JP3887058B2 - 人工棘突起 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、頸椎の棘突起（椎弓を含む）を正中で縦方向に二分割し、分割した棘突起間に挿入固定する人工棘突起に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
頸椎症性脊髄症や頸椎後縦靭帯骨化症によって脊髄が圧迫されて起こる障害を取り除くため、従来から脊柱管拡大術が行われ、なかでも棘突起縦割法はしばしば行われ、既に確立された手術法となっている。この方法では、従来、縦割した棘突起間に腸骨から採取した骨片を装着していたが、腸骨採取の負担を患者に与えることになるため、最近では、セラミックス製の人工棘突起が用いられている。
しかしながら、従来品は、分割棘突起の実際の形状に適合しているとは言えず、分割棘突起間の間隙への適合性があまり良くなく、その結果、骨吸収が発生したり、人工棘突起同士が接触し、頸椎の運動が阻害されることがあった。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、分割棘突起との適合性に優れ、分割棘突起との固定を容易に行うことができる、頸椎の運動を阻害しない人工棘突起を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、縦割りした分割棘突起の間に挿入して脊柱管を拡大する人工棘突起において、切断除去した一対の分割棘突起の外端部にそれぞれ沿う一対の当接面を両端部に有する中間部分と；この中間部分から一対の分割棘突起の間に延び、水平断面における幅を脊柱管側に向けて徐々に狭めた内側部分と；中間部分から内側部分とは反対側に延び、分割棘突起の外に位置する外側部分と；を有し、少なくともその表面が生体親和性セラミックス材料からなり、さらに次のいずれかの構成を有することを特徴としている。すなわち、外側部分が、水平断面においては中間部分から離れるに従い幅を縮小する台形状をなしていること、あるいは、外側部分が、前額断面においては中間部分から離れるに従い上面を下面に接近させる台形状をなしていることに特徴を有する。
【０００５】
この人工棘突起は、内側部分と外側部分とにそれぞれ、分割棘突起との固定用糸を挿入する糸挿通孔を形成することが望ましい。中間部分の一対の当接面の端部にもそれぞれ、分割棘突起との固定用糸を通す糸挿通溝を形成することが望ましい。外側部分にはさらに、糸挿通孔とは別に周囲組織との結合促進孔を形成することが望ましい。
【０００６】
本発明の人工棘突起を構成する生体親和性のセラミックス材料としては、ガラスセラミックス又はＣａ／Ｐ比１．０〜２．０のリン酸カルシウム系化合物が好ましい。本発明に使用しうるＣａ／Ｐ比１．０〜２．０のリン酸カルシウム系化合物としては、ハイドロキシアパタイト、フッ素アパタイト等の各種のアパタイト、第一リン酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウムなどが挙げられ、これらは単独で又は混合物として使用することができる。原料化合物のスラリーを乾燥した後、５００〜８００℃で仮焼した後、８００〜１４００℃で焼成し、得られたブロック状体を所望の形状及び寸法に加工するか、又は上記リン酸カルシウム系化合物の粉体から所望の形状及び寸法を有する圧粉体を作製し、これを上記と同様に焼成することによって製造することができる。
【０００７】
本発明において、人工棘突起の少なくとも表面部を生体親和性の多孔質セラミックスから構成することにより、周囲の骨組織との親和性がよく、気孔内への骨組織の進入により骨癒合が促進される。多孔質セラミックスは、連続気孔を有するのが好ましい。その気孔径や気孔率には特に制限はないが、通常、気孔径は２〜２０００μｍであるのが好ましく、気孔率は３０〜８０％、好ましくは４０〜７０％である。
【０００８】
中心部は、緻密質又は多孔質セラミックスから構成されていてもよく、使用しうるセラミックスとしては、Ｃａ／Ｐ比１．０〜２．０のリン酸カルシウム系化合物、アルミナ、チタニア、ジルコニアなどが挙げられ、これらのうちリン酸カルシウム系化合物が好適である。緻密質セラミックスから成る中心部の表面に多孔質の生体親和性材料の層を設ける方法には、特に制限はなく、任意の公知方法を採用することができ、例えば、溶射法、スパッタリング法、含浸法、スプレーコーティング法などが挙げられる。
【０００９】
本発明の人工棘突起は、上記のように少なくとも表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから構成されていればよいが、全体が生体親和性を有する多孔質セラミックスからなるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施形態】
図１ないし図４は、本発明による人工棘突起１０の実施例を示し、図５、図６は、頸椎の棘突起を分割して行なう脊柱管拡大術及び本人工棘突起１０の挿入状態を示している。本人工棘突起１０を用いる棘突起の縦割術では、図５に示すように、頸椎（図示例は第４頸椎）２０の棘突起２１を、正中において切断線２２ａにより縦方向に分割するとともに、その先端部を切断線２２ｂにより切断除去する。脊柱管拡大術は、分割棘突起２１ａを左右（図５及び図６において左右）に開いて行なうものである。２３は椎体、２４は脊柱管を示す。
【００１１】
本発明の人工棘突起１０は、中間部分１１、内側部分１２、及び外側部分１３を有する。中間部分１１は、切断加工後の分割棘突起２１ａの外端部２１ｂに沿う一対の当接面１１ａを両端部に有する。
【００１２】
内側部分１２は、この中間部分１１の中心部から一対の分割棘突起２１ａの間に延びるもので、水平断面においてはその幅を脊柱管２４側に向けて徐々に狭めた形状をしている。またその脊柱管２４側（内側）の端面は、頭部側に向けて中間部分１１側に傾斜する円筒内面１２ａの一部からなっている。この円筒内面１２ａの曲面は、その内面に位置することになる脊髄−硬膜管の高さをクリアするために設定されており、角度θ（図４）は、分割棘突起２１ａの辺縁の角度と適合させて、人工棘突起１０の円筒内面１２ａを脊髄−硬膜管に平行に保つために設定されている。
【００１３】
外側部分１３は、この中間部分１１の中心部から一対の分割棘突起２１ａとは反対の方向に延びるもので、内側部分１２と同様に、水平断面における幅を先端に向けて徐々に狭めた台形状をしている。また、その上面は、徐々に下面に向かって傾斜していて、前額断面（垂直断面）においても台形状をなしている。このような外側部分１３の形状は、実際の棘突起と似ており、筋肉の付着や再建に効果があると期待される。
【００１４】
内側部分１２と外側部分１３にはそれぞれ、分割棘突起２１ａとの固定用糸（ナイロンワイヤー）を挿入する糸挿通孔１２ｂ、１３ｂが形成され、中間部分１１には、一対の当接面１１ａの端部にそれぞれ、糸挿通（係止）溝１１ｂが形成されている。外側部分１３にはさらに、周囲組織（傍脊椎筋群）との結合促進孔１３ｃが形成されている。
【００１５】
上記構成の人工棘突起１０は、内側部分１２を脊柱管２４側に向け、前額断面においては平面からなる下面を脚側にして一対の分割棘突起２１ａの間に挿入固定される。この際、一対の分割棘突起２１ａが変形しやすくなるように、頸椎２０の基部の一部２１ｃを削ることが好ましい。そして、中間部分１１の一対の当接面１１ａを一対の分割棘突起２１ａの外端部２１ｂにそれぞれ当接させて安定させ、内側部分１２の糸挿通孔１２ｂ、中間部分１１の糸挿通溝１１ｂ、外側部分１３の糸挿通孔１３ｂ、及び分割棘突起２１ａに穿けた固定孔に、固定糸を通して、人工棘突起１０を分割棘突起２１ａに定着させる。術後は、外側部分１３及びその結合促進孔１３ｃにより、周辺の筋肉との付着、支持の再建が期待できる。本人工棘突起１０によれば、脊椎と固有背筋の結合を構築し、頸椎の力学的支持構造を再建できる。
【００１６】
次に、より具体的な製造例を説明する。
製造例１
仮焼成したアパタイト粉末とメチルセルロース粉末を回転式混合機にて混合する。得られた粉体をゴム型に入れ、静水圧プレスにて２t/cm2 の圧力を加え、乾燥体を得る。この乾燥体をＮＣマシンにて焼成時の収縮を見込んで図示例のような形状に加工し、電気炉で１１００℃で２時間焼成する。
【００１７】
製造例２
仮焼成したアパタイト粉末とメチルセルロース粉末を純水に溶かし、十分に混ぜ合せる。この懸濁液を泡立て器にて発泡させ、乾燥機にて約１時間乾燥させ、多孔質乾燥体を得る。この乾燥体をＮＣマシンにて焼成時の収縮を見込んで図示例のような形状に加工し、電気炉で１２００℃で約３日間焼成する。
【００１８】
製造例３
仮焼成したアパタイト粉末を一次圧縮して成形を行なう。得られた成形体を静水圧プレスにて２t/cm2 の圧力を加える。この乾燥体をＮＣマシンにて焼成時の収縮を見込んで図示例のような形状に加工し、電気炉で１１００℃で約３日間焼成する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、頸椎脊柱管拡大術を行う際に、縦割した棘突起の間隙内への適合性が極めて良好で、分割棘突起との適合性に優れ、分割棘突起との固定を容易に行うことができる、頸椎の運動を阻害しない人工棘突起を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の人工棘突起の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した人工棘突起の平面図である。
【図３】図１のIII 矢視図である。
【図４】図２のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図５】頸椎の棘突起縦割術を説明する水平断面図である。
【図６】図５の棘突起縦割術によって分割した棘突起を開いてその間に本発明の人工棘突起を挿入した状態を示す水平断面図である。
【符号の説明】
１０ 人工棘突起
１１ 中間部分
１１ａ 当接面
１１ｂ 糸挿通溝
１２ 内側部分
１２ａ 円筒内面
１２ｂ 糸挿通孔
１３ 外側部分
１３ｂ 糸挿通孔
１３ｃ 結合促進孔
２０ 頸椎
２１ 棘突起
２１ａ 分割棘突起
２２ａ ２２ｂ 切断線
２３ 椎体
２４ 脊柱管

Claims (5)

  1. 縦割りした分割棘突起の間に挿入して脊柱管を拡大する棘突起スペーサにおいて、
    切断除去した上記一対の分割棘突起の外端部にそれぞれ沿う一対の当接面を両端部に有する中間部分と；
    この中間部分から上記一対の分割棘突起の間に延び、水平断面における幅を脊柱管側に向けて徐々に狭めた内側部分と；
    上記中間部分から上記内側部分とは反対側に延び、分割棘突起の外に位置する外側部分と；
    を有し、少なくともその表面が生体親和性セラミックス材料からなり、かつ上記外側部分が、水平断面においては中間部分から離れるに従い幅を縮小する台形状をなしていることを特徴とする人工棘突起。
  2. 縦割りした分割棘突起の間に挿入して脊柱管を拡大する棘突起スペーサにおいて、
    切断除去した上記一対の分割棘突起の外端部にそれぞれ沿う一対の当接面を両端部に有する中間部分と；
    この中間部分から上記一対の分割棘突起の間に延び、水平断面における幅を脊柱管側に向けて徐々に狭めた内側部分と；
    上記中間部分から上記内側部分とは反対側に延び、分割棘突起の外に位置する外側部分と；
    を有し、少なくともその表面が生体親和性セラミックス材料からなり、かつ上記外側部分が、前額断面においては中間部分から離れるに従い上面を下面に接近させる台形状をなしていることを特徴とする人工棘突起。
  3. 請求項１または２記載の人工棘突起において、上記内側部分と外側部分とにはそれぞれ、分割棘突起との固定用糸を挿入する糸挿通孔が形成されている人工棘突起。
  4. 請求項３記載の人工棘突起において、外側部分にはさらに、糸挿通孔とは別に周囲組織との結合促進孔が形成されている人工棘突起。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の人工棘突起において、中間部分の上記一対の当接面の端部にはそれぞれ、分割棘突起との固定用糸を通す糸挿通溝が形成されている人工棘突起。
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