(57)【要約】  本発明のインプラントは、ヒト又は動物の体における椎間のインプラント（１７）であって、前方設置又は後方設置に適し、脊椎のそれぞれの椎骨終板（７）と相互作用できる少なくとも２つの軸受部（２１、２２）によってのみ互いに接続する２つの比較的に強固な支柱（１９、２０）を備え、２つの椎骨終板の間に設けられる際に、少なくとも１つの軸受部（２１、２２）は、隣接する椎骨終板（７）の形に少なくとも部分的に適合することができる少なくとも１つの比較的に柔軟な領域を備えている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒト又は動物の体における椎間のインプラント（１７；１１７）であって、
前方設置又は後方設置に適し、
脊椎のそれぞれの椎骨終板（７）と相互作用できる少なくとも２つの軸受部（２１、２２；１２１、１２２）によってのみ互いに接続する２つの比較的に強固な支柱（１９、２０；１１９、１２０）を備え、
前記２つの椎骨終板の間に設けられる際に、少なくとも１つの前記軸受部（２１、２２；１２１、１２２）は、隣接する椎骨終板（７）の形に少なくとも部分的に適合することができる少なくとも１つの比較的に柔軟な領域を備えているインプラント。
【請求項２】
前記軸受部は、前記支柱（１９、２０）と互いに接続している少なくとも２つ比較的に柔軟な板状部材（２１、２２）を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプラント（１７）。
【請求項３】
前記軸受部（１２１、１２２）のそれぞれは、前記支柱（１１９、１２０）に固着される軸受領域（１３１ａ、１３１ｂ及び１３２ａ、１３２ｂ）と、比較的に柔軟なアーム（１５１ａ、１５１ｂ及び１５２ａ、１５２ｂ）により前記支柱に接続する比較的に強固な板状部材（１４１、１４２）とを含むことを特徴とする請求項１に記載のインプラント（１１７）。
【請求項４】
前記支柱（１９、２０；１１９、１２０）及び前記板状部材（２１、２２；１２１、１２２）は、外側の本体部及び内側の横長形状である空洞部（２４；１２４）を規定することを特徴とする請求項２又は３に記載のインプラント（１７；１１７）。
【請求項５】
前記板状部材（２１、２２；１４１、１４２）は、血管新生用開口部（２６、２８；１２６、１２８）が設けられていることを特徴とする請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載のインプラント（１７；１１７）。
【請求項６】
前記軸受部は保持線条を含むことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のインプラント（１７；１１７）。
【請求項７】
Ｔｉ６Ａｌ４Ｖのような生体適合性金属材料又はＰＥＥＫ、ＰＬＬＡ又はＰＧＡのような生体適合性ポリマーからなる１つのブロックから形成されることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載のインプラント（１７；１１７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒト又は動物の体の脊髄における外科学分野に関し、特に、椎間のインプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、椎間のインプラントには２つの分類がある。
【０００３】
第１の分類は、椎間インプラントと呼ばれるインプラントに関し、これは、椎間板を交換するように行われ、従って、インプラントは２つの隣接する椎骨の間に設けられる。
【０００４】
第２の分類は、ＶＢＲ（椎骨本体の交換）型のインプラントに関し、これは、１つ又はそれ以上の椎骨を部分的に又は完全に交換するように行われる。
【０００５】
通常、骨の移植組織が結合するこれらの全てのインプラントは、インプラントと相互に作用している椎骨の本体との融合を可能とし、従って、脊椎の様々な病態の治療を可能とする。
【０００６】
図１に模式的に示すのは、第１の分類の型である従来の椎間のインプラント１である。
【０００７】
このインプラントは、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のような生体適合性プラスチック又はチタン合金のような金属からなり、実質的に平行六面体形であり、骨の移植組織の組込み及びこの移植組織と患者の骨との接触を可能とする開口部３を備えている。
【０００８】
図２はこのインプラントに支えられている椎骨５を示している。この図が示すように、インプラントと相互作用をする椎骨の椎骨終板７は、ある程度のくぼみを有する。
【０００９】
従って、実際には、椎骨５はインプラント１の縁部８及び９にのみ支えられている。このため、椎骨終板７及び椎骨の主要部１１は非常に大きな圧力を受け、時間の経過により、椎骨５の弱体化又は崩壊さえも引き起こす。
【００１０】
インプラントの縁部における圧力の集中について、図３のグラフに示す。
【００１１】
このグラフにおいて、横軸は図２のｘ軸方向に測定された椎骨終板の曲線部の横座標をｍｍで示し、縦軸はインプラント１により椎骨５が受ける圧力をフォンミーゼス圧力で示し、ＭＰａで表している。このグラフにおいて見られる２つの圧力のピーク１２ａ及び１２ｂは、椎骨終板７におけるインプラント１の縁部８及び９から圧力を受ける領域を示している。
【００１２】
従来、この欠点を改善するために、椎骨終板から力を受けるインプラントの表面に椎骨終板のくぼみに合う凸部を有するインプラントを製造することが考えられている。
【００１３】
例えば、そのようなインプラント１３を図４に示す。
【００１４】
実際には、それぞれ同一のくぼみを有する椎骨はない。従って、図４に示すインプラントは数個の椎骨の形には正しく適合するだろうが、他の椎骨には適合しない。
【００１５】
具体的に、ある椎骨において、図５に示すようにインプラント１３と椎骨終板７との接触が、孤立した位置において起こることは、図６の１５に示すように圧力のピークが椎骨終板の中央に生じることを意味する。
【００１６】
さらに、好ましくない外形により椎骨５の弱体化又は崩壊さえも引き起こすかもしれない。
【００１７】
これらの欠点を緩和することを目的として、米国出願公開２００４／２６７３６７号、国際公開２００４／０６４６９３号及び国際公開２００６／１２７８４９号に記載されているような脊椎のそれぞれの椎骨終板との相互作用が可能である軸受部を備え、ある程度の柔軟性を有する椎間のインプラントを用いることが提案されている。
【００１８】
この柔軟性により、椎骨終板とそれぞれ接するインプラントの軸受にかかる力を分配でき、それによって、椎骨の損傷につながるおそれがある圧力の集中を防ぐこととなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の柔軟な軸受領域を備える椎間のインプラントは、最適な血管再生及び骨融合ができないという欠点を有する。
【００２０】
本発明の主たる目的は、この欠点を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の目的は、ヒト又は動物の体に対して前方設置又は後方設置に適する椎間のインプラントを用いることにより達成され、このインプラントは、脊椎のそれぞれの椎骨終板と相互作用できる少なくとも２つの軸受部によってのみ互いに接続される２つの比較的に強固な支柱を備え、２つの椎骨終板の間に設けられる際に、少なくとも１つの軸受部は、隣接する椎骨終板の形に少なくとも部分的に適合することができる少なくとも１つの比較的に柔軟な領域を備えている。
【００２２】
軸受部により互いに接続する支柱の構造によると、本発明に係る柔軟な軸受領域を有する椎骨のインプラントは、骨融合及び血管再生に有利な空洞部を規定する。この空洞部は、特に骨移植組織を設けることを可能とする。
【００２３】
この特有の構造は、本発明に係るインプラントと、空洞部が無く、骨の融合及び血管再生を妨げる従来のインプラントとを区別する。
【００２４】
実際に、２つの支柱が、２つの軸受部によってのみ互いに接続し、それが、インプラントを特に単純な構造としている。
【００２５】
驚くことに、インプラントに空洞部を設けることは、想定している柔軟性のある軸受領域を設けることにもつながった。材料の強度について通常の知識を有する当業者の範囲内において適切な設計をすることにより、隣接する椎骨によるインプラントの粉砕のおそれを生じさせることなく、柔軟性と空洞部の設置とを調和させることが可能となることを見いだした。
【００２６】
本発明に至るまで、柔軟性のある軸受領域を有するインプラントにおいて、粉砕に耐えるために固くすることが必要であると考えられていた。
【００２７】
本発明に係るインプラントの他の任意の特徴は、
前記の軸受部は、前記の支柱と互いに接続している少なくとも２つ比較的に柔軟な板状部材を含む、このインプラントによると、板状の軸受部の形成により、すなわち、インプラントを構成する材料の形及び厚さ並びにその固有の弾性の働きにより、要望される柔軟性を得られる、
前記の軸受部のそれぞれは、前記支柱に固着される軸受領域と、比較的に柔軟なアームにより前記支柱に接続する比較的に強固な板状部材とを含む、これは前記の実施例の変形例であり、主要部に板状部材を接続する手段により、要望された柔軟性が得られる、
前記支柱及び前記板状部材は、外側の本体部及び内側の横長形状である空洞部を規定する、この特有の形状により、椎骨の椎骨終板の様々なくぼみの形に合うインプラントを得られる、
前記板状部材は、血管新生用開口部が設けられている、これらの開口部により、インプラントの領域において、血管網を再編できる、
前記軸受部は保持線条を含む、これらの保持線条は、インプラントをこれと隣接している椎骨終板の間に固定することに寄与する、
このインプラントは、Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ（チタン合金）のような生体適合性金属材料又はＰＥＥＫ、ＰＬＬＡ若しくはＰＧＡのような生体適合性ポリマーからなる１つのブロックにより形成される、このブロックの具体例は、特に単純であり、金属合金を機械にかけることにより又はポリマーを型にはめることにより、それぞれ得られる、これらの材料は、外科的インプラントの分野において広く用いられている。
【００２８】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の説明及び添付した図面に記載の試験により明らかとする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の第１のインプラントを示す斜視図である。
【図２】椎骨と相互作用をする従来の第１のインプラントを示す図である。
【図３】従来の第１のインプラントにより、椎骨が受ける圧力を示すグラフである。
【図４】従来の第２のインプラントを示す斜視図である。
【図５】椎骨と相互作用をする従来の第２のインプラントを示す図である。
【図６】従来の第２のインプラントにより、椎骨が受ける圧力を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係るインプラントを示す斜視図である。
【図８】椎骨と相互作用をし、その圧力が生じていない状態における本発明の一実施形態に係るインプラントを示す図である。
【図９】椎骨と相互作用をし、その圧力が生じている状態における本発明の一実施形態に係るインプラントとを示す図である。
【図１０】圧力が生じている状態において、インプラント１７により椎骨５が受ける圧力を示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態に係るインプラントの一変形例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るインプラントの一変形例を示す前面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図７に示すように、本発明の一実施形態に係るインプラントは、２つの板状部材２１、２２により互いに接続している２つの支柱１９、２０を含んでいる。
【００３１】
インプラント１７の主要部を構成する２つの支柱１９、２０は、垂直方向の力、すなわち、図７の直線Ｚの方向の力に対して高い抵抗力を有している。
【００３２】
板状部材２１、２２としては、支柱１９、２０に相対的な柔軟性を与える軸受部を構成する。荷重を与えた状態において、強固な支柱と柔軟な板との間の弾性変形の比は、約１対１０である。
【００３３】
図に示すように、支柱１９、２０と板状部材２１、２２とは、一方は外側の本体部を規定し、他方は内側の横長形状の空洞部２４を規定し、好ましくは識別できない軸を有する楕円部分を規定する。
【００３４】
また、板状部材２１、２２には、血管新生のための複数の開口部２６、２８が設けられている。
【００３５】
板状部材２１及び２２は、その外側の表面に保持線条（図示せず）を備えている。
【００３６】
インプラント７は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＬＬＡ（ポリ乳酸）又はＰＧＡ（アルギン酸プロピレングリコール）のような材料からなる単一のブロックにより形成されることが好ましい。この場合、インプラント１７は、例えば、型にはめることにより又は機械にかけることにより得られる。
【００３７】
図８は本発明に係るインプラント１７が、椎骨５の椎骨終板７と接触し、圧力がかかる前、すなわち、脊椎による力を受ける前を示している。
【００３８】
この図に示すように、インプラント１７と椎骨５の椎骨終板７との接触の様式は、図５に示すのと同一の様式である。この接触は、実質的に孤立した位置において起こる。
【００３９】
図９はインプラント１７に圧力をかけた状態、すなわち、インプラント１７が脊椎に設けられ、脊椎により力を受けている状態を示している。
【００４０】
この図に示すように、２つの比較的に柔軟な板状部材２１、２２は、互いに近づくように変形し、隣接する椎骨終板と接するこれら板状部材の表面積が相当増加することが可能となる。
【００４１】
この方法によると、図１０のグラフの平坦領域３０に示されるように、椎骨５がインプラント１７により受ける圧力の最適な分布を得ることができる。
【００４２】
この方法によると、椎骨５の損傷又は崩壊さえも起こるおそれのある孤立した位置における大きな圧力は除去される。
【００４３】
比較的に柔軟な板状部材２１、２２は、本発明に係るインプラント１７を椎骨の椎骨終板のあらゆる程度のくぼみに事実上適合できる。
【００４４】
従って、全ての椎骨に対して適合できる異なるインプラントの数をかなり減らすことができる。
【００４５】
比較的に柔軟な板状部材２１、２２に形成された開口部２６、２８は、椎骨の間の血管網の急速な再編を可能とする。
【００４６】
インプラントの内部の空洞部２４は、骨融合又は関節固定のために推奨される骨移植組織を設けることを可能とする。
【００４７】
比較的に柔軟な板状部材２１、２２は、隣接する椎骨終板の表面に従って変形することを可能とし、従って、当業者によく知られたウォルフの法則により骨の再成長を進行させることを可能とする。
【００４８】
本発明は図７〜図９に示すインプラントの形に限定されない。
【００４９】
従って、これらの図に示す対称的な形は、前方型の設置（すなわち、患者の体の前側を経由する）に適応し、非対称的な形は後方型の設置（すなわち、患者の体の後側を経由する）に適応できる。
【００５０】
当然に、本発明に係るインプラントの他の例は考えられる。
【００５１】
これについて、例えば、図１１及び図１２に示す一変形例のインプラント１１７が考えられ、このインプラントにおいて、椎骨終板に対する軸受部は、一方では、このインプラントの主要部に形成されている比較的に強固な支柱１１９、１２０に設けられた軸受領域１３１ａ、１３１ｂ及び１３２ａ、１３２ｂにより構成され、他方では、比較的に柔軟なアーム１５１ａ、１５１ｂ及び１５２ａ、１５２ｂによりこれらの支柱に接続される２つの比較的に強固な板状部材１４１、１４２により構成されている。
【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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【国際調査報告】
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