JP2010521244A - ３点接触の椎骨間インプラント要素 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 椎骨間インプラントは、それぞれが内面と外面とを有する要素から作られ、外面は、隣接する椎骨と係合し、椎骨の皮質性リムと接触する、３つだけの区別された箇所を呈している。好ましくは、外面はフットプリントを有し、そのサイズは、皮質性リムのフットプリントの範囲内にて定められる。開示された実施形態においては、フットプリントは、凹凸の形状、Ｄ字形の形状、又は、腎臓形の形状である。椎骨間インプラントには、上側及び下側の（又は第１及び第２の）要素が設けられ、これらは隣接する第１及び第２の椎骨に係合し、これらは互いに対して動く。インプラントは、第１の外面と第２の外面との両方を有しており、それらのサイズは、それぞれの第１及び第２の椎骨における隣接した皮質性リムに接触する、２つの横前方及び１つの後方の箇所に充分な、それぞれのフットプリントを呈している。
【選択図】 図１

Description

歴史的に、隣接する椎骨の間から、椎間板を完全に取り除くことが必要であるとき、従来の手順は、隣接する椎骨を一緒に融合させることである。この“脊椎固定術”の手順は、今日でも依然として使用され、対症腰部変性椎間板疾患のための広く受け入れられた外科治療である。しかしながら、報告された臨床結果はかなり変化しており、合併症の発症率は、許容不可能に高くなっていると考えられる。

より近年になると、椎間板交換の分野において重要な開発がなされており、すなわち、それは椎間板形成術であるが、これは、人工的な椎骨間インプラントを、隣接する椎骨の間の椎骨間空間に挿入することを伴い、隣接する椎骨の互いに対する制限された全方向への動きを許容する。全椎間板交換の目的は、（悪化した椎間板によって生じる）痛みの発生を取り除き、（椎間板の高さについて）解剖学的構造を回復し、脊柱の機能における移動度を維持し、脊柱に、適応した前後のバランスを維持させることである。前後のバランスとは、脚部及び骨盤と胴部の平衡として定義され、調和した前後の曲線を維持するものである。溶融技術とは対照的に、全椎間板交換は、運動部分の移動性を温存し、生理学的状態を模擬する。

１つのそのような椎骨間インプラントは、隣接する椎骨と連結できる上側部分と、隣接する椎骨と連結できる下側部分と、これらの２つの部分の間に配置されたインサートとを具備している。このタイプのインプラントの例は、米国特許第５，３１４，４７７号（Ｍａｒｎａｙ）に開示されている。

このインプラント及び他の公知のインプラントは、人工的な椎間板インプラントの分野における改良をもたらしたけれども、この分野においては、引き続き、改良に対する要望が存在している。

本発明によれば、内面と外面とを備えた、椎骨間インプラントの要素が提供される。外面は、隣接する椎骨と係合し、隣接する椎骨における皮質性リムと接触する、３つだけの区別された接触箇所を呈する。好ましくは、外面は、皮質性リムのフットプリントの範囲内のサイズである、フットプリントを有する。開示される実施形態においては、外面のフットプリントは、主たる凸状側面を有し、凹凸形状、Ｄ字形形状、又は腎臓形の形状である。

好ましくは、皮質性リムとの外面のフットプリントにおける３箇所の接触は、２つの横前方箇所と、１つの後方箇所とである。加えて、外面のフットプリントは、対向する端部を具備し、これらは、２つの横前方の接触箇所を提供する。

好ましい実施形態においては、要素の外面は、少なくとも１つの椎骨係合突起部を具備している。突起部は、隣接して対向する又は長手方向端部に配置された突出するキールを具備し、キールは屈曲している。

また、好ましい実施形態においては、内面は、一対の切欠部を具備し、その隣接する外側縁部に延びている。切欠部は、好ましくは、中央内方に傾斜しており、横断面において蟻溝形状を有している。

また、本発明によれば、椎骨間インプラントには、上側及び下側の（又は第１及び第２の）要素が設けられ、それぞれは前述したように、隣接する第１及び第２の椎骨にそれぞれ係合する。また、インプラントは、第１及び第２の要素が互いに対して動けるための手段を具備している。インプラントは、第１及び第２の要素の両方の外面のサイズが、３つだけの箇所が、それぞれ第１及び第２の椎骨における隣接する皮質性リムに接触するだけの充分なフットプリントをそれぞれ呈するようになっている。

本発明の利点は、最小限のサイズの椎骨間インプラントが提供されることである。

また、本発明の利点は、椎骨間インプラントが、隣接する椎骨における皮質性リムの箇所に、３つだけの接触箇所を有することである。

本発明のさらなる利点は、椎骨間インプラントの主たる凸状側面の形状が、弓形の形状の経路に沿って挿入できる、小さい挿入サイズを呈する。

本発明のその他の特徴及び利点については、以下に見い出される、本発明の現在の好ましい実施形態に関する詳細な説明から明らかになる。

本発明に従った、インプラントを示した分解斜視図である。 図１のインプラントが、椎骨に隣接している様子を示した上面図である。 図２のインプラントが、椎骨間空間に途中まで挿入された様子を示した上面図である。 図２のインプラントが、椎骨間空間に完全に挿入された様子を示した上面図である。 図２のインプラントが、椎骨間空間に挿入された様子を示した左側面図である。 図５のインプラントを示した前方から見た図である。 本発明における変形例によるインプラントを示した分解斜視図である。 図１と同様なインプラントであるが、本発明の変形例を示した分解斜視図である。 本発明の変形例を示しており、本発明における代替的に形成されたインプラントの要素を示した斜視図である。 本発明に従った、インプラントの挿入に使用される器具について、作動部分を示している。 図１０に示した器具によって、図９の要素を有するインプラントが係合している様子を示している。

次に、図面を参照すると、図面を通じて、対応する要素には、同様な参照符号を付しており、本発明に従った椎骨間インプラント１０が、図１乃至図６に示されている。広義には、図１に最良に示されるように、インプラント１０は、３つの要素又は部分から形成され、すなわち、上側部分１２と、下側部分１４と、下側部分１４に対して上側部分１２の動きを許容する、可動インサート１６とから形成される。上側部分１２及び下側部分１４のそれぞれの内面には、対向する対をなす凸面１８が設けられ（但し、下側部分１６の凸面１８だけが図示されている。）、インサート１６の対向する側には凹面２０が設けられ（上側の凹面２０だけが図示される。）、この凹面２０は、隣接する凸面１８と合致する。そのような部分１２，１４，１６は、一般的に、それにより提供される運動と共に当業者に良く知られており、例えば、ＵＳＰＡ ２００６／０１１６７６９号（Ｍａｒｎａｙら）をここで参照によって引用し、従って、これ以上は説明しない。インサート１６は、当業者に知られているように、１つの部分から一体的に延びる凸面であり、これが、他の部分における一体的な凹面と合致しても良く、本発明のためのインサート１６の分離した図示は、当業者に知られている可動なインサートの１つのタイプの例示に過ぎないことに留意されたい。

上側部分１２と下側部分１４との両方は、それぞれ外面２４を有している。当業者に知られているように、外面２４は、それぞれ、図２乃至図６に示した、上側椎骨２６と下側椎骨２８のような、隣接する椎骨と接触するように設計されている。図２乃至図４に示すように、椎骨２８（及び、一般的に同様な椎骨）は、比較的堅固な、骨の皮質性リム３０を具備し、これが、堅さの低い海綿状骨を取り囲んでいる。従来技術による椎骨インプラントは、皮質性リム３０を被覆するように設計されていた。しかしながら、そのような被覆は、必要の無い、複数の接触箇所（又は領域）をもたらす。従って、本発明によるインプラント１０は、より小型で、従って、より容易に挿入されるインプラントを提供し、これは、依然として、隣接する椎骨と良好で充分な接触を有する。

従って、本発明の特徴は、外面２４が、図４に示すように、隣接する皮質性リム３０と接触する、３つの区別された箇所（又は、小さい領域）３４ａ，３４ｂ，３４ｃを提供するように設計され又はサイズになっていることである。図４に示した接触箇所３４は、上側部分１２の外面２４のものであり、これは、上側椎骨２６（図示せず）に接触するが、同一の方法で、下側部分１４の下層にある接触箇所３４（上側部分１２で被覆されているために見えない。）は、見えている下側椎骨２８に接触することを認識されたい。また、外面２４は、一連の小さな歯又はスパイク３６又はその他の突起部であって直立するものを具備しており、これらは、当業者に周知の如く、移植後に、上側部分１２及び下側部分１４を、所定位置に固定するように働くことに留意されたい。

上述したように、外面２４には、本発明に従った、主たる凸面が形成され、フットプリント（footprint）を呈し、３つだけの接触箇所３４がそれにより提供される。椎骨のサイズは、位置に応じて、及び個々のユーザに応じて、変化するので、インプラント１０は、３つだけの接触箇所３４が得られるように、個人に対して仕立てられる。この外面２４のフットプリントのサイズ合わせは、図示の皮質性リム３０のフットプリント内に配置されるべき、外面２４のフットプリントを選択することで決定すれば便利である。接触箇所３４は、左右の横前方の箇所３４ａ及び３４ｃであって、好ましくは、図示の如く、対称的に配置されるものと、後方の箇所３４ｂとである。外面２４のフットプリントは、対向する端部を具備し、これらが左右の横前方の箇所３４ａ及び３４ｃを提供すると都合がよい。３つの接触箇所３４を提供するのに適したフットプリントは、ａ）図１乃至図４に示したインプラント１０（及び図８のインプラント２０）によって示される凹凸のフットプリントと、ｂ）図７に示したインプラント１１０によって示されたＤ字形のフットプリントと、又はｃ）図９及び図１１に示したインプラント３１０によって示された腎臓形のフットプリントと、のいずれかを具備する。

そのような、小さいフットプリントと、３つだけの接触箇所３４であって、１つが後方又は前方にあるものを使用することは、インプラント１０，１１０，２１０，３１０において、前述した３つのフットプリントから明らかなように、左右の箇所３４ａ及び３４ｃの間の幅を比較的幅狭又は小さい最大幅を有することを可能にする。この狭い最大幅は、特に、インプラント１０，２１０，３１０のように、長手方向の凹面又は内方への曲がりによって増加する場合に、インプラント１０，１１０，２１０，３１０が、インプラントが皮質性リム３０の全方向にわたるときに比べて、小さい切開を通して隣接する椎骨２６及び２８の間に挿入されることを可能とする。図２乃至図４において、インプラント１０のサイズ及び形状は、図示した角度から図示した経路に沿って、インプラント１０の移植を容易に成し遂げられるようにしていることを認識されたい。

図７に示したインプラント１１０は、上側部分１１２及び下側部分１１４が、Ｄ字形のフットプリントを呈する、外面１２４を有している。図１と同様に、上述したように、インサート１１６は、上側に凹面が示される（同様な下側の凹面と対向している。）。

図８には、インプラント１０と同様な、凹凸形状である、インプラント２１０を示している。しかしながら、インプラント２１０は、キール２６２を具備し、対向する又は長手方向の端部に隣接して、外面２２４のそれぞれから延びており、好ましくは、椎骨２６及び２８の間に最後に挿入される（図３参照）対向する端部は、対向する長手方向の端部を備え、好ましくは、挿入を容易にするために、わずかな面取りを有している。それぞれのキール２６２は、当業者に知られているように、移植後に、隣接する椎骨２６及び２８に設けた切欠又はスロットに、インプラント２１０における関連する上側部分２１２と下側部分２１４とを所定位置に固定するように働き、これに加えて、図８に示される小さいスパイク２３６によって提供される固定を行う。キール２６２は、屈曲し又は弓形に図示され、インプラント２１０が椎骨の間に移植される、弓形の挿入経路に沿った弓形と合致するけれども（図２乃至図４に示したインプラント１０の３つの部分によって示される。）、インプラント２１０が直線方向に沿って移植されるならば、キール２６２は、代わりに直線状になる。望ましいならば、弓形又は直線に沿って配置された、２以上のキールを設けることもできるキール２６２のために必要となる切欠部は、移植前に作られるか、又は、キール２６２は、当業者に知られているように、導入端部に、のみ状の切断縁部を有する、自己切断式のものでもよい。

図９において、インプラント全体には、符号３１０を付しているけれども、下側部分３１４だけを詳しく示している。上側部分３１２は、これの鏡像になっていて、インサートは、上述したインサート１６と同様である。下側部分３１４は、図示の通り、腎臓形の形状のフットプリントを呈した外面３２４を有している。また、下側部分３１４には、内面３１９に、対向する対をなす切欠部３７２が示されている。切欠部３７２は、蟻溝の形状であり、すなわち、その垂直な壁は、内方へ（又はそれぞれ他方の切欠部３７２に向けて）傾斜しており、隣接する対向する端部から延びるとき、切欠部３７２は、好ましくは、長手方向に中央内方に傾斜し、又は、互いに向けて（又は、凹面３１８に向けて）収束している。切欠部３７２は、一対の合致する形状をもつ係合部材を備えた器具が、下側部分３１４（及び、同様に上側部分３１２）をしっかりと把持できるように設けられ、当業者に一般的に知られているように、椎骨２６及び２８の間にインプラント３１０を挿入するために用いられ、蟻溝形状と収束との両方を有する安全性を追加して、切欠部３７２は、必要に応じて、インプラント３１０を再配置し又は取り除くために使用可能になっている。もちろん、切欠部３７２は、器具での必要な保持力が低いならば、必要に応じて、収束するよりもむしろ、互いに平行でもよい。

図１０及び図１１には、インプラント３１０（又はその他の開示されたインプラントであって、切欠部３７２が設けられたもの）の挿入に使用できる挿入器具４００の一部分を示している。器具４００は、挿入具軸４０３に取り付けられた、ベース４０２を具備している。ベース４０２から遠位側に（挿入具軸４０３から遠い側に）、長手方向に固定されたアーム４０４が延びている。固定アーム４０４は、頂部及び底部に、横方向内方に向けられた突起部４０６ａ及び４０６ｂを備えて形成されている。突起部４０６は、切欠部３７２と嵌合するように設計されており、従って、合致した蟻溝の設計を有している。可動アーム４０８は、固定アーム４０４に対して横方向に対向しており、頂部及び底部が横方向内方に向けられた突起部４１０ａ及び４１０ｂを有し、これらは、突起部４０６と同様に形成され、但し、反対方向に向けられている。同様な突起部４０６、突起部４１０は、インプラント３１０の対向する側において、切欠部３７２と嵌合するように設計されている。当業者に知られているように、可動アーム４０８は、固定アーム４０４に向けてベース４０２に設けられたピボット４１２を中心として可動になっていて、この運動は挿入具軸４０３に案内されたロッド４１４によって達成され、これは、可動アーム４０８と一体的なピン４１６に対して押圧され、ベース４０２のスロット４１８に捕らえられる。

使用に際しては、器具４００を使用して、突起部４０６及び４１０をインプラント３１０の両側にて隣接するそれぞれの切欠部３７２に配置して、インプラント３１０を把持する。そして、ロッド４１４の操作によって、可動アーム４０８を固定アーム４０４に向けて動かし、突起部４０６及び４１０が受け入れられ、次に、切欠部３７２にロックされるようにする。いったん突起部４０６及び４１０が、切欠部３７２の所定位置にロックされると、インプラント３１０はしっかりとベース４０２に取り付けられ、インプラント３１０は、当業者に知られるように、挿入具軸４０３の操作によって、椎骨の間に挿入される。

本発明について、その例示的な実施形態に関連して説明したけれども、当業者が理解するように、本発明の範囲及び精神の範囲内にて、様々な変形及び応用が可能である。

Claims (26)

1. 椎骨間インプラント要素であって、この要素が、
   隣接する椎骨と内面とに係合するための外面を備え、
   前記外面は、隣接する椎骨の皮質性リムと接触する、３つだけの区別された箇所を呈している、
   ことを特徴とする椎骨間インプラント要素。
2. 前記外面は、皮質性リムのフットプリント内のサイズである、フットプリントを有していることを特徴とする請求項１に記載の椎骨間インプラント要素。
3. 前記外面における前記フットプリントは、凹凸形状であることを特徴とする請求項２に記載の椎骨間インプラント要素。
4. 前記外面における前記フットプリントは、Ｄ字形の形状であることを特徴とする請求項２に記載の椎骨間インプラント要素。
5. 前記外面における前記フットプリントは、腎臓形の形状であることを特徴とする請求項２に記載の椎骨間インプラント要素。
6. 前記外面における前記フットプリントが皮質性リムと接触する、前記３つの箇所は、２つの横前方の箇所と、１つの後方箇所とであることを特徴とする請求項１に記載の椎骨間インプラント要素。
7. 前記外面におけるフットプリントは、対向する端部を具備し、これらの端部が２つの横前方の接触箇所を提供していることを特徴とする請求項６に記載の椎骨間インプラント要素。
8. 前記外面は、少なくとも１つの椎骨係合突起部を具備していることを特徴とする請求項１に記載の椎骨間インプラント要素。
9. 前記少なくとも１つの椎骨係合突起部は、前記外面の長手方向端部に配置された、突起キールを具備していることを特徴とする請求項８に記載の椎骨間インプラント要素。
10. 前記キールは、屈曲していることを特徴とする請求項９に記載の椎骨間インプラント要素。
11. 前記内面は、一対の器具受入れ切欠部を具備し、それの外側縁部に隣接して延びていることを特徴とする請求項１に記載の椎骨間インプラント要素。
12. 前記切欠部は、中央内方へ向けて傾斜していることを特徴とする請求項１１に記載の椎骨間インプラント要素。
13. 前記切欠部は、その断面が、蟻溝形状になっていることを特徴とする請求項１２に記載の椎骨間インプラント要素。
14. 椎骨間インプラントであって、このインプラントが、
    第１の部分であって、第１の椎骨と係合するための第１の外面と、第１の内面とを有している、上記第１の部分と、
    第２の部分であって、第２の椎骨と係合するための第２の外面と、第２の内面とを有している、上記第２の部分と、を備え、
    前記第１の部分と第２の部分とは、互いに対して可動になっており、
    前記第１及び第２の外面のサイズは、３つだけの箇所が、それぞれ第１及び第２の椎骨における隣接する皮質性リムに接触するだけの充分なフットプリントをそれぞれ呈するようになっている、ことを特徴とする椎骨間インプラント。
15. 前記第１及び第２の部分における前記外面の前記フットプリントのサイズは、隣接する皮質性リムのフットプリントの範囲内になっていることを特徴とする請求項１４に記載の椎骨間インプラント。
16. 前記外面における前記フットプリントは、凹凸形状であることを特徴とする請求項１５に記載の椎骨間インプラント。
17. 前記外面における前記フットプリントは、Ｄ字形の形状であることを特徴とする請求項１５に記載の椎骨間インプラント。
18. 前記外面における前記フットプリントは、腎臓形の形状であることを特徴とする請求項１５に記載の椎骨間インプラント。
19. 前記外面におけるそれぞれの前記フットプリントが隣接する皮質性リムと接触する、前記３つの箇所は、２つの横前方の箇所と、１つの後方箇所とであることを特徴とする請求項１４に記載の椎骨間インプラント。
20. 前記外面におけるそれぞれの前記フットプリントは、対向する端部を具備し、これらの端部が２つの横前方の接触箇所を提供していることを特徴とする請求項１９に記載の椎骨間インプラント。
21. それぞれの前記外面は、少なくとも１つの椎骨係合突起部を具備していることを特徴とする請求項１４に記載の椎骨間インプラント。
22. それぞれの前記少なくとも１つの椎骨係合突起部は、それぞれの前記外面の長手方向端部に配置された、突起キールを具備していることを特徴とする請求項２１に記載の椎骨間インプラント。
23. それぞれの前記キールは、屈曲していることを特徴とする請求項２２に記載の椎骨間インプラント。
24. それぞれの前記内面は、一対の器具受入れ切欠部を具備し、それの外側縁部に隣接して延びていることを特徴とする請求項１４に記載の椎骨間インプラント。
25. それぞれの前記切欠部は、中央内方へ向けて傾斜していることを特徴とする請求項２４に記載の椎骨間インプラント。
26. それぞれの前記切欠部は、その断面が、蟻溝形状になっていることを特徴とする請求項２５に記載の椎骨間インプラント。

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