JP4410254B2 - 椎体間に挿入する高さ調整可能なインプラント、および対応する操作工具 - Google Patents

Description

本発明は椎体間に挿入する高さ調整可能なインプラント、およびその操作に適した工具に関する。

例えば、特許文献１より公知のインプラントは、第１および第２スリーブ部を有し、第２スリーブ部は、回転が防止されかつ軸方向に変位可能となるように長手部によって第１スリーブ部内に配置される雄ねじを有し、第１スリーブ部より突出する長手部は雄ねじ内で係合するナットにより囲まれている。ナットが回転すると、第２スリーブ部は第１スリーブ部から外側へ移動する。ナットを操作するには、ロッド形の操作工具の自由端がナットの外周上の凹部に挿入される。インプラントの長手方向軸まで横に広がる面において工具を回転させることで、工具の回転角に対応する距離だけナットが回転する。そして、工具はナットから引き抜かれ、上記工程はインプラントが所要の高さに至るまで繰り返される。ナットの回転操作中、第１スリーブ部が同様に回転してはならないため、原則として、第１スリーブ部は別の工具を用いて固定する必要がある。従って、公知のインプラントの高さ調整には、更なる時間と技術的器具が必要になる。更に、上記操作を中断なく行うためには、当該操作の為の比較的大きなオリフィスが必要となる。
独国特許出願公開第１９６２２８２７Ａ１号明細書

上記背景技術に対し、本発明の目的は、インプラントおよび脊柱内への挿入を容易にする操作工具を提供することである。

この目的は、インプラントに関しては請求項１により達成され、操作工具に関しては請求項１０により達成される。

請求項１に記載されるように、ナットは歯付きリングを有し、よって歯車として設計されている。インプラントの高さは、適切な補完素子（例えば駆動歯車）を組込んだ工具を用いて調整可能である。この場合、操作工具で回転運動を行う必要はない。更に、工具の位置設定を複数回行う必要がなく、高さ調整の全工程において、同一の位置を保持することができる。これにより操作が著しく簡略化され、操作に要する時間が低減される。

好ましい実施の形態では、ナットは、第１スリーブ部に向けられた底面に歯付きリングを有する。従って、ナットは駆動歯車により動作させることができ、その回転軸はナットの回転軸に対して垂直である。ナットの回転軸と平行に位置合わせした軸を有する駆動歯車を使用した場合のように軸の回転動作を偏向させる必要がなく、その結果、構成がコンパクトになり、製造時の複雑さが低減される利点を有する。

第１スリーブ部を固定してその回転を防ぐために、ナットを駆動させる操作工具を固定するためのねじ穴が設けられる。従って、従来のインプラントと異なり、ナットを駆動させるとともに第１スリーブ部を固定するための工具が一つだけ必要となる。

特許文献１より公知のインプラントの場合、ナットは、第２スリーブ部が外に移動されると、ナットへ向けられた第１スリーブ部の端面で支持される。しかし、そうでなければ、ナットは第１スリーブ部に固定されない。したがって、そのインプラントの高さは、上昇のみで、低下させることができない。すなわち、第２スリーブ部を第１スリーブ部中へ移動させることができない。一方、本発明の提供するインプラントの場合、ナットは、軸方向に作用するかみ合い結合によって第１スリーブ部上、すなわち両軸方向に固定され、この結果、インプラントの高さを上昇および低下させることができる。例えば、インプラント挿入後、大きすぎる高さ調整が行われれば、高さを低減させる必要がある。

本発明の実施の形態の特に好ましい例では、２つのスリーブ部は、相互に対向した両端部で開き軸方向に広がる窓を有する。この場合、隣接する２つの窓間に配置された円周部は、それぞれ他方のスリーブ部の窓内で軸方向に変位可能に位置する。２つのスリーブ部の一方が他方内に同心的に係合する配置と比較し、本発明の構成は、より少ない材料を必要とし、インプラント全体を軽量化する利点を有する。更に、骨材料等によって充填することができる非常に大きな内部が利用可能となる。２つのスリーブ部は櫛のように互いにかみ合い、これにより固定され、相互の回転が防止される。

放射状に広がる端板が椎体上にインプラントを支持する手段として設けられる。好ましい実施の形態では、これは、解放可能に固定された別個の部分である。適切な端板（例えば、インプラントの中央長手方向軸に対して斜めに広がる平面を備えるもの）を、個々に使用することができる。端板がスナップフィット結合によってスリーブ部上に固定されると、スリーブ部上の安全な取付けが保証され、交換が容易になる。生産や組立の観点から見て容易である一実施の形態においては、環状溝がスリーブ部の内壁において端面に近接して設けられ、端板の下側に一体形成された受け突起が設けられる。

請求項７に記載されるように、上述のインプラント用操作工具はナットと協動する歯車を有する。好ましくは、保持機構は、インプラントの不動状態を維持する手段として操作工具に設けられる。歯車は、駆動動作中にその軸がナットの歯付きリングの軸まで横に延伸するよう配置される。上述のように、駆動軸の回転動作を偏向させる必要はない。特にコンパクトで操作の容易な配置では、歯付きリングは管状部の端面上に配置され、管状部はそこに延伸するロッドを有する。このロッドの自由端は管状部から外に突出し、第１スリーブ部のねじ穴に螺合することができる。管状部とロッドとの同軸配置の結果、操作が容易なコンパクトな操作工具となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図示されたインプラントは、主要な構成要素として、第１スリーブ部１、第２スリーブ部２およびナット３を具備する。スリーブ部２は、その全長にわたり延伸する雄ねじ４を備える。スリーブ部１、２の両方は、組み立てられた状態で相互に対向した端面５ａ、ｂで開き軸方向に広がる窓６を有する。隣接した２つの窓間の周囲部７ａ、ｂは、それぞれの他方のスリーブ部１、２の窓６において軸方向に変位可能である。こうして、周囲部７ａ、ｂ間のクリアランスは、２つのスリーブ部が揺動することなく着座し、一方を他方内に容易に摺動することができるよう寸法決めされる。スリーブ部１、２は略同一の壁厚および内径を有する。すなわち、第２スリーブ部２の周囲部７ｂは、スリーブ部１の外周あるいは内周より突出しない。窓６と周辺部７ａ、ｂとの軸長は、スリーブ部２が最大に挿入された際に周囲部７ａ、ｂの端面５ａ、ｂおよびスリーブ部１、２の基部８の間に軸距離９が存在するように寸法決めされる。

スリーブ部１、２の両方を包囲するナット３は、高さを調整するとともにスリーブ部２を内外に移動するために使用され、軸方向に不動で回転可能なように第１スリーブ部に接続される。２つのスリーブ部１、２を包囲する内面は、雌ねじ１０を有する上方長手部と、それに隣接しねじ切りされていない長手部１３とを有する。後者は環状溝１４を有する。ナット３は、ねじなし長手部１３のみがスリーブ部１の周囲部７ａを包囲しつつ配置されるようにスリーブ部１上に位置決めされ、そして雌ねじ１０がスリーブ部２の雄ねじ４と係合する。周囲部７ａの端面５ａに近接して、周囲部７ａの全幅にわたり延在する一体形成された弧状突出部１５が設けられ、これはナットの環状溝１４内に位置する。したがって、ナット３はスリーブ部１上で回転可能であり、スリーブ部１上で両軸方向に不動である。周辺部７ｂの自由端に面するナット３の側面は、インプラントの中央長手方向軸１６と同軸上に伸びる歯付きリング１７を有する。歯付きリング１７は、例えば切削により形成されたナット３と一体形成される。その目的は、以下に詳細に説明するが、工具の使用によりナット３を回転しつつ変位させ、これによりスリーブ部２をスリーブ部１の外または中へ移動させること、すなわちインプラントの高さを調整することである。

周辺部７ａ、ｂの自由端から遠い端面１８は、スリーブ部１、２の周囲から外側に向けて放射状に立設された端板１９を有する。端板１９は、スナップフィット結合の使用によりスリーブ部１、２上に解放可能に固定することができる。このために、環状溝２０は、スリーブ部１、２の内部面に、それらの端面１８に近接して設けられ、端面１８ａ、ｂに面する端板の側面に設けられた受け突出部２３が設けられる。受け突出部２３は、中央のオリフィス２１を端板１９内に固定するエプロン２４上に一体成形される。エプロン２４の端部２５には、円周方向に一様に分散された複数の凹部２６が設けられる。凹部２６間に配置された円周部２７は受け突出部２３を有する。円周部２７は、弾力的に、放射状に、わずかに内部へ向けて偏向させることができ、これにより端板１９の取付けおよび取り外しが容易になる。歯付きリング２９は、端板１９の外面２８から外に長手方向軸１６の方向に突出しており、インプラントを椎体上に維持するために使用される。

周囲部７ａには２つのオリフィス３０が設けられる。オリフィス３０と端板１９の中央オリフィス２１とは、骨材料、骨接合剤等により充填するために使用される。放射状の向きを有するねじ穴３３は、周囲部７ａのいずれかに、ナット３に近接して設けられ、以下に説明する操作工具を固定する手段として用いられる。

図７に示すように、操作工具は、基本的にはロッド３４を有し、その一端は把手３５を有し、他端はねじ部３６を有する。ねじ部３６から離れて伸びる部分のロッド３４は、回転スリーブ３７により同軸上に包囲される。把手３５に面する回転スリーブ３７の一端部は刻み付きホイール３８を有し、他端部は歯付きリング３９を有する。後者は、ナット３のようにスリーブ端面を切削することにより製造される。把手３５に向かうスリーブ３７の軸方向変位は、停止フランジ３９により制限される。

インプラントの高さを調整するには、例えば図１に図示された状態から、操作工具を、ねじ部３６によりねじ穴３３の中にねじ込む。この時、歯付きリング３９は、冠歯車の方法で歯付きリング１７と係合する。すなわち、歯付きリング３９の軸は歯付きリング１７の軸に対し基本的に垂直に伸びる。この場合、刻み付きホイール３８は停止フランジ２９に隣接する。

インプラントが操作工具の使用により操作オリフィスを介して脊柱に一旦挿入されると、回転スリーブ３７は、インプラントをより大きな高さに設定するために刻み付きホイール３８を回転することにより変位される。スリーブ部２の雄ねじ４とナット３の雌ねじ１０が右ねじであれば、ナット３は矢印４０の方向に回転し、刻み付きホイールは矢印４３の方向に回転する。操作工具をインプラントから解放するには、ねじ部３６は、把手３５を回転することによってねじ穴３３から取り外される。スリーブ３７はロッド３４のまわりを回転することができるので、ねじ部３６から取り外すために回転する中、回転スリーブを不動状態に維持する必要はない。２つのスリーブ部１、２が相対配置されると、その位置は様々な方法で固定することができる。一例としては、より多くあるいはより少なく、ねじ穴３３にねじ（図示せず）を先端部だけ螺合することである。

第１スリーブ部とその内部に位置し軸方向に変位可能であり挿入位置にある第２スリーブ部とを有するインプラントの一部切り欠き斜視図である。 第２スリーブ部が部分的に引き出された状態の、図１に示したインプラントを示す。 第１スリーブ部の斜視図である。 引き出し可能な第２スリーブ部の斜視図である。 第１スリーブ部の駆動に用いるナットを示す。 スリーブ部上に固定可能な端板を示す。 インプラントを操作するための工具を示す。

符号の説明

１ 第１スリーブ部
２ 第２スリーブ部
３ ナット
４ 雄ねじ
５ａ、ｂ 端面
６ 窓
７ａ、ｂ 周囲部（ａ：第１スリーブ部、ｂ：第２スリーブ部）
８ 基部
９ 軸距離
１０ 雌ねじ
１３ 長手部
１４ 環状溝
１５ 突出部
１６ 中央長手方向軸
１７ 歯付きリング
１８ 端面
１９ 端板
２０ 環状溝
２１ オリフィス
２３ 受け突出部
２４ エプロン
２５ 端部
２６ 凹部
２７ 円周部
２８ 外面
２９ 歯付きリング
３０ オリフィス
３３ ねじ穴
３４ ロッド
３５ 把手
３６ ねじ部
３７ 回転スリーブ
３８ 刻み付きホイール
３９ 停止フランジ
４０ 矢印
４３ 矢印

Claims (10)

1. 第１および第２スリーブ部（１、２）を具備する、椎体間に挿入する高さ調整可能なインプラントであって、
   前記第２スリーブ部（２）は、雄ねじ（４）を有し、回転を防止し軸方向に変位可能となるよう長手部により第１スリーブ部（１）内に配置され、
   前記第２スリーブ部（２）は、前記第１スリーブ部（１）から突出する前記長手部において、前記雄ねじ（４）内に係合するナット（３）により包囲され、
   前記ナットが、歯付きリング（１７）を有し、
   前記ナット（３）は、軸方向に有効なかみ合い結合により前記第１スリーブ部（１）上に固定され、
   前記スリーブ部（１、２）は、相互に対向する端部で開き軸方向に広がる窓（６）を有し、
   前記第１スリーブ部（１）と前記第２スリーブ（２）は、略同一の壁厚および内径を有し、
   隣接する２つの窓間に配置された周囲部（７ａ、ｂ）は、軸方向に変位可能となるように、それぞれの他方のスリーブ部（１、２）の前記窓（６）内に嵌め込まれるように配置される、
   ことを特徴とするインプラント。
2. 前記歯付きリング（１７）は、前記第１スリーブ部（１）に面する前記ナット（３）の側面上に配置される、
   ことを特徴とする請求項１記載のインプラント。
3. 放射状に伸びる少なくとも１つのねじ穴（３３）は、前記ナット（３）を駆動する工具を固定するために、前記第１スリーブ部（１）内に設けられる、
   ことを特徴とする請求項２記載のインプラント。
4. 別の部分を構成する端板（１９）は、椎体に取り付けられるために、前記スリーブ部（１、２）の端面（１８）に解放可能に固定される、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のインプラント。
5. 前記端板（１９）は、スナップフィット結合の使用により前記スリーブ部（１、２）に固定される、
   ことを特徴とする請求項４記載のインプラント。
6. 前記端面（１８）に近接配置された前記スリーブ部（１、２）の内壁において環状溝（２０）を有し、
   前記環状溝（２０）は、前記端板（１９）上に形成された受け突起により係合される、
   ことを特徴とする請求項５記載のインプラント。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載されたインプラントの操作工具であって、
   前記ナット（３）と協働する歯付きリング（３９）を有する、
   ことを特徴とする操作工具。
8. 前記インプラントを固定する保持機構を有する、
   ことを特徴とする請求項７記載の操作工具。
9. 前記歯付きリング（３９）は、前記インプラントの高さが調整されるとき、軸がナット（３）の歯付きリング（１７）の軸に対して横に伸びるように配置される、
   ことを特徴とする請求項７または請求項８記載の操作工具。
10. 前記歯付きリング（３９）は、回転スリーブ（３７）の端面上に配置され、
    前記回転スリーブ（３７）は、前記回転スリーブ内に延伸するロッド（３４）を有し、
    前記ロッド（３４）の端面は、管状部を有し、前記第１スリーブ部のねじ穴に螺合可能なねじ部（３６）を有する、
    ことを特徴とする請求項９記載の操作工具。

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