JP2004504102A - 椎骨内スペーサー及びインプラント挿入器具 - Google Patents

椎骨内スペーサー及びインプラント挿入器具 Download PDF

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Abstract

【課題】改善された強さの特徴及び骨誘導性を有する脊椎インプラント、並びに外科医が片手で操作できるインプラント挿入器具の提供。
【解決手段】密な海綿骨から形成されしかも先端、後端、平面状の上端の表面、平面状の下端の表面及び少なくとも1つの側面を有する本体からなる椎骨内インプラント化用の椎骨内スペーサー、並びにハンドル;ハンドルに固定された第一の末端及びその上に形成された第一の挟持部を有する第二の末端を有する固定アーム;並びにハンドルに隣接して位置した第一の末端並びにその上に形成された第二の挟持部を有する第二の末端を有し、固定アームに枢動可能に連結されそして枢動して間隔を置いた位置と近づく位置との間に第一の挟持部及び第二の挟持部を動かす枢動可能なアームからなり;枢動可能なアーム及び固定アームを押して第一及び第二の挟持部を近づく位置にする椎骨内インプラント導入器。
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、脊椎インプラント及び脊椎インプラント挿入器具に関し、そしてさらに特に、脊椎の頚部に形成される受容床中への挿入に好適な脊椎インプラントに関し、そして椎骨内の空間に形成される受容床中へのインプラントの配置を助けるように適合された脊椎インプラント挿入器具に関する。
【0002】
【従来の技術】
脊椎の隣接する椎骨をともに融合するための椎骨内インプラントは、当業者にとり周知である。これらのインプラントは、種々の異なる形状及びサイズで形成され、そして脊椎の種々の領域に形成される受容床中へ挿入する形態をとる。これらのインプラントは、またセラミック、ポリマー、ヒトまたは動物の骨、複合物などを含む種々の異なる生物学的に適合できる材料から形成される。天然の骨から形成される椎骨内インプラントは、皮質骨または海綿骨から形成できる。代表的には、その機械的な強さの制限により、海綿骨からすべて構成されるインプラントが、脊椎の頚部で使用される。対照的に、皮質骨は、脊椎の任意の領域で使用して好適な機械的強さを有する。その骨誘導性のために、皮質骨から形成される脊椎インプラントよりも、可能ならば、海綿骨から構成される脊椎インプラントを使用するのが、より望ましい。
【0003】
隣接する椎骨の間に形成される受容床にインプラントを配置する器具も周知である。これらの器具は、受容床のサイズを測る器具、インプラントを掴む器具及びインプラントを受容床に押し込む器具を含む。
【0004】
【特許文献1】米国特許4566466
【0005】
特許文献1は、乱れた椎骨の本体間への挿入のためのグラフトのサイズを測る手術用器具を開示している。各器具は、予定の距離で離れている間隔のあいた平行な平らな1組の表面を有する鋳型ヘッドを含む。ハンドルが、外科医により掴まれるために鋳型ヘッドに付けられている。深さを示す複数の線が鋳型ヘッド上に付けられる。使用にあたって、外科医は、器具の鋳型ヘッドを乱れた椎骨の本体間に形成される受容床中に挿入して、脊椎融合術に要求されるインプラントのサイズを測定する。必要なインプラントのサイズは、鋳型ヘッドが受容床内にきちんとはめ込まれたとき、求められる。
【0006】
【特許文献2】米国特許6066174
【0007】
特許文献2は、外科用インプラントを掴むインプラント挿入器具を開示している。器具は、ハンドル、ハンドルに取り付けた近い末端を有するシャフト、シャフトに取り付けた1組の挟持部及び挟持部の上に滑動自由に位置する中空のスリーブを含む。挟持部は、互いに離れるように押されて解除位置にある。中空のスリーブは、挟持部の上を滑動できて、挟持部を解除位置から挟持部がインプラントを掴もうとする近づく位置に押す。中空のスリーブを挟持部の上に滑らせるために、外科医は、1つの手でハンドルを掴みそして他の手で挟持部の上に中空のスリーブを進ませねばならない。その後、外科医は、中空のスリーブに一定の圧を加えて、インプラントを挟持部の間に落ちることを防ぐ必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従って、改善された強さの特徴及び骨誘導性を有する脊椎インプラントの必要性が常に存在する。また、外科医が片手で操作できるインプラント挿入器具の必要性が常に存在する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ヒトまたは動物の密な海綿骨から形成される椎骨内スペーサーが提供される。インプラントは、方形の形態を有することができるか、または別に、特定の手術の要件を満たす任意の形態をとることができる。1つの好ましい態様では、椎骨内スペーサーは、皮質骨の組織から形成されるプラグを受容するような寸法を有する少なくとも1つのくり穴を含む。皮質骨のプラグは、椎骨内スペーサーに増大した機械的強さをもたらす。
【0010】
椎骨内受容床のサイズを測る器具及び椎骨内スペーサーまたはインプラントを掴み椎骨内受容床中に挿入する器具も提供される。これらの器具は、特定の手術のやり方に要求される適切なサイズのスペーサーを測定するためのスペーサー試験器具またはそれらのセット、スペーサーを掴みそして椎骨内の空間に形成される受容床内に少なくとも一部スペーサーを配置するためのスペーサー導入器具、並びにスペーサーを受容床中に押し込むための骨タンピング器具を含む。これらの器具の任意の1つまたはすべては、インプラントを椎骨内の空間中に挿入するためのキットで提供できる。キットは、また1つ以上の椎骨内スペーサーまたはインプラントを含むことができる。
【0011】
本発明の椎骨内スペーサー及び挿入器具の好ましい態様は、図面に関連して本明細書で記述される。
【0012】
図1は、本発明の椎骨内スペーサーの1つの好ましい態様の透視図である。
【0013】
図1Aは、図1に示した椎骨内スペーサーがそれから形成できる長い骨の1つの末端の透視図である。
【0014】
図1Bは、図1Aに示される長い骨からとられた切断断面の透視図である。
【0015】
図1Cは、点線でしめされた1組の椎骨内スペーサーを有する、図1Bで示される切断断面の1つの透視図である。
【0016】
図2Aは、本発明のスペーサー試験器具の1つの態様の平面図である。
【0017】
図2Bは、図2Aに示されるスペーサー試験器具の側面図である。
【0018】
図3Aは、開放位置の挟持部を有する本発明のスペーサー導入器の1つの態様の側面図である。
【0019】
図3Bは、近接位置の挟持部を有する図3Aに示されたスペーサー導入器の側面図である。
【0020】
図4Aは、本発明の骨タンピング器具の1つの態様の平面図である。
【0021】
図4Bは、図4Aに示された骨タンピング器具の側面図である。
【0022】
図5は、図1に示された椎骨内スペーサーと係合するように配置された本発明の骨タンピング器具の平面図である。
【0023】
図5Aは、本発明の骨タンピング器具の別の態様の透視図である。
【0024】
図5Bは、図5Aに示された骨タンピング器具の遠い方の末端の透視切開図である。
【0025】
図6は、分離したパーツを有する本発明の椎骨内スペーサーの他の好ましい態様の透視図である。
【0026】
図7は、分離したパーツを有する本発明の椎骨内スペーサーの他の好ましい態様の透視図である。
【0027】
図8Aは、本発明の椎骨内スペーサーのさらに他の態様の透視図である。
【0028】
図8Bは、図8Aに示される椎骨内スペーサーがそれから形成できる大腿部のリングの透視図である。
【0029】
図8Cは、図8Aに示された椎骨内スペーサーの皮質鞘の透視図である。
【0030】
本発明の椎骨内スペーサー及びインプラント挿入器具の好ましい態様は、図面に関連して詳細に記述される。図面では、同じ参照番号は、いくつかの図面のそれぞれで同じまたは対応する要素を表示する。
【0031】
図1について、椎骨内スペーサー10は、上端14、下端16及び少なくとも1つの側面18を有する本体12を含む。本体12は、骨例えば脛骨、上腕骨、膝蓋、踵骨または大腿骨から採取されうるヒトまたは動物の密な海綿骨から形成される。本体12は、方形または正方形の形態を有することができ、そして脊柱前弯(図示せず)をもたらす形態にできる。即ち、上端14及び/または下端16は、インプラント化にあたって脊椎の天然の曲線を維持するように角度をつけられるかまたは成形できる。別の態様として、本体12は、円状、六辺形などを含む他の形態を有するように形成できる。スペーサー10の後端20は、1組の角度のついた壁22を含む。
【0032】
図1A−1Cに関して、頚部のスペーサー10(図1)は、近位の脛骨42(図1A)の骨中間部(軟骨下層)の水平な切断40をつくり、リング46(図1B)を形成することにより形成できる。各リング46は、外側の皮質鞘48及び内部の海綿ブロックプレート50を含む。皮質鞘48は、海綿ブロック50から取り除かれ、そしてブロック50は、切断及び/または成形されて頚部のスペーサー10(図1)を形成する。長い骨の骨中間部を水平に切断することにより、スペーサー10が隣接する椎骨間にインプラントされた後、スペーサー10への負荷が骨への解剖学的負荷と同じ方向にあるような頚部のスペーサー10が形成できる。
【0033】
図2A及び2Bは、100として全体を示す本発明のスペーサー試験器具を示す。スペーサー試験器具100は、頭部部分110、ハンドル部分112及び細長い本体部分(頭部部分110とハンドル部分112とを相互に接続する)114を含む。ハンドル部分112は、掴むことを助ける凹所116を含む。凹所116の底部を画成する平らな表面は、またしるし例えば器具の名前及びサイズ、製造者などをエッチングするために使用できる。好ましくは、スペーサー試験器具100は、手術用グレードの金属例えば17−4ステンレス鋼のようなステンレス鋼から形成される。別の態様では、試験器具100は、プラスチック、金属、アルミニウムなどを含む、手術の用途に好適であり必要な強さの要件を満たす任意の材料から形成できる。頭部部分110は、予定された形状及びサイズを有し、それは、好ましくは、椎骨内の空間に形成される受容床中に導入されるスペーサーの形状及びサイズに相当する。1つだけのスペーサー試験器具が示されたが、それぞれの頭部部分が徐々に大きくなるスペーサー試験器具のセットも提供される。例えば、4つの試験器具のセットが提供され、それぞれは長さ11mm及び幅11mmを有する。それぞれの試験器具の高さは、5mmから1mmずつ高くなり8mmである。別の態様では、9つの試験器具が提供でき、各試験器具は、長さ11mm及び幅14mmそして高さ(5mmから1mmずつ高くなって13mmである)を有する頭部部分を有する。他の試験器具の頭部部分の寸法及びセットのサイズも考えられる。
【0034】
使用にあたって、外科医は、スペーサー試験器具(図示せず)のセットからスペーサー試験器具100のハンドル部分112を掴み、スペーサー試験器具100の頭部部分110を隣接する椎骨間に形成される受容床中に配置する。外科医は、スペーサー試験器具の頭部部分が受容床内にきちんとはめ込まれるまで、この方法を繰り返す。各スペーサー試験器具が、サイズで特定のサイズのスペーサーに相当する頭部部分を含むため、スペーサー試験器具が受容床内にきちんとはめ込まれるとき、適切なサイズのスペーサーが同定される。
【0035】
図3A及び3Bは、200として全体を示す本発明のスペーサー導入器を示す。スペーサー導入器200は、ハンドル210、固定したアーム212、及び枢動可能なアーム214を含む。各アームは、その上に形成された、それぞれ挟持部216及び217を有する近い方の末端及び遠い方の末端を有する。固定したアーム212の近い方の末端は、溶接、ねじ山、接着剤などを含む任意の周知の固着技術を使用して、ハンドル210に固定される。各アーム212及び214は、枢動部材220を受容するように適合された、それぞれ中心に配置された横方向の延長部218及び219を含む。枢動可能なアーム214は、枢動部材220を中心として、固定したアーム212に枢動可能に確保されて、挟持部216及び217は、間隔を置いた位置(図3A)と近接した位置(図3B)との間を移動する。バイアス部材(図示せず)は、横方向の延長部218と219との間に配置されて、挟持部216及び217を近接位置に押す。好ましくは、導入器200は、手術用グレードの鋼から形成されるが、手術の用途に好適な他の材料も使用でき、プラスチック、金属などを含む。
【0036】
使用にあたって、外科医は、ハンドル210で導入器200を掴み、ハンドルは掴むことを改善するために刻み目または粗い外表面230を含むことができる。彼の親指を使用して、外科医は、枢動可能なアーム214の近い方の末端を押して挟持部217を間隔を置いた位置に挟持部216から離れて枢動させることができる。スペーサーまたはインプラントは、挟持部216と217との間に配置できる。外科医は、枢動可能なアーム214を解除して挟持部217をバイアス部材により近い位置に向かって押して、挟持部の間にスペーサーの後端を圧縮する。各挟持部216及び217は、挟持部間からスペーサーが滑り落ちるのを防ぐために隆起224を含むことができる。外科医は、導入器200を操作して、スペーサーの先端を隣接する椎骨間に形成される受容床中に配置する。
【0037】
図4A及び4Bは、300として全体を示す本発明の骨タンピング器具を示す。骨タンピング器具300は、ハンドル部分310、頭部部分312及び細長い本体部分314(頭部部分312とハンドル部分310とを相互接続する)を含む。頭部部分312は、凹所318を画成する間隔を置きかつ鋭角の1組の延長部316を含む。凹所318は、スペーサー10の後端20と合致して係合するような形態をとる。1組の深さを制限する止め子322は、頭部部分312から上方に延在しそして下方に延在する。止め子322は、椎骨内の空間に形成される受容床中にスペーサーが押し込められた後、隣接する椎骨を係合するように配置される。
【0038】
図5に関し、スペーサーが受容床内に一部配置された後、頭部部分312の凹所318をスペーサー10の後端20と係合するように配置する。その後、ハンドル部分310の受け末端324は、槌で軽くたたかれて、スペーサーを受容床中に押し込む。挿入は、止め子322が隣接する椎骨を係合するとき、完了する。図5A及び5Bに示される別の態様では、骨タンピング器具300´の頭部部分312´は止め子を含まない。
【0039】
図6は、400として全体を示す本発明の椎骨内スペーサーの別の態様を示す。スペーサー400はスペーサー10と同様であるが、また皮質骨の組織から形成されるプラグ即ち柱状物412を含む。柱状物412は、本体410の上端及び下端の表面416及び418の間に延在するくり穴414内に配置される。形状が円筒状であると画かれているが、柱状物412は、他の形態例えば方形、六辺形、正方形などをとることができる。別の態様として、椎骨内スペーサー500は、図7に示されるが、海綿本体510の上端及び下端の表面516及び518の間を延在するくり穴514内に支持される4つの皮質柱状物を含む。海綿本体に皮質柱状物をもたらすことにより、スペーサーは改良された強さを有するが、一方その骨誘導性を維持する。
【0040】
図8Aは、600として全体を示す本発明の椎骨内スペーサーの他の態様を示す。スペーサー600は、ほぼ方形の形状を有し、そしてU字形の本体部分610及び中心の本体部分612を含む。U字形の本体部分610は皮質骨から形成され、そして基礎614並びに第一及び第二の脚部を含む。中心の本体612は、U字形の本体部分610の第一及び第二の脚部616及び618の間に配置される海綿骨から形成される。保持ピン620は、本体部分612を通して脚部616及び618の間に延在するように配置されて、本体部分612を本体部分610から離れることを防ぐことができる。保持ピン620は、海綿骨または皮質骨から形成されるか、または金属、プラスチック、複合物などを含む必要な強さの要件を有する任意の生体適合性材料から形成できる。
【0041】
図8B及び8Cに関し、頚部のスペーサー600は、長い骨例えば大腿骨、脛骨、腓骨、尺骨または橈骨から切断される皮質リング650からU字形部分610を切断することにより形成できる。密な海綿骨から形成される本体部分610(図8A)は、その後挿入できそしてもし必要ならばそこにピンで止められる。
【0042】
椎骨内スペーサー10、400、500及び600のそれぞれは、一部または完全に脱ミネラル化した骨から形成できる。骨は、一部脱ミネラル化例えば表面脱ミネラル化されて、スペーサーにある程度の可撓性を与えるか、またはスペーサーの骨誘導特性を改良する。別の態様では、スペーサーは、同じ理由で完全に脱ミネラル化された骨から形成できる。1つの好ましい態様では、スペーサーの海綿本体は、一部または完全に脱ミネラル化された骨から形成され、一方皮質柱状物はミネラル化した骨から形成される。海綿本体を脱ミネラル化することにより、骨誘導性マトリックスは、皮質柱状物の回りに提供されてそれらの決められた空間の関係で柱状物を維持する。別の態様として、インプラント10、400、500及び600の任意の部分は、一部または完全に脱ミネラル化して上記の改善された特徴をもたらすことができる。
【0043】
種々の改修が本明細書で開示された態様に行いうることが理解されるだろう。例えば、皮質柱状物の数は、特定の手術のやり方に適するように変化できる。その上、皮質骨は、セラミック、ポリマー、複合物などを含む必要な強さの要件を有する他の生体適合性材料と置換できる。BMPは、椎骨内スペーサーを構成するのに使用される材料に添加されて骨誘導性を促進することができる。その上、スペーサーは、頚椎への使用に制限されず、むしろ腰椎及び/または胸椎に使用されるのに好適である。さらに、椎骨内スペーサーは、説明された形状に制限されず、むしろ特定の方法に適する形態をとることができ、即ちスペーサーは円形、方形、正方形などにできる。骨タンピング器具の凹所の形状は、またそれに従って変化できる。そのため、上記の記述は、制限するものと考えてはならず、好ましい態様の例示としてのみ考えるべきである。当業者は、本明細書の請求の範囲の範囲及び趣旨の範囲内で他の改変を考えることができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の椎骨内スペーサーの1つの好ましい態様の透視図である。
【図1A】それから図1に示した椎骨内スペーサーが形成できる長い骨の1つの末端の透視図である。
【図1B】図1Bは、図1Aに示される長い骨からとられた切断断面の透視図である。
【図1C】点線でしめされた1組の椎骨内スペーサーを有する、図1Bで示される切断断面の1つの透視図である。
【図2A】本発明のスペーサー試験器具の1つの態様の平面図である。
【図2B】図2Aに示されるスペーサー試験器具の側面図である。
【図3A】開放位置の挟持部を有する本発明のスペーサー導入器の1つの態様の側面図である。
【図3B】近接位置の挟持部を有する図3Aに示されたスペーサー導入器の側面図である。
【図4A】本発明の骨タンピング器具の1つの態様の平面図である。
【図4B】図4Aに示された骨タンピング器具の側面図である。
【図5】図1に示された椎骨内スペーサーと係合するように配置された本発明の骨タンピング器具の平面図である。
【図5A】本発明の骨タンピング器具の別の態様の透視図である。
【図5B】図5Aに示された骨タンピング器具の遠い方の末端の透視切開図である。
【図6】分離したパーツを有する本発明の椎骨内スペーサーの他の好ましい態様の透視図である。
【図7】分離したパーツを有する本発明の椎骨内スペーサーの他の好ましい態様の透視図である。
【図8A】本発明の椎骨内スペーサーのさらに他の態様の透視図である。
【図8B】それから図8Aに示される椎骨内スペーサーが形成できる大腿部のリングの透視図である。
【図8C】図8Aに示された椎骨内スペーサーの皮質鞘の透視図である。
【符号の説明】
10      椎骨内スペーサー
12      本体
14      上端
16      下端
18      側面
20      後端
22      壁
40      切断
42      脛骨
46      リング
48      鞘
50      ブロックプレート
100     試験器具
110     頭部部分
112     ハンドル部分
114     本体部分
116     凹所
200     スペーサー導入器具
210     ハンドル
212     固定アーム
214     枢動アーム
216     挟持部
217     挟持部
218     延長部
219     延長部
220     枢動部材
224     隆起
230     表面
300     骨タンピング器具
300´    骨タンピング器具
310     ハンドル部分
312     頭部部分
312´    頭部部分
314     本体部分
316     延長部
318     凹所
322     止め子
324     受け末端
400     椎骨内スペーサー
410     本体
412     柱状物
414     くり穴
416     表面
418     表面
500     椎骨内スペーサー
510     本体
514     くり穴
516     表面
518     表面
600     椎骨内スペーサー
610     本体部分
612     本体部分
614     基礎
616     脚部
618     脚部
620     保持ピン
650     U字形リング

Claims (14)

  1. 椎骨内インプラント化用の椎骨内スペーサーであって、椎骨内スペーサーは密な海綿骨から形成される本体からなり、本体は先端、後端、平面状の上端の表面、平面状の下端の表面及び少なくとも1つの側面を有することを特徴とする椎骨内スペーサー。
  2. 本体が実質的に方形の形態を有する請求項1の椎骨内スペーサー。
  3. 少なくとも1つの側面が、後端の側面及び角度のついた1組の側面を含み、角度のついた側面の1つが、後端の側面の各末端に位置し、そして角度のついた側面のそれぞれが、後端の側面と鋭角を画成している請求項2の椎骨内スペーサー。
  4. 皮質骨から形成される少なくとも1つの柱状物をさらに含み、少なくとも1つの柱状物が本体の上端の表面と下端の表面との間に延在している請求項1の椎骨内スペーサー。
  5. 少なくとも1つの柱状物が、皮質骨から形成された複数の柱状物を含む請求項4の椎骨内スペーサー。
  6. 複数の柱状物が、本体内に間隔を置いた関係で支持されている4つの柱状物を含む請求項5の椎骨内スペーサー。
  7. 本体の少なくとも一部に配置されている皮質骨から形成されている鞘をさらに含む請求項1の椎骨内スペーサー。
  8. 本体が実質的に方形の形態を有し、そして鞘がU字形であり、鞘が本体の側面のほぼ少なくとも一部に本体に関して配置されている請求項7の椎骨内スペーサー。
  9. 椎骨内インプラント化用の椎骨内スペーサーであって、椎骨内スペーサーは、上端の表面、下端の表面及び少なくとも1つの側面を有する本体、及び少なくとも1つのくり穴内に配置される皮質骨から形成される柱状物からなり、本体は、海綿骨から形成されるマトリックスを画成し、マトリックスは、本体の上端の表面と下端の表面との間に延在する少なくとも1つのくり穴を有することを特徴とする椎骨内スペーサー。
  10. 柱状物が円筒状である請求項9の椎骨内スペーサー。
  11. 少なくとも1つのくり穴が、複数のくり穴を含み、くり穴のそれぞれがその中に配置された1つの該柱状物を有する請求項9の椎骨内スペーサー。
  12. 該柱状物の4つが、マトリックス内に間隔を置いた配置の関係で配置される請求項11の椎骨内スペーサー。
  13. ハンドル;
    ハンドルに固定された第一の末端及びその上に形成された第一の挟持部を有する第二の末端を有する固定アーム;並びに
    ハンドルに隣接して位置する第一の末端並びにその上に形成された第二の挟持部を有する第二の末端を有し、固定アームに枢動可能に連結されそして間隔を置いた位置と近づく位置との間に第一の挟持部及び第二の挟持部を移動するために枢動できる枢動可能なアームからなり;
    枢動可能なアーム及び固定アームを押しつけて第一及び第二の挟持部を近づく位置にすることを特徴とする椎骨内インプラント導入器。
  14. 挟持部のそれぞれが、インプラントを掴むことを助けるためにその上に形成される隆起を含む請求項13の椎骨内インプラント導入器。
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