(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側輪郭を決定する枠（６）及び前記枠（６）内に格子又は格子領域を具備する椎間ケージ（５）であって、
前記枠（６）内に配置された前記格子又は格子領域が格子体（７）を構成し、
前記格子体（７）が前記枠（６）と一方向でのみ結合されているが、それ以外の方向には結合されておらず、
前記枠（６）が、隣接する椎骨間に前記椎間ケージ（５）が設置された時に、椎骨表面に沿って延在する第１のリブ（６．１）を有し、
隣接する前記第１のリブ（６．１）がそれぞれ第２のリブ（６．５）それぞれに互いに結合され、
前記第２のリブ（６，５）に囲まれている空間の中に少なくとも１つの通路（６．６）があり、
前記格子体（７）は少なくとも部分的に前記通路（６．６）内に配置されている、
ことを特徴とする椎間ケ−ジ。
【請求項２】
外側輪郭を決定する前記枠（６）及びその中にある前記格子又は格子領域が一体的に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のケ−ジ。
【請求項３】
電子ビ−ム溶解又はレ−ザ焼結を使った焼結により製造されることを特徴とする、請求項１から２のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項４】
前記格子体（７）の上面及び下面（７．１０）が、枠部材（６．１、６．２、６．３、６．５）に囲まれた部分と同じ寸法を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項５】
前記格子領域又は格子体（７）の格子点がダイヤモンド型結晶構造を有するように配置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項６】
前記枠（６）は、前記椎間ケージ（５）の遠位端領域（６．２）及び近位接続領域（６．３）を接続し、前記遠位端領域（６．２）から前記近位接続領域（６．３）まで貫通する通路を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項７】
前記格子領域又は前記格子体（７）が前記貫通する通路と一体化する通路（７．２）を有することを特徴とする、項求項１から６のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項８】
前記格子領域又は前記格子体（７）の前記通路（７．２）は円筒形であり、０．５ｍｍから３．２ｍｍの各開口部の開口直径を有し、前記椎間ケ−ジ（５）の外側に０．５ｍｍから０．７ｍｍの寸法の各開口部の開口直径を有することを特徴とする、請求項７に記載のケ−ジ。
【請求項９】
前記格子領域又は前記格子体（７）の前記通路（７．２）は、前記椎間ケ−ジ（５）の内部に直径０．５ｍｍから３．２ｍｍの開口部を有することを特徴とする、請求項８に記載のケ−ジ。
【請求項１０】
前記椎間ケ−ジ（５）は挿入器具（８）と接続するための近位接続領域（６．３）を有することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項１１】
前記近位接続領域（６．３）は、前記椎間ケ−ジ（５）の側壁の内側に、前記挿入器具（８）が係合することが可能な窪み（６．３．２）を有することを特徴とする、請求項１０に記載のケ−ジ。
【請求項１２】
前記椎間ケ−ジ（５）の上側の前記近位接続領域（６．３）が、前記椎間ケ−ジ（５）と前記挿入器具（８）との間の角度変化を可能にするくり抜き部分を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項１３】
基端側（６．３．３）が鋸歯（６．３．４）を有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のケ−ジ。
【請求項１４】
前記鋸歯（６．３．４）が円周に連続的に凹みとして成形されることを特徴とする、請求項１３に記載のケ−ジ。
【請求項１５】
前記鋸歯（６．３．４）が前記基端側の中心に形成された近位通路（６．３．１）の両側に配置されることを特徴とする、請求項１３に記載のケ−ジ。
【請求項１６】
（選択的）電子ビ−ム溶解（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｍｅｌｔｉｎｇ  （Ｓ）ＥＢＭ）又はレ−ザ焼結（ＬＳＴ）を使った、請求項１から１５のいずれか一項に記載の椎間ケ−ジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は椎間ケ−ジに関する。
【背景技術】
【０００２】
椎間ケ−ジは英語でＩｎｔｅｒｂｏｄｙ  Ｃａｇｅｓと呼ばれる。一連の脊椎損傷、特に椎間板ヘルニア後の狭窄及び変性によるすべり症や不安定のような椎間板の損傷の場合；  両方の損傷のある椎骨の間で脊椎の補強が実施される。ここでは損傷した及び／又は（神経に）有害な椎間板が椎間腔又は椎間板腔から取除された後、２つの直接重なり合う脊柱の椎骨間に、それらに所定の間隔を保つために、ケ−ジが設置される。少なくともこの２つの椎骨の領域に脊椎の補強が行われる。これは例えば（腰椎）脊椎融合  （Ｌｕｍｂａｒ  Ｉｎｔｅｒｂｏｄｙ  Ｆｕｓｉｏｎ  −  ＬＩＦ）と呼ばれる。場合により、椎骨はさらに  −  低侵襲性脊椎手術で  −  棒状のねじユニット、面関節ねじ又はトランスラミナ−ねじを備え、それらの間にあるケ−ジに対して固定される。その限りで骨がケ−ジと癒合することも望ましい。そのようなものはそのため一般にざらざらした表面を備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は改善された性質を有する椎間ケ−ジを提供することを課題とする。
【０００４】
そのとき好適な実施形態では、外側輪郭を決定する枠及びその内部にある網又は格子領域が一体的に形成され、そのとき特に電子ビ−ム溶解又はレ−ザ焼結などによる焼結を使って製造されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、上記目的が、少なくとも網又は格子構造を有する領域を具備するケ−ジによって解決される。それはそのため網又は格子領域で形成される。
【０００６】
そのようなケ−ジの製造は好適には特に（選択的な）電子ビ−ム溶解（（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）    Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｍｅｌｔｉｎｇ，（Ｓ）ＥＢＭ）又はレ−ザ焼結（ＬＳＴ）  を使った焼結によって行われる。それによってケ−ジは電子ビ−ム溶解又はレ−ザ焼結のような焼結によって製造される。
【発明の効果】
【０００７】
網又は格子領域は好適には上面又は側面から平行に向かい合う下面或いは側面に達する。それによって骨組織は外的、表面的にケ−ジに癒合するだけではなく、これは網又は格子構造の空洞の中に内殖し、ケ−ジにそのように完全に浸透することができ、或いは骨の成長が促進されることが達成される。それによってケ−ジと隣接する椎骨間の堅固な接続が達成される。
【０００８】
ケ−ジは好適には長さ２２ｍｍから４０ｍｍ、幅寸法１０ｍｍから１５ｍｍ、及び患者の体質及び挿入箇所、或いはケ−ジが設置されるべき椎骨及びその椎間板腔によってそれぞれ６ｍｍから１６ｍｍの異なる高さを有する。これらの幅及び高さで、ケ−ジは作業管を通して椎骨間の椎間板腔に挿入されることができる。
【０００９】
そのとき好適な発展形態では、ケ−ジが堅牢な支持部材から成る外枠及び内部格子体を備えることができる。２つの構造部材、すなわち密な材料から成る密構造内の  −  外側の  −  枠、及び前述の網又は格子構造を有する内部格子体によるケ−ジの形成により、ケ−ジ或いはその格子状の構造を通して骨材が完全に生え出るという前述の利点を保持する場合に、ケ−ジに十分な強度及び硬度が与えられる。
【００１０】
本発明のさらなる極めて好適な実施形態は、格子体が一方向（横方向）に平行に延びる面のみに枠によって接続し、しかしこれらの面に有限角度で延びる面及び縁には枠によって接続しないことを企図する。それによって双方がケ−ジの延長の縦又は主方向で（ケ−ジは挿入方向で横方向及びその高さよりも長い）双方が分離されることにより、ケ−ジの外枠及び格子体の分離がある程度達成される。枠が例えばそれによって成形されたリブの領域でその上に加えられた圧力で曲がると、この圧力は格子体の上に伝達されない。後者はそれによって損傷されず、その中で内殖する骨構造も損傷や破損を受けない。
【００１１】
そのとき好適な発展形態では、格子体の上面及び下面が、枠部材に囲まれた、格子体のそれらの面を囲む、空の空間と同じ大きさを有することができる。
【００１２】
本発明のケ−ジのさらなる形態では、枠が、中に格子体が設置される空洞を囲むことができる。発展形態では枠がその縦方向に延びる縦リブを有することを企図する。極めて好適な実施形態では、隣接する縦リブが中心部に横リブによって接続されることを企図する。それによってより長いケ−ジの場合も枠及びそれとともにケ−ジ本体の安定性も向上する。ケ−ジの格子体の網又は格子構造は異なる方法で形成されることができる。極めて好適な形態では、格子領域又は格子体がダイヤモンド構造を有することができる。
【００１３】
ケ−ジのさらなる形態では、それが貫通する通路を有することが企図される。突破口はそのとき枠及び特に格子体自体をも通して縦方向に延びる。それによって、ケ−ジが  −  挿入器具を使って  −  椎間腔又は椎間板腔の中にあるガイドワイヤまで  −  筒状のエアロック又は内視鏡管を通して  −  導入されることが達成される。  
【００１４】
本発明のさらなる好適な形態は、格子状領域又は格子体が各開口部の格子開口直径０．５ｍｍから３．５ｍｍを有し、そのとき好適には、特にケ−ジを挿入器具と接続するための近位接続領域を通して、ケ−ジの外側に各開口部の開口直径寸法０．５ｍｍから０．７ｍｍを有し、及び／又は直径０．５ｍｍから３．５ｍｍのケ−ジ内部の格子状領域又は格子体、又は突破口を有することを特徴とする。
【００１５】
ケ−ジは  −  前述のように  −  チタン合金、特にＩＳＯ５８３２−３に準じたＴｉ６Ａ１４Ｖから成る、特に（選択的な）電子ビ−ム溶解  （（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）    Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｍｅｌｔｉｎｇ，（Ｓ）ＥＢＭ  又はレ−ザ焼結技術（ＬＳＴ））によって製造される。部材  −  ケ−ジ  −  は高真空中での電子ビ−ム又はレ−ザ・ビ−ムを使った金属粉末の溶解によって製造される。それによって形又は核が失われずアンダ−カットを生成できる。電子ビ−ム又はレ−ザ・ビ−ムをエネルギ−源として、そのとき金属粉末が合目的的に溶解され、それによってほぼ任意の形状の小型の部材が設計デ−タから直接製造されることができる。粉末層が交互にドクタ−ブレ−ドを使って前層に塗布され、電子ビ−ムによって照射される。そのようにして望ましい部材が層として生成される。
【００１６】
本発明のさらなる利点及び特徴は特許請求の範囲及び、以下の本発明の実施形態例の図を参照して詳細に解説する記述から明らかになる。
【００１７】
好適な実施形態では基端側が鋸歯を有することができる。これは２倍又は数倍に実施することもできる。鋸歯のさらなる実施形態は挿入器具に適合させることができる。それによってケ−ジと挿入器具の間の異なる角度方向、及びケ−ジの最適な位置付け方法が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、間に挿入された椎間ケ−ジを有する２つの椎骨の側面図を示し；
【図２】図２は、設置されたケ−ジを有する椎骨の上面斜視図を示し；
【図３】図３は、本発明のケ−ジの第一実施形態の斜視図を示し；
【図４】図４は、図３のケ−ジの縦断面図を示し；
【図５】図５は、図３、４のケ−ジの枠部分の斜視図を示し；
【図６】図６は、図３、４のケ−ジの格子体の斜視図を示し；
【図７】図７は、本発明のケ−ジのもう１つの実施形態の縦断面を示し；
【図８】図８は、図７の本発明のケ−ジの外枠の斜視図を示し；
【図９】図９は、図７、８の本発明のケ−ジの上面図を示し；
【図１０】図１０は、図７から９のケ−ジの格子体の斜視図を示し；
【図１１】図１１は、挿入器具とともに本発明のケ−ジを示し；
【図１２】図１２は、図１１の挿入器具の末端領域にあるケ−ジの拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】
患者の脊椎の椎間板の損傷のために、脊柱１の２つの重なり合う椎骨３、４の間の椎間腔２から椎間板を除去するべきとき、図１及び２に示されるように椎骨を適切な間隔で保持するために代わりにケ−ジ（Ｃａｇｅ）を挿入する。そのようにして通常、脊椎の補強はこの領域で接合され、間にケ−ジ５が挿入された両椎骨３、４は、もはや互いに対して動かなくなる。固定は付加的にロッドねじシステム、椎間関節ねじ、又はトランスラミナ−ねじで行うことができる。さらにケ−ジ５が椎骨と合生し、それに応じて形成されることも目指す。
【００２０】
ケ−ジ５は棘突起２．１、３．１への異なる方向で、図示された実施形態例では、斜めケ−ジ（Ｏケ−ジ）として棘突起に対する角度方向約６°で挿入される。後部ケ−ジ（Ｐケ−ジ）はＯケ−ジより短く、患者によって２４ｍｍから３０ｍｍの長さを有する。それらは棘突起の背部に近くそれに対してやや斜めに椎間板腔に挿入される。
【００２１】
ケ−ジ５の高さは、人によって異なることがある  −  元々の  −  椎間腔の或いは椎間板腔２の高さに合わせなければならない。そのため患者の体質によって異なる高さのケ−ジ５を備え付けることができる。図６ではケ−ジの高さが８ｍｍ、図７から８ではケ−ジの高さが１４ｍｍである。通常、ケ−ジはミリメ−トル単位で用意される。
【００２２】
本発明のケ−ジは図示された好適な実施形態の図では基本的に２つの主要構成要素、つまり−  外側の  −  堅牢な枠及び  −  内側の  −  格子体７から成る。
【００２３】
格子体７は格子構造、好適には薄いリブ７．１及びその間に空の隙間を有するダイヤモント格子構造を有し、そのときリブ７．１の寸法は特にその（そこでそれらがそれぞれ格子のさらなるリブと接続する２つの結合点の間のリブの延在方向への垂直方向への）強度が、例えば枠６のリブの幅のような、枠６の構造部材の総合的な寸法に対して小さい。サイズ比は、少なくとも１対１０である。同じことは２つの結合点間の格子体７の支柱７．１の長さと、前述のリブのような枠６の構成部分の長さ寸法の間にも適応され、ここでも比は少なくとも１対１０である。
【００２４】
ケ−ジ５が２つの主要構成要素  −  枠６及び格子体７  −  から成るときも、それは一体的である。
【００２５】
枠６は４つの縦リブ６．１を有し、それらはケ−ジ５の遠位端領域６．２及び近位接続領域６．３を接続し、これとともに中に格子体の完成したケ−ジがある空洞６．４を含む。リブ６．１は中心、すなわちその長さの約半分のところで、横リブ６．５によって、つまりそれぞれ隣接するリブ６．１が互いに接続される。それによって横リブ６．５の間に通路６．６が残る。相応の通路６．２．１及び６．３．１が遠位端領域６．２及び近位接続領域６．３にもある。そのことから格子体７にも、前述の通路と整合する長手方向通路７．２が設けられる。
【００２６】
極めて好適な実施形態では、格子体７及び枠６が、垂直にのみ縦方向Ｌ及びそれによって横に延びる（平面）領域に、互いに  −  一体的に  −  それも平面７．３、７．４、７．５、７．７（図６及び１０）とのみ接続する。
【００２７】
それに対し、７．８のような縦面及び格子体７の７．９のような縦方向縁部は枠６と固定して接続しない。そのことから、特に上面７．１０及びそれに平行に格子体７の下側面に向き合う下面の寸法は、凹部或いは縦リブ６．１、横リブ６．５、及び端部領域６．２、及び近位接続領域６．３から開放された領域に相当する。それによって、椎骨２、３による縦リブ６．１への圧力負荷が作用するとき、それが格子体７上の縦側面に伝わらず、これがそれによって歪んだままであり、骨材が格子体６のこの蜂の巣状の空間又は隙間に生え込むことを保証するというその課題をこの状況でも果たすことができることとなる。ケ−ジ５の貫通する長手方向通路は、これに敷かれたガイドワイヤを介して椎間腔に挿入することを可能にする。
【実施例２】
【００２８】
本発明のケ−ジ５の図７から１０の実施形態では、同じ（枠６の）その近位に方向付けられた外基端側６．３．３の近位接続領域６．３が鋸歯６．３．４を有する。それはケ−ジ５を挿入器具８（図１２）の遠位端に固定する際、挿入器具のハンマ−のようなロック要素とそのアバットメント８．３の間の軸方向の補強によって、挿入器具８とケ−ジ５の間の所定の角度方向を確保することに役立つ。鋸歯６．３．４は下方に向かって円上に連続する歯によって成形される。鋸歯６．３．４はそれぞれケ−ジの近位通路６．２．１の各側面上にある。
【００２９】
鋸歯６．３．４の形態（例えば数、間隔、形状）は挿入器具８及び／又は噛み合いに適合することができる。それによって一方では挿入器具８との最適な互換性、挿入器具８のアバットメント８．３とケ−ジ５の近位接続領域６．３間の接続のより高い安定性が、もう一方では多数の接続角度が実現される。
【００３０】
図１１及び１２に示されるように、本発明のケ−ジ５の挿入は挿入器具８を使って行われる。外管８．１を通して生成されるロック部材は、その縦軸の周りを回動可能なハンマ−のようなロック部分（双方とも図示されていない）を有し、それは例えばケ−ジ６の図３から５の図示で、ケ−ジ５の近位接続領域６．３の通路６．３．１に垂直方向で挿入される。ここでケ−ジ５はその基端側に、その開口断面が挿入器具８のロック部材に相当するアンダ−カット開口部を有する；アンダ−カット開口部はケ−ジ５のロック部材を成形し、それによって挿入器具８及びケ−ジ５の封鎖が可能になる。
【００３１】
挿入器具のハンマ−のようなロック部分は次に外管８．１に関して９０°回動され、それによって近位接続領域６．３の壁の内側上のアンダ−カット６．３．２に係合する。挿入器具８の近位端の電圧機器を使って、ハンマ−のようなロック部分と凹曲基端縁部８．２は、遠位で外管８．１に備え付けられたアバットメント８．３に、ロック部分を後部から係合するケ−ジ５の近位接続領域６．３の介在により互いに対して張設される。それによってケ−ジ５は挿入器具に固定される。こうしてケ−ジ５は、その延在方向へ、及び部材とともに挿入器具８の延在方向に動くことが可能になる。ケ−ジ５の近位接続領域６．３はその（外）基端側６．３．３に鋸歯６．３．４を有する限り、それによって挿入器具８とケ−ジ５の間に占められた角度位置が確保される。それにもかかわらず、特に図４の円形の凹部６．３．２の形成の図が示すように、挿入器具８とケ−ジ５間の縦方向延長Ｌへの垂直方向の方向転換は、双方から３０°まで及びそれ以上までの少なからぬ角度で可能になる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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