JP2014530676A - 拡張式椎間ケージおよびその装着方法 - Google Patents

Abstract

損傷した椎間板の修復に使用する椎間ケージは、複数のケージセクションと、相対運動をするように隣り合うケージセクションをつなぎ合わせるヒンジ連結要素とを含む。ヒンジ連結要素は、ケージセクションを自動的に押し動かして伸展定位から装着定位へ動かす。【選択図】図１

Description

[0001]本発明は、概して、椎間デバイスおよびその装着方法を用いた脊柱における疾患の治療に関する。特に、本発明は、自動自己拡張式椎間ケージであって、小さな開口から空洞部に入れ、装着器具から開放された結果、または、温度、湿気、光、磁場、電場、圧力、その他の環境条件にさらされた結果（または、これらが無いことことにより）、任意の望ましい形態を自動的に取得することができる自動自己拡張式椎間ケージに関する。より詳細には、本発明の自己拡張式椎間ケージは、形状記憶合金材料を利用して、自動的に起動させることができる。

[0002]４５歳から６５歳の人々の身体障害に対する最も一般的な原因の１つは、腰の痛みである。多くの場合、これは、椎間板の圧迫によって引きおこされ、脊髄から延びる神経に圧力を加える。減圧脊椎固定手技（椎体間固定ともいう）は、数々の医学的状態から生じるしびれ、衰弱および痛みを低減させたり、場合によっては無くしたりする効果的な手段である。数々の医学的状態としては、限定はしないが、椎間板変性、脊椎すべり症、および、椎間板ヘルニアがある。背中の痛みには、関節突起間関節症、椎骨の他の椎骨に対する滑り、変形など、他の原因もある。

[0003]慢性背部痛または衰弱の場合、脊椎固定術は、通常は最後の手段として推奨されている。このような手技は、神経の圧迫を取り除き、人を衰弱させるような痛みを取り除くことの報いとして損傷する危険が比較的高い。このため、何らかの手術を行う前に、少なくとも６ヶ月間、保存療法（ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）を試し、痛みの治療に効かないを確かめることが通常提案されている。保存療法とは、理学療法、非ステロイド抗炎症剤、疼痛療法、および、筋弛緩剤などである。

[0004]減圧脊椎固定術は、多くの場合に、神経痛を取り除くのに成功しているが、２つの椎骨の間が不安定であることによる痛みでは、多くの場合、椎骨の高さを安定させることが必要である。椎間体（ｉｎｔｅｒ−ｖｅｒｔｅｂｒａｌ ｂｏｄｙ）の応力および劣化が最も大きいのが脊柱の下側（または「腰椎」）であるために、この領域は、後方腰椎椎体間固定術（ＰＬＩＦ）、前方腰椎錐体間固定術（ＡＬＩＦ）、片側進入腰椎後方椎体間固定術（ＴＬＩＦ）、ファーラテラル腰椎椎体間固定術（ｆａｒ ｌａｔｅｒａｌ ｌｕｍｂａｒ ｉｎｔｅｒｂｏｄｙ ｆｕｓｉｏｎ）（ＦＬＬＩＦ）、そして、最近はエクトリームラテラル腰椎椎体間固定術（ｅｘｔｒｅｍｅ ｌａｔｅｒａｌ ｉｎｔｅｒｂｏｄｙ ｆｕｓｉｏｎ）（ＸＬＩＦ）を含む、大部分の固定術での関心の中心である。これらの手術の名前は、それらを挿入する解剖学的な方向を意味している。椎体間固定デバイスを埋め込むためのこれらの手術法の各々は、それ自体の一組の利点および欠点を有する。以下により詳述するように、本発明は、これらの術式の任意のものを使用して行うことができ、また、他の術式、特に低侵襲法を使用して行うこともできる。

[0005]典型的な腰椎固定デバイスは、患者特有の寸法に加え、どのモーションセグメントを固定するかにより、高さが１０ｍｍから２０ｍｍになる。ＰＬＩＦは最も融通の利く手技の１つであり、全ての腰椎および仙骨のモーションセグメントにアクセスできる。しかしながら、脊髄に極め近いことから、ＰＬＩＦは最も危険な手技の１つでもある。このため、この手術で利用するのは低侵襲のデバイスおよび手技が最適であるとの結論に至っている。本明細書に記載し、図示する自己拡張式椎間ケージは、ケージを挿入する前に細長くすることができ、既存の普通サイズのケージに比べてはるかに小さい切開しか必要としない。結果として、本発明のケージは、これまで利用可能であった切開よりもはるかに小さく、細長くしたケージの幅とほぼ等しいサイズである切開を介して装着できるのである。

[0006]本発明は、新規な自己拡張式椎間ケージに関し、この自己拡張式椎間ケージは、形状記憶合金材料または他の手段を利用して初期伸展定位から最終装着定位へ自動的に起動する。ケージは、椎体の間に、線維輪にある比較的小さな切開を介して挿入できる。椎間の空間に入ると、形状記憶合金材料または他の仕組みが椎間ケージを起動させ、望みの形態にすることができる。いったんこの望ましい形態になったら、椎体の伸延（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ）がゆるめられ、ケージに圧縮荷重がかかる。これにより、ケージが荷重支持面として作用し、固定支援のために脊柱内に残した構造体が安定する。

[0007]本発明の椎間ケージは、荷重支持構造体として作用する、いくつかの、相互に連結されたケージセクションを含むことができる。隣り合うケージセクションは、形状記憶合金材料から形成したヒンジ連結要素で互いに連結することができる。形状記憶合金材料は、捻り応力がかかった状態にあり、自力で所定位置に留まるようにすることができる。あるいは、ヒンジ連結要素をそれぞれのケージセクションに突き合わせ溶接または他の仕組みによって取り付けてもよい。より有効なワイヤをヒンジ連結要素に入れられるようにヒンジ連結要素を曲げてもよく、より大きなワイヤまたはチューブを使用して、より大きな回復トルクを得てもよい。形状記憶合金材料は、標準的な工業用金属よりも大きな変形に耐えることができ、また、広範囲の直線的な／角度方向の変形にわたって一定の力／トルクを出すこともできる。これらの特性は、装着中または装着後に自動的に起動して望みの定位になり、維持するケージを作るのに利用される。ケージは、ヒンジ連結要素に小さな予備トルクがある状態で望みの形状に構築する。組み立てると、ケージは初期伸展形状をとり、ヒンジ連結要素に捻り応力がかかる。ケージは、次に、装着デバイスの中に配置する。装着デバイスは内視鏡などであり、変形した形状を、ケージが椎間空間に挿入されるまで保持する。このようにしている間、形状記憶／超弾性合金が始動すると、伸展したケージが閉じて望みの形状になり、好ましくは、骨移植材料を配置するための空の空洞部を形成する。移植材料を配置した後、最終固定用ねじを利用して椎間ケージの端部セクションを固定し、これにより椎間ケージを閉じることができる。さらに、ケージセクションの上面および／または下面にピラミッド形状の突出部または他の機能部を設けて、ケージ全体を隣接する椎体に対して適切に固定しやすいようにしてもよい。

[0008]標準的なヒンジを利用する現行の拡張式ケージは、通常、装着中または装着後に２次的な起動力を必要とする。これは、ねじを締める、または、ケージの壁部を中心から手で押すといったことである。この２次的な起動力は、多くの場合、手術中により多くの時間と努力を必要とし、このために、合併症や感染症の危険が増す。さらに、これらのケージは、一般的に、提案するデザインよりも大きな切開を必要とする。これは、これらのケージが閉構造であり、起動デバイス内に恒久的な空洞部を形成しているからである。他の公知のケージも形状記憶合金材料を利用して設計されているが、これらも「閉ループ」デザインであるために、通常、同じように大きな切開が必要となる。標準的な拡張式ケージは全ての壁部が挿入前に取り付けられているのに対して、提案するデザインは「開ループ」デザインを有するので、横断面がはるかに小さい。

[0009]本発明の椎間ケージは、低侵襲装着術によって直接装着することができる。あるいは、内視鏡を用いてこのケージを移植する新しい術式も提案されている。内視鏡法は、本質的には、依然として低侵襲であるが、それでも外科医は手技の全ての段階を直接見ることができるので、起こりうる合併症の数を減らせる。ケージの構成は、あらゆる公知の低侵襲術によって、または、新しい手技によって挿入できるようにデザインできる。本発明のケージは、公知のケージに対して、椎間空間に最適に配置できるという点で有利である。

[0010]好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を添付図面を考慮して読めば、本発明のさまざまな態様が当業者には明らかとなるであろう。

[0011]本発明による椎間ケージの第１の実施形態を初期伸展定位で示す斜視図である。 [0012]図１に図示の椎間ケージを最終装着定位で示す拡大斜視図である。 [0013]図１に図示の椎間ケージの第１の実施形態の一部であって、間にヒンジ連結要素が連結された２つのケージセクションを示す拡大斜視図である。 [0014]図３に図示のヒンジ連結要素の別の拡大斜視図であり、椎間ケージが図１および図３に示した初期伸展定位にあるときに見られるように、ヒンジ連結要素に捻り応力がかかった状態を示す図である。 [0015]図４に図示のヒンジ連結要素で考えられる応力歪み経路を表すグラフである。 [0016]図５のグラフの点Ａに対応するヒンジ位置を概略的に示す図である。 図５のグラフの点Ｂに対応するヒンジ位置を概略的に示す図である。 図５のグラフの点Ｃに対応するヒンジ位置を概略的に示す図である。 [0017]図１、図２および図３に図示のケージセクションの１つを製造する方法のステップの順序を示す図である。 [0018]図９に図示の方法により製造されたケージセクションの１つの拡大斜視図である。 [0019]図１０に示したケージセクションの一部が断面である拡大斜視図である。 [0020]内視鏡を含む装着デバイスの第１の実施形態であって、内視鏡が本発明の第１の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第１の実施形態であって、内視鏡が本発明の第１の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第１の実施形態であって、内視鏡が本発明の第１の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第１の実施形態であって、内視鏡が本発明の第１の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第１の実施形態であって、内視鏡が本発明の第１の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第１の実施形態であって、内視鏡が本発明の第１の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第１の実施形態であって、内視鏡が本発明の第１の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 [0021]図１２から１８に図示の内視鏡の第１の実施形態における端部部分の拡大斜視図である。 図１２から１８に図示の内視鏡の第１の実施形態における端部部分の拡大斜視図である。 [0022]図１２から１９に図示の内視鏡の第１の実施形態におけるカートリッジ部分の拡大斜視図である。 [0023]内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 内視鏡を含む装着デバイスの第２の実施形態であって、内視鏡が本発明の第２の低侵襲法にしたがって使用され、図１に図示の椎間ケージを隣り合う椎間の間にある椎間板内に装着する実施形態の斜視図である。 [0024]椎間板内の最終装着定位にある、図１に図示の椎間ケージの斜視図である。 [0025]本発明による椎間ケージの第２の実施形態を初期伸展定位で示す斜視図である。 [0026]図３４に図示の椎間ケージの第２の実施形態を最終装着定位で示す斜視図である。 [0027]本発明による椎間ケージの第３の実施形態を最終装着定位で示す斜視図である。 [0028]本発明による椎間ケージの第４の実施形態を初期伸展定位で示す斜視図である。 [0029]椎間ケージの上記実施形態の任意のものと一緒に使用できる雄の端部セクションの拡大斜視図である。 [0030] 椎間ケージの上記実施形態の任意のものと一緒に使用できる雌の端部セクションの拡大斜視図である。 [0031]図３８および図３９の図示の雄および雌の端部セクションを組み合わせたところを示す拡大斜視図である。 [0032]本発明による椎間ケージの第５の実施形態を初期伸展定位で示す斜視図である。 [0033]図４１に図示の椎間ケージの第５の実施形態の側面図である。 [0034]図４１から図４２に図示の椎間ケージの第５の実施形態の上面図である。 [0035]図４１から図４３に図示の椎間ケージの第５の実施形態を最終装着定位で示す斜視図である。 [0036]図４１から図４４に図示の椎間ケージの第５の実施形態の拡大端面図である。

[0037]ここで図面を参照すると、図１から図３に本発明による椎間ケージの第１の実施形態を図示し、全体を１０で示した。図１では、椎間ケージ１０が初期伸展定位で示されている。初期伸展定位は、椎間板内に設けた空間に挿入するためのものであり、椎間板ケージ１０は、脊柱の２つの椎骨の間に、以下に詳述する方法で配置される。このように挿入した後、椎間ケージ１０は、この初期伸展定位から（図２に図示する）最終装着定位へ動かし、使用することができる。ケージ１０を初期伸展定位から最終装着定位へ動かす方法は、以下に詳述する。

[0038]椎間ケージ１０の第１の実施形態は、複数の個別のケージセクション１１と、第１の端部セクション１２と、第２の端部セクション１３とを含む。図示の実施形態では、椎間ケージ１０が別個のケージセクション１１を６個含んでいるが、必要に応じて、より多くの、または、より少ない個数を設けてもよい。図３において最も良く示されているように、ケージセクション１１の各々は、ケージセクション１１を貫通するように形成された第１の穴部１１ａと、第１の穴部１１ａからケージセクション１１の上面に沿って外側を延びる第１の凹部１１ｂとを有する。同様に、ケージセクション１１の各々はまた、ケージセクション１１を貫通するように形成された第２の穴部１１ｃと、第２の穴部１１ｃからケージセクション１１の下面に沿って外側を延びる第２の凹部（図９参照）とを有する。穴部１１ａおよび１１ｃならびに凹部１１ｂの目的については後述する。ケージセクション１１は、図１、図２および図３に示されているように、１つのケージセクション１１の第１の穴部１１ａの位置を隣接するケージセクション１１の第２の穴部１１ｃに合わせることができる形状にしてある。

[0039]一部または全てのケージセクション１１の上面および下面は、保持構造部１１ｅを有するように形成してもよい。保持構造部１１ｅの目的についても後述する。図示の実施形態では、ケージセクション１１の上面および下面が、ピラミッド型突出部のような形状をした保持構造部１１ｅを有するように形成されている。ただし、保持構造部は、任意の望ましい形状、または、形状の組合せを有するように形成してもよい。

[0040]第１の端部セクション１２は、第１の端部セクション１２を貫通するように形成され、隣接するケージセクション１１の穴部１１ａおよび１１ｃと同様である穴部（不図示）を有する。第１の端部セクション１２を貫通するように形成した穴部は、隣接するケージセクション１１の穴部１１ａまたは１１ｃの一方に位置を合わせ、第１の第２セクション１２を隣接するケージセクション１１に、図３に図示した２つのケージセクション１１と同じようにして連結することができる。第１の端部セクション１２には、ロック構造を有する凹部１２ｂが設けられていてもよい（ロック構造は、第１の端部セクション１２を貫通するように形成された開口部１２ｃなどである）。この目的については、後述する。最後に、第１の端部セクション１２は、上面または下面に１つまたは２つ以上の保持構造部１２ｄを設けてもよい。この目的については後述する。

[0041]同様に、第２の端部セクション１３もまた穴部（不図示）を有する。この穴部は、第２の端部セクション１３を貫通するように形成されていて、隣接するケージセクション１１の穴部１１ａおよび１１ｃと同様である。第２の端部セクション１３を貫通するように形成された穴部は、隣接するケージセクション１１の穴部１１ａまたは１１ｃの一方と位置を合わせ、第２の端部セクション１３を隣接するケージセクション１１に、図３に示した２つのケージセクション１１と同じようにして連結することができる。第２の端部セクション１３には、ロック構造を有するタブ１３ａを設けてもよい（ロック構造は、第２の端部セクション１３を貫通するように形成された開口部１３ｂなどである）。この目的については、後述する。最後に、第２の端部セクション１３は、上面または下面に１つまたは２つ以上の保持構造部１３ｃが設けられていてもよい。この目的については後述する。

[0042]ケージセクション１１、第１の端部セクション１２、および、第２の端部セクション１３は、任意の望ましい材料または材料の組合せから形成できる。例えば、これらのセクション１１、１２および１３は、Ｔｉ_６Ａｌ_４Ｖのようなチタン合金材料から形成することができる。チタン合金材料は、効果、生体適合性、コストパフォーマンス、強度および係数に実績があり、係数はステンレススチールよりも骨に近い。この材料はまた、バイオコンダクティブ（ｂｉｏ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）材料コーティング、ならびに、有色コーティングを簡単に塗布できる。着色コーティングは、さまざまなケージサイズを簡単に見分けるのに利用しうる。手術器具類で異なるサイズのケージを容易に見分けられると、混乱が減り、これにより手術時間、および、間違ったサイズのケージを配置することに伴うミスが最小になる。

[0043]ケージセクション１１、第１の端部セクション１２、および、第２の端部セクション１３は、ヒンジ連結要素１４によってつなぎ合わせてある。ヒンジ連結要素１４の１つが図４に詳細に図示されている。図４に示されているように、ヒンジ連結要素１４は、ワイヤ形状の部材として具現化してもよく、このワイヤ形状部材の各々は中央本体を含み、中央本体からは、第１の端部１４ａおよび第２の端部１４ｂが角度を付けて延びている。図示の実施形態では、第１の端部１４ａおよび第２の端部１４ｂがヒンジ連結要素１４の中央本体からほぼ垂直に延びるように曲げられている。ただし、これは必須ではない。ヒンジ連結要素１４の各々は、図１、図２および図３に示されているように、隣り合うケージセクション１１、第１の端部セクション１２、および、第２の端部セクション１３をつなぎ合わせるのに使用できる。図３に戻って参照すると、ヒンジ連結要素１４の中央本体は、隣り合うケージセクション１１の、位置を合わせた穴部１１ａおよび１１ｃに通すことで、これらのケージセクション１１が互いに対して軸回転できるようにしている。同時に、ヒンジ連結要素１４の第１の端部１４ａは、１番目のケージセクション１１の上面に形成された凹部１１ｂに収まっている一方で、ヒンジ連結要素１４の第２の端部１４ｂは、２番目のケージセクション１１の下面に形成された凹部（不図示）に収まっている。ヒンジ連結要素１４は、第１および第２の端部セクション１２および１３を隣り合うケージセクション１１に同様な方法で連結するのにも使用できる。

[0044]ヒンジ連結要素１４は、ケージセクション１１ならびに第１および第２の端部セクション１２および１３のうちで隣接するものを押し動かして、互いに対してある角度で（つまり、図１に示した初期伸展定位から外れて）延びるように構成されている。特に、ヒンジ連結要素１４は、ケージセクション１１ならびに第１および第２の端部セクション１２および１３のうちで隣接するものを図２に示す装着定位の方へ押し動かすように構成されている。装着定位では、第１および第２の端部セクション１２および１３が、ほぼ閉じた内部を画定するように互いに接触している、または、互いの近傍に配置されている。これを達成するためには、ヒンジ連結要素１４が図３に示されているようにケージセクション１１に装着されていて、ケージ１０が図１に示されている初期伸展定位にあるときに、図４に示されているように、ヒンジ連結要素１４を捻り応力がかかった状態にすることができる。図示の実施形態では、捻り応力がかかった状態が、ヒンジ連結要素１４の第１および第２の端部１４ａおよび１４ｂが互いにほぼ平行に、逆方向に（つまり、約１８０度の角度で）延びたときの特徴となる。これに対して、捻り応力がかかっていない（または、少なくとも、かかっている捻り応力がより小さい）状態では、ヒンジ連結要素１４の第１および第２の端部１４ａおよび１４ｂが互いに対しより小さな角度で延びる。よって、ケージ１０が装着デバイスから配備されると、ヒンジ連結要素１４は、ケージセクション１１を図１に示されている初期伸展定位から、図２に示されている最終装着定位、つまり、隣り合うケージセクション１１が互いに対してある角度を向いている定位へ動かして、捻り応力をゆるめる。

[0045]装着定位では、ケージ１０の第１および第２の端部セクション１２および１３が互いに直接接触するように配置される、または、互いの近傍に配置されることが（必須ではないが）好ましい。図２に示されているように、ケージ１０の第１および第２の端部セクション１２および１３は、第２の端部セクション１３のタブ１３ａが第１の端部セクション１２の凹部１２ｂに収まるような向きにすることが好ましい。このような向きにすると、これも図２に示されているように、第１および第２の端部セクション１２および１３のロック構造（図示の実施形態では開口部１２ｃおよび１３ｂ）が互いに位置が揃う。ケージ１０の第１および第２の端部セクション１２および１３は、単にタブ１３ａが凹部１２ｂと協働するという方法で選択的に一緒に保持してもよい。あるいは、ファスナ（不図示）または他の構造体を位置を合わせた開口部１２ｃおよび１３ｂに通す、または、他の方法で第１および第２の端部セクション１２および１３と協働して、第１および第２の端部セクション１２および１３を確実に一緒に保持してもよい。

[0046]ヒンジ連結要素１４の各々は、必要であれば、形状記憶合金材料から形成してもよい。形状記憶合金材料は、２つの全く異なる特性、すなわち、形状記憶効果および超弾性を有する金属である。形状記憶効果は、金属の熱機械連成（ｔｈｅｒｍｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）から生じる。形状記憶効果に関するこの連成の最も一般的な用途の１つは、応力を誘発することによって材料を変形し、そして、熱サイクリング（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｙｃｌｉｎｇ）によって歪みを回復させることである。これは、恐らく、熱機械連成が結晶構造の固体変態で生じ、この変態が穏やかな温度変化で起きることに起因している。形状記憶効果の場合、低温の材料が双晶マルテンサイト相（ｔｗｉｎｎｅｄ ｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃ ｐｈａｓｅ）から非双晶（変形としても知られている）マルテンサイト相（ｄｅｔｗｉｎｎｅｄ ｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃ ｐｈａｓｅ）に変態する。特定の温度（オーステナイト終了温度という）よりも加熱すると、材料がオーステナイト相に変態し、続いて行われる冷却処理で材料は元の双晶マルテンサイト相に戻る。この材料の他の全く異なる特性である超弾性は、材料が前述したオーステナイト終了温度よりも高い温度であるときに表れる。この温度では、材料が完全にオーステナイト相であり、負荷をかけたり、かけなかったりすると、それぞれ、応力により材料がマルテンサイトに変化したり、オーステナイトに戻ったりする。

[0047]例えば、ニチノールを使用してヒンジ連結要素１４を形成することができる。この材料は、いくつもの製造業者から容易に入手でき、また、医療機器で既に使用されている。この材料は回復できる歪みの程度が大きいので、ヒンジ連結要素１４は８０度までの相対回転を回復することができ、しかも、このデザインを実施するためにばねによる戻す力は必要ない。ニチノール製ヒンジ連結要素により、ケージセグメント１１は、最終装着定位になってロック用固定器が取り付けられるまで、他のケージセグメント１１に対して直ちに、支援を受けずに動くことができる。このように支援を受けずに動くということは、ケージが、前述したように、最終的なサイズまで広げるのに２次的な処置が不可欠なものである大きくて完全につながったチェーンである必要がないことを意味する。

[0048]回復角がこのような大きさであるトーションバネのようなデバイスを、鉛直高さの範囲が１０ｍｍから２０ｍｍしかないこのようなデバイス用に製造することは困難である。さらに、これらのデバイスの開発に利用するばね鋼は、ある程度の不可逆な歪みを示すであろうし、不可逆な歪みのためにヒンジ連結機構が望ましくない動きをするかもしれない。トーションバネとニチノール製ヒンジのもう一つの重要な相違は、力と変位の関係である。たった１０ｍｍの長さで８０°の回転をすることができるデバイスを製造することが比較的実現可能であったとしても、標準的なトーションバネは力（トルク）と変位（回転角）との間で比例関係を示すであろう。これは、デバイスを放つと、トルクの大きさが、角度が小さくなるのに比例して小さくなることを意味する。このことは、セグメント間の相対角度が最終装着定位において最小であると、トーションばねの抵抗が小さいために、ケージがより簡単に動いてしまうことを意味する。これに対して、ニチノール製または形状記憶合金製のヒンジは、予め負荷をかけ、材料に対する負荷があっても、なくても（この場合は、角度が増加しても、減少しても）一定の運動範囲内では力／トルクが比較的一定の大きさを維持するようにできる。ニチノールの公知の応力−歪み曲線からの計算によれば、一例として０．４０６ｍｍ（０．０１６インチ）から０．７６２ｍｍ（０．０３０インチ）の直径のワイヤをこのデザインのヒンジ連結要素１４に使用することが可能である。

[0049]ヒンジ連結要素１４で考えられる応力歪み経路が図５に示されている。一方、対応するヒンジの位置が図６、図７および図８に概略的に示されている。図に示されているように、ケージセクション１１は、（図５および図５の点Ａに示されているように）最初は負荷がかけられていない。他のケージセクション１１がここで追加され、（図７および図５の点Ａから点Ｂに示されているように）ヒンジ連結要素１４に予備トルクがかけられる。次に、（ケージ１０を後述するように配備したときに起こるように）負荷がなくなると、ヒンジ連結要素は、図８に示されている形態をとり、図５の点Ｂから点Ｃへ行く。これは、形状記憶合金材料の別の特性、つまり、バイアス剛性（ｂｉａｓ−ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を利用するものである。ヒンジ連結要素１４の幾何学的形状は図６、図７および図８に示されている特定の実施形態に限定されない。例えば、ヒンジ連結要素１４は、六角形や他の非円形断面形状であることも可能である。本発明で考えられる他の実施形態は、硬質の機械的な停止部をケージセクションのデザインに含めることで、適切な起動、配備を保証することである。

[0050]ケージセクション１１、第１の端部セクション１２、および、第２の端部セクション１３の一部または全てを図９に概略的に図示した付加的な製造工程で製造することができる。図９に図示されているように、セクション１１、１２および１３の各々は、部品全体が実現されるまで１層ずつ製造される。しかし、この工程を用いることで、ケージセクションの修正バージョン１１’を形成することができる。修正バージョンは、穴部１１ａ’および１１ｃ’を有し、さらに重要なことに、ケージセクションの内部に形成された凹部１１ｂ’および１１ｄ’を有する。これにより、ヒンジ連結要素１４のどの部分も外部に露出しないようになる。この修正ケージセクション１１’のデザインでは、ヒンジ連結要素１４の第１および第２の端部部分１４ａおよび１４ｂのどの部分も装着中および使用中に組織に引っ掛かる、または、引き裂く可能性が全くない。図１０および図１１は、図９に図示した方法で製造したケージセクションの修正バージョン１１’の１つを図示している。

[0051]椎間ケージ１０の装着方法ならびに自動配備および動作が図１２から１８に詳細に図示されている。図１２から図１８に示されているように、損傷した椎間板１５が脊柱の隣り合う椎骨１６および１７の間にあり、全体を２０で示す装着デバイスの第１の実施形態を用いて、図１に示した椎間ケージ１０を損傷した椎間板１５内に装着することができる。装着デバイスの第１の実施形態２０は、必要に応じて中空拡張器２１を含んでいてもよい。中空拡張器２１は、図１２に示されているように、最初に、椎間板１５の線維輪の近傍に位置させる（線維輪は、損傷した椎間板１５の外側部分を構成する強力な覆いである）。拡張器２１は、任意の従来の手技を用いて、このように位置させることができる。例えば、前述した望ましい手法（つまり、例えば、ＰＬＩＦ、ＡＬＩＦ、ＴＬＩＦおよびＦＬＬＩＦ法）のいずれかを用いてガイドワイヤ（不図示）を挿入することができる。損傷した椎間板１５は、従来の方法で染料を注入することにより特定することができる。その後、ガイドロッド（不図示）または拡張器２１自体をガイドワイヤに沿って所望の場所に挿入することができる。

[0052]次に、図１３に示されているように、内視鏡２２を拡張器２１を通して挿入し、内視鏡２２の前端部を、損傷した椎間板１５の線維輪の近傍に位置させる。内視鏡２２の構造は、図１９および図２０に詳細に図示されている。図１９および図２０に示されているように、内視鏡２２は、カートリッジ２３を支持する第１の開口部２２ａと、従来のカメラレンズ２４を支持する第２の開口部２２ｂと、図２０に示されているように、従来のカニューレ２５のような任意の他の望みの機器へのアクセスを可能にする第３の開口部２２ｃとを含む。図示の第１の開口部２２ａは比較的大きく、四角形形状をしている。これは、カートリッジ２３を第１の開口部２２ａの中で支持するからである。四角形形状のカートリッジ２３は、損傷した椎間板１５の空間を変形させるのに役立てることができ、かつ、以下に詳述するように、配備、動作させる前のケージ１０の支持体として機能する。もっとも、第１の開口部２２ａおよびカートリッジ２３は、任意の望ましいサイズもしくは形状、または、それらの組合せをしていてもよい。同様に、第２および第３の開口部２２ｂおよび２２ｃ、ならびに、第２および第３の開口部２２ｂおよび２２ｃの中で支持されるいかなるデバイスも任意の望ましいサイズもしくは形状、または、それらの組合せであってもよい。カートリッジ２３およびカメラ２４の目的については後述する。

[0053]前述したように、拡張器２１は、最初に、損傷した椎間板１５の線維輪の近傍に位置させる。必要に応じて、カメラ２４を使用して、このような位置決めを容易とすることができる。その後、損傷した椎間板１５の線維輪から小さな部分（ならびに、線維輪に入っている椎間板１５の核）を従来の方法で、図１４に図示のように取り除く。例えば、線維輪の小部分を従来の手術具（不図示）で取り除くことができる。手術具は、内視鏡２２に形成された第３の開口部２２ｃを介して挿入し、その後、第３の開口部２２ｃから後退させる（第３の開口部２２ｃを使用して、任意の他の手術具、または、他の種類の器具による損傷した椎間板１５へのアクセスしやすくもできる）。

[0054]次に、図１５に示されているように、カートリッジ２３を内視鏡の前端部から延ばす。カートリッジ２３の構造は、図２１に詳細に図示されている。図２１に示されているように、図示のカートリッジ２３には位置決め隆起部２３ａが設けられている。位置決め隆起部２３ａは、内視鏡２２に設けられた対応する位置決め凹部（不図示）と協働して、カートリッジ２３が内視鏡２２にただ１つの、予め定められた向きで挿入されるようにする。このただ１つの、予め定められた向きは、（後述するような）ケージ１０の配備が期待され、かつ、正確であることの保証に役立つ。位置決め隆起部２３ａは、必要に応じて、カートリッジ２３から省略してもよい。

[0055]図示のカートリッジ２３はまた、外面に形成された複数の歯部２３ｂを有する。複数の歯部２３ｂが設けられているのは、カートリッジを内視鏡２２に対して動かしやすくするためである。例えば、複数の歯部２３ｂが回転歯車（不図示）に設けられた歯部とかみ合っていて、この回転歯車を外科医が（手動で、または、電動モータによって）操作して、カートリッジ２３を内視鏡２２に対して動かし、かつ／または、カートリッジ２３を内視鏡２２に対し、予め定められた位置にロックしてもよい。歯部２３ｂ自体が位置決め隆起部２３ａとして機能してもよいことは分かるであろう。さらに、複数の歯部２３ｂは、必要に応じて、カートリッジ２３から省略してもよい。

[0056]図示のカートリッジ２３は、最も外側の端部に停止フランジ２３ｂがさらに設けられている。停止フランジ２３ｂは、内視鏡２２に対して動かすことができるカートリッジ２３の量を確実に制限するために設けることができる。停止フランジ２３ｂも、必要に応じて、カートリッジ２３から省略してもよいこともまた分かるであろう。

[0057]図１６に図示の装着方法の次のステップでは、ケージ１０をカートリッジ２３の中空の内部に通し、カートリッジ２３の前端部から延ばし、損傷した椎間板１５の内部に入れる。ケージ１０はカートリッジ２３の中に予め装填されていることが好ましいが、これは必須ではない。ケージ１０の前端部が椎骨１６および１７の間の空間に入ると、ケージ１０は、ヒンジ連結要素１４に押し動かされて、初期伸展定位から最終装着定位へと自動的に丸くなり始める。これも図１６に示されているように、カニューレ２５を内視鏡２２の前端部から延ばすことができる。カニューレ２５は、ケージ１０が損傷した椎間板１５の内部にほとんど完全に送り込まれたときに内視鏡２２から延ばすことが好ましい。もっとも、カニューレ２５は、この工程の任意の望ましい時点で、内視鏡２２から延ばすことができる。

[0058]図１７に示されているように、カニューレ２５を使用して、骨移植片または他の材料２６を損傷した椎間板１５の内部空間に注入することができる。このような材料２６は、ケージ１０が装着定位にあるとき、または、装着定位に近いときにケージ１０によって形成された空間内に注入することが好ましい。ただし、これは必須ではない。必要に応じて、材料は、損傷した椎間板１５の内部の他の領域に注入することもできる。十分な量の材料２６を注入したら、カニューレ２５を内視鏡２２から取り除くことができる。損傷した椎間板１５の内部へのケージ１０の挿入は、ケージ１０が完全に装着定位に配備されるまで続けられる。その時点で、カートリッジ２３を内視鏡２２の中へ後退させることができる。

[0059]必要に応じて、前述したファスナ（不図示）を内視鏡２２の第３の開口部２２ｃを介して挿入し、ケージ１０の第１および第２の端部セクション１２および１３の位置を揃えた開口部１２ｃおよび開口部１３ｂそれぞれに装着することができる。この処置は、前述した全ての他の処置と共に、カメラ２４を使って容易に行うことができる。カメラ２４により、外科医は損傷した椎間板１５の内部を直接見ることができる。次に、図１８に示されているように、内視鏡２２を装着デバイス２０から取り除くことができ、手技が終わったら、装着デバイス２０をその後取り除くことが可能になる。

[0060]図２２から図３３は、装着デバイスの第２の実施形態を図示し、全体を３０で示している。装着デバイスの第２の実施形態は、図１に図示の椎間ケージ１０を、隣り合う椎骨１６および１７の間の損傷した椎間板１５の中に装着するのに用いることができる。装着デバイスの第２の実施形態３０（およびその使用方法）は、構造および動作が、前述した装着デバイス２０の第１の実施形態のものと同様である。しかしながら、この第２の実施形態では、ケージ１０が内視鏡３１から直接配備される（つまり、カートリッジは用意されない）。これを容易にするために、内視鏡３１は形状がほぼ四角形である。図２３および図２４に示されているように、前端部を有する保護部材３２を設けてもよく、前端部は、損傷した椎間板１５の内部に最初に配備される。ハンドル３２ａを装着デバイス３０の第２の実施形態に設け、損傷した椎間板１５の内部に出入りする保護部材３２の運動を制御してもよい。しかしながら、図２５から図３３に示されているように、ケージ１０は、本質的には前述したのと同じに装着される。

[0061]ケージセクションを装着定位から伸展定位へ動かしたときに生じる内部捻り応力を当てにする代わりに、ヒンジ連結要素は、外部条件にさらされたときに内部捻り応力が生じるように構成された他の材料から形成してもよい。外部条件は、限定はしないが、温度、光、磁場、電場、圧力、音、振動、その他などである。このような材料は、さまざまなものが当該技術で公知である。この場合、ケージ１０のヒンジ連結要素は、損傷した椎間板１５内に装着されたときに捻り応力がかかるであろう。このような捻り応力は（ケージ１０を損傷した椎間板１５の中に装着したときの温度変化などによって）自動的に生じてもよいし、ケージ１０を装着している最中に外科医が（もう１つの外部条件を加えるなどによって）引き起こすことであってもよい。

[0062]図３４および図３５は、本発明による椎間ケージの第２の実施形態を示し、全体が４０で示されている。図３４は、初期伸展定位のケージ４０を示しており、図３５は、装着定位のケージ４０を示している。ケージの第２の実施形態４０は、前述した第１の実施形態１０と同様であり、前述した方法でつなぎ合わせることができる複数のケージセクション４１と、第１および第２の端部セクション４２および４３とを含んでいる。しかし、この第２の実施形態では、第１および第２の端部セクション４２および４３がそれぞれの磁石４２ａおよび４３ａを支持している。磁石４２ａおよび４２ｂは、ケージ４１の第１および第２の端部セクション４２および４３を閉じることと、骨の成長を促進することとの両方に使用することができる。任意の１つまたは２つ以上の材料を磁石４２ａおよび４３ａに使用してもよいが、好ましい材料の１つはネジウム磁石である。ネジウム磁石は、ＮｄＦｅＢ、ＮＩＢまたはネオ磁石としても知られている。ケージ４０の第２の実施形態は、前述したのと同じ方法で装着し、使用することができる。

[0063]図３６は、本発明による椎間ケージの第３の実施形態を図示し、全体を４５で示している。ケージの第３の実施形態４５は、前述した第１の実施形態１０と同様であり、複数のケージセクション４６を含む。しかし、この第３の実施形態では、ケージセクション４６の一部または全てに環状部４６ａが設けられており、ベルト４７がケージセクション４６の周りにあるこのような環状部を通って延びて、ケージ４５を図３６に示されている装着定位に保持する。ベルト４７は、任意の望ましい材料から形成することができる。例えば、ベルト４７は、比較的柔軟な材料から形成することができ、この比較的柔軟な材料は、ケージ４５が、前述のようにヒンジ連結要素（不図示）に押し動かされて装着定位をとることを可能にする。その後、ベルト４７の端部を互いに固定し、ケージ４５を図３６に示されているその装着定位に保持することができる。

[0064]あるいは、ベルト４７は、ヒンジ連結要素を形成するのに使用した材料と同様な材料から形成することができ、捻り応力がかかったヒンジ連結要素１４は、ケージ４５を初期伸展定位から装着定位へ自動的に動作させることのない、従来のヒンジ連結構造体で置き換えることができる。この場合、ベルト４７は、ケージ４５を損傷した椎間板１５の内部へ延ばしたときに、自動的にケージ４５を押し動かして装着定位になるように機能する。この結果として、ケージ４５を図３６に示されているその装着定位に保持するのに追加のファスナは必ずしも必要ないであろう。

[0065]図３７は、本発明による椎間ケージの第４の実施形態を示し、全体が５０で示されている。ケージの第４の実施形態５０は、前述した第１の実施形態１０と同様であり、複数のケージセクション５１を含む。しかしながら、この第４の実施形態では、捻り応力をかけたヒンジ連結要素１４を、ケージ５０を初期伸展定位から装着定位に自動的に動かすことのない従来のヒンジ連結構造体によって置き換えることができる。もっと正確に言えば、ワイヤ５２を使用してケージ５０を図３５に示すケージ５０の初期伸展定位から、前述した閉じた最終組み立て定位まで作動させる。図示の実施形態では、ワイヤ５２が、ほぼケージ５０の上面に沿って延びる第１の部分５２ａと、ほぼケージ５０の下面に沿って延びる第２の部分５２ｂとを含む。ワイヤ５２の第２の部分５２ｂの端部は、ケージセクション５１の１つ、または、ワイヤ５２の第１の部分５２ａに引き結びという方法で固定することができる。ワイヤ５２の第１および第２の部分５２ａおよび５２ｂの少なくとも一方（図３５では下側の部分５２ｂ）は、ケージ５０の中心から横にずれている。ワイヤ５０は、１つまたは２つ以上のケージセクション５１に設けられた穴部５１ａに通してもよい。

[0066]ケージ５０は、その初期伸展定位で、損傷した椎間板１５の内部に前述した方法で装着することができる。このように装着をしているときに、ワイヤ５２を引っ張る、または、他の方法で張力をかける。ワイヤ５２の第２の部分５２ｂが中心から横にずれているために、このような張力によりケージセクション５１が、ケージ５０が初期伸展定位から装着定位へ動くまで互いに相対的に動く。ワイヤ５２は、ケージ５０の端部を互いに固定することで、別個のファスナの必要性をなくすのにも使用できる。あるいは、ワイヤ５２は、ヒンジ連結要素を形成するのに使用した材料と同様の材料から形成することもできる。この場合、ワイヤ５２は、ケージ５０を損傷した椎間板１５の内部に伸展されたときに、ケージ５０を自動的に押し動かし、装着定位をとらせるように機能する。ここでも、ケージ５０をその装着定位に保持するのに追加のファスナは必ずしも必要ないであろう。しかし、代わりに、ワイヤ５２は、ロック式ワッシャー（不図示）を使用して、または、圧着によってロックすることができる。

[0067]図３８から図４０は、代替ロック構造部１２ｃ’および１３ｂ’を示す。代替ロック構造部１２ｃ’および１３ｂ’は、第１および第２の端部セクションの修正バージョン１２’および１３’に設けられ、ケージ１０がその最終装着定位にあるときに、第１および第２の端部セクション１２’および１３’を確実に一緒に保持することができる。図３８に示されているように、修正した第１の端部セクション１２’には突出部１２ｃ’が設けられている。図示の実施形態では、突出部１２ｃ’がバヨネット式のファスナであり、修正した第１の端部セクション１２’と一体に形成されている。しかしながら、突出部１２ｃ’は、任意の他の望ましい形状を有するように形成してもよいし、必要に応じて、修正した第１の端部セクション１２’と別個に形成してもよい。図３９に示されているように、修正した第２の端部セクション１３’は、貫通するように形成された開口部１３ｂ’を有する。開口部１３ｂ’は、突出部１２ｃ’と協働するサイズおよび位置に形成されている。よって、ケージ１０がその最終装着定位にあるときに、第１および第２の端部セクション１２’および１３’を確実に一緒に保持することが望まれている場合、突出部１２ｃ’を開口部１３ｂ’にスナップ式に挿入する。突出部１２ｃ’および開口部１３ｂ’は、第１および第２の端部セクション１２’および１３’をその後必要に応じて外すことができるサイズおよび形状にしてもよい。

[0068]図４１から図４５は、本発明による椎間ケージの第５の実施形態を示し、全体を５５で示している。ケージの第５の実施形態５５は、前述した第１の実施形態１０と同様であり、複数のケージセクション５６を含む。複数のケージセクション５６は、ヒンジ連結要素（不図示）によってつなぎ合わせてある。しかしながら、第５の実施形態では、ケージセクション５６の一部または全てが異なるサイズで形成されている。例えば、図４２で最も良く示されているように、ケージ５５の中央部分に設けられたケージセクション５６は、ケージ５５の端部部分に設けられたケージセクション５６よりも上下面間の方向に長い。よって、ケージが図４５に示されているその装着定位にあると、ケージ５５の一方の側（図４５で見たときの左側）が反対側（図４５で見たときの右側）よりも高い、または、他の方法で寸法が大きい。このタイプのケージ５５は、前湾症または脊柱の他の湾曲を治療する際に有用なことがある。

[0069]前述したように、ケージ１０は内視鏡２０を使用して埋め込むことができる。しかしながら、ケージ１０を内視鏡２０を使用せずに埋め込めることは分かるであろう。このような場合、ケージ１０を低侵襲手術法を使用して埋め込むことが依然として好ましい。低侵襲手術法の使用は、前述したケージ１０の自動配備により容易となる。もっとも、ケージ１０は、任意の望ましい方法で埋め込むことができる。

[0070]後方腰椎椎体間固定は、（全ての腰椎部および仙骨運動部（ｌｕｍｂａｒ ａｎｄ ｓａｃｒａｌ ｍｏｔｉｏｎ ｓｅｇｍｅｎｔｓ）にアクセスできる）最も融通の利く手技の１つであるが、脊髄に極めて近く最も危険な手技の１つでもあるため、低侵襲性のデバイスがこの外科的手法で利用するのに最も適するであろうと考えられていた。本明細書で公開するケージは、既存のケージに比べてはるかに小さな切開しか必要としない。これは、図１に見られるように、配置するのに、たった１個の壁部セグメントの幅程度の小さな切開しか必要とされないように、切開をする前にこのデバイスを細長くすることができる、という事実によるものでる。デバイスと移植材料の全ては、椎間体内に、この１つの切開から適切に置くことができる。手術の痕がこのように小さいので、この手法に伴ういろいろな合併症が最小限となる。現行のケージのデザインは、最も幅が広いところで６ｍｍしかなく、また、一カ所しか切開する必要がないので、デバイスでは、硬膜嚢を可動にする必要が少なくなるので、脊髄液の漏れおよび硬膜損傷の危険が最小限になる。さらに、切開がより小さく、一つしかないので、後支持構造の全てまたは大部分を取り除く必要がなく、それ故に、全体的な構造的安定性が増し、遷移症候群（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）の危険が減る。さらにまた、線維輪の破損が減るので、固定構造体（ｆｕｓｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）の構造的安定性が増すと共に、圧縮荷重が、よりうまく固定するのに必要なより大きな、安定したものになる。これは、線維輪の大きな部分を除去し、そのために、それらの領域が不安定になることがある他の固定手技とは対照的に、線維輪内の張力を周囲全体にわたって維持できる、という事実によるものである。

[0071]機械加工された、ケージセグメント自体の幾何学形状および機能部もまたケージの総合的な性能において重要な役割を果たす。各壁セグメントの上部に機械加工したピラミッド形の幾何学形状は、隣接する椎間体に刺さって固定手段となり、あらゆる方向におけるケージの運動を最小限にするので、剛構造を維持するためのヒンジの力への依存を低減するようにデザインされている。ニチノール製ヒンジ連結ワイヤの「ｚ形状」は、セグメントの回転運動をワイヤ内のトルクによりたやすく伝えられるように作られている。「ｚ形の」デザインの説明図と、ワイヤを介して伝えられる回転の概要が図４において見ることができる。セグメントの各々に切削した溝は、図５において青い丸で強調されているが、「ｚ形」のヒンジ連結ワイヤを保護し、負荷をワイヤからケージの壁部に直接伝えるためのものである。ワイヤはこの機能部内にぴったりと合うように設計されているので、壁セグメントの回転で生じた力は、ワイヤを所定位置に保持するために使用される仮溶接箇所によってではなく、機能部の縁部に直接伝えることができる。これにより、（もしあれば）溶接部にかかる負荷が減り、それ故に、この重要な接合部が故障する危険が低下する。内部接合壁は、図６において緑および黄色で強調されているが、セグメントの停止ブロックとしてのものである。これらの機能部は、ケージが埋め込まれている間、ヒンジ連結ワイヤの動きを制限し、その後、デバイスが閉じた定位にロックし、ヒンジ連結ワイヤ自体に依存しなくなると、構造上の支柱として作用する。最後に、デバイス自体の開いたデザインにより、外科医は、さまざまな種類の骨移植片を適切に配置、挿入できるように、デバイスを動かし調整することができる。よりよい移植材料を外科医が好んだり、患者が求めたりするので、外科医が特定のデバイスを実施するときの選択肢を限定しないことが最善である。

[0072]本明細書に記載したさまざまな構成要素および機能部は、全て、必要な手術時間がより短く、合併症の危険を最小限にし、この結果、患者の回復時間がより短くなるケージを作るためのものである。

[0073]本発明の原理および動作モードを好ましい実施形態で説明し、図示した。しかし、本発明は、具体的に説明し、図示したのと異なる方法で、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく実施してもよいことは理解されなければならない。

Claims (29)

1. 複数のケージセクションと、
   相対運動をするように隣り合うケージセクションをつなぎ合わせるヒンジ連結要素であって、前記ケージセクションを押し動かして伸展定位から装着定位へ動かすヒンジ連結要素と、
   を備える椎間ケージ。
2. 前記ヒンジ連結要素は、隣り合う前記ケージセクションを互いに対してある角度で伸展させる、請求項１に記載の椎間ケージ。
3. 前記ヒンジ連結要素の各々は、前記ケージセクションが伸展定位にあるときに、前記ケージセクションが装着定位にあるときよりも大きな捻り応力を有する、請求項１に記載の椎間ケージ。
4. 前記ヒンジ連結要素の各々は、第１の前記ケージセクションと係合する第１の端部と、第２の前記ケージセクションと係合する第２の端部とを有する、請求項１に記載の椎間ケージ。
5. 前記ヒンジ連結要素の前記第１および第２の端部は、前記ケージ要素の表面に設けられたそれぞれの外側凹部に収まっている、請求項４に記載の椎間ケージ。
6. 前記ヒンジ連結要素の前記第１および第２の端部は、前記ケージ要素内に設けられた内側凹部にそれぞれ収まっている、請求項４に記載の椎間ケージ。
7. 前記ヒンジ連結要素は、形状記憶合金材料から形成されている、請求項１に記載の椎間ケージ。
8. 前記複数のケージセクションに連結された第１および第２の端部セクションをさらに含み、前記第１および第２の端部セクションには、前記第１および第２の端部セクションを一緒に選択的に保持するためのそれぞれのロック用構造部が設けられている、請求項１に記載の椎間ケージ。
9. 前記ロック用構造部は、前記第１の端部セクションに設けられた凹部と、前記第２の端部セクションに設けられ、前記凹部と協働するタブとを含む、請求項８に記載の椎間ケージ。
10. 前記ロック用構造部は、前記第１および第２の端部セクションに設けられた開口部と、前記開口部を通って延びるファスナとを含む、請求項８に記載の椎間ケージ。
11. 前記ロック用構造部は、前記第１の端部セクションに設けられた突出部と、前記第２の端部セクションに設けられ、前記突出部と協働する開口部とを含む、請求項８に記載の椎間ケージ。
12. 前記ロック用構造部は、前記第１および第２の端部セクションに設けられた磁石を含む、請求項１に記載の椎間ケージ。
13. 前記ケージを前記装着定位に選択的に保持するために、ベルトが前記ケージの周りに延びている、請求項１に記載の椎間ケージ。
14. 中央からずれた部分を有するワイヤが前記ケージを前記装着定位に選択的に保持する、請求項１に記載の椎間ケージ。
15. 前記ヒンジ連結要素が、外部定位にさらされたときに前記内部捻り応力を作り出すように構成された材料から形成されている、請求項１に記載の椎間ケージ。
16. 前記外部条件は、温度、光、磁場、電場、圧力、音、および、振動のうちの１つである、請求項１５に記載の椎間ケージ。
17. 前記ケージセクションの一部または全てが異なる大きさに形成されている、請求項１に記載の椎間ケージ。
18. 前記ケージの中央部分に設けられた前記ケージセクションは、前記ケージの端部部分に設けられた前記ケージセクションよりも長い、請求項１７に記載の椎間ケージ。
19. 開口部が設けられた内視鏡と、
    前記開口部内に配置された椎間ケージであって、複数のケージセクションと、隣り合う前記ケージセクションを相対的に移動するようにつなぎ合わせるヒンジ連結要素とを含み、前記ヒンジ連結要素が前記ケージセクションを押し動かして、展開定位から装着定位まで動かす、椎間ケージと、
    を備える、椎間ケージを椎間板内に装着するためのデバイス。
20. 前記開口部内に配置されたカートリッジをさらに含み、前記椎間ケージが前記カートリッジ内に配置されている，請求項１９に記載の装着デバイス。
21. 前記カートリッジが前記内視鏡に対して可動である、請求項２０に記載の装着デバイス。
22. 前記カートリッジには、位置決め隆起部が設けられており、前記位置決め隆起部は、前記内視鏡に設けられた位置決め凹部と協働して、前記カートリッジが前記内視鏡内にただ１つの、予め定められた向きで挿入されるようにする、請求項２１に記載の装着デバイス。
23. 前記カートリッジの外側表面に複数の歯部が形成されていて、前記カートリッジの前記内視鏡に対する運動を容易にしている、請求項２１に記載の装着デバイス。
24. 前記カートリッジに停止フランジが設けられており、前記停止フランジは、前記カートリッジを前記内視鏡に対して動かせる量を制限する、請求項２１に記載の装着デバイス。
25. 前記内視鏡が第２の開口部をさらに含み、前記第２の開口部の中にはカメラが設けられている、請求項１９に記載の装着デバイス。
26. 前記内視鏡は、第３の開口部をさらに含み、前記第３の開口部の中にはカニューレが設けられている、請求項２５に記載の装着デバイス。
27. （ａ）損傷した椎間板の繊維輪の一部および核を取り除き、前記損傷した椎間板の中に空間を設けるステップと、
    （ｂ）椎間ケージを前記損傷した椎間板の前記空間内に装着するステップであって、前記椎間ケージが、複数のケージセクションと、相対運動をするように隣り合うケージセクションをつなぎ合わせるヒンジ連結要素とを含み、前記ヒンジ連結要素が前記ケージセクションを押し動かして、展開定位から装着定位まで動かす、ステップと、
    を含む、損傷した椎間板を直すための方法。
28. ステップ（ｂ）は、開口部が設けられている内視鏡を用意し、前記椎間ケージを前記開口部内に前記伸展定位で初めに配置し、その後、前記椎間ケージを前記開口部を介して前記損傷した椎間板の中へと動かし、自動的に前記装着定位をとらせることにより行われる、請求項２７に記載の方法。
29. 前記内視鏡はカメラを含み、前記カメラは、ステップ（ａ）および（ｂ）が行われているときにステップ（ａ）および（ｂ）を直接見ることを可能にする、請求項２８に記載の方法。

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