JP5455020B2 - 椎間ケージ - Google Patents

Description

本発明は、脊椎障害等の際に椎体間に挿入される椎間ケージに関するものである。

椎間板ヘルニア、分離すべり症、変性すべり症、椎間板症等が発症すると、当該椎間板を通っている神経を圧迫して該当部位の疼痛やしびれ或いは麻痺といった脊椎障害を起こす。このような場合、当該個所の椎間板を摘出して金属、樹脂、カーボン、人工骨からなる人工の椎間板（これを椎間ケージという）を挿入する手術を行う。椎間板を椎間ケージで置換することで、Ｌｏｒｄｏｓｉｓ（正常な脊椎前彎又は後彎）を再建し、脊椎障害が改善されるからである。

椎間ケージには種々の構造のものがあるが、その一例として下記特許文献１に示されるものがある。この先行例における椎間ケージは、骨癒合促進のため、中央に縦に貫通する大きな孔が形成されている柱状体をしているのが特徴である。この構造によれば、荷重は周壁のみで受け持つため、椎間ケージが偏った沈み込み（傾いた状態で椎体に食い込むこと）を起こし、Ｌｏｒｄｏｓｉｓを確保できないことがある。椎間ケージに要求されるもっとも重要な要件は、このＬｏｒｄｏｓｉｓの確保であるから、これが確保できないとすれば、再手術を必要としたりすることがある。

特表２００６−５１０４４６号公報

本発明は、仮に、椎間ケージに偏った荷重が負荷されても、正常なＬｏｒｄｏｓｉｓが確保できるようにするとともに、椎間ケージにかかる荷重を分散させて極力偏った沈み込みを起こさないようにしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、椎体間に挿入される椎間ケージであり、この椎間ケージが、角がアールになった略四角形をしていて窓が形成された周壁と、周壁の上下に被せられて同じく窓が形成された上板と下板とを有して内部が空洞に形成されたものであり、上板及び下板と周壁との交差部が角アールに形成され、かつ、上板と下板とが外方に凸になった曲面に形成されるとともに、中央に穴が形成されてその周囲に上方に突出する突起が形成され、突起の周囲には前後方向に位置が重ならない配置で無孔の小突起が形成されたことを特徴とする椎間ケージを提供したものである。

そして、本発明は、以上の椎間ケージにおいて、請求項２に記載した、曲面が球面の一部である構成、請求項３に記載した、突起の側壁の一部が頂面から切り欠かれた切欠部に形成されている構成、請求項４に記載した、小突起が挿入方向に重ならないような配置にした構成を提供するものである。

、請求項１の発明によると、まず、角がアールになった略四角形をしているから、円よりも面積が大きくて圧力を減じるし、接触する相手物を傷付けるのを防止する。また、上板又は上板及び下板の中央に突起が突設され、さらに、周縁からは小突起が突設されているから、これらが上下隣接する椎体に食い込んでアンカーの役目を果たしてずれを起こし難くし、偏った沈み込みを防止してＬｏｒｄｏｓｉｓを確保する。加えて、前後方向に位置が重ならない配置で無孔の小突起が形成されているから、挿入時の侵襲の重なりを防ぐ。また、上板及び下板に形成された外方が凸の曲面は、椎体との間で荷重を分散させるから、同じく偏った沈み込みを抑え、Ｌｏｒｄｏｓｉｓの確保に寄与する。さらに、上板及び下板と周壁との交差部が角アールに形成されているから、この部分も椎体を傷付けるのを防止する。

請求項２の構成によると、荷重は前後、左右に均等に分散させ、偏った沈み込み防止に一層寄与する。請求項３の構成によると、椎体との接触面積が増して固定を強化するとともに、ここから移植骨も充填でき、上板、下板の窓及び突起の孔に加えて充填個所の選択肢が広がる。請求項４の構成によると、椎間ケージを挿入する際、いずれの小突起も前の小突起で侵襲を受けていない良質の部位から挿入されるので、固定性が向上する。

本発明に係る椎間ケージの平面図である。 本発明に係る椎間ケージの正面図である。 本発明に係る椎間ケージの側面図である。 本発明に係る椎間ケージの一部正面図である。 本発明に係る椎間ケージの手術手順を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る頸椎に挿入される椎間ケージの平面図、図２は正面図、図３は側面図、図４は一部正面図であるが、この椎間ケージＡは、周壁１と、周壁１の上下に被せられる（一体化される）上板２及び下板３とからなる柱状体をしているものである。この柱状体は、椎間板と同じく、平面視で、後方がややくびれて角がアールになった略四角形（左右１５ｍｍ、奥行き１２ｍｍ程度）をしていて厚みが１０ｍｍ程度をしている。これにおける椎間ケージＡの材質は生体適合素材で構成されておれば、金属、樹脂、その他を問わない。

上板２及び下板３は外方が凸になった曲面に形成されている。具体的には、曲率半径Ｒ（上板２と下板３とで異なることがある）の球面の一部として形成されている。また、上板２及び下板３と周壁１との交差部は角アールに形成されている。ここで、角アールとは角の部分をアールにした面取りのことで、本発明では、３〜４ｍｍ程度の相当大きな面取りにしている。柱状体の内部は移植骨を充填するための空洞４が形成されており、この空洞４に連通する窓５、６がそれぞれ周壁１と上板２及び下板３に形成されている。

上板２又は上板２及び下板３の中央には中心に孔７が形成されて外方に突出する突起８が形成され、周縁には孔のない複数の小突起９が形成されている。これら突起８や小突起９の高さは０．５〜１ｍｍ程度で、上板２には必ず形成されるが、下板３には形成されないことがある（挿入される部位によっては必要ないから）。なお、突起８は相当の径を有するもので、頂部を平坦にしたテーパに形成され、その側壁には頂部から切り欠かれる切欠部１０が形成されているのが好ましい。また、小突起９は挿入方向（前後方向）に重ならない配置にしてあり、かつ、前面に集中して配置されている。

このような椎間ケージＡにおける上板２と下板３の曲面及び突起８と小突起９の成形はプレス加工や機械加工或いは鋳造によればよい（窓５、６も同様）。また、その製品態様は、周壁１を巻回した後又は最初から筒状にしたものを用いて上板２と下板３を溶着、接着、締着によって固定する方法或いは上板２又は下板３と周壁１を深絞りして他方を溶着、接着、締着する方法が考えられる。

図５は以上の椎間ケージＡによる手術の過程を示す説明図であるが、まず、該当部位を展開した後、脊椎を徐圧し（ａ）、傷んだ椎間板１１を摘出するとともに、椎体１２の表面を整形する（ｂ）。次に、窓５、６や孔７或いは切欠部１０から空洞４に移植骨（近辺の骨や腰骨から採取する）を充填し（ｃ）（予め充填しておいてもよい）、専用ホルダー（図示省略）を用いて摘出した椎間板１１が位置していた椎体１２間に挿入し（ｄ）、閉創すれば手術は終わる。

以上の椎間ケージＡで椎間板１１が置換されると、椎間ケージＡの中央に突設されている突起８が上下に隣接する椎体１２に食い込み、アンカーとなって椎体１２とのずれを抑制する。また、周縁に突設される小突起９も椎体１２に食い込んでずれを抑制する。これにおいて、突起８が上記した大きな径やテーパを有していること及び小突起９が荷重の大きな前面側に集中していることは、この効果を一層助長する。なお、突起８の側壁の一部に頂部から切り欠かれた切欠部１０が形成されることもあるが、こうすると、椎体１２との接触面積が増して固定が強化されるし、ここから移植骨を充填することもできる。

さらに、上板２と下板３とが球面の一部である曲面となっていることは、椎体１２との荷重を均等に分散させ、荷重を減ずる効果がある。この他、上板２、下板３の角に設けられた角アールも椎体１２の傷付きを抑制する。このようなことが総合的に作用し合い、結果として、椎間ケージＡの偏った沈み込みが防止され、Ｌｏｒｄｏｓｉｓは確保されるのである。

加えて、小突起９が挿入方向（前後方向）に重ならない配置にされていることは、挿入される小突起９が前の小突起９による椎体１２の侵襲部位を避けることになり、良質な椎体１２に侵襲して固定性が更に向上する。

Ａ 椎間ケージ
１ 周壁
２ 上板
３ 下板
４ 空洞
５ 周壁の窓
６ 上板、下板の窓
７ 突起の孔
８ 突起
９ 小突起
１０ 切欠部
１１ 椎間板
１２ 椎体

Claims (4)

1. 椎体間に挿入される椎間ケージであり、この椎間ケージが、角がアールになった略四角形をしていて窓が形成された周壁と、周壁の上下に被せられて同じく窓が形成された上板と下板とを有して内部が空洞に形成されたものであり、上板及び下板と周壁との交差部が角アールに形成され、かつ、上板と下板とが外方に凸になった曲面に形成されるとともに、中央に穴が形成されてその周囲に上方に突出する突起が形成され、突起の周囲には前後方向に位置が重ならない配置で無孔の小突起が形成されたことを特徴とする椎間ケージ。
2. 曲面が球面の一部である請求項１の椎間ケージ。
3. 突起の側壁の一部が頂面から切り欠かれた切欠部に形成されている請求項１又は２の椎間ケージ。
4. 小突起が挿入方向に重ならないような配置にした請求項１〜３いずれかの椎間ケージ。