(57)【要約】      （修正有）【課題】インプラントの関節形状を最適化する整形外科用インプラントの様々な実施形態を提供する。【解決手段】典型的なインプラントは、関節表面を提供し、インプラントを基準として液体移動のための経路を作成する複数の突出部とを含み得る。１つの形態において、本開示は本体と、その本体から伸展する複数の肉眼的突出部とその突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定する。別の形態において、本開示は本体と、インプラントの潤滑性を増大させる。さらに別の形態において、本開示は本体と、その本体から伸展する実質的には球形の複数の突出部とその突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定する。別の形態において、本開示は本体と、その本体から伸展する複数の突出部とその突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定し、その突出部は液体が流れ得る経路を規定する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体から伸展する複数の肉眼的突出部とを含み、関節表面部分を規定する前記突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定し、前記関節表面部分が実質的には同一表面上にあることを特徴とする、
整形外科用インプラント。
【請求項２】
前記突出部が突出部と突出部との間の複数の経路を規定することを特徴とする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項３】
前記経路が個々のポケットを形成することを特徴とする、請求項２に記載のインプラント。
【請求項４】
前記経路が漸減する断面域を有することを特徴とする、請求項２に記載のインプラント。
【請求項５】
前記突出部の少なくとも一部が頂点を含み、前記頂点がそれぞれ前記関節表面部分を規定することを特徴とする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項６】
前記頂点が実質的には同一表面上にあることを特徴とする、請求項５に記載のインプラント。
【請求項７】
前記本体が第１側面および第２側面を含み、前記第１側面はそこから伸展する前記複数の肉眼的突出物を含み、第２複数の突出部の少なくとも一部は第２関節表面部分を規定し働き合って前記インプラントの第２関節表面を規定し、前記第２複数の突出部は液体が流れ得る経路を規定する第２複数の突出部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項８】
前記突出部が個々の突出部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項９】
前記突出部の断面のサイズが様々であることを特徴とする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１０】
前記突出部が一般的に球形であることを特徴とする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１１】
第２本体をさらに含み、前記第２本体が実質的には平らな関節表面を含むことを特徴とする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１２】
本体と、
インプラントの潤滑性を増大させるために前記本体と結合させた最適化手段とを含む、
整形外科用インプラント。
【請求項１３】
前記最適化手段が前記本体から伸展する複数の肉眼的突出部を含み、関節表面部分を規定する前記突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定し、前記関節表面部分が実質的には同一表面上にあることを特徴とする、請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１４】
前記最適化手段が複数の潤滑経路を規定することを特徴とする、請求項１２に記載のインプラント。
【請求項１５】
前記経路が漸減する断面域を有することを特徴とする、請求項１４に記載のインプラント。
【請求項１６】
本体と、
前記本体から伸展する実質的には球形の複数の突出部とを含み、関節表面部分を規定する前記突出部の少なくとも一部が働き合って前記インプラントの関節表面を規定する、
整形外科用インプラント。
【請求項１７】
前記突出部が突出部と突出部との間の複数の経路を規定することを特徴とする、請求項１６に記載のインプラント。
【請求項１８】
前記本体が第１側面および第２側面を含み、前記第１側面はそこから伸展する実質的には球形の前記複数の突出部を含み、前記第２側面はそこから伸展する実質的には球形の第２複数の突出部を含み、第２複数の突出部の少なくとも一部は第２関節表面部分を規定し働き合って前記インプラントの第２関節表面を規定することを特徴とする、請求項１６に記載のインプラント。
【請求項１９】
前記突出部の断面のサイズが様々であることを特徴とする、請求項１６に記載のインプラント。
【請求項２０】
本体と、
前記本体から伸展する複数の突出部とを含み、関節表面部分を規定する前記突出部の少なくとも一部が働き合って前記インプラントの関節表面を規定し、前記突出部は液体が流れ得る経路を規定する、
整形外科用インプラント。
【請求項２１】
前記本体が第１側面および第２側面を含み、前記第１側面はそこから伸展する前記複数の突出部を含み、前記第２側面はそこから伸展する第２複数の突出部を含み、第２複数の突出部の少なくとも一部は第２関節表面部分を規定し働き合って前記インプラントの第２関節表面を規定し、前記第２複数の突出部は液体が流れ得る経路を規定する第２複数の突出部を含むことを特徴とする、請求項２０に記載のインプラント。
【請求項２２】
前記突出部が個々の突出部を含むことを特徴とする、請求項２０に記載のインプラント。
【請求項２３】
前記突出部の断面のサイズが様々であることを特徴とする、請求項２０に記載のインプラント。
【請求項２４】
前記突出部が一般的に球形であることを特徴とする、請求項２０に記載のインプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、整形外科用インプラントの関節形状の最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの人工関節は互いにつながる、あるいは自然な解剖学的構造とつながる関節表面を有するコンポーネントを含む。例えば、人工膝関節は、大腿骨コンポーネント、脛骨コンポーネント、および半月板コンポーネントを含み、これらはそれぞれ互いにつながる関節表面を含む。人工膝関節は、可動性ベアリング人工膝関節として形成され得る（半月板コンポーネントは脛骨コンポーネントを基準として回転し得る、あるいは脛骨コンポーネントとつながる等）。可動性ベアリング人工膝関節において、脛骨コンポーネントと半月板コンポーネントは、平面と平面の嵌め合い係合を有し得る（半月板コンポーネントと関節係合する脛骨コンポーネントの表面は平面であり、脛骨コンポーネントと関節係合する半月板コンポーネントの表面も平面である等）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、インプラントの関節形状を最適化する整形外科用インプラントの様々な実施形態を提供する。典型的なインプラントは、関節表面を提供し、インプラントを基準として液体移動のための経路を作成する複数の突出部とを含み得る。
【０００４】
１つの形態において、本開示は本体と、その本体から伸展する複数の肉眼的突出部とを含む整形外科用インプラントを提供するものであり、関節表面部分を規定するその突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定し、その関節表面部分は実質的には同一表面上にある。
【０００５】
別の形態において、本開示は本体と、インプラントの潤滑性を増大させるために本体と結合させた最適化手段とを含む整形外科用インプラントを提供するものである。
【０００６】
さらに別の形態において、本開示は本体と、その本体から伸展する実質的には球形の複数の突出部とを含む整形外科用インプラントを提供するものであり、関節表面部分を規定するその突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定する。
【０００７】
別の形態において、本開示は本体と、その本体から伸展する複数の突出部とを含む整形外科用インプラントを提供するものであり、関節表面部分を規定するその突出部の少なくとも一部が働き合ってインプラントの関節表面を規定し、その突出部は液体が流れ得る経路を規定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１によれば、人工インプラントシステム２０は、第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４とを含み得る。第２コンポーネント２４は本体２５と、実質的には同一表面上となり得る嵌め合い表面２６（例えば、第２コンポーネント２４の形成に使用される固有の材料が顕微鏡的に滑らかではないため、表面２６には顕微鏡的突出部しかない等、表面２６が肉眼的突出部のない実質的には平らな関節表面を形成するなど）とを含み得る。第１コンポーネント２２は、本体２３と表面２８とを含み得る。表面２８は、複数の突出部３０を含み得る。突出部３０は、第２コンポーネント２４の表面２６と関節係合するための接触面３４をそれぞれ含み得る。突出部３０を含む表面２８の上昇部分は、くぼみ域３２を規定する。各接触面３４は、くぼみ域３２から最遠の突出部３０の範囲、地点、または部位を規定する頂点３４ａを規定し得る。くぼみ域３２は、突出部と突出部３０との間の経路または通路３６を規定し得る。表面２８は、第１コンポーネント２２の形成に使用される材料の基本的特徴（表面２８は完全には滑らかではないが、顕微鏡の助けを借りなければ確認できない複数の突出部を含み得る等）により、複数の顕微鏡的突出部とくぼみとを含み得る。突出部３０は、そのような顕微鏡的突出部と区別され、くぼみ域３２のなかで最くぼみ域を上回る高さＨまで伸展する（突出部３０が、裸眼でも確認あるいは調べることができるほど大きさの肉眼的突出部である等）。典型的な実施形態において、高さＨは低い（約０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．５、２．０、２．５、または３．０  ｍｍ）、または高い（約６．０、５．５、５．０、４．５、４．０、または３．５  ｍｍ）と考え得る。１つの実施形態において、通路３６は図１に示した通り、一般的にはくさび形開口部を規定し得る。別の実施形態において、通路３６は、多角形開口部、円形開口部、または楕円形開口部を規定し得る。典型的な実施形態において、通路３６は漸減する断面域を有する。１つの実施形態において、突出部３０は、個々のくぼみ域３２を作成して複数の不連続な経路または通路３６を規定できるように（経路または通路３６がポケットを形成する等）形成され得る。典型的な実施形態において、くぼみ域３２は、後述の通り、経路または通路３６の不連続なネットワークを形成し、第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４との間の液体移動をさらに促進する。
【０００９】
典型的な実施形態において、各突出部３０の表面３４は連続して第１コンポーネント２２の関節表面を規定する。図１に示した通り、表面３４はいずれも実質的には互いに同一表面上にある（各突出部３０の表面３４は、それぞれ実質的には一平面に位置する等）。例えば、表面３４の頂点３４ａはいずれも実質的には同一表面上にある。
【００１０】
通路３６は、液体が突出部と突出部３０との間を移動するための通路または経路を提供する。第１コンポーネント２２および第２コンポーネント２４の関節表面の近位にあるこうした液体は、第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４とがつながる際に、これらの間の潤滑量を増大させる。増大した潤滑性は、各コンポーネントが受ける摩耗を減量することにより、第１コンポーネント２２および第２コンポーネント２４の摩耗特徴および特性を改善する。さらに、突出部３０の形状により、第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４との間の関節接触域の量を最適化し、その中を液体潤滑剤が流れるように通路３６を維持できるようになる。例えば、突出部３０の形状により第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４との間に十分な量の表面接触が得られ、同時にその間の潤滑性が増大される。例えば、突出部３０の接触域３４により第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４との間に相当量の接触が得られるため、システム２０使用時には、関節は有害な影響を受けない。典型的な実施形態において、接触域３４は、表面２８の関節表面域の割合（くぼみ域３２が表面２８の残部を規定する場合）を小さく（約１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％４５、または５０％）または大きく（約９５％、９０％、８５％、８０％、７５％、７０％、６５％、６０％、または５５％）に規定し得る。くぼみ域３２を規定する表面２８の残部が、第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４との間の界面の潤滑性を増大させる。さらに、潤滑性の増大により、第１コンポーネント２２と第２コンポーネント２４との間の摩擦が減じられ、その間での回転および移動は依然として可能であるが、第１コンポーネント２２および第２コンポーネント２４が受ける力は少ない。摩擦の減少により、関節内でのより自然な動きが可能になり（人工関節ではない等）、それによってコンポーネントの回転、移動、および運動が正常化される。
【００１１】
図２に示した通り、くぼみ域３２は、各突出部３０を取り囲む連続的に窪んだ部位を形成し得る。各突出部３０は、球形のドームを規定し得る。別の実施形態において、各突出部３０は、接触面３４が円い他の断面形状（多角形および楕円形等）を規定し得る。表面２８上の突出部３０はサイズが様々であり、断面の径Ｄはくぼみ域の近位に規定され得る。典型的な実施形態において、径Ｄは短い（約０．２、０．４、０．６、０．８、または１．０  ｍｍ）、長い（約３．０、２．５、２．０、１．８、１．６、１．４、または１．２  ｍｍ）。また、断面のサイズでは、突出部３０ａのほうが大きいと考えられる（突出部３０の径Ｄよりも大きい等）。表面２８上の突出部３０ａは、第２コンポーネント２４とつながる時に第１コンポーネント２２に最大レベルの荷重がかかるところに位置し得る。典型的な実施形態において、多くの突出部３０および３０ａは、第２コンポーネント２４とつながる時に第１コンポーネント２２に荷重をかける。代替の実施形態において、くぼみ域３２は、表面２８に形成される複数の球形のくぼみ等、複数の不連続な部位として形成され得る。
【００１２】
図３に示した通り、第１コンポーネント２２は第２表面４０を含む。１つの実施形態において、表面４０は表面２８の反対面である（図１および図２）。第２表面４０は、複数の突出物４２を含み得る。突出部４２は上述の突出部３０、３０ａ（図１および図２）と実質的にはほぼ同じであり、それぞれ人工インプラントシステム２０の第３コンポーネント（図なし）と関節係合するための接触面４４を含み得る。突出部４２を含む表面４０の上昇部分は、くぼみ域５０を規定する。各接触面４４は、くぼみ域５０から最遠の突出部４２の範囲、地点、または部位を規定する頂点４４ａを規定し得る。くぼみ域５０は、突出部４２と突出部との間に上述の通路３６（図１および図２）とほぼ同じ経路または通路５２を規定し得る。表面４０は、外側顆／内側顆表面４６および外側顆／内側顆表面４８を含み得る。上述の突出部３０、３０ａ（図１および図２）とほぼ同じ突出部４２は、様々なサイズの断面に形成され得る。図３に示した突出部４２は第１コンポーネント２２の表面４８にのみ位置するが、表面４０全体に広がり、表面４６からも広がり得る。各突出部４２の表面４４は連続して第１コンポーネント２２の関節表面を規定する。
【００１３】
各突出部４２の表面４４は第１コンポーネント２２のやや湾曲する顆状の嵌め合い表面上に位置すると図３で示したが、いずれも実質的には互いに同一表面上にある（表面４４は、それぞれ実質的には一平面に位置する等）。
【００１４】
典型的な実施形態において、システム２０は人工膝関節であり、第１コンポーネント２２は人工膝関節の半月板またはベアリングコンポーネントとして形成され、第２コンポーネント２４は、人工膝関節の脛骨コンポーネントとして形成され、第３コンポーネントは人工膝関節の大腿骨コンポーネントとして形成される。人工膝関節に関する本開示を通じて記述したが、互いにつながる２つのコンポーネントを含む整形外科用インプラント上で、突出部３０、３０ａ、４２を用いて２つのコンポーネント間の摩耗を減じ、潤滑性を増大させ得る。また、突出部３０、３０ａ、４２を自然な解剖学的構造とつながるコンポーネントを含む整形外科用インプラント上で用いて、そのコンポーネントと自然な解剖学的構造との間の摩耗を減じ、潤滑性を増大させ得る。
【００１５】
１つの実施形態において、突出部３０、３０ａ、４２は、網形の成形プロセスにより形成され得る。別の実施形態において、突出部３０、３０ａ、４２は、本体２３の一部を除去して通路３６、５２を規定することにより形成され得る。別の実施形態において、突出部３０、３０ａ、４２は、本体２３に材料を添加して通路３６、５２を作成することにより形成され得る。
【００１６】
代替の実施形態において、突出部３０は第２コンポーネント２４上および実質的には平らな嵌め合い表面を含む第１コンポーネント２２上に形成され得る。
【００１７】
本開示は典型的なデザインを示すと記述しているが、本開示は、本開示の意図および適用範囲内でさらに変更され得る。したがって、本出願は、本開示の変形形態、使用、または適応を網羅するよう意図されている。さらに、本出願は、本開示が関わる既知または慣例の方法で実施される、もしくは添付の請求項の範囲内で実施される程度の本開示からの逸脱を網羅するよう意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本開示の上述の特徴と他の特徴、およびそれらを得るための方法は、本開示の実施形態についての以下の説明と添付図を参照することによって、より明白に、かつ、より十分に理解され得る。
【図１】本開示の典型的な実施形態による第１コンポーネントと第２コンポーネントとを含む人工インプラントの断面図。
【図２】図１の１つのコンポーネントの底面図。
【図３】図１の１つのコンポーネントの上面図。
【００１９】
対応する参照文字は、複数の図にまたがって対応する部分を示す。本明細書においては、例証により本開示の実施形態を示すものであり、そのような例証は、いかなる方法によっても本発明の適用範囲を制限すると解釈されるものではない。
【図１】
2008220954.tif 000002
【図２】
2008220954.tif 000003
【図３】
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