JP2008296031A - 線維輪補強バンド - Google Patents

Abstract

【課題】 通常の取り扱い時は可撓性があるが、その円周長さの限界にひとたび達すると、周方向に伸張不能となる可撓性バンド又はフープを提供する。
【解決手段】バンドは、充填に使用される入口構造物を有してもよく、あるいは、充填を可能にするため、充填用チューブがその壁を貫通できるファブリック状の材料から単に構築されてもよい。後者の場合、充填用チューブが抜去されると、貫通された壁は自動的に封止する傾向がある。バンドは断面が平坦でも管状でもよい。ただし、拡孔された椎骨間の空間内に注入される材料を包囲するためにバンドやフープを使用する場合、上部と底部は不要であると発見したため、バルーンとは異なり、バンドは底部や上部のいずれも必要としない。
【選択図】 図１

Description

本出願は、２０００年１２月１５日に出願された米国仮出願第６０／２５６，０１４号からの優先権を主張し、その内容すべては参照により本願に組み込まれる。
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、病変を有した補乳類脊柱椎間板の支持、補強、及び安定のうちの少なくとも１つのための手段を提供する器具に関する。

（関連技術の説明）
脊柱円板は３つの部分から構成される。第１は耐圧縮クッションである中央部の髄核、第２は耐張力フープである周縁部の線維輪、及び第３は椎体骨の上下縁部からなり椎間板の上縁及び下縁とから構成される終板である。

機械的な背中の痛みが現代社会において中年の人を冒すもっとも一般的で、費用がかかる筋骨格状態であると多数の研究が結論付けている。機械的な背中の痛みはいくつかの要因によって生じ得るが、圧倒的な証拠が、変形性円板疾患（ＤＤＤ）などによって生じるような脊柱椎間板の変性が、背中の痛みの症状を引き起こすもっとも一般的な状態であると示唆している。

本願発明者は、以前に発表した「腰痛と挫骨神経痛の組織起源：局部麻酔を使用した腰脊椎の手術中の組織刺激に対する痛みの反応に関する報告（The tissue origin of low back pain and sciatica: A report of pain response to tissue stimulation during operations on the lumbar spine using local anesthesia.）」（Orthop. Clin. NorthAmer.１９９１年、２２（２）、１８１〜１８７）において、病変を有した椎間板縁部又は線維輪が背中の構造的痛みの原因となる主要な疼痛発生源であることを証明した。

椎間板疾患に伴う疼痛を軽減するために、椎間板の固定、及び／又はその一部の代替手段とすることを目的とする多数の器具が発明されてきた。実際、発明者の従来技術の１つであるＢＡＫは、８０，０００人を超える人に使用され、おおむね良好な結果を得ている（「腰椎椎体間融合法のバグビー・クスリッチ法。米国での予想多施設臨床試験のこれまでの経緯、手技、及び２年間の追跡調査の結果（the Bagby and Kuslich Method of Lumbar Interbody Fusion.History, Techniques, and 2-year Follow-up Results of a United States Prospective, Multicenter Trial.）」、クスリッチ・Ｓ・Ｄ、アルストローム・Ｃ・Ｌ、グリフィス・Ｓ・Ｌ、アハーン・Ｊ・Ｗ、ダウドル・Ｊ・Ｄ（Kuslich S.D., Lustrom C.L., Griffith S.L., Ahern J.W., Dowdle J.D.）、Spine 、１９９８年、２３、１２６７〜１２７９；「ＢＡＫ椎体間融合システムの安全と有効性の要約（Summary of
Safety and Effectiveness Of the BAK Interbody Fusino System）」食品医薬品局（ＦＤＡ）（ＰＭＡ９５０００２）、ＰＭＡ文書メールセンター（ＨＦＺ−４０１）、医療機器：放射線保健センター、ワシントンＤＣ、１９９６年９月２０日；「背中の痛みのための腰椎体間ケージ融合：ＢＡＫ（バグビー・クスリッチ）システムの最新情報（Lumbar Interbody Cage Fusion for Back Pain: an Update on The BAK (Bagbyand Kuslich)System）」、クスリッチ・Ｓ・Ｄ、Spine: State of the Art Reviews、１９９９年、１３（２）、２９５〜３１１を広く参照する）。残念ながら、ＢＡＫと、多数の同様に構成された剛性金属製インプラントは、相当に大きな外科的露出を形成する必要性、椎間板の線維輪を通る相当に大きな入口の必要性、終板での表面接触を減少させる相当大量の金属の存在など、好適でないいくつかの問題がある。

変形性椎間板疾患をより簡単、より効果的に、及びより安全に治療する器具が、何十万という患者の治療において有用となる。
ＤＤＤを治療するよう設計された椎骨間器具に関する以前の特許はおおむね以下の４つの種類に分類される。

第１の種類は不浸透性又は多孔性で、支持支柱として機能する剛性の３次元形状の固体器具を含む。隣接する椎体の間の椎間板領域内に配置されると、器具は２つの隣接する椎体の間で骨融合を引き起こすべく、器具の内部及び／又はその周囲に骨が成長することを可能にし、及び／又は促進する。かかる器具の例は以下の参考文献に記載されている。
米国第６，０１５，４３６号、シェーンヘーファー（Schoenhoeffer）
米国第６，０１０，５０２号、バグビー（Bagby）
米国第５，９７２，０３１号、ビーダーマン（Biedermann）ら
米国第５，８９５，４２７号、クスリッチ（Kuslich）
米国第５，７３５，８９９号、シュワルツ（Schwartz）ら
米国第５，７２０，７４８号、クスリッチ
米国第５，７０９，６８３号、バグビー
米国第５，７００，２９１号、クスリッチ
米国第５，６６９，９０９号、ズデブリック（Zdeblick）
米国第５，５１４，１８０号、ヘゲネス等（Heggeness et al.）
米国第５，５９１，２３５号、クスリッチ
米国第５，４８９，３０８号、クスリッチ
米国第５，４８９，３０７号、クスリッチ
米国第５，４０５，３９１号、ヘンダースン等（Henderson\~et\~al.）
米国第５，２６３，９５３号、バグビー
米国第５，０５９，１９３号、クスリッチ
米国第５，０１５，２５５号、クスリッチ
米国第５，０１５，２４７号、マイケルスン（Michelson）
米国第４，９４６，４５８号、ハームズ等(Harms et al.）
米国第４，９３６，８４８号、バグビー
米国第４，８３４，７５７号、バンティガン（Bantigan）
米国第４，８０２，３０５号、いずれもハームズら
米国第４，５１０，２６９号、バグビー
米国第４，４０１，１１２号、ルゼイアン（Rezaian）
第２の種類は、１つ以上の面での動作を可能にする半剛性の人工関節の使用を含む。その例は、コストゥイック（Kostuik）の米国特許第４，７５９，７６９号、シュロコフ（Shelokov）の米国特許第６，０３９，７６３号、リンク器具やカリテ椎間板内部プロテー
ゼ（Charite Intervertebral Disc Endoprosthesis）などの市販例を含む。

第３の種類は、椎間板の髄核の代わりを果たすように設計された非剛性クッションに関する。人工椎間板の例は、レイ（Ray）の米国特許第４，９０４，２６０号、レイの米国
第４，７７２，２８７号、ボア（Boa）の米国特許第５，１９２，３２６号に記載される
。

第４の種類は、最初は可撓性があり、負荷を支持可能な材料を注入されると剛性になる、膨張可能な袋やバルーンなどの比較的新しい領域である。その例としてはクスリッチの米国特許第５，５７１，１８９号及び第５，５４９，６７９号があり、これらのそれぞれは悪化する脊柱椎間板を安定させる上で有用な膨張可能かつ多孔性のバルーン又は袋を説明している。この第４の種類において、骨移植片又はその他の移植片材料が挿入される口の他は閉鎖している多孔性の袋又はバルーンが用いられる。袋は、拡孔された椎骨間の空
間内に設置され、移植片材料を導入することで膨張される。本発明者の研究所における最近の研究開発は、薄壁のバンド又はフープは、多孔性又は非多孔性のいずれであっても、幾つかの手技によって線維輪の領域に設置され得るという事実を証明した。かかるバンド又はフープは、以下に詳細に説明されるように、線維輪を効果的に補強し、それによって、回転、屈曲・伸展、側湾曲、圧縮、及び伸延などのすべてのベクトル方向に加えられる応力から生じる脊椎運動分節の緊張を支える。さらに、本発明者の実験によると、これらの半径方向に取り付けられるバンド又はフープが、拡孔された椎間板の中央領域に設置される、挿入又は注入された材料を効果的に収容及び保持できることが示される。

本発明は、上記の従来技術の機能の多くを実行する単純なバンドの製造と使用の技術を開示する。例えば、マイケルスンの米国特許第５，０１５，２４７号に記載されるような金属製の円筒形インプラント、ブランティガン（Brantigan）の米国特許第４，８７８，
９１５号及び米国特許第４，７４３，２５６号に記載されるような金属壁又はプラスチック壁の矩形形状のインプラントと比べると、本発明のバンドは、より柔らかく、軽く、柔軟で、硬い鋭利辺がない。それにより、大脈管や脊髄などの繊細な構造体の近くを通過する際により高い安全性が得られる。また、椎体の海綿骨に隣接する両端の領域が完全に開いた構造は、挿入された移植片材料と生体の骨との間により緊密な嵌合を可能にする。いかなる介在インプラント材料もない、この接触の緊密性が、インプラントの中央部を貫通する、より早急かつ完全な生物内部成長を適切に生じさせる。

移植片と生体骨との間の接触表面積が大きくなるほど、高い固定率につながり、反対に非結合率が低くなる。かくして、本発明は、椎体間固定器具の分野において従来技術を超えるいくつかの独自の利点を提供する。

改良型の椎体間固定器具の形態での使用と利点に加え、本発明は変形性椎間板疾患の上記以外の２つの治療分野、すなわち病変椎間板軟組織の補強、及び椎間板交換において、潜在的にすぐれた新しい技術を提供する。

病変椎間板軟組織の補強に関し、固定外科術より侵襲性が低く、効果も低い方法によって早期及び中期の椎間板変性を治療するためのいくつかの新しい手技が使用可能となっている。例えば、加熱による線維輪組織転形（サール（Saal）・Ｊ等の北米脊椎学会での１９９９年及び２０００年の発表を参照）、対象椎間板上下にあるペディクルスクリューの周囲、及びそれらの間に設置されるポリエステル製テンションバンドの使用（グラフの米国特許第５，０９２，２６６号に記載）、ズルツァー・オーソペティックス社（Sulzer Orthopedics Ltd.）から市販されるダイナシス（Dynesys（登録商標））器具に見られるようなペディクルスクリュー間に設置される緊張・緩和複合器具などである。上記技術の結果は初期には有望であるように見えるが、本発明はかかるシステムの潜在的な危険性及び欠点のいくつかを解決する。例えば、加熱による輪組織の転形との比較の場合、本発明は加熱を必要としない。熱は局部脊椎神経と脈管に有害となることがあり、出血による麻痺や死亡さえ引き起こし得る。本発明は、熱損傷を受けた組織が治癒し、収縮するまで待機する必要がなく、線維輪を直ちに固定する。

対象椎間板上下にあるペディクルスクリューの間に設置されるポリマ製のテンションバンドとの比較の場合、本発明はペディクルスクリューの設置を必要としない。ペディクルスクリューの設置は相当の外科的露出を必要とし、それに付随する出血や局部筋肉、靭帯、脈管及び神経組織への損傷を伴う。本発明は、付随的損傷を引き起こす恐れが少ない、より小さいマイクロサージェリーレベルの露出を通して設置される。

ペディクルスクリュー間に設けられる緊張・緩和複合器具との比較の場合、本発明は、ポリエステル製テンションバンドとペディクルスクリューを使用する場合のすべてのリスクと短所を持った外部のカンチレバー装置によって線維輪を固定するのではなく、椎間板起因の痛みの原因となるまさにその組織、すなわち線維輪を直接固定する。

本発明は、非常に基本的なレベルで従来技術とは基本的に異なる。本発明の本質的要素は、線維輪に、又はその真中若しくは外周の近傍に耐張力円周バンドを取り付けるという単純だが広い概念である。特許、医学文献及び従来技術を注意して検討しても、上記のこの基本的概念の例を示すものはない。損傷した椎間板線維輪を補強するために周方向張力バンドを使用するという中核的な思想の着想に基づき、単純な補強から、椎体間固定のための移植片材料の封止、中心に配された圧縮性又は非圧縮性髄核交換材料の放射状封止まで幅広い治療選択肢を網羅する幾つかの他の実施例を引き出した。換言すると、本発明の基本概念は、より低侵襲性の早期から中期の変形性椎間板疾患の治療法のための新しく、線維輪の潜在的により良好な支持を構築するための新しい手段を開発者及び／又は外科医に提供する。本発明は、より低侵襲性の椎体間固定方法のための改良された移植片支持手段も提供する。最後に、本発明は、髄核交換あるいはいわゆる人工椎間板交換のための髄核材料（生物学的又は非生物学的な、生物活性又は不活性の、親水性又は疎水性の、顆粒状又はアモルファスの）のための改良された支持手段を提供する。

本願にて言及されたすべての特許、特許出願、論文及び追加参考文献の全内容は、参照によりそれぞれ本願に組み込まれる。
上記に説明した技術は、その旨明記されない限り、本願で参照されるいずれの特許、出版物又はその他の情報も本発明に対して「先行技術」であると是認することを意図していない。加えて本項は、調査が行われたか、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．５６（ａ）に定義されるような他の関連情報が存在しないことを意味すると解釈されるべきではない。

（発明の概要）
本発明は、側壁を有し、充填用開口部を有していてもよい、膨張可能な管状部材又はバンドを提供する。ただし、拡孔された椎骨間の空間にかかるバンドを取り付けることで適切な囲いが形成されることが判明したため、膨張可能バンドは底部も上部も必要としない。バンド内部の圧力はまず側壁と隣接する脊椎表面とに加えられる。上部と底部で骨移植片材料によって加えられえる圧力は、隣接する脊椎の露出した骨に対して加えられ、バンド内部での骨の成長を促進する。骨移植片材料は、自然の骨の上部と底部と、バンドの側壁とを組み合わせることで、チューブ内に封じ込められる。

本発明は、椎間板の病変及び／又は弱化した線維輪を支持する新規の手段を提供する。この支持は、脊柱にかかる応力に対してさらなる抵抗を提供する結果、疼痛が軽減され、変形された椎間板疾患状態を患う個人に機能の向上を妥当にもたらす。

椎間板の病変線維輪を単に補強することに加え、本願で説明される発明に基づく器具は、線維輪の治療、自然の髄核の代替手段提供、又は２個の隣接する椎体間での骨の固定を生じるために椎間板に挿入又は注入され得る材料を保持及び封じ込める手段も提供できる。

本発明の少なくとも１つの実施形態において、本発明は変性する椎間板内に形成された空洞に挿入できる可撓性インプラントを提供する。バンドの可撓性により、椎間板の比較的小さな開口部を通って、又は脊椎間隙内にバンドを挿入できる。バンドは、次に、充填用開口部があれば、それが生体適合充填材料を収容するよう配される。この材料は内部可撓性バンド内に詰められ、バンドを膨張させ、椎間板又は脊椎内に形成された空洞に適合
させる。椎間板を所望位置まで膨張させるために十分な材料が存在するまで、充填材料が追加される。この時点で、充填材料の排出を防止するため、バンド充填用開口部が閉じられる。

本発明の少なくとも１つの実施形態において、本発明は通常の取り扱いにおいては可撓性があるが、周方向の長さの限界に一旦達すると周方向に伸展できなくなる可撓性バンド又はフープを提供する。バンドは、充填に使用される構造入口を有してもよく、あるいは充填を可能にするため、充填用チューブにその壁を貫通させるファブリック状材料から単純に構築されてもよい。後者の場合、充填用チューブが抜去されると、貫通された壁は自動的に封止する傾向がある。バンドは断面が平坦でも管状でもよい。ただし、拡孔された椎骨間の空間内に注入される材料を包囲するためにバンドやフープを使用する場合、上部と底部は不要であることが判明したため、バルーンとは異なり、バンドは底部や上部のいずれも必要としない。

バンドの幅が線維輪の高さ（換言すると、ある脊椎の辺縁終板と隣の終板との間の距離）とほぼ等しい限り、バルーンによって提供されるような完全な球形のエンクロージャを必要とすることなく、バンドは、椎間板空洞中心に挿入される粒子状材料を封入するために十分機能する。拡孔された椎間板間の空洞の場合、バンドの上部開口部と底部開口部は密度の高い椎骨によって覆われるため、この領域において、挿入された粒子状移植片やその他の材料を封入する必要はない。

外科医がバンド内部の中央領域に物質を注入する際に生じる空洞内の圧力は、バンドと隣接する脊椎表面に対して放射状に加えられる。内部の空洞が、骨移植片やバイオセラミック製ビーズや顆粒などの非圧縮性材料で充填されると、バンドの円周を越える放射状の移動が制限される。したがって、さらに注入された材料は椎体に対して縦方向に向かう。この作用が椎体間の距離を広げ、いわゆる椎間板伸延を生じる。この伸延は、３つの有益な結果をもたらすとして知られている。第１にこの伸延は、靭帯構造を引き締めることで、運動分節を固定する。第２にこの伸延は、脊髄神経のためのすでにある孔、いわゆる神経孔を開き、それによって特定の種類の神経圧迫障害を緩和する。第３にこの固定向上は、椎体間固定を生じるため、骨の内部成長と貫通成長を可能にするために必要である。上部と底部で骨移植片材料によって加えられる圧力は、隣接する脊椎の露出した骨に対して向けられる。これが、空洞内部を通る骨の成長を促す密接な接触を生む。

少なくとも１つの実施例において、本発明は、円板の外縁の周囲とその付近に設置されるいかなる連続したバンド又はリングをさらに有する。椎間板の円周周囲に設置され、耐張力リングを形成するよう結ばれた縫合糸か好適には例えば平坦な、編組された、又は織物状の撚糸又はコードが適している。最近の内視鏡外科処置具は、高度な外科操作システムと組み合わされて、本方法を、数年前に可能だったものよりも実用的で安全なものにしている。

さらに別の実施例において、バンドは患者の骨格に適合するべくあらかじめ成型される。さまざまな円周、重ね数、厚み、幅（上下寸法）、織組パターン、材料、及び糸径で入手できる。バンドは、例えば通常の椎間板ヘルニア切除術の間などには、線維輪に設けられた小さな孔を通して適合することに十分な可撓性を有する。椎間板ヘルニアの切除後、外科医は、膨張式リーマを導入し、それによって、変形した髄核、軟骨終板、内部輪を切除し、外輪はそのまま残す。かかる処置と膨張式リーマの例が、クスリッチらの米国第５，４４５，６３９号と、２０００年２月１５日に出願されたクスリッチらの同時係属出願である米国特許出願第６０／１８２，６１０号に記載され、この両方の全内容は、参照により本願に組み込まれる。

適切な寸法のバンドが椎間板の孔の中に押し込まれ、そこで、本来のバネ反応性により、あるいは椎間板内部に注入される物質により、フープ又はバンドが外輪に対して放射状に膨張する。鋭利な充填用チューブを用いてバンドのメッシュ生地を貫通することで、すなわち、２０００年１２月１５日に出願され、米国特許出願第０９／６０８，０７９号の部分継続出願であるクスリッチらの同時係属出願である米国特許出願第０９／７３８，７２６号、発明の名称「骨交換材料を導くための器具（Tool to Direct Bone Replacement Material）」に記載されるような移植片注入システムをおそらく使用することで、外科医は移植片材料を用いてかなりの圧力で空洞を充填できる。両出願の全内容は参照により本願に組み込まれる。その結果得られる圧縮された移植片は、椎骨によって上下の、バンド又はフープによって半径方向のさらなる膨張を抑えられ、顆粒状物質が圧縮負荷にさらされた場合に生じると知られるように、液状から固体状へ位相を変える（「顆粒流内での摩擦（Friction in Granular Flows）」、Ｈ・Ｍ・イエーガー、チューヘンリウ、Ｓ・Ｒ・ネイジェル、Ｔ・Ａ・ウィットン（H.M. Jaeger, Chu-heng Liu, S.R. Nagel）、Europhysics Lett. １１、６１９（１９９０年）；「顆粒状固体、液体、気体(Granular Solids,
Liquids, and Gases)」、Ｈ・Ｍ・イエーガー、Ｓ・Ｒ・ネイジェル、Ｒ・Ｐ・ベリンジャー（H.M. Jaeger, S.R. Nagel and R.P. Behringer）、Rev. Mod. Phys. ６８、１２５９（１９９６年）；顆粒流の細分化に関するＩＵＴＡＭシンポジウム（固体力学とその応用）（２０００年１月第８１号）参照）。この位相変化は発明者らの研究所での実験と、ボヌッティ（Bonutti）の米国第５，３３１，９７５号に記載される論文（「海綿状骨断
片からの構造移植片の形成（Formation of Structural Grafts From Cancellous Bone Fragment）」、Ｐ・Ｍ・ボヌッティ、Ｍ・Ｊ・クレメンス、Ｂ・Ｊ・ミラー（P.M. Bonutti, M.J. Cremens, and B.J. Miller）、Am. J. Ortop. １９９８年７月２７日、４４９〜
５０２参照）によって観察され、科学的に特徴付けられ、前述参考文献のそれぞれは参照により本願にその全体が組み込まれる。この位相変化は、短期的には運動分節を安定化させることができる構造をもたらし、長期的には固体の骨固定の進展を促進させる。

このプロセスを別の表現で表すと、本発明は、変形性椎間板に形成される空洞内に挿入できる可撓性インプラントを提供する。バンドの可撓性により、バンドは、椎間板内の比較的小さな開口部又は椎骨空間内に挿入され得る。次に、充填用開口部が充填材料を受容できるように、バンドが配される。この材料は、バンド内部の領域につめ込まれ、バンドを膨張させ、椎間板又は脊椎内に形成された空洞に適合させる。椎間板を所望位置まで膨張させるに十分な材料が存在するまで、充填材料が追加される。この時点で、充填材料の放出を防止するため、バンドの充填用開口部が閉じられるか、自動的に封止するようにできる。

本願のいずれかの箇所に言及されるすべての米国特許と出願と他のすべての出版物は参照によりそのすべてが本願に組み込まれる。
そのさまざまな実施例の発明を以下に概要を示す。本発明のさらなる詳細及び／又は本発明のさらなる実施例は以下の発明の詳細な説明にある。

本願で提供される要約は、３７ＣＦＲ１．７２に準拠することを意図し、特許請求の範囲を決定する際に使用されることを意図しない。
本発明の詳細な説明を、図を特に参照しながら以下に説明する。
（発明の詳細な説明）
本発明は、米国特許第５，５７１，１８９号及び第５，５４９，６７９号に記載される本発明者の発明の改良としての特徴を有し、これらの特許の開示は参照により本願に組み込まれる。

図を参照し、図１〜３は、形状が実質的に管状又はリング状の特徴を有した側壁バンド
１２から成る発明のインプラント１０の一実施形態を図示する。バンド１２は好適には円形であるが、その他の楕円形状はその他の幾何学形状を用いてもよい。

バンド１２は、内部空間１４（図２では図示せず）が、以下に説明される内容物で充填される前は柔軟性と可鍛性がある。米国特許第５，５７１，１８９号と第５，５４９，６７９号に説明されるように、バンド１２はその初期状態において折り畳まれた状態で、比較的小径のチューブ又は入口を通過され得る。この両方の全内容は参照により本願に組み込まれる。椎間板への接近が骨格によって制限され、したがって、安全を重視することにより、できるだけ小さい入口を使用するため、この特徴は重要である。

バンド１２は、種々の方法で構築され得る。バンド材料１６は、ニチノールファイバ織りなどのエッチング処理、織込み、又は編組された材料であってもよく、図６に図示されるような成型材料でもよい。材料又はファブリック１６は流体不透過性でもよく、流体又は溶液の流出入を可能にする密度を与えられてもよく、血管と線維組織と骨柱の内部成長と貫通成長を可能にする。材料１６がかかる多孔構造を設けられている場合、孔又は織物空隙は好適には、粉砕骨移植片、その他の組織、又は骨の形成を促進すると知られているヒドロキシアパタイトやその他の生体適合性材料などの骨誘発材料の固体片などの小粒子状の封じ込められた充填材料を保持するに十分に密である。

バンド１２の材料１６が、図１〜４に示される実施例におけるように多孔性である場合、ファブリックの孔又は開口部１８は直径が約０．２５ｍｍ〜約５．０ｍｍとなる。この寸法は、材料を袋につめている間に、組織の内部成長を可能にするよう選択される。

本発明の材料１６は、折り畳まれ、膨張したバンド寸法よりも小さい開口部内に挿入され得るに十分な可撓性を有する必要がある。図７，８に示されるように、バンド１２が格納チューブや送達装置５２の保持チャンバ５０内に配されるよう、バンド１２は十分な可撓性を有する。バンド１２の正確な構造によるが、バンドは移植片材料が詰め込まれた場合に達成できるものよりも実質的に小さい形状に圧縮されることが可能である。ただし、送達装置は、装置５２が手術用開口部内に挿通され得る寸法で、図８に矢印５４の方向で示されるように、バンド１２はチャンバ５０からプランジャ５６によって抜き差しされる。バンド１２は、図５に示されるように、脊椎椎間板２３を修復する、及び／又はそれの代わりとなるために用いられ、ここでバンドは隣接する椎体２４間に設置される。バンド１２は、椎間板２３の線維輪２１の小さい開口部内に挿入可能であり、椎間板内から充填されうる。あるいは、バンド１２は、脊椎２４に支持を与えるために、脊椎２４の中空領域内に挿入されるか、椎体２４全体の代わりとなるべく利用されることもできる。バンド１２の支持の質が維持されることを保証するため、バンド１２と組み合わせて使用される充填材料は、たとえそうであるとしても、弾性がほとんどないことが好適である。

したがって、ファブリックバンド１２は、複数個の穿孔が形成又は追加されたポリマ材料から形成され得る。ファブリックバンド１２は織られていなくてもよく、図６に図示される実施例のように成型されてもよく、あるいは当業で周知のようにその他の方法で成型されてもよい。好適な材料は、生体吸収率を調整する能力を提供できる。医療用に使用されるいかなる縫合糸タイプの材料もバンド１２を形成するために用いられる。バンド１２はプラスチック又は金属からも形成され得る。バンド１２は固体材料から形成してもよい。バンド１２は、部分的あるいは全体的に吸収性の、金属製の、プラスチック製の、織物状の、固体の、薄膜の又は押出し成型されたバルーンであってもよい。

好適には材料１６は軽量で、生体適合性があり、可撓性で、取り扱いが簡単であるが、耐張力の点で非常に強くもあり、したがって、挿入や膨張中に破れる、あるいは引き裂きが生じる恐れは低い。図２３に図示されるように器具を充填材料の導入により膨張させた
場合、バンド１２は所定形状まで膨張し、そうする際に、図５に示されるように、椎体間及び／又は椎体内の、すでに開成されている空間２０を充填する。この充填により椎体２４の分離が生じ、２２でおおむね示される脊柱運動分節を安定させる。

図１〜２，４〜５に示されるように、バンド１２は、２個の端部３０，３２を有することを特徴とする。一方又は両方の端部３０及び３２は、バンド１２に規定されるように開いていてもよい。図５に示されるように、バンド１２が椎間板の代わりになるように利用される場合、開口部３０，３２は、周囲の椎骨の直径よりも小さいことを特徴とするため、バンド１２の内部１４に移植片材料を確実に封じ込める。一方の端部３０又は３２のみが開いている場合、開口部の一方又は両方を覆う材料１６は、前述のように、内部を通して骨の成長を可能にすべく多孔性になっている。

さらに、図１〜２，４〜５に示されるように、バンド１２は充填用開口部２６を設けられていてもよい。充填用開口部２６は、充填材料と、バンド１２の内部空間１４内に充填材料を運ぶ手段を挿通させるに十分な大きさでなくてはならない。充填材料を導入するための充填用開口部２６を通過するに適した器具は、前述の同時係属出願である米国特許出願第０９／６０８，０７９号に記載される。

好適には開口部２６は、内部空間１４からの充填材料の通過を防止する手段を有する。図４に図示される実施例において、開口部２６は、充填材料の導入後に結紮されるかその他の方法で封止され得る細長通路２８を有する。

図５からさらに分かるように、バンド１２が２個の椎骨２４の間か、椎間板２３内か、椎骨間空間のその他の中空領域内に挿入され、充填材料を充填されると、充填材料が、バンド１２の上部３０と底部３２付近の脊椎表面４０を押す。バンド１２は、脊椎表面４０とともに、充填材料を内部空間１４に封じ込める。

バンド材料１６が１つ以上の繊維から織られた本発明の実施形態において、該繊維は、前述のような種々の材料から構成される。図９〜１８に図示される種々の実施形態において、バンド１２は、例えば所望バンド形状に織られた又は編まれたニチノールファイバ５８などの１つ以上の金属ファイバから構築できる。ニチノールなどの形状記憶材料や、鋼鉄、チタン、その他の金属などの材料を使用することで、内部１４内の移植片材料の堆積の結果生じる伸展や膨張に抗する十分な機械強度を持ったバンドを提供する。さらに、かかる形状記憶材料は、図７と８から分かるように、挿入前にバンドを収縮させることができ、しかもひとたび移植されるとその元々の形状に再びなる傾向がある。

図９〜１８は広範囲のバンド形状を図示する。図９〜１４で示されるように、バンド１２は、二重壁バンド又はそれ自体に折り戻されるループ状材料として特徴付けられる。かかる二重壁構造は、外壁６２と連続した内壁６０を有し、図１０，１２に示されるようにその間にトロイド形状の空間６３を画定するものとして示される。

図１２，１４に示されるように、トロイド形状空間６３は、埋め込み箇所まで薬剤を供給するため、その全体又は一部が薬剤で充填され得る。トロイド状空間６３は、バンド１２にさらなる支持を与えるため、椎体内への埋め込み後に、生体適合性セメントかその他の材料で充填してもよい。

二重壁構造は、内部１４内に封じ込められる移植片材料にさらなる機械的支持を提供するため、バンド１２にさらに強い強度を与える。さらに、二重壁構造は、各壁６０，６２のさまざまな開口部１８が部分的に重複できるよう構成できる。その結果、一方の壁、例えば内壁６０のファイバ５８は他方の壁、例えば外壁６２の開口部１８と重複し、それに
よって、開口部１８の寸法を効果的に減少させる。その結果、二重壁構造を持つバンド１８は、図１５〜１８に示されるような単一壁バンド以上のファイバ５８を必要としない。ただし、好適にはより高い機械強度をバンド１２に与えるため、より密な編み方のファイバ５８を二重壁バンド１２に与える。

次に図１１，１２で、二重壁バンド１２は、図示される部材６４，６６などの１つ以上の緯度方向に配される支持部材も含んでもよい。個々の支持部材６４と６６は、バンド１２の周囲にどのような様態にても配され得る。図示される実施例において、部材６４は第１の又は上部開口部３０に、部材６６は、第２の又は底部開口部３２に配される。さらに、部材６４と６６は内壁６０と外壁６２の間に位置する。部材６４，６６は、図１２で最もよく示されるように、部材６４，６６の周囲にファイバ５８を編むことにより、バンドの材料１６を支持するために用いられる。

部材６４，６６はファイバ５８と同じ又は異なる材料で製造される。加えて、部材６４，６６は、織られたか編まれて、図示される緯度方向に向いている１つ以上のワイヤ又はファイバでもよい。あるいは、１つ以上のファイバは、赤道付近に向いても、バンド１２の周囲のいずれかのその他の場所に配されてもよい。

バンド１２に１つ以上の緯度方向に向いているワイヤ又は部材６４と６６を提供することに加え、バンドは、図１３と１４に図示される実施例で示されるように、１ないしそれ以上の長手方向に向いた部材６８も含んでもよい。図示される実施形態において、長手部材６８はバンド１２を縦方向に横切って、緯度部材６４と６６に接合する。さらに、長手部材６８は、緯度部材６４と６６にほぼ垂直に向いている。長手部材６８は、周囲の脊椎に対する圧縮支持をバンドに提供する。部材６８はファイバ５８に織り込まれても、バンドの織り構造とは独立していてもよい。バンドが長手部材６８と緯度部材６４と６６を備えている一実施形態において、種々の部材が、バンド１２の織りファイバ５８を支持するフレームワークとして機能できる。

緯度部材６４と６６の場合と同様、長手部材６８はいかなる適切な材料からも構築され得る。かかる材料はファイバ５８と異なっても同じでもよい。さらに、部材６８は、図示される長手方向に向いた１つ以上のファイバとして特徴付けられてもよい。

図１５〜１８に図示されるさまざまな実施例において、バンド１２は前述の二重壁構造とは異なる単一壁構造のみを与えられてもよいように示されることが可能である。図１５に示されるように、単一壁７０は図９と１０に示されるような連続して重複する材料のループではないため、図１５に示される単一壁バンド１２は、かなりギザギザがあるか不均一な辺７２を備えた開口部３０，３２であってもよい。バンド１２の材料１６は周囲の椎骨を貫通するに十分な硬度を必ずしも備えていなくてもよいが、バンド１２の辺７２の不均一な特徴が、周囲の椎骨の表面により簡単に係合する傾向がある表面をバンド１２に提供し、それにより、バンド１２が移植片注入工程中かそれ以降に、移行するかその他の様態で移動することを防止する。

図１５，１６に示されるように、単一壁バンド１２は本質的に円筒形状をもつよう構成される。円筒形状は、体内に挿入される前に、図７，８に示されるように細長バンドに圧縮される。しかし、バンド１２が椎体内に挿入された後に、バンド１２は他の形状、特に図１７に示される円形形状を含むよう構成され得る。図１８に示されるように、単一壁バンドの可鍛性が説明される。本発明のすべての実施例での場合と同様に、図７，８で示されるように縮小形状にバンドを変形させるため、バンド１２は大幅に歪曲され、折り畳まれ、あるいはその他の様態で操作され得る。本発明は、脊柱領域内に挿入された後に膨張する能力を保持しつつ、半径及び長手方向の一方又は両方に歪曲されることが可能である
。

図２２，２３に示されるように、バンド１２は、空間又は孔１８の１つを通ることでバンド１２の内部１４内に挿入される充填挿入器具１００とともに図示される。図１９〜２１で最もよく示されるように、器具１００の形状は、本質的に、先細又は尖頭末端１０２を有する細長シャフト１０４である。

図１９〜２１に示されるように、本発明の種々の実施例で使用するに適切な充填挿入器具の例が示される。器具１００はさらに２０００年１２月１５日に出願されたクスリッチらの同時係属中の米国特許出願第０９／７３８，７２６号、発明の名称「骨交換材料を導く器具（Tool To Direct Bone Replacement Material）」にさらに開示され、米国特許出願第０９／６０８，０７９号の部分継続出願であり、この両者の全内容は参照によって本願に組み込まれる。

器具１００の細長末端１０２は、図２２で最もよく示されるように、種々のファイバ５８を押し分けることで、内部１４内に器具１００を進められるよう、開口部１８を広げる寸法である。ファイバ５８は、その公称直径約０．２５ｍｍ〜約５ｍｍから、内部にシャフト１０４の一部を挿通させるに十分な拡張開口部まで孔１８を広げるよう配される。

バンド内部１４内への器具の貫通程度は、バンド内部１４内に側方開口部１０６が完全に入れるようにするに十分でなくてはならない。器具１００は複数個の側方開口部１０６を含んでもよい。

図２３に示されるように、側方開口部１０６により、バンド内部１２への骨移植片又は他の種類の充填材料１０８の挿入が可能となる。器具１００は、シャフト１０４内部から側方開口部１０６を通ってバンド内部１４へ充填材料１０８を押し込むためのピストンプランジャかその他の手段（図示せず）を含んでもよい。

シャフト１０４の内径が約１．５ｍｍ〜５ｍｍで、好適には直径約２．５ｍｍの場合。側方開口部１０６の長さは好適には、シャフト１０４の内径の約１．５〜３倍である。
器具１００の末端１０２は、流れを導き、詰め込まれた材料をより分離した断片に分解し戻すよう角度を付けられていることが好ましい。

次に図２４でバンド１２の一実施形態が図示され、バンド１２は、図示される少なくとも１個の周方向に配された締結又は締め上げ部材６５を含む。締め上げ部材６５は、前述のように、バンド１２の周囲にいかなる様態にても配される。図示される実施例において、各部材６５はバンド１２の中間部７１付近に伸び、孔１８の１つから外側に伸びる端部７３，７５を有し、両端部はそこでたがいに引っ張り合わされ、図示される様態にてたがいに固定又は結び合わされる。バンド１２が前述のいずれかの様態にて充填材料で正しく充填されると、図示されるようにバンド１２が凹形状を取るように、端部７３と７５はバンド１２の中間部を圧縮すべく締め上げられる。凹形状は、周囲の椎体と脊椎自体に対して、より高い支持と可撓性を提供できる。端部７３，７５がたがいに引っ張られ、固定されると、バンドが凹形状になるだけでなく、その内部の充填材料がたがいに押しつけられ、それ自体とバンド１２と周囲組織との係合がより効果的となる。

本願に説明される種々の実施例において、電流を直接又は間接的に流して、バンド１２又はその内部に含まれる充填材料１０８を通しての骨の成長を促すことが望ましい。本願に説明される種々の実施例において、バンド１２は、図２５に図示されるように、電気リード線９１，９３を簡単に取り付けられる部分８１と８３を含んでもよい。リード線９１，９３は、バンド１２を通し、それに隣接した骨の成長を促すに十分な電流を供給する電
源９５と電気導通状態にある。少なくとも一実施形態において、リード線９１，９３は、すでに図示し、説明したように、充填材料１０８を直接刺激するべく、孔１８内に挿入されてもよい。

図２６に図示されるように、部分８１，８３は、バンド１２の壁６０，６２内に配される電導性部材８５の一部でもよい。あるいは、バンド１２全体が電導性を有する。さらに別の実施例において、壁６０，６２の一方又は両方の少なくとも一部を電導性とし、及び／又は絶縁性とする。

図２７，２８に図示される本発明の別の一実施形態において、インプラント１０は、図２７に図示されるような様態で脊椎円板２３の周囲に配される直線部材２００として示される。部材２００は、結び付けられるかその他の方法でたがいに固定され得る第１端２０２と第２端２０４とを有した、縒り線、糸、ファイバ、コード、その他実質的に直線な材料部分の１ないしそれ以上の組み合わせでもよい。好適には、部材２００は円板２３の露出表面全体を覆うに十分な高さを有している。部材２００として、あるいはその構造において使用されるに適した材料の例としては、スミスアンドネフュー社（Smith & Nephew Inc.）のセキュアストランド(Secure Strand）、スパインオロジー社(Spineology Inc.）
のザ・ループ（THE LOOP（登録商標））及びメドトロニック社（Medtronic Inc.）のソンガーケーブル（Songer Cable）を含むがこれに限らない。

本発明の幾つかの実施形態において、その内の１つが図２８に図示されるが、部材２００は図１〜２６に図示される発明の前述実施例と同じ材料１６から構築されてもよく、複数個の孔又は開口部１８を含んでもよい。部材２００は、円板２３の周囲に一旦固定されると、図２９と３０に図示されるように円板２３の周囲にさらに締め上げ又はその他の様態で締結される。部材２００を円板２３の周囲に締結することで、円板２３は、線維輪２１を陥入するためにその中心に向かって圧縮され、それによって輪線維を引き締める。かかる引き締めが脊柱運動分節２２を安定させ、脊柱の該部分を硬化させる。

図２９で、部材２００のその周囲での固定と締結前の脊柱運動分節２２内に円板２３の輪２１が示される。椎間板２３の線維輪２１は所定高さ２０６と所定円周２０８を有するよう図示される。図３０に示されるように、部材２０００が輪２１の周囲に配され、その後に締結されると、参照番号２０６’で示されるように椎間板の高さが大きくなる一方で、参照番号２０８’で示されるように円周が減少する。

部材２００の端部２０２と２０４を椎間板の周囲に固定することで、部材２００は前述と同様のほぼ連続したバンドを形成する。部材２００は、椎間板の周囲に固定されると、図２８に図示されるように、周囲椎体に対して、実質的に凹形の外見を有することが好ましい。椎間板２３は、椎間板２３の周囲に固定されると、図１〜２６に図示される実施例に関して前述された様態にて孔又は開口部１８を介した充填材料を含む追加治療剤でさらに処理される。

以下に主張される特徴の特定の組み合わせに関する以外に、本発明は、以下に主張される従属する特徴の他の組み合わせと前述の特徴の他の組み合わせを有する実施例にも関する。

以上の開示は例証を意図し、すべてを網羅するものではない。この説明は当業者に多数の変種と代替案を提案する。これらの代替案と変種すべては特許請求の範囲内に含まれることを意図し、特許請求の範囲において「成る」という語は「含むがこれに限らない」を意味する。当業者であれば、本願に記載される特定の実施例の他の同等物を認識し、該同等物も請求項によって含まれることを意図する。

さらに、従属請求項に示される特定の特徴は、従属請求項の特徴の他の可能な組み合わせをもつ他の実施例に特に関するものとして本発明が認識されるように、本発明の範囲内で他の様態でたがいに組み合わせることが可能である。例えば、請求公告を目的として、かかる多数の従属形式が管轄区域内の一般に認められた形式である場合、それに付随するいかなる従属請求項も、かかる従属請求項に参照されるすべての先例を保有するすべての先行請求項の多数の従属形態で代わりに記されたものとして解釈される（例えば、請求項１に直接従属する各請求項は、あるいはすべての前述請求項に従属するものとして解釈される）。多数の従属請求項形式が制限される管轄区域においては、以下の従属請求項は、以下のような従属項に記載される特定の請求項以外の先行先例所有請求項の従属性を発生させるそれぞれ単一の従属請求項に代わりに記されたものとしても解釈される。

本発明の第１の実施形態を示す斜視図。 図１の実施形態の側面図。 図１の実施形態の平面図。 細長い充填用開口部を有する、本発明の一実施形態を示す斜視図。 脊柱椎間板の代替手段として使用される場合の、本発明の一実施形態を示す斜視図。 バンドが成型材料である、本発明の一実施形態を示す斜視図。 格納・供給器具内での縮小された状態を示す、本発明の一実施形態の側面図。 本発明のバンドが、格納・供給器具から取り出された状態の、図７に図示される実施形態の側面図。 発明のバンドが織物状の２重壁構造である、本発明の一実施形態を示す斜視図。 図９に図示される実施形態の切取斜視図。 本発明のバンドが、緯度の方向に向いた支持バンドをさらに有した、図９に示される本発明の実施態様の透視図。 図１１に図示される実施形態の切取斜視図。 本発明のバンドが、長手方向に向いた支持バンドをさらに有する図１１に示される本発明の実施形態の斜視図。 図１３に図示される実施形態の切取斜視図。 本発明のバンドが単一壁構造である場合の一実施形態を示す側面図。 本発明の一実施形態の斜視図。 本発明の一実施形態の上面図。 本発明のバンドが部分的に縮小された状態を示す、図１５に図示される本発明の実施形態の側面図。 本発明のバンドとの使用に適した移植片挿入器具の斜視図。 図１９に図示される器具の側面図。 図１９の器具の上面図。 発明のバンドの一実施形態の繊維を移動するよう図示される、図１９の器具の側面図。 移植片挿入中に見られるような、図１９の器具に似た器具の上面切取図。 本発明の実施例が所定位置に図示される、脊柱の一部の斜視図。 本発明の一実施形態を内部に含む、椎体の断面図。 図２５に図示される実施形態の一部の接近切取図。 本発明の一実施形態をその周囲に配した、脊髄分節の断面図。 本発明の実施例をそれに固定したように図示される、図２７の脊髄分節の斜視図。 断面で示される脊髄分節の前面図。 本発明の一実施形態を含む、断面で示される脊髄分節の前面図。

Claims (33)

1. 椎骨間間隙、又は椎骨内空間の中空領域内部に適合し、横方向に膨張する寸法を有し、及びほぼ可撓性である、ほぼ管状をなす部材からなる器具であって、前記管状部材は内部空間を画定し、同内部空間は前記管状部材の第１端から同管状部材の第２端まで延伸し、少なくとも一端が開口部を画定し、同開口部は内部空間と流体連通し、前記管状部材は充填材料の内部空間への導入により、縮小状態から膨張状態まで膨張するよう形成及び配置され、前記管状部材は充填材料が内部空間に導入される少なくとも１個の充填用開口部を有する器具。
2. 少なくとも１個の充填用開口部が、前記内部空間からの充填材料の流出を防止するために形成及び配置されている、請求項１に記載の器具。
3. 可撓性の前記管状部材は複数個の孔をさらに有し、該複数個の孔は、液体、溶液、又は小粒子懸濁液の流出入と、器具が椎骨間空間か椎骨内空間の中空領域内に位置決めされた場合に、器具内で、それを貫通する骨柱又は線維要素の内部成長を可能にする寸法であり、該複数個の孔は前記管状部材の内部空間内に充填材料を保持する寸法である、請求項１又は２に記載の器具。
4. 前記複数個の孔のそれぞれは約０．２５ｍｍ〜５ｍｍの第１の直径を有する、請求項３に記載の器具。
5. 前記少なくとも１個の充填用開口部は、前記複数個の孔の少なくとも１個からなる、請求項３又は４に記載の器具。
6. 前記少なくとも１個の充填用開口部は所定直径を有し、同充填用開口部の所定直径は前記複数個の孔のいずれかの第１の直径よりも大きい、請求項４又は５に記載の器具。
7. 前記椎骨間間隙又は椎骨内空間の中空領域は、隣接する脊椎によって定義される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の器具。
8. 前記椎骨内空間の中空領域は脊椎の穿孔された領域によって画定され、前記器具は脊椎の穿孔された領域内に挿入される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の器具。
9. 前記椎骨間間隙の中空領域が椎間板の穿孔された領域によって画定され、前記器具が縮小された状態で円板の穿孔された領域内に挿入される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の器具。
10. 前記少なくとも１端の開口部は膨張した状態で、隣接する脊椎の少なくとも一方に直接隣接している、請求項７〜９のいずれか１項に記載の器具。
11. 前記第１端は上部開口部を画定し、前記第２端は底部開口部を画定し、同上部開口部及び底部開口部がそれぞれ周囲の脊椎組織に直接隣接する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の器具。
12. 前記管状部材はポリマ材料からなる請求項３〜１１のいずれか１項に記載の器具。
13. 前記管状部材は織込材料からなり、該織込材料が少なくとも１本の繊維からなる、請求項３〜１２のいずれか１項に記載の器具。
14. 前記少なくとも１本の繊維が少なくとも部分的に形状記憶材料から形成される、請求項１３に記載の器具。
15. 前記織込材料は、鋼鉄、チタン、ニチノール、及びその合金からなるグループの少なくとも１つから選択される生体適合性材料である、請求項１３又は１４に記載の器具。
16. 前記管状部材は、流体不透過性材料からなる請求項３〜１５のいずれか１項に記載の器具。
17. 前記複数個の孔が穿孔である、請求項１６に記載の器具。
18. 少なくとも１個の長手方向に向いた支持部材をさらに有する、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の器具。
19. 前記少なくとも１個の長手方向に向いた支持部材が前記少なくとも１本の繊維から形成される、請求項１８に記載の器具。
20. 少なくとも１個の緯度方向に向いた支持部材をさらに有する、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の器具。
21. 前記少なくとも１個の緯度方向に向いた支持部材が前記少なくとも１端の開口部を包囲する、請求項２０に記載の器具。
22. 少なくとも１個の緯度方向に向いた支持部材をさらに有し、同少なくとも１個の緯度方向に向いた支持部材が、器具が膨張状態にある場合に、長手方向に向いた支持部材に対して垂直の向きになる、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の器具。
23. 充填挿入器具と組み合わせることにより、同充填挿入器具が、前記複数個の孔の少なくとも１個に挿入されるよう形成及び配置され、前記複数個の孔の少なくとも１個が前記第１の直径から第２の直径まで開いており、同第２の直径は器具の内部空間まで充填挿入器具を通過させる寸法である、請求項４〜２２のいずれか１項に記載の器具。
24. 前記管状部材は内壁と外壁とをさらに有し、同内壁及び外壁はたがいに連続しており、同内壁と外壁がその間に空間を画定する、請求項１３〜２３のいずれか１項に記載の器具。
25. 前記内壁及び外壁によって画定される空間内に少なくとも１個の緯度方向に向いた部材が設けられ、該少なくとも１個の緯度方向に向いた部材は前記少なくとも１本の繊維を支持する、請求項２４に記載の器具。
26. 送達用チューブと組み合わせることにより、該供給用チューブが格納チャンバを画定し、同格納チャンバは収縮状態の前記管状部材を同格納チャンバ内から椎骨間間隙又は椎骨内空間の中空領域内へ挿通させる寸法である、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の器具。
27. 前記充填材料はバイオセラミック化合物である、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の器具。
28. 前記充填材料はバイオセラミック化合物か骨成長促進化学薬品と組み合わせた骨移植片であり、成長促進化学薬品が、自家蛋白質と、同種蛋白質と、それらの組み合わせとから成るグループから選択される、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の器具。
29. 前記成長促進化学薬品は骨形態形成蛋白質である、請求項２８に記載の器具。
30. 前記充填材料はウィルスと組み合わされ、該ウィルスは骨形成を促進させるように形成及び配備される、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の器具。
31. 前記充填材料は電気エネルギー刺激にさらされる請求項１〜３０のいずれか１項に記載の器具。
32. 前記器具は電気エネルギー刺激にさらされる請求項１〜３１のいずれか１項に記載の器具。
33. 前記管状部材は少なくとも１個の円周部材をさらに有し、前記管状部材にほぼ凹形をなす形状を与えるため、前記管状部材が膨張状態である場合に、前記少なくとも１個の円周部材が前記管状部材の中央部を圧縮するよう形成及び配備される、請求項１〜３２のいずれか１項に記載の器具。

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