JP2007167621A - 棘突起スペーサ - Google Patents

Abstract

【課題】患者毎にオーダーメイドで製造することなく、分割棘突起の分割面間に隙間なく安定的に挿入固定する棘突起スペーサを提供する。
【解決手段】棘突起スペーサ１は、棘突起を縦割りした分割棘突起間に挿入される棘突起スペーサ１であって、リン酸カルシウムからなり、略円柱状に形成され、両端面２，３が中心軸Ａに対して一定の角度で傾斜した平面により構成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、頸椎の棘突起を縦割りした分割棘突起間に挿入される棘突起スペーサに関するものである。

従来、頸椎症性脊髄症や後縦靱帯骨化症によって脊髄が圧迫されておこる障害を取り除くために、脊柱管拡大術が行われており、棘突起を縦割りして形成される分割棘突起の間に棘突起スペーサを挿入する棘突起縦割法による椎弓形成術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この棘突起縦割法において用いられる棘突起スペーサとして、特許文献１においては、相互に直交する２方向の断面（水平断面および縦方向の前額断面）がいずれも略台形状に形成されているブロック形状の棘突起スペーサが開示されている。

棘突起縦割法は、棘突起を縦割りし、形成された分割棘突起間の隙間を押し広げて棘突起スペーサを挿入する方法である。押し広げられることにより分割棘突起間に形成される隙間は、棘突起自体が不均一な断面形状を有しているため、内部応力のバランスによって平行間隙とはならず、一般に、脊柱管内側に狭く外側に広くなるとともに、頭側に広く尾側に狭くなる。

ここで、本明細書の説明においては、便宜上、脊柱管が鉛直方向に直立している状態を想定し、脊柱管内外に向かう方向を横方向、脊柱管に沿って頭尾に向かう方向を縦方向と言うこととする。
特許文献１の棘突起スペーサは、このような縦横２方向に広がる隙間に適合させることを意図して、直交する２つの縦断面がいずれも略台形状に形成されたブロック状の形態を採用している。
特許第３６６０６９６号明細書

しかしながら、上述したように、分割棘突起間の隙間は、棘突起の断面形状等に基づいて定まる内部応力のバランスによって決定されるため、その開き角度には個人差がある。すなわち、横方向の開き角度を同じにしても、縦方向の開き角度が患者毎にばらつくことになる。したがって、特許文献１に示されるように、直交する２方向にそれぞれ略台形状の縦断面を有する棘突起スペーサを採用したとしても、全ての患者に対して同じ棘突起スペーサが適合する訳ではない。

１種類の棘突起スペーサを全ての患者に適用する場合、患者によっては、分割棘突起間の間隙の開き角度が大きくなって、棘突起スペーサと分割棘突起の２つの分割面との間に、それぞれくさび状の隙間が形成されてしまう不都合がある。このような場合には、棘突起の切断面と棘突起スペーサとが極めて狭い接触面積で接触することとなり、その接触状態は不安定で、術後に経時的にずれる可能性がある。また、台形状のスペーサは首を伸展させたとき、上下に入れたスペーサどうしが回転してぶつかったり、脊髄に干渉したりする可能性がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、患者毎にオーダーメイドで製造することなく、分割棘突起の分割面間に隙間なく安定的に挿入固定することができる棘突起スペーサを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
棘突起を縦割りした分割棘突起間に挿入される棘突起スペーサであって、略円柱状に形成され、両端面が相互に一定の角度をなした平面により構成されている棘突起スペーサを提供する。

棘突起縦割法により分割棘突起間に棘突起スペーサを挿入する際に、分割棘突起間の隙間を広げると、分割棘突起の分割面は、脊柱管側に狭くなるように横方向に傾斜し、頭側に広がるように縦方向に傾斜する。そして、分割棘突起の分割面の横方向の広がり角度および縦方向の広がり角度は、患者毎に相違する。

しかしながら、２つの分割棘突起の２つの分割面自体は略平面状に維持されるため、その縦横方向の広がり角度がどのように変化しても、それら分割面は各々の延長上のいずれかの位置において１本の直線（以下、交差線という。）で交差する２平面であることに変わりがない。この場合に、２つの分割面のなす角度は、上記交差線に直交する平面（以下、基準平面という。）内の角度として定義される。

仮に、分割面が縦方向に広がることなく横方向の広がり角度のみを有している場合、上記交差線は縦方向に維持される。しかしながら、分割面の縦方向の広がりが発生すると、上記交差線が倒れるので、交差線に直交する基準平面も同じ角度だけ回転する。そして、この回転により、２つの分割面のなす角度は、縦方向の広がりが大きいほど大きくなる。

本発明に係る棘突起スペーサは、略円柱状の両端面が相互に一定の角度をなした平面により構成されているので、中心軸線回りに回転させることにより、両端面の傾斜方向を分割面の傾斜方向に一致させることができ、かつ、分割面の縦方向の広がりによって大きくなった分だけ、横方向の広がりを狭めていくことにより、分割面のなす角度を棘突起スペーサの両端面のなす角度に一致させることができる。

したがって、患者の個人差による分割面の縦方向の広がり角度の変動に応じて、中心軸線回りの回転角度を調節し、かつ、横方向の広がりを調節することにより、全ての患者の分割棘突起の分割面に端面を密着させることができる。
その結果、本発明によれば、患者毎にオーダーメイドで製造する必要がなく、全ての患者に同一の棘突起スペーサを適用することができる。また、形状も極めて簡易なものとすることができ、極めて安価に製造できる。

さらに、本発明の棘突起スペーサは、略円柱状に形成されているので、その中心軸線回りに回転させても外周面の位置をほとんど変化させなくて済む。したがって、棘突起スペーサが、隣接する頸椎の棘突起や、そこに固定された棘突起スペーサとの干渉を回避することができる。

上記発明においては、長手方向の中心を通り、中心軸線に直交する平面について略鏡面対称形状を有することが好ましい。
棘突起を縦割りしてなる２つの分割棘突起は、ほぼ対称に構成され、隙間を広げられることにより、ほぼ対称に傾斜する。したがって、棘突起スペーサを長手方向の中心を通り、かつ、中心軸線に直交する平面について略鏡面対称形状に構成しておくことにより、両分割棘突起の分割面に端面を密着させることができる。

また、上記発明においては、外周面に、軸線回りの回転力を加えるために工具を係合させる係合部が備えられていることが好ましい。
上述したように、分割棘突起の分割面間の隙間に挿入した状態で、中心軸線回りに回転させることで両端面を分割面に密着させるよう調節することができる。したがって、外周面に設けた係合部に工具を係合させることで、棘突起スペーサを容易に軸線回りに回転させ、上記調節作業を容易にすることができる。

さらに、上記発明においては、前記係合部が、軸線に沿って相互に平行に延びる２平面により構成されていることとしてもよい。
このようにすることで、係合部として設けられた２平面を挟むように、スパナのような汎用工具を配置して棘突起スペーサを容易に軸線回りに回転させることができる。

また、上記発明においては、前記両端面が、３０°〜９０°の角度をなして設けられていることとしてもよい。
脊柱管を拡大するための分割棘突起の分割面間の広がり角度として、上記範囲の角度が好適だからである。
また、上記発明においては、生体親和性セラミックス材料により構成されていることが好ましい。

本発明によれば、患者毎にオーダーメイドで製造することなく、分割棘突起の分割面間に隙間なく安定的に挿入固定することができ、術後の経時的なずれ等の問題を未然に防止することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る棘突起スペーサ１について、図１〜図５を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る棘突起スペーサ１は、図１に示されるように、円柱状のリン酸カルシウムからなり、その両端面２，３が、中心軸線Ａに対して傾斜した形態を備えている。

前記両端面２，３は、図２に示されるように、中心軸線Ａに対して同一角度だけ逆方向に傾斜した平面により構成されている。これにより、本実施形態に係る棘突起スペーサ１は、長手方向の中心を通り、かつ、中心軸線Ａに直交する平面Ｂについて鏡面対称となっている。２つの端面２，３のなす角度θは、例えば、３０°〜９０°の範囲から選択された１つの角度に設定されている。

その結果、本実施形態に係る棘突起スペーサ１は、図２の方向からみると、一方に広がる台形状の断面形状を有しているが、図３，図４に示されるように他の方向の断面形状は台形状とはならない。
また、本実施形態に係る棘突起スペーサ１には、長手方向に延び、両端面２，３に開口する貫通孔４が設けられている。該貫通孔４は、例えば、分割棘突起間に挿入された棘突起スペーサ１を分割棘突起に縫合する場合等に利用されるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る棘突起スペーサ１の作用について、以下に説明する。
図５に符号Ａ_１，Ｂ_１により示されるように、分割棘突起の分割面が棘突起スペーサ１を挿入するために、横方向のみに広がり角度α_１を有するように広げられた場合には、分割面Ａ_１，Ｂ_１は交差線Ｌ_１において交差し、水平な基準平面Ｐ_１を有する。

この状態から、分割面が縦方向にも広がり角度βを有するように広げられた場合には、分割面は符号Ａ_２，Ｂ_２に示されるように配置される。分割面Ａ_２，Ｂ_２は、その延長上に配置される交差線Ｌ_２において交差する。交差線Ｌ_２は交差線Ｌ_１に対して角度γだけ倒れ、これに直交する基準平面Ｐ_２も同一角度γだけ回転する。

このように、縦方向の広がり角度βが変動することによる基準平面Ｐ_１，Ｐ_２の回転は、一方向に行われるのみであるため、本実施形態に係る棘突起スペーサ１をその中心軸線Ａ回りに回転させることにより、棘突起スペーサ１の両端面２，３の傾斜方向を分割面の傾斜方向である基準平面Ｐ_１，Ｐ_２に沿う方向に容易に一致させることができる。

分割面Ａ_２，Ｂ_２のなす角度α_２は、基準平面Ｐ_２上における角度として定義されるので、図５に示されるように、横方向のみに広がる場合の広がり角度α_１よりも大きくなる。
本実施形態に係る棘突起スペーサ１は、両端面２，３のなす角度を角度θ＝α_１に固定しているので、分割面Ａ_２，Ｂ_２のなす角度α_２が角度α_１よりも大きいままである場合には、両端面２，３と分割面Ａ_２，Ｂ_２との間にくさび上の隙間が形成されてしまうことになる。そこで、基準平面Ｐ_１，Ｐ_２が回転することにより増加した分、横方向の広がり角度α_２自体を小さくすることにより、棘突起スペーサ１の両端面２，３のなす角度θと分割面Ａ_２，Ｂ_２のなす角度α_２とを一致させることができる。

実際には、分割棘突起の隙間を広げる際に分割棘突起の弾性復元力に抗して押し広げ、棘突起スペーサ１を挿入するので、棘突起スペーサ１を中心軸線Ａ回りに回転させることで、その傾斜方向が分割面Ａ_２，Ｂ_２の基準平面Ｐ_２に一致させられると、分割棘突起がその弾性復元力によって自動的に広がり角度α_２を小さくする方向に押し戻され、分割面Ａ_２，Ｂ_２と両端面２，３とが密着する位置に落ち着くようになる。

このように、本実施形態に係る棘突起スペーサ１によれば、縦方向の広がり角度βが個人差によって変動しても、棘突起スペーサ１をその中心軸線Ａ回りに回転させて、両端面２，３の傾斜方向を分割面Ａ_２，Ｂ_２の基準平面Ｐ_２に一致させ、かつ、分割面Ａ_２，Ｂ_２の横方向の広がり角度α_２を調節することで、棘突起スペーサ１の両端面２，３と分割棘突起の分割面Ａ_２，Ｂ_２とを隙間なく密着させることができる。
したがって、本実施形態に係る棘突起スペーサ１によれば、分割棘突起間に棘突起スペーサ１を安定的に挿入固定することができ、経時的なズレの発生を未然に防止することができる。

また、本実施形態に係る棘突起スペーサ１によれば、棘突起スペーサ１を患者毎にオーダーメイドで製造する必要がなく、全ての患者に対して同一の棘突起スペーサ１を適用することができる。その結果、大量生産が可能となって、コストの低減を図ることができるとともに、極めて単純な形状を採用できるため、製造コストを大幅に削減することができるという利点がある。

また、本実施形態に係る棘突起スペーサ１は、円柱状に形成されているので、その中心軸線Ａ回りに回転させた場合には、外周面の位置をほとんど変化させることがない。したがって、個人差よって変動する縦方向の広がり角度βに対応するために棘突起スペーサ１をその中心軸線Ａ回りに回転させても、その外周面が分割棘突起から外方に突出することがない、また、脊髄に接触する可能性もない。したがって、棘突起スペーサ１が隣接する棘突起や、該棘突起に固定されている他の棘突起スペーサ１と干渉することを防止できるという利点がある。

なお、本実施形態に係る棘突起スペーサ１は、単純な略円柱状に構成したが、これに代えて、図６に示されるように、中心軸線Ａ沿って延びる２つの平行な平面５，６を外周面に設けることにしてもよい。このようにすることで、図示しないスパナのような汎用工具によって２平面５，６を挟み、棘突起スペーサ１を中心軸線Ａ回りに容易に回転させることができる。
また、棘突起スペーサ１の外周面に設ける係合部は、２平面５，６に限られるものではなく、汎用工具あるいは特殊工具により係合可能な任意の形態を採用することができる。

また、本実施形態に係る棘突起スペーサ１は、単純な略円柱状に構成したが、これに代えて、図７に示されるように、長手方向の全長にわたって複数の平面７を有するような柱状に構成してもよい。また、中心軸線Ａ回りに回転させることにより、外周面が棘突起の分割面から外側にはみ出して突出しない形態であれば、円柱状に限ることなく、多角柱状に形成してもよい。

例えば、図８および図９に示されるように、略円柱状の棘突起スペーサ１として、半径方向外方に凸の５角以上の角を有する多角柱からなる棘突起スペーサ１を採用してもよい。図８および図９に示す例では、６角柱からなる棘突起スペーサ１が示されているが、これに限定されるものではなく５角柱または７角以上の柱状に構成してもよい。

このようにすることで、棘突起スペーサ１の両端面２，３と分割棘突起の分割面Ａ_２，Ｂ_２とを隙間なく密着させるために棘突起スペーサ１を一方向に回転させても、隣接する棘突起スペーサ１と干渉しないように、十分な間隔を確保することができる。図９において、破線Ｃは、正四角柱の場合の断面形状を示しており、回転により隣接する棘突起スペーサと接触している。

また、縦方向の広がり角度βに対応するために棘突起スペーサ１を中心軸線Ａ回りに回転させる回転角度範囲に限って外周面が突出しないような断面形状を有する柱状あるいは外周面形状を有していてもよい。
例えば、図１０に示されるように、１以上の角と、円筒面とを含む任意の断面形状の略円柱状の棘突起スペーサ１を採用してもよい。

また、縫合用の貫通孔４を中心軸線Ａに沿って１カ所に設けたが、複数箇所に設けることにしてもよいことは言うまでもない。
また、貫通穴４の位置を棘突起スペーサ１の中心軸に対して偏心させてもよく、その場合に、図１１に示されるように、一方向に突出して、脊髄等の他の部位との干渉が考えられる場合に、その部位に部分的に切欠８を形成することとしてもよい。

本発明の一実施形態に係る棘突起スペーサを示す斜視図である。 図１の棘突起スペーサの平面図である。 図１の棘突起スペーサの側面図である。 図１の棘突起スペーサの正面図である。 図１の棘突起スペーサの作用を説明するための模式図である。 図１の棘突起スペーサの第１の変形例を示す斜視図である。 図１の棘突起スペーサの第２の変形例を示す斜視図である。 図１の棘突起スペーサの第３の変形例を示す斜視図である。 図８の棘突起スペーサを軸線回りに回転させた場合の作用を説明する図である。 図１の棘突起スペーサの他の変形例の断面形状を示す横断面図である。 図１の棘突起スペーサの他の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 棘突起スペーサ
２，３ 端面
５，６ 平面（係合部）

Claims (6)

1. 棘突起を縦割りした分割棘突起間に挿入される棘突起スペーサであって、
   略円柱状に形成され、両端面が相互に一定の角度をなした平面により構成されている棘突起スペーサ。
2. 長手方向の中心を通り、中心軸線に直交する平面について略鏡面対称形状を有する請求項１に記載の棘突起スペーサ。
3. 外周面に、軸線回りの回転力を加えるために工具を係合させる係合部が備えられている請求項１または請求項２に記載の棘突起スペーサ。
4. 前記係合部が、軸線に沿って相互に平行に延びる２平面により構成されている請求項３に記載の棘突起スペーサ。
5. 前記両端面が、３０°〜９０°の角度をなして設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の棘突起スペーサ。
6. 生体親和性セラミックス材料により構成されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の棘突起スペーサ。

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