JPH04244149A - 脊柱側湾症の矯正のためのロッド、及びこのロッドを有するセット - Google Patents
脊柱側湾症の矯正のためのロッド、及びこのロッドを有するセットInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
方法及びそのためのセット、ロッドそして取付要素に関
し、脊柱の縦方向に沿いその後側に矯正すべき部分を横
切ってロッドが椎骨に取り付けられ、該ロッドが体温よ
りも低い固有の遷移温度を備えた形状記憶物質からなり
、脊柱の湾曲またはねじれに対応してロッドの遷移温度
よりも低い温度でそれぞれ曲げられるかあるいは場合に
よってはひねられるような矯正方法及びそのためのセッ
ト、ロッドそして取付要素に関する。
重大な形状変形(脊柱側湾症)をもった患者の治療であ
る。ここで称する形状変形とは、側方湾曲と軸方向の旋
回である。
すると、肺機能の低下及び寿命の短縮につながることが
ある。この種の軽から中程度の変形は、16才の年齢で
0.2から0.3%発生しており、男性より女性の方が
10倍多い。
)角度:後方から見た脊柱の湾曲部の両端における両垂
線の交差角度、として測定される)またはそれより多い
側方湾曲は、「重症の変形」と識別され、一般に手術に
よって処置される。
るハリントン(Harrington) 法である。つ
まり、湾曲/変形した部分の端部に対応する椎骨の各弓
(アーチ)の下側にホックが配置され、ステンレス鋼製
のロッドがそれらによって所定位置に保持される。次い
で、両ホック間に位置するロッド部分が「伸張」され、
ホックとそれに対応した端部椎骨が相互に離れる方向に
押される。すなわち、これによって「湾曲」が減少され
る。脊柱は粘弾性の性質を有するため、初期伸張後ある
程度の時間、例えば10分が経つと、上記ロッド部分は
さらに伸張可能となる。伸張が可能な程度は、脊柱が損
傷を生じることなく耐えられる力によって決まる。その
後、骨を骨盤から取り出し、ロッドによって伸張されて
いる脊柱の椎骨に対しロッドに隣接する側に差し込む。 それから3または4カ月のうちに、関連した椎骨のいわ
ゆる「融合」(一体成長とそれに伴う強靭化)が生じる
。この「融合」が認められた時点で、ロッドは一般に取
り外される。
度の減少を達成可能なことが判明している。しかし、ね
じりの矯正に関する限り、前記周知の方法は全く対処で
きない。
149.3号(公告第 0140790号)に、いわゆ
る形状記憶特性を有する物質を含んだ構造体を脊柱に対
しその縦方向に取り付けることにより、脊柱の変形をい
かに矯正可能か説明されている。形状記憶物質とは、い
わゆる遷移温度である一定の温度以下のとき変形され、
後でその温度以上に加熱されると最初の形状を「思い出
す」物質のことである。すなわち形状記憶物質は、「元
の」形状を再び取ろうとし、それが妨げられると、妨げ
ている周囲に力を及ぼす。上記特許出願に記載された構
造体は、形状記憶特性を有する一束の平行ロッドからな
る。この構造体が遷移温度以下で湾曲及び/又はねじり
を加えられ、矯正すべき箇所における脊柱の形状となる
ようにする。その後遷移温度以上に、つまり体温に熱せ
られると、構造体は再び「直線状」になろうとし、それ
を取り付けた椎骨を介して脊柱に力を加える。
記力の作用で、必要なら完全に矯正可能である。このよ
うに、長期間にわたって脊柱に伸張力を加えることによ
って所望な結果が達成される。
そのような構造体を用いる場合、脊柱に加わる力の大き
さが変形の程度にどのように依存するか説明されている
。つまり、時間の経過に伴い変形が小さくなるにつれ、
矯正力も減少する。しかし実際上、変形を矯正する場合
の最良の結果は、徐々に減少する力でなく、一定の力が
脊柱に加わる場合に得られることが認められている。こ
れは特に、変形がねじれと組み合わされた湾曲である場
合に当てはまる。
形状記憶特性を有する物質からなるロッドを用いても、
少なくともかかるロッドが少なくとも特定の値を有する
直線サイズの垂直断面を有していれば、上記のごとき一
定の力を得られることが判明した。つまり、直線サイズ
が特定の値であるかまたはそれより大きければ、遷移温
度以上に加熱されてロッドが最初の形状になろうとする
力が一定になる。
ば、比較的「厚い」ロッドを用いねばならない。これに
よって、形状記憶特性を有する金属あるいは金属合金の
、遷移温度以上におけるいわゆる疑似弾性挙動が利用さ
れる。必要であれば、それらの物質をまず体温以上に加
熱してから、体温に下げてもよい。椎骨への取付は通常
、1つ置き毎の椎骨に対して、つまり移動区分(椎骨−
椎間板−椎骨)毎に行われる。これは、スペース不足の
ため、各椎骨へ取付要素を取り付けるのがしばしば難し
いためである。矯正すべき各脊柱は、それぞれ印加可能
なまたは印加しなければならない力の大きさに関する固
有の条件を有する。その力の大きさ及びそれが発生する
下限の温度は、使用するロッドの組成とサイズについて
正しい選択を行うことによって設定できる。前記の目的
を達成するための形状記憶特性を有する物質として、特
にTi−Ni合金で充分なことが判明している。好まし
くは原子比1:1である。発生する力は、長い矯正軌跡
例えば8%の伸張にわたって、良好な精度で一定になる
。力の大きさはTi−Ni比によって設計可能である。 Ti−Ni合金の別の利点は、室温あるいはそれより低
い温度で、比較的容易に成形可能なことである。そのた
め、Ti−Ni合金のロッドは、矯正すべき脊柱部分の
湾曲と「合致」すると共に、その部分の椎骨へ取り付け
られるように、容易に湾曲及び/又はねじり可能である
。
定値が約5mmの場合、要求されている一定の力を常に
達成可能なことが示されている。側面から見た脊柱の自
然のS字形状など、脊柱の一部の一定形状を正確に達成
するためには、取付要素を使ってロッドを椎骨へ取り付
ける前に、例えば「メモリの加熱」によってロッドをプ
リプログラムすることが有利である。しかし「自然のS
字形状」の場合でも、一部のS字形状は事前成形しなく
ても発生する。すなわち、メモリ金属のわずかな湾曲に
よる力の効果は小さい。矯正に必要な時間は、例えば1
00゜という大きな変形の場合でも3〜4週間で、その
間に矯正は完了し各椎骨が融合し始める、「融合」につ
いては上記のハリントン法を参照のこと。但し、そのよ
うに大きな角度は現在のところまだ見いだされていず、
起こりそうもない点に注意されたい。一般に、矯正はそ
うした大きい変形が生じる前に行われる。例えば100
゜という特に大きな湾曲の欠点として、それにともなう
一体成長も非常に難しくなる。粘弾性の挙動が4週間以
内での完全な矯正にとって充分であるかどうかも、問題
である。発生する力の大きさは、低い遷移温度、例えば
室温より低い温度を有する物質からなるロッドを用いる
ことによって増大可能である。そしてロッドが、室温よ
りも冷却されて装着される。
、物質の組成及び使用すべきロッドのサイズを適切に選
択することによって、あるケースで設定される特定の条
件に対して全面的に調整可能なことである。
れるロッドと取付要素の組合せ−セット−も含む。ロッ
ドと取付要素は相互に適合され、取付要素の縦方向に延
びた対応する溝内に並行移動自在且つ回転自在に嵌合す
る断面をロッドが有するように構成されている。
は、取付要素の対応した溝に応じて選ばれるのが好まし
い。このようなロッドは、ペンチ等を使って容易に変形
できる。
め、ロッドをそこに固着する手段が取付要素に備えられ
ている。取付は例えば、スナップロックで達成される。 ロッドを閉じ込めるように、「カバー」が溝の頂部に装
着されることもある。あるいは、ネジを用いてもよい。
、椎骨を取り囲むように脊柱の軸方向に対してほぼ直角
に延び、他端で椎骨に取り付けられたアームを含む。 該アームは特に、ねじり力を椎骨へ伝えるときに重要な
機能を満たす。
が椎骨に作用し続ける。ロッドが存在するとき、脊柱が
傾斜していて元に戻ろうと曲がると、矯正力が増大する
。従って本発明によるロッドは、椎骨を融合する必要が
なくなっても、内部コルセットとして使える。
いたため、遷移温度よりも低い温度で曲げられるかひね
られたロッドは遷移温度以上において最初の形状に戻ろ
うとして脊柱に力を及ぼし、この際ロッドが少なくとも
特定の値を有する直線サイズの垂直断面を有してること
によって、経時的に一定の力が得られる。
る。
00゜カップ角度の側方湾曲した脊柱に対して実施した
。発生していたねじりは、40゜と45゜の間であった
。ここでねじりとは、次のことを意味する。つまり、ほ
とんどのねじれた椎骨(変形部分のほぼ中間椎骨)の、
変形部分のねじれていない(最後の)椎骨に対するねじ
りである。
である、Ti−Ni合金のロッドを用いた。このロッド
を室温で曲げてねじり、ロッドと取付要素(容器)の壁
との間にペンチで差し込まれたピンによって取付要素に
取り付けられる。ロッドは、カバーで取付要素内に閉じ
込めた。その結果必ず、椎骨が一体に成長し始めるのに
必要な時間である4週間以内に、脊柱はその最終位置に
達することが判明した。
った;ねじりモーメントの最大値として、5Nmを用い
た。
再び室温に冷やした。これにより、発生力は減少しなか
った。
ロッドについても実施した。このロッドを室温で曲げて
ねじり、スナップロックにより取付要素内に固着した。 断面のうち7mmの辺を、中間側方方向、すなわち側方
湾曲が位置する平面内に配置した。この場合にも、椎骨
が一体に成長し始めるのに必要な時間である4週間以内
に、脊柱はその最終位置に達することが判明した。しか
し4週間の間に、ロッドの大きい幅の結果与えられるロ
ッドの優れた疑似弾性作用のため、前述した従来例より
もはるかに漸進的且つ制御された方法て矯正が実現され
た。すなわち、矯正の向上を実現することができた。
るいわゆるカップ角度を示す。脊柱2は、椎骨3の積み
重ねからなる。脊柱の湾曲部分(つまり矯正すべき部分
)のほぼ中央に位置した椎骨4が、最も大きくねじれて
いる。ねじれは両端の椎骨5の位置と比べた椎骨4の位
置、及び矯正すべき部分の長さによって決まる。
図は取付要素6が溝7を有していることを示し、この溝
に装着すべきロッドが嵌合される。該ロッド8は図3に
示してある。これは、Ti−Ni合金からなる正方形断
面のロッドである。ロッドは取付要素6の溝7内に配置
される前に、矯正すべき脊柱2の形状に従って曲げられ
ひねられる−図3の矢印9と10を参照。
。7で示した溝内に、ロッド8が嵌合される。取付要素
6は短いアーム部11を有し、このアーム部がフック1
2を介して椎骨3の突出部周囲を把持する。
の経過に伴い変形が小さくなっても矯正力が減少せず、
常に一定の力が脊柱に加わることによって、変形を矯正
する場合に最良の結果が得られる。また、形状記憶物質
の組成及び使用すべきロッドのサイズを適切に選択する
ことによって、あるケースで設定される特定の条件に対
して全面的な調整が可能である。
Claims (11)
- 【請求項1】 脊柱の形状を矯正する方法で、脊柱の
縦方向に沿いその後側に矯正すべき部分を横切ってロッ
ドが椎骨に取り付けられ、該ロッドが体温よりも低い固
有の遷移温度を備えた形状記憶物質からなり、脊柱の湾
曲またはねじれに対応してロッドの遷移温度よりも低い
温度でそれぞれ曲げられるかあるいは場合によってはひ
ねられるような矯正方法において、上記ロッドが一方向
において少なくとも、上記遷移温度以上においてロッド
が最初の形状に戻ろうとする力が一定の力となるような
大きさとなる直線サイズの垂直断面を有することを特徴
とする矯正方法。 - 【請求項2】 ロッドの組成とサイズ、並びに前記遷
移温度の値と発生する力の大きさが、特定のケースにつ
いて設定された条件を満たすように選ばれたこととする
請求項1に記載の矯正方法。 - 【請求項3】 ロッドが原子比約1:1のTiとNi
の合金からなることとする請求項1または請求項2に記
載の矯正方法。 - 【請求項4】 ロッドの断面の直線サイズが約5mm
であることとする請求項1ないし請求項3のうちの1つ
に記載の矯正方法。 - 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のうちの1つ
に記載の矯正方法を実施するための付属の取付要素と組
み合わされた1つ以上のロッドからなるセットで、取付
要素の縦方向に延びた対応する溝内に並行移動自在且つ
回転自在に上記ロッドが嵌合するセットにおいて、上記
ロッドが矩形の断面を有し、取付要素の矩形溝内に嵌合
することを特徴とするセット。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5のうちの1つ
に記載の矯正方法を実施するための付属の取付要素と組
み合わされた1つ以上のロッドからなるセットで、上記
取付要素がロッドを内部に取付固定する手段を備えてい
ることを特徴とするセット。 - 【請求項7】 ロッドがスナップロックで取付要素に
取り付けられることとする請求項6に記載のセット。 - 【請求項8】 取付要素が小カバーを備え、該カバー
によってロッドが溝内にロックされることとする請求項
6に記載のセット。 - 【請求項9】 取付要素が、椎骨を取り囲むように脊
柱の軸方向に対してほぼ直角に延び且つ他端で椎骨に取
り付けられたアームを含むこととする請求項5ないし請
求項8のうちの1つに記載のセット。 - 【請求項10】 請求項1ないし請求項9のいずれか
1つに記載されたロッド。 - 【請求項11】 請求項1ないし請求項10のいずれ
か1つに記載された取付要素。
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