(57)【要約】  関節面および骨被覆面を有する大腿骨薄板と、大腿骨薄板の少なくとも１つの長縁に沿って大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つのリブと、膝蓋骨関節面および膝蓋骨被覆面を有する膝蓋骨薄板とを含み、関節温存方法で骨に非破壊的に取り付けられる、セメントレス個別膝蓋大腿骨表面再建システム。セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムはさらに、少なくとも１つの着脱可能な顆部関節面表面再建要素用の中央支持要素としての機能を果たし得る。該システムは、身体の他の骨関節において、必要な変更を加えて実現され得る。【選択図】図５Ｂ
2019524262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節面および骨被覆面を有する大腿骨薄板と、
前記大腿骨薄板の少なくとも１つの長縁に沿って前記大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つのリブと、
膝蓋骨関節面および膝蓋骨被覆面を有する膝蓋骨薄板と
を備えるセメントレス個別膝蓋大腿骨表面再建システムであって、
前記大腿骨薄板および前記膝蓋骨薄板は、関節温存方法で骨に非破壊的に取り付けられる、セメントレス個別膝蓋大腿骨表面再建システム。
【請求項２】
膝蓋骨関節面の断面形状は、大腿骨関節面の断面形状と平行して随伴することにより、前記膝蓋骨関節面は、何の妨げもなく前記薄板の関節面に沿って滑ることができる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記薄板は、骨および／または軟骨の周囲面の表面から突出する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記薄板が骨および／または軟骨の周囲面から突出することにより追加された高さは、前記薄板の関節面および前記膝蓋骨関節面を調整することによって補正される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムは、被膜内部の膝関節の軟組織要素を除去せず、変化させず、または損傷させずに骨に取り付けられるように動作可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムは、取り付けるべき骨および／または軟骨の既存の関節面の完全性を崩さず、または変化させずに、骨に取り付けられるように動作可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記骨被覆面は、骨および／または軟骨の微小骨梁への成長を刺激するために、前記微小骨梁の微粒状層で少なくとも部分的に被覆される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記システムは、骨／軟骨成長促進システムである、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記大腿骨薄板は、生体適合性チタンまたはチタン合金で作製される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記大腿骨薄板は、３Ｄ印刷技術で作成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記大腿骨薄板は、３Ｄ印刷技術で個別に適合される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記大腿骨薄板は、１ｍｍ〜３ｍｍの均一な厚さを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記大腿骨薄板は、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの均一な厚さを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記大腿骨薄板は、２ｍｍの均一な厚さを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記大腿骨薄板は、１ｍｍ〜３ｍｍの可変厚さを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記大腿骨薄板は、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの可変厚さを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記大腿骨薄板の厚さは、前記大腿骨薄板の中央部分で最大であり、縁部に向かって徐々に厚さが減少する勾配で変化する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記大腿骨薄板および前記膝蓋骨薄板は、損傷した下層の骨または軟骨がさらに浸食することから保護すると同時に、関節面を形成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記大腿骨薄板および前記膝蓋骨薄板に取り付けられるアンカーアイを含み、骨の（関節の）軟骨近傍領域に配置される取り付けタブをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記１つまたは複数のリブは、前記大腿骨薄板の表面から突出し、ガードレール状構造物を形成することにより、前記大腿骨薄板上を滑る前記膝蓋骨の過度の横方向の動き（脱臼または亜脱臼）を制限する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記大腿骨薄板の前記関節面からのリブの高さは、一定および可変のいずれかである、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記大腿骨薄板はさらに、長手方向軸Ｑ−Ｑに沿って陥凹または溝を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
２つ以上のリブは、前記大腿骨薄板の表面から突出し、間に陥凹または溝を挟む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記膝蓋骨薄板は、生体適合性ポリマー材料で作製される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記膝蓋骨薄板の厚さは、３ｍｍ未満である、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記膝蓋骨薄板の厚さは、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記膝蓋骨薄板の厚さは、１ｍｍである、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】
前記大腿骨薄板は、前記陥凹または溝の中央（「最も深い」部分）に沿って少なくとも１つのリブを含み、Ｗ型断面を有する陥凹または溝を形成する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２９】
前記大腿骨薄板は、前記陥凹または溝および関節面の中央（「最も深い」部分）に沿って突起状断面を有する単一リブを含み、前記膝蓋骨薄板は、前記リブ関節面上に乗る単一陥凹状膝蓋骨関節面を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３０】
前記大腿骨薄板および前記膝蓋骨薄板の関節面の断面は、何の妨げもなく、一方が他方に沿って滑ることができるように互いに平行な形状を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
２つ以上のリブは、前記大腿骨薄板の表面から突出し、１つのリブは、他のリブよりもさらに突出する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３２】
前記システムはさらに、関節形成表面再建システム用の中央支持要素としての機能を果たす、請求項１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記アンカーアイは、ユニバーサルインプラント骨固定システムアンカーを収容するように動作可能である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項３４】
前記アンカーアイは、ユニバーサルインプラント骨固定システムアンカーを収容するように動作可能であり、骨への前記アンカーの取り付けはラチェット式器具のみを必要とする、請求項１９に記載のシステム。
【請求項３５】
関節面および骨被覆面を有する大腿骨薄板と、
前記大腿骨薄板の少なくとも１つの長縁に沿って前記大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つのリブと、
膝蓋骨関節面および膝蓋骨被覆面を有する膝蓋骨薄板と、
前記大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つの顆部関節面表面再建要素と、
少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素と
を備えるセメントレス関節形成表面再建システムであって、
前記関節形成表面再建システムは、関節温存方法で、セメントを使用せず、非破壊的に骨に取り付けられる、セメントレス関節形成表面再建システム。
【請求項３６】
請求項１に記載のセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムと、
前記大腿骨薄板の少なくとも片側に取り付けられた少なくとも１つの顆部関節面表面再建要素と、
少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素と
を備えるセメントレス関節形成表面再建システムであって、
前記関節形成表面再建システムは、関節温存方法で、セメントを使用せず、非破壊的に骨に取り付けられる、セメントレス関節形成表面再建システム。
【請求項３７】
前記システムは、単顆または両顆大腿骨薄板を含む、請求項１、請求項３４、および請求項３５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３８】
関節面と骨被覆面とを有する大腿骨薄板と、
片側の少なくとも一部に沿ってスロットを有し、前記大腿骨薄板の少なくとも１つの長縁に沿って前記大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つのリブと、および
膝蓋骨関節面と膝蓋骨被覆面とを有する膝蓋骨薄板と
を有するセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムと、
前記スロットを介して前記大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つの着脱可能な顆部関節面表面再建要素と、
少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素と
を備えるセメントレスモジュール式関節形成表面再建システムであって、
前記関節形成表面再建システムは、関節温存方法で、セメントを使用せず、非破壊的に骨に取り付けられる、セメントレスモジュール式関節形成表面再建システム。
【請求項３９】
前記セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムは、前記少なくとも１つの着脱可能な顆部関節面表面再建要素用の中央支持要素としての機能を果たす、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４０】
前記顆部関節面表面再建要素を１つまたは複数のスロット内で固定して、前記表面再建要素が意図せずに滑り出るのを防止するために、少なくとも１つの止めねじをさらに備える、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４１】
陥凹状関節面と骨被覆面とを有する大腿骨薄板と、
前記陥凹状関節面の反対側にピンホールを有する少なくとも１つのリブと、および
膝蓋骨関節面と膝蓋骨被覆面とを有する膝蓋骨薄板と
を有するセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムと、
ピンを含む少なくとも１つの着脱可能な顆部関節面表面再建要素と、
少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素と
を備えるセメントレスモジュール式関節形成表面再建システムであって、
前記少なくとも１つのピンホールは、前記セメントレス関節形成表面再建システムが骨に取り付けられると前記顆部関節面表面再建要素をしっかりと所定位置で係止するように、前記少なくとも１つの顆部関節面表面再建要素の端部に取り付けられた少なくとも１つのピンを摺動可能に収容するように動作可能であり、
前記関節形成表面再建システムは、関節温存方法で、セメントを使用せず、非破壊的に骨に取り付けられる、セメントレスモジュール式関節形成表面再建システム。
【請求項４２】
前記ピンホールは、唇形であり、前記ピンは、傘ばね状係止機構を含み、前記ピンが完全に前記ピンホールに挿入されたときに、前記傘ばね状係止機構は伸張し、前記ピンホールの壁部およびリップ部に押圧されて、前記顆部関節面表面再建要素を所定位置で係止する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記少なくとも１つの顆部関節面表面再建要素はさらに、前記脛骨関節表面再建要素の平坦な関節面と関節接合するときに、膝関節の望ましくない過伸展を防止し得るストッパを含む、請求項３４、請求項３５、請求項３７および請求項４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４４】
前記脛骨関節表面再建要素は、可変厚さを有する、請求項３４、請求項３５、請求項３７および請求項４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４５】
大腿骨関節面と脛骨関節面との間の一様でないまたは平坦でない隙間サイズを補うために、少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素は他の脛骨関節表面再建要素よりも厚くされる、請求項３４、請求項３５、請求項３７および請求項４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４６】
膝関節の内反、外反、または任意の他の変形のうちの少なくとも１つを補正するために、少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素は他の脛骨関節表面再建要素よりも厚くされる、請求項３４、請求項３５、請求項３７および請求項４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４７】
関節面と骨被覆面とを有する大腿骨薄板と、
片側の少なくとも一部に沿ってスロットを有し、前記大腿骨薄板の少なくとも１つの長縁に沿って前記大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つのリブと、
膝蓋骨関節面と膝蓋骨被覆面とを有する膝蓋骨薄板と、および
アンカーアイを含む少なくとも１つの取り付けタブと
を含む膝蓋大腿骨表面再建要素を提供することと、
前記大腿骨薄板に前記少なくとも１つの取り付けタブを取り付けて、前記アンカーアイを骨の少なくとも１つの軟骨近傍領域に配置することと、
前記大腿骨薄板を大腿骨にセメントを使用せずに取り付けることと、
前記膝蓋骨薄板を膝蓋骨にセメントを使用せずに取り付けることと
を含む膝蓋大腿骨表面再建方法であって、
関節温存方法で前記膝蓋大腿骨表面再建要素を骨および／または軟骨に非破壊的に取り付ける、方法。
【請求項４８】
前記大腿骨薄板に少なくとも１つの顆部関節面表面再建要素を取り付ける、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
さらに少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素を少なくとも１つの脛骨関節面に取り付けることによって、全関節形成術を行う、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
さらに少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素を少なくとも１つの脛骨関節面に取り付けることと、
ラチェット式器具のみを使用する少なくとも１つのユニバーサルインプラント骨固定システムアンカーを使用して全ての構成要素を取り付けることと
によって、全関節形成術を行う、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
鋸を使用しない処置によって、前記膝蓋大腿骨表面再建要素を骨／または軟骨に取り付ける、請求項４７に記載の方法。
【請求項５２】
関節面と骨被覆面とを有する大腿骨薄板と、
前記大腿骨薄板の少なくとも１つの長縁に沿って前記大腿骨薄板に取り付けられた少なくとも１つのリブと、および
膝蓋骨関節面と膝蓋骨被覆面とを有する膝蓋骨薄板と
を有するセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムと、
前記大腿骨薄板に取り付けられ、大腿骨および脛骨の膝関節の完全な関節機能を支援するように位置決めされた少なくとも１つの過伸展ストッパを含む少なくとも１つの着脱可能な顆部関節面表面再建要素と、
前記少なくとも１つの顆部関節面表面再建要素の少なくとも一部に関節式に当接する平坦な関節面を有する少なくとも１つの脛骨関節表面再建要素と
を備える反張変形を補正するためのセメントレスモジュール式関節形成表面再建システムであって、
前記大腿骨が回転されたときに、前記１つまたは複数の過伸展ストッパの接触面が前記脛骨関節表面再建要素の前記平坦な関節面に押圧されて、前記膝関節の望ましくない過伸展が防止される、セメントレスモジュール式関節形成表面再建システム。
【請求項５３】
前記関節形成表面再建システムは、関節温存方法で、セメントを使用せず、非破壊的に骨に取り付けられる、請求項４５に記載のシステム。
【請求項５４】
関節面および第１の骨の関節面を被覆する骨被覆面を有する第１の薄板と、
関節面および第２の骨の関節面を被覆する骨被覆面を有する第２の薄板と
を備えるセメントレス個別骨関節表面再建システムであって、
前記第１の薄板および前記第２の薄板は、関節温存方法で骨に非破壊的に取り付けられる、セメントレス個別骨関節表面再建システム。
【請求項５５】
関節面および脛骨の関節面を被覆する骨被覆面を有する脛骨薄板と、
関節面および距骨の関節面を被覆する骨被覆面を有する距骨薄板と
を備えるセメントレス個別脛距骨関節表面再建システムであって、
前記脛骨薄板および前記距骨薄板は、関節温存方法で骨に非破壊的に取り付けられる、セメントレス個別脛距骨関節表面再建システム。
【請求項５６】
前記脛骨薄板および前記距骨薄板の断面の関節面は、何の妨げもなく、一方が他方に沿って滑ることができるように互いに平行な形状を有する、請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記脛距部表面再建システムの前記脛骨薄板は、少なくとも１つの辺に脛骨の少なくとも１つの関節面を被覆するように湾曲した少なくとも１つのリップ部を有し、前記距骨薄板は、少なくとも１つの辺に踝の少なくとも１つの関節面を覆うように湾曲した少なくとも１つのリップ部を有する、請求項５５に記載のシステム。
【請求項５８】
前記脛骨薄板のリップ部および前記距骨薄板のリップ部は、何の妨げもなく、一方が他方に沿って滑ることができるように互いに平行する、請求項５７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
該システムは、骨関節表面再建システム、特に、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
整形外科手術において、大腿骨顆部の関節面、顆間の膝蓋溝もしくは膝蓋面、および大腿骨の膝蓋溝と接触し膝蓋溝に沿って滑る膝蓋骨の関節面を被覆する軟骨の損傷または摩耗した表面を再建する必要性が生じる場合が多い。膝関節軟骨の継続的な劣化により、最終的には、膝関節全置換（ＴＫＲ）の必要が生じる。
【０００３】
膝蓋大腿軟骨劣化または外傷により機能喪失した膝関節の機能性を出来る限り迅速に再建することを可能にするために、いくつかの整形外科技術が開発されてきた。また、これらの技術の目的は、ＴＫＲよりも広範囲でない処置を使用することであった。
【０００４】
国際出願第９７４３９８５号に開示されているような技術のいくつかは、「置換」技術と称され、人工関節面置換プロテーゼを受容するために、損傷した関節面の除去による骨の広範囲の前処理を伴う処置について開示している。これらの処置は、完全なＴＫＲ術よりわずかだけ狭い範囲の処置になる。
【０００５】
当技術分野に普及している他の技術は、「表面再建」技術と称され、損傷した関節面の表面再建を開示している。しかしながら、開示されている「表面再建」技術の多くは、ほとんどの場合、自然軟骨被覆関節面を、自然関節面を模倣した人工関節面と置換する置換技術であると思われる。ほとんどの開示されている処置は、「置換」技術よりも低侵襲性であるが、それでも、骨組織の表皮除去、または取り付けるべき表面再建プロテーゼに取り付けられるピンを受容するために関節面および軟骨を貫通する骨組織への穴開けのいずれかによる、表面再建または置換部位の何らかの前処理を伴う。これらのタイプの処置は、時間のかかるものであり、手術時間全体および麻酔時間を長くし、長い治癒および回復期間が必要になり、機能性の回復を遅らせる。
【０００６】
さらに、現在の技術は、一方または両方の十字靱帯のような自然軟組織関節要素のある程度の変化または除去を伴う。概して、自然膝関節は、自然関節要素の機能性の全てを移植プロテーゼに移す人工インプラントを受容するように変えられる。
【０００７】
また、「表面再建」技術の多くは、骨および／またはプロテーゼ間を永久的にまたは少なくとも長期間にわたって接触させるために、骨セメント（例えば、ポリ（メチルメタクリレート）もしくはＰＭＭＡ）を使用して、プロテーゼおよび／または骨の表面を骨セメントで被覆することによりプロテーゼを骨に接着させる方法を開示している。場合によっては、この方法は、プロテーゼと骨との間の骨セメントの接触領域を増やすために、ピンをプロテーゼに組み入れることを伴う。さらに、骨セメント取り付けには、既存の軟骨を完全に除去する必要がある。この２つの実施例は、米国特許第６９０５５１４号および米国特許第４３５３１３５号に記載されている。
【０００８】
しかしながら、骨セメントを塗布する間の高温は、周囲の健康な骨細胞を損傷し得る。さらに、骨セメントは、可能性のある免疫反応を引き起こし得る。さらに、骨セメントは、オッセオインテグレーションを促進しないだけでなく、通常は、骨セメントの摩耗が生じ、プロテーゼと骨との接触面の緩みをもたらす。このことにより、滑液が骨とプロテーゼとの接触面に沿って染み出して、骨セメントを緩め、骨セメントを交換することになる。この現象は、治療済み関節の機能寿命を制限し得、最終的には、プロテーゼを交換する必要性をもたらし得る。しかしながら、このようなセメントを使用するシステムでは、その後のリビジョンで、骨セメントを含む全ての構成要素の除去が必要である。一方で、表面再建装置のセメントを使用しない取り付けは、特に、アンカー取り付けシステムを使用した場合、オッセオインテグレーションの結果として時間が経過するにつれてより強固になり、より強固な接着をもたらす。さらに、該システムでは、感染率が非常に低い。その後のリビジョンでは、関節の骨および／または軟骨の構造および骨セメントの完全性を中断する必要が生じることはごくまれであり、手術時間は劇的に低減され、麻酔時間を短くし、失血を抑える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願は、身体の任意の骨関節において必要な変更を加えて実施され得るセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムおよび方法を開示するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
該システムは、例えば、外傷またはＰＦＰＳ（膝蓋大腿疼痛症候群）の一部としての骨不整列によって摩耗した膝蓋骨および隣接する大腿関節軟骨のような骨関節を表面再建するのに使用され得る。該システムは、膝全体を置換し、通常は、セメントとしてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を使用して露出した海綿骨に接着される膝関節全置換（ＴＫＲ）術に取って代わるものであり得る。
【００１１】
該システムは、患者のＭＲＩ所見に基づくものであるので、特定の個人の関節に該システムを予め適合させることができる。該システムは、損傷した（摩耗した）軟骨を被覆することによって骨および軟骨を保護すること、および必要に応じて、関節または、例えば膝蓋骨の亜脱臼を防止する軌道溝を形成することから成り、関節部分間がより良好に接触できるようにする。
【００１２】
上述したインプラントの測定およびフィッティングは、手術室で挿入する際に、その形状が特定の患者のみに適合するように、この患者の膝のＭＲＩ画像から抽出されたデータ上で調整される。本発明の解決策の全ての部品は、３Ｄ印刷システムによって製造され得る。ツールセットは、インプラントと共に提供されるので、インプラントおよびプローブを在庫しておく必要がない、または大量の器具を準備する必要がない。
【００１３】
本願が提供する解決策は、関節軟骨を変化させずに、挿入および固定が可能であり、十字靱帯が保護される。
【００１４】
この処置は、回復が早く、苦痛が少ない小手術で行われる。この処置の最も重要な特徴は、可逆的であるということである。つまり、骨の切除およびセメントでの接着を使用する、または失敗した場合に完全なＴＫＲ（膝関節全置換術）を行う既存の解決策とは異なり、失敗した場合に該装置を取り外すことができる。ＴＫＲが失敗した場合、関節固定および脚の短縮という結果を招く。
【００１５】
セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムおよび方法は、関節面および骨被覆面を有する大腿骨薄板を含む。薄板を作製する材料およびその厚さは、下層組織（軟骨および／または骨）を保護するように設計され、膝蓋骨が薄板の関節面にある陥凹上を陥凹に沿って滑ることによって下層組織に加わる摩擦力および圧力に耐えるのに十分なだけの最小値に設定される。
【００１６】
一実施例では、該システムはさらに、大腿骨薄板の大腿骨関節面にほぼ随伴し平行する膝蓋骨関節面を形成する突起状断面を有するように形成された膝蓋骨薄板を含む。
【００１７】
他の実施例では、大腿骨薄板および膝蓋骨薄板の関節面の断面は、何の妨げもなく、一方が他方に沿って滑ることができるように互いに平行する限りにおいて、任意の適切な形状を有し得る。
【００１８】
さらに別の実施例では、膝蓋大腿骨表面再建システムは、セメントレス関節形成表面再建システムを形成するように拡張され得、大腿骨薄板は、追加され得る顆部表面再建要素または顆部置換プロテーゼおよび脛骨関節表面再建要素のような全関節形成術の追加の構造要素用の中央支持要素としての機能を果たし得る。
【００１９】
さらに別の実施例では、膝蓋大腿骨表面再建システムは、膝蓋大腿骨表面再建システムが顆部関節面表面再建要素の端部の一部に取り付けられた１つまたは複数のリッジを滑るように収容し得る１つまたは複数のスロットを含み得、そのことにより全ての表面が一体となって完全な関節形成表面再建保護層を完成させることができる。
【００２０】
さらに、膝蓋大腿骨表面再建システムの大腿骨薄板が中央支持要素としての機能を果たすことにより、いくつかの取り付けタブが不要になり、骨の穿孔の必要な数が低減され、処置の長さが短くなる。
【００２１】
さらに別の実施例では、膝蓋大腿骨表面再建システムはさらに、ユニバーサルインプラント骨固定システムを受容するように設計され得る。
【００２２】
さらに別の実施例では、膝蓋大腿骨表面再建システムは、３Ｄチタン印刷技術によって個別に適合され得る。
【００２３】
別の実施例では、膝蓋大腿骨表面再建システムおよび／またはセメントレス関節形成表面再建システムは、セメントを使用せず、非破壊的に、鋸を使用しない処置を採用する関節温存方法で、骨／軟骨に取り付けられる。
【００２４】
さらに別の実施例では、セメントレス関節形成表面再建システムはさらに、脛骨関節表面再建要素の平坦な関節面と関節接合するときに、膝関節の望ましくない過伸展を防止し得るストッパを含むように大腿骨外表面の変化を含み得る。
【００２５】
３Ｄチタン印刷技術によってセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムを製造することは、該システムの各々の患者の個々へのフィッティングや、個々の患者に必要とされる場合に、例えば、過伸展防止システムのような機能の追加を支援する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１Ａ−図１Ｃ。３つの実施例に係る膝蓋大腿骨表面再建システムの簡略斜視図である。
【図２】図２Ａ−図２Ｂ。一実施例に係る、図１のセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムと、同じ断面レベルに配置された膝蓋骨との簡略断面図である。
【図３】図１Ａ〜図１Ｃおよび図２Ａ〜図２Ｂのセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムの実施形態の簡略斜視図であり、膝蓋骨と図１のセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムの陥凹または溝との空間的関係を示す図である。
【図４】図４Ａ−図４Ｄ。４つの実施例に係るセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムの簡略断面図である。
【図５】図５Ａ−図５Ｂ。さらに別の実施例に係るセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムおよび取り付けられた一対の顆部関節面表面再建要素の簡略斜視図である。
【図６】図６Ａ−図６Ｃ。別の実施例に係る、骨に対するセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムの過伸展防止システムの簡略断面斜視図である。
【図７】図７Ａ−図７Ｅ。別の実施例に係る、一対の顆部関節面表面再建要素が取り付けられたセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムの簡略断面斜視図である。
【図８】図８Ａ−図８Ｅ。さらに別の実施例に係る、一対の顆部関節面表面再建要素が取り付けられたセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムの簡略断面斜視図である。
【図９】図９Ａ−図９Ｃ。別の実施例に係る、骨に対するセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムの取り付け方法を示した簡略断面斜視図である。
【図１０】図１０Ａ−図１０Ｃ。一実施例に係る脛距部表面再建システムの簡略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示で使用される用語「薄板」は、非破壊的に骨の関節面に取り付けられる薄い板状の構造物を指す。
【００２８】
本開示で使用される用語「非破壊」および「非破壊的に」は、状態に関係なく取り付けが行われる骨および／または軟骨の既存の関節面３０２（図３）の完全性を崩さずに、またはその完全性を変化させずに、例えば、薄板のような構造物の骨に対する取り付けおよび取り付け方法を指す。
【００２９】
本開示で使用される用語「関節温存」は、靱帯のような被膜の内外の膝関節の軟組織要素を除去しない、変化させない、または損傷させない、膝の外科的処置を指す。
【００３０】
本開示で使用される用語「軟骨近傍」は、骨の関節内にない非軟骨被覆領域を指す。
【００３１】
本開示のシステムおよび方法の１つの利点は、短時間かつ比較的単純な外科的処置が必要であり、比較的迅速な回復を可能にし、ほぼ即座の機能性回復を可能にする方法で、膝関節損傷および機能性喪失を修復するための関節温存式非破壊システムを提供するように設計されているということである。このような非破壊的処置の別の利点は、後で何らかの理由で該システムの交換が必要である、または後で異なる処置を行うことが選択される場合に、本開示のシステムは、下層の骨および軟骨の解剖学的変化なしに除去可能であるので、行うべき任意のタイプの整形外科手術を無制限に選択することができるということである。
【００３２】
以下の説明は、主に、１つまたは複数の複雑で頻繁に損傷を受ける身体の骨関節の１つである膝に関する本開示のシステムの実施形態例を示しているが、本開示のシステムは、例えば、図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃの実施例に示されている肘関節または距腿関節のような身体の他の関節において、必要な変更を加えて実現され得ることを当業者は理解するであろう。
【００３３】
図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃ（まとめて図１と呼ぶ）を参照する。これらは、３つの実施例に係るセメントレス関節表面再建システムの簡略斜視図である。システム１００は、関節面１０４と骨および／または軟骨（Ｂ／Ｃ）被覆面１０６とを有する大腿骨薄板１５０を含み得るセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システムである。Ｂ／Ｃ被覆面１０６は、健康なまたは損傷した露出骨、軟骨で覆われた骨、または部分的に軟骨で覆われた骨をそれらの状態に関係なく非破壊的に被覆し得る。骨への大腿骨薄板１５０の取り付けは、アンカー９０２（図９）を１つまたは複数のタブ１１６の１つまたは複数のアンカーアイ１１８に通して軟骨近傍の骨に取り付けるためにラチェット式器具のみを必要とする、鋸を使用しない処置を伴い得る。
【００３４】
大腿骨薄板１５０は、虚軸Ｘ（図１Ａ）を中心とした半径の少なくとも一部で略湾曲状であり、長縁１０８を境界とし、さらに短縁１１０を境界とする大腿骨薄板１５０の長手方向軸Ｑ−Ｑ（図１Ａ）を中心とした半径の少なくとも一部で湾曲状であり、長縁１０８を境界とする軸Ｑ−Ｑに沿った陥凹または溝１１２を形成し得る。
【００３５】
大腿骨薄板１５０は、損傷した下層の骨または軟骨がさらに浸食することから保護する保護カバー、一種の包帯として機能し、さらに膝蓋骨２０２（図２）が滑り得る関節面を形成し得る。したがって、大腿骨薄板１５０は、骨に埋め込まれず、そのため、骨および／または軟骨の周囲面から突出し得る。大腿骨薄板１５０が骨および／または軟骨の周囲面から突出することにより追加された高さは、大腿骨薄板１５０の関節面および膝蓋骨２０２の関節面２０４（図２）を調整することによって補正され得る。
【００３６】
薄板を作製する材料およびその厚さは、下層の組織（軟骨および／または骨）に対する影響が最小限である、または悪影響を及ぼさない保護カバーを形成し、膝蓋骨２０２（図２）が大腿骨薄板１５０の関節面にある陥凹１１２上を陥凹１１２に沿って滑ることにより加わる摩擦力および圧力に耐えるのに十分なだけの最小の厚さを有するように設計され得る。
【００３７】
大腿骨薄板１５０の厚さは、全体にわたって均一であり得る、または可変であり得る。しかしながら、大腿骨薄板１５０の関節面１０６に加わる力（摩擦力および／または圧力）は、関節面１０６のさまざまな点において異なる。例えば、関節面１０６の中央部分１７０から最も離れた上方部分における力は最小であり、主に、膝蓋骨の脱臼または亜脱臼から保護する。溝１１２をさらに下りて中央部分１７０に近づくにつれて、力は大きくなる傾向がある。したがって、一実施例では、大腿骨薄板１５０の厚さは、大腿骨薄板１５０の中央部分１７０で最大であり、縁部１１０／１０８に向かって徐々に厚さが減少する勾配で変化し得る。
【００３８】
１つまたは複数のリブ１１４は、長縁１０８に沿って大腿骨薄板１５０に取り付けられ、間に陥凹または溝１１２を挟むことによって、大腿骨薄板１５０上を滑る膝蓋骨２０２の過度の横方向の動き（すなわち、脱臼または亜脱臼）を制限するガードレール状構造物を形成し得る。リブ１１４の長さに沿った関節面１０６からのリブ１１４の高さは、以下でさらに詳細に説明するように、均一であり得る、または可変であり得る。陥凹または溝１１２の両側の２つ以上のリブ１１４は、等しいまたは互いに異なる高さを有し得る。
【００３９】
アンカーアイ１１８を含む取り付けタブ１１６は、取り付けアンカー９０２（図９）を収容するように大腿骨薄板１５０の縁部１０８／１１０のさまざまな位置に取り付けられ、以下でさらに詳細に説明するように、関節温存方法でセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００を骨に取り付けるために関節の軟骨近傍領域に配置され得る。
【００４０】
大腿骨薄板１５０は、チタンまたはチタン合金のような生体適合性材料で作製され得、１ｍｍ〜３ｍｍ、より一般的には１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ、最も一般的には２ｍｍの厚さを有し得る。大腿骨薄板１５０は、被覆すべき骨および／または軟骨表面への大腿骨薄板１５０の精密な個々のフィッティングを可能にするために、３Ｄチタン印刷技術を用いて製造され得る。さらに、３Ｄ印刷は、（例えば、上述したように、骨および／または軟骨の周囲面からの大腿骨薄板１５０の突出を補正するために）陥凹または溝１１２の形態を所望に変化させることができ、以下でさらに詳細に実証するように、陥凹または溝１１２に沿った膝蓋骨の特定の方向の動きを制御することができる。
【００４１】
追加として、任意で、Ｂ／Ｃ被覆面１０６は、例えば、Ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ（商標）（Ａｒｃａｍ  ＡＢ（登録商標）  Ｋｒｏｋｓｌａｔｔｓ  Ｆａｂｒｉｋｅｒ、２７Ａ、ＳＥ−４３１  ３７  Ｍｏｌｎｄａｌ、スウェーデン）のような微小骨梁の微粒状チタンまたはチタン合金層で完全にまたは部分的に被覆されて、骨および／または軟骨の微小骨梁への成長をさらに刺激して、下層組織との表面接触強度を増大させて、固定後の動きを制限し得る。このような微粒状層を使用することにより、大腿骨薄板１５０は、非破壊的であるだけでなく、骨／軟骨成長促進装置にもなり得る。
【００４２】
図２Ａおよび図２Ｂ（まとめて図２と呼ぶ）は、一実施例に係る、断面レベルＡ−Ａ（図１）におけるセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００および同じ断面レベルＡ−Ａに配置された膝蓋骨２０２を示した簡略断面図である。図２Ｂは、図２Ａの断面レベルＳ−Ｓにおける図２Ａのシステム１００の断面図である。膝蓋骨２０２は、関節面２０４と膝蓋骨被覆面２０６とを有する膝蓋骨薄板２５０によって表面再建がなされ得る。アンカーアイ１１８を含む取り付けタブ１１６は、関節温存方法でセメントレス膝蓋骨薄板２５０を膝蓋骨に取り付けるために、骨の軟骨近傍領域に配置されるように所望のさまざまな位置で薄板２５０の縁部２０８に取り付けられ得る。
【００４３】
膝蓋骨薄板２５０は、生体適合性ポリマー材料で作製され得、３ｍｍ未満、一般的には１ｍｍ〜３ｍｍ、より一般的には０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、最も一般的には１ｍｍの厚さを有し得る。膝蓋骨薄板２５０は、被覆すべき膝蓋骨２０２の骨表面への膝蓋骨薄板２５０の精密な個々のフィッティングを支援するために、３Ｄ印刷技術を用いて製造され得る。さらに、３Ｄ印刷は、陥凹または溝１１２に沿った膝蓋骨２０２の特定の方向の動きを制御するために膝蓋骨関節面２０４の形態を所望に変化させ、以下でさらに詳細に実証するように、周囲の骨および／または軟骨の表面から突出する大腿骨薄板１５０の高さを変化させることができる。
【００４４】
膝蓋骨薄板２５０は、膝蓋骨関節面２０４が大腿骨薄板１５０の大腿骨関節面１０４にほぼ随伴し平行するように突起状断面を有するように形成され得る。このことにより、膝蓋骨薄板２５０の関節面２０４は、膝関節の屈伸時に大腿骨薄板１５０の関節面１０４上を滑ることができる。
【００４５】
膝蓋骨薄板２５０は、膝蓋骨２０２の関節面２０８を被覆することができ、場合によっては、表面の大部分、すなわち、膝蓋骨２０２の関節面２０８を超えて被覆することができる。
【００４６】
図３は、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００の実施形態の簡略斜視図であり、システム１００と関節面３０２との空間的関係および膝蓋骨２０２と陥凹または溝１１２との空間的関係を示す図である。図３に示されているように、また上述したように、骨または軟骨の表面の下層の大腿骨薄板１５０の変更は行われないので、取り付け後、大腿骨薄板１５０は、骨および／または軟骨の周囲面から突出し得る。
【００４７】
図３に示されているように、システム１００は、その構成要素（すなわち、大腿骨薄板および膝蓋骨薄板１５０／２５０、取り付けタブ１１６／５１６、およびリブ１１４）が膝関節の損傷していない構成要素の完全性および機能を妨げないように、関節温存システムとして設計される。さらにタブ１１６も、骨の軟骨近傍表面上のような関節温存位置に配置される。
【００４８】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄ（まとめて図４と呼ぶ）を参照する。これらは、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００のシステム例の簡略断面図である。関節面１０４、２０４は、必ずしも膝関節の骨の自然関節面を模倣する必要はなく、従来の形とは異なる固有の解決策を必要とする特定の整形外科的状態に合わせて、または上述したように骨および／または軟骨の周囲面からの大腿骨薄板１５０の突出を補正するように設計され適合され得る。３Ｄ印刷技術を採用することにより、ありとあらゆるケースの個々の要求に合わせて、それぞれ固有の形に製造されたシステム１００の関節面１０４／２０４の適合精度を向上させることができる。
【００４９】
図４に示されているように、大腿骨薄板１５０および膝蓋骨薄板２５０は、例えば、図２に示すように、単一陥凹（大腿骨薄板１５０）および単一突起状（膝蓋骨薄板２５０）断面を含むように必ずしも設計される必要はない。図４Ａに示されているように、例えば、大腿骨薄板１５０は、陥凹または溝１１２の（図２）の中央（「最も深い」部分）に沿って追加リブ１１４−１を含み、Ｗ型断面を有する陥凹または溝４１２を形成し得る。図２の実施例と比較すると、図４Ａの実施例は、膝蓋骨２０２が陥凹または溝４１２に沿って滑るときに、膝蓋骨２０２の横方向のずれ（脱臼または亜脱臼）をさらに制限する。
【００５０】
図４Ｂは、別の実施例を示しており、大腿骨薄板１５０は、陥凹または溝１１２の（図２）中央（「最も深い」部分）に沿って単一突起状断面を有するレール状単一リブ４１４を含み得る。この構成では、リブ４１４は、関節面４０４を含む。膝蓋骨薄板４５０は、レール状単一リブ４１４の関節面４０４に乗る単一陥凹状膝蓋骨関節面２０４を含み得る。図４Ｂの実施例は、図４Ｂに矢印４７０で示されているように、膝蓋骨２０２がレール状単一リブ４１４上に乗ったときに膝蓋骨２０２がより自由に円弧状に横方向に角度ずれできるようにする。
【００５１】
図４Ｃは、略平行な正方形断面を有する大腿骨薄板１５０の関節面１０４および膝蓋骨薄板２５０の関節面２０４を示す。当業者は、大腿骨薄板１５０および膝蓋骨薄板２５０の関節面は、例えば、過度の摩擦のような何の妨げもなく、一方が他方に沿って滑ることができるように互いに平行する限りにおいて、任意の適切な形状を有し得ることを理解するであろう。
【００５２】
図４Ｄは、例えば、膝蓋骨脱臼または亜脱臼（「不安定膝蓋骨」）のような非対称の膝蓋骨ずれの症状に合わせて設計されたセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００を示す。この実施例では、大腿骨薄板１５０の一対の単一リブ１１４−２または複数のリブ１１４は、大腿骨薄板１５０の反対側にある対を成すリブよりも大腿骨薄板１５０の表面の関節面１０４からさらに突出する。膝蓋骨薄板２５０の関節面２０４は、大腿骨薄板１５０の関節面１０４に平行することにより、膝蓋骨２０２が大腿骨薄板１５０の関節面１０４上を滑る間、リブ１１４−２の方向に脱臼または亜脱臼しやすい動きがリブ１１４−２によって防止され、制限されるように設計され得る。相手リブよりも高くするリブは、治療すべき脱臼または亜脱臼の方向に応じて決まる。
【００５３】
図５Ａおよび図５Ｂ（まとめて図５と呼ぶ））を参照する。これらは、一実施例に係る人工膝関節置換術における中央構成要素としてのセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００の簡略斜視図である。
【００５４】
関節形成術では、インプラントを長期的に下層の骨にしっかりと取り付けられた状態で維持することが非常に重要である。このような骨へのインプラントの固定は、当初は、骨セメントを使用していた。骨セメントを塗布する間の高温は、周囲の健康な骨細胞を損傷し得る。さらに、骨セメントは、免疫反応を引き起こし、時間が経過するにつれて緩む可能性がある（実際に、時間が経過するにつれて緩くなる）。プロテーゼと骨との接触領域が摩耗すると、プロテーゼの交換が必要であり得るが、その後のリビジョンでは、全ての構成要素および骨セメントの除去が必要である場合が多い。
【００５５】
表面再建装置のセメントを使用しない取り付けは、長期にわたってより強固な接着をもたらし、感染率が非常に低い。その後のリビジョンでは、関節の骨および／または軟骨構造および骨セメントの完全性の中断の必要がなく、手術時間は劇的に低減され、麻酔時間が短くなる。失血が少なくなり、術後の治療および経過観察が短くなる。
【００５６】
当分野のほとんどの関節形成技術は、「置換」技術か、または上述したように、ほとんどの場合、自然軟骨被覆関節面を、骨に埋め込まれる人工関節面プロテーゼと置換する置換技術であるように思われる低侵襲性の「表面再建」技術のいずれかを伴う。ほとんどの開示されている処置は、「置換」技術よりも低侵襲性であるが、それでも、骨軟骨組織の表皮除去、またはセメントを使用して取り付けられる表面再建プロテーゼに取り付けられるピンを受容するために関節面および軟骨を貫通する骨組織への穴開けのいずれかによる、表面再建または置換部位の何らかの前処理を伴う。
【００５７】
セメントを使用せずに個別に適合される膝蓋大腿骨表面再建システム１００の利点は、該システムが非破壊的にセメントを使用せずに骨に取り付けるシステムであり、さらにモジュール式に拡張可能であり、全関節形成術の追加の構造要素を含む関節形成表面再建システム用の中央支持要素としての機能を果たし得るということである。他の関節形成構造要素は、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００の片側または両側に取り付けられ得る顆部表面再建要素または顆部置換プロテーゼを含み得る。
【００５８】
図５Ａおよび図５Ｂは、一実施例に係るセメントレス拡張関節形成表面再建システム５００を示す。１つまたは複数の顆部関節面表面再建要素５０２は、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００に取り付けられて、共にセメントレス関節形成表面再建システム５００を形成し得る。顆部関節面表面再建要素５０２の取り付けは、単顆または両顆大腿骨表面再建取り付けであり得る。
【００５９】
セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００の両側に取り付けられる顆部関節面表面再建要素５０２は、顆部関節面表面再建要素５０２を骨の軟骨近傍表面に取り付けるための取り付けタブ５１６を含み得る。しかしながら、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００が顆部関節面表面再建要素５０２の中央支持要素であり、それ自体が骨にしっかりと強固に取り付けられることにより、１つまたは複数の取り付けタブ５１６の必要がなくなり、骨の穿孔を少なくすることができ、関節形成術に必要な時間を短くすることができる。
【００６０】
セメントレス関節形成表面再建システム５００はさらに、セメントレス関節形成表面再建システム５００を補完するための１つまたは複数の脛骨関節表面再建要素５５０を含み得る。脛骨関節表面再建要素５５０はさらに、脛骨の軟骨近傍表面に取り付けるための取り付けタブ５１６を含み得る。
【００６１】
脛骨関節表面再建要素５５０は、生体適合性ポリマーで作製され得、その厚さは、必要に応じて均一または可変であり得る。一実施例では、大腿骨関節面と脛骨関節面との間の一様でないまたは平坦でない隙間サイズを補うために、構成要素５５０の一方は他方よりも厚くされ得る。別の実施例では、例えば、膝関節の内反、外反、または任意の他の変形を補正するために、構成要素５５０の一方は他方よりも厚くされ得る。
【００６２】
図５Ｂは、顆部関節面表面再建要素５０２、脛骨関節表面再建要素５５０および膝蓋骨２０２のための中央支持要素としての機能を果たすセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００を含むセメントレス関節形成表面再建システム５００の実施形態を伴う全関節形成術の最終的な結果を示す。記載されている表面再建システムおよび表面再建要素を上述した方法で使用する全関節形成術により、関節形成術は、関節温存式の非破壊的な骨および／または軟骨成長促進処置となることは理解されるであろう。
【００６３】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃ（まとめて図６と呼ぶ）に示されている別の実施例では、セメントレス関節形成表面再建システム６００は、ポリオ後症候群患者の過弛緩の場合に発生するような反張変形を防止するように設計され得る構成要素６５０を含み得る。現在では、このような患者は、完全な膝関節全置換（ＴＫＲ）術によってのみ治療されている。セメントレス関節形成表面再建システム６００は、脛骨関節表面再建要素６５０の平坦な関節面６０４と関節接合するときに、膝関節の望ましくない過伸展を防止し得るストッパを含むように大腿骨外表面の変化を含み得る。
【００６４】
図６に示されているように、顆部関節面表面再建要素６０２の少なくとも一部に関節式に当接する１つまたは複数の脛骨関節表面再建要素６５０の少なくとも一部は、顆部関節面表面再建要素６０２の関節の動きを支援する平坦な関節面６０４を含み得る。
【００６５】
顆部関節面表面再建要素６０２は、顆部関節面表面再建要素６０２上に位置決めされた１つまたは複数の過伸展ストッパ６０６を含み得ることにより、大腿骨および脛骨の膝関節の完全な関節機能を支援すると同時に、大腿骨が図６Ｂ内の矢印６７０で示した方向に回転されたときに、図６Ｃに示されているように、１つまたは複数の過伸展ストッパ６０６の接触面６０８が脛骨関節表面再建要素６５０の平坦な関節面６０４に押圧され、ひいては膝関節の望ましくない過伸展を防止することができる。
【００６６】
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄおよび図７Ｅ（まとめて図７と呼ぶ）を参照する。これらは、さらに別の実施例に係る、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０および取り付け可能な一対の顆部関節面表面再建要素７５０を含む、さらに別の実施例に係るセメントレス関節形成表面再建システム７００の簡略断面斜視図である。セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０は、リブ７０４の少なくとも一部に沿って１つまたは複数のスロット７０２を含み得る。１つまたは複数のスロット７０２は、セメントレス関節形成表面再建システム７００が骨に取り付けられると顆部関節面表面再建要素７５０をしっかりと所定位置で係止するように、顆部関節面表面再建要素７５０の端部の少なくとも一部に取り付けられた１つまたは複数のリッジ７０６を摺動可能に収容するように動作可能である。
【００６７】
図７Ｄに示されているように、１つまたは複数のリッジ７０６の断面は、顆部関節面表面再建要素７５０の縁部７１４に取り付けられた取り付け部分７１２が１つまたは複数のリッジ７０６の本体および１つまたは複数のスロット７０２より薄くなるように成形され得、そのことにより、１つまたは複数のリッジ７０６は１つまたは複数のスロット７０２に係止されて、リッジ７０６がスロット７０２から抜け出るのを防止し、リッジ７０６が１つまたは複数のスロット７０２の長軸に沿ってのみ摺動することができるようにする。
【００６８】
任意で、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０はさらに、１つまたは複数のスロット７０２を塞ぐことでリッジ７０６が意図せずに滑り出るのを防止することによって、顆部関節面表面再建要素７５０のリッジ７０６を１つまたは複数のスロット７０２内で固定するために、１つまたは複数の止めねじ７１０を含み得る。
【００６９】
図７Ｃに示されているように、顆部関節面表面再建要素７５０は、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０を骨に取り付ける前または取り付けた後に、矢印７７０で示すように１つまたは複数のスロット７０２に沿って所定位置まで摺動され得る。セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０が骨に取り付けられ、顆部関節面表面再建要素７５０が所定位置に配置されると、顆部関節面表面再建要素７５０の端部の一部に取り付けられる１つまたは複数のリッジ７０６のしっかり安定した取り付けは、１つまたは複数の取り付けタブ５１６を不要にするのに十分強固であり、骨の穿孔を少なくし、関節形成術に必要な時間を短くすることができる。
【００７０】
図７に示されている実施例では、セメントレス関節形成システム７００はモジュールシステムであり得、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０は、着脱可能な顆部関節面表面再建要素７５０用の中央支持要素としての機能を果たし、そのためセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０および顆部関節面表面再建要素７５０の両方を骨にしっかりと非破壊的に取り付けるのに６個のタブ５１６のみで十分であるので、非破壊的関節温存式関節形成術を提供することができる。
【００７１】
さらに、個々の顆部関節面表面再建要素７５０は、３Ｄチタン印刷技術で製造され得、例えば、上述したようなＴｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ（商標）の微小骨梁のチタンまたはチタン合金微粒状層で完全にまたは部分的に被覆され得、骨および／または軟骨の微小骨梁への成長をさらに刺激して、下層組織との表面接触強度を増大させ、固定後の動きを制限し得る。このような微粒状層を使用することにより、セメントレス関節形成表面再建システム７００は、非破壊的であるだけでなく、骨／軟骨成長促進システムにもなり得る。
【００７２】
また、３Ｄチタン印刷技術は、被覆すべき骨表面への個々のセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０および顆部関節面表面再建要素７５０の精密なフィッティングを支援し得る。
【００７３】
骨に取り付けられたときに、最大引張力が加わるセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０の点の１つは、特に膝関節が曲げられたときの顆間窩３５０（図３）内にある。したがって、一般に、特に顆間窩３５０内でのタブ１１６／５１６の取り付け位置および取り付け方法が主として重要である。
【００７４】
本願と同一の発明者による米国仮特許出願第６２／００６１８６号に開示されているように、インプラントが何度も受ける応力は、固定器具の不具合を引き起こすことによって、インプラントを骨に取り付けるのに使用する骨のねじまたはピンに影響を及ぼす。このような不具合は、通常、緩み、器具疲労および器具の軸方向の抜け、すなわち、軸方向の力が、例えば、ねじに作用して、器具を回して緩める回転力に変わり、骨とインプラントとの接合の不可逆的消失を引き起こす形で現れる。通常使用されるねじで骨皮質に形成されたねじ山は比較的浅いので、場合によっては、骨のねじ山自体がつぶれる場合があり、固定器具が保持力または把持力を失う可能性がある。これは、顆間窩３５０内のセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１５０／７３０の取り付けタブ１１６／５１６に影響を与えるような高引張力の点の場合に、特に言えることである。
【００７５】
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄおよび図８Ｅ（まとめて図８と呼ぶ）を参照する。これらは、さらに別の実施例に係る、セメントレス関節形成表面再建システム８００の簡略断面斜視図である。セメントレス関節形成表面再建システム８００は、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム８３０と、取り付け可能な一対の顆部関節面表面再建要素８５０とを含む。セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム８３０は、陥凹状関節面８１２の反対側でリブ８０４内に配置された１つまたは複数のピンホール８０２を含み得る。１つまたは複数のピンホール８０２は、セメントレス関節形成表面再建システム８００が骨に取り付けられると顆部関節面表面再建要素８５０をしっかりと所定位置で係止するように、顆部関節面表面再建要素８５０の端部に取り付けられた１つまたは複数のピン８０６を摺動可能に収容するように動作可能である。
【００７６】
図８Ｄに示されているように、ピンホール８０２は、リップ部８０８を収容することができるように唇形であり得、ピン８０６は、傘ばね状係止機構８１０を含み得、ピン８０６が完全にピンホール８０２に挿入されたときに、傘ばね状係止機構８１０は図８Ｅに示されているように伸張し、ピンホール８０２の壁部およびリップ部８０８に押圧されて、顆部関節面表面再建要素８５０を所定位置で係止する。
【００７７】
図８に示されているように、顆部関節面表面再建要素８５０は、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム８３０を骨に取り付ける前または取り付けた後に配置され、１つまたは複数のピンホール８０２に取り付けられ得る。セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム８３０が所定位置に配置されると、１つまたは複数のピン８０６のしっかり安定した取り付けは、１つまたは複数の取り付けタブ５１６を不要にするのに十分強固であり、骨の穿孔を少なくし、関節形成術に必要な時間を短くすることができる。
【００７８】
図８に示されている実施例では、図８の実施例と同様に、セメントレス関節形成システム８００はモジュールシステムであり得、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム８３０は、着脱可能な顆部関節面表面再建要素８５０用の中央支持要素としての機能を果たし、そのためセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム８３０および顆部関節面表面再建要素８５０の両方を骨にしっかりと非破壊的に取り付けるのに６個のタブ５１６のみで十分であるので、非破壊的関節温存式関節形成術を提供することができる。
【００７９】
骨に取り付けられたときに、最大引張力が加わるセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム７３０の点の１つは、特に膝関節が曲げられたときの顆間窩３５０（図３）内にある。したがって、一般に、特に顆間窩３５０内でのタブ１１６／５１６の取り付け位置および取り付け方法が主として重要である。
【００８０】
米国仮特許出願第６２／００６１８６号に開示されているユニバーサルインプラント骨固定システム構造では、主に、アンカーシャフト上のフィンの構成は、周囲の骨組織のオッセオインテグレーションを刺激することにより、治癒した骨組織内にシステムアンカーをしっかりと強固に埋め込み、アンカーの望ましくない緩みおよび軸方向の抜けを防止するように設計されている。
【００８１】
図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃ（まとめて図９と呼ぶ）は、骨へのセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００／７００の取り付け方法の簡略断面斜視図であり、これらに示されている一実施例では、取り付けタブ１１６／５１６は、米国仮特許出願第６２／００６１８６号に開示されていようなユニバーサルインプラント骨固定システムアンカー９０２（図９Ａの断面Ａ−Ａである図９Ｂ）を収容するように設計され得る。
【００８２】
アンカー９０２の頭部９０４は、通常は、必ずしも円筒形状である必要はないがシャフト９１０に平行な１つまたは複数の壁部９０８を有する肩部９０６を含み得る。肩部９０６の寸法は、図９Ｃに示されているように、アンカー９０２が完全に挿入されて所定位置で固定されたときに、肩部９０６がセメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００／７００のタブ１１６／５１６のねじ穴１１８にぴったりと収容され得るような寸法であり得る。
【００８３】
頭部９０４は、アンカー９０２が最終位置の所定位置で固定されたときに、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００／７００のタブ１１６／５１６を骨に押圧するのに十分な表面積を確保することができるようにシャフト９１０よりも大幅に大きい寸法であり得る。
【００８４】
アンカー９０２はさらに、アンカー９０２のシャフト９１０上に配置されたフィン９１２を含み得、フィン９１２は、周囲の骨組織のオッセオインテグレーションを刺激することにより、治癒した骨組織内にシステムアンカーをしっかりと強固に埋め込み、アンカーの望ましくない緩みおよび軸方向の抜けを防止するように設計される。アンカー９０２を使用する取り付けシステムは、顆間窩３５０（図３）内に加わる過度の引張力に耐え得る。
【００８５】
骨への任意の金属構造物の取り付け不良は、実際に、必ずしも機械的であるとは限らない不具合をもたらし得る。金属のような２つの異なる導電性材料を接触させることは、これらの間の電気化学的電位差および電解腐食の発生をもたらす。侵食性腐食は、２つの異なる金属間に形成された電気回路で、一方がアノードとなり他方がカソードとなることにより発生する。整形外科用インプラントで直接複数の金属を接触させて使用しないのが常識であろう。したがって、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００／７００の取り付けにアンカー９０２を使用する別の利点は、セメントレス膝蓋大腿骨表面再建システム１００／７００およびアンカー９０２が共に同じ材料（例えば、チタンまたはチタン合金）で作製されるので、電解腐食を発生させないということである。
【００８６】
図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃを参照する。これらは、一実施例に係る脛距部表面再建システムの簡略斜視図である。図１０Ａに示されているように、上記の図１で開示されているものと構成が同じである脛距部表面再建システム１０００は、関節面１００４と骨および／または軟骨（Ｂ／Ｃ）被覆面１００６とを有する脛骨薄板１００２を含み得る。Ｂ／Ｃ被覆面１００６は、健康なまたは損傷した露出骨、軟骨で覆われた骨、または部分的に軟骨で覆われた骨をそれらの状態に関係なく非破壊的に被覆し得る。骨への脛骨薄板１００２の取り付けは、アンカー９０２（図９）を１つまたは複数のタブ１１６の１つまたは複数のアンカーアイ１１８に通して軟骨近傍の骨に取り付けるためにラチェット式器具のみを必要とする、鋸を使用しない処置を伴い得る。
【００８７】
脛距部表面再建システム１０００はさらに、関節面１０１０と骨および／または軟骨（Ｂ／Ｃ）被覆面１０１２とを有する距骨薄板１００８を含み得る。Ｂ／Ｃ被覆面１０１２は、健康なまたは損傷した露出骨、軟骨で覆われた骨、または部分的に軟骨で覆われた骨をそれらの状態に関係なく非破壊的に被覆し得る。骨への距骨薄板１００８の取り付けも同様に、アンカー９０２（図９）を１つまたは複数のタブ１１６の１つまたは複数のアンカーアイ１１８に通して軟骨近傍の骨に取り付けるためにラチェット式器具のみを必要とする、鋸を使用しない処置を伴い得る。脛骨薄板１００２の骨および／または軟骨（Ｂ／Ｃ）被覆面１００６と、距骨薄板１００８のＢ／Ｃ被覆面１０１２とは共に、それぞれの骨の表面を包み込んで、損傷した下層の骨または軟骨がさらに浸食されないようにする保護カバー、一種の包帯としての機能を果たすように設計され得る。
【００８８】
図１０Ｂは、脛距部表面再建システムの別の実施例を示す。脛距部表面再建システム１０００と同様の脛距部表面再建システム２０００はさらに、１つまたは複数の辺に脛骨の１つまたは複数の関節面を覆うように湾曲したリップ部２００６を有する脛骨薄板２００２と、同様に１つまたは複数の辺に踝の関節面を覆うように湾曲したリップ部２００８を有する距骨薄板２００４とを含む。脛骨薄板２００２および片側リップ部２００６と距骨薄板２００４および片側リップ部２００８とが互いに平行することにより、何の妨げもなく、一方が他方に沿って滑ることができるようになる。
【００８９】
図１０Ｃは、脛距部関節内の脛距部表面再建システム１０００の取り付けの一例を示す。
【００９０】
本発明の方法およびシステムは本明細書内で具体的に示し上述した形態に限定されないことは、当業者に理解されるであろう。本発明のシステムおよび器具の範囲は、本明細書内で上述したさまざまな特徴の組み合わせおよび部分的組み合わせ、さらに上記の説明を読めば当業者が思い付くであろう、また先行技術にはないそれらの修正形態および変形形態を含む。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ．７Ｅ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ−７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ−８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【国際調査報告】
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