JP4634055B2 - 脊柱の椎体の間に装入する生体埋め込み具 - Google Patents

脊柱の椎体の間に装入する生体埋め込み具 Download PDF

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Description

本発明は、脊柱から離された椎骨、椎骨部分または椎間板に代わるスペース保持部材として、脊柱の椎体の間に装入するための生体埋め込み具（インプラント；implant）に関する。
この生体埋め込み具は、第１の埋め込み具部材と第２の埋め込み具部材とを備える。これらは、互いに共軸の長軸方向に沿って、生体埋め込み具の長さを変更させるように互いに移動可能である。
このような生体埋め込み具が、例えばＤＥ４４ ２３ ２０５７ Ａ１号により公知である。この公知の生体埋め込み具は、実際の使用により非常に良好であることが証されており、これにより、特に簡単な両端間の引き伸ばしの可能性が示される。すなわち、１つの中央埋め込み具部材の両側にある末端埋め込み具部材が、螺合によって中央埋め込み具部材にねじ込まれ、これにより、高さがネジに合わせて変えられるという可能性が示される。しかしながら、両端間の引き離しのためには、比較的大きなスペースが必要となるということに注目すべきである。手術の際に工具を振れ動かせて、これによって埋め込み具部材間で互いにねじ回しすることができるように、比較的大きなスペースが必要となるのである。
ドイツ特許出願公開ＤＥ４４２３２０５７Ａ１
したがって、本発明の根底を成す課題は、導入部で述べたような一の生体埋め込み具について次のように構成することである。手術中、元から存在する状況や構造に、生体埋め込み具を個々に合わせるのを可能にするように構成する。手術中に行われる両端間引き伸ばしを容易にし、寸法上異なる埋め込み具部材を準備する保管・収納を簡略化するためである。
この課題は、導入部で述べた生体埋め込み具が以下のような特徴を有することにより解決される。継ぎ付け板が備えられ、これが、長軸に実質上垂直の方向に向けられた状態で、２つの埋め込み具部材の少なくとも一方の自由端に、解除可能な固定手段により接続可能である。
この生体埋め込み具は次のような利点に結びついている。生体埋め込み具の長軸方向寸法を継ぎ付け板によって容易に変えることができる。このため、生体埋め込み具そのものについて、微細な調整を予め行っておく必要がほとんどない。また、引き伸ばしのための所望の長さ変化の点で、カバーしうる領域を拡大することができる。すなわち、引き伸ばしの程度と、このために必要な埋め込み具部材相互の移動は、継ぎ付け板の厚みだけ減少させることができる。
このような理由から、継ぎ付け板の厚みが、いずれかの埋め込み具部材(２,３)の高さの２．０％〜３０．０％に相当するのが好ましい。
特に好ましい実施態様によると、継ぎ付け板が生体埋め込み具の外面から突き出す。これは、次のような大きな利点と結びついている。生体埋め込み具の有効な作動断面が外面のみにより決まるのでなく、表面圧力の変化について、継ぎ付け板の寸法の適当な値により、適したものとすることができる。
手術中の取り扱いを簡単なものとするために、継ぎ付け板と生体埋め込み具との接続は、簡単な方法により、実現可能であり、かつ解除可能である。解除可能な固定手段が継ぎ付け板に形成された開口を含むならば好ましい。このようにして、簡単な具合に、継ぎ付け板の開口が生体埋め込み具上に固定されることにより、固定接続が実現できる。ここで、好ましくは継ぎ付け板は、その外面でもって生体埋め込み具に嵌め込まれるのであり、このために、生体埋め込み具の外面形状が前記開口の形状に合わせられている。
他の実施形態によると、継ぎ付け板の質量中心が前記開口中に形成されることが想定される。そのため、生体埋め込み具の長軸を基準にして対称の配置構成をなす。
同様に、継ぎ付け板の質量中心が前記開口の外側に形成されるという形態もとりうる。これにより、例えば、一対をなす２つの生体埋め込み具が挿入されて、２つの椎体の間の椎間空間を橋架けする場合、椎体の支持面を一方に大きくすることが望まれるときに、構造をそのように修正することとなる。
生体埋め込み具と椎体との間の接触面を改善するためには、継ぎ付け板における椎体の側の表面が、凸状に膨出する。
本発明の枠内において、次のような特徴を有する実施形態が、特に好ましい。継ぎ付け板が固定手段を２つ備えており、それぞれが各埋め込み具部材に割り当てられている。このようであると、各固定手段が、生体埋め込み具に接する各椎体に対して利用可能であるからである。
手術の状況の下で、継ぎ付け板に対する生体埋め込み具の取り扱いを、なるべく簡単なものにするためには、固定手段が、継ぎ付け板と埋め込み具部材との間に形成された嵌合接続及び一つの係止座部により形成される。このようなことは、例えば、固定手段がバヨネット式ジョイントすなわち一種の噛み合わせ式の差し込みジョイントからなることによって実現することができる。これに代えて、固定手段が、埋め込み具部材に形成された溝と、継ぎ付け板の開口の溝中に配置されたバネとを含んでいるというのであっても良い。ここで、バネは、継ぎ付け板を埋め込み具部材に嵌める際に、弾性的に変形して埋め込み具部材の溝中に、係止部材として入り込むことができる。
生体埋め込み具を椎体に確実に固定するためには、継ぎ付け板における椎体の側の面に、尖形突起及びナイフエッジの少なくとも一方を配置することができる。
モジュール化したシステムとして組み立てられた生体埋め込み具についての可変性を特に大きくするためには、継ぎ付け板が多角形に形成されるか、または、丸い形状に形成されるか、または、星形に形成される。特には継ぎ付け板が星形に形成されるならば、その特性により、継ぎ付け板には、その下方の生体埋め込み具と椎体との間に、尖ったばらばらの面のみの接続面が形成される。これにより、次のような実施形態が実現できる。２つの椎体間の骨接続が形成され、生体埋め込み具が特に良好に定着可能である。特には、骨くず、骨セメント等を補助的に用いることにより特に良好に定着可能である。
上記の利点は、継ぎ付け板が星形に形成された場合のみならず、継ぎ付け板に通り抜け開放部が形成されたならば得られる。埋め込み部材についての骨の貫通が良好に行われるためには、合目的には、通り抜け開放部が複数設けられる。
合目的には、通り抜け開放部が、継ぎ付け板の外縁にまで延びている。このようであると、骨形成材料の沈着や堆積が容易になり、該材料を配置するためのより大きい接触面ないし接触長を備えることができる。
本発明のさらなる実施形態によると、前記開口から外側へと延びる桟橋状張り出し板によって通り抜け開放部が形成され、かつ画される。このように形成された継ぎ付け板の曲げ変形に対する安定性は、桟橋状張り出し板の自由端が結合されて継ぎ付け板の縁を形成することにより、向上する。
本発明のさらに好ましい実施形態は次の特徴を有する。第１の埋め込み具部材には一つの回転可能なネジ切りリングが割り当てられ、このネジ切りリングのネジ山が、第２の埋め込み具部材に割り当てられたネジ山に噛み合う。また、ネジ切りリングが、かさ歯歯車の歯切り面を有する。生体埋め込み具がこのような形態をとることにより、生体埋め込み具の長さ変更のために必要なスペース、すなわち両端間の引き伸ばしのために必要なスペースについて、振れ動きを避けることにより、低減することができる。
合目的には、継ぎ付け板における椎体の側の面、及び、継ぎ付け板における埋め込み具部材の側の面における解剖学的な構造の状況に適するように、継ぎ付け板における埋め込み具部材の側の面は、長軸の方へと傾斜している。この傾斜角は、３°と４５°との間である。
解剖学的な構造に適したものとするためには、長軸まわりの継ぎ付け板の回転位置を、埋め込み具部材に対して固定可能である。ここで、継ぎ付け板と埋め込み具部材との間には、周方向に、１０°〜４５°の間隔で、係止個所を形成することが想定される。
以下に、図面に描かれた実施例により、本発明をより詳細に説明する。
図１〜２には、生体埋め込み具１が描かれている。生体埋め込み具１は、脊柱から離された椎骨、椎骨部分または椎間板に代わるスペース保持部材として、図には示さない脊柱の椎体の間に装入するのに用いられる。生体埋め込み具１は、第１の埋め込み具部材２と第２の埋め込み具部材３とからなり、これらは、互いに共軸である長手軸の方向へと、生体埋め込み具１の長さの変更のために、互いに位置シフト可能である。図面に描かれた実施例では、第２の埋め込み具部材３に、回転可能なネジ切りリング４が割り当てられる。このネジ切りリング４は、そのリング状のねじ切り部が、第１の埋め込み具部材２に割り当てられたネジ切り部に噛み合わされている。ネジ切りリング４は、かさ歯車の歯切り部を有し、この歯列に接続された第２のかさ歯車の歯切り部により、生体埋め込み具１の長さの変更を引き起こすことができる。生体埋め込み具１は、また、少なくとも一つの継ぎ付け板５を備える。図示の実施例では、都合２個の継ぎ付け板５を備える。この継ぎ付け板５は、解除可能な固定手段により、生体埋め込み具１の長軸に対して実質上垂直の方向に向けられて、両埋め込み具部材２，３の自由端に対して交換可能に接続する。また、継ぎ付け板５は、固定手段を２つ有し、それぞれ、埋め込み具部材２，３に割り当てられている。埋め込み具部材２，３の厚みは、生体埋め込み具１の高さの２．０％〜３０．０％である。そのため、特に図２３〜２４にて、取り外された状態で描かれた継ぎ付け板５は、生体埋め込み具１の長さについてのかなりの変化を引き起こすことができる。一方、さらには、図面に描かれた継ぎ付け板５は、次のことを示す。継ぎ付け板５が生体埋め込み具１の外面の輪郭から突き出ており、したがって、生体埋め込み具１には隣接する椎体よりも大きな当接面が準備されている。
解除可能な固定手段には、生体埋め込み具１の外面輪郭に合わせて継ぎ付け板に設けられた開口６が含まれる。継ぎ付け板５は、簡単な具合に、生体埋め込み具１に継ぎ付け可能である。例えば図１及び２に描かれた実施例においては、開口６が継ぎ付け板５の質量中心に設けられる。一方、図３〜６に示す実施例においては、開口６が、継ぎ付け板５の質量中心より外側に設けられる。
図２及び５から知られることには、継ぎ付け板５は、椎体の側の表面７が凸の曲面状に膨出している。
図２３〜２５に示すところによると、係止個所により嵌合接続が補完されている。詳しくは、係止個所が、埋め込み具部材２，３の自由端に設けられた溝と、継ぎ付け板５の開口６の溝８に配置されたバネ９とにより形成されている。特には、図２４から知られるところによると、継ぎ付け板における椎体の側には、尖形突起１０が配置されている。この尖形突起１０は、周方向へと、より長く延在された複数のエッジにより形成することもできる。
継ぎ付け板５の形状に関して、数多くの変形が可能である。したがって、手術の際に具体的に存在する状況を考慮に入れることができる。図１０及び図１３には、実質上、角を丸めた三角形の形態の継ぎ付け板５が示されている。一方、図１２には、四角形とした形態が示されている。解剖学的な構造上、または手術操作上で好ましいものである限りは、一般的に、いずれの多角形の形態をとることもできる。図１１及び図１４〜１５には、星形ないし放射状の継ぎ付け板５が示されている。これら図において、複数の桟橋状張り出し板１１の間の領域は、通り抜け開放部１２として捉えることができる。通り抜け開放部１２は、桟橋状張り出し板１１が半径方向に所与の寸法で延びているのにもかかわらず、生体埋め込み具１の外面に対して、例えば骨セメントによる充分なアプローチを可能にする。全体として、継ぎ付け板５の多様な形態は、広い面での接触を可能にすることで、椎体の支持性能を向上させる。そのため、図７に示された通り抜け開放部１２が、図１１では、継ぎ付け板５の縁にまで多数延びる。図１７〜２２にまで描かれた実施例は、最も簡単な具合に、桟橋状張り出し板１１が継ぎ付け板の開口６から外側に放射状に延びるのを記載したものである。これら桟橋状張り出し板１１が、通り抜け開放部を形成し、かつ画している。図２１及び２２では、桟橋状張り出し板１１の自由端が互いに結合して継ぎ付け板５の縁を形成している。
図２６及び２７から知られるように、継ぎ付け板５における椎体の側の面、及び、継ぎ付け板５における埋め込み具部材２，３の側の面は、長軸の方へと傾斜している。したがって、生体埋め込み具１は、手術の際に見られる解剖学的な構造の状態に、より適合する可能性がある。この目的のために継ぎ付け板５が準備されており、傾斜角は３°と４５°との間である。
良好な適合が持続して保証されるためには、長軸まわりの継ぎ付け板５の回転位置が埋め込み具部材２，３に対して固定可能であり、このようにするために、周方向に１０°〜４５°の範囲で、継ぎ付け板５と埋め込み具部材２，３との間の係止個所が形成されている。
第１の埋め込み具部材と第２の埋め込み具部材とからなる生体埋め込み具についての斜視図である。生体埋め込み具には、２つの埋め込み具部材の自由端に固定された継ぎ付け板が備えられる。 図１の生体埋め込み具についての側面図である。 継ぎ付け板がこれらの質量中心で埋め込み具部材に固定されたモノでない生体埋め込み具についての、図１に対応する斜視図である。 図３に示す生体埋め込み具についての、図２に対応する側面図である。 図４とは垂直の方向から見た側面図である。 図３の生体埋め込み具についての平面図である。 さらに他の実施例についての、図１に対応する斜視図である。 図７の生体埋め込み具についての側面図である。 別の実施例についての、図１に対応する斜視図である。 ある継ぎ付け板についての、取り外した状態での斜視図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての平面図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての、取り外した状態での斜視図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての、取り外した状態での斜視図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての平面図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての平面図である。 桟橋状張り出し板を備えた、さらなる継ぎ付け板についての、取り外した状態での平面図である。 桟橋状張り出し板を備えた継ぎ付け板についての平面図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての、図１７に対応する平面図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての、図１７に対応する平面図である。 さらなる一の継ぎ付け板についての、取り外した状態での斜視図である。 さらなる一の実施例の継ぎ付け板についての、図２０に対応する斜視図である。 さらなる一の実施例の継ぎ付け板についての、図２０に対応する斜視図である。 生体埋め込み具の外面に合わせられた継ぎ付け板についての、取り外した状態での斜視図である。 図２３の継ぎ付け板についての側面図である。 図２３の継ぎ付け板についての平面図である。 平面平行でない表面を有する継ぎ付け板についての、図２２に対応する斜視図である。 図２６の継ぎ付け板についての側面図である。 一の継ぎ付け板についての平面図である。 図２８におけるXXIX-XXIX線に沿った断面図である。 図２８の継ぎ付け板についての側面図である。 図２８の継ぎ付け板を備えた生体埋め込み具についての、図１に対応する斜視図である。
符号の説明
１ 生体埋め込み具 ２ 第１の埋め込み具部材
３ 第２の埋め込み具部材 ４ 回転可能なネジ切りリング
５ 継ぎ付け板 ６ 継ぎ付け板５に設けられた開口
７ 継ぎ付け板５における椎体の側の表面
８ 継ぎ付け板５の開口６の溝 ９ 溝８に配置されたバネ
１０ 尖形突起 １１ 桟橋状張り出し板
１２ 通り抜け開放部

Claims (27)

  1. 脊柱から離された椎骨、椎骨部分または椎間板に代わるスペース保持部材として脊柱の椎体の間に装入するための生体埋め込み具であって、第１の埋め込み具部材(２)と第２の埋め込み具部材(３)とからなり、これら埋め込み具部材が生体埋め込み具(１)の長さを変化させるべく共通の長軸の方向に沿って互いに移動可能であるものにおいて、
    継ぎ付け板(５)が備えられ、これが、長軸に実質上垂直の方向に向けられた状態で、２つの埋め込み具部材(２,３)の少なくとも一方についての自由端に、解除可能な固定手段により接続可能であり、
    継ぎ付け板(５)が生体埋め込み具(１)の外面から突き出ており、
    解除可能な固定手段が、継ぎ付け板(５)に形成された一つの開口(６)を含み、継ぎ付け板(５)が、この開口(６)から放射状に延びる複数の桟橋状張り出し板(１１)、及び、これらにより形成され、かつ画された複数の通り抜け開放部(１２)からなり、
    継ぎ付け板(５)の開口(６)が、継ぎ付け板(５)の重心より外に設けられ、
    通り抜け開放部(１２)が継ぎ付け板(５)の外縁にまで延びていることを特徴とする生体埋め込み具。
  2. 請求項１に記載の生体埋め込み具において、桟橋状張り出し板(１１)の放射方向寸法が、いずれも、通り抜け開放部(１２)の放射方向内側端と開口(６)との距離よりも大きいことを特徴とする生体埋め込み具。
  3. 請求項１または２に記載の生体埋め込み具において、各桟橋状張り出し板(１１)が、外側へと向かって広がる形状をなすことを特徴とする生体埋め込み具。
  4. 請求項３に記載の生体埋め込み具において、各通り抜け開放部(１２)が、開口(６)の側の端部を除き、放射方向外側へと向かって幅が一定であることを特徴とする生体埋め込み具。
  5. 請求項４に記載の生体埋め込み具において、各継ぎ付け板(５)中、通り抜け開放部(１２)は、幅が互いに等しいことを特徴とする生体埋め込み具。
  6. 請求項３〜５のいずれかに記載の生体埋め込み具において、放射方向寸法の最も大きい桟橋状張り出し板(１１)は、外縁部において、幅が、隣接する通り抜け開放部(１２)の幅よりも大きいことを特徴とする生体埋め込み具。
  7. 請求項６に記載の生体埋め込み具において、桟橋状張り出し板(１１)が、星形をなし、前記開口のまわりに一定の角度間隔で設けられたことを特徴とする生体埋め込み具。
  8. 請求項１〜７のいずれかに記載の生体埋め込み具において、開口(６)の形状が生体埋め込み具(１)の外周面形状に合わせられていることを特徴とする生体埋め込み具。
  9. 請求項１〜７のいずれかに記載の生体埋め込み具において、第１の埋め込み具部材(２)と第２の埋め込み具部材(３)とが、いずれも円筒状であり、第１の埋め込み具部材(２)が第２の埋め込み具部材(３)中に差し込まれており、
    前記開口(６)が円形であり、前記開口(６)の径が第１の埋め込み具部材(２)の径に実質上、等しいことを特徴とする生体埋め込み具。
  10. 請求項１〜７のいずれかに記載の生体埋め込み具において、第１の埋め込み具部材(２)と第２の埋め込み具部材(３)とが、いずれも円筒状であり、第１の埋め込み具部材(２)が第２の埋め込み具部材(３)中に差し込まれており、
    前記開口(６)が円形であり、前記開口(６)の内径が第１の埋め込み具部材(２)の外径に等しいことを特徴とする生体埋め込み具。
  11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の生体埋め込み具において、継ぎ付け板(５)の固定手段が２つ備えられ、それぞれが一つの埋め込み具部材(２，３)に割り当てられていることを特徴とする生体埋め込み具。
  12. 請求項１〜１０のいずれかに記載の生体埋め込み具において、固定手段が、継ぎ付け板(５)と埋め込み具部材(２，３)との間に設けられた嵌合接続及び係止個所により形成されていることを特徴とする生体埋め込み具。
  13. 請求項１２に記載の生体埋め込み具において、固定手段が、バヨネット式ジョイントにより形成されていることを特徴とする生体埋め込み具。
  14. 請求項１〜１０のいずれかに記載の生体埋め込み具において、固定手段が、埋め込み具部材(２，３)の自由端に設けられた溝、及び、継ぎ付け板(５)の開口(６)の溝(８)に配置されたバネを含んでいることを特徴とする生体埋め込み具。
  15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の生体埋め込み具において、継ぎ付け板(５)における椎体の側の面には、尖形突起(１０)及びナイフエッジの少なくとも一方が配置されていることを特徴とする生体埋め込み具。
  16. 請求項１５に記載の生体埋め込み具において、尖形突起(１０)またはナイフエッジが前記開口(６)の全周に沿って配置されていることを特徴とする生体埋め込み具。
  17. 請求項１〜１６のいずれかに記載の生体埋め込み具において、各継ぎ付け板(５)に、桟橋状張り出し板(１１)が４個、１２個または１６個設けられたことを特徴とする生体埋め込み具。
  18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の生体埋め込み具において、継ぎ付け板(５)の厚みが、いずれかの埋め込み具部材(２,３)の高さの２．０％〜３０．０％に相当することを特徴とする生体埋め込み具。
  19. 請求項１〜１８のいずれかに記載の生体埋め込み具において、継ぎ付け板(５)における椎体の側の表面(７)が凸状に膨出していることを特徴とする生体埋め込み具。
  20. 請求項１〜１９のいずれかに記載の生体埋め込み具において、各通り抜け開放部(１２)が、開口(６)の側の端部において、円弧状の縁をなすことを特徴とする生体埋め込み具。
  21. 請求項１〜２０に記載の生体埋め込み具において、桟橋状張り出し板(１１)の縁が、一つの円に沿って延びていることを特徴とする生体埋め込み具。
  22. 請求項１〜２１のいずれかに記載の生体埋め込み具において、第２の埋め込み具部材(３)に回転可能なネジ切りリング(４)が割り当てられており、このネジ切りリング(４)のネジ切り面が、第１の埋め込み具部材(２)に割り当てられたネジ山に噛み合っており、ネジ切りリング(４)には、かさ歯車の歯列が備えられることを特徴とする生体埋め込み具。
  23. 請求項１〜２２のいずれかに記載の生体埋め込み具において、継ぎ付け板(５)における椎体の側の面は、長軸の方へと傾斜していることを特徴とする生体埋め込み具。
  24. 請求項１〜２３のいずれかに記載の生体埋め込み具において、継ぎ付け板(５)における埋め込み具部材(２，３)の側の面は、長軸の方へと傾斜していることを特徴とする生体埋め込み具。
  25. 請求項２４に記載の生体埋め込み具において、傾斜角が３°と４５°との間であることを特徴とする生体埋め込み具。
  26. 請求項２３〜２５のいずれかに記載の生体埋め込み具において、埋め込み具部材(２，３)に対する、長軸まわりの継ぎ付け板(５)の回転位置が固定可能であることを特徴とする生体埋め込み具。
  27. 請求項２６に記載の生体埋め込み具において、継ぎ付け板(５)と埋め込み具部材(２，３)との間には、周方向に、１０°〜４５°の間隔で係止個所が形成されていることを特徴とする生体埋め込み具。
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