JP2005160875A - 脊柱用インプラント - Google Patents

Abstract

【課題】 脊柱用インプラントを患部へ設置した後でも骨片等の注入を可能にして中空内部に空所が形成されないようにし、それによって中空内部に空所が形成されないようにし、それによって中空内部に注入された骨変等が上下隣接骨と接触できるようにする。
【解決手段】 伸縮可能に組み合わされる一対の中空部材を有し、脊柱から椎体を除去して生じた空間に適用する脊柱用インプラントについて、一対の中空部材１１、１２を伸縮可能に嵌め合わせ、最適の伸縮位置で一対の中空部材１１、１２を結合するためのねじ穴を含み、かつ中空部材１１、１２の内外に通じる小穴１７、１８を夫々の壁面に有し、中空部材１１、１２の内部に対する作業穴２３、２４を、中空部材１１、１２の雌雄嵌合時に重なり会う位置に設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、伸縮可能に組み合わされる一対の中空部材を有し、脊柱から患部椎体を除去して生じた空間に適用する脊柱用インプラントに関するものである。

脊柱を対象とする椎体置換術の多くは、自家骨の採骨、埋植によるものであるが、セラミック製人工骨やチタン合金製の人工椎体の使用される機会も増加している。セラミック製人工骨は、骨と癒合すること、弾性率が骨に近く、隣接する骨に食い込む可能性が低いという利点を有する、反面、患者個人に適合する人工骨を提供しなければならないため、例えば1ｍｍ刻みで寸法の異なる人工骨を準備する必要があること、また手術中に切断等加工することは極めて難しいこと、衝撃に弱く、術後体内で割れる危険性のあることなどマイナス要素も少なくない。

金属製人工椎体の場合、チタン合金が材料として多くを占めるが、チタン合金の場合、軽量強靭なため、人工椎体の中空化が可能となり、中空部分には、椎体置換の際に取り出したミンチ状の骨を埋め込むことができる。このミンチ状の骨は手術後隣接骨と一体化し固定される。この種の先行技術にはＷＯ９２／０１４２８の人工椎体の発明や、米国特許５４０５３９１の癒合安定化空洞の発明などがあり、椎体を除去した結果生じたスペースの大小に合わせて調整可能な構造を持っている。しかし前者の発明の場合、別に用意する天然又は合成のインプラントをブラケット片間に収める方式であり、セラミック製人工骨よりも扱い難いと考えられる。また後者の調整方法は、金属網目構造の中空部材以外には適用することができない。

その他、ケージ状（篭構造）を持つ２個又は３個の部品から成り、それらがねじ構造で結合しており、いずれかの部品を回すことによって伸縮可能とした構成を有する製品も市場に見受けられる。また、切断可能なメッシュ枠より成るケージ状構造を持ち、メッシュ枠を工具で切断して高さ調整を行うメッシュケージなどと通称されるものも使用されている。これら従来のインプラントに共通することは、狭い術野で細かい操作をしなければならないため時間と根気が必要であること、また患者に人工椎体を埋め込む前に中空内部へ骨片等を注入しておかなければならない、ということである。インプラントを埋植する場合、人工椎体を実際のスペースよりも収縮させてから患部へ投入し、上下の椎体を接触するように人工椎体を伸張させるが、その際、人工椎体の中空内部に注入されている骨片等を上下隣接骨と接触させることは困難である。収縮させて患部へ挿入後、伸張することにより中空内部が伸びて空所ができてしまうからである。骨再生のために、空所は可能な限りなくさなければならない。

本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、人工椎体、即ち脊柱用インプラントを患部へ設置した後でも骨片等の注入を可能にして中空内部に空所が形成されないようにすることであり、それによって中空内部に注入された骨片等が上下隣接骨と接触できるようにすることである。また本発明の他の課題は、伸縮操作が簡便に行えて手術のために準備する器具等の点数が可及的に少なくて済むようにすることである。

前記の課題を解決するために、本発明は伸縮可能に組み合わされる一対の中空部材を有し、脊柱から椎体を除去して生じた空間に適用する脊柱用インプラントについて、中空部材を伸縮可能に嵌め合わせ、最適の伸縮位置で一対の中空部材を結合するためのねじのねじ穴を含み、かつ中空部材の内外を通じる小穴を夫々の壁面に設け、中空部材の内部に対する作業穴を、中空部材の嵌合時に重なり合う位置に設けるという手段を講じている。

本発明の脊柱用インプラントは、患部の椎体を除去した結果、脊柱に生じたスペースに設置して、人工椎体の一部として機能するものである。この人工椎体は、基本的には一対の中空部材を伸縮可能に組み合わせた構造を持っている。中空部材であるから、周囲の壁面及び伸縮方向における一方の端面は閉じており、他方のみ開いている。一対の中空部材は、脊柱から患部の椎体を除去した結果生じた空間に配置し、伸縮により最適の状態に調節される。

一対の中空部材は、雌雄嵌合式に、或いはテレスコピック式に伸縮可能に組み合わされている。最適の伸縮位置で一対の中空部材を結合するために、ねじ穴としても利用される小穴が、夫々の中空部材の壁面に設けられている。この小穴は各中空部材内外を通じる貫通孔であり、中空部材にケージ（篭状）構造を与え、それによって内部に注入される骨片等に対して生体活動を及ぼす機能も有している。ねじ止めのために、伸縮可能に嵌め合わされている一対の中空部材の小穴同士の位置が合うように設けられる必要のあることは当然であるが、小穴の伸縮方向のピッチが調節の段階を規定することを意味するので、小穴のピッチは一定としても、隣接する小穴の列は例えば半ピッチずらすことにより細かく調整することができる。

また、中空部材には作業穴が設けられている。作業穴は、一対の中空部材の内部における各種の作業、例えば、ねじ止めや、図６に示されている固定ねじのねじ込み、或いは中空部材の内部への骨片（ｂｏｎｅ ｃｈｉｐ）を注入する作業等を行うための開口部である。作業穴は、一対の中空部材ともに、その伸縮方向のほぼ全域に及んで設けることができる。また作業穴は、縦の中心線Ｃにより左右に２分される（図６の線Ｃ）、一対の中空部材の一方の側に位置する。

一対の中空部材を最適の伸縮位置で結合するための手段の一つとして、雄の（内方の）中空部材の他方の側に、伸縮方向に延びる長穴を設けることができる。この長穴と重なる雌の（内方の）中空部材の側に、中空部材を結合するねじのねじ穴となる小穴を設ける。これらの長穴と小穴に対するねじ止めは前記の作業穴から行う作業の一つである。

一対の中空部材は、椎体の横断面形と適合した、横に長い横断面形を有することが望ましく（図１又は図３、図４参照）、その長軸方向の両端の壁面に、前記の作業穴及び長穴を設けることができる。横断面形としては、図１〜３に示される両端とも円形の長円形或いは図４に示される一方は平面形で片方のみ円形である長円形、さらには両側共平面形のどれでも良い。壁面を平面形とし、そこに耳金を設けることにより、本発明のインプラントを隣接骨にねじ止めする、耳金を設けることが容易にできる。

各中空部材は、中空部材内部のミンチ骨を隣接骨に接触させ、或いは本発明のインプラントをねじ止めする等の目的で、小穴や開口部を、上下の閉じた端面に設けることができる。結合子には骨ねじとも呼ばれるいわゆるスクリューの類を適用することができ、また開口部は、中空部材の左右方向に対して傾斜し、かつ傾斜方向に長い開口部とすることにより、開口面積を増大できるという利点が得られる。なお本発明の脊柱インプラントは人体に適合する金属例えばチタン合金等を材料として形成される。

本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、脊柱用インプラントを、患部の椎体を除去して生じた空間に配置するとともに最適の伸縮位置に調節してセットすることができ、かつまた患部にセットした後でも脊椎用インプラントの内部に骨片等を注入することができるので、中空内部に空所が形成されず、注入された骨片等が上下隣接骨に接触することができるという効果を奏する。また本発明によれば伸縮操作が簡便に行え、手術のために準備する器具類が可及的に少なくて済む。

以下図示の実施形態により本発明に係る脊柱用インプラントについて詳細に説明する。図１は伸縮可能に組み合わされる一対の中空部材１１、１２から成る本発明の脊柱用インプラント１０を示している。一対の中空部材１１、１２は互いに雌雄嵌合により、伸縮可能に構成されている。各中空部材１１、１２は、脊柱の横断面形に適合した左右方向に長く、かつ両側端が円形に形成された、長円形の横断面形を有しており、この長円形の長軸方向の線は、中空部材１１、１２の左右方向の線に相当する。各中空部材１１、１２は扁平なほぼ筒状の壁面１３、１４と、夫々の一方の閉じた端面１５、１６を有しており、他の一方の端面は開いている。

一対の中空部材１１、１２の結合手段の一つとして、一対の中空部材１１、１２の壁面１３、１４には、内外を通じる小穴１７、１８が伸縮方向に一定のピッチで全周にわたって多数設けられている。各小穴１７、１８の列は列毎に半ピッチずらせてあり、間隔をより狭く調節できるようになっている。他の結合手段として、雄の中空部材１２の長軸方向の他方の側に、伸縮方向に延びた長穴２０と（図２、図５、図６参照）、長穴２０と重なる雌の中空部材１１の側にねじ穴を含む小孔１９が設けられている。これらの小穴１７、１８及び小孔１９には全て同径のねじ２１をねじ入れることができるように雌ねじが設けられている。

さらに、中空部材１１、１２の内部における作業のための作業穴２３、２４が、一対の中空部材１１、１２が嵌合により重なる範囲に設けられている。例示の作業穴２３、２４は、前記の結合手段（１９、２０）が長軸方向の他方の側に配置されているのに対して、長軸方向の一方の側に位置している。つまり、左右に長い長円形の横断面形を有する中空部材１１、１２の長軸方向の一方の側に作業穴２３、２４が、また他方の側に結合手段の長穴２０と小孔１９が、夫々設けられている。小孔１９はねじ穴の役割を有する点において部材壁面１３、１４の小孔１７、１８の役割と一致する。なお、２５は周方向の長孔であり、雌の中空部材１１、１２の開口端側に設けられ、周方向における位置調整を可能にしている。

また中空部材１１、１２は椎体摘出の結果生じた空間に適用されるが、その際に中空部材１１、１２を健全な上下の椎体に結合することができる。そのために、おねじを有する結合子２６を挿入可能な開口部２７、２８が、各中空部材１１、１２の閉じた端面１５、１６に設けられている。例示の開口部２７、２８は、前後方向又は左右方向に対して傾斜しかつ傾斜方向に長く形成されている。

このように構成されている例１の脊柱用インプラント１０では、雌雄一対の中空部材同士を嵌め合わせ、夫々の中空部材１１、１２の小孔１７、１８が一致する伸縮状態を選んで、壁面１３、１４の小孔１７、１８を少なくとも２箇所でねじ止めし、かつまた作業穴２３、２４からドライバーを差し入れて、奥に位置する長穴２０より小孔１９にねじをねじ入れて計３箇所で止めることができる。図２の状態である。また図６に２点鎖線で示した２個のねじ２１は、図３に示されているねじ止めに対応させたものである。最終的なねじ止めが、患部の外でおこなわれることは通常は少ないが、発明の説明のために記載したことである。

図３は、一対の中空部材１１、１２の小孔１７、１８のうち使用頻度の最も高い作業穴２３、２４に沿う箇所に長孔１７´を設け、連続的な位置調整を可能にすると共に、端面１６には、傾斜した開口部を設けることなく、中空部材１１、１２の内外を通じる小径の開口部２９だけを設けた、例１の変形例である。なお、３０は、端面１６の抵抗を増大する凹凸部を示している。凹凸部３０は図１の例にも設けられている。他の構成は例１と同じであるから符号を援用し、詳細な説明を省略する。

また図４は、一対の中空部材１１、１２の長軸方向の左右両側端の形状について、片方のみ円形とし、反対側を平面３１、３２とした例１の変形例２である。この変形例２の場合、平面３１、３２にねじ穴と同径の小孔３３、３４を設けてあり、また平面３１、３２の、部材伸縮方向の端部には同方向へ突き出た耳片３５、３６が設けられており、そこにも同径の小孔３７、３８を設けている。これらの小孔３３、３４はねじ２１をねじ入れるねじ穴として形成されている。なお、耳片３５、３６は隣接骨との接合のために使用される。

図５は、一対の中空部材１１、１２の端面自体を傾斜面として形成できることを示している。椎体は彎曲気味に上下に並んでいることに適応させるためである。そこで、本発明の脊柱用インプラント１０を構成する中空部材１１、１２の両端面に後方（前方）傾斜の緩斜面３９、４０を与えたのが図５の例示である。他の構成は例１と全く同じで良いので符号を援用し、詳細な説明を省略する。

また図７に、本発明により脊柱の椎体置換術を行う場合の例を示す。患部の椎体を除去したのち、本発明の脊柱用インプラント１０を、椎体を除去したあとの空間に嵌め込み、スプレッダーのような器具４１を用いて上下隣接骨４２、４３の間隔を押し広げながら、最適の伸縮位置を決め、そこで前記のねじ２１を用いて一対の中空部材１１、１２を結合するとともに、骨ねじ４４を結合子として用い、本発明の脊柱用インプラント１０を健全な上下隣接骨４２、４３に結合する。その後、脊柱用インプラント１０の中空内部に、除去した椎体などの骨をミンチ状にした骨片等からなる充填材４５を注入したのが、図７の状態である。なお、骨ねじなどの結合子を使用しない場合もあることは既に説明したとおりである。

（ａ）本発明に係る脊柱用インプラントの例１を示す分解斜視図。（ｂ）同上の結合状態を示す斜視図。 図１に示したものの側面図。 図１の変形例１を示す斜視図。 図１の変形例２を示す斜視図。 図１の変形例３を示す斜視図。 本発明に係る脊柱用インプラントと、それと併用することができる骨ねじを示す縦断面図。 本発明を脊柱に適用した例を示す側面説明図。

符号の説明

１０ 脊柱用インプラント
１１、１２ 一対の中空部材
１３、１４ 筒状の壁面
１５、１６ 閉じた端面
１７、１８、１７´ 小穴
２０ 長穴
２１ ねじ
２３、２４ 作業穴
２６ 結合子
２７、２８ 開口部
３９、４０ 緩斜面

Claims (5)

1. 伸縮可能に組み合わされる一対の中空部材を有し、脊柱から椎体を除去して生じた空間に適用する脊柱用インプラントであって、中空部材を伸縮可能に嵌め合わせ、最適の伸縮位置で一対の中空部材を結合するためのねじのねじ穴を含み、かつ中空部材の内外に通じる小穴を夫々の壁面に有し、中空部材の内部に対する作業穴を、中空部材の嵌合時に重なり合う位置に設けたことを特徴とする脊柱用インプラント。
2. 作業穴は、雌雄一対の中空部材の伸縮方向のほぼ全域に及んで設けられており、かつ一対の中空部材の夫々の一方の側面に位置している請求項１記載の脊柱用インプラント。
3. 最適の伸縮位置で一対の中空部材を結合するための手段の一つとして、雄の中空部材の作業穴に対面する他方の側に、伸縮方向に延びた長穴を有し、その長穴と重なる雌の中空部材の側に、中空部材を結合するねじのねじ穴となる小孔を有している請求項１記載の脊柱用インプラント。
4. 一対の中空部材は、椎体の横断面形と適合した横に長い横断面形を有し、長軸方向の壁面に作業穴及び長穴を有している請求項１又は３記載の脊柱用インプラント。
5. 各中空部材は、中空部材を隣接骨に結合する、結合子の挿入のための挿入口を上下の閉じた端面に有しており、挿入口は、中空部材を縦に２分する線に対して傾斜し、かつその方向に長く形成されている請求項１記載の脊柱用インプラント。
   
   

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