(57)【要約】【課題】安定性（すなわち、圧力下での経時的な最小限の変形）および骨の内部成長のためのスペースの双方を提供するインプラントを提供する。【解決手段】インプラント100は、本体部の外周を画定する外周フレーム部200を含む本体部と、外周フレーム部200の第１側部から外周フレーム部200の第２側部に延びている中央壁220とを含む。インプラント100はさらに、本体部に取り付けられてインプラントの上側半体内に配置されている骨接触部材を含んでいる。また、インプラント100は、第１支持部材460を含んでおり、第１支持部材460は、外周フレーム部200の上側側部の第１地点481から骨接触部材に延び、さらに骨接触部材の内側に向かってインプラントの中央領域内に延び、第１支持部材460が延びている第１地点481に隣接する外周フレーム部200の下側側部の第２地点482で終端する。【選択図】図１１
2020510493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプラントであって、
前記インプラントを上側半体と下側半体とに分ける横断面を画定する本体部と、
前記本体部の外周を画定する外周フレーム部と、
前記外周フレーム部の第１側部から前記外周フレーム部の第２側部に延びている中央壁と、
前記本体部に取り付けられて前記インプラントの前記上側半体内に配置されている第１骨接触部材と、
第１支持部材であって、前記外周フレーム部の上側側部の第１地点から前記第１骨接触部材に延び、さらに前記骨接触部材の内側に向かって前記インプラントの中央領域内に延び、前記第１支持部材が延びている前記第１地点に隣接する前記外周フレーム部の下側側部の第２地点で終端する、第１支持部材と
を含む、インプラント。
【請求項２】
前記本体部に取り付けられて前記インプラントの前記上側半体内に配置されている第２骨接触部材であって、前記第１骨接触部材が、前記インプラントの前記第１側部に配置され、前記第２骨接触部材は、前記インプラントの前記第２側部に配置されている、第２骨接触部材と、
第２支持部材であって、前記第１地点に対向する前記外周フレーム部上の第３地点から前記らせん形第２骨接触部材に延び、さらに前記骨接触部材の内側に向かって延び、前記外周フレーム部上の第４地点で終端する、第２支持部材と
をさらに含み、
前記外周フレーム部上の前記第１地点および前記第２地点は、前記インプラントの前記第１側部に配置され、前記第３地点および前記第４地点は、前記インプラントの前記第２側部に配置されている、請求項１に記載のインプラント。
【請求項３】
前記インプラントの前記中央領域には、前記第１支持部材および前記第２支持部材以外の構造部材がない、請求項２に記載のインプラント。
【請求項４】
前記第１支持部材および前記第２支持部材は、前記骨接触部材の内側の前記中央領域において互いに接続されている、請求項２に記載のインプラント。
【請求項５】
前記第１支持部材および前記第２支持部材は、実質的にＵ字形であり、前記骨接触部材の内側の前記インプラントの前記中央領域において前記２つのＵ字形の底部で互いに接続されている、請求項４に記載のインプラント。
【請求項６】
前記第１支持部材および前記第２支持部材のうちの少なくとも１つは、骨接触部を含む、請求項２に記載のインプラント。
【請求項７】
前記第１骨接触部材はらせん形である、請求項１に記載のインプラント。
【請求項８】
前記第２骨接触部材はらせん形である、請求項２に記載のインプラント。
【請求項９】
前記第１支持部材が、前記第１骨接触部材の外方に面する側で前記第１骨接触部材と重なる、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１０】
前記第１骨接触部材は、前記中央壁に取り付けられて前記外周フレーム部に延びている、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１１】
インプラントであって、
外周フレーム部によって画定される本体部と、
前記外周フレーム部の第１側部から前記外周フレーム部の第２側部に延びている中央壁と、
前記本体部の前記中央壁から前記外周フレーム部に延びて前記インプラントの外面を画定する複数のらせん形骨接触部材と、
前記中央壁の第１側部において前記インプラントの前記中央領域内に延びている第１支持部材および第２支持部材と
を含み、
前記中央壁の前記第１側部において、前記外周フレーム部、前記中央壁、および前記複数のらせん形骨接触部材が、前記インプラントの中央領域の内部容量を画定し、
前記インプラントの前記中央領域には、前記第１支持部材および前記第２支持部材以外の構造部材がない、
インプラント。
【請求項１２】
前記第１支持部材および前記第２支持部材は、実質的にＵ字形であり、前記インプラントの前記中央領域において前記２つのＵ字形の前記底部で互いに接続されている、請求項１１に記載のインプラント。
【請求項１３】
前記第１支持部材は、第１骨接触部を含み、前記第２支持部材は、第２骨接触部を含む、請求項１１に記載のインプラント。
【請求項１４】
前記複数のらせん形骨接触部材の骨接触部、前記第１支持部材の前記第１骨接触部および前記第２支持部材の前記第２骨接触部は、前記インプラントの１つのセクションにおいて前記インプラントの前記外面を形成するように互いに実質的に面一に配置されている実質的に平坦な表面を含む、請求項１３に記載のインプラント。
【請求項１５】
前記第１支持部材は、前記第１骨接触部材の外方に面する側で少なくとも前記複数のらせん形骨接触部材の第１骨接触部材と重なる、請求項１１に記載のインプラント。
【請求項１６】
前記インプラントの外周を画定する外周フレーム部と、
前記外周フレーム部の第１側部から前記外周フレーム部の第２側部に延びている中央壁と
をさらに含み、
前記複数のらせん形骨接触部材は、前記中央壁に取り付けられて前記外周フレーム部に延びている、
請求項１１に記載のインプラント。
【請求項１７】
脊柱の２つの椎骨を癒合させる方法であって、
外周フレーム部によって画定される本体部と、
前記外周フレーム部の第１側部から前記外周フレーム部の第２側部に延びている中央壁と、
前記本体部の前記中央壁から前記外周フレーム部に延びて前記インプラントの外面を画定する複数の骨接触部材と、
前記中央壁の第１側部において前記インプラントの前記中央領域内に延びている第１支持部材および第２支持部材と
を含み、
前記中央壁の前記第１側部において、前記外周フレーム部、前記中央壁、および前記複数の骨接触部材が、前記インプラントの中央領域の内部容量を画定し、
前記インプラントの前記中央領域には、前記第１支持部材および前記第２支持部材以外の構造部材がない、
インプラントを提供することと、
前記第１支持部材および前記第２支持部材の周囲において前記インプラントの前記内部容量を骨成長促進材料で充填することと、
脊柱の２つの椎骨間に前記インプラントを挿入することと
を含む、方法。
【請求項１８】
前記第１支持部材および前記第２支持部材は、実質的にＵ字形であり、前記インプラントの前記中央領域において前記２つのＵ字形の前記底部で互いに接続されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１支持部材は、前記第１骨接触部材の外方に面する側で前記複数の骨接触部材の第１骨接触部材と重なる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の骨接触部材の各々は、一般的ならせん形幾何学形状を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記中央壁の前記第２側部において、前記インプラントは、前記中央壁の前記第１側部と実質的に同様の構成を有する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、患者における骨の成長を支持するインプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の異なるインプラントが体内で使用される。あるエリアを安定させ、骨の内部成長を促すように体内で使用されるインプラントは、安定性（すなわち、圧力下での経時的な最小限の変形）および骨の内部成長のためのスペースの双方を提供する。
【０００３】
脊椎固定術または脊椎癒着術としても知られている脊椎固定は、変性円板疾患、脊椎すべり症（椎骨のすべり）、脊柱管狭窄症、脊柱側弯症、骨折、感染または腫瘍等の、種々の病的状態の治療に使用される外科的な治療方法である。脊椎固定処置の目的は、不安定さ、ひいては痛みを低減することである。
【０００４】
脊椎固定に備えて、椎間板のほとんどが除去される。インプラント、すなわち脊椎固定ケージ、を椎骨間に配置して、脊椎のアライメントおよび椎間板の高さを維持してもよい。癒合（すなわち、骨橋）は、椎骨の終板間で生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０３２４６５６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１７／００４２６９７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の１つの態様では、インプラントは、インプラントを上側半体と下側半体とに分ける横断面を画定する本体部を含む。また、インプラントはまた、本体部の外周を画定する外周フレーム部と、外周フレーム部の第１側部から外周フレーム部の第２側部に延びている中央壁とを含んでもよい。インプラントはさらに、本体部に取り付けられてインプラントの上側半体内に配置されている第１骨接触部材を含んでもよい。また、インプラントは、第１支持部材を含んでもよく、第１支持部材は、外周フレーム部の上側側部の第１地点から第１骨接触部材に延び、さらに骨接触部材の内側に向かってインプラントの中央領域内に延び、第１支持部材が延びている第１地点に隣接する外周フレーム部の下側側部の第２地点で終端する。
【０００７】
別の態様では、インプラントは、外周フレーム部によって画定される本体部を含む。インプラントはまた、外周フレーム部の第１側部から外周フレーム部の第２側部に延びている中央壁と、本体部の中央壁から外周フレーム部に延びてインプラントの外面を画定する複数のらせん形骨接触部材とを含んでもよい。インプラントはさらに、中央壁の第１側部においてインプラントの中央領域内に延びている第１支持部材および第２支持部材を含んでもよい。中央壁の第１側部において、外周フレーム部、中央壁、および複数のらせん形骨接触部材は、インプラントの中央領域に内部容量を画定する。また、インプラントの中央領域には、第１支持部材および第２支持部材以外の構造部材がなくてもよい。
【０００８】
別の態様では、脊柱の２つの椎骨を癒合させる方法は、外周フレーム部によって画定される本体部と、外周フレーム部の第１側部から外周フレーム部の第２側部に延びている中央壁とを含むインプラントを提供することを含んでもよい。提供されるインプラントはさらに、本体部の中央壁から外周フレーム部に延びてインプラントの外面を画定する複数の骨接触部材と、中央壁の第１側部においてインプラントの中央領域内に延びている第１支持部材および第２支持部材とを含んでもよい。中央壁の第１側部において、外周フレーム部、中央壁、および複数の骨接触部材は、インプラントの中央領域に内部容量を画定してもよい。さらに、インプラントの中央領域には、第１支持部材および第２支持部材以外の構造部材がなくてもよい。この方法は、第１支持部材および第２支持部材の周囲においてインプラントの内部容量を骨成長促進材料で充填することと、脊柱の２つの椎骨間にインプラントを挿入することとを含んでもよい。
【０００９】
実施形態の他のシステム、方法、特徴および利点は、当業者には、以下の図面および詳細な説明を考察すれば、明らかであろう、または明らかになるであろう。このようなすべての追加のシステム、方法、特徴および利点は、本明細書および本概要に含まれること、実施形態の範囲に含まれること、ならびに以下の特許請求の範囲により保護されることが意図される。
【００１０】
実施形態は、以下の図面および説明を参照するとよりよく理解することができる。図面内の構成要素は必ずしも縮尺通りではなく、むしろ実施形態の原理を説明するにあたり強調を施している。また、図面において、同様な符号は、種々の図を通して、対応する部品を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】インプラントの一実施形態を示す、斜め上から見た模式的な等角図である。
【図２】図１のインプラントの斜め下から見た模式的な等角図である。
【図３】分離して示される図１のインプラントの外周フレーム部を示す模式的な等角図である。
【図４】分離して示される図１のインプラントの外周フレーム部を示す模式的な斜視図である。
【図５】外周フレーム部を破線で示す、図１のインプラントのらせん形骨接触部材の模式的な斜視図である。
【図６】一般的ならせん形幾何学形状を有する湾曲部の例を示す模式図である。
【図７】一般的ならせん形幾何学形状を有する別の湾曲部の例を示す模式図である。
【図８】直線セグメントを含む一般的ならせん形幾何学形状を有する湾曲部を示す模式図である。
【図９】らせん形骨接触部材の一般的ならせん形幾何学形状を明示するために分離して示された、らせん形骨接触部材を有するインプラントの部分の模式的な斜視図である。
【図１０】図９に見られる構造部材の中央部材湾曲部を含む、図１のインプラントの模式的な斜視図である。
【図１１】外周フレーム部を破線で示す、図１のインプラントの本体部内に配置された複数の支持部材を示す模式的な斜視図である。
【図１２】外周フレーム部を破線で示す、図１のインプラントの本体部内に配置された複数の筋かい、すなわちコーナーブレースを示す模式的な斜視図である。
【図１３】前方側部を上向きに示した、図１のインプラントの模式的な斜視上面図である。
【図１４】構造部材の拡大切り欠き図を含む、図１のインプラントの模式的な等角図である。
【図１５】前方側部から見た図１のインプラントの模式図である。
【図１６】図１のインプラントの模式的な側面図である。
【図１７】図１５にて目１６で示される横方向視点から見た図１のインプラントの模式的な斜視側面図である。
【図１８】前方側部を上向きに示した、図１のインプラントの模式的な斜視下面図である。
【図１９】図１のインプラント内に画定された内部容量内に配置されたときの図１のインプラントの支持部材を示す模式的な斜視図である。
【図２０】支持部材が除去された図１のインプラント内に画定された、内部容量を示す模式的な斜視図である。
【図２１】インプラントツールに取り付けられたインプラントを示す模式図であり、インプラントは、骨成長促進材料で被覆されている。
【図２２】骨成長促進材料で充填された、前方側部から見た図１７のインプラントの模式図である。
【図２３】一実施形態による、２つの椎骨間に挿入するために配置されたインプラントを示す模式的な等角図である。
【図２４】２つの椎骨間に挿入された図１８のインプラントを示す模式的な等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に記載する実施形態は、脊椎で使用するためのインプラントに向けられている。該実施形態は、本体部と、１つ以上の構造部材とを有するインプラントを含む。
【００１３】
以下に説明するさまざまな手段に加えて、本明細書に開示された実施形態のうちの任意のものは、その全体が参照により本明細書に援用される、Ｍｏｒｒｉｓらの「Ｃｏｉｌｅｄ  Ｉｍｐｌａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ  Ｔｈｅｒｅｏｆ（コイル状インプラントならびにそのシステムおよび方法）」と題された２０１６年１１月１０日公開の特許文献１に開示された本体部／支持構造、フレーム、プレート、コイルまたは他の構造のうちの任意の部分を利用してもよい。便宜上、特許文献１は、本願全体を通して「コイル状インプラント出願」として参照される。
【００１４】
本明細書に開示された実施形態のうちの任意のものは、その全体が参照により本明細書に援用される、ＭｃＳｈａｎｅ  ＩＩＩらの「Ｉｍｐｌａｎｔ  ｗｉｔｈ  Ａｒｃｈｅｄ  Ｂｏｎｅ  Ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ（弓状骨接触要素を備えるインプラント）」と題された２０１７年２月１６日公開の特許文献２に開示された本体部／支持構造、要素、フレーム、プレートまたは他の構造のうちの任意の部分を利用してもよい。
【００１５】
また、実施形態のうちの任意のものは、その全体が参照により本明細書に援用されて「被保護癒合ゾーン出願」として参照される、ＭｃＳｈａｎｅ  ＩＩＩらの「Ｉｍｐｌａｎｔ  ｗｉｔｈ  Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ｆｕｓｉｏｎ  Ｚｏｎｅｓ（被保護癒合ゾーンを備えるインプラント）」と題された２０１６年１０月２５日に出願された米国特許出願番号１５／３３４，０２２号の明細書（米国特許出願公開第２０１８／０１１０６２６号）に開示された本体部／支持構造、要素、フレーム、プレートまたは他の構造のうちの任意の部分を利用してもよい。
【００１６】
また、実施形態のうちの任意のものは、その全体が参照により本明細書に援用されて「リング出願」として参照される、ＭｃＳｈａｎｅ  ＩＩＩらの「Ｉｍｐｌａｎｔ  ｗｉｔｈ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ｍｅｍｂｅｒｓ  Ａｒｒａｎｇｅｄ  Ａｒｏｕｎｄ  ａ  Ｒｉｎｇ（リング周囲に配置された構造部材を備えるインプラント）」と題された２０１７年３月１３日に出願された米国特許出願番号１５／４５７，４７０号の明細書（米国特許出願公開第２０１８／０２５６３５１号）に開示された本体部／支持構造、要素、フレーム、プレートまたは他の構造のうちの任意の部分を利用してもよい。
【００１７】
図１および図２は、代替的にデバイスとも称されるインプラント１００の等角図を示す。具体的には、図１は、インプラント１００の上面または上側側部を示す等角図であり、図２は、インプラント１００の下面または下側側部を示す等角図である。インプラント１００はまた、ケージまたは固定デバイスと称されてもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、インプラント１００は、人体の一部内に埋め込まれるように構成されている。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、脊椎への埋め込みのために構成されていてもよい。いくつかの実施形態において、インプラント１００は、椎骨間に支持を提供するために、および／または、椎骨間の癒合を容易にするために隣接する椎骨の間に挿入される、脊椎固定インプラントまたは脊椎固定デバイスであってもよい。
【００１９】
いくつかの実施形態では、インプラント１００は、本体部１０２を含んでもよい。本体部１０２は、大略的にインプラント１００のためのフレームまたは骨格を提供する。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、複数の構造部材１０４も含んでもよい。複数の構造部材１０４は、本体部１０２に固定的に取り付けられても、および／または本体部１０２に連続的に形成（または「一体的に形成」）されてもよい。
【００２０】
本明細書において用いられる場合、「固定的に取り付けられた」という用語は、（たとえば、一方または両方の構成要素を破壊することなく）容易に分離されないであろう方法で構成要素どうしが接合された、２つの構成要素を指すものとする。
【００２１】
本明細書において用いられる場合、各構造部材は、インプラントの部分にまたがる特徴的部材または要素を含む。構造部材は、格子内の要素または他の３Ｄメッシュ構造と同様に、重なっていてもまたは交差していてもよい。いくつかの実施形態では、部材の長さがその幅およびその厚さよりも大きい構造部材を使用してもよい。構造部材が略円形の断面形状を有する実施形態では、構造部材は、その直径よりも大きい長さを有する。
【００２２】
図１〜図２に見られる実施形態では、各構造部材は、略丸いまたは円形の断面形状を有する（すなわち、部材が中実管の幾何学形状を有する）ことがわかる。しかし、他の実施形態では、構造部材は、楕円状、さまざまな多角形の断面形状ならびに任意の他の規則的なおよび／または不規則な断面形状を含むがこれらに限定されるものではなく、任意の他の断面形状を有することができるであろう。いくつかの場合において、たとえば、構造部材の断面サイズおよび／または形状は、その長さに沿って変化することができる（たとえば、直径は、その長さに沿って変化することができる）。
【００２３】
明確にするために、詳細な説明および特許請求の範囲において方向を示す種々の形容詞に言及する。本明細書において用いられる場合、「前方」という用語は、インプラントを体内に置いたときに人体の前面の方に向けられることが意図される、インプラントの側部または部分を指す。同様に、「後方」という用語は、埋め込み後に人体の背面の方に向けられることが意図される、インプラントの側部または部分を指す。また、「上側」という用語は、体の上部（例、頭）の方に向けられることが意図されるインプラントの側部または部分を指すのに対し、「下側」は、体の底部の方に向けられることが意図されるインプラントの側部または部分を指す。本明細書において、インプラントの「外側」側部または部分にも言及するが、これは、（患者の左右の側部に対応する）体の外側方向に面する側部または部分である。
【００２４】
図１〜図２では、インプラント１００は、前方側部１１０および後方側部１１２で構成されていると理解される。インプラント１００は、インプラント１００の両側において後方側部１１２と前方側部１１０との間に延びている、第１外側側部１１４および第２外側側部１１６も含んでもよい。さらに、インプラント１００は、上側側部１３０および下側側部１４０も含んでもよい。
【００２５】
また、方向または軸の言及は、体に対してそれが意図される向きではなく、インプラント自体に対するものを指す。たとえば、「遠位」という用語は、インプラントの中心から遠くの方に位置付けられる部分を指すのに対し、「近位」という用語は、インプラントの中心の近くの方に位置付けられる部分を指す。本明細書において用いられる場合、「インプラントの中心」とは、質量の中心、および／または中心面、および／または中心に位置付けられる別の基準面、とすることができるであろう。
【００２６】
インプラントはまた、さまざまな軸に関連付けられていてもよい。図１を参照すると、インプラント１００は、第１外側側部１１４と第２外側側部１１６との間にインプラント１００の最長寸法に沿って延びている長手方向軸１２０に関連付けられていてもよい。さらに、インプラント１００は、後方側部１１２と前方側部１１０との間にインプラント１００の幅方向寸法に沿って延びている前後軸１２２（「幅方向軸」とも称される）に関連付けられていてもよい。また、インプラント１００は、インプラント１００の厚さ寸法に沿って延び、長手方向軸１２０および前後軸１２２の両方に対して略垂直である垂直軸１２４に関連付けられていてもよい。
【００２７】
インプラントは、種々の基準面または基準表面にも関連付けられていてもよい。本明細書において用いられる場合、「正中面」という用語は、インプラントを右側半体および左側半体に分ける、または２つの外側半体に分ける、インプラントの前方側部から後方側部に通る垂直面を指す。本明細書において用いられる場合、「横断面」という用語は、インプラントを上側半体および下側半体に分ける、インプラントの中心に位置付けられる水平面を指す。本明細書において用いられる場合、「冠状面」（ｃｏｒｏｎａｌ  ｐｌａｎｅ）という用語は、インプラントを前方半体および後方半体に分ける、インプラントの中心に位置付けられる垂直面を指す。いくつかの実施形態では、インプラントは、正中面および横断面等の２つの平面を中心に対称である。
【００２８】
実施形態では、インプラントの１つ以上の表面をテクスチャ加工するための手段を含むことができる。このようなテクスチャ加工は、インプラントの表面への骨成長および／または癒合を増加または別様に促進することができる。いくつかの実施形態では、骨接触部材はテクスチャ加工されてもよいが、支持部材はテクスチャ加工されなくてもよい。これは、初期の骨成長を、最初に支持部材全体に成長させるのではなく、骨接触部材に沿って方向づけるのに役立つ。しかし、他の実施形態において、支持部材が、表面テクスチャ加工を含むことができるであろう。さらに別の実施形態では、本体部の１つ以上の表面が、表面テクスチャ加工を含むことができるであろう。
【００２９】
いくつかの実施形態では、インプラントの１つ以上の領域の表面構造を、粗面化してもよいし、または、該表面構造に凹凸を設けてもよい。一般に、この粗面化構造は、インプラント表面上への、酸エッチング、ビードまたはグリットブラスト、チタンによるスパッタコーティング、チタンまたはコバルトクロムのビーズ焼結、および他の方法の使用を通じて達成されてもよい。いくつかの実施形態では、粗さは、インプラントの１つ以上の領域の表面上に隆起したパターンを３Ｄ印刷することによって作成することができる。いくつかの実施形態では、得られた粗面は、さまざまなサイズの細孔を有してもよい。いくつかの実施形態では、細孔サイズは、約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲とすることができるであろう。１つの実施形態では、細孔サイズは、約０．５ｍｍとすることができるであろう。他の実施形態では、０．２ｍｍ未満および／または０．８ｍｍ超の細孔サイズを含む表面粗さが可能である。実施形態は、被保護癒合ゾーン出願に開示されているような表面テクスチャ加工部品、特徴、プロセスまたは方法を利用することができる。
【００３０】
図２に示すように、いくつかの実施形態では、インプラント１００のさまざまな部分が、テクスチャ加工された表面を含んでもよい。たとえば、図２の拡大部分に示すように、テクスチャは、３次元の幾何学的要素１４５を有するインプラント１００の部分を取り付けるかまたは別様に形成することによって提供されてもよい。３次元の幾何学的要素１４５は、上述のように、任意の適切なサイズ、形状および分布を有してもよい。
【００３１】
図３は、明確化するために複数の構造部材１０４を除去した、分離した本体部１０２を示す模式的な等角図である。いくつかの実施形態では、本体部は、異なる方向に向けられた個別のフレーム部を含むことができるであろう。図３に示す実施形態では、本体部１０２は、単に「外周部２００」とも称される、外周フレーム部２００を含む。いくつかの実施形態では、外周部２００は、長手方向軸１２０と整列する最長寸法、および、インプラント１００の前後軸１２２と整列する幅方向寸法（たとえば、第２の最長寸法）を有している（図１および図２参照）。外周フレーム部２００は、主に横断面内にある第１外側フレーム部２０２、第２外側フレーム部２０４および後方フレーム部２０６を含む。
【００３２】
いくつかの実施形態では、（外側側部および／または前方／後方側部を含む）インプラントの１つ以上の側は、垂直向き外周フレーム部を含むことができるであろう。
【００３３】
図３の実施形態では、本体部１０２は、インプラント１００の「前方壁」とも称されてもよい前方側部１１０に配置された、垂直向き外周フレーム部２０８を含むことがわかる。対照的に、後方側部１１２は、図３および図４の実施形態では、外周部２００の厚さを越えて垂直に延びている任意のフレーム部または壁がない。垂直向き外周フレーム部２０８の存在は、脊椎の前方側部に沿って印加された垂直荷重に対する支持および強度を向上させるであろう。
【００３４】
本実施形態は、垂直に向けられたフレームまたは壁をインプラント１００の前方側部において使用するが、他の実施形態では、垂直に向けられたフレームまたは壁をインプラント１００の後方側部および／またはインプラント１００の外側側部に配置することができるであろう。さらに他の実施形態では、インプラントには、その外周に沿う（すなわち、後方側部、前方側部または外側側部に沿う）任意の垂直壁がなくてもよい。
【００３５】
図３に示すように、インプラント１００の本体部１０２は、垂直向き外周フレーム部２０８と後方フレーム部２０６との間に延びている中央壁２２０を含んでもよい。
【００３６】
図４は、インプラント１００の一実施形態を示す模式的な斜視側面図である。いくつかの実施形態では、垂直向き外周フレーム部２０８は、開口を含むことができるであろう。他の実施形態では、垂直向き外周フレーム部２０８は、開口を含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、フレーム部の開口は、インプラントの内部に骨移植材料またはＢＧＰＭを挿入するためのアクセスポイントを提供することができるであろう。垂直向き外周フレーム部２０８の開口の数、サイズおよび／または形状を、さまざまなものとすることができるであろう。いくつかの場合には、３つ以上の開口を使用することができるであろう。他の場合には、２つの開口を使用することができるであろう。さらに他の場合には、単一の開口を使用することができるであろう。使用することができるであろう開口についての例示的な形状は、丸い開口、長方形開口、多角形開口、規則的な開口および／または不規則な開口を含むが、これらに限定されない。
【００３７】
図３および図４の実施形態では、垂直向き外周フレーム部２０８は、インプラントの内部に骨移植材料（またはＢＧＰＭ）の挿入を容易にするであろう２つの大きな楕円形の窓を含む。具体的には、垂直向き外周フレーム部２０８は、第１窓２１０および第２窓２１２を含む。
【００３８】
いくつかの実施形態は、インプラントの挿入および／または固定を含む、埋め込みを容易にする手段を含むことができる。いくつかの実施形態は、留め具受け部を含むことができる。たとえば、図３に示すように、インプラント１００は、留め具受け部１６０を含んでもよい。留め具受け部１６０は、ねじ切り開口１６２と、ねじ切り開口１６２を支持する補強カラー１６４とを含む。
【００３９】
いくつかの実施形態では、インプラント１００の埋め込みを容易にするために、ねじ切り開口１６２は、対応するねじ切り先端を有するツールを受容するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ねじ切り開口１６２は、骨または別の固定デバイスにインプラント１００を取り付けるのに役立つようスクリューとともに使用されてもよい。他の実施形態では、留め具および／または埋め込みツールを受容するための任意の他の特徴を、インプラント１００内に組み込むことができるであろう。
【００４０】
いくつかの実施形態では、インプラントは、１つ以上の対称性を伴って構成されることができる。いくつかの場合では、インプラントは、１つ以上の基準面について鏡面対称性を有してもよい。
【００４１】
いくつかの実施形態において、インプラント１００は、鏡面対称性の少なくとも１つの軸を含んでもよい。参照の目的のために、インプラント１００を、上側半体と下側半体とに分けてもよい。ここで、インプラント１００の「上側半体」は、横断面の上に配置された、本体部１０２の部分と複数の構造部材１０４とを含む。同様に、インプラント１００の「下側半体」は、横断面の下に配置された、本体部１０２の部分と複数の構造部材１０４とを含む。
【００４２】
（第１外側フレーム部２０２と、第２外側フレーム部２０４と後方フレーム部２０６とによって画定される平面と略一致する）横断面に関して、少なくともおおよそインプラント１００の上側半体がインプラント１００の下側半体と鏡像関係であることがわかるであろう。いくつかの実施形態では、これは、本体部の幾何学形状だけでなく、各構造部材の形状、サイズおよび向きも含んでもよい。
【００４３】
また、（インプラント１００を２つの横半体におおよそ分ける）正中面に関して、２つの横半体が中央壁２２０の両側にて互いにおおよそ鏡像関係であることがわかるであろう。これは、本体部の幾何学形状だけでなく、各構造部材の形状、サイズおよび向きも含む。
【００４４】
いくつかの実施形態では、中央壁２２０は、骨内部成長促進材料を収容するように構成された１つ以上の構造特徴を含んでもよい。たとえば、図４に示すように、いくつかの実施形態では、中央壁２２０は、第１貫通孔２２５および第２貫通孔２３０等の１つ以上の貫通孔を含んでもよい。
【００４５】
インプラントは、２種以上の構造部材（または構造要素）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、インプラントは、１つ以上の骨接触構造部材、または単に「骨接触部材」を含むことができる。骨接触部材は、インプラントの上側側部および下側側部に沿うことを含んで、インプラントの外面に大略的に実質的に完全に露出されてもよい。このように、骨接触部材は、「外方部材」と代替的に称されてもよい。
【００４６】
図５は、外周フレーム部２００を破線で示す、図１のインプラントのらせん形骨接触部材の模式的な斜視図である。図５に示すように、インプラント１００は、本体部１０２に取り付けられた複数の骨接触部材４００を含んでいる。たとえば、骨接触部材４００は、中央壁２２０に取り付けられて外周フレーム部２００に延びている第１骨接触部材４５１を含んでもよい。同じく図５に示すように、インプラント１００は、第２骨接触部材４５２、第３骨接触部材４５３および第４骨接触部材４５４を含んでもよく、これらはすべて、インプラント１００の下側半体に配置されてもよい。同様に、インプラント１００は、第１骨接触部材４５５、第２骨接触部材４５６、第３骨接触部材４５７および第４骨接触部材４５８も含んでもよく、これらはすべて、インプラント１００の上側半体に配置されてもよい。図５に示すように、骨接触部材４００の構成は、中央壁２２０に対しておよび前後方向において大略的に対称であってもよい。しかし、いくつかの実施形態では、骨接触部材４００は非対称構成で配置されてもよい。
【００４７】
実施形態は、必要なバーまたは他の支持体の数を最小限にする手段を含んでもよく、それにより、新たな骨成長を受容するのに利用可能な内部容量を増加させる。いくつかの実施形態では、中央壁２２０は、補強を提供するためにより大きな厚さを有してもよい。たとえば、図５に示すように、中央壁２２０は、骨接触部材４００の厚さよりも大きい厚さを有してもよい。
【００４８】
〈外方部材のらせん形幾何学形状〉
実施形態は、インプラントの骨接触部材に沿った、また、インプラントに隣接した、骨成長を保護するための手段を含むことができる。いくつかの実施形態では、骨接触部材は、選択された領域または「被保護癒合ゾーン」における新たな骨成長の保護を助ける幾何学形状で構成することができる。いくつかの実施形態では、骨接触部材は、骨成長を促進するために一連のそうした被保護癒合ゾーンを提供する、渦巻き形、らせん形または捻れた幾何学形状を有することができる。
【００４９】
いくつかの外方部材は、一般的ならせん形幾何学形状を有してもよい。本明細書で用いられる場合、「一般的ならせん形幾何学形状」または「渦巻き幾何学形状」とは、ある部品（部分、部材、等）が固定経路の周りに巻かれるか、その周りで向きを変えるか、捻れるか、回転するか、またはその他の形で湾曲されている幾何学形状をいう。ある場合には、固定経路は、直線とすることができるであろう。他の場合には、固定経路は、湾曲することができる。本実施形態では、たとえば、固定経路は、大略的に直線セグメントと湾曲セグメントとの組み合わせである。
【００５０】
図６は、一般的ならせん形幾何学形状を有する湾曲部４００の模式図を示す。湾曲部４００は、それ自体が湾曲している固定経路４０２の周りに巻かれていることが分かる。しかし、湾曲部４００とは対照的に、固定経路４０２は、巻き、巻回等を含んでいない。直線形の固定経路を有するらせん形湾曲部の実施例が、このコイル状インプラント出願の図１に示されている。
【００５１】
一般的ならせん形幾何学形状を有する湾曲部（一般的ならせん形湾曲部とも称される）は、固定経路を中心とした「コイル」、「巻き」または「巻回」によって特徴付けてもよい。一般的ならせん形湾曲部の特定の幾何学形状を特徴付けてもよい例示的なパラメータは、コイルの直径（長径および短径の両方を含む）およびピッチ（すなわち、隣接するコイル間の間隔）を含むことができる。ある場合には、コイルまたはループの「振幅」も、コイルまたはループの直径または幅方向の寸法を記述するために使用してもよい。これらのパラメータのそれぞれは、定数とすること、または一般的ならせん形湾曲部の長さにわたって変えることができるであろう。
【００５２】
一般的ならせん形湾曲部は、円形である必要も、または丸みを帯びている必要さえもない。いくつかの実施形態では、たとえば、一般的ならせん形湾曲部は、各「コイル」または「巻き」が、円弧または他の湾曲セグメントではなく直線セグメントから構成されるように、直線状に分割された形状（または局所的に多角形形状）を有することができるであろう。このような一般的ならせん形湾曲部の例を図７に示す。
【００５３】
図７を参照すると、一般的ならせん形湾曲部４２０は、直線セグメント４２２から構成されていることが分かる。隣接するセグメント間の角度は、「多角形コイル」において固定経路４２４の周りに巻かれるかまたはその周りで輪にされるようにされている。
【００５４】
一般的ならせん形湾曲部は、湾曲セグメントと直線セグメントとの組み合わせも含んでもよい。このような組み合わせ湾曲部の例を図８に図示する。図８を参照すると、一般的ならせん形湾曲部４４０は、固定経路４４４の周りに硬化した略丸い（すなわち、湾曲した）コイルセグメント４４２を含む。さらに、湾曲部４４０は、隣接するコイル間に延びている少なくとも１つの直線セグメントを含む。
【００５５】
図６〜図８に示す一般的な湾曲部は、１次元の湾曲部であるが、同様な原理は、構造部材を含めた３次元部品にも適用してもよい。
【００５６】
１以上の構造部材の幾何学形状を特徴付けるために、各構造部材は、「中央部材湾曲部」を有すると理解することができる。各構造部材の中央部材湾曲部は、湾曲部に沿った各点が構造部材内の中央に位置付けられるように、構造部材の長さに沿って延びている湾曲部として定義されてもよい。
【００５７】
構造部材が、構造部材自体の断面径よりもはるかに大きい振幅または直径、固定経路の周りに巻かれるかまたはその周りで輪にされている実施形態では、見て分かるはっきりしたコイルとなるように構造部材を巻いてもよい。このようなコイルは、コイル状インプラント出願で完全に詳細に述べられている。しかし、他の実施形態では、構造部材は、構造部材自体の断面径よりも小さい振幅または直径で、固定経路の周りに巻くことができるであろう。このような場合、得られる構造部材の幾何学形状は捻れたように見えるかもしれないが、幾何学形状には、コイル状インプラント出願に見られるはっきりしたコイルはないかもしれない。しかし、このような構造部材の最外層がはっきりしたコイルを呈さない可能性がある一方で、構造部材の中央部材湾曲部はそのようなコイルまたは巻きを有し、また、明確な一般的ならせん形幾何学形状を有することは認識されよう。
【００５８】
図９は、一実施形態による、らせん形骨接触部材の一般的ならせん形の幾何学形状を明示するために分離して示された、らせん形骨接触部材を有するインプラントの部分の模式的な斜視図である。図９は、示された単一の骨接触部材４５７を有するインプラント１００を示す。他の構造部材は、明確にする目的のために図９から削除されている。図１０は、明確化のためにすべての構造部材が除去された本体部１０２の模式的な斜視図である。
【００５９】
図９でわかるように、骨接触部材４５７の外面は、渦巻き形またはらせん形を示す捻れた幾何学形状を呈する。しかし、骨接触部材４５７の厚みよりもはるかに小さい振幅で巻回が生じているため、この部分の幾何学形状は判別しにくい可能性がある。骨接触部材４５７の一般的ならせん形幾何学形状は、その中央部材湾曲部５０２の幾何学形状（図１０ではっきりとわかる）が固定経路５４０（同じく図１０に示す）の周りに巻かれていると考えられるときに、はるかに明確になる。
【００６０】
骨接触部材４５７の巻回幾何学形状を図示するために、図９は、外方部材３００に沿って切断した一連の断面図を含む。第１部分５１０の第１断面図では、中央部材湾曲部５０２の第１地点（図９では十字印を用いて示す）は、固定経路５４０の対応する地点（丸印で示す）と略整列していることがわかる。第２部分５１２で、中央部材湾曲部５０２の第２地点は、固定経路５４０の対応する地点から離れた第１回転位置に位置付けられていることがわかる。第３部分５１４では、中央部材湾曲部５０２の第３地点は、固定経路５４０の対応から第２の回転位置に位置付けられていることがわかる。このように、骨接触部材４５７がその延長に沿って基部２００と中央竜骨部２０２との間を小さな振幅で捻れると、中央部材湾曲部５０２は、実際に固定経路５４０の周りに巻かれるかまた固定経路５４０の周りでらせん形に走行することがわかる。ここでは、固定経路５４０は、骨接触部材４５７の「平均」または近似の経路を表しており、いくつかのセグメントにおけるらせん形の偏差を無視していることは理解されよう。
【００６１】
図９と図１０とを比べてはっきりとわかるように、骨接触部材４５７の断面径５５０は、中央部材湾曲部５０２のコイルまたは巻きの対応する巻径５５２よりも大きい。他の実施形態では、骨接触部材の断面径は、その中央部材湾曲部のコイルまたは巻きの対応する巻径よりも小さくすることができるであろう。このような実施形態では、外方部材は、一連のはっきりしたコイル状に構成されるであろう。
【００６２】
図９および図１０を参照すると、骨接触部材４５７は、その全長にわたり一般的ならせん形の幾何学形状を有していない。代わりに、その中央部材湾曲部は、中央部材湾曲部が固定経路の周りを数回ぐるりと巻ききる（図９〜図１０では３回）巻回セグメントを備えて構成されている。巻回セグメントの他には、その中央部材湾曲部は、巻き、捻れ等は含まなくてもよい。
【００６３】
本実施形態は、固定経路の周りを１回または複数回ぐるりと巻く巻回セグメントを備える少なくとも１つの外方部材を含むが、他の実施形態は、固定経路の周りで部分的にしか輪をなさない中央部材湾曲部を備えて構成することができるであろう。
【００６４】
ここでの説明は、単一の骨接触部材４５７の幾何学形状を中心に行ってきたが、複数の構造部材１０４の残りの外方部材の一部または全部が同様な一般的ならせん形幾何学形状を有してもよいことは認識されよう。さらに、２つの異なる骨接触部材が、巻き数、巻回の形状等の変型を含むはっきりした骨接触部材湾曲部を有する、わずかに異なる幾何学形状を有することができるであろうことが認識されよう。
【００６５】
いくつかの実施形態では、インプラントは、インプラントの長さ、幅または高さと比べて小さい距離に局所的にらせん形である骨接触部材を含むことができる。たとえば、インプラント１００は、全体的にらせん形なのではなく、局所的にらせん形または局所的に渦巻きである骨接触部材を有することを特徴としてもよい。特に、インプラント１００の各骨接触部材は、インプラント１００の単一の象限内に限られ、インプラント１００の横断面または正中面と交差しない。このように、外方部材がぐるりとひと巻きすることは、インプラントの長さ、幅または高さの半分よりもはるかに小さい距離で達成される。これにより、インプラントの各象限内に複数の巻回が可能になり、巻回間のピッチも、インプラントの長さ、幅または高さよりも小さくなる。
【００６６】
たとえば、図１０では、中央部材湾曲部５０２は、骨接触部材４５７の長さの３／１よりも小さい、隣接する巻回または巻き間のピッチ５２９を有する。また、ピッチ５２９は、インプラント１００の長さの１０／１よりも小さい。この比較的小さなピッチサイズは、各骨接触部材に沿って近位表面領域の数を増やすことを可能にし、それにより、インプラント１００の下側表面および上側表面で利用できる骨接触面の数が増える。
【００６７】
いくつかの実施形態では、インプラントは、１つ以上の骨接触部材に支持を提供する１つ以上の構造部材を含むことができる。そのような支持構造部材は、「支持部材」と称されてもよい。いくつかの実施形態では、各支持部材の少なくともいくつかの部分は、大略的に骨接触部材の内側に配置されている。
【００６８】
図１１は、外周フレーム部２００を破線で示す、インプラント１００の本体部内に配置された複数の支持部材の模式的な斜視図である。図１１に示すように、インプラント１００は、第１脚部４６１を含む第１支持部材４６０を含んでもよく、第１脚部４６１は、外周フレーム部２００の上側側部の第１地点４８１から骨接触部材に延び（図１３参照）、さらに骨接触部材の内側へとインプラントの中央領域内に延び、第１支持部材４６０が延びている第１地点４８１に隣接する外周フレーム部２００の下側側部の第２地点４８２で終端する第２脚部４６２を下方に延びている。
【００６９】
さらに図１１に示すように、インプラント１００は、第２支持部材４６５を含んでもよく、これは、第１地点４８１に対向する外周フレーム部２００上の第３地点４８３から骨接触部材に第１脚部４６６に沿って延び（図１３参照）、さらに骨接触部材の内側へと延び、第２脚部４６７に沿って延び、外周フレーム部２００上の第４地点４８４で終端する。図１１に示すように、いくつかの実施形態では、外周フレーム部２００上の第１地点４８１および第２地点４８２は、インプラント１００の第１側部に配置されてもよく、第３地点４８３および第４地点４８４は、インプラント１００の第２側部に配置されてもよい。
【００７０】
いくつかの実施形態では、支持部材は、実質的にＵ字形であってもよい。たとえば、図１１に示すように、第１支持部材４６０および第２支持部材４６５は、実質的にＵ字形であってもよい。また、いくつかの実施形態において、支持部材は、互いに接続されていてもよい。たとえば、図１１に示すように、第１支持部材４６０および第２支持部材４６５は、骨接触部材の内側のインプラントの中央領域における重なり領域４６８において、２つのＵ字形の底部で互いに接続されている。
【００７１】
いくつかの実施形態では、第１支持部材４６０および第２支持部材４６５のうちの少なくとも１つは、１つ以上の骨接触部を含んでもよい。たとえば、図１１に示すように、第１支持部材４６０および第２支持部材４６５の脚部４６１，４６２，４６６および４６７は、インプラント１００の外部に露出されてもよく、したがって、骨接触部を含んでもよい。
【００７２】
図１１に示すように、インプラント１００は、第１脚部４７１を含む第３支持部材４７０を含んでもよく、第１脚部４７１は、外周フレーム部２００の上側側部の第１地点４９１から骨接触部材に延び（図１３参照）、さらに骨接触部材の内側へとインプラントの中央領域内に延び、第１支持部材４７０が延びている第１地点４９１に隣接する外周フレーム部２００の下側側部の第２地点４９２で終端する第２脚部４７２を下方に延びている。
【００７３】
図１１に示すように、インプラント１００は、第１脚部４７６を含む第４支持部材４７５を含んでもよく、第１脚部４７６は、外周フレーム部２００の上側側部の第１地点４９３から骨接触部材に延び（図１３参照）、さらに骨接触部材の内側へとインプラントの中央領域内に延び、第１支持部材４７５が延びている第１地点４９３に隣接する外周フレーム部２００の下側側部の第２地点４９４で終端する第２脚部４７７を下方に延びている。
【００７４】
図１１に示すように、第３支持部材４７０および第４支持部材４７５は、実質的にＵ字形であってもよい。また、いくつかの実施形態において、支持部材は、互いに接続されていてもよい。たとえば、図１１に示すように、第３支持部材４７０および第４支持部材４７５は、骨接触部材の内側のインプラントの中央領域における重なり領域４７８において、２つのＵ字形の底部で互いに接続されていてもよい。
【００７５】
追加の構造部材も設けてもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、インプラントを補強するために筋かい、すなわちコーナーブレース（ｃｏｒｎｅｒ  ｂｒａｃｅ）が設けられてもよい。
【００７６】
図１２は、外周フレーム部２００を破線で示す、インプラント１００の本体部１０２内に配置された複数のコーナーブレース３００の模式的な斜視図である。図１２に示すように、第１コーナーブレース３０１は、垂直向き外周フレーム部２０８からインプラント１００の下側半体の第１外側フレーム部２０２に延びていてもよい。第２コーナーブレース３０２は、第１外側フレーム部２０２からインプラント１００の下側半体の後方フレーム部２０６に延びていてもよい。第３コーナーブレース３０３は、第１外側フレーム部２０２からインプラントの上側半体の後方フレーム部２０６に延びていてもよい。また、第４コーナーブレース３０４は、垂直向き外周フレーム部２０８からインプラント１００の上側半体の第１外側フレーム部２０２に延びていてもよい。
【００７７】
インプラント１００の両外側端部において、さらに４つのコーナーブレースが、同様に配置されてもよい。たとえば、図１２に示すように、第５コーナーブレース３０５は、垂直向き外周フレーム部２０８からインプラント１００の下側半体の第１外側フレーム部２０２に延びていてもよい。第６コーナーブレース３０６は、第１外側フレーム部２０２からインプラント１００の下側半体の後方フレーム部２０６に延びていてもよい。第７コーナーブレース３０７は、第１外側フレーム部２０２からインプラントの上側半体の後方フレーム部２０６に延びていてもよい。また、第８コーナーブレース３０８は、垂直向き外周フレーム部２０８からインプラント１００の上側半体の第１外側フレーム部２０２に延びていてもよい。
【００７８】
異なる実施形態において、骨接触部材、支持部材および／またはコーナーブレースのサイズ、構成および向きを変えることができるであろう。
【００７９】
図１３は、前方側部が上向きに示される、図１のインプラントの模式的な斜視上面図である。上述の骨接触部材、支持部材およびコーナーブレースがすべて互いに配置されて接続されているのを図１３で見ることができる。たとえば、Ｕ字形の支持部材４６０，４６５，４７０および４７５が、図１３に示されている。また、らせん形骨接触部材４５８が示されている。
【００８０】
いくつかの実施形態では、支持部材および／またはコーナーブレースは、骨接触部材の遠位に配置されていてもよく、支持部材は、インプラントの上側側部および下側側部に沿ってさらに外側に大略的に配置されている。したがって、支持部材は大略的に、脊椎への埋め込み後に椎骨終板の近くに配置されてもよい。図１３に示すように、支持部材４７５およびコーナーブレース３０８の両方が、骨接触部材４５８に延び、骨接触部材４５８と接続し、骨接触部材４５８と重なる。
【００８１】
図１３に示すように、いくつかの実施形態では、構造部材は、挿入および骨成長を助けるために実質的に平坦化された表面を含んでもよい。たとえば、図１３に示すように、骨接触部材４５８は、１つ以上の平坦化された表面３２５を含んでもよい。これらの平坦化された表面は、らせん形コイルの頂点を除去することによって提供されてもよい。同様に、支持部材４７５は、平坦化された骨接触面３２０を含んでもよい。平坦化された表面３２５および平坦化された骨接触面３２０が隣接すると、２つの表面が互いに実質的に面一となるであろう。また、コーナーブレース３０８は、少なくとも１つの平坦化された表面３２６を含んでもよい。
【００８２】
図１４は、支持部材４７５および骨接触部材４５３の間の交差部の拡大断面図を示す。図１４に示すように、骨接触部材４５３の平坦化された表面３３５は、支持部材４７５の平坦化された表面３３０と実質的に面一となるであろう。同じく図１４に示すように、支持部材４７５は、骨接触部材４５３の外方に面する側で骨接触部材４５３と重なる。
【００８３】
〈両凸幾何学形状〉
図１５および図１６は、インプラント１００のそれぞれ前方側部および外側側部（または外側端部）の図を提供する。図１５および図１６でわかるように、インプラント１００は、両凸幾何学形状で構成される。具体的には、インプラント１００は、凸状上側側部１３０および同様の凸状下側側部１４０を有することがわかる。また、図１６の外側端部から見たときに、インプラント１００は、上側側部１３０および下側側部１４０に沿って略凸形状を有する。したがって、インプラント１００が長手方向と横方向との両方で凸状であり、椎骨終板の幾何学形状に一致するのに役立つことがわかるであろう。したがって、上側側部と下側側部とに凸状の外面を有するようにインプラントを構成すると、インプラント１００の遠位面（すなわち「平坦化された表面」）が、対向する椎骨板の凹面に確実に接触するのに役立つ。しかし、他の実施形態では、脊柱前弯または脊柱後弯等の形状になるように、インプラントの下側表面および／または上側表面を、凹状、平坦、テーパー付けされた／角張ったものとすることができるであろう。
【００８４】
いくつかの実施形態では、インプラントの少なくとも１つの外側側部は、簡単な挿入を助けるような形状にしてもよい。図１５〜図１６でもっともよくわかるように、インプラント１００のテーパー状の幾何学形状により、インプラント１００の外側側部は、挿入し易さを改善するために、丸みを帯びた端部として構成されている。いくつかの場合では、これは「ブレットノーズ（ｂｕｌｌｅｔｅｄ  ｎｏｓｅ）」構成と称されてもよい。
【００８５】
実施形態は、種々の平らな／平行（０度）な、前弯の、および過前弯の角度を設けることもできる。いくつかの実施形態では、インプラントは、上側表面と下側表面との間を約８度の角度にして構成することができる。他の実施形態では、インプラントは、上側表面と下側表面との間を約１５度の角度にして構成することができる。さらに他の実施形態では、インプラントは、上側表面と下側表面との間を約２０度の角度にして構成することができる。さらに他の角度は、０度〜３０度の範囲の任意の角度を含んでいる可能性がある。さらに他の実施形態は、８度未満の前弯角を提供することができる。さらに他の実施形態は、２０度を超える高度前弯角を提供することができる。少なくともいくつかの実施形態では、インプラントの前弯角は、中央竜骨部およびサイドフレーム部（後方または前方）の幾何学形状により実現される。
【００８６】
図１７は、図１のインプラントの模式的な斜視側面図である。図１７は、上述のインプラント１００の両凸幾何学形状をさらに示す。さらに、図１７はまた、構造部材の平坦化された表面（たとえば、平坦化された表面３４０および３４５）が互いに大略的に面一となり、インプラントの１つ以上のセクションにおいてインプラントの外面を形成することを示す。図１７に示すように、これらの平坦化された表面は、大略的に湾曲した表面に沿って互いに面一であってもよい。これは、前述のように、埋め込みおよび骨成長を容易にするであろう。
【００８７】
〈インプラントの開放内部容量〉
本体部との構造部材の配置はまた、所望の総開放容量を達成するように設計されてもよい。本明細書において用いられる場合、総容量は、構造部材間の任意の開口、本体部内の任意の開口、または構造部材と本体部との間の任意の開口の合計容量である。この開放構成は、インプラントにおけるまたはインプラントによる骨成長を促進する可能性がある。開口スペースの部分または実質的にすべてには、骨成長を促進するために、インプラントの挿入前または挿入後に、任意選択的に骨移植片または材料が充填される。
【００８８】
任意の特定のインプラント内の開放スペース（単に開放スペース容量とも称される）の総容量は、インプラントの全体的寸法ならびに構造部材、フレーム部等を含むインプラント内の個々の構成要素のサイズおよび寸法に依存している。開放スペース容量は、インプラントの容量の約２０％〜８０％の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、インプラントの総容量の２５％〜８０％である開放スペース容量を有してもよい。さらなる実施形態では、インプラント１００は、インプラント総容量の４０％〜７５％である開放スペース容量を有してもよい。
【００８９】
インプラントのさまざまな部分に加えられた補強により、内部容量には、最小数の支持部材以外の構造部材がないままでもよい。これは、骨内部成長材料のためのより多くの容量を提供する。図１８〜図２０は、インプラントの内部容量およびその中の支持部材の構成を示している。
【００９０】
図１８は、前方側部が上向きに示される、図１のインプラントの模式的な斜視下面図である。図１８に示すように、インプラント１００は、支持部材４６０，４６５，４７０および４７５を含んでいる。これらのＵ字形の支持部材は、インプラント１００の内部容量または空洞内で互いに接続していてもよい。たとえば、図１８に示すように、中央壁２２０、後方フレーム部材２０６、外側フレーム部材２０４および垂直壁部材２０８は、インプラント１００の１つの半体内の中央領域の第１内部容量６００を画定してもよい。支持部材４７０および支持部材４７５は、第１容量６００内で互いに接続してもよい。同様に、中央壁２２０、後方フレーム部材２０６、外側フレーム部材２０２および垂直壁部材２０８は、インプラント１００のもう１つの半体内の中央領域における第２内部容量６０５を画定してもよい。支持部材４６０および支持部材４６５は、第２容量６０５内で互いに接続してもよい。
【００９１】
図１９は、インプラント１００内に画定された内部容量内に配置されるときのインプラント１００の支持部材の模式的な斜視図である。図１９に示すように、第１容量６００は、上記で画定された通り、複雑な３次元幾何学形状によって表される。図１９では、第１点描領域６１０は、第１容量６００内に延びている支持部材４７０と支持部材４７５との部分を示す。同様に、第２点描領域６１５は、第２容量６０５内に延びている支持部材４６０と支持部材４６５との部分を示す。
【００９２】
図２０は、支持部材が除去されたインプラント１００内に画定された、内部容量を示す模式的な斜視図である。図２０に示すように、第１のチャネル対６３０、第２のチャネル対６３５および貫通孔６４５は、支持部材４７０および４７５が配置された容量領域に示されている。これは、インプラント１００の第１半体内の大きな容量を表す。この容量を、骨の内部成長促進材料で充填し、最終的には骨の内部成長で充填することができる。同様に、第３のチャネル対６２５、第４のチャネル対６２０および第２貫通孔６４０は、支持部材４６０および４６５が配置された容量領域を示す。したがって、図２０は、骨の内部成長促進材料と最終的には骨の内部成長とを受容することができるインプラント１００の第２半体内の大きな容量を示す。
【００９３】
〈埋め込み〉
図２１〜図２４は、インプラント８００を埋め込むプロセスのさまざまな模式図を示す。まず、図２１〜図２２を参照すると、埋め込みプロセスは、ＢＧＰＭともいわれる骨成長促進材料をインプラントに塗布することから始めてもよい。本明細書で用いられる場合、「骨成長促進材料」とは、骨の成長を助ける任意の材料である。骨成長促進材料は、リンカー分子またはバインダの使用により表面に凍結乾燥されるかまたは金属に付着される手段を含んでもよい。骨成長促進材料の例は、ＢＭＰ−１、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−６およびＢＭＰ−７等の骨形成タンパク質（ＢＭＰ）を含む、任意の材料である。これらは、幹細胞を骨形成細胞に変換するホルモンである。別の例には、ｒｈＢＭＰ−２、ｒｈＢＭＰ−４およびｒｈＢＭＰ−７等のリコンビナントヒトＢＭＰ（ｒｈＢＭＰ）が挙げられる。さらに別の例には、血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）、線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ）、コラーゲン、ＢＭＰ模倣ペプチド、およびＲＧＤペプチドが挙げられる。一般に、これらの化学物質の組み合わせも使用してもよい。これらの化学物質は、スポンジ、基質またはゲルを使用して塗布することができる。
【００９４】
また、いくつかの骨成長促進材料は、プラズマスプレーまたは電気化学的手法を使用して埋め込み型プロテーゼに塗布してもよい。これらの材料の例には、限定ではないが、ヒドロキシアパタイト、βリン酸三カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、および他の化学物質が挙げられる。
【００９５】
骨成長促進材料は、骨移植片または骨移植片代用品を含むことができるか、またはこれらと組み合わせて使用してもよい。種々の材料が、（患者の体の腸骨稜から摘出された）自家移植片、同種移植片、脱灰骨基質、および種々の合成材料を含む骨移植片または骨移植片代用品として働いてもよい。
【００９６】
いくつかの実施形態は、自家移植片を使用してもよい。自家移植片は、脊椎固定に、新たな骨が成長するためのカルシウムコラーゲン足場を提供する（骨伝導能）。さらに、自家移植片は、骨成長細胞、間葉系幹細胞および骨を再生する骨芽細胞を含む。最後に、自家移植片は、患者における新たな骨成長を促進させるために、骨形態形成タンパク質（ＢＭＰ）を含む骨成長タンパク質を含む。
【００９７】
骨移植片代用品は、リン酸カルシウムまたはヒドロキシアパタイト、幹細胞と他の種類の骨移植片代用品のうちの１つとを組み合わせる幹細胞含有生成物、および、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，  Ｉｎｃ．のＩＮＦＵＳＥ（登録商標）（ｒｈＢＭＰ−２含有骨移植片）等の成長因子含有基質を含む合成材料を含んでもよい。
【００９８】
ここに挙げる手段は、考えられる骨成長促進材料、骨移植片または骨移植片代用品の網羅的なリストであることを意図しているわけではないことは理解されるべきである。
【００９９】
いくつかの実施形態では、ＢＧＰＭは、インプラントの１以上の外面に塗布してもよい。他の実施形態では、ＢＧＰＭは、インプラント内の内部容量に塗布してもよい。さらに他の実施形態では、ＢＧＰＭは、外面と、インプラント内の内側と、の両方に塗布してもよい。図２１〜図２２でわかるように、ＢＧＰＭ８５０がインプラント８００の内部の中に配置されており、インプラント８００の上側表面および下側表面にも塗布されている。さらに、図２２に示すように、ＢＧＰＭ８５０は、インプラント８００の第１窓８５７および第２窓８５９から挿入されて（かつ、通り抜けて延びて）いる。
【０１００】
図２２に示すように、インプラント１００を挿入する方法は、支持部材の周囲においてインプラント１００の内部容量を骨成長促進材料で充填することを含んでもよい。
【０１０１】
図２３および図２４は、インプラントの埋め込み前（図２３）および埋め込み後（図２４）の模式図を示す。インプラント８００は、埋め込まれたら、隣接する椎骨間に配置されて、隣接する椎骨と直接接触してもよい。具体的には、インプラント６００の上側側部７０２は、第１椎骨７１２に対して配置されている。同様に、インプラント６００の下側側部７０４は、第２椎骨７１４に対して配置されている。
【０１０２】
異なる実施形態では、埋め込み方法を変えることができるであろう。いくつかの実施形態では、インプラント８００は、脊椎にインプラント８００を打ち込むために使用される埋め込みツール７０１（図２１〜図２２に一部見える）に取り付けてもよい。埋め込みツール７０１は、インプラント８００を隣接する椎骨間に位置付けるために、たたき込むか、押し込むかまたは別様に打ち込むことのできる、任意のロッド、ラム、ポールまたは他のデバイスとすることができるであろう。前述したように、ある場合には、埋め込みツールは、インプラント８００の留め具受け部（すなわち、ツールからねじ切り軸を受けるためのねじ切り開口）に取り付けることができるであろう。
【０１０３】
脊椎で使用するためのインプラントは、脊椎への、典型的には２つの椎体間への挿入に適した全体寸法を有する。インプラントの形状および寸法は、インプラントが挿入される部位による。インプラント１００およびインプラント６００等のインプラントの例示的な高さは、５ｍｍ〜３０ｍｍを含むが、これだけに限定されない。他の実施形態は、前述の範囲の、ほとんどの場合８ｍｍ〜１６ｍｍの範囲の、任意の値の増分高さを有することができるであろう。さらに他の実施形態は、１６ｍｍを超える高さを有することができるであろう。さらに他の実施形態は、８ｍｍ未満の高さを有することができるであろう。また、インプラントの水平フットプリントを変えることができるであろう。インプラントの任意の実施形態の例示的なフットプリントのサイズは、前後方向で１５〜２０ｍｍ、外側−外側方向で４０〜６０ｍｍを含むが、これだけに限定されない。さらに他の実施形態は、任意の他のフットプリントのサイズで構成することができるであろう。
【０１０４】
１以上の構造部材の寸法を変えることができるであろう。いくつかの実施形態では、構造部材は、０．２ｍｍ〜３ｍｍの範囲の断面径を有することができるであろう。多角形断面を有する構造部材の場合、多角形を特徴付ける寸法（たとえば、楕円形については第１径および第２径）を変えることができるであろう。一例として、楕円形の断面を有する構造部材は、第１径が０．２ｍｍ〜３ｍｍの範囲で、第２径が０．２ｍｍ〜３ｍｍの範囲の断面を有することができるであろう。他の実施形態では、構造部材は、任意の他の断面径を有することができるであろう。さらに、ある場合には、骨接触部材と支持部材とが同様の断面径を有することができ、他の場合には、骨接触部材および支持部材は、異なる断面径を有することができるであろう。
【０１０５】
インプラントの種々の構成要素は、特定の用途および／または医師による選択に応じて、金属（たとえば、チタンまたは他の金属）、セラミック、および／またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、人体に埋め込むのに好適な生体適合性材料から製造されてもよい。
【０１０６】
一般に、インプラントは、十分な強度を有する任意の適切な生体適合性の非分解性材料から形成することができる。典型的な材料は、これらに限定されないが、チタン、生体適合性チタン合金（たとえば、γチタンアルミナイド、Ｔｉ６−Ａｌ４−Ｖ  ＥＬＩ（ＡＳＴＭ  Ｆ  １３６およびＦ  ３００１）またはＴｉ６−Ａｌ４−ＶＡＳＴＭ  Ｆ  ２９８９、Ｆ  １１０８およびＡＳＴＭ  Ｆ  １４７２））、および、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの不活性の生体適合性ポリマー（たとえばＰＥＥＫ−ＯＰＴＩＭＡ（登録商標）、Ｉｎｖｉｂｉｏ  ＩｎｃおよびＺｅｎｉｖａ  Ｓｏｌｖａｙ  Ｉｎｃ）を含む。任意選択的に、インプラントは、画像化中の可視化を容易にするためにＸ線不透過性マーカーを含む。
【０１０７】
異なる実施形態では、インプラントを作製するプロセスは変えることができる。いくつかの実施形態では、インプラント全体は、リアディショナル／ＣＮＣマシニング、射出成形、鋳造、インサート成形、共押出、引き抜き成型、トランスファー成形、オーバーモールド、圧縮成形、３次元（３Ｄ）プリンティング（直接金属レーザー焼結および電子ビーム溶解を含む）、浸漬被覆、スプレー被覆、粉末被覆、多孔性被覆、中実の原材料からの粉砕、およびそれらの組み合わせによって製造して組み立ててもよい。また、実施形態は、「コイル状インプラント出願」に開示された特徴、部品、アセンブリ、プロセスおよび／または方法のうちの任意のものを利用することができる。
【０１０８】
種々の実施形態を説明してきたが、この説明は、制限的ではなく例示的なものであり、当業者には、実施形態の範囲内にあるさらに多くの実施形態および実施態様が可能であることは明らかであろう。考えられる多くの特徴の組み合わせを添付の図面に示し、本詳細な説明で述べているが、開示された特徴の、他の多くの組み合わせが可能である。任意の実施形態の任意の特徴は、特に制限されていない限り、任意の他の実施形態の任意の他の特徴もしくは要素と組み合わせて、またはその代わりに使用してもよい。そのため、本開示において図示および／または説明される特徴のいずれも、任意の適切な組み合わせで一緒に実施してもよいことは理解されるであろう。したがって、実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその均等物に鑑みる以外で制限されてはならない。また、添付の特許請求の範囲内で、種々の修正および変更を行ってもよい。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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