JP2000210315A - 人工椎間板及びその移植用補助器具 - Google Patents

人工椎間板及びその移植用補助器具

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JP2000210315A JP11015843A JP1584399A JP2000210315A JP 2000210315 A JP2000210315 A JP 2000210315A JP 11015843 A JP11015843 A JP 11015843A JP 1584399 A JP1584399 A JP 1584399A JP 2000210315 A JP2000210315 A JP 2000210315A
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哲弘 井口
Hiroyuki Takahashi
広幸 高橋
Kenji Doi
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 固定性を向上し、充填移植骨量を増やして骨
融合後の固定性の強化を果たらせ得る新規な人工椎間板
および補助器具の提供。 【解決手段】 底部９及び前後両側部１０，１１を備
え、底部表面が椎骨本体に接触する平らな面に形成され
る受け部材４と、頂部１２及び前後両側部１３，１４を
備え、頂部表面が底部の表面に平行なかつ椎骨本体に接
する平らな面に形成されて、受け部材に対し前後両側部
が受け部材の前後両側部に内接する内嵌合又は外接する
外嵌合によって組付けられる可動部材５とを含んで人工
椎間板が構成され、受け部材の前後両側部及び可動部材
の前後両側部における各接触面部が互いに噛み合う歯形
１５，１６に形成されて、この歯形が受け部材と可動部
材の間での離隔する方向の動きには追い歯可能、接近す
る方向の動きには歯止め可能としたラチェット歯形から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に腰部の隣り合
う椎骨本体間に人体後方側から介挿して使用するための
人工椎間板及びその移植用の補助器具であるホルダー、
間隔調整治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】老齢者の椎間板、殊に腰部椎間板は加齢
と共に変性し、薄くなっている。本発明が対象としてい
る人工椎間板は、その変性した椎間板の高さを元の正常
な状態に復元し、後方からの脊椎固定デバイスと共に腰
椎を固定する働きを持つものである。若し、この種の人
工椎間板が無ければ後方からの脊椎デバイスのみの固定
では強度的に不十分であり例えば沈み込みが起こり患者
に痛み等の不快な症状が出ることが従来から知られてい
る。
【０００３】人工椎間板は、患者自身の椎間板に置き換
えるスペーサとして用いられるものである。そのため、
それぞれの患者に適応した椎間板形状が人工椎間板に求
められる。また、椎骨本体の手術方法は後方からの背中
側から行うので、脊髄を接触しないように避けながら患
部に人工椎間板等を設置する必要があり、したがって慎
重な取扱いが要求される。
【０００４】この種の人工椎間板に関する先行技術とし
ては、形状変化し得ないブロック状の固定形人工椎間板
と形状変化可能な可変形人工椎間板とがある。固定形人
工椎間板では、患部に設置しても「ガタ付き」があれば
少し高めの別の固定形人工椎間板を再度設置し直さねば
ならなく、又は、少し高めのものを「やすり」等で研磨
する必要があったりして、手術に時間と手間がかかる問
題がある。
【０００５】そこで、患部に挿入された人工椎間板が外
部からの調整操作によって患者の椎間板形状（特に高
さ）に適合させることができる可変形が求められてい
た。この可変形人工椎間板の典型的なものとしては、特
開平 7−213533号公報によって開示された先行技術が挙
げられる。これは、図１０に概要示されるように椎骨本
体との接触のためのほぼ平行な２つの分岐体５３、５３
と、両分岐の後端部を連結するブリッジ５４と、２つの
椎骨本体にこれを挿入した後に２つの分岐体５３、５３
を角度的に離隔させるための部品５５とから構成されて
いて、２つの椎骨本体の間の脊柱前弯角の術中調節を可
能にするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記可変形人工椎間板
は、上述するように前弯角度の調整は可能であるが、高
さ（板厚み）全体の調整ができないため、患部に設置し
角度調節した場合、両椎骨本体が作用する荷重は２つの
分岐体５３、５３の前端部で主に受けることになるた
め、不均等荷重分布となって安定性が欠ける問題があ
る。また、人工椎間板の場合は、椎骨本体等との融合
（馴染み）を良くするために板内部に移植骨を充填する
ことが行われるが、２つの分岐体５３、５３の間に部品
５５が介在する複雑な構造であるために、充填移植骨量
が少量とならざるを得ない不利もある。
【０００７】本発明は、このような問題点の解消を図る
ために成されたものであり、従って、本発明の目的は、
患者に適した椎間高さの調整を容易に行えるようにする
ことにより、椎間荷重分布の均一化を図って固定性を向
上し、併せて充填移植骨量を増やして骨融合後の固定性
の強化を果たらせ得る新規な人工椎間板を提供すること
にあり、また、本発明に係る人工椎間板を移植する際に
好適に用いられる改良された補助器具を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明に係る請求項１の発明は、底部９及び該底部
９の前後両側縁から立ち上げた前後両側部１０，１１を
備え、底部９表面が椎骨本体に接触する平らな面に形成
される受け部材４、頂部１２及び該頂部１２の前後両側
縁から立ち下げた前後両側部１３，１４を備え、頂部１
２表面が前記底部９の表面に平行なかつ椎骨本体に接す
る平らな面に形成されて、受け部材４に対し前後両側部
１３，１４が受け部材４の前後両側部１０，１１に内接
する内嵌合又は外接する外嵌合によって組付けられる可
動部材５を含み、受け部材４の前後両側部１０，１１及
び可動部材５の前後両側部１３，１４における各接触面
部が互いに噛み合う歯形１５，１６に形成されて、この
歯形１５，１６が受け部材４と可動部材５の間での離隔
する方向の動きには追い歯可能、接近する方向の動きに
は歯止め可能としたラチェット歯形からなることを特徴
とする人工椎間板である。
【０００９】また、本発明に係る請求項２の発明は、上
記請求項１記載の人工椎間板に関して、受け部材４の底
部９及び可動部材５の頂部１２に移植骨補填用の穴３１
が開設されてなる構成としたことを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係る請求項３の発明は、上
記請求項１又は請求項２に記載の人工椎間板に関して、
受け部材４の前後両側部１０，１１及び可動部材５の前
後両側部１３，１４に移植骨補填用の穴３２，３３が開
設されてなり、外側の前後両側部における穴は丸穴であ
り、内側の前後両側部における穴は前記丸穴に連通する
縦長穴である構成としたことを特徴とする。
【００１１】また、本発明に係る請求項４の発明は、上
記請求項１、請求項２又は請求項３に記載の人工椎間板
に関して、受け部材４の前後両側部１０，１１と可動部
材５の前後両側部１３，１４の何れかにおける左右側端
部の一方に移植用補助器具であるホルダー２の先端部を
係止させる細長小穴等の係止手段３４が設けられる構成
としたことを特徴とする。
【００１２】また、本発明に係る請求項５の発明は、底
部１７及び該底部１７の前後両側縁から立ち上げた前後
両側部１８，１９を備え、底部１７表面が椎骨本体に接
触する平らな面に形成され、底部１７内面に長手方向の
左右両端部から内方部に向け上り勾配となる一対のテー
パー内底面２３，２４が設けられる受け部材４、角台形
を成し、外周面における下面が前記一対のテーパー内底
面２３，２４に摺接させるテーパー下面２５，２６に、
上面が該テーパー下面２５，２６と対称関係をなすテー
パー面に歯形を有するテーパー歯形２７，２８に、前面
及び後面が受け部材４の前後両側部１８，１９に内摺接
させる平坦面にそれぞれ形成されて、受け部材４内の一
対のテーパー内底面２３，２４上に同軸配置に収設され
る一対の間隔調整駒部材６，７、一対の間隔調整駒部材
６，７の一方７に遊嵌挿し他方６に螺挿して受け部材４
内にその長手方向に延ばして収設され、正逆回転の操作
によって一対の間隔調整駒部材６，７を受け部材４の中
央部に同期的に接近離間可能とした間隔調整ボルト８、
頂部２０及び該頂部２０の前後両側縁から立ち下げた前
後両側部２１，２２を備え、頂部２０表面が前記底部１
７の表面に平行なかつ椎骨本体に接する平らな面に形成
され、前後両側部２１，２２の左右両端縁部が受け部材
４の一対のテーパー内底面２３，２４に対応した中央部
に向け下り勾配をなすテーパー歯形２９，３０に形成さ
れて、受け部材４内に両テーパー歯形２９，３０を一対
の間隔調整駒部材６，７の両テーパー歯形２７，２８に
噛み合わせ、かつ、前後両側部２１，２２を受け部材４
の前後両側部１８，１９に内摺接させて、前記長手方向
に直交する間隔調整方向の移動可能に収設される可動部
材５を含み、互いに噛み合う前記可動部材５のテーパー
歯形２９，３０と間隔調整駒部材６，７のテーパー歯形
２７，２８とが、受け部材４と可動部材５との間での離
隔する方向の動きには追い歯可能、接近する方向の動き
には歯止め可能としたラチェット歯形からなることを特
徴とする人工椎間板である。
【００１３】また、本発明に係る請求項６の発明は、上
記請求項５記載の人工椎間板に関して、受け部材４の底
部１７及び可動部材５の頂部２０に移植骨補填用の穴３
５が開設されてなる構成としたことを特徴とする。
【００１４】また、本発明に係る請求項７の発明は、上
記請求項５又は請求項６に記載の人工椎間板に関して、
受け部材４の前後両側部における左右側端部の一方に移
植用補助器具であるホルダー２の先端部を係止させるあ
り溝等の係止手段３６が設けられる構成としたことを特
徴とする。
【００１５】また、本発明に係る請求項８の発明は、上
記請求項５、請求項６又は請求項７に記載の人工椎間板
に関して、間隔調整ボルト８が頭部３７を備え、該頭部
３７に移植用補助器具である間隔調整治具３を用いて回
動操作するための係止部３８が設けられている構成であ
ることを特徴とする。
【００１６】また、本発明に係る請求項９の発明は、上
記請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の人工椎間板
に関して、受け部材４の底部表面及び可動部材５の頂部
表面が、多数の微細な凹凸を有する粗化面３９に形成さ
れる構成としたことを特徴とする。
【００１７】また、本発明に係る請求項１０の発明は、
上記請求項４又は７に記載の人工椎間板１を支持して隣
り合う椎骨本体間に案内するためのホルダー２であり、
両端部が開口する中空導管４０と、該中空導管４０の先
端部に設けられ人工椎間板１の前記係止手段に係脱可能
に形成された係止部４１と、前記中空導管４０の後部に
設けられた把持部４２とを含んで構成されることを特徴
とする。
【００１８】また、本発明に係る請求項１１の発明は、
上記請求項１０記載のホルダー２に関して、係止部４１
が、中空導管４０を把持部４２でその軸周りに約９０°
正逆回動操作することにより、前記係止手段に係脱可能
な「ありほぞ」に形成される構成としたことを特徴とす
る。
【００１９】また、本発明に係る請求項１２の発明は、
請求項４に記載の人工椎間板の間隔調整を行うための間
隔調整治具３であり、請求項１０記載のホルダー２にお
ける中空導管４０内に貫挿通し得る径及び長さの鞘管４
３と、略平行の対向位置が弾性保持されて鞘管４３の先
端部に突設されてなる一対の間隔調整片４４，４５と、
鞘管４３内に貫挿通し得る棒体の先端部に球状の摺動子
４７が設けられ、後部に操作部４８が設けられてなる間
隔調整ロッド４６とを含み、鞘管４３内に貫挿通した間
隔調整ロッド４６を操作部４８で抽送操作することによ
り、一対の間隔調整片４４，４５間に介挿された摺動子
４７を前後方向に移動して前記一対の間隔調整片４４，
４５を開閉動可能としてなる構成としたことを特徴とす
る。
【００２０】なお、本明細書において、本発明の構成に
係る各要素部材に関して底部、頂部、前後側及び左右側
の字句を用いているが、これは図面との関係で理解を助
ける意で便宜上表現したものであって、使用態様によっ
ては底部、頂部が逆に頂部、底部となり、また、前後側
及び左右側も同様に逆になることがあってそれぞれ読み
替え可能であるのは当然であり、従って、底部、頂部、
前後側及び左右側の趣旨が狭義に限定して解釈されるも
のでないことは言うまでもない。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を、添付図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２２】図１には、本発明の第１の実施の形態に係
る人工椎間板１の態様が拡大示され、（イ）は平面図、
（ロ）は高さ最高時の正面図、（ハ）は高さ最高時の縦
断面図、（ニ）は高さ最低時の縦断面図である。
【００２３】図１に示される人工椎間板１は、受け部材
４と可動部材５との両部材を含んで構成される。この各
部材は、人体の骨質環境に適応した材質、例えばチタン
合金により所定の形状に形成されており、受け部材４
は、底部９及び該底部９の前後両側縁から立ち上げた前
後両側部１０，１１を備えて、上面部及び左右両側端面
部が開口した四角形トラフ状を成しており、底部９表面
が椎骨本体に面接触する平らな面になっている。可動部
材５は、頂部１２及び該頂部１２の前後両側縁から立ち
下げた前後両側部１３，１４を備えて、下面部及び左右
両側端面部が開口した四角形トラフ状を成しており、受
け部材４に対し前後両側部１３，１４が前後両側部１
０，１１の内面に接触して内嵌合できるように形成さ
れ、頂部１２表面が底部９の表面に平行なかつ椎骨本体
に面接触する平らな面になっている。
【００２４】このような上記人工椎間板１は、受け部材
４と可動部材５との嵌合度合いを調整することによって
高さ（椎間の）を変えることができ、図１（ハ）に示さ
れる最高状態と、図１（ニ）に示される最最低態との間
で所望の椎間高さを設定できるようになっている。しか
して、受け部材４の前側部１０及び後側部１１と可動部
材５の前側部１３及び後側部１４とにおける各接触面部
は、互いに噛み合う歯形１５と歯形１６とに形成され、
しかも、この歯形１５と歯形１６が、受け部材４と可動
部材５の間での離隔する方向の動きには追い歯可能、接
近する方向の動きには歯止め可能としたラチェット歯形
となっていることが特徴点である。すなわち、図１
（ハ）、（ニ）を参照して、歯形１５の各歯について
は、歯すじが底部９の表面に平行に、一方の歯面が底部
９に鋭角で交差し得るテーパ面に、他方の歯面が底部９
の表面に平行になった断面直角三角形の歯になってお
り、歯形１６の各歯については、歯すじが頂部１２の表
面に平行に、一方の歯面が頂部１２に鋭角で交差し得る
テーパ面に、他方の歯面が頂部１２の表面に平行になっ
た断面直角三角形の歯になっている。
【００２５】このような歯形１５、歯形１６に形成する
ことにより、底部９と頂部１２の間隔を拡げる方向には
追い歯となって動かすことができるが、反対に間隔を狭
める方向には歯止めされて動かすことができなく、従っ
て、一旦、椎間高さを設定すると、この高さを狭める方
向の外力が加えられたとしても十分に対抗して該高さを
保持し得るようになっている。なお、間隔を拡げる方向
への調整は、専用の間隔調整治具３を使用して簡単に行
えるが、この調整作用については後述する。
【００２６】図１に示される人工椎間板１は、受け部材
４の底部９及び可動部材５の頂部１２に移植骨補填用の
穴３１、例えば１０個の小径の丸穴が分散して開設され
ていて、この底部９及び頂部１２の各表面が多数の微細
な凹凸を有する粗化面３９に形成されている。なお、こ
の粗化面３９は、機械的な凹凸加工手段或いはＨＡ，Ａ
Ｗ等のプラズマコーティング加工手段によって容易に形
成することが可能である。
【００２７】上記人工椎間板１は、更に、受け部材４の
前後両側部１０，１１及び可動部材５の前後両側部１
３，１４にも、複数個の小穴からなる移植骨補填用の穴
３２，３３が開設されている。この場合、移植骨と椎骨
本体との融合を確実にするためには、受け部材４と可動
部材５の嵌合度合いが変わることがあっても穴３２と穴
３３が必ず連通していることが必要であり、従って、外
側の前後両側部１０，１１における穴３２を丸穴とし、
内側の前後両側部１３，１４における穴３３を前記丸穴
３２に連通する縦長穴としている。
【００２８】上記人工椎間板１はまた、受け部材４の前
後両側部１０，１１における左右側端部の一方に移植用
補助器具である後述するホルダー２の先端部を係止させ
るための係止手段３４が設けられており、この係止手段
３４はホルダー２の先端部に設けられる係止部４１の形
状に対応した形態とする必要があるが、本実施形態の場
合は、受け部材４の前後両側部１０，１１の一方の側端
部を、可動部材５の前後両側部１３，１４の対応する側
端部よりも僅少長だけ外側に張り出させるようにして、
この張り出し部分に縦に細長小穴を開設した構造となし
ている。このように係止手段３４が設けられることによ
って、後述されるが人工椎間板１を前記ホルダー２で支
持して患者の背後から隣り合う椎骨本体間にスムーズか
つ容易に案内することができるとともに、ホルダー２の
取り外しも簡単に行える。
【００２９】図２には、本発明の第２の実施の形態に係
る人工椎間板１の態様が斜視図で拡大示される。この図
２に示される人工椎間板１は第１の実施の形態の前記人
工椎間板１に類似し、対応する各部材には同一の参照符
号が付されている。この実施形態における特徴とされる
点は、前述した人工椎間板１が内嵌合方式であるのとは
異なり、可動部材５を受け部材４に対し前後両側部１
３，１４が前後両側部１０，１１の外面に接触して外嵌
合できるように形成したことであり、また、この構成に
伴って、外側の前後両側部１３，１４における穴３２を
丸穴とし、内側の前後両側部１０，１１における穴３３
を前記丸穴３２に連通する縦長穴となし、また、稼働部
材５の前後両側部１３，１４の一方の側端部を、受け部
材４の前後両側部１０，１１の対応する側端部よりも僅
少長だけ外側に張り出させるようにして、この張り出し
部分に縦に細長小穴からなる係止手段３４を設けてなる
構成としたものである。この人工椎間板１における作用
・効果の点に関しては、第１の実施の形態の前記人工椎
間板１と同様であることは言うまでもない。
【００３０】図３には、本発明の第３の実施の形態に係
る人工椎間板１の態様が拡大示されていて、（イ）は平
面図、（ロ）は高さ最高時の正面図、（ハ）は高さ最高
時の右側面図、（ニ）は高さ最低時の正面図である。
【００３１】図３に図示の第３の実施の形態に係る人工
椎間板１は、受け部材４と、可動部材５と、一対の間隔
調整駒部材６，７と、間隔調整ボルト８と５つの各部材
を含んで構成される。この各部材は、人体の骨質環境に
適応した材質、例えばチタン合金により所定の形状に形
成されている。
【００３２】受け部材４は、底部１７及び該底部１７の
前後両側縁から立ち上げた前後両側部１８，１９を備え
て、上面部及び左右両側端面部が開口した四角形トラフ
状を成しており、底部９表面が椎骨本体に面接触する平
らな面になっている。この受け部材４は、底部１７の内
面に長手方向の左右両端部から内方部に向け中央部に至
る手前の個所まで上り勾配となる一対のテーパー内底面
２３，２４がそれぞれ設けられるとともに、前記中央部
を窪みに形成している。
【００３３】一対の間隔調整駒部材６，７は、同じ角台
形の駒に形成されていて外周の四周面における下面を前
記一対のテーパー内底面２３，２４に摺接させるテーパ
ー下面２５，２６に、上面を該テーパー下面２５，２６
と対称関係をなすテーパー面に歯形を有するテーパー歯
形２７，２８に、前面及び後面を受け部材４の前後両側
部１８，１９の内面に対し内摺接させる平坦面にそれぞ
れ形成していて、受け部材４内の一対のテーパー内底面
２３，２４上に同軸配置に収設されている。
【００３４】間隔調整ボルト８は、一対の間隔調整駒部
材６，７の一方の、例えば右側の駒部材７に、その中心
部に設けた貫通孔を通して遊嵌挿し、他方の、例えば左
側の駒部材６に、その中心部に設けたねじ孔を通して螺
挿して、受け部材４内にその長手方向に延ばして収設さ
れる。この間隔調整ボルト８は、右端部の頭部３７、例
えば六角穴付き頭部を、その端面部に凹設されてなる六
角穴で実現される係止部３８を用いて図示しないが六角
セット棒からなる間隔調整治具により正逆に回転操作す
ることによって、一対の間隔調整駒部材６，７を一対の
テーパー内底面２３，２４上において受け部材４の中央
部に対し同期的に接近させ或いは離間させることが可能
である。
【００３５】可動部材５は、頂部２０及び該頂部２０の
前後両側縁から立ち下げた前後両側部２１，２２を備
え、頂部２０表面を底部１７の表面に平行なかつ椎骨本
体に接する平らな面に形成する一方、前後両側部２１，
２２の左右両端縁部を受け部材４の一対のテーパー内底
面２３，２４に対応した中央部に向け下り勾配をなすテ
ーパー歯形２９，３０に形成して、受け部材４内に両テ
ーパー歯形２９，３０を一対の間隔調整駒部材６，７の
両テーパー歯形２７，２８に噛み合わせ、かつ、前後両
側部２１，２２を受け部材４の前後両側部１８，１９の
内面に内摺接させて、前記長手方向に直交する間隔調整
方向の移動可能に収設している。すなわち、受け部材４
の前後両側部１８，１９の中央部に穿設した縦長穴４９
に挿通したピン５０を可動部材５の前後両側部２１，２
２の対応個所に凹設したピン穴に嵌着する等の手段によ
って、可動部材５を受け部材４に対して長手方向に直交
する間隔調整方向にのみ移動させ得るようにすることが
可能である。
【００３６】このような第３の実施の形態に係る人工椎
間板１は、互いに噛み合っている関係の、間隔調整駒部
材６のテーパー歯形２７と可動部材５のテーパー歯形２
９並びに間隔調整駒部材７のテーパー歯形２８と可動部
材５のテーパー歯形３０は、第１の実施の形態に係る人
工椎間板１の歯形１５と歯形１６の場合と同じ形態であ
るラチェット歯形となっている。すなわち、受け部材４
と可動部材５との間での離隔する方向の動きには追い歯
可能、接近する方向の動きには歯止め可能としたラチェ
ット歯形に形成されている。なお、各歯における歯す
じ、歯面の構造の点については歯形１５と歯形１６の態
様と同じことであるので、ここでは説明を省略する。こ
のようにラチェット歯形に形成されることにより、間隔
調整ボルト８を回すに際して、一対の間隔調整駒部材
６，７を両者の間隔が狭まる方向への回転は追い歯の動
きとなるため回転可能であり、これによって受け部材４
に対して可動部材５が間隔を拡げる方向に動かされる。
一方、これとは逆の回転は止め歯の動きとなるため回転
不能であり、可動部材５を受け部材４に対して間隔を狭
める方向に動かすことはできないことが理解される。
【００３７】上記人工椎間板１は、可動部材５の頂部２
０に移植骨補填用の穴３５が開設されており、さらにま
た、この頂部２０及び受け部材４の底部１７の各表面が
多数の微細な凹凸を有する粗化面３９に形成されてい
る。さらに、受け部材４の前後両側部における左右側端
部の一方、例えば右側端部に、移植用補助器具であるホ
ルダー２の先端部を係止させる係止手段３６が設けられ
ている。すなわち本実施形態の場合は、受け部材４の前
側部１８、後側部１９の同じ一方の側端部を、可動部材
５の前側部２１、後側部２２の対応する側端部よりも僅
少長だけ外側に張り出させるようにして、この張り出し
部分に縦に延びるあり溝を形成して、これを係止手段３
６としている。このように係止手段３６が設けられるこ
とによって、後述されるが人工椎間板１を前記ホルダー
２で支持し、あるいは支持を解くことが簡単かつ確実に
行われる。
【００３８】図５及び図６には、本発明の実施の形態に
係るホルダー２の両例の態様が拡大示され、いずれも
（イ）は一部省略示正面図、（ロ）は左端面図である。
先ず図５に図示される例のホルダー２は、第１の実施の
形態に係る人工椎間板１に対応する移植用補助器具であ
り、両端部が開口する外径が４．５mm程度の細い中空導
管４０と、この中空導管４０の先端部に設けられて人工
椎間板１の前記係止手段３４に係脱可能に形成されてな
る係止部４１と、中空導管４０の後部に設けられた把持
部４２とを含んで構成される。係止部４１は、例えば周
面が円弧面に形成される略Ｉ字形で、係止手段３４であ
る細長小穴に介挿することができる厚さが薄い板片から
なっていて、中空導管４０の先端部にその端部開口を塞
がせないようにしながら溶接等によって一体に取付けら
れており、一方、把持部４２は、例えば表面が滑り止め
加工された筒体により形成されて、中空導管４０の後部
に嵌装して取付けられる。
【００３９】このようなホルダー２は、人工椎間板１の
係止手段３４である対向する前記細長小穴間に係止部４
１を該細長小穴に平行させるように介挿して、この状態
から把持部４２により中空導管４０を約１／４回転させ
て係止部４１を対向する前記細長小穴間に架け渡すよう
に回すことにより、係止部４１の外周縁部が両細長小穴
に引っ掛かった状態となるので、これによって人工椎間
板１をホルダー２の先端部で同軸的に支持することがで
きる。人工椎間板１からホルダー２を外したいときは、
把持部４２で中空導管４０を更に約９０°回すようにす
れば簡単に外せる。なお、中空導管４０の中空部は、人
工椎間板１の間隔調整を行うための後述する間隔調整治
具３を挿通するための通路として、また、移植骨として
の例えば細骨を導入するための通路として利用される。
【００４０】一方、図６に図示される例のホルダー２
は、第２の実施の形態に係る人工椎間板１に対応する移
植用補助器具であって、図５に図示する前記ホルダー２
に類似し、対応する各部材に対しては同一の参照符号が
付される。この例のホルダー２は、係止部４１が略まゆ
形状の台形を成す「ありほぞ」からなっていて、図３に
示される前記人工椎間板１のあり溝からなる係止手段３
６に対応した形状となしている点に特徴があり、その他
の構造及び作用については図５に図示する前記ホルダー
２と同様であるので、説明を省略する。
【００４１】図７には、本発明の実施の形態に係る間隔
調整治具３の態様が示され、（イ）は閉成状態の一部省
略示正面図、（ロ）は閉成状態の左端面図、（ハ）は開
成状態の要部示正面図、（ニ）は開成状態の左端面図で
ある。図７を参照して、この間隔調整治具３は、図１に
図示される第１の実施の形態に係る人工椎間板１の間隔
調整を行うために使用される移植用補助器具であって、
鞘管４３と、一対の間隔調整片４４，４５と、間隔調整
ロッド４６とを含んで構成される。
【００４２】鞘管４３は、図５、図６に示される各ホル
ダー２における中空導管４０内に貫挿通し得る径及び長
さを有する金属製の直管により形成される。一対の間隔
調整片４４，４５は、略平行の対向位置が弾性保持され
て鞘管４３の先端部に嘴状をなして鞘管４３延長方向に
突設されている（図７（イ）参照）。間隔調整ロッド４
６は、鞘管４３内に貫挿通し得る棒体に形成されてい
て、その先端部には球状の摺動子４７が設けられ、後部
には例えば円盤状をなす操作部４８が設けられていて、
鞘管４３内に貫挿通して摺動子４７が一対の間隔調整片
４４，４５間に介挿され、操作部４８が鞘管４３の後部
外側に位置するように鞘管４３に組付けられる。
【００４３】このような間隔調整治具３は、鞘管４３内
に貫挿通した間隔調整ロッド４６を操作部４８で抽送操
作することにより、一対の間隔調整片４４，４５間に介
挿された摺動子４７を前後方向に移動させると、図７
（イ）、（ロ）の送入操作では摺動子４７が先側に移動
するため、一対の間隔調整片４４，４５を略平行に対向
させた閉成状態となすことができ、一方、図７（ハ）、
（ニ）の抽出操作では摺動子４７が根元側に移動するた
め、一対の間隔調整片４４，４５を弾性に抗して押し拡
げる開成状態となすことができる。
【００４４】以上述べた各実施の形態に係る人工椎間板
１、ホルダー２及び間隔調整治具３を使用して、患者の
腰部における椎間板に置換する手術を行うに際し人工椎
間板１を患部に設置する手順の概要について以下に説明
する。
【００４５】図１、図５及び図７を参照して、人工椎間
板１を予め図１（ニ）の高さ最低時の状態にセットす
る。この状態は、可動部材５を受け部材４に対して一側
方から嵌め込ませることにより簡単に行える。この人工
椎間板１に対して、図５に示すホルダー２を段落番号
〔００３９〕の項で説明した要領に基づいて係止部４１
と係止手段３４との係合によりセットし、人工椎間板１
をホルダー２の先端部で同軸的に支持させる。
【００４６】次いで、ホルダー２で支持している人工椎
間板１を患者の背中側から脊髄を避けながら患部に導き
所定位置に設置する（図４参照）。この状態でホルダー
２の中空導管４０内に、図７（イ）、（ロ）の送入操作
状態の間隔調整治具３を挿入し先端部の間隔調整片４
４，４５を人工椎間板１の受け部材４と可動部材５の間
に介挿させ、続いて操作部４８により間隔調整ロッド４
６を順次抽出操作して行くと、間隔調整片４４，４５が
その弾性に抗して押し拡げられて行くので、可動部材５
は、歯形１５，１６がラチェット歯形で追い歯方向の動
きとなるために、受け部材４との間隔が拡がり、患者の
椎間板形状（高さ）にフィットする状態に調整すること
ができる。そして、この調整後の状態は、椎骨本体側か
ら外力が加えられてもラチェット歯形の歯止め作用によ
り動きが止められるので、患者に適した椎間高さに固定
することができる。
【００４７】このようにして人工椎間板１のセットが終
了すると、間隔調整治具３を送入操作して人工椎間板１
から外したのち、ホルダー２から引き抜き、次いで、ホ
ルダー２を人工椎間板１から外して取り出し、かくして
人工椎間板１の所定個所へのセットは完了する。
【００４８】一方、図３に示される人工椎間板１のセッ
トについては、図６に示すホルダー２と、人工椎間板１
の係止部３８の六角穴に適応した六角セット棒からなる
間隔調整治具とを使用して行えば良く、その手順及び手
段に関しては上述の説明内容と同じであるので、ここで
は説明を省略する。
【００４９】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図８には、本発明の第１実施例に
係る人工椎間板の縦断面図が示される。この実施例は、
図１に示される第１の実施の形態に係る人工椎間板１を
ベースにしたものであって、受け部材４の底部９及び可
動部材５の頂部１２に接触面拡大板片５１及び接触面拡
大板片５２がそれぞれ冠着されている。接触面拡大板片
５１，５２は受け部材４、可動部材５と同じ材質により
形成されていて、これを用いることにより、椎骨本体と
の接触面積が拡大される結果、固定性を良くする点並び
に荷重時の沈み込みを少なくする点で一層の効果が図れ
る。
【００５０】実際に用いられる人工椎間板１の一例とし
て、受け部材４の幅：２１mm、同奥行き：１０mm、同底
部厚み：１．５mm、可動部材５の幅：１９mm、同奥行
き：８．６mmで、全高さ：８．５〜１１．５mm、同頂部
厚み：１．５mmのものに対して、接触面拡大板片５１
は、幅：２１mm、奥行き：１０mm、厚み：０．８mmのも
のが用いられ、また、接触面拡大板片５２は、幅：１９
mm、奥行き：１２mm、厚み：０．８mmのものが用いられ
る。
【００５１】図９には、本発明の第２実施例に係る人工
椎間板の態様が（イ）に正面図、（ロ）に右側面図で示
される。この実施例は、図３に示される第３の実施の形
態に係る人工椎間板１をベースにしたものであって、受
け部材４の底部１７及び可動部材５の頂部２０を、両部
材１７，２０における間隔調整方向（上下方向）に対し
て相互に対称関係となるテーパー面に形成した点に構成
上の特徴があって、それ以外の構造は第３の実施の形態
に係る人工椎間板１と同じである。この実施例では、前
彎角度の矯正（但し、角度固定である）をしながら椎間
高さの調整を併せて行わせることが可能である。
【００５２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５３】本発明に係る人工椎間板は、受け部材と可
動部材との間の高さ（椎間高さに相当する）を調整する
機構として、互いに噛み合う歯形で、かつ両部材４，５
間での離隔する方向の動きには追い歯可能、接近する方
向の動きには歯止め可能としたラチェット歯形により形
成したから患者に適した椎間高さに調整することがで
き、しかも一旦調整した後は外力が加わっても椎間高さ
を低くする方向には不動であるため、高さ方向の固定性
が非常に良い。
【００５４】また、本発明によれば椎骨本体側からの荷
重をの底部と頂部との全面で受けることができるため、
椎間荷重分布が均一となって、荷重時の沈み込みが殆ど
なく、安定性にも優れている。特に、請求項１乃至請求
項４に係る人工椎間板は、該椎間板内に椎間高さ可変構
造がラチェット歯形以外は一切存在しなく広い空間が存
在していることから、移植骨を多く充填でき、その結
果、骨融合後の固定性が非常に強固になる利点がある。
【００５５】さらに本発明に係るホルダー及び間隔調整
治具は、上記人工椎間板に好適に用いられ、椎間板手術
の際に人工椎間板の所定個所への設置並びに椎間高さの
調整が遠隔位置から極めて容易にかつ的確に行えて、手
術作業性の改善並びに手術時間の短縮を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る人工椎間板の
態様を拡大して示し、（イ）は平面図、（ロ）は高さ最
高時の正面図、（ハ）は高さ最高時の縦断面図、（ニ）
は高さ最低時の縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る人工椎間板の
拡大示した斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る人工椎間板の
態様を拡大して示し、（イ）は平面図、（ロ）は高さ最
高時の正面図、（ハ）は高さ最高時の右側面図、（ニ）
は高さ最低時の正面図である。
【図４】図２図示の人工椎間板の設置状態を示す平面図
である。
【図５】本発明の実施の形態に係るホルダーの例の態様
を拡大して示し、（イ）は一部省略示正面図、（ロ）は
左端面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るホルダーの他例の態
様を拡大して示し、（イ）は一部省略示正面図、（ロ）
は左端面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る間隔調整治具の態様
を示し、（イ）は閉成状態の一部省略して示す正面図、
（ロ）は閉成状態の左端面図、（ハ）は開成状態の要部
示正面図、（ニ）は開成状態の左端面図である。
【図８】本発明の第１実施例に係る人工椎間板の縦断面
図である。
【図９】本発明の第２実施例に係る人工椎間板の態様を
示し、（イ）は正面図、（ロ）は右側面図である。
【図１０】従来の人工椎間板の正面図である。
【符号の説明】
１…人工椎間板 ２…ホルダー ３…間
隔調整治具 ４…受け部材 ５…可動部材 ６…間
隔調整駒部材 ７…間隔調整駒部材 ８…間隔調整ボルト ９…底
部 １０…前側部 １１…後側部 １２…
頂部 １３…前側部 １４…後側部 １５…
歯形 １６…歯形 １７…底部 １８…
前側部 １９…後側部 ２０…頂部 ２１…
前側部 ２２…後側部 ２３…テーパー内底面 ２４…
テーパー内底面 ２５…テーパー下面 ２６…テーパー下面 ２７…
テーパー歯形 ２８…テーパー歯形 ２９…テーパー歯形 ３０…
テーパー歯形 ３１…穴 ３２…穴 ３３…
穴 ３４…係止手段 ３５…穴 ３６…
係止手段 ３７…頭部 ３８…係止部 ３９…
粗化面 ４０…中空導管 ４１…係止部 ４２…
把持部 ４３…鞘管 ４４…間隔調整片 ４５…
間隔調整片 ４６…間隔調整ロッド ４７…摺動子 ４８…
操作部 ４９…縦長穴 ５０…ピン ５１…
接触面拡大板片 ５２…接触面拡大板片 ５３…分岐体 ５４…
ブリッジ ５５…部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土居 憲司 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内 Ｆターム(参考） 4C060 LL20 4C097 AA10 BB01 BB04 CC01 CC18 SC01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底部９及び該底部９の前後両側縁から立
    ち上げた前後両側部１０，１１を備え、底部９表面が椎
    骨本体に接触する平らな面に形成される受け部材４、 頂部１２及び該頂部１２の前後両側縁から立ち下げた前
    後両側部１３，１４を備え、頂部１２表面が底部９の表
    面に平行なかつ椎骨本体に接する平らな面に形成され
    て、受け部材４に対し前後両側部１３，１４が受け部材
    ４の前後両側部１０，１１に内接する内嵌合又は外接す
    る外嵌合によって組付けられる可動部材５を含み、 受け部材４の前後両側部１０，１１及び可動部材５の前
    後両側部１３，１４における各接触面部が互いに噛み合
    う歯形１５，１６に形成されて、この歯形１５，１６が
    受け部材４と可動部材５の間での離隔する方向の動きに
    は追い歯可能、接近する方向の動きには歯止め可能とし
    たラチェット歯形からなることを特徴とする人工椎間
    板。
  2. 【請求項２】 受け部材４の底部９及び可動部材５の頂
    部１２に移植骨補填用の穴３１が開設されてなる請求項
    １に記載の人工椎間板。
  3. 【請求項３】 受け部材４の前後両側部１０，１１及び
    可動部材５の前後両側部１３，１４に移植骨補填用の穴
    ３２，３３が開設されてなり、外側の前後両側部におけ
    る穴は丸穴であり、内側の前後両側部における穴は前記
    丸穴に連通する縦長穴である請求項１又は２に記載の人
    工椎間板。
  4. 【請求項４】 受け部材４の前後両側部１０，１１と可
    動部材５の前後両側部１３，１４の何れかにおける左右
    側端部の一方に移植用補助器具であるホルダー２の先端
    部を係止させる細長小穴等の係止手段３４が設けられる
    請求項１、２又は３に記載の人工椎間板。
  5. 【請求項５】 底部１７及び該底部１７の前後両側縁か
    ら立ち上げた前後両側部１８，１９を備え、底部１７表
    面が椎骨本体に接触する平らな面に形成され、底部１７
    内面に長手方向の左右両端部から内方部に向け上り勾配
    となる一対のテーパー内底面２３，２４が設けられる受
    け部材４、 角台形を成し、外周面における下面が前記一対のテーパ
    ー内底面２３，２４に摺接させるテーパー下面２５，２
    ６に、上面が該テーパー下面２５，２６と対称関係をな
    すテーパー面に歯形を有するテーパー歯形２７，２８
    に、前面及び後面が受け部材４の前後両側部１８，１９
    に内摺接させる平坦面にそれぞれ形成されて、受け部材
    ４内の一対のテーパー内底面２３，２４上に同軸配置に
    収設される一対の間隔調整駒部材６，７、 一対の間隔調整駒部材６，７の一方７に遊嵌挿し他方６
    に螺挿して受け部材４内にその長手方向に延ばして収設
    され、正逆回転の操作によって一対の間隔調整駒部材
    ６，７を受け部材４の中央部に同期的に接近離間可能と
    した間隔調整ボルト８、 頂部２０及び該頂部２０の前後両側縁から立ち下げた前
    後両側部２１，２２を備え、頂部２０表面が底部１７の
    表面に平行なかつ椎骨本体に接する平らな面に形成さ
    れ、前後両側部２１，２２の左右両端縁部が受け部材４
    の一対のテーパー内底面２３，２４に対応した中央部に
    向け下り勾配をなすテーパー歯形２９，３０に形成され
    て、受け部材４内に両テーパー歯形２９，３０を一対の
    間隔調整駒部材６，７の両テーパー歯形２７，２８に噛
    み合わせ、かつ、前後両側部２１，２２を受け部材４の
    前後両側部１８，１９に内摺接させて、前記長手方向に
    直交する間隔調整方向の移動可能に収設される可動部材
    ５を含み、 互いに噛み合う可動部材５のテーパー歯形２９，３０と
    間隔調整駒部材６，７のテーパー歯形２７，２８とが、
    受け部材４と可動部材５との間での離隔する方向の動き
    には追い歯可能、接近する方向の動きには歯止め可能と
    したラチェット歯形からなることを特徴とする人工椎間
    板。
  6. 【請求項６】 受け部材４の底部１７及び可動部材５の
    頂部２０に移植骨補填用の穴３５が開設されてなる請求
    項５記載の人工椎間板。
  7. 【請求項７】 受け部材４の前後両側部における左右側
    端部の一方に移植用補助器具であるホルダー２の先端部
    を係止させるあり溝等の係止手段３６が設けられる請求
    項５又は６に記載の人工椎間板。
  8. 【請求項８】 間隔調整ボルト８が頭部３７を備え、該
    頭部３７に移植用補助器具である間隔調整治具３を用い
    て回動操作するための係止部３８が設けられている請求
    項５、６又は７に記載の人工椎間板。
  9. 【請求項９】 受け部材４の底部表面及び可動部材５の
    頂部表面が、多数の微細な凹凸を有する粗化面３９に形
    成される請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の人工
    椎間板。
  10. 【請求項１０】請求項４又は７に記載の人工椎間板１を
    支持して隣り合う椎骨本体間に案内するためのホルダー
    ２であり、両端部が開口する中空導管４０と、該中空導
    管４０の先端部に設けられ人工椎間板１の前記係止手段
    に係脱可能に形成された係止部４１と、中空導管４０の
    後部に設けられた把持部４２とを含むことを特徴とする
    ホルダー。
  11. 【請求項１１】前記係止部４１が、中空導管４０を把持
    部４２でその軸周りに約９０°正逆回動操作することに
    より、前記係止手段に係脱可能な「ありほぞ」に形成さ
    れる請求項１０記載のホルダー。
  12. 【請求項１２】請求項４に記載の人工椎間板１の間隔調
    整を行うための間隔調整治具３であり、請求項１０記載
    のホルダー２における中空導管４０内に貫挿通し得る径
    及び長さの鞘管４３と、略平行の対向位置が弾性保持さ
    れて鞘管４３の先端部に突設されてなる一対の間隔調整
    片４４，４５と、鞘管４３内に貫挿通し得る棒体の先端
    部に球状の摺動子４７が設けられ、後部に操作部４８が
    設けられてなる間隔調整ロッド４６とを含み、鞘管４３
    内に貫挿通した間隔調整ロッド４６を操作部４８で抽送
    操作することにより、一対の間隔調整片４４，４５間に
    介挿された摺動子４７を前後方向に移動して一対の間隔
    調整片４４，４５を開閉動可能としてなることを特徴と
    する間隔調整治具。
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