WO2007010907A1 - 骨補綴材および骨補綴材ユニット - Google Patents

骨補綴材および骨補綴材ユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2007010907A1
WO2007010907A1 PCT/JP2006/314194 JP2006314194W WO2007010907A1 WO 2007010907 A1 WO2007010907 A1 WO 2007010907A1 JP 2006314194 W JP2006314194 W JP 2006314194W WO 2007010907 A1 WO2007010907 A1 WO 2007010907A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bone
vertebral
bone prosthesis
treatment
introduction hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/314194
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hitoshi Mizuno
Hiroyuki Irie
Satoshi Ojima
Hikaru Inoue
Tomohiro Umeda
Tomohiro Kawasaki
Satoshi Fujiwara
Original Assignee
Olympus Biomaterial Corp.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Biomaterial Corp. filed Critical Olympus Biomaterial Corp.
Publication of WO2007010907A1 publication Critical patent/WO2007010907A1/ja

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/88—Osteosynthesis instruments; Methods or means for implanting or extracting internal or external fixation devices
    • A61B17/8802—Equipment for handling bone cement or other fluid fillers
    • A61B17/8805—Equipment for handling bone cement or other fluid fillers for introducing fluid filler into bone or extracting it
    • A61B17/8816—Equipment for handling bone cement or other fluid fillers for introducing fluid filler into bone or extracting it characterised by the conduit, e.g. tube, along which fluid flows into the body or by conduit connections
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7094—Solid vertebral fillers; devices for inserting such fillers

Definitions

  • the present invention relates to a bone prosthetic material and a bone prosthetic material unit.
  • an introduction hole is formed in the pedicle, and after sharpening a sharp bone through the formed introduction hole, hematoma, necrotic bone, scar tissue, etc. in the vertebral body bone are replenished, and then the deformation is corrected. To do. Then, the bone prosthetic material is filled into the space in the vertebral bone formed by curettage and correction. At the time of filling, a granular bone prosthetic material is pushed in using a cylindrical body having a hollow portion penetrating to the distal end of the proximal end force and using an extrusion rod inserted into the cylindrical body.
  • Patent Document 1 JP 2004-16289 A
  • Non-Special Reference 1 Anita A. Uppm'et al [uccurrence of New Verteoral Body Fracture aft er Percutaneous Vertebroplasty in Patients with O steoporosisj Radiology January 200 3, Vol226, No.l
  • the bone prosthetic material shown in Patent Document 1 has a substantially polyhedral shape, it is necessary to put them one by one into a cylindrical body to be inserted into the introduction hole. There is an inconvenience that the work is troublesome.
  • it since it has a polyhedral shape, when the space in the vertebral bone is filled, many gaps are formed between the bone prosthetic materials, which makes it difficult to fill closely.
  • this method has a problem that pain is not easily reduced immediately.
  • the vertebral body of a healthy person is composed of hard, cortical bone and flexible cancellous bone, there are many osteoporotic patients in vertebral body compression fractures, and osteoporosis is a systemic disease Therefore, the vertebral body filled with bone cement with a compressive strength of about 100 MPa and a longitudinal elastic modulus of about 3 GPa in the vertebral body is less flexible than the adjacent vertebral bodies, As a result, many problems have been reported that the vertebral bodies adjacent to each other in the upper and lower sides are fractured (see Non-Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can easily fill a space in a vertebral body bone through an introduction hole formed in a pedicle, so that internal fixation is achieved.
  • the present invention provides the following means.
  • a first aspect of the present invention is a bone prosthesis material used for vertebral fracture repair, which is made of a flexible elastic material and has an introduction hole formed in a pedicle. It is a bone prosthetic material that can be deformed to an outer diameter that can be passed.
  • the bone prosthesis material is inserted into the space in the vertebral body bone through the introduction hole because it has an outer diameter that can pass through the introduction hole formed in the pedicle. can do. Since the bone prosthesis inserted into the vertebral bone space is flexible, the bone prosthesis is curved following the internal shape of the vertebral bone space, and the elastic wall forces the inner wall of the vertebral bone space. It comes to press. As a result, the fixation force inside the space can be obtained immediately, and the patient's pain can be reduced.
  • the outer diameter of the cylindrical body inserted into an introduction hole formed in the pedicle can be changed.
  • the cylindrical body By using the cylindrical body, it is possible to improve the workability of inserting the bone prosthesis material through the introduction hole.
  • the introduction hole By allowing the cylinder to be deformed so as to shrink to an outer diameter that can pass through the cylindrical body that can be inserted into the introduction hole, the introduction hole can be easily passed.
  • a linear shape, a spiral shape, an irregular curved shape, or a zigzag shape in a free state.
  • the internal fixing force can be exhibited immediately.
  • the shrinkage of the bone prosthesis material is reduced to an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder when passing through the cylinder. It is possible to pass through the introduction hole and release it when it is inserted into the space in the vertebral bone, so that the inner wall of the vertebral body can be pressed by the elastic force to return to the free state .
  • it is composed of a nickel 'titanium alloy-based or copper' zinc 'aluminum alloy-based shape memory alloy or a superelastic metal, and presses the inner wall of the vertebral bone after passing through the introduction hole. It is preferable to change into the form to do.
  • the external shape of the bone prosthetic material is made small and straight, improving the workability of introducing the bone prosthetic material through the introduction hole, and After being inserted into the space in the body bone, it is possible to generate a sufficient fixing force in the vertebral bone by deforming the bone prosthetic material into a form that presses the inner wall of the space that increases the outer shape of the bone prosthesis.
  • the surface layer is an acid titanium layer by the following physical treatment.
  • These metals can be permanently placed in spaces within the vertebral bone that are highly biocompatible.
  • a shape memory resin having a polyester, polyurethane, styrene, butadiene, polynorbornene, trans polyisoprene, or a mixture thereof, and after passing through the introduction hole, The inner wall of the space may be deformed to be pressed.
  • Respiratory material can also be permanently placed in the space within the vertebral bone where biocompatibility is high.
  • the chemical treatment that is preferably an ion implantation treatment or an ion mixing treatment is a strong alkali treatment or a hydrogen peroxide solution.
  • the electrical treatment is preferably an anodic oxidation treatment.
  • biocompatibility can be imparted to a material having excellent mechanical strength.
  • the surface may be subjected to a treatment for improving biocompatibility with a peptide, protein, polysaccharide or derivative thereof! /.
  • a second aspect of the present invention is a bone prosthetic material unit used for vertebral fracture repair, which contains any of the above bone prosthetic materials, the bone prosthetic material, and a pedicle A bone prosthesis unit comprising a cylindrical body having an outer diameter dimension that can be inserted into the introduction hole formed in the above.
  • the bone prosthetic material is filled into the space in the vertebral bone by simply inserting the cylindrical body into the introduction hole formed in the pedicle and pushing out the bone prosthetic material accommodated in the cylindrical body. can do.
  • the bone prosthetic material that has entered the space inside the vertebral bone will press the inner wall and immediately exert a fixing force It becomes possible.
  • a bone prosthetic unit that is formed by a cylindrical body to be loaded therein and deforms into a pre-formed form when the wire is pushed out by a cylindrical force.
  • the wire is loaded in the cylindrical body in a state where it is subjected to the cylindrical body stress.
  • the present invention it is possible to easily enter the space in the vertebral bone through the introduction hole formed in the pedicle. It can be filled and the internal fixation force can be immediately exerted to reduce the patient's pain, and the problem of fracture of the adjacent upper and lower vertebral bodies after vertebral body repair can be solved. There is an effect.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a bone prosthesis in a free state according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a bone prosthesis unit according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a state where the bone prosthesis unit of FIG. 2 is inserted into an introduction hole formed in the pedicle of a vertebral body bone.
  • FIG. 4 is a diagram showing an operation of pushing in the bone prosthesis material inserted in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which a bone prosthesis material is filled in the vertebral bone space in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a front view showing a bone prosthetic material according to a second embodiment of the present invention with a part thereof omitted.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a massive form when the bone prosthesis of FIG. 6 is filled in the space of vertebral bones.
  • FIG. 8 is a view showing a state where a cylinder is inserted into an introduction hole formed in a pedicle of a vertebral body bone.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which the bone prosthesis of FIG. 6 is inserted into the cylinder inserted in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation of pushing in the bone prosthesis material inserted in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a view showing a state where a bone prosthesis material is filled in the space of the vertebral bone in FIG. 10.
  • the bone prosthetic material 1 and the bone prosthetic material unit 4 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
  • the bone prosthesis 1 is made of a wire made of platinum, gold, titanium, a platinum alloy, a gold alloy, a titanium alloy, or a biocompatible resin formed in a coil shape. It is configured and has elasticity and flexibility. Further, as shown in FIG. 1, the bone prosthesis 1 is preliminarily formed into a massive shape having a volume larger than the space in the vertebral bone C.
  • the bone prosthesis unit 4 includes the bone prosthesis. It is composed of a material 1 and a cylindrical body 2 that houses the bone prosthetic material 1.
  • the bone prosthesis 1 accommodated in the cylinder 2 is elastically deformed so as to have an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 2, and is accommodated in the form of a sealing panel. In this state, the bone prosthesis 1 is pressed against the inner wall of the cylinder 2 by the spring, and is maintained in the state of being accommodated in the cylinder 2 by the frictional force between the bone prosthesis 1 and the cylinder 2.
  • the introduction hole B is formed in the pedicle A as in the conventional case, and the introduction hole B is formed through the formed introduction hole B.
  • the bone prosthetic material unit 4 is inserted into the introduction hole B, and the distal end opening 2a is opened in the space X of the vertebral bone C.
  • the pusher 3 is inserted from the external opening 2b of the cylindrical body 2 constituting the bone prosthetic material unit 4, and the bone prosthetic material 1 inside the cylindrical body 2 is pressed. To do. Thereby, as shown in FIG. 5, all the bone prosthetic materials 1 can be pushed into the space X. At this time, the cylindrical body 2 guides the introduction of the bone prosthetic material 1 through the introduction hole B, so that the bone prosthetic material 1 can be easily introduced into the space X of the vertebral bone C.
  • the bone prosthetic material 1 according to the present embodiment is preliminarily molded so as to be in a lump shape with a volume larger than the space X of the vertebral bone C in a free state.
  • the inner wall of the space X faces outward. Will come to press.
  • the vertebral bone C after being inserted into the space X of the vertebral bone C, the vertebral bone C becomes a pre-shaped block shape. By pressing the inner wall X toward the outside, the internal fixing force can be exerted immediately. As a result, the patient's pain can be reduced.
  • the bone prosthesis 1 according to the present embodiment is composed of a wire made of an elastic material, the vertebral bone C filled with the bone prosthesis 1 is replaced with a healthy vertebral bone C.
  • the vertebral body can be simply obtained by inserting into the introduction hole B provided in the pedicle A and pushing out the bone prosthesis 1 inside.
  • the bone prosthesis 1 can be filled in the space X of the bone C.
  • the bone prosthetic material 1 ′ is configured by a wire formed in a coil shape.
  • Bone prosthesis 1 ' is made of a shape memory alloy of nickel' titanium alloy or copper 'zinc' aluminum alloy.
  • the bone prosthetic material 1 ′ when the bone prosthesis 1 ′ is placed in an environment of approximately 37 ° C., the bone prosthetic material 1 ′ has a massive shape of a volume larger than the space in the vertebral bone C. It is.
  • the bone prosthesis 1 ' according to the present embodiment is formed in a coil shape and has sufficient flexibility and elasticity. Therefore, even in the state of being formed in a lump shape, it is deformed when subjected to a pressing force by an external member, and instead, the member is pressed by an elastic force.
  • the introduction hole B is formed in the pedicle A and the introduction hole B is formed as in the conventional case.
  • Use sharp acupuncture (not shown) V to create a space X by curtailing hematoma, necrotic bone, scar tissue, etc. in vertebral bone C.
  • a straight tubular cylinder 2 having an inner diameter of about 10 mm is inserted into the introduction hole B, and the distal end opening 2a is opened in the space X of the vertebral bone C.
  • the bone prosthetic material 1 'set in a linear form is held in the cylindrical body 2 from the external opening 2b of the cylindrical body 2 by holding it at 30 ° C or lower as shown in FIG. Insert into. Since the bone prosthesis 1 is held in a linear shape with a coil diameter of about 5 mm, the external opening 2b of the cylindrical body 2 Force can also be easily inserted into the cylinder 2 and through the introduction hole B into the space X of the vertebral bone C
  • the pusher 3 is used for pressing as shown in FIG. As a result, all the bone prosthetic materials 1 ′ can be pushed into the space X as shown in FIG.
  • the bone prosthesis 1 'made of shape memory alloy is gradually formed into a preset form, that is, a massive form. Become. Therefore, the bone prosthetic material 1 ′ is prevented from being unevenly filled in the space X, and the entire bone prosthetic material 1 ′ can be filled without difficulty.
  • the bone prosthetic material 1 ′ according to the present embodiment is set so as to be in the form of a lump having a volume larger than the space of the vertebral bone C in a state where the bone prosthetic material 1 ′ is arranged in an environment of about 37 ° C. Therefore, when the space X is completely filled, the inner wall of the space X is pressed outward.
  • the bone prosthetic material 1 ′ according to the present embodiment when inserting through the introduction hole B opened in the pedicle A, it becomes a linear form and the insertion operation is easy. After being inserted into the space X of the vertebral bone C, the filling operation can be facilitated by forming a predetermined block shape.
  • the bone prosthetic material 1 ′ according to the present embodiment is preliminarily set to have a larger volume than the space of the vertebral bone C when it is in a massive shape, the space of the vertebral bone C The inner wall can be pressed outward to push the inner fixing force immediately. As a result, the patient's pain can be reduced.
  • a bone prosthetic material 1 ′ composed of a wire material having a linear shape memory alloy force in a free state may be employed.
  • the vertebral bone C may be bent and formed into a lump shape while being filled in the space of the vertebral bone C.
  • an irregular curved bone prosthesis 1' may be employed.
  • What is necessary is just to set so that the linear form smaller than the internal diameter of 2 may be taken.
  • the bone prosthesis material 1 ′ having a zigzag shape obtained by bending a wire or a band plate material in a zigzag manner is not limited to the curved shape.
  • the force exemplified by the coiled bone prosthesis 1 'having a linear shape at about 30 ° C or less and a massive shape at about 37 ° C is used instead.
  • the coil diameter may be increased at 37 ° C.
  • the bone prosthetic material 1 ′ made of a shape memory alloy has been described as an example. Instead, polyester, polyurethane, styrene, butadiene, polynorbornene, transformer A bone prosthesis material 1 ′ composed of polyisoprene or a shape memory resin that also has a mixture power may be used.
  • polyester, polyurethane, styrene, butadiene, polynorbornene, transformer A bone prosthesis material 1 ′ composed of polyisoprene or a shape memory resin that also has a mixture power may be used.
  • by filling the space X of the vertebral bone C over a long period of time by improving the biocompatibility, such as by physically mixing chemical materials or physically mixing phosphate-based materials. There are no problems such as inflammation.
  • the cylindrical body 2 is exemplified as having an inner diameter of 10 mm, but the inner diameter is 3mn! ⁇ 10mm can be used.
  • the cylinder 2 having an inner diameter in this range is a force that can be inserted into the introduction hole B provided in the pedicle A.
  • the linear d and the coil diameter D of the bone prosthetic materials 1, 1 are not limited to the above! / ⁇ .
  • the linear d it is sufficient if the dimensions can achieve sufficient elasticity and flexibility.
  • the coil diameter D it passes through the introduction hole B directly or through the cylinder 2 inserted into the introduction hole B. Any possible size is acceptable.
  • a bone prosthesis having a length of about 300 mm can be employed. This is because the size of the space of vertebral bone C varies among individuals. Bone prosthetic materials 1, 1 ′ are filled at once, but instead, bone prosthetic materials 1, 1 ′ with a short length are used so that they are filled in two or more times. You may decide to do it. This is because the amount to be filled can be adjusted by the number of times of filling depending on the size of the space X of the vertebral bone C.
  • physical, chemical or electrical biocompatibility improvement processing may be performed.
  • physical treatment includes ion implantation treatment and ion mixing treatment
  • chemical treatment includes strong alkali treatment and hydrogen peroxide solution treatment
  • electrical treatment includes anodization treatment. Is included.
  • surface treatment with peptides, proteins, polysaccharides or derivatives thereof may be performed.
  • any of the bone prosthetic materials 1 described above may be adopted as the bone prosthetic material 1 accommodated in the cylindrical body 2 of the bone prosthetic material unit 4.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

　椎弓根に形成された導入孔を介して椎体骨内の空間に容易に充填することができ、内部の固定力を即時に発揮して患者の疼痛軽減を図る骨補綴材が望まれる。椎体骨折修復術に用いられる骨補綴材１であって、可撓性を有する弾性材料からなる線材により構成され、椎弓根Ａに形成された導入孔Ｂを通過可能な外径寸法に変形可能な骨補綴材１を提供する。

Description

明 細 書
骨補綴材および骨補綴材ユニット
技術分野
[0001] この発明は、骨補綴材および骨補綴材ユニットに関するものである。
背景技術
[0002] 従来、外傷や骨粗鬆症等によって椎体が潰れる椎体圧迫骨折の修復方法として、 圧潰した椎体骨内に、セラミックス力 なる充填材を充填する方法が知られている（例 えば、特許文献 1参照。）。
この修復方法は、椎弓根に導入孔を形成し、形成された導入孔を介して鋭匙を用 いて椎体骨内の血腫や壊死骨、瘢痕組織等を搔爬した後、変形を矯正する。そして 、搔爬、矯正により形成された椎体骨内の空間に骨補綴材を充填するものである。充 填に際しては、基端力 先端まで貫通する中空部を有する筒体を利用し、かつ、筒 体内に挿入する押出棒を利用して顆粒状の骨補綴材を押し込むことが行われる。
[0003] また、椎体骨内の空間に PMMA力 なる骨セメントを充填する方法も知られており 、この方法によれば、骨セメントが充填後に硬化し、椎体の圧迫骨折を修復すること ができるが、この方法による問題も報告されている (例えば、非特許文献 1参照。 ) o 特許文献 1 :特開 2004— 16289号公報
非特干文献 1： Anita A. Uppm'et al [uccurrence of New Verteoral Body Fracture aft er Percutaneous Vertebroplasty in Patients with O steoporosisj Radiology January 200 3, Vol226, No.l
発明の開示
[0004] し力しながら、特許文献 1に示される骨補綴材は、略多面体形状を有して 、るため 、導入孔に挿入される筒体内に 1つ 1つ投入する必要があり、充填作業に手間がか 力る不都合がある。また、多面体形状を有するため、椎体骨内の空間に充填される 際に、骨補綴材間に多くの隙間が形成されてしまい、密に充填することが困難である という不都合もある。また、この方法では疼痛が即時的に軽減されにくいという問題も ある。 [0005] また、健常人の椎体が硬 、皮質骨と柔軟性に富む海綿骨とで構成されて 、ること、 椎体圧迫骨折に骨粗鬆症患者が多ぐさらに、骨粗鬆症が全身疾患であることを考 慮すると、椎体内を圧縮強度が約 100MPa、縦弾性率が約 3GPaである骨セメントに より充填された椎体は、その柔軟性が上下に隣接する椎体と比べて乏しくなり、その 結果、上下に隣接する椎体が骨折するという問題が多く報告されている (非特許文献 1参照。）。
[0006] 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、椎弓根に形成された導入 孔を介して椎体骨内の空間に容易に充填することができ、内部の固定力を即時に発 揮して患者の疼痛軽減を図ることができるとともに、椎体修復術後に、隣接する上下 の椎体が骨折する問題を解決する骨補綴材および骨補綴材ユニットを提供すること を目的としている。
[0007] 上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第 1の態様は、椎体骨折修復術に用いられる骨補綴材であって、可撓性 を有する弾性材料カゝらなる線材により構成され、椎弓根に形成された導入孔を通過 可能な外径寸法に変形可能な骨補綴材である。
[0008] この態様によれば、椎弓根に形成された導入孔を通過可能な外径寸法を有して ヽ るので、導入孔を介して椎体骨内の空間に骨補綴材を挿入することができる。椎体 骨内の空間に挿入された骨補綴材は、可撓性を有するので椎体骨内の空間の内部 形状に倣って湾曲し、その弾発力によって、椎体骨内空間の内壁を押圧するように なる。その結果、空間内部の固定力を即時に得ることができ、患者の疼痛を軽減する ことができる。
[0009] 上記態様においては、椎弓根に形成された導入孔に挿入される筒体内を通過可 能な外径寸法に変形可能であることが好ましい。筒体を利用することで、導入孔を介 した骨補綴材の挿入作業性を向上することができる。導入孔に挿入可能な筒体内を 通過可能な外径寸法まで収縮するように変形可能とすることにより、導入孔を容易に 通過することができる。
[0010] また、上記態様においては、自由状態で直線状、螺旋状、不規則な曲線状あるい はジグザグ形状を有することが好まし 、。 骨補綴材が自由状態で直線状に形成されることで、自由状態の骨補綴材を細い内 径寸法の筒体を介して容易に椎体骨内の空間に挿入することが可能となる。そして、 椎体骨内の空間に挿入された骨補綴材を湾曲させることにより、弹発カを発生させて
、内部の固定力を即時に発揮させることができる。
[0011] また、骨補綴材が自由状態で螺旋状、不規則な曲線状あるいはジグザグ形状であ る場合には、筒体内を通過させる際には、筒体内径より小さい外径寸法まで収縮変 形させて導入孔の通過を可能とし、椎体骨内の空間内に挿入された時点で解放する ことにより、自由状態に戻ろうとする弾発力によって椎体骨内壁を押圧することができ る。
[0012] また、上記態様においては、ニッケル 'チタン合金系あるいは銅 '亜鉛'アルミニウム 合金系の形状記憶合金または超弾性金属により構成され、前記導入孔通過後に、 椎体骨内の空間内壁を押圧する形態に変形することが好ましい。
このようにすることで、導入孔を介した挿入時には、骨補綴材の外形を小さぐかつ 、直線状に構成して、導入孔を介した骨補綴材の導入の作業性を向上し、椎体骨内 の空間に挿入された後においては、骨補綴材の外形を大きぐ空間内壁を押圧する 形態に変形させて、椎体骨内において十分な固定力を発生させることができる。
[0013] また、上記態様においては、白金、金、チタンあるいはこれらの合金あるいは生体 親和性榭脂により構成されて 、てもよ 、。骨との適合性のょ 、チタンを用いる場合に は、表層が、下記の物理的'ィ匕学的処理によって酸ィ匕チタン層となっていることが好 ましい。
これらの金属は、生体親和性が高ぐ椎体骨内の空間に永久的に配置することが できる。
[0014] また、上記態様においては、ポリエステル、ポリウレタン、スチレン、ブタジエン、ポリ ノルボルネン、トランスポリイソプレンまたはこれらの混合体力もなる形状記憶榭脂に より構成され、前記導入孔通過後に、椎体骨内の空間内壁を押圧する形態に変形 することとしてもよい。
このようにすることで、導入孔を介した挿入時の作業性の向上と、椎体骨内の空間 に挿入された後の十分な固定力の発生とを両立させることができる。これらの形状記 憶榭脂材料も生体親和性が高ぐ椎体骨内の空間に永久的に配置できる。
[0015] また、上記態様においては、物理的、化学的あるいは電気的な生体親和性向上処 理が施されて ヽることとしてもよ ヽ。
このようにすることで、骨補綴材の生体親和性がさらに向上される。
この場合に、物理的な処理が、イオン注入処理またはイオンミキシング処理であるこ とが好ましぐ化学的な処理が、強アルカリ処理または過酸ィ匕水素水処理であること が好ましぐまた、電気的な処理が陽極酸化処理であることが好ましい。
これらの処理によれば、機械的強度に優れる材料に生体親和性を付与することが できる。
[0016] また、上記態様においては、ペプチド、タンパク質、多糖またはこれらの誘導体によ り、表面に生体親和性向上処理が施されて 、ることとしてもよ!/、。
このようにすることで、骨補綴材の表面の生体親和性をさらに向上することができる
[0017] また、本発明の第 2の態様は、椎体骨折修復術に用いられる骨補綴材ユニットであ つて、上記いずれかの骨補綴材と、該骨補綴材を収容し、椎弓根に形成された導入 孔に挿入可能な外径寸法を有する筒体とを備える骨補綴材ユニットである。
この態様によれば、椎弓根に形成された導入孔に筒体を挿入し、該筒体内に収容 されている骨補綴材を押し出すだけで、骨補綴材を椎体骨内の空間に充填すること ができる。骨補綴材として、筒体力 押し出された後に外形を拡大させるものを採用 することにより、椎体骨内の空間に入った骨補綴材が内壁を押圧するようになり、即 時に固定力を発揮することが可能となる。
[0018] また、本発明の第 3の態様は、可撓性を有する弾性材料力もなり椎体骨内の空間 壁を押圧する形態に予め成形された線材と、これを弾性変形させた状態で内部に装 填する筒体とから構成され、前記線材が、筒体力 押し出されることで予め成形され た形態に変形する骨補綴材ュニットである。
上記態様においては、前記線材が、筒体力 応力を受けた状態で筒体内に装填さ れていることが好ましい。
[0019] 本発明によれば、椎弓根に形成された導入孔を介して椎体骨内の空間に容易に 充填することができ、内部の固定力を即時に発揮して患者の疼痛軽減を図ることが でき、椎体修復術後に、隣接する上下の椎体が骨折する問題を解決することができ るという効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る自由状態の骨補綴材を示す模式図である。
[図 2]本発明の一実施形態に係る骨補綴材ユニットを示す縦断面図である。
[図 3]椎体骨の椎弓根に形成した導入孔に図 2の骨補綴材ユニットを挿入した状態を 示す図である。
[図 4]図 3において挿入した骨補綴材を押し込む作業を示す図である。
[図 5]図 4において椎体骨の空間内に骨補綴材を充填した状態を示す図である。
[図 6]本発明の第 2の実施形態に係る骨補綴材を示す一部を省略した正面図である
[図 7]図 6の骨補綴材が椎体骨の空間内に充填されたときの塊状の形態を示す模式 図である。
[図 8]椎体骨の椎弓根に形成した導入孔に筒体を挿入した状態を示す図である。
[図 9]図 8において挿入した筒体内に図 6の骨補綴材を挿入した状態を示す図である
[図 10]図 9において挿入した骨補綴材を押し込む作業を示す図である。
[図 11]図 10にお 、て椎体骨の空間内に骨補綴材を充填した状態を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明の第 1の実施形態に係る骨補綴材 1および骨補綴材ユニット 4について、図 1〜図 5を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る骨補綴材 1は、図 1に示されるように、コイル状に形成された白金 、金、チタンあるいは白金合金、金合金、チタン合金あるいは生体親和性榭脂からな る線材により構成され、弾性と可撓性とを有している。また、骨補綴材 1は、図 1に示さ れるように、椎体骨 C内の空間よりも大きなボリュームの塊状の形態に予め成形され ている。
[0022] また、本実施形態に係る骨補綴材ユニット 4は、図 2に示されるように、上記骨補綴 材 1と該骨補綴材 1を収容する筒体 2とにより構成されている。筒体 2内に収容される 骨補綴材 1は、筒体 2の内径よりも小さい外径寸法となるように弾性変形させられ、密 着パネの形態で収容されて 、る。この状態で骨補綴材 1は弹発カにより筒体 2内壁を 押圧し、筒体 2との間の摩擦力によって、筒体 2内に収容された状態に維持されてい る。
[0023] このように構成された本実施形態に係る骨補綴材 1および骨補綴材ユニット 4の作 用について説明する。
本実施形態に係る骨補綴材 1を椎体骨 C内の空間 Xに充填するには、従来と同様 に、椎弓根 Aに導入孔 Bを形成し、形成された導入孔 Bを介して鋭匙（図示略)を用 Vヽて椎体骨 C内の血腫や壊死骨、瘢痕組織等を搔爬することで空間 Xを形成する。 次いで、図 3に示されるように、骨補綴材ユニット 4を導入孔 Bに挿入し、その先端開 口 2aを椎体骨 Cの空間 X内に開口させる。
[0024] この状態で、図 4に示されるように、骨補綴材ユニット 4を構成する筒体 2の外部開 口 2bからプッシャ 3を挿入して、筒体 2内部の骨補綴材 1を押圧する。これにより、図 5に示されるように、全ての骨補綴材 1を空間 X内に押し込むことができる。このとき、 筒体 2は、導入孔 Bを介した骨補綴材 1の導入を案内し、骨補綴材 1を椎体骨 Cの空 間 X内に容易に導入することを可能とする。
[0025] この場合において、本実施形態に係る骨補綴材 1は、自由状態で椎体骨 Cの空間 Xよりも大きなボリュームの塊状の形態になるように予め成形されているので、筒体 2 内から椎体骨 Cの空間 X内に解放されると、順次自由状態の形態に復元し、完全に 椎体骨 C内の空間 Xに収容されると、その空間 Xの内壁を外側に向けて押圧するよう になる。
[0026] このように、本実施形態に係る骨補綴材 1によれば、椎体骨 Cの空間 X内に挿入さ れた後には、予め成形された塊状の形態となって椎体骨 Cの空間 X内壁を外側に向 力つて押圧し、内部の固定力を即時に発揮することができる。その結果、患者の疼痛 を軽減することができるという効果がある。また、本実施形態に係る骨補綴材 1は、弾 性材料カゝらなる線材により構成されているので、該骨補綴材 1が充填された椎体骨 C を、健常の椎体骨 Cの縦弾性率と同等以下の縦弾性率を有するものにすることがで きる。したがって、骨セメントを用いる場合と比較して、上下に隣接する椎体骨に過大 な応力が加わることを防止して、上下の椎体骨が骨折してしまうことを防止できる。
[0027] また、本実施形態に係る骨補綴材ユニット 4によれば、椎弓根 Aに設けられた導入 孔 B内に差し込んで、内部の骨補綴材 1を押し出すだけで、簡易に椎体骨 Cの空間 X内に骨補綴材 1を充填することができるという利点がある。
[0028] 次に、本発明の第 2の実施形態に係る骨補綴材 1 'について、図 6〜図 11を参照し て以下に説明する。
本実施形態に係る骨補綴材 1 'は、例えば、図 1に示されるように、コイル状に形成 された線材により構成されている。骨補綴材 1 'は、ニッケル 'チタン合金系あるいは 銅'亜鉛 'アルミニウム合金系の形状記憶合金により構成されている。
[0029] 骨補綴材 1 'は、図 6に示されるように、約 30°C以下の自由状態において、真っ直ぐ なコイル状の形態を有し、線径 d=約 0. lmm、コイル径0=約 2mm、コイル長 L= 約 100mmである。また、骨補綴材 1 'は、図 7に示されるように、約 37°Cの環境下に 配されると、椎体骨 C内の空間よりも大きなボリュームの塊状の形態を有するようにな つている。
[0030] また、本実施形態に係る骨補綴材 1 'は、コイル状に形成され、十分な可撓性と弾 性を有している。したがって、塊状の形態に形成された状態においても、外部の部材 によって押圧力を受けると変形し、その代わりに、弾発力によってその部材を押圧す るようになっている。
[0031] このように構成された本実施形態に係る骨補綴材 1，の作用につ ヽて説明する。
本実施形態に係る骨補綴材 1 'を椎体骨 C内の空間 Xに充填するには、従来と同様 に、椎弓根 Aに導入孔 Bを形成し、形成された導入孔 Bを介して鋭匙（図示略)を用 Vヽて椎体骨 C内の血腫や壊死骨、瘢痕組織等を搔爬することで空間 Xを形成する。 次いで、図 8に示されるように、内径 10mm程度の直管状の筒体 2を導入孔 Bに挿入 し、その先端開口 2aを椎体骨 Cの空間 X内に開口させる。
[0032] この状態で、 30°C以下に保持することにより、図 9に示されるように、直線状の形態 に設定した骨補綴材 1 'を筒体 2の外部開口 2bから筒体 2内に挿入する。骨補綴材 1 ，は、コイル径約 5mmの直線状の形態に保持されているので、筒体 2の外部開口 2b 力も筒体 2内に容易に挿入することができ、導入孔 Bを介して椎体骨 Cの空間 X内に
、途中で詰まることなく順次挿入していくことができる。
[0033] また、椎体骨 Cの空間 X内からの体液等による内圧によって容易に挿入できない場 合には、図 10に示されるようにプッシャ 3を使用して押圧する。これにより、図 11に示 されるように、全ての骨補綴材 1 'を空間 X内に押し込むことができる。
[0034] 椎体骨 Cの空間内は約 37°Cとなっているので、形状記憶合金からなる骨補綴材 1 ' は、予め設定された形態、すなわち塊状の形態に次第に形成されるようになる。した がって、骨補綴材 1 'が空間 X内に偏って充填されてしまうことが防止され、無理なく 骨補綴材 1 '全体を充填することができる。
この場合において、本実施形態に係る骨補綴材 1 'は、約 37°Cの環境下に配され る状態で、椎体骨 Cの空間よりも大きなボリュームの塊状の形態になるように設定され ているので、完全に空間 X内に充填されると、空間 Xの内壁を外側に向けて押圧する ようになる。
[0035] このように、本実施形態に係る骨補綴材 1 'によれば、椎弓根 Aにあけた導入孔 Bを 介した挿入時には、直線状の形態となってその挿入作業を容易にすることができ、椎 体骨 Cの空間 X内に挿入された後には、予め定められた塊状の形態となって充填作 業を容易にすることができる。また、本実施形態に係る骨補綴材 1 'は、塊状の形態と なったときに、椎体骨 Cの空間よりも大きなボリュームを有するように予め設定されて いるので、椎体骨 Cの空間内壁を外側に向力つて押圧し、内部の固定力を即時に発 揮することができる。その結果、患者の疼痛を軽減することができるという効果がある
[0036] なお、本実施形態にお!、ては、自由状態にぉ 、て直線状の形態を有するコイル状 の骨補綴材 1を例示して説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、コイル状に代えて、自由状態において直線状の形状記憶合金力 なる線 材により構成した骨補綴材 1 'を採用してもよい。この場合に、椎体骨 Cの空間内に充 填された状態で、湾曲して、塊状に形成されるようにしておけばよい。
[0037] また、規則的なコイル状の形態を有する骨補綴材 1 'に代えて、不規則な曲線状の 骨補綴材 1 'を採用してもよい。この場合に、筒体 2内を通過させる挿入時には、筒体 2の内径よりも小さぐ直線状の形態を取るように設定しておくこととすればよい。
また、曲線状に限られず、線材あるいは帯板材をジグザグに湾曲させたジグザグ形 状を有する骨補綴材 1 'を採用してもよ!ヽ。
[0038] また、本実施形態においては、約 30°C以下において直線状の形態を有し、約 37 °Cで塊状の形態を有するコイル状の骨補綴材 1 'を例示した力 これに代えて、ある いは、これととも〖こ、 37°Cでコイル径が拡大することとしてもよい。このよう〖こすることで 、さらにボリュームを増大させることができ、内部の固定力を増加させることが可能とな る。
[0039] また、本実施形態にお!ヽては、形状記憶合金からなる骨補綴材 1 'を例示して説明 したが、これに代えて、ポリエステル、ポリウレタン、スチレン、ブタジエン、ポリノルボ ルネン、トランスポリイソプレンまたはこれらの混合体力もなる形状記憶榭脂により構 成された骨補綴材 1 'を採用してもよい。また、物理的'化学的処理、またはリン酸力 ルシゥム系材料を物理的に混合するなど、生体親和性の向上を図る工夫を行うこと によって、長期にわたる椎体骨 Cの空間 X内の充填に際しても炎症等の問題の発生 がない。
[0040] また、筒体 2として、内径 10mmのものを例示したが、内径 3mn！〜 10mmのものを 採用できる。この範囲の内径寸法を有する筒体 2が、椎弓根 Aに設けた導入孔 Bに挿 入可能だ力 である。
[0041] また、骨補綴材 1, 1，の線形 dおよびコイル径 Dは、上記に限定されるものではな!/ヽ 。線形 dについては、十分な弾性と可撓性とを達成し得る寸法であればよぐコイル径 Dについては、導入孔 Bを直接、あるいは、導入孔 Bに挿入された筒体 2内を通過可 能な寸法であればよい。
[0042] また、骨補綴材 1、 1，の長さ寸法を 100mmとした力 これに代えて、 lOmn！〜 300 mm程度の長さ寸法を有する骨補綴材を採用することができる。椎体骨 Cの空間の 大きさには個人差があるからである。また、骨補綴材 1, 1 'は一度に充填することとし たが、これに代えて、 2回以上の回数に分けて充填するように、長さの短い骨補綴材 1, 1 'を採用することにしてもよい。椎体骨 Cの空間 Xの大きさに応じて、充填する量 を充填する回数によって調整することができるからである。 [0043] また、本実施形態に係る骨補綴材 1, 1 'においては、物理的、化学的あるいは電気 的な生体親和性向上処理を行うことにしてもよい。
ここで、物理的な処理には、イオン注入処理やイオンミキシング処理が含まれ、化 学的な処理には強アルカリ処理や過酸化水素水処理が含まれ、電気的な処理には 陽極酸化処理が含まれる。また、ペプチド、タンパク質、多糖あるいはそれらの誘導 体による表面処理を施すことにしてもよ ヽ。
[0044] これらによれば、骨補綴材 1, 1 'の生体親和性を向上することができるので、より生 体親和性が低ぐ機械的強度の高い材質の線材を使用することが可能となる。そして
、機械的強度の向上と生体親和性の向上を両立することができ、椎体骨再建用に適 した骨補綴材 1, 1 'を提供することが可能となる。
また、骨補綴材ユニット 4の筒体 2内に収容する骨補綴材 1としては、上記において 説明したいずれかの骨補綴材 1を採用してもよい。

Claims

請求の範囲
[I] 椎体骨折修復術に用いられる骨補綴材であって、
可撓性を有する弾性材料カゝらなる線材により構成され、
椎弓根に形成された導入孔を通過可能な外径寸法に変形可能な骨補綴材。
[2] 椎弓根に形成された導入孔に挿入される筒体内を通過可能な外径寸法に変形可 能な請求項 1に記載の骨補綴材。
[3] 自由状態で直線状、螺旋状、不規則な曲線状あるいはジグザグ形状を有する請求 項 2に記載の骨補綴材。
[4] ニッケル ·チタン合金系ある ヽは銅 ·亜鉛 ·アルミニウム合金系の形状記憶合金また は超弾性金属により構成され、前記導入孔通過後に、椎体骨内の空間内壁を押圧 する形態に変形する請求項 1から請求項 3のいずれかに記載の骨補綴材。
[5] 白金、金、チタンあるいはこれらの合金あるいは生体親和性榭脂により構成されて
V、る請求項 1から請求項 3の 、ずれかに記載の骨補綴材。
[6] ポリエステル、ポリウレタン、スチレン、ブタジエン、ポリノルボルネン、トランスポリイソ プレンまたはこれらの混合体からなる形状記憶榭脂により構成され、前記導入孔通 過後に、椎体骨内の空間内壁を押圧する形態に変形する請求項 1から請求項 3のい ずれかに記載の骨補綴材。
[7] 物理的、化学的あるいは電気的な生体親和性向上処理が施されている請求項 1か ら請求項 3の 、ずれかに記載の骨補綴材。
[8] 物理的な処理が、イオン注入処理またはイオンミキシング処理である請求項 7に記 載の骨補綴材。
[9] 化学的な処理が、強アルカリ処理または過酸ィ匕水素水処理である請求項 7に記載 の骨補綴材。
[10] 電気的な処理が陽極酸化処理である請求項 7に記載の骨補綴材。
[II] ペプチド、タンパク質、多糖またはこれらの誘導体により、表面に生体親和性向上 処理が施されて!/、る請求項 1から請求項 6の 、ずれかに記載の骨補綴材。
[12] 椎体骨折修復術に用いられる骨補綴材ユニットであって、
請求項 1から請求項 11の!、ずれかに記載の骨補綴材と、 該骨補綴材を収容し、椎弓根に形成された導入孔に挿入可能な外径寸法を有す る筒体とを備える骨補綴材ュニット。
[13] 可撓性を有する弾性材料からなり椎体骨内の空間壁を押圧する形態に予め成形さ れた線材と、これを弾性変形させた状態で内部に装填する筒体とから構成され、 前記線材が、筒体力 押し出されることで予め成形された形態に変形する骨補綴 材ユニット。
[14] 前記線材が、筒体力 応力を受けた状態で筒体内に装填されている請求項 13に 記載の骨補綴材ュニット。
PCT/JP2006/314194 2005-07-21 2006-07-18 骨補綴材および骨補綴材ユニット WO2007010907A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-211589 2005-07-21
JP2005211589A JP2007021101A (ja) 2005-07-21 2005-07-21 骨補綴材および骨補綴材ユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007010907A1 true WO2007010907A1 (ja) 2007-01-25

Family

ID=37668785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/314194 WO2007010907A1 (ja) 2005-07-21 2006-07-18 骨補綴材および骨補綴材ユニット

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2007021101A (ja)
WO (1) WO2007010907A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE547129T1 (de) * 2007-04-19 2012-03-15 Smith & Nephew Inc Multimodale formgedächtnis-polymere
JP2011078745A (ja) * 2009-09-09 2011-04-21 Kinki Univ 骨補填材

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0324145U (ja) * 1989-07-18 1991-03-13
JPH06510936A (ja) * 1992-09-22 1994-12-08 ターゲット　セラピューティクス，インコーポレイテッド 離脱可能な閉塞コイルアセンブリ
JPH09164156A (ja) * 1995-11-08 1997-06-24 Sulzer Orthopaedie Ag 椎間人工器官、同人工器官の製造方法及び挿入方法、並びに同人工器官の挿入装置及び切断装置
WO2004019815A2 (en) * 2002-08-27 2004-03-11 Sdgi Holdings, Inc. Systems and methods for intravertebral reduction
JP2004105732A (ja) * 2002-09-16 2004-04-08 Howmedica Osteonics Corp 放射線可視ヒドロゲル椎間円板核
JP2005095584A (ja) * 2003-09-02 2005-04-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 生体親和性インプラント材及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0324145U (ja) * 1989-07-18 1991-03-13
JPH06510936A (ja) * 1992-09-22 1994-12-08 ターゲット　セラピューティクス，インコーポレイテッド 離脱可能な閉塞コイルアセンブリ
JPH09164156A (ja) * 1995-11-08 1997-06-24 Sulzer Orthopaedie Ag 椎間人工器官、同人工器官の製造方法及び挿入方法、並びに同人工器官の挿入装置及び切断装置
WO2004019815A2 (en) * 2002-08-27 2004-03-11 Sdgi Holdings, Inc. Systems and methods for intravertebral reduction
JP2004105732A (ja) * 2002-09-16 2004-04-08 Howmedica Osteonics Corp 放射線可視ヒドロゲル椎間円板核
JP2005095584A (ja) * 2003-09-02 2005-04-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 生体親和性インプラント材及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007021101A (ja) 2007-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2074956B1 (en) Implant for stabilizing vertebrae or bones
US9861357B2 (en) Staples for generating and applying compression within a body
US9492215B2 (en) Method of osteosyntheses or arthrodeses of two- bone parts, in particular of the hand and / or foot
EP2254492B1 (en) Intramedullary medical device and methods of manufacture
JP4495589B2 (ja) 椎骨内整復のためのシステム
US20110306975A1 (en) Arrangement for internal bone support
US9101430B2 (en) Double threaded guidance or stiffening wire for multiple use vertebral augmentation (VA) balloon
JP5913331B2 (ja) 多重使用椎骨拡大（ｖａ）バルーンのための二重ねじ付きガイドワイヤ又は補強ワイヤ
US20080243122A1 (en) Apparatuses and methods for bone screw augmentation
WO2007010907A1 (ja) 骨補綴材および骨補綴材ユニット
RU2311149C1 (ru) Устройство для кифопластики и способ кифопластики
JP2007289551A (ja) 骨補綴材
EP1913887A1 (en) Intramedullary leg lengthening nail using shape memory alloys
KR101505110B1 (ko) 척추 또는 뼈의 안정화를 위한 임플란트
CN101416902A (zh) 一种弹性髓内钉
Liu et al. Biomechanics characteristic of shape memory alloy expandable vertebrae stents (SMA-EVS) and kyphon baloon in spine surgery
Abdullah et al. The mechanical properties of NiTi and biocompatibility implants in bone of albino rats
KR20060088477A (ko) 변형 가능한 툴 및 임플란트

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06768270

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1