JP2003339726A - 脊柱インプラント - Google Patents
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Abstract
すると共に、各脊椎茎植込みねじが1本の軸上になくて
も連結要素を挿通可能とした脊柱インプラントを提供す
る。 【解決手段】 連結要素(5)と複数の脊椎茎植込みね
じ(3a,3b,3c)とを備える。受入部(4)の軸
(6a,6b,6c)が同じ軸上にない複数の脊椎茎植
込みねじ(3a,3b,3c)の各受入部(4)に、弾
性可撓性を有する連結要素(5)が順次挿通されて固定
される。
Description
の受入部をそれぞれ備えた複数の骨接合用ねじとからな
る脊柱インプラントに関する。このインプラントは重度
の背痛を有する人の脊柱の弾性安定化システムに資する
ものである。
該椎体の骨性癒合(強剛化)を目的とした安定化システ
ムである。脊柱分節を支持し安定化させるだけで、強剛
化を意図しない弾性システムは最近に至ってようやく散
見されるようになった。
ムはなおかなり高額の植込みコストと結びついているこ
とが多い。製作コスト、施術時間および取り扱い上の安
全性等の点から見て、今後の脊柱安定化システムはでき
るだけシンプルであることが求められる。
に、ますます知られてきており、その結果、さまざまな
発明者がその種のシステムを開発・開示してきている。
ただしそれらの発明は以下の諸例で説明するような短所
を含んでいる。
る(例えば、特許文献1参照。)が、システムが屈曲
(引っ張り)においてしか作用せず、伸展(圧縮)にお
いては作用しないという短所を有している。安定化は互
いにずらされた少なくとも2本の繊維製シュリンゲによ
って行われる。
によって繋ぐことも意図しているものがある(例えば、
特許文献2参照。)。ただしこの発明は、これらの縦棒
片が座屈強さをほとんど持たず、したがって圧縮力にほ
とんど耐えることができず、対で配置された棒片の可撓
性が必ずしも全方向に均等ではなく、骨接合用ねじへの
力の伝達が多数の個別部品を介して行われなければなら
ないという短所を有している。
を意図しているものがある(例えば、特許文献3参
照。)。だがこの発明は、これらの緩衝装置が縦方向に
調節不能であり、プラスチックが狭隘な箇所(頚部)を
通されるため、かなりの強度低下を招くという短所を有
している。
しているものがある(例えば、特許文献4参照。)。た
だしこの発明は、システムが過大であって脊椎茎が取り
除かれた後にしか設置し得ず、1分節用にしか使用する
ことができず、たとえば順次に、ただし互いにずらして
配置された3本のねじを連通させることができず、連結
要素中の孔がかなりの脆弱化をもたらすと共に連結要素
が楕円状断面を有することにより、該要素は前後方向に
最低限のせん断剛性と最低限の座屈強さしか備えていな
いという短所を有している。さらに、脊椎茎植込みねじ
への連結要素の固定に封止キャップが使用されなければ
ならず、これは施術に際して不適である。
うに構成し、金属連結によって一定の弾性を実現するこ
とを意図しているものがある(例えば、特許文献5参
照。)。ただしこの発明は、連結部品が縦方向に調節不
能であり、複数分節に使用することができないという短
所を有している。
を、圧縮力に対してプラスチッククッションを使用する
ことにより、隣接脊柱分節の弾性安定化を意図している
ものがある(例えば、特許文献6参照。)。ただしこの
発明は、システムが高価なプレートを含み、複数の標準
クッションを使用してしか任意のクッション高さを達成
することができず、プレートに対するプレストレスの変
動が生体力学的に再現性のない条件を招き、植込みコス
トが相対的に高くかつ長時間を要するという短所を有し
ている。
ット
細書
引っ張り力も圧縮力も共に同一の連結要素で伝達するこ
と、および、好ましくは脊椎茎に挿入された複数の骨接
合用ねじに、これらのねじがたとえ1本の軸上になくと
も、連結要素を挿通または挿入することができるように
することである。
積により十分なせん断、引っ張り、圧縮および座屈強さ
を達成し、予測される力を永続的かつ確実に伝達するこ
とのできる弾性連結要素(弾性を有する連結要素)を使
用することを特徴とする。
該連結要素のための受入部をそれぞれ備えた複数の骨接
合用ねじとからなり、連結要素はその断面のあらゆる軸
方向に弾性可撓性を有し、複数のねじ頭部の前記受入部
に、それら受入部が同一の軸上になくとも、順次挿通し
または順次挿入することが可能とされていることを特徴
とする脊柱インプラントである。
有する連結要素は、弾性材料で形成された棒からなり、
その弾性材料としては、弾性可撓性を有する、好ましく
はプラスチックからなる、生体親和性材料から構成され
る。そうしたプラスチックは同一または異なった成分か
ら構成されていてよく、かつ所望の機械的および化学的
特性を有するポリマーであり、たとえばポリウレタンベ
ースの材料たとえば芳香族ポリカーボネート−ポリウレ
タンである(適切な市販製品はたとえば以下のものがあ
る。ポリマー・テクノロジー・グループ社(Polym
er Technology Group),所在地
2810 7th Street, Berkele
y, California 94710 USAの製
品BIONATE(登録商標)およびカルディオ・テク
・インターナショナルInc.社(Cardio Te
ch International Inc.),所在
地78E Olympia Ave., Wobur
n, MA 01801−2057, USAの製品C
hronoFlex(登録商標)C)。本発明によって
提案された連結要素はその断面のあらゆる軸方向に十分
な曲げ弾性を有するため、1本の軸上ではなく恣意的に
延びた線上にあるかまたは椎体配置が異なるために当然
のことながら異なった方向にずれている複数のねじ頭部
の受入部にも挿入することができる。
素の軸方向に可変的な断面を備えることによりポジショ
ンに応じた可変的剛性を有することができ、こうして該
連結要素に局所適合化された安定化効果が付与されるこ
ととなる。これにより隣接椎体の安定化効果を局所的不
撓に至るまで漸進的に調節することが可能である。この
ため連結要素は可変的肉厚を有した中空棒の形態とする
ことができる。以下の文言において連結要素に関連して
「本来の断面」なる表現が行われる場合、それは当該断
面が連結要素挿入前のもともとの断面に基本的に等しい
ことを意味しているが、これはたとえば圧縮もしくはね
じ頭部に配置された固定手段の付勢による変化が生じ得
ることを排除するものではない。
は、外科医によって弾性連結要素が正しいポジションに
係合されうるようにC形の形状を有しているのが好まし
い。この目的のため、受入部はそれが同じく一定程度の
弾性を有するように形成されていてもよい。これにより
施術に際して補助的な小インプラント部品を用いること
なく固定することが可能となる。
要素が受入部に係合された際、もはや相互の位置ずれが
生じないように、固定時に互いに接触する両者の表面に
組み合うあるいはかみ合う表面構造(構造化された表
面)を設ける構造としてもよい。この表面構造は、全体
または一部に有する構造としてもよく、たとえば、連結
要素の長さ方向の軸心にに対して横方向(たとえば直角
方向)に延びる溝によって形成された適切な溝構造であ
る。この溝構造はねじ込みを可能とするねじ山構造とす
ることもできる。また、その他の相互かみ合いする表面
構造として、たとえば突起/窪み構造を選択することも
可能である。
に延びる溝構造を採用した場合、受入部の挿入口にまで
達するように形成された溝構造に連結要素の溝構造が係
合し得るように、受入部の溝構造を構成してもよい。こ
れにより、受入部に対する連結要素のかみ合わせ前に、
連結要素が解剖学的に正しいポジションにあるか否かを
外科医がチェックすることができるように、仮固定する
ことが可能となる。
たは医原性経過によって不安定化して苦痛を生ずるに至
った脊柱を安定化し、それにより苦痛を寛解するかまた
は苦痛を全面的に回避することを可能にする。弾性安定
化の利点は、特に、個々の椎体がもはや以前のように、
多くの場合に隣接分節の付随障害をもたらすところの不
撓化される必要がない点にある。本発明の特別な利点は
製作コストがわずかであり、また、システムの植え込み
技術が容易かつ確実であることである。
して本発明を詳しく説明する。
とそれらの間にある2個の椎間板2a,2bとからなる
脊柱分節を示した図である。椎体1a,1b,1c毎に
それぞれ左右に1本ずつの骨接合用ねじとしての脊椎茎
植込みねじ3が植え込まれ、各ねじ3はそれぞれ1つの
受入部4を有し、左右のねじ3の受入部4にはそれぞれ
弾性的に曲げ可能、即ち弾性可撓性を有する棒状の連結
要素5が挿通されて固定されている。連結要素5は受入
部4に支持されており、椎体1a,1b,1cのフレキ
シブルな安定化に資することとなる。
挿入口が形成された挿入口付き受入部4aを有した脊椎
茎植込みねじ3を、備えた前記と同様な脊柱分節の一部
を示した図である。
a,6b,6c)が互いに位置ずれ配置された3本の脊
椎茎植込みねじ3a,3b,3cとその受入部4に挿入
された弾性可撓性の棒状の連結要素5を示した図であ
る。
分図を示したものであるが、ねじ頭部には、連結要素5
のための挿入口付き受入部4aが備えられた構造とされ
ている。
c)が互いに位置ずれ配置されていない場合には、もち
ろん、連結要素5は各受入部4に挿入可能である。
有した弾性可撓性の棒状の連結要素5の一部を示したも
のである。この場合、連結要素5の長さ方向の軸心に対
して直角の横方向に溝が切られた構造とされている。こ
れらの溝はそれに対応した溝が形成された脊椎茎植込み
ねじ3の受入部4と係合して固定のために資することと
なる。
の側面図であり、同図において該ねじ3の頭部は部分断
面図(図4(b)のa−a線での)として表されてい
る。該頭部は棒状の連結要素5(いわゆる連結棒)に対
応したリブ8を備えた溝付き内周面(表面)を備えた受
入部4として形成されている。受入部挿入口の両側に
は、安定化要素としての連結要素5の挿入を容易にする
斜面9が設けられている。図4(b)は同一の脊椎茎植
込みねじ3を、その長さ方向の軸心周りに90°回転さ
せて示したものである。同図から、両側の斜面9と溝付
き内周面のリブ8とを備えた受入部4が見てとれる。
施形態の側面図であり、同じく(図5(b)のb−b線
に沿った)部分断面図として表された頭部は改良された
受入部4として形成されている。この受入部4の挿入口
は斜面9aにまで達するリブ8aを有した溝付き面とし
て形成されている。対応する溝を有した連結要素5は、
受入部4がこのように形成されていることにより、受入
部4内に挿入される前に溝同士の相互の係合によって確
実にプレポジショニングされ得、これにより外科医は正
しいポジショニングを実現することができる。図5
(b)は同一の脊椎茎植込みねじ3を、その長さ方向の
軸心周りに90°回転させて示したものである。同図か
ら、両側の斜面9aと溝付き内周面のリブ8aとを備え
た受入部4が見てとれる。さらに同図から、溝付き内周
面が斜面9aにまで及んでいることが認められる。
入口付き受入部4と連結要素10との断面を概略的に示
したものであり、同図において該連結要素10はまだ受
入部4の外部にある。図6(b)はねじ頭部の受入部4
の挿入口から挿入される際の弾性圧縮された連結要素1
0を示したものである。図6(c)はねじ頭部の挿入口
付き受入部4内に挿入された後、本来の断面に戻った弾
性連結要素10を示したものである。この場合、連結要
素10は溝付き表面同士の相互の係合により受入部4内
に確実に固定されることとなる。
成されたねじ頭部と、まだ受入部4の外部に位置し、周
面一側に扁平な側面を構成する1扁平面を備えた丸形断
面を有する棒状連結要素11との断面を示したものであ
る。図7(b)はねじ頭部の挿入口付き受入部4に挿入
される際の弾性圧縮された扁平面付き連結要素11を示
したものである。図7(c)はねじ頭部の挿入口付き受
入部4内に挿入された後、本来の断面に戻り、該受入部
4内で90°回転され、溝付き表面同士の相互の係合に
よって受入部4内に確実に固定された扁平面付き弾性連
結要素11を示したものである。
4と、まだ受入部4の外部に位置し、周面に2つの平行
扁平面を備えた丸形断面を有する棒状連結要素12との
断面を示したものである。図8(b)はねじ頭部の挿入
口付き受入部4内に挿入される際の弾性圧縮された2平
行扁平面付き連結要素12を示したものである。図8
(c)はねじ頭部の挿入口付き受入部4内に挿入された
後、本来の断面に戻り、該受入部4内で90°回転さ
れ、溝付き表面同士の相互の係合によって受入部4内に
確実に固定された2平行扁平面付き弾性連結要素12を
示したものである。
4と、まだ受入部4の外部に位置し、中心部に空洞14
を有した棒状連結要素13との断面を示したものであ
る。この際、空洞14は連結要素13の長さ方向の軸心
に沿って形成されている。図9(b)はねじ頭部の挿入
口付き受入部4内に挿入される際の弾性圧縮された、中
心部に空洞14を有した連結要素13を示したものであ
る。連結要素13の中心部の空洞14は、連結要素の弾
性圧縮を容易にし、その結果、挿入をより容易にする。
図9(c)はねじ頭部の挿入口付き受入部4内に挿入さ
れた後、本来の断面に戻り、受入部4と連結要素13と
に付された溝付き表面同士の相互の係合によって受入部
4内に確実に固定された中心部に空洞14を有した弾性
連結要素13を示したものである。この場合、オプショ
ンである栓部材としての軸体15が空洞14に充填され
ている。
3を示しているが、このような空洞14を複数備えた連
結要素13を用いる構造としてもよい。
の実施形態によるねじ頭部の挿入口付き受入部16の断
面を示したものである。図10(b)はねじ頭部の挿入
口付き受入部16と、受入部16に挿入されて締め付け
られた連結要素5の断面およびねじ締結等により締付け
られた状態の締付け装置17aを示したものである。
固定するために連結要素5への付勢下で挿入されて係止
されたくさび部材20とを備えたねじ頭部の挿入口付き
受入部18の別の実施形態を示したものである。
き周面を有する弾性可撓性の棒状連結要素5aの一部を
示したものであり、図12(b)は同一の勾配22が形
成された溝付き内周面を有する、脊椎茎植込みねじ3の
頭部の受入部4を示したものである。この勾配が付され
た溝により棒状連結要素5aは雄ねじのように作用し、
かつねじ頭部の受入部4はナットの雌ねじのように作用
する結果、棒状連結要素5aをその長さ方向の軸心回り
の回転により、ねじ頭部にねじ込まれてねじ頭部に螺挿
させることができる。
部4に挿入口を有しない構造を示しているが、上記同
様、挿入口付き受入部4であってもよい。
脊椎茎植込みねじとそれぞれ左右1本の連結要素とを有
した複数の椎体からなる脊柱分節を示した図、図1
(b)は脊椎茎植込みねじ頭部に別の実施形態の受入部
が設けられた構造の脊柱分節の一部を示した図である。
えば3本の脊椎茎植込みねじと、その受入部を挿通する
連結要素とを示した図であり、図2(b)は図2(a)
における別の実施形態の脊椎茎植込みねじを備えた構造
の部分図である。
である。
を示した図である。
内周と該内周に続く挿入口斜面にまで達する脊椎茎植込
みねじを示した図である。
だ該受入部の外部にある連結要素とを示した図であり、
図6(b)はねじ頭部の挿入口付き受入部内に挿入され
る際の弾性圧縮された連結要素を示した図であり、図6
(c)は挿入口付き受入部内で本来の断面に戻った連結
要素を示した図である。
だ該受入部の外部にある1扁平面付き連結要素とを示し
た図であり、図7(b)はねじ頭部の挿入口付き受入部
内に挿入される際の弾性圧縮された扁平面付き連結要素
を示した図であり、図7(c)は挿入口付き受入部内で
本来の断面に戻った後、回転させられて固定された扁平
面付き連結要素を示した図である。
だ該受入部の外部にある2平行扁平面付き連結要素とを
示した図であり、図8(b)はねじ頭部の挿入口付き受
入部内に挿入される際の弾性圧縮された2平行扁平面付
き連結要素を示した図であり、図8(c)は挿入口付き
受入部内で本来の断面に戻った後、回転させられて固定
された2平行扁平面付き連結要素を示した図である。
だ該受入部の外部にある、中心部に1本の空洞を有した
連結要素とを示した図であり、図9(b)はねじ頭部の
挿入口付き受入部内に挿入される際の弾性圧縮された、
中心部に空洞を有する連結要素を示した図であり、図9
(c)は挿入口付き受入部内で本来の断面に戻った後、
空洞内に軸体が満たされた中心部空洞付き連結要素を示
した図である。
き受入部を示した図であり、図10(b)は挿入口付き
受入部に挿入された後に締付けられた連結要素を示した
図である。
る挿入口付き受入部を示した図である。
を有する連結要素を示した図であり、図12(b)は同
一の勾配が形成された溝付き内周面を有する、脊椎茎植
込みねじ頭部の受入部を示した図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 連結要素(5)と該連結要素のための受
入部(4)をそれぞれ備えた複数の骨接合用ねじ(3)
とからなる脊柱インプラントにおいて、 前記連結要素(5)はその断面のあらゆる軸方向に弾性
可撓性を有し、複数のねじ頭部の前記受入部(4)に、
それら受入部が同一の軸上になくとも(6a,6b,6
c)、順次挿通しまたは順次挿入することが可能とされ
ていることを特徴とする脊柱インプラント。 - 【請求項2】 前記弾性を有する連結要素は弾性材料で
形成された棒からなることを特徴とする請求項1に記載
の脊柱インプラント。 - 【請求項3】 前記弾性材料は生体親和性プラスチック
からなり、該プラスチックは1種または複数種のモノマ
ー成分から構成可能であることを特徴とする請求項2に
記載の脊柱インプラント。 - 【請求項4】 前記生体親和性プラスチックはポリウレ
タンベースのプラスチックであることを特徴とする請求
項3に記載の脊柱インプラント。 - 【請求項5】 前記弾性を有する連結要素は1または複
数の空洞を備えた構造を有することを特徴とする請求項
1ないし請求項4のいずれかに記載の脊柱インプラン
ト。 - 【請求項6】 前記弾性を有する連結要素は、該連結要
素に沿って可変的な肉厚を有する管状断面を有し、該肉
厚はポジションに応じて所望の可変的剛性を連結要素に
対して付与することを特徴とする請求項5に記載の脊柱
インプラント。 - 【請求項7】 前記連結要素(5)と前記ねじ頭部の受
入部(4)とは、全体または一部に、受入部(4)の構
造と連結要素(5)の構造とは係合し、組付け状態で相
互の変位が防止される構造化された表面(7,8)を有
することを特徴とする、請求項1ないし請求項6のいず
れかに記載の脊柱インプラント。 - 【請求項8】 前記構造化された表面は前記連結要素の
長さ方向の軸心に対して略横方向に溝が切られた構造を
有することを特徴とする請求項7に記載の脊柱インプラ
ント。 - 【請求項9】 前記ねじ頭部の受入部(4)は、前記弾
性を有する連結要素が弾性変形下で受入部内に挿入され
て固定されうるように挿入口を有していることを特徴と
する請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の脊柱イ
ンプラント。 - 【請求項10】 前記弾性を有する連結要素が正しい椎
体間隔の確認のため予め位置決めできるように、前記ね
じ頭部の受入部(4)の溝構造(8a)が前記挿入口の
斜面(9a)にまで延設されていることを特徴とする請
求項9に記載の脊柱インプラント。 - 【請求項11】 前記連結要素は狭められた幅によって
前記受入部(4)内に挿入され、その後回転されて固定
可能なように、連結要素(11)は1扁平面を備えた丸
形断面を有していることを特徴とする請求項1ないし請
求項10のいずれかに記載の脊柱インプラント。 - 【請求項12】 前記連結要素は狭められた幅によって
前記受入部内に挿入され、その後回転されて固定可能な
ように、連結要素(12)は2平行扁平面を備えた丸形
断面を有していることを特徴とする請求項1ないし請求
項11のいずれかに記載の脊柱インプラント。 - 【請求項13】 前記連結要素(13)はその長さ方向
の軸心に沿った空洞(14)を有し、該空洞は前記受入
部への挿入のための連結要素の弾性変形を容易にするこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに
記載の脊柱インプラント。 - 【請求項14】 前記受入部(4)内に前記連結要素
(13)の挿入後、前記空洞(14)に挿入可能とされ
る栓部材(15)を備えたことを特徴とする請求項13
に記載の脊柱インプラント。 - 【請求項15】 前記ねじ頭部の受入部は締付け可能で
あり(17)、前記連結要素(5)を挿入した後に締付
け可能とした(17a)ことを特徴とする請求項1ない
し請求項14のいずれかに記載の脊柱インプラント。 - 【請求項16】 前記ねじ頭部の受入部は、前記連結要
素(5)を付勢することによってくさび部材(20)が
係止されるフック装置(19)を有していることを特徴
とする請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の脊
柱インプラント。 - 【請求項17】 前記連結要素をその長さ方向の軸心回
りの回転により前記ねじ頭部にねじ込んで挿通させるこ
とができるように、連結要素に設けられた前記溝は勾配
(21)を有し、前記ねじ頭部の受入部はナットとして
機能する勾配(22)を有する同様の溝を備えることを
特徴とする請求項8ないし請求項16のいずれかに記載
の脊柱インプラント。
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