JP2007504843A - 椎間腔用のインプラント - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
別の一般的な椎間インプラントが米国特許第4,834,757号(特許文献2)により周知である。この周知の椎間インプラントは、接触面および両方の横側面上に非対称の構造が備えられているフレーム状の本体を含んで成り、ここでこの構造はのこ歯状の歯を含んで成り、その穏やかに傾斜したフランクが本体の前方端に向けられており、したがって、インプラントの椎間腔への導入に際して、両方の隣接する椎体が傾斜したフランクがフックで固定されている間に別々に加圧され、したがって、インプラントの滑り落ちが阻止される。この周知のインプラントにおける不利点は、歯が両方の回転方向での回転を困難にすることである。
この点で本発明は改善を提供する。本発明の課題は、本体の長手方向軸の周りのインプラントの回転をある回転方向で可能にし、反対の回転方向で阻止する椎間腔用のインプラントを提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明は、請求項1の特徴を有する椎間腔用のインプラントで上記課題を解決する。
本発明によって達成される利点は、本発明によるインプラントのおかげで、
−インプラントの簡単な挿入および回転によって簡単な移植が可能であり、
−望ましくない転位、特に椎間腔からの滑り落ちを阻止することができ、
−椎間腔におけるインプラントの望ましくない戻り回転を阻止することができ、かつ
−椎間腔内のインプラントの、特に椎体の中央への側方の滑りを阻止することができる
点で確認されうる。
好ましい実施形態においては、その中心軸が本体の長手方向軸に対して直交に見た断面で本体を通じて本体の中央面に対して傾斜して位置するように肉眼で見える歯が形成されている。それによって、好ましくはそれぞれの歯がインプラントの困難な回転方向を正確に長手方向軸の周りで本体の移植に有利である利点が達成可能である。
別の実施形態においては、歯は、その中心軸が横軸に対しても直交に見た断面でも本体を通じて中央面に対して傾斜して位置するように形成されており、有利な転位方向も達成可能であり、それによってインプラントの椎間腔への導入が簡素化されると同時に、滑り落ちが阻止される。
好ましくは、歯は傾斜したピラミッドまたは傾斜した円錐として、それぞれ先端が切られたピラミッドまたは傾斜した先端が切られた円錐として形成されている。
さらに別に実施形態においては、歯は、その中心軸が長手方向軸に対して直交の断面で上部接触面では角度+φを含み、かつ下部接触面では角度−φを含むように構成されている。こうして、インプラントの回転がその長手方向軸の周りの回転方向で有利であると同時に、別の回転方向での回転が増幅されて困難となる利点が達成可能である。
歯の高さは対応する接触面に対して、好ましくは、0.15mm〜1.5mmである。
別の実施形態においては、歯は、中心軸に対して直交に見て互いに垂直に位置する2つの断面にそれぞれ1つの険しく傾斜したフランク、およびそれぞれ1つの穏やかに傾斜したフランクを有する。したがって、歯は、実質的に傾斜したピラミッドとして形成されており、それによって移植されたインプラントの戻り回転および側方の移動が阻止されうる。
さらに別の実施形態においては、インプラントは、例えば、以下の群より選択されうるX線透過性材料から成る。すなわち、
−ポリアリルエーテルケトン(PAEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリオキシメチレン(POM)、液晶ポリマー(LCP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリサルホン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PESUまたはPES)、ポリエチレンテレフタラート(PETP)、ポリメチルメタクリラート(PMMA)、または超高分子量ポリエチレン(UHMW−PE)、
−例えばカーボンによる長繊維または短繊維によって強化されているポリマー。
X線透過性材料によるインプラントの製造によって、外科医またはX線技師が骨再建をより良く追跡しうる利点が達成可能である。
別の実施形態においては、インプラントの表面は粗面であり、それによって骨成長挙動における利点が達成可能である。表面粗度は、好ましくは、2μm〜10μmである。この表面粗度の範囲で経験的に骨細胞は最も良くインプラントの表面で成長する。
さらに別の実施形態においては、歯の穏やかに傾斜したフランクは、横軸に対して直交の断面で見て本体の中心軸に対して平行の直線とともに30°〜80°の角度αを含みと同時に、険しく傾斜したフランクが同じ直線とともに5°〜30°の角度βを含む。
上記の歯のフランク角度は、隣接する椎体の終板における歯の固定に有利である。
好ましくは、穏やかに傾斜したフランクの角度αおよびγおよび険しく傾斜したフランクの角度βおよびδは同じ大きさであり、ずれや移動に対する歯の抵抗が最適に作用する。
歯の形状は、好ましくは、隆起の体積Vが0.15mm3〜1.2mm3であるように構成されている。好ましくは、接触面には完全に歯が備えられている。
別の実施形態においては、歯の険しく傾斜したフランクは平行面に配置されている。それによって、インプラントのずれまたは移動に対する最適な抵抗が達成可能である。
さらに別の実施形態においては、切石状の本体が、長手方向軸に対して直交の第2の断面が長方形であり、かつ片側の面取り部を有するように構成されている。この構成の利点は、インプラントの回転が一方向でのみ行われうるとともに、面取り部に対向する側で接触面が別の歯を取付けるために使用される点にある。したがって、歯の数はいずれにせよ高く維持されうる。
別の実施形態においては、面取り部の半径は、面取り部を通じた骨との接触面が半分より少なく、好ましくは、3分の1より少なく削減されており、接触面での歯の数が高く保持されうるように設計されている。
さらに別の実施形態においては、切石状の本体は、長手方向軸に対して直交の第2の断面が長方形であり、かつ対角に取付けられた2つの面取り部を有するように構成されている。こうして、手術中のインプラントの手動の回転が促進される。
別の実施形態においては、2つの面取り部の半径は、本体の第2の断面が半分より少なく、好ましくは、4分の1より少なく削減されているように設計されている。この構成の利点は、面取り部にもかかわらず達成可能な高いインプラントの構造的強度、すなわち、面取り部を実現するために、できるだけ少ない材料が省略される点にある。
別の実施形態においては、面取り部は2つの異なる曲率半径を有する。側面に隣接する大きな半径によって、インプラントの回転は最初に促進される。結び付き、接触面に接する小さな半径によって回転抵抗は上昇し、最終位置で逆戻りに対する抵抗が最大となる。
好ましくは、接触面および前方側面と交差する第1および第2の横側面を有する本体は、第1の横側面と上部接触面との間、および第2の横側面と下部接触面との間の対角に配置された面取り部を有する。
さらに別の実施形態においては、本体は、接触面と交差する前方側面と接触面との間に配置されている第2の面取り部を有する。この第2の面取り部の利点は、鋭い縁とは対照的に、隣接する椎体の骨構造が損傷されない点にある。さらに、面取り部はインプラントの椎間腔への導入中にインプラントの転位に有利であり、デッドロックを阻止する。
別の実施形態においては、インプラントは少なくとも1つの、しかし好ましくは、複数のX線マーキングを含んで成る。こうして、椎間腔におけるインプラントの位置および方向が術中または術後のレントゲン撮影に際して可視的である利点が達成可能である。有利には、エックス線マーキングの数はインプラントのインサートに応じて1〜6個である。
さらに別の実施形態においては、本体は少なくとも1つの穴を有し、ピンとして構成されたX線マーキングが穴へ圧入可能である。ピンはX線不透過性材料で製造されている。好ましくは、少なくとも1つの穴は、その穴軸が中心軸に対して平行であり、中心軸および長手方向軸を通じて伸張した面に位置するようにインプラントにおいて配置されている。
別の実施形態においては、少なくとも1つのピンが円周および軸の同心に配置されて少なくとも1つの半径方向に突出する隆起部を含んで成り、これはピンの穴への圧入に際して可塑性に変形されるため、ピンは穴への圧入によって固定されている。
さらに別の実施形態においては、ピンは金属、好ましくは、銅、チタン、タンタル、または金で製造されている。
本発明および本発明の変形形態を以下、複数の実施例の部分的な概略図を用いて詳細に述べる。
図1は、本発明によるインプラントの実施形態を示す斜視図である。
図2は、本発明によるインプラントの図1に示されている実施形態を示す第1の断面図である。
図3は、保持器具を受入れる手段とともに本発明によるインプラントの図1および2に示されている実施形態を示す縦断面図である。
図4は、X線マーキングとともに本発明によるインプラントの実施形態を示す縦断面図である。
図5は、本発明によるインプラントの図4に示されている実施形態の後端を示す図面である。
本体2は、その中心軸5に対して平行に上部接触面3から下部接触面4まで開口20によって貫通される。横軸15に対して平行に本体2は3つの小穴によって第1の横側面18から第2の横側面19まで貫通される。したがって、本体2は、中心空洞を有するフレーム状の形態を有し、ここで前方および後方側面16、17は空洞へ流入する穴または開口を有さない。本体の中心軸5および長手方向軸14によって、第1の断面10が画定され、本体2の中心軸5および横軸15によって画定される第2の断面11とのその交線が本体2の中心軸5と一致する。
−険しく傾斜したフランク8は第1の横断面10に対して平行の断面で見て本体2の中心軸5に対して平行の直線と角度βを含み、
−平坦なフランク9は第1の横断面10に対して平行の断面で見て本体2の中心軸5に対して平行の直線と角度αを含み、
−険しく傾斜したフランク12は第2の横断面11に対して平行の断面で見て本体2の中心軸5に対して平行の直線と上部接触面3で角度+δを、下部接触面4で角度−δを含み、かつ
−平坦なフランク13は第2の横断面11に対して平行の断面で見て本体2の中心軸5に対して平行の直線と上部接触面3で角度+γを、下部接触面4で角度−γを含む。
険しく傾斜したフランク8は、両方の接触面3、4において歯7の後方側面17に向いた側面上に位置している。第2の横断面11においては、歯7の険しく傾斜したフランク12が上部接触面3で長手方向軸14に対して平行に前方側面16から見て歯7の右側に配置されているが、歯7の険しく傾斜したフランク12は下部接触面4で同じく長手方向軸14に対して平行に前方側面16から見て歯7の左側に配置されている。
ここで示されている実施形態においては、険しく傾斜したフランク8、12と中心軸5に対して平行の直線との間の角度βおよびδは同じ大きさである。同様に、平坦なフランク9、13と本体2の中心軸5に対して平行の直線との間の角度αおよびγは同じ大きさである。
本体2は、移植に際して右回転を容易にするために接触面3、4と横側面18、19との間に2つの異なる半径を有する丸味部23を有する。丸味部23は、長手方向軸14に対して直交の第2の横断面11において対角でのみ位置するように配置されているため、丸味部23は上部接触面3と第1の横側面18との間、および下部接触面4と第2の横側面19との間に配置されている。2つの接触面3、4上の歯7に対して、丸味部23は平坦なフランク9、13を有する側に取付けられている。同様に、本体2はインプラント1の椎間腔へのより簡単な導入のために接触面3、4と前方側面16との間に第2の丸味部24を有する。
さらに、インプラント1はその後方端28に配置された、保持器具の回転固定受入れのための手段22を含んで成る。図3に示されている実施形態においては、保持器具を受入れるための手段22は、インプラント1の後方側面17から保持器具へ貫通する雌ネジ26を有する長手方向軸14に対して同軸の穴25を含んで成る。保持器具が回転固定でインプラント1と結合可能であるために、同じく後方側面17から貫通する、横軸15に対して平行に走る導管27がインプラント1に取付けられている。保持器具とインプラント1との回転固定結合のために、保持器具の雄ネジが備えられた部分が雌ネジ26へネジ込まれ、次いで導管27に相補的な部分が導管27へ導入される。
外科医が手術に必要な器具で椎間板腔へ貫通しうるために、最初に隣接するファセット関節および板を部分的に除去する。次いで、試験片によってインプラント1の必要な大きさを決定する。このようにして選択されたインプラント1を、インプラント1の後方端28に固定可能な適切な保持器具(図示せず)と結合する。インプラント1の導入は、歯7が備えられていない横側面18、19が隣接する椎体のカバーもしくはベース面に対して平行に配置されるように行われる。次いで、椎体の部分的に切除された背側構造物を通じて、インプラント1は椎間腔へ導入されうる。インプラント1を所望の深さまで椎間腔へ導入した後、外科医はインプラント1を保持器具によって長手方向軸15の周りを90°回転させ、歯7が備えられている接触面3、4はカバーもしくはベースプレートに定着されることになる。インプラント1の回転によって、外科医は脊柱の前方構造物への伸延を達成する。こうして、とりわけ脊椎前彎が再建されうる。同じ手術ステップで最後に第2のインプラント1を導入し、脊髄の両側にインプラント1が配置される。
図4および5に示された本発明によるインプラント1の実施形態は、2つのX線マーキング35を含んで成る。これらのX線マーキング35は、穴32へ導入されるピン31として構成されている。ピン31の穴32への固定のために、ピン31には周辺、および好ましくは、軸方向の中心にそれぞれ3つの隆起部30が備えられている。隆起部30は、ピン31の穴32への圧入中に可塑性に変形されるため、ピン31は穴32への圧入によって保持される。ここで示された実施形態においては、本体2は2つの穴32を有し、そのうち1つの穴32はインプラント1の前方端29に、もう1つの穴32はインプラント1の後方端28に配置されている。穴32は、その穴軸33が中心軸5に対して平行に、かつ中心軸5および長手方向軸14によって伸張した平面に位置するように構成されている。
6 中央面 7 歯 8 フランク 9 フランク 10 断面
11 断面 12 フランク 13 フランク 14 長手方向軸
15 横軸 16 側面 17 側面 18 横側面 19 横側面
23 丸味部 24 丸味部 30 隆起部 31 ピン 32 穴
33 穴軸 34 中心軸 35 X線マーキング 36 中央面
Claims (34)
- 実質的に切石状の本体(2)を含んで成る椎間腔のためのインプラント(1)であって、
A)前記インプラント(1)に隣接する椎体の上部の基板へ配置する上部接触面(3)、前記インプラント(1)に隣接する椎体の下部の基板へ配置する下部接触面(4)、
B)2つの横側面(18、19)、前後の側面(16、17)、前記2つの接触面(3、4)に交差する中心軸(5)、前記前後の側面(16、17)に交差する長手方向軸(14)および前記横側面(18、19)に交差する横軸(15)と、
C)前記接触面(3、4)間に位置する、前記本体(2)の中心軸(5)に対して垂直に位置する中央面(36)とを有し、
D)前記接触面(3、4)が、中心軸(34)を有する少なくとも部分的に肉眼で見える歯(7)を有する前記インプラント(1)において、
E)前記歯(7)の前記中心軸(34)が前記中央面(36)に対して、前記本体(2)の長手方向軸(14)の周りの90°の回転が1つの回転方向で有利であり、他の回転方向で困難となるように傾斜して位置している、
ことを特徴とするインプラント(1)。 - 前記歯(7)の前記中心軸(34)が、前記本体(2)を前記長手方向軸(14)に対して直交した断面で見て、前記中央面(36)に対して傾斜して位置していることを特徴とする請求項1に記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)の前記中心軸(34)が、前記本体(2)を前記横軸(15)に対して直交した断面で見ても、前記中央面(36)に対して傾斜して位置していることを特徴とする請求項1または2に記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)が傾斜したピラミッドまたは傾斜した円錐として、それぞれ傾斜した先端が切られたピラミッドまたは傾斜した先端が切られた円錐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つに記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)の前記中心軸(34)が少なくとも接触面(3、4)上で実質的に平行であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)の前記中心軸(34)が、前記本体(2)の前記長手方向軸(14)に対して直交する断面において前記上部接触面(3)を見て前記中央面(36)とで角度+φを含み、かつ前記下部接触面(4)を見て前記中央面(36)とで角度−φを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)の高さが、0.15mm〜1.5mmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)が、前記本体(2)の前記中心軸(5)に対して垂直で且つ互いに直交する2つの断面において、それぞれ1つの険しく傾斜したフランク(8、12)およびそれぞれ1つの緩やかに傾斜したフランク(9、13)を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記インプラント(1)がX線透過性材料から成ることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記インプラント(1)の表面が粗面であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記表面の粗さが2μm〜10μmであることを特徴とする請求項10に記載のインプラント(1)。
- 前記緩やかに傾斜したフランク(9)が、前記横軸(15)に対して直交の断面で見て前記本体(2)の前記中心軸(5)に対して平行の直線とともに角度αを含み、かつ前記険しく傾斜したフランク(8)が同じ直線とともに角度βを含むことを特徴とする請求項8〜11のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- a)前記上部接触面(3)では前記緩やかに傾斜したフランク(13)が、前記長手方向軸(14)に対して直交の断面で見て前記本体(2)の前記中心軸(5)に対して平行の直線とともに角度+γを含み、かつ前記険しく傾斜したフランク(12)が同じ直線とともに角度+δを含み、かつ
b)前記下部接触面(4)では前記緩やかに傾斜したフランク(13)が、前記長手方向軸(14)に対して直交の断面で見て前記本体(2)の前記中心軸(5)に対して平行の直線とともに角度−γを含み、かつ前記険しく傾斜したフランク(12)が同じ直線とともに角度−δを含むことを特徴とする請求項8〜12のいずれか1つに記載のインプラント(1)。 - 前記緩やかに傾斜したフランク(9、13)の前記角度αおよびγが同じ大きさであることを特徴とする請求項13に記載のインプラント(1)。
- 前記険しく傾斜したフランク(8、12)の前記角度βおよびδが同じ大きさであることを特徴とする請求項13または14に記載のインプラント(1)。
- 前記穏やかに傾斜したフランク(9、13)の前記角度αおよびγが30°〜80°であることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記険しく傾斜したフランク(8、12)の前記角度βおよびδが5°〜30°であることを特徴とする請求項13〜16のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)の体積 V が0.15mm3〜1.2mm3であることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記歯(7)の前記険しく傾斜したフランク(8、12)が平行面に位置していることを特徴とする請求項8〜18のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記本体(2)が前記長手方向軸(14)に対して直交の断面(11)で見て片側の丸味部(23)とともに長方形に形成されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1つに記載のインプラント
(1)。 - 前記丸味部(23)の半径が、前記丸味部(23)を通じた骨との接触面が半分より少なく、好ましくは、3分の1より少なく削減されているように配分されていることを特徴とする請求項20に記載のインプラント(1)。
- 前記本体(2)が前記長手方向軸(14)に対して直交の断面(11)で見て2つの対角に取付けられた丸味部(23)とともに長方形に形成されていることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記2つの丸味部(23)の半径が、前記本体(2)の第2の断面(11)が半分より少なく、好ましくは、4分の1より少なく削減されているように配分されていることを特徴とする請求項22に記載のインプラント(1)。
- 前記丸味部(23)が楕円であることを特徴とする請求項20〜22のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記丸味部(23)が2種類の曲率半径を有することを特徴とする請求項20〜23のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記本体(2)が、前記接触面(3、4)および前記前側面(16)と交差する第1および第2の横側面(18、19)を有し、かつ前記本体(2)が前記第1の横側面(18)と前記上部接触面(3)との間、および前記第2の横側面(19)と前記下部接触面(4)との間で対角に丸味部(23)を有することを特徴とする請求項1〜25のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記本体(2)が前記接触面(3、4)と交差する前側面(16)を有し、これと前記接触面(3、4)との間に第2の丸味部(24)を有することを特徴とする請求項1〜26のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 少なくとも1つのX線マーキング(35)を含んで成ることを特徴とする請求項1〜29のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 複数のX線マーキング(35)を含んで成ることを特徴とする請求項28に記載のインプラント(1)。
- 前記本体(2)が少なくとも1つの穴(32)を有し、前記X線マーキング(35)が前記穴(32)へ圧入可能なX線不透過性材料によるピン(31)を含んで成ることを特徴とする請求項28または29に記載のインプラント(1)。
- 少なくとも1つの穴(32)が、前記中心軸(5)に対して平行であり、前記中心軸(5)および前記長手方向軸(14)を通じて固定された平面に位置する穴軸(33)を有することを特徴とする請求項30に記載のインプラント(1)。
- 円周および軸の同心に配置されたピン(31)が、少なくとも1つの半径方向に突出する隆起部(30)を含んで成ることを特徴とする請求項30または31に記載のインプラント(1)。
- 前記ピン(31)が金属、好ましくは、鋼、チタン、タンタル、または金で製造されていることを特徴とする請求項30〜32のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
- 前記接触面(3、4)が完全に歯(7)で装備されていることを特徴とする請求項1〜33のいずれか1つに記載のインプラント(1)。
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