(57)【要約】【課題】ヒトまたは動物の体内に永久的または一時的に導入するインプラントにおいて、間隔をあけて配置された身体部分および／または他の移植部品を接続する本体を備えたインプラントを提供する。【解決手段】インプラントは、負荷軸Ｌを備え、その負荷軸に沿って主要張力および／または圧縮力が伝導される。また、負荷軸に直角に形成された少なくとも１つの回転軸Ｄを備え、その回転軸は、回転軸を軸とした本体の少なくとも制限された屈曲、特に負荷軸に沿って配置された本体の両端における屈曲を容易にする。少なくとも１つの回転軸が、スイベルジョイント１１，１２，１３，１４，１５によって形成され、そのスイベルジョイントは本体と一体型として構成される。【選択図】図１
2007117735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトまたは動物の体内に永久的または一時的に導入するインプラントであり、間隔をあけて配置された身体部分および／または他の移植部品を接続する本体を有するインプラントであって、
負荷軸（Ｌ）であって、その負荷軸に沿って主要張力および／または圧縮力が伝導される負荷軸と、
前記負荷軸に交差して形成された少なくとも１つの回転軸（Ｄ）であって、その回転軸を軸とした前記本体の少なくとも制限された屈曲、特に前記負荷軸に沿って配置された前記本体の両端における屈曲を容易にする回転軸と、
を含むインプラントであって、
前記少なくとも１つの回転軸が、スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）によって形成され、そのスイベルジョイントが前記本体と一体型として構成されるインプラント。
【請求項２】
前記複数のスイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）の回転軸が、前記負荷軸（Ｌ）に対して異なる面において、特に直角に、交差して配置された、請求項１に記載のインプラント。
【請求項３】
前記複数のスイベルジョイントの回転軸が、前記負荷軸（Ｌ）を軸として互いに対して回転されている、請求項１または２に記載のインプラント。
【請求項４】
前記複数スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）が、前記負荷軸に沿って、異なる面に重なって備えられ、前記スイベルジョイントが互いに対して９０°ずらして備えられている、請求項１〜３のいずれかに記載のインプラント。
【請求項５】
前記スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）がフィルムヒンジの形に形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載のインプラント。
【請求項６】
前記スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）が、１つ、好ましくは２つのリガメントにより形成され、前記リガメントが、前記回転軸に沿って互いに対向する位置に配置され、前記負荷軸（Ｌ）に対して平行する面に延伸している、請求項１〜５のいずれかに記載のインプラント。
【請求項７】
前記スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）が、１つ、好ましくは２つのリガメントにより形成され、前記リガメントが、前記回転軸に沿って互いに対向する位置に配置され、前記本体の外周壁から、前記負荷軸に平行に配置される前記本体の中心軸に向かって延伸している、請求項１〜６のいずれかに記載のインプラント。
【請求項８】
前記本体が少なくとも１つ、好ましくは２つの切り抜き部（１７，１８）を有し、その切り抜き部が前記負荷軸（Ｌ）に対して垂直な面に位置し、この面に前記スイベルジョイントが、特にこの面に垂直に備えたリガメントの形態で設けられ、前記切り抜き部が前記スイベルジョイントの両側にあり、前記スイベルジョイントを軸とした傾斜が可能になっている、請求項１〜７のいずれかに記載のインプラント。
【請求項９】
前記切り抜き部（１７，１８）が、少なくとも前記本体の前記壁部分において、前記スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）から先細りする、請求項８に記載のインプラント。
【請求項１０】
前記スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）が、前記本体の二等分線に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のインプラント。
【請求項１１】
前記本体が少なくとも２つ、好ましくは数個の円板またはリング（２，３，４，５，６，７）を有し、それらの円板またはリングが互いにスイベルジョイントにより接続されている、請求項１〜１０のいずれかに記載のインプラント。
【請求項１２】
前記本体、特に本体に含まれる前記円板またはリング（２，３，４，５，６，７）部分に、連続した空間（１９〜２４）が、中央に、前記負荷軸に沿った前記中心軸の同軸方向に配置されている、請求項１〜１１のいずれかに記載のインプラント。
【請求項１３】
前記空間（１９〜２４）が星型、十字架型、またはクローバの葉型である、請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１４】
前記円板またはリング（２，３，４，５，６，７）を、２〜１０個、特に２〜６個、好ましくは４〜６個備えた、請求項１２または１３に記載のインプラント。
【請求項１５】
前記スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）を、１〜５個、特に３〜５個備えた、請求項１〜１４のいずれかに記載のインプラント。
【請求項１６】
前記本体が、奇数個の前記スイベルジョイント（１１，１２，１３，１４，１５）と、偶数個の前記円板またはリング（２〜７）とを有する、請求項１〜１５のいずれかに記載のインプラント。
【請求項１７】
前記本体が、前記負荷軸の軸方向に平行に弾性変形が可能であり、特に圧縮性がある、請求項１〜１６のいずれかに記載のインプラント。
【請求項１８】
前記本体に含まれる前記円板またはリング（２，３，４，５，６，７）が、軸方向に負荷、特に圧縮負荷がかかると、主に前記負荷軸に沿って弾性変形し、特に前記スイベルジョイント付近では屈曲するよう構成されている、請求項１〜１７のいずれかに記載のインプラント。
【請求項１９】
前記本体が、断面の形が任意である筒状、特に円柱形で筒状に形成された、請求項１〜１８のいずれかに記載のインプラント。
【請求項２０】
前記本体の両端に、接続部品（８，９，１０）が前記負荷軸に沿って配置された、請求項１〜１９のいずれかに記載のインプラント。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載のインプラントの特徴を有する椎骨の代替物。
【請求項２２】
前記接続部品（８，９，１０）が、隣接する身体組織とかみ合い、または一体となるために、貫通口、切り抜き部、突起、および／またはギザギザの先により形成される、請求項２１に記載の代替物。
【請求項２３】
３〜５個のスイベルジョイントによって相互に接続された、４〜６個の円板またはリングが設けられている、請求項２１または２２に記載の代替物。
【請求項２４】
請求項１〜２０のいずれかに記載のインプラントの特徴を有する脊柱用椎間板代替物。
【請求項２５】
２または４つの円板またはリングが１〜３個のスイベルジョイントによって相互に接続されている、請求項２４に記載の椎間板代替物。
【請求項２６】
前記接続部品が、隣接する身体組織とかみ合い、またはかみ合って伸びるために、貫通口、切り抜き部、突起、および／またはギザギザの先により形成される、請求項２４または２５に記載の椎間板代替物。
【請求項２７】
請求項１〜２０のいずれかに記載のインプラントの特徴を有する、椎弓根スクリュー機構または他の固定装置用の連結ロッド。
【請求項２８】
前記接続部品が、スタッドまたはねじ込み式接続方式で固定することが可能な同様の器具により構成される、請求項２７に記載の連結ロッド。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれかに記載の前記身体部分の代替物、椎間板代替物、および連結ロッドを有する、１つまたはそれ以上の部品を含む固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒトまたは動物の体内に永久的または一時的に埋め込む、請求項１に汎用語を用いて記載したインプラントに関し、脊椎代替物と、椎間板代替物または椎弓根スクリュー機構用連結ロッドと、これらの部品から成る固定装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の医学では、病気、怪我、または加齢による磨耗現象に対し、インプラントを使って人の骨格部分を交換する移植が最近広く行われている。例えば、骨折や脊柱が腫瘍に冒されたなど、脊髄が損傷した場合は、その椎骨を代替物で交換することが知られている。このような代替物は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
同様に、特許文献２に記載されているように、椎間板も類似の代替物で交換することができる。これらの代替物は、実質的に円柱形で管状の基本構造であって、脊柱にかかる力を分散させるために、軸方向にかかる圧縮力に対応しなければならない。このため、代替物には適切な強度が必要である。
【０００４】
さらに一方では、代替物は脊柱の動き、特に屈曲やねじれ、を可能にするように一定の可撓性が望まれる。このため、先行技術によって椎骨または椎間板用の代替物が提案されている。これらの代替物は、２つの機能の組み合わせを実現している。つまり一方は、軸方向にかかる圧縮に対する強度である。もう一方は、可動性であり、特に、負荷軸方向に直角に位置する回転軸での屈曲性である。この例は、特許文献３および特許文献４である。これらの代替物では、中央部が両端の間に位置し、この端は隣接した組織または隣接した椎骨を、配列または付着させる目的を果たしている。中央部には、可撓性を持つ部分があり、この可撓性は、代替物の弾性のある材料、または構造により可能になっている。特許文献４では、この点において、周囲に螺旋状のスリットを提供しており、本体の弾性のある中央部にバネのような特性を与えている。
【０００５】
特許文献４は、さらに、椎弓根スクリュー機構用連結ロッド、または同様の固定装置用の連結ロッドなど、他のインプラントを開示している。このインプラントは、螺旋の形状により一定の可撓性を持ち、また、力を伝えることができる。
【０００６】
これらの解決策は可撓性を得られるという点では非常に良好な結果を得られるが、このような構造の回転軸または曲げ軸が不確定であることから、強度と軸方向にかかる圧縮負荷の許容限度の不足とを考慮する必要がある。
【０００７】
【特許文献１】欧州特許ＥＰ  ０  ２６８  １１５  Ｂ１号
【特許文献２】独国特許ＤＥ  ４３  ２３  ０３４  Ｃ１号
【特許文献３】独国特許出願公開ＤＥ  １０３  ３７  ０８８  Ａ１号
【特許文献４】ＰＣＴ国際公開ＷＯ  ２００５／０３９４５４  Ａ２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明の目的は、実質的に相反する機能、すなわち、一方で可撓性つまり可動性、他方で強度つまり耐負荷性、に関して特性・特徴をさらに改良することである。また、インプラント、特に代替物は手術中に総じて移植が容易で、さらに製造が簡単でなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本目的は、請求項１に記載の特徴を持ったインプラントと、請求項２１に記載の特徴を持った代替物と、請求項２４に記載の特徴を持った椎間板代替物と、請求項２７に記載の特徴を持った椎弓根スクリュー機構用連結ロッドと、請求項２９に記載の特徴を持ったこれらの装置の組み合わせと、によって達成される。有益な実施形態を示すことが従属請求項の目的である。
【００１０】
本発明は、一方で可撓性つまり可動性、他方で剛性つまり強度および耐負荷性を改良するには、定義したスイベルジョイントを用意することが必要であるいう認識から始まる。このスイベルジョイントは、一方で、例えば軸負荷方向に、負荷を伝える機能を持ち、他方では定義したスイベルジョイントが回転軸で容易に回転するので、インプラントを容易に屈曲することができる。
【００１１】
これは、特に、スイベルジョイントがインプラント内で一体型として構成される場合に可能になり、いわゆるフィルムヒンジを使用すると好ましく実現できる。ここでのフィルムヒンジとは、薄いフィルム部分、つまりリガメント部分、もしくは一般的には壁部分が備えられている。この壁部分またはリガメントは、他の部分と同じ、特に実質的に剛性のある素材からつくられているが、立体的な設計によって弾性を助長するので、回転または旋回動作を容易にする。
【００１２】
本発明では、少なくとも１つのこのようなスイベルジョイントが備えられ、インプラントの端の傾斜、または少なくとも１方向への屈曲を容易にする。しかしながら、スイベルジョイントを複数備え、特に、主要負荷軸に沿って、違う面に配置するのが好ましく、また、主要負荷軸を軸として回転するのが好ましい。特に、各回転軸を違う面で交互に90°ずらして配置し、インプラントがどの方向にも確実に屈曲するような構造が好ましい。
【００１３】
同様に、インプラントは実質的に筒状、特に円柱の管状にし、本体は数個の円板状またはリング状の部品を重ねて配置するように設計するのが有益である。円板またはリング状の部品は、スイベルジョイントまたはフィルムヒンジでそれぞれ接続し、それ以外はそれぞれ間隔を空け、スイベルジョイントが回転する際に自由に動けるようにする。
【００１４】
各スイベルジョイントは個別のリング状または円板状の部品の二等分線に沿って配置し、フィルムヒンジの両側に切り抜き部分を設け、動きに必要な空間を備える。
【００１５】
隣接したリング状または円板状の部品間に位置する切り抜き部分または空間、つまりこれらの間のスペースを、スイベルジョイントまたはフィルムヒンジから離れるにつれ狭め、端はスリット状の空間があるだけにすることが有益である。このスリット状の空間は、一方で隣接するリング状または円板状の部品が互いの方向に傾くことを可能にし、同時に、インプラントの主要負荷軸に軸圧縮力を受けた場合、相互の接触面になり得る。この接触面により、負荷を分散することができる。この結果、主要負荷軸方向に圧縮負荷がかかると、まずスイベルジョイントまたはフィルムヒンジがこの負荷を受ける。円板またはリングは、フィルムヒンジにより接続され、円板またはリングの主要負荷軸方向の厚さは、切り抜き部分が広くなるので、フィルムヒンジ付近では薄くなるように設計されているため、軸負荷がさらに増えると、円板またはリングが隣接する円板状またはリング状の部品間のスリット状のスペースが無くなるまで、弾性変形または屈曲する。隣接する円板状またはリング状の部品がスリット状の切り抜き部の部分で重なると、筒状基本構造の端の部分で負荷を分散する作用が働くので、軸方向にかかる圧縮負荷が非常に大きい場合でも対応する強度が提供される。同時に、例えば圧縮のような軸方向と、回転や屈曲のような主要負荷軸に対して直角の方向と、にかかる微小な動きは、スリット状の切り抜き部によって吸収される。これにより、隣接する部分にかかる過負荷を防ぐことができる。また、代替物の両端の面が急激に拡張することができ、代替物は小さな動きを許容するので、端の面を引き裂くことがない。
【００１６】
さらに、接続手段が両端の面、つまり端の円板またはリングに有効的に備えられ、前記手段は、隣接する身体部分とのかみ合いおよび一体となること、またはインプラントの他の移植部品への取り付けを容易にする。この目的により、ギザギザの先と、とがっていないギザギザの先と、ギザギザの窪みと、切り込み部などとが備えられ、特にこれらのデザインに関しては必要な長さに容易に調整できることを特徴としている。
【００１７】
フィルムヒンジには、隣接する円板またはリング状の部品の間に位置する筒状の本体に、外周壁から内部へ向かう放射状のリガメントが備えられている。リガメントは、さらに、円板またはリング状の部品に、横方向の面によっても追加として接続することができる。リガメントまたはフィルムヒンジは、連続した設計ではなく、向かい合う２つの帯にし、中央部に空間を設け、中央軸に沿って連続した空間ができるようにするのが好ましい。前記空間は、形および構造上、違った設計にすることができる。例えば、クローバの葉や十字架などの形状にである。
【００１８】
好ましくは一体型で製作される本体の材質は、特に円板およびリング、またはフィルムヒンジのリガメントの材質であるが、違う素材を選択することもできる。特に、生体適合金属、合金、およびポリマが適している。本発明の本体の構造により、実質的に剛性の高い材料を使用できる。本体の可撓性および可動性は、設計により保証されているからである。当然、ある程度の弾性力が本質的にある材料、つまり可動性と可撓性を保証する材料を使用することもできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、インプラントにおいて、実質的に相反する機能、すなわち、一方で可撓性つまり可動性、他方で強度つまり耐負荷性、に関して特性・特徴をさらに改良することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のさらなる利点、特徴、および特性は、添付図面を使用した下記の実施形態に関する詳細な説明で明らかである。図面は、単に略図として示されている。
【００２１】
図１は、本発明によるインプラントの第１実施形態を３次元で示す図であり、脊柱用代替物の構成を示す。
【００２２】
代替物１は、本体が実質的に円柱形で管状であり、６つの円板またはリング２〜７に細分化され、それらは縦軸Ｌに沿って重ねて配置されている。この縦軸Ｌは、同時に主要負荷軸Ｌでもある。端に位置する２つの部品２および７の外側に突き出た端は、接続部品８〜１０であって、とがっていないギザギザの先と、ダイアモンド状または三角形の切り抜き部９と、とがっていないギザギザの先の間に位置する三角形の窪み１０とから構成されている。これらの接続部品８〜１０は、隣接する組織、軟骨、または椎骨とかみ合い、一体となる役割を果たす。接続部品８〜１０により、代替物１を確実に脊柱にしっかりと固定して配置するものである。
【００２３】
円板状またはリング状の部品２〜７の間には、２つのリガメントが外から中へ半径方向に延伸しており、前記リガメントはフィルムヒンジ１１〜１５を構成している。フィルムヒンジ１１〜１５を構成するリガメントは、負荷軸Ｌと平行または同一の中央軸まで完全には延伸しておらず、内部で空間を隔てて離れている。これにより、後述の連続した空間が形成される。また、リガメントの幅を、本体またはリング２〜７の壁の厚さに制限することもできる。
【００２４】
さらに、フィルムヒンジを９０°交互に回転させ、フィルムヒンジ１１がフィルムヒンジ１２に直角になり、そして次にフィルムヒンジ１２がフィルムヒンジ１３に直角になるように配置する。
【００２５】
円板またはリング状の部品２〜７は、対応するフィルムヒンジ１１〜１５だけにより相互に接続されている。このフィルムヒンジ１１〜１５は、対応する円板またはリング状の部品２〜７の間に位置する２つの半円状の切り抜き部の間を隔てる。フィルムヒンジ１１〜１５の領域では、フィルムヒンジ１１〜１５より遠くなる領域に比べて、対応する切り抜き部は、主要負荷軸Ｌの方向に太くなっている。特に、円板状またはリング状の部品２〜７の切り抜き部は、２つの部分に分割される。第１部分の断面は、三角形の切り抜き部を形成する。この三角形は、フィルムヒンジ１１〜１５の帯のところから太く始まり、フィルム１１〜１５から離れるにつれて、主要負荷の方向に細くなり、最後には円板状またはリング状の部品２〜７の間の薄いスリット１８、つまり第２部分となる。切り抜き部１７の実質的に三角形の断面の形状は、角に丸みを持たせることで、最適化され、圧力ピークを生じさせない。
【００２６】
フィルムヒンジの両側に備えられた切り抜き部１７，１８により、代替物１は、フィルムヒンジ１１〜１５のリガメントに並行する回転軸を軸として、容易に傾くことができる。これは、回転軸Ｄおよび対応する回転矢印によって図示されている。
【００２７】
フィルムヒンジ１１，１３および１５は、フィルムヒンジ１２および１４に対して９０°ずらして配置されているので、代替物１を、縦軸Ｌに対してどの方向にも屈曲することができ、その縦方向の傾斜角は５°までの範囲である。
【００２８】
他の２つの実施形態の代替物１’および１”を３次元で図２および図３に示す。同一の部品には同一の番号が付けられている。
【００２９】
代替物１’には、代替物１’の縦軸Ｌに沿って、つまり主に張力および圧縮力を受ける場所に、４つの円板状またはリング状の部品２’，３’，４’，および５’が備えられている。これらは、相互にスイベルジョイントまたはフィルムヒンジ１１，１２および１３によって接続されており、それぞれ負荷軸Ｌに対して直角に回転軸Ｄを形成している。
【００３０】
フィルムヒンジ１１，１２および１３に隣接して、実質的に三角形である切り抜き部１７がフィルムヒンジ１１〜１３のリガメントの両側に備えられている。前記切り抜き部は、フィルムヒンジ１１〜１３から離れるにつれ先細りし、細いスリット１８となる。
【００３１】
負荷軸Ｌ方向における両端、つまりリング状の部品２’および５’には、隣接する椎骨、軟骨、または組織との接続用に接続部品が備えられている。それらには、図１に記載の実施形態と全く同じように、とがっていないギザギザの先８と、三角形の切り抜き部１０とを備えている。また、三角形の切り抜き部９’のみであるが、これは、代替物１’の接続部品にある王冠状の部分が、代替物１のものよりもかなり低く形成されているからである。
【００３２】
接続部品にある王冠部分をさらに縮小したものが、図３の代替物１”に示されている。ここでは、切り抜き部はなく、とがっていないギザギザの先８”および台形の窪み１０”のみが備えられている。
【００３３】
ここでも４つの円板状の部品２”，３”，４”，および５”が交互に互いに直角に配置されているフィルムヒンジ１１，１２，および１３により接続されている。また、円板状の部品２”，３”，４”，および５”には、対応する切り抜き部があり、フィルムヒンジの外側において円板状の部品２”，３”，４”，および５”の間に空間を生み出している。円板状の部品２”，３”，４”，および５”の間の距離は、断面が三角形である切り抜き部１７の部分の方が、スリット構造１８の部分よりもかなり長い。また、他の実施形態と同様、スリット状の空間は円周の約半分であり、もう半分の円周では、円板状の部品２”〜５”の間の空間が広い。
【００３４】
図４〜７に、代替物１および１”を用いた本発明のインプラントに関する設計原則を図示する。図４および図５は、代替物１の２つの側面図を図示し、これらの図は軸Ｌに対して９０°回転している。図４および図５を比べると、一方にフィルムヒンジ１１，１３，および１５と、他方にフィルムヒンジ１２および１４と、さらに対応する付随の回転軸Ｄとがあり、それらは互いに対して９０°回転していることが明白である。また、スリット１８は、対応するリング状および円板状の部品２〜７の間に位置する各回転軸Ｄに対する傾きを容易にしている。
【００３５】
代替物１”に同様のものが、図６および図７に図示されており、円板またはリング状の部品と、フィルムヒンジ１１〜１３と、回転軸Ｄとが、少ない個数で示されている。
【００３６】
図８および図９は、代替物１”（図８）および代替物１（図９）の平面図である。これらの平面図から、代替物１”および代替物１は、実質的には、本体が円柱形で管状であって、対応するリング状または円板状の部品により構成されていることが明白である。さらに、これらの平面図が明白に示しているが、フィルムヒンジ、例えば図８に記載されている代替物１”のフィルムヒンジ１１および１２は、内部に向かって伸びる半径方向のリガメントにより構成され、これらのリガメントは中央で空間を隔てて離れており、これにより中心空間１９が負荷軸Ｌに沿って代替物１”の全体にわたり形成されるものである。
【００３７】
フィルムヒンジ１１〜１５のリガメントが、接続されているリング状または円板状の部品と外壁でのみつながっている場合に限り、フィルムヒンジ１１〜１５の対応するリガメント間にさらなる空間２０〜２３が形成される。前記空間も負荷軸に平行して連続となり、上下全体において、クローバ状の空間１９〜２３が、代替物１”の場合は形成される。
【００３８】
または、フィルムヒンジを形成するリガメントは、対応する面１６（図１参照）によって、もしくは対応するリング状のまたは円板状の部品２〜７に付着させることによって、横方向に安定させることができる。図１に記載の実施形態にあるような面１６が三角形の場合、全体の平面図は、連続した十字架上の空間２４を示し、フィルムヒンジ１１〜１５を形成するリガメントは、図９の破線２５で図示した領域に配置される。
【００３９】
図１０および図１１は、本発明の構造が動作する仕組みを図示する。
【００４０】
図１０ａ〜図１０ｃにより明白であるが、フィルムヒンジ、例えばフィルムヒンジ１２またはそれに相当するリガメントは、主要負荷軸Ｌに沿って軸圧縮力を受けると、弾性的に圧縮される。さらに、リガメントおよび円板またはリングが適正に設計された場合は、円板またはリング３，４は、空間で隔てられている円板状の部品３および４におけるスリット構造１８の部分が相互に接触するまで、最も弱い構造の部分（つまり、リガメント１２付近）が、弾性変形するか屈曲する。この場合、図１０ｂに図示するように、軸負荷は、フィルムヒンジ１２のリガメントにより吸収されるだけでなく、相互に重なった円板状の部品３および４の縁部によっても吸収される。これにより、許容できる軸負荷が増加する。図１０ｃに図示するように、軸負荷、つまり圧縮力がさらに増加すると、円板状の部品３および４がスリット構造１８部分においてさらに押圧され、接触面がフィルムヒンジ１２におけるリガメントの断面よりもかなり広くなるので、主要な負荷を吸収することになる。
【００４１】
図１１に図示するように、曲げ負荷の場合は、フィルムヒンジ１２の薄く形成されたリガメントは、図の面に対して垂直な軸を軸とした回転を容易にする。このようにして、円板状の部品３および４の縁部の表面は、スリット構造１８部分において、片側が接触し、代替物は対応して屈曲するか、または代替物の端が相互に近づくように傾斜する。このような限られた傾斜または屈曲のあと、円板状の部品３および４は、スリット構造（図１１ｂ参照）部分で相互に接触し、スリット構造部分において負荷を吸収することになる。それ以上の傾斜は止められ、さらに、負荷が増加しても、対応する接触面（図１１ｃ）が増加するので、安定することになる。
【００４２】
図１０および図１１により同様に明白であるが、円板状またはリング状の部品３および４の間に位置する切り抜き部１７および１８を適正に設計すると、傾斜および屈曲が可能な部分を調整したり、インプラント全体の安定や強度確保を容易にできる。スリット部分の割合を全体的に増やすと、接触面が増えるため、強度が上がる。スリットの太さ、つまり円板間のスペースを増やすと、屈曲性が高くなる。
【００４３】
再度、図１２にリング状または円板状の部品２および３の間に位置するスリット部分の効果を詳細に示す。リング状または円板状の部品２および３の間に位置するスリット１８により画定されるスペースにより、リング状または円板状の部品２および３の可動性または傾斜の度合いが決定する。スペースが広いほど、フィルムヒンジ１１に対する円板状またはリング状の部品２および３の回転性が上がる。さらに、スリット部分１８における接触面の最大面積により、軸圧力または対応する屈曲に対する、軸負荷の伝導能力が決定する。領域３４におけるリング状または円板状の部品２の形状により、円板またはリング２の屈曲能力が決定し、つまり負荷軸Ｌの方向に対する弾性力が決定する。
【００４４】
図１３〜１６に、本発明のインプラントに関する他の適用領域を図示する。図１３は、椎弓根スクリュー機構と組み合わせて使用されている代替物１を図示する。椎弓根スクリュー３０は、隣接する椎骨内にあり、そのスクリューヘッド３１で連結ロッド３２により接続されており、安定性を実現している。本実施形態では、連結ロッド３２は、材料の弾性により半剛性につくられている。
【００４５】
図１４は、同様の状態に適用された代替物１を図示するが、椎弓根スクリュー機構内の半剛性の連結ロッド３２は、可撓性連結ロッド３３に置換されている。この場合の連結ロッド３３は、中心部品が螺旋状にスクリューのように設計され、可撓性を達成している。または、本発明の円板構造を持つ連結ロッドをスイベルジョイントで接続して、連結ロッド３３として使用することもできる。
【００４６】
図１５および１６は、代替物１”の適用領域を図示する。一方は、固定装置を備えており（図１６）、他方は備えていない（図１５）。代替物１”は、設置の高さが低いので、椎間板の代替物として使用される。また、椎弓根スクリュー３０の安定した椎弓根スクリュー機構と、スクリューヘッド３１に接続された弾性を備えた連結ロッド３３とを設けることが可能である。
【００４７】
図１７に、中心部に位置する可撓性連結ロッド１００を図示する。連結ロッド１００は、連接した円板状またはリング状の部品２００，３００，４００を持ち、代替物１に対応する本発明の本体構造を備え、スイベルジョイントにより接続されている。このジョイントは、交互に９０°ずらして配置されている。
【００４８】
ジョイントは、フィルムヒンジ１２０により形成されており、例えばリング状の部品２００，３００，４００の間に位置する対応する接続リガメントにより形成されており、リガメント１２０の幅は、リング２００，３００，４００の壁の厚さに対応する。
【００４９】
連結ロッド１００の軸端には、接続片８０が備えられ、例えば椎弓根スクリューのスクリューヘッドを取り付けられるようになっている。図１７に図示した実施形態では、接続片８０は、ジョイント構造がある中央部分より断面が小さくなっている。しかしながら、断面が連続して一定であるロッドも考えられる。
【００５０】
図１８は、図１７に記載の連結ロッド１００の詳細図である。対応するリング状の部品２００および３００は、対応するリガメント部１２０で相互に接続されている一方、他方の壁では、リング２００および３００の間に広い切り抜き部１７０とスリット状の切り抜き部１８０を備えたビン状の切り抜き部１７０，１８０がある。切り抜き部１７０，１８０の形と、特にスリット１８０の太さは、連結ロッド１００の圧縮性、傾斜性、または、屈曲性を定めることになる。
【００５１】
図１９は、図１７および図１８に記載の連結ロッド１００の断面図である。ここでは、接続片８０が本体と一体となって形成されていることが明白である。しかしながら、例えば対応するネジにより接続するなど、接続片８０を基本構造に着脱可能に接続することも可能である。
【００５２】
図２０は、可撓性連結ロッド１００を再度３次元で図示する。円柱形で管状の基本構造が、リガメントまたはフィルムヒンジ１２０により連接接続されているリング状の部品２００，３００，４００により構成されていることは明らかである。隣接するリング状の部品のリガメントまたはフィルムヒンジは、互いに対して９０°回転している。
【００５３】
図２１は、本発明の代替物１と、可撓性連結ロッド１００と、椎弓根スクリュー機構による固定装置との適用事例を図示している。椎骨にねじ込まれている椎弓根スクリュー３０は、可撓性連結ロッド１００によって相互に接続され、接続スタッド８０にスクリューヘッド３１が取り付けられている。代替物１は、椎骨の間に備えられている。代替物１および連結ロッド１００の可撓性構造により、例えば図２１に矢印で示したように、代替物１を圧縮し、同時に可撓性連結ロッド１００を伸ばすが、その逆も可能である。さらに、可撓性連結ロッド１００および可撓性のある代替物１はどちらも、軸端を対応して屈曲または傾斜することができる。したがって、一方での強度と、他方での可撓性とに対する要求を、このように申し分なく満たすことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の代替物を３次元で示した図である。
【図２】本発明の第２代替物を３次元で示した図である。
【図３】本発明の第３代替物を３次元で示した図である。
【図４】図１に記載の代替物の側面図である。
【図５】図１および図４に記載の代替物の側面図であり、図４を９０°回転させた側面図である。
【図６】図３に記載の代替物の側面図である。
【図７】図３および図６に記載の代替物の側面図であり、図６を９０°回転させた側面図である。
【図８】図３に記載の代替物の平面図である。
【図９】図１に記載の代替物の平面図である。
【図１０】上記代替物の一部の側面図であり、副図１０ａ〜ｃでは、異なる負荷のかかり方を示す。
【図１１】上記の例に記載の代替物の一部の側面図であり、副図１１ａ〜ｃでは、異なる負荷のかかり方を示す。
【図１２】図１に記載の代替物の詳細図である。
【図１３】図１に記載の代替物の略側面図であって、椎弓根スクリュー機構との相互関係を示す。
【図１４】図１に記載の代替物の椎弓根スクリュー機構との相互関係を示す略側面図であり、椎弓根スクリュー機構の別の形態を示す。
【図１５】図３に記載の代替物の使用法を示した略側面図である。
【図１６】図３に記載の代替物の別の使用法を示した略側面図であり、椎弓根スクリュー機構との相互関係を示す。
【図１７】本発明の連結ロッドの略側面図である。
【図１８】図１７に記載の本発明の連結ロッドの詳細図であり、部分断面図を示す。
【図１９】図１７および図１８に記載の連結ロッドの断面図である。
【図２０】図１７〜図１９に記載の本発明の連結ロッドを３次元で示した図である。
【図２１】図１に記載の本発明の代替物および図２０に記載の本発明の連結ロッドの使用法を示す略側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１’，１”  代替物、２〜７  円板またはリング、８，９，１０  接続部品、１１〜１５  スイベルジョイント、１７，１８  切り抜き部、１９〜２４  空間、Ｄ  回転軸、Ｌ  負荷軸。
【図１】
2007117735.tif 000003
【図２】
2007117735.tif 000004
【図３】
2007117735.tif 000005
【図４】
2007117735.tif 000006
【図５】
2007117735.tif 000007
【図６】
2007117735.tif 000008
【図７】
2007117735.tif 000009
【図８】
2007117735.tif 000010
【図９】
2007117735.tif 000011
【図１０】
2007117735.tif 000012
【図１１】
2007117735.tif 000013
【図１２】
2007117735.tif 000014
【図１３】
2007117735.tif 000015
【図１４】
2007117735.tif 000016
【図１５】
2007117735.tif 000017
【図１６】
2007117735.tif 000018
【図１７】
2007117735.tif 000019
【図１８】
2007117735.tif 000020
【図１９】
2007117735.tif 000021
【図２０】
2007117735.tif 000022
【図２１】
2007117735.tif 000023