(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する完全な椎骨の間にて１つ又はより多くの除去した椎骨により形成されたスペース内に介在される椎骨代替用インプラントにして、
完全な椎骨の間のスペースの一部を跨ぐ寸法とされた、両端を有する代替物体であって、前記両端の各々に形成された第一のねじを有する前記代替物体と、
前記スペース内に前記インプラントを介在させたとき、前記完全な椎骨のそれぞれ１つと接触する端面を有する一対の端板とを備え、該端板の各々が該端面から一体に伸長する円筒状部分を有し、該円筒状部分が、前記代替物体上の前記第一のねじと螺着可能に係合する形態とされた第二のねじを有し、前記端板の各々が、前記端面に及び前記円筒状部分に開口する貫通穴を更に画成し、その前記端面にて前記端板の１つの前記穴を閉じる端部キャップを備え、該端部キャップが、
前記端板に形成された前記穴に対応する形状とされたプレートと、
前記端板に取り付けられた支持バーとを備え、
前記端板が、前記支持バーを受け入れ得るように前記端面に画成されたスロットを更に有し、前記端部キャップの前記プレートが前記端板の前記端面と平らに位置するようにした、椎骨代替用インプラント。
【請求項２】
隣接する完全な椎骨の間にて１つ又はより多くの除去した椎骨により形成されたスペース内に介在される椎骨代替用インプラントにして、
完全な椎骨の間のスペースの一部を跨ぐ寸法とされた、両端を有する代替物体であって、前記両端の各々に形成された第一のねじを有する前記代替物体と、
前記スペース内に前記インプラントを介在させたとき、各々が前記完全な椎骨のそれぞれの１つと接触する端面を有する一対の端板とを備え、該端板の各々が該端面から一体に伸長する円筒状部分を有し、該円筒状部分が、前記代替物体上の前記第一のねじと螺着可能に係合する形態とされた第二のねじを有し、前記端板の各々が、前記端面に及び前記円筒状部分に開口する貫通穴を更に画成し、前記端板の各々の前記円筒状部分が前記端面から突き出す長さと、該長さの一部に沿って形成された圧着切欠きとを更に有し、
前記円筒状部分が、該圧着切欠きにて変形し、該切欠きを閉じ、これにより、前記代替物体が前記端板の円筒状部分に螺着可能に係合したとき、該代替物体の周りの前記円筒状部分の外周が縮小するようにした、椎骨代替用インプラント。
【請求項３】
隣接する完全な椎骨の間にて１つ又はより多くの除去した椎骨により形成されたスペース内に介在される椎骨代替用インプラントにして、
完全な椎骨の間のスペースの一部を跨ぐ寸法とされた、両端を有する代替物体であって、前記両端の各々に形成された第一のねじを有する前記代替物体と、
前記スペース内に前記インプラントを介在させたとき、各々が前記完全な椎骨夫々の１つと接触する端面を有する一対の端板とを備え、該端板の各々が該端面から一体に伸長する円筒状部分を有し、該円筒状部分が、前記代替物体上の前記第一のねじと螺着可能に係合する形態とされた第二のねじを有し、前記端板の各々が、前記端面に及び前記円筒状部分に開口する貫通穴を更に画成し、前記対の端板の各々の前記端面が多数のねじ付き穴を画成し、前記隣接する完全な椎骨の対応する１つに植え込むべく前記端面から突き出す多数のスパイクを備え、
該スパイクの各々が、前記端板の各々の前記端面における前記ねじ付き穴と係合し得る形態とされたねじ付きポストを備える、椎骨代替用インプラント。
【請求項４】
隣接する完全な椎骨の間にて１つ又はより多くの除去した椎骨により形成されたスペース内に介在される椎骨代替用インプラントにして、
完全な椎骨の間のスペースの一部を跨ぐ寸法とされた、両端を有する代替物体であって、前記両端の各々に形成された第一のねじを有する前記代替物体と、
前記スペース内に前記インプラントを介在させたとき、前記完全な椎骨のそれぞれの１つと接触する端面を有する一対の端板とを備え、該端板の各々が該端面から一体に伸長する円筒状部分を有し、該円筒状部分が、前記代替物体上の前記第一のねじと螺着可能に係合する形態とされた第二のねじを有し、前記端板の各々が、前記端面に及ぴ前記円筒状部分に開口する貫通穴を更に画成し、前記端板の各々が、前記端面を画成し且つ前記円筒状部分から外方に伸長するフランジを更に備え、
該フランジが、前記円筒状部分から突き出すアームを備え、
該アームが、前記脊柱の長さに沿って配置された長手方向部材に係合すべく前記隣接する完全な椎骨を超えて伸長する形態とされた自由端を有する、椎骨代替用インプラント。
【請求項５】
損傷した中間の椎骨を除去した後、隣接する完全な椎骨を固定する組立体にして、
椎骨代替用インプラントを備え、該インプラントが、
該損傷した椎骨の除去により形成されるスペースの一部を跨ぐ寸法とされた両端を有する代替物体であって、第一のねじが形成され且つその外周に沿って多数のねじ付き穴が形成された前記代替物体と、
前記インプラントが前記スペース内に介在されたとき、前記完全な椎骨のそれぞれの１つに接触する端面を有する一対の端板とを備え、
該端板の各々が、前記端面から一体に伸長する円筒状部分を有し、
該円筒状部分が、前記代替物体上の前記ねじと螺着可能に係合する形態とされた第二のねじを有し、
前記損傷した椎骨を除去することにより形成されるスペースの外側にて前記隣接する完全な椎骨を跨ぎ且つ該椎骨に固定状態に係合し得る寸法とされた細長い長手方向部材と、
該椎骨代替用インプラントを前記長手方向部材に接続するクランプとを備え、
該クランプが、円形の着座部を有する穴を画成するプレートを備え、
前記ねじ付き穴の１つに係合するねじを有して、前記クランプに取り付けられた止めねじであって、前記円形の着座部に係合する形態とされた丸形の頭部を有する前記止めねじを備える、組立体。
【請求項６】
損傷した中間の椎骨を除去した後、隣接する完全な椎骨を固定する組立体にして、
椎骨代替用インプラントを備え、該インプラントが、
該損傷した椎骨の除去により形成されるスペースの一部を跨ぐ寸法とされた、両端を有する代替物体であって、第一のねじが形成された前記代替物体と、
前記インプラントが前記スペース内に介在されたとき、前記完全な椎骨のそれぞれの１つに接触する端面を有する一対の端板であって、その各々が、前記端面から一体に伸長する円筒状部分を有する前記一対の端板とを備え、該円筒状部分が前記代替物体上の前記ねじと螺着可能に係合する形態とされた第二のねじを有し、前記端板の各々が、前記端面を画成するフランジであって、前記円筒状部分から外方に伸長する前記フランジを備え、
前記損傷した椎骨を除去することにより形成されるスペースの外側にて前記隣接する完全な椎骨を跨ぎ且つ該椎骨に固定状態に係合し得る寸法とされた細長い長手方向部材と、前記椎骨代替用インプラントを該長手方向部材に接続する接続手段とを備え、
該接続手段が、前記フランジと一体で且つ前記円筒状部分から突き出すアームを備え、該アームが、前記長手方向部材に係合し得るように、前記隣接する完全な椎骨を超えて伸長する形態とされた自由端を有する、組立体。
【請求項７】
２つの完全な椎骨の間にて除去した椎骨により形成されるスペース内に介在される椎骨代替用インプラントにして、
中空の内部を画成する肉厚の薄い円筒体を備え、該円筒体の壁が、該円筒体の外表面積の２５％に少なくとも等しい合計面積を有する複数の穴を画成し、
該円筒体が前記両端の各々に形成された連続的なねじを有する両端を備え、
一対の端板を備え、該端板の各々が、インプラントが前記スペース内に介在されたとき、前記完全な椎骨のそれぞれの１つと接触する端面を画成するフランジにより形成され、
該端板の各々が、前記フランジから一体に突き出す円筒状部分を更に備え、
該円筒状部分が、前記肉厚の薄い円筒体の前記両端における前記ねじと係合する連続的なねじを画成し、
前記端板の各々が、前記円筒体が前記端板と螺着可能に係合したとき、前記肉厚の薄い円筒体の前記中空の内部と連通する貫通穴を画成し、
前記円筒状部分が前記端面から突き出す長さを有する該円筒状部分の前記長さの一部に沿って形成された圧着切欠きを画成し、
該円筒状部分が前記圧着切欠きにて変形し、該切欠きを閉じ、これにより、前記円筒体が前記端板の円筒状部分と螺着可能に係合したとき、前記円筒体の周りにおける前記円筒状部分の外周が小さくなるようにした、椎骨代替用インプラント。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の椎骨代替用インプラントにおいて、
前記代替物体が、中空の内部を画成する円筒壁を更に有し、該円筒壁が貫通する複数の穴を画成し、該穴が前記代替物体の前記中空の内部と連通し、前記代替物体内への組織の内部成長を促進し、
前記複数の穴が、前記代替物体の外表面積の約２５％以上の有効面積を占める、椎骨代替用インプラント。
【請求項９】
請求項８に記載の椎骨代替用インプラントにして、前記代替物体の前記中空の内部が前記両端にて開口している、椎骨代替用インプラント。
【請求項１０】
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の椎骨代替用インプラントにして、前記代替物体上の前記第一のねじが雄ねじであり、前記対の端板の前記円筒状部分上の前記第二のねじが雌ねじである、椎骨代替用インプラント。
【請求項１１】
請求項２から請求項４のいずれか一つに記載の椎骨代替用インプラントにして、その前記端面にて前記端板の１つの前記穴を閉じる端部キャップを更に備え、該端部キャップが、該端部キャップを前記端板の上に支持する手段を有する、椎骨代替用インプラント。
【請求項１２】
請求項１から請求項３及び請求項５から請求項７のいずれか一つに記載の椎骨代替用インプラントにして、前記端板の各々が前記端面を画成するフランジを備え、該フランジが前記円筒状部分から半径方向外方に伸長し、該フランジが、前記端板が接触している前記完全な椎骨の一部分の形状に略対応する形状を画成する、椎骨代替用インプラント。
【請求項１３】
請求項１２に記載の椎骨代替用インプラントにして、前記フランジが、貫通する導管化穴を多数画成する、椎骨代替用インプラント。
【請求項１４】
請求項１、請求項２及び請求項４から請求項７のいずれか一つに記載の椎骨代替用インプラントにして、前記対の端板の各々が前記隣接する完全な椎骨の対応する１つに植え込むべく前記端面から突き出す多数のスパイクを備える、椎骨代替用インプラント。
【請求項１５】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の椎骨代替用インプラントにおいて、
前記端板の各々の前記円筒状部分が垂直でない角度にて前記端面から伸長し、該角度が、前記除去した椎骨により形成されるスペースにおける脊柱の曲率に対応する、椎骨代替用インプラント。
【請求項１６】
請求項４に記載の椎骨代替用インプラントにして、前記アームが、前記長手方向部材を受け入れるべく前記自由端に穴を画成する、椎骨代替用インプラント。
【請求項１７】
隣接する完全な椎骨を固定する請求項６に記載の組立体にして、前記アームが、前記長手方向部材を受け入れるべく前記自由端に形成された第一の穴と、該第一の穴を横断するように前記自由端に形成された止めねじ穴とを画成し、
前記接続手段が、前記止めねじ穴内にねじ込まれる止めねじを有し、
該止めねじが、前記第一の穴を貫通して伸長する長手方向部材に係合する先端を有する、組立体。
【請求項１８】
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の椎骨代替用インプラントにおいて、
前記第一及び第二のねじが非係合状態となるのを防止し得るように前記代替物体を前記端板の各々に固定する手段とを備える、椎骨代替用インプラント。
【請求項１９】
請求項１８に記載の椎骨代替用インプラントにして、前記固定手段が、
前記対の端板の各々の前記円筒状部分に画成された多数の穴と、該多数の穴の１つを貫通して伸長し、前記代替物体と接触可能な部材とを備える、椎骨代替用インプラント。
【請求項２０】
請求項１９に記載の椎骨代替用インプラントにして、
前記部材が止めねじであり、
前記多数の穴には、前記止めねじを螺着係合状態に受け入れ得るようにねじが形成される、椎骨代替用インプラント。
【請求項２１】
請求項８に記載の椎骨代替用インプラントにして、前記複数の穴の一部が前記代替物体の前記第一のねじが設けられた部分を貫通して形成されている、椎骨代替用インプラント。
【請求項２２】
請求項１８に記載の椎骨代替用インプラントにして、
前記対の端板の前記係合部分が少なくとも１つのねじ付き貫通穴を有し、
前記固定手段が、前記円筒体を前記端板と螺着係合させたとき、前記ねじ付き貫通穴内にねじ込まれ且つ前記代替物体と接触するようにした止めねじを有する、椎骨代替用インプラント。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、１つ又はより多くの椎骨体、及びその隣接する円板に代替するためのインプラントに関する。より具体的には、この椎骨体代替物は、前方アプローチ法を通じて植え込むのに特に適している。
脊椎の損傷の治療は、７世紀後半における脊髄の損傷に対する最初に記録された外科手術の日から著しく進歩している。その技術、器具及びインプラントは、永年に亙って改良され、外傷、病気又は先天性疾患のために生ずる可能性のある多数の脊椎の損傷及び変形により良く対応し得るようになっている。脊柱後弯症という１つの種類の脊椎の変形は、椎骨体自体の破損に起因することが多い、身体の前面方向に椎骨が脱出することを伴う。この破損は、椎骨体の破損、又は破裂損傷のような外傷性の損傷、又は椎骨体内の腫瘍、或いは変性に起因する非外傷性の変形の形態として生ずる可能性がある。
胸部、又は腰脊柱の後方弯曲症の治療は、特に、損傷した椎骨体の支持、又は代替に伴うより重大な合併症の幾つかを防止するため、今日、前方アプローチ法により最も良く行うことができる。後方弯曲症の殆どの治療において、脊椎を前方から著しく再構成することが必要とされ、損傷した椎骨体を完全に除去することが最も多い。典型的な前方アプローチ法において、椎骨体、及び２つの隣接する椎骨円板の一部分、又は全体を剥離させる。次に、脊椎をその正確な方向に操作するため、残るスペースを偏向させる。
多くの場合、そのスペースには破損した椎骨体の形状となる形状にて形成されることが多い重合化可能なペースト、又は骨移植片が充填される。多くの場合、腸骨から摘出した骨のような自己の骨を使用してそのスペースを塞ぐ。この重合化可能なペーストは、ＰＭＭＡ骨接合剤を含むことができる。自然の椎骨体を除去した後に残るキャビティを充填したならば、変形していない隣接する椎骨間の相対的動きを防止するため、その椎骨の間に、骨合成器具を挿入する。この骨合成器具は、胸部又は腰脊椎に加わる荷重を支持するため、椎骨柱を再安定させ、また、骨移植材料が隣接する椎骨体と結合する可能性及びその速度を増すために必須である。骨移植片及び材料が十分に堅固であるならば、その骨合成器具は、通常、更なる機械的応力を受けることはない。
公知の骨合成器具は、その開示内容を引用して本明細書に加えた、ジーン・マリエ・ローレイン（Jean-Marie Laurain）への米国特許第5,108,395号に記載されている。このシステムは、本出願の図１及び図２に図示されている。先ず、図１を参照すると、損傷した椎骨Ｖ3は、破損した椎骨体Ｃ3を含むことが理解できる。その損傷した椎骨Ｖ3とその隣接する円板Ｄ2、Ｄ3を除去し得るようにその２つの無傷の椎骨Ｖ2、Ｖ4を架橋させるため内部のインプラント１が設けられている。前方インプラント１は、多数のスパイク３により無傷の椎骨体に係合する一対のクランプ２を備えている。更に、これらのクランプ２は、ねじ穴１１を貫通して伸長する骨ねじ５、及びクランプの横突起８により所定位置に保たれている。また、該インプラント１は、無傷の椎骨の間を跨ぎ得る形態とされたプレート６も備えており、該プレート６は、その位置にて脊柱より生じた荷重を支持するのに十分堅固である。
各クランプ２は、プレート６の各端部に設けられた対応する開口部１４を貫通して伸長する形態とされた突出するねじ付きポスト１２を有している。ナット７は、そのねじ付きポスト１２に係合してプレート６をクランプ２の各々に固定し得るようにされている。クランプ２の表面は、プレート６の各端部における対応する切込み１６に係合する切込み１５を有しており、これにより、該プレートがクランプ各々に対して異なる方向角度となることを可能にする。クランプを健全な椎骨体Ｖ2、Ｖ4に対して確実に固定すべく、別の骨ねじ５を受け入れる開口部９がクランプのねじ付きポスト１２に貫通するように形成されている。
上記の米国特許第5,108,395号に記載されたシステムの一つの重要な特徴は、クランプ２の各々に切欠き１８を形成することである。これらの切欠きは、２つの椎骨Ｖ2、Ｖ4の間に偏向力を提供すべく使用される鉗子１９の先端を受け入れ得る形態とされている。図２に図示するように、クランプ２を対応する健全な椎骨に固定したならば、該鉗子１９を使用して偏向させ、骨移植片Ｇを配置するためのスペースが得られるようにする。この骨移植片が所定位置に配置されたならば、上述した方法にて前方プレート６をクランプ２の各々に取り付けることができる。このプレートが所定位置に配置されたならば、偏向用の鉗子１９を取り外し、ナット７を締め付けて堅固な構造体を形成する。
上記の米国特許第5,108,395号、及び本出願の図１及び図２に図示した前方構造体は、自己、又は同種の骨移植材料を使用して前方から固定する１つのシステムである。従来の骨移植材料に代えて、又はこれに加えて、隣接する椎骨の間に介在された追加的な要素を使用するその他のインプラントも考案されている。かかる装置の１つは、ビエデルマン・モーテック・カンパニーが「ハームズ・ケージ）」として販売している、ハームズ等の米国特許第4,820,350号に記載されたものがある。この装置は隣接する椎骨の間の隙間に中空の円筒状のメッシュを挿入し、メッシュの中空の内部に骨移植材料が配置されるものである。
ブランティガンへの米国特許第5,192,327号には多数の中空の楕円形のインプラント（その内部に骨移植材料が配置される）から成る、「ハームズ・ケージ」と同様の装置が示されている。ケールの欧州特許第0,179,695号には、健全な椎骨（その中に骨成長材料を植え込むことができる）の間を伸長する多数の通路を有する堅固な不活性体が示されている。更に、このケールの欧州特許に記載された装置は、骨ねじを受け入れる穴を有して、椎骨の間を跨ぐプレートを備えている。
椎体の代替に特に適したもう１つの型式のインプラント装置は、空の椎骨スペースを完全に占める略中実な構造体の構成要素を含む。これらの装置は、カッパ等の米国特許第4,554,914号、ドッティの同第4,599,086号、オギルビエ等の同第4,636,217号及びドーニィの同第5,147,404号に示されている。これらの装置の各々には、インプラントを所定位置に保つべく健全な椎骨の端板に係合するスパイク又は同様の機構が設けられている。同様の構造体は、マクミラン等の米国特許第5,062,850号に記載されているが、この装置は、軸方向に固定された椎骨体補綴物の支持コラムの間に開いたスペースを有している。
上記の特許の各々において、インプラント装置は、その装置を挿入する前に健全な椎骨を別個に偏向させる必要がある。以下の特許には、この装置を「現場」で膨張させる幾つかの特徴を含む椎骨補綴物が示されている。例えば、メイン等の米国特許第4,932,975号、及びバーバーの同第5,236,460号には、液圧流体を導入することを通じて伸長、縮退する補綴物が示されている。レザイアンの米国特許第4,401,112号、ウーの同第4,553,273号、及びダーの同第4,657,550号には、ねじ付き構成部品を操作することで「現場」で膨張する装置が記載されている。更に、レザイアンへの特許には、その構造体を補強するため反対側の健全な椎骨に係合したスパイク付きのプレートを更に備える、この型式のターンバックル構造体が示されている。
近年、脊椎に器具を取り付けるため、前方アプローチ法を採用することがより顕著となっている。こうした前方アプローチ法を進めるとき、幾つかの従来の装置の欠点を伴わずに、前方外科手術の有利な全ての点を備える椎骨代替物を提供することが益々必要となる。上述した椎骨体代替物の各々には、一つ又はよく多くの欠点がある。例えば、ある装置は健全な椎骨の間にて骨を合成する手段が存在しない。こうした装置は、隣接する健全な椎骨の間にて骨が内部成長し、又は骨移植片を配置することを容易にする特徴が存在しない。代替した椎骨の代わりに骨質量体を注入するならば、後方弯曲症をより恒久的に且つ安定的に矯正することが可能であることが認識される。このように、全ての椎骨代替物はかかる特徴に対応し得るものでなければならない。その他の椎骨補綴物は、特定の椎骨の解剖学的形態に対応し得るようインプラントの寸法を調節する手段を提供し得ない。更に、別の装置は、安定した構造体を提供し易くする何らかの補助的な固定手段を備えていない。こうした必要性及び多くのその他の特徴の各々は、本発明による椎骨体代替物により実現される。
発明の概要
本発明は、２つの完全な椎骨の間の椎骨を除去することにより形成されたスペース内にインプラントを固定するための椎骨代替用インプラント、及び組立体を対象とするものである。一つの形態において、このインプラントは、完全な椎骨の間のスペースの相当部分を占める寸法とされた肉厚の薄い円筒体を有している。この円筒体は、中空であり、インプラントを植え込んだならば、骨の内部成長を許容し得るように、内部と連通した、その円筒体の壁に形成された複数の穴を有している。この円筒体の両端は、連続的なねじ部分（好ましくは、円筒体の外面に設けられる）を有している。
本発明のインプラントは、補綴物を植え込んだとき、完全な椎骨の対向する１つに対して方向決めされた面を有する一対の端板を更に備えている。これらの端板の各々は、端面から伸長する円筒状部分を有しており、該円筒状部分は、円筒体のねじ付き端部に係合するねじを有している。該端板のねじは、円筒状部分の内方にあることが好ましい。一つの形態において、これらの端板は、それ自体が中空であり、円筒体の中空の内部と隣接する完全な椎骨とを連通させる。これと代替的に、本発明は、弱体な椎骨に対する追加の支持体を提供すべく、端板の端面を隣接する椎骨に対して閉じ得るようにインプラントに端部キャップを追加することも可能である。
本発明のもう一つの特徴は、円筒体を端板の各々に対して固定し、インプラントの３つの構成要素のかみ合うねじが緩むのを防止する手段を提供することである。一つの形態において、この固定手段は、止めねじを受け入れ得るようにねじが形成された端板のねじ部分の穴を含む。端板のこの２つの穴に２つの止めねじをねじ込んで、端板と係合した円筒体に対してクランプ止め圧力が付与され得るようにすることが好ましい。
別の実施の形態において、この固定手段は、端板の圧着可能な円筒状部分とする。一つの形態において、この円筒状部分は圧着切欠きが形成された環状リングを有している。この環状リングの周りに圧着力を付与すれば切欠きは狭くなり、これにより円筒状部分の円周が小さくなって、円筒体のねじ付き部分の周りに緊密に係合する。
本発明の別の形態は、除去した椎骨により形成されたスペースの外側を伸長する長手方向部材にインプラントを接続する手段を提供することにある。この長手方向部材は、隣接する完全な椎骨に公知の方法にて固定されたプレート、又はロッドとすることができる。この長手方向部材は、椎骨の代替用インプラントを挿入するため完全な椎骨を偏向させ易くするために使用することが好ましい。
一つの実施の形態において、この接続手段は長手方向部材にクランプし得る形態とされたクランプを有している。このクランプは、完全な椎骨の間に介在されたとき、その代替用インプラントに向けて方向決めされるねじを支持している。このインプラントの円筒体は、接続ねじを受け入れるようにねじが形成された多数の穴を有している。このクランプは、長手方向インプラントの長さに沿って摺動し、円筒体の多数のねじ付き穴とねじを整合させ易くすることが好ましい。更に、このクランプは、円形のシートを有し、ねじは、長手方向部材に関する該ねじの角度方向を変更することを許容し得るように丸形の頭部を有している。
別の実施の形態において、接続手段は、端板のフランジから伸長するアームを備えている。このアームの自由端は、長手方向部材が貫通して伸長する開口部を有している。止めねじがこの開口部を横断し、長手方向部材を端板の長手方向部材に固定する。
本発明の一つの目的は、損傷し、又は疾患のある椎骨により形成されたスペースを支持し得る形態とされた椎骨体代替用インプラントを提供することである。一つの目的は、インプラントが介在される椎骨の高さ位置に対応して、インプラントの全長を変化させ得るように容易に調節可能であるインプラントを提供することである。本発明のインプラントの更に別の目的は、この長さの調節を可能にし、また、非係合状態となること、即ち、ねじが外れるのを防止すべく構成要素を固定する手段を提供することである。
隣接する完全な椎骨の間にて脊柱の長さに沿って伸長する長手方向部材に対して椎骨代替用インプラントを接続する手段を提供することにより、本発明の別の目的が達成される。この長手方向部材は、除去した椎骨により形成されたスペースを偏向させて、代替用インプラントの挿入を容易にするために使用することができる。更に別の目的は、装置を取り付けた高さ位置の融着を促進すべく骨の成長材料を収容することのできるインプラントを提供することである。
本発明の椎骨体の一つの利点は、完全な椎骨の間にて骨の成長材料が融着するのを待つ間に、脊柱の荷重を支持する堅固なインプラントを提供する点である。更に別の利点は、椎骨の異なる高さ位置にてスペースに対応し得るようにインプラントを容易に調節し得ることである。
本発明の他の目的、及び利点は、本発明の以下の説明を添付図面及び請求の範囲と共に参照することにより、理解することができる。
図面の説明
図１は、従来技術の米国特許第5,108,395号による脊柱の骨合成インプラントの分解斜視図である。
図２は、米国特許第5,108,395号の従来の装置と関係付けられたクランプを保持しつつ、椎骨間に移植片を配置することを可能にする装置を追加した、図１の一部分を示す図である。
図３は、本発明の一つの実施の形態による椎骨体の代替物組立体の分解斜視図である。
図４は、図３に示した椎骨体代替物組立体と接続して使用される端板の端面図である。
図５は、図３の椎骨体代替物組立体と共に使用される端板の側面図である。
図６は、図３に示した椎骨体代替物組立体と共に使用されるクランプ組立体の１つの構成要素を示す分解斜視図である。
図７は、椎骨部分を跨ぐ細長のロッドと共に使用するのに特に適した、本発明の別の実施の形態による椎骨体代替物組立体の側面図である。
図８は、完全な椎骨の上の所定の位置に組立体がある、図７に示した椎骨体代替物組立体の端面図である。
図９は、細長いロッドに係合したときの図７に示した組立体の側面図である。
図１０は、図７に示した椎骨体代替物組立体と共に使用される端板の斜視図である。
図１１は、胸部脊柱における、図３に示した椎骨体代替物組立体と共に使用される１つの特定の端板の端面図である。
好適な実施の形態の説明
本発明の原理の理解を容易にする目的にて、以下に、図面に示した実施の形態に関して特定の用語を使用して説明する。しかしながら、これは、本発明の範囲を何ら限定することを意図するものではなく、図示した装置の変形例及び更なる改変例、及び図示した本発明の原理の更なる適用は、本発明が関係する技術分野の当業者に通常、案出されるものであると理解する。
先ず、図３を参照すると、本発明の一つの実施の形態による椎骨体代替物組立体２０が図示されている。該組立体２０は、全体として、ねじ付きの円筒体２１と、ねじ付きの端板２２と、端部キャップ２３とを備えている。また、端板２２の各々を円筒体２１の対応する端部に固定する手段の一つの実施の形態としての止めねじ２４も設けられている。一つの具体的な実施の形態において、該止めねじ２４は、締付けトルクの限界値に達したとき、ねじの頭がせん断する破断可能な係止ねじである。かかる係止ねじは、1994年8月29日付けで出願された共同出願の仏国特許出願第94 10 377号に開示されている。
このねじ付きの円筒体２１は、中空のキャビティ２６を画成する円筒状壁２５で形成されている。該キャビティは、自己又は同種の材料の形態とすることのできる骨合成材料を受け入れる形態とされている。該円筒状壁２５には、該キャビティ２６と連通した複数の穴２８が設けられている。これらの穴は、骨又は組織が内部成長し、インプラントの安定性を更に高める通路を提供する。該円筒状壁２５は、以下により詳細に説明するように、支持組立体５５に係合し得る形態とされて、インプラントの略中間に形成された第二の複数のねじ穴２９を有している。
該円筒体２１の一つの重要な特徴において、該円筒状壁２５の両端は外ねじ３２に形成されている。一つの具体的な実施の形態において、ねじ３２は、ねじ付きの円筒体２１の全長の大部分に亙って各他端から伸長し且つねじ付きの端板２２に係合する形態とされている。端板の各々は、フランジ３５を備えており、該フランジは、隣接する完全な椎骨体の端板の略荷重支承領域を覆う形状をしていることが好ましい。円筒体３７には、フランジ３５が一体に形成され、該フランジ３５は、端板２２を切開した椎骨スペース内に配置したとき、ねじ付きの円筒体２１の方向に伸長する。端板の各々の円筒体３７は、その内部に止めねじ２４を受け入れ得るようにした多数のねじ穴３９を有している。
端板２２の円筒体３７及びフランジ３５は貫通穴４０を画成する。該穴４０の内面には、円筒体２１の雄ねじ３２とかみ合う形態とされた雌ねじ４１が設けられている。好適な実施の形態において、ねじ４１は、円筒体３７の少なくとも全長に沿って伸長し、好ましくは、フランジ３５内まで伸長するようにする。
端板２２の更に詳細は、図４及び図５に見ることができる。図５に図示するように、円筒体３７には、脊柱前弯曲症の角度４３を画成し得るようにフランジ３５が一体に形成されている。この角度は、図１に示した椎骨Ｖ3のような損傷した椎骨に代替する椎骨体代替物組立体２０を使用することを可能にし、また、その高さ位置にて脊柱の通常の前方弯曲症の曲率を保つことを目的とするものである。フランジ３５の端面３６には、該フランジを貫通して伸長する導管化穴４５が設けられている。これらの穴４５は、隣接する椎骨の間のスペースを導管化させる通路を提供することを目的としている。該端面３６には、図７の実施の形態に示したスパイク９１のような４つのスパイクを設けることができる。これと代替的に、端面３６に形成されたねじ穴４６に係合するねじ付きステム１２１を有するスパイク１２０（図３）を設けることもできる。その何れの場合でも、スパイク（９１、１２０）は、隣接する椎骨の端板に貫入して、「現場」におけるインプラントの所定位置を保つのに役立つ形態とされている。
該端面には、フランジ３５を横断し且つ内部穴４０の弦部分を跨ぐ取り付けスロット４７が更に設けられている。取り付けスロットの各々には、穴４８が貫通している。端板２２の円筒体３７には、取り付けスロット４７の各穴４８と整合された取り付け切欠き４９が設けられている。これらのスロット４７、穴４８及び切欠き４９は、本明細書に説明するように、端部キャップ２３を支持する形態とされている。図３を再度参照すると、該端部キャップ２３は、端部キャップの平坦な円形プレート５２の弦部分を横断するように取り付けられた略矩形の支持バー５０を備えている。支持バー５０の各端部には、外方に突出する突起５１がある。該突起５１の各々は、対応する穴４８内に受け入れられる寸法とされる一方、支持バー５０自体は、フランジ３５の取り付けスロット４７に嵌まり得る形態とされている。更に、突起５１の各々は、円筒体３７の対応する取り付け切欠き４９内に便宜に摺動する。このようにして、特に、代替物体組立体が隣接する完全な椎骨Ｖ2、Ｖ4の間に配置されたとき、端部キャップ２３は所定位置に保持される。
該端部キャップ２３は、隣接する完全な椎骨の間にてインプラントに対する追加的な支持体を提供する。隣接する椎骨の間及び代替物体を貫通するように骨が成長することが望まれるならば、この端部キャップは省略してもよい。これと代替的に、各端部キャップ２３のプレート５２は、椎骨の端板とねじ付きの円筒体２１の内部に配置された骨成長材料との間にて骨が内部成長するのを許容し得るように穴を開けることもできる。好適な実施の形態において、端板は中実であり、椎骨柱の長さに沿って荷重に対する最大の荷重支承機能を提供する状態で示してある。
図示した実施の形態において、円筒状の代替物体に設けられたねじ３２は雄ねじである一方、端板のねじ４０は、雌ねじである。これと代替的に、端板の円筒体３７は、雄ねじを有し、円筒状の代替物体がキャビティ２６内に雌ねじを有するようにしてもよい。この後者の場合、円筒体の内径は、当然に端板の円筒体の外径よりも僅かに大きくなる。
好適な実施の形態において、インプラント２１を形成する円筒壁は、従来技術の代替物体と比較したとき、比較的薄くすることができる。一つの特定の実施の形態において、この壁の厚さは１ｍｍである。インプラントにより支承される主荷重は曲げ荷重ではなくて軸方向圧縮力であるため、肉厚の薄い円筒体が適当であり、更に望ましくもある。
又、インプラント２１は、組織の内部成長及び導管化を促進し、これにより、融着後の構造体の安定性を高めるために多数の穴２８、２９を有することも好ましい。一つの特定の実施の形態において、これらの複数の穴の全面積は、円筒体２１の表面積の少なくとも25％となる。
使用時、図１に示した椎骨Ｖ3のような損傷した椎骨を除去する。一つの実施の形態において、図１、図２に示した内部インプラント１のクランプ２が図２に示した方法にて完全な椎骨体と係合している。また、図２に示すように、鉗子１０を使用して、完全な椎骨を偏向させて、椎骨代替物組立体２０を植え込むのを許容し得るようにすることができる。好適な方法において、椎骨の最適な高さを設定し、ねじ付きの円筒体２１及びねじ付きの端板２２を共に取り付けてその適正な高さが得られるようにする。具体的には、所望の高さが得られる迄、端部キャップの各々をねじ付きの円筒体２１にねじ止めすることができる。
各端板のフランジ３５の底端縁４４が２つのねじ付き端板２２の間で略同一方向に方向決めされるようにすることが重要である。代替物組立体２０は、これらの椎骨の端板に当接する２つの完全な椎骨の間に配置されるから、この方向は重要である。最大の荷重支承機能を保つため、フランジ３５、特に、端面３６は、端板が当接する脊柱体の形状となるようにし、また、その寸法は、完全な椎骨の端板の面積を可能な限り広く占めるように設定される。
腰、胸部−腰及び胸部の高さ位置にて椎骨体の解剖学的相違に対応し得るように、かかる形状は３種類にて設けられることが好ましい。図４に示したフランジ３５の形態は胸部−腰脊椎骨に適用可能である。図１１に示したフランジ３５′を胸部高さ位置にて植え込むために、より小さくより円形の形態とすることも可能である。また、このフランジ３５′は、フランジと脊髄索を収容する硬膜スペースとの間の隙間を増し得るように逃がし半径３８を有するものとして図示されている。この逃がし半径３８は、端板のフランジの３種類の形状の全てに含ませることが好ましい。
一つの特定の実施の形態において、ねじ付き円筒体２１の雄ねじ３２は反対方向に形成して、円筒体のみを回転させることにより、端板を共に引き寄せ又は分離させることができるようにしてある。このように、円筒体を一方向に回転させると、各端部におけるねじ３２が端部キャップを共に引き寄せる正確な方向に向けて各端部キャップ２３の雌ねじ４１に係合する。これと代替的に、ねじ３２の方向は、各端部にて等しくし、各端部キャップを円筒体２１の上まで反対方向に個々にねじ込むことが必要であるようにしてもよい。この配置の不利益な点は、端面３６の下方端縁４４の各々の適正な方向を保ちつつ、組立体２０の全体の高さを調節することがより困難となる点である。その１つの有利な点は、「現場」にてこの組立体がそれ自体のねじが緩むことがない点である。
端板およびねじ付きの円筒体が正確な高さとなり得るよう適正な方向に係合したならば、止めねじ２４を端板２２の円筒体３７のねじ付き開口部３９の適当な開口部にねじ込み、止めねじ２４がねじ付きの円筒体２１と接触するように伸長するようにする。止めねじ２４（上述した破断可能な係止ねじとすることができる）は、円筒体２１にクランプ止め圧力を加えて、該円筒体を所定位置に保持する。このように、止めねじ２４は、構成要素を共に固定し且つ円筒体２１が端板２２の何れかに関して回転するのを防止する手段を提供する。ねじ付きの円筒体２１の関係付けられた端部を確実に固定すべく、各端板２３に止めねじが２つ使用されることが好ましい。止めねじ２４が本体２１上で確実に保持されるようにするため、ねじ付き円筒体の穴２８は、止めねじ２４よりも小径としてある。
このように、円筒体および端板をその適正な高さ寸法位置に固定したならば、骨移植材料を端板の穴４０及び円筒体２１のキャビティ２６内に挿入することができる。これらの構成要素の内部が骨移植材料で完全に充填された後、突起５１が穴４８を貫通して伸長し、支持バー５０が各端板の取り付けスロット４７を貫通するように端部３２を所定位置に配置する。次に、偏向させた椎骨Ｖ2、Ｖ4の間に代替物組立体２０を配置することができる。この組立体が適正な位置に配置され、端板２２の各々の端面３６が椎骨の端板の上で適正に方向決めされたならば、偏向用鉗子１９を除去し、この組立体２０が２つの脊柱骨の間で所定位置にクランプ止めされるようにする。
代替物組立体２０が完全な脊椎骨の間のその所定位置に移行し、又は摺動しないことを更に確実にするため、支持組立体５５を設けることも可能である。この好適な実施の形態において、この支持組立体５５は、図１及び図２に図示した従来技術の前方インプラントシステムと共に使用されるクランプ２と係合する形態とされている。また、この支持組立体５５は、ダネック・メディカル・インコーポレーテッドから販売されているＺ−プレートＡＴＬのようなその他の前方プレート、又はソファモーアＳ.Ｎ.Ｃ.のＣＤホフ・システムのようなロッドシステムと共に使用することも可能である。
特に、支持組立体は、安定化プレート５７を有しており、このプレートは、図１に示した板６と同様の形態とすることができ且つそのプレートの端部の底面に切込みを有するようにする。椎骨代替物組立体２０をプレート５７に接続する手段は、クランプ組立体５９を備えており、該クランプ組立体は、プレート５７を確実に把持し、係止ねじ６９を支持する。このクランプ組立体５９は、プレート５７を把持し且つ支持するためＣ字形の形状であることが好ましい一対のクランプ半体６０を有している。クランプ半体６０の各々は、調節プレート６２のねじ付きロッド６３を受け入れる穴（図示せず）を有している。クランプ半体６０を安定化プレート５７の周りにて共に引き寄せるためナット６４がロッド６３上にねじ止めされる。
この調節プレート６２の詳細は図６により明確に示されている。この調節プレートは、プレート６２の面６５から伸長するねじ付きロッド６３を有している。また、該プレート６２は、円形の着座面６８を有する貫通穴６７を有している。この貫通穴６７内には、係止ねじ６９の丸形の頭部７０が受け入れられる。この係止ねじ６９は、ドライバ工具を受け入れるため、その頭部に六角形の凹所７１を有している。また、この係止ねじ６９は、ねじ付きの円筒体２１のねじ穴２９の１つに係合し得るようにされたねじ付き軸部７３を有している。係止ねじ６９を所定位置に案内し易くするため、ねじ付き軸部７３よりも小径の案内ハブ７５が設けられている。この係止ねじ６９は、ねじの頭部７０とねじ付き軸部７３との間に平滑な軸部７４を有することが好ましい。
使用時クランプ半体６０は安定化プレート５７に一時的に取り付けるが、この安定化プレート５７にクランプ止めはされない。次に、この安定化プレート５７は、安全な椎骨体の各々にてクランプ２に係合させ且つ図１に示したナット７のような対応するナットにより所定位置に固定することができる。このように、安定化プレート５７が偏向した椎骨の間に取り付けられた状態にて、偏向用鉗子１９を除去し、脊柱の全荷重が代替物組立体２０によって支承することができる。偏向用鉗子を除去したならば、クランプ半体６０は、プレート５７の長さに沿って調節し、係止ねじ６９がねじ付きの円筒体２１のねじ穴２９の適当な１つの穴と整合されるようにすることができる。係止ねじ６９の頭部７０と調節プレート６２の円形の着座部６８とが球状に接触することは、ねじ付き穴２９に係合するのに必要な任意の角度を係止ねじがとることを可能にする。このように整合したとき、調節プレート６２とねじ付きの円筒体２１との間にて係止される迄、係止ねじ６９を１つの穴６２内に容易にねじ込むことができる。この時点にて、ナット６４をねじ付きロッド６３上に締め付けることにより、プレート５７の上にてクランプ半体６０を完全にクランプ止めすることができる。
本発明の別実施例において、椎骨体代替物組立体８０は、細長の偏向ロッド、又は圧縮ロッドに接続可能な形態とされている。この実施の形態において、該組立体８０は、円筒体２１に螺着可能に係合する形態とされた両端板８３を有している（この円筒体２１は、全ての点にて、図３に関して上述した円筒体２１と略同一である）。この実施例において、該端板８３は、フランジ８５と、該端板から突き出る円筒体８７とを有している。この円筒体８７は、円筒体２１の雄ねじ３２を受け入れ得るようにねじが形成されたねじ穴８８を有している。従来の端板の場合と同様に、該端板８３は、フランジ８５に形成された複数の導管化穴８９を有している。フランジ８５の端面８６は、該端面から突き出した多数のスパイク９１を有している。これらのスパイクは隣接する椎骨体の端板に貫入して、「現場」にてインプラントを所定の位置に保ち易くする形態とされている。
図７及び図８に示すように、該端板８３は、インプラントを長手方向部材（ロッド１０５のような部材）に接続する手段の１つの構成要素である、フランジ８５から突き出すアーム９４を有している。該アーム９４の自由端９４ａに隣接する位置にはロッド穴９５が形成されており、止めねじ穴９６がアーム９４の自由端からこのロッド穴９５を横断している。貫通して伸長するロッドをクランプ止めする止めねじ９８が止めねじの穴９６内に係合するように設けられている。
この実施の形態において、代替物組立体８０を使用する方法は、図８及び図９に示されている。特に、該端板８３は、スパイク９１を介して適当な椎骨に係合している。これらのプレートも特定の椎骨の高さ位置にて適当な脊髄の解剖学的形態に対応し得る角度１１５を画成する形態とされている。骨ねじ１０８を介して、完全な椎骨の各々には、偏向プレート１０７が取り付けられている。このプレート１０７は、該板と一体に形成されたカラー１０９を有しており、このカラー１０９を偏向ロッド１０５が貫通している。また、該偏向ロッドは、端板８３のアーム９４のロッド穴９５の各々を貫通するように伸長している。ロッドが穴の各々を貫通して伸長する状態にて、止めねじ９８は、これらの端板を所定位置に固定する。それぞれの椎骨内に取り付けられた偏向プレート１０７の各々のカラー１０９に係合できる、適正な形状にて形成された器具により、隣接する椎骨を偏向させることができる。ロッド１０５を各カラー１０９の内部に固定するため止めねじ（図示せず）を設けることができる。
図７、図９及び図１０を参照しつつ、端板をねじ付きの円筒体に固定する方法について説明する。特に、端板８３に、具体的には、端板の円筒体８７には、固定手段（円筒体の直径の周りで圧着溝１００の形態とされている）が設けられている。この円筒体の両側部には、溝１００内に圧着切欠き１０１が形成されている。要するに、この圧着切欠きは溝１００の外周における空隙である。この圧着切欠きは、圧着溝１００の全周を把持する適当な把持工具によって閉じることのできる空隙を提供する。この圧着工具を締め付けると、溝が共に矢印１０２の方向に動くとき、これらの切欠き１０１は閉じる。この圧着の形態は、端板をねじ付きの円筒体に固定する止めねじ２４（先の実施の形態に関して開示したねじ）に代替するものであることが理解できる。
本発明は、図面に図示し且つ上記の説明にて詳細に説明したが、これは、単に一例にしか過ぎず、本発明の特徴を限定するものではなく、本発明に属する全ての変更及び改変例は、保護の対象を含むることを望むものであることを理解すべきである。
【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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