JP4759051B2 - 髄核への栄養素の流れを回復するシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、椎体、他の骨格構造または周囲組織から椎間板組織への栄養素の流れを促進する器具または材料を設置することによって、髄核や、関節軟骨などの無血管性の生体組織に栄養素を回復させる方法および装置に関する。

特定の病状によれば、軟骨下骨や軟骨終板は、髄核への栄養素移動と、髄核からの老廃代謝物の除去に対して不透過性となる。髄核の細胞マトリクスの酸素およびブドウ糖が徐々に欠乏すると、正常な生理的過程が中断されるまでｐＨが低下する。結果的に、椎間板への浸透勾配が小さくなることから、髄核内の含水量が減少する。髄核が乾燥すると、さらに大きい応力が周囲の環状組織に生じ、亀裂とヘルニアを誘発する。最終的には、椎間板が変性して、深刻な痛みや障害を引き起こすことがあり、人工椎間板置換術や脊椎固定術などの大がかりな外科的介入が必要になる。

椎体および周囲組織から椎体終板を経由して髄核への栄養素移動の回復手技を可能にする方法および器具を開示する。髄核への栄養素移動がうまく回復すると、椎間板の変性の進行が止まり、椎間板の機能が正常に戻る。本明細書に記載する病変した椎間板を治療する３つの方法はすべて、病変した椎間板に隣接する椎体内への進入路を形成する最小侵襲手術手技を採用する。これらの処置に対して線維輪を破壊する必要はない。第１の方法の場合は、次に、終板の一部を除去し、椎体海綿骨からの栄養素移動を容易にする器具を空洞に挿入する。器具の遠位端を髄核に接触させて設置する。器具の不要な動きを防止するため、器具でふさがない空洞部分を裏込めする。第２の方法の場合、軟骨下骨−軟骨終板のすべてまたはほとんどすべてを取り除き、椎体海綿骨から髄核への栄養素移動を容易にするステンレス鋼多孔質焼結体のパックや浸透膜などの器具に置き換える。器具の不要な動きを防止するため、終板に接近するために除去した海綿骨質で裏込めする。第３の方法の場合、終板には多数の小穴で入口を形成する。終板に接近するために形成した椎体の空洞を、椎体および周囲組織からの栄養素移動を容易にする材料で充填する。

このように、本発明は、骨質バリアの第１の側面と第２の側面の間に栄養素流路を確立する方法と器具を提供する。本発明の実施形態では、骨質バリアは椎体終板とされる。本発明の方法によれば、骨質バリアを貫通する流路を形成し、栄養素移動を可能にする。器具は、器具の第１の端部が髄核などの標的組織と連通し、器具の第２の端部が栄養源と連通するように流路内に設置することができる。栄養源は、隣接する椎体の海綿骨、椎体以外の自然源または移植源の栄養素である。器具は、栄養素移動を容易にする第１の端部と第２の端部の間に少なくとも１つの流路を有する。

図１は、髄核２へ栄養素を移動させる３つの実現可能な流路を示している。すなわち、椎体の中核を占める海綿骨質４から髄核２に入る第１のルート、椎体を囲む組織８から椎体終板５を経由して髄核２に入る第２のルート、および同時に両方の領域から入る第３のルートを示している。

図２は、形状が略円筒状であり、並目ねじの付いた外面１を有する器具を示しており、ねじ山２には、設置後、骨が内方成長したときに器具の安定化を可能にする周期的なとぎれがある。器具は、その近位端６から遠位端５への栄養素移動を容易にするステンレス鋼多孔質焼結体などの材料からなる芯４を有する。さらに、器具の外面から、その内部の多孔質芯に至る多数の横断流路３があり、栄養素移動を容易にしている。さらにまた、器具の近位端６は、その設置に利用する手段に適合した構造７を有する。

図３は、その遠位端８が髄核２と接触するように設置した後の器具を示している。器具を設置するために除去した皮質骨質および海綿骨質は、設置後、器具が不要に動くのを防止する物質６で置き換える。栄養素移動は海綿骨９から開始し、裏込め材６を経由し、器具１の芯を通って髄核２に入る。さらに、栄養素移動は、海綿骨９から開始し、器具の側面を伝わって流路３を通り、器具１の芯を経由して髄核２に入る。

図４は、髄核３と接触する椎体終板の大部分と置き換わった第２の器具２を示している。器具の設置を容易にするために除去した海綿骨４および皮質骨は、設置後に器具を安定させ、周囲の海綿骨４から器具への栄養素移動を容易にする作用をもつ物質１で置き換える。器具は、栄養物質が髄核３に流れるのを可能にする。

図５は、図４に示すいくつかの移植される器具の図である。器具は、髄核と直接接触する面１と、椎体から終板を除去した領域に適切な設置を容易にする構造２と、設置中に、椎体から除去した海綿骨と置き換えるのに使用する裏込め材と接触する第２の面３とを有する。

図６を参照して、髄核４への栄養素の流れを回復する第３の方法を説明する。空洞５に、髄核４まで開けた多数の進入路２を形成する。次いで、空洞５および進入路２には、海綿骨３と椎体を囲む組織からの栄養素移動を容易にする材料を充填する。

図７は、形状が略円筒状であり、並目ねじの付いた外面１を有する２つの器具を示しており、ねじ山２には、設置後、骨が内方成長したときに器具の安定化を可能にする断続的なとぎれがある。さらに、器具の外面から、内部の多孔質芯に至る多数の横断流路３があり、栄養素移動を容易にしている。

図８は、その設置に利用される手段に適合した構造７を有する２つの器具を示す。

図９は、空洞４を有する２つの器具を示し、この空洞に、髄核への栄養素移動を促進するステンレス鋼焼結体などの材料を充填する。

本明細書では、髄核への栄養素の流れを回復させる３つの異なる方法および器具を開示している。説明した３種類の手技はそれぞれ、椎間板の生理機能を正常に回復させることができることを示唆している。機能が正常に回復すると、人工椎間板置換術や脊椎固定術などの外傷性の外科的手技が不要となる。さらに、関節軟骨などの他の無血管組織への栄養素の流れを回復させるために、このような器具および手技を用いることができる。

線維輪への栄養素の流れを回復する３種類の流路を示す図である。 第１の栄養素移動用器具の構造を示す多重視点からの図を示す。 設置後の周囲組織に関わる第１の方法および器具の機能上および身体構造上の態様を示す断面図である。 設置後の周囲組織に関わる第２の方法および器具の機能上および身体構造上の態様を示す断面図である。 第２の栄養素移動用器具の構造を示す多重視点からの図を示す。 設置後の周囲組織に関わる第３の方法および器具の機能上および身体構造上の態様を示す断面図である。 ２つの異なるプロトタイプ型移植器具の外面図である。 椎体にネジ止めできる移植を可能にする六角ソケットを示す図である。 髄核への栄養素移動を促進する材料を充填するインプラントの内側の空洞を示す図である。

Claims (5)

1. 脊椎中の髄核への栄養素の流れを維持するインプラントであって、
   流体の流れを可能にする構造であって、前記インプラントの第１の端部が終板の第１の側面の髄核と連通するように、椎体の骨質終板を介して延伸するような寸法に設計され、かつ、適合する構造と、
   前記終板の第２の側面の組織と流体連通して設置されるように適合し、かつ、寸法に設計される第２の端部とを含み、
   前記流体の流れを可能にする構造は、円筒体であって、前記円筒体の中を通って延伸する流体経路を有する円筒体を含み、
   前記円筒体は、とぎれを有するねじ山を含む外面を含む、インプラント。
2. 前記円筒体の側面を貫く複数の開口をさらに含む、請求項１に記載のインプラント。
3. 非ヒトの脊椎の髄核に栄養素の流れを回復または確立する方法であって、
   上終板、下終板および線維輪で囲まれる非ヒト患者の髄核を特定するステップと、
   前記髄核を周辺組織と連通する流れに置くために前記上終板および前記下終板の少なくとも一方を介して流路を与えるステップと、
   前記終板を介して流路を維持して前記髄核ヘ栄養素を流すことができる、開口に請求項１または２に記載のインプラントを移植するステップとを含む方法。
4. 前記流路は、前記髄核から周囲の椎体海綿骨へと及ぶ、請求項３に記載の方法。
5. 前記流路は、前記髄核から脊椎の外側の組織に延伸する、請求項３に記載の方法。

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