(57)【要約】  多様な実施形態は、移植可能な機械的エネルギー吸収システムの構造を形成する大腿ベース部および脛骨ベース部に関する。一実施形態によれば、前記ベース部は、細長形状の曲線状本体を有するロープロファイル本体を含む。前記ベース部の一端は、他端よりも隆起している。前記ロープロファイル本体の内面は、前記ロープロファイル本体の細長形状の直線部に沿って延びる隆起部を有する。前記ベース部はまた、前記ロープロファイル本体に沿って配置された複数の開口部を含む。前記複数の開口部は、整合と、身体解剖学的形態への固定とのために用いられる。【選択図】図１
2013523319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的エネルギー吸収システムであって、
骨接触表面を有する大腿ベース部であって、前記骨接触表面の表面積は６５０ｍｍ２未満であり、前記大腿ベース部は、内部に単一の非ねじ開口部と、複数のねじ開口部とを有し、前記単一の非ねじ開口部は、圧縮ネジを受容するように構成され、前記複数のねじ開口部は、ねじロック頭部を備えた複数の止めネジを受容するように構成される大腿ベース部と、
骨接触表面積が７５０ｍｍ２未満である脛骨ベース部と、
前記大腿ベース部と、前記脛骨ベース部との間に接続された吸収材であって、前記吸収材は、膝部にこのような負荷を低減するように構成される吸収材と、を備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記大腿ベース部は、内部に３つのねじ開口部のみを有する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記脛骨ベース部は、内部に単一の非ねじ開口部と、複数のねじ開口部とを有し、前記単一の非ねじ開口部は、圧縮ネジを受容するように構成され、前記複数のねじ開口部は、ねじロック頭部を備えた複数の止めネジを受容するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ねじ開口部は、三角形の３つの点に位置決めされる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記非ねじ開口部は、前記三角形内に少なくとも部分的に位置決めされる、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記３つのねじ開口部はそれぞれ、前記大腿ベース部の骨接触側上において相互に交差する軸を有する、
請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記脛骨ベース部の前記ねじ開口部は、三角形の３つの点に位置決めされ、前記非ねじ開口部は、前記三角形内に少なくとも部分的に位置決めされる、
請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記脛骨ベース部の前記ねじ開口部のうち前記吸収材に最も近接する２つは、前記脛骨ベース部の骨接触側上において相互に交差する軸を有する、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記吸収材から最も遠位にある前記脛骨ベース部のねじ開口は、その他２つのねじ開口部の軸と交差しない軸を有する、
請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
機械的エネルギー吸収システムのための大腿ベース部であって、
骨接触表面と、エネルギー吸収材への取り付けのための取り付け領域とを有する本体と、
前記本体内に形成された非ねじ開口部であって、前記非ねじ開口部は、圧縮ネジを受容するように構成される非ねじ開口部と、
前記本体内に形成された複数のねじ開口部であって、前記複数のねじ開口部は、ねじロック頭部を備えた複数の止めネジを受容するように構成される複数のねじ開口部と、
前記ねじおよび非ねじ開口部よりも小型の非ねじＫワイヤ開口部であって、前記Ｋワイヤ開口部の軸は、前記非ねじ開口部の軸に対して平行である非ねじＫワイヤ開口部と、を備えている、
ことを特徴とする大腿ベース部。
【請求項１１】
前記非ねじ開口部は、単一の非ねじ開口部である、
請求項１０に記載の大腿ベース部。
【請求項１２】
機械的エネルギー吸収システムの移植のためのキットであって、
第１の回転中心および第２の回転中心を有する吸収材と、
複数の大腿ベース部であって、前記大腿ベース部はそれぞれ、前記第１の回転中心の周囲において相互に回転される間、実質的に同一のサイズおよび形状を有する複数の大腿ベース部と、
複数の脛骨ベース部であって、前記脛骨ベース部はそれぞれ、前記第２の回転中心の周囲において相互に平行移動される間、実質的に同一のサイズおよび形状を有する複数の脛骨ベース部と、を備えている、
ことを特徴とするキット。
【請求項１３】
機械的エネルギー吸収システムのための１組の大腿ベース部であって、
１組で３つの大腿ベース部であって、前記大腿ベース部はそれぞれ、回転中心の周囲において相互に回転される間、実質的に同一のサイズおよび形状を有する１組で３つの大腿ベース部を備えている、
ことを特徴とする１組の大腿ベース部。
【請求項１４】
機械的エネルギー吸収システムのための１組の脛骨ベース部であって、
１組で３つの脛骨ベース部であって、前記脛骨ベース部はそれぞれ、相互に平行移動される間、実質的に同一のサイズおよび形状を有し、これにより、前記ベース部の取り付け端部と前記ベース部の骨接触表面との間の骨に対して垂直な方向における距離が前記１組で３つの脛骨ベース部の間で変化するようにする、
１組で３つの脛骨ベース部を備えている、
ことを特徴とする１組の脛骨ベース部。
【請求項１５】
機械的エネルギー吸収システムであって、
大腿骨の内面へ移植されるように構成された大腿ベース部と、
脛骨の内面へ移植されるように構成された脛骨ベース部と、
吸収材が吸収材面に配置される位置において前記大腿ベース部および前記脛骨ベース部に接続されるように構成された前記吸収材と、備え、
前記ベース部は、前記吸収材面が前記大腿顆頭および脛骨顆頭の内面を接続する線に対して実質的に平行になる位置において、前記吸収材を受容するように構成される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記ベース部は、前記大腿顆頭および脛骨顆頭の内面を接続する線から２〜１５ｍｍだけオフセットした位置において、前記吸収材を受容するように構成される、
請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示される多様な実施形態は、身体解剖学的形態への取り付けのための構造に関し、より詳細には、経関節的に移植可能な機械的エネルギー吸収システムのための構成要素を取り付けるためのアプローチに関する。
【背景技術】
【０００２】
関節置換術は、現代の整形外科手術において最も普及しかつ成功している手術の１つであり、関節の有痛部分、関節炎部分、摩耗部分または疾患部分と、関節運動が可能なような形状にされた人工表面との置換が行われる。変形性関節炎と診断された場合、一般的に関節置換術が行われることが多い。このような関節置換手術は高侵襲性であるため、最終手段として用いられ、かなり長期にわたる回復期間が必要となる。関節全置換術（関節全関節形成としても知られる）は、関節における全関節面を置換する手術である。関節全置換術は、１つの関節における１つの骨の関節面のみを置換する半関節形成（半関節形成）や、１つの関節における複数の区画のうち１つの区画のみの関節面（例えば、膝部の内側のみまたは外側のみにおける大腿部の表面および脛骨）を置換する片側関節形成とは異なる。
【０００３】
一般的に、関節形成術とは、何らかの様態で外科的に生体関節に変化を加える整形外科手術を指す。関節形成術には、関節炎または機能不全の関節表面を何かと置換する手術と、骨切り術または他の何らかの手術によって当該関節を再形成または再整列させる手術とが含まれる。従来からの一般的な形態の関節形成として間置関節形成があり、関節空間内の何らかの他の組織（例えば、皮膚、筋肉または腱）の挿入により炎症表面を離隔することにより、関節に対して外科的変更を加える。別の従来から行われている関節形成として切除関節形成があり、関節面を除去して瘢痕組織を残し、空間を充填する。他の種類の関節形成を挙げると、関節整合に影響を与えるあるいは関節適合性を回復または変更するための切除関節形成、リサーフェイシング関節形成、モールド関節形成、カップ関節形成、シリコーン置換関節形成、および骨切り術がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最も一般的な関節形成手術（例えば、関節置換術、骨切り手術、および関節表面に変化を加える他の手術）は高侵襲性の手術であり、比較的長期の回復期間を要する。関節形成が成功した場合、関節形成によって得られた新規関節表面が、除去された関節表面と同様の機能を当該関節において提供する。しかし、軟骨細胞（関節表面の発生および維持を制御する細胞）が少しでも残留している場合、この細胞を関節形成の一部として除去するか、または、残留した場合、得られた新規関節解剖学的形態および傷害と競合する。これに起因して、これらの現在利用可能な治療のうちいずれも、軟骨保護作用が得られない。
【０００５】
広範に受容されている種類の骨切り術として、前記関節の近隣の骨を外科的に切断し、再度整合させて、前記関節における整合を向上させる方法がある。傷害または疾病に起因して関節内に負荷方向に対して不整合がある場合、力の不均衡および影響を受ける関節の痛みが発生し得る。骨切り術の目的は、関節において骨を切断などにより再度整合させ、前記骨のうち１つを再度取り付けることで、関節整合を変更することである。このような再整合により、前記関節にこのような力を均等化することにより、痛みを軽減する。このような再整合により、関節の寿命も増加する。脛骨高位骨切り術（ＨＴＯ）（膝部不整合に対応するための脛骨（脛骨）の上端の外科的再整合）による膝部関節の外科的再整合は、膝部における変形性関節炎に対処するための骨切り手術である。ＨＴＯが成功した場合、痛みが低減し、機能も向上する。しかし、ＨＴＯの場合、靱帯不安定性には対処できず、機械的整合にしか対処できない。ＨＴＯを行うと早期に良好な結果が得られるが、その結果は時間と共に低下する。
【０００６】
変形性関節炎の治療のための他のアプローチにおいては、関節に存在する負荷を分析し、これらの負荷を修正（かまたは主に低減）しようとする。軟骨および骨は共に生体組織であり、付加される負荷に応答し、適合する。負荷の公称範囲においては、骨および軟骨は健常なままであり、生存可能である。負荷がこのような公称範囲を長期間下回った場合、骨および軟骨はより軟弱になる（退化）。負荷が上記公称レベルを長期間上回った場合、骨はより強固になり得る（肥大）。摩耗および断裂に起因する変形性関節炎または軟骨崩壊は、過負荷によっても発生し得る。軟骨が崩壊すると、骨同士が擦れ合い、さらなる損傷および痛みが発生し得る。最終的には、負荷があまりにも高くなると、骨、軟骨および他の組織に突然障害が発生する場合がある。
【０００７】
外科医が関節負荷レベルを制御および規定できない場合、変形性関節炎ならびに他の骨状態および軟骨状態の治療が大きく妨げられる。さらに、骨治療の研究によれば、一定の機械的刺激を与えると、治癒反応が向上し得、軟骨／骨グラフトまたは構造の最適な治療法は、異なるレベルの負荷を経時的に（例えば、特定の治療計画において）付加することである可能性が高いことが分かっている。そのため、治療を受けている関節上への負荷の制御を容易化し、これにより、健常な負荷ゾーンにおける前記関節の使用を可能にするデバイスが必要とされている。
【０００８】
変形性関節炎の治療のための特定の他のアプローチにおいては、外部デバイス（例えば、ブレースまたは固定具）を用いて、関節の骨の動きを制御するかまたは交差負荷を関節に付加して、負荷を当該関節の片側から他方へと移動させる。複数のこのようなアプローチにおいては、痛みの低減において一定の成功は得られているものの、患者コンプライアンスの欠如および前記デバイスによる疾患関節の自然運動および機能の促進および支持が不可能であることが、これらの外部ブレースにおいて問題となっている。
【０００９】
変形性関節炎の治療のための特定の従来からのアプローチの場合、関節の多様な構造の基本機能全てをその独自の運動と関連して考慮することもできていない。最終的に成功するアプローチにおいては、関節における負荷および動きへの対処に加えて、解剖学的形態の減衰機能およびエネルギー吸収機能を認識すべきである。生体関節により伝達される負荷を低減するように設計された従来のデバイスの場合、比較的高剛性の圧縮不可能な構造を用いることが多い。機械的エネルギー（Ｅ）は、距離（ｓ）を通じて送られる力（Ｆ）による作用である（すなわち、Ｅ＝Ｆxｓ）。比較的高剛性のデバイス構造の場合、実質的なエネルギー保存が不可能となる。なぜならば、これらのデバイスは、実質的な変形が不可能である（すなわち、実質的な距離を通じて作動しない）からである。このような比較的高剛性の構造の場合、エネルギーは関節に対して保存または吸収されるのではなく、移動する。これとは対照的に、生体関節構造は、異なるコンプライアンス特性の要素（例えば、骨、軟骨、滑液、筋肉、腱、靱帯、および他の組織）によって構成されている。これらの動的要素を挙げると、実質的なエネルギー吸収および保存を可能する比較的適合的な要素（靱帯、腱、流体、軟骨）や、効率的なエネルギー移動を可能とする比較的高剛性の要素（骨）がある。関節内の軟骨は力の付加下において圧縮され、その結果得られた力変位は、軟骨によって吸収されたエネルギーを示す。軟骨内に流体が有る場合、高速付加された負荷に対する応答が硬化し、また、低速付加された負荷への応答が減衰する。このようにして、軟骨は、エネルギーの吸収、保存および放散をもたらす機能を有する。
【００１０】
上記用途を念頭において、身体解剖学的形態への取り付けのための効果的な構造の開発が必要であることが分かっている。この構造は、身体解剖学的形態に適合し、身体解剖学的形態と協働して、所望の負荷低減、エネルギー吸収、エネルギー保存、およびエネルギー移動を達成する。前記構造は、連接関節上において補完的構造に取り付けられるベース部も提供する。
【００１１】
これらの移植構造を最適に機能させるためには、これらの構造に起因して身体内の対向する組織における混乱が発生してもいけないし、また、その機能が解剖学的組織によって影響を受けてもいけない。さらに、関節を規定する構成要素上の負荷を信頼性を以てかつ耐久的に移動させる必要もある。このような移動は、ベース部構造が確実に解剖学的形態に固定されている場合にのみ、達成することが可能である。また、ベース部の骨接触面積は小さい方が望ましいことも分かっている。このようにして、侵襲性のより低い移植可能な手術を可能とすることができ、外科的時間を低減することができ、患者体内のより多くの要素の変化に同一のベース部ジオメトリによって対応することが可能となる。
【００１２】
よって、移植可能な経関節アセンブリの接続に効果的なベースが必要とされており、該ベースは低減した骨接触表面積または最小限の骨接触表面積によって達成する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
簡潔かつ一般論として、本開示は、ベース部に関する。前記ベース部は、骨に取り付け可能であり、かつ、移植可能な経関節システムとの協働のために利用可能である。１つのアプローチにおいて、前記ベース部により、関節外型の移植可能な吸収材または機械的エネルギー吸収システムの取り付けが容易化される。
【００１４】
一実施形態によれば、前記エネルギー吸収システムの前記ベース部は、大腿骨および脛骨の骨表面と整合するように曲線状にされ、骨ねじによって固定される。１つの特定の実施形態において、前記ベース部の骨接触表面積は、７５０ｍｍ2未満である。一局面において、前記ベース部は、ねじ穴部を全部で３個含む。さらなる局面において、前記ベース部は、単一の穴部を含む。前記単一の穴部は、圧縮ネジを受容するように適合される。特定のベース部は、少なくとも１つ穴部をさらに含み得る。前記少なくとも１つ穴部は、Ｋワイヤ（キルシュナーワイヤ）またはスタインマン牽引釘を受容するようなサイズにされる。
【００１５】
さらなる局面において、本開示のベース部は、止めネジをねじ頭部と共に用い、ベース部を３個のねじ穴部と共に用いて、三角形パターンを形成することを企図する。１つのアプローチにおいて、圧縮ネジを受容する非ねじ穴部は、前記三角形パターンによって規定された領域内において全体的にまたは少なくとも部分的に構成される。１つの企図される大腿ベース部は、３つのねじ穴部を含み得る。前記３つのねじ穴部は、非平行な軌跡を有する軸を全部で３本有する。さらに、前記大腿ベース部は、Ｋワイヤ穴部を含み得る。前記Ｋワイヤ穴部は、圧縮ネジのために提供された非ねじ開口部の軸に対して実質的に平行な軸を有する。脛骨ベース部は、骨に対して垂直な圧縮ネジのための穴部を持ち得る。さらに、前記ベース部の止めネジ穴部の位置および数は、ベース部上のモーメント力を低減しかつ回転防止機能が得られるように、選択される。
【００１６】
また、母集団のうちより大きなセグメントの治療が可能なように、多様なバージョンの大腿ベース部および脛骨ベース部の両方が提供可能であることが企図される。１つの特定のアプローチにおいて、３つのバージョンの大腿ベース部をキットとして提供することができる。このような大腿ベース部は、前記大腿ベース部を骨へと固定する止めネジが前記骨と接触する面と、患者の矢状面に対して垂直な線との間の角度によって特徴付けることが可能である。この点について、４０°、４５°および５０°の角度が企図される。
【００１７】
前記キットとして提供可能な多様な脛骨ベース部は、１１ｍｍバージョン、１４ｍｍバージョンおよび１７ｍｍバージョンを含み得る。このような寸法は、骨から前記特定の脛骨ベース部と関連付けられた玉継ぎ配置構成の回転中心までの距離を示す。
【００１８】
大腿部ベース部および脛骨ベース部は、膝部の連接関節構造および嚢状構造を保存するようにも設計される。よって、前記ベース部を取り外す必要も無く、多様な膝部手術（例えば、片側関節置換術および関節全置換術）を後で行うことができる。
【００１９】
１つの特定の実施形態において、前記ベース部はそれぞれ、骨表面と噛み合うように曲線状形状された内面を有する本体を含む。前記内面は、骨表面と接触し、また、オッセオインテグレーションを促進するために、多孔質、粗面化またはエッチングが施される。オッセオインテグレーションは、移植されたデバイス上およびその周囲における骨成長プロセスであり、オッセオインテグレーションの結果、当該移植物が骨と一体化し、これにより、前記移植物から前記骨への負荷および応力の直接移動が促進される。前記内面は、オッセオインテグレーション組成でコーティング可能である。前記ベース部はまた、前記膝部の構造を回避および保存するような形状にされる。さらに、前記ベース部は、関節上への力を最適に低減するために、運動学的負荷吸収材を位置決めするための骨上の取り付け要素を位置決定するように、構成される。前記ベース部は比較的高剛性の構造であり、金属材料、ポリマー材料またはセラミック材料（例えば、チタン、コバルトクロム、またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはその組み合わせ）から構成され得る。別のアプローチにおいて、前記ベース部は、少なくとも部分的に可撓性材料から形成可能である。
【００２０】
前記ベース部は、ロープロファイル本体を含むことが企図される。前記ロープロファイル本体は概して細長形状であり、第１の端部および第２の端部を含む。第１の端部は、曲線状に終端し、第２の端部は、吸収材配置構成のための取り付け具と噛み合う構造を含む。前記本体は非平面状であり、これにより、前記本体の第２の端部が前記本体の第１の端部よりも隆起している。膝部関節の治療に関連する用途において、前記本体の内面を、大腿骨および／または膝部関節の反対側の脛骨の内面に適合するように、曲線形状にすることができる。前記内面は、他の表面（例えば、大腿骨および脛骨の横方向表面）と噛み合うように、曲線形状にすることもできる。
【００２１】
他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を添付図面と共に読めば、明らかとなる。添付図面は、多様な実施形態の特徴を例示的に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】膝部関節上に取り付けられたエネルギー吸収システムを示す側面図である。
【図２】図１のシステムを示す側面図であり、関節の解剖学的形態は図示していない。
【図３】図１のシステムを解剖学的形態から除去した様子を示す拡大側面図である。
【図４】図３のシステムの大腿ベース部からソケットを取り外した様子を示す拡大側面図である。
【図５】図３のシステムの脛骨ベース部からソケットを取り外した様子を示す拡大側面図である。
【図６Ａ】図４に示す大腿ベース部を多様な角度からみた図である。
【図６Ｂ】図４に示す大腿ベース部を多様な角度からみた図である。
【図６Ｃ】図４に示す大腿ベース部を多様な角度からみた図である。
【図６Ｄ】図４に示す大腿ベース部を多様な角度からみた図である。
【図６Ｅ】図４に示す大腿ベース部を多様な角度からみた図である。
【図７】大腿ベース部の３つの実施形態を示す斜視図である。
【図８Ａ】図５に示す脛骨ベース部の多様な連結図である。
【図８Ｂ】図５に示す脛骨ベース部の多様な連結図である。
【図８Ｃ】図５に示す脛骨ベース部の多様な連結図である。
【図８Ｄ】図５に示す脛骨ベース部の多様な連結図である。
【図８Ｅ】図５に示す脛骨ベース部の多様な連結図である。
【図９】脛骨ベース部の３つの実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
身体解剖学的形態への取り付けのためのベース部に関する多様な実施形態が開示される。好適なアプローチにおいて、関節外型の移植可能な機械的エネルギー吸収システムを身体解剖学的形態へと取り付けるための大腿ベース部および脛骨ベース部が提供される。
【００２４】
特定の実施形態において、前記大腿ベース部および脛骨ベース部はそれぞれ、大腿骨および脛骨の内面に整合するような形状にされる。これらのベース部ロープロファイル設計および曲線状表面を有するため、骨表面への取り付け時における前記ベース部のプロファイルが最小化され、また、隣接する軟組織が前記ベース部上において無傷のまま動くことが可能になる。これらのベース部は、１つ以上の締結要素により、骨表面に固定される。
【００２５】
前記ベース部は、膝部または他の関節（例えば、指、つま先、肘、臀部、足首）にこのような力を低減するために用いられる関節外型の移植可能な吸収材または機械的エネルギー吸収システムをアンカー固定するような構成にすることができる。前記ベース部はまた、連接関節および嚢状構造を回避しつつ、関節外型の移植可能な吸収材または機械的エネルギー吸収システムから骨にこのような負荷を分散するように設計することも可能である。
【００２６】
多様な形状のベース部が企図され、記載される。さらに、多様なサイズおよび類似の形状のベース部をキット化して医師が利用できるようにすることで、多様なサイズおよび形状の骨への適切な整合を達成することが可能になることが企図される。この点について、３つ以上の異なる大腿ベース部および脛骨ベース部を医師が利用可能であることが企図される。
【００２７】
本明細書中に開示されるベース部の構造は、骨プレートと異なり、別個である。米国整形外科学会による定義によれば、骨プレートとは内副子であり、骨折骨端をまとめて保持するものである。これとは対照的に、本明細書中開示されるベース部は、移植された関節外システムの吸収材に接続されるように設計され、前記吸収材からの負荷を当該関節の記骨へと移動させるように設計される。さらに、骨プレートシステムの負荷条件は、前記システムが取り付けられた骨の生理学的負荷に直接比例し、これとは対照的に、ベース部の負荷条件は、前記骨の生理学的負荷条件とは直接比例せず、前記骨が接続された吸収材の負荷条件に直接比例する。多様な実施形態において、前記ベース部は、前記ベース部を前記骨および／または前記ベース部上の１つ以上のオッセオインテグレーション領域へと接続するために用いられる締結要素を通じて負荷を移動させるように、構成される。前記ベース部は、吸収材が前記ベース部へと取り付けられたときに前記吸収材の所望の運動を達成できるように、関節に隣接する骨上に設計および配置される。
【００２８】
本明細書中に開示されるベース部へのアプローチにおいては、周期的負荷における解剖学的形態の必要性に対処し、詳細には、周期的負荷下における皮質外骨内部成長を達成するアプローチを提供する。特定の開示の用途において、約３ＭＰａ以上の剪断強さが期待できる。
【００２９】
ここで図面を参照する。図面中、類似の参照符号は、類似または対応する部分を指す。より詳細には、図１〜図９を参照して、骨に固定可能なベース部の多様な実施形態が図示されている。本明細書中用いられる「遠位」および「近位」という用語は、連接関節の回転中心に対する位置を指す。
【００３０】
図１は、関節外型の移植可能な機械的エネルギー吸収システム１００の一実施形態を示し、内側膝部関節の変形性関節炎に起因する痛みおよび膝部の動きの減少の症状の治療のために、システム１００を膝部関節に移植した様子を示す。機械的エネルギー吸収システム１００は、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０をそれぞれ含む。連接型吸収材１３０が、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０双方に接続される。図１に示すように、膝部関節は、大腿骨１５２、脛骨１５４および腓骨１５６の接合部において形成される。ベース部１１０および１２０によって接続されると、機械的エネルギー吸収システム１００の吸収材アセンブリ１３０は、大腿骨１５２および脛骨１５４によって規定された膝部関節１５０上への負荷を吸収および低減するように機能することができる。一例によれば、システム１００は、侵襲性を最低限に抑えたアプローチによって皮膚（図示せず）の下側かつ前記関節の外部に配置され、皮下組織中の膝部の内面に配置される。システム１００の場合、骨、軟骨または靱帯の切除は不要である。唯一の骨切除としては、ネジのための穴部の穿孔があるが、これは、ネジ除去の後にすぐに治癒する。
【００３１】
関節の関節面との干渉無く骨上へのベース部１１０および１２０の配置を行うことで、後日にさらなる手術（例えば、全人工膝関節置換術（ＴＫＡ）、片側膝部関節形成術（ＵＫＡ）または他の関節形成手術）を当該関節に対して行うことが可能なようにすることが可能である点も認識されるべきである。手術を後日行うために、吸収材アセンブリ１３０を除去した後または吸収材アセンブリおよびベース部双方を除去した後に、ベース部１１０および１２０を所定位置に残しておくことが可能である。さらに、吸収材アセンブリ１３０を新規吸収材アセンブリと交換する際にも、ベース部を交換する必要は無い。
【００３２】
本明細書中に記載されるベース部１１０および１２０の多様な実施形態は、広範な材料から構成可能である。一実施形態によれば、ベース部の構成材料は、金属、合金、またはセラミック（例を非限定的に挙げると、チタン、ステンレススチール、コバルトクロム、またはその組み合わせがある）である。あるいは、前記ベース部の構成材料は、熱可塑性材料（例を非限定的に挙げると、高性能ポリケトン（例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））または熱可塑性および他の材料の組み合わせがある）である。前記ベース部の多様な実施形態は、比較的高剛性の構造である。好適には、前記ベース部の材料を選択する際には、ベース部の剛性が前記ベース部に隣接する骨の剛性と近似するように選択を行い、これにより応力遮へいを最小化する。
【００３３】
ここで図２を参照して、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０は、多様な表面１７０および１７２を含むことが理解される。表面１７０および１７２は、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０が取り付けられる骨の表面と実質的に整合するように、曲線形状をとっている。さらに、ベース部１１０および１２０を身体解剖学的形態に取り付けるための多様な固定構造（例えば、ネジ１８０、１８２）が企図されることが明らかである。
【００３４】
図２を参照して、大腿骨１５２の内面に固定可能な大腿ベース部１１０が図示されている。しかし、ベース部１１０は、大腿骨１５２の横側または身体の他の解剖学的形態に固定するようにも構成可能であることが認識されるべきである。大腿ベース部１１０は、外面１９０と、内面１７０とを含む。前記ベース部の外面１９０は、ロープロファイルを有し、かつ、ベース部の骨への固定時において周囲組織を傷つけ得る任意の突起または表面を無くすように曲線状にされる。内面１７０および外面１９０は、同一平面を共有せず、異なる機能を提供し、骨形状および外面に適合する内面により、骨と吸収材アセンブリ１３０との間の円滑な遷移が可能となる。大腿ベース部１１０の外面１９０の近位端は、広筋内側方向の下側に存在し得、広筋内側方向の筋肉がベース部の外面上において滑って移動することが可能なように設計される。
【００３５】
大腿ベース部１１０は、大腿骨上において、膝部回転中心が大腿部連接部（例えば、吸収材アセンブリ１３０の玉継ぎ関節２０４）の回転中心に対して整合可能なような位置に配置されることが意図される。一実施形態によれば、ベース部１１０は、吸収材を大腿ベース部１１０へと接続させる（以下に説明する）取り付け構造２２０が膝部の回転中心の前方および上方に配置されるように、大腿骨１５２の内側上顆に取り付けられる。このような位置に吸収材１３０を取り付けることで、歩行における踵接地期と趾尖離地期との間の「直立姿勢」期または体重負荷時期において関節外機械的エネルギー吸収システム１００が力を低減することが可能になる。あるいは、ヒト歩行の異なる歩行サイクル間において力を低減できるよう、大腿骨上の別の位置に大腿ベース部を取り付けることも可能である。
【００３６】
図３に示すように、大腿ベース部１１０は概して細長形状であり、第１の曲線状端部１９３と、第２の四角形状の取り付け端部１９５とを含む。第２の四角形状の取り付け端部１９５は、隆起状となっており、これにより骨表面から吸収材１３０を浮き上がらせることで、吸収材と、膝カプセルおよび膝部関節の関連構造との間の接触を回避する。ベース部１１０の本体は曲線状部を含み、四角形状の第２の端部１９５は、第１の端部１９３に対して角度を以て配置される。吸収材１３０は、関節カプセルの表面から約２〜１５ｍｍだけオフセットされることが企図される。１つの特定の実施形態において、関連ソケット構造２００と接続可能な第２の端部１９５全体を、膝部の嚢状構造からオフセットさせる。よって、システム１００は、関節外であるかまたは膝部の嚢状構造の外部である。システム１００はまた、経関節であるか、または、関節の関節構造にわたって延びる。一実施形態において、第２の端部１９５は、前記嚢状構造から約３ｍｍだけオフセットするように設計される。別のアプローチにおいて、前記オフセットは、前記嚢状構造から約６ｍｍである。従って、膝部構造（例えば、前十字靱帯（ＡＣＬ）、後十字靱帯（ＰＣＬ）、鵞足腱）を保持しかつ後日の外科手術（例えば、ＴＫＡまたはＵＫＡ）を可能にしつつ、ベース部１１０により、膝部関節上に関節外デバイスを位置決めすることが可能になる。
【００３７】
図２中、脛骨１５４の内面に取り付け可能な脛骨ベース部１２０の実施形態も図示される。図示のように、脛骨ベース部１２０は、全体的に細長形状と、曲線状端部とを含む。本体１９２の外面は凸状曲線状であり、前記本体の中心は、前記本体の縁部よりも肉厚である。脛骨ベース部１２０はまた、丸みを帯びた縁部を含む。この丸みのある縁部は、ベース部の脛骨１５４への接続時に周囲組織を損傷し得る鋭い突起部を最小化するためのものである。前記本体は、丸みを帯びた第１の端部１９６と、四角形状の第２の端部１９８とを含む。四角形状の第２の端部１９８により、前記本体の細長部に対する角度が規定される。多様な実施形態において、第２の端部１９８は、骨から空間を空けて配置されかつ吸収材１３０に取り付けられるように、構成される。前記本体の下側１７２は、脛骨ベース部１２０の一部であり、脛骨と接触する。四角形状の端部１９８は、前記骨から内側方向にオフセットする。
【００３８】
図３〜図５中に最良に示すように、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０の四角形状の第２の端部１９５および１９８は、ソケット構造２００および２０２と噛み合うような形状にされる。１つのアプローチにおいて、ソケット２００および２０２はそれぞれ、柱２１０を含む。柱２１０は、ベース部１１０および１２０の四角形状端部内に形成された対応するボア２２０および２２２に圧入される。ソケット２００および２０２は、図２中に最も明確に示すように、吸収材１３０の端部を形成する球構造を受容する。
【００３９】
図６Ｂおよび図８Ｂ中に最も明確に示すように、ベース部１１０および１２０の内面１７０および１７２は、骨接触表面１７０および１７２と、曲線状オフセット表面１７４および１７６とを含み得ることが企図される。骨接触表面１７０および１７２は、骨表面に整合しかつ骨表面と直接接触するような形状にされる。曲線状オフセット表面１７４および１７６は、骨接触表面と、四角形状の取り付け端部１９５および１９８との間に設けられる。これらの内側曲線状オフセット表面１７４および１７６は、骨と接触しないように設計され、これにより、脛骨連接部（例えば、玉継ぎ手２０４および２０６）が関節から内側方向にオフセットするようにする。内側骨接触表面１７０および１７２は、典型的な患者の大腿骨の形状に整合するように、前方から後方への方向および上方から下方への方向において曲線状にされ得る。一実施形態によれば、内側骨接触表面１７０および１７２は、身体中の長骨の皮質へのオッセオインテグレーションを誘発させる１つ以上の組成を含む。追加的にまたは代替的に、オッセオインテグレーションを向上させるために、内側骨接触表面１７０および１７２に粗面化またはエッチングが施され得る。ベース部１１０および１２０の内側骨接触表面は、骨表面積に適合する。骨接触表面積の量は、負荷によって異なり得る。図示の例において、骨接触表面積の量は、６０ｌｂｓの負荷に起因して発生する予測剪断力を支持し、かつ、骨からベース部を浮き上がらせる傾向を発生させるベース部上への曲げモーメントおよび張力を無効化することができる。新規のベース部形状および向上したネジ配置構成によって適合性および固定性が向上しているため、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０によって得られる骨接触表面１７０の表面積は、他のベース部よりもずっと小さい。オッセオインテグレーションのために、ベース部において所望される骨接触表面積は、吸収材上への負荷量と、骨とベース部との間の界面の計算された剪断強さとに基づいて決定される。例えば、大腿ベース部１２０の内側骨接触表面１７０の表面積は、大腿骨への固定を確実にするために６５０ｍｍ2未満、好適には５００ｍｍ2未満であり、運動学的負荷吸収材１３０が４ｍｍ圧縮した際に６０ポンドを支持することが可能である。他の実施形態においてはより大型の表面が用いられ得るため、ベース部内に安全率を盛り込んでもよい。例えば、大腿ベース部は、約３５０ｍｍ2のオッセオインテグレーション表面積を含み得る。外科医が利用することが可能なベース部形状は数が限られ、またサイズも限られていることが多いため、ベース部を骨にぴったりと整合させることは必ずしも達成することができない。ベース部のサイズが小さくなるほど、骨形状と整合させるべき表面積も小さくなるため、より少数のベース部によって適切な整合を達成することができる。このようにして、同一数のベース部により、より多数の患者解剖学的構造に対応することが可能になる。
【００４０】
本明細書中、圧縮ネジの使用について記載するが、記載の方法およびシステムは、圧縮ネジを用いずに用いることも可能であり、止めネジを配置しつつ圧縮を可能にするように設計された器具の代替物も用い得る。
【００４１】
脛骨ベース部１２０を大腿骨に確実に固定し、４ｍｍだけ圧縮した運動学的負荷吸収材１３０において脛骨ベース部１２０が６０ポンドを支持できるようにするために、骨接触内面１７２は、脛骨への確実な固定を得るために、７５０ｍｍ2未満、好適には７００ｍｍ2未満である。
【００４２】
特定の実施形態において、前記吸収材から前記ベース部へと移動する負荷は、経時的に変化し得る。例えば、初期に前記ベース部が骨へと固定された場合、締結要素が、負荷全てを支持する。時間経過と共に、前記ベース部およびその下側の骨のオッセオインテグレーションが進行するにつれて、前記締結要素およびオッセオインテグレートした表面双方が、移植システムからの負荷を支持する。また、前記ベース部の負荷は、屈曲角度に応じて、また患者の活動に基づいて関節の動きを変える。
【００４３】
大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０は、複数の開口部を含む。前記複数の開口部のサイズは、前記ベース部を骨に永久固定する際に用いられる締結要素を受容できるようなサイズである。これらの開口部により、締結要素（例えば、圧縮ネジおよび／または止めネジ）を受容することが可能な貫通穴部が規定される。これらの開口部は、前記ベース部を骨から取り外す際に必要な牽引力をさらに最大化するために、異なるボア軌道を持ち得る。異なるボア軌道が図示されているが、ネジ間の干渉が回避できる限り、同一の軌道を用いてもよい。別の実施形態において、前記開口部の数および軌道は変更可能である。
【００４４】
図６Ａ〜図６Ｅに示すように、大腿ベース部１１０は、複数の開口部２３０ａ、２３０ｂ、２３２、２３４ａ、２３４ｂおよび２３４ｃを含む。開口部２３０ａおよび２３０ｂの直径は、骨上にベース部１１０を一時的に配置する際に用いられる標準的なＫワイヤまたはスタインマン牽引釘を受容できるサイズの直径である。開口部２３２および２３４ａ〜２３４ｃのサイズは、ベース部１１０を骨に永久固定する際に用いられる締結要素を受容できるサイズである。開口部２３２は、圧縮ネジ１８０（例えば、海綿状骨ねじ）のための貫通穴部を規定する。前記圧縮ネジに起因して、前記ベース部の下側の骨が圧縮される。開口部２３４ａ〜２３４ｃは、止めネジ１８２を受容するように構成される（図２を参照）。止めネジ１８２は、ねじ頭部を含み得る。前記ねじ頭部は、ねじ止めネジ穴部２３４ａ〜２３４ｃと係合し、圧縮ネジが行うような骨圧縮は提供しないことが多い。ねじ頭部および対応するねじ開口部を備えた止めネジについて説明してきたが、締結以外の様式（例えば、ベース部上へのスライドロックまたは挿入可能なロック要素）によってベース部に固定される頭部を有する他の種類の止めネジも公知である。一実施形態において、止めネジ開口部２３４ａ〜２３４ｃはねじであり、Ｋワイヤ穴部２３０および圧縮ネジ開口部２３２はねじではない。Ｋワイヤ穴部２３０ａの軌道または軸は、圧縮ネジ穴部２３２の軌道または軸に対して平行である。図示のように、大腿ベース部１１０の四角形取り付け端部１９５の近隣において、２つの止めネジ開口部２３４ａおよび２３４ｂａが締結具を受容するように配置されており、これにより、前記ベース部が前記骨に確実に固定され、また、前記締結具の緩みに繋がり得る牽引力および他の力に対する抵抗が最大化する。第３の止めネジ穴部２３４ｃがその他２つから空間を空けて配置され、ベース部１１０の第１の端部１９３のより近隣に設けられる。３つの止めネジ穴部２３４ａ〜２３４ｃをベース部１１０上の三角形配置構成内に配置することで、締結具位置における骨質が最大化し、また、前記ベース部または前記締結具の緩みに繋がり得る前記ベース部へのモーメントおよび力双方が低減する。
【００４５】
本出願における多様なエネルギー吸収デバイスを保護カバーまたはシースの無い状態で図示しているが、これらのエネルギー吸収デバイスを保護カバーまたはシース内に設けることで、移動要素が周囲組織と衝突するのを保護することができ、前記デバイスが周囲組織を傷つけることを回避できることが企図される。ベース部１１０および１２０は、取り付け手段（例えば、シースをベース部に取り付けるために用いられる締結具を受容する穴部２３８）を備え得る。
【００４６】
圧縮ネジ穴部２３２は、大腿ベース部１１０の中央に位置しかつ止めネジ穴部２３４ａ〜２３４ｃによって形成された三角形内に少なくとも部分的に位置するように、主に配置される。圧縮ネジ穴部２３２のねじ込みを解除し、圧縮ネジ穴部２３２を圧縮ネジ１８０の形態の締結構造を受容する第１の穴部として機能させて、ベース部１１０を骨に対してきつく牽引することが企図される。大腿ベース部１１０を骨に対してこのように構成した後、止めネジ１８２を用いて、ベース部１１０を所定位置に配置する。止めネジ穴部２３４ａ〜２３４ｃはそれぞれ、内側方向に収束しかつ非平行な軌道において位置決定され（すなわち、止めネジ１８２それぞれの軌道は、その他の止めネジそれぞれとの挿入方向において収束し）、これにより、骨固定強度が増す。Ｋワイヤ穴部２３０および圧縮ネジ穴部２３２の軌道は平行になっており、これにより、圧縮ネジ２３５による初期固定時におけるベース部１１０の変位が低下または排除される。また、Ｋワイヤ穴部２３０の軌道が平行になっていることで、ネジ固定後に穴部内のＫワイヤが結合する事態も実質的に回避される。さらに、ベース部１１０の第１の端部１９３の近隣に第３の止めネジ穴部２３４ｃを配置することで、回転防止機能も得られる。開口部２３４ａ〜２３４ｃのボア軌道を異ならせることで、前記ベース部を骨から取り外す際に必要な牽引力をさらに最大化させることができる。別の実施形態において、前記開口部の数および軌道は変更可能である。
【００４７】
大腿ベース部１１０には、柱アクセスポート２４０も設けられ得る。柱アクセスポート２４０は、ベース部１１０の四角形状の取り付け端部１９３の近隣に設けられる。柱アクセスポート２４０のサイズは、ソケット構成要素２４０の柱２１０をベース部１１０内に引き込むことによりソケット構成要素２４０（図４を参照）をベース部１１０にロックすることを可能にするツール（図示せず）を受容できるサイズである。開口部２３２および２３４ａ〜２３４ｃを座ぐりすることで、図２に示すように締結要素をベース部本体の表面の下側に設けることが可能になることがさらに認識される。１つの特定のアプローチにおいて、開口部２３２および２３４ａ〜２３４ｃのサイズは、４．０ｍｍのネジに対応できるようなサイズである。他のアプローチにおいて、前記開口部のサイズは、３．５ｍｍネジ、４．５ｍｍネジ、５．０ｍｍネジまたは６．５ネジに対応できるようなサイズである。
【００４８】
図６Ｂは、大腿ベース部１１０の内面１７０を示す。オッセオインテグレーションの向上のために、内面骨接触表面１７０に粗面化またはエッチングを施すことが可能である。あるいは、骨成長を促すための他の方法で内面骨接触表面１７０を変更することも可能である。一例において、骨形態形成タンパク質２（ＢＭＰ−２）、ヒドロキシアパタイト（ＨＡ）、チタン、コバルトクロムビード、他の任意の骨生成物質または２つ以上のコーティングの組み合わせにより、内面骨接触１７０をコーティングすることができる。一実施形態によれば、厚さが約０．０２５ｉｎ．±０．００５ｉｎ．であるチタンプラズマスプレーコーティングを内側骨接触表面１７０に塗布する。別の実施形態において、厚さが約３５μｍ±１０μｍであるＨＡプラズマスプレーを塗布することで、オッセオインテグレーションを促進する。骨と接触していない前記ベース部の内面部分（前記ベース部の曲線状オフセット表面１７４を含む）については、骨接触表面におけるオッセオインテグレーションを向上させるような同一方法で加工してもよいし、あるいは、このような加工を行わなくてもよい。
【００４９】
図６Ｃ〜図６Ｅに示すように、内面１７０は、ベース部１１０の第１の端部１９３において第１の曲率半径を有し、内面１７０の第２の端部１９５において第２の曲率半径を有する。第１の曲率半径は、第２の曲率半径と異なり得る。さらに、第１の端部１９３からベース部１１０の第２の端部１９５へと移動する際の内面１７０の形状は概してらせん状である。すなわち、内面１７０は、前記内面の上部から前記内面の下部へと移動する際に捻れ形状を有する。このようならせん状の内面１７０は、遠位方向に（大腿骨を下方方向に）移動し、後方方向に（前方から後方へと）移動する際、遠位内側方向大腿骨の形状に概して追随する。そのため、このような曲線状形状の内面１７０により、ベース部１１０の大腿骨の内面への固定時におけるプロファイルの全体的低減が支援される。さらに、内面２８の整合的曲線形状により、大腿ベース部１１０が大腿骨と接触する表面積が増加し、これにより、負荷分散が向上する。また、曲線形状の外面１９０により、吸収材１３０と大腿ベース部１１０との間の遷移、前記ベース部と骨との間のとの間の遷移が軟化し、また、皮膚、筋肉および他の解剖学的形態が前記ベース部上をより円滑に移動することが可能になる。
【００５０】
患者の解剖学的構造に対応できるよう、２つ以上のバージョンの大腿ベース部１１０が提供可能であることが企図される。２つ以上のバージョンの大腿ベース部１１０は、異なる形状および／またはサイズの１組のベース部を形成する。異なる形状および／またはサイズのベース部はモジュール式であり、これらのベース部のうち任意の１つを同一吸収材と共に利用することが可能である。一例において、３つのベース部形状を提供し、４０°ベース部１１０ａ、４５°ベース部１１０ｂおよび５０°ベース部１１０ｃとして設計する（図７を参照）。これらの角度は、止めネジ２３４が骨と接触する３つの点によって形成された面と、患者の矢状面（関節を貫通する垂直Ａ−Ｐ面）に対して垂直な線との間の角度を示す。大腿ベース部１１０は実質的に同じサイズおよび形状であるが、大腿ベース部１１０はそれぞれ、ベース部に取り付けられた玉継ぎ関節の回転中心の周囲を５度だけ回転する（図１および図２を参照）。このようなバージョンの大腿ベース部を用いることで、所望の位置の回転中心を達成できるように、前記ベース部を各個々の患者に合わせて選択および配置することが可能になるため、運動学的側面が向上する。玉継ぎ関節２０４の回転中心を所望の位置に配置できることで、異なる患者骨ジオメトリに合わせて、動き範囲および所望の運動を向上させることが可能になる。取り付け端部１９５を所望の位置に配置することは、所望の運動を達成するためにも重要である。大腿部玉継ぎ関節２０４を所望の位置に配置することで、動き範囲全体における骨と吸収材１３０との間のクリアランスの制御が可能になり、吸収材とソ関節窪み部との衝突無く膝部の動き範囲全体を得ることも可能となる。一例において、大腿部玉継ぎ関節２０４の回転中心の所望の位置は、膝部関節のＸ線撮影回転中心から前方かつ遠位にある位置である。膝部関節の回転中心は、Ｂｌｕｍｅｎｓａｔｔ’ｓｌｉｎｅの中点を位置決定することにより、近似化することが可能である。前記大腿部玉継ぎ関節の回転中心は、骨から所望のオフセット距離だけ離隔した位置に配置することも可能である。このオフセット距離は、約２〜１５ｍｍ（好適には、約５〜１２ｍｍ）である。
【００５１】
本明細書中記載される移植可能な機械的エネルギー吸収システムは、２本の自在継ぎ手を含み、合計で７度の自由度を有する。すなわち、これらの２本の自在継ぎ手はそれぞれ、３度の自由度を有し、吸収材は１度の自由度を有する。しかし、他の関節組み合わせを用いて、移植可能なエネルギー吸収システム（例えば、自由度が５度または６度のシステム）を形成することも可能である。
【００５２】
図面中、左膝の内側に配置されるように設計された、移植可能な機械的エネルギー吸収システムを図示してきた。大腿ベース部１１０の鏡像を作製すれば、膝部の内側区画上への負荷の排除または低減の目的のために、右大腿骨の内面に固定することが可能であることが理解される。別の実施形態において、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０および吸収材１３０は、左大腿骨または右大腿骨の横方向表面に固定可能でありかつ前記膝部の横方向区画上への負荷を低減するように、構成することが可能である。さらに別のアプローチにおいて、移植可能な機械的エネルギー吸収システムは、左膝部関節または右膝部関節ありは他の関節の横方向面および内面双方に固定可能である。
【００５３】
図８Ａ〜図８Ｅに示すように、脛骨ベース部１２０は、複数の貫通穴部２３２、２３４ａ〜２３４ｃおよび２３６も含む。非ねじ穴部２３２のサイズは、圧縮ネジ１８０を受容するようなサイズにされ（図２を参照）、３つのねじ穴部２３４ａ〜２３４ｃは、止めネジ１８２を受容するように設計される。圧縮ネジ穴部２３２は、脛骨ベース部１２０の中央に存在しかつ止めネジ穴部２３４ａ〜２３４ｃによって形成された三角形内に少なくとも部分的に存在するように、主に配置される。これら３つの開口部２３４ａ〜２３４ｃは、締結要素の軌道を異ならせることで牽引力を最大化し、これにより脛骨ベース部１２０が骨から離隔する可能性を最小化するように、位置決定される。一実施形態によれば、脛骨ベース部１２０内の止めネジ１８２の軌道は、穴部軌道（軸）および対応する止めネジがベース部上への剪断負荷力に対して垂直であるかまたは実質的に垂直であるかあるいは隣接骨表面に対して垂直であるように、位置決定される。これらのネジ軌道は、関節空間および／または後方関節構造が妨害される可能性を最小化できるように、設計される。
【００５４】
大腿ベース部の場合と同様に、開口部２３２および２３４ａ〜２３４ｃを座ぐりすることで、締結要素頭部を図２に示すように本体表面の下側に配置することが可能になる。一実施形態によれば、開口部２３２および２３４ａ〜２３４ｃのサイズは、直径４．０ｍｍの締結要素を収容できるようなサイズである。他の実施形態において、開口部２３２および２３４のサイズは、直径３．５ｍｍ、直径４．５ｍｍ、直径５．０ｍｍまたは他の直径の締結要素を収容できるようなサイズである。
【００５５】
一実施形態によれば、大腿ベース部１１０の移植を行うための条件としては、患者の骨に最も近接して収容できるベース部を選択し、かつ、前記大腿部玉継ぎ連接部を所望の位置に位置決めし、前記ベース部を前記骨上に配置し、Ｋワイヤを開口部２３０ａを通じて挿入して前記所望の位置を保持し、圧縮ネジ１８０を挿入した後に止めネジ１８２を挿入することが可能でなければならない。最適な大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０を選択するには、放射線学的評価を行い、異なるベース部の複数のトライアルに対してマニュアル試験を行い、複数のベース部を示すベース部テンプレートを作製し、または上記または他の方法の組み合わせを行うことができる。
【００５６】
大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０を骨に固定する際にネジを用いているが、当業者であれば、当該分野において公知または開発されている任意の締結要素をネジ固定に加えてまたはネジ固定の代替法として用いて、所望の固定を達成することが可能であることを理解する。前記ベース部と共に利用することが可能なさらなる器具および方法が、米国特許出願第６１／２５９，０５２号（名称：「Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｌａｎｔｉｎｇ  ａｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」）中に詳述されている。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
【００５７】
脛骨ベース部１２０は、複数の穴部２３６も含み得る。複数の穴部２３６は、ベース部１２０を脛骨上へと整合させる際に利用可能であり、構造（例えば、Ｋワイヤ）を受容できるようなサイズにされる。任意選択的に、ベース部１２０は、骨内部成長を促進するための複数の穴部、歯部または他の表面フィーチャ（図示せず）を含み得、これにより、ベース部安定性を向上させる。
【００５８】
図８Ｂ〜図８Ｅ中に最良に示すように、脛骨ベース部１２０の内側骨接触表面１７２は、６０ｌｂｓの支持負荷およびベース部上の他の力に起因して発生する予測剪断力を支持するために必要な骨表面に対するベース部を示す。オッセオインテグレーションを向上させるために、内側骨接触表面１７２に対し、粗面化を施すことができる。代替的にまたは追加的に、骨成長促進のために内面１７２をコーティングすることが可能である。例えば、内面１７２を骨形態形成タンパク質２（ＢＭＰ−２）またはヒドロキシアパタイト、チタン、コバルトクロムビードによってコーティングすることが可能である。内側骨接触表面１７２は、脛骨形状と整合する曲線状表面であり、ベース部１２０と脛骨との間の良好な接触を促進する。そのため、前記内面により、脛骨ベース部１２０は、前記ベース部から脛骨への負荷力をより良好に吸収し、移動させる。前記骨と接触していない脛骨ベース部１２０の内面部分（前記ベース部の曲線状オフセット表面１７６を含む）については、骨接触表面１７２と同様に骨接触表面におけるオッセオインテグレーション向上のために加工してもよいし、あるいは、このような加工を施さなくてもよい。
【００５９】
脛骨ベース部１２０は、骨に取り付けられた際に、概してロープロファイルをとる。ベース部１２０は、重要な解剖学的形態（例を非限定的に挙げると、内側側副靭帯）を保存するように、脛骨内面に取り付けられる。脛骨ベース部の形状は、脛骨の前方内面上に残留しかつ脛骨の後方面上の重要な解剖学的構造を回避するように、設計される。
【００６０】
図２に最良に示すように、ベース部１２０の第２の端部１９８は、脛骨表面からオフセットしており、これにより、解剖学的構造を回避しかつロープロファイルのベース部を維持しつつ、吸収材が動き範囲全体において移動することが可能になる。脛骨ベース部１２０および大腿ベース部１１０は、吸収材面が大腿部の内面と脛骨顆頭とを接続する線に対して実質的に平行となる位置において前記吸収剤を受容するように、共に構成される。
【００６１】
図示の脛骨ベース部１２０は、左脛骨の内面に固定されるように構成される。当業者であれば理解するように、ベース部１２０の鏡像を右脛骨の内面に固定することが可能である。異なる解剖学的形態の患者に合わせて、脛骨ベース部１２０を２つ以上のバージョンで提供することが可能である。これらの２つ以上のバージョンの脛骨ベース部１２０は、異なる形状および／またはサイズの１組のベース部を形成する。異なる形状および／またはサイズのベース部はモジュール式であり、これらのベース部のうち任意の１つを同一吸収材と共に利用することが可能である。一例において、３つのバージョンの１１ｍｍベース部１２０ａ、１４ｍｍベース部１２０ｂおよび１７ｍｍベース部１２０ｃ（図９を参照）が提供される。これらの寸法識別子は、脛骨から脛骨ベース部１２０に取り付けられた脛骨球関節２０６の回転中心への距離を示す（図１および図２も参照）。これらの脛骨ベース部１２０は実質的に同一のサイズおよび形状であるが、それぞれ前記骨の上方に３ｍｍだけ平行移動しており、これにより前記３つの異なるバージョンを形成する。これらの新規なバージョンのベース部により、所望の位置の回転中心を達成できるようにベース部を配置することが可能になるため、運動が向上する。脛骨球関節２０６の所望の回転中心の選択については、吸収材と解剖学的関節との間のクリアランスが制御可能でありかつ関節窪み部と吸収材との衝突が回避できるように、選択を行う。
【００６２】
一実施形態によれば、脛骨ベース部１２０を移植するには、先ず、患者の骨および関節解剖学的形態を最も近接して収容できるベース部を選択する。これを行うには、脛骨ベース部を大腿ベース部から設定距離を空けて配置する。両者間の距離は、吸収材長さによって規定される。この距離は、吸収材圧縮および患者活動に応じて異なり得る。脛骨ベース部１２０を脛骨上に配置した後、大腿ベース部１１０の固定において用いた方法と同様の方法により、１つ以上のＫワイヤ、圧縮ネジ１８０および／または止めネジ１８２を挿入する。
【００６３】
１つの特定の用途において、大腿ベース部１１０および脛骨ベース部１２０は、比較的小さな面積を占有するように設計される。その結果、手術の侵襲性が低くなり、ベース部の移植に必要な切開部も小さくすることができる。ベース部の小型化により、手術時における骨膜上昇レベルも低くすることが可能となり、手術侵襲性が低くなる。また、より小型のベース部を用い、関連する切開時間も短くなり、用いる挿入用ネジも少数ですむため、外科的所要時間も短縮化される。移植手術の向上に加え、より小型のベース部により、より広範囲の患者解剖学的構造に対応することが可能になり、また、同一数のバージョンのベース部で、より多数の患者に対応することも可能になる。このようにベース部の整合を向上することができたのは、骨部に近接させる必要のある表面積を低減できたためである。
【００６４】
単一の中央圧縮ネジを周囲の止めネジと共に固定のために用いることで、これらのネジのみによって固定が実質的に可能になり、ベース部と骨との間の必要なオッセオインテグレーションを最小化することができる。このように、固定において重要であるのは、表面積増加ではなく、ネジ固定の向上である。
【００６５】
機械的エネルギー吸収システム１００について、内側膝部上への負荷低減のために用いるものとして例示してきたが、機械的エネルギー吸収システム１００は、横方向膝部および他の関節（例えば、指、手、つま先、脊椎、肘、臀部および足首）においても利用可能である。上記の用途のうちいくつかにおける使用に適した他のベース部構成および形状を挙げると、米国特許公開第２００８／０２７５５６２号中に開示されたものがある。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
【００６６】
上述した多様な実施形態は、ひとえに例示目的のために示したものであり、特許請求に記載の発明を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者であれば、例示的実施形態ならびに本明細書中に図示および記載の用途以外にも、多様な改変および変更が、以下の特許請求の範囲に記載される発明の真なる意図および範囲から逸脱することなく、特許請求に記載の発明において可能であることを容易に認識する。この点について、開示の実施形態のうち特定の実施形態からの多様な機能を開示の実施形態の他の機能において用いて、所望の構造を得ることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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