(57)【要約】【課題】上下椎体の一部を切除することなく、再置換することができる人工椎間板を提供する。【解決手段】補綴部位の上側に位置する椎体に接する椎体接合部材２と、下側に位置する椎体に接する椎体接合部材２とをそれぞれ設けるとともに、これら一対の椎体接合部材２の間に、再置換可能な被置換部材３を脱着自在に設ける。【選択図】図１
2004201985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の椎体間にある椎間板を補綴する再置換型人工椎間板であって、補綴部位の上側に位置する椎体に接する椎体接合部材と、下側に位置する椎体に接する椎体接合部材とをそれぞれ設けるとともに、これら一対の椎体接合部材の間に、再置換可能な被置換部材を脱着自在に設けたことを特徴とする再置換型人工椎間板。
【請求項２】
前記被置換部材は、上下にベース体を設け、これら一対のベース体が、上下の椎体からの荷重を受けるための弾性体を挟持していることを特徴とする請求項１記載の再置換型人工椎間板。
【請求項３】
前記被置換部材は、前記一対のベース体における、それぞれの主面に多孔質体を設けるとともに、これら一対の多孔質体を相対向させた状態で、前記多孔質体の内部空隙および前記多孔質体間に、前記弾性体を構成する高分子材料のハイドロゲルを充填することで、前記一対のベース体でもって前記弾性体を挟持するようにしたことを特徴とする請求項２記載の再置換型人工椎間板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、整形外科及び脳神経外科等の分野で使用される人工椎間板に関するものである。具体的には、要部を置換可能とした、再置換型人工椎間板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体内で重要な役割を担う椎間板において、椎間板ヘルニア等の疾病が発生した患者に対しては、患部椎間板の摘出後、自家移植骨、骨セメントまたは人工椎体スペーサー等を用いた椎体間固定術が行なわれてきた。
【０００３】
しかし、これらの治療法は椎体の固定を目的としており、本来、椎間板が有する柔軟性や負荷緩衝作用といった力学的特性を無視している。そのため、隣接する上下椎体に悪影響を及ぼし、二次的な椎間板障害を引き起こすことがあった。
【０００４】
従って、可動性を有する人工椎間板が、臨床の現場からは要求されており、これまでに、可動性を有する人工椎間板として、特許文献１の発明のもののように、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡという。）ハイドロゲルを応用した人工椎間板が提案されてきた。
【特許文献１】特開平８−９８８５０号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の人工椎間板は、ＰＶＡ等の高分子ハイドロゲルと多孔質セラミックスまたは金属を組み合わせた一体型の人工椎間板である。しかし、高分子ハイドロゲルを荷重負荷のかかる生体内環境下で長期間使用すると、様々な因子により高分子ハイドロゲルが劣化・破壊することがおこり得る。
【０００５】
ハイドロゲルに何等かの問題が発生し、再置換する必要が生じた際においても、一体型人工椎間板では、人工椎間板全体を交換しなくてはならない。その際、人工椎間板は、上下の椎体と強固に接合しているために、抜去摘出する際に、上下椎体の一部を大幅に切除する必要が生じ、患者に多大なる負担を発生させる問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、上下椎体の一部を切除することなく、要部を再置換することができる再置換型人工椎間板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明は、人の椎体間にある椎間板を補綴する再置換型人工椎間板であって、補綴部位の上側に位置する椎体に接する椎体接合部材と、下側に位置する椎体に接する椎体接合部材とをそれぞれ設けるとともに、これら一対の椎体接合部材の間に、再置換可能な被置換部材を脱着自在に設けたことを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、椎体接合部材と被置換部材を脱着自在に設けたことにより上下椎体の切除を必要としない低侵襲性の再置換が可能となり、患者への負担を大幅に軽減できる。
【０００９】
本発明において、椎体接合部材と被置換部材との係合方法として、有り溝係合、螺子係合などを用いることができるが、係合方法は、これらの方法に限定されるものではない。
【００１０】
各部材の材質として、前記椎体接合部材は、チタンあるいはチタン合金、コバルトクロム合金等の金属材料、アルミナあるいはハイドロキシアパタイト等のセラミックス材料、ポリエチレン等の高分子材料などを用いることができる。
【００１１】
被置換部材のベース体は、チタンあるいはチタン合金、コバルトクロム合金等の金属材料、アルミナあるいはハイドロキシアパタイト等のセラミックス材料、ポリエチレン等の高分子材料などを用いることができる。
【００１２】
被置換部材の弾性体は、ＰＶＡに代表されるビニル系、その他にメタクリレート系、エステル系等のハイドロゲルなどを用いることが好ましい。
【００１３】
特に、ＰＶＡは、生体内で安定であり、且つ、椎間板が有する柔軟性や負荷緩衝作用といった力学的特性を再現できるので、二次的な椎間板障害を防止することができる
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図によって説明する。
【００１５】
図１は本発明一実施形態の再置換型人工椎間板１を示し、図において、２は椎体接合部材、３は被置換部材、３ａはベース体、３ｂは弾性体、３ｃは多孔質体としてのメタルファイバーメッシュである。
【００１６】
各部材の材質として、前記椎体接合部材２は、チタンあるいはチタン合金、コバルトクロム合金等の金属材料、アルミナあるいはハイドロキシアパタイト等のセラミックス材料、ポリエチレン等の高分子材料などを用いることができる。
【００１７】
被置換部材のベース体３ａは、チタンあるいはチタン合金、コバルトクロム合金等の金属材料、アルミナあるいはハイドロキシアパタイト等のセラミックス材料、ポリエチレン等の高分子材料などを用いることができる。
【００１８】
上下の椎体からの荷重を受けるための、被置換部材３の弾性体３ｂは、ＰＶＡに代表されるビニル系、その他にメタクリレート系、エステル系等のハイドロゲルなどを用いることが好ましい。
【００１９】
特に、ＰＶＡは、生体内で安定であり、且つ、椎間板が有する柔軟性や負荷緩衝作用といった力学的特性を再現できるので、二次的な椎間板障害を防止することができる
図１の実施形態において、椎体接合部材２、ベース体３ａおよびメタルファイバーメッシュ３ｃは純チタンからなり、弾性体３ｂはＰＶＡからなる。
【００２０】
同図（ａ）には、相対する一対の椎体接合部材２の間が示されている。（ｄ）に示すように、この一対の椎体接合部材２の間に、（ｃ）に単独で示される、被置換部材３が、設けられる。
【００２１】
図１の実施形態において、前記椎体接合部材２と被置換部材３とは、有り溝２ａ，３ｄによって係合されているので、取り外し可能である。すなわち、この被置換部材３が再置換可能となっている。そして、有り溝２ａ，３ｄによる係合によれば、椎体接合部材２から被置換部材３が離脱し難いという利点がある。
【００２２】
なお、椎体接合部材２と被置換部材３との係合方法として、有り溝係合、螺子係合などを用いることができるが、係合方法は、これらの方法に限定されるものではない。
【００２３】
同図（ｂ）は、前記被置換部材３の構造と作製方法を説明するための図である。前記被置換部材３は、前記一対の椎体接合部材２と係合するため、有り溝３ｄを有する一対のベース体３ａの間に、多孔質体、ここではメタルファイバーメッシュ３ｃが設けられている。このメタルファイバーメッシュ３ｃは、熱溶着により、前記ベース体３ｂに固定されている。そして、この多孔体内部を含めた、前記一対のベース体３ｂ間にＰＶＡを充填する。この方法によれば、ＰＶＡの弾性体３ｂが、前記メタルファイバーメッシュ３ｃに担持されることから、弾性体３ｃは、前記ベース体３ｂ間に固定される。
【００２４】
なお、前記メタルファイバーメッシュ３ｃに替わるものとして、他の、適当な多孔質体を適宜用いることができる。
【００２５】
ここで、前記ＰＶＡの調整方法例及び設置方法例を説明する。
【００２６】
ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）：水＝８０：２０の重量比で作製した混合溶液に重合度８８００のＰＶＡを溶解し、ＰＶＡゲルを作製した。このＰＶＡゲルを、射出成型機を用いて、前記図１（ｂ）の状態にある、一対のベース体３ａ間に充填した。その後、ＤＭＳＯと水をエタノールで洗浄し、６０℃で１２時間、１４０℃で３時間、真空熱処理をした。余剰のＰＶＡを切削にて除去した後、水中に４８時間以上浸漬してＰＶＡをハイドロゲル化させた。これにより被置換部材３が完成する。
【００２７】
この後、前述のように、被置換部材３と椎体接合部材２とを組み合わせることで、前記再置換型人工椎間板１となる。
【００２８】
図４は、この再置換型人工椎間板１の設置状態を示す。
【００２９】
同図に示すように、再置換型人工椎間板１の椎体接合部材２は、上下の椎体Ｂに接合する。そして、図５に示すように、上下の椎体Ｂに椎体接合部２が接合した状態で、被置換部材３は、椎体接合部２から取り外すことができ、また、新たな椎体接合部２を係合固定させることができる。
【００３０】
次に、図２は、別実施形態に係る本発明の再置換型人工椎間板１を示す。
【００３１】
この実施形態は、図１の実施形態と、形状的には変わらないが、材質が異なっている。すなわち、図２の実施形態では、椎体接合部材２およびベース体３ａはアルミナセラミックスからなり、弾性体３ｂはＰＶＡからなり、ファイバーメッシュ３ｃは純チタンからなる。
【００３２】
この実施形態において、アルミナセラミックスからなるベース体３ａとメタルファイバーメッシュ３ｃの接合方法は、次のように行なうことができる。すなわち、ベース体３ｂ表面の所望部位にＣＶＤ法等により、純チタンのコーティング層を形成する。そして、このコーティング層の上に、純チタンからなるファイバーメッシュ３ｃを融着する。以上のようにして、両者の接合を行なうことができる。
【００３３】
また、ＰＶＡの調整方法および設置方法は、前述の方法に準じて行なうことができる。
【００３４】
次に、図３は、別の実施形態に係る本発明の再置換型人工椎間板１を示す。
【００３５】
図３の実施形態において、椎体接合部材１には、被置換部材２のベース体３ａを嵌合するための凹部２ｂが凹設され、また、同図（ｄ）に示すように、弾性体３ｂは、一対の椎体接合部材２の間から露出している。椎体接合部材２と被置換部材３とは、固着されずに、当接状態にあるので、被置換部材３は、置換可能である。このような構造は、部材を精密に加工する必要がないので、製作上有利である。
【００３６】
本実施形態における各部の材質は、椎体接合部材２、ベース体３ａおよびメタルファイバーメッシュ３ｃは純チタンからなり、弾性体３ｂはＰＶＡからなる。
【００３７】
また、メタルファイバーメッシュ３ｃの固定方法は、図１の実施形態と同様に融着法で行なうことができる。ＰＶＡの調整方法および設置方法は、前述の方法に準じて行なうことができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意の形態とすることができることは云うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、人の椎体間にある椎間板を補綴する再置換型人工椎間板であって、補綴部位の上側に位置する椎体に接する椎体接合部材と、下側に位置する椎体に接する椎体接合部材とをそれぞれ設けるとともに、これら一対の椎体接合部材の間に、再置換可能な被置換部材を脱着自在に設けたことから、上下椎体の切除を必要としない低侵襲性の再置換が可能となり、低出血量、低感染性をもたらし、患者への負担を大幅に軽減できる。
【００４０】
また、前記被置換部材を、上下にベース体を設け、これら一対のベース体が、上下の椎体からの荷重を受けるための弾性体を挟持するようにした場合、柔軟性や負荷緩衝作用を持つので、二次的な椎間板障害を防止するしている。
【００４１】
また、前記被置換部材において、前記一対のベース体における、それぞれの主面に多孔質体を設けるとともに、これら一対の多孔質体を相対向させた状態で、前記多孔質体の内部空隙および前記多孔質体間に、前記弾性体を構成する高分子材料のハイドロゲルを充填することで、前記一対のベース体でもって前記弾性体を挟持するようにした場合、本来、椎間板が有する柔軟性や負荷緩衝作用といった力学的特性を再現できるので、二次的な椎間板障害を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態に係る再置換型人工椎間板を示す斜視図であり、（ａ）は椎体接合部材を単独で示し、（ｂ）は被置換部材の作製途中の状態を示し、（ｃ）は被置換部材を単独で示し、（ｄ）は椎体接合部材と被置換部材を組み合わせた状態の再置換型人工椎間板を示す。
【図２】本発明別実施形態に係る再置換型人工椎間板を示す斜視図であり、（ａ）は椎体接合部材を単独で示し、（ｂ）は被置換部材の作製途中の状態を示し、（ｃ）は被置換部材を単独で示し、（ｄ）は椎体接合部材と被置換部材を組み合わせた状態の再置換型人工椎間板を示す。
【図３】本発明別実施形態に係る再置換型人工椎間板を示す斜視図であり、（ａ）は椎体接合部材を単独で示し、（ｂ）は被置換部材の作製途中の状態を示し、（ｃ）は被置換部材を単独で示し、（ｄ）は椎体接合部材と被置換部材を組み合わせた状態の再置換型人工椎間板を示す。
【図４】本発明の再置換型人工椎間板を人体内に装着した状態を示す説明図である。
【図５】本発明の人工椎間板を人体内に装着した後、再置換する際の交換状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・再置換型人工椎間板，２・・椎体接合部材，２ａ・・有り溝，２ｂ・・凹部，３・・被置換部材，３ａ・・ベース体，３ｂ・・弾性体，３ｃ・・メタルファイバーメッシュ，３ｄ・・有り溝，Ｂ・・椎体
【図１】
2004201985.tif 000003
【図２】
2004201985.tif 000004
【図３】
2004201985.tif 000005
【図４】
2004201985.tif 000006
【図５】
2004201985.tif 000007