(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの底部に対して自由状態のピストン位置によって規定される空間の容積よりも小さい体積の弾性体を具備する一対のエレメント１を有する緩衝装置であって、
各エレメント１が、切欠を有する中空のシリンダ１ａを有し、該シリンダ１ａの一端はほぞ１ｃを外面に有する底部１ｂによって塞がれ、他端に設けられた円板２は組付筒３によって他のエレメント１との連結を可能にし、シリンダ１内に位置する円筒４の一端は底部４ａによって塞がれ、他端は円形突起２ａを備えた円板２を受け、また円筒４の外面には切欠４ｂが設けられ、ビス５の球部５ａは円板２と底部４ａの間で回転可能に組付けられ、また弾性体７が、シリンダ１の底部２ｂと円筒４の間に設置されてビス５の移動によって生ずるシリンダ１の動きを緩衝するように構成されていることを特徴とする緩衝装置。
【請求項２】
シリンダの底部に対して自由状態のピストン位置によって規定される空間の容積よりも小さい体積の弾性体を具備する一対のエレメント１０、１０'を有する緩衝装置であって、
各エレメント１０、１０'が中空のシリンダ１１、１１'を有し、該シリンダの一端は底部２０によって塞がれ、他端に配置された組付筒５０は他のシリンダ１１、１１'との連結を許容し、シリンダ１１、１１'の中央部は、管状円筒３０、３０'を設置するための直径方向の孔１２、１２'を備え、該管状円筒は、脚ビス８０、８０'と一体の球４０、８３'を支承することを特徴とし、また各円筒３０、３０'と底部２０との間に弾性体６０、６０'が設置され、さらに他の弾性体７０、７０'が各円筒３０、３０'と組付筒５０の間に設置されることを特徴とする緩衝装置。
【請求項３】
シリンダの底部に対して自由状態のピストン位置によって規定される空間の容積よりも小さい体積の弾性体を具備する一対のエレメント１'を有する緩衝装置であって、
各エレメント１'が、切欠を有する中空のシリンダ１ａを有し、該シリンダの一端は底部１'ｂによって塞がれ、他端は組付脚２'ａと一体の円板２'を受け、該組付脚は他のエレメント１'との連結或いは脚ビス８'と一体のピン８'ｆとの連結が可能であり、また軸部８'ｄが有する球８'ｅに取付けられたリング８'ｉは、エレメント１'の円板２'と底部１'ｄに対し各々支持された二つの弾性体３'、４'の間で回転するように組付けられていることを特徴とする緩衝装置。
【請求項４】
円板２が、円形突起２ａを有する面と反対側の面に、組付筒３との連結を可能にするほぞ状の突出部２ｃを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の緩衝装置。
【請求項５】
円板２の円形突起２ａが、ビス５の球５ａを受けるための凹部２ｂを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の緩衝装置。
【請求項６】
組付筒３が中空の円筒状であり、その平行な両端３ａ、３ｂが、緩衝装置を組立てる際に各エレメント１のほぞ２ｃ、１ｃと連結される切欠３ｃを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の緩衝装置。
【請求項７】
組付筒３が、堅固か、或いはフレキシブルか、或いはジョイント結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の緩衝装置。
【請求項８】
円筒４が内部に凹部４ｃを有し、ビス５の球５ａを回転可能に支承するため、該凹部の曲率は円板２の凹部の曲率と同一であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の緩衝装置。
【請求項９】
ビス５が、球５ａと反対側の端部に、脚ビス６のねじ孔６ａと螺合するねじ部５ｂを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の緩衝装置。
【請求項１０】
管状円筒３０が、球４０の曲率と同様な曲率を持つ凹部３２をその中央部に備えた座ぐり３１を具備することを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の緩衝装置。
【請求項１１】
二つのシリンダ１１、１１'が、筒状の嵌合環５１からなる筒５０によって組付けられ、該嵌合環の両端は二つのシリンダ１１、１１'の対向しかつ隣接する二つの端部に螺着されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の緩衝装置。
【請求項１２】
筒５０が、二つのシリンダ１１、１１'の分離隔壁を構成する種々の厚さの中央横断隔壁を具備していることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の緩衝装置。
【請求項１３】
各球４０が直径方向の孔４１を有し、該孔内に脚ビス８０の円柱状の端部８２が挿入され、該端部の直径よりも大きい直径の頭部を有するビス９０によって脚ビスが固定されることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の緩衝装置。
【請求項１４】
円筒３０'が、球状の窪み３２'内に通ずる座ぐり３１'を有することを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の緩衝装置。
【請求項１５】
脚ビス８０'が、ねじ部８１'を有し、該ねじ部と一体の六角形部分８２'の延長上に、窪み３２'の曲率と同一の曲率を有する球８３'が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の緩衝装置。
【請求項１６】
蛇腹８、９０'が、円筒４、３０、３０'を保護するためにビス５或いは脚ビス８０、８０'を取囲むことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれかに記載の緩衝装置。
【請求項１７】
円板２'の脚２'ａがエレメント１に平行な面内に位置しかつエレメント１の軸に対して横にずれて位置する自由端を有し、該自由端には孔２'ｄを穿たれていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の緩衝装置。
【請求項１８】
円板２'が、同一のエレメント１'を二つ連結させる円筒５'によって代替されることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の緩衝装置。
【請求項１９】
円筒５'の各端が、空洞のシリンダ１'ａとの連結のための、非貫通の穴５'ａを有し、該円筒の底部は、連結される各エレメント１'の弾性体４'と接触する支持面５'ｃを有することを特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載の緩衝装置。
【請求項２０】
軸部８'ｄとピン８'ｆが、各々対応する脚ビス８'内の穴８'ｃの内部に押圧ビス８'ｈによって各々保持されることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の緩衝装置。
【請求項２１】
リング８'ｉがテフロン或いは金属等の素材で作られていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の緩衝装置。
【請求項２２】
弾性体３'、４'がその最小径の基底部を軸部８'ｄの球８'ｅ側に向けた円錐形であることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の緩衝装置。
【請求項２３】
弾性体７、６０、６０'、７０、７０'、３'、４'が、緩衝装置の効果を改良するために、各々一つのバネに連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の緩衝装置。
【請求項２４】
エレメント１、１'、１０、１０'が、機械的に補助されフレキシブルな端部を持つ不動の脊椎を構成する結合を得るために、堅固な骨接合システムに接続されることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、椎体間距離の制御手段によって椎体間安定機能を可能にする二重緩衝機能を有する人工器官としての緩衝装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本分野で周知の緩衝装置は、一般に、ピストンがある程度進んだ後その移動が所定の値を越えてピストンが移動するのを妨げるように、ピストンの前進に対して指数的に変化する抗力をもたらす、単一或いは二重の効果を有するものである。このために緩衝装置はピストンの両側に弾性体を封じこめており、該弾性体の体積は、シリンダの底に対して自由な状態でのピストン位置により決定される空間の容積よりも小さい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
その空間或いは区画室の容積の変化は、弾性体に対面する空間の内壁の不変性と相まって、対応する弾性体の変形を生じさせる。従って抗力はピストンの移動を次第に妨げ、その力が指数的に変化する時点でピストンが止める。
本発明の課題は二つの椎体間の屈曲伸展運動を椎間板の運動の生理学的動きにできるだけ近づけることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はシリンダの底部に対して自由状態のピストン位置によって規定される空間の容積よりも小さい体積の弾性体を具備する緩衝装置であって、二つの椎体間の屈曲伸展運動を椎間板の運動の生理学的動きにできるだけ近づけるように規則化させる手段を備えたエレメントを有して構成される。
より具体的には、分離しかつ互いに組付けられた同一の二つのエレメントを有する緩衝装置であって、かつ椎間板運動の生理学的動きにできるだけ近づくように二方向に指数曲線を発展させることで、二つの椎体の間での屈曲伸展運動の規則化を行うものであり、このような構成により機能不良に至った椎間板の機能を補って二つの椎体間の屈曲伸展運動を本来の椎間板の運動の生理学的動きに従って有効に行わせることができ、椎体の安定保持を行って人工器官として優れた機能を発揮することができるのである。
【０００５】
好ましい実施態様において、各エレメントは、切欠を設けた中空のシリンダを有し、該シリンダの一端はほぞを外面に有する底部によって塞がれ他端は円板を受けており、組付筒によって該円板は他のエレメントとの連結が可能であり、シリンダ内に設置された円筒の一端は底部によって塞がれ、その他端は円形突起を備える円板を受け、円筒の外面には切欠が設けられ、ビスの球状頭部は円板と底の間で回転するように組付けられ、ビスの移動によって生ずるシリンダの動きを緩衝する弾性体が円筒と底の間に設置される。
【０００６】
次のような変形例も存在する。各エレメントは、一端が底で塞がれ他端に組付筒を備えたシリンダを少なくとも一つ備え、該組付筒は他のエレメントとの連結が可能であり、シリンダの中央部が備える直径方向の孔内には、脚ビスと一体の球を受けるための管状円筒が設置される。また各円筒と底の間には一つの弾性体が設置され、さらに他の弾性体が各円筒と組付筒の間に設置される。
【０００７】
また、各円筒はシリンダの軸方向に弾力的に保持され、一方向また他方向への円筒の移動は、対応する弾性体の反発力に抗して行われる。
【０００８】
【実施例】
添付の図面を参照した以下の実施例の説明により、本発明とその特徴並びにもたらし得る利点がよりよく理解されるであろう。
図１には本発明による椎体間緩衝装置を構成するために同一構成の他のエレメントと組付けられるべき単体のエレメント１が示してある。
各エレメント１は中空のシリンダ１ａを有し該シリンダ１ａの一端は底１ｂにおいて塞がれ、開放した他端により円板２を受ける。底１ｂの外面は、組付筒３との連結を可能にするＴ形のほぞ１ｃを有して形成されいる。この点は後に詳述する。
【０００９】
シリンダ１ａには、円板２を受ける端部側から切り込み穴すなわち縦方向の切欠１ｄが設けられている。円板２は片面に円形突起２ａを有し、該突起２ａの中央部は、図３に示されるように球５ａの一部と対応する形状の凹部２ｂを有して形成されている。円板２は、円形突起２ａを有する面の反対面に、シリンダ１ａの底１ｂに形成されたほぞ１ｃと同一のほぞ形の突出部２ｃを有する。
【００１０】
管状円筒４の一端は底４ａによって塞がれ他端はエレメント１が組付けられる際に円板２の円形突起２ａを受けるために開放している。円筒４の外面には、円形突起２ａを受ける端部側から縦の切欠４ｂが形成されている。底４ａの内部は、円板２の円形突起２ａに設けられた凹部２ｂと同一曲面状の凹部４ｃを有して形成されている。エレメント１がまた有するビス５の一端には、凹部２ｂ，４ｃに対応する曲面を持つ球５ａが設けられている。ビス５は球５ａと反対側に、ビス５を脚ビス（ｖｉｓ  ｐｅｄｉｃｕｌａｉｒｅ）６内に固定させるためのねじ部５ｂを有する。この点は後に詳述する。ビス５はねじ部５ｂと球５ａの間に、つなぎ部分５ｃと、直径方向の貫通孔５ｅを備えた平滑な円筒面状の部分５ｄを具備する。この平滑部分５ｄの直径はつなぎ部分５ｃの直径より小さいことが指摘される。
【００１１】
円筒４の底４ａとシリンダ１ａの底１ｂとの間には天然もしくは合成ゴムの塊からなる弾性体７が設置される。弾性体７の自由な状態での体積は、該弾性体７が設置される空間即ち、底１ｂと円筒４の間で規定されるシリンダ１ａの容積によって決定される空間、の容積より少々小さい。円筒４はシリンダ１ａの中に、切欠４ｂがシリンダの切欠１ｄの正面に位置するように挿入される。次いでビス５の頭部すなわち球５ａを、平滑部分５ｄを切欠１ｄ及び４ｂに通すことで、円筒４の内部に挿入する。
【００１２】
円筒４ひいてはエレメント１を塞ぐ円板２は、シリンダ１ａの外面上に、その円形突起２ａが円筒４の内部に位置するように溶接される。円形突起２ａの凹部２ｂは、ビス５の球５ａの円筒４内部における回転運動を許容するための、球５ａに対する支持部を成していることが注目される。
【００１３】
図２には完全に組付けられた状態のエレメント１とその上側に係合する組付筒３が示してある。該組付筒３は、本発明による緩衝装置を構成するために同一のエレメント１を二つ連結することを可能にする。組付筒３は中空円筒状であり、両端は各々切欠３ｃを備えた互いに平行な二つの面３ａと３ｂによって塞がれている。切欠３ｃの直径は、シリンダ１ａと円板２に各々備えられたほぞ１ｃと２ｃの直径よりも小さい。組付筒３は全体として、複数のエレメント１が互いに対して回転できるように、その連結態様は堅固でも、フレキシブルでも、或いは適当なジョイントで連結したものであっても良い。
【００１４】
図３には緩衝装置を構成するために組付筒３によって互いに組付けられた先述のエレメント１を二つ示した。ビス５の各々は、安定されるべき二つの椎体本体の中に予めねじ留めされた脚ビス６の中に固定される。各脚ビス６はその一端にねじ孔６ａを有し、これにビス５のねじ部５ｂが螺合される。ビス５は他のあらゆる方法によっても脚ビス６の内部に同様に固定され得る。各ビス５の周囲に備わる蛇腹８は平滑部分５ｄを取囲み、つなぎ部分５ｃ及びシリンダ１ａの外面に対し取付けられている。蛇腹８は、切欠１ｄと４ｂが血や肉のような生身の部分と接触しないように、圧縮状態で組付けられる。接触すると緩衝装置の回転移動を阻害する危険性があるからである。
【００１５】
組付筒３は一端ではほぞ２ｃによって第１のエレメント１と連結され、他端ではほぞ１ｃによって第２のエレメントと連結されるように、各エレメント１が皆同じ向きに組付けられるのが注目される。この特別な配置は、索引時であれ圧縮時であれ、椎体の移動を安定させ緩衝作用を助長する。
【００１６】
図４には上記緩衝装置の第１の変形例が示してある。この場合も緩衝装置は互いに組付けられた同一のエレメント１０を二つ有する。
各エレメント１０は両端が開放したシリンダ１１を有し、その一端は底部２０によって塞がれている。底部２０の固定はねじ留めが好ましいが、他のあらゆる方法でも固定され得る。
【００１７】
シリンダ１０の中央部には直径方向の貫通孔１２が設けられ、該貫通孔１２内に管状円筒３０すなわちピストンが嵌めこまれる。管状円筒３０は金属もしくはポリエチレンのような適当なプラスチックで形成される。また管状円筒３０は、後述する球４０の一部に対応する形状の凹部３２をその中央部に有する内周面３１を有する。該凹部３２内には、該凹部３２の曲率に対応するか或いはより大きい曲率を有する球４０が嵌めこまれる。
【００１８】
二つのシリンダ１１は、円筒状の嵌合環５１から成る筒５０によって互いに組付けられる。該嵌合環５１の両端は、二つのシリンダ１１の互いに対向しかつ隣接する二つの端部に各々螺着されている。筒５０は中央横断隔壁５２を備えており、該隔壁５２の厚さは緩衝装置の用途によって可変であり、また該シリンダ１１の分離隔壁をも構成するのが注目される。これらのシリンダ１１もまた適当なジョイントで連結され、或いはフレキシブルなものであって良い。
【００１９】
各円筒３０と対応するシリンダの底部２０との間には、天然もしくは合成ゴムの塊からなる弾性体６０が配置されている。弾性体６０の自由な状態での体積は、弾性体６０の設置される空間即ち、底部２０と円筒３０の間で規定されるシリンダ１１の容積によって決定される空間、よりも少々小さい。弾性体６０と同一の別の弾性体７０が、組付筒５０の分離隔壁５２と各円筒３０との間に設置されている。
各円筒３０は、このようにして、シリンダ１１の軸方向に弾性的に保持されており、対応する弾性体６０，７０の反発弾性力に抗して一方向又は他方向に移動できるようなっている。
【００２０】
上記の緩衝装置を脊柱の隣合う二つの椎体の安定に適用するため、各球４０内に半径方向の孔４１が穿たれ、該孔４１内に脚ビス８０の円柱状の端部８２が挿入される。実際上、脚ビス８０はそのねじを形成された端部８１によって椎体の突起骨の内部に固定される。一方円柱状の他端８２はビス９０によって球４０の孔４１内に固定結合される。ビス９０の有する頭部の直径は、脚ビス８０が孔４１内で長手方向に移動することを許容する一方で、球４０と脚ビス８０の分離を妨げる止め具として機能するように、円柱状の端部８２の直径よりも大きく設定されている。
勿論、脚ビス８０は各シリンダ１１の直径方向の貫通孔１２内において対応する球４０と連結されている。
【００２１】
図５には第２の変形例による、特別な脚ビス８０’を組付けた緩衝装置が示してある。
緩衝装置はシリンダ１１’を各々備えた同一のエレメントを二つ有し、該シリンダ１１’はそれ自体両端が開放しているが、一端については、図示されていないが図４に示した底部２０と同一の底部によって塞がれている。
【００２２】
シリンダ１１’の中央部には、直径方向の穴１２’が非貫通状態で穿たれている。シリンダ１１’内には、ポリエチレンのような適切なプラスチック素材で作られた管状円筒３０’が嵌め込まれている。円筒３０’は円錐形の座ぐり３１’を有し、該円錐の最大径の基底は該円筒３０’の外側に向いている。座ぐり３１’は球形の窪み３２’に通じている。
【００２３】
円筒３０’の両側には図４の緩衝装置において説明した弾性体と同様な弾性体６０’と７０’が配置されている。脚ビス８０’が有するねじ部８１’は椎体の突起骨への脚ビス８０’の固定を可能にする。ねじ部８１’の最も太い根元部分には断面六角形部分８２’が一体形成され、これよりさらに、円筒３０’の窪み３２’の曲率と対応する曲率を有する頭部としての球８３’が当該脚ビス８０’の軸方向の延長位置に形成されている。
【００２４】
六角形部分８２’は操作者に、安定されるべき椎体の突起骨内への脚ビス８０’のレンチ等によるねじ留めを容易とするものである。脚ビス８０’が突起骨に固定されると、その球８３’が円筒３０’の窪み３２’内に嵌めこまれる。脚ビス８０’の球８３’を取り付けるに際して、緩衝装置には、脚ビス８０’の周囲において蛇腹９０’が設置される。該蛇腹９０’は六角形部分８２’を取り囲んでシリンダ１１’の外面に取付られている。蛇腹９０’は圧縮状態で組付けられて、座ぐり１２’が血や肉のような生身の部分と接触しないようにするものであり、これは接触すると緩衝装置の回転移動を妨げる危険性があるからである。
【００２５】
上記実施例の作用は以下の如くである。二つの脚ビス６、８０、８０’が、傷付いた共通の椎間板を有する隣合う二つの椎体内に固定されると、上記緩衝装置のおかげで、伸展時にも屈曲時にも二つの椎体の相互運動の緩衝が得られるのである。
事実、もし二つの脚ビス６、８０、８０’が互いに遠ざかる傾向にあれば、これは二つの球５ａ、４０、８３’の隔たりを引き起こし、緩衝装置の下側に位置するエレメント１の弾性体７、或いは弾性体６０、６０’が圧縮され変形する。しかし各シリンダ１ａ、１１、１１’の隔壁の堅固さによって変形が阻まれ、弾性体７，６０，６０’は反発力を増大して円筒４、３０、３０’の移動を妨げる。円筒４、３０、３０’が、これらが位置する空間内の全容積を占める場合、この反発力は指数関数的に増大し、円筒４、３０、３０’のその後の移動を限定的に禁じる止め具として機能する。その結果、椎体間移動は限定される。
【００２６】
二つの球５ａ、４０、８３’が互いに近づく傾向にある場合にも同様に作用する。この時は上記の現象と同じ現象が生じるが、緩衝装置の上側に位置するエレメント１の弾性体７により或いは二つの塊７０、７０’により同様な作用が行われる。
【００２７】
図６と図７には本実施例による緩衝装置の第三の変形例を示した。この場合、緩衝装置は、椎体内にあらかじめ固定された脚ビス８’に組付けられたエレメント１’を有する。
エレメント１’は中空のシリンダ１’ａを有し該シリンダ１’ａの一端は底１’ｂによって塞がれ、開放した他端は円板２’を受ける。該円板２’と一体形成された固定脚２’ａはその自由端側に孔２’ｄを穿たれている。脚２’ａは、エレメント１’の垂直軸を通る面に対して平行な平面内で、円板２’の中心から横にずれて位置している。
【００２８】
シリンダ１’ａには、円板２’を受けるべき端の側から切り込穴すなわち縦の切欠１’ｄが穿たれている。円板２’は、中空のシリンダ１’ａの軸方向で垂直方向に延びるスカート２’ｂを有する。スカート２’ｂの内壁間には円形の支持面２’ｃが形成されており、該支持面２’ｃの直径はシリンダ１’ａの内径とほぼ等しい。スカート２’ｂと支持面２’ｃは溝２’ｅの範囲を限定するものであり、該溝２’ｅには中空のシリンダ１’ａの開放端が挿入されて、円板２’との連結が行われる。
【００２９】
脊柱の椎体内に固定された脚ビス８’は自体に螺刻されたねじ部８’ａと円柱状頭部８’ｂとを有している。該頭部８’ｂの中心に穿たれた非貫通の穴８’ｃは、一端側の頭部に球８’ｅを備えた円柱状軸部材８’ｄの挿入を許容し、或いは一端にストッパ８’ｇを有する円柱状ピン８’ｆの挿入を許容するものである。円柱状の軸部材８’ｄとピン８’ｆは、押圧ねじ８’ｈ或いはその他のあらゆる類似の手段で、各々対応する非貫通の穴８’ｃの内部に保持される。
【００３０】
エレメント１の端部１’ｂには天然或いは合成ゴムの塊からなる弾性体３’が配置される。軸部材８’ｄは、切欠１’ｄを通じて中空のシリンダ１’ａの内部に挿入されて、その球８’ｅが弾性体３’に支持される、ここで、軸部材８’ｄの設置に先立ち、球８’ｅを取り囲むリング８’ｉが設置される。このリング８’ｉはその内面外面がいずれも該球８’ｅの直径とほぼ同じ直径の球の一部に相当する形状を有している。リング８’ｉは金属やテフロンのような素材で作られる。弾性体３’と同一の他の弾性体４’が中空のシリンダ１’ａの内部に設置されて、球８’ｅと合体した環８’ｉを支持する。次いで中空のシリンダ１’ａの端部１’ｂと反対側の端部が円板２’によって塞がれ、その支持面２’ｃによって弾性体４’が支持される。
【００３１】
リング８’ｉの代わりに、球状頭部８’ｅが弾性体４’に直接支持されないように、同じ形キャップを設置しうる。その場合、キャップは球状頭部８’ｅの両側に設置される。
【００３２】
注目されるのは、リング８’ｉに結合した球状頭部８’ｅを有する円柱状軸部８’ｄが、二つの弾性体３’と４’の間に回転するように組付けられることであり、これは椎体が引張或いは圧縮下に置かれた際の動きを緩衝するためである。
【００３３】
弾性体３’と４’とは例えば、最大径の基底部がエレメント１’の底部１’ｂと円板２’の支持面２’ｃに対して各々支持される円錐形を取りうる。
【００３４】
緩衝すべき椎間板の数に応じて外科医は、例えば図６と図７に示されたように、エレメント１’を様々に組合わせるであろう。
【００３５】
緩衝されるべき椎間板が単一である場合、外科医は、該椎間板の上もしくは下に位置する椎体の各々の中にあらかじめ二つのビス８’を固定するであろう。第一のビス８’、つまり緩衝されるべき椎間板の上に位置するビス８’に彼はエレメント１’に連結した軸部材８’ｄを挿入する。その場合、円板２’の脚２’ａの自由端、特にその穴２’ｄには、当該椎間板の下に位置する椎体に固定された第二のビス８’の内部に挿入されたピン８’ｆが、ある程度の遊びをもって挿入され、連結される（図６参照）。このような特別な組付けによって、椎体が動く際に、椎間板に加わる圧縮力或いは引張力がさらに緩和される。
【００３６】
これに対し、緩衝されるべき椎間板が複数ある場合、外科医は図７に示された組合せを行う。ここでは各エレメント１’の円板２’の脚２’ａを、すぐ下に位置するエレメント１’の軸部８’ｄに連結することで、エレメント１’を幾つか重ねて組付けることが可能である。図６に示すように、組付けられる第一のエレメント１’は、ストッパ８’ｇと一体のピン８’ｆに連結した脚ビス８’を支持する。この組付は緩衝すべき椎間板数に応じて何階層にもわたって繰り返され得る。
【００３７】
図８には上記した二つの同一のエレメント１’の特別な組付構造が示してある。この組付例は、脊柱の二つの椎体の間に挟まれた一つの椎間板を緩衝するために採用されている。ここで、二つのエレメント１’は円筒５’によって連結されており、この円筒５’は前述の円板２’に代えて設けられるものである。円筒５’は非貫通の穴５’ａを両端に有し、該穴５’ａの内径は、連結される各エレメント１’の中空シリンダ１’ａの外径と等しい。エレメント１’の固定のための環状の溝５’ｅを限定するところの、非貫通の穴５’ａの底部に形成された支持面５’ｃは上記例の支持面２’ｃと同一であり、該支え面５’ｃの直径はシリンダ１’ａの内径と等しい。非貫通の穴５’ａはその外側にスカート５’ｂを形成し、該スカート５’ｂがシリンダ１’ａを軸方向に案内しそれを垂直に保持する。支持面５’ｃは、連結されるべき各エレメント１’の弾性体３’と４’の各端を支持するものであり、このような組付構造によって、上記と同様、傷付いた椎間板に加わる引張力と圧縮力を緩衝する。
図示されていないが蛇腹８、９０’と同様な蛇腹が、エレメント１’の内部を保護するために、脚ビス８’と一体の軸部８’ｄを取囲んで配置される。
【００３８】
図９には本発明による緩衝装置の抵抗力の変化を表す曲線が示してある。曲線の左部分は緩衝装置に加えられた圧縮力に対応し、実際上原点からのマイナスの動きを表す。抗力Ｎは、動きの大部分において比較的緩く増大する。つまり抗力Ｎは移動距離を示すＸ軸におおよそ接する。抗力Ｎは次いで、抗力Ｎの軸と平行な図示しない線に右側から漸次接近し、指数関数的に変化する。
【００３９】
もし逆に緩衝装置の動きがプラス（引張の場合）ならば、緩衝装置の抗力を表す曲線は、圧縮時の曲線に対して対称的でとなり、曲線のこの部分は、図示されていない抗力Ｎの軸と平行な図示しない線に左側から漸次接近する。
【００４０】
故に、二つの椎体の間の屈曲伸展運動において抗力Ｎ−移動Ｘの指数曲線を二方向に発展させる規則化が得られる。これは椎間板運動の生理学的動きに対応する。
【００４１】
上記した種々の人工器官の機能として、人工器官は屈曲伸展の範囲を限定し、その範囲限界は図９に示された曲線の垂直領域に一致する。これらの垂直領域は、屈曲伸展時の可動範囲を制御するために修正され得る。
【００４２】
勿論、もし弾性体７、６０、７０、６０’、７０’、３’、４’の体積と柔軟性が同じ特性を呈せば、またこれらの弾性体を受容する空間が同じ容積ならば、曲線は全体的に対称的となる。しかしながら、弾性体の特性と該弾性体を受容する空間の容積を変化させることによって、圧縮時或いは引張時に異なる抗力が得られるようにすることができる。
【００４３】
注目されるべきは、脚ビスの軸方向に配置された球状頭部を有する複数の脚ビスを採用して、上記の緩衝装置が脊椎に関連して重ねられ得ることである。認められるべきは、各椎体の間に連結部が存在することであり、その連結は緩衝装置によって引張時であれ圧縮時であれ全体的に安定したものとなることである。認められるべき、上記した各人工器官すなわち緩衝装置の弾性体に、緩衝効果を改善するために、各々一つのバネを連結することができることであり、一方で任意の外形を呈し得ることである。
【００４４】
注目されるべきは、上記の緩衝装置が椎体間安定装置を提供することであり、その他の医学的応用も考慮され得ることである。このような緩衝装置は例えば人工器官システムとの組合わせで使用され得る。例えば、機械的に補助されかつ柔軟な端部を持つ不動の脊椎組を提供する堅固な骨接合装置に使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による緩衝装置のエレメントを示す分解斜視図。
【図２】組付状態のエレメントと、それに組み合わされる他のエレメントとの連結のための組付筒を示す図。
【図３】図１のエレメント二つを組付筒により連結して椎体間安定器の機能を果たすようにした緩衝装置の断面図。
【図４】緩衝装置の第１の変形例を示す図。
【図５】特別な脚ビスを取り付けるための第２の変形例の緩衝装置を示す図。
【図６】第３の変形例の緩衝装置を示す図。
【図７】図６の緩衝装置を数個配置した状態を示す概略図。
【図８】図６の緩衝装置の組付構造の変形例を示す図。
【図９】緩衝装置によって発揮される抗力の変化を示す特性曲線を示す図。
【符号の説明】
１、１’、１０、１０’  エレメント
１ａ，１１，１１’  シリンダ
１ｂ，４ａ，２０，１’ｂ  底部
１ｃ，２ｃ  ほぞ
１ｄ，３ｃ，４ｂ  切欠
２，２’  円板
２ａ  円形突起
２’ａ  組付脚
２’ｄ  孔
２ｂ，４ｃ  凹部
３，５０  組付筒
３ａ，３ｂ  端部
３ｃ  溝
４，３０，３０’  円筒
４ａ  底部
４ｃ
５，６，８’，８０，８０’  脚ビス
５’円筒
５’ａ  穴
５’ｃ  支持面
５ａ，８’ｅ，４０，８３’  球
５ｂ，８１’  ねじ部
５ｃ  つなぎ部
５ｄ  平滑部分
５ｅ  貫通孔
６ａ  ねじ孔
３’，４’，７，６０，６０’，７０，７０’  弾性体
８，９０’  蛇腹
８’ｃ  穴
８’ｄ  軸部
８’ｆ  ピン
８’ｈ  押圧ビス
８’ｉ  リング
１２，１２’  孔
３１，３１’  座ぐり
３２  凹部
３２’  窪み
４１  孔
５１  嵌合環
８２  端部
８２’  六角形部分
９０  ビス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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