(57)【要約】  ねじの全長の少なくとも一部に沿って延在する１つまたは複数の溝を有する、椎骨部材に使用するためのねじ。溝は骨成長物質を収容するように寸法設定される。また、ねじの全長の一部分は、椎骨部材内へのねじの挿入および固定を補助するためのねじ山を備えてよい。使用の際に、骨成長物質は、１つまたは複数の溝内に詰め込まれる。詰め込まれると、ねじは椎骨部材内に所定の深さまで挿入されてもよい。同深さにおいて、溝は骨成長の生じることが可能な位置へ骨成長物質を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠位端と近位端との間に延在し、外面のねじ山を有する細長い胴部と、
前記細長い胴部に沿って延在する溝であって、第１の幅を有する外方開口を有し、前記外方開口より内側の前記溝の内部で最大の溝幅を有する溝と
を備える、椎骨部材に使用するためのねじ。
【請求項２】
前記外面のねじ山は、前記細長い胴部の前記遠位端と前記近位端との間に延在する、請求項１に記載のねじ。
【請求項３】
前記溝は、前記細長い胴部に沿って、垂直方向に配置される、請求項１に記載のねじ。
【請求項４】
前記溝は、前記細長い胴部に沿って、水平方向に配置される、請求項１に記載のねじ。
【請求項５】
前記溝は、前記細長い胴部に沿って、らせん状に配置される、請求項１に記載のねじ。
【請求項６】
前記溝は、対称的な第１の側壁と第２の側壁との間に形成される、請求項１に記載のねじ。
【請求項７】
前記細長い胴部の少なくとも一部に沿って延在する第２の溝をさらに備える、請求項１に記載のねじ。
【請求項８】
前記溝内に骨成長物質を収容するように、前記溝の上に延在するキャップをさらに備える、請求項１に記載のねじ。
【請求項９】
外面のねじ山を有する細長い胴部と、
前記細長い胴部に沿って延在し、第１の側壁および第２の側壁を有する少なくとも１つの溝であって、前記側壁の少なくとも一方が、前記溝内に延在し、前記溝の内部の幅よりも狭い幅を有する狭められた開口を形成する保持機能部を有する溝と
を備える、椎骨部材に使用するためのねじ。
【請求項１０】
前記溝のそれぞれの内部深度における幅が、前記保持機能部における幅よりも広い、請求項９に記載のねじ。
【請求項１１】
前記第１および第２の側壁は、それぞれ実質的に線形状である、請求項９に記載のねじ。
【請求項１２】
前記溝は、前記胴部に沿って実質的に垂直方向に延在する、請求項９に記載のねじ。
【請求項１３】
前記胴部は縦軸を有し、前記溝は前記縦軸の周りを周回する、請求項９に記載のねじ。
【請求項１４】
前記保持機能部は前記胴部と一体である、請求項９に記載のねじ。
【請求項１５】
前記第１および第２の側壁の一方が実質的に弓形状である、請求項９に記載のねじ。
【請求項１６】
前記溝の上に延在し前記溝を封鎖するキャップをさらに備える、請求項９に記載のねじ。
【請求項１７】
縦軸を有する細長い胴部と、
前記細長い胴部に沿って延在し、第１の側壁および第２の側壁を有する溝であって、前記側壁の少なくとも一方が、前記溝内に延在し前記溝の内部の幅よりも狭い幅を有する狭められた開口を形成する保持機能部を有する、溝と
を備える、椎骨部材に使用するためのねじ。
【請求項１８】
前記溝は前記縦軸の周りを周回する、請求項１７に記載のねじ。
【請求項１９】
外面のねじ山を有する細長い胴部と、
前記細長い胴部に沿って延在する溝であって、外方開口を有する溝と、
前記細長い胴部に取り付けられるように、且つ前記外方開口の上に延在して前記溝の内部を封鎖するように、寸法設定されたキャップと、
を有する、椎骨部材に使用するためのねじ。
【請求項２０】
前記キャップは、前記椎骨部材内への挿入の際に偶然外れてしまうのを回避するために、前記胴部の外縁部より内側の前記溝内に配置される、請求項１９に記載のねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、椎骨部材に使用するためのねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじが、様々な状況で、椎骨部材への取り付けのために使用される。ねじは椎骨部材を合着するために使用されてもよいし、または脊椎ロッドなどの支持装具を取り付けるために使用されてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ある特定の実施形態では、ねじは椎弓根に取り付けられる。従来のねじの１つの問題は、ねじ山と骨との接触面が、設置後すぐにストレスを受けることである。これは、ねじ山と海綿骨との接触面において特に見られる。ねじ山の接触面は、設置後に滑るまたはずれる傾向があり得るため、骨癒合および骨成長を妨げる。
【０００４】
骨成長物質が骨成長を促進するために使用されている。１つの適用例は、椎間スペーサなどの椎間装具への椎骨部材の取り付けを容易にするための、骨成長物質の使用である。骨成長物質はスペーサと共に供給され、椎骨部材の成長を促進するように配置される。しかし、ねじは椎骨部材内の所望の位置へ骨成長物質を十分に届けることができていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、椎骨部材に使用するためのねじの実施形態を対象とする。ねじは、その全長の少なくとも一部に沿って延在する１つまたは複数の溝を備えてよい。溝は、骨成長物質を収容するように寸法設定される。また、ねじの全長の一部分は、椎骨部材内にねじを挿入および固定するのを補助するためのねじ山を備えてよい。
【０００６】
ねじを使用する１つの方法は、挿入前に１つまたは複数の溝に骨成長物質を詰め込む工程を含んでよい。詰め込まれると、ねじは椎骨部材内に挿入されることができる。ねじ山は、所定の移動量だけ椎骨部材内へねじを動かすのを補助する。この所定の位置で、溝は骨成長の生じることが可能となるように骨成長物質を供給する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、椎骨部材に使用するためのねじの実施形態を対象とする。骨ねじ１０が、椎骨部材９９内への挿入用に、少なくとも部分的にねじ山をつけられてよい胴部２０を備える。１つまたは複数の溝３０が胴部２０に沿って配置される。溝３０は、骨成長物質５０を収容するように寸法設定された保持機能部を備えてよい。設置されると、溝３０内の骨成長物質５０は、骨成長を促進し、ねじ１０を椎骨部材９９内に固定的に取り付けるように配置される。
【０００８】
図１は、近位端に頭部２２を、遠位端にねじ先２３を有するねじの胴部２０の一実施形態を示す。ねじ山２１が、頭部２２とねじ先２３との間の胴部の少なくとも一部分に沿って延在する。この実施形態では、ねじ山２１は胴部２０の中央部および遠位端部に配置される。複数の溝３０が胴部２０中に配置され、骨成長物質４０を受容するように寸法設定される。溝３０は、ねじ山をつけられた外面から一定の距離だけ胴部２０中に延在する。
【０００９】
この実施形態において、各溝３０は胴部２０の中央部により形成される内壁２５を備える。溝３０はそれぞれ、所定の距離だけ離間され、外方開口２７を形成する一対の対向する側壁２６をさらに備える。図１および図２に示される実施形態は、胴部２０の外面の周囲で均等に離間される４つの別個の溝３０を示す。胴部２０は、多様な離間距離だけ離間され得て、多様な配向を有し得る様々な個数の溝３０を有してよい。また、ねじの胴部２０は、実質的に円形の断面形状を有する。
【００１０】
図３は、１つの溝の実施形態の概略図を示す。溝３０は、内壁２５および対向する側壁２６を備える。外方開口２７は溝３０内へ通じている。溝３０の区域は、所定の量の骨成長物質４０を収容するように寸法設定される。この実施形態において、側壁２６はそれぞれ、実質的に線形状であり、外方開口２７に対して内方へ傾斜している。外方開口２７付近の側壁２６の頂部が、開口内に骨成長物質５０を保持する保持機能部２４を形成する。外方開口２７の幅Ｗ１は、最大限度である内部の幅Ｗ２よりも狭い。この実施形態では、最大幅は内壁２５における幅である。外方開口２７の狭められた幅により、ねじ１０が椎骨部材９９内へ挿入されつつある際に、骨成長物質４０は溝３０内に保持される。もし仮に開口２７の方が広い場合、骨成長物質４０は溝３０から脱落し得る。
【００１１】
図４は、弓形状の側壁２６を有する溝３０の他の実施形態を示す。溝３０の底部が、内壁２５により形成され、外方開口２７はねじ山をつけられた表面２１に沿って配置される。側壁２６の弓形状の表面により、最大幅であるＷ２は溝３０内の中間深度におけるものとなる。外方開口２７は、最大幅Ｗ２よりも狭い幅Ｗ１を有する。図３の実施形態と同様に、外方開口２７付近の側壁２６の頂部は、溝３０内に骨成長物質５０を保持するための保持機能部を形成する。
【００１２】
図５は、非対称の第１および第２の側壁２６ａ、２６ｂを有する溝３０の他の実施形態を示す。外方開口２７の幅Ｗ１は、本実施形態では最深部におけるものである最大幅Ｗ２よりも狭い。
【００１３】
図６は、溝３０内に骨成長物質５０を保持するための保持機能部を形成するキャップ４０を有する溝３０の他の実施形態を示す。キャップ４０は、ねじの胴部２０と椎骨部材９９との間で骨成長物質５０を成長可能にする物質により構成される。キャップ４０は、ねじの挿入の際に偶然外れてしまうのを回避するため、溝３０の外縁部より内側に配置されてよい。キャップ材の例としては、ヒドロキシアパタイト、骨形成タンパク、海綿状材料、多孔質金属材料が含まれる。
【００１４】
キャップ４０は、側壁２６の受容部２８内に配置される一対の延在部４１を備えてよい。キャップ４０は、受容部２８内に取り付けるために延在部４１が内方へ動くことができるように、可撓である。そのため、延在部４１が元来有する外方への付勢力は、ねじの胴部に取り付けられたキャップ４０を保持するために十分なものである。骨成長物質５０は、椎骨部材５０内への挿入の際に、溝３０内でキャップ４０の下に配置される。
【００１５】
溝３０は、異なる配向でねじの胴部２０に配向されてよい。既に図１で説明したように、溝３０は縦方向に並べられ、ねじの胴部２０の長手方向に走る縦軸Ａに実質的に沿って延在する。図７は、ねじの胴部２０の周りをらせん状に巻く単一の溝３０を有する他の実施形態を示す。らせん状の溝３０は、適用例に応じて多様なピッチおよびらせん配向を有してよい。ねじ山部２１は、椎骨部材９９にねじ１０を固定するのを補助するために、溝３０の周りに配置される。図８は、水平に設けられた複数の溝３０を有する一実施形態を示す。
【００１６】
溝３０同士の間隔および溝３０の数は、適用例によりやはり異なってよい。また、ねじ山部２１は、溝３０同士の間に配置される。図７および図８の溝３０はそれぞれ、実質的に縦軸Ａに沿って延在する図１の溝とは対照的に、縦軸Ａの周りを実質的に周回する。
【００１７】
実施形態は、水平の溝３０および垂直の溝３０の両方などの、異なる溝の配列の組み合わせを含んでもよい。他の実施形態では、ねじの第１の部分が第１の溝配列を有し、第２の部分が、異なる第２の溝配列を有する。
【００１８】
ねじ山２１は、椎骨部材９９内へねじを挿入し、ねじ１０を固定するのを補助するために、ねじの胴部２０の外面に配置される。ねじ山２１は、溝３０に割り込まれること除けば、外面に沿って連続的であってよい。図１に示されるものなどのある特定の実施形態では、単一のねじ山２１が、溝３０により割り込まれるねじの胴部２０の周りに延在する。他の実施形態では、各ねじ山部は、別のねじ山のピッチを有してよい。ねじ山２１は、頭部２２からねじ先２３までの胴部２１の全長にわたって延在するか、または全長より短い長さにわたって延在してよい。
【００１９】
溝３０は、適用例に応じて様々な深さおよび幅を有してよい。深さおよび幅は、所定量の骨成長物質５０を収容するのに十分なものである。さらに、別々の溝３０の深さおよび幅は異なっていてよい。図８を用いた例によれば、第１の溝３０ａは、第２の溝３０ｂとは異なる第１の深さおよび幅を有してよい。
【００２０】
本明細書で使用される「骨成長物質」という用語は、天然、合成および組み替えタンパク、ホルモンなどを含む、骨成長および骨折治癒を促進する、事実上任意の骨伝導性および／または骨誘導性物質を意味する。使用される骨成長物質は、薬学的に許容可能な担体内の骨形成タンパクなどの、治療上効果的な量の骨誘導因子により構成されてよい。因子の例としては、組換え型人骨形成タンパク（ｒｈＢＭＰｓ）ｒｈＢＭＰ−２、ｒｈＢＭＰ−４およびそれらのヘテロ二量体が含まれる。しかし、マサチューセッツ州ケンブリッジのＧｅｎｅｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｉｎｃ．より市販のＢＭＰ−１からＢＭＰ−１３に指定される骨形成タンパクを含む、任意の骨形成タンパクが考えられる。多様な骨誘導因子が、上述のように得られたか、または骨から分離されたかに関わらず考えられる。
【００２１】
骨成長物質５０としては、脱灰骨基質、および任意に膠様質などの担体が含まれてよい。脱灰骨基質は、粉末、ペーストまたはゲルの形態で供給可能である。粉末として供給される場合、骨形成物質は、滅菌水、生理食塩水、グリセリンまたは他の生理溶液を用いて再形成することが可能である。再形成された物質は注型され、溝３０内へ挿入される。骨形成物質は、手術の際に外科医によってねじ１０へ取り付けられることが可能であり、または、ねじ１０は、混合物があらかじめ取り付けられた状態で提供されてもよい。これらの場合、骨形成混合物は、輸送および保管のために安定化されてよい。骨形成物質は、移植アセンブリの中およびその周囲に保持されることが可能なパテとして用意することができる。
【００２２】
骨形成パテは、ほぼ体温で半剛性の形態に固まる注型可能で流動可能な物質である。次いで、骨形成物質を有する椎間スペーサが、準備された椎間板腔内へ挿入される。骨形成物質は、骨片（皮質骨片が好ましい）などの補強成分も含み得る。本発明での使用に適切な骨成長物質の例としては、フロリダ州アラチュア（Ａｌａｃｈｕａ）のＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．社より市販のＯＳＴＥＯＦＩＬ、ニュージャージー州イートンタウンのＯｓｔｅｏｔｅｃｈ社より市販のＧＲＡＦＴＯＮ  ＣＲＵＮＣＨ、およびコロラド州デンバーのＡｌｌｏｓｏｕｒｃｅ社より市販のＡＬＬＯＭＡＴＲＩＸが含まれるが、それらに限定されない。
【００２３】
図９および図１０は、椎骨部材９９内へのねじの挿入の実施形態を示す。挿入の前に、ある量の骨成長物質５０が溝３０内に挿入される。骨成長物質５０は、それぞれの溝３０内に、または限定された数の溝３０内に配置されてよい。次いで、ねじ１０は、図９に示されるように椎骨部材９９内へ挿入される。尖ったねじ先２３およびねじ山２１により、椎骨部材９９の堅くなった皮質部９１を貫通し海綿部９２内へ挿入することが容易となる。
【００２４】
ねじは、矢印Ｂの方向への回転を介して挿入される。溝３０の保持機能部は、回転時の骨成長物質５０の脱落をなくし、および／または低減する。図１０は、椎骨部材９９内へ完全に挿入されたねじ１０を示す。骨成長物質５０を有する溝３０は、ねじ１０をより完全に取り付けるような骨成長を可能にするため、椎骨部材９９内へ配置される。骨成長をさらに促進するため、溝３０は粗面を有してよい。これにより、ねじ１０と椎骨部材９９との間における骨成長物質５０の結合が促進される。
【００２５】
本発明は、本発明の特許請求の範囲および本質的な特徴から逸脱することなく、本明細書に記載されたもの以外の他の特定の方法で実施されてもよい。一実施形態では、胴部２０の中央部は中実である。他の実施形態では、中央部の一部または全体が有孔である。図３および図４の実施形態では、側壁２６はそれぞれ同様の形状を有する。他の実施形態は、第１の形状（例えば線形状）を有する１つの側壁２６と、第２の形状（例えば弓形状）を有する第２の側壁２６とを備えてよい。ねじ１０は、チタン、外科用ステンレス鋼、または当技術分野において既知の製造技術を使用する他の生体適合性材料を含む、多様な素材から構成されてよい。したがって、本実施形態は、あらゆる点において例示的および非限定的なものであると見なすべきであり、添付の特許請求の範囲の意味内および均等範囲内よりもたらされるあらゆる変更形態が本発明に包含されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態によるねじの斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿って切断されたねじの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による溝の部分断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による溝の部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による溝の部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による、キャップを有する溝の部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるねじの側面図である。
【図８】本発明の一実施形態によるねじの側面図である。
【図９】本発明の一実施形態による、椎骨部材内に挿入されつつあるねじの側面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、椎骨部材内に挿入されたねじの側面図である。
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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