(57)【要約】【課題】椎体への食い込みを防ぎ、椎間挿入後に順調に骨癒合する。【解決手段】内部に骨補填材Ａを充填して厚さ方向に挟まれて椎間に挿入される筒状の外枠部材２を備え、該外枠部材２が、厚さ方向に骨補填材Ａよりも小さい圧縮強度を有しつつ、椎間において骨補填材Ａに荷重がかかったときの骨補填材Ａの周方向の膨張を制限可能な周方向の引張強度を有する椎間スペーサ１を提供する。本発明によれば、圧縮強度の低い外枠部材２を用いて骨補填材Ａに荷重がかかっても、骨補填材Ａの形状を保持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に骨補填材を充填して厚さ方向に挟まれて椎間に挿入される筒状の外枠部材を備え、
該外枠部材が、前記厚さ方向に前記骨補填材よりも小さい圧縮強度を有しつつ、前記椎間において前記骨補填材に荷重がかかったときの前記骨補填材の半径方向の膨張を制限可能な周方向の引張強度を有する椎間スペーサ。
【請求項２】
前記外枠部材の前記引張強度が、１５ＭＰａ以上である請求項１に記載の椎間スペーサ。
【請求項３】
前記外枠部材の前記引張強度が、４０ＭＰａ以上である請求項２に記載の椎間スペーサ。
【請求項４】
前記骨補填材が、β−リン酸三カルシウムを主成分とする多孔質体である請求項１から請求項３のいずれかに記載の椎間スペーサ。
【請求項５】
前記外枠部材の内周面が、端面近傍において各端面に向かって漸次径寸法が大きくなるように形成されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の椎間スペーサ。
【請求項６】
前記外枠部材が、ＰＥＥＫ、ＰＥ、ＰＰまたはＰＵを含む請求項１から請求項５のいずれかに記載の椎間スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、椎間スペーサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脊髄が圧迫されて発症する頸椎症や椎間板ヘルニアなどの脊髄疾患の治療方法として、圧迫されている箇所の椎間板を除去して脊髄を除圧した後、椎間板が除去された椎間にスペーサを挿入し、脊椎を適切な位置に保持させる方法が用いられている。
スペーサの内部には人体から採取した自家骨または人工骨が移植骨として収容され、椎間に移植後にこれらが骨癒合して治癒が図られる。これらの移植骨はそれのみでは椎間における荷重に耐えられないため、移植骨よりも圧縮強度の高いチタン製や樹脂製などの外枠によって周囲が覆われて補強されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８３９０５５号公報
【特許文献２】特表２００７−５１２８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような圧縮強度が高い外枠は椎体からの荷重がかかり続けると次第に椎体の終板に食い込んでしまうという問題がある。また、術後にＸ線観察すると外枠が陰として写り術部を正確に観察できないという不都合がある。
また、圧縮強度の高い材料は骨癒合が難しいうえ、外枠の圧縮強度を高めるために外枠の壁厚を厚くすると、内部に充填できる移植骨の量と、移植骨および椎体の接触面積とを十分に確保できない。その結果、スペーサの椎体との骨癒合を十分に図ることができず治癒が遅れるという不都合がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、椎体への食い込みを防ぎ、椎間挿入後に順調に骨癒合することができる椎間スペーサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
本発明は、内部に骨補填材を充填して厚さ方向に挟まれて椎間に挿入される筒状の外枠部材を備え、該外枠部材が、前記厚さ方向に前記骨補填材よりも小さい圧縮強度を有しつつ、前記椎間において前記骨補填材に荷重がかかったときの前記骨補填材の半径方向の膨張を制限可能な周方向の引張強度を有する椎間スペーサを提供する。
【０００７】
本発明によれば、予め椎間板を除去した椎間へ椎間スペーサを圧入すると、椎間を適切な寸法に保持して椎体の位置を安定させることができる。
この場合に、椎間において外枠部材および骨補填材に厚さ方向の荷重がかかると、骨補填材は外枠部材よりも圧縮強度が高いため、荷重を受けて半径方向外方へ膨張しようとして外枠部材を半径方向外方へ押圧する。外枠部材は、この押圧力に耐えられる引張強度を有するため、骨補填材の膨張は制限されてその形状が外枠部材内に保持される。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、外枠部材が骨補填材の膨張を制限可能な周方向の強度を有することにより、外枠部材の厚さ方向の圧縮強度が低くても椎間において骨補填材の形状が保持される。これにより、外枠部材が椎体からの荷重に抗するだけの圧縮強度を有さないので、外枠部材の椎体への食い込みを防止することができる。
【０００９】
また、従来圧縮強度を高めるために用いられてきた外枠部材の構造および金属などの骨癒合の難しい材料の使用が不要になる。したがって、外枠部材の壁厚を薄く形成し、外枠部材に骨癒合の容易な材料を用いる。これにより、充填される骨補填材の量、および、骨補填材と椎体との接触面積を十分に確保して骨補填材を椎体と順調に骨癒合させることができ、また、外枠部材においても骨癒合を図ることができる。
【００１０】
上記発明においては、前記外枠部材の前記引張強度が、１５ＭＰａ以上であることとしてもよい。
このようにすることで、外枠部材は、頸椎における荷重に対する骨補填材の半径方向の膨張に十分な耐性を有し、頸椎間において骨補填材の飛散を防いでその形状を保持することができる。すなわち、椎間スペーサは頸椎間において椎体を安定に支持することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記外枠部材の前記引張強度が、４０ＭＰａ以上であることとしてもよい。
このようにすることで、外枠部材は腰椎における荷重に対して骨補填材の形状を保持することができるので、椎間スペーサは腰椎間において椎体を安定に支持することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記骨補填材が、β−リン酸三カルシウム（β−ＴＣＰ）を主成分とする多孔質体であることとしてもよい。
このようにすることで、骨補填材が椎体に接触して、周辺組織から孔を介して骨補填材の内部へ血液や細胞が浸透すると、β−ＴＣＰが自家骨へ置換させられ、椎間板の除去された椎間において自家骨化を図ることができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記外枠部材の内周面が、端面近傍において各端面に向かって漸次径寸法が大きくなるように形成されていることとしてもよい。
このようにすることで、骨補填材と椎体の終板との接触面積を増大させて骨補填材の骨癒合をさらに早めることができる。
【００１４】
また、上記発明においては、前記外枠部材が、ＰＥＥＫ（ポリエチルエーテルケトン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロリレン）またはＰＵ（ポリウレタン）を含むこととしてもよい。
このようにすることで、外枠部材に十分な周方向の引張強度を付与しつつ椎体との骨癒合を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、椎体への食い込みを防ぎ、椎間挿入後に順調に骨癒合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】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る椎間スペーサを示す全体構成図である。
【図２】図１の椎間スペーサの使用方法を説明する図であり、（ａ）椎間に挿入するとき、（ｂ）椎間に固定したときの状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る椎間スペーサ１について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る椎間スペーサ１は、図１に示されるように、円筒状の外枠部材２を備え、内部に骨補填材Ａが充填されている。
【００１８】
外枠部材２は、端面近傍において、内面が各端面に向かって漸次径寸法が大きくなるように形成されている。また、外枠部材２は、例えば、生体適合性の高い樹脂、具体的には、ＰＥＥＫ、ＰＥ、ＰＰまたはＰＵなどからなっている。
骨補填材Ａとしては、例えば、約１０ＭＰａの圧縮強度を有するβ−ＴＣＰの多孔質体が用いられる。β−ＴＣＰは、体内で周辺組織と接触させられることで経時的に自家骨へ置換する。
【００１９】
また、外枠部材２は、骨補填材Ａよりも小さい厚さ方向の圧縮強度を有する。また、外枠部材２は、椎間Ｂにおいて厚さ方向の荷重がかかることによる骨補填材Ａの半径方向外方への膨張を制限することができる大きさの周方向の引張強度を有する。
これにより、椎間Ｂにおいて椎間スペーサ１に荷重がかかると、より大きい圧縮強度を有する骨補填材Ａがその荷重を受けて半径方向外方へ膨張しようとし、外枠部材２を半径方向外方へ押圧する。外枠部材２はこの押圧力に耐えられるだけの引張強度を有しているため、骨補填材Ａは膨張が制限されて外枠部材２内に形状が保持されるようになっている。
【００２０】
椎間スペーサ１が頸椎間に挿入される場合、外枠部材２は、１５ＭＰａ以上の周方向の引張強度を有する。外枠部材２の周方向の引張強度が１５ＭＰａを下回ると、頸椎間において荷重がかかったときの骨補填材Ａの半径方向外方の押圧力に対して、外枠部材２の十分な耐性を期待できない。
また、椎間スペーサ１が腰椎間に挿入される場合、外枠部材２は、４０ＭＰａ以上の周方向の引張強度を有する。
【００２１】
このように構成された椎間スペーサ１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る椎間スペーサ１を椎間Ｂに移植するには、図２（ａ）に示されるように、あらかじめ椎間板が除去された椎間Ｂに、隣接する椎体Ｃを離間する方向へ押し広げながら椎間スペーサ１を圧入する。これにより、図２（ｂ）に示されるように、椎間スペーサ１を椎間Ｂに移植して、椎体Ｃを正常な位置に安定させることができる。
【００２２】
この場合に、本実施形態によれば、外枠部材２と骨補填材Ａの圧縮強度がともに椎体Ｃの圧縮強度よりも十分に小さい。したがって、椎間スペーサ１が長期間体内に留置されて椎体Ｃからの荷重がかかり続けても、外枠部材２が椎体Ｃの終板に食い込んだり椎体Ｃを損傷させたりすることを防止できるという利点がある。
【００２３】
また、外枠部材２の厚さ方向の高い圧縮強度が不要な構成にすることで、従来外枠部材２への使用が難しかった生体親和性の高い材料のみで外枠部材２を構成することができる。これにより、外枠部材２においても容易に椎体Ｃとの骨癒合を図ることができる。
さらに、外枠部材２の壁厚を薄くして、内部に充填される骨補填材Ａの量と、骨補填材Ａおよび椎体Ｃの接触面積とを増大させる。これにより、椎間Ｂにおいて椎間スペーサ１と椎体Ｃとの骨癒合がスムーズに進み、術部の治癒を早めることができる。
【００２４】
また、骨補填材Ａとしてβ−ＴＣＰの多孔質体を用いることにより、椎間板が除去された椎間Ｂにおいて自家骨化を図ることができる。
また、外枠部材２を端面の開口面積がより広くなる形状にすることで、骨補補填材Ａと椎体Ｃとの接触面積がさらに広くなり、さらに骨補填材Ａの骨癒合の早期化を図ることができる。
【００２５】
上記実施形態においては、骨補填材Ａがβ−ＴＣＰであることとしたが、これに代えて、従来骨補填材として用いられているヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等であってもよく、複数の種類が同時に充填されることとしてもよい。
このようにしても、上記の実施形態と同様に、椎間スペーサ１の椎体Ｃへの食い込みを防止しながら、椎間スペーサ１と椎体Ｃとを順調に骨癒合させることができる。
【００２６】
また、上記実施形態においては、外枠部材２の形状が円筒状であることとしたが、これに代えて、楕円筒状や角筒状であることとしてもよい。
このようにすることで、椎間スペーサ１が挿入される椎間Ｂの大きさや形状に、より合致した形状の外枠部材２を用いて椎体Ｃをより安定に支持することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  椎間スペーサ
２  外枠部材
Ａ  骨補填材
Ｂ  椎間
Ｃ  椎体
【図１】
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【図２】
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