補綴椎間板を鋳型形成および配置する装置および方法
選択された脊髄の領域における、２つの椎骨の隣接した終板間の椎間板領域において、補綴椎間板の寸法および／または配置を決定する方法であり、隣接した終板間における、椎間板領域の高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を識別するためにコンピュータを使用し、人工装具についての製造寸法および脊柱前湾に係る規格に従って、椎間板領域に配置可能な、実際の補綴椎間板に相当する人工容量を生成するためにコンピュータを使用し、椎間板領域の回転中心および補綴椎間板の容量の回転中心を決定するためにコンピュータを使用し、補綴椎間板の容量の回転中心が椎間板領域の後方に位置するように、椎間板領域における補綴椎間板の容量を配置するためにコンピュータを使用し、人工装具についての外科医または製造者の規格に従って、椎間板領域の範囲内に適合する補綴椎間板の容量を決定するためにコンピュータを使用することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２００６年６月２８日出願の米国仮特許出願第60/816,882号の利益を主張するものである。
【０００２】
〔背景技術〕
＜１．発明の分野＞
本発明は、補綴椎間板を鋳型形成し、配置する事項に関する。特に、医師に椎間板の最適な大きさを選択可能とさせ、動態関数が最適となるように、椎骨において椎間板を正確に配置可能とさせる、新規で改良された装置および方法に関する。
【０００３】
＜２．背景技術の説明＞
人間の椎間板の変性症は、補綴椎間板によって治療される事例が増加している。手術結果が成功であるために重要な要素としては、補綴椎間板への交換外科手術の間、人工装具の適切な鋳型形成および配置がなされることである。鋳型形成を行うために重要な要素としては、高さ、幅、奥行きおよび脊柱前弯症が挙げられる。また、配置を行うことを目的として、補綴椎間板を配置する種々の手法が挙げられる。具体的には、上記補綴椎間板を前方に、横方に、または後方に配置することが可能である。ほとんどの従来手法は、前方に配置する手法である。補綴椎間板を配置するために重要な要素は、前方‐後方の配置である。上記配置は、補綴椎間板およびその動態関数を通じて、その回転中心を決定する。上記補綴椎間板が、椎間板領域の中心より前方に配置されると、上記補綴椎間板は、柔軟性のない部材として機能することとなる。上記補綴椎間板の理想的な配置は、実際の椎間板がある領域の中心に対して、椎間板領域から後方３分の１における回転の瞬間中心であることが要求される。適切な補綴椎間板の移植寸法が選択される鋳型形成は、通常、外科手術の際に終了する。それに続く補綴椎間板の配置は、蛍光透視法または他の画像ガイダンスによって補助される。
【０００４】
現在までにある、ほとんどの特許された鋳型形成および配置を行うシステム、並びに、方法は、外科医が外科手術の際に手動で測定を行うものである。今のところ、人工の補綴椎間板の高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾、または、実際の配置を自動的に決定する装置またはシステムは利用可能となっていない。
【０００５】
〔発明の概要〕
本発明によれば、実際の椎間板領域、および、個々の補綴椎間板または人工椎間板の両方に係る高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を提供する表を自動的に生成することができる。また、個々の椎間板領域に対するこれらのデータを示す説明図を生成することもできる。要約すると、本方法によれば、２つの面から正確な種々の容量を構築することができる。特に、椎間板領域の実際の容量が生成され、さらに補綴椎間板によって創出される容量が組み込まれる。上記容量は個々に表示されて、理想的な補綴椎間板の区分の決定が外科医に可能なように共に統合される。統合された容量に係る画像の重要な特徴は、回転中心である。上記回転中心によれば、上記の容量と連動し、補綴椎間板の稼働範囲内において、理想的な人工装具の移植寸法、および、動態関数を最適化する配置を確保することができる。上記データは、以下の４つの方法うち１つによって、実際の補綴椎間板を配置させるため、外科医によって利用されるものである。４つの方法としては、１．方法Ａ：外科医による優れた手法による、手動での人工椎間板の配置、２．方法Ｂ：手術中での蛍光透視法と組み合された椎骨基盤周部の輪郭描写法（outline method)の利用、３．方法Ｃ：自動化された２つの環状調節装置およびドリル式ガイドを用いる方法、４．方法Ｄ：任意の市販された位置合わせ用のソフトウェア（例えば、コンピュータ断層撮影法／蛍光透視法など）による方法が挙げられる。これらの方法は、本発明において具体化される。
【０００６】
〔好適な実施の形態〕
以下、本発明に係る補綴椎間板を鋳型形成および配置する装置および方法をより詳細に説明する。
【０００７】
＜工程１＞
脊髄関連分野のコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、ＣＴにより可能な蛍光透視法、または、同様の２次元画像の調査は、第１になされてもよい。薄層の切断面によれば、正確性および緻密性を増加させることができるため好ましい。
【０００８】
＜工程２＞
図１ａおよび図１ｂに示すように、正確な寸法の骨棘の２次元コンピュータ画像は、ＣＴ，ＭＲＩ，他の調査、または他の適切な方法によって生成される。
【０００９】
＜工程３＞
図２〜図５に示す３次元的な各椎骨は、隣接する椎骨の終板Ｅにおける高さＨ，幅Ｄおよび脊柱前弯θの椎間板領域容量パラメータを決定するために用いられる。また、図４において、Ｂは椎骨基盤周部を示し、Ｘは補綴峡部を示す。
【００１０】
＜工程４＞
図６〜９に示すように、上記補綴椎間板の製造者の寸法および脊柱前弯に係る推奨値に従い、配置される実際の補綴椎間板に相当する人工容量２を生成することによって、コンピュータは、配置される許容最大限の補綴椎間板を自動的に決定する。例えば、ある製造会社の工装具椎間板の寸法は、２ミリメートルの前方挿入部を必要とし得る。一方、他の製造会社の椎間板寸法は、３ミリメートルの前方挿入部を必要とし得る。製造会社の推奨値は、ある人工装具から他の人工装具に亘り様々であり、高さ、幅、奥行きおよび脊柱前弯の４つのパラメータ全てに適用される。さらに、補綴椎間板が大き過ぎないことを確保するために、最大の人工椎間板の容量２は抑制される。その結果、回転中心６は、椎間板領域４の中心８に対して後方に位置していなくてはならない。理想的には、補綴椎間板が完全に配置される場合、後方３分の１である。図１０〜図１２に示されるように、椎間板領域４の中心は、椎骨基盤周部を用いる方法によって定義される。以下、より詳細に説明する。補綴椎間板の容量２は、外科医によって所望された特定の高さまたは脊柱前弯の変性を除いた実際の椎間板領域４の容量範囲内において、適合されることとなる。主要な２つの人工椎間板の設計としては、単一の統合ユニット、または、多数の構成部材からなるものが挙げられる。
【００１１】
＜工程５＞
図１３〜図１８に示すように、椎骨基盤周部の輪郭を示す方法は、コンピュータによって生成された画像を用いる方法である。上記画像は、椎弓根の壁と、椎体への椎弓根の壁の推移との間での皮質の結合として定義された椎骨基盤周部Ｂを示したものである。椎体の上部側面における前後方向にて、椎骨基盤周部Ｂは、一般的に観測される輪状皮質の輪郭として、Ｘ線写真上、通常のＸ線および蛍光透視法による画像上で、手術中に識別される。基準点ＰＢ１または基準点ＰＢ２として、椎体に対する各椎骨基盤周部Ｂの内部中心を用いることによって、二つの基準点ＰＢ１-ＰＢ２を繋ぐ線を描くことができる。上記線から、矢状平面ＳＰはＰＢ１-ＰＢ２線に対して垂直となる。各椎骨の終板Ｅと、矢状平面ＳＰとの接点は、終板Ｅの矢状中心を通って間隔を有する前方点Ａおよび後方点Ｐによって定義される。Ａ-Ｐの距離の２分の１（１／２Ａ-Ｐ）は、脊髄の終板の中心、つまり点Ｃである。この点Ｃは、個々の、または、結合された容量画像解析のため、実際の椎間板上に示される。
【００１２】
＜工程６＞
椎間板領域について、椎間板の変性症に次いで生じる、消失した椎間板高さ、または、脊柱前湾を回復することを外科医は切望している。上記椎間板領域について、コンピュータは、所望の変更を盛り込み、理想的な概略の容量表にそれらを含めるために、人工椎間板領域の容量を修正することが可能である。
【００１３】
＜工程７＞
その後、コンピュータは集計表（図１９および図２０を参照）を供給する。上記集計表は、各椎間板領域に対する理想的な補綴椎間板の高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を表示し、個々のおよび結合された、実際の椎間板領域の容量および補綴椎間板領域の容量に係る理想的な概略図をも供給する。
【００１４】
これらの容量は、視覚化のための中心点を含むこととなる。個々の椎骨は、医師が特定の椎骨を識別することによって、ラベル付けされる。その後、残る椎体をコンピュータが自動的にラベル付けし、外科医が正確な椎骨がラベル付けされたかを確認する。
【００１５】
＜工程８-方法Ａ：手動による人工椎間板の配置＞
外科医は、優れた手動による方法によって、理想化された概略図および要約データを利用するができる。
【００１６】
＜工程９-方法Ｂ：椎骨基盤周部の輪郭描写法＞
本方法によれば、コンピュータが、椎弓根の壁と、椎体への椎弓根の壁の推移との間での皮質の結合として定義された椎骨基盤周部Ｂを示す画像を提供する。椎体の上部側面における前後方向にて、上記画像は、一般的に観測される輪状の皮質の輪郭として、Ｘ線写真上、通常のＸ線および蛍光透視法による画像上において手術中に識別される。
【００１７】
当該画像は、人工椎間板を配置させるに関して利用可能であり、一貫したＸ線写真の目印となる。上記蛍光透視法の画像、または、画像ガイダンスによる画像は、尾部方向の上部終板と平行になるよう配列される。
【００１８】
さらに、椎体は、各椎骨基盤周部から等距離にある椎体の中央部を有することによって、中央に位置している。上記椎骨基盤周部は、頭部方向の椎体を備える対称な椎間板領域によって、通常、視覚的された、蛍光透視法のＡＰ画像の範囲内にあると共に、上部終板を有する。
【００１９】
補綴椎間板の挿入は、前方、側方または後方からの手法がなされ得る。補綴椎間板の後方側面のほとんどは、椎骨基盤周部の内部中心ＰＢ１-ＰＢ２に連結する椎骨基盤周部の直線の近傍に配置されているであろう。補綴椎間板２の上部および下部の脊髄後側部角部（posterolateral corner）ＰＬＣはラベル付けされ、ＡＰ方向における椎骨基盤周部に関して配置させるために、Ｘ線写真上、上記脊髄後側部角部ＰＬＣが識別され、側面図において確認される。上記事項を図２１〜図２３に示す。
【００２０】
＜工程１０-方法Ｃ：２つの環状装置およびドリル式ガイド＞
手術中の自動化された補綴椎間板の配置について、補綴椎間板の容量を自動生成するコンピュータにより、正確な寸法の３次元脊髄モデルが利用可能である。さらに、補綴椎間板の容量（prosthetic disc volume）２の中心点Ｃから、面中心である点Ｆまで直線Ｌが描かれる。図２４に示すように、上記方法により、前面ＦＡ、後面ＦＰまたは側面ＦＬにおいて、補綴椎間板の容量から抜け出す直線を有する補綴椎間板の容量を生成するために、上記直線Ｌが挿入される。
【００２１】
＜工程１１＞
図２５を参照すると、手術中、同時になされる蛍光透視法は、個々の椎骨の基礎となる寸法モデルを伴う正確な位置合わせのために利用される。この蛍光透視法の椎体画像はモニタの中央部に配置され、特定の椎体の識別物（すなわち、Ｌ４、Ｌ５など）を所望する外科医によって識別される。正確な寸法に相当する３次元的な個々の椎骨モデルは、蛍光透視画像に対して位置合わせがなされる。これは、外科的または経皮的に露出された脊髄にてなされる。
【００２２】
＜工程１２＞
上記位置合わせは、内部の椎体の目印を利用してなされる。上記目印は椎骨基盤周部Ｂである。上記椎骨基盤周部Ｂは、蛍光透視画像において観測され、椎体に結合する椎弓根の皮質壁の集合体から生じる。椎骨基盤周部Ｂは円形または楕円形の形状の何れかを形成する。上記椎骨基盤周部Ｂによって、上記蛍光透視画像に関する椎体に基づく、配置および四角形領域を変更することができる。
【００２３】
＜工程１３＞
その後、椎骨基盤周部の輪郭を生成する、手術中の蛍光透視法およびコンピュータによる脊髄は位置合わせがなされる。また、位置合わせの正確性は、輪郭を確保することによると共に、椎弓根間の距離を等しく確保することによって得られる。なお、上記輪郭は、上記四角形領域と等しく重ね合わされ、測定される。
【００２４】
位置合わせに係る当該方法によれば、患者の骨にＸ線撮影用のマーカーを固定する必要性を排除することができる。また、当該方法によれば、当該コンピュータによって生成されたモデルの他の実証された適応性に対して、椎体１つの自由で独立した稼動が可能である。また、上記モデルは、特に不安定な脊髄において有用である。補綴椎間板の配置を続行するために、外科医は、手術中に補綴の周囲の位置合わせの正確性を確認する。当該方法によれば、手術中の蛍光透視画像と適合させるために、コンピュータが生成したモデルの拡大または縮小を行うことができる。
【００２５】
＜工程１４＞
図２６および図２７に示すように、その後、コンピュータが生成した椎骨基盤周部、補綴椎間板の容量２および中心線Ｌを含む３次元のフル画像は、手術中の蛍光透視画像に重ね合わされるように投影される。コンピュータによる補綴椎間板の容量２は、補綴椎間板を通り、患者の体の外に投影され、分離した一直線上にある２つのリングＲ１およびリングＲ２によって遮断される。これらのリングは、患者のベッドに固定された装置（図示せず）に実装されている。また、これらのリングは、コンピュータの容量画像を遮断できると共に、ドリル式カニューレの配置が可能なように、十分に大きな寸法となっている。第１のリングＲ１は、皮質領域に近接した、コンピュータによる補綴椎間板の容量２を遮断する。また、第２のリングＲ２は、第１のリングＲ１からの所望の距離における、コンピュータによる補綴椎間板の容量を遮断する。上記２つのリング間の距離が長くなるほど、補綴椎間板の配置に関する正確性が高まることとなる。コンピュータによる補綴椎間板の容量に対する上記リングの移動量がコンピュータモニタ上でリアルタイムに表示され、上記コンピュータによる補綴椎間板の容量の上記リングによる遮断は手動でなされる。
【００２６】
＜工程１５＞
補綴椎間板の容量の遮断は、２つの段階でなされる。上記コンピュータによる補綴椎間板の容量は、周辺容量と共に容量の中心線Ｌを含んでいる。第１に、上記リングＲ１およびリングＲ２は、中心線Ｌおよび周辺容量の両方の中心に配置される必要がある。第２に、上記リングは、患者の体に対して位置合わせがなされ、続いて、上記リングの移動量が、ＬＥＤ、ＥＭＦまたは他のデバイスを通じてコンピュータモニタ上に表示されてもよい。第３に、上記リングは、補綴椎間板の容量を生成したコンピュータの寸法に適合することができる内部寸法を有している。一定のリング寸法を多様に用いることによって、外科医により所望されるどのような人工椎間板システムにも利用が可能であり、または、上記リングは補綴椎間板の容量を生成するコンピュータの寸法に相当する寸法に適合することのできる可変の寸法に対応する口径を有する構成とすることもできる。コンピュータによる補綴椎間板の容量を伴う上記リングの位置合わせは、コンピュータモニタ上にて一致がなされ、確認される。
【００２７】
＜工程１６＞
２つの共に配列されたリングＲ１およびリングＲ２は、カニューレ１０を配置する経路を形成する。カニューレ１０も患者のベッドに固定された装置に堅固に固定され安全が確保されている。このドリル式カニューレの内部には、硬質なドリル式カニューレ１２または特別な内部カニューレ１４が配置される。カニューレ１４は、その内部に細い金属製の平行ピン１６が備えられており、ドリルを配置することができるよう中心部が空洞になっている。複数の平行ピン１６によって、一様でない表面において、内部のカニューレが均一に配置されることを可能となる。当該特徴によって、ドリルビットのようなトグルで留めない皮質表面の掘削領域において、より安定性がもたらされる。さらに、当該特殊な内部カニューレによれば、複数の平行ピンによって、上記椎間板領域の範囲内における掘削を蛍光透視法により視覚化することができる。外科医は何れの方法を選択することができる。また、可変の口径倍率を有するリングを用いる手法について、２つの分離した可変の口径を含む硬質なカニューレを用いることもできる。
【００２８】
＜工程１７＞
所望の先に定められた奥行きおよび所定の人工椎間板の奥行きを超えないよう、上記椎間板領域が掘削される。
【００２９】
＜工程１８＞
上記椎間板領域は、骨が統合性を確保できるよう十分なものとされる。
【００３０】
＜工程１９＞
図３０に示すように、実際の補綴椎間板の配置について、特殊な溝状外形を有するカニューレ１８が２つのリングＲ１およびＲ２の同一直線上に共に配置される。この特殊なカニューレ１８は、固定装置に堅固に固定される。その後、上記リングＲ１およびリングＲ２は、カニューレ１８から引き出されることによって移動する。カニューレ１８の内部寸法は、どのような補綴椎間板の寸法にも適応する十分な大きさである。適切な補綴椎間板は、固定用のドライバー（図示せず）に配置され、上記溝状のカニューレ１８に配置され、その後、各椎間板領域に配置される。可変の口径リングについては、適切な補綴椎間板を固定するドライバーを配置させるために、口径が十分に開かれる。
【００３１】
＜工程２０＞
上記処理が、所望の全椎間板の領域について繰返される。
【００３２】
＜工程２１＞
患者の脊髄に係る手術前の３次元画像を備えた手術中での蛍光透視画像の手術中での位置合わせを実現できる、現在市販の利用可能なソフトウェアパッケージがある。これらの機能を本発明に組込み、集計した数値データおよび理想的な図入りの表が提供される。さらなる情報は、実際の補綴椎間板を配置するために、本発明の記述または外科医の優れた選択を基礎として提供されるであろう。
【００３３】
さらに、本発明は、現在、最も実用的で、好ましい具体例に関して記述されている。本発明は、開示された具体例に制限されるものではない。一方、追加されたクレームの精神および範囲内に含まれる様々な修正および等価な変形例についても本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】ＣＴ、ＭＲＩまたは脊髄関連分野に係る調査から作製された骨棘を示す３次元コンピュータ画像の側面図である。
【図１ｂ】ＣＴ、ＭＲＩまたは脊髄関連分野に係る調査により作製された骨棘を示す３次元コンピュータ画像の背面図である。
【図２】図１ａよび図１ｂに示す脊髄範囲から手動にて卵殻椎体切除術を実施して得られた個々の脊髄の３次元コンピュータ画像である。
【図３】隣接する２つの椎骨およびそれらの間における椎間板領域を示す冠状（coronal）の概略的な正面図である。
【図４】図３に示す椎骨の概略的な矢状正面図である。
【図５】図３および図４に示す椎骨上部の概略的な横断面図の平面図である。
【図６】図３，図４および図５に示す隣接した椎骨間における椎間板の容量の範囲内に配置された補綴椎間板を示す概略的な斜視図である。
【図７】図６の補綴椎間板が間に備えられた、図３〜図５に示す椎骨を示す概略的な冠状正面図である。
【図８】図７に示す椎骨および補綴椎間板を示した概略的な矢状正面図である。
【図９】図７および図８に示す椎骨および補綴椎間板を示す概略的な横断面図である。
【図１０】椎骨間における、補綴椎間板の回転中心、および、椎間板領域の中心を示す、図７と同様の概略的な冠状正面図である。
【図１１】椎骨間における、補綴椎間板の回転中心、および、上記椎間板領域の中心を示す、図８と同様の概略的な矢状正面図である。
【図１２】椎骨間における、補綴椎間板の回転中心、および、上記椎間板領域の中心を示す、図９と同様の概略的な横断面図である。
【図１３】椎骨基盤周部の内部中心を示す椎骨の概略的な矢状正面図である。
【図１４】椎骨基盤周部の内部中心および椎間板の峡部を示す、図１３に示した椎骨の概略的な断面図である。
【図１５】椎骨基盤周部の内部中心を示す、図１３および図１４に示した椎骨の概略的な冠状図である。
【図１６】椎骨基盤周部の内部中心、並びに、終板の横軸方向の中心を通る前方点および後方点を示す、椎骨の矢状図である。
【図１７】図１６に示した椎骨の概略的横断面図である。
【図１８】図１６および図１７に示した椎骨の冠状概略図である。
【図１９】冠状、矢状および２軸間（または横軸方向）の平面における椎骨間の補綴椎間板に関する配置を示すために生成される概略的な容量表の一部である、
【図２０】本発明に従って、生成され得る椎間板領域に係る最大寸法のパラメータを示す表である。
【図２１】椎骨基盤周部の内部中心、および、椎骨間の領域に位置した椎間板を示す、隣接する椎骨間の正面図にて示した概略的な矢状図である。
【図２２】図２１に示す椎骨の正面からの概略的な冠状図である。
【図２３】図２１および図２２に示す、および、冠状図にて示した、脊髄後側部角部が一体となった椎骨基盤周部を含む、椎骨の概略的な横断面図である。
【図２４】補綴椎間板の調節および配置において存在する中心線が表された補綴椎間板の容量を示す概略的斜視図である。
【図２５】冠状面における隣接した椎骨、および、本発明に係る方法の一例に従った、補綴椎間板を配置する工程を示す概略図である。
【図２６】２つの環状調節装置に従って配置がなされる補綴椎間板の容量を示す、図２４と同様の斜視図である。
【図２７】中心線を有し、調節リングに囲まれた、補綴椎間板の容量に係るコンピュータによって生成された概略図である。
【図２８ａ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第１の実施形態における、端部の側面方向からの正面図である。
【図２８ｂ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第１の実施形態における、端部の前方向からの正面図である。
【図２９ａ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第２の実施形態における、端部の側面方向からの正面図である。
【図２９ｂ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第２の実施形態における、端部の前方向からの正面図である。
【図３０】図２６に示す環状調節装置の１つを囲む、挿入された外部カニューレを示す、図２７と同様の概略図である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２００６年６月２８日出願の米国仮特許出願第60/816,882号の利益を主張するものである。
【０００２】
〔背景技術〕
＜１．発明の分野＞
本発明は、補綴椎間板を鋳型形成し、配置する事項に関する。特に、医師に椎間板の最適な大きさを選択可能とさせ、動態関数が最適となるように、椎骨において椎間板を正確に配置可能とさせる、新規で改良された装置および方法に関する。
【０００３】
＜２．背景技術の説明＞
人間の椎間板の変性症は、補綴椎間板によって治療される事例が増加している。手術結果が成功であるために重要な要素としては、補綴椎間板への交換外科手術の間、人工装具の適切な鋳型形成および配置がなされることである。鋳型形成を行うために重要な要素としては、高さ、幅、奥行きおよび脊柱前弯症が挙げられる。また、配置を行うことを目的として、補綴椎間板を配置する種々の手法が挙げられる。具体的には、上記補綴椎間板を前方に、横方に、または後方に配置することが可能である。ほとんどの従来手法は、前方に配置する手法である。補綴椎間板を配置するために重要な要素は、前方‐後方の配置である。上記配置は、補綴椎間板およびその動態関数を通じて、その回転中心を決定する。上記補綴椎間板が、椎間板領域の中心より前方に配置されると、上記補綴椎間板は、柔軟性のない部材として機能することとなる。上記補綴椎間板の理想的な配置は、実際の椎間板がある領域の中心に対して、椎間板領域から後方３分の１における回転の瞬間中心であることが要求される。適切な補綴椎間板の移植寸法が選択される鋳型形成は、通常、外科手術の際に終了する。それに続く補綴椎間板の配置は、蛍光透視法または他の画像ガイダンスによって補助される。
【０００４】
現在までにある、ほとんどの特許された鋳型形成および配置を行うシステム、並びに、方法は、外科医が外科手術の際に手動で測定を行うものである。今のところ、人工の補綴椎間板の高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾、または、実際の配置を自動的に決定する装置またはシステムは利用可能となっていない。
【０００５】
〔発明の概要〕
本発明によれば、実際の椎間板領域、および、個々の補綴椎間板または人工椎間板の両方に係る高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を提供する表を自動的に生成することができる。また、個々の椎間板領域に対するこれらのデータを示す説明図を生成することもできる。要約すると、本方法によれば、２つの面から正確な種々の容量を構築することができる。特に、椎間板領域の実際の容量が生成され、さらに補綴椎間板によって創出される容量が組み込まれる。上記容量は個々に表示されて、理想的な補綴椎間板の区分の決定が外科医に可能なように共に統合される。統合された容量に係る画像の重要な特徴は、回転中心である。上記回転中心によれば、上記の容量と連動し、補綴椎間板の稼働範囲内において、理想的な人工装具の移植寸法、および、動態関数を最適化する配置を確保することができる。上記データは、以下の４つの方法うち１つによって、実際の補綴椎間板を配置させるため、外科医によって利用されるものである。４つの方法としては、１．方法Ａ：外科医による優れた手法による、手動での人工椎間板の配置、２．方法Ｂ：手術中での蛍光透視法と組み合された椎骨基盤周部の輪郭描写法（outline method)の利用、３．方法Ｃ：自動化された２つの環状調節装置およびドリル式ガイドを用いる方法、４．方法Ｄ：任意の市販された位置合わせ用のソフトウェア（例えば、コンピュータ断層撮影法／蛍光透視法など）による方法が挙げられる。これらの方法は、本発明において具体化される。
【０００６】
〔好適な実施の形態〕
以下、本発明に係る補綴椎間板を鋳型形成および配置する装置および方法をより詳細に説明する。
【０００７】
＜工程１＞
脊髄関連分野のコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、ＣＴにより可能な蛍光透視法、または、同様の２次元画像の調査は、第１になされてもよい。薄層の切断面によれば、正確性および緻密性を増加させることができるため好ましい。
【０００８】
＜工程２＞
図１ａおよび図１ｂに示すように、正確な寸法の骨棘の２次元コンピュータ画像は、ＣＴ，ＭＲＩ，他の調査、または他の適切な方法によって生成される。
【０００９】
＜工程３＞
図２〜図５に示す３次元的な各椎骨は、隣接する椎骨の終板Ｅにおける高さＨ，幅Ｄおよび脊柱前弯θの椎間板領域容量パラメータを決定するために用いられる。また、図４において、Ｂは椎骨基盤周部を示し、Ｘは補綴峡部を示す。
【００１０】
＜工程４＞
図６〜９に示すように、上記補綴椎間板の製造者の寸法および脊柱前弯に係る推奨値に従い、配置される実際の補綴椎間板に相当する人工容量２を生成することによって、コンピュータは、配置される許容最大限の補綴椎間板を自動的に決定する。例えば、ある製造会社の工装具椎間板の寸法は、２ミリメートルの前方挿入部を必要とし得る。一方、他の製造会社の椎間板寸法は、３ミリメートルの前方挿入部を必要とし得る。製造会社の推奨値は、ある人工装具から他の人工装具に亘り様々であり、高さ、幅、奥行きおよび脊柱前弯の４つのパラメータ全てに適用される。さらに、補綴椎間板が大き過ぎないことを確保するために、最大の人工椎間板の容量２は抑制される。その結果、回転中心６は、椎間板領域４の中心８に対して後方に位置していなくてはならない。理想的には、補綴椎間板が完全に配置される場合、後方３分の１である。図１０〜図１２に示されるように、椎間板領域４の中心は、椎骨基盤周部を用いる方法によって定義される。以下、より詳細に説明する。補綴椎間板の容量２は、外科医によって所望された特定の高さまたは脊柱前弯の変性を除いた実際の椎間板領域４の容量範囲内において、適合されることとなる。主要な２つの人工椎間板の設計としては、単一の統合ユニット、または、多数の構成部材からなるものが挙げられる。
【００１１】
＜工程５＞
図１３〜図１８に示すように、椎骨基盤周部の輪郭を示す方法は、コンピュータによって生成された画像を用いる方法である。上記画像は、椎弓根の壁と、椎体への椎弓根の壁の推移との間での皮質の結合として定義された椎骨基盤周部Ｂを示したものである。椎体の上部側面における前後方向にて、椎骨基盤周部Ｂは、一般的に観測される輪状皮質の輪郭として、Ｘ線写真上、通常のＸ線および蛍光透視法による画像上で、手術中に識別される。基準点ＰＢ１または基準点ＰＢ２として、椎体に対する各椎骨基盤周部Ｂの内部中心を用いることによって、二つの基準点ＰＢ１-ＰＢ２を繋ぐ線を描くことができる。上記線から、矢状平面ＳＰはＰＢ１-ＰＢ２線に対して垂直となる。各椎骨の終板Ｅと、矢状平面ＳＰとの接点は、終板Ｅの矢状中心を通って間隔を有する前方点Ａおよび後方点Ｐによって定義される。Ａ-Ｐの距離の２分の１（１／２Ａ-Ｐ）は、脊髄の終板の中心、つまり点Ｃである。この点Ｃは、個々の、または、結合された容量画像解析のため、実際の椎間板上に示される。
【００１２】
＜工程６＞
椎間板領域について、椎間板の変性症に次いで生じる、消失した椎間板高さ、または、脊柱前湾を回復することを外科医は切望している。上記椎間板領域について、コンピュータは、所望の変更を盛り込み、理想的な概略の容量表にそれらを含めるために、人工椎間板領域の容量を修正することが可能である。
【００１３】
＜工程７＞
その後、コンピュータは集計表（図１９および図２０を参照）を供給する。上記集計表は、各椎間板領域に対する理想的な補綴椎間板の高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を表示し、個々のおよび結合された、実際の椎間板領域の容量および補綴椎間板領域の容量に係る理想的な概略図をも供給する。
【００１４】
これらの容量は、視覚化のための中心点を含むこととなる。個々の椎骨は、医師が特定の椎骨を識別することによって、ラベル付けされる。その後、残る椎体をコンピュータが自動的にラベル付けし、外科医が正確な椎骨がラベル付けされたかを確認する。
【００１５】
＜工程８-方法Ａ：手動による人工椎間板の配置＞
外科医は、優れた手動による方法によって、理想化された概略図および要約データを利用するができる。
【００１６】
＜工程９-方法Ｂ：椎骨基盤周部の輪郭描写法＞
本方法によれば、コンピュータが、椎弓根の壁と、椎体への椎弓根の壁の推移との間での皮質の結合として定義された椎骨基盤周部Ｂを示す画像を提供する。椎体の上部側面における前後方向にて、上記画像は、一般的に観測される輪状の皮質の輪郭として、Ｘ線写真上、通常のＸ線および蛍光透視法による画像上において手術中に識別される。
【００１７】
当該画像は、人工椎間板を配置させるに関して利用可能であり、一貫したＸ線写真の目印となる。上記蛍光透視法の画像、または、画像ガイダンスによる画像は、尾部方向の上部終板と平行になるよう配列される。
【００１８】
さらに、椎体は、各椎骨基盤周部から等距離にある椎体の中央部を有することによって、中央に位置している。上記椎骨基盤周部は、頭部方向の椎体を備える対称な椎間板領域によって、通常、視覚的された、蛍光透視法のＡＰ画像の範囲内にあると共に、上部終板を有する。
【００１９】
補綴椎間板の挿入は、前方、側方または後方からの手法がなされ得る。補綴椎間板の後方側面のほとんどは、椎骨基盤周部の内部中心ＰＢ１-ＰＢ２に連結する椎骨基盤周部の直線の近傍に配置されているであろう。補綴椎間板２の上部および下部の脊髄後側部角部（posterolateral corner）ＰＬＣはラベル付けされ、ＡＰ方向における椎骨基盤周部に関して配置させるために、Ｘ線写真上、上記脊髄後側部角部ＰＬＣが識別され、側面図において確認される。上記事項を図２１〜図２３に示す。
【００２０】
＜工程１０-方法Ｃ：２つの環状装置およびドリル式ガイド＞
手術中の自動化された補綴椎間板の配置について、補綴椎間板の容量を自動生成するコンピュータにより、正確な寸法の３次元脊髄モデルが利用可能である。さらに、補綴椎間板の容量（prosthetic disc volume）２の中心点Ｃから、面中心である点Ｆまで直線Ｌが描かれる。図２４に示すように、上記方法により、前面ＦＡ、後面ＦＰまたは側面ＦＬにおいて、補綴椎間板の容量から抜け出す直線を有する補綴椎間板の容量を生成するために、上記直線Ｌが挿入される。
【００２１】
＜工程１１＞
図２５を参照すると、手術中、同時になされる蛍光透視法は、個々の椎骨の基礎となる寸法モデルを伴う正確な位置合わせのために利用される。この蛍光透視法の椎体画像はモニタの中央部に配置され、特定の椎体の識別物（すなわち、Ｌ４、Ｌ５など）を所望する外科医によって識別される。正確な寸法に相当する３次元的な個々の椎骨モデルは、蛍光透視画像に対して位置合わせがなされる。これは、外科的または経皮的に露出された脊髄にてなされる。
【００２２】
＜工程１２＞
上記位置合わせは、内部の椎体の目印を利用してなされる。上記目印は椎骨基盤周部Ｂである。上記椎骨基盤周部Ｂは、蛍光透視画像において観測され、椎体に結合する椎弓根の皮質壁の集合体から生じる。椎骨基盤周部Ｂは円形または楕円形の形状の何れかを形成する。上記椎骨基盤周部Ｂによって、上記蛍光透視画像に関する椎体に基づく、配置および四角形領域を変更することができる。
【００２３】
＜工程１３＞
その後、椎骨基盤周部の輪郭を生成する、手術中の蛍光透視法およびコンピュータによる脊髄は位置合わせがなされる。また、位置合わせの正確性は、輪郭を確保することによると共に、椎弓根間の距離を等しく確保することによって得られる。なお、上記輪郭は、上記四角形領域と等しく重ね合わされ、測定される。
【００２４】
位置合わせに係る当該方法によれば、患者の骨にＸ線撮影用のマーカーを固定する必要性を排除することができる。また、当該方法によれば、当該コンピュータによって生成されたモデルの他の実証された適応性に対して、椎体１つの自由で独立した稼動が可能である。また、上記モデルは、特に不安定な脊髄において有用である。補綴椎間板の配置を続行するために、外科医は、手術中に補綴の周囲の位置合わせの正確性を確認する。当該方法によれば、手術中の蛍光透視画像と適合させるために、コンピュータが生成したモデルの拡大または縮小を行うことができる。
【００２５】
＜工程１４＞
図２６および図２７に示すように、その後、コンピュータが生成した椎骨基盤周部、補綴椎間板の容量２および中心線Ｌを含む３次元のフル画像は、手術中の蛍光透視画像に重ね合わされるように投影される。コンピュータによる補綴椎間板の容量２は、補綴椎間板を通り、患者の体の外に投影され、分離した一直線上にある２つのリングＲ１およびリングＲ２によって遮断される。これらのリングは、患者のベッドに固定された装置（図示せず）に実装されている。また、これらのリングは、コンピュータの容量画像を遮断できると共に、ドリル式カニューレの配置が可能なように、十分に大きな寸法となっている。第１のリングＲ１は、皮質領域に近接した、コンピュータによる補綴椎間板の容量２を遮断する。また、第２のリングＲ２は、第１のリングＲ１からの所望の距離における、コンピュータによる補綴椎間板の容量を遮断する。上記２つのリング間の距離が長くなるほど、補綴椎間板の配置に関する正確性が高まることとなる。コンピュータによる補綴椎間板の容量に対する上記リングの移動量がコンピュータモニタ上でリアルタイムに表示され、上記コンピュータによる補綴椎間板の容量の上記リングによる遮断は手動でなされる。
【００２６】
＜工程１５＞
補綴椎間板の容量の遮断は、２つの段階でなされる。上記コンピュータによる補綴椎間板の容量は、周辺容量と共に容量の中心線Ｌを含んでいる。第１に、上記リングＲ１およびリングＲ２は、中心線Ｌおよび周辺容量の両方の中心に配置される必要がある。第２に、上記リングは、患者の体に対して位置合わせがなされ、続いて、上記リングの移動量が、ＬＥＤ、ＥＭＦまたは他のデバイスを通じてコンピュータモニタ上に表示されてもよい。第３に、上記リングは、補綴椎間板の容量を生成したコンピュータの寸法に適合することができる内部寸法を有している。一定のリング寸法を多様に用いることによって、外科医により所望されるどのような人工椎間板システムにも利用が可能であり、または、上記リングは補綴椎間板の容量を生成するコンピュータの寸法に相当する寸法に適合することのできる可変の寸法に対応する口径を有する構成とすることもできる。コンピュータによる補綴椎間板の容量を伴う上記リングの位置合わせは、コンピュータモニタ上にて一致がなされ、確認される。
【００２７】
＜工程１６＞
２つの共に配列されたリングＲ１およびリングＲ２は、カニューレ１０を配置する経路を形成する。カニューレ１０も患者のベッドに固定された装置に堅固に固定され安全が確保されている。このドリル式カニューレの内部には、硬質なドリル式カニューレ１２または特別な内部カニューレ１４が配置される。カニューレ１４は、その内部に細い金属製の平行ピン１６が備えられており、ドリルを配置することができるよう中心部が空洞になっている。複数の平行ピン１６によって、一様でない表面において、内部のカニューレが均一に配置されることを可能となる。当該特徴によって、ドリルビットのようなトグルで留めない皮質表面の掘削領域において、より安定性がもたらされる。さらに、当該特殊な内部カニューレによれば、複数の平行ピンによって、上記椎間板領域の範囲内における掘削を蛍光透視法により視覚化することができる。外科医は何れの方法を選択することができる。また、可変の口径倍率を有するリングを用いる手法について、２つの分離した可変の口径を含む硬質なカニューレを用いることもできる。
【００２８】
＜工程１７＞
所望の先に定められた奥行きおよび所定の人工椎間板の奥行きを超えないよう、上記椎間板領域が掘削される。
【００２９】
＜工程１８＞
上記椎間板領域は、骨が統合性を確保できるよう十分なものとされる。
【００３０】
＜工程１９＞
図３０に示すように、実際の補綴椎間板の配置について、特殊な溝状外形を有するカニューレ１８が２つのリングＲ１およびＲ２の同一直線上に共に配置される。この特殊なカニューレ１８は、固定装置に堅固に固定される。その後、上記リングＲ１およびリングＲ２は、カニューレ１８から引き出されることによって移動する。カニューレ１８の内部寸法は、どのような補綴椎間板の寸法にも適応する十分な大きさである。適切な補綴椎間板は、固定用のドライバー（図示せず）に配置され、上記溝状のカニューレ１８に配置され、その後、各椎間板領域に配置される。可変の口径リングについては、適切な補綴椎間板を固定するドライバーを配置させるために、口径が十分に開かれる。
【００３１】
＜工程２０＞
上記処理が、所望の全椎間板の領域について繰返される。
【００３２】
＜工程２１＞
患者の脊髄に係る手術前の３次元画像を備えた手術中での蛍光透視画像の手術中での位置合わせを実現できる、現在市販の利用可能なソフトウェアパッケージがある。これらの機能を本発明に組込み、集計した数値データおよび理想的な図入りの表が提供される。さらなる情報は、実際の補綴椎間板を配置するために、本発明の記述または外科医の優れた選択を基礎として提供されるであろう。
【００３３】
さらに、本発明は、現在、最も実用的で、好ましい具体例に関して記述されている。本発明は、開示された具体例に制限されるものではない。一方、追加されたクレームの精神および範囲内に含まれる様々な修正および等価な変形例についても本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】ＣＴ、ＭＲＩまたは脊髄関連分野に係る調査から作製された骨棘を示す３次元コンピュータ画像の側面図である。
【図１ｂ】ＣＴ、ＭＲＩまたは脊髄関連分野に係る調査により作製された骨棘を示す３次元コンピュータ画像の背面図である。
【図２】図１ａよび図１ｂに示す脊髄範囲から手動にて卵殻椎体切除術を実施して得られた個々の脊髄の３次元コンピュータ画像である。
【図３】隣接する２つの椎骨およびそれらの間における椎間板領域を示す冠状（coronal）の概略的な正面図である。
【図４】図３に示す椎骨の概略的な矢状正面図である。
【図５】図３および図４に示す椎骨上部の概略的な横断面図の平面図である。
【図６】図３，図４および図５に示す隣接した椎骨間における椎間板の容量の範囲内に配置された補綴椎間板を示す概略的な斜視図である。
【図７】図６の補綴椎間板が間に備えられた、図３〜図５に示す椎骨を示す概略的な冠状正面図である。
【図８】図７に示す椎骨および補綴椎間板を示した概略的な矢状正面図である。
【図９】図７および図８に示す椎骨および補綴椎間板を示す概略的な横断面図である。
【図１０】椎骨間における、補綴椎間板の回転中心、および、椎間板領域の中心を示す、図７と同様の概略的な冠状正面図である。
【図１１】椎骨間における、補綴椎間板の回転中心、および、上記椎間板領域の中心を示す、図８と同様の概略的な矢状正面図である。
【図１２】椎骨間における、補綴椎間板の回転中心、および、上記椎間板領域の中心を示す、図９と同様の概略的な横断面図である。
【図１３】椎骨基盤周部の内部中心を示す椎骨の概略的な矢状正面図である。
【図１４】椎骨基盤周部の内部中心および椎間板の峡部を示す、図１３に示した椎骨の概略的な断面図である。
【図１５】椎骨基盤周部の内部中心を示す、図１３および図１４に示した椎骨の概略的な冠状図である。
【図１６】椎骨基盤周部の内部中心、並びに、終板の横軸方向の中心を通る前方点および後方点を示す、椎骨の矢状図である。
【図１７】図１６に示した椎骨の概略的横断面図である。
【図１８】図１６および図１７に示した椎骨の冠状概略図である。
【図１９】冠状、矢状および２軸間（または横軸方向）の平面における椎骨間の補綴椎間板に関する配置を示すために生成される概略的な容量表の一部である、
【図２０】本発明に従って、生成され得る椎間板領域に係る最大寸法のパラメータを示す表である。
【図２１】椎骨基盤周部の内部中心、および、椎骨間の領域に位置した椎間板を示す、隣接する椎骨間の正面図にて示した概略的な矢状図である。
【図２２】図２１に示す椎骨の正面からの概略的な冠状図である。
【図２３】図２１および図２２に示す、および、冠状図にて示した、脊髄後側部角部が一体となった椎骨基盤周部を含む、椎骨の概略的な横断面図である。
【図２４】補綴椎間板の調節および配置において存在する中心線が表された補綴椎間板の容量を示す概略的斜視図である。
【図２５】冠状面における隣接した椎骨、および、本発明に係る方法の一例に従った、補綴椎間板を配置する工程を示す概略図である。
【図２６】２つの環状調節装置に従って配置がなされる補綴椎間板の容量を示す、図２４と同様の斜視図である。
【図２７】中心線を有し、調節リングに囲まれた、補綴椎間板の容量に係るコンピュータによって生成された概略図である。
【図２８ａ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第１の実施形態における、端部の側面方向からの正面図である。
【図２８ｂ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第１の実施形態における、端部の前方向からの正面図である。
【図２９ａ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第２の実施形態における、端部の側面方向からの正面図である。
【図２９ｂ】図２６に示す２対の環状調節装置に対するドリル式カニューレの一部に係る第２の実施形態における、端部の前方向からの正面図である。
【図３０】図２６に示す環状調節装置の１つを囲む、挿入された外部カニューレを示す、図２７と同様の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択された脊髄の領域における、２つの椎骨の隣接した終板間の椎間板領域において、補綴椎間板の寸法および／または配置を決定する方法であり、
上記隣接した終板間における、椎間板領域の高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を識別するためにコンピュータを使用し、
人工装具についての製造寸法および脊柱前湾に係る規格に従って、上記椎間板領域に配置可能な、実際の補綴椎間板に相当する人工容量を生成するためにコンピュータを使用し、
上記椎間板領域の回転中心、および、補綴椎間板の容量の回転中心を決定するためにコンピュータを使用し、
上記補綴椎間板の容量の回転中心が上記椎間板領域の後方に位置するように、上記椎間板領域における上記補綴椎間板の容量を配置するためにコンピュータを使用し、
人工装具についての外科医または製造者の規格に従って、上記椎間板領域の範囲内に適合する補綴椎間板の容量を決定するためにコンピュータを使用することを特徴とする方法。
【請求項２】
上記椎間板領域の中心を、上記椎骨のうち１つの椎骨に係る椎骨基盤周部の内部中心を識別することによって決定し、
内部中心点間の直線を生成し、
矢状平面が、前方点および後方点における椎骨の終板と交わるように、上記直線に対して垂直な矢状平面を生成し、
上記矢状平面に沿った、前方点および後方点間の２分の１の距離において、上記椎間板領域の中心を識別することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記椎間板領域および補綴椎間板の容量の両方に係る高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を示す表を生成するために、上記コンピュータを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
種々の椎間板領域に対するデータを識別する概略図を生成するために、上記コンピュータを用いることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記椎骨のうち、１つの椎骨に係る椎骨基盤周部の内部中心点を識別し、
上記内部中心点同士の間における直線を生成し、
上記補綴椎間板の容量に係る角部を識別し、
上記椎間板領域の補綴椎間板の配置を補助する直線を有する、補綴椎間板の容量に係る角部を位置調整するために、コンピュータを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
手術中の自動化された補綴椎間板の配置について、補綴椎間板の容量を自動生成するコンピュータによる正確な寸法の３次元脊髄モデルを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記コンピュータは、補綴椎間板の容量の前方、後方または側方を通じて、補綴椎間板の容量の回転中心から延長された調節線を生成することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記補綴椎間板の正確な位置合わせのために、３次元の脊髄モデルと共に、手術中、同時に蛍光透視法が用いられることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
生成された直線および延長された補綴椎間板の容量は、間隔を介して一直線上に配置された一対のリングによって、遮断されると共に、上記一対のリングを通じて延長され、
上記一対のリングは、患者のベッドまたは他の支持体によって支持された枠組みに実装されており、
上記一対のリングのうち、一方のリングは、上記補綴椎間板の近傍に配置されており、他方のリングは、上記一方のリングから間隔を介して外面方向に配置されており、
上記一対のリングは、その間を通り延長される補綴椎間板の容量の寸法と略同一の内部寸法を有しており、
上記リングは、生成した補綴椎間板の容量に相当する開口を形成するためのドリル式カニューレを規定するガイドとなることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
上記一対のリングは、移動可能なように上記枠組みに実装されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記一対のリングは、取り外し可能なように上記枠組みに実装されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
上記一対のリングのそれぞれは、種々の内部寸法に調節可能であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
上記ドリル式のカニューレは、上記リングを通って挿入されており、さらに、ドリル部材に係る移動可能な支持体のために、中心の長軸方向の開口を備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
上記ドリル式カニューレは、患者のベッドまたは他の支持体に実装されており、ドリル部材の移動可能な支持体のために、内部カニューレを備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
上記内部カニューレの一部には、間隔を介して、平行に、長軸方向に伸びた移動可能なピンが備えられており、
上記ピンはドリル部材の中心開口の範囲を規定し、
上記ピンは、一様でない表面において、それ自体が安定した支持体を提供するように、ドリル式カニューレの内端を越えて延長可能なことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
上記一対のリングは、移動可能なように上記枠組みに実装されており、
上記開口を掘削し、ドリル式カニューレを取り外した後に、それ自身を通じる長軸方向
に溝状の形状を有する第２カニューレが、上記一対のリングの外部に実装され、
第２カニューレの長軸が、上記一対のリングを通じて延長された、生成された補綴椎間板の容量の長軸に相当するように、上記枠組みに固定され、
上記第２カニューレは、上記カニューレから上記一対のリングが取り外された後に、上記椎間板領域へ補綴椎間板の挿入のためのガイドとなることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
選択された脊髄の領域における、２つの椎骨の隣接した終板間の椎間板領域において、補綴椎間板の寸法および／または配置を決定する方法であり、
上記隣接した終板間における、椎間板領域の高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を識別するためにコンピュータを使用し、
人工装具についての製造寸法および脊柱前湾に係る規格に従って、上記椎間板領域に配置可能な、実際の補綴椎間板に相当する人工容量を生成するためにコンピュータを使用し、
上記椎間板領域の回転中心、および、補綴椎間板の容量の回転中心を決定するためにコンピュータを使用し、
上記補綴椎間板の容量の回転中心が上記椎間板領域の後方に位置するように、上記椎間板領域における上記補綴椎間板の容量を配置するためにコンピュータを使用し、
人工装具についての外科医または製造者の規格に従って、上記椎間板領域の範囲内に適合する補綴椎間板の容量を決定するためにコンピュータを使用することを特徴とする方法。
【請求項２】
上記椎間板領域の中心を、上記椎骨のうち１つの椎骨に係る椎骨基盤周部の内部中心を識別することによって決定し、
内部中心点間の直線を生成し、
矢状平面が、前方点および後方点における椎骨の終板と交わるように、上記直線に対して垂直な矢状平面を生成し、
上記矢状平面に沿った、前方点および後方点間の２分の１の距離において、上記椎間板領域の中心を識別することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記椎間板領域および補綴椎間板の容量の両方に係る高さ、幅、奥行きおよび脊柱前湾を示す表を生成するために、上記コンピュータを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
種々の椎間板領域に対するデータを識別する概略図を生成するために、上記コンピュータを用いることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記椎骨のうち、１つの椎骨に係る椎骨基盤周部の内部中心点を識別し、
上記内部中心点同士の間における直線を生成し、
上記補綴椎間板の容量に係る角部を識別し、
上記椎間板領域の補綴椎間板の配置を補助する直線を有する、補綴椎間板の容量に係る角部を位置調整するために、コンピュータを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
手術中の自動化された補綴椎間板の配置について、補綴椎間板の容量を自動生成するコンピュータによる正確な寸法の３次元脊髄モデルを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記コンピュータは、補綴椎間板の容量の前方、後方または側方を通じて、補綴椎間板の容量の回転中心から延長された調節線を生成することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記補綴椎間板の正確な位置合わせのために、３次元の脊髄モデルと共に、手術中、同時に蛍光透視法が用いられることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
生成された直線および延長された補綴椎間板の容量は、間隔を介して一直線上に配置された一対のリングによって、遮断されると共に、上記一対のリングを通じて延長され、
上記一対のリングは、患者のベッドまたは他の支持体によって支持された枠組みに実装されており、
上記一対のリングのうち、一方のリングは、上記補綴椎間板の近傍に配置されており、他方のリングは、上記一方のリングから間隔を介して外面方向に配置されており、
上記一対のリングは、その間を通り延長される補綴椎間板の容量の寸法と略同一の内部寸法を有しており、
上記リングは、生成した補綴椎間板の容量に相当する開口を形成するためのドリル式カニューレを規定するガイドとなることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
上記一対のリングは、移動可能なように上記枠組みに実装されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記一対のリングは、取り外し可能なように上記枠組みに実装されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
上記一対のリングのそれぞれは、種々の内部寸法に調節可能であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
上記ドリル式のカニューレは、上記リングを通って挿入されており、さらに、ドリル部材に係る移動可能な支持体のために、中心の長軸方向の開口を備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
上記ドリル式カニューレは、患者のベッドまたは他の支持体に実装されており、ドリル部材の移動可能な支持体のために、内部カニューレを備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
上記内部カニューレの一部には、間隔を介して、平行に、長軸方向に伸びた移動可能なピンが備えられており、
上記ピンはドリル部材の中心開口の範囲を規定し、
上記ピンは、一様でない表面において、それ自体が安定した支持体を提供するように、ドリル式カニューレの内端を越えて延長可能なことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
上記一対のリングは、移動可能なように上記枠組みに実装されており、
上記開口を掘削し、ドリル式カニューレを取り外した後に、それ自身を通じる長軸方向
に溝状の形状を有する第２カニューレが、上記一対のリングの外部に実装され、
第２カニューレの長軸が、上記一対のリングを通じて延長された、生成された補綴椎間板の容量の長軸に相当するように、上記枠組みに固定され、
上記第２カニューレは、上記カニューレから上記一対のリングが取り外された後に、上記椎間板領域へ補綴椎間板の挿入のためのガイドとなることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【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２８ａ】
【図２８ｂ】
【図２９ａ】
【図２９ｂ】
【図３０】
【図１ｂ】
【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２８ａ】
【図２８ｂ】
【図２９ａ】
【図２９ｂ】
【図３０】
【公表番号】特表２００９−５４２３２７（Ｐ２００９−５４２３２７Ａ）
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１８２３８（Ｐ２００９−５１８２３８）
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１４８５９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００２５８８
【国際公開日】平成２０年１月３日（２００８．１．３）
【出願人】（５０６２８０７４２）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１４８５９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００２５８８
【国際公開日】平成２０年１月３日（２００８．１．３）
【出願人】（５０６２８０７４２）
【Ｆターム（参考）】
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