JPH06178787A - 関節付椎体スペーサ、椎間腔計測器および椎体スペーサ模型 - Google Patents

関節付椎体スペーサ、椎間腔計測器および椎体スペーサ模型

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JPH06178787A
JPH06178787A JP43A JP35292592A JPH06178787A JP H06178787 A JPH06178787 A JP H06178787A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 35292592 A JP35292592 A JP 35292592A JP H06178787 A JPH06178787 A JP H06178787A
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JP
Japan
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joint piece
vertebral body
sliding contact
spacer
intervertebral space
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Toshio Shima
利夫 島
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Original Assignee
Individual
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 椎間の欠損腔を補填し、椎体の強度を維持す
ると共に、椎間の運動機能を確保し、上下の椎間に非生
理的な負担がかからず、また関節片の解離、脱落等を確
実に防止する。 【構成】 頸椎２、３間に介装される上下一対の関節片
４，５で人工椎体関節１を構成する。下関節片４は、上
面中央に凸曲面状の摺接面６を有する凸部７が設けら
れ、またこの凸部７の周囲を取り囲む上面周縁部が後方
側より前方側が低くなるストッパ面８とされる。上関節
片５は、下面中央に前記凸曲面状摺接面６に摺接する凹
曲面状の摺接面１０を有する凹部１１が形成され、また
この凹部１１の周囲を取り囲む下面周縁部が前記ストッ
パ面８と対向、当接する当接面１２を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、頸椎、胸椎、腰椎等の
椎間に介装して好適な関節付椎体スペーサ、椎間腔計測
器および椎体スペーサ模型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、椎間板ヘルニアあるいは悪性腫瘍
による椎体破壊の場合、椎間板あるいは椎体は摘出除去
される。摘出された後の空間は、狭い場合には椎間をそ
のままとし、広い場合には自家骨、人工椎体等が挿入さ
れてきた。自家骨は異物反応がなく、また人工椎体も最
近は異物反応のない骨と親和性のある物が開発されてき
ている。
【０００３】脊椎は本来可動性のある構造をもっている
ので、可動性のある部位に固い椎間スペーサを挿入すれ
ば、椎体とスペーサの隙間は脊椎の動揺のたびにいくら
骨との親和性があっても物理的に離解することが考えら
れる。そこで、本出願人はこの椎体とスペーサの間の接
触面に平均的な圧を与え、スペーサの離解あるいは脱出
を防ぐため、互いに対向する面に凹、凸曲面状の関節面
を設けた上下一対からなる関節付椎体スペーサを既に提
案している（特願平２−２１７０６２号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た本出願人による互いに対向する面に凹、凸曲面状の摺
接面を設けた上下一対からなる関節付椎体スペーサにお
いては、互いに対向する面全体を摺接面としていたた
め、椎体の傾きを規制することができず、大きく傾いた
場合、関節が椎間から離解あるいは脱出する危険性とい
う問題があった。また、複数の椎体置換例においては、
関節数を２，３個に増設することにより、椎体に生理的
な湾曲を作ることができ、人工椎体関節（関節付椎体ス
ペーサ）の脱出を防ぐことができると考えられる。ま
た、頸椎の手術の際に椎間板は除去される。この椎間板
欠損腔（椎間腔）の深さと厚さの測定は、椎体スペーサ
の挿入に不可欠である。従来の深さを測るデプスゲージ
は、棒状体であり、深さと厚さの計測には不十分であっ
た。さらに、椎体スペーサの模型を作り、それに合う椎
間腔を作れば、関節付椎体スペーサの挿入作業を容易か
つ確実に行えるものと考える。
【０００５】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、椎間の欠損腔を補填し、椎体の強度を維持すると
共に、椎間の運動機能を確保し、上下の椎間に非生理的
な負担がかからず、また解離、脱落等を確実に防止し得
るようにした関節付椎体スペーサを提供することにあ
る。また本発明は椎間腔の深さまたは厚さを測定するこ
とができる椎間腔計測器を提供することにある。さら
に、本発明は、関節付椎体スペーサに合った椎間腔の作
成を可能にした椎体スペーサ模型を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、第１の発明は、椎間に介装
される上下一対の関節片とからなり、前記下関節片は、
上面中央に凸曲面状の摺接面を有する凸部が設けられ、
またこの凸部の周囲を取り囲む上面周縁部がストッパ面
を形成し、前記上関節片は、下面中央に前記凸曲面状摺
接面に摺接する凹曲面状の摺接面を有する凹部が形成さ
れ、またこの凹部の周囲を取り囲む下面周縁部が前記ス
トッパ面と対向、当接する当接面を形成し、この当接面
と前記ストッパ面との隙間は前方側が後方側より大きく
設定されているものである。第２の発明は、椎間に介装
される上関節片、下関節片およびこれら上、下関節片間
に介装される少なくとも１つの中間椎体とからなり、前
記下関節片は、上面中央に凸曲面状の摺接面を有する凸
部が設けられ、またこの凸部の周囲を取り囲む上面周縁
部がストッパ面を形成し、前記上関節片は、下面中央に
凹曲面状の摺接面を有する凹部が形成され、またこの凹
部の周囲を取り囲む下面周縁部が当接面を形成し、前記
中間椎体は、下面中央に前記下関節片の凸曲面状摺接面
に摺接する凹曲面状の摺接面を有する凹部が形成され、
またこの凹部の周囲を取り囲む下面周縁部が前記下関節
片のストッパ面と対向、当接する当接面を形成し、上面
中央に前記上関節片の凹曲面状摺接面に摺接する凸部が
形成され、またこの凸部の周囲を取り囲む上面周縁部が
前記上関節片の当接面と当接、対向するストッパ面を形
成し、前記下関節片のストッパ面と中間椎体の当接面と
の隙間および上関節片と中間椎体の当接面とストッパ面
との隙間は、前方側が後方側より大きく設定されている
ものである。第３の発明は、椎間腔の深さまたは厚さを
測定する計測器であって、この計測器は、細長い棒状体
と、この棒状体の先端に設けられて椎間腔に挿入される
所要板厚の板状部とからなる。第４の発明は、椎間腔に
挿入される椎体スペーサ模型であって、この模型は、細
長い棒状体と、所要大きさの立方体からなり前記棒状体
の先端に設けられて椎間腔に挿入される模型本体とから
なる。
【０００７】
【作用】第１，第２の発明において、凸曲面状摺接面と
凹曲面状摺接面は互いに摺動することで椎間腔の関節運
動を可能にする。ストッパと当接面は、互いに当接する
ことで関節片の過大な傾きを規制する。第３の発明にお
いて、板状部は椎間腔に挿入され、椎間腔の深さまたは
厚さを測ることができる。第４の発明において、椎体ス
ペーサ模型はこれに合った椎間腔の作成を可能にする。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に係る関節付椎体スペー
サの一実施例を示す断面図、図２は同関節の正面図、図
３は下関節片の平面図である。これらの図において、関
節付椎体スペーサ１は、互いに密接する面が摺動面を形
成して頸椎２、３間に介装され各頸椎２、３にそれぞれ
固定されるに適した形状に形成された上下一対の関節片
４、５とで構成されている。この場合、本実施例におい
て、頸椎２は第５頸椎、頸椎３は第６頸椎を示してい
る。
【０００９】前記下関節片４は、下側の頸椎３の上面形
状に略近い大きさの外形状（例：８ｍｍ×１４ｍｍ×１
４ｍｍ）の矩形板状体に形成され、その上面中央部には
適宜な曲率半径を有する球面状の摺接面６を有する凸部
７が一体に設けられ、またこの凸部７の周囲を取り囲む
上面周縁部はストッパ面８を形成している。ストッパ面
８の前方側と後方側は異なった角度α，βをもって傾斜
する斜面に形成されている。凸部７の摺接面６は摩耗を
防ぐために、表面に特殊加工あるいはキャップを付ける
ことも考えられる。下関節片４の高さは、椎体欠損部の
高さに合わせて設定される。下関節片４の下面には頸椎
３の上面に埋め込まれ下関節片４を頸椎３に固定する多
数の鋸歯状の突起棘からなる埋込部９が一体に突設され
ている。
【００１０】前記上関節片５は、下関節片４と略同形の
外形状を有する板状体に形成され、その下面中央には前
記凸曲面状摺接面６と実質的に等しい曲率半径を有する
凹曲面状の摺接面１０を有する凹部１１が形成され、ま
たこの凹部１１の周囲を取り囲む下面周縁部は前記スト
ッパ面８と対向、当接する当接面１２を形成している。
当接面１２は、略水平な平坦面に形成されて、正常な状
態において前記下関節片４のストッパ面８と対向し、こ
れら両面間に適宜な隙間１３ａ，１３ｂが形成されてい
る。一方、上関節片５の上面には頸椎２の下面に埋め込
まれ上関節片５を頸椎２に固定する多数の鋸歯状の突起
棘からなる埋込部１４が一体に設けられており、これに
よって上関節片５の前後方向への移動、脱落を防止して
いる。埋込部９，１４の歯は、それぞれ前方に位置する
垂直面９ａ，１４ａと、垂直面９ａ，１４ａの後方に位
置し適宜角度で傾斜する斜面９ｂ，１４ｂとを有してい
る。
【００１１】なお、α＋βは頸椎では１０°〜２０°、
胸椎では４°〜１２°、腰椎では１２°〜１７°程度
で、αはβより大きい。
【００１２】前記上，下関節片４、５の材質としては、
物理的、化学的に安定な無機材料、例えばアルミナ・セ
ラミックス、ジルコニア・セラミックス、リン酸カルシ
ウム系セラミックス等各種のものが使用され、特にその
中でアルミナ・セラミックスは生体内において極めて安
定であると共に、生体組織との優れた親和性を有してい
る。
【００１３】このような構成からなる関節付椎体スペー
サ１の頸椎２、３間への装着に際しては、予め各頸椎
２、３の対向面に埋込部９，１４に対応して段状の凹部
を形成しておき、挿入予定の人工椎体関節の模型（後述
する）を作っておき、これに合う大きさの挿入腔を作
り、しかる後関節付椎体スペーサ１を頸椎２、３間に挿
入して上，下関節片４、５の埋込部９、１４を各頸椎
２、３の凹部に嵌め込めばよい。更にセラミック等で作
ったねじあるいは前方に嘴状の突片をつけることにより
上関節片と椎体、下関節片と椎体をそれぞれ固定すれば
より安定すると考えられる。このようにして関節付椎体
スペーサ１を頸椎２、３間に介装すると、上，下の関節
片４、５は、頸椎２、３にそれぞれ癒合され、その摺接
面６、１０の相対摺動によって頸椎椎間腔の前後、左右
方向の屈曲関節運動を可能にする。
【００１４】図４は本発明の他の実施例を示す分解斜視
図、図５は断面図である。この実施例は下関節片４、中
間椎体２０および上関節片５の３部品で関節付椎体スペ
ーサ２１を構成し、一椎体を除去された上下の椎間（例
えば第６頸椎椎体を除去された第５頸椎椎体と第７頸椎
椎体の間）に装着したものである。前記中間椎体２０
は、比較的高さの高いブロック状に形成されて、下面中
央に下関節片４の凸曲面状摺接面６に摺接する凹曲面状
の摺接面２２を有する凹部２３が形成され、またこの凹
部２３の周囲を取り囲む下面周縁部が前記下関節片４の
ストッパ面８と対向、当接する当接面２４を形成し、上
面中央に上関節片５の凹曲面状摺接面１０に摺接する凸
部２５が一体に突設され、またこの凸部２５の周囲を取
り囲む上面周縁部が前記上関節片５の当接面１２と当
接、対向するストッパ面２６を形成している。その他の
構成は上記実施例と同様である。このような構成からな
る関節付椎体スペーサ２１は、中間椎体２０の高さを種
々にすれば椎体の欠損が大きく椎間の欠損が大きい場合
に適用して好適である。
【００１５】なお、上記実施例はいずれも頸椎椎間に介
装した場合について説明したが、本発明はこれに何等特
定されるものではなく、高さ、奥行き、幅、角度を変え
れば胸椎、腰椎椎間にもそのまま適用実施し得ることは
勿論である。また、本発明は上記実施例に限らず種々の
変更が可能であり、例えば中間椎体２０を必要に応じて
２つ以上用いてもよく、また互いに摺接する球面状摺接
面の一方の頂部に小突起を、他方に小突起が係入する凹
部を設けたり、また中間椎体２０の骨に接する面を粗面
にしたり、中間椎体２０と骨の間に楔を打ち込むことに
より、椎体の屈曲伸展の際の関節付椎体スペーサの解
離、脱落を一層確実に防止することができる。
【００１６】図６は椎間腔の深さを測定する椎間腔計測
器の一実施例を示す正面図、図７は側面図、図８は測定
状態を示す斜視図である。椎間腔計測器３０は、細長い
棒状体３１と、棒状体３１の先端に設けられて椎間腔３
３に挿入される所要板厚の板状部３２とからなり、この
板状部３２の両側縁には椎間腔３３の深さを測定する目
盛り３４が表示されている。棒状体３１としては直径１
ｍｍ程度からなるステンレスの鋼線等が使用される。板
状部３２としては、ステンレス、セラミックス、合成樹
脂等、高圧蒸気滅菌に耐え得る材質によって製作され、
厚さｔ＝２ｍｍ、幅ｗ＝１４ｍｍ、長さｌ＝１３ｍｍ程
度の大きさを有している。目盛り３４は、１ｍｍ刻みで
表示されている。椎間板の摘出後椎間腔３３の深さ測定
に際しては、板状部３２の長さｌの異なる複数個の椎間
腔計測器３０を用意する。例えば長さｌが１３ｍｍから
１６ｍｍまで１ｍｍ刻みで異なる４種類の椎間腔計測器
３０を用意する。そして、椎間腔３３の深さに応じた適
当な計測器３０を選択してその板状部を椎間腔３３に挿
入すれば、どの深さが適当か知ることができ、手術時に
挿入する椎間スペーサの挿入時の実際感を得ることがで
きる。なお、板状部３２の幅ｗ、長さｌ、厚さｔを変え
ることにより胸椎、腰椎用の計測器を作ることも可能で
ある。３５は脊髄、３６は筋肉である。
【００１７】図９は椎間腔の厚さを測定する椎間腔計測
器の一実施例を示す正面図、図１０は側面図である。椎
間腔計測器３８は、上記測定器３０と同様、細長い棒状
体３９と、棒状体３９の先端に設けられて椎間腔に挿入
される所要板厚の板状部４０とからなる。棒状体３９と
しては直径１ｍｍ程度からなるステンレスの鋼線等が使
用される。板状部４０としては、ステンレス、セラミッ
クス、合成樹脂等、高圧蒸気滅菌に耐え得る材質によっ
て製作され、幅ｗ＝１４ｍｍ、長さｌ＝１４ｍｍ、厚さ
ｔ＝４ｍｍ程度の大きさを有している。椎間板の摘出後
椎間腔の厚さ測定に際しては、板状部４０の厚さｔが異
なる複数個の椎間腔計測器３８を用意する。例えば厚さ
ｔが４ｍｍから１０ｍｍまで２ｍｍ刻みで異なる４種類
の椎間腔計測器３８を用意する。そして、上下の頸椎を
引っ張って椎間腔を広げ、この状態における椎間腔の厚
さと略一致する厚さの板状部を選択して挿入、測定す
る。なお、板状部４０の幅ｗ、長さｌ、厚さｔを変える
ことにより胸椎、腰椎用の計測器を作ることも可能であ
る。
【００１８】図１１は椎体スペーサ模型の一実施例を示
す正面図、図１２は側面図である。椎体スペーサ模型４
２は、ステンレス等からなる棒状体４３と、所要大きさ
の立方体からなり前記棒状体４２の先端に設けられて椎
間腔に挿入される模型本体４４とで構成されている。棒
状体４２としては直径１ｍｍ程度からなるステンレスの
鋼線等が使用される。模型本体４４としては、ステンレ
ス、セラミックス、合成樹脂等、高圧蒸気滅菌に耐え得
る材質によって製作され、幅ｗ＝１４ｍｍ、長さ（奥行
き）ｌ＝１４ｍｍ、厚さ（高さ）ｔ＝８ｍｍ程度の大き
さを有し、長椎間腔に挿入した際頸椎に当たる上下中央
部に段差４５が形成されている。段差４５は０．５ｍｍ
程度で、模型本体４４の前端側を後端側より薄くしてい
る。中間椎体スペーサ模型としては、模型本体４４の厚
さｔが異なるものを複数個用意する。例えば厚さｔが２
５ｍｍから３４ｍｍまで１ｍｍ刻みで異なる１０種類の
椎体スペーサ模型４２を用意する。関節付椎体スペーサ
の挿入に際しては、上下の頸椎を引っ張って椎間腔を所
定量広げ、この状態での椎間腔の大きさと略一致する大
きさの模型本体４４を選び、ドリルで頸椎を切削してこ
の模型本体４４に合う椎間腔を作る。また、当該模型本
体４２と同じ大きさの関節付椎体スペーサを予め製作し
ておき、それを椎間腔に挿入固定する。このように、椎
体スペーサ模型４２に合った大きさの椎間腔を作ると、
関節付椎体スペーサの挿入が容易かつ確実である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る関節付
椎体スペーサは、椎間に介装され互いに密接、摺動する
凹、凸曲面状の摺接面と、摺接面の周囲を取り巻き互い
に対向、当接するストッパ面および当接面を有する上下
一対の関節片によって構成したので、椎間腔の関節運動
が得られ、そのため他の正常な椎間に非生理的な負担が
かかることが少なく、また椎間の屈曲伸展の際の関節片
の傾きをストッパと当接面により規制しているので、関
節片の解離、脱落等を確実に防止することができる。ま
た、本発明は上、下関節片およびこれら関節片間に介在
される少なくとも１つの中間椎体とで構成したので、椎
体の欠損が大きい場合に更に複数の中間関節片を使用す
ればなお有効である。また、本発明による椎間腔計測器
によれば椎間腔の深さと厚さを容易かつ確実に測定する
ことができる。また、本発明による椎体スペーサ模型を
用いて椎間腔を作ると、関節付椎体スペーサの挿入が容
易かつ確実である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る関節付椎体スペーサの一実施例を
示す断面図である。
【図２】同関節の正面図である。
【図３】下関節片の平面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す分解斜視図である。
【図５】断面図である。
【図６】椎間腔の深さを測定する椎間腔計測器の一実施
例を示す正面図である。
【図７】側面図である。
【図８】測定状態を示す斜視図である。
【図９】椎間腔の厚さを測定する椎間腔計測器の一実施
例を示す正面図である。
【図１０】側面図である。
【図１１】椎体スペーサ模型の一実施例を示す正面図で
ある。
【図１２】側面図である。
【符号の説明】
１ 関節付椎体スペーサ ２、３ 頸椎 ４ 下関節片 ５ 上関節片 ６ 凸状摺接面 ７ 凸部 ８ ストッパ面 １０ 凹状摺接面 １１ 凹部 １２ 当接面 ２０ 中間椎体 ２１ 関節付椎体スペーサ ２２ 凹曲面状摺接面 ２３ 凹部 ２４ 当接面 ２６ ストッパ面 ３０ 椎間腔計測器 ３１ 棒状体 ３２ 板状部 ３８ 椎間腔計測器 ３９ 棒状体 ４０ 板状部 ４２ 椎体スペーサ模型 ４３ 棒状体 ４４ 模型本体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 椎間に介装される上下一対の関節片と
    からなり、 前記下関節片は、上面中央に凸曲面状の摺接面を有する
    凸部が設けられ、またこの凸部の周囲を取り囲む上面周
    縁部がストッパ面を形成し、 前記上関節片は、下面中央に前記凸曲面状摺接面に摺接
    する凹曲面状の摺接面を有する凹部が形成され、またこ
    の凹部の周囲を取り囲む下面周縁部が前記ストッパ面と
    対向、当接する当接面を形成し、 この当接面と前記ストッパ面との隙間は椎体のそれぞれ
    のレベルの前後、屈曲の度合いにより角度を変えること
    を特徴とする関節付椎体スペーサ。
  2. 【請求項２】 椎間に介装される上関節片、下関節片
    およびこれら上、下関節片間に介装される少なくとも１
    つの中間椎体とからなり、 前記下関節片は、上面中央に凸曲面状の摺接面を有する
    凸部が設けられ、またこの凸部の周囲を取り囲む上面周
    縁部がストッパ面を形成し、 前記上関節片は、下面中央に凹曲面状の摺接面を有する
    凹部が形成され、またこの凹部の周囲を取り囲む下面周
    縁部が当接面を形成し、 前記中間椎体は、下面中央に前記下関節片の凸曲面状摺
    接面に摺接する凹曲面状の摺接面を有する凹部が形成さ
    れ、またこの凹部の周囲を取り囲む下面周縁部が前記下
    関節片のストッパ面と対向、当接する当接面を形成し、
    上面中央に前記上関節片の凹曲面状摺接面に摺接する凸
    部が形成され、またこの凸部の周囲を取り囲む上面周縁
    部が前記上関節片の当接面と当接、対向するストッパ面
    を形成しており、 前記下関節片のストッパ面と中間椎体の当接面との隙間
    および上関節片と中間椎体の当接面とストッパ面との隙
    間は、前方側が後方側より大きく設定されていることを
    特徴する関節付椎体スペーサ。
  3. 【請求項３】 椎間腔の深さまたは厚さを測定する計
    測器であって、この計測器は、細長い棒状体と、所要板
    厚を有して前記棒状体の先端に設けられ椎間腔の深さも
    しくは厚さを測定する板状部とからなることを特徴とす
    る椎間腔計測器。
  4. 【請求項４】 椎間腔に挿入される椎体スペーサ模型
    であって、この模型は、細長い棒状体と、所要大きさの
    立方体からなり前記棒状体の先端に設けられて椎間腔に
    挿入される模型本体とからなることを特徴とする椎体ス
    ペーサ模型。
JP43A 1992-12-14 1992-12-14 関節付椎体スペーサ、椎間腔計測器および椎体スペーサ模型 Pending JPH06178787A (ja)

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