(57)【要約】【課題】股関節用人工補綴物において骨移植癒着のための面積を増大させ、かつ、インプラントに作用する引張力、圧迫力、及び剪断力に耐えるための支持体を提供する。【解決手段】  股関節用人工補綴物は、寛骨臼カップ並びにヘッド及びステムを備える大腿骨構成部分を含み、ここでステムはトラス構造を含み、上記トラス構造は結節において連接された複数の平面トラスユニットを備える立体トラスを備え、ここでウェブ構造は骨組織と接続するよう構成される。【選択図】図１３
2018061857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状ヘッドと、ステムと、前記球状ヘッドと前記ステムとを連結し、かつ、骨組織に連結されるカラーとを備える臼状関節人工補綴物のボール状構成部品であって、
前記ステムはウェブ構造を備え、
前記ウェブ構造は、結節において連接された複数の支柱を有する複数の平面トラスユニットを備える立体トラスを備え、
前記ウェブ構造は、骨組織と接続するよう構成され、
前記ウェブ構造は、前記ステムの中心部分を含む前記ステム全体にわたって延在し、
前記ボール状構成部品は、さらに、
、前記カラーから前記ウェブ構造を通って延在し、かつ、骨組織を通過する圧迫ねじと、前記圧迫ねじに連結されるクランプと、を備え、
前記クランプ及び前記カラーは、骨組織に対して前記ボール状構成部品を固定する、ボール状構成部品。
【請求項２】
さらに、前記カラーから前記ウェブ構造を通って延在し、かつ、骨組織を通過する骨ねじを備え、前記骨ねじは、骨組織の内部に配置されて、前記骨組織に対して前記ボール状部品を固定する、請求項１に記載のボール状構成部品。
【請求項３】
前記複数の平面トラスユニットは、実質的に直線状の３つの支柱及び三角形状の構成の３つの前記結節を有する平面三角トラスユニットを備えている、請求項１に記載のボール状構成部品。
【請求項４】
前記複数の平面トラスユニットは、実質的に直線状の４つの支柱及び四辺形状の構成の４つの前記結節を有する平面四辺形トラスユニットを備えている、請求項１に記載のボール状構成部品。
【請求項５】
前記複数の平面トラスユニットは、ある前記平面トラスユニットが、少なくとも１つの前記支柱を共有する隣接する前記平面トラスユニットの平面に対して実質的に平行でない平面内に存在するように、互いに連結されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のボール状構成部品。
【請求項６】
前記複数の平面トラスユニットは、前記ウェブ構造の外側表面を形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のボール状構成部品。
【請求項７】
前記立体トラスを形成する前記支柱は、前記支柱に連結された生物学的製剤、成長因子又は抗菌剤を備えている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のボール状構成部品。
【請求項８】
カップ；及び
請求項１〜７のいずれか１項に記載のボール状構成部品
を備えている、臼状人工補綴物。
【請求項９】
ヘッドと、ステムと、前記ヘッドと前記ステムとを連結し、かつ、骨組織に連結されるカラーとを備えている臼状人工補綴物のボール状構成部品であって、
前記ステムは１つ又は複数のトラス構造を備え、
前記トラス構造は、結節において連接された３つ以上の支柱を備え、
前記１つ又は複数のトラス構造は、骨組織と接続するよう構成され、
前記１つ又は複数のトラス構造は、前記ステムの中心部分を含む前記ステム全体にわたって延在し、
前記ボール状構成部品は、さらに、
、前記カラーから前記トラス構造を通って延在し、かつ、骨組織を通過する圧迫ねじと、前記圧迫ねじに連結されるクランプと、を備え、
前記クランプ及び前記カラーは、骨組織に対して前記ボール状構成部品を固定する、ボール状構成部品。
【請求項１０】
カップ；並びに
球状ヘッドと、ステムと、前記ヘッドと前記ステムとを連結し、かつ、骨組織に連結されるカラーとを備えるボール状構成部品
を備える、臼状人工補綴物であって、
前記ステムは１つ又は複数のトラス構造を備え、
前記トラス構造は、結節において連接された３つ以上の支柱を備え、
前記１つ又は複数のトラス構造は、骨組織と接続するよう構成され、
前記１つ又は複数のトラス構造は、前記ステムの中心部分を含む前記ステム全体にわたって延在し、
前記ボール状構成部品は、さらに、
、前記カラーから前記トラス構造を通って延在し、かつ、骨組織を通過する圧迫ねじと、前記圧迫ねじに連結されるクランプと、を備え、
前記クランプ及び前記カラーは、骨組織に対して前記ボール状構成部品を固定する、臼状人工補綴物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に医療デバイスに関し、より詳細にはインプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
インプラントは、ヒト及び／又は動物において１つ又は複数の骨を支持及び／又は固定するために使用できる。例えばインプラントを脊椎に用いて、脊椎の椎骨間の損傷した組織を支持及び／又は置換できる。インプラントを２つの椎骨間に埋め込むと、このインプラントは２つの椎骨間の支持を行うことができ、このインプラントの周りで及びこのインプラントを通って骨成長が起こり、長期間の支持のために２つの椎骨を少なくとも部分的に融着できる。インプラントは剛性材料を有する比較的大型のリムを有し、これは例えば端板と相互作用する領域の少なくとも５０％を覆っている。リムはインプラントと椎骨の端板との間の接触領域を提供できる。大型のリムは、いくつかの欠点を有する場合がある。例えば大型のリムは骨成長を阻害し、上椎体と下椎体とを融着させる骨柱のサイズを減少させてしまう場合がある。
【０００３】
脊椎インプラントは、支持用リムの中心を上下方向に通る開口チャネルを含んでいてもよい。この開口チャネルの設計は、椎骨の端板間の圧迫力を吸収するために、椎骨の端板と相互作用するリムを分離させるインプラントの構成部材を必要とする場合がある。これにより、椎骨の端板のより狭い面積上に圧力を増大させることができ、場合によっては椎骨の端板に応力集中部をもたらすことができる。更に、骨成長を促進するためにインプラントと組み合わせて骨移植材料を使用することも多いが、インプラントのオープンカラム型設計により、良好な融着の促進をもたらさない生体力学的な協働につながり得る骨移植材料自体のインプラントへの固定が起こる可能性を低減できる。
【０００４】
骨移植材料は、インプラント内に高圧状態で詰めることができ、これにより、骨移植材料を椎骨の端板間に位置させておきながら、インプラントから出てしまうことを防止できる。この高圧状態は、インプラントと椎骨の端板との間の運動又はインプラントの設置中に発生する圧迫力による骨移植材料の緩みの可能性をも低減できる。更に、高圧環境により、骨移植材料を再造形して、より高い強度で融着させることができる。しかしながら、インプラント内の骨移植材料に関して、高圧状態の生成及び維持は困難である。
【発明の概要】
【０００５】
インプラントシステム及び関連装置、並びにこれらを操作する方法の様々な実施形態を説明する。様々な実施形態において、骨構造と接続するためのインプラントを提供するが、このインプラントはウェブ構造を含み、また立体トラスを含み、ヒトの骨組織と接続するよう構成される。立体トラスは、結節において連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスユニットを含む。
【０００６】
特定の実施形態では、インプラントは、ヒトの骨組織に接続するよう構成されたウェブ構造を含む。インプラントは、立体及び外部トラスを含む。立体トラスは、結節において連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスユニットを含む。外部トラスは、実質的に同一平面内に存在する２つ以上の隣接する平面トラスユニットを有する１つ又は複数の平面トラスを含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、平面トラスユニットは、３つの略直線状の支柱及び三角形構成の３つの結節を有する平面三角トラスユニットを含む。立体トラスは、互いに連結された複数の平面トラスユニットを含んでおり、各トラスユニットは、少なくとも１つの支柱を共有する隣接するトラスユニットの平面に対して実質的に平行でない平面内に存在する。
【０００８】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの支柱がインプラントの中央部分を通過する。少なくとも１つの支柱は、正方形状の共通のトラスユニットの２つ以上の対向する頂点で接続できる。少なくとも１つの支柱は、八面体の２つの対向する頂点で接続できる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、インプラントは外部トラス構造を含む。外部トラス構造は、立体トラスの外側付近に配置された２つ以上の平面トラスユニットを備える１つ又は複数の平面トラスを含む。外部トラス構造は、ウェブ構造の頂部、底部又は側部のうちの少なくとも１つを含む。
【００１０】
インプラントは上面及び底面を含んでおり、上面及び底面の少なくとも一部は互いに対して角度を有しており、脊柱前弯をもたらす。この脊柱前弯は、約４°より大きくなるように構成してもよい。インプラントは更に、頂部外部トラス構造部分及び底部外部トラス構造部分を含み、これらは、インプラントの前方又は後方領域の厚さが、インプラントの前方又は後方領域のうちの他方の厚さよりも大きくなるよう、互いに対して角度を有する。
【００１１】
ウェブ構造は、インプラントの少なくとも４つの平面に沿って、インプラントに作用する引張力、圧迫力及び剪断力に耐えるための支持体を提供するように構成される。
【００１２】
いくつかの実施形態では、立体トラスは複数の四面体を形成するトラスユニットを備えている。複数の四面体のうち少なくとも２つは、これら２つの四面体それぞれの２つの頂点を接続する１つ又は複数の支柱を介して１つに連結されている。立体トラスは複数の四面体を含んでおり、これら四面体のうち少なくとも２つは、共通のトラスユニットを共有して八面体を形成する。立体トラスは錐体を形成する少なくとも５つのトラスユニットを含んでいる。錐体のうち少なくとも２つは、これらがその基部において正方形状の共通のトラスユニットを共有して八面体を形成するように互いに対向して配設されている。
【００１３】
本インプラントは、脊椎インプラント、椎体部分切除術用デバイス、股関節置換材、膝置換材、長骨再構成スキャフォールド、足及び足首インプラント、肩インプラント、関節置換材又は頭蓋−顎顔面インプラントとして使用するために構成できる。
【００１４】
いくつかの実施形態では、ウェブ構造の複数の支柱は、約５ｍｍ未満の直径を有する。いくつかの実施形態では、立体トラスを生成する支柱は、これに連結された生体内因子、成長因子又は抗菌剤を備えている。
【００１５】
インプラントは、使用中に骨構造に又は骨構造近傍に配置されるよう構成される１つ又は複数の接触面を備えるインプラント本体を含んでおり、ウェブ構造は接触表面上に配置され、ウェブ構造は接触表面から延伸する２つ以上の支柱を含み、これら支柱のうちの２つ以上は開口部を形成し、この開口部は、開口部を通る骨成長を可能とするよう構成されている。
【００１６】
いくつかの実施形態では、体内空間（ｉｎｔｅｒｓｏｍａｔｉｃ  ｓｐａｃｅ）へのアクセス及び体内空間へのインプラントの挿入を含む方法を提供する。インプラントは、ヒトの骨組織と接続するための立体トラスを含むウェブ構造を有する。立体トラスは、結節において連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスユニットを有する。
【００１７】
特定の実施形態では、インプラントを作製する方法は、記憶媒体にインプラントの３次元モデルを記憶すること、材料の層を支持体に塗布すること、支持体に対して電子ビームを移動させて材料の一部を溶融させること、及び支持体からインプラントを取り外すことを含み、ここで電子ビームは、インプラントの少なくとも一部の３次元モデルから決定されたパターンで移動する。インプラントは、ヒトの骨組織と接続するための立体トラスを含むウェブ構造を有する。立体トラスは、結節において連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスユニットを有する。
【００１８】
いくつかの実施形態では、骨構造に又は骨構造近傍に配置される１つ又は複数の接触面及び接触面に連結されたトラス構造を有するインプラント本体を有するインプラントを提供する。トラス構造は、使用中に骨構造に又は骨構造近傍に配置されるように構成されており、また接触表面から延伸する２つ以上の支柱を含み、これら支柱のうちの２つ以上は開口部を形成し、この開口部は、開口部を通る骨成長を可能とする。
【００１９】
特定の実施形態では、骨構造の少なくとも一部に切り目を入れて、骨構造の面から骨構造内へと延伸する１つ又は複数のスリットを形成すること、及びスリットのうちの少なくとも１つにインプラントのトラス構造の少なくとも一部を挿入することを含む方法を提供する。インプラントは、骨構造に又は骨構造近傍に配置される１つ又は複数の接触面及び接触面に連結されたトラス構造を有するインプラント本体を有する。トラス構造は、使用中に骨構造に又は骨構造近傍に配置されるよう構成されており、また接触表面から延伸する２つ以上の支柱を有し、これら支柱のうちの２つ以上は開口部を形成し、この開口部は、開口部を通る骨成長を可能とする。
【００２０】
いくつかの実施形態では、結節において連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスを備える立体トラスを有するウェブ構造を含む足及び／又は足首インプラントを提供する。ウェブ構造は、足及び／又は足首に配置されるよう構成されている。
【００２１】
特定の実施形態では、ヒトの足及び／又は足首に開口部を設けること、並びにこの開口部内に、結節において連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスを有する立体トラスを有するウェブ構造を設置することを含む方法を提供する。
【００２２】
特定の実施形態では、２つの分離した骨部分の間に、結節において連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスを有する立体トラスを備えたウェブ構造を設置することを含む方法を提供する。
【００２３】
以下の詳細な説明を以下の図面と組み合わせて検討すれば、本発明のより良好な理解が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】図１Ａは、ある実施形態による、脊柱前弯を有するインプラントの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ある実施形態による、脊柱前弯を有するインプラントの斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、ある実施形態による、脊柱前弯を有さないインプラントの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ある実施形態による、脊柱前弯を有さないインプラントの斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ある実施形態による、脊柱前弯を有さないインプラントの斜視図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、ある実施形態による、脊柱前弯を有さないインプラントの斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ある実施形態による、三角形状の構造ブロックで形成されたウェブ構造を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ある実施形態による、三角形状の構造ブロックで形成されたウェブ構造を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、ある実施形態による、インプラントの内部ウェブ構造の上部構造を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ある実施形態による、インプラントの内部ウェブ構造の上部構造を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、ある実施形態による、インプラントの内部構造を示すインプラントの断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ある実施形態による、インプラントの内部構造を示すインプラントの、図５Ａとは異なる高さにおける断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ある実施形態による、インプラントの内部構造を示すインプラントの、図５Ａ、５Ｂとは異なる高さにおける断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、ある実施形態によるインプラントの等角図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ある実施形態による、ウェブ構造の別の構成を示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ある実施形態による、ウェブ構造の別の構成を示す斜視図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ある実施形態による、ウェブ構造の別の構成を示す斜視図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、ある実施形態による、ウェブ構造の別の構成を示す斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、ある実施形態による、２つの錐体で形成されたウェブ構造を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、ある実施形態による、２つの七面体で形成されたウェブ構造を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、ある実施形態による、２つの十二面体で形成されたウェブ構造を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、様々な実施形態による、異なるウェブ構造の構造ブロックを示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、様々な実施形態による、異なるウェブ構造の構造ブロックを示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、様々な実施形態による、異なるウェブ構造の構造ブロックを示す。
【図８Ｄ】図８Ｄは、様々な実施形態による、異なるウェブ構造の構造ブロックを示す。
【図９】図９は、ある実施形態による、ランダムなウェブ構造を示す。
【図１０】ある実施形態による、インプラントを作製するための方法のフローチャートである。
【図１１】図１１は、ある実施形態による、脊椎インプラントを埋入するための方法のフローチャートである。
【図１２】図１２は、股関節用人工補綴物の大腿骨構成部分の実施形態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、対象に埋め込まれた股関節用人工補綴物の実施形態を示す。
【図１４】図１４は、対象に埋め込まれた股関節用人工補綴物の代替実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、様々な修正例及び代替形態を許容するものであるが、図面には本発明の特定の実施形態を例として示し、これらについて詳細に説明する。しかしながら、図面及びそれに関する詳細な説明は、ここに開示された特定の形態に本発明を限定することを意図したものではなく、反対に、添付の請求項で定義された本発明の精神及び範囲内の全ての修正例、均等物及び代替例を包含することを意図したものであることに留意されたい。また、見出しは単に整理を目的としたものであり、これを用いて以下の説明又は請求項を制限又は解釈するべきものではないことに留意されたい。
【００２６】
図１Ａ〜１Ｂは、ある実施形態によるインプラント１００を示す。インプラント１００は例えば、前方椎体間固定術（ａｎｔｅｒｉｏｒ  ｌｕｍｂａｒ  ｉｎｔｅｒ−ｂｏｄｙ  ｆｕｓｉｏｎ：ＡＬＩＦ）又は後方椎体間固定術（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ  ｌｕｍｂａｒ  ｉｎｔｅｒ−ｂｏｄｙ  ｆｕｓｉｏｎ：ＰＬＩＦ）において使用できる。いくつかの実施形態では、インプラント１００は１つ又は複数のトラス１０２（例えば平面及び立体トラス）を有するウェブ構造１０１を含んでいる。インプラント１００及びそのウェブ構造１０１は、脊椎インプラント（例えば図１Ａ〜２Ｄ、５Ａ〜６Ｄ参照）、椎体部分切除術用デバイス（例えば図２Ｃ〜２Ｄ参照）、膝置換材（例えば図１４参照）、股関節置換材（例えば図１５参照）、長骨再構成スキャフォールド（例えば図１６参照）、及び頭蓋−顎顔面インプラント等の、ヒト又は動物用の様々な種類のインプラントにおいて使用できる。他のインプラントの使用も考えられる。
【００２７】
本明細書で使用する用語「トラス」は、結節と呼ばれる接合点において接続される１つ又は複数の伸長支柱を有する構造を指す。トラスは、プラットトラス、キングポストトラス、クイーンズポストトラス、タウンズラティス（ｔｏｗｎ’ｓ  ｌａｔｔｉｃｅ）トラス、平面トラス、立体トラス及び／又はフィーレンディールトラスといった変形例を含んでいる（その他のトラスも使用してもよい）。各ユニット（例えば伸長支柱によって形成される周を有する領域）を「トラスユニット」と呼んでいる。
【００２８】
本明細書で使用する用語「平面トラス」は、全ての支柱及び結節が実質的に単一の２次元平面内にあるトラス構造を指す。例えば平面トラスは、１つ又は複数の「トラスユニット」を含んでおり、ここで各支柱は実質的に直線状の部材であり、これによって１つ又は複数のトラスユニットの支柱及び結節全体が実質的に同じ平面内となる。各支柱が実質的に直線状の部材であり、これによって１つ又は複数のトラスユニットの支柱及び結節全体が実質的に同じ平面内となるトラスユニットを、「平面トラスユニット」と呼ぶ。
【００２９】
本明細書で使用する用語「立体トラス」は、単一の２次元平面内に実質的に内包されない支柱及び結節を有するトラスを指す。立体トラスは２つ以上の平面トラス（例えば平面トラスユニット）を含んでおり、２つ以上の平面トラスのうちの少なくとも１つは、２つ以上の平面トラスの残りのうちの少なくとも１つ以上の平面に対して実質的に平行ではない平面内にある。例えば立体トラスは、互いに隣接する（例えば共通の支柱を共有した）２つの平面トラスユニットを含んでおり、ここで各平面トラスユニットは、互いに対して角度を有する（例えば互いに対して平行ではない）別個の平面内にある。
【００３０】
本明細書で使用する用語「三角トラス」は、結節と呼ばれる接合点において接続される３本の直線状の支柱で形成された１つ又は複数の三角形状のユニットを有する構造を指す。例えば三角トラスは、３つの結節において互いに連結されて三角形状のトラスを形成する、３本の直線状の伸長支柱部材を含んでいる。本明細書で使用する「平面三角トラス」は、全ての支柱及び結節が実質的に単一の２次元平面内にある三角トラス構造である。各三角ユニットを「三角トラスユニット」と呼んでいる。各支柱が実質的に直線状の部材であり、これによって三角トラスユニットの支柱及び結節全体が実質的に同じ平面内となる三角トラスユニットを「平面三角トラスユニット」と呼ぶ。本明細書で使用する「三角立体トラス」は、１つ又は複数の三角トラスユニットを含む立体トラスである。
【００３１】
本明細書で使用する用語「四辺形トラス」は、結節と呼ばれる接合点において接続される４本の直線状の支柱で形成された１つ又は複数の四辺形状のユニットを有する構造を指す。例えば四辺形トラスは、４つの結節に対して連結されて三角形状のトラスを形成する４本の直線状の伸長支柱部材を含んでいる。本明細書で使用する「平面四辺形トラス」は、全ての支柱及び結節が実質的に単一の２次元平面内にある四辺形トラス構造である。各四辺形ユニットを「四辺形トラスユニット」と呼んでいる。各支柱が実質的に直線状の部材であり、これによって四辺形トラスユニットの支柱及び結節全体が実質的に同じ平面内となる四辺形トラスユニットを「平面四辺形トラスユニット」と呼ぶ。本明細書で使用する「四辺形立体トラス」は、１つ又は複数の四辺形トラスユニットを含む立体トラスである。
【００３２】
様々な実施形態において、ウェブ構造１０１のトラス１０２は、様々な結節において接続された直線状の又は湾曲した／アーチ状の部材（例えば支柱）で構成された１つ又は複数の平面トラスユニット（例えば平面三角トラスユニット）を含んでいる。いくつかの実施形態では、トラス１０２はマイクロトラスであってもよい。「マイクロトラス」は、複数のマイクロトラスを組み立てるか又はその他の方法で互いに連結して、ウェブ構造全体を埋め込み部位（例えば２つの脊椎の間）に挿入できる程度に十分に小さい全体寸法（例えば高さ、長さ、幅）を有するウェブ構造を形成できるように、十分に小さい寸法を有するトラスを含んでいる。このようなウェブ構造及びそのマイクロトラスを用いて、周辺の組織（例えば脊椎、骨等）の負荷を受承し、これをウェブ構造全体に分散させることができる。一実施形態では、マイクロトラスを形成する支柱の直径は、約０．２５ミリメートル（ｍｍ）〜５ｍｍ（例えば直径約０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ又は５ｍｍ）であってもよい。一実施形態では、マイクロトラスの全長又は全幅は約１インチ未満（例えば全長約０．９インチ、０．８インチ、０．７インチ、０．６インチ、０．５インチ、０．４インチ、０．３インチ、０．２インチ、０．１インチ未満）であってよもい。
【００３３】
例えば図１Ａ〜１Ｂに図示したように、ウェブ構造１０１は（インプラント１００の中央部分を含む）インプラント１００全体に延在して、インプラント１００全体にわたる支持体を提供できる。従ってインプラント１００のトラス１０２は、引張力、圧迫力及び剪断力に対してインプラント１００を支持できる。トラス１０２のウェブ構造１０２はまた、複数の平面に沿ってインプラント１００を補強できる。外部トラス構造は例えば、インプラントを通って垂直方向に作用する引張力及び圧迫力に対する支持体を提供でき、内部ウェブ構造は、各トラスを含む様々な平面に沿った引張力、圧迫力及び剪断力に対する支持体を提供できる。いくつかの実施形態では、ウェブ構造は、複数の支柱（例えば支柱１０３ａ〜ｆ）を有する三角形状ウェブ構造を形成する複数のトラス１０２を含む（本明細書では一般に、支柱を「支柱１０３」と呼ぶ）。
【００３４】
一実施形態では、インプラント１００のウェブ構造１０１は、外部トラス構造によって少なくとも部分的に封止される内部ウェブ構造を含んでいる。例えば一実施形態では、ウェブ構造１０１は立体トラスを含む内部ウェブ構造を含んでいてもよく、この立体トラスの少なくとも一部は、実質的に単一の平面内にある複数の平面トラスユニットで形成された１つ又は複数の平面トラスを含む外部トラス構造で囲まれている。図１Ａは、インプラント１００並びに内部ウェブ構造１０４及び外部トラス構造１０５を含むウェブ構造１０１を示すある実施形態を示す。図示した実施形態では、内部ウェブ構造１０４は、複数の平面トラスユニット１０６によって画定された立体トラスを含み、ここで上記複数の平面トラスユニット１０６は、各トラスユニットが、それぞれ隣接するトラスユニットと同一平面上とならないように、互いに対して角度を有するように連結されている。隣接するトラスユニットは、１つの支柱及びこの支柱の端部の２つの結節を共有する２つのトラスユニットを含んでいる。
【００３５】
一実施形態では、外部トラス構造１０５は、インプラントの外部、内部又はその他の部分に連結された複数の平面トラスを有する。例えば図示した実施形態では、外部トラス構造１０５は、互いに連結された一連の平面トラス１０７ａ、ｂを有する。各平面トラス１０７ａ、ｂは、互いに連結され実質的に同一平面内に存在する複数の平面トラスユニット１０８を有する。図示したように、平面トラス１０７ａは、共通の頂点１１０を有し、かつ単一の共通の平面１０９内に存在する概ね矩形の構造を形成するよう配設された４つの三角平面トラスユニット１０８を有する。換言すると、４つのトラスユニットは、矩形構造の１つの角から矩形構造の対角まで延在する「Ｘ」字型の支柱を有する実質的に矩形の構造を形成するよう配設されている。図示したように、この実質的に矩形の構造は、台形を含んでもよい。以下により詳細に説明するように、この台形によって、脊柱前弯を含むインプラントを提供できる。脊柱前弯は、インプラントの表面（例えば上面及び底面）の角度付き配向を含んでおり、これによってインプラントの前方領域と後方領域との間に厚さの差を設け、インプラントが脊柱の湾曲を支持できるようにする。
【００３６】
一実施形態では、外部トラスを形成する平面トラスは互いに連結され、少なくとも１つの軸に沿って整列されている。例えば図１Ａでは、平面トラス部分１０７ａは、隣接する平面トラス１０７ｂに連結される。平面トラス部分１０７ａ、ｂは全方向において平行であるわけではない。しかしながら、平面トラス部分１０７ａ、ｂは、少なくとも１方向（例えばインプラント１００の上面と底面との間の垂直方向）において互いに平行に配設されている。例えば平面トラス１０７ａ、ｂ及び追加の平面トラスを、互いに対して角度を有するように直列に配設して、垂直方向に配設された平面トラス及び平面トラスユニットによって画定される実質的に垂直の壁を有する概ね円形又は多角形状のエンクロージャを形成する。
【００３７】
一実施形態では、外部トラス部分は、インプラントの側部、頂部及び／又は底部を包含している。例えば一実施形態では、外部トラス部分は上部領域、側部領域及び／又は底部領域を含んでいる。図１Ａはインプラント１００のある実施形態を示し、ここで外部トラス部分１０５は、上部領域１１１、底部領域１１２及び側部領域１１３を含む。上述のように、側部領域１１３は、インプラント１００の中央部分に配置された立体トラスの周囲を完全に又は少なくとも部分的に取り囲む円形／多角形状リング様構造を形成するように、垂直に配設された一連の平面トラスを有する。図示した実施形態では、外部トラス構造１０５の頂部１１１は、内部ウェブ構造１０４の上部領域の略全体を覆う平面トラスを形成するよう互いに連結された複数のトラスユニットを有する。図示した実施形態では、頂部１１１は、外部トラス構造１０５の側部１１３の上縁部間の領域全体を占めている。図示した実施形態では、頂部１１１は、実質的に同一平面内に存在する複数のトラスユニットを含む単一の平面トラスから形成されている。換言すると、頂部１１１の平面トラスは概ね平坦な表面を形成している。図１において確認することは難しいが、インプラント１００の下側は頂部１１１の構成と同様の構成を有する底部１１２を含んでいる。他の実施形態では、外部トラス構造１０５は、部分側部、頂部及び／又は底部外部トラス部分を含んでいる。或いは、側部、頂部及び底部外部トラス部分のうちの１つ又は複数を含まなくてもよい。例えば、以下により詳細に説明するように、図２Ｃは、立体トラスを含む内部ウェブ構造１０４を含むが外部トラス構造を有さないインプラント１００のある実施形態を示す。
【００３８】
いくつかの実施形態では、インプラント１００は、チタン合金（例えばγチタンアルミナイド）、コバルト、クロム、ステンレス鋼、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、セラミック等の生体適合性材料を含んでいる。その他の材料も考えられる。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、以下に更に説明するような高速原型作プロセス（例えば電子ビーム溶融（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ  ｍｅｌｔｉｎｇ：ＥＢＭ）プロセス）で作製している。その他のプロセスも可能である（例えば射出成形、鋳造、焼結、選択的レーザ焼結（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｌａｓｅｒ  ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＳＬＳ）、直接金属レーザ焼結（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔａｌ  ｌａｓｅｒ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＤＭＬＳ）等）。ＳＬＳは、ＥＯＳ  ｏｆ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ．（本部：アメリカ合衆国ミシガン州ノヴィ）が提供するもの等の高性能ポリマーのレーザ焼結を含んでいる。高性能ポリマーは、様々な形態のＰＥＥＫ（例えば最大約９５メガパスカル（ＭＰａ）の引張強度及び最大約４４００ＭＰａのヤング率、並びに約１８０℃（３５６°Ｆ）〜２６０℃（５００°Ｆ）の連続動作温度を有するＨＰ３）を含んでいる。他の材料としては、ＥＯＳ  ｏｆ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ．が提供するＰＡ１２、ＰＡ１１が挙げられる。
【００３９】
上述のように、いくつかの実施形態では、トラスは複数の支柱１０３を有する三角形状のウェブ構造を形成してもよい。ウェブ構造は、幾何学的構造ブロックのパターンを含んでいる。いくつかの実施形態では、幾何学的構造ブロックは、四面体、五面体、六面体、七面体、錐体、八面体、十二面体、二十面体及び球状フラーレン等の多面体を含んでいる。上述のもの等のいくつかの実施形態では、ウェブ構造の立体トラスは、四面体構造ブロックの複数の中点を接続でき、また互いに隣接するように配設された複数の四面体ブロックの規則的なパターンを含むことができる。いくつかの実施形態では、ウェブ構造は幾何学的構造ブロックのパターンを含まなくてもよい。例えば図９は、インプラント１００において使用できる支柱１０３の不規則なパターンを示す。その他のウェブ構造も考えられる。
【００４０】
図３Ａ〜３Ｂは、ある実施形態による、三角形状の構造ブロックで形成されたウェブ構造を示す。三角形状構造ブロックは、これもまた構造ブロックとして使用できる四面体３００ａ、ｂを形成できる（三角形から得られる他のパターンも考えられる）。その他の構造ブロックも考えられる（例えば正方形状構造ブロック）。いくつかの実施形態では、ウェブ構造は、四面体３００ａ又は３００ｂ等の単一の四面体を、単独で又は１つ若しくは複数の他のウェブ構造と組み合わせていてもよい。いくつかの実施形態では、ウェブ構造３１３は２つ以上の四面体３００ａ、ｂを含んでいてもよい。四面体３００ａは、４つの三角形状の面を含んでおり、各頂点においてこれら４つの三角形のうち３つが出会う。いくつかの実施形態では、２つの四面体３００ａ、３００ｂは、（６つの面を含む）六面体状のフレームを有するウェブ構造３１３を形成するために、２つの隣接する面において１つになるように配置できる。六面体状ウェブ構造３１３は、第１の頂点３０１、第２の頂点３０９、第３の頂点３０３、第４の頂点３０５、第５の頂点３０７を有する。２つの四面体が共通の平面３１１を共有しており（例えば共通の平面３１１は、第３の頂点３０３、第４の頂点３０５、第５の頂点３０７を含んでよい）、これにより、共通の平面３１１から離間した第１の頂点３０１及び第２の頂点３０９が六面体を形成できる。図示したように、三角形状構造ブロックの中央部分は、その中心に、これを通って延在するいずれの追加の部材を含むことがない（例えば三角形状構造ブロックを形成する複数の支柱以外の部材が存在しない）空洞領域を有していてもよい。
【００４１】
図３Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、複数の六面体状ウェブ構造３１３を並べて配設してもよい。インプラント１００の２つのウェブ構造３１３は、支柱１０３ｒによって第１の頂点３０１ａ、ｂを介して、及び支柱１０３ｔによって第２の頂点３０９ａ、ｂを介して接続できる。同様に、２つのウェブ構造３１３は、支柱１０３ｐによって第１の頂点３０１ｃ、ｄを介して、及び支柱１０３ｓによって第２の頂点３０９ｃ、ｄを介して接続できる。その他の接続も可能である。例えばウェブ構造３１３は、側部の複数の頂点によって直接（例えば（頂点３０３ａ、ｂ等の）対応する頂点によって直接、及び／若しくは（支柱１０３ｕ等の）共通の支柱を共有して）並びに／又は側面（例えば側面１１１ａ、ｂ）によって直接接続できる。その他の支柱（例えば支柱１０３ｖ、１０３ｗ）も示す。
【００４２】
図４Ａは、インプラント１００の４つの六角形状ウェブ構造３１３の第１の頂点３０１（それぞれ３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄで表す）を接続する追加の支柱１０３（例えば支柱１０３ｐ、１０３ｒ）を示す。図４Ｂは、インプラント１００の４つの六角形状ウェブ構造３１３の第２の頂点３０９（それぞれ３０９ａ、３０９ｂ、３０９ｃ、３０９ｄで表す）を接続する追加の支柱１０３（例えば支柱１０３ｓ、１０３ｔ）を示す。いくつかの実施形態では、ウェブ構造の１つ又は複数の頂点の間において追加の支柱１０３を内部で用いて、追加のトラスを形成してもよい（例えば図１Ａ〜２Ｂのウェブ構造を参照）（その他の構造も可能である）。
【００４３】
いくつかの実施形態では、インプラント１００の上部表面１１５ａ、底部表面１１５ｂは、三角形、正方形、円又は他の形状（例えばランダムな又は特注の設計）を含んでいてもよい。上部表面１１５ａ、底部表面１１５ｂを使用して、インプラント１００のウェブ構造で使用される様々な幾何学的構造ブロックの上部頂点及び底部頂点を接続できる。例えば各頂点は、支柱によって、他の幾何学的構造ブロックの隣接する頂点に接続してもよい。上部表面１１５ａは、他の支柱ネットワーク及び／又は接続を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、底部表面１１５ｂは上部表面と同一のものであってもよい（及び／又は他の設計を有してよい）。いくつかの実施形態では、上部表面１１５ａ、底部表面１１５ｂは、インプラント１００を埋め込む際に、隣接する２つの椎骨それぞれの表面に係合できる。
【００４４】
図１Ｂに示すように、インプラント１００は脊柱前弯を含んで（例えば、およそ４〜１５°（例えば４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５°）の範囲の角度が上部表面１１５ａ及び／又は底部表面１１５ｂに存在して）おり、これによって埋め込み時に隣接する椎骨を更に支持できる。上述のように、脊柱前弯はインプラントの表面（例えば上部表面及び底部表面）の角度付き配向を含んでおり、これによってインプラントの前方領域と後方領域との間に厚さの差を設け、インプラントが脊柱の湾曲を支持できるようにする。図示した実施形態では、インプラント１００の厚さは、インプラントの前方部分１１８より大きいか又はこれに近く、後方部分１２０より小さいかこれに近い。図示した実施形態では、外部トラス構造１０５の側部は実質的に垂直に配設され、脊柱前弯は、外部トラス構造１０５の頂部１１１及び底部１１２の角度によって形成されている。例えば図示した実施形態では、外部トラス構造１０５の頂部１１１及び底部１１２は、側部１１３によって形成される垂直平面に対して垂直ではない。むしろ、頂部１１１及び底部１１２は、インプラント１００の前方領域１１８において又はその近傍において側部１１３の垂直平面に対して鋭角を形成し、インプラント１００の後方領域１２０において又はその近傍において側部１１３の垂直平面に対して鈍角を形成するように配設されている。図示したように、インプラント１００の後方領域１２０近傍の外部トラス構造１０５の側部１１３の平面トラスを形成する垂直な支柱１０３は、インプラント１００の前方領域１１８近傍の外部トラス構造１０５の側部１１３を形成する支柱よりも短い。図示した実施形態では、垂直な支柱１０３は実質的に均等な間隔となっているが、インプラント１００の後方領域１２０近傍の側部平面トラスの「Ｘ」交差部材を形成する支柱１０３は、インプラント１００の前方領域１１８近傍の側部平面トラスの「Ｘ」交差部材を形成する支柱よりも短い。他の実施形態は、様々な構成のインプラントを提供するために、トラスの配置のバリエーションを含んでいてもよい。例えばいくつかの実施形態では、上部及び底部外部トラス部分のうちの一方のみ又は双方が、インプラントの前方及び後方部分近傍の外部トラスの側部に対して垂直でなくてもよい。更に、側部、頂部及び／又は底部は、互いに対して角度を有する複数の平面トラスをいずれの配向で含んでいてもよい。例えば、頂部又は底部は４つの平面トラスを含んでいてもよく、これらは錐体様形状を含むように、それぞれ複数のトラスユニットで形成される。
【００４５】
いくつかの実施形態では、インプラントは脊柱前弯を含まなくてもよい。例えば図２Ａ〜２Ｂは、脊柱前弯を有さないインプラント２００のある実施形態の２つを示す図である。いくつかの実施形態では、上部表面及び底部表面は、接続用支柱を含まなくてもよい。例えば図２Ｃ〜２Ｄは、外側支柱を有さない（例えば平面トラスで形成された外部トラス部分を有さない）インプラント２５０の２つを示す図である。図示した実施形態では、インプラント２５０は内部ウェブ構造１０４（例えば立体トラス）を含み、外部トラス構造を含まない。例えば図示した実施形態では、インプラント２５０の外面は複数のトラスユニットによって形成され、これら複数のトラスユニットは、隣接するトラスユニットそれぞれに対して角度を有する。トラスユニットの相対的な整列により、複数の鋭利な接合点を含む非平面外部が形成される。鋭利な接合点（例えば鋭利な接合点２０１）は、周囲を取り囲む骨の中を掘り進むことによって、（例えばインプラントを椎体部分切除術用デバイスで使用している場合）インプラントを所定の位置に保持するよう動作できる。
【００４６】
図５Ａ〜５Ｃは、ある実施形態によるインプラント１００の内部構造を示すインプラント１００の漸進的な断面図である。図５Ａは、インプラント１００の下部の断面図である。底部表面１０５ｂを、底部表面１０５ｂから上向きに延在する様々な支柱（例えば支柱１０３）を有するものとして示す。図５Ｂは、インプラント１００のおよそ真ん中を通る断面図である。ウェブ構造内で積み重ねられた様々な四面体が共有する、支柱１０３ｅ、１０３ｆ等の支柱を示す。いくつかの支柱は、インプラント１００の中央部分５０１ａ及び／又は５０１ｂを通って延在する。図５Ｂはまた、インプラント１００の中央部分５０１ａ、ｂも示す。いくつかの実施形態では、中央部分５０１ａは、インプラントの幅の約５０％の幅、インプラントの高さの約５０％の高さ、インプラントの長さの約５０％の長さを有するインプラント１００の中心に位置する矩形領域を含んでいる。いくつかの実施形態では、中央部分５０１ｂは、インプラント１００の幅の略半分、長さの略半分、高さの略半分にある位置（即ちインプラント１００の中心）の周りに、インプラント１００の幅の約１／８〜１／４の半径の領域（例えば球形領域、正方形領域等）を内包している。他の中央部分も考えられる。例えばこの中央部分は、インプラント１００の幅の略半分、長さの略半分、高さの略半分の位置の周りに、一辺の長さがインプラント１００の幅の約１／４〜１／２である正方形の領域を含んでいる。図５Ｄに、例示的な高さ５０２ａ、幅５０２ｂ、長さ５０２ｃを示す。いくつかの実施形態では、高さは最大約７５ｍｍ以上であってもよい。長骨再構成のために使用されるもの等のいくつかの実施形態では、幅及び／又は長さは約７インチ以上であってもよい。いくつかの実施形態では、幅、長さ及び／又は高さはインプラント１００に応じて変化し得る（例えば高さは、インプラントが脊柱前弯を含む場合に変化し得る）。高さは、インプラント１００の対向する側部のうちの一方や中間部で測定してもよく、及び／又はインプラント１００の長さに沿った１つ又は複数の高さの平均であってもよい。ウェブ構造はインプラントの中央部分５０１ａ、ｂを通って延在している（例えばウェブ構造の少なくとも１つの支柱は、中央部分５０１ａ、ｂを少なくとも部分的に通過している）。図５Ｃは、ウェブ構造内の上部の四面体の断面図を示す別の断面図である。図５Ｄは、頂点３０１ａ〜ｄを有する上部表面１１５ａを有するインプラント１００の全体図である。
【００４７】
図６Ａ〜６Ｄは、インプラント１００の代替実施形態を示す。いくつかの実施形態では、六面体状の幾何学的デザインの異なる部分を使用してもよい。例えば図６Ａに示すように六面体状の幾何学的デザインの（主に下側四面体構造を含む）下半分を使用してもよい。この設計による下半分を使用する場合、デザイン６００を、六面体状の幾何学的デザインと同様の全体寸法を有するように比例的に膨張させてもよい（例えば、四面体を、六面体状の幾何学的デザイン内の四面体の高さの約２倍に膨張させて、デザイン６００に六面体状の幾何学的デザインと略同一の高さを与えることができる）。いくつかの実施形態では、デザイン６００はまた、デザイン６００に脊柱前弯を設けるために、（例えば上部表面６０１ａ及び／又は底部表面６０１ｂ上に）角度を有してもよく、これによりいくつかの実施形態において椎骨の端板間のより良好な嵌合を実現できる。上部表面６０１ａ及び／又は底部表面６０１ｂはまた、デザイン６００の結節を接続するための支柱を含んでいてもよい（例えば図６ａの上部表面上の支柱ネットワークを参照）。上部表面６０１ａ及び／又は底部表面６０１ｂについて、支柱の他のパターンを用いてもよい。いくつかの実施形態では、デザイン６００は、支柱間に負角を含まなくてもよく、従って鋳造又は成型プロセスによってより容易に形成できる。
【００４８】
図６Ｃ〜６Ｄは、インプラント１００の別の代替実施形態を示す。いくつかの実施形態では、六面体状の幾何学的デザインの中間部、約４０〜６０％を使用できる。例えば、六面体状の幾何学的デザイン全体の高さが約３７ｍｍである場合、このデザインの底部を約１０ｍｍ、頂部を約１０ｍｍ除去してよく、デザインの中間部約１７ｍｍをインプラントに使用してよい。そして中間部のデザイン６５０を比例的に膨張させて、膨張したデザインのおおよその高さを約３７ｍｍ（又は必要に応じて異なる高さ）としている。上部表面６５１ａ及び底部表面６５１ｂは、支柱のネットワークを含んでいる（例えば図６Ｃの上部表面６５１ａ上の支柱を参照）（支柱の他のネットワークも考えられる）。インプラントのために、デザインの他の一部分（例えば、図１Ａに示す設計の上半分、図１Ａに示す設計の下半分等）も考えられる。デザインの一部分を、特定の寸法（例えば特定の高さ、幅、長さ）に合うように比例的に膨張させてもよい。いくつかの実施形態では、いくつかの支柱がより大きな直径を有し、他の支柱がより小さな直径を有するように、支柱の量を低減させるか又はインプラント内の材料を再分散させてもよい（例えば様々な直径によって、様々な方向の力に対する補強を行うことができる）。いくつかの実施形態では、（例えば構造が四面体を含むように、ウェブ構造の半分を有する）部分設計ケージを使用している。更にいくつかの実施形態では、インプラントは角度付き表面（例えば角度付き上部表面６５１ａ及び／又は角度付き底部表面６５１ｂ）を含んでいてもよく、これにより、椎骨の端板の間に挿入するインプラントに脊柱前弯を設けることができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、インプラント１００のウェブ構造は、埋め込んだ時にインプラント１００全体に力を分散させることができる。例えばウェブ構造の接続用支柱は、インプラント１００の核を通って延在しており、支柱１０３の相互接続性は、圧迫力の負荷をインプラント１００全体に分散させて、応力集中部の発生可能性を低下させることができる（インプラント１００全体への力の分散は、椎骨の１つ又は複数の部分への応力の集中（これが発生した場合は椎骨に損傷を与え得る）を回避できる）。
【００５０】
いくつかの実施形態では、インプラント１００のウェブ構造（例えばインプラント１００の外部支柱及び内部支柱）は、表面領域に骨移植融着をもたらすこともできる。例えば、インプラント１００を通って延在するウェブ構造は、（例えばインプラント１００を構成する支柱の表面上に）更なる表面領域を追加して、骨移植材料に融着でき、骨移植材料がインプラント１００から緩むか又は移動するのを防止できる。いくつかの実施形態では、ウェブ構造は骨成長を支援することもできる。例えば埋め込み時、隣接する骨（例えばインプラントを脊椎インプラントとして使用する場合は隣接する椎骨）は、インプラント１００の支柱１０３の少なくとも一部分を覆うように成長させてもよい。骨成長及び骨成長とインプラント１００との間の係合により、インプラント１００を更に安定化させることができる。いくつかの実施形態では、インプラント１００の表面を粗面で形成して、骨成長の接着を補助させることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、支柱１０３は、おおよそ約０．０２５〜５ミリメートル（ｍｍ）（例えば１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、３ｍｍ等）の範囲の直径を有している。その他の直径も考えられる（例えば５ｍｍ超）。いくつかの実施形態では、支柱は、（例えば椎骨の端板間の空隙に嵌合するため等に必要なインプラントのサイズに応じて）おおよそ０．５〜２０ｍｍの範囲の長さを有している。別の例として、股関節インプラントの場合、支柱はおおよそ３０〜４０ｍｍの範囲の長さを有している。いくつかの実施形態では、ウェブ構造の支柱のサイズを低減することで、インプラント１００内の開放セルが骨成長を促進できる（例えばインプラント１００を体内に埋め込めば、骨が開放セルを通って成長できる）。インプラントの平均的な沈下は、術後初めの３週間以内に約１．５ｍｍである（他の沈下もあり得る（例えばおおよそ０．５〜２．５ｍｍ））。上記沈下にほぼ適合する支柱サイズ（例えば直径約１．５ｍｍの支柱サイズと、約１．５ｍｍの沈下）は、インプラント１００が埋め込み位置に定着した後、正味０のインピーダンス（例えば支柱周囲で成長する骨成長）につながる。インプラント／椎骨の端板接続の表面領域全体にわたる正味０のインピーダンスは、より安定な融着につながり、より大きな骨の融着コラムをもたらすことができる。その他の融着コラムサイズも考えられる。インピーダンス１００の構成はインプラント１００全体にわたって金属を再分散させてもよい。いくつかの実施形態では、リムをインプラント１００上に含まなくてよい（いくつかの実施形態では、リムが含まれていてもよい）。結果として得られる骨成長（例えば脊柱）は、インプラント１００を通って成長できる。
【００５２】
いくつかの実施形態では、インプラント１００の内部容積の５０％超が開放されている。いくつかの実施形態では、インプラント１００の内部容積の６０％超、７０％超及び／又は８０％超（例えば９５％）が開放されている。いくつかの実施形態では、開放容積は骨成長材料で充填できる。例えば海綿骨をインプラント１００の開放／内部領域に詰めている。
【００５３】
いくつかの実施形態では、インプラント１００の表面の少なくとも一部分は、骨成長及び／若しくは骨接着を促進することを目的とした材料、並びに／又は感染症を防止するための抗菌剤でコーティング／処理してもよい。例えばいくつかの実施形態では、支柱（例えばウェブ構造を形成する支柱１０３）の表面は、生物学的製剤及び／又は骨成長因子でコーティングしている。いくつかの実施形態では、生物学的製剤は、ハイドロキシアパタイト、骨形態形成タンパク質（ｂｏｎｅ  ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｉｃ  ｐｒｏｔｅｉｎ：ＢＭＰ）、インスリン様成長因子I、II、形質転換成長因子−β、酸及び塩基フィブロブラスト成長因子、血小板由来成長因子及び／又は骨成長とインプラントの表面との間の良好な生物学的固定を促進する同様の骨成長刺激剤等のコーティングを含んでよい。いくつかの実施形態では、骨成長因子は、細胞成長、分芽増殖及び細胞分化を刺激できる、自然に発生する物質（例えばタンパク質又はステロイドホルモン）を含んでいる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、生物学的製剤及び／又は成長因子は、インプラント１００の中央領域に固定できる。例えばいくつかの実施形態では、生物学的製剤又は成長因子は、インプラント１００の中央部分５０１ａ及び／又は５０１ｂを通って延在する支柱の少なくとも一部分上に設けている。このような実施形態により、インプラントの中央部分に生物学的製剤及び／又は成長因子を送達できる。例えば生物学的製剤又は成長因子は、生物学的製剤及び／又は成長因子の物理的取り付けのためにインプラント内に設けられた支柱を含まない開放容積に詰めるのとは対照的に、インプラント１００の中央部分内の支柱に物理的に固定できる。
【００５５】
インプラント１００は埋め込み部位に定着すると、沈下によって、（インプラント１００内で圧迫力を既に受けている場合がある）骨移植材料上に追加の圧力が発生し、インプラント１００の側部に向かって骨移植材料を押圧するように作用する（隣接する材料に関するブシネスクの理論により、他の材料（砂、塵又は骨移植材料等）に隣接する部材に対して力が印加されると、この部材に対する（例えば６０°の）力によって、隣接する材料に圧力が増大した領域が生成される）。ウェブ構造の支柱１０３は、ウェブ構造の側部からの骨移植材料の突出に耐えることができ、骨移植材料の圧力を増大させることができる。骨移植材料は、（例えば、健康なヒト又は動物の骨が、受けている負荷に適合するというウォルフの法則により）強力な骨成長を可能とする環境を生成するために、かなり高圧の環境において埋め込む必要がある。これにより、ウェブ構造はより強力な融着の可能性を高めることができる。
【００５６】
図７Ａは、ある実施形態による２つの錐体で形成されたウェブ構造を示す。インプラント１００用の幾何学的構造ブロックは、錐体を含む。例えば上部／上側錐体７０５ａ及び底部／下側錐体７０５ｂは連接して八面体構造ブロック７０３を形成できる。八面体構造ブロック７０３は、表面を共有する等により、ある面（例えば上部錐体７０５ａ及び底部錐体７０５ｂの基部７０６）において接合できる。一実施形態では、上部錐体７０５ａ及び底部錐体７０５ｂのうちの一方又は両方は、正四面体を含んでいてもよい。このようにして得られる八面体は、基部（例えば錐体の２つの基部が合わさる部位）において共通の正方形状のトラスユニットを共有する２つの対向する錐体状のトラス構造を有する。
【００５７】
幾何学的構成ブロックは、構成ブロックによって形成される内部領域を通って延在する１つ又は複数の追加の支柱を含んでいてもよいことを更に留意されたい。例えば図示した実施形態では、上部錐体７０５ａ及び底部錐体７０５ｂから形成される八面体構成ブロックは、上部錐体７０５ａ及び底部錐体７０５ｂが共有する面（例えば正方形状のトラスユニット）の対向する頂点の間に斜めに延在する交差点７１０を有する２つの支柱１０３ａを含む。従って、対向する頂点は、対向する頂点の各ペアの間に実質的に直線状に配設された１つ又は複数の支柱によって直接接続されている。一実施形態では、支柱１０３ａは、各頂点から交差点７１０まで延在する４つの別個の支柱部分から形成している。図示した実施形態は、追加の中央支柱１０３ｂも含み、この中央支柱１０３ｂは、上部錐体７０５ａ及び底部錐体７０５ｂの頂点７０１、７０９の間に延在し、交差点７１０において又は交差点７１０の近傍において支柱１０３ａと交差している。一実施形態では、支柱１０３ｂは、上部錐体７０５ａ及び底部錐体７０５ｂの各頂点７０１、７０９から交差点７１０まで延在する１つ又は２つの別個の支柱部分から形成してもよい。従って、八面体を形成する２つの四面体７０５ａ、ｂの共通の面（例えば基部）内にない八面体の対向する頂点は、これら対向する頂点の間に実質的に直線状に配設された１つ又は複数の支柱によって直接接続される。他の実施形態は、支柱１０３ａ、ｂのいずれの組み合わせを含んでいてもよい。例えば一実施形態は、正方形状の共通のトラスユニットの対向する頂点の間に延在する支柱１０３ａを１つ又は２つのみ含み、支柱１０３ｂを含まなくてもよい。例えば一実施形態は、支柱を介して互いに接続されている正方形状の共通のトラスユニットの２つの対向する頂点のみを含んでいる。一実施形態は、八面体の対向する頂点の間に延在する支柱１０３ｂのみを含み支柱１０３ａを含まなくてもよい。
【００５８】
図７Ｂは、ある実施形態による、２つの六面体で形成されたウェブ構造を示す。インプラント１００用の幾何学的構造ブロックは、六面体を有する。例えば上部／上側錐体７０５ａ及び底部／下側錐体７０５ｂは連接して、十二面体構造ブロック７０３を形成できる。十二面体構造ブロック７０３は、側部表面を共有する等により、ある面（例えば上部錐体７０５ａ及び底部錐体７０５ｂの基部）において接合できる。実施形態は、図７Ａに関して説明したものと同様の様式で六面体７０５ａ、ｂの頂点の間に延在する支柱１０３ａ、ｂ等の追加の部材を含んでいる。
【００５９】
図７Ｃは、ある実施形態による、２つの十二面体で形成されたウェブ構造を示す。例えば上部／上側錐体７０５ａ及び底部／下側錐体７０５ｂは連接して、二十二面体構造ブロック７０５を形成できる。二十二面体構造ブロック７０５は、側部表面を共有する等により、例えばある面において接合できる。実施形態は、図７Ａに関して説明したものと同様の様式で十二面体７００ａ、ｂの頂点の間に延在する支柱１０３ａ、ｂ等の追加の部材を含んでいる。
【００６０】
他のトラス構成から形成されるウェブ構造も考えられる。例えばトラスは、充填された複数の三角形、２方向ウェブトラス、３方向ウェブトラス等を含んでいる。更に、インプラント１００用のウェブ構造は、２００５年８月２３日に発行された米国特許第６９３１８１２号「ウェブ構造及びこれを作製するための方法」に記載されているような１つ又は複数のトラスを含んでいてもよく、上記特許文献の内容全体を本明細書に援用する。
【００６１】
図１０は、インプラント１００を作製するための方法のフローチャートである。いくつかの実施形態では、インプラント１００は高速原型製作（例えば電子ビーム溶融、レーザ焼結等）プロセスによって作製できる。以下に説明する本方法の様々な実施形態において、説明する１つ又は複数の要素は同時に実行してよいし、図示したものと異なる順序で実行してよいし、又は全体的に削除してよいことに留意されたい。必要に応じて他の追加の要素を実行してもよい。いくつかの実施形態では、本方法の一部又は全体を、コンピュータシステムで自動的に実行してもよい。
【００６２】
１００１では、インプラント１００の３次元モデルを生成でき、インプラント製造プロセスを制御するために操作可能なコントローラにアクセス可能な記憶媒体にこれを記憶できる。１００３では、材料（例えば粉末、液体等）の層を支持体に塗布できる。いくつかの実施形態では、粉末は、高強度／低重量材料であり得るγＴｉＡｌ（γチタンアルミナイド）を含んでいる。その他の材料も使用できる。粉末はガス噴霧プロセスを用いて形成しており、おおよそ２０〜２００マイクロメートル（μｍ）の範囲（例えば約８０μｍ）の直径を有する細粒を含んでいる。ディストリビュータによって粉末を支持体に送達できる（例えば貯蔵コンテナから送達される）。ディストリビュータ及び／又は支持体は、材料の分配中に移動して支持体に（例えば粉末の）層を塗布できる。いくつかの実施形態では、層はほぼ均一な厚さ（例えば２０〜２００マイクロメートル（μｍ）の平均厚さ）を有している。いくつかの実施形態では、ディストリビュータ及び支持体を移動させなくてもよい（例えば材料を支持体に噴霧してもよい）。１００５では、コントローラによって電子ビームを材料層に対して移動させることができる。いくつかの実施形態では、電子ビーム生成器を移動させており、いくつかの実施形態では、支持体を移動させている。材料がγＴｉＡｌである場合、電子ビームと材料との間において、おおよそ１２００〜１８００℃（例えば１５００℃）の範囲の溶融温度を得ることができる。１００７では、電子ビームの各通過の間に、ディストリビュータによって追加の材料を塗布できる。１００９では、溶融していない材料を除去し、インプラントを（例えば低温不活性ガスを用いて）冷却できる。いくつかの実施形態では、（例えばダイヤモンド研磨機を用いて）インプラントの縁部を滑らかにして、粗い縁部を除去できる。いくつかの実施形態では、インプラントと周辺の骨との間の摩擦を増大させることで骨に対するインプラントの接着を向上させるために、インプラントは粗い縁部を設けていてもよい。
【００６３】
インプラント１００を作製する他の方法も考えられる。例えばインプラント１００を、鋳造又は射出成形してもよい。いくつかの実施形態では、複数の部品を鋳造又は射出成形して、（例えば溶接、溶融等によって）これらを１つに連結してもよい。いくつかの実施形態では、インプラント１００を形成する独立した複数の支柱１０３を（例えば鋳造、射出成形等によって）別個に製造し、これらを１つに溶接してインプラント１００を形成してもよい。いくつかの実施形態では、異なるサイズの複数のインプラントを構成して、これを１つのキットとして提供している。医学医療専門家は、手術中に（例えば所望のサイズに応じて）１つのインプラントを選択できる。いくつかの実施形態では、複数のインプラントを１つの埋め込み部位において使用してもよい。
【００６４】
図１１は、ある実施形態による脊椎インプラントを埋め込むための方法のフローチャートである。以下に説明する本方法の様々な実施形態において、説明する１つ又は複数の要素は同時に実行してよいか、図示したものと異なる順序で実行してよい。又は全体的に削除してよいことに留意されたい。必要に応じて他の追加の要素も実行してもよい。いくつかの実施形態では、本方法の一部又は全体を、コンピュータシステムで自動的に実行してもよい。
【００６５】
ステップ１３０１では、体内空間にアクセスできる。例えば、前方椎体間固定術（ａｎｔｅｒｉｏｒ  ｌｕｍｂａｒ  ｉｎｔｅｒ−ｂｏｄｙ  ｆｕｓｉｏｎ：ＡＬＩＦ）のアプローチのために患者の身体に前方開口部を作製しているか、又は後方椎体間固定術（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ  ｌｕｍｂａｒ  ｉｎｔｅｒ−ｂｏｄｙ  ｆｕｓｉｏｎ：ＰＬＩＦ）のアプローチのために後方開口部を作製してもよい。１３０３では、体内空間の少なくとも一部を切除して、体内空間内にキャビティを形成できる。いくつかの実施形態では、インプラント１００を把持するために操作用器具１１００を使用している。いくつかの実施形態では、（例えばハンマーによって）インプラントに力を印加して、インプラントをキャビティに挿入している。インプラント１００の設置後、操作用器具１１００上のトリガ１１０９を解放してインプラント１００を解放してもよい。１３０７では、インプラントの挿入前及び／又は後に、インプラント及び／又はキャビティ内の空間に骨移植材料を詰め込むことができる。１３０９では、体内空間へのアクセス地点を（例えば縫合を用いて）閉鎖できる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、インプラントをカスタマイズしている。例えばインプラントの３次元測定及び／又は形状を用いて、３次元形状設計全体にウェブ構造を分散させたインプラントを構成している。図１０に記載したように、インプラントの３次元形状設計は、電子ビーム溶融プロセスを制御できるコンピュータシステム／コントローラで実行できる。いくつかの実施形態では、トラスの設計及び配向を上記コンピュータシステム／コントローラによって事前に設定又は事前に決定している。いくつかの実施形態では、ユーザは使用するトラスの設計（例えば図３Ａ、７Ａ又は８Ａ〜９に示したトラスの設計のうちの１つ又は複数）を選択してもよく、及び／又はインプラント内でのトラスの配向を選択してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザは３次元形状の外側寸法を入力しており、コンピュータシステム／コントローラは、トラスの設計及び配向を含む３次元設計を生成している。コンピュータシステム／コントローラは、ユーザが提供する外側寸法を有する３次元形状全体にトラスの設計を均一に分散させることにより、３次元設計を生成できる。いくつかの実施形態では、設計内で使用するトラスの高さ及び幅は、上記３次元形状全体の高さ及び幅に比例している（例えばトラスの高さは上記全体の高さの１／２にほぼ等しく、幅は上記全体の幅の約１／１６であってよい）。その他の高さ及び幅も考えられる。いくつかの実施形態では、ユーザが高さ及び幅を提供してもよく、及び／又はコンピュータシステム／コントローラが、使用する高さ及び幅の初期設定値を有してもよい。
【００６７】
上述の複数の実施形態の部分集合若しくは全て（又は一部若しくは全て）を、メモリ媒体又はキャリヤ媒体に記憶されたプログラム命令によって実装でき、プロセッサ（例えばインプラント製造プロセスを制御するよう動作できるコントローラ上のプロセッサ）によって実行できる。メモリ媒体は、様々な種類のメモリデバイス又は記憶デバイスのいずれを含んでいてもよい。用語「メモリ媒体」は、例えばコンパクトディスク型読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、フロッピーディスク若しくはテープデバイス等のインストール媒体；動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ  ＲＡＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、拡張データ出力ランダムアクセスメモリ（ＥＤＯ  ＲＡＭ）、ラムバスランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のコンピュータシステムメモリ若しくはランダムアクセスメモリ；又は例えばハードドライブといった磁気メディア若しくは光学ストレージ等の不揮発性メモリを含むことを意図している。メモリ媒体は他のタイプのメモリ又はそれらの組み合わせからなってもよい。更にメモリ媒体は、プログラムが実行される第１のコンピュータ内に配置してもよく、又はインターネット等のネットワークを介して第１のコンピュータに接続される第２の異なるコンピュータ内に配置してもよい。後者の場合、第２のコンピュータは、プログラム命令を実行させるために、第１のコンピュータにこれを供給できる。用語「メモリ媒体」は、例えばネットワークを介して接続された異なるコンピュータ内等、異なる場所にあってもよい２つ以上のメモリ媒体を含んでいる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、関係する各位置にあるコンピュータシステムは、本発明の一実施形態による１つ又は複数のコンピュータプログラム又はソフトウェア構成要素を記憶できる（１つ又は複数の）メモリ媒体を含んでいる。例えばメモリ媒体は、本明細書に記載の方法を実施するために実行可能な１つ又は複数のプログラムを記憶している。メモリ媒体は、またオペレーションシステムソフトウェア、及びコンピュータシステムの操作のための他のソフトウェアも記憶している。
【００６９】
いくつかの実施形態では、トラス／ウェブ構造はインプラントの少なくとも一部の上に配置しており、これによって隣接する構造へのインプラントの連結が容易となる。例えばインプラントを骨構造に隣接して埋め込む場合、１つ又は複数のトラス構造を、使用中に骨構造に接触及び少なくとも部分的に接着することになるインプラントの表面（例えば接続板）上に配置しており、又は上記表面から延伸させていてもよい。使用中に２つの隣接する椎骨の端板間に配置される椎間インプラントを含む実施形態等のいくつかの実施形態では、１つ又は複数のトラス構造を椎間インプラントの接触表面上に配置して、骨構造への椎間インプラントの連結を増強する骨成長を促進できる。例えばトラス構造は１つ又は複数の支柱を含んでおり、この支柱は、接触表面から延伸して骨成長のための開放空間を形成し、これによってトラス構造を貫通する骨成長が可能となり、この骨成長により、骨構造とトラス構造とを互いに連結させて、接触面において又は接触面近傍においてインプラントを骨構造に結合させることができる。このような連結を実現するトラス構造を貫通する骨成長は、インプラントと骨構造との間の運動を阻止できる（このような運動を阻止できない場合、これは所望の位置からのインプラントの緩み、移動、沈下又は外れを引き起こし得る）。同様の技術を、組織及び／又は骨構造と接続するよう構成されたインプラントを含む様々な種類のインプラントと共に用いてもよい。例えばトラス構造を、膝インプラントの接触表面上、椎体部分切除術用デバイス、股関節置換材、膝置換材、長骨再構成スキャフォールド又は頭蓋−顎顔面インプラント、股関節インプラント、顎インプラント、長骨再構成用インプラント、足及び足首インプラント、肩インプラント又はその他の関節置換術用インプラント等において使用して、隣接する骨構造又は組織へのインプラントの接着を増強できる。
【００７０】
臼状関節置換術で使用される人工補綴物インプラントは、カップ状構成部品及びボール状構成部品を含む。臼状関節置換材は一般に、肩及び股関節置換手術のために使用される。臼状人工補綴物のボール状構成部品のある実施形態を図１２に示す。ボール状構成部品３６００は、ヘッド３６１０及びステム３６２０を含む。ヘッド３６１０は、対応するカップ状構成部品を有する臼状関節を形成するための形状及びサイズを有する。カラー３６３０は、ヘッド３６１０をステム３６２０に連結する。ステム３６２０は、結節で連接された複数の支柱を有する２つ以上の平面トラスユニットを備える立体トラスを備えるウェブ構造３６４０を含む。ウェブ構造３６４０は、本明細書に記載のいずれの具体的な設計のものであってもよい。圧迫ねじ３６５５及び骨ねじ３６６０がカラー３６３０からウェブ構造３６４０を通って延在する。クランプ３６５０は圧迫ねじ３６５５に連結される。クランプ３６５０及びカラー３６３０は共に、骨の外側表面に連結され、ボール状構成部品を骨に連結する。
【００７１】
図１３は、対象の体内に埋入された臼状人工補綴物を示す。カップ状構成部品３７００は、患者の静止部分３７１０（例えば肩又は股関節）内に配置される。ボール状構成部品３６００は、図示したように患者の可動部分３７２０（例えば腕又は脚の骨）上及び内部に配置される。骨の一部分にウェブ構造３６４０を受承できるキャビティを形成することにより、ボール状構成部品３６００を骨に連結する。また、クランプロッド３６５５及び骨ねじ３６６０が骨を通過できるようにするための２つの穿孔を骨に形成する。適切な骨の開口部を作製した後、ウェブ構造３６４０をキャビティに配置し、図示したように圧迫ねじ３６５５及び骨ねじ３６００に骨を通過させる。クランプ３６５０は骨に対して締付け力を印加し、絞りカラー３６３０は骨の反対側の表面に対して締付け力を印加する。クランプ３６５０及びカラー３６３０は共に、骨に対してボール状構成部品を固定する。骨ねじ３６６０及び追加の骨ねじ３６７０を骨の内部に配置して、ボール状構成部品を骨に対して固定する。
【００７２】
図１４は、対象の体内に埋め込まれた臼状人工補綴物の代替形態を示す。カップ状構成部品３７００は、患者の静止部分３７１０（例えば肩又は股関節）内に配置される。ボール状構成部品３６００は、図示したように患者の可動部分３７２０（例えば腕又は脚の骨）上及び内部に配置される。ボール状構成部品３６００は、１つ又は複数のトラス構造３８００を含むステムを含む。トラス構造３８００は結節３８２０で連接された３つ以上の支柱３８１０を有し、１つ又は複数のトラス構造は骨組織３６２０と接続するように構成されている。また、圧迫ねじ３６５５及び骨ねじ３６６０が骨を通過できるようにするための２つの穿孔を骨に形成する。適切な骨の開口部を作製した後、トラス構造３８００を骨に埋め込み、図示したように圧迫ねじ３６５５及び骨ねじ３６００に骨を通過させる。クランプ３６５０は骨に対して締付け力を印加し、絞りカラー３６３０は骨の反対側の表面に対して締付け力を加える。クランプ３６５０及びカラー３６３０は共に、骨に対してボール状構成部品を固定する。骨ねじ３６６０及び追加の骨ねじ３６７０を骨の内部に配置して、ボール状構成部品を骨に対して固定する。トラス構造３８００は骨成長のための表面を提供して、ボール状構成部品を骨に固定する。
【００７３】
ウェブ構造又は１つ若しくは複数のトラス構造を大腿構成要素の一部として使用することにより、骨が再生するにつれてインプラントを骨に吸収させることができる。従って大腿構成要素は大腿骨と一体化し、股関節置換術の失敗が発生しにくくなる。
【００７４】
本特許では、特定の米国特許、米国特許出願及びその他の資料（例えば記事）を援用した。しかしながら、これら米国特許、米国特許出願及びその他の資料の本文は、他の文言及び図面との間に齟齬が発生しない範囲で本明細書で援用している。このような齟齬が発生する場合、上記援用した米国特許、米国特許出願及びその他の資料中の、このような齟齬の原因となるおそれのある説明は本明細書では引用していない。
【００７５】
以上の説明に従って、様々な実施形態においてインプラントはウェブ構造を含んでいる。インプラント用ウェブ構造は、マイクロトラス設計を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、マイクロトラス設計は複数の支柱を有するウェブ構造を含んでいる。他のウェブ構造も考えられる。ウェブ構造は、（インプラントの中央部分を含む）インプラント全体にわたって延在している。従ってウェブ構造は、（内側インプラント負荷支持を含む）複数の平面に沿ってインプラントを補強でき、骨移植融着のための面積を増大させることができる。ウェブ構造は、脊椎インプラント、椎体部分切除術用デバイス、股関節置換材、膝置換材、長骨再構成スキャフォールド及び頭蓋−顎顔面インプラント等のインプラントにおいて使用できる。他のインプラントの使用も考えられる。いくつかの実施形態では、インプラント用ウェブ構造は１つ又は複数の幾何学的オブジェクト（例えば多面体）を含んでいる。いくつかの実施形態では、ウェブ構造は幾何学的構造ブロックのパターンを含まなくてもよい（例えば支柱の不規則なパターンをインプラント内で使用してよい）。いくつかの実施形態では、ウェブ構造は２つ以上の四面体を含む三角形状のウェブ構造を含んでいる。四面体は４つの三角形の面を含んでいてもよく、各頂点においてこれら４つの三角形のうちの３つが出会う。ウェブ構造は更に、２つの隣接する面で１つに配置されて（６つの面を含む）六面体状のフレームを形成する２つの四面体を含んでいる。いくつかの実施形態では、複数の六面体状のウェブ構造を並べて配置している。ウェブ構造は側部頂点によって直接接続している（例えば２つ以上の六面体状のウェブ構造が１つの頂点を共有してよい）。いくつかの実施形態では、ウェブ構造は角度を有していてもよく、これによってインプラントに脊柱前弯をもたらす。
【００７６】
以上の説明から、本発明の様々な態様の更なる修正及び代替実施形態が当業者には明らかとなる。例えば特定の実施形態では支柱を実質的に直線状の伸長部材として説明及び図示したが、支柱はその全長の少なくとも一部において湾曲した／アーチを形成した伸長部材を含んでいてもよい。従って以上の説明は単なる例示的なものと解釈されるべきであり、本発明を実施するための一般的な様式を当業者に教示することを目的としたものである。本明細書において図示及び説明した形態は実施形態であると解釈されるべきである。本明細書において図示及び説明した要素及び材料は置換可能であり、部品及びプロセスの順序は入れ替え可能であり、本発明の特定の特徴は独立して利用可能であり、これらは全て、本発明の上記説明を享受した当業者には明らかであろう。以下の請求項に記載する本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した要素に変更を加えることができる。更に、単語「…であってもよい／であり得る／…できる（ｍａｙ）」は、本明細書全体を通して許容の意味合い（即ち「…の可能性がある（ｈａｖｉｎｇ  ｔｈｅ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｔｏ）」、「…できる（ｂｅｉｎｇ  ａｂｌｅ  ｔｏ）」）で使用されており、強制の意味合い（即ち「…しなければならない（ｍｕｓｔ）」）で使用されているものではないことに留意されたい。用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」及びその派生語は、「…を含むがそれに限定されない」ことを意味する。本明細書および請求項で使用する単数形「ａ」「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかにそうでないことが分かる場合を除いて、複数の指示対象を含む。よって例えば「１つの支柱（ａ  ｓｔｒｕｔ）」に関する言及は、２つ以上の支柱の組み合せも含む。用語「連結された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」は「直接的に又は間接的に接続された（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｏｒ  ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」の意味である。
【図１Ａ】
2018061857.tif 000003
【図１Ｂ】
2018061857.tif 000004
【図２Ａ】
2018061857.tif 000005
【図２Ｂ】
2018061857.tif 000006
【図２Ｃ】
2018061857.tif 000007
【図２Ｄ】
2018061857.tif 000008
【図３Ａ】
2018061857.tif 000009
【図３Ｂ】
2018061857.tif 000010
【図４Ａ】
2018061857.tif 000011
【図４Ｂ】
2018061857.tif 000012
【図５Ａ】
2018061857.tif 000013
【図５Ｂ】
2018061857.tif 000014
【図５Ｃ】
2018061857.tif 000015
【図５Ｄ】
2018061857.tif 000016
【図６Ａ】
2018061857.tif 000017
【図６Ｂ】
2018061857.tif 000018
【図６Ｃ】
2018061857.tif 000019
【図６Ｄ】
2018061857.tif 000020
【図７Ａ】
2018061857.tif 000021
【図７Ｂ】
2018061857.tif 000022
【図７Ｃ】
2018061857.tif 000023
【図８Ａ】
2018061857.tif 000024
【図８Ｂ】
2018061857.tif 000025
【図８Ｃ】
2018061857.tif 000026
【図８Ｄ】
2018061857.tif 000027
【図９】
2018061857.tif 000028
【図１０】
2018061857.tif 000029
【図１１】
2018061857.tif 000030
【図１２】
2018061857.tif 000031
【図１３】
2018061857.tif 000032
【図１４】
2018061857.tif 000033
【外国語明細書】
2018061857000001.pdf