくつかの実施形態において、拡張可能な椎間ケージは、椎間ケージの内部容積内に位置決め可能な容積可変パウチを更に含む。
【００２１】
いくつかの実施形態において、拡張可能な椎間ケージは、環状本体に連結された展開ケーブルを更に含み、かつ環状本体を非拡張形態から拡張形態に移行させるために環状本体に力を加えるように構成される。
【００２２】
いくつかの実施形態において、拡張可能な椎間ケージは、環状本体に連結された展開具を更に含み、かつ環状本体を非拡張形態から拡張形態に移行させるために環状本体に力を加えるように構成される。
【００２３】
いくつかの実施形態において、拡張可能な椎間ケージは、２つの椎骨の終板間に位置決めされるように構成され、および非拡張形態から、拡張可能な椎間ケージの寸法および形状の変化をもたらし、かつ拡張可能な椎間ケージの変更可能な内部容積を増加させる拡張形態に移行するように更に構成される。
【００２４】
本発明の別の態様では、隣接する椎骨間に配置するために３Ｄ印刷可能材料を使用する、リビングヒンジを備えた患者固有の拡張可能な椎間ケージを作製および使用するための方法であって、３Ｄ撮像データを生成するために患者の隣接する椎骨を術前に撮像することと、３Ｄデータを３Ｄプリンタに提供することと、１つ以上の３Ｄ印刷可能材料を使用して拡張可能な椎間ケージを印刷することであって、拡張可能な椎間ケージが、環状本体であって、非拡張形態から拡張形態への環状本体の移行中に屈曲または変形するように構成された一体型リビングヒンジによって回転可能に取り付けられた複数の側部セグメントを有する環状本体を含む、印刷することと、隣接する椎骨間に拡張可能な椎間ケージを外科的に位置決めすることと、隣接する椎骨間において非拡張形態から拡張形態に拡張可能な椎間ケージを拡張させることとを含む、方法である。
【００２５】
いくつかの実施形態において、１つ以上の３Ｄ材料は、熱可塑性プラスチック、フォトポリマー、金属粉末、共晶金属、チタン合金、天然生体適合性材料、合成生体適合性材料、金属生体適合性材料、適応性材料、４Ｄ印刷、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、Ｕｌｔｅｍなどのポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）、ポリフェニレン、例えばＰＥＥＫ  Ａｌｔｅｒａなどの記憶ＰＥＥＫ材料を含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２６】
本発明の更なる態様では、隣接する椎骨間に配置するために３Ｄ印刷可能材料を使用する、リビングヒンジを備えた拡張可能な椎間ケージを展開させるためのシステムであって、非拡張形態から拡張形態に移行するように構成されている、１つ以上の３Ｄ印刷可能材料で作製された拡張可能な椎間ケージであって、、近位端部と遠位端部とを有し、環状本体であって、非拡張形態から拡張形態への環状本体の移行中に屈曲または変形するように構成された一体型リビングヒンジによって回転可能に取り付けられた複数の側部セグメントを有する環状本体を含む、拡張可能な椎間ケージと、椎間ケージ内に位置決め可能な容積可変パウチであって、拡張可能な椎間ケージを非拡張形態から拡張形態に移動させるように構成される容積可変パウチとを含む、システムである。
【００２７】
本開示の前述および他の特徴は、添付図面と併せて解釈される、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより詳細に明らかになるであろう。これらの図面が単に本開示に従う複数の実施形態を描いているに過ぎず、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないという理解の下で、本開示は、添付の図面を用いて更に具体的かつ詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】非拡張位置にある椎間ケージの一実施形態の斜視図である。
【図１Ｂ】非拡張形態にある椎間ケージの一実施形態の上面図である。
【図２Ａ】拡張形態にある椎間ケージの一実施形態の斜視図である。
【図２Ｂ】拡張形態にある椎間ケージの一実施形態の上面図である。
【図３】３Ｄモデル印刷方法のフローチャートである。
【図４Ａ】非拡張形態にある容積可変パウチの一実施形態の斜視図である。
【図４Ｂ】拡張形態にある容積可変パウチの一実施形態の斜視図である。
【図５Ａ】非拡張形態にある、椎間ケージと容積可変パウチとを含む椎間ケージ装置の一実施形態の斜視図である。
【図５Ｂ】栓の一実施形態の側面図である。
【図６Ａ】拡張形態にある、椎間ケージと容積可変パウチとを含む椎間ケージ装置の一実施形態の斜視図である。
【図６Ｂ】拡張形態にある椎間ケージ装置の一実施形態の切り欠き上面図である。
【図７】拡張形態にある、容積可変パウチと側部割れ目を有する椎間ケージとを含む椎間ケージ装置の一実施形態の斜視図である。
【図８】展開システムの一実施形態の概略図である。
【図９】非拡張形態にある、椎間ケージと展開ケーブルとを含む椎間ケージ装置の一実施形態の斜視図である。
【図１０Ａ】拡張形態にある、椎間ケージと展開ケーブルとを含む椎間ケージ装置の一実施形態の斜視図である。
【図１０Ｂ】拡張形態にある、椎間ケージと展開ケーブルとを含む椎間ケージ装置の一実施形態の上面図である。
【図１１】拡張形態にある、容積可変パウチと、展開ケーブルとフロー図側部割れ目を有する椎間ケージとを含む椎間ケージ装置の一実施形態の斜視図である。
【図１２】椎間ケージおよび／または椎間ケージ装置を使用するための工程の一実施形態を図示するフローチャートである。
【図１３】容積可変パウチおよび椎間ケージを椎間ケージ装置の一部として使用する方法の一実施形態を図示するフローチャートである。
【図１４】椎間ケージと展開ケーブルとを含む椎間ケージ装置を使用する方法の一実施形態を図示するフローチャートである。
【図１５Ａ】非拡張位置にある、遠位開口を有する椎間ケージ装置の一実施形態の斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示す断面Ａ−Ａに沿った椎間ケージ装置の一実施形態の断面図である。
【図１５Ｃ】遠位開口におけるスロットを示す、図１５Ｂに示される断面Ｂ−Ｂに沿った椎間ケージ装置の一実施形態の断面図である。
【図１６Ａ】椎間ケージ装置を非拡張位置から拡張位置に変換するために使用できる移植具の一実施形態の部分断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに示す断面Ａ−Ａに焦点を当てた移植具の一実施形態の遠位端部の拡大図である。
【図１６Ｃ】コネクタと、歯と、シャフトとを有する椎間ケージ装置の遠位端部を示す、移植具の一実施形態の遠位端部側から見た図である。
【図１７】遠位開口を有する椎間ケージ装置の一実施形態および接続される前の移植具の一実施形態の断面図である。
【図１８】垂直方向に拡張可能な椎間ケージの一実施形態の斜視図である。
【図１９Ａ】第１位置にある図１８の椎間ケージの側面図である。
【図１９Ｂ】第２位置にある図１８の椎間ケージの側面図である。
【図１９Ｃ】第３位置にある図１８の椎間ケージの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
「近位」および「遠位」という単語は、本明細書で説明する本発明の構成要素の特定の端部を示すために利用される。近位端部とは、構成要素が移植されたときの医療専門家に近い側の構成要素の端部を指す。遠位端部とは、構成要素が移植されたときの医療専門家から遠い側の構成要素の端部を指す。
【００３０】
拡張可能な椎間ケージのいくつかの詳細が本明細書において提供されるが、更なる詳細は、「Ｉｎｔｅｒｖｅｒｔｅｂｒａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ」という名称の２０１２年４月５日に公開された米国特許出願公開第２０１２／００８３８８７号明細書、「Ｉｎｔｅｒｖｅｒｔｅｂｒａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ」という名称の２０１２年４月５日に公開された米国特許出願公開第２０１２／００８３８８９号明細書、および「Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｉｎｔｅｒｖｅｒｔｅｂｒａｌ  Ｃａｇｅ，Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｏｆ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｓａｍｅ」という名称の２０１４年１０月２日に公開された国際公開第２０１４／１５８６１９号パンフレットに見出すことができ、これらの全ては、参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００３１】
本出願は、３次元印刷または３Ｄ印刷としても知られる、積層造形により製造できる拡張可能な椎間ケージの実施形態を開示する。３Ｄ印刷は、粉末状、液状、または粒状の種々の種類の材料をプリンタのような方式で堆積させることができる高速積層造形技術である。堆積層は層毎に硬化させることができ、または代替的に粒状堆積では、介在する接着ステップを使用して粒床に層状粒を互いに確実に固定することができ、その後、例えば、レーザ硬化または光硬化により複数の層を一緒に硬化させることができる。
【００３２】
本明細書で使用される場合、３Ｄ印刷は、積層造形、ラピッドマニュファクチャリング、積層製造、ラピッドプロトタイピング、レーザ焼結、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）などの多くの種類の印刷技術を含む。３Ｄ印刷はまた、適応性材料および４Ｄ印刷を含む。いくつかの実施形態において、４Ｄ印刷は、積層造形により印刷される椎間ケージの長さ、幅、および高さに時間を追加する。時間の経過に伴って、椎間ケージは、適応可能な変化構造、すなわち自己進化型構造となり得る。
【００３３】
３Ｄ印刷工程を使用する１つの特徴は、拡張可能な椎間ケージが、従来の機械加工方法または鋳造方法により課される制約などの従来の製造上の制約に制限される必要がないことである。拡張可能な椎間ケージの３Ｄ印刷工程は、熱可塑性プラスチック、フォトポリマー、金属粉末、共晶金属、チタン合金およびその他の材料を含む種々の材料を使用することができる。
【００３４】
拡張可能な椎間ケージの３Ｄ印刷工程は、熱可塑性プラスチック、フォトポリマー、金属粉末、共晶金属、チタン合金およびその他の材料を含む種々の材料を使用することができる。拡張可能な椎間ケージは体内に埋め込まれるため、好ましい材料は、生体適合性材料、例えば、天然生体適合性材料、合成生体適合性材料、金属生体適合性材料、適応性材料、および／または任意の他の所望の生体適合性材料である。インプラントは、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、Ｕｌｔｅｍなどのポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）、ポリフェニレン、例えばＰＥＥＫ  Ａｌｔｅｒａなどの記憶ＰＥＥＫ材料を含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、または任意の他の所望の生体適合性材料で作製することができる。３Ｄ印刷工程はまた、ハイブリッド材料設計、すなわちＰＥＥＫおよびチタンを含み得る。
【００３５】
いくつかの実施形態において、拡張可能な椎間ケージは、比較的高い密度を有する金属材料を、比較的低い密度を有するポリマー基板内に堆積させる３Ｄ印刷工程を使用して製造されてもよい。いくつかの実施形態において、拡張可能な椎間ケージは、比較的硬質の３Ｄ印刷可能材料から作製された側部セグメントおよび比較的軟質の３Ｄ印刷可能材料から作製された一体型リビングヒンジと共に製造されてもよい。他の組み合わせは、側部セグメントおよび一体型リビングヒンジのための、金属、ポリマー、セラミック、または複合材料の任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態において、拡張可能な椎間ケージは、従来の製造工程と３Ｄ印刷工程との組み合わせを使用して製造されてもよい。
【００３６】
椎間ケージはまた、外部被覆、例えば、プラズマ溶射、ヒドロキシアパタイト被覆、生物製剤、抗生物質、薬剤または遺伝子治療、ナノテクノロジープラットフォームなどを含み得る。被覆は、３Ｄ印刷工程の一部であってもよく、またはインプラントに２次的に施されるかもしくは一体化されてもよい。
【００３７】
拡張可能な椎間ケージの３Ｄ印刷工程はまた、患者固有のインプラントおよび／または患者工学インプラントを対象とし得る。そのようなシステムに関して、拡張可能な椎間ケージは、手術処置を受ける患者を術前に写した非侵襲的撮像データから設計され、かつ患者の個々の解剖学的構造に対応するその解剖学的情報を使用して製造されてもよい。こうすることにより、現在行われているように、手術前に複数の大きさの在庫品ケージを備蓄しておく必要がなく、時間および経費が節約される。
【００３８】
本明細書で説明する椎間ケージは、前方進入腰椎椎体間融合術（ＡＬＩＦ）、後方進入腰椎椎体間融合術（ＰＬＩＦ）、経椎間孔腰椎椎体間融合術（ＴＬＩＦ）、側方進入腰椎椎体間融合術（ＸＬＩＦ）を含む複数の脊椎融合技術に対して椎間ケージを使用できるか、または経骨を含む任意の方向から椎間ケージを適用できる意味において、「空間的制約にとらわれない」ものとすることができる。
【００３９】
本発明は、概して、椎体間脊椎融合インプラントに関し、特に、脊椎の２つの隣接する椎骨を正確な解剖学的角度関係で修復および維持するように構成された椎間ケージに関する。椎間ケージは、２つの椎骨の終板間に非拡張形態で位置決めされ、次いで椎間ケージの寸法および形状の変化をもたらす拡張形態に拡張するように構成される。椎間ケージは、脊椎前弯を維持しながら対向する椎骨を融合させるのに役立つ。
【００４０】
図１Ａおよび図１Ｂならびに図２Ａおよび図２Ｂは、拡張可能な椎間ケージ１００の一実施形態を示している。椎間ケージ１００は、２つの椎骨間に位置決めされるように、具体的には、対向する椎骨を融合させるために２つの椎骨の終板間に位置決めされるように構成することができる。椎間ケージ１００は、図１Ａおよび図１Ｂに描かれている非拡張形態で位置決めすることができ、かつ図２Ａおよび図２Ｂに描かれている拡張形態で位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂならびに図２Ａおよび図２Ｂに描かれているように、非拡張形態から拡張形態への椎間ケージ１００の変化により、椎間ケージ１００の寸法および形状の変化をもたらすことができる。
【００４１】
椎間ケージ１００は、周縁と内部容積とを画定する環状本体１０２を含むことができる。本体１０２は、椎間ケージ１００が間に位置決めされる２つの椎骨に接触するようにかつ／または椎間ケージ１００が間に位置決めされる２つの椎骨の一方から椎間ケージが間に位置決めされる２つの椎骨の他方に力を伝達するように構成することができる。本体１０２は、２つの椎骨間の寸法に近似する様々な形状および大きさを含むことができ、かつ種々の材料から作製することができる。
【００４２】
図１Ａおよび図１Ｂならびに図２Ａおよび図２Ｂに見られるように、本体１０２の実施形態は、変更可能な内部容積１２６を形成するために一体型軟質コネクタまたはリビングヒンジ１１８によって互いに回転可能に接続されたセグメント１１６を含むことができる。リビングヒンジ１１８は、何回も屈曲させることが可能である必要はないが、代わりに非拡張形態から拡張形態に１回湾曲するのに十分に頑丈であればよい点において、真のヒンジである必要はない。
【００４３】
いくつかの実施形態では、リビングヒンジ１１８が、内部容積１２６に近接する本体１０２の内面に位置することができ、いくつかの実施形態では、リビングヒンジ１１８が本体１０２の外面に位置することができる。いくつかの実施形態において、リビングヒンジ１１８は、湾曲するように構成される本体１０２の部分を含むことができる。いくつかの実施形態では、リビングヒンジ１１８は、湾曲が本体１０２における１つまたは複数の位置に局在化され得る点において別体の要素とすることができ、いくつかの実施形態では、リビングヒンジ１１８は、湾曲が局在化されず、むしろ本体１０２の全体または大部分にわたって生じ得る点において別体ではない要素であってもよい。リビングヒンジ１１８が別体の要素を含むいくつかの実施形態において、軟質コネクタは、形状、特徴、材料特性、または応力および／もしくは変形を集中させる任意の他の態様を含むことができる。図１Ａおよび図１Ｂならびに図２Ａおよび図２Ｂに具体的に描かれているように、いくつかの実施形態では、リビングヒンジ１１８は、本体１０２を非拡張形態から拡張形態に移動させたときに本体１０２の局所的な変形を可能にするための本体１０２の狭窄部分および／または本体１０２への切り欠きを含むことができる。
【００４４】
本体１０２は、近位端部１１０と遠位端部１１２とを有することができる。いくつかの実施形態において、近位端部１１０および／または遠位端部１１２は、本体１０２の一体部とすることができ、かつ本体１０２の内部容積を部分的に画定することができる。いくつかの実施形態では、図２Ａに見られるように、本体１０２の近位端部１１０は、近位開口１２４を含むことができる。いくつかの実施形態において、例えば、近位開口１２４は、本体１０２の近位端部１１０を貫通して本体１０２の内部容積１２６内に延びることができる。有利には、近位開口１２４が本体１０２の近位端部１１０を貫通して本体１０２の内部容積１２６内に延びる実施形態では、近位開口１２４は、内部容積１２６および／または内部容積１２６内に位置する椎間ケージ装置の構成要素もしくは特徴部へのアクセスを提供することができる。近位端部１１０は、様々な形状および大きさを含むことができる。同様に、近位開口１２４は、様々な形状および大きさを含むことができる。
【００４５】
本体１０２の遠位端部１１２は、椎骨間への椎間ケージ１００の挿入を容易にするように構成することができる。いくつかの実施形態において、例えば、本体１０２の遠位端部１１２は、椎骨間の空間への本体１０２の挿入を容易にするために先細り形状および／または尖った形状を含むことができる。有利には、本体１０２の遠位端部のこのような先細り形状および／または尖った形状は、椎骨間の適切な分離を達成するのを容易にすることができ、かつ／または椎間ケージ１００の本体１０２を椎骨間の空間に挿入するのに必要な挿入力を最小限に抑えることができる。
【００４６】
図１Ａに見られるように、本体１０２の長手方向軸線１０４は、本体の近位端部１１０と遠位端部１１２との間に延びることができる。更に図１Ａに見られるように、本体１０２は、上部１２０と底部１２２とを含むことができる。いくつかの実施形態において、上部１２０および底部１２２は、それぞれ椎間ケージ１００がその間に位置決めされる２つの椎骨の一方と相互作用するように構成され、具体的には、椎間ケージ１００がその間に位置決めされる２つの椎骨の一方の終板の１つと相互作用するように構成することができる。また、図１Ａに見られるように、本体１０２は、長手方向軸線１０４に直交して本体１０２の上部１２０と底部１２２との間に延びる垂直軸線１０８を画定することができる。更に図１Ａに見られるように、本体１０２は、長手方向軸線１０４と垂直軸線１０８との両方に直交して延びる短手方向軸線１０６を画定することができる。
【００４７】
図１Ａおよび図１Ｂならびに図２Ａおよび図２Ｂに見られるように、セグメント１１６とリビングヒンジ１１８との組み合わせは、椎間ケージ１００の本体１０２の展開を可能にし、この展開により、近位端部１１０と遠位端部１１２との間の距離が減少し、かつ短手方向軸線１０６に沿って測定される本体１０２の幅が増加する。
【００４８】
セグメント１１６およびリビングヒンジ１１８は、様々な形状および大きさを含むことができる。いくつかの実施形態において、例えば、セグメント１１６および／またはリビングヒンジ１１８の形状および大きさは、椎間ケージ１００の所望の大きさ、所望の展開力、結果として生じる所望の拡張形状、所望の非拡張形状、および／または多くの他の考慮事項により決定することができる。
【００４９】
本体１０２は、既知の積層造形または３Ｄ印刷方法を使用して製造されてもよい。例えば、本体１０２は、セグメント１１６がリビングヒンジ１１８により一体的に接続されるように層毎に底部から上部まで生体適合性材料から構築されてもよい。本体１０２は、本体を分割しないと分解することができない単一の一体部片として製造することができる。単一部片は、３Ｄ印刷工程により製造することができる。同様の製作工程が、積層造形、ラピッドマニュファクチャリング、積層製造、ラピッドプロトタイピング、レーザ焼結、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）などの名称で知られている。これらの製作工程の全ては、構成要素全体が完成するまで、材料の精密パターンを固化させ各層を形成するために材料の浴にわたってエネルギービームを走査する同様の動作原理を利用する。
【００５０】
いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００は、椎間ケージ１００を非拡張形態から拡張形態に移動させたときに椎間ケージ１００の寸法が軸線１０４、１０６、１０８の１つ、２つ、または３つに沿って異なる寸法となるように構成することができる。
【００５１】
図３は、３Ｄ印刷工程のフローチャートの一実施形態を示している。ケージを製造する際に使用されるデータは、標準的ケージサイズの予め定義されたデータを使用してもよく、または手術処置を受ける患者を写した撮像データを使用してもよい。データは、３Ｄプリンタでサポートされるデータ形式で３Ｄ物理モデルの幾何学的表現を生成して３Ｄ物理モデルを作るために、幾何学的表現を３Ｄプリンタに送るソフトウェアプログラムからのものであってもよい。
【００５２】
３Ｄプリンタは、３Ｄ物理モデルの作成に必要な幾何学的形状を製作するために対象物の幾何学的表現を必要とする。対象物の典型的な幾何学的表現は、以下の形式（すなわち、各３Ｄ点において画定された位置情報および材料情報を伴う対象物本体全体の３Ｄ点のリスト、各画像面上で対象物の形状を画定する３Ｄ輪郭の群、または対象物本体の輪郭を描く三角形もしくは多角形もしくは曲面パッチからなる表面モデル）の１つまたは組み合わせを含み得る。
【００５３】
ケージの３Ｄ物理モデルは、１つ以上の部片および１つまたは複数の色を有し得、かつ１つまたは複数の材料で作成されてもよい。入力画像データセットから３Ｄプリンタにより理解される幾何学的表現への変換工程は、画像診断法もしくは任意の他の画像情報に依存するか、またはそれとは無関係であるかのいずれかであってもよい。工程は、コンピュータ、コンピュータ処理基板、または３Ｄプリンタの制御基板におけるソフトウェアプログラムとして実行されてもよい。工程は、限定されるものではないが、処理命令とパラメータとを有するプログラムのスクリプトファイル、処理命令とパラメータとを有するバイナリ実行可能プログラム、動的リンクライブラリ（ＤＬＬ）、アプリケーションプラグイン、またはプリンタ用デバイスドライバとして実行されてもよい。印刷データプログラムは、３Ｄプリンタのコンピュータ上にローカルにロードされるか、またはコンピュータネットワークを通じて接続されたリモートサーバ上に常駐してもよい。
【００５４】
データが受信されると、３Ｄプリンタがケージを印刷し、その後、ケージは、患者に移植されるように手術室に送られてもよい。
【００５５】
容積可変パウチ
椎間ケージ装置のいくつかの実施形態は、容積可変パウチを含むことができる。図４Ａは、非拡張状態にある容積可変パウチ４００の一実施形態の斜視図を描いており、かつ図４Ｂは、拡張状態にある容積可変パウチ４００の一実施形態を描いている。容積可変パウチ４００は、容積可変パウチ４００の内部部分内への材料の受け入れに応じて拡張するように構成することができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、容積可変パウチ４００が材料で満たされたときに圧縮力に抗するように構成することができる。容積可変パウチの一例は、Ｓｐｉｎｅｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＯｐｔｉＭｅｓｈ（登録商標）展開可能な移植システムである。容積可変パウチ４００および使用方法のいくつかの詳細が本明細書において提供されるが、更なる詳細は、「Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｆａｂｒｉｃ  Ｉｍｐｌａｎｔ  Ｆｏｒ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｐｉｎａｌ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｓｅｇｍｅｎｔ」という名称の１９９５年３月１日に公開された米国特許第５５４９６７９号明細書、および「Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｆａｂｒｉｃ  Ｉｍｐｌａｎｔ  Ｆｏｒ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｐｉｎａｌ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｓｅｇｍｅｎｔ」という名称の１９９６年１１月５日に公開された米国特許第５５７１１８９号明細書に見出すことができ、これらの両方は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００５６】
容積可変パウチは、様々な形状および大きさを含むことができる。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチ４００は、材料が容積可変パウチ４００の内部部分内に加えられたときに容積可変パウチ４００の均一な拡張を可能にするような形状とすることができる。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチは、略球形、卵形、長尺状、円筒形、矩形とするか、または任意の他の所望の形状を有することができる。図４Ａおよび図４Ｂに描かれている実施形態において、容積可変パウチ４００は、略バルーン形状である。また、図４Ａおよび図４Ｂに見られるように、容積可変パウチ４００は、第１端部４０２と、第１端部４０２と対向して位置決めされた第２端部４０４とを含む。図４Ａおよび図４Ｂに見られるように、容積可変パウチ４００は、第１端部４０２に位置する単一の開口部４０６を更に含む。
【００５７】
いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、開口部４０６の選択可能な密封および／または閉鎖を可能にするように構成された特徴部を含むことができる。これらの特徴部は、例えば、１つもしくは複数の紐帯、１つもしくは複数の引き紐、１つもしくは複数の栓、または開口部４０６の密封および／または閉鎖を可能にするように構成された任意の他の機械的特徴部または他の特徴部を含むことができる。
【００５８】
容積可変パウチ４００は、様々な材料を含むことができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチは、天然材料、合成材料、人工材料、ポリマー、複合材料、弾性材料、非弾性材料および／または任意の他の所望の材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、図４Ａおよび図４Ｂに描かれているように、容積可変パウチ４００は、織布材料を含むことができる。有利には、織布材料は、所望の最大の大きさへの容積可変パウチ４００の拡張を可能にすることができる。
【００５９】
容積可変パウチ４００は、様々な大きさを含むことができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、２つの椎骨間の配置を可能にするような大きさとすることができる。具体的には、いくつかの実施形態では、容積可変パウチ４００は、２つの椎骨間に、具体的には２つの椎骨の終板間に嵌合するような大きさとすることができる。
【００６０】
椎間ケージ装置
図５Ａは、椎間ケージ装置５００の一実施形態の斜視図を描いている。椎間ケージ装置５００は、椎間ケージ１００と、椎間ケージ１００の内部容積１２６内に位置する容積可変パウチ４００とを含む。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、椎間ケージ１００の全体または部分に固定することができる。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチ４００は、容積可変パウチ４００の第２端部４０４が椎間ケージ１００の遠位端部１１２に近接し、かつ第１端部４０２が椎間ケージ１００の近位端部１１０に近接するように椎間ケージ１００の内部容積１２６に挿入することができる。第１端部４０２が椎間ケージ１００の近位端部１１０に近接するいくつかの有利な実施形態において、容積可変パウチ４００の開口部４０６は、椎間ケージ１００の本体１０２の近位開口１２４に近接して位置する。したがって、いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、近位開口１２４を通して椎間ケージ１００の本体１０２の内部容積１２６に挿入することができる。このような実施形態では、容積可変パウチ４００が近位開口１２４を介して本体１０２の内部容積１２６に挿入された後、容積可変パウチ４００を椎間ケージ１００の本体１０２に部分的にまたは完全に固定することができる。いくつかの実施形態では、容積可変パウチ４００は、容積可変パウチ４００の拡張が椎間ケージ１００の本体１０２の展開をもたらすことができるように椎間ケージ１００の本体１０２に固定することができ、いくつかの実施形態では、椎間ケージ１００の本体１０２への容積可変パウチ４００の固定は、椎間ケージ１００の本体１０２が拡張されたときに容積可変パウチ４００の拡張をもたらすことができる。
【００６１】
いくつかの実施形態において、椎間ケージ装置５００は、栓５０２を更に含むことができる。栓５０２は、近位開口を密封するために、容積可変パウチ４００の第１端部４０２を椎間ケージ１００の近位端部１１０に確実に固定するために、かつ容積可変パウチの開口部４０６を密封するために、近位開口１２４内に密封嵌合するように構成することができる。いくつかの実施形態において、栓５０２は、椎間ケージ１００の展開を容易にするように更に構成することができる。栓５０２は、様々な形状および大きさを含むことができ、かつ例えば、椎間ケージ１００を作製できる材料の全てを含む様々な材料から作製することができる。
【００６２】
いくつかの実施形態において、栓５０２は、近位シャフト５０４と遠位ヘッド５０６とを含むことができる。近位シャフト５０４は、様々な形状および大きさを含むことができる。いくつかの実施形態において、近位シャフト５０４は、近位開口１２４を密封するような大きさおよび形状とすることができ、具体的には、近位開口１２４よりも大きい寸法を有する大きさおよび形状とすることができる。いくつかの実施形態において、近位開口１２４の寸法よりも大きい寸法を備えた近位シャフト５０４の構成は、近位開口１２４内での栓５０２の保持を容易にすることができる。
【００６３】
いくつかの実施形態において、遠位ヘッド５０６は、様々な形状および大きさを含むことができる。いくつかの実施形態において、遠位ヘッド５０６は、遠位基部５０８を有し、かつ頂点に向かって近位シャフト５０４の方向に延びる円錐形状とすることができる。遠位ヘッド５０６は、いくつかの実施形態では、椎間ケージ１００の展開を容易にするような形状とすることができる。
【００６４】
図６Ａは、椎間ケージ１００の本体１０２が拡張されかつ容積可変パウチ４００が拡張形態にある、拡張形態にある椎間ケージ装置５００の一実施形態を描いている。図６Ａに見られるように、拡張形態にある容積可変パウチ４００は、椎間ケージ１００の内部容積１２６を満たすおよび／または実質的に満たす。
【００６５】
図６Ｂは、拡張形態にある椎間ケージ装置５００の切り欠き上面図である。図６Ｂに見られるように、栓５０２の近位シャフト５０４は、椎間ケージ１００の本体１０２の近位開口１２４内に位置する。また、図６Ｂに見られるように、栓の近位シャフト５０４は、近位開口１２４の直径が拡大しており、それにより近位開口１２４内に確実に固定される。また、図６Ｂに見られるように、栓５０２は、容積可変パウチ４００の第１端部４０２の一部分が近位シャフト５０４と近位開口の壁との間に位置するように近位開口１２４内に位置決めされ、それにより容積可変パウチ４００を確実に固定する。
【００６６】
図６Ｂは、椎間ケージ１００の内部容積１２６内に延びる栓５０２の遠位ヘッド５０６を更に描いている。図６Ｂに見られるように、遠位ヘッド５０６は、本体１０２の一部分に係合しており、それにより拡張形態になるように椎間ケージ１００の本体１０２を付勢する。
【００６７】
栓５０２が椎間ケージ装置５００との関連で使用されるいくつかの実施形態では、容積可変パウチ４００を、近位開口１２４を通して椎間ケージ１００に挿入し、容積可変パウチ４００の第１端部４０２および開口部４０６が近位開口１２４に近接するように位置決めすることができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、椎間ケージ１００に少なくとも部分的に固定することができる。容積可変パウチ４００が椎間ケージ１００に挿入され、位置決めされ、かつ必要に応じて椎間ケージ１００に少なくとも部分的に固定された後、容積可変パウチを満たすことができ、かつ／または椎間ケージ１００を拡張させることができる。
【００６８】
図７は、椎間ケージ装置５００の代替的な実施形態を描いている。具体的には、図７は、この図に拡張状態で示す容積可変パウチ４００と、完全拡張形態で示す側部割れ目３０２を含む椎間ケージ３００とを含む椎間ケージ装置５００の実施形態を描いている。図７に見られるように、椎間ケージ３００は、短手方向軸線１０６に沿って測定される短手方向１０６でも拡張され、垂直軸線１０８に沿って測定される垂直方向でも拡張される。図７に見られるように、容積可変パウチ４００は、椎間ケージ３００の内部容積１２６を実質的に満たすおよび／または満たす。
【００６９】
展開システム
いくつかの実施形態は、（図１１に関して更に説明する）椎間ケージ装置５００および／または椎間ケージ１００、３００の挿入および展開のためのシステムおよび装置に関する。図８は、挿入展開システム８００の一実施形態を描いている。図８に見られるように、展開システム８００は、展開具８０２を含むことができる。展開具８０２は、椎間ケージ装置５００および／または椎間ケージ１００、３００の挿入を容易にするように、かつ椎間ケージ装置５００および／または椎間ケージ１００、３００の展開を制御するように構成することができる。
【００７０】
展開具８０２は、様々な形状および大きさを含むことができ、かつ様々な特徴部を含むことができる。いくつかの実施形態において、例えば、展開具８０２は、機械装置、電気機械装置および／または電気装置とすることができる。いくつかの実施形態において、例えば、展開具８０２は、手動で操作することができ、電気的に制御することができ、かつ／または任意の他の所望の制御技術を使用して制御することができる。図８に描かれているように、展開具８０２は、制御インターフェース８０４を含む。制御インターフェース８０４は、使用者が展開具８０２と椎間ケージ装置５００および／または椎間ケージ１００、３００の挿入および／または展開とを制御することを可能にするように構成することができる。いくつかの実施形態において、例えば、制御インターフェースは、椎間ケージ装置５００および／または椎間ケージ１００、３００の展開を生じさせるために使用者の入力を受け取り、かつその入力を使用するように構成された任意の特徴部、システム、および／またはモジュールを含むことができる。図８に描かれているように、制御インターフェース８０４は、展開ケーブル８０６の一端部に力を加えるように構成された簡単な手動制御部を含むことができる。
【００７１】
いくつかの実施形において、展開具８０２は、椎間ケージ１００、３００を挿入するために他の特徴部との関連で使用することができる。このような実施形態において、展開具８０２は、硬質シャフトと共に使用することができる。一実施形態において、硬質シャフトは、展開具８０２に固定される近位端部と、椎間ケージ１００、３００と係合するように構成された遠位端部とを含むことができる。いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００、３００と係合するように構成されかつ硬質シャフトの遠位端部に位置するこれらの特徴部は、椎間ケージ１００、３００の部分に係合するように構成された１つまたは複数の突起（図示せず）を含むことができる。いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００、３００を展開具８０２に選択的に固定するように構成された特徴部は、椎間ケージ１００、３００の軸線１０４、１０６、１０８のいずれかに沿ったおよび／またはそれらのいずれかを中心とした椎間ケージ１００、３００の操作および移動を可能にすることができる。
【００７２】
いくつかの実施形態において、硬質シャフトは、展開具８０２から椎間ケージ１００、３００への展開ケーブル８０６の通過を可能にするように構成することができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、展開具８０２から椎間ケージ１００、３００へと硬質シャフトに沿っておよび／または硬質シャフトを通って通過することができる。展開具８０２から椎間ケージ１００、３００への展開ケーブル８０６の通過は、硬質シャフト内に位置する１つまたは複数の通路により容易にすることができる。いくつかの実施形態において、これらの硬質通路は、硬質シャフトの外面に位置することができ、かつ／または硬質シャフト内に位置することができる。いくつかの実施形態において、通路は、硬質シャフトの全長にわたってかつ／または硬質シャフトの部分に沿って延びることができる。
【００７３】
展開具８０２が椎間ケージ１００、３００の展開にのみ使用されるいくつかの実施形態では、別個の挿入具および／または器具を椎間ケージ１００、３００の挿入に使用することができる。かかる挿入具および／または移植具のいくつかの実施形態は、２０１２年４月５日に公開された米国特許出願公開第２０１２／００８３８８７号明細書に見出すことができ、この明細書は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００７４】
展開ケーブル８０６は、展開具８０２から椎間ケージ装置５００および／または椎間ケージ１００、３００に力を伝達するように構成することができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ装置５００および／もしくは椎間ケージ１００、３００の展開を容易にするように、かつ／または椎間ケージ装置５００および／もしくは椎間ケージ１００、３００を拡張形態に維持するのを容易にするように構成することができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、マーカーとして使用されるように構成することができ、具体的には、椎間ケージ１００、３００の位置を表すための、ならびに／または椎間ケージ１００、３００を拡張させるかどうかおよび／もしくは椎間ケージ１００、３００をどの程度拡張させるかを決定するためのマーカーとして使用することができる。いくつかの実施形態において、例えば、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００内の展開ケーブル８０６の長さの決定を可能にすることにより、椎間ケージ１００、３００を拡張させるかどうかおよび／または椎間ケージ１００、３００をどの程度拡張させるかの決定を可能にできる規則的に離間された特徴部を含むことができる。椎間ケージ１００、３００の展開が、いつくかの実施形態では、椎間ケージ１００、３００の寸法を変化させ得るため、椎間ケージ内に位置する展開ケーブル８０６の部分の長さの決定により、椎間ケージ１００、３００を拡張させるかどうかおよび／または椎間ケージ１００、３００をどの程度拡張させるかを決定するのを容易にすることができる。
【００７５】
展開ケーブル８０６は、様々な形状および大きさを含むことができ、かつ様々な材料から作製することができる。展開具の全体または一部は、３Ｄ印刷により製造されてもよい。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、任意の形状および大きさを含むことができ、ならびに椎間ケージ装置５００および／または椎間ケージ１００、３００を展開させるのに必要な力を加えかつその力に耐えることが可能な任意の材料から作製することができる。
【００７６】
図８に描かれているように、展開ケーブル８０６は、第１端部８０８と第２端部８１０とを含む。いくつかの実施形態において、第１端部８０８は、取付特徴部８１２を含むことができる。取付特徴部８１２は、椎間ケージ１００、３００の一部分への展開ケーブル８０６の取り付けを可能にするように、かつ／または椎間ケージ１００、３００に対する１つもしくは複数の指定方向への展開ケーブル８０６の移動を防止するように構成された任意の特徴部とすることができる。
【００７７】
取付特徴部８１２は、様々な形状および大きさを含むことができ、かつ様々な材料から作製することができる。一実施形態において、例えば、取付特徴部８１２は、取付特徴部８１２が椎間ケージ１００、３００の一部分に係合し、それにより椎間ケージ１００、３００に対する展開ケーブル８０６の移動を制限することを可能にする形状および／または大きさを含むことができる。具体的には、図８に見られるように、いくつかの実施形態では、取付特徴部は、展開ケーブル８０６の第１端部８０８に位置する球状特徴部を含むことができる。
【００７８】
いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、破断点（図示せず）を含むことができる。いくつかの実施形態において、破断点は、力閾値を超えたときに分裂、破断および／または分離するように構成される展開ケーブル８０６の一部分とすることができる。いくつかの実施形態において、破断点の力閾値は、例えば、展開ケーブル８０６の取付特徴部８１２および／または係止特徴部８１４などの他の部分および／または特徴部を破断または破損させる力閾値未満とすることができる。いくつかの実施形態において、破断点は、例えば、係止特徴部８１４と展開ケーブル８０６の第２端部８１０との間に位置決めすることができる。有利には、力閾値を超える力を加えることにより破断点における展開ケーブル８０６の破断がもたらされるため、このような破断点の位置決めにより、椎間ケージ１００、３００が拡張されたときに展開ケーブル８０６を切断する必要性を排除することができる。
【００７９】
また、図８に見られるように、展開ケーブル８０６の第２端部８１０を展開具８０２の一部分に接続することができる。更に図８に見られるように、いくつかの実施形態では、展開ケーブル８０６は、例えば、展開ケーブルに沿った任意の位置に位置することができ、いくつかの実施形態では、取付特徴部８１２と展開ケーブル８０６の第２端部８１０との間に位置することができる係止特徴部８１４を更に含む。係止特徴部８１４は、使用者が椎間ケージ１００、３００を拡張形態で係止および／または確実に固定することを可能にするように構成することができる。いくつかの実施形態において、係止特徴部８１４は、椎間ケージ１００、３００の一部分と相互作用するように構成された大きさおよび／または形状を含むことができ、それにより椎間ケージ１００、３００が拡張された後に椎間ケージ１００、３００が非拡張形態に戻るのを防止する。
【００８０】
いくつかの実施形態において、例えば、取付特徴部８１２と係止特徴部８１４との間の距離は異なる距離とすることができる。具体的には、例えば、取付特徴部８１２と係止特徴部８１４との間の距離は、椎間ケージ１００、３００の大きさ、椎間ケージ１００、３００が展開する前に展開ケーブル８０６を移動させなければならない距離、および／または任意の他の所望のパラメータに基づいて異なる距離とすることができる。
【００８１】
図９、図１０Ａおよび図１０Ｂは、椎間ケージ装置９００の一実施形態の斜視図を描いている。具体的には、図９は、非拡張形態にある椎間ケージ装置９００の一実施形態を描いており、かつ図１０Ａおよび図１０Ｂは、拡張形態にある椎間ケージ装置９００の一実施形態の斜視図を描いている。図９、図１０Ａおよび図１０Ｂに見られるように、椎間ケージ１００は、展開ケーブル８０６と共に使用されるように構成することができる。いくつかの実施形態において、例えば、椎間ケージ１００は、展開ケーブルの一部分を受け入れ、導き、かつ／または保持するように構成された１つもしくは複数の開口部および／または１つもしくは複数の通路を含むことができる。これらの開口部は、様々な形状および大きさを含むことができ、かつ椎間ケージの任意の所望の部分に位置することができる。いくつかの実施形態において、開口部の大きさおよび形状は、例えば、展開ケーブル８０６、取付特徴部８１２、および／または係止特徴部８１４など、開口部に収容される特徴部の大きさおよび形状により決定することができる。具体的には、例えば、椎間ケージ１００は、椎間ケージ１００の本体１０２の遠位端部１１２に近接して位置する１つまたは複数の遠位開口部９０２と、椎間ケージ１００の近位端部１１０に近接して位置する第１および／または第２近位開口部９０６、９０８とを含むことができる。
【００８２】
遠位開口部９０２、第１近位開口部９０６、および第２近位開口部９０８は、展開ケーブル８０６の一部分を受け入れるように構成することができる。いくつかの実施形態において、例えば、遠位開口部９０２、第１近位開口部９０６および／または第２近位開口部９０８の全てまたはいくつかは、展開ケーブル８０６を椎間ケージ１００の一部分の内外に案内することができる。いくつかの実施形態では、これらの開口部９０２、９０６、９０８を、椎間ケージ１００の全体または部分を通過する１つまたは複数の通路に接続することができる。したがって、いくつかの実施形態において、展開ケーブルは、第１近位開口部９０６から椎間ケージ１００内に入り、次いで、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００の全体または一部分を通過した後、例えば、遠位開口部９０２および／または第２近位開口部９０８などの別の開口部を介して椎間ケージ１００内部の通路から出てもよい。
【００８３】
更に図９に見られるように、いくつかの実施形態では、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００の本体１０２の内部容積１２６を通過することができる。具体的には、いくつかの実施形態では、展開ケーブル８０６の全体または部分は、ケージ１００の内面に沿って第１近位開口部９０６から遠位開口部９０２までおよび／または遠位開口部９０２から第２近位開口部９０８まで延びることができる。
【００８４】
いくつかの実施形態において、複数の展開ケーブル８０６は、単一の椎間ケージ１００、３００との関連で使用することができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６の数は、所望の種類の展開により決定することができる。したがって、いくつかの実施形態において、より多くの展開ケーブル８０６は、より複雑な展開動作を達成するために使用することができる。
【００８５】
図１１は、複数の展開ケーブルを使用する一実施形態を描いている。具体的には、図１１は、椎間ケージ装置１１００の更なる実施形態を描いている。図１１に見られるように、椎間ケージ装置１１００は、近位端部１１０と遠位端部１１２とを有する本体１０２を含む椎間ケージ３００を含む。本体１０２は、本体１０２の中心に沿って近位端部１１０と遠位端部１１２との間に延びる長手方向軸線１０４を画定する。椎間ケージ３００の本体１０２は、リビングヒンジ１１８により接合された複数のセグメント１１６を更に含み、本体の内部容積１２６と、上部１２０および底部１２２とを画定し、かつ上部１２０と底部１２２との間に長手方向軸線１０４に直交して延びる垂直軸線１０８を画定する。椎間ケージ３００の本体１０２は、長手方向軸線１０４と垂直軸線１０８との両方に直交して延びる短手方向軸線１０６を更に画定する。
【００８６】
また、図１１に見られるように、椎間ケージ３００の本体１０２は、側部割れ目３０２を含む。側部割れ目３０２は、椎間ケージ３００の本体１０２の拡張を可能にするように構成することができる。いくつかの実施形態において、例えば、側部割れ目３０２は、側部割れ目３０２に直交する方向への椎間ケージ３００の本体１０２の全体または一部分の拡張を可能にするように構成することができる。側部割れ目３０２は、第１端部３０４と第２端部３０６とを含む。側部割れ目３０２の第１端部３０４は、本体１０２の遠位端部１１２に近接して位置し、かつ側部割れ目３０２の第２端部３０６は、本体１０２の略中央に位置する。側部割れ目３０２は、本体１０２を少なくとも部分的に上部分３０８と底部分３１０とに分割する。有利には、側部割れ目３０２により本体１０２を上部分３０８と底部分３１０に分割にすることにより、椎間ケージ３００の本体１０２の拡張が可能となる。いくつかの実施形態では、例えば、椎間ケージ３００の本体１０２のこの拡張は、側部割れ目３０２に直交するものとすることができ、いくつかの実施形態では、本体１０２のこの拡張は、側部割れ目３０２に直交しないものとすることができる。本体１０２の上部分３０８および底部分３１０は、側部割れ目３０２の拡張により短手方向軸線１０６に平行な方向への本体１０２の拡張を可能にする。
【００８７】
更に図１１に見られるように、椎間ケージ３００は、下側第１近位開口部１１０２と、下側第２近位開口部１１０４と、上側第１近位開口部１１０６と、上側第２近位開口部１１０８と、下側遠位開口部１１１０と、上側遠位開口部１１１２とを含む。
【００８８】
また、図１１に見られるように、椎間ケージ装置１１００は、２つの展開ケーブル８０６を含む。図１１に描かれている展開ケーブル８０６の一方は、下側第１近位開口部１１０２に挿通され、次いで容積可変パウチ４００を通過し、ここで、展開ケーブル８０６の一方は、容積可変パウチを再び通過して下側第２近位開口部１１０４に至る前に少なくとも１つの下側遠位開口部１１１０の１つから出る。展開ケーブル８０６のこの経路は、容積可変パウチ４００の一部分を椎間ケージ３００に、具体的には椎間ケージ３００の底部分３１０に確実に固定する。
【００８９】
また、図１１に見られるように、他方の展開ケーブル８０６は、上側第１近位開口部１１０６を通過し、次いで容積可変パウチを再び通過して上側第２近位開口部１１０８に至る前に容積可変パウチを通過して上側遠位開口部１１１２の少なくとも１つに至る。下側開口部１１０２、１１０４、１１１０を通過する展開ケーブル８０６と同様に、上側開口部１１０６、１１０８、１１１２を通過する展開ケーブル８０６は、容積可変パウチ４００の一部分を椎間ケージ３００に、具体的には椎間ケージ３００の上部分３０８に確実に固定する。有利には、容積可変パウチ４００を上部分３０８と底部分３１０とに確実に固定することにより、容積可変パウチ４００の内部部分を満たすことによって椎間ケージ３００を垂直軸線１０８に対して少なくとも部分的に垂直方向に展開させる容積可変パウチ４００の使用を可能にする。
【００９０】
図１１は、２つの展開ケーブル８０６が使用されかつ開口部１１０２、１１０４、１１０６、１１０８、１１１０、１１１２の特定の位置を示す実施形態を描いているが、当業者であれば、任意の数の展開ケーブル８０６を椎間ケージ３００との関連で使用できることと、開口部に関して広範囲の位置を使用できることとを認識するであろう。
【００９１】
椎間ケージ装置の使用方法
図１２は、椎間ケージ１００、３００および／または椎間ケージ装置５００、１１００を使用するための工程１２００の一実施形態を図示するフローチャートである。工程は、例えば、線維環の一部分を除去し、核を排除し、次いで軟骨終板を除去することにより椎間板空間が準備されるブロック１２１０から開始する。
【００９２】
椎間板空間が準備された後、工程１２００は、椎間ケージ１００、３００が椎間板空間内に配置されるブロック１２１２に進む。一実施形態では、椎間ケージ１００、３００の本体１０２の垂直軸線１０８が椎骨終板に平行になるように、椎間ケージ１００、３００の長手方向軸線１０４を中心に椎間ケージ１００、３００を回転させて椎間板空間内に配置する。
【００９３】
工程１２００は、椎間ケージ１００、３００の長手方向軸線１０４を中心に椎間ケージ１００、３００を９０度回転させるブロック１２１４に進む。椎間ケージ１００、３００の回転後、上部１２０および底部１２２は、椎骨終板に接触する。椎間ケージ１００、３００の本体１０２の上部１２０と底部１２２との間の距離が、短手方向軸線１０６に平行に測定される椎間ケージ１００、３００の本体１０２の幅よりも大きい、いくつかの実施形態では、本体１０２の長手方向軸線１０４に沿った本体１０２の９０度回転が椎間板空間の高さを増加させる。
【００９４】
椎間ケージ１００、３００の長手方向軸線１０４を中心に椎間ケージ１００、３００を９０度回転させた後、工程１２００は、椎間ケージ１００、３００が、本体１０２により、いくつかの実施形態では本体１０２を形成するセグメント１１６とリビングヒンジ１１８とにより画定された内部容積１２６を増加させるために拡張される、ブロック１２１６に進む。いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００、３００の拡張は、図１４に描かれているステップ１４０６で概説したように進むことができる。
【００９５】
いくつかの実施形態において、本体１０２は、本体１０２が拡張形態になるまで拡張される。例えば、椎間ケージ１００、３００が展開具８０２との関連で使用されるいくつかの実施形態では、展開具８０２の作動が椎間ケージ１００、３００の展開を生じさせ、それにより椎間ケージ１００、３００の拡張および椎間ケージ１００、３００の内部容積１２６の拡張を生じさせることができる。椎間ケージ１００、３００が、例えばＰＥＥＫ  Ａｌｔｅｒａ（商標）などの記憶材料で作製された本体１０２を含むいくつかの実施形態では、椎間ケージ１００、３００は、椎間ケージ１００、３００が非拡張位置（第２位置）から拡張位置（第１位置）に変形するように記憶材料の作動を誘発することにより拡張させることができる。いくつかの実施形態では、トリガを温度誘発し、応力誘発し、電気的および／もしくは機械的に誘発し、化学的に誘発し、ならびに／または他のトリガ機構により誘発することができる。いくつかの特定の実施形態では、椎間ケージ１００、３００の閾値温度を超えたとき、または椎間ケージ１００、３００の応力閾値を上回ったときにトリガを誘発することができる。
【００９６】
本体１０２により画定された内部容積１２６を増加させるために椎間装置を拡張させた後、工程１２００は、いくつかの実施形態では、椎間装置が、例えば、展開ケーブル８０６などの係止機構により拡張形態で係止されるブロック１２１８に進むことができる。いくつかの実施形態では、工程１２００がブロック１２１８を含むことができるが、このブロックのステップを省略することができ、工程１２００は、ブロック１２２０に進むことができる。
【００９７】
次いで、工程１２００は、隣接する椎骨間の骨融合を可能にするために椎間ケージ１００、３００の本体１０２の内部容積１２６が骨移植材料で満たされるブロック１２２０に進むことができる。いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００、３００の本体１０２の内部容積１２６は、椎間ケージ１００、３００の本体１０２の近位端部１１０に位置する近位開口１２４を介して満たすことができる。
【００９８】
当業者であれば、前述の工程のステップを同じ順序または異なる順序で実行できることを認識するであろう。当業者であれば、工程１２００が上記で概説したステップよりも多いまたは少ないステップを含み得ることを更に認識するであろう。
【００９９】
図１３は、椎間ケージ装置５００を使用するための工程１３００の一実施形態を図示するフローチャートである。いくつかの実施形態では、椎間空間への椎間ケージ装置５００の挿入前に工程１３００の部分を実行することができ、いくつかの実施形態では、椎間空間への椎間ケージ装置の挿入後に工程１３００の部分を実行することができる。
【０１００】
工程１３００は、容積可変パウチ４００が椎間ケージ１００、３００に挿入されるブロック１３０２から開始する。いくつかの実施形態において、例えば、椎間ケージ１００、３００への容積可変パウチ４００の挿入は、様々な器具および技術を使用して実行することができる。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチは、椎間ケージ１００、３００の本体１０２の近位端部１１０における近位開口１２４を介して椎間ケージ１００、３００に挿入することができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に位置する近位開口１２４を介して椎間ケージ１００、３００の内部容積１２６に挿入することができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、椎間ケージ１００、３００に予め挿入することができ、かつ工程１３００は、ブロック１３０２以外のブロックから開始することができる。
【０１０１】
容積可変パウチ４００が椎間ケージ１００、３００に挿入された後、工程１３００は、容積可変パウチ４００の開口部４０６が椎間ケージ１００、３００の近位開口１２４に近接して位置決めされるブロック１３０４に進む。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００の開口部４０６を椎間ケージ１００、３００の近位開口１２４に近接して位置決めすることは、例えば、容積可変パウチ４００の第１端部４０２を近位開口１２４に挿通する前に容積可変パウチ４００の第２端部４０４を近位開口１２４に挿通することにより達成することができる。この挿入処置に従い、それにより最初に容積可変パウチ４００の第２端部４０４を近位開口１２４に挿通することにより、容積可変パウチ４００の第１端部４０２に位置する容積可変パウチ４００の開口部４０６を椎間ケージ１００、３００の近位開口１２４に近接して容易に位置決めすることができる。容積可変パウチ４００が椎間ケージ１００、３００に予め挿入されるいくつかの実施形態において、工程１３００は、ブロック１３０４から開始することができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００の開口部４０６は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１２４に近接して予め位置決めすることができ、かつ工程１３００は、ブロック１３０４以外のブロックから開始することができる。
【０１０２】
容積可変パウチ４００の開口部４０６が椎間ケージ１００、３００の近位開口１２４に近接して位置決めされた後、工程１３００は、容積可変パウチ４００が椎間ケージ１００、３００に固定されるブロック１３０６に進む。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチ４００は、椎間ケージ１００、３００の全体または部分に、具体的には、椎間ケージ１００、３００の本体１０２の全体または部分に固定することができる。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチ４００は、内部容積１２６を画定する本体１０２の部分に沿って椎間ケージ１００、３００の本体１０２に固定することができる。具体的には、容積可変パウチ４００の部分は、本体１０２を構成するセグメント１１６およびリビングヒンジ１１８に固定することができる。
【０１０３】
いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、例えば、１つもしくは複数の留め具、１つもしくは複数のフック、１つもしくは複数のスナップ、１つもしくは複数の接着領域、および／または容積可変パウチ４００と椎間ケージ１００、３００の本体１０２のいずれか一方もしくは両方に位置する任意の他の所望の特徴部など、椎間ケージ１００、３００の本体１０２に位置する特徴部を備えた椎間ケージ１００、３００の本体１０２に固定することができる。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチ４００は、容積可変パウチ４００または椎間ケージ１００、３００の本体１０２のいずれか一方の一体部ではない追加の特徴部により椎間ケージ１００、３００に固定することができる。いくつかの実施形態において、これらの特徴部は、例えば、１つまたは複数の展開ケーブル８０６を含むことができる。いくつかの実施形態では、例えば、容積可変パウチ４００を椎間ケージ１００、３００に固定するために展開ケーブル８０６を融着することができる。いくつかの特定の実施形態では、展開ケーブル８０６を、例えば、本体１０２などの椎間ケージ１００、３００の一部分に挿通し、容積可変パウチ４００の一部分に通し、次いで椎間ケージ１００、３００の一部分に再び挿通することができる。いくつかの実施形態では、椎間ケージ１００、３００の部分および容積可変パウチ４００の部分を通る展開ケーブル８０６の通過により、容積可変パウチ４００を椎間ケージ１００、３００に確実に固定することができる。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、容積可変パウチ４００を内部容積１２６の周縁全体に沿って椎間ケージ１００、３００に接続することができ、いくつかの実施形態では、容積可変パウチ４００を椎間ケージ１００、３００に不連続点で接続することができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、１点、２点、３点、４点、５点、６点、８点、１０点、２０点、５０点、または任意の他のもしくは中間数の点で椎間ケージ１００に接続することができる。容積可変パウチ４００が椎間ケージ１００、３００に予め挿入されかつ容積可変パウチ４００の開口部４０６が椎間ケージ１００、３００の近位開口１２４に近接して予め位置決めされているいくつかの実施形態では、工程１３００は、ブロック１３０６から開始することができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、椎間ケージ１００、３００に予め固定することができ、かつ工程１３００は、ブロック１３０６以外のブロックから開始することができる。椎間ケージ装置５００の組み立てが椎間ケージ装置５００の使用から時間的に切り離されるいくつかの実施形態では、工程１３００は、ブロック１３０６で終了することができる。
【０１０５】
椎間ケージ装置５００の組み立てが椎間ケージ装置５００の使用に時間的に近接する工程１３００のいくつかの実施形態では、容積可変パウチ４００が椎間ケージ１００、３００に固定された後、工程１３００は、椎間ケージ１００、３００が拡張されるブロック１３０８に進むことができる。いくつかの実施形態において、ブロック１３０８は、椎間空間を準備し椎間ケージ装置５００を挿入するための工程を先行させることができる。いくつかの実施形態において、これらの工程は、例えば、図１２に描かれている工程１２００のステップのいくつかまたは全てを含むことができる。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００、３００は、任意の所望の展開技術および／または展開装置を使用して拡張させることができる。いくつかの特定の実施形態において、例えば、椎間ケージは、展開具８０２と展開ケーブル８０６とを含む展開システム８００を使用して拡張させることができる。いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００、３００の展開は、長手方向軸線１０４、短手方向軸線１０６、および／または垂直軸線１０８の１つ以上に沿って測定される椎間ケージ１００、３００の寸法に変化をもたらすことができる。
【０１０７】
椎間ケージ１００、３００が拡張された後、工程１３００は、容積可変パウチ４００が満たされるブロック１３１０に進む。いくつかの実施形態において、例えば、容積可変パウチ４００は、容積可変パウチ４００における開口部４０６を介して満たすことができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、容積可変パウチの開口部４０６と、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に位置する近位開口１２６とを介して満たすことができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチは、例えば、ガス材料、液体材料および／または固体材料で満たすことができる。いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、例えば、固体材料、具体的には複数の固体材料片を含むことができるグラフ材料で満たすことができる。いくつかの実施形態において、これらの材料は、骨断片および／もしくは骨片、ならびに／または任意の生体適合性材料を含むことができる。
【０１０８】
いくつかの実施形態において、容積可変パウチ４００は、所望の量の膜材料で満たすことができる。いくつかの実施形態において、膜材料の所望の量は、拡張状態にある容積可変パウチ４００に所望の大きさの基づくことができる。したがって、いくつかの実施形態において、拡張状態の容積可変パウチ４００の所望の大きさは、膜材料の量を決定することができる。容積可変パウチ４００が満たされた後、充填材料を容積可変パウチ４００内に維持するステップを行うことができる。いくつかの実施形態において、これらのステップは、例えば、開口部４０６を密封すること、開口部４０６を閉鎖すること、開口部４０６を塞ぐこと、または膜材料が抜けて容積可変パウチ４００が空になるのを防止する任意の他の作用を含むことができる。
【０１０９】
図１４は、容積可変パウチ４００を有しても有さなくてもよい椎間ケージ装置９００、１１００を準備および／または使用するための工程１４００の一実施形態を図示するフローチャートである。いくつかの実施形態では、椎間空間への椎間ケージ装置９００、１１００の挿入前に工程１４００を実行することができ、いくつかの実施形態では、椎間空間への椎間ケージ装置の挿入後に工程１４００を実行することができる。
【０１１０】
工程１４００は、展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に挿通されるブロック１４０２から開始する。いくつかの実施形態において、例えば、展開ケーブル８０６は、展開ケーブル８０６を第１近位開口部９０６、１１０４、１１０８に挿通することにより椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に挿通される。いくつかの実施形態において、第１近位開口部９０６、１１０４、１１０８に挿通される展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０を通過して椎間ケージ１００、３００の内部容積１２６内に入る。いくつかの実施形態において、第１近位開口部９０６、１１０４、１１０８に挿入される展開ケーブル８０６は、通路内に入って椎間ケージ１００、３００の全体または部分を通過する。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に予め挿通することができ、かつ工程１４００は、ブロック１４０２以外のブロックから開始することができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に挿通される必要はなく、むしろ椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０にまたはその近傍に単に取り付けまたは固定される。
【０１１１】
展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に挿通または固定された後、工程１３００がブロック１３０４に移り、展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の遠位端部１１２に挿通される。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、展開ケーブル８０６を遠位開口部９０２、１１１０、１１１２に挿入および／または挿通することにより椎間ケージ１００、３００の遠位端部１１２に挿入することができる。展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の近位端部１１１０を通過して内部容積１２６内に入るいくつかの実施形態では、展開ケーブル８０６は、内部容積１２６から遠位開口部９０２、１１１０、１１１２を介して遠位端部１１２に挿入することができる。展開ケーブル８０６が第１近位開口部９０６、１１０４、１１０８から通路を通過するいくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、椎間ケージの遠位端部を通る通路を通過することにより椎間ケージ１００、３００の遠位端部１１１２に挿通されてもよい。展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に予め挿通されているいくつかの実施形態では、工程１４００は、ブロック１４０４から開始することができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の遠位端部１１２に予め挿通することができ、かつ工程１４００は、ブロック１４０４以外のブロックから開始することができる。椎間ケージ装置９００、１１００の組み立てが椎間ケージ装置９００、１１００の使用から時間的に切り離されるいくつかの実施形態では、工程１４００は、ブロック１４０４で終了することができる。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の遠位端部１１２に挿通された後、展開ケーブル８０６を椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に戻すことができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、展開ケーブル８０６を第２遠位開口部９０２、１１１０、１１１２に挿入および／または挿通することにより椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に戻ることができる。展開ケーブル８０６が第２遠位開口部９０２、１１１０、１１１２に挿入および／または挿通された後、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の遠位端部１１２を通過して椎間ケージ１００、３００の内部容積１２６内に入る。いくつかの実施形態において、遠位開口部９０２、１１１０、１１１２に挿入される展開ケーブル８０６は、通路内に入って椎間ケージ１００、３００の全体または部分を通過する。
【０１１３】
展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に戻った後、展開ケーブル８０６は、展開ケーブル８０６を第２近位開口部９０８、１１０２、１１０６に挿通することにより椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に挿通することができる。いくつかの実施形態において、第２近位開口部９０８、１１０２、１１０６に挿通される展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の内部容積１２６から椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０へと通過する。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に予め挿通することができる。いくつかの実施形態において、展開ケーブル８０６は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に挿通される必要はなく、むしろ椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０にまたはその近傍に単に取り付けまたは固定することができる。
【０１１４】
展開ケーブル８０６が椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０に挿通または固定された後、椎間ケージ１００、３００を展開させるために使用できる展開具８０２に展開ケーブル８０６を接続することができる。
【０１１５】
椎間ケージ装置９００、１１００の組み立てが椎間ケージ装置９００、１１００の使用に時間的に近接する工程１４００のいくつかの実施形態では、工程１４００は、展開ケーブル８０６を介して椎間ケージ１００、３００に力を加えることにより椎間ケージ１００、３００が拡張されるブロック１４０６に進む。展開ケーブル８０６を介して椎間ケージ１００、３００に加えられる力は、様々な器具および／または技術を使用して発生させることができる。例えば、展開ケーブル８０６が、展開具８０２を含む挿入システム８００の一部であるいくつかの実施形態では、制御インターフェース８０４を使用して展開ケーブル８０６に張力を付与することにより展開ケーブル８０６を介して椎間ケージ１００、３００に力を加えることができる。いくつかの実施形態では、展開ケーブル８０６を介して椎間ケージ１００、３００に力が加えられたときに、使用者には、使用者が展開の状況を理解することを可能にするために展開具８０２を介してフィードバックが与えられる。具体的には、いくつかの実施形態では、展開具８０２は、椎間ケージ１００、３００に力を更に加えることにより拡張形態での椎間ケージ１００、３００の係止がもたらされることを表すフィードバックを使用者に与えるように構成することができる。いくつかの実施形態において、例えば、このフィードバックは、椎間ケージ１００、３００が係止および／または拡張形態になる直前であることを表す可聴信号、視覚信号および／または触覚信号を含むことができる。いくつかの実施形態において、ブロック１４０６は、椎間空間を準備し椎間ケージ装置９００、１１００を挿入するための工程を先行させることができる。いくつかの実施形態において、これらの工程は、例えば、図１２に描かれている工程１２００のステップのいくつかまたは全てを含むことができる。
【０１１６】
展開ケーブル８０６を介して椎間ケージ１００、３００に力を加えることにより椎間ケージ１００、３００が拡張された後、工程１４００は、椎間ケージ１００、３００が拡張形態で係止されるブロック１４０８に進む。展開ケーブル８０６が係止特徴部８１４を含むいくつかの実施形態では、展開ケーブル８０６上の係止特徴部８１４を用いて椎間ケージ１００、３００を拡張形態に係止することができる。椎間ケージ１００、３００を拡張形態に係止するために椎間ケージ１００、３００との関連で係止特徴部８１４をどのように使用できるかについての１つの特定の実施形態では、係止特徴部は、展開ケーブル８０６の直径よりも大きい寸法および／または直径を有する部材を含むことができる。椎間ケージ１００、３００を展開させるために展開ケーブル８０６を第２近位開口部９０８、１１０４、１１０８から後退させるときに、係止特徴部８１４は、椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０を通して第２近位開口部９０８、１１０４、１１０８から出るように移動させることができる。椎間ケージ１００、３００を拡張および／または係止形態で確実に固定するために係止特徴部８１４が使用されるいくつかの実施形態では、第２近位開口部９０８、１１０４、１１０８は、係止特徴部８１４が椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０を通過して第２近位開口部９０８、１１０４、１１０８から出ることを可能にするが、係止特徴部８１４が第２近位開口部９０８、１１０４、１１０８を通って後退して椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０内に戻るのを防止するように構成することができる。したがって、いくつかの実施形態において、係止特徴部が第２近位開口部９０８、１１０４、１１０８を介して椎間ケージ１００、３００の近位端部１１０から引かれると、係止特徴部は、椎間ケージ１００、３００を係止および／または拡張形態で確実に固定するために第２近位開口部９０８、１１０４、１１０８の部分と係合することができる。いくつかの実施形態では、椎間ケージ１００、３００が拡張形態で係止された後、力閾値を超えることができ、かつ展開ケーブル８０６が破断点で破断することができる。いくつかの実施形態において、椎間ケージ１００、３００が係止および／または拡張形態となった後、近位開口１２４を介して充填材料および／または移植材料を椎間ケージ１００、３００の本体１０２の内部容積１２６に挿入することができる。
【０１１７】
当業者であれば、工程１３００、１４００が、上記で概説したステップよりも多いまたは少ないステップを含み得ることを認識するであろう。当業者であれば、工程１３００、１４００の上記で概説したステップを任意の所望の順序で実行できかつこれらステップがサブステップまたはサブ工程を含み得ることを更に認識するであろう。当業者であれば、椎間ケージ１００、３００を拡張形態に係止する具体的な方法が、本明細書に列挙した特定の実施形態に限定されるものではなく、椎間ケージ１００、３００を拡張および／または係止形態で係止するために多様な技術および装置を使用できることを更に認識するであろう。当業者であれば、図１２、図１３、および図１４に描かれている工程を組み合わせ得ることと、したがって椎間ケージ１００、３００を容積可変パウチ４００と展開ケーブル８０６との両方と共に使用できることを更に認識するであろう。
【０１１８】
図１５Ａ〜図１５Ｃは、本体１０２の遠位端部に位置する遠位開口１５０２を有する椎間ケージ装置１５００の実施形態の図である。代替的な実施形態では、開口１５０２が軸線１０４からずらされ得るが、椎間ケージ装置１５００の斜視図である図１５Ａを参照すると、遠位開口１５０２は、長手方向軸線１０４を中心とする。図示の実施形態において、遠位開口１５０２は、近位開口１２４の直径よりも小さい直径を有し、かつ遠位開口１５０２の内面に沿って連結機構が組み込まれる。ある実施形態において、連結機構は、バヨネットマウントの形態をとる。断面Ａ−Ａ（図１５Ａに示す）に沿った椎間ケージ装置１５００の断面図である図１５Ｂに示すように、遠位開口は、２つ以上のピン１６１８を受け入れるように構成された２つ以上のスロット１５０４を（図１６Ａ〜図１６Ｃを参照して更に説明する）移植具１６００の遠位端部に有し得る。
【０１１９】
図示の実施形態において、スロット１５０４は、スロットの第１部分が遠位開口１５０２の近位端部から遠位側に開口１５０２の近位端部と遠位端部との間の位置まで延びるように遠位開口の内面に沿って形成された「Ｌ字形」スロットである。断面Ｂ−Ｂ（図１５Ｂに示す）に沿った椎間ケージ装置１５００の断面図である図１５Ｃにより明確に示すように、スロット１５０４の第２部分は、遠位開口の内面の内周に沿って径方向に延びる。径方向の延在は、長手方向軸線１０４を中心に約４５度〜約１３５度とすることができる。図示の実施形態において、周方向の延在は約９０度である。いくつかの実施形態では、より少ないまたは多いスロット１５０４が使用されてもよい。追加的に、いくつかの実施形態において、スロット１５０４は、スロット１５０４の第１部分が軸線１０４、１０８により形成された平面の中心に位置するように配置されてもよい。これは、有利には、より大きいピン１６１８が使用されることを可能にすることができ、それにより装置を展開させたときの局所的な応力および歪みを低減する。
【０１２０】
他の実施形態において、遠位開口１５０２のスロット１５０４は、第１部分が開口１５０２の近位端部から開口１５０２の遠位端部まで完全に延在するように第２部分を有さず、ピン１６１８が開口１５０２を全体的に通過することを可能にする。このような実施形態では、椎間ケージ装置１５００の遠位面１５０５に係合し当接するように移植具のピン１６１８を代わりに使用することができる。更に他の実施形態において、遠位開口１５０２は、近位開口１２４の直径と同等かまたはそれよりも大きい直径を有する。更にまた、他の実施形態では、他の種類の連結機構、限定されるものではないが、圧入、締まり嵌め、摩擦嵌め、ねじ山、および当技術分野で知られる他の連結機構などが、移植装置を本体１０２と連結させるために使用され得ることが考慮される。
【０１２１】
図１５Ｂを参照すると、本体１０２の近位端部１１０は、図１６Ａ〜図１６Ｃに示す移植具１６００の嵌合部分１６０８を受け入れるように構成された切り欠き１５０６を有する。図示の実施形態において、２つの切り欠き１５０６は、近位端部１１０の外周縁に沿って位置する。他の実施形態では、異なる数の切り欠き１５０６を使用することができ、これらの切り欠きは、本体１０２の近位端部１１０の外周縁に沿った配置に限定されるものではない。
【０１２２】
図１６Ａ〜図１６Ｃは、椎間ケージ装置１５００または本明細書で説明する他のケージ装置を非拡張位置から拡張位置に変換するために使用できる移植具１６００の実施形態の図である。移植具１６００の実施形態の部分断面図である図１６Ａを参照すると、移植具１６００は、器具１６００の近位端部と遠位端部との間に延びかつ光軸線１６０４を中心とする外側カニューレ１６０２を有する。外側カニューレ１６０２の遠位端部には、本体１０２の近位端部１１０に接触するように構成されたコネクタ１６０６がある。移植具１６００の遠位端部の図である図１６Ｃにより明確に示すように、一実施形態では、コネクタ１６０６は、コネクタ１６０６が近位端部１１０の全表面積にわたっていかなる接触圧も有利に分散させるように本体１０２の近位端部１１０の寸法と同等かまたはそれよりも大きい寸法を有する。いくつかの実施形態において、コネクタ１６０６は、本体１０２の近位端部１１０の切り欠き１５０６に挿入されてこれに係合するように構成される、コネクタ１６０６から遠位側に突出する歯などの２つの嵌合部分１６０８を有する。他の実施形態において、コネクタ１６０６は、本体１０２の近位端部１１０における切り欠き１５０６の量に応じてより少ないまたは多い嵌合部分１６０８を有し得る。嵌合部分１６０８は、係合させると本体１０２の回転を外側カニューレ１６０２の回転と直接連動させるように構成され、それにより移植処置中に移植具１６００の使用者に本体１０２の回転の直接制御を行わせる。
【０１２３】
外側カニューレ１６０２の近位端部には、移植具１６００の使用者により保持されるように構成されたハンドル１６１０がある。ハンドル１６１０は、ハンドル１６１０の回転も外側カニューレ１６０２の回転を生じさせるように外側カニューレ１６０２に直接取り付けられる。そのようなものとして、移植具１６００の使用者は、ハンドル１６１０を通じて本体１０２の回転を有利に制御することができる。移植具１６００はまた、外側カニューレ１６０２内で摺動可能に並進可能でもあり摺動可能に回転可能でもある、管腔軸線１６０４を中心とする内部シャフト１６１２を有する。図示の実施形態において、内部シャフト１６１２は、制御部材１６１４の回転および並進が内部シャフト１６１２を回転および並進させるように制御部材１６１４に直接取り付けられる。この実施形態において、制御部材１６１４は、ハンドルにおける開口１６１６内に全体的に受け入れられる。他の実施形態において、開口は、制御部材１６１４がハンドルの外側に留まるように内部シャフト１６１２を受け入れるのみの大きさとされる。制御部材１６１４は、装置の使用者が制御部材１６１４を回転および並進させるのを補助するための隆起突条、突出部、シボ加工部、把持部、または他の機構を有し得る。
【０１２４】
いくつかの実施形態において、シャフトの遠位端部には、椎間ケージ装置１５００の遠位開口１５０２に位置するスロット１５０４の形態の連結機構に対応するピン１６１８がある。シャフト１６１２は外側カニューレ１６０２内で摺動可能に並進可能でありかつ摺動可能に回転可能であるため、切り欠き１５０６との嵌合部分１６０８の係合により外側カニューレ１６０２を介して本体１０２に反力が加えられたままで、遠位開口１５０２の「Ｌ字形」スロット１５０４に係合するようにシャフト１６１２を並進のみならず回転もさせることができる。
【０１２５】
図１７は、椎間ケージ装置１５００または本明細書で説明する任意の他のかかる装置を非拡張位置から拡張位置に変換するために移植具１６００を使用できる１つの方法を図示している。図示の実施形態では、ピン１６１８を備えたシャフト１６１２と、スロット１５０４を含む遠位開口１５０２を備えた椎間ケージ装置１５００とが使用される。第１ステップ中、コネクタ１６０６が本体１０２の近位端部１１０に隣接かつ接触して配置されるように、非拡張形態にある椎間ケージ装置１５００の近位端部１１０に向けて移植具１６００を前進させる。この前進工程中、嵌合部分１６０８が同時に切り欠き１５０６に挿入されてこれに係合し、それにより本体１０２の回転を外側カニューレ１６０２の回転と連動させる。
【０１２６】
次に、第２ステップ中、シャフト１６１２は、外側カニューレ１６０２を通して椎間ケージ装置１５００内へと遠位側に摺動自在に前進させる。シャフトは、最初に近位開口１２４を通り、次いで内部容積１２６を通って前進し、最終的に遠位開口１５０２の後縁部に隣接かつ接触して配置される。この実施形態では、遠位開口１５０２が、シャフト１６１２の遠位端部におけるピン１６１８に対応するスロット１５０４を有するため、シャフト１６１２は、スロット１５０４の外形への追従により遠位開口１５０２内に更に前進させることができる。次いで、シャフト１６１２は、シャフト１６１２が遠位開口１５０２と係合されるように回転させることができる。この係合位置において、シャフト１６１２および本体１０２は、シャフト１６１２の並進が本体１５０２の並進をもたらすように結合される。「第１」および「第２」のような上記ステップの表記が、椎間ケージ装置１５００および本明細書で説明する他のケージ装置を展開させる１つの方法を単に説明するためにのみ使用されていることに留意されたい。他の実施形態において、この順番は、第２ステップが第１ステップの前に完了するように逆にすることができる。
【０１２７】
遠位開口部１５０２の全長にわたって延びるスロット１５０４を有する椎間ケージ装置１５００の実施形態では、シャフトは、全体的に遠位開口部１５０２を通して前進させる。ピン１６１８が本体１０２の遠位面１５０５の遠位側に位置した時点で、ピン１６１８が遠位面１５０５に当接するようにシャフト１６１２を回転させて後退させる。
【０１２８】
追加的に、上記で説明したステップは、椎間空間への椎間ケージ装置１５００の挿入前または挿入後に実行することができる。上記で説明したステップが椎間空間に挿入される前に実行される実施形態では、移植具１６００が装置を空間内に送達するために使用される。上記で説明したステップが椎間空間に挿入された後に実行される実施形態では、別個の器具が装置を空間内に送達するために使用されてもよい。
【０１２９】
第３ステップ中、シャフト１６１２が遠位開口１５０２と係合された後、シャフト１６１２が適所に保持されている間に本体１０２の近位端部１１０に力が遠位方向に加えられる。近位端部１１０に加えられた力は、リビングヒンジ１１８に沿った変形により本体１０２を非拡張位置から拡張位置に変換する。代替的な実施形態では、本体１０２を非拡張位置から拡張位置に変換するために外側カニューレ１６０２が適所に保持されている間に、遠位開口１５０２では本体１０２の遠位端部に近位方向に力が加えられる。
【０１３０】
最終ステップ中、遠位開口１５０２の「Ｌ字形」スロットからピン１６１８を外すためにシャフト１６１２を回転させる。次に、シャフト１６１２は、シャフト１６１２が本体１０２から取り外されるように椎間ケージ装置１５００から摺動自在に後退させてもよい。次いで、コネクタ１６０６は、嵌合部分１６０８が切り欠き１５０６から取り外されるように後退させてもよい。その後、器具が椎間空間および患者の身体から取り外されてもよい。
【０１３１】
垂直方向に拡張可能な椎間ケージ
図１８は、拡張形態にある椎間ケージ１８００の実施形態の図である。椎間ケージ１８００は、前面パネル１８０２と環状本体１８０５との両方を有する。拡張形態において、前面パネル１８０２は、ケージ１８００に支柱の形態の構造的支持を与えるように構成される。一実施形態において、前面パネル１８０２は、前面パネル１８０２を上部１８１６ａと底部１８１６ｂとの両方に細分割する、上縁部１８１２および底縁部１８１４から等距離に位置決めされたリビングヒンジ１８１０を含む。他の実施形態において、リビングヒンジ１８１０は、非拡張形態および拡張形態に望ましい幾何学的形状に応じて上縁部１８１２のまたは底縁部１８１４のより近くに配置されてもよい。更にまた、更に他の実施形態では、２つ以上のリビングヒンジを前面パネル１８０２に含めることができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、上部１８１６ａおよび底部１８１６ｂは、前面パネル１０２を形成するためにヒンジ１１０において回転可能に取り付けられる別個のユニットである。これらの実施形態において、上部１８１６ａおよび底部１８１６ｂの回転可能な取り付けは、リビングヒンジ１８１０に沿った変形を可能にするように構成されるリビングヒンジ１８１０に沿った、厚さを薄くして形成されたヒンジまたは前面パネル１８０２のリビングヒンジなどの弾性変形を可能にする材料により達成することができる。
【０１３３】
図１８に図示した実施形態などの一実施形態において、前面パネル１８０２は、前面パネル１８０２の実質的に中心に位置する開口１８１８を有する。他の実施形態において、前面パネル１８０２は、上部１８１６ａと底部１８１６ｂとの両方に位置する複数の開口を有する。開口１８１８は、移植装置の遠位部が前面パネル１８０２の遠位側に位置するように移植装置の遠位部が椎間ケージ１８００の後端部１８０８から入って開口１８１８を通過することを可能にするように構成することができる。上部１８１６ａおよび底部１８１６ｂに複数の開口を備えた実施形態では、開口は、ガイドワイヤが第１開口を通して椎間ケージ１８００の後端部１８０８に挿通され、第２開口を通して後端部１８０８に戻されることを可能にするように構成することができる。移植装置またはガイドワイヤは、力を加えて椎間ケージ１８００を非拡張形態から拡張形態に変換するために使用することができる。
【０１３４】
別の例として、膨張可能なブラダーなどの膨張可能な装置を内部容積内に配置することができる。膨張可能な装置は、膨張可能な装置が内部容積における容積を増加させるように膨張させることができる。膨張可能な装置は、椎間ケージ１８００を展開させるために椎間ケージに力が加えられるように椎間ケージ１８００の部分に接触することができる。このような方法および装置は、米国特許出願第１４／４２２７５０号明細書で詳細に説明されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１３５】
図示の実施形態において、上部１８１６ａおよび底部１８１６ｂは、開口１８１８にかかわらず略矩形状を有する。このような構成において、上縁部１８１２および底縁部１８１４は、略平行のままである。他の実施形態において、上部および底部は、矩形状ではなく、むしろ上縁部１８１２および底縁部１８１４が平行でないような楔形状である。これらの実施形態は、支持を必要とする２つの表面が傾斜しておりかつ異なる高さが必要である場合に使用することができる。他の形状は、限定されるものではないが、正方形、矩形、平行四辺形、および台形などの四角形を含み得る。形状はまた、５つ以上の側面を有する多角形、半円形などの部分楕円形、および当業者により選択され得る任意の他の形状を含み得る。
【０１３６】
椎間ケージ１８００のパネルが、リビングヒンジを利用して隣接するパネルとの一体のユニットを形成することができ、または隣接するユニットとは別個のものとすることができ、かつ上記で説明した取付機構を介して回転可能に取り付け可能であることは当業者に明らかなはずである。装置のいくつかの実施形態では、リビングヒンジと他の取付特徴部との両方が同時に使用される。これは、製造後に装置が組み立てられることを可能にし、かつ潜在的にコストの削減をもたらすことができる。他の実施形態において、リビングヒンジは、装置全体にわたって使用される。
【０１３７】
操作
上述したように、椎間ケージ１８００のパネルおよび部分は、隣接するパネルおよび部分にリビングヒンジを介して回転可能に取り付けられる。そのようなものとして、椎間ケージ１８００の別個のパネルは、非拡張形態から拡張形態に回転することができる。図１９Ａ〜図１９Ｃは、椎間ケージ１８００を非拡張形態から拡張形態に変換する１つの非限定的な方法を図示する、椎間ケージ１８００の左側から見た図である。３つの別個の形態、すなわち、非拡張形態（図１９Ａに示す）、中間形態（図１９Ｂに示す）、および拡張形態（図１９Ｃに示す）が示されている。
【０１３８】
図１９Ａを参照すると、非拡張形態にある間、前面パネル１８０２、楔の先端を形成するリビングヒンジ１８１０により上部１８１６ａおよび底部１８１６ｂが楔の側部を形成するように折曲されている。他の実施形態において、側面パネルは内方に折曲される。図示の実施形態において、リビングヒンジ１８１０は、遠位方向に外方に延び、それにより椎間ケージ１８００に楔状または先細り先端部１８０６を提供する。移植処置中において、前面パネル１８０２が、手術部位および椎骨内空間内に入る椎間ケージ１８００の最初の部分であるため、この楔形形態または先細り形態は、移植処置中の患者への椎間ケージ１８００の挿入を容易にする。第１に、楔形状のため、使用者は、ケージ１８００を２つの椎骨終板により形成された空間内に前進させるときにこの空間内の中心にケージ１８００を配置するのが補助される。第２に、椎間ケージ１８００は非拡張形態では高さが低いため、上部パネル１８５０および／または底部パネル１８６０などのケージ１８００の部分が終板に接触し、それにより処置中にケージ１８００の前進を妨げる可能性が低い。
【０１３９】
いくつかの実施形態において、装置の非拡張形態から拡張形態への変換は、前面パネル１８０２に後端部１８０８の方向の力を加えることにより実行することができる。この変換は、椎骨終板に平行な平面内での装置の並進を（例えば、上板１８５０および底板１８６０に反力を加えることにより）阻止しながら前面パネル１８０２を引っ張ることにより達成することができる。前面パネル１８０２にかかる力と上部１８１６ａおよび底部１８１６ｂの回転可能な取り付けとの両方により、リビングヒンジ１８１０は後端部１８０８に向けて引っ張られる。この動作は、上部１８１６ａと底部１８１６ｂとの間に形成される角度を増加させ、それによりケージ１８００の垂直方向の拡張を生じさせる。
【０１４０】
他の方法を使用してケージ１８００を開放することもできることに留意されたい。例えば、前面パネル１８０２またはより具体的にはリビングヒンジ１８１０が同じ方向に並進するのを阻止しながら、むしろ先端部１８０６に向けて環状本体１８０５に力をかけることができる。他の例では、そうではなく側面パネルが折曲される方向と逆の方向に側面パネルに力を加えてもよい。したがって、側面パネルが内部容積１８９０に向けて内向きに折曲される場合、内部容積１８９０から離れる方向に各側面パネルに別々の力を加えることができる。側面パネルが内部容積１８９０から離れる方向に外向きに折曲される場合、内部容積１８９０に向かう方向に各側面パネルに別々の力を加えることができる。別の例では、変換工程を開始するために、上向きの垂直力が上部パネルの底面に加えられてもよく、かつ下向きの垂直力が底部パネルの上面に加えられてもよい。上記で説明した方法のいくつかまたは全ては、ケージ１００を非拡張形態から拡張形態に変換する工程において一緒に組み合わせることができる。
【０１４１】
変形形態、変更形態、および組み合わせ
本開示で説明した実装形態に対する種々の変更形態は、当業者に容易に明らかになり得、本明細書で定義した一般的原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実装形態にも適用され得る。その上、本明細書で説明したステップのいずれかを同時にまたは本明細書で順序付けられるステップと異なる順序で実行することができる。その上、当然明らかなように、本明細書に開示した特定の実施形態の特徴および属性は、追加の実施形態を形成するために異なる手法で組み合わされてもよく、それらの全てが本開示の範囲内に含まれる。したがって、本開示は、本明細書に示した実装形態に限定されるように意図されたものではなく、本明細書に開示した原理および特徴と矛盾しない最も広い範囲が許容されるべきである。
【０１４２】
特に「〜することができる」、「〜し得る」、「〜であり得る」、「〜してもよい」、「例えば」およびその他など、本明細書で使用される条件付き言語は、特段の指定のない限りまたは使用される文脈内で別様に理解されない限り、他の実施形態は含まないが、ある実施形態が、ある特徴、要素、および／または状態を含むことを伝えるように概して意図されている。したがって、そのような条件付き言語は、特徴、要素および／もしくは状態が１つ以上の実施形態に何らかの形式で必要であること、または著者入力もしくは入力要求の有無にかかわらず、これらの特徴、要素および／もしくは状態が任意の特定の実施形態において含まれるか、もしくは実施されるべきであるか否かを決定するための論理を１つ以上の実施形態が必然的に含むことを含意することは概して意図されていない。
【図１Ａ】
2018528844.tif 000003
【図１Ｂ】
2018528844.tif 000004
【図２Ａ】
2018528844.tif 000005
【図２Ｂ】
2018528844.tif 000006
【図３】
2018528844.tif 000007
【図４Ａ】
2018528844.tif 000008
【図４Ｂ】
2018528844.tif 000009
【図５Ａ】
2018528844.tif 000010
【図５Ｂ】
2018528844.tif 000011
【図６Ａ】
2018528844.tif 000012
【図６Ｂ】
2018528844.tif 000013
【図７】
2018528844.tif 000014
【図８】
2018528844.tif 000015
【図９】
2018528844.tif 000016
【図１０Ａ】
2018528844.tif 000017
【図１０Ｂ】
2018528844.tif 000018
【図１１】
2018528844.tif 000019
【図１２】
2018528844.tif 000020
【図１３】
2018528844.tif 000021
【図１４】
2018528844.tif 000022
【図１５Ａ】
2018528844.tif 000023
【図１５Ｂ】
2018528844.tif 000024
【図１５Ｃ】
2018528844.tif 000025
【図１６Ａ】
2018528844.tif 000026
【図１６Ｂ】
2018528844.tif 000027
【図１６Ｃ】
2018528844.tif 000028
【図１７】
2018528844.tif 000029
【図１８】
2018528844.tif 000030
【図１９Ａ】
2018528844.tif 000031
【図１９Ｂ】
2018528844.tif 000032
【図１９Ｃ】
2018528844.tif 000033
【国際調査報告】
2018528844.tif 000034