JP4971408B2 - 椎骨インプラント - Google Patents

Description

本発明は、椎間インプラントに関するものであって、特に、腹側からのアプローチルートによる頸椎を処置することを意図したようなインプラントに関するものである。

２つの椎骨間において解剖学的椎間スペースを修復するために椎間インプラントを使用することは公知である。しかしながら、現存のインプラントは、特に腹側からのアプローチルートによる頸椎を処置することにおいては十分満足のいくものではない。理由としては、インプラントが椎間スペースを完全に修復できないという点、または、インプラントが椎骨の位置ズレによって変形してしまうという点、または、インプラントが椎骨プレート内へ挿入される際にリスクがあるという点、または、埋設が困難であるという点、または、インプラントの耐久性または固着に問題があるという点、である。

米国特許第５，７４９，９１６号明細書は、楔内に含まれたグラフトに対して圧力を横方向から印加し得るような、および／または、２つの椎骨間における解剖学的移動を可能とし得るような、フュージョンケージスリットを開示している。
このインプラントは、腹側からのアプローチルートによる頸椎を処置することを意図したものではなく、本発明におけるインプラントは、側方に溝を一切有していない。

また、国際公開第０１／６２１９０号パンフレットによると、側面視において、Ｕ字型形ボディ部を有している椎間インプラントが開示されている。すなわち、椎骨プレートと後方『壁』とに対して接触する２つの側方ブランチが開示されている。このボディ部は、処置されるべき椎骨どうしの間にインプラントを挿入するという点において、さらに、椎骨の位置ズレにおける修復を可能にするという点において、さらに、椎骨におけるインプラントの取り付けのために突出しているタブを形成するという点において、弾性変形可能とされている。

このインプラントは、椎骨の位置ズレに対して椎間スペースを修復するという点において満足のいくものではないとされている。確かに、インプラントの取付ネジは、骨細胞の成長によって椎骨の融合が誘発されるというリスクという観点からは、そのような修復に適していないものと考えられている。このような椎骨の融合は、椎骨を不動化してしまうこととなる。さらに、椎骨によって繰り返し伝達される圧力に対してのインプラントの抵抗性は、確かなものではないと考えられる。

米国特許第５，７４９，９１６号明細書 国際公開第０１／６２１９０号パンフレット

本発明の目的は、上記欠点を克服することである。

すなわち、本発明における主要な目的は、２つの椎骨間において適切な解剖学的スペースを修復（あるいは、再構築）し得るとともに、しかも、時間が経ったとしても、処置対象をなす２つの椎骨の相対的移動性を確実に維持し得るような、椎間インプラントを提供することである。

本発明における他の目的は、椎骨から繰り返し伝達される圧力に対する完全なる抵抗性を付与し得るような椎間インプラントを提供することである。

公知のものと同様に、本発明によるインプラントは、椎骨プレートに対して当接する２つの側壁と、これら２つの側壁を連結するための１つの中間壁と、を具備しているとともに、処置対象をなす椎骨間に挿入され得るよう弾性変形可能であり、さらに、椎骨の低減された変位可能性を修復することができ、さらに、椎骨に対しての取付手段を具備している。

本発明によると、
−側壁が、側面視において、インプラントの外側へと凸形状をなすような湾曲形状とされ；
−中間壁が、インプラントの外側へと凸形状をなすような湾曲形状とされているとともに、両側壁に対して極端に尖った角度を形成しておらず、さらに、側壁と中間壁とが、側面視において、部分的に卵型の『水滴』的形状を有し；
−椎骨に対しての取付手段が、椎骨に対してのインプラントの非固定的取付を可能とし得るよう構成され、すなわち、椎骨が変位した際に椎骨に対してのインプラントのわずかな変形を許容し得るよう構成されている。

両側壁の湾曲形状は、両側壁が椎骨プレートの各面における形状に正確に適応し得るためのものであって、その結果、椎骨間におけるインプラントの保持を確かなものとしている。

埋設時には、インプラントは、中央壁が変形可能なため、椎骨の位置ズレを妨害しないものとされていて；椎骨プレート内へのインプラント挿入のリスクは、結果として大いに減少されている。もしそうでなかったとしても（中央壁が変形可能でなかったとしても）、側壁が椎骨プレートに対して幅広い接触面を有していることにより、その目的は達成される。

側壁と中央壁との間に極端に尖った角度を形成していないことは、インプラントが所定位置に埋設された時、インプラントのボディ部において、椎骨によって送られる負荷の量を制限することができるとともに、結果としてやがて、これら負荷に対する完全な抵抗性を有することができる。

また、前述のインプラントのボディ部の形状により、椎骨が位置ズレをした場合でも、椎骨に対してのインプラントの変形を可能とする。この変形は、椎骨に対してインプラントを取り付ける取付手段によって妨げられないとともに、椎骨によってのみ制限される。

この移動性は、インプラントの周囲において骨細胞が成長して椎間スペースを融合させてしまいその結果椎骨どうしの互いの全体的移動性が経時的にうというあらゆるリスクを防止している。その結果、インプラントの全体的移動性を保持する。

好ましくは、中央壁は、非変形状態においては、埋設されることとなる椎間スペースの高さよりもわずかに大きな所定距離へと側壁どうしを互いに離間させた状態に維持し得るような、形状とされている、というような形状とされている。

それゆえ、中央壁は、インプラントが配置され、さらに弾性復帰によって固着されることとなる場合、わずかに抑えつけられ、下方の椎骨と上方の椎骨とにおける相対性を、わずかに保持することができる。

有利には、インプラントは、特に金属シートといったような、適切な材料からなる単一部材を、単に折り曲げることによって形成されている。

本発明の好ましい実施例によると、椎骨に対してのインプラントの取付手段は、少なくとも１つの組をなす複数のリブを備え、これらリブが、尖鋭な自由リッジを有しているとともに、側壁の自由端の外面から突出している。

これらリブは、近接している椎骨のボディにおける前方領域内に挿入されることを意図されている。

インプラントは、二組をなす複数のリブを具備することができ、一方の組をなす複数のリブは、両側壁のうちの一方の側壁上に配置され、他方の組をなす複数のリブは、両側壁のうちの他方の側壁上に配置される。頸椎を処置するために、インプラントは、有利には、他方の側壁の長さよりも長いものとされている、『下側の』側壁を、すなわち、埋設時に下側の椎骨に当接することとなる側壁を、有している。

前述のインプラントは、少なくとももう１つの椎間インプラントを含有している一組の複数のインプラントの一部であり、処置されるべき２つの椎骨の間における固定を実現を意図したものであり；さらに、『フュージョン』型インプラントと称されるようなこのさらなるインプラントは、インプラントの構造と同様の構造を有しているものの、処置されるべき椎骨の固定的取付を可能にしている取付手段を備えている。

好ましくは、そのような場合、『フュージョン』型インプラントの取付を可能としている取付手段が、側壁の一方の側壁と一体化された少なくとも１つのタブを備え、タブ５には、アンカー止めネジを受領するための穴が開けられており、このネジが、対応する椎骨のボディ部内に挿入することを意図したものである

『フュージョン』型インプラントの両側壁は、骨再生を促進する表面皮膜を有することができる、および／または、インプラントの外部へと連通した空間をもたらすような複数の穴を備えることができる。その場合、骨グラフトは、その空間内に配置することができる。

本発明の理解をより明瞭なものとするために、以下、本発明について、添付図面を参照しつつ、本発明を何ら限定することなく単なる例示の目的のための実施例を参照して説明する。可能な実施例には、上述のような椎間インプラントと『フュージョン』インプラントとがある。本発明には、椎間インプラントおよび『フュージョン』型インプラントがある。

図１および図２は、腹側からのアプローチルートによる頸椎１０の処置のための移植用椎間を示している。

図１に示すように、インプラント１は、所定の材料部材を折り曲げることによって形成されているとともに、側面視において、すなわち、埋設後の断面視において、２つの側方当接壁２と、１つの中間壁３と、を有した湾曲形状をなしている。

上記の材料部材は、『ＴＡ６Ｖ』（商標名）として公知の、チタンとアルミニウムとさらにバナジウムとの合金から形成されたシート材料である。

側壁２は、側面視において、長さの大部分にわたって、ドーム形状とされている。側壁２の凸形状は、インプラント１の外側を向いて湾曲している。自由端領域においては、側方当接壁２は、直線的な形状とされているとともに、それぞれ、一連をなす複数のリブ４を備えている。

『下側の』側壁２の長さは、すなわち、埋設時に下側の椎骨に当接することとなる側壁２の長さは、他方の側壁２の長さよりも長いものとされている。

中間壁３は、インプラント１の外側を向く凸形状をなすような湾曲形状とされている。図から明らかなように、中間壁３は、両側方当接壁２に対して極端に尖った角度を形成していない。すなわち、側面視において、部分的に卵型の『水滴』的形状を有している。

さらに、中間壁３は、常態において、埋設されることとなる椎間スペースの高さよりもわずかに大きな所定距離に側壁２どうしが互いに離間して維持されている無負荷状態と；中間壁３が、両側壁２の各自由端どうしを互いに近接させ得る押圧状態と；の間にわたって、弾性変形可能とされている。このような近接状態は、インプラント１の高さを低減させることができる。これにより、インプラント１の高さを、埋設対象をなす椎間スペースの高さよりも小さいものとすることができる。

リブ４は、互いに平行であるとともに、各側壁２における自由端領域からインプラント１の外側へと突出している。各リブ４は、インプラント１の長手方向に対して垂直な前面と、この前面に対して約５０°の角度をなしている傾斜した後面と、によって形成されている。すなわち、複数のリブ４は、比較的尖った自由リッジをなしている。

例示するならば、インプラント１は、以下のような寸法のものである。
−断面視におけるインプラント１の最大寸法：約１７ｍｍ
−両側壁２の長さの差：約１ｍｍ
−正面視におけるインプラント１の寸法：約１８ｍｍ
−両側壁２と中間壁３とに関し、側面視における厚さ：約１ｍｍ
−両側壁２のドーム状外面におけるインプラント１の最大厚さ：約７ｍｍ
−中間壁３の上半分の曲率半径：約２．７ｍｍ
−中間壁３の下半分の曲率半径：約３．３ｍｍ
−上側の側壁２のドーム状領域における曲率半径：１０ｍｍ
−下側の側壁２のドーム状領域における曲率半径：約２５ｍｍ

実際には、両側壁２は、中間壁３の変形によって互いに接近させられる。これにより、処置対象をなす２つの椎骨１０の椎骨プレートどうしの間に対してのインプラント１の挿入を可能としている。さらに、この挿入が完了した時点では、両側壁２が、解放されて、椎骨プレートに対して押圧される。リブ４は、椎骨プレートどうしの間に挿入されるとともに、椎骨間へのあるいは組織間へのインプラント１の非固定的取付を可能とする、すなわち、インプラントの反発力に対抗しつつ椎骨が変位した際に椎骨に対してのインプラントのわずかな変形を許容することができる。

両側壁２のドーム型形状により、両側壁は、椎骨プレートの各表面がなす形状に対して、正確に適合することができる。両側壁２のドーム型形状は、椎骨１０間におけるインプラント１の保持を確かなものとする。中央壁３内に残存する弾性圧力により、椎骨１０内に挿入されたリブ４を維持することができる。

図３および図４に示されている『フュージョン』型インプラント１１は、上述したインプラント１の構造と同様の構造を有しているものの、両側壁２が、２つのタブ５を有している点において相違している。これらタブ５は、側壁２に対して連接されているとともに、自由端を張り出している。

各タブ５は、側壁２のうちの、湾曲した２つの側部連結領域を介してタブ５を支持している端部に対して取り付けられている。これにより、タブ５と側壁２との間の完全に堅固な連結を保証することができる。各タブ５には、穴が開けられている。この穴は、アンカー止めネジ６を受領するためのものである。このネジ６は、図４に示すように、対応する椎骨１０のボディ部内に挿入することを意図したものである。

各タブ５は、タブ５の取付対象をなす側壁２の全体的前後方向に対して１２０°という程度の角度をなしている。また、各タブ５の厚さは、インプラント１１の残部の厚さよりも厚いものとされている。タブ５の厚さは、図示の例においては、約１．５ｍｍである。

『フュージョン』型インプラント１１を使用することにより、処置されるべき２つの椎骨１０の間における固定を実現することができる。

上述したように、本発明は、椎間スペースを完全に修復し得るような椎間インプラントを提供することによって、椎骨の位置ズレを妨害することがないという点において、また、骨細胞が成長してしまって椎骨プレート内へと侵入したりあるいは固着を引き起こしたりするというリスクがないという点において、また、埋設が容易であるという点において、また、耐久性にも問題がないという点において、従来技術に対して決定的な改良点をもたらすことができる。

本発明が、例示の目的のための上記実施例に限定されるものでないことは、言うまでもないことであり、それどころか、本発明は、添付の特許請求範囲の中に包含されているすべての変形例をも包含するものである。

本発明による椎間インプラントを示す斜視図である。 図１のインプラントを示す側面図であって、埋設後の状態を示している。 『フュ−ジョン』型のインプラントの斜視図である。 図３の『フュ−ジョン』型インプラントを示す側面図であって、埋設後の状態を示している。

１ インプラント
２ 側壁、側方当接壁
３ 中央壁
４ リブ（取付手段）
５ タブ
６ ネジ
１０ 椎骨
１１ インプラント

Claims (6)

1. 椎骨インプラントが、
   外側へと凸形状の表面を有する第１壁と、
   外側へと凸形状の表面を有する第２壁と、
   極端に尖った角度のない湾曲形状を有する中間壁であって、少なくとも外側へと凸形状の表面を有する第１及び第２壁の部分が、相対して配置されており、且つ、互いに間隔を有し、且つ、第１及び第２壁がそれぞれ前記中間壁に接続される第１端部および前記中間壁から離れた自由端を有しているように、該中間壁が第１壁を第２壁に接続する中間壁と、
   椎骨係合突起物であって、前記第１及び第２壁の少なくとも１つの前記自由端近傍上に配置される、前記第１及び第２壁の少なくとも１つの壁面から垂直に突出する少なくとも１つの椎間係合突起物とを備えることを特徴とする椎骨インプラント。
2. 前記第１壁の外側への凸形状の表面が、第２壁の外側への凸形状の表面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有することを特徴とする請求項１に記載のインプラント。
3. 前記第１壁の長さが、第２壁の長さよりも短く、前記長さは中間壁から前記第１及び第２壁の自由端までの測定によることを特徴とする請求項１に記載のインプラント。
4. 前記第１及び第２壁の他方に配置される、少なくとも１つの追加の椎骨係合突起物を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプラント。
5. 前記少なくとも１つの椎骨係合突起物は複数の鋭いリブを含むことを特徴とする請求項１に記載のインプラント。
6. 請求項１に記載のインプラント及び第２のインプラントを含むインプラントの組であって、
   第２インプラントは、
   外側へと凸形状の表面を有する第１壁と、
   外側へと凸形状の表面を有する第２壁と、
   極端に尖った角度のない湾曲形状を有する中間壁であって、少なくとも外側へと凸形状の表面を有する第１及び第２壁の部分が、相対して配置されており、且つ、互いに間隔を有し、且つ、第１及び第２壁がそれぞれ前記中間壁に接続される第１端部および前記中間壁から離れた自由端を有しているように、該中間壁が第１壁を第２壁に接続する中間壁とを備え、
   前記第１又は第２壁から延在する少なくとも１つのタブを含み、且つネジを受容するために構成された貫通穴を有することを特徴とするインプラントの組。

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