(57)【要約】  本発明は、上部プレート（16）と、ほぼ平坦な支持面を有する下部プレート（18）と、周辺部（23）を構成し半円球（24）が載置した底部（22）を有する中間部材（20）とを備える椎間板のプロテーゼに関する。上部プレートと半円球は、その両者の間にボールジョイント結合を実現する。中間部材の底部は支持面と接触しており、下部プレート（18）は、互いに向かい合った前縁部と後縁部（28a、28b）の2つの縁部を有するガイド（28）を備えていて、その両方の縁部の間に中間部材を保持している。半円球の底部の周辺部は、縁部（28a、28b）の少なくとも一方と接触する。この周辺部は円形であり、中間部材が縁部（28a、28b）に沿って転がることによって移動できるようにされている。
2008539845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎間板のプロテーゼが、
上部プレート（16）と、
ほぼ平坦な支持面を構成する下部プレート（18）と、
周辺部（23）を構成し半円球（24）を載置した底部（22）を有する中間部材（20）を具備していて、
前記上部プレートは、前記半円球と相補的な窪みを構成し、前記上部プレート（16）と前記中間部材（20）との間でボールジョイント結合となるように前記半円球と接触しており、
前記中間部材の底部は、前記支持面と接触しており、
前記下部プレート（18）は、互いに向かい合った前縁部と後縁部（28a、28b）の2つの縁部を有するガイド（28）を構成していて、両方の縁部の間がほぼ一定の距離であってその両方の縁部の間に前記中間部材を保持しており、
前記半円球の底部の周辺部は、前記前縁部と前記後縁部（28a、28b）の少なくとも一方と接触している椎間板のプロテーゼにおいて、
前記周辺部は円形であり、前記周辺部は、前記中間部材が前記前縁部と前記後縁部（28a、28b）に沿って転がることによって移動できるように形成されていることを特徴とする椎間板のプロテーゼ。
【請求項２】
前記縁部（28a、28b）が円弧ではない円錐曲線タイプで構成され、前記中間部材を、円錐曲線タイプの軌跡に沿ってガイドする、請求項1に記載の椎間板のプロテーゼ。
【請求項３】
前記縁部（28a、28b）が放物線の形である、請求項2に記載の椎間板のプロテーゼ。
【請求項４】
前記中間部材（20）が、前記2つの縁部（28a、28b）の間を、軌跡上の各点においてその点の接線に垂直な軸の方向に0.1から3mmの範囲で移動可能である、請求項1から3のいずれか1項に記載の椎間板のプロテーゼ。
【請求項５】
前記円形周辺部がある直径を持っていて、軌跡に沿った前記中間部材の移動の振幅が、前記底部（22）の直径の0.01から2倍である、請求項1から4のいずれか1項に記載の椎間板のプロテーゼ。
【請求項６】
前記ガイド（28）が、前記下部プレート（18）に設けられたくり抜き部である、請求項1から5のいずれか1項に記載の椎間板のプロテーゼ。
【請求項７】
前記中間部材（20）の底部（22）が、外周が円形であって、複数の穴（32）を有する円環部（30）を有していて、前記ガイド（28）の縁部と前記円環部（30）の間の衝撃をその円環部の変形によって緩和している、請求項1から6のいずれか1項に記載の椎間板のプロテーゼ。
【請求項８】
前記円環部（30）が高分子量ポリエチレン材料でできている、請求項1から7のいずれか1項に記載の椎間板のプロテーゼ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、椎間板のプロテーゼ（人工補綴物）に関する。より詳細には、本発明は、
椎間板のプロテーゼが、上部プレートと、ほぼ平坦な支持面を構成する下部プレートと、周辺部を構成し半円球（すなわち突起を形成する膨らみ部）を載置した底部を有する中間部材を具備していて、前記上部プレートは、前記半円球と相補的な窪みを構成し、前記上部プレートと前記中間部材との間でボールジョイント結合となるように前記半円球と接触しており、前記中間部材の底部は、前記支持面と接触しており、前記下部プレートは、互いに向かい合った前縁部と後縁部の2つの縁部を有するガイドを構成していて、両方の縁部の間がほぼ一定の距離であってその両方の縁部の間に前記中間部材を保持しており、前記半円球の底部の周辺部は、前記前縁部と前記後縁部の少なくとも一方と接触している椎間板のプロテーゼにおいて、前記周辺部は円形であり、前記周辺部は、前記中間部材が前記前縁部と前記後縁部に沿って転がることによって移動できるように形成されていることを特徴とする椎間板のプロテーゼに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許公開2004-0143332-A1には前記のタイプのプロテーゼが記載されており、このプロテーゼでは、中間部材が、レール上を滑りながら円弧になった軌跡に沿って移動する。
【０００３】
しかしプロテーゼを構成するさまざまな要素は局所的な摩擦を受ける可能性があるため、長い間にはプロテーゼの最適な機能が損なわれる可能性がある。
【０００４】
ドイツ国特許出願第20315611-U号は椎間板のプロテーゼに関するものであり、このプロテーゼの半円球が繰り抜き部に対して中央に来るように維持され、この半円球はダンパに囲まれている。前方から後方への移動（「前方後方」移動と呼ばれる）だけが可能であり、中間部材が縁部に沿って転がることによる移動は不可能である。中間部材が接している縁部は、プロテーゼの側縁部である。
【０００５】
米国特許公開2004-0002761-A1には、凹状部材を備える椎間板のプロテーゼが記載されている。前方後方移動だけが可能であり、特に、中間部材がプロテーゼの前縁部と後縁部に沿って転がることによる移動はできない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許公開2004-0143332-A1
【特許文献２】ドイツ国特許出願第20315611-U号
【特許文献３】米国特許公開2004-0002761-A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は特に、従来のプロテーゼと比べて寿命が向上したプロテーゼを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明によれば、問題のタイプの椎間板のプロテーゼは、周辺部が円形であり、中間部材が縁部に沿って転がることによって移動できるようにされていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成になっているおかげで、プロテーゼはもはや局所的に摩耗する点を持たず、その代わりにガイド用縁部の上を転がることによる摩擦接触をする。そのためプロテーゼの最適利用期間を長くすることができる。
【００１０】
本発明によるプロテーゼのさまざまな実施態様ではさらに、必要に応じて以下の構成のいずれかを利用することができる。
・ガイドの縁部が円弧でない円錐曲線タイプであり、中間部材を円錐曲線タイプの軌跡に沿ってガイドする。
・ガイドの縁部が放物線の形である。
・中間部材が、ガイドの2つの縁部の間を、軌跡上の各点においてその点の接線に垂直な軸の方向に0.1〜3mmの範囲で移動可能である。
・軌跡に沿った中間部材の移動の振幅が、底部の直径の0.01〜2倍である。
・ガイドが、下部プレートに設けられた繰り抜き部である。
・中間部材の底部が、外周が円形であって、複数の穴を有する円環部を有していて、ガイドの縁部とその円環部の間の衝撃をその円環部の変形によって緩和している。
・円環部が高分子量ポリエチレン材料でできている。
【００１１】
本発明の他の特徴と利点は、例として提示した以下の1つの実施態様に関して添付の図面を参照して行なう説明の中で明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
異なる図面で同じ参照番号は同じ部材または同様の部材を示す。
【００１３】
本発明は、脊柱の2つの椎骨12と14の間に配置されることになる椎間板のプロテーゼ10に関する。例えば図1には、脊柱の2つの椎骨12と14の間に本発明のプロテーゼ10が配置された輪郭図が示してある。このタイプのプロテーゼ10は、外傷、病気、老化によって退化した椎間板の代わりに使用することができる。
【００１４】
退化によって2つの椎骨の間に元からあるスペースが変化する可能性がある。元からあるこのスペースが狭くなるといくつかの神経が圧迫され、その結果として痛みが生じる可能性がある。
【００１５】
ところが本発明による椎間板のプロテーゼを利用すると、2つの椎骨の間に元からあるスペースを維持することができる。
【００１６】
このプロテーゼにより、2つの椎骨が互いに自然な動きをすることもできるはずである。特に、このプロテーゼにより、一部が人体の胴体または首の回転運動に対応する軸回転運動と、人体の上部または頭の屈曲運動または伸展運動に対応する前方後方運動と、人体の上部または首を傾けることに対応する側方運動が可能になるはずである。
【００１７】
本発明による椎間板のプロテーゼ10は上部プレート16と下部プレート18を備えている。上部プレート16は上側の椎骨の方を向いた外面16aを備え、下部プレート18は下側の椎骨の方を向いた外面18aを備える。それぞれの外面16a、18aの表面には、歯状突起部（図示せず）が配置されていて、椎骨の中にプレート16、18を固定できるようになっている。
【００１８】
上部プレート16と下部プレート18は、それぞれ内面16b、18bも有する。内面は互いに向かい合っていて、前方後方の第1の軸Xに沿って横断する方向に延びるとともに、第1の軸と垂直な第2の軸Yに沿って長手方向に延びていて、中間部材20と接触している。
【００１９】
中間部材20は、円形の周辺部23を有する円形底部22を備えている。底部22の上には半円球24が取り付けられている。底部22は下部プレート18の内面18bに可動状態で取り付けられ、半円球24が、上部プレート16の内面16bに設けられた窪み26と協働している。この窪み26は輪郭が球形であるため、中間部材20の半円球24と上部プレート16とをボールジョイント結合することが可能になる。
【００２０】
上部プレート16は、クロム-コバルト、またはチタン、またはステンレス鋼といったタイプの材料で実現され、中間部材は、滑り特性が非常に優れた高密度ポリエチレン・タイプのプラスチック材料で実現される。
【００２１】
上側の椎骨12に固定された上部プレート16と、下部プレート18によって下側の椎骨14に接続された中間部材20との間のボールジョイント結合により、脊柱の2つの椎骨12と14の間の屈曲運動または伸展運動と、傾ける運動を再現することができる。
【００２２】
図3に、下部プレート18の内面18bと中間部材20の立面図を示してある。下部プレート18の内面18bには、中間部材20の移動をガイドする繰り抜き部28がある。図3からわかるように、繰り抜き部28は、ほぼ平坦な支持面34と、前縁部28aと、後縁部28bと、前縁部28aと後縁部28bを接続する2つの側方縁部28c、28dとを境界とする「インゲン豆」の形態である。前縁部28aと後縁部28bは前方後方軸（X）に対して対称であり、それぞれ、ほぼ円錐曲線タイプの形状を有する。それを図3では、前方後方軸に沿って後方に開いた放物線の形で描いてある。
【００２３】
縁部（28a、28b、28c、28d）が連続した複数の円錐曲線を形成することも可能である。
【００２４】
図3では、図示した前方後方軸Xは、放物線状の軌跡の対称軸である。放物線状の軌跡は、2つの縁部28aと28bの間の中線に対応する一点鎖線で表わしてある。
【００２５】
この特徴により、中間部材20は円錐曲線タイプの軌跡（例えば円弧、放物線の一部、双曲線の一部、楕円の一部）、または連続した円錐曲線タイプの軌跡（例えば隣り合った複数の円弧）に沿って移動することができる。そのため中間部材は、2つの椎骨の間の実際の回転運動に非常に近い運動をする。
【００２６】
図2に示した軌跡は円弧である。
【００２７】
図3に示した軌跡は放物線であり、デカルト座標で単純化して表わした式は、
y2 = 2px
のタイプである。
【００２８】
さらに、2つの側方縁部の間で円錐曲線タイプの軌跡に沿って移動する振幅Dは、中間部材20の底部22の直径の約0.01〜2倍である。そのためさまざまな患者に対応することができ、患者は、実際の運動に近い運動を実現する能力を取り戻すことができる。
【００２９】
さらに、繰り抜き部28は、中間部材20が前方から後方に並進運動できるようにされているため、屈曲運動の際には中間部材が後方に並進運動でき、伸展運動の際には中間部材20が前方に並進運動できる。
【００３０】
前方から後方に向かうこの運動の振幅Aは、軌跡に沿って、患者が誰であるかに応じ、軌跡上の各点においてその点の接線に対して垂直な軸の方向に0.1〜3mmであることが望ましく、0.5〜3mmであることがより好ましい。
【００３１】
繰り抜き部28のこの特徴により、特に屈曲と回転が組み合わさった運動の際に自然な椎骨間の接続を再現できるプロテーゼが得られる。
【００３２】
下部プレート18の内面18bに設けられた繰り抜き部28の中を中間部材20の底部22が移動するとき、底部22の周辺部23は、繰り抜き部28の縁部28a、28bと接触する。すると中間部材20の運動は、中間部材20が繰り抜き部28の境界となる縁部28a、28bに沿って転がることによって得られる。その結果、滑りだけによる接触のときのような摩擦による早すぎる摩耗現象が避けられる。中間部材20が移動する際の摩擦を抑制し、その結果として早すぎる摩耗を抑制するため、繰り抜き部28の支持面を処理してその滑り特性を改善する場合（例えば、多鏡面処理 traitement polymiroir、または、窒化物コーティング）と、底部の底を高分子量のポリエチレンにする場合に、底部22の底と繰り抜き部28の支持面の間の滑りが得られよう。
【００３３】
例えば繰り抜き部の縁部が円弧の形状である場合には、底部22の周辺部23の各点はサイクロイド曲線を描くであろう。
【００３４】
図4に示した本発明の一変形例によると、中間部材の底部は、貫通するか貫通していない複数の穴32を有する円環部30を備えている。そのため繰り抜き部28の縁部28a、28bと円環部30の間の衝撃が緩和される。実際には、円環部30は、高分子量のポリエチレン・タイプの材料、または優れたダンパ特性を有する生体適合性のあるまったく別の材料でできている。円環部30は、穴32が存在していることで、中間部材が繰り抜き部28の縁部28a、28bにぶつかったときに接触を和らげるのに十分な変形能力を有する。そのため患者が感じる関節部の痛みを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】2つの椎骨の間に配置された本発明のプロテーゼの垂直断面図である。
【図２】第1の変形例によるプロテーゼの一部に関する立面図である。
【図３】第2の変形例によるプロテーゼの一部に関する立面図である。
【図４】第3の変形例による中間部材の立面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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