JPH084606B2 - 人工椎間板 - Google Patents
人工椎間板Info
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- JPH084606B2 JPH084606B2 JP2074524A JP7452490A JPH084606B2 JP H084606 B2 JPH084606 B2 JP H084606B2 JP 2074524 A JP2074524 A JP 2074524A JP 7452490 A JP7452490 A JP 7452490A JP H084606 B2 JPH084606 B2 JP H084606B2
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- intervertebral disc
- artificial intervertebral
- disc
- artificial
- ceramic
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、椎間板ヘルニア等の疾患や事故による脊
椎の損傷等を治療するために用いられる人工椎間板に関
するものである。
椎の損傷等を治療するために用いられる人工椎間板に関
するものである。
人体の脊椎は、第７図に示すように、縦一列に並ぶ硬
い椎体１と、上下に隣接する椎体１同士を連結する軟骨
質の椎間板２から形成されている。上記脊椎の疾患や損
傷がひどい場合には、切開手術によつて椎体１の全部な
いし一部と椎間板２を除去し、その部分に自家骨または
人工椎体を埋め込むという外科的な治療が行われてい
る。
い椎体１と、上下に隣接する椎体１同士を連結する軟骨
質の椎間板２から形成されている。上記脊椎の疾患や損
傷がひどい場合には、切開手術によつて椎体１の全部な
いし一部と椎間板２を除去し、その部分に自家骨または
人工椎体を埋め込むという外科的な治療が行われてい
る。
このような人工椎体としては、従来から、第８図およ
び第９図に示すように、アルミナセラミツクスを略円板
状もしくは直方体状に成形したものが用いられている。
また、最近では、アパタイト結晶相を有する公知の生体
活性セラミツクス材料や、これに高密度ポリエチレンも
しくはメタクリレート系樹脂等を配合したもの等が用い
られている。
び第９図に示すように、アルミナセラミツクスを略円板
状もしくは直方体状に成形したものが用いられている。
また、最近では、アパタイト結晶相を有する公知の生体
活性セラミツクス材料や、これに高密度ポリエチレンも
しくはメタクリレート系樹脂等を配合したもの等が用い
られている。
しかしながら、これらの人工椎体は、いずれも、椎間
板等を切除した場合にその隙間を埋めて荷重を支持する
スペーサーとして用いられているにすぎず、本来の椎間
板を挟む椎体のような柔軟性がない。したがつて、人体
の運動に追従しきれず、無理な荷重が治療部にかかつ
て、治療部あるいはその周辺部を再度損傷することが多
く、問題となつている。
板等を切除した場合にその隙間を埋めて荷重を支持する
スペーサーとして用いられているにすぎず、本来の椎間
板を挟む椎体のような柔軟性がない。したがつて、人体
の運動に追従しきれず、無理な荷重が治療部にかかつ
て、治療部あるいはその周辺部を再度損傷することが多
く、問題となつている。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、
人体の運動に充分に追従しうる柔軟な人工椎間板の提供
をその目的とする。
人体の運動に充分に追従しうる柔軟な人工椎間板の提供
をその目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明の人工椎間板
は、生体活性セラミツクス材料からなる２枚の略板状体
が、生体適合性ある高分子弾性材料からなる略板状体の
上面および下面に、それぞれ一体的に取り付けられてい
るという構成をとる。
は、生体活性セラミツクス材料からなる２枚の略板状体
が、生体適合性ある高分子弾性材料からなる略板状体の
上面および下面に、それぞれ一体的に取り付けられてい
るという構成をとる。
すなわち、この発明は、従来の人工椎体が硬いブロツ
ク状のものであつたのに対し、弾力性ある高分子製の略
板状体を上下両側から硬いセラミツクス製略板状体で挟
んでサンドイツチ構造にしたものである。したがつて、
この人工椎間板の上下のセラミツクス部分を生体内の椎
体に接合すれば、あたかも椎間板が上下の椎体を柔軟に
連結しているように、弾力ある高分子板を中心にして上
下のセラミツクス板がある程度自由に旋回する。したが
つて、この人工椎間板は前屈，後屈等の動きに合わせて
柔軟に動くので、脊椎全体がスムーズに動き、無理な荷
重がかからない。また、人工椎間板が上下のセラミツク
ス部と中央の弾性体部の３部分に分かれているため、そ
れぞれの部分の形状や材質を適宜に選択することによ
り、患者の体格や他の脊椎機能とのバランス等をみなが
ら、その人その人に合つた人工椎間板を提供することが
でき、きめこまやかな治療を施すことができる。
ク状のものであつたのに対し、弾力性ある高分子製の略
板状体を上下両側から硬いセラミツクス製略板状体で挟
んでサンドイツチ構造にしたものである。したがつて、
この人工椎間板の上下のセラミツクス部分を生体内の椎
体に接合すれば、あたかも椎間板が上下の椎体を柔軟に
連結しているように、弾力ある高分子板を中心にして上
下のセラミツクス板がある程度自由に旋回する。したが
つて、この人工椎間板は前屈，後屈等の動きに合わせて
柔軟に動くので、脊椎全体がスムーズに動き、無理な荷
重がかからない。また、人工椎間板が上下のセラミツク
ス部と中央の弾性体部の３部分に分かれているため、そ
れぞれの部分の形状や材質を適宜に選択することによ
り、患者の体格や他の脊椎機能とのバランス等をみなが
ら、その人その人に合つた人工椎間板を提供することが
でき、きめこまやかな治療を施すことができる。
つぎに、この発明を詳細に説明する。
この発明の人工椎間板は、例えば、第１図に示すよう
な３層構造になつている。すなわち、上下の２層がとも
にセラミツクス製の硬い円板状体10,11で形成され、上
記２層に挟まれた中間層が、弾力的な高分子からなる円
板状体12で形成されている。
な３層構造になつている。すなわち、上下の２層がとも
にセラミツクス製の硬い円板状体10,11で形成され、上
記２層に挟まれた中間層が、弾力的な高分子からなる円
板状体12で形成されている。
上記上層および下層となるセラミツクス円板10,11
は、骨と化学的に結合し分離不可能となる生体活性を備
えていることが必要であり、生体活性を備えたセラミツ
クス材料からつくられる。上記セラミツクス材料として
は、例えば、ハイドロキシアパタイト，バイオガラス，
ガラスセラミツクス等があげられる。なかでも、結晶化
ガラスであるアパタイト−ウオラストナイト含有ガラス
セラミツクスが好適である。
は、骨と化学的に結合し分離不可能となる生体活性を備
えていることが必要であり、生体活性を備えたセラミツ
クス材料からつくられる。上記セラミツクス材料として
は、例えば、ハイドロキシアパタイト，バイオガラス，
ガラスセラミツクス等があげられる。なかでも、結晶化
ガラスであるアパタイト−ウオラストナイト含有ガラス
セラミツクスが好適である。
一方、上記セラミツクス円板10,11に挟まれる高分子
円板12は、生体適合性および一定の弾力性を備えている
ことが必要で、例えば生体用シリコーンゴムや生体用ウ
レタンゴム等からつくられる。また、発泡によつて弾性
が与えられたシリコーン樹脂やウレタン樹脂を用いても
よい。ただし、これらの高分子弾性材料は、硬さ（JIS
A）が10〜50度の範囲内であることが望ましい。硬さが1
0度未満では、軟らかすぎて脊椎途中に埋め込んだ場合
に、負荷によつてこの部分が簡単に変形して前後左右方
向にはみ出し、神経組織を圧迫するため不適である。逆
に、硬さが50度を超えると硬すぎて得られる人工椎間板
に屈曲性がなくなり、使い勝手が悪い。
円板12は、生体適合性および一定の弾力性を備えている
ことが必要で、例えば生体用シリコーンゴムや生体用ウ
レタンゴム等からつくられる。また、発泡によつて弾性
が与えられたシリコーン樹脂やウレタン樹脂を用いても
よい。ただし、これらの高分子弾性材料は、硬さ（JIS
A）が10〜50度の範囲内であることが望ましい。硬さが1
0度未満では、軟らかすぎて脊椎途中に埋め込んだ場合
に、負荷によつてこの部分が簡単に変形して前後左右方
向にはみ出し、神経組織を圧迫するため不適である。逆
に、硬さが50度を超えると硬すぎて得られる人工椎間板
に屈曲性がなくなり、使い勝手が悪い。
そして、上記高分子弾性材料を略円板状に成形するに
は、ゴムを用いるのであれば、所定形状の型内に未加硫
（未架橋）の樹脂材料を充填し、これを加硫（架橋）さ
せて硬化させるようにすればよい。また、発泡樹脂を用
いる場合には、所定形状の発泡樹脂を切断によつて円板
状に成形するようにすればよい。
は、ゴムを用いるのであれば、所定形状の型内に未加硫
（未架橋）の樹脂材料を充填し、これを加硫（架橋）さ
せて硬化させるようにすればよい。また、発泡樹脂を用
いる場合には、所定形状の発泡樹脂を切断によつて円板
状に成形するようにすればよい。
この発明の人工椎間板は、上記高分子円板12を中央に
置き、上下から前記セラミツクス円板10,11でこれを挟
むようにして３者を一体的に接合して得ることができ
る。上記接合には、生体適合性ある接着剤が用いられ
る。このような生体適合性ある接着剤としては、シリコ
ーン系カツプリング剤，チタン系カツプリング剤，アル
ミニウム系カツプリング剤等があげられ、なかでも、シ
リコーン系カツプリング剤が好適である。
置き、上下から前記セラミツクス円板10,11でこれを挟
むようにして３者を一体的に接合して得ることができ
る。上記接合には、生体適合性ある接着剤が用いられ
る。このような生体適合性ある接着剤としては、シリコ
ーン系カツプリング剤，チタン系カツプリング剤，アル
ミニウム系カツプリング剤等があげられ、なかでも、シ
リコーン系カツプリング剤が好適である。
なお、この発明の人工椎間板において、セラミツクス
円板10,11および高分子円板12の形状や厚み、あるいは
弾性体層の硬さは、患者の体格や他の脊椎機能とのバラ
ンス等に応じて個別に設定することができる。例えば、
高分子円板12の外周面を、第２図に示すように、凹状に
へこませて全体がくの字状に屈曲しやすくしてもよい
し、逆に、第３図に示すように、凸状の丸みを持たせて
上下方向にかかる荷重に対し強い抵抗力を示すようにし
てもよい。
円板10,11および高分子円板12の形状や厚み、あるいは
弾性体層の硬さは、患者の体格や他の脊椎機能とのバラ
ンス等に応じて個別に設定することができる。例えば、
高分子円板12の外周面を、第２図に示すように、凹状に
へこませて全体がくの字状に屈曲しやすくしてもよい
し、逆に、第３図に示すように、凸状の丸みを持たせて
上下方向にかかる荷重に対し強い抵抗力を示すようにし
てもよい。
また、セラミツクス円板10,11の外側にくる面に、第
４図に示すような突起（あるいは筋状の溝）を形成する
ようにしてもよい。このようにすると、生体内に埋め込
む場合に、椎体（第７図参照）とセラミツクス円板10,1
1との接合面積が大きくなり、人工椎間板の固定が強固
に行われるようになる。
４図に示すような突起（あるいは筋状の溝）を形成する
ようにしてもよい。このようにすると、生体内に埋め込
む場合に、椎体（第７図参照）とセラミツクス円板10,1
1との接合面積が大きくなり、人工椎間板の固定が強固
に行われるようになる。
さらに、上下のセラミツクス円板10,11および高分子
円板12の形状を、実際の脊椎を模して、第４図に示すよ
うに、円の片側がおしつぶれたような形状に設定しても
よい。
円板12の形状を、実際の脊椎を模して、第４図に示すよ
うに、円の片側がおしつぶれたような形状に設定しても
よい。
なお、上下のセラミツクス板および高分子板は円板状
に限定されず、四角板状等、適宜の形状のものを用いる
ことができる。
に限定されず、四角板状等、適宜の形状のものを用いる
ことができる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例１〜３〕 まず、生体活性結晶化ガラスの円板（直径40mm、厚み
5mm）を２枚作製した。また、シリコーンゴム（Q74720,
ダウコーニング社製、硬度30度）を、直径40mm、厚み10
mmの円板状に成形した。ただし、円周面を凹状にへこま
せた。そして、これらを、接着剤（プライマーA,信越化
学社製）によつて接合し、第２図に示すような人工椎間
板をつくつた。
5mm）を２枚作製した。また、シリコーンゴム（Q74720,
ダウコーニング社製、硬度30度）を、直径40mm、厚み10
mmの円板状に成形した。ただし、円周面を凹状にへこま
せた。そして、これらを、接着剤（プライマーA,信越化
学社製）によつて接合し、第２図に示すような人工椎間
板をつくつた。
また、シリコーンゴムの硬度を10度（実施例２）,50
度（実施例３）のそれぞれに変えた人工椎間板をつくつ
た。
度（実施例３）のそれぞれに変えた人工椎間板をつくつ
た。
このようにして得られた３種類の人工椎間板につい
て、試験速度1mm/minで試料を圧縮することにより圧縮
ばね特性を測定した。その結果を第６図に示す。
て、試験速度1mm/minで試料を圧縮することにより圧縮
ばね特性を測定した。その結果を第６図に示す。
〔実施例４〜７〕 下記の表にしたがつて、セラミツクス円板のセラミツ
クス材料および高分子円板の高分子弾性材料の種類を変
えた。それ以外は実施例１と同様にして人工椎間板をつ
くつた。
クス材料および高分子円板の高分子弾性材料の種類を変
えた。それ以外は実施例１と同様にして人工椎間板をつ
くつた。
そして、上記実施例１〜７の人工椎間板を死体標本に
埋め込んで、前方屈曲性、後方屈曲性、軸方向ねじり
性、側方屈曲性を測定し、実際の椎間板のそれと対比
し、動きの良否を評価した。
埋め込んで、前方屈曲性、後方屈曲性、軸方向ねじり
性、側方屈曲性を測定し、実際の椎間板のそれと対比
し、動きの良否を評価した。
これらの結果を下記の表に示す。また、対照例とし
て、第８図に示す従来の人工椎体を準備し、上記と同様
の評価を行い、その結果を下記の表に併せて示した。
て、第８図に示す従来の人工椎体を準備し、上記と同様
の評価を行い、その結果を下記の表に併せて示した。
以上の結果から、実施例品は、いずれも良好なばね圧
縮性を示し、また、対照品に比べて屈曲性に優れている
ことがわかる。
縮性を示し、また、対照品に比べて屈曲性に優れている
ことがわかる。
以上のように、この発明の人工椎間板は、弾力性ある
高分子製の略板状体を上下両側から硬いセラミツクス製
略板状体で挟んでサンドイツチ構造にしているため、こ
の人工椎間板は、弾力ある高分子板を中心にして上下の
セラミツクス板がある程度自由に旋回する。したがつ
て、この人工椎間板は前屈，後屈等の動きに合わせて柔
軟に動くので、脊椎全体がスムーズに動き、無理な荷重
がかからない。また、人工椎間板が上下のセラミツクス
部と中央の弾性体部の３部分に分かれているため、それ
ぞれの部分の形状や材質を適宜に選択することにより、
患者の体格や他の脊椎機能とのバランス等をみながら、
その人その人に合つた人工椎間板を提供することがで
き、きめのこまかい治療を施すことができる。
高分子製の略板状体を上下両側から硬いセラミツクス製
略板状体で挟んでサンドイツチ構造にしているため、こ
の人工椎間板は、弾力ある高分子板を中心にして上下の
セラミツクス板がある程度自由に旋回する。したがつ
て、この人工椎間板は前屈，後屈等の動きに合わせて柔
軟に動くので、脊椎全体がスムーズに動き、無理な荷重
がかからない。また、人工椎間板が上下のセラミツクス
部と中央の弾性体部の３部分に分かれているため、それ
ぞれの部分の形状や材質を適宜に選択することにより、
患者の体格や他の脊椎機能とのバランス等をみながら、
その人その人に合つた人工椎間板を提供することがで
き、きめのこまかい治療を施すことができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は他
の実施例を示す斜視図、第３図はさらに他の実施例を示
す斜視図、第４図はセラミツクス円板の変形例を示す斜
視図、第５図はセラミツクス円板および高分子円板の形
状の変形例を示す平面図、第６図は実施例品の圧縮ばね
特性を示す線図、第７図は脊椎の構成を示す部分的な斜
視図、第８図および第９図はそれぞれ従来品の一例を示
す斜視図である。 10,11……セラミツクス円板、12……高分子円板
の実施例を示す斜視図、第３図はさらに他の実施例を示
す斜視図、第４図はセラミツクス円板の変形例を示す斜
視図、第５図はセラミツクス円板および高分子円板の形
状の変形例を示す平面図、第６図は実施例品の圧縮ばね
特性を示す線図、第７図は脊椎の構成を示す部分的な斜
視図、第８図および第９図はそれぞれ従来品の一例を示
す斜視図である。 10,11……セラミツクス円板、12……高分子円板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 博將 北海道札幌市厚別区もみじ台南３―12―10 (72)発明者 渋谷 武宏 滋賀県大津市本宮２丁目41―７ (72)発明者 高木 雅隆 滋賀県神埼郡能登川町躰光寺626番地 (72)発明者 桜場 幸雄 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海 ゴム工業株式会社内 (72)発明者 馬場 潔 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海 ゴム工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−215461（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】生体活性セラミツクス材料からなる２枚の
略板状体が、生体適合性ある高分子弾性材料からなる略
板状体の上面および下面に、それぞれ一体的に取り付け
られていることを特徴とする人工椎間板。 - 【請求項２】生体活性セラミツクス材料が、生体活性ガ
ラスまたは生体活性結晶化ガラスである請求項（１）記
載の人工椎間板。 - 【請求項３】生体適合性ある高分子弾性材料が、ウレタ
ンゴムもしくはシリコーンゴムである請求項（１）また
は（２）記載の人工椎間板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074524A JPH084606B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 人工椎間板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074524A JPH084606B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 人工椎間板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275055A JPH03275055A (ja) | 1991-12-05 |
| JPH084606B2 true JPH084606B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=13549793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2074524A Expired - Lifetime JPH084606B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 人工椎間板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084606B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008526458A (ja) * | 2005-01-19 | 2008-07-24 | ネクスジェン スパイン、インク． | 剛体構造物へのエラストマーの固定 |
| JP2012115683A (ja) * | 2005-01-19 | 2012-06-21 | Nexgen Spine Inc | 剛体構造物へのエラストマーの固定 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05277141A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-26 | Tokai Rubber Ind Ltd | 人工椎間板 |
| ATE205069T1 (de) * | 1993-02-09 | 2001-09-15 | Acromed Corp | Bandscheibe |
| FR2753368B1 (fr) * | 1996-09-13 | 1999-01-08 | Chauvin Jean Luc | Cage d'osteosynthese expansive |
| US8388684B2 (en) | 2002-05-23 | 2013-03-05 | Pioneer Signal Technology, Inc. | Artificial disc device |
| US20050015150A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-01-20 | Lee Casey K. | Intervertebral disk and nucleus prosthesis |
| DE10337088A1 (de) | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Biedermann Motech Gmbh | Platzhalter für Wirbelkörper oder Bandscheiben |
| US9445916B2 (en) | 2003-10-22 | 2016-09-20 | Pioneer Surgical Technology, Inc. | Joint arthroplasty devices having articulating members |
| KR100778542B1 (ko) * | 2006-04-04 | 2007-11-28 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 경추체 후궁성형술용 라미너 스페이서 |
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| JP5283227B2 (ja) * | 2009-06-05 | 2013-09-04 | 学校法人日本大学 | 椎間板硬度計測装置 |
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| US11147682B2 (en) | 2017-09-08 | 2021-10-19 | Pioneer Surgical Technology, Inc. | Intervertebral implants, instruments, and methods |
| USD907771S1 (en) | 2017-10-09 | 2021-01-12 | Pioneer Surgical Technology, Inc. | Intervertebral implant |
| US11219531B2 (en) | 2019-04-10 | 2022-01-11 | Wenzel Spine, Inc. | Rotatable intervertebral spacing implant |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2074524A patent/JPH084606B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03275055A (ja) | 1991-12-05 |
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