(57)【要約】本発明は、周囲の骨又は線維組織に対する界面を限定する外面を有する人工器官素子に関し、人工器官素子は組織成長のための少なくとも１つの内部固定用キャビティと少なくとも１つの刃物ガイド手段を備えている。ガイド手段及び固定用キャビティは、人工器官素子の外面で限定された人工器官素子のほぼ外周／周縁内に位置決めされる。固定用キャビティ及びガイド手段は相互接続され、固定用キャビティ及び／又はガイド手段の少なくとも１つが、素子内へと組織が成長するための外面開口を有している。
2008512137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨又は線維組織を囲む界面を限定する外面を有し、組織の成長のための少なくとも１つの固定用内部キャビティと刃物用の少なくとも１つのガイド手段とを備えた人工器官素子であって、ガイド手段及び固定用キャビティが人工器官素子外面で限定される人工器官素子のほぼ周囲／外周内に位置決めされること、固定用キャビティ及びガイド手段が相互接続されること、及び、固定用キャビティ及び／又はガイド手段の少なくとも１つが、素子内への組織の成長のために外面に開口を有していることを特徴とする人工器官素子。
【請求項２】
ガイド手段が、窪み、溝、空洞、ガーター溝、トンネル又は導路で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の人工器官素子。
【請求項３】
固定用キャビティが、最大径が０．１ｍｍよりも小さい細孔、孔、長孔、ガーター溝、導路又は細孔で構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の人工器官素子。
【請求項４】
固定用キャビティが、ガイド手段内面の少なくとも一部を覆う表面層に設けた細孔であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項５】
固定用キャビティがガイド手段に対して角度をなして方向付けられ、好ましくはガイド手段に直交していることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項６】
ガイド手段が素子長手方向に延び、固定用キャビティが素子横方向に延びることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項７】
固定用キャビティが素子長手方向及び横方向の両方に延び、各々が、人工器官素子の外面に長手方向開口を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項８】
ガイド手段が素子外面付近に位置決めされており、各ガイド手段が外面に１つの長手方向開口を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項９】
外面が滑らかであることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１０】
ガイド手段が少なくとも素子の基部に、少なくとも半円形の断面を有することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１１】
ガイド手段及び／又は固定用キャビティの断面が長手方向に沿って均一又は不均一であることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１２】
固定孔の少なくとも１つが人工器官素子外面付近の先尖構造を備え、その先尖構造が切断装置の機能を有することを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１３】
ガイド手段の上端にねじ山が付けられていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１４】
ガイド手段の少なくとも主要部にねじ山が付けられていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１５】
ガイド手段が素子の両側にある導路であり、キャビティ孔が両側の導路を接続すること、及び、素子上端のカラーに各導路につながる通し開口を備えたことを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１６】
骨格の復元、  
股関節、膝、肩及び肘などの上下端の、大きな滑膜関節  
口内のインプラント
のために使われることを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれかに記載の人工器官素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人工器官素子全般に関する。本発明の人工器官素子は、骨などの生体組織への人工器官素子固定方法が活用される関節交換外科手術に適用可能である。本発明による人工器官素子の構成は、必要と思われる場合の人工器官素子の脱着を容易にする。
【背景技術】
【０００２】
股関節、膝又は肩などの大きな滑膜関節の関節交換外科手術では、人工器官素子は骨セメントにより、又は圧力填めなどのセメントなし固定により、又は線維及び骨外殖若しくは細孔内内殖での固定により骨に固定できる。今のところ、骨セメントでの固定が年配の患者と若年の患者の双方に対して最良の長期結果をもたらしているので、セメント付け素子よりもセメントなし素子が取り外されることが多く、その後で適切な交換外科手術をすることが必要不可欠である。
【０００３】
交換外科手術を成功させるためには、できるだけ多くの骨素材を維持する必要があると思われる。従って、理想的には、セメントなし人工器官素子は、骨などの生体組織に対し適切且つ確実に固定でき、しかも、交換外科手術を成功させるために生体組織素材を無駄に損なうことなく、取り外せるよう構成されるべきである。本発明の目的はこれらの要件を満たすことにある。
【０００４】
骨外殖するように複数のギザギザ部又は隆起部を有する人工器官素子でセメントなし固定をすると、大腿骨などの骨に対し良好な固定となり得、斯かる素子の取り外しが非常に難しい場合がある。しかし、斯かるギザギザ部又は隆起部があっても、素子と組織との界面で微動が起きるのを防ぐことはできない。微動は患者の歩行に痛みをもたらすので、昨今は、これらの微動をなくすか、少なくとも最小限にすることが必要とされる。又、このような不安定さは骨の復元にとって望ましくないことになるので、斯かる構成は患者に良い結果をもたらさない。
【０００５】
人工器官素子の交換は多くの場合必要である。統計資料によれば、初回手術に対して１回から６回の割で斯かる手直しが行われている。このことは、斯かる人工器官素子を良好に取り外す手段の開発が望まれていることを示している。
【０００６】
股関節幹状部(hip stem)などの人工器官素子の精密圧力嵌めは、荒い表面への骨組織外殖にすれば骨への良好な固定となることができる。表面が荒ければ荒いほど、固定は良好である。しかし、表面が荒ければ荒いほど、取り外しが困難である。従って、荒い表面に取り付けた素子の回収は非常に面倒なことになることがあり得る。又、基幹的な骨素材に損害が生じるのは不可避である。
【０００７】
人工器官素子を骨内殖により骨に固定する手段がいくつか提案されている。これらの方法の１つは、焼結球被覆の股関節インプラントなどのインプラントの表面の一部への適用を含む。
【０００８】
この方法の目的は、表面を多孔にして骨内殖を促進することにある。このような方法は、材料の特性に悪影響を与え、球被覆したインプラントの表面形状寸法の制御が困難であるなど、いくつか欠点があり、表面球がインプラントから移動して人工関節本体の別の部分に厳しい摩耗を引き起こすことがあり得る。更に、全体に球被覆した股関節又は肩関節幹状部の取り外しは破滅的となり得、例え骨の大部分を仮に外したとしても、骨がいくつかの片に割れる危れがある。
【０００９】
インプラントの一部に網目パッドを当てることも、特許文献１や特許文献２などの発明での固定に用いられている。焼結球と同様に、これらの網目パッドは良好な固定を与える。幹状部以下へのアクセスを妨害するカラーが上記発明で内側のみに用いられているが、斯かるインプラントを取り外すことは非常に困難となり得る。そして、基幹的な骨素材に欠損が生じるのは不可避である。
【００１０】
オースティン・モア(Austin More)は、挿入と可能な回収の両方を容易にする、滑らか表面の大腿骨破砕頸部用のセメントなし半人工器官インプラントを設計した。近位荷重移動(proximal load transfer)を得るため、カラーが設けられた。そして、骨ブロック固定のために２個の非常に大きな開口がある。しかし、斯かる固定では骨と組織との界面での不所望な微動を妨げることはできない。又、斯かる人工器官を回収するときには固定骨ブロックをのこぎりによるか又はノミを用いて外さねばならない。当然ながらカラーが幹状部以下へのアクセスを妨げるので、固定を外すためには非常に広範なアクセスが必要となり得るため、アクセスが大きければ大きいほど、骨素材の欠損が大きい。
【００１１】
上記のオースティン・モアのデザインよりもしっかりした骨固定を得るために、特許文献３では股関節の大腿骨部分に、中空の人工器官への複数のオースティン・モアタイプの孔が加えられる。当然ながら、固定孔が多ければ多いほど、固定は良好であるが、必要な場合の回収がより困難である。幹状部内部に骨組織が詰められていれば、これらの非常に大きな孔を介した骨内殖による固定が減少し得る。人工器官の上部から下部に延びる中空の空間は、中を満たしている海綿状組織を上方から圧縮する助けとなるよう末端に向けて円錐状にテーパーしている。この発明の目的は、「海綿状材料を詰めるのが容易となるよう股関節人工器官の幹状部の有効な形状を設計する」ことである。この海綿状材料は一部を人工器官の中空空間から除去できるかもしれないが、この手順だけでは人工器官をゆるめて大腿骨から人工器官を外すには十分でない。斯かる人工器官を取り外すには、人工器官の外側に広範にアクセスして人工器官からゆるめた骨材を切断することが必要である。この作業は、上記した全体を球被覆した幹状部に用いる方法と同様の特徴を持ち、骨素材の比較的広範な欠損となる。
【００１２】
近位荷重移動には、カラーが望ましい。特許文献４は、切除手段用のアクセス長孔を備えたカラーを含み、従ってカラーの各側に１つのアクセス長孔を備えた幹状部タイプの大腿骨人工器官を開示している。このアクセス長孔は幹状部近位部へのアクセスを提供するが、人工器官素子の外側でのこぎり又はのみを用いるので骨素材の欠損は避けられない。又、上方の長孔は幹状部最上部のみへのアクセスを与える。
【００１３】
特許文献５の発明は、骨ブロック固定用に幹状部に設けた非常に大きなオースティン・モアタイプの孔へのアクセスを妨げるようなカラーなしに設計された。回収の問題を幾分でも軽減するために  この発明は、固定をハンマーで外すときにインプラントに沿い、のみを部分的にガイドする浅い長手方向のガーター溝(gutter)も含む。しかしながら、上記で概説したように、斯かる大きな骨ブロック固定では、インプラントと骨との界面の不所望な微動を防ぐことができない。第２に、回収時に、のみ（又はのこぎり）で骨素材を壊すことが避けられない。切断が末端であればあるほど、より多くの骨素材が欠損する。そうでなくとも、大腿骨に割れが生じる。
【００１４】
特許文献６は「修正などの目的で、比較的制御した分離をもたらすよう人工器官と周囲の骨との間の界面に刃物を向けるガイド手段」を含んでいる。このガイド手段は、人工器官の外側にあるか、人工器官の外面への開口を備えた外部に開いた半円形の平行ガーター溝として人工器官の外側付近に位置することができる。これらのガイドは平行且つまっすぐでなければならず、さもないと外部刃物が衝突してしまう。だから、これらのガイドは湾曲した人工器官素子の上部のみに使うことができる。上記で概説したように、人工器官と周囲の骨との間の界面に刃物を用いると骨素材の欠損は避けられず、若しくは骨に割れが入る。
【００１５】
特許文献７は、人工器官主要部周辺に分布した突出リブを備えた人工器官主要部からなる人工器官素子に関する。リブは人工器官の主要部上部に沿って長手方向に延びる。骨組織内殖のためにいくつかの貫通孔がリブに形成される。人工器官素子を取り外すことは可能であるが、骨のかなりの欠損を引き起こす。長手方向リブ間の空間は刃物のいくらかのガイドを提供し得るが、これら空間の形状は骨素材の欠損を最小限にするための保護を提供するものではない。更に、リブの各外縁には段が付けられており、人工器官素子の末端部には人工器官素子の固定を確実とする複数の構成がある。全体の設計としては人工器官素子の意図は大腿骨への確かな固定を確保する人工器官を提供することであり、人工器官の容易な取り外しは特許文献７の目的ではなかった。
【特許文献１】アメリカ特許第４４０６０２３号、１９８３年９月２日発行、発明者  ウイリアム・エイチ・ハリス
【特許文献２】アメリカ特許第４５３６８９４号、１９８５年８月２７日発行、発明者  ジョージ・オー・ギャラント他
【特許文献３】アメリカ特許第５３３０５３６号、１９９４年７月１９日発行、発明者  カール・エイチ・テーガー及びハンス・イー・ハーダー
【特許文献４】アメリカ特許第４６２３３５３号、１９８６年１１月１８日発行、発明者  フレドリック・エフ・べーチェル及びマイケル・ジェイ・パパス
【特許文献５】ヨーロッパ特許公開第００７８８８８号、「関節内部器官のための平らでまっすぐな基部」、１９８２年７月２４日発行、発明者  モーリス・エー・ミューラー
【特許文献６】アメリカ特許第６１８７０１２号、「人工器官素子取り外し装置及び方法」、  ２００１年２月１３日、発明者  マイケル・エー・マシーニ
【特許文献７】ヨーロッパ特許公開第０１８１５８６号
【特許文献８】アメリカ特許第４９１３９０３号、１９９０年、発明者  アイナー・スッドマン他
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
固定セメントなし人工器官素子のためにいくつかの手段が提案されており、上記で概説したように、回収を容易にするものはわずかである。しかし、固定が良好であればあるほど、回収はより難しくなるので、上記した人工器官の設計では回収により骨素材が欠損するのが不可避であったり、骨が複数の片に割れたり、又はその両方であったりする。斯かる可能性は好ましくない。これに較べ、本発明は回収時の斯かる重大な複雑性を避けるインプラントを提供することをねらいとしている。
【００１７】
本発明の目的は、骨などの生体組織への固定ができる構成を有しており、人工器官素子の回収に関わる問題を最小限とした人工器官素子を提供することである。この目的は、独立クレーム１及び以下の従属クレームで限定された本発明の実施例により達成される。
【００１８】
本発明による人工器官素子は、人体又は動物の体内の種々の整形外科的交換に用いることができる。人工器官素子は、例えば股関節、膝、肩、肘など上下先端部の、大きな滑膜関節の骨格復元に用いることができる。又、人工器官素子は口腔内のインプラントとしても機能し得る。
【００１９】
インプラントは元々は人間の又は犬などの動物の人工関節のセメントなし固定、又は人工歯の固定装置として設計されたが、線維組織の内殖のみを狙いとする場合（図３）以外は、必要と思われるなどの理由の場合に骨セメントにより固定してよい。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
人工器官素子は周囲の骨又は線維組織との界面を限定する外面を有し、組織成長用の少なくとも１つの内部固定用キャビティと少なくとも１つの刃物ガイド手段を備えている。
【００２１】
刃物ガイド素子は特許文献６に開示されている。これらのガイド素子は、本発明と異なり、人工器官素子の外側で切断作業を行うよう刃物をガイドするために設けられるのに対し、本発明による人工器官素子をゆるめるための切断作業は上記したように人工器官素子の内側で行われる。
【００２２】
特許文献７に開示された人工器官素子のリブ間の空間は刃物のガイド素子とみなすことができる。特許文献６の人工器官素子同様、特許文献７の人工器官素子は、取り外すべき人工器官素子の外側からのアクセスを必要とする。特許文献７のリブとガイド素子との間の空間は人工器官素子内に位置していない。
【００２３】
本発明による人工器官素子の外面は滑らかであるのが好ましく、それにより、必要と思われる場合に人工器官素子の回収が容易になる。
【００２４】
人工器官素子の固定は固定用キャビティ内での線維又は骨組織又は両者の内殖により提供され、固定用キャビティは人工器官素子内部の、何らかの幾何学的形状をした従来の孔又は細孔で構成し得る。しかし、従来の孔又は細孔とは対照的に、固定用キャビティは全て１つ又は複数のガイド手段へと方向付けられ且つ接続されるので、回収時に人工器官周囲組織への固定を適宜の刃物により外すことができる。
【００２５】
固定用キャビティは、人工器官素子内への組織の内殖を可能にできる孔、長孔、ガーター溝、導路、細孔又は微細孔(holes, slits, gutters, channels, pores or micro-pores)などのキャビティにより構成できる。骨固定は、孔や細孔の径が０．２５ｍｍよりも大きく、人工器官素子がチタニウムなど骨外殖に好ましい材料で造られている場合に最良の結果が得られる。線維組織内殖を容認する骨を排除するためには、細孔の最大径は好ましくは０．１ｍｍより小、人工器官素子はステンレス鋼などの線維組織封入を助ける材料で造るべきである。
【００２６】
ガイド手段及び固定用キャビティは、人工器官素子の外面で限定される人工器官素子のほぼ周辺／外周内に位置決めされる。固定用キャビティ及びガイド手段が相互接続され、固定用キャビティ及び／又はガイド手段の少なくとも１つが、素子内へと組織を成長させるための開口を外面に有する。従って、ガイド素子及び／又は固定用キャビティは外面に近接して若しくは外面深くに位置決めできる。
【００２７】
ガイド手段を人工器官素子内に位置決めし、ガイド手段と固定用キャビティとを相互接続することにより、人工器官素子を取り外し可能にするため組織を切断することが、本質的に人工器官素子内で行われる。従って、人工器官素子を取り囲む骨素材は、ガイド手段の位置決めにより保護が向上する。上記で引用した先行技術に比べ、外面にアクセスするために人工器官素子を囲む骨素材を除去する必要はなくなるか、又は最小限になる。従って、本発明による人工器官素子の取り外しの際には、骨素材の欠損が減少することになる。
【００２８】
人工器官素子内でのガイド素子及び固定用キャビティの位置決め、及びこれら二者間の相互接続が、良好な固定と人工器官素子の容易な取り外し性という相乗効果をもたらす。
【００２９】
ガイド手段は、細孔又は孔内に本質的に内殖した固定組織を人工器官周辺の組織素材を危うくすることなしに刃物で除去できるようにするため、種々の形状をとることができる。ガイド手段は、刃物挿入用に溝、窪み、空洞、ガーター溝、導路又はトンネル(grooves, recesses, hollows, gutters, channels or tunnels)などの形状であってよい。更に、ガイド手段の断面は円形、半円形などの適宜形状をとることができる。ガイド手段の断面の形状及び／又は寸法は、ガイド手段長手方向に沿って均一でも相異なってもよい。ガイド手段は、人工器官素子の基端部では例えば円形断面とし、末端部の断面を半円形よりやや大きく（又は半円形に）することができる。
【００３０】
近位大腿骨要素などの幹状部付きの人工器官という特定の場合には、本発明はインプラントの磨いた幹状部の長手方向全体に沿って又はその一部に沿って１つ又は複数のガイド手段を提供するのが好ましい。これらのガイド手段は、堅い、若しくは特に柔軟性のあるドリル用ビットなどの刃物がコースから外れることができないよう構成されているのが好ましい。これに関し幹状部のカラーにも、穿孔機を幹状部のガイド手段に正確にガイドする孔を設けることができる。
【００３１】
固定用キャビティはガイド手段に対し角度をなして、好ましくは直交する向きに方向付けられる。ガイド手段が素子の長手方向に延び、固定用キャビティが素子の横方向に延びるのが好ましい。１つの実施例では、固定用キャビティは素子の長手方向及び横方向の両方に延び、人工器官素子の外面に長手方向開口を有する。ガイド手段及び固定用キャビティの数及びその夫々長手方向及び横方向での延びは、種々の適用分野に応じて異ならせるべきである。キャビティは１つのガイド手段から対向位置のガイド手段へと必ずしも延びる必要はない。
【００３２】
本発明の１実施例において、ガイド手段は素子外面付近に位置決めされ、各ガイド手段は外面に、例えば人工器官素子の外周に一致した、１つの長手方向開口を有している。切断目的でガイド手段内で刃物をガイドする場合、これはある程度は人工器官素子を取り囲む骨素材に影響を与え得る。本実施例によれば刃物は骨素材から完全に離されていないからである。しかしそれでも、本実施例を適用した場合の骨素材の欠損は先行技術に比べかなり減少する。必要なら、ガイド素子を周縁から更に離して位置決めすることにより骨素材への刃物の当たりを減らすことができる。
【００３３】
これらのガイド手段の上端にねじ山を設ければ、適宜の、短いねじでガイド手段の上端を閉じることができる。ねじ山の部分は、人工器官の挿入又は取り外し用の適宜器具を固定するためにも用いることができる。特定の実施例によれば、ガイド手段全体にねじ山を形成して止め付け表面として機能するようにできる。
【００３４】
別の実施例によれば、ガイド手段間にキャビティは設けない。替わりに、ガイド手段内側の表面又は表面の一部に、線維又は骨組織の内殖のための多孔材の層を設けることができる。
【００３５】
人工器官素子は従来手段により、又は金属印刷プロジェクト（ＭＰＰ）、電子ビーム溶解法（ＥＢＭ）、又はレーザー工学的ネットシェイピング（ＬＥＮＳ）などの高速造形及び高速製造技術により造ることができる。人工器官素子の幹状部は湾曲していてもよい。これは、柔軟性のある穿孔機を用いる場合に何ら問題を生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本明細書では、本発明を近位大腿骨人工器官に適用した場合について専ら記述するが、本発明は他のタイプのセメントなし又はセメント付け人工器官にも同様に適用可能である。即ち、切断ガイド手段は、異なる形状の他のタイプの装置にも適用可能である。
【００３７】
図１は、球用の従来のモールス(Morse)テーパーした上端（２）と、テーパーし、磨かれた、円錐形の末端（３）とを備えた近位モジュラー型の大腿骨内部人工器官（１）を示す。幹状部の長手方向に沿い、長孔又はガーター溝（６）として示したいくつかの固定用キャビティが、線維又は骨組織内殖へのアクセスを提供する。図示の如く、固定用キャビティは人工器官の全長又は長さの一部に沿う長手方向延長部を有することができる。
【００３８】
刃物の長手方向ガイド手段（５）は幹状部の幾分深いところに位置決めしてあり、図１Ａ、図１Ｂに示すように長孔（６）により外方に開いている。
【００３９】
ガイド手段は図２に示すように全く表面的に位置決めすることもでき、その場合、ガイド手段（５）の断面形状は刃物がコースを外れないよう半円形よりも少し大きいのが好ましい。
【００４０】
内側カラー（４）のみを図面に示す。近位荷重移動のために全周カラーが設けられる場合、ガイド手段はカラーを貫通し、従って斯かるカラーは人工器官の制御した回収を妨げない。
【００４１】
ガイド手段（５）内への組織成長は図２Ａ、図２Ｂに示すように直接に、又は図１Ａに示すように長孔（６）を介し可能である。更なる固定で最も重要なのが、ガイド手段（５）を横方向に相互接続する細孔、孔又は小導路（７）への、又はインプラントを１つのガイド手段からインプラント他側のガイド手段へと貫通する孔又は細孔（図２Ａ、図２Ｂ及び図４）への、又は両者への組織成長により提供される。
【００４２】
ガイド手段の最上端にねじ山を設けることができ、そうすれば、適宜の、短いねじによってガイドを閉じることができる。ねじ山部（５ａ）の例を図２に示す。ねじ山部（５ａ）は人工器官又はドリルガイドの挿入又は取り外しのための適宜器具の固定にも用いることができる。
【００４３】
ガイド手段（５）内での、特に固定孔又は細孔（７）内への骨内殖を促進するため、特許文献８で記述の如きヒドロキシアパタイト、又は持続的薬剤放出物質のような組織外殖促進材料で被覆してもよい。
【００４４】
上記で概説したように、人工器官素子は組織内殖により生体組織に固定することができる。骨による又は線維組織のみによる固定が患者に最良の長期結果をもたらすかどうかはまだ定まっていない。しかしながら、人及び動物での最良に固定した「インプラント」である、歯は、線維組織により、複数の小コラーゲン微小線維で固定される。線維組織のみによる斯かる固定は数百万年にわたるテストを受けている。
【００４５】
図３は、線維組織固定用の人工器官インプラントを示している。上記で概説したように、骨組織内殖を妨げるためには、線維組織固定のための細孔が０．１ｍｍより小の最大径を持つのが好ましい。従って、図３の細孔（８）は縮尺に合わせていない。重要なのは細孔が刃物のガイド手段（５）に対し直交に（図３Ａ、図３Ｂ）又は角度をなして方向付けられていることである。各細孔又は孔（８）の外部開口は、回収時に内殖した組織を切断するミニチュアの切断装置として作用する末端外周（９）に向けることができる（図３Ｃ、図８、図９）。図３Ａは各ガイド手段に接続された複数の細孔／孔の例を示す。人工器官素子ガイド手段（５）の左側部分は人工器官素子の一側から他側へと設けられた貫通孔（８）に接続されるのに対し、人工器官素子の右側部分は追加の孔が厚さ方向に対し直角の方向に設けられる。当業者ならわかるように、孔（８）の構成は様々にすることができる。
【００４６】
図４Ａ〜図４Ｄは本発明の更なる実施例を示している。この概略図の大腿骨半人工器官（動物用）は、概ね図２の実施例と同じタイプであるが、各側にガイド手段を１つだけ有している。ガイド手段の間にはキャビティ又は通し孔７が設けられる。人工器官素子のカラー４は特殊デザインのものである。上部がある程度の厚みを有し、各ガイド手段又は導路５に終わる孔９を備えている。素子１を取り外す場合、穿孔機１０を孔９に挿入し、図４Ｄに示すように穿孔機がキャビティ７内の固定組織を切断する。次いで、素子を回収することができる。
【００４７】
図５は本発明の効果を示す。グラフ上部の曲線（Ａ）はテスト人工器官素子の押し出し／回収に必要な荷重を示すのに対し、下部の曲線（Ｂ）は本発明による処理後に必要な著しく減少した荷重を示す。
【００４８】
別の実施例を図６で提案する。例えば図２又は図４に示すような形状をキャビティ７なしに構成することができる。替わりに、ガイド手段５の内面の少なくとも一部に骨又は線維組織内殖に適した層１１を備える。層は、連通細孔を設けて５００μの厚みを有してよい。線維組織の内殖のみを望むならば、細孔のサイズは小さくすべきで、例えばｌＯＯμより小にすべきである。
【００４９】
このように、厚い素子の一側から他側へと通し孔を持たずに骨及び／又は線維組織による良好な固定を得ることが可能である。
【００５０】
図７はどのようにして股関節ライナ用の寛骨臼殻を設計できるかを示している。柔軟性のある切断具のガイド手段（５）が半球体から発し、固定細孔又は孔（７）がこれらのガイド手段を相互接続し、又は殻を貫通する。
【００５１】
図８は人工歯の基部をなす歯インプラントを示す。上記同様に、固定は、切断装置の長手方向ガイド手段（５）に開いた孔又は細孔（７）内の骨又は線維組織、又はその両方により確保される。インプラントは図示の如く円形でも、適宜の所望形状でもよい。表面が磨かれ、顎内の主固定のため、円形のインプラントをねじのように形成してよい。
【００５２】
図９は人工歯の基部をなす歯インプラントを示している。ここでの固定は図３に示すように細孔（８）内の線維組織内殖により提供される。インプラントは図示の如く円形であっても、又は適宜の所望形状であってもよい。表面が磨かれ、顎内の主固定のため円形のインプラントをねじのように形成してよい。
【００５３】
図１０に、湾曲した人工器官素子（３）の実施例を示す。ガイド手段の上部には、図２に示したものと同様にねじ山（５ａ）を設けている。この実施例では柔軟性のある穿孔機を用いなければならない。
【００５４】
膝又はくるぶしの人工器官などのインプラントにおける固定ペグは図８及び図９に示すように構成できる。これらのペグは横断面が円錐形、円形、楕円形、又はそれらの間のいかなる形でもよい。大腿骨などの凸状構成要素のペグ内にあるガイド手段（５）へのアクセスを得るためには、インプラントの予形成した脆弱部を取り去る必要があるだろう。
【００５５】
本発明の範囲内で多数の変更が可能である。ガイド手段及びキャビティの構成は改変できるし、それらの関連も同様である。しかしながら、上記した長手方向にねじ山を付けたガイド手段又はガーター溝５は、線維組織ではなく骨組織の外殖のみによる固定にも適している。幹状部はまっすぐでもよいし、図示のように円錐形でもよいが、本発明は柔軟性のある穿孔機を用いることで、湾曲した幹状部にも適する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】長手方向で外側に開いた刃物用の溝又はガーター溝に対して横方向を向いた細孔又は孔内で線維又は骨組織を内殖させる、内側カラー付き近位大腿骨内部人工器官の概略側面図である。
【図１Ａ】図１の横断面図である。
【図１Ｂ】図１の横断面図である。
【図２】インプラントの両側にある刃物ガイド手段へと開いた、インプラント内を貫通する細孔又は孔内で線維又は骨組織を内殖させる、図１に示した近位大腿骨内部人工器官の改変例の概略側面図である。
【図２Ａ】図２の横断面図である。
【図２Ｂ】図２の横断面図である。
【図３】線維組織内殖のみで固定を提供する特定な場合の近位大腿骨内部人工器官の概略側面図であり、刃物用の円形ガイド手段は幹状部内に位置決めしてよい。
【図３Ａ】図３の断面図である。
【図３Ｂ】図３の断面図である。
【図３Ｃ】図３の断面図である。
【図４Ａ】本発明の更なる実施例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明のその更なる実施例を示す図である。
【図４Ｃ】上記での位置決めを示す図である。
【図４Ｄ】上記での位置決めを示す図である。
【図５】概ね図４のように設計されたテスト幹状部について実施例を用いた場合の本発明の効果を示す図表である。
【図６】ガイドガーター溝を多孔層（縮尺に合わせて描かれていない）により覆った、別の実施例の断面図である。
【図７】寛骨臼カップ外殻の概略側面図である。
【図７Ａ】図７の概略横断面図である。
【図８】人工歯の固定用に働く歯インプラントの概略横断面図である。
【図９】人工歯の固定用に働く歯インプラントの概略横断面図である。
【図１０】湾曲した大腿骨幹状部を備えた実施例の図である。
【図１】
2008512137.tif 000003
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月24日(2006.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨又は線維組織を囲む界面を限定する外面を有し、組織の成長のための少なくとも１つの固定用内部キャビティ（６，７，８，１１）と素子回収による組織切断用の刃物用の少なくとも１つのガイド手段（５）とを備えた人工器官素子（１）であって、
ガイド手段（５）及び固定用キャビティが人工器官素子（１）外面で限定される人工器官素子のほぼ周囲／外周内に位置決めされること、固定用キャビティ（６，７，８，１１）及びガイド手段（５）が相互接続され、素子内への組織の成長のために外面に少なくとも１つの開口を有してなることを特徴とする人工器官素子。
【請求項２】
ガイド手段（５）が、窪み、溝、空洞、ガーター溝、トンネル又は導路で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の人工器官素子。
【請求項３】
固定用キャビティ（６，７，８，１１）が、最大径が０．１ｍｍよりも小さい細孔、孔、長孔、ガーター溝、導路又は細孔で構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の人工器官素子。
【請求項４】
固定用キャビティ（６，８）が、ガイド手段（５）内面の少なくとも一部を覆う表面層に設けた細孔であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項５】
固定用キャビティ（６，７，８）がガイド手段（５）に対して角度をなして方向付けられ、好ましくはガイド手段（５）に直交していることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項６】
ガイド手段（５）が素子長手方向に延び、固定用キャビティ（６，７，８）が素子横方向に延びることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項７】
固定用キャビティ（７，８）が素子長手方向及び横方向の両方に延び、各々が、人工器官素子の外面に長手方向開口を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項８】
ガイド手段（５）が素子外面付近に位置決めされており、各ガイド手段（５）が外面に１つの長手方向開口を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項９】
外面が滑らかであることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１０】
ガイド手段（５）が少なくとも素子の基部に、少なくとも半円形の断面を有することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１１】
ガイド手段及び／又は固定用キャビティの断面が長手方向に沿って均一又は不均一であることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１２】
固定孔（８）の少なくとも１つが人工器官素子（１）外面付近の先尖構造（８ａ）を備え、その先尖構造（８ａ）が切断装置の機能を有することを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１３】
ガイド手段の上端にねじ山（５ａ）が付けられていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１４】
ガイド手段（５）の少なくとも主要部にねじ山が付けられていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１５】
ガイド手段（５）が素子（１）の両側にある導路であり、キャビティ孔（７）が両側の導路を接続すること、及び、素子上端のカラー（４）に、各導路につながる通し開口（９）を備えたことを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１６】
骨格の復元、  
股関節、膝、肩及び肘などの上下端の、大きな滑膜関節、
口内のインプラント
のために使われることを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれかに記載の人工器官素子。
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨又は線維組織を囲む界面を限定する外面からなり、組織の成長を受け入れる少なくとも１つの固定用内部キャビティ（６，７，８，１１）を備えた人工器官素子（１）であって、
人工器官素子（１）が素子回収のための組織切断用の刃物用の少なくとも１つのガイド手段（５）を更に備えること、ガイド手段（５）及び固定用キャビティが人工器官素子（１）外面で限定される人工器官素子のほぼ周囲／外周内に位置決めされること、更に、固定用キャビティ（６，７，８，１１）及びガイド手段（５）が相互接続され、素子内への組織の成長のために外面に少なくとも１つの開口を有してなることを特徴とする人工器官素子。
【請求項２】
ガイド手段（５）が、窪み、溝、空洞、ガーター溝、トンネル又は導路で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の人工器官素子。
【請求項３】
固定用キャビティ（６，７，８，１１）は、最大径が０．１ｍｍよりも小さい細孔、孔、長孔、ガーター、導路又は細孔で構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の人工器官素子。
【請求項４】
固定用キャビティ（６，７，８，１１）は、最大径が０．１ｍｍよりも大きく、好ましくは０．２５ｍｍよりも大きい細孔、孔、長孔、ガーター溝、導路又は細孔で構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の人工器官素子。
【請求項５】
固定用キャビティ（６，８）が、ガイド手段（５）内面の少なくとも一部を覆う表面層に設けた細孔であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項６】
固定用キャビティ（６，７，８）がガイド手段（５）に対して角度をなして方向付けられ、好ましくはガイド手段（５）に直交していることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項７】
ガイド手段（５）が素子長手方向に延び、固定用キャビティ（６，７，８）が素子横方向に延びることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項８】
固定用キャビティ（７，８）が素子長手方向及び横方向の両方に延び、各々が、人工器官素子の外面に長手方向開口を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項９】
ガイド手段（５）が素子外面付近に位置決めされており、各ガイド手段（５）が外面に１つの長手方向開口を有することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１０】
外面が滑らかであることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１１】
ガイド手段（５）が少なくとも素子の基部に、少なくとも半円形の断面を有することを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１２】
ガイド手段及び／又は固定用キャビティの断面が長手方向に沿って均一又は不均一であることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１３】
固定孔（８）の少なくとも１つが人工器官素子（１）外面付近の先尖構造（８ａ）を備え、その先尖構造（８ａ）が切断装置の機能を有することを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１４】
ガイド手段の上端にねじ山（５ａ）が付けられていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１５】
ガイド手段（５）の少なくとも主要部にねじ山が付けられていることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１６】
ガイド手段（５）が素子（１）の両側にある導路であり、キャビティ孔（７）が両側の導路を接続すること、及び、素子上端のカラー（４）に、各導路につながる通し開口（９）を備えたことを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれかに記載の人工器官素子。
【請求項１７】
骨格の復元、  
股関節、膝、肩及び肘などの上下端の、大きな滑膜関節、
口内のインプラント
のために使われることを特徴とする、請求項１乃至１６のいずれかに記載の人工器官素子。
【国際調査報告】
2008512137.tif 000021
2008512137.tif 000022
2008512137.tif 000023