JP2599962Y2 - セラミックス椎体補綴物 - Google Patents

セラミックス椎体補綴物

Info

Publication number
JP2599962Y2
JP2599962Y2 JP1993037185U JP3718593U JP2599962Y2 JP 2599962 Y2 JP2599962 Y2 JP 2599962Y2 JP 1993037185 U JP1993037185 U JP 1993037185U JP 3718593 U JP3718593 U JP 3718593U JP 2599962 Y2 JP2599962 Y2 JP 2599962Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vertebral body
ceramic
body prosthesis
curved surface
prosthesis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1993037185U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH077612U (ja
Inventor
彪 金
正男 鈴木
Original Assignee
旭光学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 旭光学工業株式会社 filed Critical 旭光学工業株式会社
Priority to JP1993037185U priority Critical patent/JP2599962Y2/ja
Priority to US08/268,103 priority patent/US5645596A/en
Priority to DE4423826A priority patent/DE4423826B4/de
Publication of JPH077612U publication Critical patent/JPH077612U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2599962Y2 publication Critical patent/JP2599962Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F2/00Filters 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
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/44Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F2/00Filters 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
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本考案は、椎間板の切除手術の際、切除椎
間板に代えて上下の椎体の間に挿入するセラミックス椎
体補綴物に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】頸椎等の椎間板の障害に
よって神経根が圧迫を受け、さまざまな神経学的な症状
を呈する場合がある。治療としては、局所の安静と固
定、及び牽引療法等の保存的治療を行なうが、疼痛が軽
快しなかったり障害が著しい場合は、手術治療を施す。
手術としては、椎体前方から病変した椎間板を切除する
方法と、椎体後方から椎弓を一部切除してヘルニア摘出
を行なう方法がある。前方から椎間板を切除する方法
は、空隙となった上下椎体間に骨移植を行ない固定する
ことから、前方固定術と呼ばれる。
【0003】この前方固定術では、移植する骨に自家腸
骨を用いる場合が多いが、腸骨採取による2次的侵襲の
ため、患者の精神的、肉体的負担が大きい。そこで、近
年は自家腸骨の代わりにセラミックス等の人工物を移植
する方法が採用されるようになった。セラミックスは一
般的に生体内で安定に存在し、生体に対する適合性が高
いと言われている。
【0004】ところが、セラミックスは、生体適合性が
高い反面、脆くて硬く、物理的衝撃に弱いという性質が
ある。椎体補綴物としては、上下の椎体から受ける圧縮
荷重に耐える機械的強度を有する必要があると同時に、
上下の椎体において骨吸収を起こさず、補綴物と骨との
間に軟組織を介在せず直接に骨と接触あるいは癒合する
ことが要求される。
【0005】また、椎体補綴物の形状に合わせて、上下
の椎体の一部を切除する必要があるため、椎体補綴物の
形状は骨切除を最小限に止める形状であることが好まし
い。ところが現在使用されているセラミックス椎体補綴
物は、材料自身の強度を上げ耐圧縮荷重を高めることば
かりが注目され、その形状についての考慮が十分ではな
かった。また、骨切除を最小限にするための配慮もされ
ていなかった。
【0006】さらに、椎体補綴物を椎体間に挿入する際
は、上下の椎体を押し広げた状態で補綴物を挿入する
が、従来の椎体補綴物は、それ自身で挿入時に椎体間隔
を広げることを期待できず、別途手段によって上下の椎
体を押し広げることに頼るため手術に多くの時間を費や
していた。
【0007】
【考案の目的】本考案は、従来の椎体補綴物についての
以上の問題意識に基づき、耐圧縮応力を高め、椎体の骨
吸収をなくし、手術時の椎体の骨切除を最小にし、挿入
を容易にし、さらに挿入状態での安定性を高めることを
目的とする。
【0008】
【考案の概要】本考案は、セラミックス椎体補綴物の特
に形状について研究の結果なされたもので、椎体の椎間
板との接触面は、巨視的には凹面であることに着目し、
椎間板に代えて挿入する椎体補綴物は、逆にこの凹面に
対応する凸面から構成すると、耐圧縮荷重の増加、骨吸
収の防止、椎体骨切除の最小化、挿入の容易性、挿入後
の安定性等が一気に達成されることを見出して完成され
たものである。
【0009】すなわち、本考案は、椎間板を切除した上
下の椎体の間に挿入するセラミックス椎体補綴物におい
て、上下の椎体と接触する面がそれぞれ、外側に凸の曲
面からなること;この外側に凸の曲面は、挿入方向と直
交する各断面においては、一つの曲率の曲面からなって
いること;及びこの外側に凸の曲面は、挿入方向と平行
な断面においては、挿入方向前方側の曲率が小さい曲面
と、後方側の曲率が大きい曲面との組み合わせからなる
こと;を特徴としている。
【0010】このように、椎体補綴物の上下面が外側に
凸の曲面になっていると、上下の椎体から受ける圧縮荷
重によく耐えることができる。また、椎体の補綴物との
接触面は、巨視的には凹面をなしているから、凸曲面に
合わせて切除する切除部分は、最小ですむ。そして、椎
体と補綴物との接触面が、凹凸の曲面を合わせた形とな
るため、本補綴物は、椎体の垂直軸方向の圧縮荷重に耐
えることはもちろん、軸方向から多少外れた側方力にも
応力を分散させて耐えることができる。補綴物と接触す
る椎体側から見ると、応力が分散されることによって骨
吸収が防止されることとなり、本椎体補綴物のシンキン
グ(沈み込み)を防止し、長期に亙って椎体の変形を生
じさせることなく機能させることができる。
【0011】また、この外側に凸の曲面は、挿入方向と
直交する各断面においては、一つの曲率の曲面からな
り、挿入方向と平行な断面においては、挿入方向前方側
の曲率が小さい曲面と、後方側の曲率が大きい曲面との
組み合わせからなるため、挿入の容易性、挿入後の安定
性を得ることができる。つまり、挿入の容易性だけから
すると楔状であることが好ましいが、前述のように全体
としては曲面であることが好ましいから、接触曲面の挿
入方向と平行な断面の曲面形状を、挿入方向前方側の曲
率が小さい曲面と、後方側の曲率が大きい曲面との組み
合わせから構成すると、挿入の容易性と、曲面から構成
することとの両条件を満たすことができる。そして、挿
入方向と直交する各断面においては、一つの曲率の曲面
から構成することにより、左右の対称性を確保すること
ができる。
【0012】本考案の椎体補綴物に採用するセラミック
スとしては、アルミナ、ジルコニア、リン酸カルシウム
系セラミックスなどが適している。特に、リン酸カルシ
ウム系セラミックスは、椎体との骨癒合が期待でき、強
固な固定が可能となるのでより好ましい。リン酸カルシ
ウム系セラミックスとしては、ハイドロキシアパタイ
ト、リン酸三カルシウムなどを採用することができる。
【0013】また本考案の椎体補綴物は、真気孔率が3
0〜55%の多孔質リン酸カルシウム系セラミックスか
らなることがさらに好ましい。多孔体であれば、椎体と
の接触面において気孔内部への骨芽細胞の侵入による、
より早期の骨癒合が実現し、機能回復を早めることがで
きる。気孔率は真気孔率として30〜55%であること
が好ましい。30%未満であると、気孔の量が少なく、
骨形成への寄与は期待できない。55%を越えると、機
械的強度が劣り、圧縮荷重に耐えなくなり、使用できな
い。
【0014】本考案のセラミックス椎体補綴物の製造方
法を、ハイドロキシアパタイトセラミックスを例として
説明する。公知の方法でリン酸塩とカルシウム塩から湿
式合成してハイドロキシアパタイトスラリーを得る。得
られたスラリーを回転ドラム式乾燥機等を用いて乾燥
し、ハイドロキシアパタイト粉末を得る。この粉末を例
えば乾式静水圧プレスで本考案のセラミックス椎体補綴
物形状に成形する。成形体を電気炉内で1000〜12
00℃の範囲で焼成し、椎体補綴物を得る。成形方法
は、この他、スラリーを鋳込む方法、射出成形法、圧粉
体を作り旋盤加工により成形する方法などを用いること
ができる。
【0015】以上の方法は、上記範囲内で真気孔率が1
0%以下の緻密質椎体補綴物を得る方法であるが、真気
孔率が30%以上の多孔質椎体補綴物を得る場合には、
上記ハイドロキシアパタイト粉末に発泡剤と水を添加し
て十分撹拌し、気泡を含んだスラリーを乾燥し、乾燥体
を得る。この乾燥体をフライス旋盤等で本考案のセラミ
ックス椎体補綴物形状に加工し、電気炉内で1000〜
1200℃の範囲で焼成し、椎体補綴物を得る。製造方
法は、この他、可燃性ビーズを粉末に添加し、成形後焼
成し、ビーズ部分の気孔を得る方法などが採用できる。
【0016】さらに、本考案の椎体補綴物は、中心部が
緻密質で、周辺部が多孔質のセラミックスから構成する
こともできる。中心部の緻密体は、主に機械的な強度を
高める作用をし、周辺部の多孔体は、椎体との骨癒合を
促進する作用をする。このような中心緻密質周辺多孔質
のセラミックスは、例えば、緻密体の乾燥体で中心部
を、多孔体の乾燥体で周辺部をそれぞれ作り、両者を嵌
合させた状態で焼成(焼き嵌め)する製造方法や、この
緻密体の乾燥体と多孔体の乾燥体とをアパタイトのスラ
リーにより接着し、そのまま焼成する製造方法等により
製造することができる。なお、本考案は、椎体補綴物の
形状に特徴があり、製造方法を上述の方法に限定するも
のではない。
【0017】
【考案の実施例】以下図示実施例に基づいて本考案を説
明する。図1ないし図3は、本考案によるセラミックス
椎体補綴物10の形状例を示している。このセラミック
ス椎体補綴物10は、椎体(頸椎または胸腰椎)の断面
形状と同じく、平面略矩形をなしている。このセラミッ
クス椎体補綴物10は、上下方向の中心線(中心平面)
に関する対称形状をしており、中心の楔状部11の上下
面にそれぞれ、外側に凸の接触曲面12を備えている。
【0018】椎体の間への挿入方向をAとすると、この
セラミックス椎体補綴物10の中心楔状部11は、挿入
方向Aと平行な断面において、その挿入方向前方側がや
や薄く形成されている。
【0019】接触曲面12は、挿入方向Aと平行な方向
の断面においては、挿入方向前方側の曲率が小さい(曲
率半径が大きい)小曲率曲面12aと、同後方側の曲率
が大きい(曲率半径が小さい)大曲率曲面12bとの組
み合わせからなっている。挿入方向Aと直交する方向の
断面の曲面は、各断面において一つの曲率の曲面からな
っている。
【0020】上記構成のセラミックス椎体補綴物10
は、図4に示すように、小曲率曲面12aを前にして、
椎体20の間に挿入する。小曲率曲面12aは、大曲率
曲面12bより曲率が小さく(曲率半径が大きく)、か
つ中心楔状部11は挿入方向前方側が薄いので、全体と
して楔作用により、上下の椎体20を押し広げながら、
挿入することができる。そして、挿入した後は、接触曲
面12は、小曲率曲面12aと大曲率曲面12bから全
体として外側に凸の接触曲面を構成しているから、椎体
20からの圧縮応力が分散され、骨吸収を起こさず、椎
体20の間に安定して位置する。巨視的には凹面をなす
椎体20側の切除部分の大きさも最小ですむ。
【0021】図示例では、中心楔状部11が僅かに楔状
をなしており、接触曲面12の凸曲面と合わせて、より
挿入が容易という効果が得られるが、中心部11は、楔
状とせずに単なる平行平面状であってもよい。また、図
示例の椎体補綴物10は、上下方向の中心線に関し対称
形状としたため、上下を選ばないという利点がある。し
かし、術例によっては、上下非対称としてもよい。
【0022】次に具体的な製造例を説明する。 [実施例1] 公知の方法でハイドロキシアパタイトスラリーを湿式合
成した。得られたスラリーを、(株)西村鉄工所製の回
転ドラム式ドライヤにて乾燥し、ハイドロキシアパタイ
ト粉末を得た。この粉末をハンドリング上の処理として
電気炉内で800℃、3時間仮焼した。仮焼した粉末を
金属プレスし、直径35mm×長さ35mmの円柱状の圧粉
体を作成した。さらに得られた圧粉体を静水圧プレスに
て1ton/cm2 の圧力を加え、機械加工可能な強度を有す
る円柱状圧粉体を得た。この圧粉体を焼成収縮分を考慮
してNCフライス盤により、図1ないし図3に示す形状
を有する種々寸法に加工し、電気炉内で1100℃、2
時間焼成し、椎体補綴物を得た。この椎体補綴物を、椎
間板ヘルニアなどの患者数例に前方固定術の移植骨とし
て使用し、良好な結果を得た。
【0023】 [実施例2] 公知の湿式合成法により得られたハイドロキシアパタイ
トスラリーを、(株)西村鉄工所製の回転ドラム式ドラ
イヤにて乾燥し、ハイドロキシアパタイト粉末を得た。
この粉末をハンドリング上の処理として電気炉内で80
0℃、3時間仮焼した。仮焼したハイドロキシアパタイ
ト粉末椎体200gに粉末状卵白アルブミン100gを
添加し、乾式ボールミルで穏やかに混合し、混合粉末に
水500gを添加し、ハンドミキサーで15分間泡立て
た後、直径20cm、深さ5cmのガラスシャーレに移し、
80℃の乾燥機内で24時間乾燥し、多孔質乾燥体を得
た。この多孔質乾燥体を直方体状に切り出し、NC旋盤
及びフライスにより、焼成収縮率を考慮して、図1ない
し図3に示す形状を有する種々寸法に加工し、電気炉内
で1200℃、3時間焼成し、椎体補綴物を得た。この
椎体補綴物を、椎間板ヘルニアなどの患者数例に前方固
定術の移植骨として使用し、良好な結果を得た。
【0024】
【考案の効果】以上のように本考案によれば、耐圧縮応
力が高く、椎体の骨吸収がなく、手術時の椎体の骨切除
が最小ですみ、挿入が容易で、しかも挿入状態での高い
安定性が得られるセラミックス椎体補綴物を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のセラミックス椎体補綴物の実施例を示
す平面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】図1の右側面図である。
【図4】図1ないし図3の椎体補綴物を椎体の間に挿入
する際の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
10 セラミックス椎体補綴物 11 中心楔状部 12 接触曲面 12a 小曲率曲面 12b 大曲率曲面 20 椎体

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 椎間板を切除した上下の椎体の間に挿入
    するセラミックス椎体補綴物において、 上下の椎体と接触する面がそれぞれ、外側に凸の曲面か
    らなること; この外側に凸の曲面は、挿入方向と直交する各断面にお
    いては、一つの曲率の曲面からなっていること;及びこ
    の外側に凸の曲面は、挿入方向と平行な断面において
    は、挿入方向前方側の曲率が小さい曲面と、後方側の曲
    率が大きい曲面との組み合わせからなること;を特徴と
    するセラミックス椎体補綴物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のセラミック椎体補綴物に
    おいて、セラミックスがリン酸カルシウム系セラミック
    スであるセラミックス椎体補綴物。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のセラミック椎体
    補綴物において、セラミックスの真気孔率が30〜55
    %であるセラミックス椎体補綴物。
JP1993037185U 1993-07-07 1993-07-07 セラミックス椎体補綴物 Expired - Lifetime JP2599962Y2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1993037185U JP2599962Y2 (ja) 1993-07-07 1993-07-07 セラミックス椎体補綴物
US08/268,103 US5645596A (en) 1993-07-07 1994-07-06 Ceramic vertebrae prosthesis
DE4423826A DE4423826B4 (de) 1993-07-07 1994-07-06 Keramische Wirbelprothese

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1993037185U JP2599962Y2 (ja) 1993-07-07 1993-07-07 セラミックス椎体補綴物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH077612U JPH077612U (ja) 1995-02-03
JP2599962Y2 true JP2599962Y2 (ja) 1999-09-27

Family

ID=12490531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1993037185U Expired - Lifetime JP2599962Y2 (ja) 1993-07-07 1993-07-07 セラミックス椎体補綴物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2599962Y2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11219531B2 (en) 2019-04-10 2022-01-11 Wenzel Spine, Inc. Rotatable intervertebral spacing implant

Also Published As

Publication number Publication date
JPH077612U (ja) 1995-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5645596A (en) Ceramic vertebrae prosthesis
US6149688A (en) Artificial bone graft implant
CA2556183C (en) Bone graft substitute
KR100951199B1 (ko) 가공가능한 예비성형 인산칼슘 뼈 대체물 임플란트
ES2240996T3 (es) Implantes espinales porosos reforzados.
US6846327B2 (en) Radiolucent bone graft
US5011495A (en) Unique bone regeneration tricalcium phosphate
TW200304368A (en) Surgical implant
JPH01136655A (ja) 人工椎間板
Koyama et al. Porous hydroxyapatite ceramics for use in neurosurgical practice
WO2018165405A1 (en) Spinal interbody cage comprising a bulk interbody cage, a top face, a bottom face, pillars, and slots
JP2599962Y2 (ja) セラミックス椎体補綴物
Zyman et al. Nonstoichiometric hydroxyapatite granules for orthopaedic applications
JP2606426Y2 (ja) 多椎体用セラミックス頸椎補綴物
JP3100455B2 (ja) 骨切除部の固定および癒合促進用くさび状スペーサ材料
JP3670677B2 (ja) 人工股関節用骨補填材
JP2004089326A (ja) 人工椎弓用部材および人工椎体用部材
KR100744833B1 (ko) 디스크 세포를 포함한 인공 디스크 및 이를 이용한 조직공학적 디스크의 재생방법
AU2012244219B2 (en) Bone graft substitute
RU2117463C1 (ru) Устройство для фиксации сегментов позвоночника
JPH04126516U (ja) 脊椎前方固定用骨補填材
JP3471847B2 (ja) 義眼床およびその製造方法
RU2104040C1 (ru) Костный имплантат и способ его получения
Zollner et al. Are porous, tricalcium phosphate ceramic implants suitable for middle ear surgery? An experimental study of the pig’s hypotympanon, with additional preliminary clinical results
Knahr et al. Long-term results with ceramic tumor prostheses

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term