JP2008543469A - 椎間板プロテーゼ - Google Patents
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Abstract
【課題】下部のプロテーゼ板16と、凸状の球状キャップ形の表面を形成しかつプロテーゼ板に嵌入するように適合させたインサート部18とから成る下部の要素14を備えた椎間板プロテーゼを提供する。
【解決手段】プロテーゼ板16は、底部28を有する窪み38と、インサート部を挿入するための挿入用開口部36によって中断された外周縁34とを備えており、インサート部18は、窪み38内に配置されるように適合させた基部48を有す。インサート部及びプロテーゼ板16は、窪みの底部に対して垂直な方向OZに向けてプロテーゼ板とインサート部の挿入用端部とを締結するための第1の締結手段56、40を備えており、第2の締結手段は、挿入用開口部内に配置されかつ方向OZに向けてインサート部の第2の端部とプロテーゼ板とを締結するためにインサート部の相補部材62と協働するように適合させた非不動式締結部材46を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】プロテーゼ板16は、底部28を有する窪み38と、インサート部を挿入するための挿入用開口部36によって中断された外周縁34とを備えており、インサート部18は、窪み38内に配置されるように適合させた基部48を有す。インサート部及びプロテーゼ板16は、窪みの底部に対して垂直な方向OZに向けてプロテーゼ板とインサート部の挿入用端部とを締結するための第1の締結手段56、40を備えており、第2の締結手段は、挿入用開口部内に配置されかつ方向OZに向けてインサート部の第2の端部とプロテーゼ板とを締結するためにインサート部の相補部材62と協働するように適合させた非不動式締結部材46を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は椎間板プロテーゼに関し、より正確には、2つの腰椎間に移植することを目的とした椎間板プロテーゼに関する。
椎間板が著しく変性していると、椎間板を切除して、その代用としてインプラントすなわちプロテーゼに置換することが必要となる。このようなプロテーゼを用いて上下2つの椎骨がある程度の可動性を発揮できるようにするために、プロテーゼは機能的に2つの要素より成る。それぞれのプロテーゼは、椎骨面に係止される一方の表面と、ボールジョイント型の要素である一の部材で構成された他方の表面を有する。このように、ボールジョイント型の機構が存在することにより、自然な動きに近い動きが可能となる。
プロテーゼが移植できるようにするためには、2つの椎骨を分離させて、その間にプロテーゼを配置する必要がある。このように分離されると、特に椎骨同士を連結している靱帯にある程度の外傷が生じてしまう。したがって、椎骨同士の分離が極力小さくてすむ椎間板プロテーゼ(intervertebral disk prosthesis:人工椎間板)を利用できることが望ましい。
このような目的のものとして、3つないし4つに分かれた部品より成る椎間板プロテーゼが技術的に知られている。これには通常、下部のプロテーゼ板と、凹状の球状キャップが形成された上部のプロテーゼ板と、外科医が下部のプロテーゼ板に配置するインサート部がある。このインサート部には、ボールジョイント型の機構を形成する凸状の球状キャップの表面が形成されている。
このようなインサート部は、最初に上下のプロテーゼ板を移植し、その後で嵌着させることができるので、2つの椎骨が離れる距離を小さくすることが可能となる。
しかしながら、インサート部が下部のプロテーゼ板から機械的に分離されていることから、直交する主要な3方向に対して、インサート部を下部のプロテーゼ板に対して機械的にロックさせることが必要となる。しかしながら、このようなロック機構は外科医にとって使いやすいものでなくてはならず、又このロック機構によって椎間板プロテーゼの総厚が大きくなり、椎骨の離れ方が大きくなってしまうことがないようにしなければならない。
国際公開第WO03075803号パンフレット
本発明の目的は、上部のプロテーゼ板と、下部のプロテーゼ板と、下部のプロテーゼ板に装着されて上記の諸条件を満たすインサート部とを備えた椎間板プロテーゼを提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の椎間板プロテーゼは、
下部のプロテーゼ板と、凸状の球状キャップ形の表面を形成しかつ前記プロテーゼ板に嵌入するように適合させたインサート部とから成る下部の要素と、
凹状の球状キャップ形の表面を形成する上部の要素と、
を備えており、
下部のプロテーゼ板と、凸状の球状キャップ形の表面を形成しかつ前記プロテーゼ板に嵌入するように適合させたインサート部とから成る下部の要素と、
凹状の球状キャップ形の表面を形成する上部の要素と、
を備えており、
前記プロテーゼ板は、有底の窪みと、前記インサート部を挿入するための挿入用開口部によって中断された外周縁とを有しており、
前記インサート部は、前記窪み内に配置されるように適合させた基部を有し、該基部は、前記窪みの底部と協働するための下面と、前記凸状の球状キャップが形成された上面とを有しており、
前記インサート部及び前記プロテーゼ板は、
インサート部がプロテーゼ板と協働する際に、前記窪みの底部に対して垂直な方向OZに向けて前記プロテーゼ板とインサート部の挿入用端部とを締結するための第1の締結手段と、
インサート部がプロテーゼ板と協働する際に、前記窪みの底部に対して垂直な方向OZに向けて前記プロテーゼ板とインサート部の挿入用端部とを締結するための第1の締結手段と、
前記挿入用開口部内に配置されかつ前記方向OZに向けて前記インサート部の第2の端部と前記プロテーゼ板とを締結するためにインサート部の相補部材と協働するように適合させた非不動式締結部材を備えた第2の可撓変形可能な締結手段と、
を備えていることを特徴とする椎間板プロテーゼである。
を備えていることを特徴とする椎間板プロテーゼである。
インサート部が下部のプロテーゼ板内に配置され、プロテーゼ板の挿入用端部及び対向する端部において方向OZに向けてロックされると、インサート部が締結されるので、下部のプロテーゼ板に対するインサート部の締結が効果的になされることは明白である。
本明細書において、非不動式部材という表現は、例えば可撓変形可能なクリップ式システムといった変形可能な部材、又はインサート部の第2の端部を下部のプロテーゼ板にロックさせるのに適した着脱可能な部材のいずれかを意味する。
またこの非不動式部材は、外科医がインサート部を嵌着できるようにするために、下部のプロテーゼ板と上部のプロテーゼ板との間に設けられるべき距離が著しく大きくなってしまうことのないような形状を有することが可能であることも明白である。
前記第1の締結手段は、
前記インサート部における基部の挿入用端部から延在している突出部と、
前記窪み内に開口しかつインサート部が前記プロテーゼ板の前記窪み内に嵌入されるときに前記突出部と協働するように適合させた挿入用開口部と対向して、プロテーゼ板の凸条端部にある開口部と、
を備えることが好ましい。
前記インサート部における基部の挿入用端部から延在している突出部と、
前記窪み内に開口しかつインサート部が前記プロテーゼ板の前記窪み内に嵌入されるときに前記突出部と協働するように適合させた挿入用開口部と対向して、プロテーゼ板の凸条端部にある開口部と、
を備えることが好ましい。
第1の実施形態において、前記第2の締結手段は、
前記プロテーゼ板の挿入用開口部内に突出しかつ締結される可撓変形可能な部材と、
インサート部における基部の第2の端部から突出しかつ該可撓変形可能な部材と協働することでインサート部をクリップ留めするための硬質部材と、
を備えている。
前記プロテーゼ板の挿入用開口部内に突出しかつ締結される可撓変形可能な部材と、
インサート部における基部の第2の端部から突出しかつ該可撓変形可能な部材と協働することでインサート部をクリップ留めするための硬質部材と、
を備えている。
クリップ作用により、インサート部の第2の端部を下部のプロテーゼ板にロックできることは明白である。また、プロテーゼ板に締結されたクリップ要素は、外科医がインサート部を嵌着できるよう、2つの椎骨間に設けられるべき距離を著しく大きくしない程度に、高さを抑えることが可能であることも明白である。
第2の実施形態において、前記第2の締結手段は、インサート部における基部の第2の端部と協働する正中部分と、可撓変形によって前記プロテーゼ板の外周縁における開口部内に進入するように適合させた2つの端部とを有する、着脱可能であって可撓変形可能な部材よりなる。
外科医がインサート部及び下部のプロテーゼ板の両方と協働する他の可撓変形可能な部品を用いることで、方向OZに向けてプロテーゼ板に対するインサート部がロックされることは明白である。ここで、この着脱可能な要素は、インサート部を嵌着させるために2つの椎骨間に設けるべき距離を大きくするほどの厚さにまで大きくすることはない。
本発明の他の特徴及び利点については、本発明を限定しない実施例として開示する本発明の実施の形態に関する以下の詳細説明からさらに明らかとなる。以下添付図面を参照して説明する。
まず、図1を参照しながら、椎間板プロテーゼに関する第1の実施形態における構成要素について説明する。
プロテーゼ10は上部の要素12及び下部の要素14から成る。下部の要素14は、下部のプロテーゼ板16と、この下部のプロテーゼ板16に装着するように適合させたインサート部18とを備えている。
上部の要素12は、椎骨にプロテーゼ板を係止するための手段24を設けた上面22を有するプロテーゼ板20を備えている。プロテーゼ板の下面26(図示せず)には、凹状の球状キャップの一部分を形成する構造が設けてある。
プロテーゼにおける下部の要素であるプロテーゼ板16は、下側の椎骨の椎骨面にプロテーゼ板を係止するための部材32が設けられた下面30を有する、実質的に平坦な底部28を有している。このプロテーゼ板16は、底部28の3つの側部34a、34b、34cに沿って延在しかつインサート部18を嵌着させるための挿入用開口部36から離間された、外周縁34を有している。したがってプロテーゼ板16には、挿入部18を入れ込むように適合させた内容積部38が形成されている。挿入用開口部36と対向する外周縁34の一部分34bは、その下部において底部28の高さレベルで開口部40を有している。この開口部40は容積部38に向かって開口している。外周縁34の一部分34a及び部分34cは、挿入用開口部36の近辺に、外周縁の高さh’より低い高さhをなす2つの段差部42を形成している。これらの段差部42を含め、外周縁34の内面には、インサート部18が収容される容積部38’が形成されている。
挿入用開口部36には、段差部42の高さhと実質的に等しい高さh”を有するオス形のクリップ用部材46が設けられている。
インサート部18は、プロテーゼ板16の外周縁34の内面と実質的に同一のものとした周辺の基部48より成っている。図2及び図3で一層明確に図示するように、球状キャップ52の一部を形成する部品50が、インサート部18の基部48に搭載されている。球状キャップ52は、上部の要素12内に形成された凹状の球状キャップの半径と協働する半径を有している。ただ、凸状の球状キャップの部分を形成する部品50は、基部48と一体化した部品としてもよいことはいうまでもない。ここで説明した配置例は、基部48及び球状キャップ52を適切な2つの異種材料で作成できるという利点を有している。
インサート部18の基部48は、その挿入用端部54において、容積部38’に向かって開口しているプロテーゼ板の窪み40内に進入するように適合させた延長部56を有している。基部48の他端部58において、インサート部の基部48は、プロテーゼ板のオス形のクリップ用部材46と協働するにように適合させたメス形のクリップ用部材60を有している。
上述したプロテーゼは、外科医によって以下の態様で生体の椎間板が除去された2つの椎骨間に嵌入される。2つの椎骨に対して、必要な分離がなされる。次に、外科医が上部の要素12を上側の椎骨の椎骨面に嵌着させて、それを係止する。その後、外科医は下部の要素14のプロテーゼ板16を下側の椎骨の椎骨面に嵌着させ、それを係止する。
次に、外科医はインサート部18の挿入用端部56を挿入用開口部36に対向する位置に持っていく。まず、インサート部18の底部62がオス形のクリップ用部材46及び段差部42の上に静止される。これにより、プロテーゼ板の外周縁の高さh’と、段差部42の高さh及びクリップ用部材46の高さh”それぞれとの間の違いによって、インサート部を嵌着させるために必要な2つの椎骨間の分離は小さなものとなる。外科医はさらに作業を進めて、挿入用端部56を下向きに傾斜させながら、インサート部18を窪み38内に挿入する。インサート部をプロテーゼ板内に入れ込む作業が続くと、インサート部上の突出部54は、プロテーゼ板の外周縁にある開口部48内に進入し、インサート部の底部62がプロテーゼ板の底部28と接触するようになる。外科医がインサート部の端部58に上から圧力を加えることにより、オス形のクリップ用部材46に可撓変形を生じさせる。これにより、メス形のクリップ用部材60がオス形のクリップ用部材のフック部分の下に位置することになる。
インサート部18の挿入が終了すると、インサート部18は完全にプロテーゼ板16にロックされる。縦方向OZにおいて、このロック作用はインサート部の挿入用端部も対象としており、インサート部の突出部56を開口部40に入れ込むことによってロック機能が発揮されるとともに、インサート部の他端部においては、クリップ用部材46及び60を協働させることでロック機能が有効となる。さらに、外周縁34及び段差部42が、他の2方向X及びYに向けて、プロテーゼ板16に対してインサート部18をロックする。この結果、インサート部18と下部のプロテーゼ板16との間で非常に強固な連結が得られる。
図4は、下部のプロテーゼ板16に嵌入されたインサート部18を示している。
次に、図5を参照しながら、椎間板プロテーゼ10’に関する第2の実施形態を説明する。このプロテーゼ10’は、図1における上部の要素と同一のものとした上部の要素12より成っている。また、下部の要素14’も下部のプロテーゼ板16’及びインサート部18’から成っている。
この第2の実施形態を詳細に説明する前に、第2の実施形態と第1の実施形態との間で唯一の重要な相違点として、インサート部18’の第2の端部が下部のプロテーゼ板16’に対して方向Zに向けてどのような態様でロックされるかを示す。
プロテーゼ板16’は、実質的に平坦な底部28と、この底部28の3つの側部に配置されて、実質的に図1の外周縁34と同一のものとした外周縁34とを有している。したがって、この外周縁34は、インサート部18’を内容積部38、38’に配置するための挿入用開口部36を形成している。外周縁34の一部分34bは開口部40を備えている。第1の実施形態との本質的な違いは、第1に、挿入用開口部36を上部で閉鎖する段差部42が存在しないこと、第2に、図示されない2つの開口部64が挿入用開口部36近傍の外周縁の内面に存在することである。さらに、挿入用開口部36内に突出する高さeの非常に低い延長部68が設けられている。
インサート部における基部48’の第2の端部58’は、蟻溝状の部分70としている。さらに、インサート部における基部48’の前記第2の端部58’は2つの凹部72を有しており、その高さは基部48’の高さよりも僅かに低くしてある。さらに、この蟻溝状の着脱可能な部分70は、その端部78近辺に、基部48’の上面側に開口している長孔80を有する。この長孔80は、長孔80内に進入するように適合させた正中の部分84と、2つの直角状戻り部86と、基部の凹部72に進入するように適合させた2つのロック用フランジ88とを有する着脱可能で可撓変形可能なロック用部品82の正中の部分を入れ込むように適合させてある。なお、フランジ88の長さは、これらのフランジの端部88aがインサート部における基部48’の外面から突出する十分なサイズに設計される。
プロテーゼ10‘は、以下の態様で2つの椎骨間に嵌入される。
外科医は連続的に、上部の要素12を嵌着させ、それを上側の椎骨の椎骨面に係止し、さらに下部のプロテーゼ板16’を嵌着させ、この下部のプロテーゼ板16’も同様に下側の椎骨の椎骨面に係止される。次に外科医は、インサート部16’の挿入用端部54をプロテーゼ板の挿入用開口部36に対向した位置に持っていく。これより前に、ロック用部品82が長孔80内と凹部72内に配置される。外科医は、適切な外科用器具を用いて、ロック用部品82の屈折部分86に圧力を印加する。これによって、ロック用部品におけるフランジ88の端部88aは、インサート部における基部48’の側壁部から突出することがなくなる。このことは、インサート部における基部48’の部分70を概ね蟻溝状の形としたことで可能となる。外科医は、突出部56が開口部40に入るまで、インサート部をプロテーゼ板16’の容積部38、38’内に進入させる。そして、インサート部における基部48’の下面がプロテーゼ板の平坦な底部28と接触する。この位置で、ロック用部品82の端部88aは、プロテーゼ板の周壁34の内面にある開口部64に面することになる。そして外科医は、フランジ88の端部88aが開口部64に入るように、可撓性ロック用部品82に印加していた圧力を解除すればよい。
このような状況で、インサート部18’の挿入用端部は、突出部56及び窪み40が協働することにより、方向Zに向けてプロテーゼ板にロックされる。インサート部の第2の端部も、プロテーゼ板の周壁にある開口部64においてロック用フランジ88が協働することにより、プロテーゼ板にロックされる。このように延長部68と協働してロックする第2の様式によって、方向X及び方向Yに向けてプロテーゼ板16’にインサート部18’がロックされる。
2つの好ましい実施形態を示す図において、インサート部における基部を入れ込むように適合させたプロテーゼ板内の窪みは、基部自体と同様に、実質的に矩形状としている。
ただ、プロテーゼ板における窪みとインサート部における基部とが台形で、さらに長くした基部が挿入用開口部に対応していたとしても、本発明の範囲から逸脱することはないと考えられる。プロテーゼの使用中に、挿入方向に対して傾斜した基部の側部が窪みにおける対応する側部(これも傾斜した状態)と協働すれば、インサート部の方向に印加された外力がある程度吸収される。
10…プロテーゼ;10’…椎間板プロテーゼ
12…上部の要素
14…下部の要素;14’…下部の要素
16…下部のプロテーゼ板;16’…下部のプロテーゼ板
18…インサート部;18’…インサート部
20…上面を有するプロテーゼ板
22…手段を設けた上面
24…椎骨にプロテーゼ板を係止するための手段
26…プロテーゼ板の下面
28…底部
30…下面
32…プロテーゼ板係止部材
34…外周縁;34a…底部の側部;34b…底部の側部;34c…底部の側部
36…挿入用開口部
38…内容積部;38’…内容積部
40…開口部
42…段差部
46…オス形のクリップ用部材
48…基部;48’…インサート部における基部
50…球状キャップの一部を形成する部品
52…球状キャップ
54…挿入用端部
56…延長部
58…他端部;58’…第2の端部
60…メス形のクリップ用部材
62…底部
64…開口部
68…高さの低い延長部
70…蟻溝状の部分
72…基部の凹部
78…端部
80…長孔
82…ロック部品
84…正中部分
86…直角状戻り部
88…ロック用フランジ;88a…フランジ端部
e…挿入用開口部内に突出する高さ
h’…プロテーゼ板の外周縁の高さ;h”…段差部の高さと実質的に等しい高さ
h…段差部の高さ
OZ…窪みの底部に垂直な方向
12…上部の要素
14…下部の要素;14’…下部の要素
16…下部のプロテーゼ板;16’…下部のプロテーゼ板
18…インサート部;18’…インサート部
20…上面を有するプロテーゼ板
22…手段を設けた上面
24…椎骨にプロテーゼ板を係止するための手段
26…プロテーゼ板の下面
28…底部
30…下面
32…プロテーゼ板係止部材
34…外周縁;34a…底部の側部;34b…底部の側部;34c…底部の側部
36…挿入用開口部
38…内容積部;38’…内容積部
40…開口部
42…段差部
46…オス形のクリップ用部材
48…基部;48’…インサート部における基部
50…球状キャップの一部を形成する部品
52…球状キャップ
54…挿入用端部
56…延長部
58…他端部;58’…第2の端部
60…メス形のクリップ用部材
62…底部
64…開口部
68…高さの低い延長部
70…蟻溝状の部分
72…基部の凹部
78…端部
80…長孔
82…ロック部品
84…正中部分
86…直角状戻り部
88…ロック用フランジ;88a…フランジ端部
e…挿入用開口部内に突出する高さ
h’…プロテーゼ板の外周縁の高さ;h”…段差部の高さと実質的に等しい高さ
h…段差部の高さ
OZ…窪みの底部に垂直な方向
Claims (6)
- 下部のプロテーゼ板(16)と、
凸状の球状キャップ形の表面を形成しかつ前記プロテーゼ板に嵌入するよう適合させたインサート部(18)と
を有する下部の要素(14)と、
凹状の球状キャップ形の表面を形成する上部の要素(12)と、
を備える椎間板プロテーゼであって、
前記プロテーゼ板(16)は、
底部(28)を有する窪み(38)と、
前記インサート部(18)を挿入するための挿入用開口部(36)によって中断された外周縁(34)と
を備えており、
前記インサート部(18)は、前記窪み(38)内に配置されるように適合させた基部(48)を有し、
該基部は、前記窪み(38)の底部と協働するための下面と、前記凸状の球状キャップ(52)が形成された上面とを有しており、
前記インサート部(18)及び前記プロテーゼ板(16)は、
インサート部(18)がプロテーゼ板(16)と協働する際、前記窪み(38)の底部(28)に対して垂直な方向(OZ)に向けて前記プロテーゼ板とインサート部の挿入用端部(54)とを締結するための第1の締結手段(56, 40)と、
前記挿入用開口部(36)内に配置され、前記方向(OZ)に向けて前記インサート部(18)の第2の端部と前記プロテーゼ板(16)とを締結するためにインサート部(18)の相補部材と協働するように適合させた非不動式締結部材を備える第2の可撓変形可能な締結手段(60, 46, 64, 82, 80)と、
を備えることを特徴とする椎間板プロテーゼ。 - 請求項1に記載の椎間板プロテーゼにおいて、
前記第1の締結手段は、
前記インサート部(18)における基部の挿入用端部(54)から延在している突出部(56)と、
前記窪み(38)内に開口し、インサート部が前記プロテーゼ板の前記窪み内に嵌入される際に前記突出部と協働するように適合させた挿入用開口部(36)と対向して、プロテーゼ板の凸条端部(34b)にある開口部(40)と、
を備えることを特徴とする椎間板プロテーゼ。 - 請求項1又は請求項2に記載の椎間板プロテーゼにおいて、
前記第2の締結手段は、
前記プロテーゼ板(16)の挿入用開口部(36)内に突出して締結される可撓変形可能な部材(46)と、
インサート部における基部(48)の第2の端部(58)から突出して該可撓変形可能な部材と協働することで、インサート部をクリップ留めするための硬質部材(60)と、
を備えることを特徴とする椎間板プロテーゼ。 - 請求項3に記載の椎間板プロテーゼにおいて、
前記可撓変形可能な部材は、フックで終端するプロテーゼ板(16)の挿入用開口部(36)内に突出している突出部(46)であることを特徴とする椎間板プロテーゼ。 - 請求項1又は請求項2に記載の椎間板プロテーゼにおいて、
前記第2の締結手段は、インサート部における基部の第2の端部(78)と協働する正中部分(84)と、可撓変形によって前記プロテーゼ板の外周縁(34)における開口部(64)内に進入するように適合させた2つの端部(88)とを有する、着脱自在かつ可撓変形可能な部材(82)で構成されることを特徴とする椎間板プロテーゼ。 - 請求項5に記載の椎間板プロテーゼにおいて、
インサート部における基部の第2の端部(78)は、その上面に開口している縦方向の長孔(80)を有しており、着脱自在部材の前記正中部分(84)は前記長孔内に進入させることが可能であることを特徴とする椎間板プロテーゼ。
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