(57)【要約】  空洞と空洞内に配置された核を形成する一対の対向するキャップを特徴とする、脊椎の運動学的な動きを回復するための可動ケージシステム。システムは、核に対するキャップの動きを可能にする。可動ケージシステムは、脊椎固定に使用できる金属プレートまたはロッドと椎弓根スクリューの組み込みの必要性を排除するのに十分な支えを提供する。本発明の可動ケージシステムはまた、椎骨の垂直的崩壊および完全な骨融合を防止し、可動ケージシステムは脊椎の椎間の動きを維持するのに役立つ。
2020512880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎間板腔への後方または側方挿入のための可動ケージシステム（１００）であって、
ａ．第１キャップ第１端部（１１１）、前記第１キャップ第１端部（１１１）の反対側の第１キャップ第２端部（１１２）、第１キャップ内面（１１４）、第１キャップ外面（１１５）、前記第１キャップ内面（１１４）に配置された第１キャップ凹状くぼみ（１２０）、および前記第１キャップ第２端部（１１２）で前記第１キャップ内面（１１４）に配置された第１キャップ装填くぼみ（１６０）を有する第１キャップ（１１０）であって、前記第１キャップ外面（１１５）の少なくとも一部は多孔質である、第１キャップ（１１０）、
ｂ．第２キャップ第１端部（２１１）、前記第２キャップ第１端部（２１１）の反対側の第２キャップ第２端部（２１２）、前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ内面（１１４）に面する第２キャップ内面（２１４）、第２キャップ外面（２１５）、前記第２キャップ内面（２１４）に配置された第２キャップ凹状くぼみ（２２０）、および前記第２キャップ第２端部（２１２）で前記第２キャップ内面（２１４）に配置された第２キャップ装填くぼみ（２６０）を有する第２キャップ（２１０）であって、前記第２キャップ外面（２１５）の少なくとも一部は多孔質である第２キャップ（２１０）、および
ｃ．前記第１キャップ（１１０）と第２キャップ（２１０）の間に配置され、前記第１キャップ凹状くぼみ（１２０）と第２キャップ凹状くぼみ（２２０）によって支えられた核（１０５）であって、前記システム（１００）が前記核（１０５）に対して少なくとも１つのキャップ（１１０、２１０）が動くことを可能にする核（１０５）
を含むシステム（１００）。
【請求項２】
前記核（１０５）は球形である、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記第１キャップ凹状くぼみ（１２０）および第２キャップ凹状くぼみ（２２０）は、半楕円形状である、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記第１キャップ装填くぼみ（１６０）および第２キャップ装填くぼみ（２６０）が、形状が部分楕円体または部分半球体である、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記キャップ（１１０、２１０）は、前記第１キャップ内面（１１４）と第２キャップ内面（２１４）とが接触し、前記第１キャップ凹状くぼみ（１２０）と第２キャップ凹状くぼみ（２２０）が整列される圧潰態勢と、前記キャップ（１１０、２１０）が距離を置いて配置される分離態勢との間を移動する、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記システム（１００）は、前記キャップ（１１０、２１０）を前記圧潰態勢に一時的に固定するための取り付け機構をさらに備える、請求項５に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記取り付け機構が、前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ内面（１１４）に配置されたペグと、前記第２キャップ（２１０）の前記第２キャップ内面（２１４）に配置された対向する穴とを含み、前記キャップが前記圧潰態勢にあるときに前記ペグと穴が係合する、請求項６に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記取り付け機構が、前記第１キャップ内面（１１４）および第２キャップ内面（２１４）上に配置された骨ワックスを含む、請求項６に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ第２端部（１１２）に配置された第１キャップ接続構成要素（１３０）と、前記第２キャップ（２１０）の前記第２キャップ第２端部（２１２）に配置された第２キャップ接続構成要素（２３０）とをさらに備え、前記接続構成要素（１３０）は、前記圧潰態勢で前記キャップ（１１０、２１０）を一緒に保持する外科器具と係合するように成形される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記第１キャップ接続構成要素（１３０）は、前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ第２端部（１１２）の延長部または突出部を備え、前記第２キャップ接続構成要素（２３０）は、前記第２キャップ（２１０）の前記第２キャップ第２端部（２１２）の延長部または突出部を備える、請求項９に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ外面（１１５）の少なくとも一部に沿って配置された第１キャップリッジ（１５０）と、前記第２キャップ（２１０）の前記第２キャップ外面（２１５）の少なくとも一部に沿って配置された第２キャップリッジ（２５０）とをさらに備え、前記リッジ（１５０、２５０）は、前記キャップ（１１０、２１０）の沈下を防ぐように機能する、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１２】
前記第１キャップリッジ（１５０）は、前記第１キャップ内面（１１４）の近くに、または前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ内面（１１４）と一直線に配置され、前記第２キャップリッジ（２５０）は、前記第２キャップ内面（２１４）の近くに、または前記第２キャップ（２１０）の前記第２キャップ内面（２１４）と一直線に配置される、請求項１１に記載のシステム（１００）。
【請求項１３】
前記キャップ（１１０、２１０）の前記第１キャップ内面（１１４）および第２キャップ内面（２１４）の少なくとも一部が、チタンまたはコバルトクロムを含む材料から構成される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１４】
前記核（１０５）が、高密度ポリエチレン（ＨＤＰ）または超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）を含む材料から構成される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１５】
変性椎間板疾患または脊柱管狭窄の治療方法であって、
ａ．馬尾を引っ込ませること、
ｂ．第１椎骨を第２椎骨から分離すること、
ｃ．前記第１椎骨と第２椎骨との間の椎間板の少なくとも一部を除去すること、
ｄ．前記第１椎骨の終板および前記第２椎骨の終板をリーミングすることであって、前記第１椎骨の前記終板および前記第２椎骨の前記終板の少なくとも一部を保持する、リーミングすること、
ｅ．可動ケージシステム（１００）であって、
ｉ．第１キャップ第１端部（１１１）、前記第１キャップ第１端部（１１１）の反対側の第１キャップ第２端部（１１２）、第１キャップ内面（１１４）、第１キャップ外面（１１５）、前記第１キャップ内面（１１４）に配置された第１キャップ凹状くぼみ（１２０）、および前記第１キャップ第２端部（１１２）で前記第１キャップ内面（１１４）に配置された第１キャップ装填くぼみ（１６０）を有する第１キャップ（１１０）であって、前記第１キャップ外面（１１５）の少なくとも一部は多孔質である、第１キャップ（１１０）
ｉｉ．第２キャップ第１端部（２１１）、前記第２キャップ第１端部（２１１）の反対側の第２キャップ第２端部（２１２）、前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ内面（１１４）に面する第２キャップ内面（２１４）、第２キャップ外面（２１５）、前記第２キャップ内面（２１４）に配置された第２キャップ凹状くぼみ（２２０）、および前記第２キャップ第２端部（２１２）で前記第２キャップ内面（２１４）に配置された第２キャップ装填くぼみ（２６０）を有する第２キャップ（２１０）であって、前記第２キャップ外面（２１５）の少なくとも一部は多孔質である第２キャップ（２１０）、および
ｉｉｉ．前記第１キャップ（１１０）と第２キャップ（２１０）の間に配置され、前記第１キャップ凹状くぼみ（１２０）と第２キャップ凹状くぼみ（２２０）によって支えられた核（１０５）であって、前記システム（１００）が前記核（１０５）に対して少なくとも１つのキャップ（１１０、２１０）が動くことを可能にする核（１０５）
を備えるシステム（１００）の第１キャップ（１１０）および第２キャップ（２１０）を挿入すること、
ｆ．前記第１キャップ（１１０）を前記第２キャップ（２１０）から離して広げること、および
ｇ．前記核（１０５）を前記キャップ（１１０、２１０）の前記凹状くぼみ（１２０、２２０）に挿入すること
を含む方法。
【請求項１６】
前記第１キャップ（１１０）および第２キャップ（２１０）は、前記圧潰態勢で一緒に挿入される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
リーミングが椎骨終板の一部を保持する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
脊椎の運動学的な動きを回復する方法であって、
ａ．馬尾を引っ込ませること、
ｂ．第１椎骨を第２椎骨から分離すること、
ｃ．前記第１椎骨と第２椎骨との間の椎間板の少なくとも一部を除去すること、
ｄ．前記第１椎骨の終板および前記第２椎骨の終板をリーミングすることであって、前記第１椎骨の前記終板および前記第２椎骨の前記終板の少なくとも一部を保持する、リーミングすること、
ｅ．可動ケージシステム（１００）であって、
ｉ．第１キャップ第１端部（１１１）、前記第１キャップ第１端部（１１１）の反対側の第１キャップ第２端部（１１２）、第１キャップ内面（１１４）、第１キャップ外面（１１５）、前記第１キャップ内面（１１４）に配置された第１キャップ凹状くぼみ（１２０）、および前記第１キャップ第２端部（１１２）で前記第１キャップ内面（１１４）に配置された第１キャップ装填くぼみ（１６０）を有する第１キャップ（１１０）であって、前記第１キャップ外面（１１５）の少なくとも一部は多孔質である、第１キャップ（１１０）
ｉｉ．第２キャップ第１端部（２１１）、前記第２キャップ第１端部（２１１）の反対側の第２キャップ第２端部（２１２）、前記第１キャップ（１１０）の前記第１キャップ内面（１１４）に面する第２キャップ内面（２１４）、第２キャップ外面（２１５）、前記第２キャップ内面（２１４）に配置された第２キャップ凹状くぼみ（２２０）、および前記第２キャップ第２端部（２１２）で前記第２キャップ内面（２１４）に配置された第２キャップ装填くぼみ（２６０）を有する第２キャップ（２１０）であって、前記第２キャップ外面（２１５）の少なくとも一部は多孔質である第２キャップ（２１０）、および
ｉｉｉ．前記第１キャップ（１１０）と第２キャップ（２１０）の間に配置され、前記第１キャップ凹状くぼみ（１２０）と第２キャップ凹状くぼみ（２２０）によって支えられた核（１０５）であって、前記システム（１００）が前記核（１０５）に対して少なくとも１つのキャップ（１１０、２１０）が動くことを可能にする核（１０５）
を備えるシステム（１００）の第１キャップ（１１０）および第２キャップ（２１０）を挿入すること、
ｆ．前記第１キャップ（１１０）を前記第２キャップ（２１０）から離して広げること、および
ｇ．前記核（１０５）を前記キャップ（１１０、２１０）の前記凹状くぼみ（１２０、２２０）に挿入すること
を含む方法。
【請求項１９】
前記第１キャップ（１１０）および第２キャップ（２１０）は、前記圧潰態勢で一緒に挿入される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
リーミングすることが椎骨終板の一部を保持する、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本願は、２０１７年４月４日に出願された米国特許出願公開第６２／４８１，２５８号、および２０１８年１月５日に出願された米国特許出願公開第１５／８６３，４２６号の優先権を主張する。その詳述全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、脊椎の運動学的な動きを回復または保存するための方法および装置、例えば、椎間板腔に位置決めするための装置（例えば、後方または側方挿入を介して）、より詳細には、固定術や脊椎の運動学的な動きを回復または保存する必要性を排除する十分な支えを付与する可動ケージシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
脊柱は、骨格に対して、強力でありながら可動な中心軸を与える。脊柱は、椎骨として知られる一連の３１の別個の骨、つまり頸椎７ヶ、胸椎１２ヶ、腰椎５ヶ、仙骨を構成する癒合した椎骨５ヶ、および尾骨２ヶの椎骨で構成される。各椎骨は、前方の椎体と後方の椎弓で構成されている。椎弓は、椎孔の開口部を囲み、脊髄が収容される路を形成するのに寄与する。各椎弓の後端から突出しているのが棘突起であり、各椎弓の外側の端から延びているのが横突起である。これらの骨の要素は、背中の深部の筋肉の重要な付着部位として機能する。棘突起と横突起の間の椎弓の部分は薄層として知られており、横突起と椎体の間の椎弓の部分は椎弓根である。薄層と椎弓根が交わる点で、各椎骨は２つの上関節面と２つの下関節面を含んでいる。上関節面は、滑膜関節である関節を形成し、すぐ上にある椎骨（または最初の頸椎の場合は頭蓋骨）の２つの下関節面と関節を形成する。各椎骨の椎弓根は、その上下の縁に切り込みが入っている。隣接する２つの椎骨の切り込みが一緒になって、開口部である椎間孔を形成し、そこを脊髄神経が通る。異なる脊椎領域の間には脊椎の構造の違いが存在する。例えば、巨大な椎体と頑丈な棘突起および横突起は、腰椎を特徴づける。また腰椎には、椎体に小さな乳頭突起と副突起が含まれている。これらの骨の隆起は、背中の深部の筋肉の付着部位である。
【０００４】
棘上靭帯、棘間靭帯、横突間靭帯、黄色靭帯などの様々なタイプの靭帯に加えて、隣接する椎体は、椎間板として知られる軟骨関節によって接続されている。椎間板は、脊椎の動く箇所の基本的な構成要素であり、クッション性と柔軟性を付与する。各椎間板は、髄核として知られるゼラチン状物質の中心核と、線維輪として知られる周囲の一連の線維輪で構成されている。一部の人では、髄核が椎間板から押し出されるか、ヘルニアになり、次いで脊髄神経に影響を及ぼす。２つの靭帯は、椎体を前後に接続する。前縦靭帯は全体にわたって強く堅牢であり、後縦靭帯は腰部で薄く狭くなる。後縦靭帯の構造のこの変化は、椎間板ヘルニアの大部分が腰部の後方に発生する理由の一部である。
【０００５】
脊髄は頭蓋骨の大孔の高さで始まり、Ｌ１−Ｌ２椎間関節の高さで終わる。そこでは、脊髄円錐として知られる円錐形の終端に向かって先細になる。Ｌ２から最下部の尾骨神経までの脊髄神経の根のすべては、それぞれの椎間孔から出るために脊髄円錐まで尾側を通る。（くも膜下腔の）脊柱管内のこの脊髄根の塊は、馬尾として知られている。
【０００６】
変性椎間板疾患、脊柱管狭窄、および腰椎下部椎間板ヘルニアの後方突出は、腰部神経根を圧迫し、重度の痛みおよび／または身体機能障害を引き起こし得る疾患または状態である。
【０００７】
変性椎間板疾患などの状態の場合、脊椎固定術は、変性椎間板疾患に伴う痛みの緩和を期待して、痛みを伴う椎骨部分の動きを固定するように設計された外科的処置である。脊椎固定術では、２つの椎骨の間の空間から椎間板を除去し、その後その空間にケージ（例えば、剛性ケージ）を組み込むことを伴い得る。場合によっては、剛性ケージは中空であるか、骨移植片（例えば自家骨、合成骨）および／または他の構成要素がケージに組み込まれる。骨移植片は、２つの椎骨間（およびケージ内）での骨の成長を可能にし、動きを妨げる骨の固定を作出する。これらの剛性ケージには支えが必要である。したがって、脊椎固定術ではまた、通常、椎弓根スクリューと金属製のロッドまたはプレートの挿入も伴う。脊柱管狭窄の場合、脊柱管の狭窄または脊髄神経根の圧迫を引き起こす骨または組織の除去を特徴とする減圧椎弓切除術を使用して、痛みを緩和することができる。脊椎固定術は、減圧椎弓切除術後の安定化処置として使用できる。
【０００８】
最も一般的に採用されている脊椎固定術には、（ｉ）後方腰椎椎体間固定術（ＰＬＩＦ）、片側進入腰椎後方椎体間固定術（ＴＬＩＦ）、極度の側方経路腰椎椎体間固定術（ＸＬＩＦ）、および腰椎前方椎体間固定術（ＡＬＩＦ）が含まれる。ＰＬＦＩは背中から行われる手技であり、２つの椎骨間の椎間板を取り除き、２つの椎体の間に作成した腔部に骨を挿入することを含む。現在、固定術の一部として、またほとんどの外科手術の場合、骨は、移植片または椎体の追加の支えとして機能するケージと呼ばれる小さな金属または炭素繊維の容器に充填される。ＴＬＩＦはＰＬＩＦに似ており、この手技も脊椎の後ろから行われる。ただし、外科医は、（ＰＬＩＦの手順で行われているような）背中の中央に対して、孔と並ぶ切開を行う。ＸＬＩＦは、アプローチが側方から行われる椎体間固定である。ＡＬＩＦは正面から行われ、２つの椎骨の間の椎間板を取り除き、２つの椎体の間に作成された腔部に骨を挿入することを含む。
【０００９】
固定は腰部で行われる最も一般的なタイプの処置であるが、このアプローチにはリスクが伴う。固定による動きのパターンの不自然な変化；隣接箇所の変性の頻度の増加；隣接箇所の代償性運動過剰；また、隣接箇所の脊椎分離（ストレス骨折）および脊椎すべり症（不安定性）の割合の増加である。
【００１０】
脊椎の腰部領域に対して現在承認されている唯一の動きを保護する解決策は、椎間板形成術（椎間板置換術）である。椎間板形成術の課題は、処置を前方アプローチで行われなければならないことであり、それは危険で複雑なアプローチである。さらに、椎間板形成術は、腰椎痛を呈するごく一部の患者の痛みの原因に対処している。椎間板形成術の手術を行う前に、医師は通常、Ｘ線、ＭＲＩ、椎間板造影などの様々な手段を使用して、痛みの原因が実際に椎間板に起因するものであり、脊椎の他の要素によるものではないことを確認しようとする。椎間板関節形成術に必要な前方アプローチは、手術自体の広範な性質のため患者に対するリスクの追加を伴うので、痛みの原因が椎間板であることを確認することは重要な指標である。患者の脊椎の痛みが実際に椎間板不全によるものであることを証明することは困難かつ議論の余地があることであり、その結果、外科医は通常、患者の痛みを軽減するために他のリスクの少ない手順を選択する。
【００１１】
本発明は、脊椎の運動学的な動きを回復するための可動ケージシステムを特徴とし、これは後方または側方アプローチを介して植込むことができる。本発明の可動ケージシステムは、安定性を高めるために金属プレートまたはロッドおよび椎弓根スクリューを組み込む必要性を排除するのに十分な支えを提供する。本発明の可動ケージシステムはまた、椎骨の垂直的崩壊および完全な骨融合を防止し、そのため可動ケージシステムは脊椎の椎間の動きを維持するのに寄与する。本発明を何らかの理論またはメカニズムに限定することを望まないが、脊椎の椎間の動きの保存は有益であると考える。なぜなら、固定などの動きを制限する方法は、隣接する椎骨領域に変性した関節炎または骨粗鬆症の骨（例えば、隣接箇所の疾患）をもたらすことが多いからである。本発明はまた、骨移植片採取の必要性を排除する。本発明の可動ケージシステムを使用する外科処置は、脊椎固定手術よりも容易かつ迅速であり得る。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、脊椎の運動学的な動きを回復するための可動ケージシステムを提供する。特定の実施形態では、本明細書の可動ケージシステムは、椎間板腔における後方アプローチに使用できる。特定の実施形態では、本明細書の可動ケージシステムは、椎間板腔における側方アプローチに使用できる。
【００１３】
特定の実施形態において、可動ケージシステムは、第１キャップおよび反対側の第２キャップを備える。第１キャップは、第１キャップ第１端部、第１キャップ第１端部の反対側の第１キャップ第２端部、第１キャップ内面、および第１キャップ外面を有する。第１キャップ凹状くぼみは第１キャップ内面に配置され、第１キャップ装填くぼみは第１キャップ第２端部で第１キャップ内面に配置される。第２キャップは、第２キャップ第１端部、第２キャップ第１端部の反対側の第２キャップ第２端部、第２キャップ内面（第１キャップの第１キャップ内面に面する）、および第２キャップ外面を有する。第２キャップ凹状くぼみは第２キャップ内面に配置され、第２キャップ装填くぼみは第２キャップ第２端部で第２キャップ内面に配置される。第１キャップの第１キャップ外面の少なくとも一部および第２キャップの第２キャップ外面の少なくとも一部は多孔性である。
【００１４】
可動ケージシステムは、第１キャップと第２キャップの間に配置される核（第１キャップの第１凹状くぼみと第２キャップの第２キャップ凹状くぼみによって支えられる）をさらに含む。システムは、核に対する少なくとも１つのキャップ（第１キャップ、第２キャップ）の動きを可能にする。骨成長は、核を介して第１キャップから第２キャップまで延びない（核は、第１キャップから第２キャップへの骨成長を阻害する）。キャップはそれぞれ、椎骨終板と固定できる。
【００１５】
可動ケージシステムの構成要素は、様々な形状とサイズで構成できる。特定の実施形態では、核は球状である。特定の実施形態では、核は楕円形である。特定の実施形態において、凹状くぼみ（第１キャップの凹状くぼみおよび第２キャップ凹状くぼみ）は、半楕円形である。特定の実施形態において、装填くぼみ（第１キャップ装填くぼみおよび第２キャップ装填くぼみ）は、形状が部分的な楕円形、部分的な半球形、または部分的な円錐形である。特定の実施形態では、第１キャップおよび第２キャップは、それぞれの第１端部（第１キャップ第１端部、第２キャップ第１端部）または第２端部（第１キャップ第２端部、第２キャップ第２端部）から見たときに半円筒形状である。特定の実施形態では、第１キャップおよび第２キャップは、それぞれ（第１キャップ第１端部、第２キャップ第１端部）または第２端部（第１キャップ第２端部、第２キャップ第２端部）から見たときに箱形である。特定の実施形態では、第１キャップおよび第２キャップは、それぞれの第１端部（第１キャップ第１端部、第２キャップ第１端部）または第２端部（第１キャップ第２端部、第２キャップ第２端部）から見たときにくさび形である。特定の実施形態では、第１キャップ第１端部および第２キャップ第１端部は平坦である。特定の実施形態では、第１キャップ第１端部および第２キャップ第１端部は湾曲している。
【００１６】
第１キャップおよび第２キャップは、第１キャップ内面と第２キャップ内面とが接触し、第１キャップ凹状くぼみと第２キャップ凹状くぼみが整列される圧潰態勢と、第１キャップおよび第２キャップが距離を置いて配置される分離態勢との間を移動する。特定の実施形態では、システムは、第１キャップおよび第２キャップを圧潰態勢に一時的に固定するための取り付け機構をさらに備える。例えば、特定の実施形態では、取り付け機構は、第１キャップの第１キャップ内面に配置されたペグと、第２キャップの第２キャップ内面に配置された対向する穴とを備え、第１キャップおよび第２キャップが圧潰態勢にあるときにペグと穴が係合する。いくつかの実施形態では、取り付け機構は、第１キャップ内面および第２キャップ内面に配置された骨ワックスを含む。特定の実施形態では、取り付け機構は、第１キャップの第１キャップ内面に配置された第１溝と、第２キャップの第２キャップ内面に配置された対向する第２溝とを備え、キャップが圧潰態勢にあるときに溝同士が係合する。
【００１７】
システムは、圧潰態勢でキャップを（例えば、挿入中に）一緒に保持する外科用器具と係合するための接続構成要素をさらに備えてもよい。いくつかの実施形態では、接続構成要素は、第１キャップ第２端部および第２キャップ第２端部に配置される。特定の実施形態では、接続構成要素は、第１キャップ第２端部および第２キャップ第２端部の延長部または突出部を含む。
【００１８】
システムは、キャップの沈下を防止するのに寄与する（１または複数の）リッジをさらに備えてもよい。特定の実施形態において、第１キャップリッジは、第１キャップの第１キャップ外面の少なくとも一部に沿って配置され、第２キャップリッジは、第２キャップの第２キャップ外面の少なくとも一部に沿って配置される。特定の実施形態において、第１キャップリッジは、第１キャップ内面の近くに、または第１キャップの第１キャップ内面と一直線に配置され、第２キャップリッジは、第２キャップ内面の近くに、または第２キャップの第２キャップ内面と一直線に配置される。特定の実施形態では、第１キャップリッジは、第１キャップの側面に沿って断続的に配置される。特定の実施形態では、第２キャップリッジは、第２キャップの側面に沿って断続的に配置される。
【００１９】
可動ケージシステムの構成要素は、様々な素材で構成できる。例えば、いくつかの実施形態では、第１キャップ内面および第２キャップ内面の少なくとも一部は、チタンまたはコバルトクロムを含む材料から構成される。いくつかの実施形態では、核は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰ）または超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）を含む材料から構成される。いくつかの実施形態では、核の外面の少なくとも一部はビタミンＥで架橋されている。
【００２０】
本発明はまた、可動ケージシステムの１つまたは複数の構成要素を含むキットを提供する。例えば、キットは、第１キャップと第２キャップを備えてもよい。特定の実施形態では、キットは核を含む。特定の実施形態では、キットは、第１キャップ、第２キャップ、および核を含む。特定の実施形態では、キットは、キャップを椎間腔に挿入するための器具、核をキャップの間の内部空洞に挿入するための器具、リーマー、椎骨を広げるため、また多孔質コーティングされたキャップを海綿骨などに植込むために、その用途に特に適合する器具（例えば、スプレッダー／インパクター）などの１つまたは複数の外科用器具をさらに含む。
【００２１】
本発明は、本明細書の可動ケージシステムの挿入または植込みの方法も提供する。本発明は、本明細書の可動ケージシステムの使用方法も提供する。例えば、本発明は、変性椎間板疾患または脊柱管狭窄症を治療する方法を提供する。特定の実施形態において、この方法は、馬尾の一部を引っ込め、第１椎骨を第２椎骨から分離することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、第１椎骨と第２椎骨との間の特定の椎間板物質を除去することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、第１椎骨の終板および第２椎骨の終板をリーミングすることを含み、リーミングは、第１椎骨の終板および第２椎骨の終板の少なくとも一部を保持する。特定の実施形態では、方法は、可動ケージシステムの第１キャップおよび第２キャップを挿入すること；第１キャップを第２キャップから離して広げること；および、第１キャップ凹状くぼみと第２キャップ凹状くぼみによって形成された空洞に核を挿入することを含む。第１キャップおよび第２キャップは、圧潰態勢で一緒に挿入されてもよい。特定の実施形態では、２つの可動ケージが（両側に）植込まれ、方法は、第１可動ケージシステムに平行な第２可動ケージシステムの第１キャップおよび第２キャップを挿入すること、キャップを離して広げること、および核を第２可動ケージシステムの空洞に挿入することをさらに含む。
【００２２】
本発明に従って使用され得る植込みのための外科的手順は、本明細書に具体的に記載された手順および方法に限定されないことに留意されたい。例えば、特定の実施形態では、可動ケージシステムは、片側進入アプローチで使用される外科的方法と同様の方法で挿入される。例えば、本発明の可動ケージは側面から挿入でき、本発明の可動ケージは斜めに挿入できる。本発明を何らかの理論または機構に限定することを望むものではないが、特定の状況（例えば、球状核を有するシステム）では、キャップは必ずしも前方から後方の方向で椎骨と整列する必要がないと考えられている（例えば、上記のように、特定の実施形態では、キャップは斜めに植込まれ得る）。
【００２３】
特定の実施形態では、この方法は、第１キャップと第２キャップを広げることによって加えられた張力を除去することをさらに含む。（キャップを挿入した後）第１キャップを第２キャップから離して広げるプロセスは、キャップを椎骨のエンドキャップに押し込むのに寄与し得る。
【００２４】
椎骨終板の少なくとも一部は、リーミング後に保持される。例えば、いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の５〜５０％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の２０〜６０％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の２５〜７５％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の３０〜９０％を保持する。
【００２５】
本発明は、脊椎の運動学的な動きを回復する方法も提供する。本発明はまた、椎間板を置換する方法を提供する。特定の実施形態において、方法は、馬尾の一部を引っ込め、第１椎骨を第２椎骨から分離することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、第１椎骨と第２椎骨との間の特定の椎間板物質を除去することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、第１椎骨の終板および第２椎骨の終板をリーミングすることを含み、リーミングは、第１椎骨の終板および第２椎骨の終板の少なくとも一部を保持する。特定の実施形態では、方法は、可動ケージシステムの第１キャップおよび第２キャップを挿入すること；第１キャップを第２キャップから離して広げること；および、第１キャップ凹状くぼみと第２キャップ凹状くぼみによって形成された空洞に核を挿入することを含む。特定の実施形態では、２つの可動ケージが（両側に）植込まれ、方法は、第１可動ケージシステムに平行な第２可動ケージシステムの第１キャップおよび第２キャップを挿入すること、キャップを離して広げること、および核を第２可動ケージシステムの空洞に挿入することをさらに含む。
【００２６】
第１キャップおよび第２キャップは、圧潰態勢で一緒に挿入されてもよい。特定の実施形態では、この方法は、第１キャップと第２キャップを広げることによって加えられた張力を除去することをさらに含む。（キャップを挿入した後）第１キャップを第２キャップから離して広げるプロセスは、キャップを椎骨のエンドキャップに押し込むのに寄与し得る。
【００２７】
椎骨終板の少なくとも一部は、リーミング後に保持される。例えば、いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の５〜５０％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の２０〜６０％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の２５〜７５％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の３０〜９０％を保持する。
【００２８】
文脈、本明細書、および当業者の知識から明らかなように、いずれのそのような組み合わせに含まれる特徴が相互に矛盾しない限り、本明細書に記載されるいずれの特徴または特徴の組み合わせも、本発明の範囲内に含まれる。本発明のさらなる利点および態様は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲において明らかである。
【００２９】
本発明の特徴および利点は、添付の図面に関連して提示される以下の詳細な説明の考察から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】正常な脊椎の側面図を示している。
【図２】２本のチタン製ロッド、２本の椎弓根スクリュー、およびＬ４とＬ５の間、およびＬ５とＳ１の間の椎間板腔に挿入された自家骨移植片で満たされた従来技術のファイバーケージ（剛性ケージ）を使用した、Ｌ４仙骨固定の側面図を示している。これは、整形外科および脳神経外科の実践における一般的な手順である。
【図３】図２の側面を示しているが、Ｌ２−Ｌ３空間での中程度から重度の変性椎間板変化と、Ｌ３−Ｌ４空間での完全な椎間板崩壊を示す。図２に示す脊椎固定術の特定期間後（例えば５〜７年）であると予測できる。
【図４】図２に示す固定術の代替として、Ｌ４−Ｌ５空間およびＬ５−Ｓ１空間に本発明の可動ケージシステムを組み込んでいる側面図を示す。本発明の可動ケージシステムは、固定（例えば、ロッド、椎弓根スクリューなど）の必要性を排除するのに十分な支持を提供する。固定は行われないため、通常の脊椎の動きは維持される。
【図５Ａ】本発明のシステムの第１キャップおよび第２キャップの斜視図を示す。第１キャップの第１キャップ内面が見える。キャップは連接されており、例えば、キャップを整列させ、互いに接触させ、および／または接続することができる。核をケージの空洞に挿入するときなどに、キャップ同士を分離することができる。
【図５Ｂ】本発明のシステムの第１キャップおよび第２キャップの斜視図を示す。第２キャップの第２キャップ内面が見える。キャップは連接されており、例えば、キャップを整列させ、互いに接触させ、および／または接続することができる。核をケージの空洞に挿入するときなどに、キャップ同士を分離することができる。
【図５Ｃ】第１キャップの側面図を示す。
【図５Ｄ】第１キャップの上面図（第１キャップ内面を見る）を示す。
【図５Ｅ】図５Ｄの第１キャップの側面断面図を示す。
【図６Ａ】キャップの断面図の非限定的な例を示している。キャップは、半円筒形または半楕円形であってもよい。例えば、キャップには２つの半軸がある。いくつかの実施形態では、半軸は等しい（例えば、半円筒形（中央の像））。いくつかの実施形態において、キャップは、半軸（ｂ）（右の像）よりも長い半軸（ａ）を有する。いくつかの実施形態において、キャップは、半軸（ｂ）（左の像）よりも短い半軸（ａ）を有する。
【図６Ｂ】内面の凹状くぼみを整列させて空洞を形成する向きのキャップの断面の概略図を示す。この例では、凹状くぼみは半楕円形であり、楕円形の空洞を形成している。
【図７Ａ】キャップの一部の断面の概略図を示し、キャップは外層と内層から構成される。
【図７Ｂ】キャップの一部の断面の概略図を示し、キャップは外層、内層、および中間層から構成される。
【図８Ａ】第１溝が第２溝と係合する、圧潰態勢にあるキャップの断面の概略図を示す。概略図は縮尺通りに描かれていない。
【図８Ｂ】第１溝が第２溝と係合する、圧潰態勢にあるキャップの断面の概略図を示す。概略図は縮尺通りに描かれていない。
【図９】分離態勢にあるキャップの概略図を示しており、キャップは伸縮性の構成要素を介して接続されている。
【図１０】球状の核の断面図を示す。
【図１１Ａ】本発明のシステムの正面斜視図を示す。
【図１１Ｂ】本発明のシステムの背面斜視図を示す。
【図１１Ｃ】核のない圧潰態勢にある本発明のシステムの正面斜視図を示す。
【図１１Ｄ】本発明のシステムの側面斜視図を示し、ここで、核は装填くぼみにある。
【図１２Ａ】Ｌ４−Ｌ５空間における可動ケージ（２つの可動ケージ）の後方正中線配置を示す腰椎／仙椎の後方図を示す。可動ケージは、外側コーティングを施したキャップを特徴としており、外側コーティングの少なくとも一部は骨の内部成長のために多孔性であり、また核に接触する金属（例えば、チタンまたはコバルトクロムなど）層も特徴としている。
【図１２Ｂ】図１２ＡのＬ４−５空間内の腰椎／仙椎および可動ケージの側面図を示す。
【図１３】Ｌ４−Ｌ５およびＬ５−Ｓ１空間への単一可動ケージの挿入（核挿入の前）への側方ＴＬＩＦアプローチを示す。この構成での脊椎の屈曲・伸展は、揺動するバレルロールの動きの結果として発生する場合がある。可動ケージは、外側コーティングを施したキャップを特徴としており、外側コーティングの少なくとも一部は骨の内部成長のために多孔性であり、また核に接触する金属（例えば、チタンまたはコバルトクロムなど）層も特徴としている。
【図１４Ａ】頸椎が関与する用途のための前方外科的アプローチを示している。椎間腔内に単一の可動ケージを配置したＣ５−Ｃ６の前後の図面を示す。
【図１４Ｂ】頸椎が関与する用途のための前方外科的アプローチを示している。単一の可動ケージを前後に配置した、（図１４Ａの）Ｃ６−Ｃ６空間の側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明は、脊椎の運動学的な動きを回復または保存するための可動ケージシステム（１００）を特徴とする。特定の実施形態では、可動ケージシステム（１００）は、後方アプローチを介して挿入される。特定の実施形態では、可動ケージシステム（１００）は、側方アプローチを介して挿入される。本発明は、これらの外科的アプローチに限定されず、例えば上記のように、特定の実施形態では、可動ケージは斜めに移植されてもよい（経椎間孔アプローチに類似）。本発明の可動ケージシステム（１００）は、椎骨間の完全な骨融合を可能にする、金属棒および椎弓根スクリュー、ならびにケージおよび骨移植片を特徴とする、図２および図３に示すような脊椎固定術の必要性を排除するのに十分な支持をもたらす。その強度および構成のために、本発明の可動ケージシステム（１００）は、脊椎の椎間運動を保存または回復する。これは、脊椎固定術後に頻繁に見られる隣接椎骨における変性椎間板疾患の発生を排除するのに寄与する可能性がある。
【００３２】
簡単に説明すると、本発明のシステム（１００）は、２つのキャップ（１１０、２１０）の間に配置された球状の核（１０５）を含む。キャップ（１１０、２１０）は、接触している椎骨の椎骨終板の骨（例えば、損傷した椎間板または代わりをする椎間板の上下の椎骨）と融合するように設計されている。核（１０５）は、キャップ（１１０、２１０）の一方または両方に固定的に取り付けられておらず、相対運動が発生する可能性のあるベアリングを提供する。したがって、球状の核（１０５）に対するキャップ（１１０、２１０）の動きが可能である。本発明のシステム（１００）は、骨融合をもたらす完全な骨成長を可能にしない。例えば、可動ケージシステム（１００）は、椎骨終板へのキャップ（１１０、２１０）の取り付けを可能にするように設計されているが、核（１０５）を通る骨成長を阻止する。
【００３３】
特定の実施形態では、例えば、腰椎椎間板置換を伴う場合、システムは、核なしで一緒に圧潰された（「圧潰態勢」で）キャップを最初に挿入することにより、患者に植込まれ得る。椎間腔の所定の位置に配置したら、キャップを互いに分離し、核をキャップの間に挿入できる。本発明は、外科的植込みのためのこれらのステップに限定されない。例えば、頸部椎間板置換を伴う場合、キャップと核は同時に植込まれる。
【００３４】
図４は、図２に示す固定術の代替として、Ｌ４−Ｌ５空間およびＬ５−Ｓ１空間に本発明の可動ケージシステムを組み込んでいる側面図を示す。本発明の可動ケージシステムは、固定（例えば、ロッド、椎弓根スクリューなど）の必要性を排除するのに十分な支持を提供する。固定は行われないため、通常の脊椎の動きは維持される。
【００３５】
本発明の可動ケージシステム（１００）の構成要素は、様々なサイズ（例えば、様々なサイズの患者、例えば大人、子供に対応するため）で、様々な材料または材料の組み合わせから構成され得る。システムの構成要素（１００）のサイズと形状は、核がキャップの間に含まれるものにする。本発明を何らかの理論またはメカニズムに限定することを望むものではないが、本発明のシステムは、当業者に周知のＷｈｉｔｅ  ａｎｄ  Ｐａｎｊａｂｉ（１９９０）による脊椎生体力学研究を考慮して安定していると考えられる。ＷｈｉｔｅとＰａｎｊａｂｉは、腰部機能的脊椎単位（ＦＳＵ）の分節運動の平均的な範囲を発表している。例えば、Ｌ１−Ｌ２、Ｌ２−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ４、およびＬ４−Ｌ５のＦＳＵの各軸回転は２°である。Ｌ１−Ｌ２、Ｌ２−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ４、およびＬ４−Ｌ５のＦＳＵの各横方向の屈曲は６°〜８°である。Ｌ１−Ｌ２、Ｌ２−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ４、およびＬ４−Ｌ５のＦＳＵのそれぞれの屈曲／伸長は１２°〜１６°である。
【００３６】
本発明は、本明細書に開示される寸法または材料に限定されない。
【００３７】
可動ケージシステムの構成要素
キャップ
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、および図５Ｅを参照すると、本発明の可動ケージシステム（１００）は、第１キャップ（１１０）および第２キャップ（２１０）などの一対の対向するキャップを含む。キャップ（１１０、２１０）は関節式であり、例えば、キャップ（１１０、２１０）は一時的に互いに接続できるか、一時的に互いに接触することができるが、分離することができる（例えば、核がキャップ（１１０、２１０）間に挿入されたときに）。
【００３８】
第１キャップ（１１０）は、第１キャップ第１端部（１１１）、第１キャップ第１端部（１１１）の反対側の第１キャップ第２端部（１１２）、第１キャップ内面（１１４）、および第１キャップ内面（１１４）の反対側の第１キャップ外面（１１５）を有する。第２キャップ（２１０）は、第２キャップ第１端部（２１１）、第２キャップ第１端部（２１１）の反対側の第２キャップ第２端部（２１２）、第２キャップ内面（２１４）、および第２キャップ内面（２１４）の反対側の第２キャップ外面（２１５）を有する。配向の目的のために、キャップ（１１０、２１０）の第１端部（１１１、２１１）は、椎間腔に最初に挿入される端部である。本発明は、本明細書に示されるシステムの構成要素の形状および構成に限定されない。例えば、特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、例えば図５Ａおよび図５Ｂに示されるように、略半円筒形状である。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、略長方形または略箱形である。植込みプロセスでは、特定の形状のリーマーがキャップの形状に基づいて選択される（例えば、円筒形システムの場合は円筒形リーマー、箱形システムの場合は箱形リーマーなど）。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）はくさび形である。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の第１端部（１１１、２１１）（第１キャップ第１端部、第２キャップ第１端部）は、例えば図５Ｃに示すように湾曲している。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の第１端部（１１１、２１１）（第１キャップ第１端部、第２キャップ第１端部）は概して平坦である。
【００３９】
キャップ（１１０、２１０）の内面（１１４、２１４）は互いに面するように向けられ、例えば、第１キャップ内面（１１４）は第２キャップ内面（２１４）に面する。キャップ（１１０、２１０）の外面（１１５、２１５）は、例えば図５Ａおよび図５Ｂに示されるように湾曲している。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）（例えば、第１キャップ外面、第２キャップ外面）は、半円筒形または半楕円形の断面形状を有する。例えば、図６Ａを参照すると、キャップ（１１０、２１０）の断面は、２つの半軸（ａ）および（ｂ）を有する。特定の実施形態では、２つの半軸（ａ）および（ｂ）は等しい（図６Ａの中央画像、半円筒形）。特定の実施形態では、半軸は半長軸および半短軸であり、例えば、一方の軸は他方の軸よりも大きい。例えば、半軸（ａ）は半軸（ｂ）より小さくてもよく（図６Ａの左画像、半楕円形）、または半軸（ａ）は半軸（ｂ）より大きくてもよい（図６Ａの右画像、半楕円形）。
【００４０】
第１キャップ（１１０）は、第１キャップ内面（１１４）に第１キャップ凹状くぼみ（１２０）を含む。第２キャップ（２１０）は、第２キャップ内面（２１４）に第２キャップ凹状くぼみ（２２０）を含む。キャップ（１１０、２１０）が互いに接続または接触しているとき、第１キャップ凹状くぼみ（１２０）と第２キャップくぼみ（２２０）は、空洞（１２５）または入れ子を形成するように整列させることができる（図６Ｂ、左の像を参照）。本発明を任意の理論または機構に限定することを望んではおらず、核（１０５）は球形であってもよいが、空洞（１２５）または入れ子は球形空洞（１２５）に限定されない。特定の実施形態では、空洞（１２５）または入れ子は、楕円形状であってもよく、例えば、第１キャップ凹状くぼみ（１２０）および第２キャップ凹状くぼみ（２２０）は、半楕円形状である。キャップ（１１０、２１０）が一定の距離だけ離れている場合（図６Ｂ、右の画像を参照）、第１キャップ凹状くぼみ（１２０）と第２キャップ凹状くぼみ（２２０）は、球状の核（１０５）を収容できる空間を形成することに留意されたい。
【００４１】
第１キャップ凹状くぼみ（１２０）および第２キャップ凹状くぼみ（２２０）は、長軸（ｃ）および短軸（ｄ）を有する（図６Ｂを参照）。長軸と短軸の寸法は、使用する核のサイズによって異なる。例えば、特定の実施形態では、核（１０５）は９ｍｍの半径を有する。特定の実施形態では、核（１０５）は８ｍｍの半径を有する。特定の実施形態では、核（１０５）は７ｍｍの半径を有する。特定の実施形態では、核（１０５）は６ｍｍの半径を有する。例として、８ｍｍの半径を有する核（１０５）の場合、特定の実施形態では、凹状くぼみの長軸（ｃ）は、８ｍｍ未満、例えば、７〜７．５ｍｍ、６〜７ｍｍ、５〜７ｍｍ、４〜７ｍｍ、４〜６ｍｍ、４〜５ｍｍなどである。特定の実施形態では、凹状くぼみの短軸（ｄ）は、８ｍｍ未満、例えば、７〜７．５ｍｍ、６〜７ｍｍ、５〜７ｍｍ、４〜７ｍｍ、４〜６ｍｍ、４〜５ｍｍなどである。特定の実施形態では、核（１０５）は９ｍｍの半径を有する。特定の実施形態では、凹状くぼみの長軸（ｃ）は、９ｍｍ未満、例えば、６〜８．５ｍｍ、５〜８ｍｍ、５〜７ｍｍ、４〜７ｍｍ、４〜６ｍｍ、４〜５ｍｍ、３〜６ｍｍなどである。特定の実施形態では、凹状くぼみの短軸（ｄ）は、９ｍｍ未満、例えば、６〜８．５ｍｍ、５〜８ｍｍ、５〜７ｍｍ、４〜７ｍｍ、４〜６ｍｍ、４〜５ｍｍ、３〜６ｍｍなどである。本発明は、前述の寸法に限定されない。
【００４２】
特定の実施形態では、第１キャップ凹状くぼみ（１２０）および第２キャップ凹状くぼみ（２２０）は半楕円形であり、半楕円形は短軸（ｄ）および２つの長軸（ｃ）および（ｃ’）を有し、（ｃ）と（ｃ’）は異なる。例えば、特定の実施形態では、（ｃ）は８ｍｍであり、（ｃ’）は９ｍｍである。特定の実施形態では、（ｃ）は７ｍｍであり、（ｃ’）は８ｍｍである。本発明は、上記の（ｃ）および（ｃ’）の寸法に限定されない。
【００４３】
第１キャップ（１１０）は、第１キャップ第２端部（１１２）で第１キャップ内面（１１５）に配置された第１キャップ装填くぼみ（１６０）をさらに含むことができる。第２キャップ（２１０）は、第２キャップ第２端部（２１２）で第２キャップ内面（２１４）に配置された第２キャップ装填くぼみ（２６０）をさらに含むことができる。第１キャップ装填くぼみ（１６０）および第２キャップ装填くぼみ（２６０）は、例えば力を加えると、核（１０５）が空洞（１２５）に通ることを可能にする。第１キャップ装填くぼみ（１６０）および第２キャップ装填くぼみ（２６０）は、核（１０５）が空洞（１２５）に入る際に傷つけられないように、核（１０５）に滑らかな表面を設けるように設計される。例えば、装填くぼみの１つまたは複数の縁部は、平滑化、斜面付き、面取りなどが可能である。キャップ（１１０、２１０）が外科的に植込まれ、核（１０５）が空洞（１２５）に押し込まれると、核（１０５）が第１キャップ装填くぼみ（１６０）および第２キャップ装填くぼみ（２６０）を通って後方にスライドできないことに留意されたい。特定の実施形態では、第１キャップ装填くぼみ（１６０）および第２キャップ装填くぼみ（２６０）は、形状が部分的な半球形または部分的な楕円形である。
【００４４】
例として、特定の実施形態では、第１キャップ装填くぼみ（１６０）および第２キャップ装填くぼみ（２６０）は、半球の約４分の１の空間を占める。特定の実施形態では、第１キャップ装填くぼみ（１６０）および第２キャップ装填くぼみ（２６０）は、楕円体の約４分の１の空間を占める。
【００４５】
第１キャップ装填くぼみ（１６０）の上部内縁（１６１）は、第１キャップ凹状くぼみ（１２０）の上部縁（１２１）と接触していてもよい。第２キャップ装填くぼみ（２６０）の上部内縁（２６１）は、第２キャップ凹状くぼみ（２２０）の上部縁（２２１）と接触していてもよい。特定の実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）は、凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）から離れていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）（第１キャップ装填くぼみ、第２キャップ装填のくぼみ）、および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）（第１キャップ凹状くぼみ、第２キャップ凹状くぼみ）の間隔は０．０１〜０．１ｍｍである。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、０．１〜１ｍｍ離れている。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、０．５〜２ｍｍ離れている。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、１〜３ｍｍ離れている。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、２〜４ｍｍ離れている。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、１〜５ｍｍ離れている。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、３〜５ｍｍ離れている。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、０．１〜６ｍｍ離れている。いくつかの実施形態では、装填くぼみ（１６０、２６０）のそれぞれの上部内縁（１６１、２６１）および凹状くぼみ（１２０、２２０）のそれぞれの上部縁（１２１、２２１）は、０．５〜７ｍｍ離れている。
【００４６】
装填くぼみ（１６０、２６０）（第１キャップ装填くぼみ、第２キャップ装填くぼみ）および凹状くぼみ（１２０、２２０）（第１キャップ凹状くぼみ、第２キャップ凹状くぼみ）は、核（１０５）をキャップ（１１０、２２０）の間に固定して核が飛び出すのを防ぐように設計されている。キャップ（１１０、２１０）は、外科的植込み中に核（１０５）が挿入されるときの破損または破壊を防ぐように設計されている。例えば、装填くぼみ（１６０、２６０）と凹状くぼみ（１２０、２２０）の間の空間は、核が空洞に押し込まれたときに破損または破壊に耐えるほど強く、核が空洞を飛び出すのを防ぐのに十分強い。
【００４７】
第１キャップ（１１０）の第１キャップ外面（１１５）および第２キャップ（２１０）の第２キャップ外面（２１５）は、椎骨、例えば椎骨の終板に接触するためのものである。キャップ（１１０、２１０）は、外面（１１５、２１５）での骨の内部成長を可能にし、キャップ（１１０、２１０）を椎骨終板に固定する。
【００４８】
キャップ（１１０、２１０）は、１つまたは複数の材料から構成され得る。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、材料の層で構成される。例えば、図７Ａおよび図７Ｂは、キャップの断面の非限定的な例を示している。いくつかの実施形態では、第１キャップ（１１０）は、第１キャップ外層（１１５ａ）（例えば、第１キャップ外面（１１５））および第１キャップ内層（１１５ｂ）（例えば、第１キャップ内面１１４）を含む。いくつかの実施形態では、第２キャップ（２１０）は、第２キャップ外層（１１５ａ）（例えば、第２キャップ外面（２１５））および第２キャップ内層（１１５ｂ）（例えば、第２キャップ内面２１４）を含む。いくつかの実施形態では、キャップは、外層（１１５ａ）、内層（１１５ｂ）、および外層（１１５ａ）と内層（１１５ｂ）の間に挟まれた１つまたは複数の中間層（１１５ｃ）を含む（図７Ｂ参照）。いくつかの実施形態では、２つ以上の中間層（例えば、第１中間層、第２中間層、第３中間層など）が外層（１１５ａ）と内層１１５ｂ）の間に挟まれる。
【００４９】
多孔性コーティングは現在、整形外科インプラントの固定のための主要なアプローチである。第１キャップ外面（１１５）および第２キャップ外面（２１５）（例えば、外層（１１５ａ））の少なくとも一部は多孔性である（例えば、多孔性コーティングを含む）。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の多孔質外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））は、中間層（１１５ｃ）または内層（１１５ｂ）上に噴霧またはエッチングされる。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の多孔質外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））は、中間層（１１５ｃ）または内層（１１５ｂ）に取り付けられるか、層状にされる。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））は、歯または鋸歯状の縁部を含む。キャップ（１１０、２１０）の外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））の多孔質および／または鋸歯状および／または歯付きの性質は、キャップが手術中に挿入されるとき椎骨終板へ取り付けるのに役立ち得る。外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））の多孔性および／または鋸歯状および／または歯付きの性質は、骨の内部成長を促してキャップを椎骨終板に固定するのに役立ち得る。特定の実施形態では、外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））は、チタン、チタン合金、またはそれらの組み合わせを含む。Ｔｒａｂｅｃｕｌｉｔｅ（商標）（テコメット）は、外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））で考慮され得る市販の多孔性医療材料（メッシュ状材料）の非限定的な例である。ＰＯＲＯＣＯＡＴ（登録商標）多孔質コーティング（ＤｅＰｕｙ  Ｓｙｎｔｈｅｓ）は、骨を多孔質コーティングに付着させるチタン焼結ビーズで構成されており、外面に考慮できる市販の多孔質材料の別の非限定例である。チタン多孔質コーティング（粉末冶金を含むがこれに限定されない）を製造するための製造技術は、当業者に周知である。多孔質コーティングを生成するために使用される材料（例えば、純チタン、Ｔｉ−６Ａｌ−７Ｎｂ冶金ロッドなど）も、当業者にはよく知られている。例えば、Ｏｌｉｖｅｉｒａ  ｅｔ  ａｌ．，２００２、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ５（３）：２６９−２７３を参照されたい。
【００５０】
前述のように、特定の実施形態では、第１キャップ外面（１１５）の少なくとも一部および第２キャップ外面（２１５）の少なくとも一部は多孔性である。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の一部が多孔性である。例えば、いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の外面（１１５、２１５）は、多孔質部分がちょうど、椎骨（終板）がキャップ（１１０、２１０）に接触することが予想されるキャップ（１１０、２１０）の部分に配置されるように設計されている。いくつかの実施形態では、多孔質コーティングの量は、キャップ（１１０、２１０）の形状に依存する。特定の実施形態では、第１キャップ第１端部（１１１）および第２キャップ第１端部（２１１）またはその一部は滑らかである。いくつかの実施形態では、第１キャップ第１端部（１１１）および第２キャップ第１端部（２１１）またはその一部は、多孔質コーティングを含まない。
【００５１】
特定の実施形態では、内面（１１４、２１４）（例えば、内層（１１５ｂ））および／または中間層（１４０ｃ）は、強力で、多孔質外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））よりも遥かに強力である。特定の実施形態では、外面（１１５、２１５）（例えば、外層（１１５ａ））（多孔質コーティング）の厚さは、キャップ（１１０、２１０）の残りの厚さに対して薄く、例えば内面（１１４、２１４）（例えば、内層（１１５ｂ））、または内面（１１４、２１４）（例えば、内層（１１５ｂ））と中間層（１１５ｃ）の組み合わせに対して薄い。
【００５２】
第１キャップ内面（１１４）および第２キャップ内面（２１４）またはその一部、例えば凹状くぼみ（１２０、２２０）は、例えば、穴または孔または大きな欠陥のない滑らかな表面であってもよい。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の内面（またはその一部）は、コバルトクロム、チタンなど、またはそれらの組み合わせを含む材料から構成される。第１キャップ内面（１１４）および第２キャップ内面（２１４）（例えば、内層（１１５ｂ）は、骨の内部成長が核（１０５）まで延びるのを阻止するのを助け、それにより、核（１０５）に対するキャップの持続する運動を可能にし、したがって、脊椎の動きを可能にし得る。
【００５３】
キャップ（１１０、２１０）は、様々なサイズで構成されてもよく、様々な材料（例えば、コバルトクロム、チタンなどの金属、プラスチック）から構成されてもよい。
【００５４】
いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、第１端部（１１１、２１１）から第２端部（１１２、２１２）までの長さが２０〜２５ｍｍであり、例えば、キャップ（１１０、２１０）は長さ２０ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２１ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２２ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２３ｍｍ、キャップ（１１０、２１０の長さは２４ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２５ｍｍである。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、第１端部（１１１、２１１）から第２端部（１１２、２１２）までの長さが１８〜２８ｍｍであり、例えば、キャップ（１１０、２１０）は長さ１８ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは１９ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２０ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２６ｍｍ、キャップ（１１０、２１０の長さは２７ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２８ｍｍである。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、第１端部（１１１、２１１）から第２端部（１１２、２１２）までの長さが２１〜２８ｍｍである。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、第１端部（１１１、２１１）から第２端部（１１２、２１２）までの長さが２２〜３０ｍｍであり、例えば、キャップ（１１０、２１０）は長さ２８ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは２９ｍｍ、キャップ（１１０、２１０）の長さは３０ｍｍなどである。
【００５５】
いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、椎骨終板の長さの５０から８０％の長さを有する。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、椎骨終板の長さの６０から８０％の長さを有する。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、椎骨終板の長さの６０から９０％の長さを有する。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、椎骨終板の長さの７０から８０％の長さを有する。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、椎骨終板の長さの７０から９０％の長さを有する。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、椎骨終板の長さの７５から９５％の長さを有する。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、椎骨終板の長さの７０から８０％の長さを有する。
【００５６】
いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの４０％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの４５％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの５０％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの５５％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの６０％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの６５％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの７０％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの７５％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの８０％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの８５％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの９０％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの９５％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの９８％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの９９％である。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の長さは、椎骨終板の長さの１００％である。
【００５７】
いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、内面（１１４、２１４）から外面（１１５、２１５）の上端まで測定して５〜１０ｍｍの高さ、例えば高さ５ｍｍ、高さ６ｍｍ、高さ７ｍｍ、高さ８ｍｍ、高さ９ｍｍ、高さ１０ｍｍである。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、内面（１１４、２１４）から外面（１１５、２１５）の上端まで測定して、高さが６〜１０ｍｍである。いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、内面（１１４、２１４）から外面（１１５、２１５）の上端まで測定して、高さが７〜９ｍｍである。
【００５８】
以下の表１は、本発明のシステムの実施形態の寸法の非限定的な例を提供する。
【表１】
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【００５９】
キャップのさらなる機能
キャップ（１１０、２１０）は、一緒に圧潰する（凹状くぼみ（１２０、２２０）が「圧潰態勢」にて整列する（図６Ｂ、左の像を参照）こと、および「分離態勢」で距離を離す（図６Ｂ、右の像、図９を参照）ことができる）。キャップ（１１０、２１０）が椎間腔に挿入されるとき、キャップ（１１０、２１０）は圧潰態勢にある。キャップ（１１０、２１０）は、例えば、凹状くぼみ（１２０、２２０）によって形成された空洞（１２５）に核（１０５）を挿入することにより、分離態勢に移動する。
【００６０】
特定の実施形態において、圧潰態勢でキャップ（１１０、２１０）を一緒に一時的に接続または固定するために特定の取り付け機構は使用されない。いくつかの実施形態では、外部システム（例えば、挿入プロセスに使用される外科用器具）は、椎間腔への挿入中にキャップ（１１０、２１０）を圧潰態勢に保つ。
【００６１】
いくつかの実施形態では、キャップ（１１０、２１０）は、キャップ（１１０、２１０）に組み込まれた取り付け機構を介して圧潰態勢で一時的に接続される。例えば、特定の実施形態では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第１取り付け構成要素（１４０）は、第１キャップ（１１０）の第１キャップ内面（１１４）に配置され、第２取り付け構成要素（２４０）は第２キャップ（２１０）の第２キャップ内面（２１４）上に配置され、第１取り付け構成要素（１４０）は、キャップ（１１０、２１０）を圧潰態勢で固定するために第２取り付け構成要素（２４０）に係合し一時的に接続するように適合される。図５Ａおよび図５Ｂに示される実施形態は、第１取り付け構成要素（１４０）がペグを含み、第２取り付け構成要素（２４０）が穴を含む、ペグ・穴取り付け機構を示す。
【００６２】
本発明は、ペグ・穴の取り付け機構に限定されない。キャップ（１１０、２１０）の特定の実施形態の断面図を示す図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、特定の実施形態では、第１キャップ（１１０）は、第１キャップ内面（１１４）に配置された１つまたは複数の第１溝（１１６）を備え、第２キャップ（２１０）は、第２キャップ内面（２１４）に１つまたは複数の対向する第２溝（２１６）を備え、溝（１１６、２１６）は、キャップ（１１０、２１０）を適切に整列させるのに役立ち（例えば、凹状くぼみが空洞を形成する）、キャップ（１１０、２１０）のスライドを防止し、および／または溝（１１６、２１６）が、キャップ（１１０、２１０）を圧潰態勢に固定するのに役立つ。特定の実施形態では、溝（１１６、２１６）は、例えば図８Ｂに示されるように、鋸歯状および／または鋸歯型である。特定の実施形態において、溝（１１６、２１６）は、例えば図８Ａに示されるように、滑らかおよび／または湾曲している。
【００６３】
いくつかの実施形態では、取り付け機構は、キャップ（１１０、２１０）間にコーティングされた材料、例えば、骨蝋または他の生物学的材料を含む。いくつかの実施形態では、伸縮性構成要素（１１９）はキャップ（１１０、２１０）上に配置され、キャップ（１１０、２１０）を接続するが、キャップ（１１０、２１０）を特定の距離まで離すことができる（図９参照）。伸縮性構成要素（１１９）は、例えば、キャップ（１１０、２１０）の側面のすべてまたは一部に沿って配置されてもよい。特定の実施形態では、伸縮性構成要素（１１９）は、キャップ（１１０、２１０）の第１端部（１１１、２１１）の全部または一部に沿って配置される。特定の実施形態では、伸縮性構成要素（１１９）は、テザーまたはネジ山を含む。特定の実施形態では、伸縮性構成要素（１１９）は、フィルムまたはシートを含む。
【００６４】
外科的植込み中、ジョイスティックまたは他の外科用器具を使用して、キャップ（１１０、２１０）を一時的に握り（圧潰された状態）、キャップ（１１０、２１０）を椎間腔の適切な位置に誘導する。特定の実施形態では、第１キャップ（１１０）の第１キャップ第２端部（１１２）の少なくとも一部は、第１キャップ接続構成要素（１３０）を含み、第２キャップ（２１０）の第２キャップ第２端部（１１２）の一部分の少なくとも一部は、第２キャップ接続構成要素（２３０）を含み、接続構成要素（１３０、２３０）は、キャップ（１１０、２１０）を椎間腔に挿入するために使用されるジョイスティックまたは外科手術器具に（一時的に）係合することができる。第１キャップ接続構成要素（１３０）は、第１キャップ第２端部（１１２）の一部の延長部であってよく、例えば、第１キャップ第２端部（１１２）の一部は外向きに延びるまたは突出する（図５Ｃ参照）。第２キャップ接続構成要素（２３０）は、第２キャップ第２端部（２１２）の一部の延長部であってよく、例えば、第２キャップ第２端部（２１２）の一部は外向きに延びるまたは突出する（図５Ｃ参照）。いくつかの実施形態では、接続構成要素（１３０、２３０）は、外科用器具がキャップ（１１０、２１０）を一緒に保持するように、外科用器具内のくぼみに適合する。特定の実施形態では、骨ワックスなどの生物学的材料が外科用器具のくぼみに使用されて、その中の接続構成要素（１３０、２３０）を一時的に固定するのを助ける。
【００６５】
特定の実施形態では、１つまたは複数の穴（例えば、ネジ穴）は、キャップ（装填くぼみ（１６０、２６０）の外側）の第１端部（１１１、２１１）（第１キャップ第１端部、第２キャップ第１端部）に配置され得る。穴は、挿入器具と係合するために使用されてもよい。
【００６６】
特定の実施形態では、第１キャップリッジ（１５０）は、第１キャップ（１１０）の第１キャップ外面（１１５）の少なくとも一部に沿って、例えば第１キャップ内面（１１４）近くに、または第１キャップ内面（１１４）に沿って配置される。第２キャップリッジ（２５０）は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第２キャップ（２１０）の第２キャップ外面（２１５）の少なくとも一部に沿って、例えば、第２キャップ内面（２１４）近く、または第２キャップ内面（２１４）に沿って配置される。第１キャップリッジ（１５０）は、第１キャップ（１１０）の側面または第１キャップ（１１０）の側面の一部に沿って延びてもよい。第２キャップリッジ（２５０）は、第２キャップ（２１０）の側面または第２キャップ（２１０）の側面の一部に沿って延びてもよい。特定の実施形態では、第１キャップリッジ（１５０）は、第１キャップ（１１０）の第１キャップ第１端部（１１１）の周りに延びる。特定の実施形態では、第２キャップリッジ（２５０）は、第２キャップ（２１０）の第２キャップ第１端部（２１１）の周りに延びる。特定の実施形態では、第１キャップリッジ（１５０）は、第１キャップ（１１０）および／または第１キャップ（１１０）の第１キャップ第１端部（１１１）の側面に沿って、断続的に配置される。特定の実施形態では、第２キャップリッジ（２５０）は、第２キャップ（２１０）および／または第２キャップ（２１０）の第２キャップ第１端部（２１１）の側面に沿って、断続的に配置される。
【００６７】
本発明を何らかの理論または機構に限定することを望むことなく、リッジ（１５０、２５０）は、皮質の終板に固定することにより、キャップ（１１０、２１０）の沈下を防止するのに役立つと考えられる。例えば、海綿骨は多孔性コーティングと接続するが、リッジはキャップ（１１０、２１０）の沈み込みを防ぐ。
【００６８】
特定の実施形態では、リッジ（１５０、２５０）は、椎間板腔内の適切な整列を可能にするのに役立つ。
【００６９】
核
核（１０５）は、キャップ（１１０、２１０）のくぼみ（１２０、２２０）によって形成された空洞（１２５）内でキャップ（１１０、２１０）間に収容される（挟まれる）。核（１０５）は、安定性を付与し、可動性を有効にするのに寄与する。図１０を参照すると、特定の実施形態では、核（１０５）は球形である。特定の実施形態において、核は楕円形である（および凹状くぼみは、楕円形の空洞を形成するために適切に成形される）。
【００７０】
本発明の可動ケージシステム（１００）の核（１０５）は、（例えば、様々なサイズの患者に対応するために）様々なサイズで、様々な材料から構成することができる。システム（１００）は、空洞（１２５）内に核（１０５）を閉じ込めることができるサイズで設計されている。
【００７１】
特定の実施形態において、核（１０５）は、１０ｍｍの直径（５ｍｍの半径）を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１１ｍｍの直径（５．５ｍｍの半径）を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１２ｍｍの直径（６ｍｍの半径）を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１３ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１４ｍｍの直径（７ｍｍの半径）を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１５ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１６ｍｍの直径（８ｍｍの半径）を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１７ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１８ｍｍの直径（９ｍｍの半径）を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１９ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、２０ｍｍの直径（１０ｍｍの半径）を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は２１ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は２２ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は２３ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は２４ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は２５ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１０ｍｍ未満の直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１０ｍｍを超える直径を有する。
【００７２】
特定の実施形態において、核（１０５）は、１０から１８ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１２から１８ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１２から２０ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１５から１８ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１５から２０ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１２から２２ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は、１６から２２ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１５から２５ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１７から１８ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１７から１９ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１８から１９ｍｍの直径を有する。特定の実施形態において、核（１０５）は１８から２０ｍｍの直径を有する。
【００７３】
いくつか実施形態では、核（１０５）は、高密度材料、例えば、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰ）などから構成される。本発明は、ＵＨＭＰＥまたはＨＤＰに限定されない。特定の実施形態では、核（１０５）は、安定性を追加し、および／または摩耗および裂け目を低減するための材料を含む材料から構成される。いくつかの実施形態では、核（１０５）は、安定性を高めるため、および／または摩耗および裂け目を減らすためのコーティングまたは外層を含む。特定の実施形態では、安定性を追加し、および／または摩耗を軽減する材料（例えば、コーティングまたは外層、核に注入される材料など）は、架橋ポリエチレン材料を含む。特定の実施形態では、安定性を追加し、および／または摩耗および裂け目を低減する材料（例えば、コーティングまたは外層、核に注入される材料など）は、ビタミンＥを含む。例えば、Ｓｈａｒｅｇｈｉ  ｅｔ  ａｌ．（Ｊ  Ｂｏｎｅ  Ｊｏｉｎｔ  Ｓｕｒｇ  Ａｍ，２０１７，９９：１４４７−５２）を参照されたい。それは、ビタミンＥを注入した高度架橋ポリエチレンの研究を取り上げている。特定の実施形態では、核はビタミンＥで架橋された、構成要素（例えばポリマー）を含む。特定の実施形態では、核はビタミンＥを注入される。特定の実施形態では、核はビタミンＥで架橋されている、構成要素（例えばポリマー）を含む材料から構成されている。特定の実施形態では、核はビタミンＥで架橋された構成要素（例えばポリマー）でコーティングされている。特定の実施形態では、核はビタミンＥなどで架橋された、構成要素（ポリマーなど）で裏打ちされている。特定の実施形態において、ビタミンＥは、固化の前に、構成要素（例えば、ポリマー、例えば、ポリエチレン）、例えば、粉末と混合することにより、ポリエチレンに導入される。特定の実施形態において、ビタミンＥは、例えば照射後、拡散により、構成要素（例えば、ポリマー、例えばポリエチレン）に導入される。
【００７４】
いくつかの実施形態において、マーカーが、核（１０５）の中または上（例えば、周囲）に配置され、Ｘ線または他の技術を使用して、核（１０５）の視覚化を可能にする。マーカーは、金属または金属合金などであるがこれらに限定されない様々な材料から構成してもよい。本発明は、マーカーの使用に限定されない。例えば、植込み後、Ｘ線を使用して２つのキャップ間の距離を測定し、適切な量のスペースが存在するかどうかを判断できる（スペースは核の存在に対応する）。
【００７５】
前述のように、特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の内面のすべてまたは一部、例えば凹状くぼみ（１２０、２２０）は、金属、例えばコバルトクロム、コーティングされたコバルトクロム、チタンなどを含む材料から構成されてもよく、核（１０５）は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）を含む材料で構成されている。あるいは、特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）の内面のすべてまたは一部、例えば凹状くぼみ（１２０、２２０）は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＰＥ）を含む材料から構成されてもよく、核（１０５）は、金属、例えばコバルトクロム、コーティングされたコバルトクロム、チタンなどから構成されている。
【００７６】
本発明を何らかの理論または機構に限定することを望むことなく、特定の実施形態では、頸椎椎間板置換などの特定の場合にツーピース構成を使用することができる。例えば、特定の実施形態では、核（１０５）は、凹状くぼみ（１２０、２２０）の１つに固定される。特定の実施形態では、核（１０５）およびキャップ（１１０または１２０）の１つは単一部品であり、対向するキャップは核（１０５）の周りを回転することができる。
【００７７】
使用方法
本発明の可動ケージシステムは、脊椎の運動学的な動きを回復するために使用され、後方または側方アプローチを介して、椎間板腔、例えば、腰椎／仙椎の椎間板腔、頸椎の椎間板腔などに挿入することができる。
【００７８】
本発明は、本発明の可動ケージシステム（１００）を使用して、変性椎間板疾患、脊柱管狭窄、または他の同様の脊椎の状態を治療する方法を特徴とする。本発明はまた、本明細書の可動ケージシステムを使用して脊椎の運動学的な動きを回復する方法を特徴とする。本発明はまた、Ｌ１−Ｌ２椎間板、Ｌ２−Ｌ３椎間板、Ｌ３−Ｌ４椎間板、Ｌ４−Ｌ５椎間板、および／またはＬ５−Ｓ１椎間板を本発明の可動ケージシステム（１００）と置換する方法を特徴とする。
【００７９】
例として、本発明の可動ケージシステム（１００）は、後方に、また（例えば、大規模な前腹部手術を必要とする脊椎固定術と比較して）低侵襲な技術を介して配置することができる。可動ケージシステムを植込む手順は似ているが、ＰＬＩＦの手順よりも簡単である。ＰＬＩＦよりも侵襲性が低く、また２つの椎骨間の動きが可能である。
【００８０】
特定の実施形態では、椎間板を交換する方法（例えば、変性椎間板疾患、脊柱管狭窄などを治療するため）は、馬尾を引っ込ませること、椎骨の分離、および２つの椎骨間の椎間板の除去を含み得る。
【００８１】
この方法は、椎間板腔内のリーマーを使用して椎骨の椎骨終板を剃ることをさらに含むことができる。例えば、椎骨終板の表面層（例えば軟骨）の一部が剃られる。（脊椎固定手術に使用される剛性ケージは、通常、すべての椎骨終板を除去する。）椎骨終板の少なくとも一部を保持することは、骨の成長に有益な場合がある。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の１〜２５％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の５〜２５％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の５〜５０％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の１０〜５０％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の２０〜６０％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の２５〜７５％を保持する。いくつかの実施形態において、リーミングは、椎骨終板の５０〜７５％を保持する。いくつかの実施形態では、リーミングは、椎骨終板の３０〜９０％を保持する。
【００８２】
特定の実施形態において、リーマーは、管の様式で椎骨終板を剃ることができる。適切な形状のリーマーを使用して、システム（１００）の挿入を可能にする。例えば、円筒形のリーマーは円筒形のシステムに使用され、箱形のリーマーは箱形のシステムに使用されるなどがある。いくつかの実施形態では、静的リーマーが使用される。いくつかの実施形態では、拡張リーマーが使用される。いくつかの実施形態では、０．２５から０．５ｍｍが椎骨終板の一方または両方から削られる。いくつかの実施形態では、０．５から１．０ｍｍが椎骨終板の一方または両方から削られる。いくつかの実施形態では、０．５から１．５ｍｍが椎骨終板の一方または両方から削られる。いくつかの実施形態では、１．０から１．５ｍｍが椎骨終板の一方または両方から削られる。いくつかの実施形態では、０．５から２ｍｍが椎骨終板の一方または両方から削られる。いくつかの実施形態では、１．５から２．５ｍｍが椎骨終板の一方または両方から削られる。
【００８３】
リーマーのサイズは、システムのサイズに基づいて選択される。特定の実施形態では、リーマーは、１６ｍｍのリーマー、１４ｍｍのリーマー、１２ｍｍのリーマー、１０ｍｍのリーマーなどである。
【００８４】
この方法は、本発明の１つまたは２つの可動ケージシステム（１００）を椎間腔に挿入することをさらに含むことができる。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）が最初に圧潰態勢にて挿入され、続いてキャップ（１１０、２１０）間に核（１０５）が挿入される。特定の実施形態では、キャップ（１１０、２１０）および核（１０５）は、単一片として挿入される（オールインワン挿入）。キャップは、特定の手術器具で椎間腔へと軽く叩くことができる。特定の実施形態では、単一の可動ケージシステムが使用される。特定の実施形態では、２つの可動ケージシステムが使用される（例えば、図１２Ａの両側植込みを参照）。
【００８５】
２つの可動ケージシステムを挿入する場合、２つのケージ（外縁、リッジの縁など）は一定の距離だけ離れている。配向の目的で、例えば両方とも椎骨に植込まれる一対の第１キャップ（１１０）を（上から、核なしなどで）見ると、２つの第１キャップは、第１キャップのリッジ（または外縁）間にスペースが存在し、２つの第１キャップが接触しないよう、離れている。特定の実施形態で、ケージは２ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは３ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは４ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは５ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは６ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは７ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは８ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは９ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは１０ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは１１ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは１２ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは１３ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは１４ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは１５ｍｍの距離で隔てられている。
【００８６】
特定の実施形態で、ケージは５から８ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは６から８ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは３から１０ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは５から１０ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは７から１０ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは５から１５ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは７から１５ｍｍの距離で隔てられている。特定の実施形態で、ケージは１０から１５ｍｍの距離で隔てられている。
【００８７】
いくつかの実施形態では、方法は、システム（１００）のキャップ（１１０、２１０）を特定の距離離して広げることを含む。これは、スプレッダー（ブギ型スプレッダーなど）を使用して達成できる。キャップ（１１０、２１０）を広げることは、キャップ（１１０、２１０）を椎骨表面に押し込むのに役立ち得る。キャップ（１１０、２１０）を広げることにより、キャップ（１１０、２１０）間に核（１０５）をより容易に挿入することも可能になり得る。
【００８８】
次に、核（１０５）を終板の間に挿入するか、叩いてもよい。前述のように、核は様々な形状とサイズで構成できる（例えば、断面が円形の球形、楕円形の断面が楕円形、端が先細で丸いなど）。患者の身長と体重に応じて、特定の形状および／またはサイズを選択することができる。
【００８９】
キャップ（１１０、２１０）および／または核（１０５）の挿入を支援するために、特別な機器を使用することができる。例えば、上述のように、キャップ（１１０、２１０）が椎間腔内の所定の位置に配置されたら、キャップ同士はスプレッダー（シリアルスプレッダー）によって分離されてもよい。スプレッダーは、キャップ（１１０、２１０）またはシステムの他の構成要素（１００）を傷つけない材料で設計することができる。スプレッダーは、キャップ（１１０、２１０）を互いに平行に広げることができる。特定の実施形態では、核（１０５）を空洞（１２５）に押し込むために、押し込み器具が使用される。特定の実施形態では、押し込み器具は、核を保持するように適合された凹状くぼみを有する。特定の実施形態では、核（１０５）がキャップ間に挿入されると、張力が取り除かれ、システムの配置を確認するためにＸ線が撮影される。
【００９０】
いくつかの実施形態では、本発明のシステム（１００）は、椎骨空間内に沈められ、例えば、システムは椎骨と同一平面になく、椎骨から外側に延びていない。いくつかの実施形態では、システム（１００）の端部は、１から５ｍｍまで沈められている。いくつかの実施形態では、システム（１００）の端部は、２から４ｍｍに沈められている。いくつかの実施形態では、システム（１００）の端部は、２から６ｍｍまで沈められている。いくつかの実施形態では、システム（１００）の端部は、３から７ｍｍまで沈められている。いくつかの実施形態では、システム（１００）の端部は、４から６ｍｍまで沈められている。
【００９１】
本発明のシステムを特徴とする後方正中腰部外科的アプローチの例として、図１２Ａは、Ｌ４−５空間内の２つの可動ケージの後方正中線配置を示す、腰椎／仙椎の後方前方図を示す。図１２Ｂは、図１２Ａの脊椎の側面図を示す。
【００９２】
本発明のシステムを特徴とする外科的アプローチの別の例として、図１３は、Ｌ４−Ｌ５およびＬ５−Ｓ１空間の両方に単一の可動ケージを挿入するための外側ＴＬＩＦアプローチ（例えば、最小侵襲手術）を示す。図１３に示される図は、例えば、椎間腔への可動ケージの植込み後であって、２つのキャップ（１１０、２１０）間の核の挿入前の、外科的処置の中間段階である。この構成での脊椎の屈曲・伸展は、揺動するバレルロールの動きの結果として発生する場合がある。
【００９３】
前述のように、特定の実施形態では、本発明の方法およびシステムは頸椎で使用される。図１４Ａおよび図１４Ｂは、頸椎が関与する用途の外科的アプローチを示している。図１４Ａは、椎間腔に単一の可動ケージを配置したＣ５−Ｃ６の前後図を示す。図１４Ｂは、単一の可動ケージを前後に配置した（図１４Ａの）Ｃ６−Ｃ６空間の側面図を示す。使用する可動ケージのサイズと形状は、挿入位置によって異なる場合があることに留意されたい。例えば、いくつかの実施形態では、頸椎挿入に使用される可動ケージシステムの長さおよび直径は、１２〜１４ｍｍであってもよい。
【００９４】
本発明をいずれかの理論やメカニズムに限定することを望まないが、挿入の場所（例えば頸椎、腰椎／仙椎の椎骨）、および外科的アプローチの種類（例えば図１４Ａおよび図１４Ｂに示す頸椎スペースでの可動ケージシステムの前から後ろへの挿入のための前部アプローチ；図１２Ａなどに示される腰椎／仙椎空間における２つの可動ケージシステムの、示されている側面／後方挿入からの単一可動ケージシステムの低侵襲脊椎手術（例えば、ＴＬＩＦ／側面）の挿入）には実に多様な選択肢があるため、本発明の可動ケージシステムには、多くのサイズ（および形状）のバリエーションがあり得る。
【００９５】
本発明の方法には他の機器を使用することができる。非限定的な例には、シザージャックディストラクターと椎体インパクターが含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、処置のステップのうちの１つまたは複数を視覚化するための光システム、例えば光ファイバー光の使用を特徴とする。例えば、ライトシステム（光ファイバー光など）を使用して、リーミング後に椎骨終板がどれだけ保持されているか、または椎間板が適切に除去されて洗浄されたかどうかを判断できる。
【００９６】
代替実施形態として、特定の実施形態で、可動ケージシステムの両キャップを、装填くぼみと凹状くぼみの諸部分が不在であるように修整してもよく、これにより、これらのキャップが圧潰態勢にあるときに中空のチャネルが存在し、核（例えば、球状の核）がより容易に、修正された空洞（例えば、凹状くぼみの残りの部分である修正された空洞）に押し込まれ、または滑り込むことができるようにする。核（例えば、球状の核）が中空チャネルを通して修正された空洞に挿入されると、前述の実施形態のキャップが分離する方法と同様に、キャップ同士は距離を隔てて分離する。次に、各キャップに障壁、例えば、核がケージによって形成された空洞から出ることを防ぐ障壁を取り付けることができる。代替実施形態の最終結果は、前述の実施形態と同様であり、例えば、キャップ同士は核によって分離され、これらのキャップは核の周りを回転して脊椎の運動学的な動きを回復することができる。
【００９７】
実施例
以下の例は、整形外科医によって実行され得る本発明の可動ケージシステムの植込みのための外科的手順を説明する。本発明は、本明細書に記載の方法に限定されない。
【００９８】
外科医は除圧を行う。そうすべく、患者は炭素繊維のデッキの上に横たわる。棘突起の真上で正中切開が行われる。筋肉を、必要な側方遠位まで両側から切り離す。椎弓切除術を開始するために収縮が行われる。これは薄層の除去（脊椎の「屋根」の除去）である。椎弓切除術には、両側の片側椎弓切除術、両側の部分的椎間関節切除術、または両側の椎弓切除術が含まれる場合がある。
【００９９】
次に、外科医は、可動ケージを設置する２つの椎骨の間に椎弓根スクリューを挿入する。次に、伸延器を入れて、つぶれた椎間板を開く。外科医は、必要に応じて部分的または完全な椎間板切除術を行う。
【０１００】
次に、外科医は延展を緩和し、２つの椎骨間の界面へセンタリングして可動ケージシステム（１００）の単一チャネルを広げる。
【０１０１】
可動ケージシステム（１００）の場合、ケージに骨を詰める必要はない。可動ケージシステム（１００）は、安定性を確保するために上下のキャップで骨の成長を促進するために多孔質コーティングされている。システム（１００）は、挿入器具を使用してリーミングされたウェルに配置され、骨の成長が発生している間、上部キャップと下部キャップを所定の位置に保持する締まり嵌めを作成する。２つの可動ケージを配置した後、特殊な器具を使用して可動ケージの上半分と下半分を伸延し、核を次いで配置する。延展が除かれ、体の解剖学的構造によって生じる緊張によって核が捕捉される。
【０１０２】
次に、椎弓根スクリューを取り外す。その後、患者の閉鎖がなされ、手術は完了する。
【０１０３】
本明細書に記載されたものに加えて、本発明の様々な改変は、前述の記載から当業者に明らかであろう。そのような改変もまた添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。本願において引用される各参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０４】
本発明の好ましい実施形態を示して説明したが、添付の特許請求の範囲を超えない変更をそれに加えることができることは当業者には容易に明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、下記の特許請求の範囲によってのみ制限されるものである。特許請求の範囲に記載されている参照番号は例示であり、特許庁による概観を容易にするためだけのものであり、決して限定するものではない。いくつかの実施形態では、本特許出願で提示される図は、角度、寸法の比率などを含む縮尺通りに描かれている。いくつかの実施形態では、図は代表的なものにすぎず、特許請求の範囲は図の寸法によって制限されない。「含む」という語句を使用して本明細書で説明する発明の説明には、「からなる」と説明できる実施形態が含まれ、そのため、「からなる」という語句を使用して本発明の１つまたは複数の実施形態を主張するための記述要件が満たされる実施形態もある。
【０１０５】
以下の特許請求の範囲に列挙される参照番号は、この特許出願の検討を容易にするためだけのものであり、例示であり、特許請求の範囲を、図面の対応する参照番号を有する特定の特徴に限定することを決して意図していない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【国際調査報告】
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