JPH08500044A - 外科インプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ワイヤー受容手段をもつ硬貨の曲がったチタニウム・フレーム（１）により形成された背骨固定のための外科インプラント。背骨固定インプラントは、互いに関して複数の椎骨を固定することにより、その背骨の以上な曲がりを矯正し、及び／又はそれに安定性を付与するために使用される。少なくとも２つの骨を包み込むためにその背骨の後方表面上にきちんと合う硬質弾丸形状フレームを、そのフレームの回りを通され又はそのフレームを通して輪にされ且つその骨内の孔を通される固定ワイヤーの手段により、その場に固定し、互いに関してその包み込まれた骨を固定する。本フレームは、実質的に長方形の断面をもつ。改良された外科インプラントは、そのフレームに対して固定ワイヤーが動くことを防ぐワイヤー受容手段（７，８，９）並びにその背骨の形状へのそのインプラントの密な適合性により固定されたインプラントの安定性を改善する長方形の断面の弾丸形状フレームの提供の結果物である。

Description

【発明の詳細な説明】 外科インプラント 本発明は、背骨固定のための外科インプラントに関する。 背骨固定インプラント（移植片）（spinal fixation implants）は、互いに関 して多数の椎骨（vertebrae）を固定化することにより背骨（spine）の異常な曲 がりを矯正し、及び／又はその背骨に安定性を付与するために、使用される。少 なくとも２つの隣接する椎骨を包み込む背骨の後方表面上にきちんと合う硬質フ レームを、そのフレームの回りを通され又はそのフレームを通して輪にされ且つ その椎弓板（laminae）の下を通される固定ワイヤー（又はケーブル）の手段に より、その場に固定し、互いに関してその包み込まれた椎骨を固定する。 公知の背骨固定インプラントの１つのタイプは、長方形に形成されたステンレ ス・スチール又はチタニウムのロッド（rods）を含んで成る。固定ワイヤーは、 背骨にその長方形のものを固定するためにそのロッドの回りに巻かれる。このよ うなインプラントに伴う問題は、その背骨の方向に平行ないずれかの引っ張り又 は圧縮の力が、そのワイヤーとロッドとの間の摩擦力が負かされるやいなや、そ のインプラントがその固定ワイヤーに対してスリップすることを引き起こすであ ろうということである。従来技術のインプラントのさらなる問題は、頸部の背骨 の輪郭と背骨インプラントとの間の適合の欠如から生じる固定されたインプラン トとその背骨との間のデッド．スペースである。 第一態様における本発明に従えば、孔を定める硬質生体適合性フレームを含ん で成る背骨固定のための外科インプラントであって、 そのフレームが、第一及び第二フレーム部分により定められる平面から離れて互 いに同じ方向において延びる第三及び第四フレーム部分により接続された第一及 び第二の実質的平行フレーム部分から成り、そして第三及び第四フレーム部分の 少なくとも１が、使用において背骨について密に適合されることができる比較的 小さな幅のテーパー部分を定めるように曲がっているようなインプラントが提供 される。好ましい形態においては、このフレームは、弾丸-形状の孔を定める。 すなわち、そのフレームの３つの側が、上から見るとき、直線状又は曲線状のい ずれかの収束フレーム部分により定められる点に向かって１端において延ばされ た実質的に長方形の空間を定める。 本発明は、孔を定める硬質生体適合性フレームを含んで成る背骨固定外科イン プラントであって、そのフレームが、第三及び第四フレーム部分により接続され た第一及び第二の実質的平行フレーム部分から成り、その第三及び第四フレーム 部分が、第一及び第二フレーム部分により定められた平面から離れて互いに同じ 方向において延びており、そのフレームが、そのフレームの少なくとも１点にお いてワイヤー（又はケーブル）を受けるための且つフレームに対して固定された ワイヤーを受けるためのワイヤー受容手段をもち、そのワイヤー受容手段が、そ のフレーム部分の中の１の内で形成された陥凹であるようなインプラントをも提 供する。 好ましくは、このフレームは、チタニウム合金（Ti-6AI-4V）シート・ストッ クから形成され、そして平らな表面をもつ。 本発明の態様をここで、実施例により、そして添付図面を参照して記載する。 図面において： 図１は、本発明を具現化した外科インプラントの平面図であり； 図２は、図１の線II-II に沿った断面であり； 図３は、図１のインプラントの側面図であり； 図４は、図１の線IV-IVに沿った断面であり； 図５は、図１のインプラント内のスロットの中の１つを表し； 図６及び図７は、本発明の他の態様の、それぞれ平面図及び側面図であり； 図８及び図９は、本発明のさらに他の態様の、それぞれ平面図及び側面図であ り； 図10、11及び図12は、本発明のさらに他の態様の平面図であり； 図13及び図14は、本発明のさらに他の態様の対応図であり； 図15は、本発明を具現化した外科インプラント他の態様の平面図であり； 図16は、図15の外科インプラントの側面図であり； 図17は、本発明の他の態様の平面図であり； 図18は、図17の外科インプラントの側面図であり； 図19は、は図15又は17の線XIX-XIXに沿った断面であり； 図20は、他のフレーム構造を通しての図６のものに類似する断面であり； 図21は、図15及び図17の外科インプラントの端面図であり； 図22は、後ろから撮影したX-線写真であり、患者の椎骨の回りに、その場にお ける図１のものに類似した外科インプラントを示し；そして 図23は、横から撮影したX-線写真であり、患者の椎骨の回りに、その場におけ る図12のものに類似した外科インプラントを示す。 図１〜３を参照すると、第一及び第二の曲がった短い端フレーム部分、それぞ れ（４）、（５）により接続された、第一及び第二の実質的に平行な部分、それ ぞれ（２）、（３）をもつチタニウム合金フレーム（１）が、突き出した背骨要 素を受容するための孔（６）を定める。 このフレーム（１）は、固定ワイヤー又はケーブルを受け入れるためのスロット （７）及ひ溝（８）をもつ。 このフレーム（１）は、チタニウム合金（Ti-6AI-4V）シート・ストックから 作られる。このフレーム部分（２）、（３）、（４）、（５）は、それぞれ幅約 ０．３５インチ（０．９ｃｍ）及び厚さ０．１２５インチ（０．４ｃｍ）である 。フレーム端のすべてが面取りされ又は丸められるかのいずれかの処理がされて いる（図４参照）。図１を参照すると、第一フレーム端部分（４）はワイヤー ・シート（９）を定める孔（６）内に僅かに曲がっており、そして第二フレーム 端部分（５）は半円状である。フレーム（１）は、第二端部分（５）の上から第 一端部分（４）の底まで長さ約２．３５インチ（６ｃｍ）であり。第二端部分（ ５）は半径約０．７２インチ（１．８３ｃｍ）の円により定められている。孔（ ６）は、幅約０．８インチ（２ｃｍ）である。 平行なフレーム部分（２）、（３）は、それぞれ、孔（６）から離れたフレー ム端（１１）内に３つのスロット（７）をもつ。このスロット（７）は、それぞ れの平行フレーム部分（２）、（３）上に約０．５５インチ（１．４ｃｍ）離れ て配置され、第二端部分（５）に最も近いスロットは、その第二端部分（５）の 上から約０．７２インチ（１．８３ｃｍ）である。図５を参照すると、それぞれ のスロット（７）は、フレーム孔（６）から離れたフレーム端（１１）に実質的 に直交してその中心線をもち、そしてそのフレーム端（１１）から０．０６５イ ンチ（０．１６５ｃｍ）にその中心をもつ半径０．０５５インチ（０．１４ｃｍ ）の円筒状の孔（１７）と連絡するフレーム端（１１）内の幅０．０８インチ（ ０．２ｃｍ）の開口（１６）により定められる。 第二端部分（５）は、フレーム孔（６）に隣接するフレーム端（１２）内に半 円セクションの２つの溝をもつ。それぞれの溝（８）は、第二端部分（５）の上 の約０．４１インチ（１．０４ｃｍ）下のフレーム孔（６）に隣接するフレーム 端（１２）上にその中心をもつ半径約０．０５５インチ（０．１４ｃｍ） の円により定められる。 端部分（４）、（５）のそれぞれの中央セクション（１０）は、図２中に示す ように、約１００゜（好ましくは１０２゜）の角度を通して曲がっており、そし てフレーム（１）の平行フレーム部分（２）、（３）は、背骨内の前弯症（lord osis）（又は後弯症(kyphosis)）に適合するように図３中に示すように曲がって いる。フレーム（１）の前弯症の曲がりは、円の弧により定められ、その円の半 径は、５〜７インチ（１３． 〜１７．８ｃｍ）のレンジ内にある。好ましくは 、長さ２．３５インチ（６ｃｍ）のフレーム（１）が３つの異なる前弯症の曲が り：真っ直ぐ、半径５インチ（１３．２ｃｍ）の円の弧及び半径７インチ（１７ ．８ｃｍ）の円の弧において利用可能である。 使用においては、チタニウム合金フレーム（１）を椎弓板上の背骨の突起の上 に置き、実質的に平行なフレーム部分（２）、（３）を、その背骨の軸に実質的 に平行に横たえ、椎骨要素（背骨の突起）をフレーム孔（６）内に入れる。フレ ーム（１）内に受容された椎骨を、フレーム（１）の回りに及び隣接椎骨の椎弓 板の回りに巻かれた固定ワイヤー又はケーブルにより、互いに及びフレーム（１ ）に関して固定する。固定ワイヤー又はケーブルは、スロット（７）、溝（８） 及びワイヤー ・シート（９）を通して輪にする。 従来技術の背骨インプラントは、金属ロッドから形成されたなめらかな長方形 のフレームである。これらの従来技術の背骨インプラントにおいては、輪にされ た固定ワイヤー又はケーブルが、その回りでそれらが巻かれるフレーム部分に平 行にスリップしがちであるので、本発明に係るフレーム（１）においては、その 固定ワイヤー又はケーブルをスロット（７）又は溝（８）内に固定し、そしてそ れ故、その回りをそれらが巻かれるフレーム部分に平行な力に抵抗させることが できる。本発明に係るフレーム（１）は、それ故背骨にしっか りと繋ぎ留められることかてきる。 図から分かるように、好ましいフレームの形態は、その装置の長さ方向の軸（ 図３中のA-A）に沿って中心平面について対称であり、その長さ方向の軸A-Aに（ 上から見たとき）実質的に平行である長い部分（２，３）及びそれぞれの端にお ける相互連結部分をもつ。 それぞれの端における相互連結部分は、軸B-Bについて非対称であり、図３を 参照のこと；１が、いくぶん’尖った’形状の収束領域を定めるための長い側（ ２，３）を連結する連続テーパー弧であり、そして他方が、その長い部分に対し 約９０゜における実質的に真っ直ぐな部分である。全体として、図１におけるよ うに見るとき、このフレームは、弾丸の形状に類似した孔を定める。横から見た とき、図３を参照すると、このフレームにより形成されたループの長い側は、同 一平面上にあり、そして背骨の曲線に大まかに近似する曲線を形成するように形 状化される。端面図、図２中では、相互連結部分（４，５）がその長い側の平面 から外に延び、図１中に示すA-A平面内にその頂点をもついずれかの端における 隆起を定める。 長方形の断面の弾丸形状インプラントは、頸部背骨の上端及び下端において、 従来技術のロッド断面長方形フレームに比べて、頸部背骨の輪郭への優れた適合 性をもつ。弾丸形状フレーム（１）は、下部の頸部背骨内にその頭を指しながら 使用されることができ、一方、頭蓋椎骨接合部（cranioverterbral junction） においては、実質的に真っ直ぐな端部分（４）が後頭（occiput）に対して寄り 添うことを可能にするためのその反転がその頭蓋椎骨接合部のための優れた固定 を提供する。約１．５ｃｍ毎のフレーム（１）上のスロット（７）は、チタニウ ム・ケーブルと適合性であり、そしてそのスロット（７）を通してケーブルを椎 弓板下で固定することにより、慣用の従来技術の長方形のフレーム配列により提 供されるものに対してはるかに過剰 な非常にしっかりした固定を提供する。 図６及び７は、図１〜４のものに類似するが、異なる寸法の実質的に平行なフ レーム部分（１９）、（２０）をもつチタニウム・フレーム（１８）を表す。こ のフレーム（１８）は、第二端部分（５）の上から第一端部分（４）の底まで長 さ約１．５７インチ（４ｃｍ）である。この実質的に平行なフレーム部分（１９ ）、（２０）は、それぞれ、フレーム孔（６）から離れたフレーム端（１１）内 に２つのスロット（７）をもち、そのスロット（７）は、約０．５５インチ（１ ．４ｃｍ）離れて配置され、そして第二端部分（５）に最も近いスロットは、そ の第二端部分（５）の上から約０．６インチ（１．５ｃｍ）にある。好ましくは 、図６及び図７のフレーム（１８）は、３つの異なる前弯症の曲がり；真っ直ぐ 、半径４インチ（１０．２ｃｍ）の円の弧及び半径７インチ（１７．８ｃｍ）の 円の弧において利用可能である。 図８及び９は、図１〜７のものに類似するが、異なる寸法の実質的に平行なフ レーム部分（２７）、（２８）をもつチタニウム・フレーム（２６）を表す。こ のフレーム（２６）は、第二端部分（５）の上から第一端部分（４）の底まで長 さ約３．１５インチ（８ｃｍ）である。この実質的に平行なフレーム部分（２７ ）、（２８）は、それぞれ、フレーム孔（６）から離れたフレーム端（１１）内 に４つのスロット（７）をもち、そのスロット（７）は、約０．５５インチ（１ ．４ｃｍ）離れて配置され、そして第二端部分（５）に最も近いスロットは、そ の第二端部分（５）の上から約０．８６インチ（２．１８ｃｍ）にある。好まし くは、図８及び図９のフレーム（２６）は、３つの異なる前弯症の曲がり；真っ 直ぐ、半径５インチ（１３．２ｃｍ）の円の弧及び半径７インチ（１７．８ｃｍ ）の円の弧、のフレームに形成される。 図10〜14は、本発明のさらに他の態様を表す。 図10、11及び12は、図８、６及び１のそれぞれフレーム（２６）、（１８）、 （１）に類似するが、そのフレーム端部分（４）、（５）内のスロッ ト（４４）をもつチタニウム・フレーム（４１）、（４２）、（４３）を表す。 このフレーム端部分（４）、（５）はそれぞれ、平行フレーム部分（２）、（３ ）内のスロット（７）に加えて、そのフレーム孔（６）から離れたフレーム端（ １１）内に２つのスロット（４４）をもつ。図10、11及び12の態様は、そのフレ ーム孔に隣接するフレーム端（１２）内に溝をもたない。 図13及び14は、フレーム端部分（５０）、（５１）の２つの他のタイプを表す 。 図13を参照すると、チタニウム・フレーム（５２）は、平行フレーム部分（２ ）、（３）を連結するU-形状フレーム端部分（５０）を提供される。 図14を参照すると、チタニウム・フレーム（５３）は、浅い曲がり（５４）を もつ曲がり端フレーム端部分（５１）を提供される。 図15及び16を参照すると、第一及び第二の実質的に平行なフレーム部分、それ ぞれ（７２）、（７３）をもち、第一及び第二の横向きの曲がり（図19参照）の より短い端フレーム部分、それぞれ（７４）、（７５）により接続された他のチ タニウム合金フレーム（７１）が、突き出した背骨要素を受け入れるための実質 的に弾丸-形状の孔（７６）（図15参照）を定める。 このフレーム（７１）は、チタニウム合金（Ti-6AI-4V）シート・ストックか ら形成され、そして先に記載したフレームのものと同様の寸法をもつ。このフレ ーム部分は、面取りされた角をもつ長方形の断面をもつ（図20参照）。このフレ ーム部分は、あるいは、丸められた角をもつ長方形の断面を有することができる （図21参照）。 図15を参照すると、第一フレーム端部分（７４）は、孔内に僅かに曲がってお り（しかし、他においては実質的に真っ直ぐであり）、そして第二フレーム端部 分は実質的に半円である（すなわち、曲がっている）。 図15及び16のものに類似のフレームの他の構築物を図17及び18中 に示す。フレーム（８１）の平行フレーム部分（８２）、（８３）は背骨の曲が り（すなわち、前弯症又は後弯症）に適合するように図18中に示すように曲がっ ている。他の点において、図17及び18のフレーム（８１）の構築物は、図15及び 16のフレーム（７１）のものと類似している。 図１のフレームについて先に討議したように、弾丸形状のフレーム（７１）、 （８１）は、従来技術の背骨インプラントに比べて、その背骨の輪郭に優れた適 合性をもつ。弾丸形状の孔をもつ”テント形の”インプラントは、背骨により密 に合い、そしてこのようにして、その背骨とその固定されたインプラントとの間 のデッド・スペースを減少させる。これは、頸部背骨において問題のある患者に おけるその場の先に記載した種類の外科インプラントの撮影されたX-線写真であ る図22及び23中に表される。図23は、特に、そのインプラントが椎骨の回りによ り密に、そしてそれ故より確実に適合されることを可能にするように、そのイン プラントの曲がりが、背柱の曲がりをどのように真似ているかを、示している。 本弾丸形状フレームは、その固定フレームと骨との間の増加された接触面積の 結果として固定されたインプラントのより大きな安定性をも導く。先に記載した ような長方形の断面のフレームの使用は、さらに増加したフレーム／骨接触面積 、そしてそれ故の、さらに大きな安定性を導く。一般的に長方形の断面は、伝統 的な従来技術の円断面よりも背骨の骨要素とのより良好な接触を提供する。 弾丸形状及び長方形の断面のフレーム部分の両方の組み合わせをもつフレーム が、最も有効且つ安定性のインプラント構築物である。 例示した外科インプラントは、ある者がその外科インプラントを背骨にしっか りと繋ぎ留めることを許容し、そしてそのインプラントとワイヤー又はケーブル との相対的な動きを防ぐ。様々な変更、例えば、スロットの分布及び寸法におけ るものが本発明の思想から 外れることなく行われることができることが理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤップ，ロナルド エー. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02050，マーシュフィールド，メイン ス トリート 1099

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．孔を定める硬質生体適合性フレームを含んで成る背骨固定のための外科イン プラントであって、そのフレームが、第一及び第二フレーム部分により定められ る平面から離れて互いに同じ方向において延びる第三及び第四フレーム部分によ り接続された第一及び第二の実質的平行フレーム部分から成り、そしてその第三 及び第四フレーム部分の少なくとも１が、使用において背骨について密に合うこ とができる比較的小さな幅のテーパー部分を定めるように曲げられている、よう なインプラント。 ２．実質的に弾丸形状のフレーム孔を定めるように、第三フレーム部分が曲がっ ており、そして第四フレーム部分が、前記平行フレーム部分に実質的に垂直であ る、請求項１に記載の外科インプラント。 ３．孔を定める硬質生体適合性フレームを含んで成る背骨固定のための外科イン プラントであって、そのフレームが、第三及び第四フレーム部分により接続され た第一及び第二の実質的平行フレーム部分から成り、その第三及び第四フレーム 部分が、その第一及び第二フレーム部分により定められた平面から離れて互いに 同じ方向において延びており、そのフレームが、そのフレーム上の少なくとも１ 点においてワイヤーを受容するための且つそのフレームに対して固定されたワイ ヤーを受容するためのワイヤー受容手段をもち、そのワイヤー受容手段が、その フレーム部分の中の１の中に形成された陥凹であるようなインプラント。 ４．フレームが、そのスレーム孔内へ開口した少なくとも１の陥凹をもつ、請求 項３に記載の外科インプラント。 ５．フレームが、そのフレーム孔から遠くのフレームの端から延びた少なくとも １の陥凹をもつ、請求項３又は４に記載の外科インプラント。 ６．フレーム部分かそれぞれ実質的に長方形の断面をもつ、先の請求項のいずれ かに記載の外科インプラント。 ７．孔を定める硬質生体適合性フレームを含んで成る背骨固定のための外科イン プラントであって、そのフレームが、第一及び第二フレーム部分により定められ た平面から離れて互いに同じ方向において延びている第三及び第四フレーム部分 により接続された第一及び第二の実質的平行フレーム部分から成り、そのフレー ム部分が、実質的に長方形の断面をもつようなインプラント。 ８．フレーム部分の端が、面取りされている、請求項６又は７に記載の外科イン プラント。 ９．第三フレーム部分が、実質的に弾丸形状のフレーム孔を定めるように曲げら れている、請求項３〜８に記載の外科インプラント。 １０．第四フレーム部分が、浅い曲線を形成し、その第四フレーム部分の中央セ クションが、そのフレーム孔内に延びている、先の請求項のいずれかに記載の外 科インプラント。 １１．第一及び第二フレーム部分が、背骨の一部の曲がりに適合するように、曲 げられている、先の請求項のいずれかに記載の外科インプラント。 １２．第一及び第二フレーム部分が、実質的に真っ直ぐである、先の請求項のい ずれかに記載の外科インプラント。 １３．フレームが、チタニウム合金から作られている、先の請求項のいずれかに 記載の外科インプラント。