人工器官
【解決手段】本出願の１つの実施形態は、患者の脊椎の１つの椎骨と荷重伝達関係を形成するための１つの端部分（３２ａ）と、患者の脊椎の別の椎骨と荷重伝達関係を形成するためのもう１つの端部分（３２ｂ）とを備えている人工脊椎円板器官（３０）を含んでいる。チューブ（５２）が、端部分（３２ａ、３２ｂ）同士を一体に接続しており、緩衝材（６０）がチューブ（５２）の内側に配置されている。端部分（３２ａ、３２ｂ）は、それぞれ、対応する磁界を発生させるために磁石（４０ａ、４０ｂ）を含んでいる。それら磁界は、磁気支承器を提供するために、両端部分（３２ａ、３２ｂ）の間に反発力を提供するように向けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工器官装置及びその使用法に関し、より具体的には、排他的にではなく、磁気的荷重支承器を提供し且つ患者の骨の間に植え込むことができるように作られている人工器官に関する。随意的には、この支承器は、異なる用途に対して動的に働き及び／又は順応する。
【背景技術】
【０００２】
整形外科的な傷害及び疾患に対して処置を施すために人工インプラント器官を使用することは普通になってきている。
【特許文献１】米国特許第５，５９５，５６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３８７，０９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
とはいえ、その様な装置の各種製造及び動作的態様に関しては、更なる課題がなお存在している。而して、この技術分野には更なる貢献が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願の１つの実施形態は、特有の人工器官である。他の実施形態は、植え込み可能な人工器官が関与する、特有の方法、システム、装置、及び装置機構を含んでいる。
別の実施形態は、特有の荷重支承人工器官を含んでいる。それは、２つ又はそれ以上の骨の間に形成された空間に植え込むように整えられ、１つ又はそれ以上の骨によって与えられる機械的荷重に対する磁気的支承器を提供している。
【０００５】
別の実施形態は、患者の脊椎の２つの椎骨の間に空洞を形成する段階と、それぞれの椎骨に係合させるための互いに反対側の端部分と、それら端部分を一体に接続する人工リンク器官構造とを含んでいる人工脊椎円板器官を空洞に植え込む段階と、を含んでいる。更に、端部分を、椎骨と荷重支承関係に係合させながら離間した関係に維持するために、反発性磁力を提供する磁界が、それぞれの端部分に設けられている。１つの形態では、少なくとも一方の端部分の磁界は、電磁石を設けて形成されており、別の形態では、少なくとも一方の端部分には、永久磁石が設けられている。代わりに又は追加して、人工器官構造は、両端部分の間に緩衝材料が入ったスリーブを含んでいる。
【０００６】
更に別の実施形態は、椎間円板空洞に植え込むための人工脊椎円板器官装置に着眼している。この装置は、第１の椎骨に係合させる第１端部分と、第２の椎骨に係合させる、第１端部分の反対側に配置されている第２端部分と、を含んでいる。第１端部分は、第１磁極を提供する構造に作られており、第２端部分は、第２磁極を提供する構造に作られていて、両磁極は同じ極性である。連結構造は、第１磁極と第２磁極を互いに向かい合わせにして反発性磁力を発生させ、荷重を支承するときに第１端部分と第２端部分が互いに離間した関係に維持されるようにして、第１端部分と第２端部分を一体に接続している。
【０００７】
更に別の実施形態は、患者の２つ又はそれ以上の骨の間に空洞を形成するための外科処置を行う段階と；第１荷重支承部材と、反対側の第２荷重支承部材と、第１部材と第２部材を一体に接続するリンク構造と、を含んでいる人工器官を空洞に植え込んで、骨の間に荷重支承関係を確立する段階と；第１部材と第２部材の間に磁界パターンを提供する段階と、を含んでいる。このパターンは、第１部材と第２部材を骨の間に荷重支承関係に係合させながら離間した関係に維持するための反発性磁力を発生させるように、向けられている。
【０００８】
更に別の実施形態は、人工器官と磁界制御装置を備えているシステムに着眼している。この人工器官は、第１荷重支承部分と、これと反対側の第２荷重支承部分と、それら両部分を一体に接続している連結構造と、を含んでいる。磁界制御装置は、両部分によって提供される磁界パターンの発生を調整するために人工器官と通信している。このパターンは、人工器官が２つ又はそれ以上の骨の間に植え込まれたときに、荷重支承部分の間に反発性磁力を発生させて、それらを離間した関係に維持することができるように作られる。
【０００９】
本出願の１つの目的は、特有の人工器官を提供することである。
代わりに又は追加して、本出願の別の目的は、特有の人工器官方式、システム、装置、又は装置機構を提供することである。
【００１０】
本出願の更なる実施形態、形態、特徴、態様、有益性、目的、及び利点は、詳細な説明及び添付図面から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の原理の理解を促すために、これより図に示している各実施形態を参照してゆくが、説明に際して特定の言語を使用する。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定する意図はないものと理解頂きたい。説明している実施形態に対する変更や更なる修正、及びここに説明する本発明の原理のこの他の応用は、本発明が関連する分野の当業者であれば普通に想起されるものと考えている。
【００１２】
本出願の１つの実施形態は、患者の身体内部の２つ又はそれ以上の骨の間に植え込むために整えられた人工器官である。この人工器官は、対向する磁界生成部分を含んでおり、この対向する磁界生成部分は、両者の間に反発性の磁力を提供する向きに配置され、荷重を支承するために使用されている。１つの形態では、磁界生成部分から生じる磁界パターンは、所与の患者の異なる身体活動レベルに対応させるため、及び／又は人工器官の動作を所与の患者に対して特別仕様にするために、調整することができる。
【００１３】
図１は、本出願の別の実施形態の人工器官システム２０を示している。システム２０は、部分的に略図化されており、軸Ａに沿って患者の脊椎Ｓの一部に関係付けて示されている。軸Ａは、患者の上半身が直立した状態のときの、脊椎Ｓの公称荷重支承軸である。脊椎Ｓは、代表の椎骨Ｖ１及び椎骨Ｖ２で示されている。システム２０は、オペレータの入出力（Ｉ／Ｏ）装置２４及び人工脊椎円板器官３０と作動的に通信している磁界制御装置２２を含んでいる。人工器官３０は、椎骨Ｖ１と椎骨Ｖ２の間の椎間空洞Ｃに配置され、以下に詳しく説明する磁気支承器７０を提供するように作られている。椎骨Ｖ１とＶ２の間の椎間空間（空洞Ｃ）は、通常は、外科処置の間に病変のある及び／又は傷害のある円板を切除することにより形成される。次いで、この外科処置の次の段階で、空洞Ｃに人工器官３０が植え込まれる。
【００１４】
更に図２と図３には、人工器官３０に関する更なる詳細が示されている。図２は、図１に示す断面線２−２に対応する断面図であり、図３は、図２に示す断面線３−３に対応する部分断面破断図である。人工器官３０は、端部分３２ａと、反対側の端部分３２ｂを含んでいる。端部分３２ａは、椎骨Ｖ１に押し付けて機械的荷重伝達又は支承関係に設置することができる構造に作られている支承面３６ａを画定する荷重支承部材３４ａを含んでいる。端部分３２ｂは、椎骨Ｖ２に押し付けて機械的荷重伝達又は支承関係に設置することができる構造に作られている支承面３６ｂを画定する荷重支承部材３４ｂを含んでいる。
【００１５】
端部分３２ａと３２ｂは、それぞれ、磁石４０ａと４０ｂを含んでいる。人工器官３０では、磁石４０ａと４０ｂは、更に、対応する電磁石４２ａと４２ｂとして規定されている。電磁石４２ａと４２ｂは、それぞれ、標準的型式の対応する電気伝導性コイル４４ａと４４ｂを有しており、それらは断面図で概略的に示されている。人工リンク器官構造５０は、端部分３２ａと３２ｂを相互接続している。この相互接続は、接着剤、１つ又は複数のファスナ、又は当業者には想起されるはずの他の結合技法によって行うことができる。図示の様に、リンク構造５０は、可撓性を有する織物スリーブ又はチューブ５２の形態をしている。チューブ５２は、織られた天然繊維及び／又は合成繊維で形成することができ、手で容易に付形し直したり整形し直すことができる。チューブ５２の織物を構成する材料の例としては、ガラス、グラファイト、金属、及び／又は有機ポリマーが挙げられる。チューブ５２は、端部分３２ａと３２ｂの間に室５４を画定している。室５４には緩衝材６０が配置されており、この緩衝材は、より具体的に弾力性を有するポリマー固体６２として示されている。１つの形態では、固体６２は、１つ又は複数の種類のシリコンの形態をしている。なお、緩衝材６０は、図２の断面では明解さを期して示していないが、図４に示す緩衝材６０と同様の外観を有しているものと理解頂きたく、それについて以下に詳しく説明する。
【００１６】
次に、図１から図３を概括的に参照しながら、システム２０の或る特定の作動的態様を説明する。疾患、傷害、先天性欠陥などにより、天然の脊椎円板を置換する必要が生じた場合、外科的介入処置が必要となる。１つの外科的処置では、隣接する椎骨の間から欠陥のある円板を取り除き、得られた椎間円板空間（空洞Ｃ）を洗浄して前処理し、人工器官３０を空洞Ｃに植え込む。その際、荷重支承部材３４ａが一方の椎骨（図１の椎骨Ｖ１）に押し付けて設置するように配置され、荷重支承部材３４ｂが反対側の椎骨（図１の椎骨Ｖ２）に押し付けて設置するように配置される。
【００１７】
人工器官３０は、植え込んだ後、その公称使用期間の大部分の間、患者が直立しているときなどに圧縮荷重を受けるものと考えて頂きたい。この圧縮荷重に機械的に対抗するため、磁気支承器７０が、人工器官３０により提供されており、脊椎Ｓ内に存る間は部材３４ａと３４ｂの間に所望の公称離間度を維持するように作られている。システム２０では、磁気支承器７０は、磁界制御装置２４により起動され制御される。制御装置２４は、オペレータの装置２２による入力に応答し、電磁石４２ａ及び４２ｂを選択的に起動し及び／又は調整する。電磁石４２ａと４２ｂは、同じ磁極Ｐ１が内側に互いに向きあって対立した関係になるように向けて配置されている。対応して、各電磁石の反対の磁極Ｐ２は外側に向いている。なお、各磁石４０ａと４０ｂについて、極Ｐ１は北（Ｎ）極でも南（Ｓ）極でもよく、その場合、極Ｐ２は他方の（反対の）極であるものと理解頂きたい。
【００１８】
同じ極が互いに対向しているこの配置では、起動した電磁石４２ａと４２ｂ並びに対応する端部分３２ａと３２ｂは、図２の双頭矢印により表される反発性磁力Ｒで互いに反発し合う。電磁石４２ａと４２ｂの対応する磁界Ｆ１とＦ２は、室５４の内側に部分的に示された破線の磁界線により表されている。それら磁界線で表されるように、磁界Ｆ１とＦ２は、同じ極の場合に予測される標準的な様式で互いに反発し合う。室５４の外側の磁界線は、明解さを期して省略している。集合的に、磁界Ｆ１とＦ２は、脊椎Ｓによる圧縮荷重を支えるために使用される反発性磁力に対応する磁界パターン８０を提供している。
【００１９】
反発性磁力Ｒは、端部分３２ａと３２ｂを、リンク構造５０により規定される最大距離Ｄだけ互いから離間した状態に置く。具体的には、手で容易に付形し直される図示の織物チューブ５２では、反発性磁力Ｒは、対抗する力が加えられないとき、リンク構造５０を張力の掛かった状態に置く。その結果、リンク構造５０は、磁石４０ａと４０ｂの極方位を維持し、対応して、端部分３２ａと３２ｂを最大距離Ｄに拘束する。更に、使用時、人工器官３０は、椎骨Ｖ１及び／又はＶ２を通る軸Ａ沿って荷重を受け、その荷重を軸Ａに沿って一方から他方に伝達するように働く。しかしながら、力Ｒは有限なので、この外部荷重により或る程度まで相殺され、端部分３２ａと３２ｂは、これに応じて軸Ａに沿って互いに近づく傾向にある。更に、この端部分３２ａと３２ｂの間の相対運動で、緩衝材６０は圧縮されることになり、実線６２で表すその特定の形態のために、図２に示すように外側に僅かに出っ張る。対応して、緩衝材６０は、軸方向の圧縮荷重を和らげ、磁気支承器７０を、特に荷重の突然の変化に関して、補完する。また、チューブ５２と固体６２は、一緒になって軸Ａに直交する方向に沿う動きを制限し、部材３４ａ及び／又は部材３４ｂを軸Ａに対して転位させかねない剪断荷重に抵抗する。
【００２０】
幾つかのシステム制御モードが考えられる。１つの例では、磁界制御装置２２は、患者の体外に残され、人工器官３０の植え込みの間又はその直後にだけ、調整入力を提供する装置２４を使用して磁界パターン８０を所望の荷重支承レベルに調整するために使用される。このモードでは、制御装置２２は、外部にあっても内部にあってもよく、電磁石４２ａと４２ｂの植え込み型電力供給源（図示せず）の出力を、選択された荷重支承レベルに対応する出力に設定するのに使用される。一旦レベルが設定されると、制御装置２２は、もはや必要ではなくなり、取り去られるので、磁界パターン８０は、この植え込まれた電力供給源で維持される。別のモードでは、制御装置２２は、人工器官３０の動作を「微調整」し又は別のやり方で調整するために、医師又は他の医療提供者により定期的に起動される。このモードでは、制御装置２２は、装置２４と共に、又はこれを伴わずに植え込まれてもよいが、電磁石４２ａと４２ｂ用、制御装置２２用、及び／又は必要に応じて装置２４用の埋め込み式電力供給源を含んでいる。更に別のモードでは、制御装置２２、及び随意的に装置２４は、予想される身体活動などに基づいて患者（使用者）が磁界パターンを選択的に調整することができるようにして植え込まれる。電磁石４２ａと４２ｂ、制御装置２２、及び／又は装置２４の電力供給源は、このモードでは同様に植え込まれる。
【００２１】
代わりに又は追加して、別のモードは、安全上の理由その他により、他の磁界と干渉し又はこれを混乱させることのないように、磁界を弱くし又は無くすことを考慮している。その様なモードでは、非磁性構成要素は、機械的に、磁界が弱くなり又は存在しないときに所望の荷重支承構造を提供できるように作られている。この機械的構造は、適宜、一時使用又は長期使用を目的とすることができる。更に別の実施形態では、当業者には想起されるように、異なる制御又は規制モードを考えている。具体的に、１つの代替例では、磁界の調整性能は一切無く、及び／又は制御装置２２と装置２４は存在しない。
【００２２】
図４では、代わりの実施形態を人工脊椎円板器官１３０として示しており、同様の特性には同じ符号を付して示している。人工器官１３０は、人工器官３０と同じように、椎骨を支承するため椎間円板空間に植え込まれるように作られている。人工器官３０と同じように、人工器官１３０は、互いに反対側の端部分１３２ａと１３２ｂを含んでおり、各端部分は、それぞれ荷重支承材１３４ａと１３４ｂを含んでいる。荷重支承材１３４ａと１３４ｂは、それぞれ荷重支承面１３６ａと１３６ｂを画定している。端部分１３２ａと１３２ｂは、更に、織物チューブ５２の形態をしたリンク構造５０で相互接続され、室１５４が画定されている。チューブ５２は、先にシステム２０に関連して説明したように、室１５４の内側の緩衝材６０を取り囲んでいる。
【００２３】
端部分１３２ａと１３２ｂは、それぞれ、対応する磁石１４０ａと１４０ｂを含んでいる。磁石４０ａ及び４０ｂとは対照的に、磁石１４０ａと１４０ｂは、それぞれが永久磁石であり、更に、それぞれ符号１４２ａと１４２ｂで規定されている。永久磁石１４２ａと１４２ｂは、人工器官３０に関連して説明したように、反発性磁力Ｒを作り出すために、同じ極Ｐ１が内側に互いに向き合うように配置されている。対応して、極Ｐ２（各々が極Ｐ１と反対）は、外向きに互いから離れ方向に向けられている。人工器官３０と同様に、極Ｐ１の配置は、匹敵するやり方で使用される磁気支承器１７０を提供している。同様に、この極配置の結果として磁界パターン１８０が得られる。
【００２４】
人工器官３０と同様に、人工器官１３０は、磁界パターン１８０と得られる力Ｒが調整可能となるように形成することもできる。永久磁石では、その様な調整は、各種永久磁石の極の幾何学的配置及び対応する互いに対する形状の方位合わせを行うことにより機械的に行われる。Moisdonに与えられた米国特許第５，５９５，５６３号は、その様な調整技法に関する背景を更に詳しく説明しており、同特許の全内容を参考文献としてここに援用する。代わりに又は追加して、調整機能を提供するため、電磁石を永久磁石と組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
他にも本発明の実施形態が幾つか考えられる。例えば、１つの代替例では、システム２０と人工器官１３０の様々な態様を組み合わせている。更に別の実施形態では、人工器官３０、人工器官１３０、又はそれらの変型が、２つ又はそれ以上の椎骨以外の骨の間に植え込まれる。
【００２６】
更に別の実施形態では、磁石及び対応する磁界及びその結果生じる磁界パターンは、反対の極性の磁石を互いに接近させて設置することにより得られる引力と、同じ極性の磁石を互いに接近させて設置することにより得られる反発力の両方を含んでいる。ここで使用する「反発性磁力」又は「反発力」とは、同じ極性の磁石を互いに接近させて設置することにより得られる力を指し、この場合、反対の極性の磁石を互いに接近させて設置することによる引力が存在していてもいなくても、何れでもよく、更に、多数の例が存在する場合には、その様な力の内の何れかを指す。米国特許第６，３８７，０９６号を、磁気引力と共に提供される反発力に関する追加情報源として引用し、ここに参考文献として援用する。別の代替的実施形態の例では、面３６ａ、３６ｂ、１３６ａ、及び１３６ｂの１つ又はそれ以上は、椎骨面をしっかりと捕まえるため、粗されるか、別のやり方で骨係合構造を含んでいる。
【００２７】
更に別の実施形態では、人工リンク器官構造は、１つ又はそれ以上の係留紐、ケーブル、編紐、ワイヤ、コード、帯、フィラメント、繊維、及び／又はシート；有機ポリマー、金属、及び／又は複合材で形成された非織物チューブ；織物、フィラメント状、繊維状、及び／又は織り構造を含んでいてもいなくてもよいが、アコーデオン又は蛇腹チューブの型式；上記の組み合わせ、又は当業者には想起されるはずの異なる装置を含んでいてもよい。
【００２８】
代わりに又は追加して、リンク構造は、リンク構造部材又は部分の間に１つ又はそれ以上の開口部を設けて、その様な開口部が人工器官の端部分の間を伸張するように作ることもできる。１つの特定の代替例では、複数の離間して配置されたコードが互いに反対側の端部分を接続して、軸Ａに対して横方向に比較的大きな開放空間を画定している。更に別の実施形態では、緩衝材６０は、互いに反対側の端部分の間にリンク構造により画定されている液密室に入れられた流体の形態であってもよいし、及び／又はシリコン以外の固体で構成されていてもよい。その様な流体を基にする装置では、リンク構造は、可撓性又は弾性を有する有機ポリマーチューブ構造、又は金属製の蛇腹又はアコーデオンチューブ構造の様な、流体を保持するのに適した型式のものである。
【００２９】
以上、本発明を図面に示し上記説明で詳細に説明してきたが、それらは説明を目的としており何ら限定を課すものではなく、選択された実施形態を図示し説明したに過ぎず、ここに説明し又は特許請求の範囲により定義した本発明の範囲に包含される全ての変更、等価物、及び修正は、保護されることを要求する。ここに提供している何れの実験、実験例、又は実験結果も、本発明を説明することを目的としたものであり、本発明の範囲を制限又は限定するものと捉えられるべきではない。また、ここで述べた何れの理論、作動機構、立証、又は知見も、本発明の理解を深めることを意図したものであり、本発明を、その様な理論、作動機構、立証、又は知見に、何ら限定するものではない。特許請求の範囲を解釈するに当たり、「或る」「１つの」、「少なくとも１つ」、及び「少なくとも一部」の様な語は、別段指定のない限り、特許請求の範囲を唯一つの品目に限定するものではない。また、「少なくとも一部」及び／又は「一部」という言葉を使用している場合、特許請求の範囲は、別段指定のない限り、一部及び／又は品目全体を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】磁気支承器を有する人工器官を含んでいるシステムの部分概略図である。
【図２】図１の人工器官の、図１に示す断面線２−２に沿った断面側面図である。
【図３】図１の人工器官の、図２の断面線３−３に沿った部分断面破断図である。
【図４】磁気支承器を有する別の型式の人工器官の部分概略図、部分断面側面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工器官装置及びその使用法に関し、より具体的には、排他的にではなく、磁気的荷重支承器を提供し且つ患者の骨の間に植え込むことができるように作られている人工器官に関する。随意的には、この支承器は、異なる用途に対して動的に働き及び／又は順応する。
【背景技術】
【０００２】
整形外科的な傷害及び疾患に対して処置を施すために人工インプラント器官を使用することは普通になってきている。
【特許文献１】米国特許第５，５９５，５６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３８７，０９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
とはいえ、その様な装置の各種製造及び動作的態様に関しては、更なる課題がなお存在している。而して、この技術分野には更なる貢献が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願の１つの実施形態は、特有の人工器官である。他の実施形態は、植え込み可能な人工器官が関与する、特有の方法、システム、装置、及び装置機構を含んでいる。
別の実施形態は、特有の荷重支承人工器官を含んでいる。それは、２つ又はそれ以上の骨の間に形成された空間に植え込むように整えられ、１つ又はそれ以上の骨によって与えられる機械的荷重に対する磁気的支承器を提供している。
【０００５】
別の実施形態は、患者の脊椎の２つの椎骨の間に空洞を形成する段階と、それぞれの椎骨に係合させるための互いに反対側の端部分と、それら端部分を一体に接続する人工リンク器官構造とを含んでいる人工脊椎円板器官を空洞に植え込む段階と、を含んでいる。更に、端部分を、椎骨と荷重支承関係に係合させながら離間した関係に維持するために、反発性磁力を提供する磁界が、それぞれの端部分に設けられている。１つの形態では、少なくとも一方の端部分の磁界は、電磁石を設けて形成されており、別の形態では、少なくとも一方の端部分には、永久磁石が設けられている。代わりに又は追加して、人工器官構造は、両端部分の間に緩衝材料が入ったスリーブを含んでいる。
【０００６】
更に別の実施形態は、椎間円板空洞に植え込むための人工脊椎円板器官装置に着眼している。この装置は、第１の椎骨に係合させる第１端部分と、第２の椎骨に係合させる、第１端部分の反対側に配置されている第２端部分と、を含んでいる。第１端部分は、第１磁極を提供する構造に作られており、第２端部分は、第２磁極を提供する構造に作られていて、両磁極は同じ極性である。連結構造は、第１磁極と第２磁極を互いに向かい合わせにして反発性磁力を発生させ、荷重を支承するときに第１端部分と第２端部分が互いに離間した関係に維持されるようにして、第１端部分と第２端部分を一体に接続している。
【０００７】
更に別の実施形態は、患者の２つ又はそれ以上の骨の間に空洞を形成するための外科処置を行う段階と；第１荷重支承部材と、反対側の第２荷重支承部材と、第１部材と第２部材を一体に接続するリンク構造と、を含んでいる人工器官を空洞に植え込んで、骨の間に荷重支承関係を確立する段階と；第１部材と第２部材の間に磁界パターンを提供する段階と、を含んでいる。このパターンは、第１部材と第２部材を骨の間に荷重支承関係に係合させながら離間した関係に維持するための反発性磁力を発生させるように、向けられている。
【０００８】
更に別の実施形態は、人工器官と磁界制御装置を備えているシステムに着眼している。この人工器官は、第１荷重支承部分と、これと反対側の第２荷重支承部分と、それら両部分を一体に接続している連結構造と、を含んでいる。磁界制御装置は、両部分によって提供される磁界パターンの発生を調整するために人工器官と通信している。このパターンは、人工器官が２つ又はそれ以上の骨の間に植え込まれたときに、荷重支承部分の間に反発性磁力を発生させて、それらを離間した関係に維持することができるように作られる。
【０００９】
本出願の１つの目的は、特有の人工器官を提供することである。
代わりに又は追加して、本出願の別の目的は、特有の人工器官方式、システム、装置、又は装置機構を提供することである。
【００１０】
本出願の更なる実施形態、形態、特徴、態様、有益性、目的、及び利点は、詳細な説明及び添付図面から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の原理の理解を促すために、これより図に示している各実施形態を参照してゆくが、説明に際して特定の言語を使用する。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定する意図はないものと理解頂きたい。説明している実施形態に対する変更や更なる修正、及びここに説明する本発明の原理のこの他の応用は、本発明が関連する分野の当業者であれば普通に想起されるものと考えている。
【００１２】
本出願の１つの実施形態は、患者の身体内部の２つ又はそれ以上の骨の間に植え込むために整えられた人工器官である。この人工器官は、対向する磁界生成部分を含んでおり、この対向する磁界生成部分は、両者の間に反発性の磁力を提供する向きに配置され、荷重を支承するために使用されている。１つの形態では、磁界生成部分から生じる磁界パターンは、所与の患者の異なる身体活動レベルに対応させるため、及び／又は人工器官の動作を所与の患者に対して特別仕様にするために、調整することができる。
【００１３】
図１は、本出願の別の実施形態の人工器官システム２０を示している。システム２０は、部分的に略図化されており、軸Ａに沿って患者の脊椎Ｓの一部に関係付けて示されている。軸Ａは、患者の上半身が直立した状態のときの、脊椎Ｓの公称荷重支承軸である。脊椎Ｓは、代表の椎骨Ｖ１及び椎骨Ｖ２で示されている。システム２０は、オペレータの入出力（Ｉ／Ｏ）装置２４及び人工脊椎円板器官３０と作動的に通信している磁界制御装置２２を含んでいる。人工器官３０は、椎骨Ｖ１と椎骨Ｖ２の間の椎間空洞Ｃに配置され、以下に詳しく説明する磁気支承器７０を提供するように作られている。椎骨Ｖ１とＶ２の間の椎間空間（空洞Ｃ）は、通常は、外科処置の間に病変のある及び／又は傷害のある円板を切除することにより形成される。次いで、この外科処置の次の段階で、空洞Ｃに人工器官３０が植え込まれる。
【００１４】
更に図２と図３には、人工器官３０に関する更なる詳細が示されている。図２は、図１に示す断面線２−２に対応する断面図であり、図３は、図２に示す断面線３−３に対応する部分断面破断図である。人工器官３０は、端部分３２ａと、反対側の端部分３２ｂを含んでいる。端部分３２ａは、椎骨Ｖ１に押し付けて機械的荷重伝達又は支承関係に設置することができる構造に作られている支承面３６ａを画定する荷重支承部材３４ａを含んでいる。端部分３２ｂは、椎骨Ｖ２に押し付けて機械的荷重伝達又は支承関係に設置することができる構造に作られている支承面３６ｂを画定する荷重支承部材３４ｂを含んでいる。
【００１５】
端部分３２ａと３２ｂは、それぞれ、磁石４０ａと４０ｂを含んでいる。人工器官３０では、磁石４０ａと４０ｂは、更に、対応する電磁石４２ａと４２ｂとして規定されている。電磁石４２ａと４２ｂは、それぞれ、標準的型式の対応する電気伝導性コイル４４ａと４４ｂを有しており、それらは断面図で概略的に示されている。人工リンク器官構造５０は、端部分３２ａと３２ｂを相互接続している。この相互接続は、接着剤、１つ又は複数のファスナ、又は当業者には想起されるはずの他の結合技法によって行うことができる。図示の様に、リンク構造５０は、可撓性を有する織物スリーブ又はチューブ５２の形態をしている。チューブ５２は、織られた天然繊維及び／又は合成繊維で形成することができ、手で容易に付形し直したり整形し直すことができる。チューブ５２の織物を構成する材料の例としては、ガラス、グラファイト、金属、及び／又は有機ポリマーが挙げられる。チューブ５２は、端部分３２ａと３２ｂの間に室５４を画定している。室５４には緩衝材６０が配置されており、この緩衝材は、より具体的に弾力性を有するポリマー固体６２として示されている。１つの形態では、固体６２は、１つ又は複数の種類のシリコンの形態をしている。なお、緩衝材６０は、図２の断面では明解さを期して示していないが、図４に示す緩衝材６０と同様の外観を有しているものと理解頂きたく、それについて以下に詳しく説明する。
【００１６】
次に、図１から図３を概括的に参照しながら、システム２０の或る特定の作動的態様を説明する。疾患、傷害、先天性欠陥などにより、天然の脊椎円板を置換する必要が生じた場合、外科的介入処置が必要となる。１つの外科的処置では、隣接する椎骨の間から欠陥のある円板を取り除き、得られた椎間円板空間（空洞Ｃ）を洗浄して前処理し、人工器官３０を空洞Ｃに植え込む。その際、荷重支承部材３４ａが一方の椎骨（図１の椎骨Ｖ１）に押し付けて設置するように配置され、荷重支承部材３４ｂが反対側の椎骨（図１の椎骨Ｖ２）に押し付けて設置するように配置される。
【００１７】
人工器官３０は、植え込んだ後、その公称使用期間の大部分の間、患者が直立しているときなどに圧縮荷重を受けるものと考えて頂きたい。この圧縮荷重に機械的に対抗するため、磁気支承器７０が、人工器官３０により提供されており、脊椎Ｓ内に存る間は部材３４ａと３４ｂの間に所望の公称離間度を維持するように作られている。システム２０では、磁気支承器７０は、磁界制御装置２４により起動され制御される。制御装置２４は、オペレータの装置２２による入力に応答し、電磁石４２ａ及び４２ｂを選択的に起動し及び／又は調整する。電磁石４２ａと４２ｂは、同じ磁極Ｐ１が内側に互いに向きあって対立した関係になるように向けて配置されている。対応して、各電磁石の反対の磁極Ｐ２は外側に向いている。なお、各磁石４０ａと４０ｂについて、極Ｐ１は北（Ｎ）極でも南（Ｓ）極でもよく、その場合、極Ｐ２は他方の（反対の）極であるものと理解頂きたい。
【００１８】
同じ極が互いに対向しているこの配置では、起動した電磁石４２ａと４２ｂ並びに対応する端部分３２ａと３２ｂは、図２の双頭矢印により表される反発性磁力Ｒで互いに反発し合う。電磁石４２ａと４２ｂの対応する磁界Ｆ１とＦ２は、室５４の内側に部分的に示された破線の磁界線により表されている。それら磁界線で表されるように、磁界Ｆ１とＦ２は、同じ極の場合に予測される標準的な様式で互いに反発し合う。室５４の外側の磁界線は、明解さを期して省略している。集合的に、磁界Ｆ１とＦ２は、脊椎Ｓによる圧縮荷重を支えるために使用される反発性磁力に対応する磁界パターン８０を提供している。
【００１９】
反発性磁力Ｒは、端部分３２ａと３２ｂを、リンク構造５０により規定される最大距離Ｄだけ互いから離間した状態に置く。具体的には、手で容易に付形し直される図示の織物チューブ５２では、反発性磁力Ｒは、対抗する力が加えられないとき、リンク構造５０を張力の掛かった状態に置く。その結果、リンク構造５０は、磁石４０ａと４０ｂの極方位を維持し、対応して、端部分３２ａと３２ｂを最大距離Ｄに拘束する。更に、使用時、人工器官３０は、椎骨Ｖ１及び／又はＶ２を通る軸Ａ沿って荷重を受け、その荷重を軸Ａに沿って一方から他方に伝達するように働く。しかしながら、力Ｒは有限なので、この外部荷重により或る程度まで相殺され、端部分３２ａと３２ｂは、これに応じて軸Ａに沿って互いに近づく傾向にある。更に、この端部分３２ａと３２ｂの間の相対運動で、緩衝材６０は圧縮されることになり、実線６２で表すその特定の形態のために、図２に示すように外側に僅かに出っ張る。対応して、緩衝材６０は、軸方向の圧縮荷重を和らげ、磁気支承器７０を、特に荷重の突然の変化に関して、補完する。また、チューブ５２と固体６２は、一緒になって軸Ａに直交する方向に沿う動きを制限し、部材３４ａ及び／又は部材３４ｂを軸Ａに対して転位させかねない剪断荷重に抵抗する。
【００２０】
幾つかのシステム制御モードが考えられる。１つの例では、磁界制御装置２２は、患者の体外に残され、人工器官３０の植え込みの間又はその直後にだけ、調整入力を提供する装置２４を使用して磁界パターン８０を所望の荷重支承レベルに調整するために使用される。このモードでは、制御装置２２は、外部にあっても内部にあってもよく、電磁石４２ａと４２ｂの植え込み型電力供給源（図示せず）の出力を、選択された荷重支承レベルに対応する出力に設定するのに使用される。一旦レベルが設定されると、制御装置２２は、もはや必要ではなくなり、取り去られるので、磁界パターン８０は、この植え込まれた電力供給源で維持される。別のモードでは、制御装置２２は、人工器官３０の動作を「微調整」し又は別のやり方で調整するために、医師又は他の医療提供者により定期的に起動される。このモードでは、制御装置２２は、装置２４と共に、又はこれを伴わずに植え込まれてもよいが、電磁石４２ａと４２ｂ用、制御装置２２用、及び／又は必要に応じて装置２４用の埋め込み式電力供給源を含んでいる。更に別のモードでは、制御装置２２、及び随意的に装置２４は、予想される身体活動などに基づいて患者（使用者）が磁界パターンを選択的に調整することができるようにして植え込まれる。電磁石４２ａと４２ｂ、制御装置２２、及び／又は装置２４の電力供給源は、このモードでは同様に植え込まれる。
【００２１】
代わりに又は追加して、別のモードは、安全上の理由その他により、他の磁界と干渉し又はこれを混乱させることのないように、磁界を弱くし又は無くすことを考慮している。その様なモードでは、非磁性構成要素は、機械的に、磁界が弱くなり又は存在しないときに所望の荷重支承構造を提供できるように作られている。この機械的構造は、適宜、一時使用又は長期使用を目的とすることができる。更に別の実施形態では、当業者には想起されるように、異なる制御又は規制モードを考えている。具体的に、１つの代替例では、磁界の調整性能は一切無く、及び／又は制御装置２２と装置２４は存在しない。
【００２２】
図４では、代わりの実施形態を人工脊椎円板器官１３０として示しており、同様の特性には同じ符号を付して示している。人工器官１３０は、人工器官３０と同じように、椎骨を支承するため椎間円板空間に植え込まれるように作られている。人工器官３０と同じように、人工器官１３０は、互いに反対側の端部分１３２ａと１３２ｂを含んでおり、各端部分は、それぞれ荷重支承材１３４ａと１３４ｂを含んでいる。荷重支承材１３４ａと１３４ｂは、それぞれ荷重支承面１３６ａと１３６ｂを画定している。端部分１３２ａと１３２ｂは、更に、織物チューブ５２の形態をしたリンク構造５０で相互接続され、室１５４が画定されている。チューブ５２は、先にシステム２０に関連して説明したように、室１５４の内側の緩衝材６０を取り囲んでいる。
【００２３】
端部分１３２ａと１３２ｂは、それぞれ、対応する磁石１４０ａと１４０ｂを含んでいる。磁石４０ａ及び４０ｂとは対照的に、磁石１４０ａと１４０ｂは、それぞれが永久磁石であり、更に、それぞれ符号１４２ａと１４２ｂで規定されている。永久磁石１４２ａと１４２ｂは、人工器官３０に関連して説明したように、反発性磁力Ｒを作り出すために、同じ極Ｐ１が内側に互いに向き合うように配置されている。対応して、極Ｐ２（各々が極Ｐ１と反対）は、外向きに互いから離れ方向に向けられている。人工器官３０と同様に、極Ｐ１の配置は、匹敵するやり方で使用される磁気支承器１７０を提供している。同様に、この極配置の結果として磁界パターン１８０が得られる。
【００２４】
人工器官３０と同様に、人工器官１３０は、磁界パターン１８０と得られる力Ｒが調整可能となるように形成することもできる。永久磁石では、その様な調整は、各種永久磁石の極の幾何学的配置及び対応する互いに対する形状の方位合わせを行うことにより機械的に行われる。Moisdonに与えられた米国特許第５，５９５，５６３号は、その様な調整技法に関する背景を更に詳しく説明しており、同特許の全内容を参考文献としてここに援用する。代わりに又は追加して、調整機能を提供するため、電磁石を永久磁石と組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
他にも本発明の実施形態が幾つか考えられる。例えば、１つの代替例では、システム２０と人工器官１３０の様々な態様を組み合わせている。更に別の実施形態では、人工器官３０、人工器官１３０、又はそれらの変型が、２つ又はそれ以上の椎骨以外の骨の間に植え込まれる。
【００２６】
更に別の実施形態では、磁石及び対応する磁界及びその結果生じる磁界パターンは、反対の極性の磁石を互いに接近させて設置することにより得られる引力と、同じ極性の磁石を互いに接近させて設置することにより得られる反発力の両方を含んでいる。ここで使用する「反発性磁力」又は「反発力」とは、同じ極性の磁石を互いに接近させて設置することにより得られる力を指し、この場合、反対の極性の磁石を互いに接近させて設置することによる引力が存在していてもいなくても、何れでもよく、更に、多数の例が存在する場合には、その様な力の内の何れかを指す。米国特許第６，３８７，０９６号を、磁気引力と共に提供される反発力に関する追加情報源として引用し、ここに参考文献として援用する。別の代替的実施形態の例では、面３６ａ、３６ｂ、１３６ａ、及び１３６ｂの１つ又はそれ以上は、椎骨面をしっかりと捕まえるため、粗されるか、別のやり方で骨係合構造を含んでいる。
【００２７】
更に別の実施形態では、人工リンク器官構造は、１つ又はそれ以上の係留紐、ケーブル、編紐、ワイヤ、コード、帯、フィラメント、繊維、及び／又はシート；有機ポリマー、金属、及び／又は複合材で形成された非織物チューブ；織物、フィラメント状、繊維状、及び／又は織り構造を含んでいてもいなくてもよいが、アコーデオン又は蛇腹チューブの型式；上記の組み合わせ、又は当業者には想起されるはずの異なる装置を含んでいてもよい。
【００２８】
代わりに又は追加して、リンク構造は、リンク構造部材又は部分の間に１つ又はそれ以上の開口部を設けて、その様な開口部が人工器官の端部分の間を伸張するように作ることもできる。１つの特定の代替例では、複数の離間して配置されたコードが互いに反対側の端部分を接続して、軸Ａに対して横方向に比較的大きな開放空間を画定している。更に別の実施形態では、緩衝材６０は、互いに反対側の端部分の間にリンク構造により画定されている液密室に入れられた流体の形態であってもよいし、及び／又はシリコン以外の固体で構成されていてもよい。その様な流体を基にする装置では、リンク構造は、可撓性又は弾性を有する有機ポリマーチューブ構造、又は金属製の蛇腹又はアコーデオンチューブ構造の様な、流体を保持するのに適した型式のものである。
【００２９】
以上、本発明を図面に示し上記説明で詳細に説明してきたが、それらは説明を目的としており何ら限定を課すものではなく、選択された実施形態を図示し説明したに過ぎず、ここに説明し又は特許請求の範囲により定義した本発明の範囲に包含される全ての変更、等価物、及び修正は、保護されることを要求する。ここに提供している何れの実験、実験例、又は実験結果も、本発明を説明することを目的としたものであり、本発明の範囲を制限又は限定するものと捉えられるべきではない。また、ここで述べた何れの理論、作動機構、立証、又は知見も、本発明の理解を深めることを意図したものであり、本発明を、その様な理論、作動機構、立証、又は知見に、何ら限定するものではない。特許請求の範囲を解釈するに当たり、「或る」「１つの」、「少なくとも１つ」、及び「少なくとも一部」の様な語は、別段指定のない限り、特許請求の範囲を唯一つの品目に限定するものではない。また、「少なくとも一部」及び／又は「一部」という言葉を使用している場合、特許請求の範囲は、別段指定のない限り、一部及び／又は品目全体を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】磁気支承器を有する人工器官を含んでいるシステムの部分概略図である。
【図２】図１の人工器官の、図１に示す断面線２−２に沿った断面側面図である。
【図３】図１の人工器官の、図２の断面線３−３に沿った部分断面破断図である。
【図４】磁気支承器を有する別の型式の人工器官の部分概略図、部分断面側面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法において、
患者の脊椎の第１椎骨と第２脊椎の間に空洞を形成する段階と、
前記第１椎骨に係合させる第１端部分と前記第２椎骨に係合させる第２端部分を含んでおり、前記第１部分と前記第２部分は人工リンク器官構造により一体に接続されている、人工脊椎椎間円板器官を、前記空洞に植え込む段階と、
前記第１部分に第１磁界を、そして前記第２部分に第２磁界を提供する段階であって、前記第１磁界と前記第２磁界は、前記第１部分と前記第２部分を、前記第１椎骨及び前記第２椎骨と荷重支承関係に係合させながら互いに離間した関係に維持するため、反発性磁力を提供するように作られている、磁界を提供する段階と、から成る方法。
【請求項２】
前記提供する段階は、前記第１端部分に含まれている第１永久磁石と前記第２端部分に含まれている第２永久磁石で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１端部分は電磁石を含んでおり、前記提供する段階は、前記電磁石で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１磁界と前記第２磁界の内の少なくとも一方を、前記人工脊椎円板器官と作動的に通信している磁界制御装置で調整する段階を含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記人工器官に関する患者の身体活動レベルを判定する段階と、
前記第１磁界と前記第２磁界の内の少なくとも一方を、前記患者の身体活動レベルに応じて変更する段階と、を含んでいる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記人工器官構造は、繊維状、フィラメント状、有機ポリマー系、織り、編み、及び織物の材料の内の１つ又はそれ以上を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記連結構造は、前記第１端部分と前記第２端部分の間に配置された固体弾性ポリマーを取り囲んでいる織物スリーブを含んでおり、前記第１端部分は第１磁極を画定しており、前記第２端部分は第２磁極を画定しており、前記第１端部分と前記第２端部分は、前記第１磁極と前記第２磁極が互いに向き合うように向けられており、前記第１磁極と前記第２磁極は、反発性磁力を提供するために同極になっている、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
椎間空洞に植え込むための人工脊椎円板器官装置を備えている装置機構において、前記人工器官装置は、
第１の椎骨に係合させる第１端部分であって、第１磁極を提供する第１磁石を含んでいる、第１端部分と、
第２の椎骨に係合させる、前記第１端部分の反対側に配置されている第２端部分であって、第２磁極を提供する第２磁石を含んでいる、第２端部分と、
前記第１磁石と前記第２磁石が、その間に反発性磁力を発生させるため同じ極を向かい合わせにして配置されるように、前記第１端部分と前記第２端部分に接続されているリンク構造であって、前記反発性磁力に応じて前記第１端部分と前記第２端部分の分離量を最大距離までに拘束すると共に、１つ又はそれ以上の前記椎骨から伝達される圧縮荷重の変動に応じて前記第１端部分と前記第２端部分の間の相対移動を許容する、リンク構造と、を備えている装置機構。
【請求項９】
前記リンク構造は、編紐、織り物、天然繊維、有機ポリマー、及び金属系フィラメントの内の１つ又はそれ以上を含んでいる、請求項８に記載の装置機構。
【請求項１０】
前記リンク構造は、前記第１端部分と前記第２端部分の間に配置された緩衝材を取り囲んでいる織物チューブを含んでいる、請求項９に記載の装置機構。
【請求項１１】
前記第１磁石と前記第２磁石の内の少なくとも一方は永久磁石である、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１磁石と前記第２磁石の内の少なくとも一方は電磁石である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電磁石で生成される磁界を制御するために前記電磁石と作動的に通信している磁界制御装置を更に備えている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
方法において、
第１荷重支承部材と、反対側の第２荷重支承部材と、前記第１部材と前記第２部材に接続されているリンク構造と、を含んでいる人工器官を選択する段階と、
前記人工器官を、患者の２つ又はそれ以上の骨の間の空洞に、前記第１部材を第１の骨に押し付け、前記第２部材を第２の骨に押し付けて配置することにより植え込んで、前記骨の間に荷重支承関係を確立する段階と、
前記第１部材と前記第２部材の間に磁界パターンを提供する段階であって、前記磁界パターンは、前記第１部材と前記第２部材を、前記骨の間に圧縮荷重を支承する関係に係合させながら離間した関係に維持するための反発性磁力を発生させるように、向けられている、磁界パターンを提供する段階と、から成る方法。
【請求項１５】
前記磁界パターンを提供する段階は、
前記第１部材に担持されている第１永久磁石で、第１磁界を発生させる段階と、
前記第２部材に担持されている第２永久磁石で、第２磁界を発生させる段階と、を含んでおり、前記第１永久磁石は第１極を有し、前記第２永久磁石は第２極を有し、前記第１極と前記第２極は同じ極性であり、互いに向かい合うように向けられている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記提供する段階は、前記第１部材に担持されている第１電磁石で実行される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記磁界パターンを、オペレータ入力に応えて、前記人工器官と作動的に通信している磁界制御装置で調整する段階を含んでいる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記リンク構造は、繊維状、フィラメント状、有機ポリマー、織り、編み、コード、ワイヤ、帯、及び織物の材料の内の１つ又はそれ以上を含んでいる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記リンク構造は、前記第１部材と前記第２部材の間に配置された緩衝材を取り囲んでいる織物スリーブを含んでおり、前記方法は、前記磁界パターンの除去を行う段階を更に含んでおり、前記織物スリーブと前記緩衝材は、前記反発性磁力が存在しない場合は、荷重を機械的に支持する構造に作られている、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
人工脊椎円板器官において、
患者の脊椎の第１椎骨と荷重伝達関係を形成する第１端部分と、
患者の脊椎の第２椎骨と荷重伝達関係を形成する第２端部分であって、前記第１端部分とは反対側に配置されている、第２端部分と、
前記第１端部分と前記第２端部分を一体に接続しているスリーブと、
前記第１端部分と前記第２端部分の間のスリーブの内側に配置されている緩衝材と、を備えており、
前記第１端部分は第１磁界を発生させる第１磁石を含んでおり、前記第２端部分は第２磁界を発生させる第２磁石を含んでおり、前記第１磁石と前記第２磁石は、前記第１端部分と前記第２端部分の間に前記第１磁界と前記第２磁界が発生したときに、それらの間に反発力を提供する向きに配置されている、人工器官。
【請求項２１】
前記スリーブは、繊維状、フィラメント状、有機ポリマー、編紐、コード、帯、織り、又は織物の材料で構成されている、請求項２０に記載の人工器官。
【請求項２２】
前記スリーブは、織物材料で構成されており、前記緩衝材は、固体弾性ポリマーで構成されている、請求項２１に記載の人工器官。
【請求項２３】
前記第１磁石は、第１永久磁石を含んでおり、前記第２磁石は、第２永久磁石を含んでおり、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石は、それぞれ、前記反発性磁力を発生させるために、内側に互いに向き合うように向けられた同じ磁極を有している、請求項２０に記載の人工器官。
【請求項２４】
前記第１磁気構造は第１電磁石を含んでおり、前記第２磁気構造は第２電磁石を含んでおり、前記第１電磁石と前記第２電磁石は、それぞれ、前記反発性磁力を提供するために、内側に互いに向き合うように向けられた同じ磁極を発生させるように働く、請求項２０に記載の人工器官。
【請求項１】
方法において、
患者の脊椎の第１椎骨と第２脊椎の間に空洞を形成する段階と、
前記第１椎骨に係合させる第１端部分と前記第２椎骨に係合させる第２端部分を含んでおり、前記第１部分と前記第２部分は人工リンク器官構造により一体に接続されている、人工脊椎椎間円板器官を、前記空洞に植え込む段階と、
前記第１部分に第１磁界を、そして前記第２部分に第２磁界を提供する段階であって、前記第１磁界と前記第２磁界は、前記第１部分と前記第２部分を、前記第１椎骨及び前記第２椎骨と荷重支承関係に係合させながら互いに離間した関係に維持するため、反発性磁力を提供するように作られている、磁界を提供する段階と、から成る方法。
【請求項２】
前記提供する段階は、前記第１端部分に含まれている第１永久磁石と前記第２端部分に含まれている第２永久磁石で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１端部分は電磁石を含んでおり、前記提供する段階は、前記電磁石で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１磁界と前記第２磁界の内の少なくとも一方を、前記人工脊椎円板器官と作動的に通信している磁界制御装置で調整する段階を含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記人工器官に関する患者の身体活動レベルを判定する段階と、
前記第１磁界と前記第２磁界の内の少なくとも一方を、前記患者の身体活動レベルに応じて変更する段階と、を含んでいる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記人工器官構造は、繊維状、フィラメント状、有機ポリマー系、織り、編み、及び織物の材料の内の１つ又はそれ以上を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記連結構造は、前記第１端部分と前記第２端部分の間に配置された固体弾性ポリマーを取り囲んでいる織物スリーブを含んでおり、前記第１端部分は第１磁極を画定しており、前記第２端部分は第２磁極を画定しており、前記第１端部分と前記第２端部分は、前記第１磁極と前記第２磁極が互いに向き合うように向けられており、前記第１磁極と前記第２磁極は、反発性磁力を提供するために同極になっている、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
椎間空洞に植え込むための人工脊椎円板器官装置を備えている装置機構において、前記人工器官装置は、
第１の椎骨に係合させる第１端部分であって、第１磁極を提供する第１磁石を含んでいる、第１端部分と、
第２の椎骨に係合させる、前記第１端部分の反対側に配置されている第２端部分であって、第２磁極を提供する第２磁石を含んでいる、第２端部分と、
前記第１磁石と前記第２磁石が、その間に反発性磁力を発生させるため同じ極を向かい合わせにして配置されるように、前記第１端部分と前記第２端部分に接続されているリンク構造であって、前記反発性磁力に応じて前記第１端部分と前記第２端部分の分離量を最大距離までに拘束すると共に、１つ又はそれ以上の前記椎骨から伝達される圧縮荷重の変動に応じて前記第１端部分と前記第２端部分の間の相対移動を許容する、リンク構造と、を備えている装置機構。
【請求項９】
前記リンク構造は、編紐、織り物、天然繊維、有機ポリマー、及び金属系フィラメントの内の１つ又はそれ以上を含んでいる、請求項８に記載の装置機構。
【請求項１０】
前記リンク構造は、前記第１端部分と前記第２端部分の間に配置された緩衝材を取り囲んでいる織物チューブを含んでいる、請求項９に記載の装置機構。
【請求項１１】
前記第１磁石と前記第２磁石の内の少なくとも一方は永久磁石である、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１磁石と前記第２磁石の内の少なくとも一方は電磁石である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電磁石で生成される磁界を制御するために前記電磁石と作動的に通信している磁界制御装置を更に備えている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
方法において、
第１荷重支承部材と、反対側の第２荷重支承部材と、前記第１部材と前記第２部材に接続されているリンク構造と、を含んでいる人工器官を選択する段階と、
前記人工器官を、患者の２つ又はそれ以上の骨の間の空洞に、前記第１部材を第１の骨に押し付け、前記第２部材を第２の骨に押し付けて配置することにより植え込んで、前記骨の間に荷重支承関係を確立する段階と、
前記第１部材と前記第２部材の間に磁界パターンを提供する段階であって、前記磁界パターンは、前記第１部材と前記第２部材を、前記骨の間に圧縮荷重を支承する関係に係合させながら離間した関係に維持するための反発性磁力を発生させるように、向けられている、磁界パターンを提供する段階と、から成る方法。
【請求項１５】
前記磁界パターンを提供する段階は、
前記第１部材に担持されている第１永久磁石で、第１磁界を発生させる段階と、
前記第２部材に担持されている第２永久磁石で、第２磁界を発生させる段階と、を含んでおり、前記第１永久磁石は第１極を有し、前記第２永久磁石は第２極を有し、前記第１極と前記第２極は同じ極性であり、互いに向かい合うように向けられている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記提供する段階は、前記第１部材に担持されている第１電磁石で実行される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記磁界パターンを、オペレータ入力に応えて、前記人工器官と作動的に通信している磁界制御装置で調整する段階を含んでいる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記リンク構造は、繊維状、フィラメント状、有機ポリマー、織り、編み、コード、ワイヤ、帯、及び織物の材料の内の１つ又はそれ以上を含んでいる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記リンク構造は、前記第１部材と前記第２部材の間に配置された緩衝材を取り囲んでいる織物スリーブを含んでおり、前記方法は、前記磁界パターンの除去を行う段階を更に含んでおり、前記織物スリーブと前記緩衝材は、前記反発性磁力が存在しない場合は、荷重を機械的に支持する構造に作られている、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
人工脊椎円板器官において、
患者の脊椎の第１椎骨と荷重伝達関係を形成する第１端部分と、
患者の脊椎の第２椎骨と荷重伝達関係を形成する第２端部分であって、前記第１端部分とは反対側に配置されている、第２端部分と、
前記第１端部分と前記第２端部分を一体に接続しているスリーブと、
前記第１端部分と前記第２端部分の間のスリーブの内側に配置されている緩衝材と、を備えており、
前記第１端部分は第１磁界を発生させる第１磁石を含んでおり、前記第２端部分は第２磁界を発生させる第２磁石を含んでおり、前記第１磁石と前記第２磁石は、前記第１端部分と前記第２端部分の間に前記第１磁界と前記第２磁界が発生したときに、それらの間に反発力を提供する向きに配置されている、人工器官。
【請求項２１】
前記スリーブは、繊維状、フィラメント状、有機ポリマー、編紐、コード、帯、織り、又は織物の材料で構成されている、請求項２０に記載の人工器官。
【請求項２２】
前記スリーブは、織物材料で構成されており、前記緩衝材は、固体弾性ポリマーで構成されている、請求項２１に記載の人工器官。
【請求項２３】
前記第１磁石は、第１永久磁石を含んでおり、前記第２磁石は、第２永久磁石を含んでおり、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石は、それぞれ、前記反発性磁力を発生させるために、内側に互いに向き合うように向けられた同じ磁極を有している、請求項２０に記載の人工器官。
【請求項２４】
前記第１磁気構造は第１電磁石を含んでおり、前記第２磁気構造は第２電磁石を含んでおり、前記第１電磁石と前記第２電磁石は、それぞれ、前記反発性磁力を提供するために、内側に互いに向き合うように向けられた同じ磁極を発生させるように働く、請求項２０に記載の人工器官。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００８−５３９８１３（Ｐ２００８−５３９８１３Ａ）
【公表日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０９２１７（Ｐ２００８−５０９２１７）
【出願日】平成１８年５月１日（２００６．５．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１６４８４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１９１２４
【国際公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（５０６２９８７９２）ウォーソー・オーソペディック・インコーポレーテッド (366)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１日（２００６．５．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１６４８４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１９１２４
【国際公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（５０６２９８７９２）ウォーソー・オーソペディック・インコーポレーテッド (366)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]