JP7340291B1 - 脊椎固定用インプラントのロッド - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供する。【解決手段】脊椎固定用インプラントのロッドは、椎骨に固定されるスクリュー部と、該スクリュー部をロッドに結合させる結合部とを備え、ロッドを介して複数の椎骨を相互に固定する脊椎固定用インプラントのロッドであって、４本のワイヤを内側に空間部を有し且つ各ワイヤ間に軸線方向に間隙部を開けて螺旋巻きした螺旋体を径方向に４階層させた階層巻き線部１０と、前記空間部に配置された棒状の芯材３とを備え、４階層の階層巻き線部１０は、隣接する階層の該螺旋体の螺旋方向が逆方向となるように配置されたことを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、椎骨に固定されるスクリュー部と、該スクリュー部をロッドに結合させる結合部とを備え、ロッドを介して複数の椎骨を相互に固定する脊椎固定用インプラントのロッドに関する。
従来、脊椎固定用インプラントのロッドとして、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載の脊椎固定用インプラントのロッドは、生体埋め込み具のスパイラルが、平形金属線（リボンワイヤー）のスパイラルとして形成されている。
スパイラルの内側には、その軸方向寸法のうちの少なくとも一つの部分的な領域内に、スパイラル芯部が配置されている。スパイラル芯部は、棒からなり、複数の別体の部分から、すなわち数個の棒断片９からなる。これらは、材料特性、特には曲げ剛性において相違を有する。
また、スパイラルが２重となっており、２つのスパイラルのうちの内側のものが、他方のスパイラルのらせん（螺旋）内部に配置されている。ここで、２つのスパイラルの蛇行は、回転方向が逆向きとなっている。
しかしながら、引用文献１の記載の脊椎固定用インプラントのロッドでは、スパイラルのみでは柔軟性が高すぎ固着性を担保できず、一方、スパイラル芯部と組み合わせてしまうと芯部が硬すぎるという問題があった。
そのために、スパイラル芯部を複数の別体の部分に分割して、数個の棒断片とし、これらの材料特性、特には曲げ剛性を相違させるなど、構成が複雑なものとなっていた。
以上の事情に鑑みて、本発明は、簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供することを目的とする。
第１発明の脊椎固定用インプラントのロッドは、椎骨に固定されるスクリュー部と、該スクリュー部をロッドに結合させる結合部とを備え、ロッドを介して複数の椎骨を相互に固定する脊椎固定用インプラントのロッドであって、
４本のワイヤを内側に空間部を有し且つ各ワイヤ間に軸線方向に間隙部を開けて螺旋巻きした螺旋体を径方向に４階層させた階層巻き線部と、
前記空間部に配置された棒状の芯材と
を備え、
４階層の前記階層巻き線部は、隣接する階層の前記螺旋体の螺旋方向が逆方向となるように配置されたことを特徴とする。
４本のワイヤを内側に空間部を有し且つ各ワイヤ間に軸線方向に間隙部を開けて螺旋巻きした螺旋体を径方向に４階層させた階層巻き線部と、
前記空間部に配置された棒状の芯材と
を備え、
４階層の前記階層巻き線部は、隣接する階層の前記螺旋体の螺旋方向が逆方向となるように配置されたことを特徴とする。
第１発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、階層巻き線部が４階層のワイヤを隣接する階層の該螺旋体の螺旋方向が逆方向となるように配置されることにより、階層巻き線部のみにより固着時に必要とされる押圧反発力としなやかさを実現することができる。
そして、補助的に空間部に棒状の芯材を設けることで、固着性の高さとしなやかさを損なうことなく、支持力を高めることができる。
このように、第１発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供することができる。
第２発明の脊椎固定用インプラントのロッドは、第１発明において、
前記ロッドの両端部が前記階層巻き線部と前記芯材とが溶解されて半球状の一体となったＲ加工部を有することを特徴とする。
前記ロッドの両端部が前記階層巻き線部と前記芯材とが溶解されて半球状の一体となったＲ加工部を有することを特徴とする。
第２発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、ロッドの両端部に階層巻き線部と芯材とを溶解させて半球状の一体としたＲ加工部を設けることで、端部からのワイヤのほつれを防止することができると共に、半球状の形状で挿入性を高めることができ、取り扱い性を高めることができる。
このように、第２発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、取り扱い性を高めつつ、簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供することができる。
第３発明の脊椎固定用インプラントのロッドは、第１発明において、
前記ロッドの両端部に装着された半球状のキャップ部を有することを特徴とする。
前記ロッドの両端部に装着された半球状のキャップ部を有することを特徴とする。
第３発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、（両端部にＲ加工部を設ける代わりに）半球状のキャップ部を設けることで、端部からのワイヤのほつれを防止することができると共に、半球状の形状で挿入性を高めることができ、取り扱い性を高めることができる。
このように、第３発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、取り扱い性を高めつつ、簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供することができる。
第４発明の脊椎固定用インプラントのロッドは、第３発明において、
前記キャップ部の一方は、当該ロッドの挿入方向と逆方向の端部に装着され、前記結合部と突き当たって止まる拡径された位置決めストッパー部を有することを特徴とする。
前記キャップ部の一方は、当該ロッドの挿入方向と逆方向の端部に装着され、前記結合部と突き当たって止まる拡径された位置決めストッパー部を有することを特徴とする。
第４発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、
ロッドの挿入方向と逆方向の端部に装着された一方のキャップ部には、結合部と突き当たって止まる拡径された位置決めストッパー部が形成されている。かかるストッパー部により、位置決めを簡易かつ確実に実現することができる。
ロッドの挿入方向と逆方向の端部に装着された一方のキャップ部には、結合部と突き当たって止まる拡径された位置決めストッパー部が形成されている。かかるストッパー部により、位置決めを簡易かつ確実に実現することができる。
このように、第４発明の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、操作性を高め、簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供することができる。
本実施形態の脊椎固定用インプラントのロッドは、椎骨に固定されるスクリュー部と、該スクリュー部をロッドに結合させる結合部とを備え、ロッドを介して複数の椎骨を相互に固定する脊椎固定用インプラントのロッドである。
例えば、脊椎固定用インプラントのスクリュー部は、椎骨に対して、椎骨の側である前側からねじ込まれるねじ部と、ねじ部に対して、椎骨と反対の側である後側に連なる球状のヘッド部とを有する。
また、脊椎固定用インプラントの結合部は、中空円筒状の部材で構成され、その側壁の対向する２箇所に、後側に開くＵ字形状に切り取ったＵ字状部分を有し、該Ｕ字状部分の底部に前記ロッドが該中空円筒を横断するように配置され、該底部よりも前側の内側に前記ヘッド部が配置されるクラウン部と、クラウン部の内側に挿入されて前記ヘッド部と前記ロッドとの間に介在する中空円筒状のワッシャ部と、クラウン部の後側端部に螺合されて前記ロッドを押すことにより、前記ヘッド部、前記クラウン部、前記ワッシャ部及び該ロッドを一体化するプラグ部とを備える。
本実施形態の脊椎固定用インプラントのロッドは、図１（Ａ）に正面図、図１（Ｂ）に（Ａ）のＩ－Ｉ線に沿った端面図で示すように、本実施形態の線状部材は、複数本のワイヤ１を内側に空間部を有し且つ各ワイヤ１間に軸線方向に間隙部２を開けて螺旋巻きした階層巻き線部１０を径方向に４階層させた線状部材である。
階層巻き線部１０は、内側から第１螺旋体１１、第２螺旋体１２、第３螺旋体１３、第４螺旋体１４のように複数階層となっている。
ここで、階層数と各階層における各ワイヤ１のピッチと各階層における各ワイヤ１の螺旋巻角度θとは、当該線状部材の試験力に対する変位に関する引張試験において、当該線状部材が破断する最大試験力Ｆの半分の半試験力ｆにおける変位ｄが、該最大試験力における変位Ｄの所定％（例えば、３％～５０％、好ましくは、１０％～３０％）となるように決定される。
なお、ワイヤ１のピッチとは、１回転当たりの送り量であり、ワイヤ１の螺旋巻角度θは、図１に示すように、当該線状部材の長手方向とワイヤの巻き方向とのなす角である。
各層のワイヤがチタンを含む合金は、例えば６４チタン（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ）で、以下のように構成される。
第１螺旋体１１は、直径０．５ｍｍのワイヤ１が３本で構成され、ピッチが１．５ｍｍであり、螺旋巻角度θが右巻きでおおよそ３４度となっている。
第２螺旋体１２は、直径０．５ｍｍのワイヤ１が４本で構成され、ピッチが２．０ｍｍであり、螺旋巻角度θが右巻きでおおよそ３２度となっている。
第３螺旋体１３は、直径０．５ｍｍのワイヤ１が５本で構成され、ピッチが２．５ｍｍであり、螺旋巻角度θが右巻きでおおよそ３１度となっている。
第４螺旋体１４は、直径０．５ｍｍのワイヤ１が６本で構成され、ピッチが３．０ｍｍであり、螺旋巻角度θが右巻きでおおよそ３０度となっている。
４本のワイヤを内側に形成された空間部には、棒状の芯材３が配置されている。
芯材３は、材質がチタン材（純チタン材）またはチタン合金材（６-４チタン＝Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ）であり、例えば、直径１．２ｍｍとなっている。
次に、図２に示すように、芯材３の端部は、加工前の図２（Ａ）の状態から、図２（Ｂ）に示すように、当該ロッドの両端部が階層巻き線部１０と芯材３とが溶解されて半球状の一体となったＲ加工部４を有する。
また、図２（Ｃ）に示すように、Ｒ加工部４の一方（挿入方向に対して後端側）のＲ加工部４Ｂに、拡径させたストッパー部５を設けてもよい。
ストッパー部５は、例えばリング状の部材を外挿し、接合位置をロウ付けなどスポット溶接することによりＲ加工部に一体化される。
なお、ロッドの両端部にＲ加工を施す代わりに、図３に示すキャップ部６を当該ロッドに両端に連結させるようにしてもよい。
図３（Ａ）に示すように、キャップ部６は、先端が半球状の筒体であって、筒体の部分が当該ロッドの端部に外挿され、外挿入部分を外周から圧着することにより（かしめにより）連結一体化される。
また、図３（Ｂ）に示すように、（Ｒ加工部４Ｂのキャップ部６と同様に）キャップ部６の一方（挿入方向に対して後端側）のキャップ部６Ｂに、拡径させたストッパー部５を設けてもよい。
以上のように構成された脊椎固定用インプラントのロッドによれば、階層巻き線部１０が４階層のワイヤを隣接する階層の螺旋体１１～１４の螺旋方向が逆方向となるように配置されることにより、階層巻き線部のみにより固着時に必要とされる押圧反発力としなやかさを実現することができる。
そして、補助的に空間部に棒状の芯材３を設けることで、固着性の高さとしなやかさを損なうことなく、支持力を高めることができる。
このように、本実施形態の脊椎固定用インプラントのロッドによれば、簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供することができる。
また、当該ロッドの両端部に階層巻き線部１０と芯材３とを溶解させて半球状の一体としたＲ加工部４を設けることで、端部からのワイヤのほつれを防止することができると共に、半球状の形状で挿入性を高めることができ、取り扱い性を高めることができる。
また、（両端部にＲ加工部４を設ける代わりに）半球状のキャップ部６を設けることで、端部からのワイヤのほつれを防止することができると共に、半球状の形状で挿入性を高めることができ、取り扱い性を高めることができる。
さらに、ロッドの挿入方向と逆方向の端部に装着された一方のＲ加工部４Ｂまたはキャップ部６Ｂには、脊椎固定用インプラントの結合部と突き当たって止まる拡径された位置決めストッパー部５が形成されている。かかるストッパー部５により、位置決めを簡易かつ確実に実現することができる。
このように、本実施形態の脊椎固定用インプラントのロッドのバリエーションによれば、操作性を高め、簡易な構成で確実に脊椎の動きに追従しつつ確実に支持するしなやかさを有する脊椎固定用インプラントのロッドを提供することができる。
１…ワイヤ、２…間隙部、４…Ｒ加工部、４Ａ…先端側Ｒ加工部、４Ｂ…後端側Ｒ加工部、５…ストッパー部、６…キャップ部、６Ａ…先端側キャップ部、６Ｂ…後端側キャップ部、１０…階層巻き線部、１１…第１螺旋体、１２…第２螺旋体、１３…第３螺旋体、１４…第４螺旋体。
Claims (4)
- 椎骨に固定されるスクリュー部と、該スクリュー部をロッドに結合させる結合部とを備え、ロッドを介して複数の椎骨を相互に固定する脊椎固定用インプラントのロッドであって、
４本のワイヤを内側に空間部を有し且つ各ワイヤ間に軸線方向に間隙部を開けて螺旋巻きした螺旋体を径方向に４階層させた階層巻き線部と、
前記空間部に配置された棒状の芯材と
を備え、
４階層の前記階層巻き線部は、隣接する階層の前記螺旋体の螺旋方向が逆方向となるように配置されたことを特徴とする脊椎固定用インプラントのロッド。 - 請求項１記載の脊椎固定用インプラントのロッドにおいて、
前記ロッドの両端部が前記階層巻き線部と前記芯材とが溶解されて半球状の一体となったＲ加工部を有することを特徴とする脊椎固定用インプラントのロッド。 - 請求項１記載の脊椎固定用インプラントのロッドにおいて、
前記ロッドの両端部に装着された半球状のキャップ部を有することを特徴とする脊椎固定用インプラントのロッド。 - 請求項３記載の脊椎固定用インプラントのロッドにおいて、
前記キャップ部の一方は、当該ロッドの挿入方向と逆方向の端部に装着され、前記結合部と突き当たって止まる拡径された位置決めストッパー部を有することを特徴とする脊椎固定用インプラントのロッド。
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