JP4472925B2 - 骨移植を要しない脊椎固定機器 - Google Patents

Description

【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、“Ｓｐｉｎａｌ Ｆｕｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ”の名称で２０００年１０月１１日に出願された出願番号６０／２３９，３６８号の先行出願（これは、引用により本明細書に含まれる）から、優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の背景
本発明は、背骨用プラント、特に、隣接する骨表面へのインプラントの固定を促進するために、ハイドロキシアパタイトのような生体活性塗料を用いる骨移植を要しない背骨用インプラントに関する。
【０００３】
米国特許第６，２４１，７６９号“Ｉｍｐｌａｎｔ ｆｏｒ Ｓｐｉｎａｌ Ｆｕｓｉｏｎ”及び米国特許第６，０９６，０８０号“Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｐｉｎａｌ Ｆｕｓｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ”は、背骨置換用機器を開示するものである。いずれの特許も、先行技術の機器に関する問題を詳細に記載している。
【０００４】
米国特許第６，２４１，７６９号及び６，０９６，０８０号（いずれも引用により本明細書に含まれる）に開示される機器は、隣接する骨表面における長期間の固定を促進するために中央の移植空間（ｇｒａｆｔ ｓｐａｃｅ）を利用する。当該機器は、サンゴやリン酸カルシウム等の骨代用材料の人骨同種移植用材料から加工され得る。これらの特許に開示されている機器の問題点は、骨移植が必要とされることであり、そして、これらのタイプの機器における失敗率がかなり高いことである。さらに、容認し難い高い罹患率（例えば、３０％）が存在する。
【０００５】
それゆえ、隣接する脊椎骨表面へのインプラント機器の固定を促進し、それにより背骨の動作部分を安定化させるための骨移植を用いない、背骨用インプラント機器の需要が存在する。
【０００６】
発明の開示
簡潔には、本発明において、インプラント可能な背骨固定機器は、外部の生体活性塗料を含む。
【０００７】
一つの実施態様では、２つの隣接する脊椎を機械的に接続するための骨移植を要しない背骨用インプラントは、第１の表面及びそれと反対側の第２の表面を有する本体を含む。第１及び第２の表面は、隣接する脊椎に本体を固定するための少なくとも１の突起部材を含み、本体及び第１及び第２の突起部材の外面は生体活性塗料を含む。
【０００８】
生体活性塗料は、例えば、ハイドロキシアパタイト、生体ガラス、生体合成物、ハイドロキシアパタイトリン酸三カルシウム、骨形成タンパク質、又はその他の骨を生成するタンパク質、等の塗料から選択され得る。
【０００９】
外部の生体活性塗料は、インプラント可能な背骨固定機器及び隣接する脊椎の間の成長（ｏｎｇｒｏｗｔｈ／ｉｎｇｒｏｗｔｈ）を促進する。好ましくは、これにより、当該機器は、骨移植及び／又は骨成長剤の使用を避けることができる。
【００１０】
これら及びその他の、本発明の目的、特徴、及び有利な効果は、図と共に、以下の好ましい実施態様についての詳細な記載を考慮することにより明確になるであろう。
【００１１】
発明の詳細な記載
図１に、骨移植を要しない背骨前部固定機器１０を示す。機器１０は、本実施態様において実質的に長方形の形状である、本体１２を含む。しかしながら、当業者は、本体１２が長方形以外の形状で構成され得ることを認識するであろう。本体１２は、また、第１及び第２の向い合う表面１４、１６を含む。当該実施態様では、第１及び第２の表面１４、１６は、実質的に並行であり、突起部材１８−２１を含む。好ましくは、本体と突起部材は一体（すなわち、単一）構造である。機器１０は、また、緩やかな曲線／テーパー（ｔａｐｅｒ）を有することもできる。
【００１２】
図２は、背骨２４内に手術によりインプラント可能な骨移植を要しない背骨前部固定機器１０の簡略図である。背骨は、脊椎２６、２８、及び天然の椎間板３０、３２を含む。背骨２４は、また、部分的に除去され、本発明の骨移植を要しない背骨前部固定機器１０と置換された、病気の／損傷した椎間板３４を含む。骨移植を要しない背骨前部固定機器１０の外科的挿入に備えて、対応する突起部材（例えば、１８−２１）をしっかりと受け入れるサイズの鍵溝３６−３９は、病気の／損傷した椎間板に隣接する脊椎２６、２８のそれぞれにおいて形成される。
【００１３】
図３は、図２に示した骨移植を要しない背骨固定インプラント１０の側面図である。特に、伸長力及び回転力は、突起部材により中和される。
【００１４】
本発明の特徴について、機器１０は、ハイドロキシアパタイト、生体ガラス、生体合成物、ハイドロキシアパタイトリン酸三カルシウム、骨形成タンパク質、又はその他の骨を生成するタンパク質等の生体活性塗料によりコートされる。特に、生体活性塗料は、脊椎の成長（ｏｎｇｒｏｗｔｈ／ｉｎｇｒｏｗｔｈ）を促進する。
【００１５】
図４は、骨移植を要しない背骨用インプラント７０の第２の実施態様についての斜視図である。この実施態様も、また、実質的に長方形の本体７２、及び第１及び第２の向い合う表面８０、８２のそれぞれから伸びる少なくとも一つの突起（例えば、７４−７７）を含む。特に、突起７４−７７は、実質的に円筒型の形状である。もちろん、隣接する脊椎において形成される鍵溝（図略）は、突起７４−７７を受け入れるような形状である。さらに、この骨移植を要しない背骨用インプラント７０の外面は、凹凸／起伏があり、インプラントの表面積を増大させる複数のくぼみ７９を含む。すなわち、骨移植を要しない背骨用インプラント７０の外面は、好ましくは、隣接する骨とインプラントの固定を促進するために、複数の浅いくぼみ７９を含む。凹凸のある表面には、ビーズ、円形付着物、及び／又は合成発泡体が含まれ得る。インプラント７０の外面は、例えばハイドロキシアパタイト等のような生体活性塗料によりコートされる。この塗料は、脊椎の成長（ｏｎｇｒｏｗｔｈ／ｉｎｇｒｏｗｔｈ）を促進する。好ましい実施態様として図１−４に示される機器の外面は、好ましくは、同様に起伏があり、複数のくぼみを含む。
【００１６】
さらなる実施態様では、インプラント７０は、骨成長剤（ｂｏｎｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｇｅｎｔ）が収納され得る開口部８４を含むことができる。結果として得られる機器は、開口部に収納される骨移植材料を含むため、もはや、純粋な「骨移植を要しない機器」とはいえないかもしれない。注目すべきは、この装置は、上述の骨移植を要しない機器の有利な点と、先行技術における移植技術の特徴を兼ね備えるということである。開口部８４は、本体７２を貫いて伸びることもでき（すなわち、貫通孔）、又は部分的にのみ本体を貫いて伸びることもできる。好ましくは、開口部を定める表面もまた、凹凸／起伏があり、浅いくぼみ／孔を含むことができる。
【００１７】
図５及び６は、骨移植を要しない背骨用インプラント７０のさらなる斜視図である。
【００１８】
図７は、骨移植を要しない背骨用インプラント１００のさらなる別の実施態様である。この背骨用インプラントは、当該実施態様が機器の少なくとも１の側面においてテーパーエッジ（ｔａｐｅｒｅｄ ｅｄｇｅ）１０２を含むという点以外は、図４−６に示したインプラントとほぼ同様である。テーパーエッジ１０２は、脊椎に切り込んだ鍵溝（図略）へのイン プラントの挿入を促進する。この実施態様において、インプラント１００も、また、例えばハイドロキシアパタイト等のような生体活性塗料によりコートされる。
【００１９】
インプラント自体は、チタン、ポリフェノールスルホン、ポリアリールエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン、アセタール（デルリン）、ＵＨＭＷポリエチレン、及び、引張強度及びせん断強度を付与するための高強度カーボンファイバーまたはＲＥＭガラスフィラメントを含むこれらの材料の複合物、等の現在許容可能な種々の生体適合性材料を含み得る。インプラントは、また、人骨同種移植用材料、自家移植材料、又はサンゴやリン酸カルシウム等の骨代用材料から加工され得る。インプラントの本体は、所望ならば、適度のテーパーを有することができる。
【００２０】
上述の実施態様では、実質的に蟻継ぎ形状、又は円筒型／馬蹄型の形状の突起部材を採用するが、本質的には、任意の形状の突起部材が、本発明の生体活性コーティングされたインプラントと共に用いられ得る。
【００２１】
本発明は、それらのいくつかの好ましい実施態様について説明されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それらの形式及び細部の変更、省略、及び付加がなされることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、骨移植を要しない背骨用インプラントの第１の実施態様についての斜視図である。
【図２】図２は、背骨内に手術によりインプラント可能な骨移植を要しない背骨用インプラントの正面図である。
【図３】図３は、図２に示した骨移植を要しない背骨用インプラントの側面図である。
【図４】図４は、骨移植を要しない背骨用インプラントの第２の実施態様についての斜視図である。
【図５】図５は、図４に示した骨移植を要しない背骨用インプラントのさらなる斜視図である。
【図６】図６は、図４に示した骨移植を要しない背骨用インプラントのさらなる斜視図である。
【図７】図７は、骨移植を要しない背骨用インプラントのさらなる別の実施態様である。

Claims (12)

1. ２つの隣接する脊椎を機械的に接続するための背骨用インプラントであって、
   第１の表面及びそれと反対側の第２の表面を有する本体を備え、その第１及び第２の表面は隣接する脊椎に本体を固定するための少なくとも一つの円筒形状の突起部材を含み、
   前記本体、第１及び第２の表面並びに各々の前記突起部材は、単一のインプラントを形成する一片の材料から形成されており、
   前記インプラントは、脊椎の融合のために十分な引張強さ及びせん断強さを有し、骨移植を要することなく脊椎の融合を達成するのに有効である背骨用インプラント。
2. 本体及び第１及び第２の突起部材の外面が生体活性塗料を含む、請求項１に記載の背骨用インプラント。
3. 突起部材が蟻ほぞの突起の形状である、請求項１に記載の背骨用インプラント。
4. 第１の表面と第２の表面との少なくとも一方が複数の突起部材を含む、請求項１に記載の背骨用インプラント。
5. 前記少なくとも一つの突起部材が１対の実質的に円筒形状の突起を含み、この円筒形状突起は、前記少なくとも一つの突起部材を含む前記表面に垂直な平面の両側にあり、この平面は、それが垂直をなす前記表面から最大距離にある少なくとも一つの突起部材上の点を通り、
   前記円筒形状突起は、対応表面における各円筒形状突起が、いずれの円筒形状突起よりも表面に近い突起部材の任意の部分の対応表面における突起よりも大きくなるものであり、その結果、少なくとも一つの突起部材が、少なくとも一つの部材を受け入れるために適切に調製された脊椎と係合できるように成形される、請求項１に記載の背骨用インプラント。
6. 少なくとも１の表面が複数の突起部材を含む、請求項５に記載の背骨用インプラント。
7. 各表面が２つの突起部材を含む、請求項５に記載の背骨用インプラント。
8. 前記少なくとも１の突起部材が、実質的に円筒形状を有する、請求項５に記載の背骨用インプラント。
9. ２つの隣接する脊椎を機械的に接続するための背骨用インプラントであって、
   第１の表面及びそれと反対側の第２の表面を有する本体を含んでおり、当該第１及び第２の表面は隣接する脊椎に前記本体を固定するための少なくとも一つの突起部材を含み、
   各突起部材は一対の実質的に円筒形状の突起を含み、
   前記円筒形状突起は、前記突起部材を含む第１又は第２の表面に垂直な平面の両側にあり、
   当該平面は、前記突起部材を含む第１又は第２の表面から最大距離にある少なくとも一つの突起部材上の点を通り、
   前記突起部材を含む第１又は第２の表面における各円筒形状突起は、それに対応する第１又は第２の表面により近い前記突起部材の部分よりも大きく、
   その結果、少なくとも一つの突起部材が、少なくとも一つの部材を受け入れるために適切に調製された脊椎と噛み合うことができるように成形される、
   当該背骨用インプラント。
10. 各突起部材が、実質的に円筒形状を有する、請求項９に記載の背骨用インプラント。
11. 各表面が２つの突起部材を含む、請求項９に記載の背骨用インプラント。
12. インプラントが骨移植を要することなく脊椎の融合を達成するのに有効である、請求項９に記載の背骨用インプラント。

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