JP2006509564A - 椎間インプラント - Google Patents
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Abstract
Description
この種の椎間板エンドプロテーゼが、DE−A 35 29 761により周知である。この周知の椎間板エンドプロテーゼは、互いに対してくぼんだ滑面およびそれぞれ底板、隣接した椎体のそれぞれ蓋板へ取付けるための外側表面を有する実質的に2つの対称の閉鎖プレートと、閉鎖プレーとにおけるくぼんだ滑面に対して補完的に構成されたくぼんだ滑面を有する閉鎖プレート間に位置したスペーサーとから成る。これらの滑面は、ある実施例においては、シリンダジャケット面に部分面として構成されており、ここで両方の閉鎖プレートに配置された滑面がスペーサーにおいて隣接した滑面のそれぞれ1つに対して補完的に構成されており、それぞれ2つの補完的な滑面が回転軸の周りを回転可能な関節部品の互いに移動可能な関節面を形成する。関節部品はそれぞれ回転軸を有する上下の関節部品を含んで成る。両方の回転軸は、互いに90°で配置されている。この周知の椎間板エンドプロテーゼの不利点は、
a)自然な椎間板においては互いに独立している特に前後および外側屈曲に際して自然の椎間板によって伝達可能な層をなして重なった旋回移動が、ターニングセンタのみでの椎間板エンドプロテーゼの構成によって考慮されないこと、
b)2つの互いに摺動可能な関節面における不利な摩擦力が生じること。さらに、それぞれの面に消耗、すなわち、とりわけ関節部品の運動のため摩滅および抵抗が生じる。さらに、「スティックスリップ」作用が生じること、
c)機械的な椎間板代用物が関係した運動部分のさらなる変性をほとんど止めることがないこと。本来の運動関係の再現は疼痛を実質的に削減し、患者は生活の質が改善する。しかし、疼痛の新しい出現に際しては、管理の修正に取り組む必要がある。この場合、通常は、従来の構造による椎間板プロテーゼが完全に除去され、運動部分は強化される。この操作は患者にとって非常に負担となることである。
本発明は、請求項1の特徴を有する椎間インプラントにより、かつ請求項23のステップを含んで成る椎間板インプラントによって障害のある自然の椎間板を置換する方法により上記の課題を解決する。
本発明によって達成される利点は、実質的に、本発明による椎間インプラントにより、
−前後方向および外側の旋回運動が独立していること、
−全体で4つの線形の接触での運動の摩擦面が最小限に削減されること、および
−それによって滑面の代わりに関節部品間の線接触のためより小さな摩擦力が関節に生じ、したがって椎体の相対運動、特に、脊柱の横運動および屈曲/伸展運動が阻害されないことである。
滑面のさまざまな実施形態の利点は、
−平面の滑面が、隣接する椎体の互いに対する傾斜に際して、および隣接する椎体の互いに対する並進運動に関して円筒形バーの無制限の運動を可能にすること、
−凹面または特に円筒面が、脊柱のそれぞれの運動セグメントに従って、隣接する椎体の生理的な傾斜運動を考慮することを可能にすること、および
−傾斜滑面が手術と同時に脊柱前弯症または脊柱後弯症の矯正を可能にすることにおいて確認される。
さらに本発明による椎間インプラントの別の実施形態においては、滑面の少なくとも一部において、中心軸の周りの円筒形バーの回転用に各種リミッター/ストップを備えている。これらの実施形態によって、
−特定の方向であるが、角度のある遊隙とともに両方のバーの回転の制限、
−この方向の1つのバーについては前後、別のバーについては内外側の調節可能性、および
−両方のバーが互いに対して平行に整列するため、インプラントの関節が2つの互いに離隔した平行の回転軸を有し、それによって椎間インプラントに隣接する両方の椎体が屈曲/伸展運動のみをもたらし、横運動をもたらさず、またはその逆をもたらさないことを阻止する利点が達成可能である。
さらに別の実施形態においては、少なくとも一対の溝がその中に受入れられる円筒形バーに一致せずに形成されており、かつ好ましくは、溝における中心軸の周りのバーの限定された回転を可能にする幅を有する。この実施形態の利点は、隣接する椎体の傾斜の運動可能性を制限する点にある。同時に、厳密に横または厳密に前後の並進が可能となる。
好ましくは、第1のバー用の一対の溝は、それに付属する円盤状部品の腹側面から背側面に移動するが、第2のバー用の第2の一対の溝は、それに付属する円盤状部品の横側面間に移動する。
第1のバーの長手方向軸の前後の配置および第2のバーの長手方向軸の配置によって、交差した回転軸を有する関節が生じる。溝は、好ましくは、一度は前後に方向付けられた長手方向軸を有するバーが上にあり、横横に方向付けられた長手方向軸を有するバーが下にあるように配置されている。逆も可能であり、脊柱の個々の運動セグメントが自然にさまざまな軸位置を示す状況が考慮されうる。
溝による代わりに、バーのこの配置はリミッター/ストップの配置によっても行われうる。
別の実施形態においては、4つの滑面および両方のバーは金属製である。
本発明による椎間インプラントのさらに別の実施形態においては、4つの滑面は金属製であり、両方のバーはセラミック製である。
円盤状部品および円筒形バーには以下の寸法が適している。すなわち、
−円筒形バーの長さ:バーと接触して立つ滑面の寸法の半分、
−円筒形バーの半径:0.3mm〜5.0mm、
−滑面の円筒半径:12mm〜140mm、
−溝の幅:3mm〜12mm、
−溝の深さ:0.2mm〜4.8mm、および
−椎間インプラントの中心軸の周りの円筒の許容回転の角度範囲:1°〜32°
本発明による椎間インプラントの別の実施形態においては、手段により関節の周りの3つの円盤状部品の可動性の一時的な遮断が可能となる。それによって、最小侵襲手術の手段により椎間腔に融合される関節が遮断可能である利点が達成される。これは、術後疼痛が生じる場合、すなわち、罹患した脊柱セグメントの変性が進行し、外科医が罹患した脊椎の融合を考慮する場合に特に有利である。好ましくは、手段は3つの円盤状部品の腹側面に取付け可能である。関節の周りの3つの円盤状部品の可動性のこの遅延の二次的遮断によって、椎間インプラントは強化され、関節固定インプラント(融合ケージ)に変形される。
本発明による椎間インプラントのさらに別の実施形態においては、両方の円盤状部品は、骨固定手段、特に骨ネジを受入れる穴を備えており、穴は中心軸に対して斜めに立っている長手方向軸を有する。好ましくは、両方の円盤状部品のそれぞれ2つの穴が腹側面から添加面に貫通する。この場合、長手方向軸は、椎間インプラントの軸固定のみがあらかじめ備えられている場合に、外側からみると中心軸に対して斜めに立ち、または椎間インプラントの角度安定固定があらかじめ備えられている場合に、やはり腹側から見ると両方の部分の内面から添加面に向かって分岐しうる。
添加面には、好ましくは、凸状に形成され、かつ三次元構造を、好ましくはピラミッド状の隆起の形で備えられている。添加面のこの構造によって、椎体板の構造が考慮される。
A)椎間インプラントの関節の1つまたは各関節を関節の1つまたは各関節の特定の位置でそのために備えられた手段によって遮断するステップと、
B)椎間インプラントを治療される椎間腔へ導入するステップと、
C)関節の1つまたは各関節を遮断するために椎間インプラントへ挿入される手段を緩めて除去するステップとを含んで成る。関節の遮断によって、外側の添加面とともに可動の円盤状部品は簡単に治療される椎間腔へ導入可能であるという利点が達成可能である。
本発明による方法の別の使用においては、この方法は、関節を遮断するために備えられた手段によって移植された椎間インプラントにおける関節の追加遮断を含んで成る。それによって、患者に術後疼痛が生じた場合、または罹患運動部分がさらに変性した場合、椎間インプラントにおける関節が術後にそのために備えられた手段の挿入によって遮断可能である利点が達成可能である。この追加遮断は、最小侵襲的、好ましくは、腹腔鏡手術で可能である。次いで、椎間インプラントがケージの機能を担うため、脊柱の罹患運動部分は堅くなりうる。
本発明および本発明の展開を以下、多くの実施例の部分的概略図によってさらに詳しく説明する。
図1は、本発明による椎間インプラントの実施形態を示す分解図である。
図2a−2cは、下円盤状部品の実施例における滑面のさまざまな実施形態を示す3つの斜視図である。
図3aは、本発明による椎間インプラントの実施形態を示す平面図である。
図3bは、本発明による椎間インプラントの図3に示されている実施形態の第2の回転軸に対して平行に示した断面図である。
図4は、本発明による椎間インプラントの別の実施形態を示す分解図である。
図5は、本発明による椎間インプラントの図4に示されている実施形態の第2の回転軸に対して平行に示した断面図である。
図6は、本発明による椎間インプラントの別の実施形態を示す分解図である。
図7は、本発明による椎間インプラントの別の実施形態を示す分解図である。
図8aは、本発明による椎間インプラントの図7に示されている実施形態を示す平面図である。
図8bは、本発明による椎間インプラントの図7および8aに示されている実施形態の第2の回転軸に対して平行に示した断面図である。
図9は、本発明による椎間インプラントの別の実施形態を示す分解図である。
図10aは、本発明による椎間インプラントの図9に示されている実施形態を示す平面図である。
図10bは、本発明による椎間インプラントの図9および10aに示されている実施形態の第2の回転軸に対して平行に示す断面図である。
図11は、本発明による椎間インプラントの別の実施形態を示す斜視図である。
図12は、移植された状態で本発明による椎間インプラントの実施形態を示す斜視図である。
図3aおよび3bに示されている本発明による椎間インプラント1の実施形態は、3つの円盤状部品10、20、30の滑面として役立つ表面16、26、25、36が図2に示されているように凹面および円筒形に形成されているという点でのみ図1に示されている実施形態と区別される。さらに、表面16、26、25、36はアーチ形になっており、第1の円筒形バー40の長手方向軸41は前後に移動し、椎間インプラント1の中心軸2と交差するが、第2の円筒形バー50の長手方向軸51は内外側に移動し、椎間インプラント1の長手方向軸2に対して離隔している。さらに、表面16、26、25、36が部分的な縁70を備えており、これらは2つの円筒バー40、50の長手方向軸41、51に対して垂直に配置されており、その長手方向軸41、51に対して平行のバー40、50の移動を阻止する。
図6に示されている本発明による椎間インプラント1の実施形態は、中央円盤状部品20の上面26上に、上部品と中央部品10、20間の第1の円筒形バー40の移動を制限するための4つのリミッター/ストップ80、および下円盤状部品30の上表面36上にも第2の円筒形バー50の移動を制限するための4つのリミッター/ストップ80が取付けられていることによってのみ図4および5に示されている実施形態と区別される。リミッター/ストップ80によって、中心軸2の周りの両方のバー40、50の長手方向軸41、51の回転角度が制限される。
表面16、26、25、36が、中心軸2に対して斜めに移動する溝17、27、28、37を備えている。溝17、27、28、37は、円筒形バー40、50を部分的に受入れるために役立ち、円筒形バー40、50の長手方向軸41、51に対して直交に断面を有し、これは卵形の部分面である。この場合、第1の円筒バー40を受入れるために役立つ溝17、27は、第1の円筒バー40の長手方向軸41が前後の方向に移動するように配置されている。第2の円筒形バー50受入れる溝28、37は、第2の円筒形バー50の長手方向軸51が内外側方向に移動するように配置されている。さらに、溝17、27、28、37は、3つの円盤状部品10、20、30の側面11、12、21、22、23、24、33、34に対してリミッター/ストップ75によって閉鎖されるため、円筒形バー40、50はその長手方向軸41、51に対して平行には溝17、27、28、37から押出されえない。2つの円筒形バー40、50は、溝17、27、28、37によって部分的に受入れられるため、これらは軸方向に誘導される。溝17、27、28、37は、第1の円筒形バー40の前後に移動する長手方向軸41が正反対に配置され、中心軸2と交差すると同時に、第2の円筒形バー50の内外側に移動する長手方向軸51が中心軸2から離隔するように配置されている。
図12には、2つの互いに隣接する椎体間に移植されている椎間インプラント1の実施形態である。3つの円盤状部品10、20、30の方向付けは、第1の円筒バー40の長手方向軸41が前後に移動し、第2の円筒形バー50の長手方向軸51が横に移動するようになっている。
11 腹側面 12 背側面 13、14 横側面
15 上添加面 16 下表面 20 中央円盤状部品
21 腹側面 22 背側面 23、24 横側面
30 下部品 31 腹側面 32 背側面
33、34 横側面 35 下添加面 36 上表面
40 円筒形バー 41 長手方向軸
50 第2の円筒形バー 51 手方向軸
Claims (24)
- 椎間インプラント(1)、特に人工的椎間板であって、中心軸(2)、および
A)その上に位置する椎体の底板への配置に適した上円盤状部品(10)であって、前記上部品(10)が腹側面(11)と、背側面(12)と、2つの横側面(13、14)と、上添加面(15)と、下表面(16)とを有する上円盤状部品(10)と、
B)その下に位置する椎体の蓋板への配置に適した下円盤状部品(30)であって、前記下部品(20)が腹側面(31)と、背側面(32)と、2つの横側面(33、34)と、下添加面(35)と、上表面(36)とを有する上円盤状部品(30)と、
を有する椎間インプラント(1)において、
C)前記上下部品(10、30)間に、中央円盤状部品(20)が配置されており、前記中央部品(20)が、腹側面(21)と、背側面(22)と、2つの横側面(23、24)と、前記下部品(30)に対して向けられた表面(25)と、前記上部品(10)に対して向けられた表面(26)とを有し、
D)上部品(10)と中央部品(20)と間に長手方向軸(41)を有する第1の円筒形バー(40)が配置されており、かつ
E)下部品(30)と中央部品(20)との間に長手方向軸(51)を有する第2の円筒形バー(50)が配置されている
ことを特徴とする椎間インプラント(1)。 - 前記第1の部品(10)の前記下表面(16)および前記中央部品(20)の上表面(26)が、それらに接する第1の円筒形バー(40)の滑面として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の椎間インプラント(1)。
- 前記第1の円筒形バー(40)の前記2つの滑面(16、26)が、平面、円筒面、または球状面として形成されていることを特徴とする請求項2に記載の椎間インプラント(1)。
- 前記中央円盤状部品(20)の前記下表面(25)および前記下円盤状部品(30)の前記上表面(36)が、それらに接する第2の円筒形バー(50)の滑面として形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記第2の円筒形バー(50)の前記2つの滑面(25、36)が、平面、円筒面、または球状面として形成されていることを特徴とする請求項4に記載の椎間インプラント(1)。
- 滑面(16、26、25、36)の1つもしくはそれ以上が、少なくとも部分的に周辺縁(70)を備えていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記滑面(16、26、25、36)の1つもしくはそれ以上において、前記中心軸(2)の周りの前記円筒形バー(40、50)の回転用に各種リミッター/ストップ(80)を備えていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記4つの滑面(16、26、25、36)によって形成された対の滑面(16、26、25、36)の1つまたは両方において、対の溝(17、27、28、37)が前記第1および/または第2のバー(40、50)の軸受として備えられていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記対の溝(17、27、28、37)が、その中に受入れられる円筒形バー(40、50)に一致することを特徴とする請求項8に記載の椎間インプラント(1)。
- 少なくとも一対の溝(17、27、28、37)が、その中に受入れられる円筒形バー(40、50)に一致せずに形成されており、かつ好ましくは、前記溝(17、27、28、37)における前記中心軸(2)の周りの前記バー(40、50)の限定された回転を可能にする幅を有することを特徴とする請求項8または9に記載の椎間インプラント(1)。
- 前記溝(17、27、28、37)の少なくとも一部が、その中に受入れられるバー(40、50)の軸方向に移動に対する周辺に取付けられたリミッター/ストップ(75)を有することを特徴とする請求項8〜10のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記第1のバー(40)の前記一対の溝(17、27)が、それに属する円盤状部品(10、20、30)の前記腹側面から前記背側面(11、21、31、12、22、32)へ移動し、かつ前記第2のバー(50)用の前記第2の溝(28、37)が、それに属する円盤状部品(10、20、30)の前記横側面(13、14、23、24、33、34)間に移動することを特徴とする請求項8〜11のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記リミッター/ストップ(80)が、前記第1のバー(40)の前記長手方向軸(41)がそれに付属する円盤状部品(10、20、30)の前記腹および背側面(11、21、31、12、22、32)と交差し、かつ前記第2のバー(50)の前記長手方向軸(51)がそれに付属する円盤状部品(10、20、30)の前記横側面(13、14、23、24、33、34)と交差するように配置されていることを特徴とする請求項7に記載の椎間インプラント(1)。
- 上下の円盤状部品(10、30)がその間に位置する中央円盤状部品(20)および両方のバー(40、50)と結合する弾性に変形可能な手段(60)が備えられていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記弾性に変形可能な手段(60)がバネ(61)またはエラストマー結合要素であることを特徴とする請求項14に記載の椎間インプラント(1)。
- 前記4つの滑面(16、25、26、36)および前記両方のバー(40、50)が金属製であることを特徴とする請求項2〜15のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記4つの滑面(16、25、26、36)が金属製であり、かつ前記両方のバー(40、50)がセラミック製であることを特徴とする請求項2〜15のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記3つの円盤状部品(10、20、30)の可動性の一時的な遮断を互いに対してもたらすことに適している手段(90)が備えられていることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載の椎間インプラント(1)。
- 前記手段(90)が前記3つの円盤状部品(10、20、30)における前記両方の腹側面(11、21、31)に取付け可能であることを特徴とする請求項18に記載の椎間インプラント(1)。
- 前記手段(90)が、下端(95)および上端(96)を有する挿入部(91)と、前記外側に立つ円盤状部品(10、30)において、前記表面(16、36)におけるそれぞれ1つの凹み(92、93)を含んで成り、これらが前記両方の外側に立つ円盤状部品(10、30)の前記腹側面(11、31)において開放されており、かつ前記挿入部(91)がその端(95、96)とともに前記両方の凹み(92、93)の1つに挿入可能であることを特徴とする請求項18または19に記載の椎間インプラント(1)。
- 前記凹み(42、43)が蟻形ガイドであり、前記端(45、46)が挿入部(41)において前記蟻形に補完的に形成されていることを特徴とする請求項20に記載の椎間インプラント(1)。
- 前記蟻形ガイドが、前記両方の外側に立つ円盤状部品(10、30)の前記腹側面(11、31)から前記両方の外側に立つ円盤状部品(10、30)の前記背側面(12、32)に向かって先細になっていることを特徴とする請求項21に記載の椎間インプラント(1)。
- 障害のある自然の椎間板を椎間インプラント(1)によって置換する方法において、
A)関節(38、39)の特定の位置におけるそのための特定手段によって椎間インプラント(1)の関節(38、39)を遮断するステップと、
B)前記椎間インプラント(1)を治療すべき椎間腔へ導入するステップと、
C)関節(38、39)を遮断するために椎間インプラント(1)へ挿入された手段(90)を緩めて除去するステップと
を特徴とする方法。 - さらに手段(90)によって移植された椎間インプラント(1)における関節(38、39)の追加の遮断を含んで成る請求項23に記載の方法。
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