JP5328051B2 - 椎間ケージ - Google Patents

Description

本発明は、脊椎における損傷した椎間板に代えて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、椎間板症等によって椎間板が変形若しくは損傷すると、上下に隣接する椎体間の間隔が短くなり、椎体から抜け出ている神経根を圧迫してこの神経根が届いている該当部位の疼痛やしびれ或いは麻痺といった神経障害を起こす。このような場合、当該椎間板の損傷した全部又は一部を摘出して樹脂、金属、セラミックス、カーボン、人工骨等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、椎体間の間隔が正規に戻るとともに、併せて、当該脊椎の正常な前彎又は後彎が再建され（これをLordosisという）、神経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及び２に示されるものがある。特許文献１に示されるものは、挿入側先端の厚みが後端の厚みよりも厚くなったものであり（後端にかけて漸低している）、上面及び下面にスパイクのような独立した突起が設けられたものである。これに対して、特許文献２に示されるものは、上面及び下面を後方ほど漸低する点は同じであるが、上面及び下面に突起に変えて突条を形成するとともに、挿入側の中間部分を頂部とする凸状のアールに形成したものである。

しかし、両者に共通するのは、椎間ケージを挿入した後に回転させて前後に向ける点である。周知のとおり、脊椎の真後ろには神経が通っている椎孔があり、この方向からは椎間ケージを挿入することはできない。したがって、通常は斜め後方から挿入することになるが、これによると、回転させるのに熟練を要する上に回転時に隣接する上下の椎体を傷付ける虞もある。また、手術時間も長くなるし、治癒にも時間がかかる上に傷跡も大きくなり、近年叫ばれている低侵襲手術に反する。一方で、仮に、挿入したままで留置しておくとすれば、後端に漸低する傾斜面は斜めに向き、一部において椎体との間に隙間ができ、Lordosisを確保できない。

特開２００２−０９５６８５号公報 特開２００４−０７３５４７号公報

本発明は、椎間ケージの形状に立体的な工夫を凝らすことで、挿入したままで留置できる、つまり、回転や調整をすることなく、正常なLordosisが確保できる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、後彎している腰椎の損傷した椎間板に代えて斜め後方から挿入してその状態のままで留置しておく略直方体で細長い形状をしている椎間ケージにおいて、後彎程度に応じて椎間ケージの本体部の上面及び下面を挿入方向後端側を先端側よりも身体の左右方向に水平で漸低する傾斜面にするとともに、上面及び下面に本体部の長手方向軸と一致する挿入方向線に対して斜めに交差し、身体の前後方向線と直角で左右方向に向延する同じ高さの突条を先端側のものよりも後端側のものの方を低くして複数形成したことを特徴とする椎間ケージを提供したものである。

また、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、上面及び下面を中心面に対して対称にした手段、請求項３に記載した、挿入方向後端の幅を先端側の幅に対して漸細にした手段、請求項４に記載した、本体部に上下に貫通する前後方向の長孔を形成するとともに、側面部に長孔に臨む孔を形成した手段、請求項５に記載した、突条の間が凹面に形成されるものであり、凹面の傾斜が先端側の方が後端側の方より急である手段を提供するとともに、請求項１〜５までの手段において、損傷した椎間板が前彎している胸椎のものであり、前彎程度に応じて本体部の上面及び下面を挿入方向先端側を後端側よりも身体の左右方向に水平で漸低する傾斜面にするとともに、上面及び下面に挿入状態のときに左右方向に向延する同じ高さの突条を先端側のものよりも後端側のものの方を低くして複数形成した手段を提供する。

請求項１の発明によると、椎間ケージを挿入した状態のままで留置しておいても、その本体部は後彎の状態に沿った形態になって全面的に接触するものになり、正常なLordosisを確保できる。この点で、患者の負担を減らす低侵襲手術を可能にする。また、ずれを防ぐ突条も左右方向に向いたものになり、前後方向（特に、後方）への荷重に対して抑止効果が高く、再手術等の必要性を減らす。

請求項２の手段によると、より正常なLordosisを確保できるとともに、製作も容易になり、請求項３の手段によると、椎体間への挿入が容易になる。請求項４の手段によると、椎間ケージ内の骨の生長を促進するものになるし、請求項５の手段によると、後彎しているが故に後方への大きな荷重に対して抑止効果の高いものになる。請求項６の手段によると、前彎している胸椎にも対応できるものとなる。

本発明に係る椎間ケージの斜視図である。 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側面図である。 本発明に係る椎間ケージの後面図である。 本発明に係る椎間ケージを斜め後方から見た斜面図である。 腰椎の説明図である。 本発明の椎間ケージを椎体の間に挿入した状態の平面図である。 本発明に係る椎間ケージを椎体の間に挿入した状態の側面図である。

以下、本発明の実施の形態をもっとも症例の多い腰椎を例にとって図面を参照して説明する。まず、腰椎がどのようになっているかを図６の腰椎を側面から見た説明図、図７の断面平面図で説明しておくと、腰椎は第一から第五までの椎体１が重なり（２は仙骨）、その間に椎間板３が存在している。椎体１の後方には神経４が通る椎孔（馬尾）５が形成されており、椎孔５の後部には中心一本の棘突起６と斜め横二本の横突起７が形成されている。さらに、椎孔５からは神経根８が突出している。

図１は本発明に係る腰椎に挿入される椎間ケージの斜視図、図２は平面図、図３は側面図、図４は後面図、図５は斜め後方略４５°の方向から見た後面図であるが、この椎間ケージＡは、樹脂を素材として略直方体の細長い形状をしているものである。その本体部９の中心には上下に貫通する前後方向の長孔１０が形成され、側面部には長孔１０に臨む複数の孔１１が形成されている。この場合、先端は紡錘形、後尾は漸細になっており、全体的には略砲弾形をしている。また、後面には挿入用の手術器具が連係される上下方向のアリ溝１２が形成されている。

さらに、本体部９の上面１３及び下面１４とも、全体的には外方が緩やかな凸になった彎曲に形成されており、各々の表面には長手方向軸に対して斜めに向延した複数の突条１５が形成されている。この椎間ケージＡは、腰椎の損傷した椎間板３に代えて挿入されるものであるが、その挿入方向は、前後線に対して４０〜４５°の斜め後方から挿入され、その状態のままで留置されるものである。そして、腰椎は後彎していることから、椎間板３に代わる椎間ケージＡは前方を厚く、後方を薄くしている。

この椎間ケージＡが挿入された状態を見てみると、図２及び図７において、前方側となる（ａ）と（ｂ）、後端のコーナーとなる（ｃ）と（ｄ）の四つの点をとってみる。この場合、（ａ）と（ｂ）は前後方向では同じ位置、（ｃ）と（ｄ）は（ｃ）の方が前方、（ｄ）の方が後方になる。したがって、（ａ）と（ｂ）とではは同じ厚み、（ｃ）の厚みは（ｄ）の厚みより厚くすることになる。そして、上面１３及び下面１４ともに後端側を先端側に対して漸低する傾斜面にするのであるが、この場合でも、（ａ）と（ｃ）の段差よりも（ｂ）と（ｄ）の段差の方を大きくしている。

加えて、突条１５は（ａ）〜（ｂ）の方に向延する向き（身体の左右方向）に形成してある。突条１５の間は凹面１６に形成されるが、この場合でも、凹面１６の傾斜は前方側の方を急にしている（突条１５の直後は一種の崖になっている）。このように、前方と後方とで厚みに差をつけるのは、後彎している腰椎の曲率半径に適合させるためであり、Lordosisを確保するためである。したがって、どの椎間板３を置換するかで厚み及び差も異なるし、上面１３と下面１４とでも厚みや彎曲に差をつけることもある。

次に、以上の椎間ケージＡによる置換手術について説明する。まず、損傷した椎間板３に該当する位置の皮膚を切開して身体の斜め後方略４０〜４５°から器具を挿入して椎間板２に突き刺し、その損傷した部分を除去する。このとき、同時に椎間ケージＡの挿入路を確保する（この場合、椎間板３の損傷は中央の髄核の部分が多いことから、比較的正常な周囲の線維輪はそのまま残しておく）。なお、除去した骨は椎間ケージＡの長孔１０に充填しておく。

そして、除去した椎間板３の上下に存在する椎体１を治具（図示省略）で固定しておき、確保した挿入路から椎間ケージＡを挿入する。このときの斜め後方の角度は略とあるように大体の目安であって、これに限定されるものではないが、後記する事項には留意が必要である。なお、椎間ケージＡが略砲弾形をしているのは、この挿入を容易にする効果がある。

ところで、挿入方向として斜め後方の角度を選択するのは、後方には臓器等が存在しないからであるが、真後ろからでは神経４が通っている椎孔５が存在しており、挿入はできない。したがって、この方向を避け、上記した角度としているのであるが、この方向はもともと椎間孔（図示省略）が存在して削る骨の量が少なくて済み、かつ、椎孔５から十分離れているからである。椎間ケージＡが挿入されると、治具を外し、皮膚を縫合して手術は終了する。

このとき、挿入された椎間ケージＡはその状態のままでよく、原則として回転させたり、位置を調整したりはしない。ところで、図７において、挿入した椎間ケージＡは幅が狭いように見受けられるが、上記したように、椎間板３の周囲の線維輪は残存させている場合が多いのでこの程度で十分である。治具が外されると、上面１３と下面１４に形成された突条１５がそれぞれ椎体１に食い込み、ずれが阻止される（図８）。なお、残存している椎間板３があれば、これもずれの阻止に寄与する。

この場合、突条１５を左右に向延させていると、前後方向、特に、後彎しているために後方へのずれを効果的に阻止できる。このとき、凹面１６の上記した形状はこの阻止力を更に向上させる効果がある。この点から、突条１５の向延方向と椎間ケージＡの挿入方向とは相関関係があることになる。なお、ずれを阻止する点からいえば、突条１４はスパイクのように独立した突起であってもよい。これによると、左右へのずれも阻止できる。手術後は長孔１０や孔１１から骨が入り込み、これが生長して本来の椎間板３に近いものになる。

ところで、上記した椎間ケージＡの（ａ）〜（ｄ）の寸法及びその差は置換しようとする椎間板３に対応したものにするのはいうまでもない。加えて、この椎間ゲージＡは腰椎に限らず、彎曲方向が上記とは逆に前彎している胸椎であってもよい。ただ、胸椎の場合は（ａ）〜（ｄ）の寸法及びその差は上記とは逆になる。さらに、素材についても樹脂とは限らず、金属、セラミックス、カーボン、人工骨であってもよいのは上記したとおりである。

Ａ 椎間ケージ
１ 椎体
２ 仙骨
３ 椎間板
４ 神経
５ 椎孔
６ 棘突起
７ 横突起
８ 神経根
９ 椎間ケージの本体部
１０ 長孔
１１ 孔
１２ アリ溝
１３ 上面
１４ 下面
１５ 突条
１６ 凹面

Claims (6)

1. 後彎している腰椎の損傷した椎間板に代えて斜め後方から挿入してその状態のままで留置しておく略直方体で細長い形状をしている椎間ケージにおいて、後彎程度に応じて椎間ケージの本体部の上面及び下面を挿入方向後端側を先端側よりも身体の左右方向に水平で漸低する傾斜面にするとともに、上面及び下面に本体部の長手方向軸と一致する挿入方向線に対して斜めに交差し、身体の前後方向線と直角で左右方向に向延する同じ高さの突条を先端側のものよりも後端側のものの方を低くして複数形成したことを特徴とする椎間ケージ。
2. 上面及び下面を中心面に対して対称にした請求項１の椎間ケージ。
3. 挿入方向後端側の幅を先端側の幅に対して漸細にした請求項１又は２の椎間ケージ。
4. 本体部に上下に貫通する前後方向の長孔を形成するとともに、側面部に長孔に臨む孔を形成した請求項１〜３いずれかの椎間ケージ。
5. 突条の間が凹面に形成されるものであり、凹面の傾斜が先端側の方が後端側の方より急である請求項１〜４いずれかの椎間ケージ。
6. 損傷した椎間板が前彎している胸椎のものであり、前彎程度に応じて本体部の上面及び下面を挿入方向先端側を後端側よりも身体の左右方向に水平で漸低する傾斜面にするとともに、上面及び下面に挿入状態のときに左右方向に向延する同じ高さの突条を先端側のものよりも後端側のものの方を低くして複数形成した請求項1〜5いずれかの椎間ケージ。