JP4088529B2 - 自動ロック固定型椎間インプラント - Google Patents

自動ロック固定型椎間インプラント Download PDF

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Description

本発明は、2つの椎骨の各棘突起を収容可能な溝が相対する2つの面に且つその長手方向の軸上に形成されたブロックを備えている椎間インプラントに関する。ブロックは、2つの側壁と、棘突起を溝内に保持するための少なくとも1つの固定バンドと、を有する。
2つの椎骨それぞれの後部から突出した棘突起の間に挿入されるブロックを含む椎間インプラントは、各棘突起の互いに対する動作を制限するものであって、当該技術分野において周知である。このようなインプラントを脊椎に据え付けるには、ブロック挿入対象となる椎間の上側及び下側のスペースにおいて、2つの椎骨を連結する椎骨靭帯を摘出してさらにその靭帯の下部に固定バンドを挿入するための開口を形成する必要があり、長時間の外科的処置を要する。固定バンドを棘突起間に挿入する前に、固定バンドの第1端を(例えば溝のフランジ部の少なくとも1つを介して)ブロックに接続しておき、その後、固定バンドを椎間の開口に挿入して棘突起を取り囲むようにする。そして、溝のフランジ部の他方に固定バンドを接続する。このようにして、棘突起は固定バンドによってブロックの溝内に保持される。
ブロックを固定するのに単一の固定バンドを用いる場合は、固定バンドを対になったもう一方の溝におけるフランジ部の一方に到達するまでブロックの側壁に沿って延出し、もう一方の棘突起を取り囲み、もう一方の溝におけるフランジ部の他方に接続できるようになっている。
しかしながら、ブロックを2つの棘突起の間に設置するのは比較的迅速且つ容易にできるが、椎間のスペースが十分でないため、固定バンドをブロックに取り付けるのは非常に困難である。つまり、固定バンドにループや結び目を形成するのに比較的時間がかかり、これに要する時間が処置にかかる時間のうちの大半を占めてしまうことになる。
そこで、本発明の目的は、ブロック及び固定バンドを含み、迅速且つ容易に据え付け可能な椎間インプラントを提供することである。
課題を解決するための手段および効果
上記目的を達成するため、本発明によると、第1の接続手段を有すると共に、第1の方向については上記固定バンドを並進可能且つスライド可能とすることができ、第1の方向と反対の第2の方向については上記固定バンドを並進不可能とすることができる、着脱式自動ロック型固定部材を含み、上記ブロックにおける2つの側壁のうち少なくとも1つに、上記着脱式自動ロック型固定部材を上記ブロックにおける上記側壁に固定するため上記第1の接続手段と共働可能な、第2の接続手段が設けられており、上記固定バンドが上記第1の方向に並進するときの上記自由端の動作によって、上記棘突起が上記溝内に固定され、且つ、上記固定バンドが上記ブロックに対して上記第2の方向に並進不可能となる、椎間インプラントが提供される。
本発明に係る椎間インプラントの特徴は、2つの棘突起の間にブロックを挿入した後に、第2の接続手段が設けられたブロックに接続可能な第1の接続手段を有する着脱式自動ロック型固定部材を用いることにより、固定バンドをブロックに取り付ける方法にある。固定バンドの第1端をブロックに接続した状態で、ブロックが嵌合された椎間の上側又は下側のスペースに当該固定バンドを導入し、固定バンドの自由端である第2端を着脱式自動ロック型固定部材内に挿入した後、患者の体外へと出す。そして着脱式自動ロック型固定部材に通された固定バンドが外科医によってスライドされると、着脱式自動ロック型固定部材は、第1及び第2の接続手段の共働によってブロックに接続され、ブロックの側壁として機能する。ブロックの溝内に棘突起が保持されるよう棘突起を取り囲んだ固定バンドは、着脱式自動ロック型固定部材をブロックに接続した後、締め付けられる。固定バンドにおける自由端である第2端を第1の方向に並進させると、着脱式自動ロック型固定部材内で固定バンドに引張力が生じ、この引張力によって、固定バンドが第1の方向と反対の第2の方向に並進不可能となる。
本発明の特徴的な一実施形態では、上記着脱式自動ロック型固定部材が、上記着脱式自動ロック型固定部材における2つの端部において結合する第1の主面及びその反対側の第2の主面と、上記第1及び第2の主面に開口する中央スロットと、を有し、上記固定バンドが上記中央スロットを通過することによって、上記固定バンドにおける上記第1端と上記中央スロットとの間にある第1の部分が、上記固定バンドにおける上記中央スロットと上記自由端である第2端との間にある第2の部分を、上記着脱式自動ロック型固定部材の上記第1の主面における上記第1の端部に近接する部分に対して押圧し、上記固定バンドが上記着脱式自動ロック型固定部材に対して固定される。
上記構成において、固定バンドは、着脱式自動ロック型固定部材を部分的に取り囲み、第1の部分が第1の主面に対向し、着脱式自動ロック型固定部材の第2の端部に支持され、中央スロットを通過する。そして、固定バンドにおける第1の主面上に導出された第2の部分が、第1の主面と第1の部分との間に配置され、第1の部分と平行になる。固定バンドにおける第1の部分は、着脱式自動ロック型固定部材における第1の端部に沿った第1の主面を含む平面に実質的に平行な、棘突起の周囲を取り囲んだ固定バンドの一部から直接延出された部分である。また、固定バンドの自由端である第2端は、第1の部分と第1の主面との間の第2の部分から延出されている。この第2端を引っ張ることで、第1の部分に引張力が生じる。固定バンドを引っ張れば引っ張るほど、固定バンドにおける第2の部分が第1の部分によって第1の主面に対して強く押圧され、当該部分が着脱式自動ロック型固定部材に対して確実に固定される。
本発明の特に好ましい特徴において、着脱式自動ロック型固定部材は、上記固定バンドに対する第1の摩擦手段を構成する角部が上記第1及び第2の主面のそれぞれに形成されるように、その正中面が上記第1の主面における上記第1の部分に対して鋭角をなす中央スロットを備えている。この構成によると、着脱式自動ロック型固定部材内における固定バンドの動きが、中央スロットの内壁により形成された角部と第1の主面における第1の部分とによって、また中央スロットの内壁により形成された角部と第2の主面の一部とによって、抑制される。さらに、着脱式自動ロック型固定部材における上記端部のうち固定バンドを支持する第2の端部が、上記固定バンドに対する第2の摩擦手段を構成する角部が形成されるように、互いに傾斜した2つの面を有しているのが好ましい。
本発明の好ましい一実施形態において、上記第2の接続手段は、上記ブロックの上記側壁内に形成されたハウジングであって、上記ブロックの上記軸に実質的に平行に形成された対向する2つの縁部に上記ブロックの上記側壁に実質的に直交する取付手段が設けられているハウジングを含み、上記第1の接続手段は、上記取付手段に支持されるように、且つ、上記固定バンドが上記ブロックに対して並進不可能となる上記第2の方向に対応する上記長手方向の軸に実質的に平行な方向について、上記着脱式自動ロック型固定部材が上記ブロックに対して並進不可能となるように、上記着脱式自動ロック型固定部材の側面から突出している。
上記構成によると、着脱式自動ロック型固定部材は、少なくとも一部がハウジング内に組み込まれることにより、ブロックの長手方向の軸に実質的に平行な方向(特に、棘突起に固定バンドを取り付ける際に締め付ける方向に対応する上記第2の方向)に並進不可能となる。第1の接続手段は、着脱式自動ロック型固定部材の側面から突出しているため、締め付けの際に固定バンドが引っ張られるときに取付手段に支持される。
さらに、上記ハウジングは、上記着脱式自動ロック型固定部材の上記第1の端部に対向する開口端を有し、上記開口端を介して上記固定バンドがスライド可能となっていることが好ましい。この場合、固定バンドは、並進されて開口端の壁部近傍に導かれ、そこで固定バンドにおける第2の部分が押圧されることにより、第1の主面を含む平面に実質的に平行に保持される。固定バンドにおける第1の主面に対向する部分の一方が棘突起に向けて、他方が第2端に向けて、それぞれ延長され、一方は棘突起を取り囲み、他方は中央スロットを通過後に第1の主面に対して上記第2の部分を押圧する。固定バンドはループを形成し、その2つの端部が上記開口端から導出される。
本発明の好ましい一実施形態において、上記取付手段は、上記ハウジングにおける対向する2つの縁部の外側において上記ブロックにおける上記側壁に実質的に直交するよう設けられた2つの細長の開口から少なくとも構成されており、上記第1の接続手段は、上記側壁に直交する方向に上記細長の開口内に挿入されるように、上記着脱式自動ロック型固定部材の上記側面から突出し且つ互いに一直線上に並列したスタッドから構成されている。
上記構成によると、棘突起を溝内に固定するため固定バンドを並進させるとき、着脱式自動ロック型固定部材が上記第2の方向に平行に並進され、上記細長の開口が形成された縁部にスタッドが支持されることにより、着脱式自動ロック型固定部材が固定される。さらに、上記細長の開口は、入口部と閉鎖端部との間に弾性変形可能な緊縮部を有しており、上記緊縮部が上記スタッドの圧入により変形することによって上記スタッドが上記閉鎖端部内で固定されるようになっていることが好ましい。この場合、上記側壁に押圧され嵌合されることにより、着脱式自動ロック型固定部材は特に強固に側壁に固定される。
さらに、上記インプラントは、棘突起の上部及び下部それぞれを取り囲むのに適した2つのバンドと、上記ブロックにおける2つの側壁に接続するのに適した着脱式自動ロック型固定部材と、を備えていることが好ましい。この場合、2つの棘突起はそれぞれ別個に上記ブロックに接続される。
さらに、本発明の特に好ましい一実施形態において、上記ブロック及び上記着脱式自動ロック型固定部材は共にプラスチック材料からなる。
本発明における他の特徴や効果は、非制限の実施例として挙げられる本発明の特定の実施形態に関する以下の説明によって、明確となるであろう。以下の説明は、添付図面を参照するものとする。
図1には、長手方向の軸Aを有するブロック10を含む椎間インプラントが示されている。ブロックには、相対する面に且つ軸A上に、上側溝12及び下側溝14の2つの溝12,14が形成されている。各溝12,14は、棘突起を収容可能である。ブロックは、2つの椎骨における棘突起の間に設置され、2つの棘突起の互いに対する動きを抑制するものである。
本実施形態のインプラントは、テープ状の2つの固定バンド16,18をさらに含む。各固定バンド16,18の第1端は、対角上にあるフランジ部22,24にそれぞれ接続されている。各フランジ部22,24に固定バンドの第1端20を接続するには、各フランジ部22,24の端部を貫通する穴26が用いられる。より詳細には、固定バンドの第1端20を上記穴に通してループを形成した後縫合することによって、固定バンドの第1端20が各フランジ部22,24に接続される。固定バンド16,18の第1端20は、一般に、外科的処置を行う前にフランジ部22,24に接続される。
本実施形態のインプラントにおける特徴の1つは、2つの着脱式自動ロック型固定部材30,32を用いて固定バンドの第2端28を取り付ける方法にあって、各固定バンド18,16は着脱式自動ロック型固定部材30,32内に通されてF,Rで示す方向にスライド可能となる。ところが、後に詳述するように、固定バンド18,16は引張力を受けるとF,Rで示す方向と反対の方向には並進不可能となる。
着脱式自動ロック型固定部材30,32は、固定バンド16,18をブロック10に取り付けるのに用いられる。さらに着脱式自動ロック型固定部材30,32は、ブロック10を椎間のスペースに設定した後であって且つ固定バンド16,18を着脱式自動ロック型固定部材30,32内に挿入した後に、ブロック10に接続することができる。
上記を達成するため、着脱式自動ロック型固定部材30,32は、当該部材30,32の側面から突出するスタッドから構成された第1の接続手段34を有する。図1には椎間インプラントの一方側が示されており、図示されていない他方側は垂直平面に関してこの一方側と対称である。つまり、スタッド34は、着脱式自動ロック型固定部材30,32の側面に、対になって配置されている。また、ブロック10の側壁36は、少なくともその一方の端部39が開口されたハウジングから構成された第2の接続手段38を含む。ハウジング38における対向する2つの縁部40,42は、互いに平行且つブロック10の軸Aに平行に形成されていると共に、取付手段を構成する細長の開口44を有する。もちろん、ハウジング38における対向する2つの縁部40,42の間隔は、着脱式自動ロック型固定部材30,32における2つの相対する側壁の間隔より長く、着脱式自動ロック型固定部材30,32はその少なくとも一部がハウジング38内に組み込まれるようになっている。
ハウジング38における対向する縁部40,42の外側には、それぞれ2つの細長の開口が一対となって形成されている。これら細長の開口は、着脱式自動ロック型固定部材30,32における側壁から突出したスタッド34と共働可能である。したがって、各縁部40,42における2つの細長の開口の間隔は、着脱式自動ロック型固定部材30,32の各側壁における2つのスタッド34の間隔とほぼ等しい。
また、細長の開口44は、入口部と閉鎖端部との間に弾性変形可能な緊縮部46を有する。この緊縮部46により、緊縮部46の幅よりもはるかに大きな径を有するスタッド34が細長の開口44内に圧入可能となっている。なお、細長の開口44における閉鎖端部の幅とスタッド34の径とが一致するのは明らかである。
ブロック10及び着脱式自動ロック型固定部材30,32は共にプラスチック材料からなり、細長の開口44における閉鎖端部内にスタッドが挿入されるよう、緊縮部46及びスタッド44が弾性変形可能な程度に十分小さい弾性係数を有している。なお、スタッド34と細長の開口44との共働に関する上述の説明は、全てのスタッド34及び細長の開口44に当てはまる。このようにして、着脱式自動ロック型固定部材30,32は各ハウジング38内に組み込み可能であって、固定部材30はTの方向、固定部材32はPの方向に沿って、それぞれ各ハウジング38内に組み込まれる。着脱式自動ロック型固定部材30,32がブロック10の側壁内に組み込まれると、4つのスタッド34は4つの細長の開口44における閉鎖端部に配置される。スタッド34は、着脱式自動ロック型固定部材30,32及びブロック10に引張力を加えて緊縮部46を再び変形させない限りは、抜けないようになっている。
図2は、2つの着脱式自動ロック型固定部材30,32が各ハウジング38内に組み込まれた状態の、椎間インプラントを示す。以下、図1及び図2を参照しつつ、固定バンド16,18を並進不可能とする着脱式自動ロック型固定部材の構成について述べていく。
なお、以下は一方の着脱式自動ロック型固定部材30についての記述であるが、もう一方の着脱式自動ロック型固定部材32についても同様である。
図2には、さらに固定バンド18が示されている。ここでは固定バンド18の第1端20がフランジ部24に接続され、固定バンドの一部分50は図示しない棘突起を保持可能な溝14に対向している。そして固定バンド18は、さらに溝14のもう一方のフランジ部の方向へと延出されている。固定バンド18は、このもう一方のフランジ部において、着脱式自動ロック型固定部材30と再結合する。上述のように、固定バンド18は、着脱式自動ロック型固定部材30をハウジング38内に組み込む前に、着脱式自動ロック型固定部材30内に挿入される。
着脱式自動ロック型固定部材30は、第1の主面52及びその反対側の第2の主面54を有する。これら2つの反対側の主面52,54は、着脱式自動ロック型固定部材30における第1の端部56及び第2の端部58において結合する。着脱式自動ロック型固定部材30はさらに、第1の主面52及び第2の主面54に開口する中央スロット60を有する。中央スロット60の正中面Mは第1の主面52における第1の部分に対して鋭角α(例えば30°)をなし、これにより角部62が形成されている。さらに、着脱式自動ロック型固定部材30における第2の端部58は、角部64が形成されるように互いに傾斜した2つの面を有する。また、中央スロット60は第1の主面と第2の端部58との間において開口しており、これにより角部66が形成されている。
上述した構成によって、着脱式自動ロック型固定部材30に対して、固定バンド18が並進不可能となる。また、着脱式自動ロック型固定部材30がハウジング38内に固定されることから、固定バンド18はブロック10に対しても並進不可能となる。
上記を達成するため、着脱式自動ロック型固定部材をブロック10の側壁内に組み込む前に、例えば椎間の下側のスペースにおいて椎骨靭帯の後ろ側に固定バンドを通した後に、固定バンド18の自由端28を着脱式自動ロック型固定部材内に挿入し、着脱式自動ロック型固定部材30における第2の主面54から中央スロット60内を通し、そして患者の体外へと出す。着脱式自動ロック型固定部材30は、ブロック10の側壁として機能する。これは、第1の主面が上記側壁に対向するように、且つ、固定バンド18において椎間の下側のスペースから延びてきた部分と自由端である第2端28により延出された部分とが着脱式自動ロック型固定部材30の開口端39から導出されるように、固定バンド18に沿って着脱式自動ロック型固定部材30をスライドすることによって実現される。この場合、固定バンド18における椎間の下側のスペースから延びてきた部分は、着脱式自動ロック型固定部材30における第1の主面を押圧し、第2の端部58を取り囲み、第2の主面54の一部を押圧し、そして中央スロットを通って第1の主面52上に導出され、第1の主面52における第1の端部56に近接する部分を押圧する。
この場合、固定バンド18に引張力が生じるように且つブロック10が棘突起に固定されるように固定バンド18における自由端である第2端28を引っ張ると、固定バンド18における第1の部分70によって第2の部分72が第1の主面に対して押圧される。このとき摩擦力が生じ、固定バンド18における上記部分70,72が互いに固定される。図2においては簡略化のため固定バンド18を1つの線で示しているが、固定バンド18は厚みを有し、この構成の着脱式自動ロック型固定部材30及びブロック10において上記2つの部分70,72が接触可能となっている。
着脱式自動ロック型固定部材30内において固定バンド18を引っ張れば引っ張るほど、固定バンド18における上記2つの部分70,72は共に強く押圧されることになり、さらに、例えば角部62,66によって構成される摩擦手段によって固定バンドをFと反対の方向について並進不可能にすることがより効果的に実現される。このように、固定バンド18は、ブロック10に対して並進不可能になり、ブロック10を棘突起に対して固定する。
当然のことながら、全く対称に、ブロック10は固定バンド16及び着脱式自動ロック型固定部材32を用いることでもう一方の棘突起を保持する。
本発明に係るインプラントの側面を示す分解図である。 図1における本発明に係るインプラントの据え付け後における縦断面図である。
符号の説明
10 ブロック
12,14 溝
16,18 固定バンド
30,32 着脱式自動ロック型固定部材
A 長手方向の軸

Claims (10)

  1. 2つの椎骨の各棘突起を収容可能な溝(12,14)が相対する2つの面に且つその長手方向の軸(A)上に形成されていると共に2つの側壁を有するブロック(10)と、
    その第1端(20)が前記ブロック(10)に接続可能で、その第2端(28)が自由端であって、少なくとも1つの棘突起の周囲を取り囲むことが可能な、前記棘突起を前記溝(12,14)内に保持するための固定バンド(16,18)と、
    を備えた椎間インプラントにおいて、
    前記椎間インプラントは、
    第1の接続手段(34)を有すると共に、第1の方向(R,F)については前記固定バンド(16,18)を並進可能且つスライド可能とすることができ、第1の方向(R,F)と反対の第2の方向については前記固定バンド(16,18)を並進不可能とすることができる、着脱式自動ロック型固定部材(30,32)を含み、
    前記ブロック(10)における2つの側壁(36)のうち少なくとも1つに、前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)を前記ブロック(10)における前記側壁(36)に固定するため前記第1の接続手段(34)と共働可能な、第2の接続手段(38)が設けられており、
    前記固定バンド(16,18)が前記第1の方向(R,F)に並進するときの前記自由端(28)の動作によって、前記棘突起が前記溝(12,14)内に固定され、且つ、前記固定バンド(16,18)が前記ブロック(10)に対して前記第2の方向に並進不可能となる
    ことを特徴とする椎間インプラント。
  2. 前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)が、前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)における2つの端部(56,58)において結合する第1の主面(52)及びその反対側の第2の主面(54)と、前記第1及び第2の主面(52,54)に開口する中央スロット(60)と、を有し、
    前記固定バンド(16,18)が前記中央スロット(60)を通過することによって、前記固定バンド(16,18)における前記第1端(20)と前記中央スロット(60)との間にある第1の部分(70)が、前記固定バンド(16,18)における前記中央スロット(60)と前記自由端である第2端(28)との間にある第2の部分(72)を、前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)の前記第1の主面(52)における前記第1の端部(56)に近接する部分に対して押圧し、前記固定バンド(16,18)が前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)に対して固定される
    ことを特徴とする請求項1に記載の椎間インプラント。
  3. 前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)は、前記固定バンド(16,18)に対する第1の摩擦手段を構成する角部(62)が前記第1及び第2の主面(52,54)のそれぞれに形成されるように、その正中面(M)が前記第1の主面(52)における前記第1の部分に対して鋭角(α)をなす中央スロット(60)を備えている
    ことを特徴とする請求項2に記載の椎間インプラント。
  4. 前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)における前記端部のうち前記固定バンド(16,18)を支持する第2の端部(58)が、前記固定バンド(16,18)に対する第2の摩擦手段を構成する角部(64)が形成されるように、互いに傾斜した2つの面を有している
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載の椎間インプラント。
  5. 前記第2の接続手段(38)は、前記ブロック(10)の前記側壁(36)内に形成されたハウジングであって、前記ブロックの前記軸(A)に実質的に平行に形成された対向する2つの縁部(40,42)に前記ブロックの前記側壁(36)に実質的に直交する取付手段(44)が設けられているハウジングを含み、
    前記第1の接続手段(34)は、
    前記取付手段(44)に支持されるように、且つ、前記固定バンドが前記ブロック(10)に対して並進不可能となる前記第2の方向に対応する前記長手方向の軸(A)に実質的に平行な方向について、前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)が前記ブロックに対して並進不可能となるように、前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)の側面から突出している
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の椎間インプラント。
  6. 前記ハウジングは、前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)の前記第1の端部(56)に対向する開口端(39)を有し、
    前記開口端(39)を介して前記固定バンド(16,18)がスライド可能となっている
    ことを特徴とする請求項5に記載の椎間インプラント。
  7. 前記取付手段(44)は、前記ハウジングにおける対向する2つの縁部(40,42)の外側において前記ブロックにおける前記側壁(36)に実質的に直交するよう設けられた2つの細長の開口から少なくとも構成されており、
    前記第1の接続手段(34)は、前記側壁(36)に直交する方向に前記細長の開口(44)内に挿入されるように、前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)の前記側面から突出し且つ互いに一直線上に並列したスタッドから構成されている
    ことを特徴とする請求項5又は6に記載の椎間インプラント。
  8. 前記細長の開口(44)は、入口部と閉鎖端部との間に弾性変形可能な緊縮部(46)を有しており、
    前記緊縮部(46)が前記スタッド(34)の圧入により変形することによって前記スタッド(34)が前記閉鎖端部内で固定されるようになっている
    ことを特徴とする請求項7に記載の椎間インプラント。
  9. 棘突起の上部及び下部それぞれを取り囲むのに適した2つのバンド(16,18)と、
    前記ブロック(10)における2つの側壁(36)に接続するのに適した2つの着脱式自動ロック型固定部材(30,32)と、を備えている
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の椎間インプラント。
  10. 前記ブロック(10)及び前記着脱式自動ロック型固定部材(30,32)が共にプラスチック材料からなる
    ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の椎間インプラント。
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