JP2562618B2 - 人工椎体スペーサ - Google Patents
人工椎体スペーサInfo
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- JP2562618B2 JP2562618B2 JP62232956A JP23295687A JP2562618B2 JP 2562618 B2 JP2562618 B2 JP 2562618B2 JP 62232956 A JP62232956 A JP 62232956A JP 23295687 A JP23295687 A JP 23295687A JP 2562618 B2 JP2562618 B2 JP 2562618B2
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- Japan
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- vertebral body
- spacer
- bone
- artificial vertebral
- artificial
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
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- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は整形外科領域において用いる部材であって、
骨腫瘍、椎間板ヘルニア等の疾患、あるいは交通事故、
災害等によって破壊された脊椎の一部を切除した骨間に
嵌め込んで補綴するようにした人工椎体スペーサに関す
るものである。
骨腫瘍、椎間板ヘルニア等の疾患、あるいは交通事故、
災害等によって破壊された脊椎の一部を切除した骨間に
嵌め込んで補綴するようにした人工椎体スペーサに関す
るものである。
人体における脊椎は海綿骨の周囲が皮質骨でおおわれ
た椎体と、軟骨質から成る椎間板とが交互に積み重なっ
た構造からなっている。
た椎体と、軟骨質から成る椎間板とが交互に積み重なっ
た構造からなっている。
このような人体の脊椎における、例えば椎間板ヘルニ
ア等の疾患の治療に当たっては椎間板を除去し、その間
の空隙を保持すべく椎体同士を連結し、固定するスペー
サを用いる必要がある。
ア等の疾患の治療に当たっては椎間板を除去し、その間
の空隙を保持すべく椎体同士を連結し、固定するスペー
サを用いる必要がある。
このためのスペーサとしては例えば実公昭60−31706
号公報に見られる如く、アルミナセラミック等で製作さ
れたものが使用されている。
号公報に見られる如く、アルミナセラミック等で製作さ
れたものが使用されている。
一方、骨腫瘍等で椎間板だけでなく、椎体をも切除す
る場合、この際に生じる大きな空隙を補綴し、荷重を支
持するためのスペーサとしてもアルミナセラミック製の
ものが使用されてきた。
る場合、この際に生じる大きな空隙を補綴し、荷重を支
持するためのスペーサとしてもアルミナセラミック製の
ものが使用されてきた。
ところが、上記のように人体の脊椎は海綿骨の周囲を
皮質骨で覆われた椎体と、軟骨質から成る椎間板が交互
に積み重なった構造となったものであり、従来のアルミ
ナセラミック製の人工椎体スペーサを用いた場合、この
人工椎体スペーサと人体（天然）の椎体とでは弾性率が
極端に相違することからセラミック製人工椎体を埋入し
た部位に対し、体を動かす運動をしたような場合、ある
いは荷動が加わったような場合に大きな応力が集中する
ことになる。
皮質骨で覆われた椎体と、軟骨質から成る椎間板が交互
に積み重なった構造となったものであり、従来のアルミ
ナセラミック製の人工椎体スペーサを用いた場合、この
人工椎体スペーサと人体（天然）の椎体とでは弾性率が
極端に相違することからセラミック製人工椎体を埋入し
た部位に対し、体を動かす運動をしたような場合、ある
いは荷動が加わったような場合に大きな応力が集中する
ことになる。
この結果、人工椎体と当接する部位で骨吸収が生じ、
ひいては人工椎体スペーサを介して荷重伝達が行われな
くなるばかりでなく、人工椎体スペーサの固定性自体も
喪失されることとなる。
ひいては人工椎体スペーサを介して荷重伝達が行われな
くなるばかりでなく、人工椎体スペーサの固定性自体も
喪失されることとなる。
さらに人体の脊椎は上記した構造をもつことから、上
体の前方あるいは側方への屈曲運動を可能ならしめてい
るが、アルミナセラミック製の人工椎体スペーサを挿入
（埋入）した部位はこのような方向の運動に追従して変
形することが不可能であり、したがって、運動の制限を
余儀なくされる原因となっている。
体の前方あるいは側方への屈曲運動を可能ならしめてい
るが、アルミナセラミック製の人工椎体スペーサを挿入
（埋入）した部位はこのような方向の運動に追従して変
形することが不可能であり、したがって、運動の制限を
余儀なくされる原因となっている。
また、アルミナセラミック製の人工椎体スペーサと天
然の椎体との接合部にはポリメチルメタクリレートを成
分としたボーンセメントを使用した固定術を行うことが
多い。
然の椎体との接合部にはポリメチルメタクリレートを成
分としたボーンセメントを使用した固定術を行うことが
多い。
ところが、このボーンセメントを用いた固定術ではボ
ーンセメントが固化時に発生する重合熱によって骨の壊
死やモノマー溶出による生体為害性の発現など多くの問
題があった。
ーンセメントが固化時に発生する重合熱によって骨の壊
死やモノマー溶出による生体為害性の発現など多くの問
題があった。
本発明は上記問題点に鑑みて、天然骨との接合部に大
きな応力集中が発生せず、それ故骨吸収することもな
く、かつ脊椎の前方および側方への屈曲運動をある程度
可能とし、さらに手術後、新生骨の侵入によってボーン
セメントを使用することなく固定性が得られるよう、金
属線材を予め網状体と成し、それを圧縮成形して得た金
属線材の集積体でもって人工椎体スペーサを構成したこ
とを特徴とする。
きな応力集中が発生せず、それ故骨吸収することもな
く、かつ脊椎の前方および側方への屈曲運動をある程度
可能とし、さらに手術後、新生骨の侵入によってボーン
セメントを使用することなく固定性が得られるよう、金
属線材を予め網状体と成し、それを圧縮成形して得た金
属線材の集積体でもって人工椎体スペーサを構成したこ
とを特徴とする。
以下、図によって本発明の実施例を具体的に説明す
る。
る。
第１図（イ）（ロ）には、人工椎体スペーサＡを示
し、この人工椎体スペーサＡは、金属線材を予め網状体
と成しておき、それをまとめて圧縮成形した金属線材の
集積体による台座部Ｂと該台座部Ｂの左右には翼部Ｗを
一体的に形成したものである。
し、この人工椎体スペーサＡは、金属線材を予め網状体
と成しておき、それをまとめて圧縮成形した金属線材の
集積体による台座部Ｂと該台座部Ｂの左右には翼部Ｗを
一体的に形成したものである。
この人工椎体スペーサＡは、第２図に示す如く人体の
天然椎体Ｆ、Ｆ間に装填され、天然椎体Ｆ、Ｆとの間隔
を一定に保持するとともに、上体部（不図示）の荷重を
受座するように作用する。なお、天然椎体Ｆ、Ｆ間に装
填する際、天然椎間板Ｇは除去され、台座部Ｂは、天然
椎体Ｆ、Ｆを翼部Ｗより、突出した厚さ分だけ骨切りさ
れた凹部へはめこまれ、同時に両翼部Ｗは、天然椎間板
Ｇが存在していた間隙に挿入される。上体部より加わる
荷重は、主には天然椎体Ｆ、Ｆの骨切りされた凹部を介
して、人工椎体スペーサＡの台座部Ｂの上下面ｕ、ｋに
伝達される。あわせて、両翼部Ｗが接する天然椎体Ｆの
骨切りされていない面を介して、両翼部Ｗの上下面ｐ、
ｑへも荷重伝達が行われる。
天然椎体Ｆ、Ｆ間に装填され、天然椎体Ｆ、Ｆとの間隔
を一定に保持するとともに、上体部（不図示）の荷重を
受座するように作用する。なお、天然椎体Ｆ、Ｆ間に装
填する際、天然椎間板Ｇは除去され、台座部Ｂは、天然
椎体Ｆ、Ｆを翼部Ｗより、突出した厚さ分だけ骨切りさ
れた凹部へはめこまれ、同時に両翼部Ｗは、天然椎間板
Ｇが存在していた間隙に挿入される。上体部より加わる
荷重は、主には天然椎体Ｆ、Ｆの骨切りされた凹部を介
して、人工椎体スペーサＡの台座部Ｂの上下面ｕ、ｋに
伝達される。あわせて、両翼部Ｗが接する天然椎体Ｆの
骨切りされていない面を介して、両翼部Ｗの上下面ｐ、
ｑへも荷重伝達が行われる。
人体の天然椎体は海綿骨周囲を皮質骨で覆われた構造
となっている。そこで本椎体スペーサＡの適応症例は、
老人が多いと考えられるが、一般に加齢が進むほど海綿
骨はその強度が弱くなり、また、リウマチなどにともな
うオステオポローシスという病的状態となると海綿骨単
独では荷重伝達を行うことが不可能となる。このような
場合に本人工椎体スペーサＡの両翼部Ｗの上下面ｐ、ｑ
と、それが接する天然椎体の骨切りされていない皮質骨
面との間で荷重伝達が行われることにより天然椎体Ｆ、
Ｆの骨切りされた凹部と、台座部Ｂの上下面ｕ、ｋの間
で行われるべき荷重伝達の一部を負担するようになる。
また、人工椎体スペーサＡを先述の如く人体の脊椎に装
填した場合、左右に形成した翼部Ｗの作用によって安定
した固定が得られる。
となっている。そこで本椎体スペーサＡの適応症例は、
老人が多いと考えられるが、一般に加齢が進むほど海綿
骨はその強度が弱くなり、また、リウマチなどにともな
うオステオポローシスという病的状態となると海綿骨単
独では荷重伝達を行うことが不可能となる。このような
場合に本人工椎体スペーサＡの両翼部Ｗの上下面ｐ、ｑ
と、それが接する天然椎体の骨切りされていない皮質骨
面との間で荷重伝達が行われることにより天然椎体Ｆ、
Ｆの骨切りされた凹部と、台座部Ｂの上下面ｕ、ｋの間
で行われるべき荷重伝達の一部を負担するようになる。
また、人工椎体スペーサＡを先述の如く人体の脊椎に装
填した場合、左右に形成した翼部Ｗの作用によって安定
した固定が得られる。
さらにこの人工椎体スペーサＡは、金属線材を予め網
状体と成し、それを圧縮成形した金属線材の集積体でも
って形成されている為、その材質は多孔体となってお
り、その表面部に存在する細孔内に新生骨が侵入するこ
とによって術後時間が経過すればボーンセメントを使用
するまでもなくより強固で安定した固定性が得られる。
状体と成し、それを圧縮成形した金属線材の集積体でも
って形成されている為、その材質は多孔体となってお
り、その表面部に存在する細孔内に新生骨が侵入するこ
とによって術後時間が経過すればボーンセメントを使用
するまでもなくより強固で安定した固定性が得られる。
この場合、多孔体から成る人工椎体スペーサＡの少な
くとも表面部に存在する微細孔としては骨の増生侵入を
許容する孔径をもったものが必要であり、これはすでに
多くの実験報告書にて明らかとなっているようにポアサ
イズ100μｍ〜500μｍ程度のものが一般に適用される。
くとも表面部に存在する微細孔としては骨の増生侵入を
許容する孔径をもったものが必要であり、これはすでに
多くの実験報告書にて明らかとなっているようにポアサ
イズ100μｍ〜500μｍ程度のものが一般に適用される。
次に具体例を詳述する。
いま、純チタン線材（線径250μｍ）をメリヤス布織
と類似した状態に網あげたものを所定の金型中に充填し
た後、1250Kg/cm2の圧力でもって第１図（イ）に示した
形状に成形加工を行い台座部Ｂの大きさを20mm×25mm、
厚さ16mm、翼部の突出長さ7.5mm、厚さ11mm、気孔率約5
0％をもったスペーサを試作した。
と類似した状態に網あげたものを所定の金型中に充填し
た後、1250Kg/cm2の圧力でもって第１図（イ）に示した
形状に成形加工を行い台座部Ｂの大きさを20mm×25mm、
厚さ16mm、翼部の突出長さ7.5mm、厚さ11mm、気孔率約5
0％をもったスペーサを試作した。
このスペーサをサルの腰椎に装填して観察した結果、
特に異常なく運動を行い３ケ月後、その部分をとり出
し、観察したところ、特に上下面ｐ、ｑに骨が増生進入
し、強固な接続状態にあることが判った。
特に異常なく運動を行い３ケ月後、その部分をとり出
し、観察したところ、特に上下面ｐ、ｑに骨が増生進入
し、強固な接続状態にあることが判った。
なお、上記スペーサＡの台座部Ｂは装填する腰部椎体
の大きさ形状に応じて厚さ10〜30mm、好ましくは14〜20
mmの範囲のものが個体差に応じて適用される。また、上
記スペーサＡの具備するべき縦弾性率は、腰部椎体との
荷重伝達上、400MPa〜1100MPaの範囲のものが最適であ
った。
の大きさ形状に応じて厚さ10〜30mm、好ましくは14〜20
mmの範囲のものが個体差に応じて適用される。また、上
記スペーサＡの具備するべき縦弾性率は、腰部椎体との
荷重伝達上、400MPa〜1100MPaの範囲のものが最適であ
った。
叙上のように、本発明によれば、金属線材を圧縮成形
した集積体でもって台座部と左右に翼部を一体的に形成
することによって構成した人工椎体スペーサであること
から、椎体に装填された状態で台座部のみならず両翼部
においても荷重を伝達しうることから、海綿骨単独では
荷重伝達を行うことが十分できない状況でも両翼部でそ
の一部を負担することが可能となる。さらに、表面に存
在する細孔内に新生骨が侵入することによってボーンセ
メントを使用することなく良好な固定性が得られるな
ど、長寿命で信頼性が高い人工椎間板スペーサが得ら
れ、人類の福祉に大いに寄与するものである。
した集積体でもって台座部と左右に翼部を一体的に形成
することによって構成した人工椎体スペーサであること
から、椎体に装填された状態で台座部のみならず両翼部
においても荷重を伝達しうることから、海綿骨単独では
荷重伝達を行うことが十分できない状況でも両翼部でそ
の一部を負担することが可能となる。さらに、表面に存
在する細孔内に新生骨が侵入することによってボーンセ
メントを使用することなく良好な固定性が得られるな
ど、長寿命で信頼性が高い人工椎間板スペーサが得ら
れ、人類の福祉に大いに寄与するものである。
第１図（イ）は本発明実施例による人工椎体スペーサの
斜視図、第１図（ロ）は、同図（イ）におけるＸ−Ｘ線
断面図、第２図は第１図に示した人工椎体スペーサを椎
体間に装填した状態を示す側面図である。 A:人工椎体スペーサ、B:台座部 W:翼部
斜視図、第１図（ロ）は、同図（イ）におけるＸ−Ｘ線
断面図、第２図は第１図に示した人工椎体スペーサを椎
体間に装填した状態を示す側面図である。 A:人工椎体スペーサ、B:台座部 W:翼部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 鈴木 寛治
Claims (1)
- 【請求項１】金属線材を予め網状体と成し、該網状体を
圧縮成形した金属線材の集積体でもって台座部と該台座
部の左右に翼部を一体的に形成したことを特徴とする人
工椎体スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232956A JP2562618B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 人工椎体スペーサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232956A JP2562618B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 人工椎体スペーサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6476851A JPS6476851A (en) | 1989-03-22 |
| JP2562618B2 true JP2562618B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=16947499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62232956A Expired - Lifetime JP2562618B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 人工椎体スペーサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562618B2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-17 JP JP62232956A patent/JP2562618B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6476851A (en) | 1989-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |