JP2009056334A - 人工椎間板およびスペーサー - Google Patents

Abstract

【課題】先行技術より改良された人工椎間板を提供する。
【解決手段】既知のように、底部プレート（１）、これに対向する上部プレート（２）および介在芯（３）を有する人工椎間円板が作られる。プレートのうちの少なくとも１つは、芯に面する側に第１の凹形接触面（６）を有する。芯には、少なくとも１つの隣接する第１の凸形接触面が設けられる。案内性および弾性を向上するため、接触面の１つを囲んで溝（１１）が設けられ、ここに対向する接触面に接触する弾性のあるリング（１３）が埋込まれる。
【選択図】図２

Description

この発明は、請求項１のプリアンブルに記載の、または請求項５のプリアンブルに記載の人工椎間板に関する。

この種の椎間板は、ＤＥ４２ ０８ １１６ Ｃから公知である。さらに、ＥＰ ０ ４７１ ８２１ Ｂから、１つの側が球状に作られた芯を有する人工椎間板が公知である。
ＤＥ４２ ０８ １１６ Ｃ ＥＰ ０ ４７１ ８２１ Ｂ

この発明の目的は、先行技術よりも改良された、冒頭に記載した種類の人工椎間板を作ることである。

この目的は、請求項１に記載の、または請求項５に記載の人工椎間板によって達成される。

請求項１に記載の人工椎間板では、減衰は、特に端部領域の傾斜運動で提供される。請求項５に記載の人工椎間板では、垂直の減衰が特に改良され、軸方向の回転が制限される。

この発明のさらなる展開例は、従属請求項の中で特徴付けられる。
この発明のさらなる特徴および利点は、図面を使用した実施例の説明から明らかである。

図面からわかるように、人工椎間板の各実施例は、底部プレート１、これに対向する上部プレート２および介在芯３を有する。

図１および図２に示される第１の実施例では、底部プレート１は、芯から離れた方を向く外側に平坦な外面４を有する。底部プレートは、その外端縁に、外面に向って外側に垂直に延在する歯５を有し、これは隣接する椎体の壁に係合する役目を果たす。外面４に対向する内側に、底部プレートは凹形のくぼみ６を有し、これは球状のセグメントとして作られることが好ましい。この凹形のくぼみに隣接しかつそれを取囲むように、外面４に平行な端縁領域７が延在する。

図２からわかるように、上部プレート２は、底部プレート１と同一に作られ、鏡対称に配置されているだけのため、上部プレート２の凹形のくぼみ６′は、底部プレート１の凹形のくぼみ６に面する。

底部プレート１と上部プレート２との間に芯３がある。これは、対称軸８に対して対称に配置され、かつ両凸レンズの形を有する中央部分９を有し、その凸形の外面は、それぞれ、同じ湾曲、特に球状の湾曲を有する。これは底部プレートおよび上部プレートの凹形のくぼみ６または６′がその湾曲で協働するためである。

さらに図２に示されるように、芯３は端縁領域１０も有し、その外径は底部プレートおよび上部プレートの直径と同一である。端縁領域は、底部プレートおよび上部プレートに面する２つの面が互いに対して平行に作られ、かつ芯の対称な面に対して平行に作られるのが好ましい。

さらに図２からわかるように、端縁領域１０は、底部プレート１に面する下側に、中央部分９に隣接する環状のくぼみ１１を有する。図示の実施例では、これは円の一部の形状の断面を有する。これに対向する底部プレートの端縁領域７の面は、環状のくぼみ１２を有し、これは同じ半径を有し、同様に円の一部の形状の断面を有する。

図２からわかるように、上部プレート２に面する端縁領域１０の表面は、底部プレートに面する側と対称に作られ、対応する環状のくぼみ１１′を有する。上部プレート２の芯に面する側は、底部プレート１と同様に、環状のくぼみ１１′に対向する環状のくぼみ１２′を有し、この寸法は環状のくぼみ１１′に対応する。

さらに図２からわかるように、環状のくぼみのそれぞれの対１１、１２または１１′、１２′に、リング１３または１３′が配置される。

底部プレート１および上部プレート２は、生体適合性材料、特にスチールまたはチタンで作られる。第１の実施例では、芯３は、人体に適合性のある高分子ポリエチレン合成材料から作られる。２つのリングは、たとえば、医療用等級のシリコンゴムなどの人体に適合性のある弾性合成材料から作られる。

使用する場合、損傷した椎間板を除去した後、このように作られた人工椎間板を２つの椎体の間に挿入し、隣接する椎体の壁に歯５、５′で係合させると、プレート自身は回転に対して固定して保持される。リング１３、１３′は、過度の傾斜に対する人工椎間板の緩衝物の役割を果たし、同時に中央軸８のまわりでの過度なねじれを抑制する。

底部プレートおよび上部プレートの外径は、隣接する椎体端部プレート面の最小の直径よりもわずかに小さくなるように選択される。

図３、図４および図５に示される実施例も、それぞれ、対称軸８に対して垂直に延在する中央平面に関して鏡対称に作られる。

再び図３および図４に示される第２の実施例は、底部プレート２１、上部プレート２２およびその間の芯２３を有する。

ここでも底部プレート２１は、外側に突出する歯２５を有する。図４に最もよく示されるように、外面２４は、球の一部のような形状の凸形の表面に作られ、その表面の湾曲は、そこに接触する椎体端部プレート面の典型的な凹形の湾曲に実質的に対応するように選択される。芯に面する表面は、対称軸８に対称に、凹形のくぼみ６に対応する凹形のくぼみ２６を有する。第１の端部領域２７が設けられ、これは第１の実施例とは違い、平坦ではなく、底部プレートの外側に向って円錐台の形状でテーパするように作られる。

図４に示されるように、上部プレート２２は、底部プレートと同一に作られ、対称軸８に対して垂直に延在する中央平面に対して鏡対称に配置される。

芯２３は３つの部分で構成され、２つの平凸レンズ形ボディ２８を含み、これらは平面で互いに面し、これらの間には平面が平行なプレート２９が配置される。レンズ形ボディ
２８、２８′およびプレート２９は、実質的に同じ直径を有する。レンズ形ボディの凸面の湾曲は、協働する凹形のくぼみ２６、２６′の湾曲に対応する。

図４に最もよく示されるように、芯２３は、その対称面に対して垂直に延在しかつその中央点を通る穴３０を有する。対応する点に、底部プレートおよび上部プレートは、対称軸に沿って延在する連続するくぼみ３１、３１′を有する。外面２４、２４′に面するそれぞれの側で、それらの直径はさら穴３２、３２′によって広がっている。穴３０には、人体に適合性のある合成材料または金属で作られるのが好ましい接続スリーブ３３が設けられ、その直径は穴３０の直径よりも小さく、その長さは穴３７の長さよりも大きいため、接続スリーブは開放端で隣接するプレートのくぼみに係合する。図４からわかるように、スリーブは、それぞれ、その端部に向ってテーパするように作られる。ねじ３４、３４′がくぼみ３１を通って案内され、両側から接続スリーブ３３にねじ込まれる。ねじの頭部は常にさら穴にある。さら穴は、それぞれの頭部よりもわずかに大きい。ねじは、底部プレート、上部プレートおよび芯が互いに接続され、かつ隣接面が遊びなく保持されるが互いに対して可動である程度まで締められる。

図４からわかるように、さら穴３２、３２′の深さは、ねじ３４、３４′の頭部の厚みよりもわずかに大きい。さら穴は、それぞれ、外側に向かう方で外端部でカバー板によって覆われる。さら穴３２、３２′の深さとねじ３４、３４′の頭部の厚みとの差は、人工椎間板が弾性によって押圧された場合に、頭部がカバー板３５の方にあまり上昇しないように選択される。

底部プレートおよび上部プレートは、第１の実施例のように同じ材料で作られることが好ましい。レンズ形ボディ２８、２８′は、底部プレートおよび上部プレートと同じ材料構成を有するのが好ましい。プレート２９は、人体に適合性のある弾性合成材料、好ましくは医療用等級シリコンゴムで形成される。このようにして、レンズ形ボディは底部プレートおよび上部プレートとともに傾斜運動を行ない、プレート２９は弾性および衝撃吸収の役目を果たす。

図５に示される実施例は、芯の構成のみが図３および図４に示される実施例とは異なる。その他の部分は上述の実施例と一致する。

ここでも芯４３は、２つの外側の平凸レンズ形ボディ４８、４８′を有し、先に述べたのと同じように、これらは凸面で上部プレートおよび底部プレートと協働する。中央穴および接続スリーブによる固定、ならびにねじも同じである。上述の実施例と違うのは、平面が平行なプレート２９の代わりに、弾性のあるリング４９が設けられる点である。リング４９を受入れかつ案内するために、レンズ形ボディ４８、４８′の互いに面する平面は、環状のくぼみ５０、５０′を有し、その断面は円の一部の形状であり、リング４９はこれらのくぼみに保持される。

材料および動作ならびに装着の態様は、上述の実施例に一致する。リングはプレートの役目を果たす。

図６に示される、さらなる実施例では、上部プレートは、図４に示される上部プレートと同じである。図６では、外面５４は平坦に示されているが、図４に示される実施例のように、面２４′に対応する凸形に作ってもよい。

しかしながら、底部プレート５１の構成は異なっている。これは、円筒形の要素として作られ、上部プレートに面する側に平坦面５７を有し、その直径は上部プレートの直径と同一である。上部プレートから離れた方を向く側には、円筒形のセクション５８が隣接し
、その直径はわずかに小さいため、上方に位置する半径が大きいセクションはストップを形成する。セクション５８は円筒形のケーシング５９を受入れる役目を果たし、これは図７の斜視図に最もよく示される。円筒形のケーシングは、とまりばめでセクション５８に位置付けられ、開放端には歯５５を有し、この歯は隣接する椎体に係合させることができる。円筒形のケーシングは、くぼみ６０をさらに有し、これによって食い込み性（ability to grow in）が大きく向上する。

芯５３は、上部プレート５２に面する側に、形および材料がレンズ形ボディ２８′に対応する平凸レンズ形ボディ６１を有する。このレンズ形ボディから離れる方を向く側で、レンズ形ボディの平面と底部プレート５１の平端面との間に平面が平行なプレート６２が設けられる。底部プレート５１、上部プレート５２、その間の芯５３の接続は、図６に概略的にのみ示されるが、これは上述の２つの実施例と同じように作られる。この実施例では、運動は、レンズ形ボディ６１および上部プレート５２の対が摺動することによって行なわれる。減衰はプレート６２によって行なわれる。

図８は、図３から図７に示される実施例の上部プレートの水平平面図であり、カバー板３５′およびねじ３４の頭部は省略されている。

図８から、それぞれのスリーブ３３は、それぞれ端部がテーパする形で面取りされて六角形に作られ、６つの角の間の面は、それぞれ、チャネル状に作られていることがわかる。この六角形のセクションを受入れるそれぞれのくぼみ３１′は、同様に六角形に作られ、対向する２つの角を通るそれぞれの直径は、それぞれ、接続スリーブのこの点での対応する直径より予め定められた大きさだけわずかに大きい。２つの角の間の面は、それぞれ、くぼみの中心に向って隆起するように作られ、隆起曲線の半径は、それぞれ、チャネルの半径より予め定められた大きさだけわずかに大きい。

図９および図１０に示されるように、スリーブと上部プレート、またはスリーブと底部プレートとのサイズの差によって予め定められた大きさによる回転が起こり得る。このようにして、回転をある予め定められた角度に制限することができる。

示したすべての実施例において、底部プレートおよび上部プレートの外面は、食い込み性を向上するため、粗く作ってもよい。

上述のすべての実施例において、互いに相対的な運動を行なう隣接面は、摺動する対として、適切な材料でコーティングしてもよい。

セラミック層、または他のポリエチレンコーティング、もしくはその他の適切な金属合金が特にこれに好適である。

上述の実施例では、それぞれ、互いに隣接し協働する凹形および凸形の球状面が記載される。芯は、それぞれ、凸形面を有し、上部プレートおよび底部プレートは、関連する凹形球状面を有する。ある変形例によると、それぞれ、面の形状は逆にしてもよい。言換えれば、芯は、両凹のレンズ形ボディまたは平凹レンズ形ボディとして作ってもよく、底部プレートおよび上部プレートの関連する接触面は、凹形の球状面に対応する、球状の凸形に作られる。

第１の実施例の側面斜視図である。 図１に示される実施例の断面図である。 第２の実施例の側面斜視図である。 図３に示される実施例の断面図である。 第３の実施例の断面図である。 第４の実施例の断面図である。 図６に示される実施例の斜視図である。 詳細の水平平面図である。 詳細の水平平面図である。 詳細の水平平面図である。

符号の説明

１ 底部プレート、２ 上部プレート、３ 芯。

Claims (9)

1. 底部プレート（１、２１、５１）およびこれに対向する上部プレート（２、２２、５２）ならびに介在芯（３、２３、５３）を備える人工椎間板であって、前記プレートの少なくとも１つは、前記芯に面する側に第１の凹形の接触面（６、２６）を有し、前記芯は、少なくとも１つの隣接する第１の凸形接触面を有し、前記人工椎間板は、対向する接触面に接触する弾性のある第１のリング（１３、１３′、４９）が埋込まれる溝（１１、１１′、１２、１２′、５０、５０′）が、前記接触面の１つを囲んで設けられることを特徴とする、人工椎間板。
2. 第１のリングが係合する溝が、対向する接触面を囲んで設けられることを特徴とする、請求項１に記載の人工椎間板。
3. 対向する接触面に接触する弾性のある第２のリングが埋込まれる溝が、第２の接触面の１つを囲んで設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の人工椎間板。
4. 対応する溝が、前記第２のリングに接触する対向する接触面を囲んで設けられることを特徴とする、請求項３に記載の人工椎間板。
5. 底部プレート（１、２１、５１）、そこに接触し、かつ前記底部プレートから離れる方を向く側に凸形表面を有する芯、および前記芯に面する側に凹形に作られたセクションを有する隣接する上部プレートを備える人工椎間板であって、前記芯（２３、５３）は、前記底部プレート（２１、５１）に面する弾性のある層（２９、４９、６２）および凸形部分を含む摺動面を含むことを特徴とする、人工椎間板。
6. 前記底部プレートは凹形のセクションも有し、前記弾性のある層に隣接する前記芯は、前記凹形のセクションに係合する凸形の摺動層を含むことを特徴とする、請求項５に記載の人工椎間板。
7. 前記芯は両凸に作られ、中央に弾性のある中間層を有することを特徴とする、請求項６に記載の人工椎間板。
8. 中央軸に沿って前記底部プレートから前記上部プレートに延在する心棒を設けて、前記中央軸のまわりでの底部および上部プレートの間の相対的な動きを制限することを特徴とする、請求項５から７のいずれかに記載の人工椎間板。
9. 前記底部または上部プレートの前記接触面は、それぞれ凸形に作られ、前記芯の接触面は凹形に作られることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載のスペーサー。

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