(57)【要約】この発明は、２つの椎骨の２つの棘突起間に適用されるように設計されたスペーサを含む椎間インプラントに関するものである。スペーサは、第１の材料からなり各々が第１の端部（１０ａ、１２ａ）および第２の端部（１０ｂ、１２ｂ）を含む２つの要素（１０、１２）を備え、前記第１の端部（１０ａ、１２ａ）は棘突起に固着可能であり、スペーサはさらに、前記第１の材料よりも大きい弾性変形性の第２の材料からなる接続片（１４）を備え、前記接続片が前記２つの要素（１０、１２）の前記第２の端部（１０ｂ、１２ｂ）を相互接続することにより、前記２つの要素（１０、１２）にかかる応力は弱められ、前記接続片によって、前記椎間インプラントは前記椎骨の相対的な動きを制限および抑制することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの椎骨の２つの棘突起（３４、３６）間に適用されるように設計されたスペーサを含む椎間インプラントであって、前記インプラントは前記スペーサが、
第１の材料からなり、棘突起（３４、３６）に固着可能な第１の端部、および凹部（１６）を有する第２の端部（１０ｂ、１２ｂ）を各々が含む、２つの要素（１０、１２）と、
前記第１の材料よりも大きな弾性変形性の第２の材料からなる接続片（１４）とを備えることを特徴とし、前記インプラントはさらに、前記接続片が前記２つの要素（１０、１２）の前記第２の端部（１０ｂ、１２ｂ）を相互接続し、前記接続片が、前記接続片と前記２つの要素との間の接合力を増加させるために、前記凹部（１６）に挿入されるのに好適な突出部（１８）を含み、前記接続片が、前記椎骨の相対的な動きを前記椎間インプラントが制限および抑制することを可能にすることを特徴とする、椎間インプラント。
【請求項２】
前記凹部（１６）と、前記凹部が協働する前記突出部（１８）とが、前記スペーサの縦軸と実質的に平行に配向されることを特徴とする、請求項１に記載の椎間インプラント。
【請求項３】
前記接続片（１４）の前記第２の材料が、重合で得られる本体により構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の椎間インプラント。
【請求項４】
前記要素（１０、１２）の前記第１の材料がチタン合金であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の椎間インプラント。
【請求項５】
前記２つの要素（１０、１２）の各々の第１の端部（１０ａ、１２ａ）が、棘突起（３４、３６）を受けるのに好適な切欠き（１０′ａ、１２′ａ）を２つの翼（２０、２１、２２、２３）間に形成し、前記インプラントがさらに、前記２つの翼（２０、２１、２２、２３）を相互接続する調節可能な長さの紐（３０、３２）を備え、前記紐（３０、３２）が、前記第１の端部（１０ａ、１２ａ）を前記棘突起（３４、３６）に固着するように前記棘突起（３４、３６）の或る部分を取囲むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の椎間インプラント。
【請求項６】
前記２つの要素の各々の第１の端部（１０ａ、１２ａ）が、棘突起（３４、３６）を受けるのに好適な切欠き（１０′ａ、１２′ａ）を２つの翼（２０、２１、２２、２３）間に形成し、前記インプラントがさらに、前記第１の端部（１０ａ、１２ａ）を前記棘突起（３４、３６）に固着するように前記翼（２０、２１、２２、２３）および前記棘突起（３４、３６）を通じて横方向に通過するのに好適なピン（４０）を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の椎間インプラント。
【請求項７】
各々の第１の端部（１０ａ、１２ａ）が、棘突起（３４、３６）を受けるのに好適な切欠き（１０′ａ、１２′ａ）を２つの翼（２０、２１、２２、２３）間に形成し、前記インプラントがさらに、前記翼（２０、２１、２２、２３）を相互接続する、クリップを形成する半円部（４２）を備え、前記クリップ（４２）が、前記第１の端部（１０ａ、１２ａ）を前記棘突起（３４、３６）に固着するように前記棘突起（３４、３６）の或る部分を取囲むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の椎間インプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は椎間インプラントに関し、特定的には、２つの椎骨の２つの棘突起間に適用されるように設計された椎間インプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の種類のインプラントが棘突起間に挿入および固定される適応症は、一般に椎間円板の劣化に由来するものである。具体的には、椎間円板の後部が劣化すると、円板で分離される２つの椎骨は脊柱の伸展によって互いの方へと異常に動く。一般的に、これによって神経根が捉えられるため、この問題を抱える人は痛みを覚えることになる。
【０００３】
棘突起間に挿入されかつ固定手段を備えたスペーサを含む椎間インプラントが周知である。これらのスペーサは一般にチタン合金からなり、その端部の各々に切欠きを備え、棘突起はこれら切欠きに受けられる。さらにスペーサは紐で保持され、これら紐は各々の切欠きにある２つの対向する端縁を相互に接続し、各々の棘突起の壁の一部のまわりに締付けられる。
【０００４】
このようなインプラントは椎骨が互いへと動くことができる程度を制限するが、これは、脊柱が伸展する際に、棘突起が挿入される対向した切欠きの底部に対して棘突起が当接する傾向にあることによる。しかしながらスペーサを形成する材料は、損傷を受けていないときに椎骨が互いの方へ動き得る程度を制限する椎間円板の材料と比較して硬く、このため、たとえば歩行中に脊柱へ伝えられ得る衝撃が、スペーサで相互接続される２つの椎骨間で弱められることはない。さらに、スペーサは椎間円板の残りの部分と同じ機械的特性を有してはいないため、脊柱の全体的な機械的特性は、損傷を受けていない脊柱と比較して顕著な不連続性を呈し、こうして椎間円板の劣化がひどくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、棘突起が当接する２つの対向する切欠きを備えた椎間インプラントであって、これら切欠きが相対的な可動性を有し、これらの間の相対的な動きが弱められる、椎間インプラントを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、この発明は、２つの椎骨の２つの棘突起間に適用されるよう設計されたスペーサを含む椎間インプラントであって、前記スペーサが以下のものを備えることを特徴とする、椎間インプラントを提供する。すなわち前記スペーサは、
第１の材料からなる２つの要素を備え、その各々は第１の端部および第２の端部を含み、前記第１の端部は棘突起に対し固着可能であり、前記スペーサはさらに
接続片を備え、前記接続片は、前記第１の材料よりも大きな弾性変形性を有する第２の材料からなり、前記接続片は前記２つの要素の前記第２の端部を相互接続し、こうして前記２つの要素に対してかかる応力は弱められ、前記接続片は、前記椎間インプラントが前記椎骨の相対的な動きを制限および抑制することを可能にする。
【０００７】
こうして、棘突起に対し各々固着された２つの要素間に位置する接続片は、棘突起が互いの方へ動く際に圧縮される傾向にあり、こうして前記２つの要素にかかる応力を吸収する。この結果として椎骨は、損傷を受けていない椎間円板によって与えられる本来の弾性に近い量の弾性で互いの方へ動く。さらに椎骨の相対的な弾性可動性は、椎骨を合わせて保持する後靭帯の弾性変形性に適合する。こうして、システムであって、その構成要素の相対的な可動性が、応力の下における元の損傷を受けていない系の要素の相対的な可動性と実質的に同一である、システムが得られ、これによって要素をさらなる劣化から保護する。
【０００８】
有利な態様で、スペーサの前記第２の端部は、前記接続片を接合するのに好適な固着壁を備える。こうして追加の固定部材が必要でなくなり、第２の材料の接着特性は固着壁と協働する。
【０００９】
この発明の特定の実施例では、前記固着壁は、前記接続片の突出部と協働するのに好適な凹部を備え、こうして前記接続片と前記壁との間の接合を増加する。凹部は壁の中に形成されるため、前記壁の表面積が増加し、こうして２つの材料のうち一方が他方の材料の壁に対し成形され得る際における、これら材料間の接触面積が増加することが理解されるであろう。接触面積の増加は、前記接続片と前記２つの要素との間の接続力を増加させる。さらに凹部は、接触面積を増加させるとともに前記２つの要素と接続片の材料との間の静止摩擦力も増加させるように形成され、前記力は接続力に追加される。
【００１０】
前記接続片の前記第２の材料は、重合により得られる本体で有利に構成される。結果として接続片は、材料が予め重合される場合には前記要素に対して容易に熱成形することができ、または、前記第２の材料を構成する単量体が、組立の実行に十分な時間を与えるのに十分遅い速さで重合する場合には、現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）構成することもできる。
【００１１】
この発明の好ましい実施例では、前記要素の前記第１の材料はチタン合金である。これにより、前記接続片を接合するのに好適な前記固着壁内の凹部を形成することが容易となる。
【００１２】
第１の特定の実施例では、前記２つの要素の第１の端部の各々は、棘突起を受けるのに好適な切欠きを２つの翼の間に形成し、前記インプラントはさらに、前記２つの翼を相互接続する調節可能な長さの紐を備え、前記紐は、前記第１の端部を前記棘突起に固着するように前記棘突起の一部を取囲む。
【００１３】
したがって、椎間インプラントのこの特徴は、前記要素を棘突起に固定する態様に存在する。紐は前記スペーサの前記要素の各々に対して予め設けられ、前記スペーサが２つの突起間に一旦挿入されると、前記要素は前記紐を締付けることによって突起に固着される。
【００１４】
この発明の第２の特定の実施例では、前記２つの要素の第１の端部の各々は、棘突起を受けるのに好適な切欠きを２つの翼の間に形成し、前記インプラントはさらに、前記翼および前記棘突起を通じ横方向に通過するのに好適なピンを備え、これにより前記第１の端部を前記棘突起に対し固着する。
【００１５】
この構成では、棘突起は横断的に貫通され、要素はピンまたはリベットを用いて棘突起と接続され、ピンまたはリベットは要素の２つの壁を通り、さらにこれらの間に位置する突起を通る。ピンまたはリベットは、翼の一方または両方に対して、これが誤って外れるのを防ぐように固定される。
【００１６】
この発明の第３の特定の実施例では、各々の第１の端部は棘突起を受けるのに好適な切欠きを２つの翼の間に形成し、前記インプラントはさらに、前記翼を相互接続する、クリップを形成する半円部を備え、前記クリップは、前記第１の端部を前記棘突起に固着するように前記棘突起の一部を取囲む。
【００１７】
クリップはこの結果として、スペーサが挿入された後に前記要素の翼に対し容易に固定される。後により詳細に説明するように、この特定の実施例では翼が外されるためスペーサは大掛かりな手術なしに後靭帯に挿入される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照しつつこの発明の特定の実施例に関する以下の説明を熟読することにより明らかとなるであろう。なお、この実施例の説明は限定を意図したものではない。
【００１９】
スペーサと、これを構成する要素の接続方法とについて、まず図１を参照しつつ説明する。
【００２０】
椎間インプラントは２つの対称な要素１０および１２を含み、これらの各々は第１の端部１０ａおよび１２ａと、第２の端部１０ｂおよび１２ｂとを有する。２つの要素１０および１２は、永久的に体内で脊柱にとどまるのに好適な、チタン合金の種類の生物適合性の材料からなる。
【００２１】
各々の第１の端部１０ａ、１２ａは切欠き１０′ａ、１２′ａを備え、ここに棘突起がもたれかかることができ、ここで第１の端部１０ａ、１２ａの各々は、第１の端部１０ａ、１２ａを通過する棘突起の円周の実質的に２分の１を取囲む。
【００２２】
要素１０および１２は、これらの間にある接続片１４により相互接続され、前記要素１０および１２は互いに対し対称に保持される。より厳密には、相互接続されるのは要素１０および１２の２つの端部１０ｂおよび１２ｂである。
【００２３】
接続片１４は、重合で得られるプラスチック材料の種類の本体からなる。本体は、前記要素１０および１２の材料よりも大きい弾性変形性を有する材料から選択され、特に、脊柱のさまざまな要素を合わせて保持する後靭帯と類似の弾性を有する材料から選択される。
【００２４】
有機ケイ素化合物が重合体を形成し、その機械的特性はその基本成分の選択によって、特に置換の程度、置換基の性質、および分子量によって決定することができ、さらにこれら重合体は可塑性挙動と比較して優勢な弾性挙動を有する。したがってこれらは、前記２つの要素１０および１２を相互接続するのに好適な材料族を構成する。さらにこれら重合体は、無機組成物の材料に対し高い接着性を有し得る。したがって、要素１０および１２がチタン合金からなる場合、接続片１４は良好な接続をもたらす。
【００２５】
しかしながら、好適な重合体の種類の材料は有機シリコン化合物に限定されず、類似の特性を備えた他のあらゆる材料を用いてもよい。
【００２６】
前記接続片１４の材料は、実質的に平坦な前記２つの端部１０ｂおよび１２ｂの各端部の固着壁との接合に好適である。しかしながら接着性を増加させるために、凹部１６が端部１０ｂおよび１２ｂの固着壁の中に形成され、これら凹部は、凹部１６に挿入される接続片１４の突出部１８と協働するのに好適である。
【００２７】
この特徴点は第１に、２つの材料間の接触面積を増加させることにより、前記接触表面への正常な方向におけるこれら材料間の接続力を増加させ、第２に静止摩擦力を生み出し、これは接合力に追加される。
【００２８】
このような接続は、型の中で互いに向き合うように保持された２つの要素１０および１２間に熱した重合体を射出すること、または、単量体の反応速度が十分に遅ければ、２つの要素１０および１２間に冷たい単量体の混合物を成形することのいずれかによってもたらされる。これにより突出部１８は、凹部１６に挿入される液体重合体または半液体重合体が冷却後または化学反応後に凝固する際に、現場で形成される。接続片１４は要素１０および１２間に置かれる重合体で構成され、さらに、これが液体の状態にある間に向い合う要素間にこれを維持するためには、型の壁は必然的に２つの要素１０および１２と一直線上にあってこれら要素間の空間を取囲まなければならないことが理解されるであろう。
【００２９】
特定の実施例（図示せず）では、固着壁内に形成された凹部１６は、要素１０および１２の外壁へ開いており、こうして液体重合体は、空気がその中に捉えられることなく凹部１２内に完全に入り込む。その結果、接続片１４の材料と要素との間の接続が強化される。
【００３０】
加えて、図１でスペーサの縦軸と平行であるように示した凹部は、縦軸に対し斜めに形成される、および／または非直線であることもできる。これらの構成により、要素１０および１２に対する重合体の静止摩擦力が増加でき、こうしてこれらの相互接続が強化される。
【００３１】
この発明の別の実施例（図示せず）では、要素１０および１２はその第２の端部１０ｂおよび１２ｂの固着壁内で軸方向に貫通され、こうして、その切欠き１０′ａおよび１２′ａの底部に、その第１の端部１０ａおよび１２ａヘ開く単一の凹部が形成される。切欠きに隣接して位置した、凹部を形成する孔の一部は、固着壁へ開く孔よりも大きな直径を有し、こうして肩が形成される。こうして接続片は、重合体の種類の材料が２つの凹部内に入り込んで、その切欠き１０′ａおよび１２′ａの底部表面まで凹部を完全に満たすように、要素１０および１２間に成形される。さらに孔の直径は図１に示す凹部の直径よりも大きい。したがって重合体の種類の材料が一旦硬化すると、２つの要素１０および１２は孔の内壁に対してその接着性により固着されるばかりでなく、前記より大きい直径の部分に成形された材料部分が前記肩に対し当接するため機械的にもまた固着される。
【００３２】
この発明の特定の実施例を、図２、図３および図４を参照して以下に説明する。
【００３３】
図２は、切欠き１０′ａおよび１２′ａの２つずつの対向する端縁が形成する翼２０、２１、２２、２３が紐３０および３２の対によって相互接続される、第１の特定の実施例を示し、各々の紐について、前記翼２０、２１間、および翼２２、２３間の長さの部分は調節可能であり、前記紐３０および３２に対して加えられ得る張力によってロックされる。
【００３４】
図２は、接続片１４で接続される２つの要素１０および１２を示す。この発明のインプラントは２つの隣接する椎骨の２つの棘突起３４、３６間に挿入され、ここで、対向する方向に向く２つの切欠き１０′ａおよび１２′ａは、それぞれ上方の棘突起３４の隣接する底部の一部、および下方の棘突起３６の隣接する頂部の一部と係合する。
【００３５】
紐３０および３２は、棘突起３４および３６がそれぞれの切欠き１０′ａおよび１２′ａにロックされ得るように、上方の棘突起３４の頂部および下方の棘突起３６の底部のまわりをそれぞれ通る。ロックは紐３０および３２を締付けることにより行なわれ、これら紐は翼２１および２３の中に形成された溝により前記翼２１および２３内に捉えられる。
【００３６】
こうして要素１０および１２はそれぞれ棘突起３４および３６に固着され、前記棘突起３４、３６の相対的な動きは、重合体の種類の材料からなる接続片１４の変形限界内で可能となる。
【００３７】
２つの棘突起３４および３６が互いに向かって動く際、特に脊柱の伸展中に、２つの要素１０および１２は弾性の態様で接続片１４を圧縮し、すなわち、棘突起３４および３６を互いから離して保持する傾向にある反力は、２つの棘突起の相対的なずれと実質的に比例する。こうしてインプラントは、神経根が捉えられないようにインプラントがその働きとして２つの椎骨間に維持する間隔に関し、取替えるべき椎間円板の役割（または椎間円板の取替えるべき部分の役割）を引受けることができる。こうしてさらに、結果として棘突起にかかる応力は、後靭帯により棘突起にかかる応力と適合できる。
【００３８】
さらに、脊柱を曲げる際に２つの棘突起３４および３６が互いから離れるとき、接続片は或る牽引力を受けるが、その復原力もまた、少なくとも小さな度合いで、接続片が受ける伸張と実質的に比例する。こうして脊柱は、２つの棘突起が固定の態様で互いに固着される際に可能な程度よりも大きな程度で曲がることができる。
【００３９】
図３は、切欠きの翼と、これらの間に挿入される棘突起とが、棘突起を通じて通過するピンにより互いにロックされる、この発明の第２の特定の実施例を示す。
【００４０】
図３は、２つの棘突起３４および３６間の椎間スペーサと、棘突起３４および３６の或る部分に係合する翼２０、２１の対および２２、２３の対とを示す。さらに、それぞれのピン４０は、切欠き１０′ａおよび１２′ａと、棘突起３４および３６とを通じて通過する。翼２０、２１および２２、２３は２つの対向する開口部でそれぞれ貫通され、ここにピン４０が挿入されてその端部で固定される。
【００４１】
棘突起３４、３６間にインプラントを挿入する前に、前記棘突起はそれぞれの開口部で横方向に貫通され、これら開口部の直径はピン４０の直径よりも大きい。次に椎間スペーサが棘突起３４、３６間に挿入され、次にリベットを形成するピン４０が翼２０、２１および２２、２３、ならびに対応する棘突起３４、３６を通じてスライドされる。ピン４０の端部は長手方向に平らにされ、こうしてこれらが通過する翼２０、２１および２２、２３の開口部よりも大きな直径がピンに与えられる。こうしてピン４０はスペーサに対し長手方向の並進についてロックされ、このように２つの要素１０および１２はそれぞれ棘突起３４および３６に固着される。
【００４２】
発明のこの第２の特定の実施例では、椎間靭帯を除去したり、またはスペーサを挿入すべき椎間空間の上および下に横たわる棘上靭帯を離断したりする必要がない。スペーサの挿入中、翼２０、２１および２２、２３の対は棘突起を取囲むのに好適な手段で相互接続されないため、スペーサを挿入すべき椎間空間からを除いては椎間靭帯を除去したり棘上靭帯を離断したりする必要はない。
【００４３】
図４は、第２の実施例について上述したのと同じ利点をもたらすこの発明の第３の実施例を示す。
【００４４】
図４は、２つの棘突起３４および３６間の椎間スペーサと、棘突起３４および３６の対に係合する翼２０、２１の対および２２、２３の対とを示す。対照的に、椎間スペーサの要素１０および１２は、クリップを形成するそれぞれの半円部４２によって棘突起３４および３６に固着される。
【００４５】
半円部４２はフックを形成する２つの端部を含み、これらは半円部の内側へ向けられ、翼２０、２１の対および２２、２３の対の外壁に形成された開口部に挿入するのに好適である。半円部４２は弾性変形可能であるため、要素１０および１２に対し圧力嵌めされる。
【００４６】
スペーサが一旦棘突起３４、３６間に挿入されると、クリップ４０は、半円部４２の内壁が棘突起の壁部分を覆うように要素１０および１２に固定され、切欠き１０′ａおよび１２′ａで覆われる棘突起の壁部分を補完する。こうして棘突起３４および３６は、クリップ４２により切欠き１０′ａおよび１２′ａに保持され、こうして要素１０および１２が前記棘突起に固着される。
【００４７】
この発明の上述の実施例は、２つの隣接する椎骨間に置くのに好適な椎間インプラントのみに限定されるものではない。したがって、３つの連続する椎骨の相対的な動きを制限および抑制するために、その翼の端部を介しその縦軸に沿って相互接続された、上述の２つのインプラントにより構成されるインプラントを提供することもまた、この発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の椎間スペーサを示す軸方向断面図である。
【図２】調節可能な固定紐を設けた椎間インプラントを示す立面図である。
【図３】固定ピンを設けた椎間インプラントを示す立面図である。
【図４】固定クリップを設けた椎間インプラントを示す立面図である。
【国際公開パンフレット】
2004502490.tif 000003
2004502490.tif 000004
2004502490.tif 000005
2004502490.tif 000006
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2004502490.tif 000012
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2004502490.tif 000014
2004502490.tif 000015
2004502490.tif 000016
2004502490.tif 000017
2004502490.tif 000018
2004502490.tif 000019
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004502490.tif 000020
2004502490.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月19日(2002.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
２つの椎骨の２つの棘突起（３４、３６）間に適用されるように設計されたスペーサを含む椎間インプラントであって、前記インプラントは前記スペーサが、
第１の材料からなり、棘突起（３４、３６）に固着可能な第１の端部、および凹部（１６）を設けた固着壁を有する第２の端部（１０ｂ、１２ｂ）を各々が含む、２つの要素（１０、１２）と、
前記第１の材料よりも大きな弾性変形性の第２の材料からなり、前記第１の材料への接合に好適な接続片（１４）とを備えることを特徴とし、前記インプラントはさらに、前記接続片が前記２つの要素（１０、１２）の前記固着壁（１０ｂ、１２ｂ）を相互接続し、前記接続片が、前記接続片と前記２つの要素との間の接合力を増加させるために、前記凹部（１６）に挿入される突出部（１８）を含み、前記接続片が、前記椎骨の相対的な動きを前記椎間インプラントが制限および抑制することを可能にすることを特徴とする、椎間インプラント。
【国際調査報告】
2004502490.tif 000022
2004502490.tif 000023
2004502490.tif 000024
2004502490.tif 000025
2004502490.tif 000026
2004502490.tif 000027