栄養分および老廃物の交換を回復することによる腰痛の治療
【課題】椎間板と体循環との間の栄養分および老廃物の交換を回復するために椎間板内に導管を送りさらに配置するための穿刺器具を提供する。
【解決手段】導管を椎間板内へ配置するための配置器具であって：
鞘；
前記鞘内部に少なくとも一部が納まるような大きさおよび形である導管；および
前記導管を配置するためのプランジャー；を含む配置器具。
【解決手段】導管を椎間板内へ配置するための配置器具であって：
鞘；
前記鞘内部に少なくとも一部が納まるような大きさおよび形である導管；および
前記導管を配置するためのプランジャー；を含む配置器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、椎間板の変性を停止または後退させるための、栄養分および老廃物を椎間板の内へおよび外へ輸送するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
腰痛は身体障害および生産力損失の主な原因である。成人の最大９０％が生涯のある時点で背痛を経験する。受診の頻度に関しては、背痛は上気道感染症に次いで第２位である。米国では、この疾患の経済的影響は毎年５００〜１０００億ドルの範囲にわたり、５２０万人に障害を与えると報告されている。腰痛の原因はさまざまであるが、多くの場合には椎間板が中心的な役割を果たすと考えられている。椎間板の変性が、脊椎の力学を変化させることおよび周囲の組織に非生理的ストレスを生じることによって、他の組織において疼痛を起こす。
【０００３】
椎間板１００は脊椎の圧縮荷重の大部分を吸収するが、しかし椎体１５９の面関節１４２、１４３は約１６％を分担する。椎間板１００は３つの明瞭な部分、すなわち図１および２に示す通り髄核１２８、輪状層および軟骨終板１０５から成る。椎間板１００はその構造特性を、主にその水を吸収および保持する能力を通じて維持する。正常な椎間板１００は髄核１２８に８０％の水を含む。正常な椎間板１００内の髄核１２８は水を吸収する硫酸グリコサミノグリカンに富み、膨張圧を生じて、輪状層のコラーゲン繊維内の引張応力を与える。高い水分含量によって生じた膨張圧は、図２で縦断面図に示す通り、圧縮荷重を支えるために輪状層を支持するのに非常に重要である。
【０００４】
成人では、椎間板１００は無血管である。椎間板細胞の生存は、図２に示す通り、外部の血管１１２および毛細血管１０７からの、終板１０５の軟骨１０６を通じての栄養分の拡散に依存する。栄養分の拡散はまた、外側の輪状層に隣接する末梢血管から透過するが、しかしこれらの栄養分は、椎間板１００の輪状層内へ最大１ｃｍしか透過できない。成人の椎間板は直径５ｃｍの大きさになる可能性があり、したがって頭側および尾側終板１０５を通じた拡散は、椎間板１００の髄核１２８および内側輪状層の健康を維持するために非常に重要である。
【０００５】
ピロリン酸カルシウムおよびヒドロキシアパタイトは終板１０５および髄核１２８において一般的に見出される。１８歳の若さで、図３に示す通り、石灰化層１０８が軟骨終板１０５中で蓄積し始める。骨−軟骨界面にて血管１１２および毛細血管１０７が、骨を作る石灰化層１０８の蓄積によって徐々に塞がれる。終板１０５での骨形成は年齢に伴って増加する。
【０００６】
終板１０５が骨によって消失する際、髄核１２８と血管１１２との間の、終板１０５を越える拡散は大幅に制限される。栄養分の拡散の妨害に加えて、石灰化終板１０５がさらに椎間板１００への酸素の浸透を制限する。髄核１２８の中心部での酸素濃度は極めて低い。椎間板１００の細胞性は大部分の組織と比較して既に低い。必要な栄養分および酸素を得るために、細胞活動は軟骨終板１０５上またはそのごく近傍に存在が限られている。さらに、酸素濃度は細胞密度または細胞当たり消費速度における変化に非常に感受性が高い。
【０００７】
硫酸グリコサミノグリカンを生合成するための硫酸の髄核１２８への供給もまた、石灰化終板１０５によって制限される。結果として、硫酸グリコサミノグリカン濃度は低下し、髄核１２８内での水分含量および膨張圧の低下に繋がる。脊椎への正常な日常の圧縮負荷中に、髄核１２８内の低下した圧力は、力を内側輪状層の周囲に沿って均等に分布させて、その層が外側へ膨らむのを維持することができなくなる。結果として、内側の層は内側へ沈下し、一方、外側の輪状層は外側へ膨らみ続け、図３および４に示す通り、輪状層の層間剥離１１４を引き起こす。
【０００８】
輪状層間剥離および膨隆を引き起こすせん断応力は、神経孔１２１に隣接する後外側部分で非常に高い。神経１９４は椎間板と面関節１４２、１４３との間の神経孔１４２内に閉じ込められている。ゆえに、神経孔１２１での神経１９４は、椎間板１００または骨棘の膨隆による侵害に脆弱である。
【０００９】
椎間板中の酸素濃度が０．２５ｋＰａ（１．９ｍｍＨｇ）未満に低下すると、終板１０５からの距離の増加に伴って乳酸の産生が劇的に増加する。椎間板１００内のｐＨは、乳酸濃度が増加するにつれて低下する。乳酸は輪状層の微小な裂け目を通って拡散し、豊富に神経が分布した後縦靱帯１９５、面関節および／または神経根１９４を刺激する。腰痛は高い乳酸レベルおよび低いｐＨとよく相関することを研究が示している。有症状の椎間板の平均ｐＨは、正常な椎間板の平均ｐＨよりも有意に低かった。酸濃度は有症状の椎間板で正常椎間板よりも３倍高かった。ｐＨ６．６５の有症状の椎間板で、椎間板内の酸濃度は血漿レベルの５．６倍である。一部の術前の有症状の椎間板で、神経根１９４は密な線維性の瘢痕および癒着によって囲まれ、ｐＨ５．７〜６．３０の顕著に低いｐＨを有することが見出された。椎間板内の酸濃度は血漿レベルの５０倍であった。
【００１０】
腰痛を有する患者の約８５％は正確な病理解剖学的診断を受けることができない。この種類の疼痛は一般的に「非特異的疼痛」に分類される。背痛および坐骨神経痛は、椎間板内生理食塩水注射、椎間板造影、および後縦靱帯の圧迫といった、神経根に影響しない操作によって再現することができる。非特異的疼痛の一部は、椎間板から分泌される乳酸刺激によって引き起こされる可能性がある。椎間板への注射は、乳酸を洗い流すことができる。操作および圧迫もまた、非特異的疼痛を生じる刺激性の酸を追い出すことができる。現在、椎間板切除術以外の介入は乳酸の産生を止めることができない。
【００１１】
髄核１２８は、椎間板１００を加圧する「タイヤの中の空気」として機能すると考えられている。負荷を支えるために、圧力は効果的に力を内側輪状層の周囲に沿って均等に分布させて、その層が外側へ膨らむのを維持する。椎間板変性の過程は終板１０５の石灰化から開始し、これは硫酸および酸素の髄核１２８内への拡散を妨げる。結果として、吸水性の硫酸グリコサミノグリカンの産生は顕著に低下し、および髄核内の水分含量は減少する。内側輪状層は内側へ沈下し始め、および輪状層内のコラーゲン線維への張力は失われる。変性した椎間板１００は、パンクしたタイヤと同様の、不安定な動きを示す。腰痛患者のうち約２０〜３０％は脊椎部分不安定性を有すると診断されたことがある。疼痛は面関節および／または周囲の靱帯への圧力および増加した負荷に起因しうる。加えて、椎間板１００内のｐＨは乳酸の嫌気的産生から酸性になり、これは隣接する神経および組織を刺激する。
【００１２】
固定針内での超弾性的に湾曲した針の弾性的直線化は、先行技術のＡｎｄｒｅｓ Ｍｅｌｚｅｒによる１９９４年１１月１４日出願の特許文献１およびＯｌｉｖｉｅｒ Ｔｒｏｉｓｉｅｒによる１９８５年８月１９日出願の特許文献２に記載されている。これらの先行技術の湾曲針は、液体を軟組織へ送るために用いられる。外部切開なしに椎間板へ達するために、湾曲針および固定針の長さは少なくとも６インチ（１５．２ｃｍ）でなければならない。石灰化終板の穿刺を試みる際には、先行技術に記載の通り、複数の問題が存在する。湾曲針を作製するための形状記憶材料は通常は弾性である。ニッケル−チタン合金は、約８３ＧＰａ（オーステナイト）、２８〜４１ＧＰａ（マルテンサイト）のヤング率を有する。湾曲針および固定針の両方のハンドルがねじれを制限していても、長いおよび弾性的に湾曲した針１０１は、非常に長い固定針２２０の内部で終板１０５の穿刺中に、図５４および５５に示される通り、ねじれる可能性が高い。結果として、穿刺の方向は逸れる可能性が高く、および終板１０５穿刺は失敗する。
【００１３】
さらに、先行技術では、固定針の鋭い先端は、湾曲針の凹側にある。石灰化終板１０５といった、相対的に固い組織を穿刺する際、湾曲針の凸側は支持されておらずおよび曲げに対して弱く、結果として、石灰化終板１０５を通って穿刺することに失敗する。曲げまたはねじれを最小化するため、湾曲針および固定針のサイズは大きい必要がある。湾曲針１０１および固定針２２０の大きさを増すことによって、湾曲針１０１および固定針２２０の間の摩擦が大幅に増加し、湾曲針１０１の配置および回収を非常に難しくする。加えて、大きな針によって椎間板１００に作られた大きな開口は、髄核１２８のヘルニアを引き起こしうる。同様に、終板１０５の大きな開口は、シュモール結節、髄核１２８の椎体１５９への漏れを引き起こしうる。
【００１４】
本質的に、本発明の図６２〜６７における固定針２２０の先端側端からの支持は、石灰化終板１０５と小径針１０１といった、相対的に固い組織の支持穿刺に関係する。さらに、図５６〜６０にある湾曲針１０１および固定針２２０の、ねじれを防ぐための非円形の断面はまた、石灰化終板１０５を通る穿刺の成功を確実にすることに関係する。
【特許文献１】独国特許出願公開第４４４０３４６号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２５８６１８３号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では、椎間板と椎体との間の栄養分および老廃物の交換を回復するために、導管が石灰化終板を通じて送られる。導管は弾性的に湾曲した針の内部で送られる。湾曲針は固定針の内部で弾性によって真直ぐになる。固定針は石灰化終板を持つ変性している椎間板に穿孔する。導管を有する弾性的に湾曲した針は次いで固定針から配置されて湾曲した構造を取り戻し、および石灰化終板を通して穿孔する。湾曲針を固定針内へ回収する一方で導管の後ろのプランジャーを固定しておくことによって、導管は椎間板と椎骨との間で栄養分および老廃物を輸送するために終板を通して配置される。
【００１６】
本発明における穿刺器具は、湾曲針と固定針との間のねじれおよび摩擦を最小化するように設計されている。本器具はまた、終板穿孔中の屈曲を最小化するように、弾性的に湾曲した針への支持を提供する。加えて、本器具は栄養分、酸素、二酸化炭素、乳酸および老廃物の交換のために、無血管の椎間板と椎体との間を橋渡しするように、少なくとも１つの導管を終板へ送るよう設計されている。
【００１７】
栄養分および酸素 は外側の輪状層付近の末梢血管によって豊富に供給される。導管はまた、椎間板変性を止めるために外側輪状層から髄核へ栄養分を引き込むため、変性している椎間板を横断するように配置することができる。
【００１８】
半透性の導管によって栄養分と老廃物の交換が回復された後、幹細胞、増殖因子または遺伝子治療薬を椎間板へ注射し、再生を促進することができる。加えて、半透性の導管を有する椎間板は、免疫隔離されたままである。椎間板に注射されたドナー細胞は、免疫反応を引き起こすことなく、半透性の導管を通じた栄養分によって生育しうる。これらの細胞は、インシュリンおよび神経伝達物質といった治療薬を生合成する能力によって選択される。その治療薬は半透性の導管を通じて体循環へ輸送され、疾患を治療する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
終板１０５からの拡散は椎間板を維持するために決定的に重要であるため、髄核と椎体内部の循環との間の栄養分および老廃物交換を回復するために努力がなされている。蛍光透視鏡からの前後および側面図に誘導されて、外套針１０３は後外側から、正中線から４５°にて椎間板１００内へ、図５に示す通り進入する。この誘導方法は、椎間板造影のための放射線不透過性色素の診断的注射または髄核消化のためのキモパパイン注射に用いられるものと同様である。拡張器２３０が図６に示す通り外套針１０３上に挿入される。外套針１０３は次いで回収される。拡張器２３０は図７に示す通り、椎間板１００へ入る通路として残される。図８は、変性している椎間板１００の髄核１２８付近の拡張器２３０の先端側末端を示す。
【００２０】
弾性的に湾曲した針１０１は、図９に示す通り、図１０に示す固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている。真直ぐになった針１０１およびスリーブ２２０の円形の断面を図１１に示す。固定スリーブ２２０内部の、弾性によって真直ぐになっている針１０１は、図１２に示す通り拡張器２３０および椎間板１００内へ挿入される。変性している椎間板１００内への針１０１の挿入の縦断面を図１３に示す。弾性的に湾曲した針１０１は、針１０１を内部へ押す一方で固定スリーブ２２０を固定することによって配置される。針１０１はスリーブ２２０の先端側開口部を出る際に湾曲した構造を取り戻し、図１４に示す通り上向きに、図１５に示す通り軟骨１０６および石灰化層１０８を通って椎体１５９内へ穿刺する。
【００２１】
椎間板１００と体循環との間の栄養分および老廃物の交換を回復するために、複数の終板１０５穿刺２２４を達成することができる。弾性的に湾曲した針１０１をスリーブ２２０内へ回収後、針１０１およびスリーブ２２０の組立品はさらに椎間板１００内へ進むかまたはわずかに回収し、石灰化頭側終板１０５を通るさらに多数の孔２２４を穿孔することができる。針１０１およびスリーブ２２０の組立品を１８０°回転することによって、尾側終板１０５もまた図１６に示す通り穿刺し、上および下の終板１０５を通る栄養分、酸素および老廃物の交換を回復することができる。図１７は、椎間板１００が圧縮荷重を支持することを可能にする、髄核１２８内部の膨張圧の回復を示す。椎間板１００内部の酸素の存在のために、乳酸の産生はまた化学的刺激および疼痛を減少および緩和しうる。
【００２２】
終板１０５穿刺はまた、レーザー、切断または研磨器具といった電子器具１３４によって達成することができる。図１８は、栄養分および老廃物の交換を回復するために石灰化終板１０５を穿孔、ドリル、研磨または焼灼するためのカッター１２７に動力を与える電子装置１３４を表す。電子装置１３４は、焼灼器、レーザー、またはドリルでありうる。
【００２３】
石灰化終板１０５を通る栄養分および老廃物の交換の回復はまた、導管１２６を用いて達成できる。導管１２６は、図１９に示す通り、管腔または通路１０４および組織を保持するフランジ１１３を両端に有する弾性のチューブ１２５であることができる。導管１２６の両端に位置するフランジ１１３の方向は、終板１０５上に固定するために逆棘である。チューブ１２５は、図２０に示す通り、弾性的に湾曲した針１０１上におよびスライドするプランジャー１０９に隣接して挿入される。弾性のチューブ１２５を運ぶ針１０１は図２１で表す通り、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている。組立品ｏｆｔｈｅ真直ぐになった針１０１、チューブ１２５、スリーブ２２０およびプランジャー１０９の組立品は、図２２に示す通り、拡張器２３０内へ、および椎間板１００内へ挿入される。チューブ１２５を持つ弾性針１０１が固定スリーブ２２０から配置される際、図２３に示す通り、針１０１の湾曲が元に戻り、および石灰化終板１０５を通って穿刺する。針１０１は、図２４に示す通り、チューブを針１０１から終板１０５内へ取り外すため、プランジャー１０９が固定される一方で回収される。チューブ１２５の管腔１０４は、椎体１５９と内側の椎間板１００との間で栄養分、ガスおよび老廃物を交換するための通路として作用する。図２５では、チューブ１２５の一部は髄核１２８または内側の椎間板１００にあり、一方、残りの部分は椎体（記載せず）内部にある。
【００２４】
湾曲針１０１のハンドル１３０および固定スリーブ２２９のハンドル１３２は、針１０１配置の方向を維持するために用いられる。湾曲針１０１の正方形のハンドル１３０は、図２６に示す通り、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を避けるため、固定スリーブ２２０のハンドル１３２の内部に重ねられている。針１０１のハンドル１３０はまた、図２７に示す通り、ガイドレール１３１を含みうる。ガイドレール１３１は、図２８に示す通り、固定スリーブ２２０のハンドル１３２上の落ち込んだ軌道１３３内に適合するような大きさにし、およびそのように導かれる。針の湾曲の方向は、図２７に示す通り針１０１のハンドル１３０上の、および図２８に示す通り固定スリーブ２２０上の、方向線１５３によって示される。体内への挿入の深さを示すために、図２８に示す通り、貫通マーカー１１６がスリーブ２２０上に印される。軌道１３３内のガイドレール１３１は、図２９に示す通り、ハンドル１３０、１３２が互いに回転するのを避ける。弾性によって真直ぐになっている針１０１が前進しおよび固定スリーブ２２０から突出する際、図３０に示す通り、針１０１の湾曲が元に戻る。針１０１のハンドル１３０およびスリーブ２２０のハンドル１３２は軌道１３３内のレール１３１によって誘導されるため、針１０１穿刺の方向は、操作者または外科医によって確立されおよび予測可能である。
【００２５】
針１０１および固定スリーブ２２０の非円形の断面もまた回転を防ぐことができる。図３１は、楕円形の断面を有する針１０１およびスリーブ２２０を示す。図３２は正方形の断面を示す。図３３は長方形の断面を表す。図３４は三角形の断面を示す。
【００２６】
導管１２６はまた、弾性的に湾曲した針１０１の管腔内部に合うほど小さく作ることもできる。導管１２６は、図３５に示す通り、液体に溶解した栄養分、酸素および老廃物を輸送するための縦方向の通路１０４を有する小さいチューブ１２５でありうる。管腔１０４を有するチューブ状の導管１２６は、図３６に示す通り、編組またはフィラメントで編んであってもよい。液体は管腔１０４を通って輸送されおよびチューブ１２５の編組フィラメントを通って浸透することができる。チューブ状の導管１２６はまた、図３７に示す通り、液体に溶解した栄養分、酸素および老廃物を管腔１０４を通じておよび孔を通じて輸送するため、多孔質またはスポンジ状材料を用いて成型または押し出すことができる。
【００２７】
栄養分、酸素、乳酸、代謝産物、二酸化炭素および老廃物はまた、図３８に示す通り、マルチフィラメントまたは編組フィラメント１２２の毛管現象を通じて液体中で輸送されうる。導管１２６は、言及された通りの縦方向の管腔１０４を必要としなくてもよい。編組フィラメント１２２の糸は、栄養分、ガスおよび老廃物を含む液体を輸送する能力がある、フィラメントの網目間に形成された通路を有する縫合糸になりうる。プランジャー１０９を用いる配置を補助するために、編組フィラメント１２２を、デンプンといった硬化剤で被覆することができる。編組フィラメント１２２によって形成される通路と同様に、スポンジ状糸１２４として作られた導管１２６は、図３９に示す通り、また、多孔質構造中に形成される孔および通路を通じて、栄養分、ガスおよび老廃物を含む液体を輸送することができる。
【００２８】
導管１２６は、図４０に示す通り、弾性的に湾曲した針１０１の縦方向の孔２６９内へプランジャー１０９に隣接して挿入される。湾曲針１０１と固定スリーブ２２０の間の摩擦を最小化するために、スリーブ２２０の管腔２６８の先端側の端は、面取り部１０２または窪みで角度が付けられまたは傾斜し、図４１に示す通り、針１０１の凹湾曲に適合する。摩擦を低下するための滑沢剤または被覆もまた、弾性的に湾曲した針１０１の表面および／または固定スリーブ２２０の管腔２６８内部に適用することができる。導管１２６を持つ弾性的に湾曲した針１０１は、図４２に示す通り、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている。組立品は次いで、図４３に示す通り、椎間板１００へ入る拡張器２３０内へ挿入される。弾性によって真直ぐになっている針１０１がスリーブ２２０から配置される際、図４４に示す通り、導管１２６を持つ針１０１は湾曲した構造を取り戻しおよび石灰化層１０８を通って軟骨終板１０５内へ穿刺する。弾性的に湾曲した針１０１は次いで、図４５に示す通り、石灰化終板１０５に導管１２６を配置するために、プランジャー１０９が固定される一方でスリーブ２２０内へ回収される。
【００２９】
図４６は、針１０１、導管１２６、プランジャー１０９、スリーブ２２０および拡張器２３０の、椎間板１００内への挿入を表す。導管１２６を持つ、弾性によって真直ぐになっている針１０１は、図４７に示す通り、スリーブ２２０から配置され、湾曲を取り戻し、および終板１０５および石灰化層１０８を通って穿刺する。図４８に示す通り、導管１２６を石灰化終板１０５にて配置、排出、または取り外すため、導管１２６の後ろのプランジャー１０９が固定される一方、弾性的に湾曲した針１０１は石灰化終板１０５から引き出されおよびスリーブ２２０内へ回収される。導管１２６は、液体、栄養分、ガスおよび老廃物の交換を回復するための、椎体１５９の骨髄と椎間板１００との間の通路または道、橋として作用する。図４９は、椎間板１００と椎体の間の石灰化終板（共に記載せず）を通る導管１２６の一般的な位置を示す。
【００３０】
複数の導管１２６は、図５０に示す通り、湾曲針１０１に連続して装填することができる。個々の導管１２６は、湾曲針１０１を回収しおよびプランジャー１０９を固定することによって、石灰化終板１０５にて連続的に配置することができる。基本的に、プランジャー１０９は針１０１の先端側の末端に向かって一度に導管１本の長さ進められる。第１の導管１２６を頭側終板１０５にて配置後、図５１に示す通り、固定スリーブ２２０は１８０°回転されて第２の導管１２６を尾側終板１０５内へ配置する。弾性的に湾曲した針１０１内部の複数の導管１２６は、針１０１組立品を引き抜き、別の導管１２６を再装填しおよび組立品を椎間板１００内へ再挿入する必要無しに、石灰化終板１０５を通る複数の導管を外科医が埋め込むことを可能にする。
【００３１】
仰臥位では、椎間板圧は低い。睡眠中に、髄核１２８内部の吸水性のグリコサミノグリカンによって液体が引き込まれる。石灰化終板１０５を橋渡しすることによって、グリコサミノグリカンは硫酸、酸素および他の栄養分を含む液体を、導管１２６を通じて髄核１２８内へ睡眠中に（１）毛管現象、および（２）吸水性グリコサミノグリカンの吸収力によって引き込む。硫酸、酸素および栄養分の流れは、拡散における分散機構を介してよりも、導管１２６内を髄核１２８に向かって一方向性に流れる。
【００３２】
椎間板１００変性は主に栄養分および酸素の欠乏に関係することが一般に認められている。交換を回復することによって、硫酸の新たなおよび持続的な供給は、硫酸化グリコサミノグリカンの産生を大幅に増加させおよび膨張圧を回復させうる。髄核１２８内部の膨張圧の回復は、輪状層のコラーゲン線維の引張応力を復活させ、したがって図５２に示す通り、輪状層の層間の内部隆起およびせん断応力を低減する。再び膨らませたタイヤと同様に、椎間板１００の隆起は低減しおよび神経衝突は最小化される。したがって、面関節１２９上の負荷もまた低減されて疼痛を緩和し、可動部分が安定化され、および椎間板１００空間目減りが停止しうる。図５３に示す通り、脊柱管狭窄症の進行は停止および／または逆転し、疼痛を緩和する。
【００３３】
歩行および持ち上げといった日常動作では、椎間板１００内部の圧力が大幅に増加する。対流の方向が次いで導管１２６内部で逆転し、椎間板１００内部の高圧から椎体１５９内部の低圧へ流れる。髄核１２８内部の液体に溶解した乳酸および二酸化炭素は導管１２６を通って椎体１５９内へ、次いで体循環へゆっくり排出される。結果として、乳酸濃度は低下し、および椎間板１００内部のｐＨは正常化する。
【００３４】
さらに、導管１２６を通って供給される椎間板１００中の酸素の豊富さのため、嫌気的条件下で通常生じる乳酸は劇的に減少しうる。ゆえに、図５３に示される、後縦靱帯１９５、面関節の上１４２および下１４３の関節突起といった組織における酸性刺激によって引き起こされる疼痛は、速やかに消失することが予測される。重炭酸、炭酸またはその他といった緩衝剤を、導管１２６に負荷または被覆して、接触に際して乳酸を中和しおよび自然に疼痛を緩和することができる。
【００３５】
湾曲針１０１の弾性は、図５４に示す通り、固定スリーブ２２０内部で終板１０５穿刺中になおねじれを生じうる。ねじれの可能性は弾性針１０１の長さに伴って増大する。ねじれは図５５に、スリーブ２２０、針１０１および導管１２６の断面図で表す。針１０１とスリーブ２２０の軸の間の弾性のねじれは、石灰化終板１０５との接触中に針１０１の先端での方向の変化を可能にする。結果として、終板１０５の穿刺が失敗する可能性がある。
【００３６】
ねじれを避けるため、針１０１およびスリーブ２２０の断面を、図５７の断面図を有する図５６の楕円形といった非円形に作製することができる。正方形の断面を図５８に示す。長方形の断面を図５９に示す。三角形の断面を図６０に示す。
【００３７】
湾曲針１０１の弾性は、図６１に示す通り、屈曲しおよび石灰化終板１０５の貫通に失敗する可能性がある。屈曲または下垂の方向は、針１０１の湾曲の凸側である。下垂を最小化するために、図６２に示す通り、固定スリーブ２２０の先端側の端は角度を付けて切断され、終板１０５穿刺中に湾曲針１０１の凸側を支持する延長部を与える。固定スリーブ２２０の角度を付けた切断部は、図６２に示す通り、湾曲針１０１の凸側を支持する鋭い先端を有する固定針２２０として作用する。支持構造はさらに、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の凸側の支持を増やすため、図６３に示す通り、固定針２２０の先端側の端近くに窪みを切ることによって延長することができる。
【００３８】
弾性的に湾曲した針１０１をさらに支持するために、図６４に示す通り、窓２７０を、楕円形の断面を有する固定スリーブ２２０の先端側末端の近くに配置することができる。窓２７０の先端側は斜めに傾いて開いている。傾斜はまた、複数の角を用いて、弾性的に湾曲した針１０１に凸側に合うような大きさとしおよびそのように操作する、半円様のポケットに形成することができる。図６５は、固定スリーブ２２０の窓２７０からの弾性的に湾曲した針１０１の突出を示す。湾曲針１０１の鋭い先端は、配置中に窓２７０の先端側部分への削れおよび絡まりを回避するために、湾曲の凹側に位置する。図６６は、固定スリーブ２２０の窓２７０からの、弾性的に湾曲した針１０１の配置を示す。先端側窓２７０の半円形のポケットは、凸湾曲を支持しおよびその基部周囲を囲い、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の屈曲、ねじれおよび／または偏向を最小化する。基本的に、窓２７０の傾斜部分は、湾曲針１０１の方向を定めおよび支持する突出したポケットを提供する。固定スリーブ２２０の先端側の端は、図６７に示す通り、窓２７０を有する固定針２２０として機能するように尖らせることができる。
【００３９】
相当な量の骨が形成される際は、小さい湾曲した針１０１を用いる骨性終板１０５を通る穿刺は困難でありうる。針１０１の大きさを増しおよび終板１０５に大きな孔２２４を作ることは、髄核１２８の椎体１５９への漏出を引き起こしうる。小さい湾曲した針１０１を支持するため、図６８に示す通り、弾性的に湾曲した針１０１を強化しおよび支持するために、湾曲針１０１と同様の湾曲を有する形状記憶延長部２７１が加えられる。形状記憶延長部２７１は、図６８に示す通り先端側の端に切り欠きを有し、またはチューブ状であることができる。湾曲針１０１および形状記憶延長部２７１は、固定スリーブまたは針２２０内部で独立してスライドすることができる。図６９は、固定スリーブ２２０内部での、湾曲針１０１および形状記憶延長部２７１の両方の弾性的な直線化を示す。湾曲針１０１および形状記憶延長部２７１の両方が、固定スリーブ２２０に圧力を加える。固定スリーブ２２０の屈曲の可能性を最小化するため、図６８〜６９に示す通り、針１０１の先端を形状記憶延長部２７１の湾曲に近接して配置することによって、圧力はより広い範囲に分散される。圧力の分散はまた、針１０１および形状記憶延長部２７１の両方の配置および回収を容易にすることにも役立つ。
【００４０】
組織穿刺のために、形状記憶延長部２７１は固定スリーブ２２０から、図６８に示す通り展開され、次いで図７０に示す通り、形状記憶延長部２７１の湾曲に沿って湾曲針１０１が滑り、および石灰化終板１０５内へ穿刺される。形状記憶延長部２７１は、穿孔の大きさを増すことなく、針１０１に穿刺中の屈曲およびねじれを最小化するための支持を提供する。形状記憶延長部２７１はまた、組織貫通を円滑にするため、図７１に示す通り、切り欠き無しおよび鋭利であることができる。導管１２６を終板１０５で取り外すため、導管１２６の後ろのプランジャー１０９は固定され、その一方で湾曲針１０１は形状記憶延長部２７１内へ回収される。形状記憶延長部２７１は次いで固定スリーブ２２０内へ引き込まれる。
【００４１】
湾曲針１０１の外径は、小さな開口部を作るため、図７２に示す通り、不均一に、先端側の端で小さく作製することができる。針１０１の隣接している湾曲した部分は、終板１０５穿刺の過程を支持および強化するため、厚い壁およびより大きな外径を有する。大外径と小外径の間の移行は、図７２に示す通り緩やかであるか、または段階的である。変化する外径を有する湾曲針 １０１ は、研削、機械加工または射出成形によって作製できる。
【００４２】
固定針２２０の管腔２６８は、図７２に示す通り、面取り部１０２および両面傾斜台２７２を有しうる。管腔２６８の先端側の端の面取り部１０２またはテーパリングは、配置および回収中の湾曲針１０１の凹側に対する摩擦を最小化する。両面傾斜台２７２は、固定針１０１の鋭利な先端または伸長した端と連続的に、先端側の面取り部の反対側に突出する。傾斜台２７２または突出の基部側は、終板１０５穿刺中に湾曲針１０１の凸側に適合しおよび支持するような形状とすることができる。傾斜台２７２は、エポキシ、ハンダまたは他の硬化材料を用いて作製し、次いで機械加工によって成形することができる。傾斜台２７２はまた、溶融処理中に、管腔２６８を先端側の端で封じるように作製することができる。機械加工によって、封じられた端を次いで切断し、傾斜台２７２および面取り部１０２を成形し、および管腔２６８を再び開く。
【００４３】
導管１２６の部分は栄養分および老廃物の交換を最適化するように作製される。図７３は、管腔１０４を有する多孔質チューブ１２５と接続された、編組フィラメント１２２を有する導管１２６を示す。チューブ状の１２５部分は、椎体１５９内部の毛細血管から栄養分を集め、および栄養分を髄核１２８内部の編組フィラメント１２２へ送り込む、漏斗の役割を果たす。
【００４４】
特に終板１０５では、導管１２６の孔または通路内部の石灰化は、椎体１５９と椎間板１００との間の栄養分および老廃物の交換を塞ぐかまたは阻害しうる。図７４は、無機物または組織の孔または通路への内殖を防ぐための、導管１２６の中央部の周囲を覆うかまたは包むチューブ１２５を示す。チューブ１２５を作製するための材料はまた、終板１０５での穿孔を封じ、およびシュモール結節の形成を防ぐため、膨張、拡張または密閉性を有しうる。膨張、拡張または密閉性材料は、ポリエチレングリコール、ポリウレタン、シリコンまたはその他でありうる。導管１２６の中央部の抗内殖フィルムまたは被覆はまた、通路または孔の内部での石灰化または閉塞を防ぎ、栄養分および老廃物の長続きする交換を確保しうる。
【００４５】
特に椎体１５９または外側の輪状層の内部で、導管１２６上で線維性組織の形成が生じ、栄養分および老廃物の交換を妨げる可能性がある。導管１２６の一部を、線維形成を最小化する医薬を用いて被覆、移植、共有結合またはイオン結合することができる。その医薬は、アクチノマイシン−Ｄ、パクリタキセル、シロリムス、細胞増殖阻害因子または線維組織阻害因子であることができる。
【００４６】
柔らかいまたは柔軟な性質のために、編組フィラメント１２２を用いた導管１２６は、回収する針１０１および固定されたプランジャー１０９を用いて配置することが困難である。編組フィラメント１２２を用いた導管１２６を、デンプン、コラーゲン、ヒアルロン酸、コンドロイチン、ケラタンまたは他の生体適合物質といった水溶性物質を用いて硬化することができる。配置後に、可溶性硬化剤は体内で溶解して、栄養分、酸素および老廃物を輸送するフィラメントを曝露する。図７５は、配置を補助するため、編組導管１２６内部で固い芯として用いられるモノフィラメントを示す。モノフィラメント１１０は、導管１２６の配置後の輸送部分を最大化するため、分解性の材料を用いることができる。図７６の斜線部で示される、分解性のチューブ１２５もまた、編組フィラメント１２２を被覆および硬化するのに用いることができる。分解性のチューブ１２５または分解性のモノフィラメント１１０は、ポリラクチド、ポリグリコリド、ラクチド−グリコリド共重合体、またはその他を用いることができる。
【００４７】
栄養分は椎間板１００の周辺１ｃｍ以内では相対的に豊富であるため、導管１２６はまた、栄養分を外側の輪状層から毛管現象を通じて髄核１２８内へ引き込むことができる。デンプン硬化した導管１２６（記載せず）を持つ針１０１およびプランジャー１０９は、図７７に示す通り、石灰化終板１０５を有する椎間板１００内へ穿刺される。針１０１誘導方法は、椎間板造影のための放射線不透過性色素の診断的注射、またはヘルニアになった椎間板１００を治療する目的での髄核１２８消化のためのキモパパイン注射に用いられるものと同様である。蛍光透視鏡からの前後および側面図に誘導されて、針１０１は後外側から、正中線から４５°にて椎間板１００内へ進入する。石灰化終板１０８を有する椎間板１００を通って穿刺する、硬化した導管１２６を持つ針１０１の縦断面を図７８に示す。
【００４８】
針１０１を引き込みながらプランジャー１０９を固定することによって、図７９〜８０に示す通り、導管１２６は針１０１の管腔から取り外され、および椎間板１００を横切って配置される。導管１２６の少なくとも一方の端は、栄養分を引き込み乳酸を排出するために、椎間板１００の周囲から１ｃｍ未満に配置される。画像処理を促進するため、導管１２６を含む針１０１の部分は、放射線不透過性、音波発生性または磁性の被覆１６３で、図８１に示す通り被覆することができる。複数の導管１２６を、変性している椎間板１００の異なる部分内へ安全におよび正確に配置することができる。図８２は、椎間板１００の内側と外側の間で栄養分および老廃物を交換している、変性している椎間板１００を横切って配置された２つの導管１２６を示す。
【００４９】
主要な血管および臓器が無い位置では、針１０１の先端を図８３に示す通り椎間板１００を越えて誘導することができ、図８４に示す通り椎間板１００の向こうへ導管を配置することができる。延長された導管１２６は、椎間板１００内へ顕著により多くの栄養分を引き込むことができる。加えて、延長された導管１２６は、図８５に示す通り、より効果的に、椎間板１００内部で生じた老廃物を廃棄、および椎間板１００の修復および／または再生を促進しうる。
【００５０】
大腰筋１９３は、脊椎の腰部に隣接して位置する。導管１２６を持つ針１０１は、椎間板１００を越えて大腰筋１９３へ穿刺することができる。結果として、導管１２６は、図８６に示す通り、大腰筋１９３から椎間板１００へ栄養分を引き込むことができる。筋１９３は栄養分および酸素が良好に供給されており、および筋１９３は乳酸を良好に消散させる。筋１９３内へ伸長することによって、図８７に示す通り、導管１２６は、変性している椎間板１００を修復または再生するために、豊富な量の栄養分を引き込みおよび椎間板１００の内側から老廃物を安全に廃棄することができる。柔軟なおよび緊張のない導管１２６は、椎間板１００および筋１９３の機能に干渉しないと予想される。
【００５１】
導管１２６配置のための方法および装置はまた、さまざまな組み合わせであることができる。導管１２６を、図５３に示す通り終板１０５内へ、および図８２または８７に示す通り、輪状層を横切って送ることができる。
【００５２】
ラットの尾を用いて椎間板加速変性モデルが開発された。３個の椎間板を含む尾の一部を４５°ねじりまたは回転し、および２週間保持した。その部分を次いでコイルばねで圧縮し、および追加の時間保持した。その部分の中のすべての椎間板が変性した。ドナー椎間板から追加の髄核を注射によって受容した椎間板は、変性の遅延を経験した。さらに、破壊的負荷に先立つ追加の髄核の挿入は、椎間板変性に対する最長の遅延を与えた。
【００５３】
腰椎固定術後、隣接する自由可動部分の椎間板１００は速やかに変性する。その変性過程はより多くの疼痛およびおそらくより多くの外科手術に繋がる；新しい固定のたびに、続いてそれに隣接する新しい脆弱な部分が生じる腰椎固定に隣接する部分の加速された変性は、固定後の追加の圧力および負荷の結果である可能性がある。本ラットモデルでは、髄核内部の追加の容量は、破壊的負荷に対して保護機能を有した。脊椎固定術と共に、固定された部分に隣接する部分の椎間板１００内部に導管１２６を埋め込むことは、硫酸および酸素の豊富な供給が寄与する適当な膨張圧を提供することができ、隣接椎間板１００の変性を遅延させるかまたはうまくいけば防止する。
【００５４】
器具の経時的な移動はつねに問題である。腰部手術を受ける患者の平均年齢は４０〜４５歳である。導管１２６は患者の中で所定の位置に５０年以上留まることが予想される。緊張のない導管１２６の移動は有効性の喪失を結果として生じうるが、しかし神経、靱帯、筋肉または臓器に有害である可能性は低い。移動を最小化するため、図８８に示す通り、輪状層、終板１０５および／または筋１９３内部に固定するために結び目１６１を編組導管１２６上に結ぶことができる。結び目１６１と同様に、図８９に示す通り、輪１６２または突起部品１６２を導管１２６上に付けることができる。結び目１６１および突起１６２の両方は針１０１内部に納まるよう十分小さい。組織内殖はまた、器具移動を制限または防ぎうる。窪み１６０または組織内殖孔１６０を、図９０に示す通り、経時に伴う移動を阻むために導管１２６上に作製することができる。
【００５５】
導管１２６はまた、椎間板１００を維持または再生するための治療要素を導入するための輸送手段として用いることができる。導管１２６は、増殖因子、幹細胞、ドナー細胞、栄養分、緩衝剤または無機物で被覆またはそれらを植え付けることができる。滅菌に感受性である細胞を無菌的に負荷することができる。導管１２６の設置は、数日、数週間、数ヶ月または数年さえも離れた複数の段階であることができる。最初の導管１２６配置は、細胞増殖に有利となる、ｐＨ、電解質バランスおよび栄養分を含む生物学的条件を準備する。その後の配置は、導管１２６内部に植え付けた細胞を含むことができる。
【００５６】
椎間板１００内部の細胞性は低いため、外側の輪状層または椎体１５９からの細胞移動は、変性している椎間板１００の再生に有益でありうる。細胞は髄核１２８への導管１２６内部の対流に沿って輸送されうる。導管１２６内部の通路または孔は、十分大きく、約５０から２００ミクロンである必要がある。無機物、栄養分、乳酸およびガス交換だけのためには、通路または孔の大きさはずっと小さくてよい。ゆえに、導管１２６の通路または孔の大きさの有用な範囲は、約２００ミクロンから１０ナノメートルである。
【００５７】
導管１２６のために有用である可能性のある被覆は、抗生物質、抗閉塞被覆、滑沢剤、増殖因子、栄養分、硫酸、無機物、緩衝剤、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、アルカリ、コラーゲン、ヒドロキシアパタイト、鎮痛剤、封止剤、湿潤剤、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、コンドロイチン硫酸、ケラタン硫酸、グリコサミノグリカン、ヘパリン、デンプン、硬化剤、放射線不透過性の被覆、音波発生性の被覆、細胞または幹細胞を含む。
【００５８】
石灰化または組織内殖による閉塞を防ぐためのチューブ１２５は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネートまたはポリエチレングリコールといった生体適合性ポリマーを用いることができる。同様の材料を、栄養分および老廃物輸送の閉塞を防ぐために、導管１２６を被覆または部分的に被覆するのに用いることができる。被覆は、感染を防ぐため、γ線、電子線、オートクレーブ、エチレンオキサイド、プラズマまたはＵＶ灯による滅菌に耐えることができるべきである。
【００５９】
特に調査目的については、生分解性の導管１２６は数週間または数ヶ月以内に証拠を示しうる。導管１２６が数ヶ月以内に分解するため、予見されない有害な結果はどれも消失する。調査用の分解性の導管１２６が有望さを示す場合は、連続的な利益を提供するために永久的な導管１２６をその後に設置しうる。生分解性の導管１２６は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ラクチド−グリコリド共重合体、ポリカプロラクトン、トリメチレンカーボネート、絹、腸線、コラーゲン、ポリ−ｐ−ジオキサノンまたはこれらの材料の組み合わせを用いることができる。ポリジオキサノン、ポリ無水物、トリメチレンカーボネート、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリ−γ−エチル−グルタミン酸、ポリ−ＤＴＨ−イミノカーボネート、ポリ−ビスフェノール−Ａ−イミノカーボネート、ポリオルトエステル、ポリシアノアクリレートまたはポリホスファゼンといった他の分解性ポリマーもまた用いることができる。同様の生分解性の材料を、図７５の生分解性モノフィラメント１１０を作製するのに用いることができる。
【００６０】
幅広い非分解性材料を、導管１２６を作製するのに用いることができる。ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネート、絹、木綿、または麻といった生体適合性ポリマーが、可能性のある候補である。繊維ガラスもまた、栄養分および老廃物を輸送するための毛管を提供するため、導管１２６の一部とすることができる。導管１２６はまた、ニッケル−チタン合金またはステンレス鋼といった金属を用いることができる。非分解性のおよび分解性の両方の導管１２６は、成形、押し出し、編み、織り、巻き、撚りまたは機械加工によって作製することができる。導管１２６は液体交換のための、縦方向の管腔１０４、孔および／または通路を有することができる。導管１２６は実績のある安全性記録を有する縫合糸であることができる。導管１２６はまた、シャント、芯、チューブ、編組縫合糸、編組フィラメント、糸またはスポンジと称するかまたは分類することができる。導管１２６が設置された椎間板１００を、シャントした椎間板１００と呼ぶことができる。
【００６１】
固定針１０１、外套針１０３、拡張器２３０およびプランジャー１０９は、ステンレス鋼または他の金属または合金を用いることができる。弾性的に湾曲した針１０１、形状記憶延長部２７１およびプランジャー１０９は、ニッケル−チタン合金を用いて作製することができる。針１０１、固定針２２０、拡張器２３０、形状記憶延長部２７１およびプランジャー１０９は、滑沢剤、組織封止剤、鎮痛剤、抗生物質、放射線不透過性の、磁性のおよび／または音波発生性の物質を用いて被覆することができる。
【００６２】
特に変性している椎間板１００中では栄養分および酸素は極めて乏しいため、細胞死が一般的であり、およびグリコサミノグリカンを産生する能力のある健常細胞は少数しかない。健常細胞２７７を、患者の中の別の椎間板１００から抜き出し、図９１に示す通り、変性した椎間板１００内へシリンジ２７６を用いて注射することができる。栄養分および老廃物の交換は、変性している椎間板１００内部のドナー細胞２７７および残っている細胞の両方に栄養を与えるために頭側および尾側終板１０５を通って新たに設置された導管１２６を通じて回復する。同様に、ドナー細胞２７７はまた、椎間板１００を活性化するため、図９２に示す通り、横断する導管１２６を有する椎間板１００内へ注入することができる。変性椎間板１００内部の細胞性は低いため、ドナー細胞２７７の導入は、椎間板変性を停止または逆転させる過程を促進しうる。
【００６３】
無血管の椎間板１００は良好に密閉されている。硫酸のような小さいイオン、およびプロリンのような低分子さえも、髄核１２８内への拡散が限定されている。良好に密閉された椎間板１００は、別人、死後提供者または動物の椎間板１００に由来するドナー細胞２７７を、免疫反応を誘発することなく密閉できる可能性がある。椎間板１００再生のために、ドナー細胞２７７はまた幹細胞２７７、脊索２７７または軟骨細胞２７７であることができる。半透性の導管１２６は栄養分および老廃物について透過性であるが、しかし免疫反応の誘発を担う細胞、タンパク質、糖タンパク質および／またはサイトカインについて不透過性である。免疫系の細胞は、巨細胞、マクロファージ、単核食細胞、Ｔ細胞、Ｂ細胞、リンパ球、ヌル細胞、Ｋ細胞、ＮＫ細胞および／またはマスク細胞を含む。免疫系のタンパク質および糖タンパク質は、免疫グロブリン、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、他の抗体、インターロイキン、サイトカイン、リンフォカイン、モノカインおよび／またはインターフェロンを含む。
【００６４】
栄養分および老廃物の分子量は、通常は免疫反応性細胞、タンパク質および糖タンパク質よりはるかに小さい。輸送選択性は、半透性の導管１２６内部の孔または通路の大きさによって調節または制限することができる。導管１２６の上側カットオフ分子量は、栄養分および老廃物の通過を許すが免疫細胞、タンパク質、免疫グロブリンおよび糖タンパク質を除外するために、３０００以下であることができる。半透性の導管１２６はまた、栄養分および老廃物を引きつけるため、イオン性または親和性の表面を含むことができる。半透性の導管１２６の表面は、免疫反応成分を除去、排除または拒絶するように選択または修飾することができる。
【００６５】
近年、死後提供者または生きたドナーからの細胞移植が、治療上の利益を提供することに成功している。たとえば、ドナー膵臓由来の膵島細胞がＩ型糖尿病患者の門脈に注射され、肝臓に入る。膵島は、通常は膵臓内でする通り、血糖を調節するインシュリンを産生することによって機能し始める。しかし、ドナー細胞を生かしておくためには、糖尿病患者はシクロスポリンＡといった拒絶反応防止薬の生涯にわたる供給を必要とする。拒絶反応防止薬の価格に加えて、これらの免疫抑制薬の長期副作用は不確かである。細胞移植の利益は、潜在的副作用より重要でない可能性がある。
【００６６】
半透性の導管１２６を有する椎間板１００は、治療用ドナー細胞２７７または薬剤を、図９１および９２に示す通り封じ込めおよび免疫反応を避けるための半透性カプセルとして用いることができる；ゆえに、一生涯の免疫抑制薬は必要でなくなる。さまざまなドナー細胞２７７または薬剤を、下垂体（前葉、中葉または後葉）、視床下部、副腎、副腎髄質、脂肪細胞、甲状腺、副甲状腺、膵臓、精巣、卵巣、松果体、副腎皮質、肝臓、腎皮質、腎臓、視床、副甲状腺、卵巣、黄体、胎盤、小腸、皮膚細胞、幹細胞、遺伝子治療、組織工学、細胞培養、他の腺または組織から採集および／または培養することができる。ドナー細胞２７７は、体内で最大の無血管の器官である椎間板１００内部で免疫隔離され、半透性の導管１２６を通じた栄養分および老廃物輸送によって維持される。ドナー細胞２７７は、ヒト、動物、または培養細胞に由来することができる。睡眠時の仰臥位では、栄養分および酸素は導管１２６を通じてドナー細胞２７７へ供給される。起きている時間には、椎間板１００内部の圧力が高い一方で、これらの細胞２７７によって生合成された産物は導管１２６を通じて椎体１５９、外側の輪状層または筋１９３、次いで静脈、体循環および標的部位へ排出される。
【００６７】
シャントされた椎間板１００内部で細胞２７７によって生合成された産物は、アドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、アルドステロン、アンドロゲン、アンジオテンシノーゲン、（アンジオテンシンＩおよびＩＩ）、抗利尿ホルモン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、カルシトニン、カルシフェロール、コレカルシフェロール、カルシトリオール、コレシストキニン、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン、コルチゾール、デヒドロエピアンドロステロン、ドーパミン、エンドルフィン、エンケファリン、エルゴカルシフェロール、エリスロポエチン、卵胞刺激ホルモン、γ−アミノ酪酸、ガストリン、グレリン、グルカゴン、糖質コルチコイド、ゴナドトロピン放出ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ヒト成長ホルモン、インシュリン、インシュリン様成長因子、レプチン、リポトロピン、黄体形成ホルモン、メラニン細胞刺激ホルモン、メラトニン、鉱質コルチコイド、ニューロペプチドＹ、神経伝達物質、ノルアドレナリン、エストロゲン、オキシトシン、副甲状腺ホルモン、ペプチド、プレグネノロン、ブロゲステロン、プロラクチン、プロオピオメラノコルチン、ＰＹＹ−３３６、レニン、セクレチン、ソマトスタチン、テストステロン、トロンボポエチン、甲状腺刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、チロキシン、トリヨードチロニン、栄養ホルモン、セロトニン、バソプレッシン、または他の治療用製品であることができる。
【００６８】
シャントされた椎間板１００内部で生じた産物（ホルモン、ペプチド、神経伝達物質、酵素、触媒反応または基質）は、血圧、エネルギー、神経活動、代謝、腺かつっどうの活性化および抑制を含む体機能を調節することができうる。一部のホルモンおよび酵素は、食習慣および脂肪または糖質の利用を支配、影響または調節する。これらのホルモンまたは酵素は、体重減少または増加の利益を提供しうる。シャントされた椎間板１００内部のドナー細胞からドーパミン、アドレナリン、ノルアドレナリン、セロトニン、γ−アミノ酪酸のような神経伝達物質を産生することは、抑うつ、パーキンソン病、学習障害、記憶力減退、注意欠陥、問題行動、金属または神経関連疾患を治療できる。
【００６９】
シャントされた椎間板１００内部のドナー細胞によって生合成された産物の放出は、身体活動と同期する。日常生活の活動中に、シャントされた椎間板１００内部の圧力はたいてい高く、ドナー細胞２７７によって生合成された産物を循環中に排出し、体の需要を満たす。仰臥位では、シャント１２６内部の流れが逆転して、栄養分および酸素を椎間板１００へ運び、細胞２７７に栄養分を与える。例としてドナー膵臓由来のランゲルハンス島を用いて、インシュリンの産生は、睡眠時間中に椎間板１００にグルコースが進入する際にグルコースが、シャントされた椎間板１００において誘導される。起きている時間中に椎間板圧力が高い際、インシュリンが導管１２６を通って循環へ排出され、エネルギー生産のために糖を細胞膜内へ引き込む。夜には、シャントされた椎間板１００から放出されたインシュリンは、低血糖症を防ぐため最小限である。基本的に、ドナー細胞２７７によって生合成された産物は、体の需要に応えるため、身体活動と同時に放出される。
【００７０】
ドナー細胞２７７に由来する一部の生合成された産物は、図９１に示す通り、椎体１５９を通って次いで体循環へ適切に配置される。他の産物は、図８２のように、より効率的に外側の輪状層を通って輸送されおよび腹部を通って体循環へ拡散しうる。一部の他の産物は、図９２に示す通り、筋１９３に入ることによってはるかに効率的となりうる。
【００７１】
増殖因子、緩衝剤、ホルモン、遺伝子治療薬、栄養分、無機質、鎮痛剤、抗生物質または他の治療薬もまた、図９１〜９２と同様に、シャントされた椎間板１００へ注射することができる。
【００７２】
本発明は本明細書に記載されおよび／または図面に示される特定の構成に決して限定されず、請求項の範囲内の、他のあらゆる改変、変化または同等物を含むと理解される。多数の特性が特定の構造、湾曲、選択肢、および実施形態と共に列記されている。記載された特性のうちいずれか１つ以上を、他の実施形態または他の標準的装置の任意のものに加えまたは組み合わせ、別の組み合わせおよび実施形態を作ることができる。導管１２６はまた、栄養分、ガスおよび老廃物交換の速度および／または流方向を制御するためのゲートを有しうる。導管１２６に、椎間板１００と体液との間の交換を補助するためのポンプを接続することもまた可能である。椎間板１００内部の酸性度を検出するために、固定針２２０の先端付近でｐＨ電極を曝露することができる。
【００７３】
本実施形態、材料、構造、方法、組織または切開部位は、それらにだけ本発明を用いることができる使用法ではないことが当業者に明らかである。導管１２６について異なる材料、構造、方法または設計を代替および使用することができる。前記の説明中のなにも本発明を限定しないと解される。本発明の完全な範囲は付属の請求項によって定められる。請求項を説明すると、鞘とは固いチューブ状の部材である。弾性的に湾曲した針１０１を弾性針ということができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、圧縮負荷中に輪状層を支持する、髄核１２８内の正常な膨張圧を有する健常椎間板１００を表す。
【図２】図２は、脊椎の一部の縦断面を示し、軟骨１０６終板１０５の間の健常椎間板１００の圧縮中の、輪状層の外側への膨隆を示す。
【図３】図３は、終板１０５の石灰化層１０８が内側の椎間板１００と椎体１５９との間の栄養分の拡散を妨げ、内側への膨隆および輪状層間剥離１１４に繋がるのを示す。
【図４】図４は、髄核１２８内部の膨張圧の低下および輪状層間剥離を有する、変性しおよび潰れた椎間板を示す。
【図５】図５は、椎間板造影に用いられるものと同様のガイド法を用いた、椎間板１００への外套針１０３挿入を表す。
【図６】図６は外套針１０３上の拡張器２３０の挿入を示す。
【図７】図７は外套針１０３の回収を表す。拡張器２３０は椎間板１００へ導く通路の役割を果たす。
【図８】図８は、拡張器２３０の挿入を伴う変性した脊椎部分の縦断面を示す。
【図９】図９は、弾性的に湾曲した針１０１を表す。
【図１０】図１０は、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになった弾性針１０１を示す。
【図１１】図１１は、固定スリーブ２２０内部の針１０１の円形の断面を示す。
【図１２】図１２は、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになった針１０１の、椎間板１００へ導かれる拡張器２３０への挿入を表す。
【図１３】図１３は、椎間板１００へ導かれる拡張器２３０に挿入された、針１０１およびスリーブ２２０の組立品の縦断面を示す。
【図１４】図１４は、弾性によって真直ぐになった針１０１を固定スリーブ２２０から配置することによる、針１０１の終板１０５（記載せず）への上向きの穿刺を表す。
【図１５】図１５は、湾曲針１０１を固定スリーブ２２０から配置することによる、石灰化層を通った終板１０５の穿刺を示す。
【図１６】図１６は、水、栄養分および代謝産物の、上下の終板１０５の穿孔部分２２４を通った浸透を表す。
【図１７】図１７は、髄核１２８内部のグリコサミノグリカンの新たな生合成による、膨張圧の回復を表す。
【図１８】図１８は、石灰化終板１０５を通って穿孔、ドリル、研磨または焼灼するためのカッター１２７に動力を与える電子装置１３４を表す。
【図１９】図１９は、組織を保持するフランジ１１３および長さ方向の開口部１０４を有する、弾性のチューブ１２５の形の導管１２６を表す。
【図２０】図２０は、チューブ１２５に隣接するスライドするプランジャー１０９を有する弾性的に湾曲した針１０１への弾性のチューブ１２５の挿入を示す。
【図２１】図２１は、固定スリーブ２２０内で弾性によって真直ぐになっている弾性のチューブ１２５を有する針１０１を表す。
【図２２】図２２は、針１０１、弾性のチューブ１２５、スリーブ２２０およびプランジャー１０９の、拡張器２３０への挿入を示す。
【図２３】図２３は、終板１０５の石灰化層１０８を通ってチューブ１２５を送り込む針１０１の配置を表す。
【図２４】図２４は、チューブ１２５を針１０１から取り外すための、プランジャー１０９を固定する一方での針１０１の回収を示す。
【図２５】図２５は、髄核１２８内で取り外されたチューブ１２５の下部、および終板１０５（同じく記載せず）を通って頭側椎体１５９（記載せず）内に配置された上部を示す。
【図２６】図２６は、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を避けるための、固定スリーブ２２０のハンドル１３２の内部の湾曲針１０１の正方形ハンドル１３０の積み重ねを表す。
【図２７】図２７は、ガイドレール１３１および湾曲の方向を示すための方向線１５３を含む、弾性的に湾曲した針１０１のハンドル１３０を表す。
【図２８】図２８は、方向線１５３および貫通マーカー１１６を有する固定スリーブ２２０のハンドル１３２上の軌道１３３を示す。
【図２９】図２９は、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を避けるための、軌道１３３中のレール１３１を有する組立品を表す。
【図３０】図３０は、弾性的に湾曲した針１０１が固定スリーブ２２０から配置される際の、湾曲の回復を示す。
【図３１】図３１は、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を防ぐための、針１０１および固定スリーブ２２０の楕円形の断面を示す。
【図３２】図３２は、スリーブ２２０内部の針１０１の正方形の断面を示す。
【図３３】図３３は、スリーブ２２０内部の針１０１の長方形の断面を示す。
【図３４】図３４は、スリーブ２２０内部の針１０１の三角形の断面を示す。
【図３５】図３５は、縦方向の通路１０４を有する小チューブ１２５として作られた導管１２６を示す。
【図３６】図３６は、縦方向の通路１０４を有する編組チューブ１２５として作られた導管１２６を示す。
【図３７】図３７は、多孔質材料を用いて管型１２５に作られた導管１２６を示す。
【図３８】図３８は、編組縫合糸１２２または編組糸１２２として作られた導管１２６を示す。
【図３９】図３９は、可塑性の多孔質またはスポンジ状線維１２４を用いて作られた導管１２６を示す。
【図４０】図４０は、弾性的に湾曲した針１０１の管腔２６９の内部のプランジャー１０９に隣接する導管１２６を示す。
【図４１】図４１は、湾曲針１０１の配置および回収中の摩擦を最小化するための、固定スリーブ２２０の管腔２６８の先端側端にある面取り部１０２を示す。
【図４２】図４２は、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている、導管１２６を有する弾性的に湾曲した針１０１を表す。
【図４３】図４３は、針１０１、導管１２６、プランジャー１０９およびスリーブ２２０を含む組立品の、拡張器２３０への挿入を示す。
【図４４】図４４は、石灰化終板１０５を通った湾曲針１０１の配置を示す。
【図４５】図４５は、プランジャー１０９を固定しておく一方で針１０１を回収することによる、導管１２６の取り外しを表す。
【図４６】図４６は、針１０１、導管１２６、プランジャー１０９およびスリーブ２２０組立品の、椎間板１００内へ導く拡張器２３０への挿入を表す。
【図４７】図４７は、石灰化終板１０５を通った湾曲針１０１の配置を示す。
【図４８】図４８は、石灰化終板１０５を通った導管１２６を取り外すための、プランジャー１０９を固定しておく一方での針１０１の回収を表す。
【図４９】図４９は、髄核１２８内部の導管１２６の一部、および終板（記載せず）を通り椎体内部の残りの部分を示す。
【図５０】図５０は、針１０１の管腔２６９の内部の２つの導管１２６を表す。
【図５１】図５１は、上下の石灰化終板１０５を通る導管１２６の配置を示す。
【図５２】図５２は、栄養分および老廃物の交換の回復後の、髄核１２８内部の膨張圧回復による、椎間板１００の高さ回復を示す。
【図５３】図５３は、髄核１２８から石灰化終板１０５（記載せず）を通り上下の椎体１５９へ伸びる２つの導管１２６を表す。
【図５４】図５４は、終板１０５穿刺中の固定スリーブ２２０内部の湾曲針１０１のねじれを表す。断面を図６２に示す。
【図５５】図５５は図６１の断面図を示す。弾性針１０１は固定スリーブ２２０内部でねじれまたは回転する。
【図５６】図５６は、楕円形の断面を有する針１０１およびスリーブ２２０を用いることによるねじれの防止を表す。
【図５７】図５７は、図６３に示された、回転運動を制限するための、楕円形のスリーブ２２０内部の楕円形の針１０１の断面図を示す。
【図５８】図５８は、針１０１およびスリーブ２２０の正方形の断面を示す。
【図５９】図５９は、針１０１およびスリーブ２２０の長方形の断面を示す。
【図６０】図６０は、針１０１およびスリーブ２２０の三角形の断面を示す。
【図６１】図６１は、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の屈曲または下垂を表す。
【図６２】図６２は、穿刺中の屈曲または下垂を低減するための、湾曲針１０１の凸側の下に支持を与える、固定針２２０の鋭利な末端または先端を示す。
【図６３】図６３は、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の凸側の下の支持を延長するための、固定針２２０の伸長された先端側端を表す。
【図６４】図６４は、楕円形の断面を有するスリーブ２２０の先端側端近くの窓２７０を示す。窓２７０の先端側部分は湾曲針１０１に適合するように傾斜すなわち勾配が付けられている。
【図６５】図６５は、窓２７０を通る突出を簡易にするための、弾性的に湾曲した針１０１の、湾曲の凹側に位置する鋭利な先端を表す。
【図６６】図６６は、針１０１が終板１０５を穿孔するのを強化するための窓２７０の先端側窪みによる湾曲針１０１の凸側の支持を示す。
【図６７】図６７は、窓２７０を有する固定針２２０を示す。
【図６８】図６８は、湾曲した形状記憶延長部２７１の内部の弾性的に湾曲した針１０１を表す。湾曲した針１０１および延長部２７１の両方は固定スリーブ２２０内部に収納されている。
【図６９】図６９は、固定スリーブ２２０内部の形状記憶延長部２７１の弾性的直線化を示す。
【図７０】図７０は、終板１０５穿孔の大きさを増さない、補強された湾曲針１０１による終板１０５穿刺を示す。
【図７１】図７１は、終板１０５穿刺を支持するための鋭利な形状記憶延長部２７１を示す。
【図７２】図７２は、固定針２２０の管腔２６８内部の傾斜台２７２によって支持された、不均一な外径を有する湾曲した針１０１の縦断面を示す。
【図７３】図７３は、マルチフィラメント１２２部分およびチューブ状の１２５部分を含む導管１２６を表す。
【図７４】図７４は、特に終板１０５周囲の、石灰化または凝固を防ぐために、チューブ１２５を中央部分に有するマルチフィラメント１２２を表す。
【図７５】図７５は、配置を補助するためのマルチフィラメント１２２内部のモノフィラメント１１０を表す。
【図７６】図７６は、湾曲針１０１からの配置中の集積を防ぐための、マルチフィラメント１２２の両端を被覆する分解性のチューブ（斜線）１２５を示す。
【図７７】図７７は、変性している椎間板１００を横断する導管１２６を運ぶ針１０１を示す。
【図７８】図７８は、変性している椎間板１００を横断する導管１２６を送る、図８４の縦断面を表す。
【図７９】図７９は、変性している椎間板１００内部で導管１２６を配置するまたは取り外すための、プランジャー１０９を固定する一方での針１０１の回収を表す。
【図８０】図８０は、導管１２６内部の毛管現象または対流を介する、外側の輪状層から髄核１２８への栄養分の引き込みを表す。
【図８１】図８１は、針１０１内部の導管１２６の位置を示すための、放射線不透過性、音波発生性または磁性の、針１０１上の被覆１６３を表す。
【図８２】図８２は、外側の輪状層と髄核１２８の間で栄養分および老廃物を交換するための、椎間板１００を通して挿入された２つの導管１２６を示す。
【図８３】図８３は、椎間板１００を越えて貫通している針１０１の先端側末端を表す。
【図８４】図８４は、栄養分および老廃物の交換を最大化するために、椎間板１００を越えて伸長している導管１２６の全長を示す。
【図８５】図８５は、髄核１２８が圧縮負荷を支持できるようにする、髄核１２８内部の膨張圧の回復を表す。
【図８６】図８６は、椎間板１００に栄養を与えおよび／または再生するための栄養分および老廃物交換のために大腰筋１９３内へ伸びる導管１２６を示す。
【図８７】図８７は、椎間板１００に栄養を与えおよび／または再生するための栄養分および老廃物交換を促進するため両方の大腰筋１９３内へ伸びる２つの導管１２６を示す。
【図８８】図８８は、導管１２６の経時的移動を防ぐかまたは最小化するための、マルチフィラメント１２２に結ばれた一連の結び目１６１を表す。
【図８９】図８９は、経時的移動を防ぐかまたは最小化するための、導管１２６上の輪１６２または突起を示す。
【図９０】図９０は、組織内殖を促進し、および導管１２６の経時的移動を防ぐかまたは最小化するための、窪み１６０を示す。
【図９１】図９１は、頭側および尾側終板１０５を通る導管１２６を含む椎間板１００内への、シリンジ２７６を通じたドナー細胞２７７の注射を示す。
【図９２】図９２は、椎間板１００を横断しおよび筋１９３内へ伸長する導管１２６を含む椎間板１００内への、シリンジ２７６を通じたドナー細胞２７７の注射を示す。
【符号の説明】
【００７５】
１００ 椎間板
１０１ 針
１０２ 面取り部すなわちテーパリング
１０３ 外套針
１０４ 導管の管腔すなわち通路
１０５ 終板
１０６ 硝子軟骨
１０７ 毛細血管
１０８ 障害物すなわち石灰化層
１０９ プランジャー
１１０ モノフィラメント
１１２ 血管
１１３ 組織保持フランジ
１１４ 輪状層間剥離
１１５ 骨端
１１６ 貫通マーカー
１２１ 神経孔
１２２ 編組マルチフィラメント
１２３ 脊髄
１２４ 多孔質導管
１２５ チューブ
１２６ 導管
１２７ 電子カッターまたはレーザー
１２８ 髄核
１２９ 面関節
１３０ 湾曲針のハンドル
１３１ 湾曲針ハンドルのガイドレール
１３２ 固定スリーブのハンドル
１３３ 固定スリーブハンドルの軌道
１３４ 電子切断器具
１３５ 電気コード
１４０ 仙骨
１４２ 上関節突起
１４３ 下関節突起
１５３ 湾曲方向を示すラベル
１５９ 椎体
１６０ 組織内殖窪み
１６１ 結び目
１６２ 突起または輪
１６３ 被覆
１８４ 衝突
１９３ 腰筋
１９４ 神経根
１９５ 後縦靱帯
１２１ 神経孔
２１７ ねじ込口
２２０ 固定スリーブまたは針
２２４ 穿孔
２３０ 拡張器
２６８ 固定スリーブの管腔
２６９ 固定針の管腔
２７０ 固定スリーブの窓
２７１ 形状記憶延長部
２７２ 固定針の管腔中の傾斜台
２７６ シリンジ
２７７ ドナー細胞
【技術分野】
【０００１】
本発明は、椎間板の変性を停止または後退させるための、栄養分および老廃物を椎間板の内へおよび外へ輸送するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
腰痛は身体障害および生産力損失の主な原因である。成人の最大９０％が生涯のある時点で背痛を経験する。受診の頻度に関しては、背痛は上気道感染症に次いで第２位である。米国では、この疾患の経済的影響は毎年５００〜１０００億ドルの範囲にわたり、５２０万人に障害を与えると報告されている。腰痛の原因はさまざまであるが、多くの場合には椎間板が中心的な役割を果たすと考えられている。椎間板の変性が、脊椎の力学を変化させることおよび周囲の組織に非生理的ストレスを生じることによって、他の組織において疼痛を起こす。
【０００３】
椎間板１００は脊椎の圧縮荷重の大部分を吸収するが、しかし椎体１５９の面関節１４２、１４３は約１６％を分担する。椎間板１００は３つの明瞭な部分、すなわち図１および２に示す通り髄核１２８、輪状層および軟骨終板１０５から成る。椎間板１００はその構造特性を、主にその水を吸収および保持する能力を通じて維持する。正常な椎間板１００は髄核１２８に８０％の水を含む。正常な椎間板１００内の髄核１２８は水を吸収する硫酸グリコサミノグリカンに富み、膨張圧を生じて、輪状層のコラーゲン繊維内の引張応力を与える。高い水分含量によって生じた膨張圧は、図２で縦断面図に示す通り、圧縮荷重を支えるために輪状層を支持するのに非常に重要である。
【０００４】
成人では、椎間板１００は無血管である。椎間板細胞の生存は、図２に示す通り、外部の血管１１２および毛細血管１０７からの、終板１０５の軟骨１０６を通じての栄養分の拡散に依存する。栄養分の拡散はまた、外側の輪状層に隣接する末梢血管から透過するが、しかしこれらの栄養分は、椎間板１００の輪状層内へ最大１ｃｍしか透過できない。成人の椎間板は直径５ｃｍの大きさになる可能性があり、したがって頭側および尾側終板１０５を通じた拡散は、椎間板１００の髄核１２８および内側輪状層の健康を維持するために非常に重要である。
【０００５】
ピロリン酸カルシウムおよびヒドロキシアパタイトは終板１０５および髄核１２８において一般的に見出される。１８歳の若さで、図３に示す通り、石灰化層１０８が軟骨終板１０５中で蓄積し始める。骨−軟骨界面にて血管１１２および毛細血管１０７が、骨を作る石灰化層１０８の蓄積によって徐々に塞がれる。終板１０５での骨形成は年齢に伴って増加する。
【０００６】
終板１０５が骨によって消失する際、髄核１２８と血管１１２との間の、終板１０５を越える拡散は大幅に制限される。栄養分の拡散の妨害に加えて、石灰化終板１０５がさらに椎間板１００への酸素の浸透を制限する。髄核１２８の中心部での酸素濃度は極めて低い。椎間板１００の細胞性は大部分の組織と比較して既に低い。必要な栄養分および酸素を得るために、細胞活動は軟骨終板１０５上またはそのごく近傍に存在が限られている。さらに、酸素濃度は細胞密度または細胞当たり消費速度における変化に非常に感受性が高い。
【０００７】
硫酸グリコサミノグリカンを生合成するための硫酸の髄核１２８への供給もまた、石灰化終板１０５によって制限される。結果として、硫酸グリコサミノグリカン濃度は低下し、髄核１２８内での水分含量および膨張圧の低下に繋がる。脊椎への正常な日常の圧縮負荷中に、髄核１２８内の低下した圧力は、力を内側輪状層の周囲に沿って均等に分布させて、その層が外側へ膨らむのを維持することができなくなる。結果として、内側の層は内側へ沈下し、一方、外側の輪状層は外側へ膨らみ続け、図３および４に示す通り、輪状層の層間剥離１１４を引き起こす。
【０００８】
輪状層間剥離および膨隆を引き起こすせん断応力は、神経孔１２１に隣接する後外側部分で非常に高い。神経１９４は椎間板と面関節１４２、１４３との間の神経孔１４２内に閉じ込められている。ゆえに、神経孔１２１での神経１９４は、椎間板１００または骨棘の膨隆による侵害に脆弱である。
【０００９】
椎間板中の酸素濃度が０．２５ｋＰａ（１．９ｍｍＨｇ）未満に低下すると、終板１０５からの距離の増加に伴って乳酸の産生が劇的に増加する。椎間板１００内のｐＨは、乳酸濃度が増加するにつれて低下する。乳酸は輪状層の微小な裂け目を通って拡散し、豊富に神経が分布した後縦靱帯１９５、面関節および／または神経根１９４を刺激する。腰痛は高い乳酸レベルおよび低いｐＨとよく相関することを研究が示している。有症状の椎間板の平均ｐＨは、正常な椎間板の平均ｐＨよりも有意に低かった。酸濃度は有症状の椎間板で正常椎間板よりも３倍高かった。ｐＨ６．６５の有症状の椎間板で、椎間板内の酸濃度は血漿レベルの５．６倍である。一部の術前の有症状の椎間板で、神経根１９４は密な線維性の瘢痕および癒着によって囲まれ、ｐＨ５．７〜６．３０の顕著に低いｐＨを有することが見出された。椎間板内の酸濃度は血漿レベルの５０倍であった。
【００１０】
腰痛を有する患者の約８５％は正確な病理解剖学的診断を受けることができない。この種類の疼痛は一般的に「非特異的疼痛」に分類される。背痛および坐骨神経痛は、椎間板内生理食塩水注射、椎間板造影、および後縦靱帯の圧迫といった、神経根に影響しない操作によって再現することができる。非特異的疼痛の一部は、椎間板から分泌される乳酸刺激によって引き起こされる可能性がある。椎間板への注射は、乳酸を洗い流すことができる。操作および圧迫もまた、非特異的疼痛を生じる刺激性の酸を追い出すことができる。現在、椎間板切除術以外の介入は乳酸の産生を止めることができない。
【００１１】
髄核１２８は、椎間板１００を加圧する「タイヤの中の空気」として機能すると考えられている。負荷を支えるために、圧力は効果的に力を内側輪状層の周囲に沿って均等に分布させて、その層が外側へ膨らむのを維持する。椎間板変性の過程は終板１０５の石灰化から開始し、これは硫酸および酸素の髄核１２８内への拡散を妨げる。結果として、吸水性の硫酸グリコサミノグリカンの産生は顕著に低下し、および髄核内の水分含量は減少する。内側輪状層は内側へ沈下し始め、および輪状層内のコラーゲン線維への張力は失われる。変性した椎間板１００は、パンクしたタイヤと同様の、不安定な動きを示す。腰痛患者のうち約２０〜３０％は脊椎部分不安定性を有すると診断されたことがある。疼痛は面関節および／または周囲の靱帯への圧力および増加した負荷に起因しうる。加えて、椎間板１００内のｐＨは乳酸の嫌気的産生から酸性になり、これは隣接する神経および組織を刺激する。
【００１２】
固定針内での超弾性的に湾曲した針の弾性的直線化は、先行技術のＡｎｄｒｅｓ Ｍｅｌｚｅｒによる１９９４年１１月１４日出願の特許文献１およびＯｌｉｖｉｅｒ Ｔｒｏｉｓｉｅｒによる１９８５年８月１９日出願の特許文献２に記載されている。これらの先行技術の湾曲針は、液体を軟組織へ送るために用いられる。外部切開なしに椎間板へ達するために、湾曲針および固定針の長さは少なくとも６インチ（１５．２ｃｍ）でなければならない。石灰化終板の穿刺を試みる際には、先行技術に記載の通り、複数の問題が存在する。湾曲針を作製するための形状記憶材料は通常は弾性である。ニッケル−チタン合金は、約８３ＧＰａ（オーステナイト）、２８〜４１ＧＰａ（マルテンサイト）のヤング率を有する。湾曲針および固定針の両方のハンドルがねじれを制限していても、長いおよび弾性的に湾曲した針１０１は、非常に長い固定針２２０の内部で終板１０５の穿刺中に、図５４および５５に示される通り、ねじれる可能性が高い。結果として、穿刺の方向は逸れる可能性が高く、および終板１０５穿刺は失敗する。
【００１３】
さらに、先行技術では、固定針の鋭い先端は、湾曲針の凹側にある。石灰化終板１０５といった、相対的に固い組織を穿刺する際、湾曲針の凸側は支持されておらずおよび曲げに対して弱く、結果として、石灰化終板１０５を通って穿刺することに失敗する。曲げまたはねじれを最小化するため、湾曲針および固定針のサイズは大きい必要がある。湾曲針１０１および固定針２２０の大きさを増すことによって、湾曲針１０１および固定針２２０の間の摩擦が大幅に増加し、湾曲針１０１の配置および回収を非常に難しくする。加えて、大きな針によって椎間板１００に作られた大きな開口は、髄核１２８のヘルニアを引き起こしうる。同様に、終板１０５の大きな開口は、シュモール結節、髄核１２８の椎体１５９への漏れを引き起こしうる。
【００１４】
本質的に、本発明の図６２〜６７における固定針２２０の先端側端からの支持は、石灰化終板１０５と小径針１０１といった、相対的に固い組織の支持穿刺に関係する。さらに、図５６〜６０にある湾曲針１０１および固定針２２０の、ねじれを防ぐための非円形の断面はまた、石灰化終板１０５を通る穿刺の成功を確実にすることに関係する。
【特許文献１】独国特許出願公開第４４４０３４６号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２５８６１８３号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では、椎間板と椎体との間の栄養分および老廃物の交換を回復するために、導管が石灰化終板を通じて送られる。導管は弾性的に湾曲した針の内部で送られる。湾曲針は固定針の内部で弾性によって真直ぐになる。固定針は石灰化終板を持つ変性している椎間板に穿孔する。導管を有する弾性的に湾曲した針は次いで固定針から配置されて湾曲した構造を取り戻し、および石灰化終板を通して穿孔する。湾曲針を固定針内へ回収する一方で導管の後ろのプランジャーを固定しておくことによって、導管は椎間板と椎骨との間で栄養分および老廃物を輸送するために終板を通して配置される。
【００１６】
本発明における穿刺器具は、湾曲針と固定針との間のねじれおよび摩擦を最小化するように設計されている。本器具はまた、終板穿孔中の屈曲を最小化するように、弾性的に湾曲した針への支持を提供する。加えて、本器具は栄養分、酸素、二酸化炭素、乳酸および老廃物の交換のために、無血管の椎間板と椎体との間を橋渡しするように、少なくとも１つの導管を終板へ送るよう設計されている。
【００１７】
栄養分および酸素 は外側の輪状層付近の末梢血管によって豊富に供給される。導管はまた、椎間板変性を止めるために外側輪状層から髄核へ栄養分を引き込むため、変性している椎間板を横断するように配置することができる。
【００１８】
半透性の導管によって栄養分と老廃物の交換が回復された後、幹細胞、増殖因子または遺伝子治療薬を椎間板へ注射し、再生を促進することができる。加えて、半透性の導管を有する椎間板は、免疫隔離されたままである。椎間板に注射されたドナー細胞は、免疫反応を引き起こすことなく、半透性の導管を通じた栄養分によって生育しうる。これらの細胞は、インシュリンおよび神経伝達物質といった治療薬を生合成する能力によって選択される。その治療薬は半透性の導管を通じて体循環へ輸送され、疾患を治療する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
終板１０５からの拡散は椎間板を維持するために決定的に重要であるため、髄核と椎体内部の循環との間の栄養分および老廃物交換を回復するために努力がなされている。蛍光透視鏡からの前後および側面図に誘導されて、外套針１０３は後外側から、正中線から４５°にて椎間板１００内へ、図５に示す通り進入する。この誘導方法は、椎間板造影のための放射線不透過性色素の診断的注射または髄核消化のためのキモパパイン注射に用いられるものと同様である。拡張器２３０が図６に示す通り外套針１０３上に挿入される。外套針１０３は次いで回収される。拡張器２３０は図７に示す通り、椎間板１００へ入る通路として残される。図８は、変性している椎間板１００の髄核１２８付近の拡張器２３０の先端側末端を示す。
【００２０】
弾性的に湾曲した針１０１は、図９に示す通り、図１０に示す固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている。真直ぐになった針１０１およびスリーブ２２０の円形の断面を図１１に示す。固定スリーブ２２０内部の、弾性によって真直ぐになっている針１０１は、図１２に示す通り拡張器２３０および椎間板１００内へ挿入される。変性している椎間板１００内への針１０１の挿入の縦断面を図１３に示す。弾性的に湾曲した針１０１は、針１０１を内部へ押す一方で固定スリーブ２２０を固定することによって配置される。針１０１はスリーブ２２０の先端側開口部を出る際に湾曲した構造を取り戻し、図１４に示す通り上向きに、図１５に示す通り軟骨１０６および石灰化層１０８を通って椎体１５９内へ穿刺する。
【００２１】
椎間板１００と体循環との間の栄養分および老廃物の交換を回復するために、複数の終板１０５穿刺２２４を達成することができる。弾性的に湾曲した針１０１をスリーブ２２０内へ回収後、針１０１およびスリーブ２２０の組立品はさらに椎間板１００内へ進むかまたはわずかに回収し、石灰化頭側終板１０５を通るさらに多数の孔２２４を穿孔することができる。針１０１およびスリーブ２２０の組立品を１８０°回転することによって、尾側終板１０５もまた図１６に示す通り穿刺し、上および下の終板１０５を通る栄養分、酸素および老廃物の交換を回復することができる。図１７は、椎間板１００が圧縮荷重を支持することを可能にする、髄核１２８内部の膨張圧の回復を示す。椎間板１００内部の酸素の存在のために、乳酸の産生はまた化学的刺激および疼痛を減少および緩和しうる。
【００２２】
終板１０５穿刺はまた、レーザー、切断または研磨器具といった電子器具１３４によって達成することができる。図１８は、栄養分および老廃物の交換を回復するために石灰化終板１０５を穿孔、ドリル、研磨または焼灼するためのカッター１２７に動力を与える電子装置１３４を表す。電子装置１３４は、焼灼器、レーザー、またはドリルでありうる。
【００２３】
石灰化終板１０５を通る栄養分および老廃物の交換の回復はまた、導管１２６を用いて達成できる。導管１２６は、図１９に示す通り、管腔または通路１０４および組織を保持するフランジ１１３を両端に有する弾性のチューブ１２５であることができる。導管１２６の両端に位置するフランジ１１３の方向は、終板１０５上に固定するために逆棘である。チューブ１２５は、図２０に示す通り、弾性的に湾曲した針１０１上におよびスライドするプランジャー１０９に隣接して挿入される。弾性のチューブ１２５を運ぶ針１０１は図２１で表す通り、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている。組立品ｏｆｔｈｅ真直ぐになった針１０１、チューブ１２５、スリーブ２２０およびプランジャー１０９の組立品は、図２２に示す通り、拡張器２３０内へ、および椎間板１００内へ挿入される。チューブ１２５を持つ弾性針１０１が固定スリーブ２２０から配置される際、図２３に示す通り、針１０１の湾曲が元に戻り、および石灰化終板１０５を通って穿刺する。針１０１は、図２４に示す通り、チューブを針１０１から終板１０５内へ取り外すため、プランジャー１０９が固定される一方で回収される。チューブ１２５の管腔１０４は、椎体１５９と内側の椎間板１００との間で栄養分、ガスおよび老廃物を交換するための通路として作用する。図２５では、チューブ１２５の一部は髄核１２８または内側の椎間板１００にあり、一方、残りの部分は椎体（記載せず）内部にある。
【００２４】
湾曲針１０１のハンドル１３０および固定スリーブ２２９のハンドル１３２は、針１０１配置の方向を維持するために用いられる。湾曲針１０１の正方形のハンドル１３０は、図２６に示す通り、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を避けるため、固定スリーブ２２０のハンドル１３２の内部に重ねられている。針１０１のハンドル１３０はまた、図２７に示す通り、ガイドレール１３１を含みうる。ガイドレール１３１は、図２８に示す通り、固定スリーブ２２０のハンドル１３２上の落ち込んだ軌道１３３内に適合するような大きさにし、およびそのように導かれる。針の湾曲の方向は、図２７に示す通り針１０１のハンドル１３０上の、および図２８に示す通り固定スリーブ２２０上の、方向線１５３によって示される。体内への挿入の深さを示すために、図２８に示す通り、貫通マーカー１１６がスリーブ２２０上に印される。軌道１３３内のガイドレール１３１は、図２９に示す通り、ハンドル１３０、１３２が互いに回転するのを避ける。弾性によって真直ぐになっている針１０１が前進しおよび固定スリーブ２２０から突出する際、図３０に示す通り、針１０１の湾曲が元に戻る。針１０１のハンドル１３０およびスリーブ２２０のハンドル１３２は軌道１３３内のレール１３１によって誘導されるため、針１０１穿刺の方向は、操作者または外科医によって確立されおよび予測可能である。
【００２５】
針１０１および固定スリーブ２２０の非円形の断面もまた回転を防ぐことができる。図３１は、楕円形の断面を有する針１０１およびスリーブ２２０を示す。図３２は正方形の断面を示す。図３３は長方形の断面を表す。図３４は三角形の断面を示す。
【００２６】
導管１２６はまた、弾性的に湾曲した針１０１の管腔内部に合うほど小さく作ることもできる。導管１２６は、図３５に示す通り、液体に溶解した栄養分、酸素および老廃物を輸送するための縦方向の通路１０４を有する小さいチューブ１２５でありうる。管腔１０４を有するチューブ状の導管１２６は、図３６に示す通り、編組またはフィラメントで編んであってもよい。液体は管腔１０４を通って輸送されおよびチューブ１２５の編組フィラメントを通って浸透することができる。チューブ状の導管１２６はまた、図３７に示す通り、液体に溶解した栄養分、酸素および老廃物を管腔１０４を通じておよび孔を通じて輸送するため、多孔質またはスポンジ状材料を用いて成型または押し出すことができる。
【００２７】
栄養分、酸素、乳酸、代謝産物、二酸化炭素および老廃物はまた、図３８に示す通り、マルチフィラメントまたは編組フィラメント１２２の毛管現象を通じて液体中で輸送されうる。導管１２６は、言及された通りの縦方向の管腔１０４を必要としなくてもよい。編組フィラメント１２２の糸は、栄養分、ガスおよび老廃物を含む液体を輸送する能力がある、フィラメントの網目間に形成された通路を有する縫合糸になりうる。プランジャー１０９を用いる配置を補助するために、編組フィラメント１２２を、デンプンといった硬化剤で被覆することができる。編組フィラメント１２２によって形成される通路と同様に、スポンジ状糸１２４として作られた導管１２６は、図３９に示す通り、また、多孔質構造中に形成される孔および通路を通じて、栄養分、ガスおよび老廃物を含む液体を輸送することができる。
【００２８】
導管１２６は、図４０に示す通り、弾性的に湾曲した針１０１の縦方向の孔２６９内へプランジャー１０９に隣接して挿入される。湾曲針１０１と固定スリーブ２２０の間の摩擦を最小化するために、スリーブ２２０の管腔２６８の先端側の端は、面取り部１０２または窪みで角度が付けられまたは傾斜し、図４１に示す通り、針１０１の凹湾曲に適合する。摩擦を低下するための滑沢剤または被覆もまた、弾性的に湾曲した針１０１の表面および／または固定スリーブ２２０の管腔２６８内部に適用することができる。導管１２６を持つ弾性的に湾曲した針１０１は、図４２に示す通り、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている。組立品は次いで、図４３に示す通り、椎間板１００へ入る拡張器２３０内へ挿入される。弾性によって真直ぐになっている針１０１がスリーブ２２０から配置される際、図４４に示す通り、導管１２６を持つ針１０１は湾曲した構造を取り戻しおよび石灰化層１０８を通って軟骨終板１０５内へ穿刺する。弾性的に湾曲した針１０１は次いで、図４５に示す通り、石灰化終板１０５に導管１２６を配置するために、プランジャー１０９が固定される一方でスリーブ２２０内へ回収される。
【００２９】
図４６は、針１０１、導管１２６、プランジャー１０９、スリーブ２２０および拡張器２３０の、椎間板１００内への挿入を表す。導管１２６を持つ、弾性によって真直ぐになっている針１０１は、図４７に示す通り、スリーブ２２０から配置され、湾曲を取り戻し、および終板１０５および石灰化層１０８を通って穿刺する。図４８に示す通り、導管１２６を石灰化終板１０５にて配置、排出、または取り外すため、導管１２６の後ろのプランジャー１０９が固定される一方、弾性的に湾曲した針１０１は石灰化終板１０５から引き出されおよびスリーブ２２０内へ回収される。導管１２６は、液体、栄養分、ガスおよび老廃物の交換を回復するための、椎体１５９の骨髄と椎間板１００との間の通路または道、橋として作用する。図４９は、椎間板１００と椎体の間の石灰化終板（共に記載せず）を通る導管１２６の一般的な位置を示す。
【００３０】
複数の導管１２６は、図５０に示す通り、湾曲針１０１に連続して装填することができる。個々の導管１２６は、湾曲針１０１を回収しおよびプランジャー１０９を固定することによって、石灰化終板１０５にて連続的に配置することができる。基本的に、プランジャー１０９は針１０１の先端側の末端に向かって一度に導管１本の長さ進められる。第１の導管１２６を頭側終板１０５にて配置後、図５１に示す通り、固定スリーブ２２０は１８０°回転されて第２の導管１２６を尾側終板１０５内へ配置する。弾性的に湾曲した針１０１内部の複数の導管１２６は、針１０１組立品を引き抜き、別の導管１２６を再装填しおよび組立品を椎間板１００内へ再挿入する必要無しに、石灰化終板１０５を通る複数の導管を外科医が埋め込むことを可能にする。
【００３１】
仰臥位では、椎間板圧は低い。睡眠中に、髄核１２８内部の吸水性のグリコサミノグリカンによって液体が引き込まれる。石灰化終板１０５を橋渡しすることによって、グリコサミノグリカンは硫酸、酸素および他の栄養分を含む液体を、導管１２６を通じて髄核１２８内へ睡眠中に（１）毛管現象、および（２）吸水性グリコサミノグリカンの吸収力によって引き込む。硫酸、酸素および栄養分の流れは、拡散における分散機構を介してよりも、導管１２６内を髄核１２８に向かって一方向性に流れる。
【００３２】
椎間板１００変性は主に栄養分および酸素の欠乏に関係することが一般に認められている。交換を回復することによって、硫酸の新たなおよび持続的な供給は、硫酸化グリコサミノグリカンの産生を大幅に増加させおよび膨張圧を回復させうる。髄核１２８内部の膨張圧の回復は、輪状層のコラーゲン線維の引張応力を復活させ、したがって図５２に示す通り、輪状層の層間の内部隆起およびせん断応力を低減する。再び膨らませたタイヤと同様に、椎間板１００の隆起は低減しおよび神経衝突は最小化される。したがって、面関節１２９上の負荷もまた低減されて疼痛を緩和し、可動部分が安定化され、および椎間板１００空間目減りが停止しうる。図５３に示す通り、脊柱管狭窄症の進行は停止および／または逆転し、疼痛を緩和する。
【００３３】
歩行および持ち上げといった日常動作では、椎間板１００内部の圧力が大幅に増加する。対流の方向が次いで導管１２６内部で逆転し、椎間板１００内部の高圧から椎体１５９内部の低圧へ流れる。髄核１２８内部の液体に溶解した乳酸および二酸化炭素は導管１２６を通って椎体１５９内へ、次いで体循環へゆっくり排出される。結果として、乳酸濃度は低下し、および椎間板１００内部のｐＨは正常化する。
【００３４】
さらに、導管１２６を通って供給される椎間板１００中の酸素の豊富さのため、嫌気的条件下で通常生じる乳酸は劇的に減少しうる。ゆえに、図５３に示される、後縦靱帯１９５、面関節の上１４２および下１４３の関節突起といった組織における酸性刺激によって引き起こされる疼痛は、速やかに消失することが予測される。重炭酸、炭酸またはその他といった緩衝剤を、導管１２６に負荷または被覆して、接触に際して乳酸を中和しおよび自然に疼痛を緩和することができる。
【００３５】
湾曲針１０１の弾性は、図５４に示す通り、固定スリーブ２２０内部で終板１０５穿刺中になおねじれを生じうる。ねじれの可能性は弾性針１０１の長さに伴って増大する。ねじれは図５５に、スリーブ２２０、針１０１および導管１２６の断面図で表す。針１０１とスリーブ２２０の軸の間の弾性のねじれは、石灰化終板１０５との接触中に針１０１の先端での方向の変化を可能にする。結果として、終板１０５の穿刺が失敗する可能性がある。
【００３６】
ねじれを避けるため、針１０１およびスリーブ２２０の断面を、図５７の断面図を有する図５６の楕円形といった非円形に作製することができる。正方形の断面を図５８に示す。長方形の断面を図５９に示す。三角形の断面を図６０に示す。
【００３７】
湾曲針１０１の弾性は、図６１に示す通り、屈曲しおよび石灰化終板１０５の貫通に失敗する可能性がある。屈曲または下垂の方向は、針１０１の湾曲の凸側である。下垂を最小化するために、図６２に示す通り、固定スリーブ２２０の先端側の端は角度を付けて切断され、終板１０５穿刺中に湾曲針１０１の凸側を支持する延長部を与える。固定スリーブ２２０の角度を付けた切断部は、図６２に示す通り、湾曲針１０１の凸側を支持する鋭い先端を有する固定針２２０として作用する。支持構造はさらに、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の凸側の支持を増やすため、図６３に示す通り、固定針２２０の先端側の端近くに窪みを切ることによって延長することができる。
【００３８】
弾性的に湾曲した針１０１をさらに支持するために、図６４に示す通り、窓２７０を、楕円形の断面を有する固定スリーブ２２０の先端側末端の近くに配置することができる。窓２７０の先端側は斜めに傾いて開いている。傾斜はまた、複数の角を用いて、弾性的に湾曲した針１０１に凸側に合うような大きさとしおよびそのように操作する、半円様のポケットに形成することができる。図６５は、固定スリーブ２２０の窓２７０からの弾性的に湾曲した針１０１の突出を示す。湾曲針１０１の鋭い先端は、配置中に窓２７０の先端側部分への削れおよび絡まりを回避するために、湾曲の凹側に位置する。図６６は、固定スリーブ２２０の窓２７０からの、弾性的に湾曲した針１０１の配置を示す。先端側窓２７０の半円形のポケットは、凸湾曲を支持しおよびその基部周囲を囲い、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の屈曲、ねじれおよび／または偏向を最小化する。基本的に、窓２７０の傾斜部分は、湾曲針１０１の方向を定めおよび支持する突出したポケットを提供する。固定スリーブ２２０の先端側の端は、図６７に示す通り、窓２７０を有する固定針２２０として機能するように尖らせることができる。
【００３９】
相当な量の骨が形成される際は、小さい湾曲した針１０１を用いる骨性終板１０５を通る穿刺は困難でありうる。針１０１の大きさを増しおよび終板１０５に大きな孔２２４を作ることは、髄核１２８の椎体１５９への漏出を引き起こしうる。小さい湾曲した針１０１を支持するため、図６８に示す通り、弾性的に湾曲した針１０１を強化しおよび支持するために、湾曲針１０１と同様の湾曲を有する形状記憶延長部２７１が加えられる。形状記憶延長部２７１は、図６８に示す通り先端側の端に切り欠きを有し、またはチューブ状であることができる。湾曲針１０１および形状記憶延長部２７１は、固定スリーブまたは針２２０内部で独立してスライドすることができる。図６９は、固定スリーブ２２０内部での、湾曲針１０１および形状記憶延長部２７１の両方の弾性的な直線化を示す。湾曲針１０１および形状記憶延長部２７１の両方が、固定スリーブ２２０に圧力を加える。固定スリーブ２２０の屈曲の可能性を最小化するため、図６８〜６９に示す通り、針１０１の先端を形状記憶延長部２７１の湾曲に近接して配置することによって、圧力はより広い範囲に分散される。圧力の分散はまた、針１０１および形状記憶延長部２７１の両方の配置および回収を容易にすることにも役立つ。
【００４０】
組織穿刺のために、形状記憶延長部２７１は固定スリーブ２２０から、図６８に示す通り展開され、次いで図７０に示す通り、形状記憶延長部２７１の湾曲に沿って湾曲針１０１が滑り、および石灰化終板１０５内へ穿刺される。形状記憶延長部２７１は、穿孔の大きさを増すことなく、針１０１に穿刺中の屈曲およびねじれを最小化するための支持を提供する。形状記憶延長部２７１はまた、組織貫通を円滑にするため、図７１に示す通り、切り欠き無しおよび鋭利であることができる。導管１２６を終板１０５で取り外すため、導管１２６の後ろのプランジャー１０９は固定され、その一方で湾曲針１０１は形状記憶延長部２７１内へ回収される。形状記憶延長部２７１は次いで固定スリーブ２２０内へ引き込まれる。
【００４１】
湾曲針１０１の外径は、小さな開口部を作るため、図７２に示す通り、不均一に、先端側の端で小さく作製することができる。針１０１の隣接している湾曲した部分は、終板１０５穿刺の過程を支持および強化するため、厚い壁およびより大きな外径を有する。大外径と小外径の間の移行は、図７２に示す通り緩やかであるか、または段階的である。変化する外径を有する湾曲針 １０１ は、研削、機械加工または射出成形によって作製できる。
【００４２】
固定針２２０の管腔２６８は、図７２に示す通り、面取り部１０２および両面傾斜台２７２を有しうる。管腔２６８の先端側の端の面取り部１０２またはテーパリングは、配置および回収中の湾曲針１０１の凹側に対する摩擦を最小化する。両面傾斜台２７２は、固定針１０１の鋭利な先端または伸長した端と連続的に、先端側の面取り部の反対側に突出する。傾斜台２７２または突出の基部側は、終板１０５穿刺中に湾曲針１０１の凸側に適合しおよび支持するような形状とすることができる。傾斜台２７２は、エポキシ、ハンダまたは他の硬化材料を用いて作製し、次いで機械加工によって成形することができる。傾斜台２７２はまた、溶融処理中に、管腔２６８を先端側の端で封じるように作製することができる。機械加工によって、封じられた端を次いで切断し、傾斜台２７２および面取り部１０２を成形し、および管腔２６８を再び開く。
【００４３】
導管１２６の部分は栄養分および老廃物の交換を最適化するように作製される。図７３は、管腔１０４を有する多孔質チューブ１２５と接続された、編組フィラメント１２２を有する導管１２６を示す。チューブ状の１２５部分は、椎体１５９内部の毛細血管から栄養分を集め、および栄養分を髄核１２８内部の編組フィラメント１２２へ送り込む、漏斗の役割を果たす。
【００４４】
特に終板１０５では、導管１２６の孔または通路内部の石灰化は、椎体１５９と椎間板１００との間の栄養分および老廃物の交換を塞ぐかまたは阻害しうる。図７４は、無機物または組織の孔または通路への内殖を防ぐための、導管１２６の中央部の周囲を覆うかまたは包むチューブ１２５を示す。チューブ１２５を作製するための材料はまた、終板１０５での穿孔を封じ、およびシュモール結節の形成を防ぐため、膨張、拡張または密閉性を有しうる。膨張、拡張または密閉性材料は、ポリエチレングリコール、ポリウレタン、シリコンまたはその他でありうる。導管１２６の中央部の抗内殖フィルムまたは被覆はまた、通路または孔の内部での石灰化または閉塞を防ぎ、栄養分および老廃物の長続きする交換を確保しうる。
【００４５】
特に椎体１５９または外側の輪状層の内部で、導管１２６上で線維性組織の形成が生じ、栄養分および老廃物の交換を妨げる可能性がある。導管１２６の一部を、線維形成を最小化する医薬を用いて被覆、移植、共有結合またはイオン結合することができる。その医薬は、アクチノマイシン−Ｄ、パクリタキセル、シロリムス、細胞増殖阻害因子または線維組織阻害因子であることができる。
【００４６】
柔らかいまたは柔軟な性質のために、編組フィラメント１２２を用いた導管１２６は、回収する針１０１および固定されたプランジャー１０９を用いて配置することが困難である。編組フィラメント１２２を用いた導管１２６を、デンプン、コラーゲン、ヒアルロン酸、コンドロイチン、ケラタンまたは他の生体適合物質といった水溶性物質を用いて硬化することができる。配置後に、可溶性硬化剤は体内で溶解して、栄養分、酸素および老廃物を輸送するフィラメントを曝露する。図７５は、配置を補助するため、編組導管１２６内部で固い芯として用いられるモノフィラメントを示す。モノフィラメント１１０は、導管１２６の配置後の輸送部分を最大化するため、分解性の材料を用いることができる。図７６の斜線部で示される、分解性のチューブ１２５もまた、編組フィラメント１２２を被覆および硬化するのに用いることができる。分解性のチューブ１２５または分解性のモノフィラメント１１０は、ポリラクチド、ポリグリコリド、ラクチド−グリコリド共重合体、またはその他を用いることができる。
【００４７】
栄養分は椎間板１００の周辺１ｃｍ以内では相対的に豊富であるため、導管１２６はまた、栄養分を外側の輪状層から毛管現象を通じて髄核１２８内へ引き込むことができる。デンプン硬化した導管１２６（記載せず）を持つ針１０１およびプランジャー１０９は、図７７に示す通り、石灰化終板１０５を有する椎間板１００内へ穿刺される。針１０１誘導方法は、椎間板造影のための放射線不透過性色素の診断的注射、またはヘルニアになった椎間板１００を治療する目的での髄核１２８消化のためのキモパパイン注射に用いられるものと同様である。蛍光透視鏡からの前後および側面図に誘導されて、針１０１は後外側から、正中線から４５°にて椎間板１００内へ進入する。石灰化終板１０８を有する椎間板１００を通って穿刺する、硬化した導管１２６を持つ針１０１の縦断面を図７８に示す。
【００４８】
針１０１を引き込みながらプランジャー１０９を固定することによって、図７９〜８０に示す通り、導管１２６は針１０１の管腔から取り外され、および椎間板１００を横切って配置される。導管１２６の少なくとも一方の端は、栄養分を引き込み乳酸を排出するために、椎間板１００の周囲から１ｃｍ未満に配置される。画像処理を促進するため、導管１２６を含む針１０１の部分は、放射線不透過性、音波発生性または磁性の被覆１６３で、図８１に示す通り被覆することができる。複数の導管１２６を、変性している椎間板１００の異なる部分内へ安全におよび正確に配置することができる。図８２は、椎間板１００の内側と外側の間で栄養分および老廃物を交換している、変性している椎間板１００を横切って配置された２つの導管１２６を示す。
【００４９】
主要な血管および臓器が無い位置では、針１０１の先端を図８３に示す通り椎間板１００を越えて誘導することができ、図８４に示す通り椎間板１００の向こうへ導管を配置することができる。延長された導管１２６は、椎間板１００内へ顕著により多くの栄養分を引き込むことができる。加えて、延長された導管１２６は、図８５に示す通り、より効果的に、椎間板１００内部で生じた老廃物を廃棄、および椎間板１００の修復および／または再生を促進しうる。
【００５０】
大腰筋１９３は、脊椎の腰部に隣接して位置する。導管１２６を持つ針１０１は、椎間板１００を越えて大腰筋１９３へ穿刺することができる。結果として、導管１２６は、図８６に示す通り、大腰筋１９３から椎間板１００へ栄養分を引き込むことができる。筋１９３は栄養分および酸素が良好に供給されており、および筋１９３は乳酸を良好に消散させる。筋１９３内へ伸長することによって、図８７に示す通り、導管１２６は、変性している椎間板１００を修復または再生するために、豊富な量の栄養分を引き込みおよび椎間板１００の内側から老廃物を安全に廃棄することができる。柔軟なおよび緊張のない導管１２６は、椎間板１００および筋１９３の機能に干渉しないと予想される。
【００５１】
導管１２６配置のための方法および装置はまた、さまざまな組み合わせであることができる。導管１２６を、図５３に示す通り終板１０５内へ、および図８２または８７に示す通り、輪状層を横切って送ることができる。
【００５２】
ラットの尾を用いて椎間板加速変性モデルが開発された。３個の椎間板を含む尾の一部を４５°ねじりまたは回転し、および２週間保持した。その部分を次いでコイルばねで圧縮し、および追加の時間保持した。その部分の中のすべての椎間板が変性した。ドナー椎間板から追加の髄核を注射によって受容した椎間板は、変性の遅延を経験した。さらに、破壊的負荷に先立つ追加の髄核の挿入は、椎間板変性に対する最長の遅延を与えた。
【００５３】
腰椎固定術後、隣接する自由可動部分の椎間板１００は速やかに変性する。その変性過程はより多くの疼痛およびおそらくより多くの外科手術に繋がる；新しい固定のたびに、続いてそれに隣接する新しい脆弱な部分が生じる腰椎固定に隣接する部分の加速された変性は、固定後の追加の圧力および負荷の結果である可能性がある。本ラットモデルでは、髄核内部の追加の容量は、破壊的負荷に対して保護機能を有した。脊椎固定術と共に、固定された部分に隣接する部分の椎間板１００内部に導管１２６を埋め込むことは、硫酸および酸素の豊富な供給が寄与する適当な膨張圧を提供することができ、隣接椎間板１００の変性を遅延させるかまたはうまくいけば防止する。
【００５４】
器具の経時的な移動はつねに問題である。腰部手術を受ける患者の平均年齢は４０〜４５歳である。導管１２６は患者の中で所定の位置に５０年以上留まることが予想される。緊張のない導管１２６の移動は有効性の喪失を結果として生じうるが、しかし神経、靱帯、筋肉または臓器に有害である可能性は低い。移動を最小化するため、図８８に示す通り、輪状層、終板１０５および／または筋１９３内部に固定するために結び目１６１を編組導管１２６上に結ぶことができる。結び目１６１と同様に、図８９に示す通り、輪１６２または突起部品１６２を導管１２６上に付けることができる。結び目１６１および突起１６２の両方は針１０１内部に納まるよう十分小さい。組織内殖はまた、器具移動を制限または防ぎうる。窪み１６０または組織内殖孔１６０を、図９０に示す通り、経時に伴う移動を阻むために導管１２６上に作製することができる。
【００５５】
導管１２６はまた、椎間板１００を維持または再生するための治療要素を導入するための輸送手段として用いることができる。導管１２６は、増殖因子、幹細胞、ドナー細胞、栄養分、緩衝剤または無機物で被覆またはそれらを植え付けることができる。滅菌に感受性である細胞を無菌的に負荷することができる。導管１２６の設置は、数日、数週間、数ヶ月または数年さえも離れた複数の段階であることができる。最初の導管１２６配置は、細胞増殖に有利となる、ｐＨ、電解質バランスおよび栄養分を含む生物学的条件を準備する。その後の配置は、導管１２６内部に植え付けた細胞を含むことができる。
【００５６】
椎間板１００内部の細胞性は低いため、外側の輪状層または椎体１５９からの細胞移動は、変性している椎間板１００の再生に有益でありうる。細胞は髄核１２８への導管１２６内部の対流に沿って輸送されうる。導管１２６内部の通路または孔は、十分大きく、約５０から２００ミクロンである必要がある。無機物、栄養分、乳酸およびガス交換だけのためには、通路または孔の大きさはずっと小さくてよい。ゆえに、導管１２６の通路または孔の大きさの有用な範囲は、約２００ミクロンから１０ナノメートルである。
【００５７】
導管１２６のために有用である可能性のある被覆は、抗生物質、抗閉塞被覆、滑沢剤、増殖因子、栄養分、硫酸、無機物、緩衝剤、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、アルカリ、コラーゲン、ヒドロキシアパタイト、鎮痛剤、封止剤、湿潤剤、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、コンドロイチン硫酸、ケラタン硫酸、グリコサミノグリカン、ヘパリン、デンプン、硬化剤、放射線不透過性の被覆、音波発生性の被覆、細胞または幹細胞を含む。
【００５８】
石灰化または組織内殖による閉塞を防ぐためのチューブ１２５は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネートまたはポリエチレングリコールといった生体適合性ポリマーを用いることができる。同様の材料を、栄養分および老廃物輸送の閉塞を防ぐために、導管１２６を被覆または部分的に被覆するのに用いることができる。被覆は、感染を防ぐため、γ線、電子線、オートクレーブ、エチレンオキサイド、プラズマまたはＵＶ灯による滅菌に耐えることができるべきである。
【００５９】
特に調査目的については、生分解性の導管１２６は数週間または数ヶ月以内に証拠を示しうる。導管１２６が数ヶ月以内に分解するため、予見されない有害な結果はどれも消失する。調査用の分解性の導管１２６が有望さを示す場合は、連続的な利益を提供するために永久的な導管１２６をその後に設置しうる。生分解性の導管１２６は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ラクチド−グリコリド共重合体、ポリカプロラクトン、トリメチレンカーボネート、絹、腸線、コラーゲン、ポリ−ｐ−ジオキサノンまたはこれらの材料の組み合わせを用いることができる。ポリジオキサノン、ポリ無水物、トリメチレンカーボネート、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリ−γ−エチル−グルタミン酸、ポリ−ＤＴＨ−イミノカーボネート、ポリ−ビスフェノール−Ａ−イミノカーボネート、ポリオルトエステル、ポリシアノアクリレートまたはポリホスファゼンといった他の分解性ポリマーもまた用いることができる。同様の生分解性の材料を、図７５の生分解性モノフィラメント１１０を作製するのに用いることができる。
【００６０】
幅広い非分解性材料を、導管１２６を作製するのに用いることができる。ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネート、絹、木綿、または麻といった生体適合性ポリマーが、可能性のある候補である。繊維ガラスもまた、栄養分および老廃物を輸送するための毛管を提供するため、導管１２６の一部とすることができる。導管１２６はまた、ニッケル−チタン合金またはステンレス鋼といった金属を用いることができる。非分解性のおよび分解性の両方の導管１２６は、成形、押し出し、編み、織り、巻き、撚りまたは機械加工によって作製することができる。導管１２６は液体交換のための、縦方向の管腔１０４、孔および／または通路を有することができる。導管１２６は実績のある安全性記録を有する縫合糸であることができる。導管１２６はまた、シャント、芯、チューブ、編組縫合糸、編組フィラメント、糸またはスポンジと称するかまたは分類することができる。導管１２６が設置された椎間板１００を、シャントした椎間板１００と呼ぶことができる。
【００６１】
固定針１０１、外套針１０３、拡張器２３０およびプランジャー１０９は、ステンレス鋼または他の金属または合金を用いることができる。弾性的に湾曲した針１０１、形状記憶延長部２７１およびプランジャー１０９は、ニッケル−チタン合金を用いて作製することができる。針１０１、固定針２２０、拡張器２３０、形状記憶延長部２７１およびプランジャー１０９は、滑沢剤、組織封止剤、鎮痛剤、抗生物質、放射線不透過性の、磁性のおよび／または音波発生性の物質を用いて被覆することができる。
【００６２】
特に変性している椎間板１００中では栄養分および酸素は極めて乏しいため、細胞死が一般的であり、およびグリコサミノグリカンを産生する能力のある健常細胞は少数しかない。健常細胞２７７を、患者の中の別の椎間板１００から抜き出し、図９１に示す通り、変性した椎間板１００内へシリンジ２７６を用いて注射することができる。栄養分および老廃物の交換は、変性している椎間板１００内部のドナー細胞２７７および残っている細胞の両方に栄養を与えるために頭側および尾側終板１０５を通って新たに設置された導管１２６を通じて回復する。同様に、ドナー細胞２７７はまた、椎間板１００を活性化するため、図９２に示す通り、横断する導管１２６を有する椎間板１００内へ注入することができる。変性椎間板１００内部の細胞性は低いため、ドナー細胞２７７の導入は、椎間板変性を停止または逆転させる過程を促進しうる。
【００６３】
無血管の椎間板１００は良好に密閉されている。硫酸のような小さいイオン、およびプロリンのような低分子さえも、髄核１２８内への拡散が限定されている。良好に密閉された椎間板１００は、別人、死後提供者または動物の椎間板１００に由来するドナー細胞２７７を、免疫反応を誘発することなく密閉できる可能性がある。椎間板１００再生のために、ドナー細胞２７７はまた幹細胞２７７、脊索２７７または軟骨細胞２７７であることができる。半透性の導管１２６は栄養分および老廃物について透過性であるが、しかし免疫反応の誘発を担う細胞、タンパク質、糖タンパク質および／またはサイトカインについて不透過性である。免疫系の細胞は、巨細胞、マクロファージ、単核食細胞、Ｔ細胞、Ｂ細胞、リンパ球、ヌル細胞、Ｋ細胞、ＮＫ細胞および／またはマスク細胞を含む。免疫系のタンパク質および糖タンパク質は、免疫グロブリン、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、他の抗体、インターロイキン、サイトカイン、リンフォカイン、モノカインおよび／またはインターフェロンを含む。
【００６４】
栄養分および老廃物の分子量は、通常は免疫反応性細胞、タンパク質および糖タンパク質よりはるかに小さい。輸送選択性は、半透性の導管１２６内部の孔または通路の大きさによって調節または制限することができる。導管１２６の上側カットオフ分子量は、栄養分および老廃物の通過を許すが免疫細胞、タンパク質、免疫グロブリンおよび糖タンパク質を除外するために、３０００以下であることができる。半透性の導管１２６はまた、栄養分および老廃物を引きつけるため、イオン性または親和性の表面を含むことができる。半透性の導管１２６の表面は、免疫反応成分を除去、排除または拒絶するように選択または修飾することができる。
【００６５】
近年、死後提供者または生きたドナーからの細胞移植が、治療上の利益を提供することに成功している。たとえば、ドナー膵臓由来の膵島細胞がＩ型糖尿病患者の門脈に注射され、肝臓に入る。膵島は、通常は膵臓内でする通り、血糖を調節するインシュリンを産生することによって機能し始める。しかし、ドナー細胞を生かしておくためには、糖尿病患者はシクロスポリンＡといった拒絶反応防止薬の生涯にわたる供給を必要とする。拒絶反応防止薬の価格に加えて、これらの免疫抑制薬の長期副作用は不確かである。細胞移植の利益は、潜在的副作用より重要でない可能性がある。
【００６６】
半透性の導管１２６を有する椎間板１００は、治療用ドナー細胞２７７または薬剤を、図９１および９２に示す通り封じ込めおよび免疫反応を避けるための半透性カプセルとして用いることができる；ゆえに、一生涯の免疫抑制薬は必要でなくなる。さまざまなドナー細胞２７７または薬剤を、下垂体（前葉、中葉または後葉）、視床下部、副腎、副腎髄質、脂肪細胞、甲状腺、副甲状腺、膵臓、精巣、卵巣、松果体、副腎皮質、肝臓、腎皮質、腎臓、視床、副甲状腺、卵巣、黄体、胎盤、小腸、皮膚細胞、幹細胞、遺伝子治療、組織工学、細胞培養、他の腺または組織から採集および／または培養することができる。ドナー細胞２７７は、体内で最大の無血管の器官である椎間板１００内部で免疫隔離され、半透性の導管１２６を通じた栄養分および老廃物輸送によって維持される。ドナー細胞２７７は、ヒト、動物、または培養細胞に由来することができる。睡眠時の仰臥位では、栄養分および酸素は導管１２６を通じてドナー細胞２７７へ供給される。起きている時間には、椎間板１００内部の圧力が高い一方で、これらの細胞２７７によって生合成された産物は導管１２６を通じて椎体１５９、外側の輪状層または筋１９３、次いで静脈、体循環および標的部位へ排出される。
【００６７】
シャントされた椎間板１００内部で細胞２７７によって生合成された産物は、アドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、アルドステロン、アンドロゲン、アンジオテンシノーゲン、（アンジオテンシンＩおよびＩＩ）、抗利尿ホルモン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、カルシトニン、カルシフェロール、コレカルシフェロール、カルシトリオール、コレシストキニン、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン、コルチゾール、デヒドロエピアンドロステロン、ドーパミン、エンドルフィン、エンケファリン、エルゴカルシフェロール、エリスロポエチン、卵胞刺激ホルモン、γ−アミノ酪酸、ガストリン、グレリン、グルカゴン、糖質コルチコイド、ゴナドトロピン放出ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ヒト成長ホルモン、インシュリン、インシュリン様成長因子、レプチン、リポトロピン、黄体形成ホルモン、メラニン細胞刺激ホルモン、メラトニン、鉱質コルチコイド、ニューロペプチドＹ、神経伝達物質、ノルアドレナリン、エストロゲン、オキシトシン、副甲状腺ホルモン、ペプチド、プレグネノロン、ブロゲステロン、プロラクチン、プロオピオメラノコルチン、ＰＹＹ−３３６、レニン、セクレチン、ソマトスタチン、テストステロン、トロンボポエチン、甲状腺刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、チロキシン、トリヨードチロニン、栄養ホルモン、セロトニン、バソプレッシン、または他の治療用製品であることができる。
【００６８】
シャントされた椎間板１００内部で生じた産物（ホルモン、ペプチド、神経伝達物質、酵素、触媒反応または基質）は、血圧、エネルギー、神経活動、代謝、腺かつっどうの活性化および抑制を含む体機能を調節することができうる。一部のホルモンおよび酵素は、食習慣および脂肪または糖質の利用を支配、影響または調節する。これらのホルモンまたは酵素は、体重減少または増加の利益を提供しうる。シャントされた椎間板１００内部のドナー細胞からドーパミン、アドレナリン、ノルアドレナリン、セロトニン、γ−アミノ酪酸のような神経伝達物質を産生することは、抑うつ、パーキンソン病、学習障害、記憶力減退、注意欠陥、問題行動、金属または神経関連疾患を治療できる。
【００６９】
シャントされた椎間板１００内部のドナー細胞によって生合成された産物の放出は、身体活動と同期する。日常生活の活動中に、シャントされた椎間板１００内部の圧力はたいてい高く、ドナー細胞２７７によって生合成された産物を循環中に排出し、体の需要を満たす。仰臥位では、シャント１２６内部の流れが逆転して、栄養分および酸素を椎間板１００へ運び、細胞２７７に栄養分を与える。例としてドナー膵臓由来のランゲルハンス島を用いて、インシュリンの産生は、睡眠時間中に椎間板１００にグルコースが進入する際にグルコースが、シャントされた椎間板１００において誘導される。起きている時間中に椎間板圧力が高い際、インシュリンが導管１２６を通って循環へ排出され、エネルギー生産のために糖を細胞膜内へ引き込む。夜には、シャントされた椎間板１００から放出されたインシュリンは、低血糖症を防ぐため最小限である。基本的に、ドナー細胞２７７によって生合成された産物は、体の需要に応えるため、身体活動と同時に放出される。
【００７０】
ドナー細胞２７７に由来する一部の生合成された産物は、図９１に示す通り、椎体１５９を通って次いで体循環へ適切に配置される。他の産物は、図８２のように、より効率的に外側の輪状層を通って輸送されおよび腹部を通って体循環へ拡散しうる。一部の他の産物は、図９２に示す通り、筋１９３に入ることによってはるかに効率的となりうる。
【００７１】
増殖因子、緩衝剤、ホルモン、遺伝子治療薬、栄養分、無機質、鎮痛剤、抗生物質または他の治療薬もまた、図９１〜９２と同様に、シャントされた椎間板１００へ注射することができる。
【００７２】
本発明は本明細書に記載されおよび／または図面に示される特定の構成に決して限定されず、請求項の範囲内の、他のあらゆる改変、変化または同等物を含むと理解される。多数の特性が特定の構造、湾曲、選択肢、および実施形態と共に列記されている。記載された特性のうちいずれか１つ以上を、他の実施形態または他の標準的装置の任意のものに加えまたは組み合わせ、別の組み合わせおよび実施形態を作ることができる。導管１２６はまた、栄養分、ガスおよび老廃物交換の速度および／または流方向を制御するためのゲートを有しうる。導管１２６に、椎間板１００と体液との間の交換を補助するためのポンプを接続することもまた可能である。椎間板１００内部の酸性度を検出するために、固定針２２０の先端付近でｐＨ電極を曝露することができる。
【００７３】
本実施形態、材料、構造、方法、組織または切開部位は、それらにだけ本発明を用いることができる使用法ではないことが当業者に明らかである。導管１２６について異なる材料、構造、方法または設計を代替および使用することができる。前記の説明中のなにも本発明を限定しないと解される。本発明の完全な範囲は付属の請求項によって定められる。請求項を説明すると、鞘とは固いチューブ状の部材である。弾性的に湾曲した針１０１を弾性針ということができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、圧縮負荷中に輪状層を支持する、髄核１２８内の正常な膨張圧を有する健常椎間板１００を表す。
【図２】図２は、脊椎の一部の縦断面を示し、軟骨１０６終板１０５の間の健常椎間板１００の圧縮中の、輪状層の外側への膨隆を示す。
【図３】図３は、終板１０５の石灰化層１０８が内側の椎間板１００と椎体１５９との間の栄養分の拡散を妨げ、内側への膨隆および輪状層間剥離１１４に繋がるのを示す。
【図４】図４は、髄核１２８内部の膨張圧の低下および輪状層間剥離を有する、変性しおよび潰れた椎間板を示す。
【図５】図５は、椎間板造影に用いられるものと同様のガイド法を用いた、椎間板１００への外套針１０３挿入を表す。
【図６】図６は外套針１０３上の拡張器２３０の挿入を示す。
【図７】図７は外套針１０３の回収を表す。拡張器２３０は椎間板１００へ導く通路の役割を果たす。
【図８】図８は、拡張器２３０の挿入を伴う変性した脊椎部分の縦断面を示す。
【図９】図９は、弾性的に湾曲した針１０１を表す。
【図１０】図１０は、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになった弾性針１０１を示す。
【図１１】図１１は、固定スリーブ２２０内部の針１０１の円形の断面を示す。
【図１２】図１２は、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになった針１０１の、椎間板１００へ導かれる拡張器２３０への挿入を表す。
【図１３】図１３は、椎間板１００へ導かれる拡張器２３０に挿入された、針１０１およびスリーブ２２０の組立品の縦断面を示す。
【図１４】図１４は、弾性によって真直ぐになった針１０１を固定スリーブ２２０から配置することによる、針１０１の終板１０５（記載せず）への上向きの穿刺を表す。
【図１５】図１５は、湾曲針１０１を固定スリーブ２２０から配置することによる、石灰化層を通った終板１０５の穿刺を示す。
【図１６】図１６は、水、栄養分および代謝産物の、上下の終板１０５の穿孔部分２２４を通った浸透を表す。
【図１７】図１７は、髄核１２８内部のグリコサミノグリカンの新たな生合成による、膨張圧の回復を表す。
【図１８】図１８は、石灰化終板１０５を通って穿孔、ドリル、研磨または焼灼するためのカッター１２７に動力を与える電子装置１３４を表す。
【図１９】図１９は、組織を保持するフランジ１１３および長さ方向の開口部１０４を有する、弾性のチューブ１２５の形の導管１２６を表す。
【図２０】図２０は、チューブ１２５に隣接するスライドするプランジャー１０９を有する弾性的に湾曲した針１０１への弾性のチューブ１２５の挿入を示す。
【図２１】図２１は、固定スリーブ２２０内で弾性によって真直ぐになっている弾性のチューブ１２５を有する針１０１を表す。
【図２２】図２２は、針１０１、弾性のチューブ１２５、スリーブ２２０およびプランジャー１０９の、拡張器２３０への挿入を示す。
【図２３】図２３は、終板１０５の石灰化層１０８を通ってチューブ１２５を送り込む針１０１の配置を表す。
【図２４】図２４は、チューブ１２５を針１０１から取り外すための、プランジャー１０９を固定する一方での針１０１の回収を示す。
【図２５】図２５は、髄核１２８内で取り外されたチューブ１２５の下部、および終板１０５（同じく記載せず）を通って頭側椎体１５９（記載せず）内に配置された上部を示す。
【図２６】図２６は、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を避けるための、固定スリーブ２２０のハンドル１３２の内部の湾曲針１０１の正方形ハンドル１３０の積み重ねを表す。
【図２７】図２７は、ガイドレール１３１および湾曲の方向を示すための方向線１５３を含む、弾性的に湾曲した針１０１のハンドル１３０を表す。
【図２８】図２８は、方向線１５３および貫通マーカー１１６を有する固定スリーブ２２０のハンドル１３２上の軌道１３３を示す。
【図２９】図２９は、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を避けるための、軌道１３３中のレール１３１を有する組立品を表す。
【図３０】図３０は、弾性的に湾曲した針１０１が固定スリーブ２２０から配置される際の、湾曲の回復を示す。
【図３１】図３１は、針１０１とスリーブ２２０との間の回転を防ぐための、針１０１および固定スリーブ２２０の楕円形の断面を示す。
【図３２】図３２は、スリーブ２２０内部の針１０１の正方形の断面を示す。
【図３３】図３３は、スリーブ２２０内部の針１０１の長方形の断面を示す。
【図３４】図３４は、スリーブ２２０内部の針１０１の三角形の断面を示す。
【図３５】図３５は、縦方向の通路１０４を有する小チューブ１２５として作られた導管１２６を示す。
【図３６】図３６は、縦方向の通路１０４を有する編組チューブ１２５として作られた導管１２６を示す。
【図３７】図３７は、多孔質材料を用いて管型１２５に作られた導管１２６を示す。
【図３８】図３８は、編組縫合糸１２２または編組糸１２２として作られた導管１２６を示す。
【図３９】図３９は、可塑性の多孔質またはスポンジ状線維１２４を用いて作られた導管１２６を示す。
【図４０】図４０は、弾性的に湾曲した針１０１の管腔２６９の内部のプランジャー１０９に隣接する導管１２６を示す。
【図４１】図４１は、湾曲針１０１の配置および回収中の摩擦を最小化するための、固定スリーブ２２０の管腔２６８の先端側端にある面取り部１０２を示す。
【図４２】図４２は、固定スリーブ２２０内部で弾性によって真直ぐになっている、導管１２６を有する弾性的に湾曲した針１０１を表す。
【図４３】図４３は、針１０１、導管１２６、プランジャー１０９およびスリーブ２２０を含む組立品の、拡張器２３０への挿入を示す。
【図４４】図４４は、石灰化終板１０５を通った湾曲針１０１の配置を示す。
【図４５】図４５は、プランジャー１０９を固定しておく一方で針１０１を回収することによる、導管１２６の取り外しを表す。
【図４６】図４６は、針１０１、導管１２６、プランジャー１０９およびスリーブ２２０組立品の、椎間板１００内へ導く拡張器２３０への挿入を表す。
【図４７】図４７は、石灰化終板１０５を通った湾曲針１０１の配置を示す。
【図４８】図４８は、石灰化終板１０５を通った導管１２６を取り外すための、プランジャー１０９を固定しておく一方での針１０１の回収を表す。
【図４９】図４９は、髄核１２８内部の導管１２６の一部、および終板（記載せず）を通り椎体内部の残りの部分を示す。
【図５０】図５０は、針１０１の管腔２６９の内部の２つの導管１２６を表す。
【図５１】図５１は、上下の石灰化終板１０５を通る導管１２６の配置を示す。
【図５２】図５２は、栄養分および老廃物の交換の回復後の、髄核１２８内部の膨張圧回復による、椎間板１００の高さ回復を示す。
【図５３】図５３は、髄核１２８から石灰化終板１０５（記載せず）を通り上下の椎体１５９へ伸びる２つの導管１２６を表す。
【図５４】図５４は、終板１０５穿刺中の固定スリーブ２２０内部の湾曲針１０１のねじれを表す。断面を図６２に示す。
【図５５】図５５は図６１の断面図を示す。弾性針１０１は固定スリーブ２２０内部でねじれまたは回転する。
【図５６】図５６は、楕円形の断面を有する針１０１およびスリーブ２２０を用いることによるねじれの防止を表す。
【図５７】図５７は、図６３に示された、回転運動を制限するための、楕円形のスリーブ２２０内部の楕円形の針１０１の断面図を示す。
【図５８】図５８は、針１０１およびスリーブ２２０の正方形の断面を示す。
【図５９】図５９は、針１０１およびスリーブ２２０の長方形の断面を示す。
【図６０】図６０は、針１０１およびスリーブ２２０の三角形の断面を示す。
【図６１】図６１は、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の屈曲または下垂を表す。
【図６２】図６２は、穿刺中の屈曲または下垂を低減するための、湾曲針１０１の凸側の下に支持を与える、固定針２２０の鋭利な末端または先端を示す。
【図６３】図６３は、終板１０５穿刺中の湾曲針１０１の凸側の下の支持を延長するための、固定針２２０の伸長された先端側端を表す。
【図６４】図６４は、楕円形の断面を有するスリーブ２２０の先端側端近くの窓２７０を示す。窓２７０の先端側部分は湾曲針１０１に適合するように傾斜すなわち勾配が付けられている。
【図６５】図６５は、窓２７０を通る突出を簡易にするための、弾性的に湾曲した針１０１の、湾曲の凹側に位置する鋭利な先端を表す。
【図６６】図６６は、針１０１が終板１０５を穿孔するのを強化するための窓２７０の先端側窪みによる湾曲針１０１の凸側の支持を示す。
【図６７】図６７は、窓２７０を有する固定針２２０を示す。
【図６８】図６８は、湾曲した形状記憶延長部２７１の内部の弾性的に湾曲した針１０１を表す。湾曲した針１０１および延長部２７１の両方は固定スリーブ２２０内部に収納されている。
【図６９】図６９は、固定スリーブ２２０内部の形状記憶延長部２７１の弾性的直線化を示す。
【図７０】図７０は、終板１０５穿孔の大きさを増さない、補強された湾曲針１０１による終板１０５穿刺を示す。
【図７１】図７１は、終板１０５穿刺を支持するための鋭利な形状記憶延長部２７１を示す。
【図７２】図７２は、固定針２２０の管腔２６８内部の傾斜台２７２によって支持された、不均一な外径を有する湾曲した針１０１の縦断面を示す。
【図７３】図７３は、マルチフィラメント１２２部分およびチューブ状の１２５部分を含む導管１２６を表す。
【図７４】図７４は、特に終板１０５周囲の、石灰化または凝固を防ぐために、チューブ１２５を中央部分に有するマルチフィラメント１２２を表す。
【図７５】図７５は、配置を補助するためのマルチフィラメント１２２内部のモノフィラメント１１０を表す。
【図７６】図７６は、湾曲針１０１からの配置中の集積を防ぐための、マルチフィラメント１２２の両端を被覆する分解性のチューブ（斜線）１２５を示す。
【図７７】図７７は、変性している椎間板１００を横断する導管１２６を運ぶ針１０１を示す。
【図７８】図７８は、変性している椎間板１００を横断する導管１２６を送る、図８４の縦断面を表す。
【図７９】図７９は、変性している椎間板１００内部で導管１２６を配置するまたは取り外すための、プランジャー１０９を固定する一方での針１０１の回収を表す。
【図８０】図８０は、導管１２６内部の毛管現象または対流を介する、外側の輪状層から髄核１２８への栄養分の引き込みを表す。
【図８１】図８１は、針１０１内部の導管１２６の位置を示すための、放射線不透過性、音波発生性または磁性の、針１０１上の被覆１６３を表す。
【図８２】図８２は、外側の輪状層と髄核１２８の間で栄養分および老廃物を交換するための、椎間板１００を通して挿入された２つの導管１２６を示す。
【図８３】図８３は、椎間板１００を越えて貫通している針１０１の先端側末端を表す。
【図８４】図８４は、栄養分および老廃物の交換を最大化するために、椎間板１００を越えて伸長している導管１２６の全長を示す。
【図８５】図８５は、髄核１２８が圧縮負荷を支持できるようにする、髄核１２８内部の膨張圧の回復を表す。
【図８６】図８６は、椎間板１００に栄養を与えおよび／または再生するための栄養分および老廃物交換のために大腰筋１９３内へ伸びる導管１２６を示す。
【図８７】図８７は、椎間板１００に栄養を与えおよび／または再生するための栄養分および老廃物交換を促進するため両方の大腰筋１９３内へ伸びる２つの導管１２６を示す。
【図８８】図８８は、導管１２６の経時的移動を防ぐかまたは最小化するための、マルチフィラメント１２２に結ばれた一連の結び目１６１を表す。
【図８９】図８９は、経時的移動を防ぐかまたは最小化するための、導管１２６上の輪１６２または突起を示す。
【図９０】図９０は、組織内殖を促進し、および導管１２６の経時的移動を防ぐかまたは最小化するための、窪み１６０を示す。
【図９１】図９１は、頭側および尾側終板１０５を通る導管１２６を含む椎間板１００内への、シリンジ２７６を通じたドナー細胞２７７の注射を示す。
【図９２】図９２は、椎間板１００を横断しおよび筋１９３内へ伸長する導管１２６を含む椎間板１００内への、シリンジ２７６を通じたドナー細胞２７７の注射を示す。
【符号の説明】
【００７５】
１００ 椎間板
１０１ 針
１０２ 面取り部すなわちテーパリング
１０３ 外套針
１０４ 導管の管腔すなわち通路
１０５ 終板
１０６ 硝子軟骨
１０７ 毛細血管
１０８ 障害物すなわち石灰化層
１０９ プランジャー
１１０ モノフィラメント
１１２ 血管
１１３ 組織保持フランジ
１１４ 輪状層間剥離
１１５ 骨端
１１６ 貫通マーカー
１２１ 神経孔
１２２ 編組マルチフィラメント
１２３ 脊髄
１２４ 多孔質導管
１２５ チューブ
１２６ 導管
１２７ 電子カッターまたはレーザー
１２８ 髄核
１２９ 面関節
１３０ 湾曲針のハンドル
１３１ 湾曲針ハンドルのガイドレール
１３２ 固定スリーブのハンドル
１３３ 固定スリーブハンドルの軌道
１３４ 電子切断器具
１３５ 電気コード
１４０ 仙骨
１４２ 上関節突起
１４３ 下関節突起
１５３ 湾曲方向を示すラベル
１５９ 椎体
１６０ 組織内殖窪み
１６１ 結び目
１６２ 突起または輪
１６３ 被覆
１８４ 衝突
１９３ 腰筋
１９４ 神経根
１９５ 後縦靱帯
１２１ 神経孔
２１７ ねじ込口
２２０ 固定スリーブまたは針
２２４ 穿孔
２３０ 拡張器
２６８ 固定スリーブの管腔
２６９ 固定針の管腔
２７０ 固定スリーブの窓
２７１ 形状記憶延長部
２７２ 固定針の管腔中の傾斜台
２７６ シリンジ
２７７ ドナー細胞
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導管を椎間板内へ配置するための配置器具であって：
鞘；
前記鞘内部に少なくとも一部が納まるような大きさおよび形である導管；および
前記導管を配置するためのプランジャー；を含む配置器具。
【請求項２】
前記鞘が面取りした先端を有することを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項３】
前記鞘内部に少なくとも一部が位置する針をさらに含み、好ましくは前記導管が前記針の内部または周囲に少なくとも一部が位置することを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項４】
前記導管が好ましくは、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ラクチド−グリコリド共重合体、ポリカプロラクトン、トリメチレンカーボネート、絹、腸線、コラーゲン、ポリ−ｐ−ジオキサノン、ポリジオキサノン、ポリ無水物、トリメチレンカーボネート、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリ−γ−エチル−グルタミン酸、ポリ−ＤＴＨ−イミノカーボネート、ポリ−ビスフェノール−Ａ−イミノカーボネート、ポリオルトエステル、ポリシアノアクリレートおよびポリホスファゼンより成る群から選択される生分解性材料から作製されたものであることを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項５】
前記導管が好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネート、絹、木綿、麻、繊維ガラス、ニッケル−チタン合金およびステンレス鋼より成る群から選択される非分解性材料から作製されたものであることを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項６】
前記導管の少なくとも一部が線維組織阻害因子で被覆されていることを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項７】
導管を椎間板内へ配置するための配置器具であって：
チューブ状の鞘；
真直ぐな状態および湾曲した状態を有し、前記真直ぐな状態は前記チューブ状鞘の内部で弾性によって真直ぐになり、および前記湾曲した状態は弾性によって湾曲しさらに少なくとも一部が前記チューブ状鞘の外に位置する、第１の弾性針；
前記真直ぐな状態と前記湾曲した状態の間で前記第１の弾性針を動かす作動部；および
前記チューブ状鞘内部に少なくとも一部が納まるような大きさおよび形である導管；を含む配置器具。
【請求項８】
前記第１の弾性針が面取りした先端を有し、好ましくは、前記第１の弾性針が前記湾曲した状態にある際に前記面取りした先端が前記第１の弾性針の凹側に位置することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項９】
前記チューブ状の鞘が尖った先端を有し、好ましくは、前記第１の弾性針が前記湾曲した状態にある際に前記尖った先端が前記第１の弾性針の凸側を向くことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１０】
前記チューブ状の鞘および前記第１の弾性針が非円形の断面を有し、好ましくは同様の断面形を有することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１１】
前記チューブ状の鞘および前記第１の弾性針が楕円形の断面を有することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１２】
さらに第２の弾性針を含み、該第２の弾性針が前記第１の弾性針の近くに少なくとも一部が位置し、好ましくは、前記第１および第２の弾性針が同様の湾曲を有しおよび前記湾曲が同様の方向を向くことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１３】
前記チューブ状の鞘の先端側の端部の近くの壁を通って伸びる開口部をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１４】
前記チューブ状の鞘がその中に位置する傾斜台を有し、該傾斜台が好ましくは前記チューブ状の鞘の先端側の端部に近接して位置しおよび前記第１の弾性針の凸側に近接して位置することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１５】
前記第１の弾性針がニッケル−チタン合金製であることを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１６】
前記第１の弾性針が不均一な断面を有し、好ましくは、前記第１の弾性針が先端側の端部および基部側の端部を有し、前記先端側の端部が前記基部側の端部よりも小さいことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１７】
前記導管を配置するためのプランジャーをさらに含むことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１８】
前記鞘上の被覆をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項１９】
前記鞘上の被覆をさらに含む請求項１記載の配置器具、または前記第１の弾性針上の被覆をさらに含む請求項７記載の配置器具。
【請求項２０】
前記被覆が、滑沢剤、組織封止剤、鎮痛剤、抗生物質、放射線不透過性の、磁性のおよび音波発生性の物質から成る被覆より選択されることを特徴とする請求項１９記載の配置器具。
【請求項２１】
前記導管が、生体適合性材料製のチューブ、マルチフィラメントまたはスポンジであることを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２２】
前記導管が、それから伸長する複数の突起を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２３】
前記導管が、マルチフィラメント部分およびモノフィラメント部分から成ることを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２４】
前記導管が、前記第１の弾性針の内部に位置するか、あるいは少なくとも一部がその近くに位置することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項２５】
前記導管が、抗生物質、抗閉塞被覆、滑沢剤、増殖因子、栄養分、硫酸、無機物、緩衝剤、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、アルカリ、コラーゲン、ヒドロキシアパタイト、鎮痛剤、封止剤、湿潤剤、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、コンドロイチン硫酸、ケラタン硫酸、グリコサミノグリカン、ヘパリン、デンプン、硬化剤、放射線不透過性の被覆、音波発生性の被覆、遺伝子、細胞および幹細胞から成る群より選択される被覆を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２６】
前記導管が、２００ミクロンから１０ナノメートルの孔径を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２７】
前記導管がそれを通る通路を有し、該通路は２００ミクロンから１０ナノメートルの直径を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２８】
前記導管の中央部分の周囲に位置するチューブをさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２９】
前記チューブが、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびポリエチレングリコールより成る群から選択される材料から作られたものであることを特徴とする請求項２８記載の配置器具。
【請求項３０】
生体適合性材料からなる長い部材であってその第１の部分が椎間板内部の髄核の内部にあるように設置することができる部材を含む、椎間板と体循環との間の栄養分および老廃物の交換を回復するための導管。
【請求項３１】
前記長い部材が第２の部分を有し、該第２の部分が終板を通りさらに椎骨内へ伸びるように前記長い部材を設置することができることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３２】
前記長い部材が第２の部分および中央部分を有し、該中央部分が椎間板の周囲を通って伸びさらに該第２の部分が椎間板の外へ伸びるように前記長い部材を設置することができることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３３】
前記長い部材が第２の部分を有し、該第２の部分が椎間板の外側の輪状層へ伸びるように前記長い部材を設置することができることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３４】
生体適合性材料製のチューブ、マルチフィラメント（好ましくは編組）またはスポンジであることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３５】
前記導管がそれから伸長する複数の突起を有することを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３６】
マルチフィラメント部分およびモノフィラメント部分から成ることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３７】
生分解性材料製であることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３８】
非分解性材料製であることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３９】
多孔質であり、さらに２００ミクロンから１０ナノメートルの孔径を有することを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４０】
前記導管がそれを通る通路を有し、該通路はそれぞれ２００ミクロンから１０ナノメートルの直径を有することを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４１】
前記導管の中央部分の周囲に位置するチューブをさらに含み、該チューブは好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびポリエチレングリコールより成る群から選択される材料から成ることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４２】
少なくとも一部分が線維組織阻害因子で被覆されていることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４３】
請求項３０から４２いずれか１項記載の導管；および
椎間板へ注射可能なドナー細胞；を含む、ドナー細胞を患者の椎間板へ注射するためのキット。
【請求項４４】
前記ドナー細胞が、腺に由来するか、組織に由来するかまたは、下垂体、視床下部、副腎、副腎髄質、脂肪細胞、甲状腺、副甲状腺、膵臓、精巣、卵巣、松果体、副腎皮質、肝臓、腎皮質、腎臓、視床、副甲状腺、卵巣、黄体、胎盤、小腸、皮膚細胞、幹細胞、遺伝子治療、組織工学および細胞培養より成る群から選択される起源を有することを特徴とする請求項４３記載のキット。
【請求項４５】
椎間板へ注射可能な増殖因子をさらに含むことを特徴とする請求項４３記載のキット。
【請求項４６】
前記ドナー細胞が、治療用の産物、またはアドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、アルドステロン、アンドロゲン、アンジオテンシノーゲン、（アンジオテンシンＩおよびＩＩ）、抗利尿ホルモン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、カルシトニン、カルシフェロール、コレカルシフェロール、カルシトリオール、コレシストキニン、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン、コルチゾール、デヒドロエピアンドロステロン、ドーパミン、エンドルフィン、エンケファリン、エルゴカルシフェロール、エリスロポエチン、卵胞刺激ホルモン、γ−アミノ酪酸、ガストリン、グレリン、グルカゴン、糖質コルチコイド、ゴナドトロピン放出ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ヒト成長ホルモン、インシュリン、インシュリン様成長因子、レプチン、リポトロピン、黄体形成ホルモン、メラニン細胞刺激ホルモン、メラトニン、鉱質コルチコイド、ニューロペプチドＹ、神経伝達物質、ノルアドレナリン、エストロゲン、オキシトシン、副甲状腺ホルモン、ペプチド、プレグネノロン、ブロゲステロン、プロラクチン、プロオピオメラノコルチン、ＰＹＹ−３３６、レニン、セクレチン、ソマトスタチン、テストステロン、トロンボポエチン、甲状腺刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、チロキシン、トリヨードチロニン、栄養ホルモン、セロトニン、およびバソプレッシンより成る群から選択される生合成産物を作り出すことができることを特徴とする請求項４３記載のキット。
【請求項１】
導管を椎間板内へ配置するための配置器具であって：
鞘；
前記鞘内部に少なくとも一部が納まるような大きさおよび形である導管；および
前記導管を配置するためのプランジャー；を含む配置器具。
【請求項２】
前記鞘が面取りした先端を有することを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項３】
前記鞘内部に少なくとも一部が位置する針をさらに含み、好ましくは前記導管が前記針の内部または周囲に少なくとも一部が位置することを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項４】
前記導管が好ましくは、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ラクチド−グリコリド共重合体、ポリカプロラクトン、トリメチレンカーボネート、絹、腸線、コラーゲン、ポリ−ｐ−ジオキサノン、ポリジオキサノン、ポリ無水物、トリメチレンカーボネート、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリ−γ−エチル−グルタミン酸、ポリ−ＤＴＨ−イミノカーボネート、ポリ−ビスフェノール−Ａ−イミノカーボネート、ポリオルトエステル、ポリシアノアクリレートおよびポリホスファゼンより成る群から選択される生分解性材料から作製されたものであることを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項５】
前記導管が好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネート、絹、木綿、麻、繊維ガラス、ニッケル−チタン合金およびステンレス鋼より成る群から選択される非分解性材料から作製されたものであることを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項６】
前記導管の少なくとも一部が線維組織阻害因子で被覆されていることを特徴とする請求項１記載の配置器具。
【請求項７】
導管を椎間板内へ配置するための配置器具であって：
チューブ状の鞘；
真直ぐな状態および湾曲した状態を有し、前記真直ぐな状態は前記チューブ状鞘の内部で弾性によって真直ぐになり、および前記湾曲した状態は弾性によって湾曲しさらに少なくとも一部が前記チューブ状鞘の外に位置する、第１の弾性針；
前記真直ぐな状態と前記湾曲した状態の間で前記第１の弾性針を動かす作動部；および
前記チューブ状鞘内部に少なくとも一部が納まるような大きさおよび形である導管；を含む配置器具。
【請求項８】
前記第１の弾性針が面取りした先端を有し、好ましくは、前記第１の弾性針が前記湾曲した状態にある際に前記面取りした先端が前記第１の弾性針の凹側に位置することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項９】
前記チューブ状の鞘が尖った先端を有し、好ましくは、前記第１の弾性針が前記湾曲した状態にある際に前記尖った先端が前記第１の弾性針の凸側を向くことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１０】
前記チューブ状の鞘および前記第１の弾性針が非円形の断面を有し、好ましくは同様の断面形を有することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１１】
前記チューブ状の鞘および前記第１の弾性針が楕円形の断面を有することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１２】
さらに第２の弾性針を含み、該第２の弾性針が前記第１の弾性針の近くに少なくとも一部が位置し、好ましくは、前記第１および第２の弾性針が同様の湾曲を有しおよび前記湾曲が同様の方向を向くことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１３】
前記チューブ状の鞘の先端側の端部の近くの壁を通って伸びる開口部をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１４】
前記チューブ状の鞘がその中に位置する傾斜台を有し、該傾斜台が好ましくは前記チューブ状の鞘の先端側の端部に近接して位置しおよび前記第１の弾性針の凸側に近接して位置することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１５】
前記第１の弾性針がニッケル−チタン合金製であることを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１６】
前記第１の弾性針が不均一な断面を有し、好ましくは、前記第１の弾性針が先端側の端部および基部側の端部を有し、前記先端側の端部が前記基部側の端部よりも小さいことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１７】
前記導管を配置するためのプランジャーをさらに含むことを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項１８】
前記鞘上の被覆をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項１９】
前記鞘上の被覆をさらに含む請求項１記載の配置器具、または前記第１の弾性針上の被覆をさらに含む請求項７記載の配置器具。
【請求項２０】
前記被覆が、滑沢剤、組織封止剤、鎮痛剤、抗生物質、放射線不透過性の、磁性のおよび音波発生性の物質から成る被覆より選択されることを特徴とする請求項１９記載の配置器具。
【請求項２１】
前記導管が、生体適合性材料製のチューブ、マルチフィラメントまたはスポンジであることを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２２】
前記導管が、それから伸長する複数の突起を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２３】
前記導管が、マルチフィラメント部分およびモノフィラメント部分から成ることを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２４】
前記導管が、前記第１の弾性針の内部に位置するか、あるいは少なくとも一部がその近くに位置することを特徴とする請求項７記載の配置器具。
【請求項２５】
前記導管が、抗生物質、抗閉塞被覆、滑沢剤、増殖因子、栄養分、硫酸、無機物、緩衝剤、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、アルカリ、コラーゲン、ヒドロキシアパタイト、鎮痛剤、封止剤、湿潤剤、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、コンドロイチン硫酸、ケラタン硫酸、グリコサミノグリカン、ヘパリン、デンプン、硬化剤、放射線不透過性の被覆、音波発生性の被覆、遺伝子、細胞および幹細胞から成る群より選択される被覆を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２６】
前記導管が、２００ミクロンから１０ナノメートルの孔径を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２７】
前記導管がそれを通る通路を有し、該通路は２００ミクロンから１０ナノメートルの直径を有することを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２８】
前記導管の中央部分の周囲に位置するチューブをさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項７記載の配置器具。
【請求項２９】
前記チューブが、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびポリエチレングリコールより成る群から選択される材料から作られたものであることを特徴とする請求項２８記載の配置器具。
【請求項３０】
生体適合性材料からなる長い部材であってその第１の部分が椎間板内部の髄核の内部にあるように設置することができる部材を含む、椎間板と体循環との間の栄養分および老廃物の交換を回復するための導管。
【請求項３１】
前記長い部材が第２の部分を有し、該第２の部分が終板を通りさらに椎骨内へ伸びるように前記長い部材を設置することができることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３２】
前記長い部材が第２の部分および中央部分を有し、該中央部分が椎間板の周囲を通って伸びさらに該第２の部分が椎間板の外へ伸びるように前記長い部材を設置することができることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３３】
前記長い部材が第２の部分を有し、該第２の部分が椎間板の外側の輪状層へ伸びるように前記長い部材を設置することができることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３４】
生体適合性材料製のチューブ、マルチフィラメント（好ましくは編組）またはスポンジであることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３５】
前記導管がそれから伸長する複数の突起を有することを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３６】
マルチフィラメント部分およびモノフィラメント部分から成ることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３７】
生分解性材料製であることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３８】
非分解性材料製であることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項３９】
多孔質であり、さらに２００ミクロンから１０ナノメートルの孔径を有することを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４０】
前記導管がそれを通る通路を有し、該通路はそれぞれ２００ミクロンから１０ナノメートルの直径を有することを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４１】
前記導管の中央部分の周囲に位置するチューブをさらに含み、該チューブは好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、ポリエーテルエーテルケトン、アセタール樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびポリエチレングリコールより成る群から選択される材料から成ることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４２】
少なくとも一部分が線維組織阻害因子で被覆されていることを特徴とする請求項３０記載の導管。
【請求項４３】
請求項３０から４２いずれか１項記載の導管；および
椎間板へ注射可能なドナー細胞；を含む、ドナー細胞を患者の椎間板へ注射するためのキット。
【請求項４４】
前記ドナー細胞が、腺に由来するか、組織に由来するかまたは、下垂体、視床下部、副腎、副腎髄質、脂肪細胞、甲状腺、副甲状腺、膵臓、精巣、卵巣、松果体、副腎皮質、肝臓、腎皮質、腎臓、視床、副甲状腺、卵巣、黄体、胎盤、小腸、皮膚細胞、幹細胞、遺伝子治療、組織工学および細胞培養より成る群から選択される起源を有することを特徴とする請求項４３記載のキット。
【請求項４５】
椎間板へ注射可能な増殖因子をさらに含むことを特徴とする請求項４３記載のキット。
【請求項４６】
前記ドナー細胞が、治療用の産物、またはアドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、アルドステロン、アンドロゲン、アンジオテンシノーゲン、（アンジオテンシンＩおよびＩＩ）、抗利尿ホルモン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、カルシトニン、カルシフェロール、コレカルシフェロール、カルシトリオール、コレシストキニン、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン、コルチゾール、デヒドロエピアンドロステロン、ドーパミン、エンドルフィン、エンケファリン、エルゴカルシフェロール、エリスロポエチン、卵胞刺激ホルモン、γ−アミノ酪酸、ガストリン、グレリン、グルカゴン、糖質コルチコイド、ゴナドトロピン放出ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ヒト成長ホルモン、インシュリン、インシュリン様成長因子、レプチン、リポトロピン、黄体形成ホルモン、メラニン細胞刺激ホルモン、メラトニン、鉱質コルチコイド、ニューロペプチドＹ、神経伝達物質、ノルアドレナリン、エストロゲン、オキシトシン、副甲状腺ホルモン、ペプチド、プレグネノロン、ブロゲステロン、プロラクチン、プロオピオメラノコルチン、ＰＹＹ−３３６、レニン、セクレチン、ソマトスタチン、テストステロン、トロンボポエチン、甲状腺刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、チロキシン、トリヨードチロニン、栄養ホルモン、セロトニン、およびバソプレッシンより成る群から選択される生合成産物を作り出すことができることを特徴とする請求項４３記載のキット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【図７７】
【図７８】
【図７９】
【図８０】
【図８１】
【図８２】
【図８３】
【図８４】
【図８５】
【図８６】
【図８７】
【図８８】
【図８９】
【図９０】
【図９１】
【図９２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【図７７】
【図７８】
【図７９】
【図８０】
【図８１】
【図８２】
【図８３】
【図８４】
【図８５】
【図８６】
【図８７】
【図８８】
【図８９】
【図９０】
【図９１】
【図９２】
【公表番号】特表２００７−５０１６７６（Ｐ２００７−５０１６７６Ａ）
【公表日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２９３６５（Ｐ２００６−５２９３６５）
【出願日】平成１６年５月７日（２００４．５．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１４３６８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０１０１５
【国際公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（５０５４０４１９４）アリーヴァ メディカル インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＥＥＶＡ ＭＥＤＩＣＡＬ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年５月７日（２００４．５．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１４３６８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０１０１５
【国際公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（５０５４０４１９４）アリーヴァ メディカル インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＥＥＶＡ ＭＥＤＩＣＡＬ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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