JP2006513795A - 椎間インプラント用の固定手段 - Google Patents

Abstract

椎間インプラント（１５）を椎体（１９、２０）の終板へ固定するための固定手段であって、Ａ）各固定手段（２１）が、中心軸（６）と前記中心軸（６）に対して横方向に立つ２つの端面（４、５）を含んで成る固定部（１）と、Ｂ）前記端面（４、５）を介して、前記中心軸（６）に対して平行に突出し、椎体（１９、２０）の終板へ圧入可能な少なくとも２つのスパイク（７）とを有し、Ｂ）前記固定部（１）が前記中心軸（６）の方向へ貫通する空洞（３）を含んで成り、かつＣ）前記固定部（１）が、それによって固定部が椎間インプラント（１５）において着脱式にロック可能である固定手段（９）を含んで成る。

Description

本発明は、特許請求の範囲第１項の前文による椎間インプラント用の固定手段、ならびに特許請求の範囲第９項の前文による２つの固定部を有する椎間インプラント、および特許請求の範囲第１６項の前文による隣接する椎体への椎間インプラントの固定のための方法に関する。

例えば、椎間板エンドプロテーゼとして形成されうるとともに、損傷した天然の椎間板または損傷した椎間板の核の除去後に２つの隣接した椎体間の椎間腔へ導入される椎間インプラントは、インプラントが時間とともに移動しないように隣接した椎体の端面へ固定されなければならない。椎体の終板へのインプラントの固定に際しては、一次的および補助的な安定化が区別される。一次的な安定化は手術直後に必要であり、好ましくは、インプラントに取付けられた固定手段の隣接した椎体における終板への挿入によって得られる。補助的な安定化は、インプラントにおける骨の成長によって達成されるが、インプラントの十分な固定までに約６週間の期間が予想される。
米国特許第５，６８３，４６５号明細書（特許文献１）により椎間板エンドプロテーゼが周知であるが、これは１つの実施形態において、インプラントの外側に隣接したカバープレートによって実施される隣接した椎体の終板へのピンによって固定される。このピンのこうした固定手段における不利点は、椎間腔への椎間板エンドプロテーゼの導入前にピンをカバープレートに固定しなければならず、これはインプラントの椎間腔への導入に際して両方の椎体の骨延長の拡大を必要とし、またはその他の場合、椎間腔へのインプラントの導入後にピンを個別に隣接する椎体の終板へ圧入しなければならず、これは結果として手術時間の増大をもたらしうることである。
米国特許第５，６８３，４６５号明細書

この点で本発明は改善を提供する。本発明の課題は、空にした椎間腔へインプラントを導入するために第１の位置へ移動可能であり、この場合、末端でカバープレート上に突出せず、かつ簡単なやり方でインプラントの導入後に第２のロック可能な位置へ移動可能であり、この場合、固定手段が隣接する椎体の終板へ圧入されるとともに、インプラントの一次的な安定化に使用される椎間インプラント用の固定手段を提供することである。

本発明は、請求項１の特徴を有する椎間インプラント用の固定手段、ならびに請求項９の特徴を有する椎間インプラント、および請求項１６によるステップを含んで成る椎間インプラントを固定する方法で上記の課題を解決する。
本発明による固定手段は、椎体の終板への椎間インプラントの固定のために使用され、かつ実質的に中心軸を有する固定部であって、中心軸の方向に固定部を貫通する空洞、および中心軸に対して横方向に立つ２つの端面、椎体の終板へ圧入可能である端面上に突出する少なくとも２つのスパイク、およびそれによって固定部がスパイクといっしょに椎間インプラントにおいて着脱式にロック可能である固定手段を有する固定部を含んで成る。
本発明によって達成される利点は、実質的に本発明による固定手段のおかげで、
−椎間腔への椎間インプラントの移植に際して２つの隣接した椎体の最小限の骨延長のみが必要であり、かつ
−椎間インプラントが本発明による固定手段によって簡単に椎間インプラントに接する椎体へ固定可能である点において確認される。
固定手段は、例えば、固定部の中心軸に対して横方向に椎間インプラントにかみ合わせ可能かつ弾性に変形可能であり、中心軸に対して横方向に固定部へ挿入またはネジ込み可能であり、または空洞と椎間インプラントとの間のコーン接続によって実施されうる。
好ましい実施形態においては、固定手段は固定部の中心軸に対して横方向に弾性に変形可能であり、かつ変形されていない状態で固定部の空洞へ突出する。弾性に変形可能な固定手段は、固定部が一塊状に製造可能であり、かつ構成要素を失う危険が回避されうるという利点を有する。
好ましくは、これらの固定手段は、中心軸に向けられた突出部を有するフックとして形成されている。

別の実施形態においては、固定手段は固定部の空洞に配置されている。それによって、固定部が軸方向に端面上に突出する部分なしに製造可能であり、例えば、隣接する椎体のベースもしくはカバープレートへの適切な手術器具によるスパイクの圧入が、突出する部分によって妨げられないという利点が達成可能である。
さらに別の実施形態においては、フックは、中心軸に対して横方向に変形されていないフックの場合、フックの突出部が空洞へ接触し、中心軸に対して横方向に変形されたフックの場合、中心部へ向けられたその突出部を含めて窪みで受入れ可能であるように中心軸に対して平行の空洞壁の窪みへかみ合わせされている。
別の実施形態においては、固定部は環状に形成されており、ここで中心軸に対して直交の空洞の横断面および／または外側被覆面によって画定され、かつ中心軸に対して直交の固定部の横断面は、円形面、楕円面、卵形面、または多角面でありうる。
本発明による椎間インプラントの好ましい実施形態においては、これは２つの軸方向の末端の閉鎖プレートを含んで成るが、その外側の表面は２つの隣接する椎体のカバープレート、もしくはベースプレート、および２つの固定手段への取付けのために使用される。閉鎖プレートは固定部の空洞を通じて通過され、固定部は閉鎖プレートに対して軸方向に移動可能でありうる。それによって、
−椎間腔への椎間インプラントの導入前に、スパイクが閉鎖プレートの末端の端面上に突出するまで固定部が軸方向に移動可能であり、したがって椎間腔への椎間インプラントの導入に際して隣接する椎体は最小限にしか広げる必要がなく、かつ
−椎間腔への椎間インプラントの導入後に、スパイクが隣接する椎体のベース、もしくはカバープレートへ圧入されるまで、両方の固定部が簡単な器具で移動可能であるという利点が達成可能である。

別の実施形態においては、閉鎖プレートは遊びなしに固定部の空洞に位置しており、かつ閉鎖プレートに対する中心軸に対して平行に移動可能である。それによって、椎間インプラントが隣接する椎体のベースもしくはカバープレートにおける固定手段の固定後に半径方向の遊びを有さないという利点が達成可能である。
別の実施形態においては、閉鎖プレートは第２の固定手段を含んで成り、固定手段が固定部へかみ合わせ可能である。これら第２の固定手段は、例えば、椎間インプラントの閉鎖プレートが、フックに取付けられた突出部を受入れるために使用される、その被覆面において中心軸に対して平行の溝でありうる。溝の構成は、溝へかみ合わせした突出部によって閉鎖プレートが固定部に対するねじれが阻止されうるという利点を有する。
さらに別の実施形態においては、固定手段は固定部において椎間インプラントにおいて取付けられた第２の固定手段に対して遊びを有し、固定された固定手段において、閉鎖プレートに対して中心軸の周りの固定部の小さなねじれが可能とされるようになっている。 それによって、一定の範囲内で許容可能である隣接する椎体のねじれ運動が、固定部と椎間インプラントとの接続によって許容されるという利点が達成可能である。
さらに別の実施形態においては、第２の固定手段は、閉鎖プレートが軸方向に外側の、直径が削減された部分で形成されており、フックの突出部がかみ合わせしうるという点にある。

インプラント、特に椎間インプラントの両方の隣接する椎体の終板への固定のための本発明による方法は、実質的に以下のステップを含んで成る。すなわち、
ａ）前外側、腹側外側、経腹腔、または腹膜後の外科的処置によって椎間腔への進入を可能にするステップと、
ｂ）椎間腔に隣接する両方の椎体を延長するステップと、
ｃ）椎間腔を空にするステップと、
ｄ）互いに結合された固定手段とともに椎間インプラントを導入するステップ。それによって、両方の固定部は、スパイクが閉鎖プレートの外側の表面上にもはや突出しないまで互いに結合される。
ｅ）スパイクが隣接する椎体のベース、もしくはカバープレートに十分に圧入されるまで固定部を軸方向に別々に移動させるステップと、
ｆ）固定手段を椎間インプラントに固定するステップ。固定手段が弾性に実施されている場合、その固定は、固定部がその軸方向の最終位置に別々に移動次第、操作者のさらなる補助なしに自動的に行われる。しかし、固定手段がネジまたは同様の手段として形成されている場合、これは適切な器具で固定される必要がある。
本発明および本発明の発展形態を以下、複数の実施形態の部分的な概略図を用いてさらに詳しく説明する。

（図面の簡単な説明）
図１は、本発明による固定手段の実施形態を示す断面図である。
図２は、本発明による固定手段の図１に示されている実施形態を示す平面図である。
図３は、図１および２に示されている実施形態による椎間インプラントに配置された２つの固定手段を示す断面図である。
図４は、図１および２に示されている実施形態による移植可能な椎間インプラントおよび２つの固定手段とともに脊椎を示す断面図である。
図５は、図１および２に示されている実施形態による２つの固定手段とともに椎間インプラントを示す縦断面図である。

図１および２においては、本発明による固定手段２１の好ましい実施形態が示されており、これは実質的に中心軸６を有する固定部１であって、中心軸６に対して平行に固定部１を貫通する空洞３、中心軸６に対して平行の複数の、例えば、４つのスパイク７、および固定手段９を有する固定部１を含んで成る。固定部１は、この場合、中心軸６に対して直交の横断面で見ると円環状に形成されているが、内側および／または外側で楕円形、卵形、腎臓形、または多角形にも形成されうるとともに、第１の端面４およびそれに対して平行の第２の端面５を有する。両方の端面４、５は、中心軸６に対して直交に配置されている。４つのスパイク７は固定部１で一塊状であり、第１の端面４上に垂直に立っている。スパイク７は、例えば、それらがここで示されているようにその自由端に対して軸方向に次第に細くなるように形成され、または末端でその自由端において鋭く、または凸状に形成されうるため、移植に際して中心軸６に対して平行の固定部１の移動によって隣接する椎体の終板へ圧入可能である。固定手段９としては、中心軸６に対して平行の空洞壁１２において一様に周囲に配分されて中心軸６に対して横方向に弾性に変形可能な４つのフック１０が配置されており、その突出部１１は固定部３の第１の端面４において配置され、空洞３に突出する。フック１０は、突出部１１と空洞３へ導入された椎間インプラント１５において（図３）着脱式にかみ合わせ可能である。フック１０は空洞壁１２の窪み８に配置され、フック１０が変形されていない場合には突出部１１が中心軸６に対して横方向に空洞３へ突出するようになっている。窪み８は中心軸６に対して垂直に測定して深さＴを有するが、突出部１１も中心軸６に対して垂直に測定して長さＬを有し、ここでＬ＜Ｔである。

図３は、図１および２に示されている実施形態に対応する２つの同様の固定手段２１’、２１’’を示すが、これらはそれぞれ椎間インプラント１５の端に配置されており、ここで固定部１’、１’’に取付けられたスパイク７は末端で椎間インプラント１５のは端面１７上に突出する。椎間インプラント１５の端面１７は、ここで示されているように、平坦であるが、ただし弓状にも形成されうる。この場合、固定手段２１’はその第２のロック位置で示されているが、他の固定手段２１’’はその第１の位置にあり、ここでスパイク７が椎間インプラント１５の末端の端面１７上に突出しないまで中心軸６に対して平行に椎間インプラント１５を介して移動される。
椎間インプラント１５の空洞３への導入に際しては、フック１０は窪み８へ曲がり、椎間インプラント１５は中心軸６に対して平行に空洞３を通じて、突出部１１のそばに摺動可能である。これは、例えば、固定部１’’において示されている。椎間インプラント１５の閉鎖プレート１３、１４は、軸方向に末端で直径が削減された部分２２を有し、フック１０の突出部１１は、閉鎖プレート１３、１４において削減された部分２２によって形成される段部へかみ合わせしうる。それによって、閉鎖プレート１３、１４の外側の端面１７が隣接する椎体のベースプレート、もしくはカバープレートに接することが達成可能である。したがって、固定部１の端面４は隣接する椎体に接しないため、椎間インプラント１５のみが軸方向に荷重性であり、全端面１７上の負荷が移送されることが保証されている。

図４は、２つの隣接した椎体１９、２０間に導入された椎間インプラント１５とともに脊椎の断面図を示す。椎間インプラント１５はそれぞれ固定手段２１’、２１’’で隣接する椎体１９、２０の終板に固定されている。固定手段２１’、２１’’の椎体１９、２０への固定のために、固定部１’、１’’へ取付けられたスパイク７’、’が椎体１９、２０の終板へ圧入されている。空にされた椎間腔への椎間インプラント１５の移植に際しては、固定部１’、１’’が、スパイク７が椎間インプラント１５の末端の端面１７上に突出しないまで椎間インプラント１５上に移動される（図３）。２つの固定部１’、１’’とともに椎間インプラント１５の空にされた椎間腔への挿入後に初めて、下部およぶ上部の固定手段１’’、１’は拡大プライヤーによって椎間インプラント１５に隣接する椎体１９、２０へ移動され、スパイク７は隣接する椎体１９、２０の終板へ押される。スパイク７が完全に終板へ圧入され、固定部１’、１’’がその最終位置に達した後、両方のフック１０（図２）はその突出部１１とともに、例えば、椎間インプラントの末端の端面１７へ、または突出部１１に補完的な窪み１８において（図５）椎間インプラント１５の中心軸６に対して平行の外側の被覆面１６にかみ合わせする。

図５においては、それぞれ軸方向に末端に配置された固定手段２１’、２１’’とともに椎間インプラント１５の実施形態が示されている。固定手段２１’、２１’’は、図１および２に記載されている固定手段に対応し、それぞれ固定部１’、１’’、および固定部１’、１’’の軸方向に末端の端面４においてスパイク７’、７’’を含んで成る。椎間インプラント１５にはそれぞれ軸方向に末端の閉鎖プレート１３、１４が備えられており、ここで中心軸６に対して直交の横断面で見ると閉鎖プレート１３、１４が固定部１’、１’’の空洞３に補完的に形成されている。閉鎖プレート１３、１４には外側の被覆面において溝１８が備えられており、これは固定手段９と同様に、固定部１’、１’’において周囲に配分され、固定手段９における突出部１１に補完的に形成されている。さらに、溝１８は中心軸６に対して平行に測定して長さＩを有し、椎間インプラント１５に属する閉鎖プレート１３、１４の軸方向に末端の端面１７へ至る。長さＩは、椎間インプラント１５の端面１７に対する固定部２１’、２１’’の軸方向の移動に際してフック１０の突出部１１が溝１８へかみ合わせするように測定される。椎間インプラント１５の外側の端面１７が軸方向に固定部１’、１’’の末端の端面４上に突出するため、両方の隣接する椎体の負荷が端面１７を介して椎間インプラント１５へ移送されることが保証される。上部の固定手段２１’は、ここではかみ合わせした固定手段９で示されているが、閉鎖プレート１４上の下部の固定手段２１’’は、スパイク７’’が椎間インプラント１５の端面１７上に突出しないまで対向して配置された閉鎖プレート１４に対して移動されている。図３と同様に、下部固定手段２１’’の固定手段９は中心軸６に対して横方向に変形され、かつ固定部１’’の空洞３における窪み８へ押される。

本発明による固定手段の実施形態を示す断面図である。 本発明による固定手段の図１に示されている実施形態を示す平面図である。 図１および２に示されている実施形態による椎間インプラントに配置された２つの固定手段を示す断面図である。 図１および２に示されている実施形態による移植可能な椎間インプラントおよび２つの固定手段とともに脊椎を示す断面図である。 図１および２に示されている実施形態による２つの固定手段とともに椎間インプラントを示す縦断面図である。

符号の説明

１ 固定部 ３ 空洞 ４ 端面 ５ 端面 ６ 中心軸 ７ スパイク
８ 窪み ９ 固定手段 １０ フック １１ 突出部 １２ 空洞壁
１３ 閉鎖プレート １４ 閉鎖プレート １５ 椎間インプラント
１６ 外側被覆面 １８ 溝 １９ 椎体 ２０ 椎体
２１ 固定手段 ２２ 直径が削減された部分

Claims (16)

1. 椎間インプラント（１５）を椎体（１９、２０）の終板へ固定するための２つの固定手段（２１）を有する椎間インプラント（１５）であって、
   Ａ）各固定手段（２１）が、中心軸（６）と前記中心軸（６）に対して横方向に立つ２つの端面（４、５）を含んで成る固定部（１）を含んで成り、
   Ｂ）各固定手段（２１）が、前記端面（４、５）を介して、前記中心軸（６）に対して平行に突出し、椎体（１９、２０）の終板へ圧入可能な少なくとも２つのスパイク（７）を含んで成る椎間インプラント（１５）において、
   Ｃ）前記固定部（１）が前記中心軸（６）に対して平行に貫通する空洞（３）を含んで成り、
   Ｄ）前記固定部（１）が、それによって固定部が椎間インプラント（１５）において着脱式にロック可能である固定手段（９）を含んで成り、
   Ｅ）前記椎間インプラント（１５）が末端でそれぞれ前記中心軸（６）に交差する閉鎖プレート（１３、１４）を含んで成り、かつ
   Ｆ）前記閉鎖プレート（１３、１４）が前記空洞（３）を通じて前記固定部（１）へ貫通可能であることを特徴とする椎間インプラント（１５）。
2. 前記固定手段（９）が、前記中心軸（６）に対して横方向に弾性に変形可能であり、かつ変形されていない状態で前記空洞（３）に突出す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（１５）。
3. 前記固定手段（９）が、前記中心軸（６）へ方向づけされた突出部（１１）とともに前記中心軸（６）に対して横方向に弾性に変形可能なフック（１０）であることを特徴とする請求項２に記載の椎間インプラント（１５）。
4. 前記フック（１０）が前記空洞（３）に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の椎間インプラント（１５）。
5. 前記固定手段（９）および前記固定部（１）が一塊状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の椎間インプラント（１５）。
6. 前記空洞（３）が、その中に前記フック（１０）が配置されている窪み（８）を含んで成ることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の椎間インプラント（１５）。
7. 前記窪み（８）が前記中心軸（６）に対して垂直に深さＴを有し、かつ前記突出部（１１）が前記中心軸（６）に対して垂直に測定して最大の長さＬを有し、ここでＬ＜Ｔであることを特徴とする請求項６に記載の椎間インプラント（１５）。
8. 前記固定部（１）が環状に形成されており、かつ前記空洞（３）の前記中心軸（６）に対して直交の横断面および／または前記固定部（１）の外側被覆面によって制限された前記中心軸（６）に対して直交の横断面が、円形面、楕円面、多角面、または卵形面であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の椎間インプラント（１５）。
9. 末端でそれぞれ前記中心軸（６）に交差する閉鎖プレート（１３、１４）を含んで成り、かつ前記空洞（３）の形が前記閉鎖プレート（１３、１４）に適合されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の椎間インプラント（１５）。
10. 前記閉鎖プレート（１３、１４）が遊びなしに前記固定部（１）の前記空洞（３）に位置しており、かつ前記中心軸（６）に対して平行に移動可能であることを特徴とする請求項９に記載の椎間インプラント（１５）。
11. 前記固定部（１）が、前記閉鎖プレート（１３、１４）へ固定された固定手段（９）によって前記中心軸（６）の周りのねじれに対して遊びを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の椎間インプラント（１５）。
12. 前記閉鎖プレート（１３、１４）が第２の固定手段を含んで成り、前記固定手段（９）が前記固定部（１）へかみ合わせ可能であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の椎間インプラント（１５）。
13. 外側被覆面（１６）を有し、かつ第２の固定手段として前記固定手段（９）を部分的に受入れるために前記中心軸（６）に対して横方向に前記被覆面（１６）へ貫入する溝（１８）を含んで成ることを特徴とする請求項１２に記載の椎間インプラント（１５）。
14. 前記閉鎖プレート（１３、１４）が軸方向に外側の、直径が削減された部分（２２）を含んで成ることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の椎間インプラント（１５）。
15. 椎間の空間を削り落とすステップを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の椎間の空間にインプラントを固定する方法。
16. 椎間インプラント（１５）を椎体（１９、２０）の終板へ固定するための２つの固定手段（２１）を有する椎間インプラント（１５）であって、
    Ａ）各固定手段（２１）が、中心軸（６）と前記中心軸（６）に対して横方向に立つ２つの端面（４、５）を含んで成る固定部（１）を含んで成り、
    Ｂ）各固定手段（２１）が、前記端面（４、５）を介して、前記中心軸（６）に対して平行に突出し、椎体（１９、２０）の終板へ圧入可能な少なくとも２つのスパイク（７）を含んで成る椎間インプラント（１５）において、
    Ｃ）前記固定部（１）が前記中心軸（６）に対して平行に貫通する空洞（３）を含んで成り、
    Ｄ）前記固定部（１）が、それによって固定部が椎間インプラント（１５）において着脱式にロック可能である固定手段（９）を含んで成り、
    Ｅ）前記椎間インプラント（１５）が末端でそれぞれ前記中心軸（６）に交差する閉鎖プレート（１３、１４）を含んで成り、かつ
    Ｆ）前記閉鎖プレート（１３、１４）が前記空洞（３）を通じて前記固定部（１）へ貫通可能であることを特徴とする椎間インプラント（１５）。

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