JP2008295547A - 椎間スペーサ - Google Patents

Abstract

【課題】十分な強度を有するとともに、将来的な骨基質との癒着を期待でき、挿入時に椎体の終板を削ることがなく、かつ、挿入後の抜け落ちを防止することができる椎間スペーサを提供する。
【解決手段】椎体間に挿入される椎間スペーサ１であって、リン酸カルシウムからなる人工骨３または自家骨を、厚さ方向の両端面から突出させた状態に収容する空間２ｄを有する金属製または樹脂製の外枠部材２と、椎体間に挿入された状態で、外枠部材２の両端面から出没可能に設けられた可動突出部５とを備える椎間スペーサ１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、椎間スペーサに関するものである。

椎間スペーサの使用例として、頸椎を例示して説明する。
従来、例えば、頸椎ヘルニア等の症例において、その一般的治療法として、頸椎前方より飛び出した髄核を摘出し、椎体間に椎間スペーサを圧入し、椎体を固定する術式（例えば、スミスアンドロビンソン法、クロワード法等）がある。椎間スペーサとしては、挿入方向前方に向かって漸次先細になる略楔形状に形成され、その傾斜面の途中位置に凹凸が設けられているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、椎間スペーサの材質としては、強度を確保するための金属製のものや、将来的な骨基質との融合（癒着）を期待したハイドロキシアパタイト製のものが知られている。

特開平８−１０２７６号公報

しかしながら、略楔形状の傾斜面を頸椎の２つの椎体の終板に接触させる椎間スペーサにおいて、傾斜面の途中位置に設けられた凹凸を終板に係合させて椎間スペーサが椎体間から抜け落ちないようにする場合には、椎間スペーサを椎体間に挿入する際に凹凸によって終板の表面が削られる不都合が発生することがある。また、金属のみからなる椎間スペーサは、将来的な骨基質との癒着を期待できないという不都合がある一方、リン酸カルシウムのみからなる椎間スペーサは、将来的な骨基質との癒着を期待できるものの、その強度が低いという不都合がある。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、十分な強度を有するとともに、将来的な骨基質との癒着を期待でき、挿入時に椎体の終板を削ることがなく、かつ、挿入後の抜け落ちを防止することができる椎間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。
本発明は、椎体間に挿入される椎間スペーサであって、リン酸カルシウムからなる人工骨または自家骨を収容する空間を有する金属製または樹脂製の外枠部材と、椎体間に挿入された状態で、前記外枠部材の前記両端面から出没可能に設けられた可動突出部とを備える椎間スペーサを提供する。

本発明によれば、可動突出部を外枠部材の端面から突出していない状態として、椎間スペーサを頸椎の椎体間に挿入すると、リン酸カルシウムからなる人工骨または自家骨が、その一部を２つの椎体の終板に接触させて椎体間に挟まれる。この挿入動作において、可動突出部が外枠部材の端面から突出しないように保持されているので、該可動突出部によって、椎体の終板が削れてしまう不都合の発生を防止することができる。

そして、椎間スペーサが椎体間に挿入された状態で、可動突出部を外枠部材の端面から突出させることにより、突出した可動突出部を椎体の終板に食い込ませて椎間スペーサが椎体間から抜け落ちないように固定することができる。
椎体の終板に接触するリン酸カルシウムからなる人工骨または自家骨は、将来的な骨との癒着を期待することができる。また、人工骨または自家骨は金属製または樹脂製の外枠部材によって囲まれているので、２つの椎体から圧縮力を受けても外枠部材によって支持されることにより、脆性の高い人工骨等の崩壊が防止され、高い強度を確保することができる。

上記発明においては、前記可動突出部が、前記椎体間への挿入方向に沿って前記外枠部材に回転自在に支持される回転軸と、該回転軸に固定された突出部材とを備え、前記回転軸の一端に、前記外枠部材の外側から該回転軸を回転させるための操作部が備えられ、前記突出部材が、回転軸中心から前記端面までの距離より短い半径を有する収容部と、長い半径を有する突出部とを有することとしてもよい。

このようにすることで、椎間スペーサを椎体間へ挿入した状態で、外枠部材の外側から操作部を操作することにより、回転軸を回転させ、回転軸に固定された突出部材を回転させ、突出部を簡易に突出させることができる。突出部材は、収容部が外枠部材の厚さ方向の端面側となる角度位置に配置されているときには、端面から突出することがなく、椎間スペーサの椎体間へのスムーズな挿入を可能とし、その位置から回転軸を回転させることにより突出部を端面から突出させて、椎体の終板に食い込ませ、椎間スペーサを椎体間により確実に固定することができる。

また、本発明は、椎体間に挿入される椎間スペーサであって、厚さ方向に貫通する空間を有する金属製または樹脂製の外枠部材と、該外枠部材の空間内に、その厚さ方向の両端面から一部を突出させた状態に収容されるリン酸カルシウム製の人工骨または自家骨からなるスペーサ本体と、前記スペーサ本体の突出端から出没可能に設けられた可動突出部とを備える椎間スペーサを提供する。

本発明によれば、可動突出部をスペーサ本体の突出端から突出していない状態として、椎間スペーサを頸椎の椎体間に挿入すると、リン酸カルシウム製の人工骨または自家骨からなるスペーサ本体が、その突出端を２つの椎体の終板に密着させて椎体間に挟まれる。この挿入動作において、可動突出部が突出端から突出しないように保持されているので、該可動突出部によって、椎体の終板が削れてしまう不都合の発生を防止することができる。

そして、椎間スペーサが椎体間に挿入された状態で、可動突出部を作動させて、スペーサ本体の突出端から突出させることにより、突出した可動突出部を椎体の終板に食い込ませて椎間スペーサが椎体間から抜け落ちないように固定することができる。
椎体の終板に密着するスペーサ本体はリン酸カルシウムにより構成されているので、将来的な骨との癒着を期待することができる。また、スペーサ本体は金属製または樹脂製の外枠部材によって囲まれているので、２つの椎体から圧縮力を受けても外枠部材によって支持されることにより、脆性の高いスペーサ本体の崩壊が防止され、高い強度を確保することができる。

上記発明においては、前記可動突出部が、前記椎体間への挿入方向に沿って前記外枠部材に回転自在に支持される回転軸と、該回転軸に固定された突出部材とを備え、前記回転軸の一端に、前記外枠部材の外側から該回転軸を回転させるための操作部が備えられ、前記突出部材が、回転軸中心から前記スペーサ本体の突出端までの距離より短い半径を有する収容部と、長い半径を有する突出部とを有することとしてもよい。

このようにすることで、椎間スペーサを椎体間へ挿入した状態で、外枠部材の外側から操作部を操作することにより、回転軸を回転させ、回転軸に固定された突出部材を回転させ、突出部を簡易に突出させることができる。突出部材は、収容部がスペーサ本体の突出端側となる角度位置に配置されているときには、突出端から突出することがなく、椎間スペーサの椎体間へのスムーズな挿入を可能とし、その位置から回転軸を回転させることにより突出部を突出端から突出させて、椎体の終板に食い込ませ、椎間スペーサを椎体間により確実に固定することができる。

また、上記発明においては、前記外枠部材が金属製であり、該外枠部材に、内外に貫通する貫通孔が設けられていることとしてもよい。
外枠部材を金属製とすることにより、Ｘ線によっても外枠部材の内部に配置されている人工骨または自家骨の状態を確認することが困難になるが、本発明によれば、貫通孔を介して外枠部材の外部から内部の人工骨または自家骨の状態を確認することが可能となる。

本発明によれば、十分な強度を有するとともに、将来的な骨基質との癒着を期待でき、挿入時に椎体の終板を削ることがなく、かつ、挿入後の抜け落ちを防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る椎間スペーサ１について、図１〜図９を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る椎間スペーサ１は、図１に示されるように、金属製または樹脂製の外枠部材２と、該外枠部材２の内側に配置されたスペーサ本体３と、外枠部材２に回転可能に取り付けられた回転軸４と、該回転軸４に固定された突出部材５とを備えている。

前記外枠部材２は、図１および図２に示されるように、挿入方向前方に向かって漸次細くなる略楔形状を有している。挿入方向前方に配されることとなる前側壁２ａは最も面積が小さく、長方形状に形成されている。また、挿入方向後方に配されることとなる後側壁２ｂは最も面積が大きな長方形状に形成されている。これら前側壁２ａと後側壁２ｂとを結ぶ２つの側壁２ｃは、前方から後方に向かって漸次幅広になる台形状に形成されている。これにより、外枠部材２は、前側壁２ａ、後側壁２ｂおよび２つの側壁２ｃからなる４角筒状に形成され、内部に一方向に貫通する収容部２ｄを備えている。また、外枠部材２の側壁２ｃには、図２に示されるように貫通孔６が設けられている。

前記スペーサ本体３は、例えば、ハイドロキシアパタイトまたはβリン酸三カルシウムのようなリン酸カルシウム多孔体からなり、図１および図２に示されるように、前記外枠部材２に設けられた収容部２ｄ内にぴったりと収まる略楔形状を有している。これにより、スペーサ本体３は、図１に示されるように、その周囲４面を外枠部材２によって取り囲まれて支持されるようになっている。

また、スペーサ本体３は、図２に示されるように、前記収容部２ｄの深さ寸法よりも厚い厚さ寸法を有し、収容部２ｄの両端から傾斜面（突出端）３ａ，３ｂを突出させるようになっている。これにより、椎間スペーサ１が椎体間に挿入される際には、椎体の終板にスペーサ本体３の傾斜面３ａ，３ｂを密着させ、それよりも硬度の高い外枠部材２が終板に接触しないようになっている。
また、スペーサ本体３に代えて、スペーサ本体３のような形状ではない人工骨を収容してもよい。その場合には、人工骨の一部が椎体の終板に接触するように配置されていればよい。

前記回転軸４は、前記外枠部材２の前側壁２ａおよび後側壁２ｂに設けられた貫通孔７に回転自在に挿入され、椎間スペーサ１の挿入方向に沿って配置されている。
前記スペーサ本体３には、図３に示されるように、回転軸４との干渉を回避して、該スペーサ本体３を収容部２ｄに一方向から収容できるようにするための溝３ｃが設けられている。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。すなわち、溝３ｃに回転軸４を一致させてスペーサ本体３を収容部２ｄに挿入することにより、スペーサ本体３を外枠部材２に取り付けることができるようになっている。

前記突出部材５は、図４および図５に示されるように、偏心した円弧面５ａを有する平板状のカムであり、回転軸４の両端に固定されている。
外枠部材２には、図１に示されるように、２つの突出部材５をそれぞれ回転可能に収容するスペース８が設けられている。回転軸４を回転させると、このスペース８内において突出部材５が回転させられ、偏心した円弧面５ａを前記スペーサ本体３の傾斜面３ａ，３ｂから出没させることができるようになっている。

突出部材５の円弧面５ａは、図５に示されるように、回転軸４を基準として軸対称に設けられている。そして、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態へ、矢印Ｂで示すように左回転させられることにより、回転軸４中心から、スペーサ本体３の傾斜面３ａ，３ｂ方向に配される円弧面５ａまでの距離を漸次増加させ、円弧面５ａを傾斜面３ａ，３ｂから次第に突出させることができるようになっている。

略楔形状のスペーサ本体３の厚さ寸法が厚い側に配置される外枠部材２の後側壁２ｂには、図４に示されるように、一方の突出部材５の側面を露出させる貫通孔９が設けられている。そして、当該貫通孔９から露出する突出部材５の側面には、貫通孔９を介して挿入される工具１１（図６参照。）を係合可能な鍵穴１０が設けられている。

このように構成された本実施形態に係る椎間スペーサ１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る椎間スペーサ１を用いて、例えば、頸椎ヘルニアの治療を行うには、頸部の前方を切開してヘルニアを生じている椎間板の髄核を摘出し、図７に示されるように、２つの椎体Ｃの終板Ｄ間に本実施形態に係る椎間スペーサ１を挿入する。

この場合に、予め回転軸４を回転させて突出部材５の円弧面５ａをスペーサ本体３の傾斜面３ａ，３ｂから突出しない位置に配置しておく。そして、鍵穴１０を露出させる貫通孔９が設けられている後側壁２ｂを挿入方向の後方にして、椎間スペーサ１を椎体Ｃの終板Ｄ間に挿入する。

外枠部材２およびスペーサ本体３は、一方向に先細になる略楔形状に形成されているので、面積の小さい前側壁２ａを前方にして挿入することにより、椎体Ｃ間の隙間が小さくても、容易に挿入を開始することができる。また、楔形状のスペーサ本体３によれば、その傾斜面３ａ，３ｂを椎体Ｃの終板Ｄ間に滑り込ませることにより、椎間スペーサ１を容易に椎体Ｃ間に挿入していくことができる。

この場合において、挿入に際しては突出部材５の円弧面５ａがスペーサ本体３の傾斜面３ａ，３ｂから突出しない位置に配置されているので、円弧面５ａが椎体Ｃの終板Ｄに接触せず、挿入の邪魔になることがない。その結果、傾斜面３ａ，３ｂに凹凸を突出させた従来のスペーサのように、挿入時に凹凸が椎体Ｃの終板Ｄを削ってしまう不都合の発生を防止することができる。

そして、椎間スペーサ１が椎体Ｃ間に挿入されると、図８に示されるように、スペーサ本体３の傾斜面３ａ，３ｂが椎体Ｃの終板Ｄに密着させられる。
椎間スペーサ１は、椎体Ｃの終板Ｄ間に挟まれて、圧縮力を受ける。椎体Ｃの終板Ｄに密着しているスペーサ本体３はリン酸カルシウムにより構成されているので、圧縮強度は低いが、本実施形態においては、金属製または樹脂製の外枠部材２によって全周を取り囲まれているので、椎体Ｃからの圧縮力を受けても、崩壊することなく保持される。
そして、スペーサ本体３はリン酸カルシウムにより構成されているので、椎体Ｃの終板Ｄに密着させられることにより、経時的に、椎体Ｃの骨基質に融合して一体化していくようになる。
スペーサ本体をこのような形状ではなく、その一部が椎体Ｃの終板Ｄに接触するような形状にした場合においても、椎体Ｃが骨基質に融合していくことが期待できる。

この状態で、挿入方向の後方に配置されている後側壁２ｂに設けられた貫通孔９を介して、突出部材５の鍵穴１０に工具１１を挿入して、図４（ｂ）に示されるように、左回りに回転させることにより、突出部材５を回転軸４回りに回転させてその円弧面５ａを傾斜面３ａ，３ｂから突出させることができる。
これにより、図９に示されるように、傾斜面３ａ，３ｂから突出した突出部材５の円弧面５ａを椎体Ｃの終板Ｄに食い込ませて、摩擦を増大させ、椎体Ｃ間から椎間スペーサ１が抜け落ちるのを防止することができる。

このように、本実施形態に係る椎間スペーサ１によれば、椎体Ｃ間において高い圧縮強度を保持しつつ、リン酸カルシウムからなるスペーサ本体３を椎体Ｃの終板Ｄに密着させて将来的な骨基質との融合を期待することができる。さらに、突出部材５を突出させない状態の平坦な傾斜部３ａ，３ｂにより略楔形状の椎間スペーサ１をスムーズに、かつ、椎体Ｃの終板Ｄを損傷することなく挿入でき、挿入後は、突出部材５を突出させて、椎体Ｃ間から抜け落ちないように容易に固定することができるという利点を有する。

また、本実施形態に係る椎間スペーサ１によれば、外枠部材２の側壁２ｃに貫通孔６が設けられているので、外枠部材２がＸ線を透過し難い金属により構成されていても、貫通孔６を介して外枠部材２内部のスペーサ本体３の状態を確認することが可能となる。スペーサ本体３の状態としては、例えば、挿入直後における崩壊の有無や、長時間経過後の骨基質との融合の有無等が挙げられる。

なお、本実施形態に係る椎間スペーサ１によれば、回転軸４の回転により突出部材５を傾斜面３ａ，３ｂから次第に突出させるよう偏心した円弧状のカムにより構成したが、これに代えて、他の形状のカムを採用してもよい。
また、回転軸４の回転により突出する突出部材５を採用したが、これに代えて、シャフトの軸方向への移動により回転し、あるいは、半径方向に移動させられて傾斜面３ａ，３ｂから突出させられる突出部材５を採用してもよい。
また、本実施形態においては、リン酸カルシウム多孔体のような人工骨からなるスペーサ本体３を使用する場合について説明したが、これに代えて、患者から採取した自家骨を使用することとしてもよい。

本発明の一実施形態に係る椎間スペーサを示す平面図である。 図１の椎間スペーサを示す側面図である。 図２の椎間スペーサのＡ−Ａ断面を示す断面図である。 図１の椎間スペーサの正面図である。 図１の椎間スペーサの突出部材の動作を説明する図であり、（ａ）は収容状態、（ｂ）は突出状態をそれぞれ示している。 図１の椎間スペーサの突出部材の操作を説明する斜視図である。 図１の椎間スペーサを椎体の終板間に挿入する動作を説明する図である。 図１の椎間スペーサを椎体の終板間に挿入した状態を示す図である。 図１の椎間スペーサの突出部材を突出させた状態を示す図である。

符号の説明

Ｃ 椎体
Ｄ 終板
１ 椎間スペーサ
２ 外枠部材
２ｄ 収容部（空間）
３ スペーサ本体
３ａ，３ｂ 傾斜面（突出端）
４ 回転軸（可動突出部）
５ 突出部材（可動突出部）
５ａ 円弧面（突出部）
６ 貫通孔
９ 貫通孔（操作部）
１０ 鍵穴（操作部）

Claims (5)

1. 椎体間に挿入される椎間スペーサであって、
   リン酸カルシウムからなる人工骨または自家骨を収容する空間を有する金属製または樹脂製の外枠部材と、
   椎体間に挿入された状態で、前記外枠部材の前記両端面から出没可能に設けられた可動突出部とを備える椎間スペーサ。
2. 前記可動突出部が、前記椎体間への挿入方向に沿って前記外枠部材に回転自在に支持される回転軸と、該回転軸に固定された突出部材とを備え、
   前記回転軸の一端に、前記外枠部材の外側から該回転軸を回転させるための操作部が備えられ、
   前記突出部材が、回転軸中心から前記端面までの距離より短い半径を有する収容部と、長い半径を有する突出部とを有する請求項１に記載の椎間スペーサ。
3. 椎体間に挿入される椎間スペーサであって、
   厚さ方向に貫通する空間を有する金属製または樹脂製の外枠部材と、
   該外枠部材の空間内に、その厚さ方向の両端面から一部を突出させた状態に収容されるリン酸カルシウム製の人工骨または自家骨からなるスペーサ本体と、
   前記スペーサ本体の突出端から出没可能に設けられた可動突出部とを備える椎間スペーサ。
4. 前記可動突出部が、前記椎体間への挿入方向に沿って前記外枠部材に回転自在に支持される回転軸と、該回転軸に固定された突出部材とを備え、
   前記回転軸の一端に、前記外枠部材の外側から該回転軸を回転させるための操作部が備えられ、
   前記突出部材が、回転軸中心から前記スペーサ本体の突出端までの距離より短い半径を有する収容部と、長い半径を有する突出部とを有する請求項３に記載の椎間スペーサ。
5. 前記外枠部材が金属製であり、
   該外枠部材に、内外に貫通する貫通孔が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椎間スペーサ。

Images