JP6430708B2 - リンクされたロッキング機構を備える調整可能な伸延ケージ - Google Patents

Description

本発明は、脊椎運動分節を安定化させる装置および方法に関する。より具体的には、本発明の分野は、脊椎椎間体（ｓｐｉｎａｌ ｉｎｔｅｒｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｂｏｄｙ）の伸延（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ）および癒合（ｆｕｓｉｏｎ）を高めるために、脊椎すなわち脊柱の３次元制御矯正をもたらすように、椎間腔（ｉｎｔｅｒｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｓｐａｃｅ）内でインプラントを拡張構成でロックするように構成されたロッキング要素を備える拡張可能な脊椎インプラントに関する。

従来の脊椎ケージまたはインプラントは、インゲン豆形状の本体を特徴とし、これは、一般に、試験的なインプラントによる経路形成後に、伸延された脊椎の神経孔（ｎｅｕｒｏｆｏｒａｍｅｎ）を通して後方すなわち背側に挿入される。既存の椎体間安定化用装置は、重要かつ著しい限界を有する。これらの限界には、終板を拡張および伸延させることができないこと、または装置を適所に固定して、装置と隣接する椎体との間の相対運動を防止することができないことが挙げられる。現在の椎体間安定化用装置は、チタン、ＶＩＣＴＲＥＸ（Ｖｉｃｔｒｅｘ ＵＳＡ Ｉｎｃ，３Ａ Ｃａｌｅｄｏｎ Ｃｏｕｒｔ； Ｇｒｅｅｎｖｉｌｌｅ，ＳＣ ２９６１５）製のＰＥＥＫおよび高性能熱可塑性ポリマー、炭素繊維、または再吸収可能ポリマーで構成された静的スペーサを含む。さらに、現在の椎体間スペーサは、椎体間前弯を維持せず、および直線的なセグメントまたはさらには後弯セグメントの形成、および「平背症候群」といった臨床的問題の原因となり得る。椎骨終板の分離は、神経要素、特に神経孔のために利用可能な空間すなわち腔を増やす。既存の静的ケージは、神経要素用の空間を確実に改善するわけではない。それゆえ、椎体間の後方に神経要素のための空間を提供するか、または少なくとも骨の自然な輪郭を維持してニューラプラキシー（ｎｅｕｒｏｐｒａｘｉａ）（神経伸展）または侵される（ｅｎｃｒｏａｃｈｍｅｎｔ）のを回避する脊椎インプラントが必要とされている。

従来の椎間体安定化装置は、骨と装置の生体材料との間に良好でない境界面を含む。従来の静的な椎体間スペーサは、骨と生体材料との間に弱い境界面を形成する。そのようなインプラントの表面は、一般に一連の隆起を備えるか、またはヒドロキシアパタイトが被覆されているが、隆起は、加えられる水平ベクトルすなわち左右方向の運動（ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ ｍｏｔｉｏｎ）と並行し得る。すなわち、インプラント上の隆起またはコーティングは、端板のいずれかの側に加えられる運動に対する摩擦がほとんどない。それゆえ、同種移植片、チタン、およびポリマー製のスペーサにおいて、インプラントと宿主骨との間の動きに起因して、偽関節がよく見られる。

本発明は、概して、脊椎円板（ｓｐｉｎａｌ ｄｉｓｃ）を一部または全摘出後に、上椎骨終板と第２椎骨終板との間へ挿入するための脊椎インプラントに関する。本発明の特徴を供する脊椎インプラントは、隣接する椎体間に簡単に設置できるようにするための収縮構成と、所望の位置に椎骨を支持する拡張構成とを有する。より具体的には、インプラントは、インプラントを拡張構成にロックして、椎骨または関節部を所望の位置に保持する複数の相互係合可能（ｉｎｔｅｒ−ｅｎｇａｇａｂｌｅ）要素を有する。

本発明は、特に、上椎体と下椎体との間に配置するのに好適な脊椎インプラントに関する。脊椎インプラントは、上椎体の端部に係合する第１の部材すなわち上部プレートと、下椎体の端部に係合する第２の部材すなわちベースとを有し、かつ好ましくは椎体を拡張構成に係合する１つ以上の上部端板を備える１つ以上の伸長可能な支持要素を有する。１つ以上の伸長可能な支持要素は、敏感な神経要素を安全に越えて、上椎体と下椎体との間でのインプラントの展開を容易にする第１の収縮構成と、椎体の終板に係合する第２のすなわち伸長構成とを有する。インプラントは、リンクされたロッキング要素を備えるロッキングシステムを有し、これらロッキング要素は、伸長可能な支持要素または第１の部材に機械的に係合またはインターロックして、インプラントを上椎体と下椎体との間において拡張構成でロックする。

１つまたは複数の伸長可能な支持要素は、流体圧力、例えば作動液やガスなどを用いて、機械的な力、例えば回転式駆動部材によるねじ接続または他の好適な手段などによる、様々な方法で伸長可能とし得る。流体による変位が好ましい。１つまたは複数の伸長可能な支持要素はシリンダーに配置され、シリンダーは、拡張時に、伸長可能な支持要素を支持および案内する。しかしながら、伸長可能な支持部材は、ロッキングシステムを始動させ、かつ支持部材およびシリンダーにはロック支持部材が取り付けられ得るものの、ロッキングシステムは、伸長可能な支持部材、および支持部材を収容するシリンダーとは別個に分離されている。

１つの例示的なシステムでは、本発明の特徴を有する脊椎インプラントは、第１の骨係合面を備える下部圧力印加部材すなわちベースと、ベースと協働する１つ以上の伸長可能な支持部材と、少なくとも１つの伸長可能部材に結合される第２の骨係合面を備える上部端板などの上部圧力印加部材とを含む。脊椎インプラントは、好ましくは、複数の係合式ロッキング要素を有し、これらロッキング要素は、伸長可能な支持部材または圧力印加部材の１つ以上を伸長構成に独立してロックし、それにより隣接する椎骨間において所望の円板高さをもたらすように構成される。

２００６年９月２６日出願の米国特許出願公開第１１／５３５，４３２号明細書、および２００７年３月２８日出願の米国特許出願公開第１１／６９２，８００号明細書で説明されているように、本発明の特徴を供する脊椎インプラントまたは選択的な拡張式脊椎ケージ（ＳＥＣ：ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ｓｐｉｎｅ ｃａｇｅ）は、上椎骨終板と下椎骨終板との間の後方すなわち体の背側に、または経孔（ｔｒａｎｓｆｏｒａｍｉｎａｌ）で挿入するのに特に好適である。インプラントは、簡単に展開可能な収縮すなわち非拡張構成を有し、かつこれは、典型的には最大短縮横断寸法が約０．５〜約１ｃｍであり、直径約１ｃｍの作業空間を通って、椎弓根（ｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｐｅｄｉｃｌｅｓ）間での後方への低侵襲の挿入を可能にする。

例示的な一実施形態では、上述したような隣接する椎体間に配置するための脊椎インプラントは、底面に段付き支持面を備える上部ロッキング部材と、上側に、上部ロッキング部材の段付き支持面に係合してインプラントを伸長構成にロックするように構成された段付き支持面を備える下部ロッキング部材とを有する。拡張可能部材、例えばベローズやピストンの伸長；または上部圧力印加部材を上昇させるための、他の適切なサイズにされた機構、例えばカムまたはねじなどが、上部ロッキング部材と下部ロッキング部材との間の縦方向の空間を増やす。上部ロッキング部材と下部ロッキング部材との間の回転式のまたは線形の相対運動により、下部ロッキング部材の段付き支持面と上部ロッキング部材の段付き支持面とを再係合させ、より大きく離間した状態でロッキング部材を固定し、それによりインプラントを伸長構成にロックする。

ハマグリそっくりの靭帯によって複数の椎骨終板を一方の端部において一緒に保持するため、これら椎骨終板に対してインプラントが拡張するとき、垂直方向の拡張量を調整して、所望の前方／後方矯正角を生じることができる。

上記で参照した出願に説明されているもののような低侵襲の小型化した挿入具は、非拡張インプラントを後方に挿入し、かつインプラントの内部と連通する液圧または機械的ラインを提供する。挿入具はまた、その後の癒合のために液体またはスラリーの骨移植片材料を椎間腔に連通させるラインを提供し得る。好都合にも、液圧ラインは、ラインが破裂する危険性のない、高い液圧を可能にする小さなサイズのチューブである。

液圧システムまたは近位で動作される機械的なシステムによってもたらされる機械効率ゆえに、インプラントのサイズおよび直径は、その非拡張状態において最小にされ、これは、準備された神経孔の直径よりも小さい。それゆえ、インプラントは経孔で挿入でき、および隣接する椎骨の終板間に係合されて、椎間領域を効果的に伸延させ、神経要素用の空間を修復し、運動分節を安定化させ、かつ病的な分節運動をなくす。インプラントは、硬い脊椎分節を生じることによって、脊椎関節固定を高める。

インプラントは、好ましくは、比較的大量の骨成長の伝導剤または誘導剤を含めるようにする中空内部を備え、この中空内部は、開口部を通って、隣接する骨に直接連通する。重要なことには、これにより、隣接する骨および軟組織の弱い力（ｆａｉｌｕｒｅ ｆｏｒｃｅｓ）よりも大きい固定力を生じる。インプラントを使用して癒合を促す、および／または側弯症、後弯症、およびすべり症などの変形を矯正する。

インプラントおよびその挿入方法の臨床的な目標は、神経根への外傷の低侵襲リスクを提供し、痛みを軽減し、機能を向上させ、および癒合手術後の患者の早期可動化を可能にすることである。固定要素が、治癒傾向（癒合または関節固定）を確認するまで、インプラントを所望の位置に維持する。現在のところ、インプラントは、骨内に組み込まれ、およびその役割についての言及は沈静化している。

それゆえ、本発明の特徴は、インプラントを、約１／２ｃｍの作業空間しかない椎弓根間の後方に挿入してから、その元の挿入サイズの約１００％〜約２００％、典型的には約１６０％に拡張し、かつその位置にロックして、永久的な脊椎矯正を全範囲にわたって３次元的に厳密に制御してもたらすことができることである。本発明のこれらのおよび他の利点は、以下の詳細な説明および添付の例示的な図面からより明らかとなる。

本発明の他の実施形態では、インプラントを、挿入後、骨にしっかりと確実に係合するために、伸長可能なロッキング式骨係合固定装置が提供される。

一実装例では、本開示は、第１椎体と第２椎体との間に配置するための、ロック可能で伸長可能な脊椎インプラントに関する。インプラントは：対向する第１椎体および第２椎体にそれぞれ係合するように構成された面をそれぞれ有する第１および第２の骨係合部材；第１の骨係合部材と第２の骨係合部材との間に作用して、収縮構成と伸長構成との間で骨係合部材の伸長を制御する伸長手段；第１および第２の骨係合部材の一方に固定されかつ対向する骨係合部材の方に延在する第１および第２の固定ロック部材であって、離間しておりかつそれぞれ固定ロッキング面を有する固定ロック部材；第１の骨係合部材と第２の骨係合部材との間に捕捉されて固定ロック部材と協働する第１および第２の可動ロック部材であって、一方の固定ロック部材にある対向する固定ロッキング面に係合して伸長手段が収縮しないようにするように構成された可動ロッキング面を有する、可動ロック部材；可動ロッキング面を固定ロッキング面に係合するように構成されたロッキングアクチュエータ；および第１の可動ロック部材と第２の可動ロック部材との間で動作可能に接続され、それらの間の運動を強調させるリンク部材を含む。

別の実装例では、本開示は、第１椎体と第２椎体との間に配置するための、ロック可能な伸長可能な脊椎インプラントに関する。インプラントは：対向する第１椎体および第２椎体にそれぞれ係合するように構成された面をそれぞれ有する第１および第２の骨係合部材；一方の骨係合部材に配置され、かつ対向する骨係合部材に配置された嵌合シリンダーと協働する第１および第２のピストンであって、シリンダー内の収縮構成と、シリンダーから延出する伸長構成との間で可動であるピストン；第１および第２のアーチ形の固定ロック部材であって、骨係合部材の１つに装着された固定ロッキング面をそれぞれ有し、一方のピストンの周りにそれぞれ配置され、対向する骨係合部材の方に伸長する固定ロック部材；固定ロック部材と協働するように一方のシリンダーの周りにそれぞれ形成された第１および第２の可動ロック部材であって、一方の固定ロック部材にある対向する固定ロッキング面に係合するように構成された可動ロッキング面を有して、伸長手段が収縮しないようにする、可動ロック部材；少なくとも１つの可動ロック部材に作用して、その可動ロック部材をその関連の固定ロック部材に係合するように付勢させる少なくとも１つの付勢要素；および第１の可動ロック部材と第２の可動ロック部材との間で動作可能に接続され、それらの間の運動を強調させ、かつ他方の可動ロック部材をその関連の固定ロック部材に係合させるリンク部材を含む。

さらに別の実装例では、本開示は、第１椎体と第２椎体との間に配置される、ロック可能な伸長可能な脊椎インプラントに関する。インプラントは：対向する第１椎体および第２椎体にそれぞれ係合するように構成された面をそれぞれ有する第１および第２の骨係合部材；一方の骨係合部材に配置され、かつ対向する骨係合部材に配置された嵌合シリンダーと協働する第１および第２のピストンであって、シリンダー内の収縮構成と、シリンダーから延出する伸長構成との間で可動であるピストン；骨係合部材の１つに装着された固定ロッキング面をそれぞれ有し、一方のピストン内にそれぞれ配置され、対向する骨係合部材の方に伸長する第１および第２のアーチ形の固定ロック部材；固定ロック部材と協働するように一方のシリンダー内にそれぞれ形成された第１および第２の可動ロック部材であって、一方の固定ロック部材にある対向する固定ロッキング面に係合して、伸長手段を収縮させないようにするように構成された可動ロッキング面を有する、可動ロック部材；少なくとも１つの可動ロック部材に作用して、その可動ロック部材を、その関連の固定ロック部材に係合するように付勢する少なくとも１つの付勢要素；および第１の可動ロック部材と第２の可動ロック部材との間に動作可能に接続され、それらの間の運動を強調させ、かつ他方の可動ロック部材をその関連の固定ロック部材に係合させるリンク部材を含む。

本発明を説明するために、図面に、本発明の１つ以上の実施形態の態様を示す。しかしながら、本発明は、図面に示す正確な配置および手段に限定されないことを理解されたい。

図１は、本発明の特徴を供する収縮構成にある椎間インプラントの斜視図である。 図２は、拡張状態にある、図１示すインプラントの斜視図である。 図３は、図１に示すインプラントの分解斜視図である。 図４Ａは、図１に示すインプラントの上面図である。 図４Ｂは、図４Ａに示すインプラントの、線４Ｂ−４Ｂに沿って取った側面断面図である。 図５Ａは、上部および底面が除去された状態の、図１に示すインプラントの下部の斜視図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す下部の底面図である。 図６Ａは、下部が除去された状態の、図１に示すインプラントの上部の斜視図である。 図６Ｂは、図３に示す階段のような下部ロック支持体の拡大斜視図である。 図７は、図２に示すインプラントのロッキング機構の１つの部分的な側面図である。 図８Ａは、ある拡張構成で示す、図７のロッキング機構の部分的な側面図である。 図８Ｂは、あるロック構成で示す、図７のロッキング機構の部分的な側面図である。 図９Ａは、別のある拡張構成で示す、図７のロッキング機構の部分的な側面図である。 図９Ｂは、別のあるロック構成で示す、図７のロッキング機構の部分的な側面図である。 図１０Ａは、拡張されているがロック解除されたロッキング機構を示す。 図１０Ｂは、拡張されてロックされたロッキング機構構成を示す。 図１１Ａは、下部ロック支持体およびスプリングロッキングアクチュエータの動作を示す斜視図である。 図１１Ｂは、下部ロック支持体およびスプリングロッキングアクチュエータの動作を示す斜視図である。 図１１Ｃは、本発明の特徴を供する代替的なロッキング機構およびロッキングアクチュエータの斜視図である。 図１２Ａは、本発明の特徴を供する代替的な下部ロック支持体設計の斜視図である。 図１２Ｂは、本発明の特徴を供する代替的な下部ロック支持体設計の斜視図である。 図１２Ｃは、本発明の特徴を供する代替的な下部ロック支持体設計の斜視図である。 図１３Ａは、関節式上部端板を有する代替的なインプラントの斜視図である本発明の特徴を供する。 図１３Ｂは、関節式上部端板を有する代替的なインプラントの側面図である本発明の特徴を供する。 図１４Ａは、伸長可能ピストン内に下部ロック支持体を有する、本発明の特徴を供するさらに別の代替的なインプラントの分解斜視図である。 図１４Ｂは、図１４Ａに示すインプラントの上面図である。 図１４Ｃは、図１４Ｂに示すインプラントの線１４Ｃ−１４Ｃに沿って取った側面断面図である。 図１５は、ロッキング機構が上部端板の中心開口部を囲む、本発明の特徴を有する代替的なインプラント設計の斜視図である。 図１６は、拡張ピストンが中心に配置され、およびロッキング機構が拡張ピストンの両側に設けられる、本発明の特徴を有する代替的なインプラント設計の斜視図である。 図１７は、インプラントの上部プレートと底部プレートとの間にラチェットおよび爪ロッキング部材を有する代替的なインプラント設計の単純化した概略図である。 図１８は、インプラントの上部プレートと底部プレートとの間にラチェットおよび爪ロッキング部材を有する代替的なインプラント設計の斜視図である。 図１９は、インプラントの上部プレートと底部プレートとの間にラチェットおよび片持ち梁のばね部材を備えるインプラント設計の断面の斜視図である。 図２０は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、ある手段を概略的に示す。 図２１は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２２は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２３は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２４は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２５は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２６は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２７は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２８は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図２９は、本発明の特徴を供するインプラントの拡張部材を伸長構成にロックする、別のある手段を概略的に示す。 図３０は、ロッキング機構が直線の上部および下部相互嵌合ロック支持体を有する、本発明の特徴を有するさらに別の代替的なインプラント設計の斜視図である。 図３１Ａは、ワイヤ形状が一対の上部支持部材を囲み、ワイヤ形状を収容するために溝が構成されている代替的なインプラントロッキング機構を示す。 図３１Ｂは、ワイヤ形状が一対の上部支持部材を囲み、ワイヤ形状を収容するために溝が構成されている代替的なインプラントロッキング機構を示す。 図３１Ｃは、ワイヤ形状が一対の上部支持部材を囲み、ワイヤ形状を収容するために溝が構成されている代替的なインプラントロッキング機構を示す。 図３１Ｄは、ワイヤ形状が一対の上部支持部材を囲み、ワイヤ形状を収容するために溝が構成されている代替的なインプラントロッキング機構を示す。 図３１Ｅは、ワイヤ形状が一対の上部支持部材を囲み、ワイヤ形状を収容するために溝が構成されている代替的なインプラントロッキング機構を示す。 図３１Ｆは、ワイヤ形状が一対の上部支持部材を囲み、ワイヤ形状を収容するために溝が構成されている代替的なインプラントロッキング機構を示す。 図３１Ｇは、ワイヤ形状が一対の上部支持部材を囲み、ワイヤ形状を収容するために溝が構成されている代替的なインプラントロッキング機構を示す。 図３２Ａは、ロック式の円錐状の骨係合固定装置を含む、本発明のさらに代替的な実施形態の斜視図である。 図３２Ｂは、ロック式の円錐状の骨係合固定装置を含む、本発明のさらに代替的な実施形態の斜視図である。 図３３Ａは、代替的な骨係合固定装置を示す斜視図である。 図３３Ｂは、代替的な骨係合固定装置を示す斜視図である。 図３３Ｃは、代替的な骨係合固定装置を示す斜視図である。 図３４Ａは、ロック式のねじ骨係合固定装置を含む本発明の別の代替的な実施形態の斜視的な断面図である。 図３４Ｂは、ロック式のねじ骨係合固定装置を含む本発明の別の代替的な実施形態の斜視的な断面図である。 図３５Ａは、ロック式のテレスコーピング骨係合面を含む本発明のさらに別の実施形態の斜視図である。 図３５Ｂは、ロック式のテレスコーピング骨係合面を含む本発明のさらに別の実施形態の斜視図である。 図３６Ａは、つぶれた構成を示す、本発明の別の例示的な実施形態の断面図である。 図３６Ｂは、拡張構成を示す、本発明の別の例示的な実施形態の断面図である。 図３６Ｃは、拡張状態で示す、図３６Ｂの実施形態の後方からの斜視図である。 図３７Ａは、つぶれた構成を示す、本発明のさらに例示的な実施形態による押し上げ機構の端面図である。 図３７Ｂは、拡張構成を示す、本発明のさらに例示的な実施形態による押し上げ機構の端面図である。 図３８Ａ、つぶれた構成を示す、図３７Ａおよび図３７Ｂの押し上げ機構を用いる本発明の別の実施形態の断面の端面図である。 図３８Ｂは、拡張構成を示す、図３７Ａおよび図３７Ｂの押し上げ機構を用いる本発明の別の実施形態の断面の端面図である。 図３９Ａは、上部プレートを除去した状態の、図３８Ａに示す実施形態の上面図である。 図３９Ｂは、上部プレートを除去した状態の、図３８Ｂに示す実施形態の上面図である。 図４０は、図３８Ｂに示す実施形態の前方からの斜視図である。 図４１は、拡張構成で示す、本発明のさらに別の例示的な実施形態の後方からの斜視図である。 図４２は、図４１の実施形態の押し上げ機構の斜視図である。 図４３Ａは、つぶれた構成を示す、図４１の実施形態の断面図である。 図４３Ｂは、拡張構成を示す、図４１の実施形態の断面図である。 図４４は、本発明の別の実施形態の分解斜視図である。 図４５Ａは、本発明の別の実施形態の部分的な下方からの斜視図である。 図４５Ｂは、図４５Ａに示す実施形態の部分的な上面図である。 図４６Ａは、本発明の別の実施形態の分解斜視図である。 図４６Ｂは、つぶれた構成を示す、図４６Ａに示す実施形態の上方からの斜視図である。 図４６Ｃは、拡張構成を示す、図４６Ａに示す実施形態の上方からの斜視図である。 図４７は、本発明の別の実施形態の分解斜視図である。 図４８は、本発明の別の実施形態の分解斜視図である。 図４９は、本発明の別の実施形態の分解斜視図である。 図５０Ａは、つぶれた構成にある、関節式上部プレートを有する代替的なインプラント設計の側面図である。 図５０Ｂは、拡張構成にある、図５０Ａに示すインプラントの側面図である。 図５０Ｃは、図５０Ｂに示すインプラントの上面図である。 図５０Ｄは、図５０Ｃに示すインプラントの線５０Ｄに沿って取った側面断面図である。 図５１Ａは、つぶれた構成にある、関節式上部プレートを有する代替的なインプラントの側面図である。 図５１Ｂは、拡張構成にある、図５１Ａに示すインプラントの側面図である。 図５２Ａは、つぶれた構成にある、２つの別個の上部プレートを有する、本発明の特徴を供する代替的なインプラントの側面図である。 図５２Ｂは、わずかに拡張した構成にある、図５２Ａに示すインプラントの側面図である。 図５２Ｃは、より拡張した構成にある、図５２Ｂに示すインプラントの側面図である。 図５２Ｄは、完全に拡張した構成にある、図５２Ｃに示すインプラントの側面図である。 図５２Ｅは、図５２Ｄに示すインプラントの上面図である。 図５２Ｆは、図５２Ｅに示すインプラントのハウジング１１１の線５２Ｆに沿って取った側面断面図である。 図５３は、完全に拡張した構成にある、２つの別個の上部プレートを有する代替的なインプラント設計の側面図である。

図１〜１０Ｂは、本発明の特徴を有する、椎間インプラント１０、選択的に拡張可能なケージ（ＳＥＣ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｅｘｐａｎｄｉｎｇ Ｃａｇｅ）の例を示す。インプラント１０は、一般的に、ハウジング１１、ハウジングベース１２、インターロック上部端板１３、底部端板１４、ハウジング１１内の内部キャビティ１５、および一対のシリンダー１６を含む。上部および底部端板は、インプラントの骨係合部材であり、患者の体内に配置されると、インプラントの上下で椎骨に係合する面を提供する。上部端板１３の底面には上部ロック支持体１７が取り付けられるため、固定ロック部材を形成し、かつ逆さにした階段そっくりの段が付いた、多段式の下部支持面１８を有する。直立した階段そっくりの段が付いた、多段式の上部支持面２１を有する下部ロック支持体２０が、シリンダー１６を取り囲む。多段付き支持面は、ロック支持体のロッキング面を形成する。上部端板１３の下面にピストン２２が固定される。シリンダー１６内にシール部材２３が摺動式に配置され、かつこれらシール部材はピストン２２に装着される。底部端板１４の上面２４には、スプリングロッキングアクチュエータ２６を部分的に収容するロッキングアクチュエータチャネル２５を備える。ハウジング１１のベース１２はアーチ形スロット２７を有し、これらスロットは、下部ロック支持体２０の依存要素２８すなわちロッキングアクチュエータ伝達要素を摺動式に収容しかつスプリングロッキングアクチュエータ２６を部分的に収容するように構成されている。依存要素２８は、スプリングロッキングアクチュエータ２６の前方端部３０に係合する。スプリングロッキングアクチュエータ２６は、最初は圧縮構成にあり、上部端板１３および取り付けられた上部ロック支持体１７が伸長すると、下部ロック支持体２０が、付勢されたスプリングロッキングアクチュエータ２６によって加えられた力に起因してシリンダー１６の周りで回転し、それゆえ可動ロック部材を形成するようになっている。これにより、下部ロック支持体２０のロック支持面２１を上部ロック支持体の支持面１８に係合させ、上部端板１３を伸長構成においてロックする。上部ロック支持体１７の支持面１８および下部ロック支持体２０の支持面２１は複数段列状に形成されているため、インプラント１０は、いくつかの異なる拡張高さにロックできる。上部ロック支持体１７の底面の段付き支持面１８は、上方向に蹴上げの高さ（位置合わせ面４６）が高くなり、ピストン拡張の最後近くでは拡張する増分が小さくなり得る。それに加えてまたはその代わりに、下部ロック支持体２０の段付き支持面２１は、同じ理由から、上方向に蹴上げの高さが低くなり得る。上部ロック支持体１７または下部ロック支持体２０の様々な蹴上げの高さを提供できる。上部ロック支持体１７の最下の段付き支持面１８および下部ロック支持体２０の最上の段付き支持面２１は、様々な長さおよび幅を備え、より良好に確実に支持し得る。

図２から分かるように、この実施形態では、上部端板１３には２組の上部ロック支持体１７が取り付けられ、かつ２組の下部ロック支持体２０があるが、単一の組または３組以上の上部および下部ロック支持体を使用して、インプラント１０を拡張状態にロックできる。同様に、例えば、図２には、本発明の実施形態において伸長手段の一例を提供するシリンダー１６およびピストン２２を示す。本明細書では、本発明の代替的な実施形態と関連して、伸長手段の他の例を下記で説明する。

インプラント１０は、脊椎の対向する椎体間に移植されて、それら椎体間での骨癒合を促進するように構成される。インプラント１０は、図１にはそのつぶれたすなわち収縮構成で示してあり、および図２にはその拡張構成の一例を示している。つぶれた状態では、インプラント１０は、切開を最小にしかつ組織の切除を最少にして、容易に椎間体腔に挿入できる。その腔すなわち空間に配置したら、インプラント１０は、２つの対向する椎体に対して拡張して、それらを伸延でき、それにより、椎間腔の高さを元に戻す。これにより、両椎体に対してインプラント１０を安定的に向い合った状態にし、かつ骨癒合プロセスを最適にする。癒合プロセスはまた、体内への挿入前および／または後に、内部キャビティ１５を、自己骨移植片、骨成長を可能にする基質、および／または骨成長刺激物質で満たすことによって、促進することができる。

図３、図４Ａおよび図４Ｂに、インプラント１０の個々の部分のさらなる詳細を示す。上部端板１３の底面にはピストン２２が取り付けられ、これらピストンは、ハウジング１１に配置されたシリンダー１６内に入っているシール部材２３を支持するように構成されている。下記でより詳細に説明するように、シリンダー１６が加圧されると、シリンダー１６内に入っているシール２３およびシール内に摺動式に配置されるピストン２２が、垂直に変位され、上部端板１３を垂直に、ハウジング１１の上方へ移動させる。下部ロック支持体２０は、シリンダー１６の外壁の周りに配置される。上部端板１３が垂直に変位されると、これに、取り付けられた上部ロック支持体１７が変位され、下部ロック支持体が、付勢されたロッキングアクチュエータ２６によってロック位置へ回転される。底部プレート１４の上面にあるアーチ形ロッキングアクチュエータチャネル２５およびハウジングベース１２にあるアーチ形スロット２７は、ロッキングアクチュエータ２６をハウジング１１に閉じ込める。

ハウジング１１の追加的な詳細を図５Ａおよび図５Ｂに示す。ハウジング１１は、外壁３１と、ハウジングベース１２に固定されるシリンダー１６とを含む。外壁３１は、遠位端部の前端ノーズ３２と、近位端部の送達用ボス３３とを支持する。前端ノーズ３２は、内側に向けられた側部先細面３４と、上部先細面３５と、底部先細面３６とを有する。これらの先細面３４、３５および３６によって、神経要素を越えての椎体間へのインプラント１０の非外傷性挿入を可能にする。送達用ボス３３は、椎骨腔（ｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｓｐａｃｅ）に挿入するための送達具（図示せず）へのインプラント１０のしっかりとした取り付けを可能にする送達具固定装置３７を含み、これは、２００６年９月２６日出願の米国特許出願公開第１１／５３５，４３２号明細書、および２００７年３月２８日出願の米国特許出願公開第１１／６９２，８００号明細書に示されている。送達用ボス３３はまた、シリンダー１６の内部に加圧流体を送給するために使用される圧力入力ポート３８を含む。ハウジング１１の外壁３１にはまた側面開口部４０が形成されており、この開口部は、ハウジング１１の中心キャビティ１５への骨内部成長のためのスペーサを提供し、かつ骨内部成長プロセスを放射線撮像するための放射線透過性の開口部を提供する。ハウジングベース１２はまた、圧力入力ポート３８からシリンダー１６の内部へ加圧流体を送給する圧力チャネル４１を含む。インプラント１０のハウジングベース１２は、各シリンダー１６用の独立した圧力チャネル４１として示すが、他の実施形態は、加圧流体を２つ以上のシリンダー１６に送給する１つ以上の分岐圧力チャネルを含み得る。前述したように、ハウジングベース１２はまた、ロッキングアクチュエータ２６を保持して案内するロッキングアクチュエータスロット２７を有する。ロッキングアクチュエータスロット２７は、幅広の部分である、ロッキングアクチュエータ開口部４２を含み、ハウジングベース１２のロッキングアクチュエータスロット２７によって画成されたチャネルに、および底部端板１４のロッキングアクチュエータチャネル２５に、ロッキングアクチュエータ２６を挿入できるようにする。ハウジングベース１２はまた、任意選択的な位置合わせ用ボス１９を有し、底部端板１４を任意選択的な位置合わせ孔９によってハウジング１１に位置合わせする。

図６Ａおよび図６Ｂは、上部端板１３および下部ロック支持体２０をさらに詳細に示す。２組のピストン２２および上部ロック支持体１７は、接続部材またはストラット４４によって接合されている。ピストン２２はシール用ボス４５を有し、その上にシール２３が装着される。上部ロック支持体１７は、段列状下部支持面１８および蹴上げまたは位置合わせ面４６を有する。上部ロック支持体１７の段列状すなわち段付きの支持面１８は、下部ロック支持体２０の段付きすなわち段列状の支持面２１に係合する。上部ロック支持体の位置合わせ面４６は、下部ロック支持体２０の位置合わせ面４７に係合するように構成される。下部ロック支持体２０の最上の支持面は、上部ロック支持体の最下の位置合わせ面４６に係合するロック支持ストップ５０を有し、下部ロック支持体２０が上部ロック支持体１７と係合する際に回転しすぎないようにする。下部ロック支持体２０の底部はまた、スプリングロッキングアクチュエータ２６の前方端部３０に係合するロッキングアクチュエータ伝達要素２８を有し、ロッキングアクチュエータ２６から下部ロック支持体２０へ作動力を伝達する。

図７〜１０Ｂは、ハウジング１１が除去された状態で、インプラント１０の選択的に拡張するロッキング順序の詳細を示す。図７に、上部ロック支持体１７の支持面１８が下部ロック支持体２０の支持面２１に載置された状態の、つぶれた構成を示す。ロッキングアクチュエータ２６はばねなどの付勢要素であり、依存要素またはロッキングアクチュエータ伝達要素２８に係合して、ロック支持体の位置合わせ面をそれらが接触する方向に進める。それゆえ、例示的な一実施形態では、下部ロック支持体２０の位置合わせ面４７は、上部ロック支持体１７の位置合わせ面４６に接触せざるを得ない。ロック支持ストップ５０は、上部端板１３の下部ロックストップレリーフ５２（図６Ａに最もよく示す）に収まる。シリンダー１６が加圧されると、ピストン２２は、上部端板１３および取り付けられた上部ロック支持体１７を上昇させ（直線矢印）、上部ロック支持体１７の支持面１８を支持面２１から離れるように動かし、および下部位置合わせ面４６を、上部位置合わせ面４７を過ぎるように動かす。上部ロック支持体１７の位置合わせ面４６が下部ロック支持体２０の位置合わせ面４７を通過したら、ロッキングアクチュエータ伝達要素２８を係合するロッキングアクチュエータ２６（この実施形態では、圧縮されたコイルばね）が、下部ロック支持体２０を回転させる（図８Ｂおよび図９Ｂの曲線の矢印）。下部ロック支持体２０の位置合わせ面４７が上部ロック支持体１７の次のレベルの位置合わせ面４６に係合するまで、回転する下部ロック支持体２０の支持面２１は、上昇した上部ロック支持体１７の次に低いレベルの支持面１８に動く。次いで、下部ロック支持体２０および上部ロック支持体１７は、この拡張したレベルにおいて上部端板１３をロックする。図１０Ｂに示すようにトップレベル（またはその間のどこか）に達するまで、各ロッキングレベルでこのプロセス自体を繰り返す（図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂおよび図１０Ａ）。このトップレベルにおいて、ロッキングアクチュエータ２６は、ロッキングアクチュエータ伝達要素２８に係合し、および下部ロック支持体２０は、上部ロック支持体１７の最下の位置合わせ面４６が下部ロック支持体２０の最上の支持面２１のロック支持ストップ５０に係合するように、回転される。この最も高いロックレベルでは、上部ロック支持体１７の最も低い支持面１８および最も高い支持面２１のみが係合されて、全てのロック支持をもたらす。図１０Ａおよび図１０Ｂから分かるように、上部ロック支持体１７の最も低い支持面１８および下部ロック支持体２０の最も高い支持面２１は、他の支持面よりも幅広にして、これら２つの面のみが係合されるときに十分な支持材料を提供できるようにする。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、ロッキングアクチュエータ２６の動作を示す。この実施形態では、スプリングロッキングアクチュエータ２６は、下部ロック支持体２０の下側で円弧状に圧縮される。スプリングロッキングアクチュエータ２６の一方の端部がハウジング１１によって拘束され（図示せず）、および、他方の端部がロッキングアクチュエータ伝達要素２８に係合されている。上部ロック支持体１７の下部位置合わせ面４６は、ピストン２２の伸長によって、下部ロック支持体２０の上部位置合わせ面４７の上方へ上昇され、ロッキングアクチュエータ２６は、ロッキングアクチュエータ伝達要素２８を押し、かつ上から見たときに下部ロック支持体２０を時計回りの方向（矢印）に回転させる。ここまで説明したような現在のインプラントの実施形態では、２組以上の支持体があるとき、段列状の上部および下部支持面１８および２１の角度方向は異なり得ることに留意されたい。図３に示すように、近位の上部支持面２１は、上から見たときに時計回りに向けられており、および遠位の上部支持面２１は、反時計回りに向けられている。この逆の向きにより、インプラントに加えられる回転力のロック支持を高める。

図１１Ｃに、代替的なロッキングアクチュエータ２６ｃをねじりばねとして示す。このロッキングアクチュエータ２６ｃは、下部ロック支持体２０に固定された抑制タブ５３と、ハウジング１１に固定された抑制タブ５４とを有する。図１１Ｃのねじりばねも、図１１Ａおよび図１１Ｂに示す圧縮ばねと同様に、下部ロック支持体２０に力を加えて回転させるように動作する。引張ばねは、ロッキングアクチュエータ２６ｃと同じように動作する。スプリングアクチュエータは、ステンレス鋼、ＮＩＴＩＮＯＬ、チタンまたは好適なポリマーなどの適切な生体適合性材料で作製できる。ロッキングアクチュエータは、ばねに限定されない。限定されるものではないが、線形駆動、外部から作動した引張部材、ウォーム歯車、バルーンやベローズなどの膨張部材、磁石、マイクロモータなどの回転駆動要素、超弾性形状記憶要素などを含む、多種多様の機構を使用して下部ロック支持体２０を作動できる。

図１２Ａ〜１２Ｃは、上述の下部ロック支持体２０の変形例を示す。図１２Ａでは、３組式のロック支持体２０ａを示し、上述の２組ではなく、３組の上部支持面２１ａ、上部位置合わせ面４７ａおよびロック支持ストップ５０ａがある。この３組式の下部ロック支持体２０ａは、２組の設計を上回る２つの利点を有する。１）インプラント１０を拡張状態にロッキングする、２本ではなく３本の支柱があり、それにより、ロックをより安定的に行えること、および２）３組式の下部ロック支持体２０ａは、各ロッキングレベルにおいて動く必要がある量すなわち回転量がはるかに少ないことである。この最後の利点は、各段において必要なロック力を得るためにばねにかける負担が少ないため、ロッキングアクチュエータがスプリングロッキングアクチュエータ２６などのばねであるときに、顕著である。各下部ロック支柱は、対応する上部ロック支柱（図示せず）を有する。上部支持面２１および下部支持面１８は、２組または３組の面に限定されない。単一の組を含め、任意の数の組の支持面を用い得る。

図１２Ｂは、相互組合せ用下部ロック支持体２０ｂを示す。相互組合せ用ロック支持体２０ｂ上の、相互組合せ用上部支持面２１ｂの各々は、相互組合せ用ストップ５０ｂと対にされ、このストップは、上部ロック支持体の適合する相互組合せ用支持面およびストップ（図示せず）と対にされたとき、相互組合せ用支持面２１ｂが上部ロック支持体の相互組合せ用支持面に対して動かないようにし、相互組合せ用下部支持面を相互組合せ用ストップ５０ｂの上方へ最初に上昇させることなく、インプラントのロックを解除する。この設計は、ロッキング特徴を高める。上部位置合わせ面４７ｂも提供される。

一般的に、下部支持面１８および上部支持面２１は水平であり、ロックされたインプラントにおける垂直支持を最大にする。しかしながら、図１２Ｃに示すロック支持体２０ｃは、水平に対してスロープを有する傾斜支持面２１ｃを設けることによってロック特徴を高めており、このスロープは、適合する上部ロック支持体の傾斜下部支持面（図示せず）を傾斜上部支持面２１ｃより上方に上昇させてから、上部ロック支持体を回転させてインプラントをロック解除できるようにする必要がある。

図１２Ａおよび図１２Ｃは、様々な長さのロッキングアクチュエータ伝達要素または依存要素２８を示す。ロッキングアクチュエータ伝達要素２８は、ロッキングアクチュエータ伝達要素２８とロッキングアクチュエータスロット２７との間でどの程度の係合が望まれるかに依存して、長さが異なり得る。ロッキングアクチュエータ伝達要素２８は、下部ロック支持体２０をハウジング１１のロッキングアクチュエータスロット２７に垂直に拘束する１つ以上の伝達要素タブ２９ａおよび２９ｃを含む。上述の幅広のロッキングアクチュエータ開口部４２（図５Ｂ参照）は、ロッキングアクチュエータ伝達要素２８がロッキングアクチュエータ開口部４２と位置合わせされる回転位置において、伝達要素タブ２９ａおよび２９ｃを備えるロッキングアクチュエータ伝達要素２８をハウジングベース１２のロッキングアクチュエータスロット２７に挿入できるようにする。他の回転位置では、伝達要素タブは、狭小なロッキングアクチュエータスロット２７の側面の外側延長部によって拘束される。このように、ロッキングアクチュエータ伝達要素２８は、ロッキングアクチュエータ２６から下部ロック支持体２０へ力を伝達する機能と、下部ロック支持体２０をハウジング１１に拘束する機能との双方を提供する。この最後の機能は、上部ロック支持体１７がピストン２２によって上昇されるときに、付勢されたスプリングロッキングアクチュエータ２６によって生じる下部位置合わせ面４６と上部位置合わせ面４７との間の摩擦力が、上部ロック支持体１７と共に下部ロック支持体２０を上昇させないようにする。

ロッキングアクチュエータ伝達要素２８の代替例として、図１２Ｂに示す実施形態は、ロッキングアクチュエータ案内チャネル８０を示す。このロッキングアクチュエータ案内チャネル８０は、ロッキングアクチュエータ２６から下部ロック支持体２０まで作動力を伝達する引張部材（図示せず）を係合する。引張部材は、例えばポリマーや天然材料から作製された縫合糸、金属ケーブル、プラスチックまたは金属棒など任意の数の公知の要素とし得る。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明の特徴を供するインプラント１１０の代替的な設計を示す。インプラント１１０は、遠位ピストン１２２ａおよび近位ピストン１２２ｂの独立した作動を有する。２つのピストン１２２ａおよび１２２ｂは関節式上部端板１１３によって相互接続され、それにより、インプラント１１０の各側の独立した上昇およびロッキングを可能にする。インプラント１１０の両端部のこの独立した上昇およびロッキングにより、インプラントを、椎間終板間において不均一な側方すなわち外側高さを有する椎間終板に一致させることができる。さらに、この独立した上昇およびロッキングは、インプラント１１０を使用して、椎骨終板間に様々な側方高さを生じるようにでき、これは、脊椎の側弯を補償するのに有用とし得る。

インプラント１１０は、内部に配置された代替的な送達具固定装置１６０と、代替的な圧力入力ポート１３７を有するハウジング１１１を有する。本発明の範囲から逸脱せずに、様々な固定装置設計または圧力ポートを、現在の装置の任意の実施形態と使用できる。このハウジング１１１にはロックおよびロック解除アクセスポート１３８も配置される。これらのポートを使用して、ロックおよびロック解除機構（図示せず）を案内する。これら機構は、インプラント１１０の外部から操作されて、下部ロック支持体１２０を作動でき、上部ロック支持体１１７の下側で動かしてピストン１２２ｂおよび関節式端板１１３を拡張位置に保持するだけでなく、下部ロック支持体１２０を上部ロック支持体１１７から離れるように動かして、ピストン１２２ｂおよび関節式端板１１３がつぶれてハウジング１１１の方に戻ることができるようにする。この最後の動作は、椎間腔からインプラント１１０を除去するまたは椎間腔内でインプラントの位置を変えるために望ましいとし得る。様々なロック／ロック解除機構を、限定されるものではないが、例えば、縫合糸および金属ケーブルを含む引張部材、金属またはポリマー棒などの圧縮部材、加圧流体、回転駆動要素、超弾性形状記憶要素などの本発明と使用できる。

図１４Ａ〜１４Ｃは、本発明の特徴を供するさらに別の代替的なインプラント２１０を示す。インプラント２１０は境界上部プレート２１３を有し、この境界上部プレートは、境界上部プレート２１３上のピストン捕捉プレート２７０と、回転ピストン２２２ａ、ｂ上のピストンヘッド２７１とを介して、別個のかつ自由に回転するピストン２２２につながっている。回転ピストン２２２ａ、ｂはまた、内部に、支持面２１８および位置合わせ面２４６を備える上部ロック支持体２１７を含む。回転ピストン２２２ａ、ｂにはシール２２３が装着され、およびシール２２３および回転ピストン２２２ａ、ｂは、ハウジング２１１に配置された内部シリンダー２１６に嵌る。内部シリンダー２１６は、支持面２２１および位置合わせ面２４７を備える下部ロック支持体２２０と、下部保持形体２７３とを有する。ハウジング２１１はまた、１つ以上の圧力入力ポート２３８を含む。

使用時、インプラント２１０は、つぶれた状態で椎間体腔に挿入されて、流体圧力が１つまたは複数の圧力入力ポート２３８を通って１つまたは複数の内部シリンダー２１６まで届けられ、１つまたは複数の内部シリンダーから１つまたは複数のシール２２３および１つまたは複数の回転ピストン２２２ａ、ｂを上昇させ、それにより、境界上部プレート２１３を上昇させ、かつインプラント２１０を拡張させる。上部ロック支持体２１７の下部位置合わせ面２４６が下部ロック支持体２２０の上部位置合わせ面２４７を通過するように回転ピストン２２２ａ、ｂが上昇したら、アクチュエータ（図示せず）が回転ピストン２２２ａ、ｂを回転させ、上部ロック支持体２１７の下部支持面２１８が下部ロック支持体２２０の上部支持面２２１の上方に動いて、それによりインプラント２１０を拡張構成にロックする。アクチュエータは縫合糸またはケーブルなどの１つ以上の引張部材とし、これらは、使用者からインプラント２１０に、境界上部プレート２１３上のロックおよびロック解除アクセスポート２３８を通ってピストンヘッド２７１にまで延在し得る。ピストンが伸長構成にあるときに１つ以上の引張部材に張力をかけることによりピストンヘッド２７１を回転させて、上部ロック支持体２１７の支持面２１８が下部ロック支持体２２０の支持面２２１の上方まで動かされ、それによりインプラント２１０をロックするようにする。インプラント２１０を拡張構成にロックするために張力を加えることの代わりにまたはそれに加えて、１つ以上の引張部材に張力を加えることによりピストンヘッド２７１を回転させ、下部支持面２１８を上部支持面２２１から離れるように動かし、それにより、インプラント２１０をロック解除し、かつ回転ピストン２２２ａ、ｂが内部シリンダー２１６まで戻ってそれに載置できるようにして、インプラント２１０が再度つぶれた構成になるようにする。

図１５は、前の実施形態と同様のハウジング３１１、上部端板３１３およびピストン３２２を有する、本発明の特徴を供する代替的なインプラント設計３１０を示す。このインプラント３１０は、インプラントの中心部分内に上部ロック支持体３１７および下部ロック支持体３２０を有する。上部ロック支持体３１７は上部端板３１３に固定され、および下部ロック支持体３２０は、ベース３１４に固定され、かつ前の実施形態でのように、上述したような依存要素（図示せず）によって動かされる。

図１６は、前の実施形態と同様のハウジング４１１、上部端板４１３および中心に配置されたピストン４２２を有する、本発明の特徴を供する代替的なインプラント設計４１０を示す。このインプラント４１０は、中心に配置されたシリンダー４１６およびピストン４２２の遠位および近位に、上部ロック支持体４１７および下部ロック支持体４２０を有する。上部ロック支持体４１７は上部端板４１３に固定され、および下部ロック支持体４２０は、ベース４１２に固定され、および前の実施形態でのように、上述したような依存要素（図示せず）を介して動かされる。

図１７は、一対のピストン５２２を有し、かつベース５１２にラチェット５２１と、上部端板５１３に旋回可能に装着されかつそれに従属する爪５１７とを含むロック支持システムを有する、別の代替的なインプラント５１０を示す。ピストン５２２が拡張することによって、爪５１７の自由端部５１８をラチェット５２１の凹部５２０に係合させ、上部端板５１３を伸長構成にロックする。

図１８は、図１７に示すものと同様の別の代替的なインプラント設計６１０を示す。この実施形態では、爪６１７の自由端部は複数の歯６１８を有し、爪６１７とラチェット６２１とをより効果的に接触させ、インプラント６１０をロックする。

図１９は、本発明の特徴を供するインプラント７１０を示す断面の実施形態である。この実施形態では、ピストン７２２は、支持面７１８で終端する少なくとも１つの片持ち梁延長部を有する上部ロック支持体７１７によって囲まれている。支持面７１８は、ハウジング７１１の内壁に配置される凹状の支持面７２１によって捕捉される。ピストン７２２が上向きに拡張されると、上部ロック支持体７１７の支持面７１８が凹状支持面７２１に係合し、インプラント７１０を適所にロックする。上部ロック支持体７１７は、ピストン７２２およびハウジング７１１に対して回転でき、支持面７２１から支持面７１８を係合解除して、インプラント７１０をロック解除し、かつ必要に応じてピストン７２２を下げる。あるいは、上部ロック支持拘束体７７５を上部ロック支持体７１７に対して回転させ、片持ち梁延長部を押圧しかつ支持面７２１から支持面７１８を係合解除することによって、インプラント７１０をロック解除できる。

図２０Ａ〜３１は、伸長構成にあるピストンなどの、伸長可能部材をロックするための様々な好適な手段を示す。図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、図２１Ｂ、および図２２〜３１は、下部ロック支持体および上部ロック支持体の変形例を示す。これらの変形例の各々において、下部ロック支持体には、上部ロック支持体の支持面に係合する支持面がある。

図２０Ａおよび図２０Ｂでは、支持面８１８は、上部ロック支持体８１７に設けられた溝を含む。下部ロック支持体８２０はＵ字形状のトングであり、上部ロック支持体８１７の方へ前進させ（図２０Ａに矢印で示すように）、かつ上部支持面８２１で溝の１つに係合してインプラント（これらの図には示さず）をロックするように構成されている。下部ロック支持体８２０は、溝から引かれて（図２０Ｂに矢印で示すように）、下部ロック支持体を係合解除してインプラントをロック解除する。

図２１Ａに示す変形例では、下部ロック支持体９２０は、上部ロッククリアランス開口部９７０を備えるプレートであり、上部ロッククリアランス開口部は、シリンダー状の平坦面にされた上部ロック支持体９１７を下部ロック支持体９２０に通過させることができる（矢印）ような形状にされている。図２１Ｂに示すように、下部ロック支持体９２０が所望の箇所に位置決めされたら、約９０°（矢印）回転させて、下部ロック支持体９２０の支持面を上部ロック支持体９１７の支持面９１８と係合させることができる。上部ロック支持体９１７、および下部ロック支持体９２０の合わせ上部ロッククリアランス開口部９７０の形状は、図２１Ａおよび図２１Ｂに示すプロファイルに限定されないし、ロッキング作動は、要素のうちの１つの９０°の回転に限定されず、任意の数の形状に変えることができ、それにより、１つの構成において通過させることができるが、要素のうちの１つが別の構成に動くと、拘束できるようにする。

図２２では、上部ロック支持体１０１７は、刻み目が切り込まれた支持面１０１８を生じているシリンダーである。下部ロック支持体１０２０は、上部支持面１０２１用の爪１０７１を備える旋回ピン１０７０である。図示の構成では、支持面は、矢印１０７２で示すように付勢されて、インプラントの拡張可能部材によって上部ロック支持体１０１７を上昇できるようにし、かつ上部ロック支持体が落下しないようにしている。これにより、上部ロック支持体１０１７の後続の支持面１０１８が下部ロック支持体１０２０の支持面１０２１に係合するときに、各レベルで装置をロックできる。本発明の特徴を有するこの変形例では、上部ロック支持体１０１７はまた、下部ロック支持体１０２０の旋回ピン１０７０を上部ロック支持体１０１７から離れるように動かすことによって下げることができ、支持面１０２１を支持面１０１８から係合解除する。

図２３は、下部ロック支持体１１２０が、上部ロック支持体１１１７に配置された支持面１１１８に係合する（矢印）ように構成されたピンである、本発明の特徴を有するさらに別の実施形態を示す。下部ロック支持体１１２０は、この図面に示すように、上部ロック支持体１１１７の厚み全体に係合する必要はなく、支持面１１１８は、上部ロック支持体１１１７の厚み全体を通って延在する必要はなく、むしろ、インプラントを適所にロックするのに十分な、上部ロック支持体１１１７の任意の部分に係合できる。この実施形態はまた、様々な形状のピン１１２０および適合する支持面１１１８を可能にする。

図２４では、下部ロック支持体１２２０は、２つの旋回顎１２７０を備えるグリップであり、その端部は支持面１２２１を有する。上部ロック支持体１２１７は、支持面１２１８を有する一連の刻み目を有する。圧縮ばねなどのロックアクチュエータ（図示せず）は、グリップベース延長部１２７３に力を加え（矢印１２７２で示すように）、装置をロックできる。本発明の特徴を有するこの変形例は、上部ロック支持体１２１７を上方に動かすが、その下方の動きを防止できる。上部ロック支持体１２１７の下方への運動は、グリップベース延長部１２７３に加える力を逆にすることによって、可能にできる。

本発明の特徴を供するロッキングシステムの全てが、上部ロック支持体の支持面を下部ロック支持体の支持面の上部に直接係合させる必要があるわけではない。図２５〜３２に示すように、摩擦支持により装置をロックできる。

図２５では、上部ロック支持体１３１７は、支持面１３１８のような１つ以上の平面を有する。下部ロック支持体１３２０は、支持面１３１８に係合しかつ荷重（矢印）を支持する支持面１３２１を有する１つ以上の旋回する爪を有する。

図２６では、上部ロック支持体１４１７は外部支持面１４１８を有し、この外部支持面は、巻き付けられた下部ロック支持体１４２０の内径上で支持面１４２１によって把持される。この下部ロック支持体１４２０はねじりばねとしてもよく、その自由状態では上部ロック支持体１４１７を把持し、かつ図示の通り１つ以上のその端部１４７０に力（矢印）が加えられると上部ロック支持体を解放して、ばねの内径を大きくする。その自由状態において、下部ロック支持体１４２０が内径内での上部ロック支持体１４１７の運動を可能にする、逆のことが可能である。端部１４７０に張力が加えられて内径を小さくすると、下部ロック支持体は上部ロック支持体１４１７の支持面１４１８を把持して、インプラントをロックする。

図２７Ａおよび図２７Ｂは、傾斜ワッシャータイプの装置として説明できる別の変形例を示す。下部ロック支持体１５２０は、図２７Ａに示すように、上部ロック支持体１５１７の相対運動を可能にする上部ロッククリアランス開口部１５７０を備えるプレートである。下部ロック支持体１５２０を図２７Ｂに示すように傾斜させると、上部ロッククリアランス開口部１５７０の縁部は上部支持面１５２１を含み、この上部支持面が、上部ロック支持体１５１７の外表面である下部支持面１５１８に係合し、上部ロック支持体を下部ロック支持体１５２０に対してロックする。

図２８に、本発明の把持式ロックのさらに別の変形例を示す。この変形例では、下部ロック支持体１６２０は、支持面１６２１を有する１つ以上の顎を含み、これらは、上部ロック支持体１６１７の支持面１６１８に押し付けられて摩擦を生じ、装置を適所にロックするように構成されている。

図２９は、上記で詳述したようなピボットおよび爪を含む下部ロック支持体１７２０を示す。爪の端部は、上部ロック支持体１７１７の下部支持面１７１８に係合する上部支持面１７２１を含む。この実施形態では、上部ロック支持体１７１７は、拡張要素（図示せず）によって反時計回りに回転する。次に、この回転はピストン１７２２を上昇させ、それによりインプラントを拡張する。このように、上部ロック支持体１７１７は押し上げ機構に組み込まれ、下部ロック支持体１７２０に係合し、かつインプラントが拡張するとそれをロックする。

図３０は、上部ロッキング部材１８１７および下部ロッキング部材１８２０が、前の実施形態のアーチ形状ではなく直線形状を有することを除いて、図１に示すものと同様の、さらに別の代替的なインプラント１８１０を示す。インプラント１８１０は、一般的に、ハウジング１８１１、上部プレート１８１３、底部プレート１８１４、ピストン１８２２およびシリンダー１８１６を有する。上部ロッキング部材１８１７は支持面１８１８を有し、および下部ロッキング部材１８２０は支持面１８２１を有する。インプラント１８１０はロッキングアクチュエータ（図示せず）を有する。

図３１Ａ〜３１Ｇは、支持面１９１８を有する溝１９７０を備える上部ロッキング部材１９１７と、ロッキング面１９２１を備える下部ロッキング部材１９２０とを有する、本発明の特徴を供する別のインプラント１９１０を示す。下部ロッキング部材１９２０は、両上部ロッキング部材１９１７の外部を取り囲むワイヤ形状であり、かつ、溝１９７０内に載置されるように構成される。ロッキングアクチュエータ（図示せず）によって下部ロッキング部材１９２０を拡張させることによって（図３１Ｂの矢印）、下部ロッキング部材１９２０が溝１９７０から抜き出るようにし、かつインプラントの拡張によって上部ロッキング部材１９１７を上昇させることができる。下部ロッキング部材１９２０のこの拡張の解放によって（図３１Ａの矢印）、下部ロッキング部材１９２０は、溝１９７０に戻って載置され、インプラント１９１０をロックする。

図３１Ｇは、支持面１９１８ａを有する溝１９７０ａを備える上部ロッキング部材１９１７ａと、ロッキング面１９２１ａを備える下部ロッキング部材１９２０ａとを有する、本発明の特徴を供する代替的なインプラント１９１０ａの詳細を示す。下部ロッキング部材１９２０ａは、両上部ロッキング部材１９１７ａの外部を取り囲むワイヤ形状であり、かつ、溝１９７０ａ内に載置されるように構成される。支持面１９１８ａは、インプラント１９１０ａをロックする上部ロッキング部材１９１７ａに圧縮力または下向きの力（白抜き矢印）があるときに、支持面１９２１ａ上でロックする。上部ロッキング部材１９１７ａの押し上げ力または伸長（中実の矢印）により、下部ロッキング部材１９２０ａが溝１９７０ａから外されて係合解除面１９１９ａ上に乗り、それによりインプラント１９１０ａの拡張を伴った上部ロッキング部材１９１７ａの上昇が可能となる。

本発明のさらなる態様では、上述のようなピストン／シリンダーおよびロッキング配置構成を使用して、伸長可能な骨固定装置（ｂｏｎｅ ａｎｃｈｏｒ）を展開し得る。例えば、図３２Ａおよび図３２Ｂに示すような円錐状の骨係合固定装置６０を備えるインプラント１０Ａは、インプラント１０に関連して上述しかつ例えば図２、図３および図４Ｂで示したようなピストン２２およびシリンダー１６を備えて構成し得る。インプラント１０Ａは、前述のようなハウジング１１を有し、かつ骨成長刺激物質用の内部キャビティ１５などの他の前述の特徴を含み得る。しかしながら、この実施形態では、上部インターロック端板１３の代わりに、２つのピストン２２は円錐状の骨係合固定装置６０で個々に終端する。鋭い先端６２を含む骨係合固定装置は、椎体に係合する表面を形成する。

図３２Ａに示すように、骨係合固定装置６０は、ハウジング１１内で収縮構成にあり、インプラント１０Ａの挿入を容易にする。前述のような液圧作動を使用することにより、骨係合固定装置６０は、図３２Ｂに示すような伸長構成に動かされ、ここでは、少なくとも先端６２がハウジング１１を越えて延在し、骨に係合して固定する。骨係合固定装置を確実に骨にしっかりと係合したままとするために、インプラント１０に関連し前述しかつ例えば図６Ａ〜１２Ｃに示したような多段式の上部および下部ロック支持体１７、２０を含むロッキング機構が、各固定装置６０を伸長構成に支持するために設けられる。この配置では、伸長しかつロックされた固定装置６０は、インプラントを適所に保つのを助ける。

本発明による骨係合固定装置には、図３３Ａ〜Ｃに示すような様々な代替形態が可能である。例えば、図３３Ａのインプラント１０Ｂは、スパイク６０Ａおよびブレード６０Ｂとして形成された骨係合固定装置を含む。ブレード６０Ｂは、展開後の、挿入経路に沿った動きを防止するのに、特に効果的とし得る。この場合、ブレード６０Ｂの長さ部分は、矢印Ａで示す方向に位置合わせされる。これは、移植方向（矢印Ｂ）に実質的に直交し、かつ、その方向に動かないようにする。図３３Ｂに示すインプラント１０Ｆは、考えられる別の変形例を含む。この実施形態では、骨係合固定装置は、かかりの付いたスパイク６０Ｃとして形成される。スパイクのシャフトに沿ったかかり６１は、固定装置の軸に沿ってインプラントから離れるように組織を動かす傾向のある力に抵抗する（下記で説明するねじ固定装置もこの力に抵抗するが）。またインプラント１０Ｆには、側方に向けられた組織を固定する側方骨係合固定装置６３が含まれる。図示の実施形態では、側方固定装置６３は普通のスパイク６０Ａを含む。側方固定装置６３は、構成要素が図示の通り側方に向けられていることを除いて、同じように形成され、かつ本出願の他の箇所で説明されるものと同じ構成要素、すなわちピストン、シリンダー、ロッキング機構などを備える。この側方の実施形態において骨固定装置部品に支持をもたらすために、ハウジング１１は、内部キャビティ１５を２つの部分に分割する中心部材１１Ａを含む。インプラント１０Ｂおよび１０Ｆの構成では、ピストン２２の上部はまた、固定部材が骨内に十分に受け入れられると、骨係合面となり得る。図３３Ｃは、ハウジング１１から直角にではなく斜めに延出する固定装置６５を含む、さらに代替的なインプラント１０Ｇを示す。この斜めの配置は、左右への回転力（例えば患者／脊椎が側部の方に湾曲するとき）および拡張力に抵抗するのに役立つ。またしても、斜めに延出する固定装置６５は、本質的には、斜め向きであることを除いて、本明細書で説明する他の骨係合固定装置と同一である。ここで、上部端板６６には、スパイクが通過するための孔６８が設けられている。概して、本発明の実施形態による骨係合固定装置は、ピストンの直径サイズに対して比較的小さな終端部（例えば、先端６２）を有する必要があり、作動液によって生じたピストンに加わる力は、固定装置の小さな終端部では比例的にはるかに大きな力となり、硬い骨組織に延在するその能力を高める。また、当業者には、本明細書で説明した骨係合要素、例えばスパイク、ブレード、かかりなどの様々な特徴は、本出願の図面に示す例示的な組み合わせに加えて、任意の所望の組み合わせに組み合わせ得ることを理解されたい。

図３４Ａおよび図３４Ｂに示す別の代替的な実施形態では、インプラント１０Ｃは、骨係合固定装置としてねじ部材６４を含む。インプラント１０Ｃはまた、さらなる代替形態を示し、ここでは、固定装置のような骨係合面がインプラントの両側から延出している。この例示的な実施形態では、インターロック端板１３は、一体型の上部端板６６に置き換えられる。ねじ部材６４が通過するための孔６８が設けられる。当業者は、必要に応じて孔６８を配置すること；図示の実施形態では、一方を上部端板６６におよび他方を底部端板１４に配置することを理解する。

ねじ部材６４は、骨係合固定装置として、ピストン２２から外側に延出する。ピストンが伸長しているときにねじ固定装置を骨内へ回転させるために、ハウジング１１の内壁はねじ表面７０を備え、これは、対応するねじ山７１とかみ合い、ピストン２２と協働する。前述の通り、シール２３は、ピストン２２とシリンダー１６との間で作用し、作動液が漏れないようにする。前の実施形態で説明したように作動液がシリンダー内で加圧されると、ピストンは伸長するだけでなく、ねじ表面７０とねじ山７１との係合によって円運動で駆動されもする。それゆえ、ねじ部材６４は、インプラントを固定させるように伸長されると、隣接する骨に入る。

またしても、前述のおよび例えば図６Ａ〜１２Ｃに示すようなロッキング機構は、骨係合固定装置が骨から係合解除されないように用いられ得る。図３４Ａおよび図３４Ｂの断面図では、ピストンおよびシリンダーの外側の周りにある上部および下部ロック支持体１７、２０が見える。あるいは、ねじ部の深さおよびピッチに依存して、別個のロッキング機構を使用する必要がないこともある。当業者が理解するように、ねじ山の構成のみで、固定装置を後退しないようにするのに十分とし得る。

図３５Ａおよび図３５Ｂは、本発明のさらなる態様を示し、ここでは、説明したようなロッキング機構を用いて、テレスコーピング骨係合面を適所に固定する。本明細書では、テレスコーピングは、ベースと骨係合部材との間に少なくとも１つの中間部材を含む、入れ子状態になった伸長可能部材を指す。

初めに図３５Ａを参照すると、インプラント１０Ｄは、実質的に平面的な骨係合部材７２を有する。それゆえ、骨係合部材７２は、インプラント１０の骨係合部材と同様であるが、その代わりに、インターロック端板１３を用いずに個別に作動される。ピストン／シリンダーの配置はまた、その前述のものと同様であるが、ここでは、上部ピストン７４が中間ピストン８０に収容される。同様に、ピストン２２に関して前述したように、中間ピストンはシリンダー１６に収容される。上部ピストン７４は、上部ピストンシール７６によって中間ピストンの中間シリンダー７８に対して封止される（図３５Ｂ参照）。

テレスコーピング骨係合部材７２は、先に述べた実施形態と同様の方法で、上部ピストン用の上部ロックセット８２を追加して、ロッキング機構によって固定される。中間ピストン８０は、前述のような上部ロック支持体１７および下部ロック支持体２０によって支持される。上部ロックセット８２は上部および下部ロック支持体８４、８６を含む。それゆえ、上部ピストン７４は、上部ロックセットの上部ロック支持体８４に固定される。上部ロックセットの下部ロック支持体８６は、下部ロックセットの下部ロック支持体２０の上部に装着される。先に述べた実施形態と異なる１つのことは、上部ロックセットは、アクチュエータ２６によって下部ロックセットと共に回転し得るため、別個のスプリングアクチュエータ２６が必要ないことである。

図３５Ｂに示すようなインプラント１０Ｅは、上部骨係合面８８の平面部分が、中心にある円錐状固定装置９０に有効な環状である、さらなる変形例を含む。骨係合固定装置を含む本発明の実施形態の利点は、液圧ラインのインプラントへの比較的小さな接続を使用して、比較的高い力で、固定装置をインプラントの長軸（すなわち、挿入軸）から側方に延在させる能力を含む。これは、より大きな工具または非液圧式伸展力で硬い骨組織内へと固定装置を伸展させるための、インプラントに対しより大きなアクセスまたはより大きな接続を必要とする他の方法に勝る利点である。

前述の本発明の実施形態は、底部端板から離れるように上部端板を上昇させるために使用された機構として、加圧流体によって拡張されたシリンダー１６およびピストン２２を含んだが、本発明の実施形態は、そのような押し上げ機構のみに限定されない。図３６Ａ〜Ｃでは、一対のベローズ９２が前述のピストンおよびシリンダーの対の代わりとなるインプラント１０Ｆを含む、本発明の代替的な実施形態を示す。ベローズ９２の一方の端部はハウジング１１に、および他方の端部は上部端板１３に取り付けられる。圧力入力ポート３８を経由して加えられた加圧流体は、ベローズオリフィス９４を通ってベローズ９２内に向けられ、ベローズを拡張させる。拡張するベローズは、上部端板１３をハウジング１１から離れさせ、および下部ロック支持体２０は回転されて、前述したように装置を拡張構成にロックする。ベローズ９２は、任意の生体適合性材料、例えば３１６シリーズのステンレス鋼、チタンまたはチタン合金、コバルトクロム合金、または移植可能なポリマー材料で作製できる。ベローズは、図３６Ａ〜Ｃに示すようなアコーディオンのような折り畳み式構成としてもよいし、または、つぶれた構成でハウジングおよびロック支持体内に嵌ることができ、かつハウジング１１から所望の量離れるように上部端板１３を上昇させるために、加圧されると十分に拡張する任意の他の規則的なまたは不規則な構成としてもよい。下部ロック支持体２０および上部ロック支持体１７は、ベローズ９２を拘束する幾何学的形状を提供し、それにより、不規則なベローズ構成を使用可能にする。図３６Ａおよび図３６Ｂに示すようなベローズの配置では、上昇量は、シリンダーおよびピストンの場合のように、つぶれたシリンダーおよびピストンが重なり合う量に限定されない。

他の例示的な実施形態は、拡張させるために加圧流体を使用することに依存しない。例えば、図３７Ａおよび図３７Ｂは、代替的な回転式のカム押し上げ機構９３を示す。カム押し上げ機構９３は、実質的に湾曲したカム面９５および実質的に平坦な上面９７を備えるカム９６と、回転シャフト９８と、シャフト支持体９９とを含む。カム９６は回転シャフト９８に取り付けられ、およびシャフト９８は、シャフト支持体９９によって支持されかつその内部で回転する。この機構を使用するインプラント１０Ｇ（図４０）では、シャフト支持体９９はハウジング１１内に固定され、およびシャフト９８の回転（湾曲矢印によって示す）によって、湾曲したカム面９５を上部端板１３の底部に対して回転させ、かつ図３８Ａ〜３８Ｂ、図３９Ａ〜３９Ｂおよび図４０に示すように、上部端板１３をハウジング１１から離れるように動かす。カム９６の形状は、可能な押し上げ量と、カムの回転量に対する相対押し上げ量との双方を決定する。カムは、図面に示すような９０度の回転に限定されない。本発明の範囲から逸脱せずに、１０度から３５５度まで任意の量で回転される任意の形状のカムが可能である。シャフトの回転は、下記で詳細に説明するように、いくつかの手段によって成し遂げることができる。インプラント１０Ｇ用の下部および上部ロック支持体２０および１７と共に、押し上げ機構としてカム押し上げ機構９３を使用することによって、押し上げ機構は初期のつり上げ荷重のみを支持することが可能になり、およびロック支持体によって担われるインプラント１０Ｇへの繰り返しの長期の支持荷重を支持する必要はない。カム９６は、上部端板１３を支持するために、例示的な実施形態に示すような実質的に平坦な上面９７を必要としないが、そのような表面は、外科医に回転シャフト９８の回転終点を提供する。

別の代替的な実施形態は、図４１、図４３Ａおよび図４３Ｂに示すインプラント１０Ｈである。インプラント１０Ｈは、図４２に示すような回転式ねじ押し上げ機構１９３を使用する。この機構は、シャフト９８と、シャフト支持体９９と、シャフト９８に取り付けられたウォーム歯車１７０と、シャフト９８の一方の端部にシャフト入力端部１７８とを含む。機構はまた、押し上げねじ１７２を含み、このねじは、下部押し上げねじ山１７４および伝達歯車１７６および支持用ボス１８６を有する。シャフト入力端部１７８を介してトルクを加えることで、シャフト９８を回転させ、それにより、取り付けられたウォーム歯車１７０を回転させる。ウォーム歯車１７０は押し上げねじ１７２上の伝達歯車１７６を回転させる。押し上げねじ１７２は、その支持用ボス１８６によってハウジング１１内に収容され、このボスは、ハウジングベアリング１８８に載置される。押し上げねじ１７２の回転により、下部押し上げねじ山１７４から上部押し上げナット１８０上の上部押し上げねじ山１８２へ力を伝達する。上部押し上げナット１８０は上部端板１３に取り付けられるため、シャフト入力端部１７８の回転によって、上部端板１３をハウジング１１から離れるように上昇させる。ウォーム歯車１７０および適合する伝達歯車１７６と、下部押し上げねじ山１７４および適合する上部押し上げねじ山１８２との相対的なピッチは、回転およびトルクの量に対する所望量の上昇を達成するために変更できる。トルクは、限定されるものではないが、電気モータ、空気式または液圧式タービン、またはアクチュエータの手動回転を含む、当業者に周知の任意の手段によって適用できる。シャフト入力端部１７８は六角形のポストとして示すが、限定されるものではないが、正方形または星形のポスト、正方形、星形または六角形のソケット、または鍵付きシャフトなど、本発明の範囲から逸脱せずに、任意の代替的な入力端部を使用できる。

図４４に示すように、インプラント１０Ｉの代替的な実施形態は、下部ロック支持体２０Ａと２０Ｂを接続するリンキング要素２０２を含む。リンキング要素２０２は、下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂの動作と強調する。ロッキングアクチュエータ２６が、先行作動する下部ロック支持体２０Ａを作動させると、リンキング要素２０２が次いで、追従する下部ロック支持体２０Ｂを作動させる。この実施形態では、インプラント１０Ｉは単一のロッキングアクチュエータ２６のみを必要とするが、必要に応じて、より大きな作動力のためには上述のような複数のロッキングアクチュエータ（例えば、図３参照）を用いてもよい。追従する下部ロック支持体２０Ｂを作動させることに加えて、リンキング要素２０２は、先行作動する上部ロック支持体１７Ａおよび追従する上部ロック支持体１７Ｂの双方の位置合わせ面４６が、それぞれ、先行作動する下部ロック支持体２０Ａおよび追従するロック支持体２０Ｂの双方の位置合わせ面４７を通過するまで、先行作動する下部ロック支持体２０Ａが作動しないようにする。このように、リンキング要素２０２は、下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂを確実に強調して作動させ、インプラント１０Ｉが両側において常に同じ高さで確実にロックするようにする。これは、脊椎に配置される、インプラントの均一な拡張が望まれる特定のインプラントには、好都合とし得る。

上述のように均一に拡張させるために、リンキング要素２０２によって複数の下部ロック支持体、例えば支持体２０Ａおよび２０Ｂをリンクすることは、支持要素の数の増加、より大きい支持ベース、およびシリンダーおよびピストン対の数の増加に起因する拡張力の増大ゆえに、同様のサイズの単一のロック支持体２０、および単一のシリンダー１６およびピストン２２を備えるインプラントよりも、好都合とし得る。単一のロック支持体のサイズの増大は、幅が大きいことで低侵襲手術において移植する能力を制限するため、依然として不利である。本発明の実施形態は、例えば、図４４に示すような下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂの対だけに限定されない。むしろ、ロッキングアクチュエータ２６を備える、任意の数の組のシリンダー１６、ピストン２２、上部ロック支持体１７、および下部ロック支持体２０、および適切な数のリンキング要素２０２が可能である。

図４４に示す実施形態に関して、リンキング要素２０２は、下部ロック支持体２０Ａ、Ｂの取付溝２０４に嵌るように構成される。あるいは、リンキング要素２０２は、下部ロック支持体２０Ａ、Ｂの外径に載置されるように構成し得る。リンキング要素２０２はまた、図４５Ａ〜Ｂに示すように、下部ロック支持体２０Ａ、Ｂの下側に延びるように構成できる。図４４のインプラント１０Ｉに関して、下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂの双方は、作動されると同じ方向に回転する。図４５Ａ〜Ｂに示す代替的なインプラントの要素は、反対方向の回転で作動させる下部ロック支持体２０を含む。リンキング要素２０２は、ハウジング１１のリンクチャネル２１０を通って下部ロック支持体２０間に案内される（図４５Ｂ）。リンキング要素２０２は、チャネルカバー２０８によってリンクチャネル２１０内に拘束される。リンキング要素２０２は、リンクピン２０６によって下部ロック支持体２０に接続される。

リンキング要素は、以下を含む任意の様々な移植可能材料から作製できる：チタンワイヤ、チタンケーブル、ステンレス鋼ワイヤまたはケーブル、ニチノールワイヤ、絹、ポリエステル、ポリプロピレン、ｅＰＴＦＥ、またはＵＨＷＰＥなどの任意の方式の縫合材料からの編組のまたはモノフィラメントの縫合糸。先行作動する下部ロック支持体２０Ａから追従する下部ロック支持体２０Ｂへ作動力を伝達するのに十分な引張強度、ならびにリンクチャネル２１０に従うおよび／またはロック支持体２０の周りを回るのに十分な可撓性を有する移植可能材料を使用し得る。リンキング要素２０２は、当業界で実施される公知のいくつもの方法で下部ロック支持体２０に取り付けることができ、その選択は、リンキング要素材料および下部ロック支持体材料などの要因に依存する。好適な技術は、レーザ溶接、抵抗溶接、接着結合、クリンピング、クランプによる取り付け、ピン、またはねじを含むか、または開口部を通されて、結び目で固定される。

ここで図４６Ａ、ＢおよびＣを参照すると、追加的な特徴、ロック解除用つなぎ綱２１２を備えるインプラント１０Ｊを示す。ロック解除用つなぎ綱２１２は、取付溝２０４において追従する下部ロック支持体２０Ｂに取り付けられる。ロック解除用つなぎ綱２１２は、リンキング要素２０２と反対方向に取り付けられ、およびリンク要素２０２を取り付けるために上述の任意の方法で取り付けることができる。ロック解除用つなぎ綱２１２の近位端部２１４は、ロック解除ポート２１６を通ってインプラント１０Ｊのハウジング１１から出る。近位端部２１４を外部の力または機構（図示せず）によって作動できる。インプラント１０Ｊから離れるように平行移動させるためにロック解除用つなぎ綱２１２の近位端部２１４を作動させることによって、追従する下部ロック支持体２０Ｂを回転させ、それにより、リンキング要素２０２に張力をかけかつそれを平行移動させて、先行作動する下部ロック支持体２０Ａを回転させる。このように、ロック解除用つなぎ綱２１２を使用してインプラント１０Ｊをロック解除できるため、インプラントは、より低いまたはその元の高さまでつぶれることができる。図４６Ｂでは、インプラント１０Ｊはつぶれ、およびロック解除用つなぎ綱２１２は、ロック解除ポート２１６から最大距離に延在する。図４６Ｃは、上部プレート１３がハウジング１１の上方で十分に拡張されてロックされた状態の、同じインプラント１０Ｊを示す。ロック解除用つなぎ綱２１２は、下部ロック支持体２０がロック位置に回転されるにつれインプラント１０Ｊに引き込まれたため、短縮されている。ロック解除用つなぎ綱２１２に張力をかけるまたは引っ張ることにより、下部ロック支持体２０をロック解除し、かつ上部プレート１３がハウジング１１に戻るようにつぶれることができる。インプラント１０Ｊをロック解除しかつつぶす能力は、生体内で拡張させた後に、装置の位置を変えるまたは装置を交換する必要がある場合、装置を配置する医師にとって非常に好都合とし得る。

ここで図４７を参照すると、ハウジング１１のシリンダー１６内に配置された下部ロック支持体２０を備えるインプラント１０Ｋの別の実施形態を示す。この実施形態では、リンキング要素２０２は、圧縮荷重ならびに引張荷重を伝達できる固形の棒である。ロッキングアクチュエータ２６は、先行作動する下部ロック支持体２０Ａを回転させ、それにより、リンキング要素２０２を押す。今度はリンキング要素２０２が、追従する下部ロック支持体２０Ｂを押して回転させる。下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂは、ピストン２２内に配置される上部ロック支持体１７に係合する（図１４Ｃに図示）。追従する下部ロック支持体２０Ｂが回転することによって、ロック解除ポート３８を通してロック解除用つなぎ綱２１２をハウジング１１に引き入れる。プロセスを逆にしてインプラント１０Ｋをロック解除するために、ロック解除用つなぎ綱２１２は、ハウジング１１から離れるように張力がかけられ得る。

上述のような引張要素および圧縮要素の使用は、装置の制御式のロッキングおよびロック解除を強調させる唯一の手段ではない。図４８には、スレッドギヤ２２６Ａおよび２２６Ｂを使用して、下部ロック支持体２０のロックおよびロック解除の双方を行うため、リンキングおよびロック解除複合要素を形成するインプラント１０Ｌの代替的な実施形態を示す。スレッドギヤ２２６Ａおよび２２６Ｂは、ハウジングのベースに含まれるシャフト２２４に装着される。シャフト２２４の近位端部は、ロッキングポート２２２から突出し得るまたはそれに載置し得る鍵付き頭部２２８を有する。外部ツール（図示せず）を鍵付き頭部２２８とインターフェースさせて、いずれかの方向に回転させる。鍵付き頭部２２８を回転させることにより、次に、シャフト２２４およびスレッドギヤ２２６Ａおよび２２６Ｂを回転させる。スレッドギヤ２２６Ａおよび２２６Ｂは、歯車付きの底面２２０によって下部ロック支持体２０に力を伝達する。図４８に示す実施形態では、スレッドギヤ２２６Ａは、スレッドギヤ２２６Ｂの反対側に向けられる。これにより、シャフト２２４を回転させ、下部ロック支持体２０を互いに対して反対方向に回転させることができる。当業者には、下部ロック支持体２０を同じ方向に回転させることが望ましい場合には、スレッドギヤ２２６Ａおよび２２６Ｂを同じ方向に向けることができることが明らかである。いずれにしても、下部ロック支持体２０をロッキング方向に回転させるためにシャフト２２４を一方向に回転でき、および下部ロック支持体２０をロック解除方向に回転させるためにシャフト２２４を反対方向に回転できる。

本明細書で説明したようなロック解除用つなぎ綱は、限定されるものではないが、関節式グリップ間のロック解除用つなぎ綱、コレットまたは分割リングクランプ（ｓｐｌｉｔ ｒｉｎｇ ｃｌａｍｐ）を把持すること、ロック解除用つなぎ綱を張力ワイヤまたは棒にクリンピングし、使用後にロック解除用つなぎ綱を切断して係合解除すること、ロック解除用つなぎ綱の近位端部２１４（図４６Ａ）に磁石を装着し、その磁石を、棒の張力ワイヤに取り付けられた番い磁石に係合すること、雌または雄ねじを近位端部２１４またはロック解除用つなぎ綱に追加して、張力棒またはワイヤの端部の番いねじに係合すること、または体の外部の点までずっと、張力をかけるために連続的なロック解除用つなぎ綱を設けてから、使用後にインプラント付近でロック解除用つなぎ綱を切断して係合解除することを含む、任意の数の手段によって、係合して張力をかけることができる。あるいは、当業者には、ロック解除用つなぎ綱は、下部ロック支持体２０ＡおよびＢをロック解除方向に回転させかつ十分な荷重を送達するように構成される限り、張力をかけるのではなく、押されたときに座屈せずに、押すことができるまたは圧縮できることが明らかである。

図４９は、押すことが可能なロック解除用つなぎ綱２１２ａを備えるインプラント１０Ｍの代替的な実施形態を示す。この実施形態では、ロック解除用つなぎ綱２１２ａは、ロック解除用つなぎ綱２１２ａを近位下部ロック支持体２０Ｂの方に前進させるとき、近位下部ロック支持体２０Ｂを係合してロック解除方向に回転させる。リンク２０２がその回転を、追従する下部ロック支持体２０Ｂから先行作動する下部ロック支持体２０Ａに伝達する。リンク２０２は、下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂの受けスロット２３２に延在する係合ピン２３０を含み、リンク２０２の側方運動を下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂの回転に伝達する。ほぼ同じような方法で、ロック解除用つなぎ綱２１２ａは、追従する下部ロック支持体２０Ｂの受けスロット（図示せず）に延在する係合ピン（図示せず）を含み、ロック解除用つなぎ綱２１２ａに加えられた側方圧縮力を下部ロック支持体２０Ｂの回転に伝達する。これは、ロック解除用つなぎ綱２１２ａを下部ロック支持体２０に取り付けるまたは係合させる方法の１つにすぎず、本明細書で前述した、リンク２０２を下部ロック支持体２０に取り付けるまたは係合させる多数の方法を、つなぎ綱２１２ａを取り付けるまたは係合させるためにも使用できる。

ロック解除用つなぎ綱２１２ａを押してインプラント１０Ｍをロック解除する１つの利点は、ロック解除用つなぎ綱の係合方法が単純化されることである。インプラント１０Ｍをロック解除するために押されるロック解除用つなぎ綱２１２ａは、インプラント１０Ｍ内に含まれることができ、および押し棒（図示せず）を、ロック解除ポート２１６を通してインプラント１０Ｍの方に方向付けて、ロック解除用つなぎ綱２１２ａを作動させ、かつインプラント１０Ｍをロック解除してつぶすことができる。これは、ロック解除用つなぎ綱２１２ａに張力がかけられてインプラント１０Ｍをロック解除するときに必要とされる、ロック解除用つなぎ綱２１２ａの取り付けの必要性をなくす。

図５０Ａ〜Ｄは、本発明の特徴を供するインプラント１０Ｎの代替的な実施形態を示す。図１３Ａおよび図１３Ｂに示すインプラント１１０と同様に、インプラント１０Ｎの上部端板１１３は、遠位ピストン１２２Ａおよび近位ピストン１２２Ｂに対して関節接合する。関節式上部プレート１１３の端部は球状突起２００１Ａおよび２００１Ｂを有し、これら突起は、２つのピストン１２２Ａおよび１２２Ｂの合わせポケット２００２Ａおよび２００２Ｂ内に含まれる。球状突起２００１Ａおよび２０００１Ｂ上におよびピストン１２２Ａおよび１２２Ｂ内に分割リング２００６Ａおよび２００６Ｂが配置されて、関節式上部プレート１１３をピストンに対して垂直方向に拘束する。この幾何学的形状は、図１３Ａ〜Ｂに示すインプラント１１０のように、長軸（図５０Ｃの線５０Ｃに沿って延びる軸）に沿った上部プレート１１３の関節接合を提供するだけでなく、左右方向（ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の関節接合も提供し、これは、椎間腔にインプラントを一致させるのに有利である。それゆえ、関節式上部プレート１１３は、ピストン１２２Ａおよび１２２Ｂに対して多軸に可動式に結合され、プレート１１３を少なくとも２つの軸の周りで関節接合できるようにする。

同様に図５０Ｄに、遠位ピストン１２２Ａおよび近位ピストン１２２Ｂに取り付けられた細長い部材を含み得る垂直拘束体２００３Ａおよび２００３Ｂを示す。これら２つの拘束体２００３Ａおよび２００３Ｂは、ハウジング１１１のチャネル２００４Ａおよび２００４Ｂ内に嵌る拡大頭部を有する。チャネル２００４Ａおよび２００４Ｂの上部は、垂直拘束体２００３Ａおよび２００３Ｂの拡大頭部がハウジング１１１から出ないようにする狭小部分２００５Ａおよび２００５Ｂを有する。このように、これら垂直拘束体２００３Ａおよび２００３Ｂは、ハウジング１１１に対するピストン１２２Ａおよび１２２Ｂの最大垂直運動を制限する。

図５１Ａ〜Ｂは、別の代替的な実施形態を示す。図５１Ａ〜Ｂは、図１３Ａ、図１４Ａ〜Ｃ、および図４９に示す実施形態の特徴と同様の特徴を有し得るインプラント１０Ｐを示す。インプラント１０Ｐは、図１３Ａに示すものと同様の関節式上部プレート１１３を有し、これは、遠位枢動ピン２１０１Ａおよび近位枢動ピン２１０１Ｂの周りで遠位ピストン１２２Ａおよび近位ピストン１２２Ｂに対して旋回する。インプラント１０Ｐは、遠位ピストン１２２Ａおよび近位ピストン１２２Ｂを有する。図１４Ａ〜Ｃに示すピストン２２２ａおよび２２２ｂと同様に、ピストン１２２Ａおよび１２２Ｂは、内部上部ロック支持体２１７を有し得る。インプラント２１０とは違って、図示の実施形態では、ピストン１２２Ａおよび１２２Ｂは、インプラント２１０の場合と同様にハウジング１１１に対して回転することはない。その代わり、図４９に示すものと同様の下部ロック支持体２０Ａおよび２０Ｂは、ハウジング１１１および２つのピストン１２２Ａおよび１２２Ｂに対して回転し、拡張されたインプラントの高さをロックする。このように、前述の実施形態のいくつかの利益を組み合わせて、異なる遠位高さおよび近位高さでロックできるインプラント１０Ｐを提供する。

図５２Ａ〜Ｆは、インプラント１０Ｒで例示する本発明の代替的な実施形態を示す。この実施形態では、インプラント１０Ｒは、近位ピストン上部プレート２２２３とは完全に別個とし得る遠位ピストン上部プレート２２２２を含む。図５２Ｂ〜Ｄに示すように、２つのピストン上部プレート２２２２および２２２３はそれぞれ、ハウジング１１１に対して異なる高さに拡張できる。それゆえ、独立して調整可能な上部プレートおよびそれらそれぞれのピストンは、インプラント１０Ｎおよび１０Ｐの関節式上部プレート１１３と同様の可変の拡張を達成できる単純な構成を提供する。

一部の実施形態では、ピストン１２２Ａおよび１２２Ｂなどの伸長可能部材は、単一のシリンジまたは他の加圧流体源などの共通のアクチュエータによって作動され得るが、独立した／異なる高さに上昇するために本明細書で説明したように拘束される。そのような拘束体は、説明したような特定の拘束手段によって、図５０Ｄに示すような共通の上部プレート、またはそれらの組み合わせによって設けられ得る。

図５２Ｆに示すように、インプラント１０Ｒは、遠位下部ロック支持体２０Ａの段付き支持面よりも増分が短い段付き支持面を有し得る近位下部ロック支持体２０Ｂを含み得る。近位ピストン１２２Ｂの近位上部ロック支持体（図示せず）の段付き合わせ支持面はまた、遠位ピストン１２２Ａの上部ロック支持体の段付き支持面の増分よりも短いとし得る。段付き支持面におけるこのばらつきは、拡張された遠位ピストン上部プレート２２２２と拡張された近位ピストン上部プレート２２２３との間に、具体的に望まれた拡張高さの差を生じるために設計できる。さらに、拡張高さの差は、拡張量によって変動し得る。この変動は、例えば、椎体間の距離が増加するとともに、適切な一致に必要な前弯量および脊椎孔の開口が増加し得るため、インプラント１０Ｒと椎体との間に前弯の一致を生じるのに有益とし得る。

インプラント１０Ｒはまた、ピストンの全周または一部の周りに延在するハウジング１１１に取り付けられた湾曲ボスまたは環状部材を含み得る垂直拘束体２００５Ａおよび２００５Ｂを有し得る。図示の実施形態では、垂直拘束体２００５Ａおよび２００５Ｂは、所望の運動範囲で遠位ピストン１２２Ａおよび近位ピストン１２２Ｂの幅広部分２００３Ａおよび２００３Ｂに係合し、ピストンがハウジング１１１から出ないようにする。このように、これらの垂直拘束体２００３Ａおよび２００３Ｂは、遠位および近位上部プレート２２２２および２２２３の最大垂直運動をハウジング１１１に対して制限できる。

図５３は、さらに別の代替的な実施形態を示す。図５３に示すように、インプラント１０Ｓは、水平の椎骨係合面２２４０および角度のつけられた椎骨係合面２２４２の双方を有し得る遠位ピストン１２２Ａを有し、遠位ピストン１２２Ａが、椎骨係合面の角度にばらつきを有し得るようにする。椎骨係合面の角度におけるこれらのばらつきは、前弯または高さを変えられる拡張が望まれるとき、インプラント１０Ｓと椎体との間をより良好に一致させるために有益とし得る。インプラント１０Ｓはまた、高い水平の椎骨係合面２２４４および低い水平の椎骨係合面２２４６を備える近位ピストン１２２Ｂを有し、前弯または高さを変えられる拡張が望まれるとき、インプラント１０Ｓと椎体との間の一致を向上させ得る。当業者に認識されるように、これらの可変椎骨係合面の任意の組み合わせを、遠位ピストン１２２Ａ、近位ピストン１２２Ｂ、関節式上部プレート１１３またはハウジング１１１の後面に用い、最適な椎体の一致をもたらし得る。

本発明の特徴を、一対のシリンダー／ピストン／ロック／および関連の特徴で構成されるインプラントに関して説明したが、当業者には、説明した特徴は、単一の組のみを備えるまたは３組以上のこれらの特徴を備えるインプラントに含まれ得ることが明らかである。

脊椎への側方アプローチは長くかつ狭小なアプローチであり、外科医が他の器械を使用してケージから固定装置を延在させる能力を制限するため、本発明の例示的な実施形態に関し説明されるような側方ケージインプラントは、本明細書で説明した固定装置を使用することにより、特に有利になる（例えば、アクセスがこれほど狭小ではない前方アプローチを用いれば、より容易に行われるように）。しかしながら、当業者に理解されるように、側方アプローチ、およびそれゆえ設計されたケージに関連して特定の追加的な利点が提示されてもよいが、本発明の実施形態による固定装置は、患者の解剖学的構造、または外科医による代替的な伸長手段の使用に対する他の制限にかかわらず、必要な伸展力を生じ得るときに、いずれのアプローチに対しても有利である。

本明細書の要素は、ロッキング要素がインプラントを伸長構成にロックするように構成される方法に焦点を合わせた。このロッキング作用は、つぶれた構成に戻すような傾向のあるインプラントに置かれた力に抵抗するが、それは、ロッキング要素が対処する唯一の力ではない。インプラントは、椎体間に挿入されると、横方向の力およびねじりモーメントならびに圧縮力を受ける。ロッキング特徴は、本発明の他の要素と共に、これらの力の全てに抵抗するように設計され、安定的な固定および伸延をもたらすインプラントを提供する。

部分的または完全な椎間板切除は、通常、本発明の特徴を有する脊椎インプラントを椎体間に挿入する前に、実施される。インプラントは、その非拡張状態において取り入れられて、患者への外傷および神経根への傷害の危険性を最小にして、後方に挿入できるようにする。インプラントは、適所になったら、内側および外側の脊椎矯正の双方をもたらすように拡張できる。インプラントの非拡張高さは、約５〜約１５ｍｍ、典型的には約７ｍｍであり、および非拡張高さの少なくとも１３０％〜約１８０％まで拡張可能である。一般に、インプラントは、幅が約９〜約１５ｍｍ、典型的には幅が約１２ｍｍ、および長さが約２５〜約５５ｍｍ、典型的には約３５ｍｍの長さであり、低侵襲の挿入を容易にし、それにより、患者への外傷および神経根への傷害の危険性を最小にする。

液圧ライン、およびスラリーまたは液状の骨移植片材料の伝達ラインの取付具、装置、および作動液送達附属品などのインプラントの追加的な詳細は、２００６年９月２６日出願の米国特許出願公開第１１／５３５，４３２号明細書、および２００７年３月２８日出願の米国特許出願公開第１１／６９２，８００号明細書（各々、本願明細書に援用する）に見出され得る。

当然のことながら、様々な構成要素を含むインプラントは、患者の体内で長期間展開できる生体適合性の実質的に非圧縮性材料、例えばＰＥＥＫまたはチタン、および好ましくはタイプ６−４チタン合金または他の好適な材料で形成する必要がある。

さらに代替的な実施形態では、第１椎体と第２椎体との間に配置する脊椎インプラントは、第１椎体に係合する面を有する関節式プレートを含む第１の部材；第１の部材と協働しかつ第２椎体に係合する面を有する第２の部材；椎体間でのインプラントの展開を容易にする収縮構成と、第２の部材から離れるように第１の部材を延在させて、その面が第１椎体に係合するようにする独立的な伸長構成とをそれぞれ有する近位および遠位に伸長可能な支持要素であって、第１の部材の関節式プレートは、球状突起を介して近位および遠位支持要素に結合される、支持要素；および第１の部材の伸長可能な支持要素と機械的に係合またはインターロックして、第１椎体と第２椎体との間にインプラントを拡張構成でロックするロッキング要素を有するロッキングシステムを含み得る。

他の代替形態では、第１椎体に係合する第１の面は上部端板を含んでもよく、および第２椎体に係合する第２の面はベースプレートを含む。また、少なくとも１つの上部端板は、伸長可能な支持要素に結合されてそれと協働し得る。関節式プレートが、近位および遠位に伸長可能な支持要素に多軸に結合される。独立的な伸長構成は、第２の部材を超える、異なる高さを含み得る。脊椎インプラントはまた、各伸長可能な支持要素と第２の部材との間で協働する少なくとも１つの垂直拘束体を含み、伸長可能な支持要素の垂直運動を制限し得る。

さらなる代替形態では、ロッキングシステムは、複数の相互係合ロッキング要素を含んでもよく、および相互係合ロッキング要素のうちの１つは上部ロック支持部材とし、および相互係合ロッキング要素のうちの別のものは下部ロック支持部材とし得る。上部ロック支持部材は多段式支持面を有し、かつ下部ロック支持部材は、上部ロック支持部材の多段式支持面に係合するように構成された多段式支持面を有し得る。ロッキングアクチュエータは、少なくとも１つの伸長可能部材を伸長させて、上部ロック支持部材と下部ロック支持部材の各多段式支持面を係合させることによって、インプラントを伸長構成にロックするときに、上部ロック支持部材と下部ロック支持部材との間に相対運動を生じるように構成し得る。

最も実用的かつ特定の好ましい実施形態と現在みなされるものに関連して本発明を説明したが、本発明は、上記の通りの開示の実施形態および代替形態に限定されず、以下の特許請求の範囲内に含まれる様々な修正および等価構成を網羅するものであることを理解されたい。

例えば、本明細書で説明したインプラントは作動液によって拡張されるが、他の拡張手段を用いてもよい。例えば、本明細書で説明したねじ機構を用いてインプラント内のシザージャッキを拡張させ、隣接する椎骨面に係合させ得る。さらに、インプラントは、患者の椎骨終板によってＳＥＣの係合面に加えられる差圧および圧力の強さを記録する荷重すなわち圧力センサーを備え、例えば、コンピュータ制御によって修正信号を生成し、これら信号は、患者の脊椎を再調整するように、例えば外科医によって、またはコンピュータ制御された機構によって使用され得る。本発明は、さらに、センサー信号にリアルタイムでかつ継続的に応答して、これらの調整を行うシステムを含み、インプラントの形状を、患者の脊椎または機構を再整列させるように変化させ得る。好ましくは、そのようなシステムは、インプラントの設置中にピストンの位置を設定するための使用が考えられる。

本発明の特定の形態を図示しかつ本明細書で説明したが、本発明に様々な修正および改善をなし得ることが明白である。さらに、本発明の実施形態の個々の特徴を、いくつかの図面に示し得るが、当業者は、本発明の一実施形態の個々の特徴を、別の実施形態のいずれかまたは全ての特徴と組み合わせ得ることを認識する。それゆえ、本発明は、図示の特定の実施形態に限定されるものではない。それゆえ、本発明は、従来技術で可能なものと同程度広範囲に添付の特許請求の範囲によって定義される。

９ 位置合わせ孔
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ、１０Ｊ、１０Ｋ、１０Ｌ、１０Ｍ、１０Ｎ、１０Ｐ、１０Ｒ、１０Ｓ インプラント
１１ ハウジング
１１Ａ 中心部材
１２ ハウジングベース
１３ 上部端板
１４ 底部端板
１５ 内部キャビティ
１６ シリンダー
１７ 上部ロック支持体
１７Ａ 先行作動する上部ロック支持体
１７Ｂ 追従する上部ロック支持体
１８ 多段式の下部支持面
１９ 位置合わせ用ボス
２０、２０ｃ 下部ロック支持体
２０ａ ３組式の下部ロック支持体
２０Ａ 先行作動する下部ロック支持体
２０ｂ 相互組合せ用下部ロック支持体
２０Ｂ 追従する下部ロック支持体
２１、２１ａ 多段式の上部支持面
２１ｂ 相互組合せ用上部支持面
２１ｃ 傾斜支持面
２２ ピストン
２３ シール部材
２４ 底部端板の上面
２５ ロッキングアクチュエータチャネル
２６、２６ｃ ロッキングアクチュエータ
２７ アーチ形スロット
２８ ロッキングアクチュエータ伝達要素
２９ａ、２９ｃ 伝達要素タブ
３０ スプリングロッキングアクチュエータの前方端部
３１ 外壁
３２ 前端ノーズ
３３ 送達用ボス
３４ 側部先細面
３５ 上部先細面
３６ 底部先細面
３７ 送達具固定装置
３８ ロック解除ポート
４０ 側面開口部
４１ 圧力チャネル
４２ ロッキングアクチュエータ開口部
４４ ストラット
４５ シール用ボス
４６ 下部位置合わせ面
４７、４７ａ、４７ｂ 上部位置合わせ面
５０、５０ａ ロック支持ストップ
５０ｂ 相互組合せ用ストップ
５２ 下部ロックストップレリーフ
５３、５４ 抑制タブ
６０ 骨係合固定装置
６０Ａ スパイク
６０Ｂ ブレード
６０Ｃ かかりの付いたスパイク
６２ 先端
６３ 側方骨係合固定装置
６４ ねじ部材
６５ 固定装置
６６ 上部端板
６８ 孔
７０ ねじ表面
７１ ねじ山
７２ 骨係合部材
７４ 上部ピストン
７６ 上部ピストンシール
７８ 中間シリンダー
８０ ロッキングアクチュエータ案内チャネル、中間ピストン
８２ 上部ロック支持体
８４、８６ 下部ロック支持体
８８ 上部骨係合面
９０ 円錐状固定装置
９２ ベローズ
９３ カム押し上げ機構
９４ ベローズオリフィス
９５ カム面
９６ カム
９７ 上面
９８ 回転シャフト
９９ シャフト支持体
１１０ インプラント
１１１ ハウジング
１１３ 関節式上部端板
１１７ 上部ロック支持体
１２０ 下部ロック支持体
１２２ａ 遠位ピストン
１２２ｂ 近位ピストン
１３７ 圧力入力ポート
１３８ ロックおよびロック解除アクセスポート
１６０ 送達具固定装置
１７０ ウォーム歯車
１７２ 押し上げねじ
１７４ 下部押し上げねじ山
１７６ 伝達歯車
１７８ シャフト入力端部
１８０ 上部押し上げナット
１８２ 上部押し上げねじ山
１８６ 支持用ボス
１８８ ハウジングベアリング
１９３ ねじ押し上げ機構
２０２ リンキング要素、リンク
２０４ 取付溝
２０６ リンクピン
２０８ チャネルカバー
２１０ インプラント、リンクチャネル
２１１ ハウジング
２１２、２１２ａ ロック解除用つなぎ綱
２１３ 境界上部プレート
２１４ ロック解除用つなぎ綱の近位端部
２１６ 内部シリンダー、ロック解除ポート
２１７ 上部ロック支持体
２１８ 下部支持面
２２０ 下部ロック支持体、歯車付きの底面
２２１ 上部支持面
２２２ ピストン、ロッキングポート
２２２ａ、ｂ 回転ピストン
２２３ シール
２２４ シャフト
２２６Ａ、２２６Ｂ スレッドギヤ
２２８ 鍵付き頭部
２３０ 係合ピン
２３２ 受けスロット
２３８ 圧力入力ポート
２４６ 下部位置合わせ面
２４７ 上部位置合わせ面
２７０ ピストン捕捉プレート
２７１ ピストンヘッド
２７３ 下部保持形体
３１０ インプラント
３１１ ハウジング
３１３ 上部端板
３１４ ベース
３１７ 上部ロック支持体
３２０ 下部ロック支持体
３２２ ピストン
４１０ インプラント
４１１ ハウジング
４１２ ベース
４１３ 上部端板
４１６ シリンダー
４１７ 上部ロック支持体
４２０ 下部ロック支持体
４２２ ピストン
５１０ インプラント
５１２ ベース
５１３ 上部端板
５１７ 爪
５１８ 自由端部
５２０ 凹部
５２１ ラチェット
５２２ ピストン
６１０ インプラント
６１７ 爪
６１８ 歯
６２１ ラチェット
７１０ インプラント
７１１ ハウジング
７１７ 上部ロック支持体
７１８ 支持面
７２１ 凹状支持面
７２２ ピストン
７７５ 上部ロック支持拘束体
８１７ 上部ロック支持体
８１８ 支持面
８２０ 下部ロック支持体
８２１ 上部支持面
９１７ 上部ロック支持体
９１８ 支持面
９２０ 下部ロック支持体
９７０ 上部ロッククリアランス開口部
１０１７ 上部ロック支持体
１０１８ 支持面
１０２０ 下部ロック支持体
１０２１ 上部支持面
１０７０ 旋回ピン
１０７１ 爪
１１１７ 上部ロック支持体
１１１８ 支持面
１１２０ 下部ロック支持体
１２１７ 上部ロック支持体
１２１８ 支持面
１２２０ 下部ロック支持体
１２２１ 支持面
１２７０ 旋回顎
１２７３ グリップベース延長部
１３１７ 上部ロック支持体
１３１８、１３２１ 支持面
１３２０ 下部ロック支持体
１４１７ 上部ロック支持体
１４１８ 外部支持面
１４２０ 下部ロック支持体
１４２１ 支持面
１４７０ 端部
１５１７ 上部ロック支持体
１５１８ 下部支持面
１５２０ 下部ロック支持体
１５２１ 上部支持面
１５７０ 上部ロッククリアランス開口部
１６１７ 上部ロック支持体
１６１８、１６２１ 支持面
１６２０ 下部ロック支持体
１７１７ 上部ロック支持体
１７１８ 下部支持面
１７２０ 下部ロック支持体
１７２１ 上部支持面
１７２２ ピストン
１８１０ インプラント
１８１１ ハウジング
１８１３ 上部プレート
１８１４ 底部プレート
１８１６ シリンダー
１８１７ 上部ロッキング部材
１８１８、１８２１ 支持面
１８２０ 下部ロッキング部材
１８２２ ピストン
１９１０、１９１０ａ インプラント
１９１７、１９１７ａ 上部ロッキング部材
１９１８、１９１８ａ 支持面
１９１９ａ 係合解除面
１９２０、１９２０ａ 下部ロッキング部材
１９２１、１９２１ａ ロッキング面
１９７０、１９７０ａ 溝
２００１Ａ、２００１Ｂ 球状突起
２００２Ａ、２００２Ｂ 合わせポケット
２００３Ａ、２００３Ｂ 垂直拘束体、幅広部分
２００４Ａ、２００４Ｂ チャネル
２００５Ａ、２００５Ｂ 狭小部分、垂直拘束体
２００６Ａ、２００６Ｂ 分割リング
２１０１Ａ 遠位枢動ピン
２１０１Ｂ 近位枢動ピン
２２２２ 遠位ピストン上部プレート
２２２３ 近位ピストン上部プレート
２２４０、２２４４ 水平の椎骨係合面
２２４２、２２４６ 角度のつけられた椎骨係合面

Claims (15)

1. 第１椎体と第２椎体との間に配置される脊椎インプラントにおいて、
   第１椎体に係合する面を有する少なくとも１つの第１の部材；
   前記第１の部材と協働しかつ第２椎体に係合する面を有する第２の部材；
   少なくとも１つの第１の伸長可能な支持要素と１つの第２の伸長可能な支持要素であって、それぞれが、上椎体と下椎体との間でのインプラントの展開を容易にする各々の収縮構成と、前記第２の部材から離れるように前記少なくとも１つの第１の部材を伸長させて、その前記面を前記第１椎体に係合させる少なくとも１つの各々の伸長構成との間で、独立して伸長可能である第１および第２の伸長可能な支持要素；および
   前記第１の伸長可能な支持要素に関連した第１の垂直拘束体であって、前記第１の伸長可能な支持要素と前記第２の部材との間で協働して、前記少なくとも１つの第１の部材を前記第２の部材から引き離すのに前記第１の伸長可能な支持要素に許容された第１の最大高さを限定する第１の垂直拘束体；および
   前記第２の伸長可能な支持要素に関連した第２の垂直拘束体であって、前記第２の伸長可能な支持要素と前記第２の部材との間で協働して、前記少なくとも１つの第１の部材を前記第２の部材から引き離すのに前記第２の伸長可能な支持要素に許容された第２の最大高さを限定する第２の垂直拘束体；を含み、
   前記第１の最大高さが前記第２の最大高さと異なることを特徴とする、脊椎インプラント。
2. 請求項１に記載の脊椎インプラントにおいて、前記第１および第２の伸長可能な支持要素が、共通のアクチュエータによって、前記第２の部材を超える、異なる高さまで作動可能であることを特徴とする、脊椎インプラント。
3. 請求項２に記載の脊椎インプラントにおいて、前記第１および第２の伸長可能な支持要素が流体作動可能なピストンを含み、および前記共通のアクチュエータが単一の流体圧力源を含むことを特徴とする、脊椎インプラント。
4. 請求項１に記載の脊椎インプラントにおいて、さらに、前記第１の部材の前記第１および第２の伸長可能な支持要素の一方と機械的に係合またはインターロックして、前記第１椎体と第２椎体との間において前記インプラントを拡張構成でロックするロッキング要素を有するロッキングシステムを含むことを特徴とする、脊椎インプラント。
5. 請求項１に記載の脊椎インプラントにおいて、さらに、前記少なくとも１つの第１の部材を、前記第１および第２の伸長可能な支持要素の異なる伸長高さに対応できるようにする手段を含むことを特徴とする、脊椎インプラント。
6. 請求項５に記載の脊椎インプラントにおいて、前記少なくとも１つの第１の部材を異なる伸長高さに対応できるようにする手段が、前記第１および第２の伸長可能な支持要素の各々に可動式に結合された関節式プレートを含むことを特徴とする、脊椎インプラント。
7. 請求項６に記載の脊椎インプラントにおいて、前記関節式プレートが、球状突起によって前記第１および第２の伸長可能な支持要素に結合されることを特徴とする、脊椎インプラント。
8. 請求項６に記載の脊椎インプラントにおいて、前記関節式プレートが、前記第１および第２の伸長可能な支持要素に多軸式に結合されることを特徴とする、脊椎インプラント。
9. 請求項６に記載の脊椎インプラントにおいて、前記第１および第２の垂直拘束体の各々が、前記第１および第２の伸長可能な支持要素にそれぞれ取り付けられかつ前記第２の部材のチャネルに収容される細長い部材を含み、前記チャネルが、前記第１および第２の垂直拘束体の各々が前記第２の部材から出ないようにする狭小部分を含むことを特徴とする、脊椎インプラント。
10. 請求項５に記載の脊椎インプラントにおいて、前記少なくとも１つの第１の部材を異なる伸長高さに対応できるようにする前記手段が、２つの別個の部材として設けられている前記少なくとも１つの第１の部材を含み、前記第１および第２の伸長可能な支持要素の１つに１つずつ結合されていることを特徴とする、脊椎インプラント。
11. 請求項１０に記載の脊椎インプラントにおいて、前記第１の伸長可能な支持要素が前記第２の伸長可能な支持要素の近位に配置され、前記少なくとも１つの第１の部材の前記２つの別個の部材が、前記第１の伸長可能な支持要素に結合された近位の第１の部材と、前記第２の伸長可能な支持要素に結合された遠位の第１の部材とを含むことを特徴とする、脊椎インプラント。
12. 請求項１１に記載の脊椎インプラントにおいて、前記第１および第２の伸長可能な支持要素の回転位置を調整することによって、前記近位および遠位の第１の部材の各々を複数の伸長構成に位置決めできることを特徴とする、脊椎インプラント。
13. 請求項１２に記載の脊椎インプラントにおいて、前記第１および第２の伸長可能な支持要素における所与の回転調整に対して、前記遠位の第１の部材が、前記近位の第１の部材よりも長い軸方向距離動くことを特徴とする、脊椎インプラント。
14. 請求項１１に記載の脊椎インプラントにおいて、前記近位および遠位の第１の部材の少なくとも１つにある、前記第１椎体に係合する前記面が、複数の面を含み、前記複数の面のうちの少なくとも１つが、前記複数の面の別の１つの平面に非平行な平面にあり、前記近位および遠位の第１の部材の少なくとも１つが複数の椎骨係合面角度を有することを特徴とする、脊椎インプラント。
15. 請求項１１に記載の脊椎インプラントにおいて、前記第１および第２の垂直拘束体の各々が、前記第２の部材に、前記第１および第２の伸長可能な支持要素の各々の幅広部分が前記第２の部材から出ないようにする部分を含むことを特徴とする、脊椎インプラント。

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