JP2008018248A - ２つの椎骨間に挿入するためのスペーサ - Google Patents

Abstract

【課題】２つの椎骨間に挿入するためのスペーサを提供する。
【解決手段】上記スペーサは、可変の軸方向長さを有し、中空の内部および管状の壁を有する第１の部材２と、中空の内部および管状の壁を有する第２の部材３とを備え、第２の部材は全長を調節するために軸方向に第１の部材内で摺動可能であり、少なくとも第１の部材２または第２の部材３はその壁にアクセス開口６，９を備え、開口６，９の大きさは開口を通して内部に骨移植片を挿入するために適合され、スペーサはさらに、第１の部材２に対して第２の部材３を入れ子式にするための膨張ツールと係合可能な長さ調節構造１９，２０と、軸方向長さを固定するためのロッキング構造１０，１１，１２とを備え、アクセス開口、長さ調節構造およびロッキング構造は、スペーサの同一の側からアクセス可能であるように配置される。
【選択図】図１

Description

この発明は、２つの椎骨間に挿入するためのスペーサに関する。特に、この発明は、椎骨間に挿入した後に骨移植片で満たされ得る、調節可能な軸方向長さを有するスペーサに関する。

ＵＳ６，２００，３４８号 ＵＳ６，６１６，６９５ Ｂ１号 ＵＳ５，２９０，３１２号 ＵＳ６，５２４，３４１ Ｂ２号 ＵＳ６，１７６，８８１ Ｂ１号

調節可能な軸方向長さを有するスペーサは、ＵＳ６，２００，３４８号から公知である。このスペーサは、第１のスリーブ型部材と、スペーサの全長を調節するために第１の部材内で摺動可能に誘導される第２の部材とを備える。軸方向長さの調節は、第２の部材の外壁に設けられたラチェットノッチおよび第１の部材に設けられた係合部材によってなされる。スペーサは、骨セメントを挿入できかつ血管が成長できるようにする複数の開口をその壁に有する。

通常、スペーサは、椎骨間に挿入した後に注入によって骨セメントで満たされるか、または患者の体に埋込まれる前に管状のスペーサの開放端を通して骨材料、特に骨移植片で満たされる。公知のスペーサの長さは、スペーサが２つの椎骨間に挿入された後、調節され得る。ある特定の状況では、スペーサの軸方向長さを調節した後にスペーサの内部に骨材料を加えることまたはスペーサの内部から骨材料を除去することが望ましい。

ＵＳ６，６１６，６９５ Ｂ１号は、軸方向長さが調節され得る、２つの椎骨間に挿入するためのスペーサを記載する。このスペーサは、ねじ切りされた内面を有する第１の管状部品と、ねじ切りされた外面を有する第２の管状部品とを備え、上記部品はスペーサの軸方向長さを調節可能にするねじ−ナット接続を形成する。第１の管状部品は、その壁に複数の円形の開口を有する。第２の管状部品は、その壁に複数の細長い開口を有する。スペーサの長さは、これらの部品を相対的に回転させることによって調節され得る。これには、摺動運動よりも、長さを調節するためのスペースが多く必要である。さらに、椎体は回転運動中にスペーサの歯状の端板によって損傷を受ける可能性がある。細長い開口は固定ねじの挿入に役立つ。壁における開口は、骨移植片を挿入するには小さすぎる。

ＵＳ５，２９０，３１２号は、第１の中空の平行六面体型構成要素と、第１の構成要素において摺動可能な第２の中空の平行六面体型構成要素とを備える、調節可能な軸方向長さを有する補綴椎骨を記載する。各構成要素は、椎骨に当接するための当接端部面と、当接端部に形成される固着窓とを有する。さらに、各構成要素は、アクセス窓を確立する開いた第１の側面と、当接端部に対向して形成される開放端とを有する。スペーサは、所望の長さを確立するために構成要素間の摺動可能な運動を妨げるための手段を備える。スペーサを椎骨と接続するために、柔軟な骨セメントがアクセス窓を通して構成要素に注入され、柔軟な骨セメントは固着窓から流出し、硬化する。各構成要素が開いた側面を有するので、この側面を通して挿入されるであろう骨移植片は容易に抜ける可能性がある。さらに、開いた側面は安定性の低減に繋がる。

ＵＳ６，５２４，３４１ Ｂ２号も、調節可能な長さを有するスペーサを開示する。スペーサの部品を互いに対して膨張させるおよび引き込むために回転運動が必要である。

ＵＳ６，１７６，８８１ Ｂ１号は、調節可能な長さを有するスペーサを開示する。このスペーサは、内部中空本体と外部中空本体とを備え、内部本体はその外面上に止め機構を有し、外部本体はその止め機構を掴まえる弾性要素を含み、それによって、圧縮に対して耐性があるようにスペーサの長さを固定する。中空本体が膨張に対して阻止することが所望である場合には、スペーサの一方の側に配置されるロッキングねじが使用される。スペーサの長さを再び縮小する場合には、スペーサの対向する側に作用するツールを用いて弾性要素が動かされる。ＵＳ６，１７６，８８１ Ｂ１号に開示されるものに類似したスペーサは、サイネックス（Synex）という商品名で知られている。このスペーサはさらに、骨移植片を導入するためのアクセス開口を有する。この発明の目的は、長さを調節でき、本来の場所で骨セメントだけでなく骨移植片でも満たされることができ、取扱いが改良された、２つの椎骨間に挿入するためのスペーサを提供することである。

この目的は請求項１に記載のスペーサによって解決される。さらなる発展例は従属請求項に提示される。

スペーサは、通常通り２つの椎骨間に挿入する前に骨移植片で満たされ得る。椎骨間にスペーサを挿入し、軸方向長さを調節した後、さらなる骨移植片がアクセス開口を通して導入され得る。代替的には、椎骨間にスペーサを挿入し、長さを調節した後、すべての骨移植片が挿入され得る。

スペーサは、回転運動による膨張と比較して必要な動作空間および動作時間がより少ない摺動運動によって膨張され得る。

アクセス開口は閉じたリムを有し、これによって、開いた側面を有するアクセス窓と比較してスペーサの機械的安定性が結果的により高くなる。

長さ調節要素および長さ固定要素は、スペーサの同一の側からアクセス可能である。これは取扱いの改良に繋がる。さらに、アクセス開口、長さ調節要素および長さ固定要素は一方の側からアクセス可能であり、これはＭＩＳまたはＭＯＳアプローチを可能にする。

端部セクションは複数ケージ構造として形成され得る。これは、接触域がより広く、接触域での骨への貫通の深さが減少するために椎骨での固定の強化をもたらし、したがって、隣接する椎骨の損傷を低減する。複数ケージ構造の外側のケージの外形は、椎体の表面の外形に適合され得る。

スペーサは、他の形状よりも製造が簡単な管から製造され得る。
この発明のさらなる利点は、添付の図面とともに実施例の説明から明白になるであろう。

図１から図６に見ることができるように、一実施例によるスペーサ１は、第１の円筒形の管状部材２と、第２の円筒形の管状部材３とを備える。第２の管状部材３の外径は、第１の管状部材２において第２の管状部材３の摺動誘導を可能にするように選択される。

第１の管状部材２は、第１の端部４と、対向する第２の端部５と、管の壁によって囲ま
れる中空の内部とを有する。第１の端部４から予め定められた距離を置いた壁には、第１の管状部材２の長さの約半分にわたって延在するアクセス開口６が設けられる。示される実施例では、アクセス開口は長方形の開口である。長方形の長い側の長さは第１の管状部材２の長さの約半分であり、短い側の長さは第１の管状部材２の長さの約４分の１である。アクセス開口６の寸法は、手術中または手術後に天然の骨移植片が開口を満たすことができ、天然の骨移植片を開口から除去できるようなものである。

同様に、第２の管状部材は、第１の端部７と、対向する第２の端部８と、管によって規定される中空の内部および壁とを有する。第２の端部からある距離を置いて第２の管状部材の壁にはアクセス開口９が設けられる。アクセス開口９は、第２の管状部材３の長さの約半分にわたって延在する。示される実施例では、アクセス開口９の形状は、第１の管状部材のアクセス開口６と同一の寸法を有する長方形である。図２に示されるように組立てられた状態では、第２の管状部材３は、第１の管状部材のアクセス開口６と第２の管状部材のアクセス開口９とが径方向に整列するように第１の管状部材２に挿入される。

管状部材の各々のアクセス開口がそれぞれに第１の端部および第２の端部からある距離を置いて設けられるので、アクセス開口は壁の一部によってそれぞれに第１の端部または第２の端部から分離され、したがって、閉じたリムを有する。

スペーサの長手方向の軸Ｌの方向の、第１の管状部材２に対する第２の管状部材３の位置は、ロッキング構造によって固定され得る。ロッキング構造は、第１の管状部材２の壁において軸方向に整列する複数のねじ切りされた開口１０によって形成される。ねじ切りされた開口１０は、ねじ切りされた開口がアクセス開口と同一の側から手術中に外科医によってアクセス可能であるようにアクセス開口６の一方の側にかつアクセス開口の近くに配置される。さらに、ロッキング構造は、第２の管状部材３の壁の外面においてスペーサの長手方向の軸Ｌの方向に一直線に配置される複数の球形の扇型凹部１１を備える。凹部１１は並んで形成され、その深さはその半径未満である。一直線の凹部１１は、図２および図３に示されるように組立てられた状態で一直線のねじ切りされた開口１０が一直線の凹部１１に一致するように第２の管状部材３のアクセス開口９の一方の側にかつアクセス開口９の近くに配置される。ロッキング構造はさらに、ねじ切りされた開口１０に捩じ込まれることができるロッキングねじ１２を備える。ロッキングねじ１２は、一方の側に、球形の扇型凹部１１に嵌合する球形の扇型凸部１３を有する。対向する側に、ロッキングねじ１２は捩じ込みツールとの係合のための凹部を有する。一直線の凹部１１は、一直線のねじ切りされた開口１０と少なくとも同一の長さにわたって延在する。保持ツール（図示せず）との係合のために、ねじ切りされていない開口１０ａが一直線のねじ切りされた開口に設けられることができる。

図２、図３および図１２に見ることができるように、第１の管状部材２は、第１の端部４からある距離の所から、第２の端部５からある距離の所まで延在する細長い開口１５を備える。骨移植片が細長い開口１５を貫通できないように、細長い開口１５の長さはアクセス開口６の長さとほぼ同一であり、細長い開口１５の幅はアクセス開口６の幅よりも大幅に小さい。さらに、第１の管状部材２は、第２の端部５に隣接する領域に配置される複数のダイヤモンド型開口１６を備える。骨移植片がダイヤモンド型開口を貫通できないように、ダイヤモンド型開口１６の大きさはアクセス開口９の大きさよりも小さい。ダイヤモンド型開口１６は周方向に列をなして配置され、１つの列は隣接する列から軸方向にダイヤモンドの高さの半分だけオフセットされる。第２の端部５に最も近いダイヤモンド型開口１６の列は、開口が第２の端部５の方に開いて、隣接する椎骨との係合のための突起１７を形成するように切断される。

図１および図４から特に見ることができるように、第１の管状部材２はさらに、第１の
端部４で始まる領域に複数の円形の開口１８を備える。円形の開口１８は、骨移植片を導入および除去できない大きさを有する。ダイヤモンド型開口１６および円形の開口１８は、血管および組織が成長できるようにすることに役立つ。

同様に、第２の管状部材３は、その第２の端部８に隣接して複数の円形の開口１９を備え、第１の端部７に隣接して複数のダイヤモンド型開口を備える。円形の開口１９およびダイヤモンド型開口２０は、これらの開口を通して骨移植片を導入または除去できないような大きさである。第１の管状部材２と同様に、第２の管状部材の第１の端部７に最も近いダイヤモンド型開口２０の列は、椎体との係合のための突起２１を形成するように切断される。

図１および図４に見ることができるように、たとえば第１の管状部材２に固定されることができ、第２の管状部材３に設けられた細長いスリット２８（図４）において誘導され得るピン２５が設けられて、回転を防止し、第１および第２の管状部材の分離を防止するための止め具を形成する。

スペーサはさらに第３の管状部材２２を備え、その軸方向長さはおおよそ、ダイヤモンド型開口２０が位置する第２の管状部材の領域の軸方向長さである。第３の管状部材２２はさらに、その壁にダイヤモンド型開口２３を備え、両方の自由端に突起２４を備える。第３の管状部材２２は、図７および図８における分解概略図に示されるピン２６によって、またはねじ、リベットなどを用いて第２の管状部材に固定して接続される。第３の管状部材２２は、図７に示されるように楕円形の断面を有する場合もあれば、図８に示されるように円形の断面を有する場合もある。第３の管状部材および第２の管状部材の端部セクションは、二重ケージ構造を形成し、これは第２の管状部材のみの接触域と比較して、椎骨との接触域を向上させる。第２の管状部材の外径が第１の管状部材の外径よりも小さいので、第３の管状部材は、接触域を拡大するため、および突起の輪の形状を、係合される椎体の端部面の外形に適合させるために使用されることができる。

図１から図６に見ることができるように、第３の管状部材２２に類似した第４の管状部材２７が自由な第２の端部５において第１の管状部材２の内側に設けられ、第１の管状部材２に取付けられて、二重ケージ構造を形成する。第４の管状部材２７もダイヤモンド型開口および骨に取付けるための突起を備える。

組立てられた状態で、細長い開口１５は第２の管状部材３の円形の開口１９またはダイヤモンド型開口２０の少なくとも１つを覆う。第１の管状部材の細長い開口および第２の管状部材の円形またはダイヤモンド型開口のうちの１つは、ツールと係合されるときに２つの管状部材を互いに対して膨張および圧縮できるようにする長さ調節構造の一例をなす。

示される実施例では、アクセス開口、ロッキング構造および長さ調節構造は、組立てられた状態でスペーサの円周の約２分の１またはそれ未満の範囲内に配置される。

第１の管状部材２に対して第２の管状部材３を入れ子式にするための長さ調節ツールが図１２および図１３に示される。ツール３０は、一端にハンドル３２を有し、他端にフォーク型セクション３３を有する管３１を備える。回転軸３４は自由端においてフォーク型セクション３３を架橋する。鋏のような構造３５はフォーク型セクション３３と旋回可能に接続される。鋏のような構造３５は軸３４を中心に旋回可能である。鋏のような構造３５は、折曲げられた位置と広げられた位置との間で動かされることができるアーム３５ａおよび３５ｂを備える。アームの一方は第１の管状部材２の細長い開口１５と係合するように構築され、他方のアームは第２の管状部材３の円形またはダイヤモンド型開口のうち
の１つと係合するように構築される。

ツールはさらに、その自由端にハンドル３７を有する棒を備える。この棒は、管３１に収容され、フォーク型セクション３３に延在する。ハンドル３７で棒を回転させることによって、鋏のような構造３５は、アーム３５ａおよび３５ｂがそれぞれに開閉するように動かされる。

使用時に、まず、スペーサは椎骨間に挿入する前に骨移植片で満たされる。スペーサの長さは最小である。次いで、スペーサは、たとえば空間を埋めるために椎骨の除去後に２つの隣接する椎骨間に挿入される。次いで、第１の管状部材から第２の管状部材を入れ子式にすることによってスペーサの長さが調節される。この動きは回転ではなく摺動の動きである。図１２および図１３に示されるツールは、鋏のような構造が一方のアーム３５ａで第１の管状部材における細長い穴１５に挿入され、他方のアーム３５ｂで第２の管状部材の穴１９または２０のうちの１つに係合するように使用される。棒を回転させることによって、鋏のような構造は旋回し、第２の管状部材は第１の管状部材から入れ子式にされる。所望の長さが達成されると、球形の扇型凸部が球形の扇型凹部１８のうちの１つと係合するまでロッキングねじ１２がねじ切りされた開口１０に挿入される。第１の管状部材および第２の管状部材のアクセス開口がそれぞれに整列しているので、スペーサは依然として骨移植片を挿入するのに十分に大きな開口を有する。次いで、スペーサの内部を完全に満たすようにさらなる骨移植片が挿入される。

膨張または圧縮に役立つロッキング構造および細長い開口１５が同一の側に位置するので、スペーサはその所望の軸方向長さにすばやく調節されることができ、この位置で固定されることができる。第１および第２の管状部材のアクセス開口が同一の側でロッキング構造の近くにあるので、手術中にすばやく骨移植片で満たすことが可能である。

スペーサは、血管または組織の成長を強化するためにコーティングされ得る。スペーサは、管状部材の外面および内面をそれぞれに異なる材料でコーティングされ得る。第１および第２の管状部材は、異なる材料でコーティングされ得る。

示される実施例の修正例が可能である。アクセス開口の形状は長方形である必要はない。アクセス開口は、骨移植片を挿入できるのに十分に大きければいずれの形状も有し得る。２つ以上の細長い開口１５が設けられ得る。

円形の開口およびダイヤモンド型開口は、骨移植片を除去または挿入できないほどに小さければ、省略される場合もあれば、他の形状を有する場合もある。この場合には、ツールとの係合のための第２の管状部材の開口の代わりに、別の表面構造が第２の管状部材に設けられ得る。

ロッキング構造も修正され得る。球形型凹部１１が第１の管状部材の内壁に設けられることができ、ねじ切りされた開口が第２の管状部材の壁に設けられることができる。次いで、ロッキングねじが中空の内部からねじ切りされた開口に捩じ込まれる。

円形の断面を有する管状部材が示される。しかしながら、断面の他の形状が可能である。たとえば、管状部材の断面の形状は、椎体の端部面の外形に適合され得る。

第３の管状部材および第４の管状部材も、円形の断面または楕円形の断面とは異なる断面を有し得る。

複数ケージ構造をもたらすために、さらなる管状部材が第１および／または第２の管状
部材の端部セクションに取付けられることができる。代替的には、第３および第４の管状部材は省略され得る。

スペーサの実施例の分解斜視図である。 軸方向長さが可能な最小限の長さに近い、組立てられた状態のスペーサの側面斜視図である。 図２に示されるものよりも長さが長い、組立てられた延びた状態のスペーサの側面斜視図である。 図２のスペーサの側面図である。 図２のスペーサの上面図である。 図２のスペーサの底面図である。 上部から見た第１の例に従うスペーサの端部セクションの分解概略図である。 上部から見た第２の例に従うスペーサの端部セクションの分解概略図である。 ロッキング要素の斜視図である。 図１０のロッキング要素の側面図である。 スペーサの軸方向長さを固定するためのロッキング構造の断面図である。 長さ調節ツールと係合されるスペーサの側面斜視図である。 長さ調節ツールの斜視図である。

符号の説明

１ スペーサ
２ 第１の部材
３ 第２の部材
６，９ アクセス開口
１０，１１，１２ ロッキング構造
１５，１９，２０ 長さ調節構造

Claims (12)

1. ２つの椎骨間に挿入するためのスペーサであって、前記スペーサは可変の軸方向長さを有し、
   中空の内部および管状の壁を有する第１の部材（２）と、
   中空の内部および管状の壁を有する第２の部材（３）とを備え、第２の部材は全長を調節するために軸方向に第１の部材内で摺動可能であり、
   少なくとも第１の部材（２）または第２の部材（３）はその壁にアクセス開口（６，９）を備え、開口（６，９）の大きさは開口を通して内部に骨移植片を挿入するために適合され、
   長さ調節構造（１５，１９，２０）は、第１の部材（２）に対して第２の部材（３）を入れ子式にするためのツール（３０）と係合可能であり、
   軸方向長さを固定するためのロッキング構造（１０，１１，１２）が設けられ、
   アクセス開口、長さ調節構造およびロッキング構造は、スペーサの同一の側からアクセス可能であるように配置される、スペーサ。
2. 第１の部材（２）および第２の部材（３）の各々はアクセス開口を備える、請求項１に記載のスペーサ。
3. 第１の部材の開口（６）および第２の部材の開口（９）は少なくとも部分的に互いに重なる、請求項２に記載のスペーサ。
4. 開口（６，９）は、生体内で骨移植片を導入できる大きさである、請求項１から３のいずれかに記載のスペーサ。
5. 開口（６，９）は閉じたリムを有する、請求項１から４のいずれかに記載のスペーサ。
6. ロッキング構造（１０，１１，１２）は、第１または第２の部材の壁に軸方向に一直線に配置される複数の凹み（１１）と、凹みの少なくとも１つとの係合のための、それぞれの他の部材に設けられる係合部材（１２）とを備える、請求項１から５のいずれかに記載のスペーサ。
7. 凹み（１１）は第２の部材（３）の外面に配置され、係合部材（１２）は第１の部材（２）の内面から突出する凸部（１３）を備える、請求項６に記載のスペーサ。
8. 長さ調節構造は、第１の部材（２）の壁に軸方向に延在する細長い開口（１５）を備え、第２の部材（３）の壁にツールとの係合のための構造（１９，２０）を備える、請求項１から７のいずれかに記載のスペーサ。
9. 構造（１９，２０）は、細長い開口と重なる穴を備える、請求項８に記載のスペーサ。
10. 少なくとも第１または第２の部材は、骨移植片を導入できないようにアクセス開口よりも小さな複数の第２の開口（１６，１８，１９，２０）を壁に備える、請求項１から９のいずれかに記載のスペーサ。
11. 少なくとも第１または第２の部材は、その自由端に第１のリング突起（１７，２４）を備え、椎体に固定するために第１のリング突起内に少なくとも第２のリング突起（２１）を備える、請求項１から１０のいずれかに記載のスペーサ。
12. ２つの椎骨間に挿入するためのスペーサであって、前記スペーサは可変の軸方向長さを
    有し、
    中空の内部および管状の壁を有する第１の部材（２）と、
    中空の内部および管状の壁を有する第２の部材（３）とを備え、第２の部材は全長を調節するために軸方向に第１の部材内で摺動可能であり、
    少なくとも第１または第２の部材は、その自由端に第１のリング突起（１７，２４）を備え、椎体に固定するために第１のリング突起内に少なくとも第２のリング突起（２１）を備える、スペーサ。

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