JP3955883B2 - 伸縮式椎体プロテーゼ - Google Patents

Description

本発明は、請求の範囲の請求項１の前文に基づき人間の脊柱の椎体を代替させるための装置に関するものである。
椎体が疾患しているか、あるいは支障をきたしている場合、椎体を脊柱から除去しなければならない。従来の技術では、欠けている椎体を代替させるための、間隔を維持する幾つかのインプラントが知られている。インプラントは、相互に摺動可能な部品（該部品は、とりわけ鋸歯状突起によってインプラントの長さを調整することが出来る）、そして２つの特殊な末端プレート（該末端プレートは、隣接する無傷の椎体に固定するのに用いられるが）を含んでいる。このような椎体プロテーゼ、あるいはインプラントは、例えばATR 24426 RASHEED、あるいはDE 196 04 246 A1 JEANSONによって知られている。
公知の椎体プロテーゼの短所は、相互に摺動可能な２つの部品が、閉じた中空シリンダではないこと、従って椎体プロテーゼ全体が低い剛性を呈していることである。
本発明の課題は、椎体を除去したにも拘わらず、安定した、かつ長さ調節の可能な椎体プロテーゼによって脊柱の持つ生体力学的、および生理学的な特性を維持することである。これと並んで、手術の経過中での脊柱インプラントの操作性も大いに重要である。
本発明は、請求の範囲の請求項１の特徴を呈する装置によって上記の課題を解決している。
本発明に基づく装置の１つの実施態様は、組み合わさるように押し入れることの出来る２つの中空シリンダを含んでいる。内側中空シリンダには、その外周部に鋸歯状突起が設けられている。外側中空シリンダは、少なくとも１つの弾性要素を呈し、該弾性要素は、内側中空シリンダの鋸歯状突起と噛み合い、そして装置の長さを決定する。鋸歯状突起と固定可能な弾性要素によって、本発明に基づく装置を延長させることができ、そして手術の際に所定の長さに適合させることが出来る。
本発明に基づく装置の別の実施態様は、互いに同軸状に配置され、かつその軸に沿って相互に摺動させることの出来る２つの中空体、外側中空体に設けた溝に取付けたばね、および該装置を隣接する椎体に固定するのに用いる末端プレートを含んでいる。内側中空体は、その外被面に鋸歯状突起を備えている。該ばねは、その内面に鋸歯状突起を呈し、該鋸歯状突起は、内側中空体の鋸歯状突起と噛み合わせた際に内側中空体を軸方向に固定する。該ばねは、外部から外側中空体の開口部を通じて補助道具を用いても広げることが出来、そして鋸歯状突起から外すことが出来るので、本発明に基づく装置のこの変形の制御された圧縮は必要があれば現場でも可能である。組み合わさるように押し入れることの出来る３つの中空体を有する実施態様も可能であって、その際に外側と内側の各シリンダ面は、それぞれ既に述べた２分割式の変形と同様に形成されている。
本発明のこの変形によって得られた利点は、基本的には、インプラントの長さを固定するための鋸歯状突起を有するばねが本発明に基づく装置に組み込まれていることにある。これによって該インプラントの構造高さを小さくすることが出来、そして隣接する椎体間の自由なスペースが小さい場合に該インプラントを使用できるのであって、このことは頸部脊柱の近傍においても該プロテーゼの使用を可能にする。ばねを広げることによって、本発明に基づく椎体プロテーゼを再び圧縮したり、除去することが可能である。その他に両方の中空シリンダは比較的肉厚が大きくても良く、そのために非常に安定したプロテーゼを形成できる。
以下において複数の実施例の一部模式図をもとにして本発明と本発明の実施態様をさらに詳しく説明することにする。
図１は、本発明に基づく装置の内側中空体１の縦断面図を；
図２は、本発明に基づく装置の１つの変形の外側中空体２の縦断面図を；
図３は、本発明に基づく装置の別の実施態様の縦断面図を；
図４は、本発明に基づく装置の１つ実施態様によるリング状ばね１３の透視図を；
図５は、本発明に基づく装置の１つ実施態様による外側中空体の一部とともにリング状ばね（１３）の透視図を；
図６は、本発明に基づく装置の１つ実施態様による弾性ストラップ２４と両方の中空体１、２の透視図を；
図７は、本発明に基づく装置の内側中空体１の別の実施態様を
それぞれ示している。
図１は、本発明に基づく装置の１つ実施態様による内側中空シリンダ１を示している。外被面上にある鋸歯状突起５は、内側中空シリンダの長さの一部にわたってしか設けられていない。本発明に基づく装置の実施態様に応じて内側中空シリンダ１の、鋸歯状突起５の付いていない部分には、放射方向の貫通開口部３０が設けられている。
図２に示した外側中空シリンダ２は、弾性要素７として複数のタブ１９を呈している本発明に基づく装置の実施態様に相当し、該タブは外側中空シリンダ２の壁６から切り抜かれていて、そして中央軸３の方に向けて曲げられている。本発明に基づく装置の実施態様に応じて、外側中空シリンダ２には放射方向の貫通開口部３０が設けられている。
図３に示した、本発明に基づく装置の変形は、外側中空体２を示していて、該外側中空体には、内側に中心軸３と同軸状に円筒状穴１０、同じく円筒状溝１２および該溝１２から外側中空体２の外側表面へと貫通している開口部１７が設けられている。外側中空体２内には、内側中空体１が中心軸３に沿って該外側中空体に対してスライドできるように配置されていて、該内側中空体はその外面に鋸歯状突起部５を備えている。溝１２には、内側中空体１の鋸歯状突起５と形状噛み合いする鋸歯状突起１４を内側に備えているばね１３が挿入されている。外側中空要素２の開口部１７を通じてばね１３の間隙１８に差し込むことの出来る補助手段によってばね１３を広げると、外側中空体に対して内側中空体１を両方向にスライドさせることが出来る。
本発明に基づく装置の、図３に示した別の変形には、溝１２の範囲において外側中空体２を放射方向に貫通している、両方の中空体１、２を中空軸３の方向に固定するための固定ボルト３５が設けられている。
同じく図３には、本発明に基づく装置の変形が示されていて、該変形では中空体１、２の両方の自由端部３６、３７に端部プレート３８、３９が設けられていて、該端部プレートは、骨側にスパイク４０を呈することが出来る。
本発明に基づく装置の図３に示した実施態様のリング状ばね１３は、図４に示されている。間隙１８によって該ばね１３は円周部で開かれている。内側中空体１の外周部の鋸歯状突起５と噛み合うことの出来る鋸歯状突起１４が、リング状ばね１３の内面に設けられている。
図５は、本発明に基づく装置の図３に示した実施態様とは異なる別の実施態様を示している。ピン２１が、外側中空体２に放射方向に貫入している開口部２３に挿入されていて、該ピンはばね１３の上端面２０上の切欠き２２と噛み合い、そしてばね１３が中心軸３を中心にして回転するのを防止している。
図６は、本発明に基づく装置の別の実施例を示している。外側に向かって湾曲された自由端部２５、２６（該自由端部は、外側中空体２の長手スリット２７と噛み合うことが出来るが）を有する弾性ストラップ２４が、両方の中空体１、２の回転を防止している。
本発明に基づく装置の図３に示した実施態様と異なる、図７に示した別の実施態様では、内側中空体１はその下端部１６において段部２８を有していて、該段部の外径は拡げられていないばね１３の内径よりも大きい。下端部１６の該段部２８は、内側中空体１が上に向かってスライドしてばね１３を通過して、外側中空体２から滑り出してしまうのを防止している。
本発明の更なる好ましい態様として、前記中空体（１、２）の一方、あるいは両方は、前記中心軸（３）に沿ってオフセットされていることを特徴とする椎骨を代替するための装置。
また、両方の前記中空体（１、２）は、非円形断面を有していることを特徴とする椎骨を代替するための装置。
さらに、前記鋸歯状突起（５；１４）は、前記内側中空体（１）にも、また前記ばね（１３）にも圧縮荷重のかかる側で前記上端部（３７）の方向にアンダーカットされていることを特徴とする椎骨を代替するための装置。

Claims (14)

1. 内側中空体（１）と外側中空体（２）を含む、椎骨を代替するための装置であって、
   該内側中空体と外側中空体は、中心軸（３）に沿って同軸状に組み合わさるように押し入れることが出来、そして該中心軸（３）の方向において互いに相対的に摺動でき、そして内側中空体（１）はその外面に（４）鋸歯状突起（５）を呈しているところの装置において、
   Ａ）該外側中空体（２）は、中心軸（３）に沿って貫通している穴（１０）を呈すること；
   Ｂ）該外側中空体（２）は、少なくとも１つの弾性要素（７）を呈していて、該弾性要素は、穴（１０）内に突き出ていて、そして該穴（１０）の直径を、該弾性要素（７）が前記内側中空体（１）の鋸歯状突起（５）に噛み合うように減少させていること、そして
   Ｃ）前記内側中空体（１）は、剛性が高い
   ことを特徴とする前記装置。
2. 前記両方の中空体（１、２）は、中空円筒状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 少なくとも１つの前記弾性要素（７）は、タブ（１９）として前記外側中空体（２）の壁（６）から切り取られていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の装置。
4. 前記弾性要素（７）として放射方向に間隙（１８）によって開かれたリング状ばね（１３）であって、該ばねはその内周部（１５）に鋸歯状突起（１４）を備えていて、そして前記外側中空体（２）の内面（１１）を周回している溝（１２）に取付けられており、前記内側中空体（１）の前記鋸歯状突起（５）と噛み合うことを特徴とする請求項１あるいは２記載の装置。
5. 前記外側中空体（２）を通じて放射方向に貫通している開口部（１７）によって前記ばね（１３）は、該開口部（１７）を通じて前記ばね（１３）の間隙（１８）内に挿入できる補助手段を用いて広げることが出来、そしてそれによって前記ばね（１３）の前記鋸歯状突起（１４）を前記内側中空体（１）の前記鋸歯状突起（５）から外すことが出来ることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ばね（１３）は、端面（２０）上で切欠き（２２）を呈していることを特徴とする請求項４あるいは５に記載の装置。
7. ピン（２１）が、前記外側中空体（２）に貫入している開口部（２３）に挿入されていること、そして該ピン（２１）は、前記切欠き（２２）との形状噛み合いによって前記中心軸（３）を中心とする前記ばね（１３）の回転を防止していることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の装置。
8. ストラップ（２４）は、外側に湾曲された自由端部（２５、２６）とともに前記外側中空体（２）の長手スリット（２７）と噛み合わせることが出来、そして該ストラップは、両方の前記中空体（１、２）の回転を防止していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記内側中空体（１）は、その下端部（１６）で段部（２８）を呈していて、該段部の外径は、拡げられてないばね（１３）の内径よりも大きく、そして該段部は、前記内側中空体（１）が上に向かってスライドして該ばね（１３）を通過して前記外側中空体（２）から滑り出してしまうのを防止していることを特徴とする請求項４から８いずれか１項に記載の装置。
10. 両方の前記中空体（１、２）は、前記中心軸（３）に対して放射方向に貫通開口部（３０）を呈していることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記溝（１２）とばね（１３）は、接触面（３１）に向かって狭まるようにテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 両方の前記中空体（１、２）の両方の自由端部（３６、３７）に末端プレート（３８、３９）が取付けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記末端プレート（３８、３９）の骨側にスパイク（４０）が取付けられていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記外側中空体（２）に固定ネジ（３５）がねじ込まれていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の装置。

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