(57)【要約】本発明は、整形外科インプラント及びシステムに関する。本発明は、インプラント設計、製造、モデリング、及び移植の方法に関し、更にそれらと共に利用される外科ツール及びキットに関する。矯正されるべき関節表面を分析し、構造的な適合若しくは略構造的な適合を伴う装置を形成することによって、インプラントは設計される。又は、インプラントを現存の欠損に最も良く適合せしめる特性を有する予め設計されたインプラントを選択する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面と第２の表面を有する関節インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする関節インプラント。
【請求項２】
第１の表面と第２の表面を有する関節インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に近似する３次元形状を有することを特徴とする関節インプラント。
【請求項３】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨欠損適合インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする軟骨欠損適合インプラント。
【請求項４】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨欠損適合インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に近似する３次元形状を有することを特徴とする軟骨欠損適合インプラント。
【請求項５】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨投影インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする軟骨投影インプラント。
【請求項６】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨投影インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に近似する３次元形状を有することを特徴とする軟骨投影インプラント。
【請求項７】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨下骨質適合インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする軟骨下骨質適合インプラント。
【請求項８】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨下骨質適合インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に近似する３次元形状を有することを特徴とする軟骨下骨質適合インプラント。
【請求項９】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨下骨質投影インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする軟骨下骨質投影インプラント。
【請求項１０】
第１の表面と第２の表面を有する軟骨下骨質投影インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に近似する３次元形状を有することを特徴とする軟骨下骨質投影インプラント。
【請求項１１】
第１の表面と第２の表面を有する関節インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有し、更に、インプラントが本来の関節の可動性の９０〜９９．９％の関節動作を復元することを特徴とする関節インプラント。
【請求項１２】
第１の表面と第２の表面を有する関節インプラントであって、
第１の表面は関節の第１の関節表面に対向し、第２の表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の一つの一部、若しくは少なくとも一部が、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有し、更に、インプラントが関節に作動される剪断力の１００％に耐え得ることを特徴とする関節インプラント。
【請求項１３】
第１の関節表面と第２の関節表面を有する哺乳動物の関節に、適合するインプラントであって、
インプラントは第１の表面と第２の表面を有し、
第１の表面は第１の関節表面の少なくとも一部に対向し、第２の表面は第２の関節表面の少なくとも一部に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の少なくとも一つの少なくとも一部が、第１の関節表面及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項１４】
インプラントが、膝、股関節、肘、手首、指、足指、及び足首からなるグループから選択される関節の内部に配置されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５】
上方表面と下方表面が、上方表面が接触し下方表面が接触する関節表面の少なくとも一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１６】
インプラントが患者の軟骨欠損の厚さを有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１７】
インプラントが患者の軟骨欠損の８５％の厚さを有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１８】
インプラントが患者の軟骨欠損の６５％と１００％の間の厚さを有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１９】
インプラントが、オフセット値を加えた患者の軟骨欠損厚の値の厚みを有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項２０】
インプラントが、オフセット値を加えた患者の軟骨欠損厚の値の８５％の厚みを有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項２１】
インプラントが、オフセット値を加えた患者の軟骨欠損厚の値の６５％と１００％の間の厚みを有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項２２】
インプラントが、金属若しくは金属合金を含む部材で構成されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項２３】
部材が、一つ又は複数の生物学的能動部材を含むことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項２４】
インプラントが、生物学的能動部材でコートされていることを特徴とする請求項２２に記載のインプラント。
【請求項２５】
インプラントには、金属、金属合金、若しくは重合体が含まれることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項２６】
縁、ペグ、ピン、クロス部材、歯、及び突出部からなるグループから選択されたアタッチメントのための、第１の表面若しくは第２の表面のうちの少なくとも一つの上の構造を、更に有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項２７】
更に、アタッチメントのための複数の構造を有する請求項２６に記載のインプラント。
【請求項２８】
アタッチメントのための構造の相互の位置づけが、対称、非対称、列、円、三角形及びランダムからなるグループから選択されることを特徴とする請求項２７に記載のインプラント。
【請求項２９】
縁及び唇状物からなるグループから選択された周辺構造を更に有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項３０】
周辺構造がインプラントの周辺に沿って延在することを特徴とする請求項２９に記載のインプラント。
【請求項３１】
周辺構造がインプラントの周辺の一部に沿って延在することを特徴とする請求項３０に記載のインプラント。
【請求項３２】
第１の表面と第２の表面の各々が、インプラントを貫く長軸に対して傾斜を有し、更に、第２の表面の傾斜に対する第１の表面の傾斜が、正値、負値及びゼロからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項３３】
インプラントが、第１と第２の関節表面の一つの形状に近似することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項３４】
インプラントが、インプラントのライブラリから選択されることを特徴とする請求項３３に記載のインプラント。
【請求項３５】
インプラントが、関節の中に挿入された構成を変更することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項３６】
インプラントが、搭載の間に構成を変更することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項３７】
インプラントが更に、第１の部品及び第２の部品を含むことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項３８】
第１と第２の部品は、統合して形成されるか、不可分で形成されるか、相互結合して形成されるか、相互依存して形成されるか、のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項３６に記載のインプラント。
【請求項３９】
第１の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項３６に記載のインプラント。
【請求項４０】
第２の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項３６に記載のインプラント。
【請求項４１】
第１の部品が第２の部品と係合することを特徴とする請求項３６、３７、３８、及び３９のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項４２】
第１の部品が第２の部品の内部に適合することを特徴とする請求項３６、３７、３８、及び３９のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項４３】
第１の部品が第２の部品と滑動自在に係合することを特徴とする請求項３６、３７、３８、及び３９のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項４４】
第１の部品が第２の部品と回転自在に係合することを特徴とする請求項３６、３７、３８、及び３９のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項４５】
インプラントの一部が磁石であることを特徴とする請求項３６、３７、３８、及び３９のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項４６】
インプラントが複数の部品を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項４７】
複数の部品の第１の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項４６に記載のインプラント
【請求項４８】
複数の部品の第２の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項４６に記載のインプラント
【請求項４９】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品と係合することを特徴とする請求項４６、４７、及び４８のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５０】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品の内部に適合することを特徴とする請求項４６、４７、及び４８のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５１】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品と滑動自在に係合することを特徴とする請求項４６、４７、及び４８のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５２】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品と回転自在に係合することを特徴とする請求項４６、４７、及び４８のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５３】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品と回転自在に且つ滑動自在に係合することを特徴とする請求項４６、４７、及び４８のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５４】
インプラントが、円形、楕円形、卵形、マメ形状、実質的な円形、実質的な楕円形、実質的な卵形、及び実質的なマメ形状からなるグループから選択された、周辺沿いに形成される形状を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５５】
インプラントが、球形、半球形、非球形、凸状、凹状、実質的な凸状、及び実質的な凹状からなるグループから選択された、上方表面及び下方表面のうちの少なくとも一つの断面形状を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５６】
インプラントが、軟骨欠損適合インプラントであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５７】
インプラントが、軟骨投影インプラントであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５８】
インプラントが、軟骨下骨質適合インプラントであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項５９】
インプラントが、１０ｃｍ以下の切り口を経由して外科的に移植されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６０】
インプラントが、６ｃｍ以下の切り口を経由して外科的に移植されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６１】
インプラントが、４ｃｍ以下の切り口を経由して外科的に移植されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６２】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の８０％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６３】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の９０％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６４】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の９５％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６５】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の９８％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６６】
関節が膝関節であり、
周辺沿いに形成される形状が、円形、楕円形、卵形、マメ形状、実質的な円形、実質的な楕円形、実質的な卵形、及び実質的なマメ形状からなるグループから選択されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６７】
関節が膝関節であり、
インプラントの上方表面が実質的な凸状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６８】
関節が膝関節であり、
インプラントの下方表面が実質的な凹状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項６９】
関節が膝関節であり、
インプラントの上方表面が凸状部と凹状部からなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７０】
関節が膝関節であり、
インプラントの下方表面が実質的な凹状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７１】
関節が股関節であり、
インプラントの断面が、球形及び非球形からなるグループから選択されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７２】
インプラントの周辺が、インプラントの中央部位よりも大きい厚みであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７３】
インプラントの中央部位が、インプラントの周辺よりも大きい厚みであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７４】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントは、
インプラントの外側、内側及び腹側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも大きい装置の背側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７５】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントは、
インプラントの外側、内側及び腹側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも小さい装置の背側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７６】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントは、
インプラントの腹側、背側及び外側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも小さい装置の内側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７７】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントは、
インプラントの腹側、背側及び外側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも大きい装置の内側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項７８】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントの少なくとも一つの部品は、
インプラントの外側、内側及び腹側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも大きい装置の背側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項３７又は４６に記載のインプラント。
【請求項７９】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントの少なくとも一つの部品は、
インプラントの外側、内側及び腹側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも小さい装置の背側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項３７又は４６に記載のインプラント。
【請求項８０】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントの少なくとも一つの部品は、
インプラントの腹側、背側及び外側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも小さい装置の腹側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項３７又は４６に記載のインプラント。
【請求項８１】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントの少なくとも一つの部品は、
インプラントの腹側、背側及び外側部位のうちの少なくとも一つの厚さと等しい若しくは厚さよりも大きい装置の腹側部位に沿った厚さを有することを特徴とする請求項３７又は４６に記載のインプラント。
【請求項８２】
第１と第２の表面を有し、第１の若しくは第２の表面のうちの少なくとも一つが関節表面の形状に実質的に適合する３次元形状を有する、インプラントを、関節鏡の助力により、関節検査法で移植する、若しくは移植するステップを含むことを特徴とする関節を修復するための処置。
【請求項８３】
移植の前に関節の画像を分析するステップを、更に含むことを特徴とする請求項８２に記載の処置。
【請求項８４】
画像が、ＭＲＩ、ＣＴ、ｘ線、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択された３次元画像であることを特徴とする請求項８２に記載の処置。
【請求項８５】
１０ｃｍ以下の切り口を作るステップを更に含むことを特徴とする請求項８２に記載の処置。
【請求項８６】
６ｃｍ以下の切り口を作るステップを更に含むことを特徴とする請求項８２に記載の処置。
【請求項８７】
４ｃｍ以下の切り口を作るステップを更に含むことを特徴とする請求項８２に記載の処置。
【請求項８８】
関節の一つ又は複数の関節表面の３次元形状を決定するステップと、
第１の表面と第２の表面を有するインプラントを作成するステップを含む、関節に適合するインプラントを作る方法であって、
第１の表面と第２の表面は関節の第１と第２の関節表面に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の少なくとも一つの一部若しくは全部が、関節表面の３次元形状に実質的に適合する３ことを特徴とする方法。
【請求項８９】
３次元形状が、関節の画像を取得することによって、決定されることを特徴とする請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
画像が、ＭＲＩ、ＣＴ、ｘ線、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択されることを特徴とする請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
上方表面と下方表面を有する膝関節に適合するインプラントであって、
上方表面は大腿骨の少なくとも一部に対向し、下方表面は脛骨表面の少なくとも一部に対向し、更に、上方若しくは下方表面の少なくともひとつが、大腿骨及び脛骨表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９２】
上方表面と下方表面を有する股関節に適合するインプラントであって、
上方表面は寛骨臼の少なくとも一部に係合し、下方表面は大腿骨頭部の少なくとも一部に係合し、更に、上方若しくは下方表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、寛骨臼及び大腿骨頭部のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９３】
上方表面と下方表面を有する股関節に適合するインプラントであって、
上方表面は大腿骨頭部の少なくとも一部に係合し、下方表面は寛骨臼の少なくとも一部に係合し、更に、上方若しくは下方表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、寛骨臼及び大腿骨頭部のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９４】
上方表面と下方表面を有する足首関節に適合するインプラントであって、
上方表面は遠位の脛骨の少なくとも一部に係合し、下方表面は距骨ドームの少なくとも一部に係合し、更に、上方若しくは下方表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、遠位の脛骨及び距骨ドーム表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９５】
上方表面と下方表面を有する足首関節に適合するインプラントであって、
上方表面は距骨ドームの少なくとも一部に係合し、下方表面は遠位の脛骨の少なくとも一部に係合し、更に、上方若しくは下方表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、遠位の脛骨及び距骨ドーム表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９６】
近位表面と遠位表面を有する足指関節に適合するインプラントであって、
近位表面は中足骨頭部の少なくとも一部に係合し、遠位表面は近位の指趾骨の少なくとも一部に係合し、更に、近位若しくは遠位表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、中足骨頭部及び近位の指趾骨表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９７】
第１の表面と第２の表面を有する肩関節に適合するインプラントであって、
第１の表面は上腕骨頭部の少なくとも一部に係合し、第２の表面は関節窩の少なくとも一部に係合し、更に、第１の若しくは第２の表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、上腕骨頭部及び関節窩表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９８】
第１の表面と第２の表面を有する肘関節に適合するインプラントであって、
第１の表面は遠位の上腕骨の少なくとも一部に係合し、第２の表面は橈骨及び尺骨の少なくともひとつの少なくとも一部に係合し、更に、第１の若しくは第２の表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、遠位の上腕骨、橈骨及び尺骨のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項９９】
第１の表面と第２の表面を有する肘関節に適合するインプラントであって、
第１の表面は遠位の橈骨の少なくとも一部に係合し、第２の表面は遠位の尺骨の少なくとも一部に係合し、更に、第１の若しくは第２の表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、遠位の橈骨及び遠位の尺骨のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項１００】
第１の表面と第２の表面を有する肘関節に適合するインプラントであって、
第１の表面は中手骨頭部の少なくとも一部に係合し、第２の表面は近位の指趾骨の底の少なくとも一部に係合し、更に、第１の若しくは第２の表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、中手骨頭部及び近位の指趾骨表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項１０１】
上方表面と下方表面を有する膝関節に適合する介置インプラントであって、
上方表面は大腿骨の少なくとも一部に対向し、下方表面は脛骨表面の少なくとも一部に対向し、更に、上方若しくは下方表面の少なくともひとつが、大腿骨及び脛骨表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする介置インプラント。
【請求項１０２】
第１の表面と第２の表面を有する哺乳動物の関節に適合するインプラントであって、
第１の表面は第１の関節表面の少なくとも一部に対向し、第２の表面は第２の関節表面の少なくとも一部に対向し、更に、第１の若しくは第２の表面の少なくともひとつの少なくとも一部が、大腿骨及び脛骨表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とするインプラント。
【請求項１０３】
上方表面と下方表面が、インプラントの上方表面が接触しインプラントの下方表面が接触する関節表面の少なくとも一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１０４】
インプラントが患者の軟骨欠損の厚さを有する請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１０５】
インプラントが患者の軟骨欠損の８５％の厚さを有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１０６】
インプラントが患者の軟骨欠損の６５％と１００％の間の厚さを有する請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１０７】
インプラントが、オフセット値を加えた患者の軟骨欠損厚の値の厚みを有する請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１０８】
上記のオフセット値は、軸の不良配列に対して調整するように選択され得ることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１０９】
インプラントが、金属若しくは金属合金を含む部材で構成されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１１０】
部材が、一つ又は複数の能動部材を含むことを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１１１】
インプラントが、生物学的能動部材でコートされていることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１１２】
インプラントには、金属、金属合金、若しくは重合体が含まれることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１１３】
縁、ペグ、ピン、クロス部材、歯、及び突出部からなるグループから選択されたアタッチメントのための、上方表面若しくは下方表面のうちの少なくとも一つの上の構造を、更に有することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１１４】
更に、アタッチメントのための複数の構造を有する請求項１１３に記載のインプラント。
【請求項１１５】
アタッチメントのための構造の相互の位置づけが、対称、非対称、列、円、三角形及びランダムからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１１４に記載のインプラント。
【請求項１１６】
縁及び唇状物からなるグループから選択された周辺構造を更に有することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１１７】
周辺構造がインプラントの周辺に沿って延在することを特徴とする請求項１１６に記載のインプラント。
【請求項１１８】
周辺構造がインプラントの周辺の一部に沿って延在することを特徴とする請求項１１６に記載のインプラント。
【請求項１１９】
上方表面と下方表面の各々が、インプラントの少なくとも一部を貫く長軸に対して傾斜を有し、更に、下方表面の傾斜に対する上方表面の傾斜が、正値、負値及びゼロからなるグループから選択されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１２０】
インプラントが、第１と第２の関節表面の一つの形状に近似することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１２１】
インプラントが、インプラントのライブラリから選択されることを特徴とする請求項１２０に記載のインプラント。
【請求項１２２】
インプラントが、関節の中に挿入された構成を変更することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１２３】
インプラントが更に、第１の部品及び第２の部品を含むことを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１２４】
第１の部品と第２の部品は、統合して形成されるか、不可分で形成されるか、相互結合して形成されるか、相互依存して形成されるか、のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１１２３に記載のインプラント。
【請求項１２５】
第１の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項１２３に記載のインプラント。
【請求項１２６】
第２の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項１２３に記載のインプラント。
【請求項１２７】
第１の部品が第２の部品と係合することを特徴とする請求項１２３、１２４、１２５、及び１２６のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１２８】
第１の部品が第２の部品の内部に適合することを特徴とする請求項１２３、１２４、１２５、及び１２６のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１２９】
第１の部品が第２の部品と滑動自在に係合することを特徴とする請求項１２３、１２４、１２５、及び１２６のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３０】
第１の部品が第２の部品と回転自在に係合することを特徴とする請求項１２３、１２４、１２５、及び１２６のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３１】
インプラントの一部が磁石であることを特徴とする請求項１２３、１２４、１２５、及び１２６のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３２】
インプラントが複数の部品を有することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３３】
複数の部品の第１の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項１３２に記載のインプラント
【請求項１３４】
複数の部品の第２の部品が関節と、固定状態、滑動状態、回転状態のうちの少なくとも一つの状態で、係合することを特徴とする請求項１３２に記載のインプラント
【請求項１３５】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品と係合することを特徴とする請求項１３２、１３３、及び１３４のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３６】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品の内部に適合することを特徴とする請求項１３２、１３３、及び１３４のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３７】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品と滑動自在に係合することを特徴とする請求項１３２、１３３、及び１３４のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３８】
複数の部品の第１の部品が複数の部品の第２の部品と回転自在に係合することを特徴とする請求項１３２、１３３、及び１３４のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１３９】
インプラントが、円形、楕円形、卵形、マメ形状、正方形、矩形、実質的な円形、実質的な楕円形、実質的な卵形、実質的なマメ形状、実質的な正方形、及び実質的な矩形からなるグループから選択された、周辺沿いに形成される形状を有することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４０】
インプラントが、球形、半球形、非球形、凸状、凹状、実質的な凸状、及び実質的な凹状からなるグループから選択された、上方表面及び下方表面のうちの少なくとも一つの断面形状を有することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４１】
インプラントが、軟骨欠損適合インプラントであることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４２】
インプラントが、軟骨投影インプラントであることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４３】
インプラントが、軟骨下骨質適合インプラントであることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４４】
インプラントが、１０ｃｍ以下の切り口を経由して外科的に移植されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４５】
インプラントが、６ｃｍ以下の切り口を経由して外科的に移植されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４６】
インプラントが、４ｃｍ以下の切り口を経由して外科的に移植されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４７】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の８０％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４８】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の９０％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１４９】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の９５％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５０】
関節の動作範囲が、本来の関節動作の９８％と９９．９％の間にまで復元されることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５１】
インプラントの周辺の少なくとも一部が、インプラントの中央部位よりも大きい厚みであることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５２】
インプラントの中央部位が、周辺の少なくとも一部よりも大きい厚みであることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５３】
インプラントの境界部が一つ又は複数の位置で丸められていることを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５４】
上方表面が、下方表面よりも、更に、内側に、外側に、腹側に及び／又は背側に延在することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５５】
下方表面が、上方表面よりも、更に、内側に、外側に、腹側に及び／又は背側に延在することを特徴とする請求項９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、及び１０２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５６】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントが、装置の腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位の少なくともひとつに沿って、インプラントの外側、内側、腹側、及び背側部位の少なくともひとつの厚さと等しい若しくは厚さより大きい厚さを有することを特徴とする請求項９１、１２３、１３２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【請求項１５７】
腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位を有し、
インプラントが、装置の腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位の少なくともひとつに沿って、インプラントの外側、内側、腹側、及び背側部位の少なくともひとつの厚さと等しい若しくは厚さより小さい厚さを有することを特徴とする請求項９１、１２３、１３２のうちのいずれか一つに記載のインプラント。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願に対するクロスリファランス］
本出願は、“Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｊｏｉｎｔ  Ｉｍｐｌａｎｔ  ｗｉｔｈ  ３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｒｔｉｃｕｌａｒ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ”のための２００２年１０月７日付のフィリップ  ラング（Ｐｈｉｌｉｐｐ  Ｌａｎｇ）による米国仮特許出願と、“Ｊｏｉｎｔ  Ｉｍｐｌａｎｔｓ”のための２００３年５月２日付のフィリップ  ラング（Ｐｈｉｌｉｐｐ  Ｌａｎｇ）、ダニエル  シュタインズ（Ｄａｎｉｅｌ  Ｓｔｅｉｎｅｓ）、ハセーネ  ボウアディ（Ｈａｃｅｎｅ  Ｂｏｕａｄｉ）、デビッド  ミラ（Ｄａｖｉｄ  Ｍｉｌｌｅｒ）、バリー  ジェイ  リンダ（Ｂａｒｒｙ  Ｊ．Ｌｉｎｄｅｒ）、及びセシリ  アン  スナイダによる米国仮特許出願とに対して優先権を主張する。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、整形外科インプラント及びシステムに関する。インプラントは、関節インプラント及び／又は介在関節インプラントであればよい。本発明は、共に用いる外科ツール及びキットだけでなく、インプラント設計、製造、モデリング及び移植に関連する。本発明は、関節鏡挿入及び輪郭変質に対して修正可能な自拡張可能の整形外科インプラントにも関連する。更に、本発明は、インプラントが通常の若しくは略通常の３次元の関節構造若しくは配列を回復し関節の動作を促進するように形付けられている関節インプラントに関する。その関節の動作は、関節に対する動きの通常範囲の６０〜９９．９％を超え、更に、動きの間に関節に作用する通常の剪断応力の１００％まで耐えることができる。
【０００３】
例えば、ヒアリン軟骨や繊維軟骨などの種々のタイプの軟骨がある。ヒアリン軟骨は、例えば関節内の骨の関節用面に見られ、動作可能な関節の円滑な滑動特性を与えることができる。関節軟骨は下になる骨に堅固に付着し、関節、特に関節内の位置に依存してかなり変動するが、人体の関節内で通常５ｍｍ以下の厚さの寸法となる。更に、関節軟骨は、無神経、無血管、無リンパである。成人では、この軟骨は、骨液膜を介し、更に軟骨細胞に達する軟骨の高濃度基質を介する２重拡散システムにより栄養分を引き出す。この細胞は軟骨の接続組織で見られる。
【０００４】
成人の軟骨は、限定的な回復能力しか備えない。従って、慢性関節リウマチ及び／若しくは骨関節症などの疾病、又は外傷により生成される軟骨の損傷は、重大な身体の不具及び衰弱に至ってしまう。更に、人間の関節軟膏は加齢するにつれ、その張力特性は変化する。従って、成人の軟骨の張力剛性及び強度は、加齢過程の結果として時を経て顕著に減衰する。
【０００５】
例えば、膝関節軟骨の表面ゾーンは、２０代まで張力強度の増大を示すが、その後、タイプＩＩのコラーゲンに対する検出可能な損傷が関節表面で生じるにつれ年齢と共に顕著に減少する。コラーゲンの量は減らないようであるが、深いゾーンの軟骨も加齢と共に張力強度を徐々に減少させることを示す。このような観察により、加齢と共に軟骨の機械的な従って構造的な機構が変化し、それが十分に進むと軟骨は外的損傷を受けやすくなる。
【０００６】
補綴部材、例えば補綴の修復のためのシリコン、又は適切な合金と、関節とを交換することによって、軟骨の重体な損傷又は滅失が処置される。２００２年５月２日付のシュモツア（Ｓｃｈｍｏｔｚｅｒ）による米国特許第６３８３２２８号、２００１年３月２０日付のアフリアット（Ａｆｒｉａｔ）らによる米国特許第６２０３５７６号、２０００年１０月３付のアテシアン（Ａｔｅｓｈｉａｎ）らによる米国特許第６１２６６９０号などを参照されたい。これらの補綴装置の移植は、元の軟骨で得られる機能を完全に回復させない下にある組織及び骨の損失と通常関連しており、幾つかの装置では、組織及び骨の相当な量の損失に係る非常な長期間の合併症には、感染症、骨溶菌更にインプラントの弛緩などが含まれる。
【０００７】
明白なように、関節形成術は、非常に侵襲性があり、修復に係る一つ又は複数の骨の関節面の全体若しくは大部分の外科的な切除が必要である。通常、これらの処置では、補綴のステムを骨の内部に嵌め込むために、骨髄のスペースはかなり拡張的に拡げられる。拡げることにより、患者の骨の蓄えが損失してしまい、時間と共に骨溶菌がしばしば補綴の弛緩に繋がってしまう。更に、補綴に求められるインプラント及び骨の勘合が経時的に減少する領域が、その結果取り替えられる。患者の骨の蓄えには限度があるので、関節形成のための可能な取り替え手術の数にも限度がある。端的に言うと、１５〜２０年を超えると、更に場合によってはより短い期間で、患者は治療方法が尽きてしまい、最終的には痛みの多い、機能しない関節だけが残る。
【０００８】
（例えば、軟骨細胞、軟骨細胞原種、ストロマ細胞、間葉性ステム細胞などの）細胞に移植される基質、組織骨組若しくは他の担体の利用も、軟骨の回復のための潜在的な治療として説明されている。１９９９年１０月１４日公開のフォフォノフ（Ｆｏｆｏｎｏｆｆ）の国際公開ＷＯ９９／５１７１９、２００１年１２月６日公開のシモン（Ｓｉｍｏｎ）のＷＯ０１／９１６７２、２００１年３月１５日公開のマンズマン（Ｍａｎｓｍａｎ）のＷＯ０１／１７４６３、２００１年９月４日付のヴァイブハンセン（Ｖｉｂｅ−Ｈａｎｓｅｎ）らによる米国特許６２８３９８０Ｂ１、１９９８年１２月１日付のノートン（Ｎａｕｔｏｎ）による米国特許５８４２４７７、１９９８年７月２３日付のシュヴァルツ（Ｓｃｈｗａｒｔｚ）による米国特許５７６９８９９、１９８６年９月２日付のキャプラン（Ｃａｐｌａｎ）による米国特許４６０９５５１、１９９１年８月２０日付のヴァカンティ（Ｖａｃａｎｔｉ）による米国特許５０４１１３８、１９９３年３月３０日付のキャプラン（Ｃａｐｌａｎ）らによる米国特許５１９７９８５、１９９３年７月１３日付のキャプラン（Ｃａｐｌａｎ）らによる米国特許５２２６９１４、２００１年１１月１１日付のハードヴィック（Ｈａｒｄｗｉｃｋ）らによる米国特許６３２８７６５、２００１年８月２８日付のロイガ（Ｒｕｅｇｅｒ）らによる米国特許６２８１１９５、１９８９年７月１１日付のグランデ（Ｇｒａｎｄｅ）らによる米国特許４８４６８３５などを参照されたい。
【０００９】
しかしながら、同種移植片及び自家移植片システム、及び組織骨組などの生物学的置換部材を伴う臨床上の成果は、不確かである。けだし、これらの部材の大抵のものは、置換を意図される通常の疾病の無い人体組織と類似若しくは同一の組織的配置若しくは構成を達成できていないからである。しかも、これらの生物学的置換部材の機械的耐久性は不確かなままである。
【００１０】
２００１年３月２１日発行のフェル（Ｆｅｌｌ）らの米国特許第６２０６９２７号公報、及び２００３年５月６日発行のフェル（Ｆｅｌｌ）らの米国特許第６５５８４２１号公報は、骨切除を求めない外科的移植可能膝補綴を開示する。この補綴は、一つ又は複数の真っ直ぐな縁を伴う形状での実質的な楕円として、説明されている。従って、これらの装置は、インヴィヴォの残余の軟骨及び／又はその下にある骨の実際の形状に実質的に適合するようには設計されていない。従って、インプラントの統合は、患者の周辺の軟骨及び／又はその下にある軟骨と補綴との間の厚さや曲率における差異のため、非常に困難なものとなってしまう。
【００１１】
従って、これらの修復部分及びインプラントを作成するため最小限の侵襲性を備える技術及びツールを使用して移植され得る一つ又はそれ以上の移植パーツを用いて、関節の自然な形状を写し取るシステム及び方法を求める要求、及び、関節の２つの関節面の間の自然な若しくは略自然な３次元形状を再生する方法を求める要求が、存在する。
【００１２】
［発明の概要］
本発明は、関節を修復するための方法及び構成物を提示し、特に、関節軟骨を修復し患者体内への種々の軟骨及び骨修復部材の統合を促進するのに有用な装置及びインプラントを、提示する。とりわけ、本明細書記載の技術により、特定の患者の下軟骨及び／又は骨及び／又は他の特定構造の輪郭に実質的に又は完全に適合する装置を、生産できることになる。更に、装置は、軟骨の形状（サイズ）にも実質的に又は完全に適合するのが好ましい。関節軟骨表面の形状（例えば、サイズ、厚さ及び／又は曲率）が、非損傷の軟骨と、患者の本来の軟骨と、及び／又は下骨と、構造的に若しくは略構造的に適合する場合、修復の成功は拡大する。
【００１３】
修復部材は移植の前に形付けられるが、この形状付けは、例えば、疾病軟骨の欠損即ち領域を囲む“本来の”軟骨の曲率若しくは厚さに関する情報を与える電子画像、及び／又は、疾病軟骨の欠損即ち領域の下にある若しくは囲む骨の曲率、更には、関節に体して対向する係合表面を含む骨及び／又は軟骨の曲率に、基づけばよい。
【００１４】
本発明は、とりわけ、部分的な関節置換のための最小限の侵襲性のものである。方法は、処置から生じる骨のストックが殆ど若しくは全くない。更に、本明細書の方法は、インプラント、周辺若しくは近接の軟骨及び／又は軟骨下骨質の間で構造的な若しくは略構造的な適合を達成することにより、関節表面の完全性を復元する助けとなる。
【００１５】
大抵の場合、修復された関節の可動性は、本来の可動性の６０〜９９．９％の範囲となる。動作の範囲は、８５〜９９．９％が好ましく、９０〜９９．９％がより好ましく、９５〜９９．９％が最も好ましく、９８〜９９．９％が理想的である。
【００１６】
更に、本発明の装置を移植するのに必要な切り口は、通常、現行利用されるインプラントを移植するのに必要な切り口の５０％以下である。例えば、膝全体の置換には通常、６〜１２インチ（１５〜３０ｃｍ）の切り口が必要であり、単一区画の膝の置換には３インチ（７ｃｍ）の切り口が必要である。脛骨表面を修復するように設計された本発明に係るインプラントは、３ｃｍ切り口（約１．５インチ）しか必要でなく、脛骨表面と大腿骨頭部の両方を修復するためのインプラントの組み合わせは３インチ切り口（７ｃｍ）しか必要としない。別の例では、従来の股関節置換手術では６〜１２インチ（１５〜３０ｃｍ）の単一切り口を必要とし、非侵襲技術でも１．５〜４インチ（３〜９．５ｃｍ）の２つの切り口を必要とする。寛骨臼を修復するよう設計された本発明に係るインプラントでは、一つの表面の矯正が望ましいのか二つの表面の矯正が望ましいのかに依存するが、１．５インチ（３ｃｍ）〜６インチ（３０ｃｍ）の単一の切り口を要するのみである。
【００１７】
本発明の利点は以下のものを含むが、それらに限定されない。（ｉ）個別の患者に対して関節修復をカスタマイズし（例えば、患者特有の設計、解決策）、修復処置以降の効力及び快適さを向上させ、（ｉｉ）ある実施形態において修復すべき欠損を外科医が手術中に計測する必要を排除し、（ｉｉｉ）移植処置中に外科医が部材を形取る必要を排除し、（ｉｖ）骨、軟骨若しくは組織の画像を基にして、又は手術中のプローブ技術を基にして、修復部材の曲率若しくは形状を評価する方法を設け、（ｖ）骨ストックにて最小限の損失で、場合によっては損失無く、関節を修復する方法を設け、（ｖｉ）術後の関節適合を改良する。
【００１８】
このように、欠損（例えば、移植の位置）により正確に適合し、これにより関節の修復を改善する関節修復部材の設計及び利用を、本明細書で示す。
【００１９】
当業者に理解されるように、介置関節インプラント、軟骨欠損適合インプラント、軟骨投影インプラント、及び／又は軟骨下骨質適合インプラントであるインプラントについて、記述する。インプラントは上方表面と下方表面を有する。上方表面は関節の第１の関節表面に対向し、下方表面は関節の第２の関節表面に対向し、更に、上方若しくは下方表面の少なくともひとつが、第１の及び第２の関節表面のうちの一つの形状に実質的に適合する３次元形状を有する。インプラントは、膝、股関節、肩、肘、手首、指、足指、及び足首を含む関節内に配置するように適合されている。関節の上方表面と下方表面が、関節の上方表面が接触し下方表面が接触する関節表面の少なくとも一つの形状に実質的に適合する３次元形状を通常有する。インプラントは、患者の軟骨欠損の、若しくはその破片の、６５％と１００％の間の厚さを通常有する。
【００２０】
インプラントが、生体適合的部材、金属、金属合金、生物学的能動部材、重合体等を含む種々の部材から製作され得る。更に、インプラントは、コーティングを含む、複数の部材から製作され得る。
【００２１】
更に、インプラントは、関節へのアタッチメントの機構を有してもよい。適切なアタッチメント機構は、縁、ペグ、ピン、クロス部材、歯及び突出部を含む。関節の安定のための更なる機構は、周辺表面の全て若しくは一部に沿った縁、唇状物、及び厚みとして設けられればよい。
【００２２】
インプラントは、２つ又はそれ以上の部品を有するように設計されてもよい。これらの部品は、所望の機能に依存するが、統合して形成されるか、不可分で形成されるか、相互結合して形成されるか、相互依存して形成されるか、である。多数部品のシナリオでは、関節接触部品は、関節に滑動自在に若しくは回転自在に、又はそれらの副あわせで係合するように設計されればよい。一方で、関節接触部品のいずれか若しくは両方は、関節に固定されてもよい。追加の部品は、係合する他の部品に対して、統合して形成されるか、不可分で形成されるか、相互結合して形成されるか、相互依存して形成されるか、である。
【００２３】
インプラントの個々の部品、若しくはインプラント自身が、円形、楕円形、卵形、マメ形状、実質的な円形、実質的な楕円形、実質的な卵形、及び実質的なマメ形状である、周辺若しくは外辺沿いに形成される形状を有してもよい。更に、インプラントの個々の部品、若しくはインプラント自身が、球形、半球形、非球形、凸状、凹状、実質的な凸状、及び実質的な凹状である、一つの断面形状を有してもよい。
【００２４】
インプラントの設計は、１０ｃｍ以下の切り口を利用して移植するように導通性あるものである。更に、インプラントは、本来の関節動作の８０〜９９．９％の関節動作範囲まで回復するように設計される。
【００２５】
インプラント、若しくはその部品は、インプラントの周辺がインプラントの中央部位より大きい厚みとなるような種々の形状を有してもよい。一方で、インプラント、若しくはその部品は、インプラントの中央部位が周辺より大きい厚みとなるように設計されてもよい。腹側部位、背側部位、外側部位及び内側部位などの複数の方向からインプラントを見て、インプラント、若しくはその部品は、装置の背側部位に沿って、インプラントの腹側部位、外側部位及び内側部位のうちの少なくとも一つの厚みと等しい、又はその厚みより大きい厚みを有してもよい。一方で、インプラント、若しくはその部品は、装置の背側部位に沿って、インプラントの腹側部位、外側部位及び内側部位のうちの少なくとも一つの厚みと等しい、又はその厚みより小さい厚みを有してもよい。更に別の形態では、インプラント、若しくはその部品は、装置の内側部位に沿って、インプラントの腹側部位、背側部位及び外側部位のうちの少なくとも一つの厚みと等しい、又はその厚みより小さい厚みを有してもよい。別の形態では、インプラント、若しくはその部品は、装置の背側部位に沿って、インプラントの腹側部位、外側部位及び内側部位のうちの少なくとも一つの厚みと等しい、又はその厚みより大きい厚みを有してもよい。
【００２６】
（以下に記述の）関節を修復するための処置は、上方表面と下方表面を有し、上方表面若しくは下方表面のうちの少なくとも一つが関節表面の形状に実質的に適合する３次元形状を有する、インプラントを、関節検査法で移植するステップを含む。移植の前に画像が分析されてもよい。通常、画像は、ＭＲＩ、ＣＴ、ｘ線、及びそれらの組み合わせである。
【００２７】
本発明に係るインプラントを作成する方法は、関節の一つ又は複数の関節表面の３次元形状を決定するステップと、上方表面と下方表面を有するインプラントを作成するステップを含み、上方表面と下方表面は関節の第１と第２の関節表面に対向し、更に、上方若しくは下方表面の少なくとも一つが、関節表面の３次元形状に実質的に適合する。
【００２８】
更に、本発明は、関節（例えば、軟骨及び／又は骨）の部位（例えば、疾病領域、及び／又は疾病領域より僅かに大きい領域）をインプラント部材で置換する新規の装置及び方法であって、インプラントが周囲の構造及び組織の少なくとも一つと解剖学的な適合若しくは略解剖学的な適合を実現し、関節に対する動作の本来の範囲の６０〜９９．９％まで関節可動性を回復する装置及び方法を、提示する。更に、インプラントは動作中に関節に作用する剪断力の１００％まで耐え得る。装置及び／又は方法が下にある関節骨に関連する要素を含む場合には、本発明は、骨関連要素が軟骨下骨質と構造的に若しくは略構造的に整列することを実現し得ることも、提示する。本発明は、移植位置として単一の切り口で準備することもできる。これらの装置は介置されればよい。装置は、単一の部品でも、二重の部品でもよく、複数の部品を有してもよい。
【００２９】
本発明に係る方法は、予定された移植位置の一つ又は複数の寸法（例えば、厚さ及び／又は曲率及び／又はサイズ）若しくは予定された移植の周囲の領域の寸法を計測するステップ（ａ）と、軟骨の置換、即ち、ステップ（ａ）で取得された計測値に適合する部材を設けるステップ（ｂ）とを含む。ある形態では、ステップ（ａ）は、予定された移植位置の周囲の軟骨の厚さを計測するステップと、予定された移植位置の周囲の軟骨の曲率を計測するステップを含む。一方で、ステップ（ａ）は、予定された移植位置のサイズを計測し、予定された移植位置の周囲の軟骨の曲率を計測するステップ、予定された移植の周囲の軟骨の厚さを計測し、予定された移植位置のサイズを計測し、予定された移植位置の周囲の軟骨の曲率を計測するステップ、予定された移植位置にて健康な軟骨表面の形状を再構築するステップ、又は、予定された移植位置のサイズを計測し、及び／又は予定された移植位置で及び／又はその周りで軟骨下骨質の曲率若しくは外形を計測するステップを、含んでもよい。更に、移植位置の残余の軟骨の厚さ、曲率若しくは表面外形が計測され、例えば、周辺の軟骨の厚さ、曲率若しくは表面外形と比較されてもよい。
【００３０】
置換の部材の大きさは、例えば、超音波、ＭＲＩ、ＣＴスキャン、ｘ線色素及び螢光透視法結像により得られるｘ線結像のような画像技術を利用して生成される計測などの、術中の計測値に従って、選択されてもよい。選択された大きさに対して、（画像能力を伴う、若しくは伴わない）機械的プローブが利用されても良く、例えば、超音波プローブ、レーザー、光学プローブ、凹みプローブ、及び変更可能部材であればよい。
【００３１】
一つ又は複数の装置は、３次元ボディを含む。膝の中で、インプラントが一つ（単一区画）又は複数（多重区画）の区画内で利用されてもよい。膝の中で、インプラントは楕円形状ではないが、関節軟骨、軟骨下骨質及び／又は関節内構造の３次元形状に従う。インプラントの一つの面の輪郭は下にある軟骨及び／又は骨輪郭に適合し若しくは実質的に適合し、一方で、インプラントの対向する面の輪郭は、連結する係合関節表面のための表面を形成する。例えば、対向する面の表面は、関節と係合するための表面を最適化するモデリングを利用して、投影されてもよい。更に、対向する面は、丸められた界面を利用して接続してもよい。界面は関節表面を超えて延在してもよい。本発明のインプラントは関節鏡挿入に対して自己拡張可能で修正可能であってもよい。
【００３２】
装置の個々の面は大きさが必ずしも一様でなくてよい。所与のポイントでの一つの軸に渡る長さＤは、軸に沿って可変である。同様に、（第１の軸に垂直な）第２の軸に渡る長さ２Ｄは、やはりその軸に沿って可変である。第１の軸に沿ったＤ長さと第２の軸に沿ったＤ長さとの間の比は、矯正される物理的構造に適切な比率を有するのであり、このことは当業者には理解されるところである。
【００３３】
当業者には理解されるところであるが、本明細書に記載される移植関節補綴はどれも、（例えば、滑動自在に）係合自在であり及び／又は分離自在である多数（例えば２ピース又はそれ以上のピースの）本体部品を含んでもよい。例えば、下にある軟骨及び／又は骨に、部分的に若しくは実質的に、輪郭が適合する面を、個々の部品が有するような２ピース部品が、設けられてもよい。ある実施形態では、係合自在である部品の対向する表面は、湾曲している。曲率は、関節のための少なくとも一つの関節表面の曲率と相似して、若しくは鏡像で、選択され得る。別の実施形態では、係合自在な部品の対向する表面は、平坦である。別の実施形態では、係合自在な部品の対向する表面は、平坦と湾曲の組み合わせである。係合自在な部品の対向する表面が、不規則であってもよい。この場合、少なくとも一つ又は複数の位置で相互に係合するように設計されるのが好ましい。
【００３４】
本明細書に記載する方法のどれでも、（例えば、修復システムの所与のライブラリから）置換の部材が選択されてもよい。従って、置換の部材は、術前、術中、もしくは術後に形成されてもよい。更に、本明細書に記載する方法のどれでも、置換の部材は公知の適切な技術を利用して、術前、術中、もしくは術後に形成されてもよい。公知の技術には、研磨、レーザーアブレーション、無線周波数アブレーション、押し出し、注入、モールド、圧縮成形及び／又は機械技術などを利用した、手動、自動、若しくは機械加工が含まれる。更に、インプラントは、薬、細胞、無細胞部材、薬理学的薬品、生物学的薬品等の一つ又は複数の生物学的能動部材を含んでもよい。
【００３５】
本発明は、患者体内の軟骨を修復する方法を含み、該方法は本明細書に記載の方法に従って準備される軟骨修復部材を移植するステップを含む。移植は通常、関節鏡検査法に従い、比較的小さい切り口を経由して完遂され得る。
【００３６】
本発明は、関節表面の曲率を決定する方法も提示し、該方法は、機械的プローブ若しくは外科的機械ナビゲーションシステムを用いて関節表面の曲率を術中に計測するステップを含む。関節表面は軟骨及び／又は軟骨下骨質を含んでもよい。（画像能力を伴う、若しくは伴わない）機械的プローブが、例えば、超音波プローブ、レーザー、（例えば、チタニウムＦＡＲＯアームなどの）機械的アーム、光学プローブ及び／又は変更可能部材若しくは装置を、含んでもよい。
【００３７】
種々のツールが、装置の移植を促進するために用いられてもよい。ツールは、関節表面に対して装置を最適に配置する助けとなるガイドである。ツールと、装置と共に利用するためのガイドとの設計は、特定の関節に適合する装置の設計から導出される。ツールは、移植位置若しくは関節凹みに部分的に若しくは実質的に適合する試行インプラント若しくは外科ツールを含む。
【００３８】
本明細書に記載する修復システム若しくは補綴のどれも、重合体部材若しくはリキッドメタルを含んでもよい。重合体部材は、金属若しくは金属合金に添付されてもよい。重合体部材が注入され、例えば、自己硬化するものでもよく、化学製品、エネルギービーム、光源、超音波及び他のものに曝されたときに硬化するものでもよい。更に、本明細書に記載する修復システム若しくは補綴のどれも、軟骨置換部材の外部表面内の開口部を経由して、注入物を受けるように（例えば、外部表面内の開口部が、骨表面の複数の開口部で終端となるように）調整されてもよい。骨セメント、治療用物質、及び／又は他の生体作用のある物質が開口部を経由して注入されてもよい。ある実施形態では、移植位置の一部への骨セメントの浸透を実現するために、関節表面若しくは軟骨下骨質若しくは骨髄へ圧力下で骨セメントが注入されてもよい。更に、本明細書に記載する修復システム若しくは補綴のどれも、骨髄内若しくは軟骨下骨質それ自身の内にアンカーされてもよい。一つ又は複数のアンカー延在部（例えば、ペグ）は、骨及び／又は骨髄を経由して延在してもよい。
【００３９】
ある実施形態では、軟骨置換システムが、軟骨下骨質を破ることなく、又は、軟骨下骨質の中に若しくは軟骨下骨質を経由して伸展する僅かしかないペグ若しくはアンカーで、移植されてもよい。この技術は、将来のインプラント“沈降”、及び結果としての関節不適合若しくはインプラント緩み若しくは他の症状を伴う骨組織を回避する利点がある。
【００４０】
当業者には理解されるように、適切な関節には、膝、肩、股関節、椎骨、椎間板、肘、くるぶし、手首、指、手根中手骨、後足、及び前足などが含まれる。同様に記述する技術は人体の関節に限定されず、どの哺乳動物の関節にも拡張できる。
【００４１】
本発明のこれらの及び他の実施形態は、本明細書の開示を考慮すると、当業者には明白である。
【００４２】
［発明の詳細な説明］
以下の説明は、本発明を作成し利用できるどの当業者にも提示されるものである。説明される実施形態に対してなされる種々の変更は、当業者には明白であり、明細書で定義される包括的な原理は、添付の請求項に定義されるような本発明の精神及び範囲から乖離することなく、他の実施形態及び適用例に適用され得る。従って、本発明は提示の実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示される原理と特徴と首尾一貫する最も広い範囲で容認されるべきものである。開示の発明の完全な理解を達成するのに必要な範囲まで、本出願で引用される全ての発行された特許、特許公報及び特許出願の説明及び図面は、参照の上明細書に組み込まれる。
【００４３】
当業者には認識されるように、本発明の実施においては、他に限定がなければ、Ｘ線画像処理、Ｘ線断層合成、Ａスキャン、Ｂスキャン及びＣスキャンを含む超音波、コンピュータ断層撮影（ＣＴスキャン）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、光干渉断層撮影、単一光子放射断層撮影（ＳＰＥＣＴ）、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）等の従来方法を、従来技術の範囲で利用する。これらの技術は文献で十分に説明されており本明細書で述べる必要はない。例えば、「Ｘ−Ｒａｙ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ」実用ガイド、第２判、Ｓｔｏｕｔ  Ｊｅｎｓｅｎ著、１９８９、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ出版、「Ｂｏｄｙ  ＣＴ」実用手引、Ｓｌｏｎｅ著、１９９９ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ出版、「Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ」物理学者手引、Ｌａｍ著、１９９８、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ出版、及び「Ｄｅｎｔａｌ  Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ」Ｘ線画像協定、Ｌａｅｔｉｔｉａ  Ｂｒｏｃｋｌｅｂａｎｋ  １９９７，Ｏｘｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ出版などを参照されたい。
【００４４】
Ｉ．関節の二重若しくは多重の面の評価
【００４５】
とりわけ本発明は、例えば、関節疾患、軟骨変性、骨関節症、血清反応陽性及び血清反応陰性の関節炎、骨折、軟骨損傷、外傷、及び／又は酷使や加齢による変性からの、関節への欠損を、実務医に評価させ処置させるものである。対象の領域のサイズ、体積及び形状は、欠損を有する軟骨の領域のみを含むのであるが、軟骨欠損の周りの軟骨の連続部位を含んでもよい。更に、対象の領域のサイズ、体積及び形状は、軟骨下骨質骨、骨髄及び他の関節構造、例えば、関節間軟骨、靱帯及び腱を含んでもよい。
【００４６】
図１Ａは、関節を評価する際の実務医によるステップを示すフローチャートである。最初、実務医は、ターゲットの関節の計測値を得る（１０）。計測値を得るステップは、関節の画像を得ることで達成され得る。このステップは必要に応じて繰り返し（１１）、関節評価プロセスをより洗練するために複数の画像を得る。実務医が必要な計測値を取得したのであれば、情報は評価されるターゲットの関節のモデル描出を生成するのに利用される（３０）。関節のモデル描出は、１次元でも２次元でも３次元でもよい。物理モデルを含んでもよい。所望であれば、一つ以上のモデルが形成され得る（３１）。原始のモデルでも、実質的に創作されたモデルでも、両方でもいずれでもよい。関節のモデル描出が形成されたら（３０）、実務医は、矯正された状態でターゲットの関節の案出されたモデル描出を形成してもよい（４０）。ここでも、必要であれば若しくは所望であれば、このステップを繰り返してもよい（４１）。関節の地誌的条件と関節の案出された画像との間の差異を利用して、実務医は矯正された関節のアナトミを達成するのに適合的な関節インプラントを選択できる（５０）。当業者には理解しうるところであるが、選択プロセス（５０）は、所望の結果を達成するため好きなだけ繰り返してもよい（５１）。
【００４７】
当業者には理解されるように、矢印３２に示すように実務医はターゲットの関節のモデル描出を生成するステップ３０から適切な関節置換インプラントを選択するステップ５０に直接進め得る。更に、適切な関節置換インプラントの選択５０に続いて、ターゲットの関節の計測値を得るステップ１０、ターゲットの関節のモデル描出を生成するステップ３０、及び案出されたモデルを形成するステップ４０を、フロー２４、２５、２６に示すように、連続して若しくは並行に、繰り返してもよい。
【００４８】
図１Ｂは関節を評価する際に実務医により実施されるステップを示す別のフローチャートである。最初、実務医は、ターゲットの関節の計測値を得る（１０）。計測値を得るステップは、関節の画像を得ることで達成され得る。このステップは必要に応じて繰り返し（１１）、関節評価プロセスをより洗練するために複数の画像を得る。実務医が必要な計測値を取得したのであれば、情報は評価されるターゲットの関節のモデル描出を生成するのに利用される（３０）。関節のモデル描出は、１次元でも２次元でも３次元でもよい。プロセスは、必要若しくは所望であれば、繰り返されてもよい３１．物理モデルを含んでもよい。関節のモデル描出が形成されたら（３０）、実務医は、矯正された状態でターゲットの関節の案出されたモデル描出を形成してもよい（４０）。必要であれば若しくは所望であれば、このステップを繰り返してもよい（４１）。関節の地誌的条件と関節の案出された画像との間の差異を利用して、実務医は矯正された関節のアナトミを達成するのに適合的な関節インプラントを設計でき（５０）、また、所望のインプラント設計を達成するために必要なだけ設計プロセスを繰り返し得る（５３）。実務医は、唇状物、ペグ、アンカーなどの付加的な特性がターゲットの関節内のインプラントの性能を強化するか否かも評価できる。
【００４９】
当業者には理解されるように、矢印３８に示すように実務医はターゲットの関節のモデル描出を生成するステップ３０から適切な関節置換インプラントを設計するステップ５０に直接進め得る。上記に示すフロート同様に、適切な関節置換インプラントの設計５０に続いて、ターゲットの関節の計測値を得るステップ１０、ターゲットの関節のモデル描出を生成するステップ３０、及び案出されたモデルを形成するステップ４０を、フロー４２、４３、４４に示すように、連続して若しくは並行に、繰り返してもよい。
【００５０】
選択された若しくは設計された関節インプラントは、関節の現存の表面との解剖学的構造の合致若しくは合致に近いものを達成しつつ、自然の関節の解剖学的構造を複写する反対側の関節表面のための係合表面も提示する。この例では、関節の現存する表面は、関節の所望の結果の表面と同様に評価され得る。この技術は、骨の中に固定されないインプラントに特に有用である。
【００５１】
図２は、遠位大腿骨の関節軟骨の３次元厚さマップのカラー再生を示す。３次元厚さマップは、例えば、超音波、ＣＴ、ＭＲＩデータから形成され得る。軟骨の実体内の黒いホールは、全厚の軟骨の欠損の領域を示す。３次元厚さマップから、軟骨損傷のサイズ及び形状を判断することができる。
【００５２】
当業者に理解されるように、サイズ、曲率及び／若しくは厚さは、適切などの技術を利用して得てもよい。例えば、１次元、２次元及び／又は３次元の計測値が、適切な機械的手段、レーザデバイス、電磁石若しくは光学トラックシステム、表面輪郭を固めて記憶する”関節表面に塗布されるモールド、部材、及び／若しくは一つ又は複数の公知の画像技術を利用して、得られてもよい。計測値は、非侵襲的に及び／又は外科的に（例えば、プローブや他の外科装置を用いて）得られてもよい。当業者には理解されるが、修復デバイスの厚さは、関節表面の特定位置の矯正されるべき軟骨及び／又は骨への損傷の深さに依存して、所与のポイントにより変化し得る。
【００５３】
Ａ．画像技術
【００５４】
当業者には理解されるところであるが、（例えば、軟骨及び／又は骨の）厚さ及び／又は曲率、又は疾病の軟骨若しくは軟骨損失の領域のサイズを計測するのに適合的な画像技術は、Ｘ線、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、コンピュータ断層撮影（ＣＴ、コンピュータ軸断層若しくはＣＡＴとしても知られる）、光干渉断層撮影、ＳＰＥＣＴ、ＰＥＴ、超音波画像技術、及び光学画像技術を含む（２００２年３月２１日公開のＡｌｅｘａｎｄａｒらによる国際特許出願ＷＯ０２／２２０１４、２００２年４月１６日発行のＴｓｏｒｅｆらによる米国特許第６３７３２５０号、及び、ＶａｎｄｅｂｅｒｇらによるＲａｄｉｏｌｏｇｙ２２２：４３０−４３６，２００２年、参照）。コントラスト若しくは他の画質向上薬品が、例えば静脈、関節間などの、どの注入経路を用いて利用されてもよい。
【００５５】
特定の実施形態では、ＣＴ又はＭＲＩが、組織、骨、軟骨、及び例えば軟骨損傷若しくは疾病軟骨領域などの内部の損傷を評価し、軟骨下骨質若しくは軟骨の変性の情報を得、更に損傷領域の形態的、生化学的、生物機械的情報を与えるために、利用される。特に、裂け目などの変化、部分又は全体の厚さの軟骨損失、及び残余軟骨内部の信号変化が、これらの方法の一つ又は複数を用いて検知され得る。基礎的なＮＭＲ原理及び技術の議論のために、Ｍａｒｋ  Ａ．ＢｒｏｗｎとＲｉｃｈａｒｄ  Ｃ．ＳｅｍｅｌｋａによるＭＲＩ  Ｂａｓｉｃ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，第２判、Ｗｉｌｅｙ−Ｌｉｓｓを参照されたい。軟骨の情報を得るための、従来のＴ１とＴ２の重量スピンエコー画像、勾配再現エコー（ＧＲＥ）画像、磁化移転コントラスト（ＭＴＣ）、高速スピンエコー（ＦＳＥ）画像、コントラスト拡張画像、迅速取得弛緩拡張（ＲＡＲＥ）画像、定常状態での勾配エコー取得（ＧＲＡＳＳ）、及び駆動された平衡フーリエ変換（ＤＥＦＴ）画像の議論のために、ＡｌｅｘａｎｄｅｒらによるＷＯ０２／２２０１４を参照されたい。従って、好適な実施形態では、得られる計測値は、ＡｌｅｘａｎｄｅｒらによるＷＯ０２／２２０１４に記述される関節に関して得られる３次元画像、又は、究極的に３次元情報を生成する２次元画像のセットを基にする。軟骨のみ若しくは関節の動作パターン、例えば屈曲、伸展、並進及び／若しくは回転などとの組み合わせに関する、２次元、３次元画像、若しくはマップが、得られる。３次元画像は、２つ又はそれ以上の対向する関節表面の動作パターン、接触ポイント、接触ゾーン、及び関節の動作の間の接触ポイントやゾーンの動作に関する情報を、含む。２次元及び３次元画像は、関節軟骨の生化学的組成の情報を含んでもよい。更に、画像技術は、例えば、必要な修復部材の形状及びタイプに関する最新の情報を得るために、常に比較されてもよい。
【００５６】
例えば、外科的に関節表面を画像化するため携帯の超音波及び／又は光学プローブを利用して、本明細書で説明するどの画像デバイスが用いられてもよい。
【００５７】
Ｂ．外科的計測
【００５８】
一方で、又は、上述の非侵襲性技術に加えて、疾病の軟骨領域又は軟骨の損失領域のサイズの計測値、軟骨厚さ及び／又は軟骨若しくは骨の曲率の計測値が、関節鏡検査又は関節切開の間に外科的に得られる。外科的計測は、関節表面の一つ又は複数の領域との実際の接触を含んでも含まなくてもよい。
【００５９】
軟骨若しくは骨若しくは他の関節表面の外科的計測を得、更に表面の形態マップを形成するのに適切な装置は、プラシド盤及びレーザー干渉計、及び／又は変形可能部材若しくは装置を含むが、それらに限定されない（例えば、２００２年５月１７日発行のＷｏｏｈらの米国特許第６３８２０２８号、２０００年５月２日発行のＬｅｖｅｓｑｕｅらの第６０５７９２７号、１９９６年７月４日発行のＹａｍａｎｅらの第５５２３８４３号、１９９８年１２月８日発行のＳａｒｖｅｒらの第５８４７８０４号、１９９７年１１月４日発行のＦｕｊｉｅｄａらの第５６８４５６２号を参照されたい）。
【００６０】
図３Ａは、同心円状に構成された光の輪のプラシド盤である。プラシド盤の同心円アレイは、光ファイバにより移送されたレーザー若しくは白光により生成される、種々の半径の明確な円を投影する。プラシド盤は内視鏡装置の端部（若しくはプローブ、例えば携帯プローブ）に取り付けられ、これにより光の環が軟骨表面に投射され得る。図３Ｂは、固定された曲率の表面に投影されたプラシド盤の例を示す。一つ又はそれ以上のカメラが、環の反射を捕捉するのに（例えば、装置に取り付けられて）利用され得る。数学的分析が利用されて表面曲を判断する。例えば、曲率は、軟骨表面カラーコード化された形態的マップとしてモニター上に可視化され得る。更に、形態的マップの数学モデルは、理想的な表面形態を決定し、分析される領域内の軟骨欠損を置換するのに、利用され得る。この計算された、理想の表面は、図２に示される３次元厚さマップとしてモニター上に可視化され得、置換部材若しくは再生部材の表面の曲率を選択するのに利用され得る。
【００６１】
図４は、個々の大腿部関節丘の光の同心円の投影からの反射を示し、反射された円の表面輪郭の変動効果を示している。
【００６２】
同様に、レーザー干渉計も、内視鏡装置の端部に取り付けられ得る。更に、小さいセンサが装置に取り付けられ、これにより位相シフト干渉計を利用して軟骨表面若しくは骨曲率を判断し、軟骨表面のフリンジパターン分析位相マップ（波面）の可視像を生成する。曲率は、軟骨表面のカラーコード化された形態的マップとしてモニター上に可視化され得る。更に、形態的マップの数学的モデルが利用され、これにより、理想的な表面形態を決定し、分析される領域内の軟骨若しくは骨欠損を置換する。この計算された、理想の表面若しくは表面群は、モニター上に可視化され得、置換部材の曲率若しくは曲率群を選択するのに利用され得る。
【００６３】
本発明の範囲から乖離することなく、軟骨表面曲率の光学計測のための他の技術が利用され得ることは、当業者には理解され得るところである。例えば、図５及び図６に示されるような２次元若しくは３次元マップが生成され得る。
【００６４】
例えばゲル、モールド、固定部材（例えば加熱され、冷却され、若しくは操作されるまで変形可能である部材）の変形可能部材などの外科的計測のために、機械的装置（例えば、プローブ）も利用可能である。２００２年５月２日発行のＤｉｃｋｓｏｎらのＷＯ０２／３４３１０号を参照されたい。例えば、変形可能ゲルが大腿部関節丘に適用され得る。関節丘に向かって指し示すゲルの側部には、関節丘の表面輪郭の負の凹みを生じる。負の凹みは、欠損のサイズ、欠損の深さ、及び欠損内及び欠損近傍の関節表面の曲率を決定するのに利用され得る。この情報は、例えば関節表面修復システムなどの治療法を選択するのに利用され得る。別の例では、例えば、大腿部関節丘若しくは脛骨プラトーなどの関節表面に、固定部材が塗布され得る。固定部材は、固定が発生するまで関節表面上に残余し得る。固定表面は、関節表面から除去され得る。関節表面に向かって指し示す固定部材の側部には、関節表面の負の凹みを生じる。負の凹みは、欠損のサイズ、欠損の深さ、及び欠損内及び欠損近傍の関節表面の曲率を決定するのに利用され得る。この情報は、例えば関節表面修復システムなどの治療法を選択するのに利用され得る。ある実施形態では、固定システムは配置に残り、実際の関節表面修復システムを形成し得る。
【００６５】
特定の実施形態では、変形可能部材は、複数の個別の移動可能機械的エレメントを含む。対象の表面に抗して押圧されると、個々のエレメントは対向する方向に押され、その押される範囲は、対象の表面の曲率に対応し得る。軟骨及び／又は骨の表面に適合する位置にエレメントが維持されるように、装置は制動機構を含んでもよい。よって、装置は患者から除去されて曲率を分析され得る。一方、個別の移動可能エレメントは、所与のスポットで変形される量及び／又は程度を示すためのマーカーを含んでもよい。カメラは装置を外科的に画像化するのに利用され得、画像は曲率情報のために保存され分析され得る。適切なマーカーは、（メートル法でもインペリアル法でも）現実の線形計測値、変形の種々の量に対応する種々の色、及び／又は同じ色の種々の暗度若しくは色相を含むが、それらに限定されない。移動可能エレメントの転位は、電子手段によっても計測され得る。
【００６６】
軟骨及び軟骨下骨質を外科的に計測する他の装置は、例えば、超音波プローブである。ハンドヘルドが好ましい超音波プローブは、軟骨に適用可能であり、軟骨及び／又は軟骨下骨質の曲率が計測可能である。更に、軟骨欠損のサイズが評価可能であり、関節軟骨の厚さが判定可能である。そのような超音波計測値は、Ａモード、Ｂモード、若しくはＣモードで得られ得る。もしＡモード計測値が得られたならば、操作者は通常、幾つかの異なるプローブの方向、例えば、内外方向及び腹背方向に計測を繰り返し。これによりサイズ、曲率及び厚さの３次元評価を導出する。
【００６７】
光学、レーザー干渉計、機械的及び超音波プローブを利用して種々のプローブ設計が可能になることは、当業者には理解され得る。プローブは携帯型であることが好ましい。特定の実施形態では、プローブ若しくはプローブの少なくとも一部、即ち通常組織と接する部位は、滅菌されてもよい。例えば、１９９９年２月２５日公開のＬａｎｇらのＷＯ９９／０８５９８Ａ１で開示されたものと同様の、滅菌カバーを利用すれば滅菌は達成され得る。
【００６８】
試験及び／又は外科的計測を画像化することを利用して、関節軟骨若しくは軟骨下骨質の曲率を分析することにより、疾病の軟骨若しくは軟骨欠損の領域のサイズが決定され得る。例えば、曲率は、軟骨欠損の領域で唐突に変化し得る。そのような曲率の唐突の即ち突然の変化は、疾病の軟骨若しくは軟骨の欠損の境界を検知するのに利用され得る。
【００６９】
II．関節の単一の表面評価
【００７０】
図７Ａを参照すると、関節の単一の表面評価を実施するステップを示すブロック図が、提示されている。図１Ａ及び図１Ｂと同様に、ターゲット関節に関して画像若しくは計測値が得られる６０。その後、計測が為されこれにより、欠損を訂正するため適切な装置を選択する助けとなる７０。計測若しくは画像化のステップは、所望分繰り返され、欠損を修復する最も適切な装置を割り出すことを促進する８０。計測がなされると、欠損を訂正するための装置が選択される９０。この例では、関節の一つの表面のみ複製される。この技術は、骨の中にインプラントを固定する機構を含むインプラントに対しては、特に有効である。従って、インプラントは、関節表面を、修復されるべき損傷した関節の関節表面若しくは骨の一部若しくは全部と接続する第２の表面に少なくとも複製する、一つの表面を少なくとも有する。
【００７１】
当業者には理解されるところであるが、矢印３８に示すように実務医は、関節の欠損を計測するステップ７０から、欠損を修復する適切な装置を選択するステップ９０に直接進め得る。更に、ターゲットの関節の計測値を得るステップ６０、関節の欠損を計測するステップ７０、欠損を修復するのに適切な装置を割り出すステップ８０，欠損を修復する装置を選択するステップ９０のうちのどれか、若しくは全てを、所望分だけ、一回若しくは複数回繰り返してもよい６１、７１、８１、９１。
【００７２】
上述のフローと同様に、欠損を修復する装置を選択するステップ９０に続いて、フロー６５、６６、６７に示されるように、ターゲットの関節の計測値を得るステップ６０、関節の欠損を計測するステップ７０、欠損を修復するのに適切な装置を割り出すステップ８０を、所望分だけ、連続して若しくは並行に、繰り返してもよい。
【００７３】
図７Ｂは、別の方法を示す。関節の単一の表面の評価を実施するステップを示すブロック図が提示される。図１Ａ及び図１Ｂと同様に、ターゲット関節に関して画像若しくは計測値が得られる６０。その後、計測が為されこれにより、欠損を訂正するため適切な装置を選択する助けとなる７０。計測若しくは画像化のステップは、所望分繰り返され７１、欠損を修復する最も適切な装置を割り出すことを促進する８０。計測がなされると、欠損を訂正するための装置が製作される９２。
【００７４】
当業者には理解されるところであるが、矢印３９に示すように実務医は、関節の欠損を計測するステップ７０から、欠損を修復する装置を作成するステップ９０に直接進め得る。更に、ターゲットの関節の計測値を得るステップ６０、関節の欠損を計測するステップ７０、欠損を修復するのに適切な装置を割り出すステップ８０、欠損を修復する装置を作成するステップ９２のうちのどれか、若しくは全てを、所望分だけ、一回若しくは複数回繰り返してもよい６１、７１、８１、９３。
【００７５】
上述のフローと同様に、欠損を修復する装置を作成するステップ９０に続いて、フロー７６、７７、７８に示されるように、ターゲットの関節の計測値を得るステップ６０、関節の欠損を計測するステップ７０、欠損を修復するのに適切な装置を割り出すステップ８０を、所望分だけ、連続して若しくは並行に、繰り返してもよい。
【００７６】
単一の表面評価の際には関節のモデル化を促進するための種々の方法が利用可能である。例えば、軟骨の厚さ及び曲率に関する情報を利用すれば、関節軟骨及び／又は下の骨の表面のモデルが、どの関節に対しても形成され得る。関節のモデル描出は、１次元でも２次元でも３次元でもよい。それは、物理モデルを含んでもよい。この物理モデルは関節内部の限定領域を描出するものであってもよいし、関節全体を含むものであってもよい。
【００７７】
特に、膝関節では、物理モデルは、中央の若しくは側方の大腿部関節丘のみ含んでもよく、大腿部関節丘とノッチ領域の両方、中央の脛骨プラトー、側方の脛骨プラトー、全体の脛骨プラトー、中央の膝蓋、側方の膝蓋、全体の脛骨、若しくは全体の関節を含んでもよい。軟骨の疾病の領域の位置は、例えば、ＡｌｅｘａｎｄｅｒらのＷＯ０２／２２０１４に開示される３次元システム若しくは３次元ユークリッド距離変換、又はラプラス変換を利用して、決定され得る。
【００７８】
このように、修復されるべき欠損のサイズは正確に決定され得る。明白なように、全てではないが一部の欠損は軟骨全体より小さいものを含む。通常の、若しくは、一つ又は複数の軟骨欠損の周りの穏やかな疾病の、軟骨の厚さが、計測される。この厚さ計測値は、単一のポイント若しくは複数のポイントで、取得される。取得される計測値が多いほど、計測はより精緻で正確になる。従って、計測値は、例えば、２ポイント、４〜６ポイント、７〜１０ポイント、１０以上のポイントにて、若しくは全体の残余の軟骨長に渡って、取得されてもよい。２次元及び３次元の計測値が得られてもよい。更に、欠損のサイズが決定されると、できるだけ多くの周辺の健康な組織が保護されるように、適切な治療（例えば、インプラント、即ち、疾病の軟骨と等しい若しくは僅かに大きく、一つ又は複数の関節表面を覆う領域を、置換するインプラント）が選択され得る。
【００７９】
一方で、関節表面又は下にある骨の曲率が、修復部材を設計し及び／又は型取るために、計測される。この場合、残余の軟骨の厚さと関節表面の曲率の両方が計測され、修復部材を設計し及び／又は型取る。一方、軟骨下骨質の曲率が計測されその結果の計測値が、軟骨置換部材を設計し、生成し、選択し、及び／又は型取るのに、利用され得る。
【００８０】
ＩＩＩ．関節装置
【００８１】
本発明は、補綴である。補綴即ち装置の形状は、現存の軟骨及び／又は骨の輪郭を描出することにより決定され、これにより自然の関節表面の形態を実効的に擬態する。装置は、通常の関節配置を実質的に格納し、及び／又は、係合する対向の関節表面の元の即ち自然の関節表面と一致する若しくは実質的に一致する表面を、提供する。更に、装置は更なる変性を排除する。けだし、装置の適合的な表面は、関節の現存の関節表面との解剖学的な若しくは略解剖学的な一致をもたらすからである。装置の挿入は、小さい（例えば、３ｃｍ〜５ｃｍ）記録値を介して為され、骨の切除や装置の機械的な固定は要求されない。しかしながら、当業者には理解されるように、関節表面への装置のより実効的な固定の可能性を強化する、クロスバー、フィン、ペグ、歯（例えば、錐体、三角形、楕円形、若しくは円錐の突起物）、若しくはピンなどの付加的な構造物が利用されてもよい。装置の配置の妨げとなる骨増殖体若しくは他の構造物は、容易に移動される。関節の隙間を解剖学的に若しくは略解剖学的に合致して塞ぐことによって、装置は、関節の安定性を向上させ、関節に係る通常の若しくは略通常の機械的な配置を格納する。
【００８２】
本明細書で記載する装置の正確な大きさは、特定の対象物の画像を取得して分析し、上述の現存の関節表面構造を斟酌しつつ、対象の関節構造（軟骨及び／又は骨）に実質的に合致する装置を設計することにより、決定され得る。従って、本装置の実際の形状は、個別に仕立てられるのが望ましい。
【００８３】
本発明の補綴装置は、骨切除を求めること無しに、最小限の侵襲性の、外科的移植に適合する装置である。装置は骨に添付され得るが、必ずしもその必要はない。例えば、膝の中では、装置は単一の区画、即ち、自然の半月板の一部が元から存在した区画の内部に配置されてもよい。自然の半月板は、その状態に従って、元の位置に維持されることもあるし、全体若しくは一部が除去されることもある。通常の状況では、欠けた自然の半月板の破片は除去され、損傷した領域は必要に応じて削られる。一方で、残余する半月板の全てが除去されてもよい。この除去は、装置の挿入の為に利用された切り口を介して為され得る。多くのインプラントに対して、長さ１〜１５ｃｍ、好ましくは１〜８ｃｍ、更に好ましくは１〜４ｃｍの切り口を関節鏡検査により形成して、この除去が為されることもある。
【００８４】
本明細書で説明するインプラントは、例えば、腹背方向、内外方向、上下方向又は斜め方向の平面などの、同一平面の範囲内で、若しくは複数の平面の範囲内で、種々の曲率と半径を有してもよい。このように、関節表面修復システムは、インプラントとインプラント配置位置との間で解剖学的な若しくは略解剖学的な整合を実現するように、形付けされ得る。この設計は、種々の程度の凹凸を斟酌するだけでなく、概ね凹形状の範囲での凸部位若しくはその逆も斟酌する。修復される関節と係合するインプラントの表面は、修復される関節表面の物理的損傷の写像である不定の輪郭であってもよい。但し、当業者であれば、インプラントは通常の損傷パターンを基にして作成され得ることが、理解される。損傷が生じる前に、通常予期される適合的な関節構造を基にして、インプラントが作成されることも可能である。
【００８５】
更に、インプラントは、関節の動作の際の対向する表面形状の変化を考慮して、作成され得る。従って、インプラントは、屈曲、伸展、外転、内転、回転、並進、滑動及びこれらの組み合わせの際の、一つ又は複数の関節表面の形状の変化を考慮してもよい。
【００８６】
本明細書で説明する装置は、僅かに並進可能であり自己充足的であることが好ましい。従って、関節が自然に繋がっている際、装置は僅かに動き、適宜位置を変え、関節の自然の動きに順応する。しかしながら、装置は、関節の中で自由に浮遊しているのではない。更に、関節の動作の際の第１の位置から第２の位置への並進にて、関節の動きが確保され事前の配置が達成されるように、装置は実質的に元の配置に戻ろうとする。結果として、装置は、配置される区画の一つの側部に向かって漸進的に“僅かずつ進”もうとするのではない。インプラントの幾分の非対称形状を伴う表面の不定の輪郭は、インプラントの自己充足的な動作を促進する。
【００８７】
装置は、関節表面の一つを覆って静止していることも可能である。例えば、膝関節内では、大腿骨関節球は装置上で自由に動くが、装置は脛骨上で中心を取ろうとする。下にある関節表面に密接して調和するインプラントの幾分非対称な形状は、一つの関節表面を覆ってこのように安定化することを達成する助けとなる。
【００８８】
本明細書で説明する装置の関節内部での動作は、所望であれば、アタッチメント機構により限定することも可能である。例えば、これらの機構により、装置を回転させることができるが、並進させることはできない、というようにできる。装置をある方向に並進できるようにし、別の方向に並進することを抑制する、というようにすることもできる。更に、これらの機構により、関節の内部で装置を固定し一方で装置を傾ける、というようにすることもできる。適切なアタッチメント機構は、リッジ、ペグ、ピン、クロス部材、歯及び突出物を含む。これらの機能の構成は、方向上、互いに平行でもよいし、非平行でもよい。機構は、錐体、三角形、楕円形、円錐、若しくは結果を達成するどの形状であってもよい。一つ又は複数のアタッチメントが設けられてもよい。一つ以上の機構が設けられる場合、機能は装置の全体表面を覆ってもよいし、表面の一部を覆ってもよい。リッジ、リップ、及び、周辺表面の全て若しくは一部に沿う厚み部材などのふた的な安定化機構が、設けられてもよい。
【００８９】
インプラント形状は、脛骨突起の一部などの、配置されるべき関節の形状を組み込む。脛骨突起、例えば、脛骨突起の底との適合を加えることにより、脛骨プラトーに対してインプラントを安定化する助けとなる。
【００９０】
選択対象のインプラントの高さ若しくはプロフィールが選ばれると、関節に対する負荷耐久能力が変化する。更に、インプラント高さは、骨又は関節表面の解剖学的な不整合を斟酌して調整され得る。更に、本明細書のどのインプラントに対しても、靱帯の緩みが生じるのであれば、インプラント高さ、プロファイル若しくは他の寸法が、靱帯装置を締めて機能を改善するように、調整され得る。骨の軸上の整列に実質的な干渉を与えることなく、このことが為されるのが好ましい。通常、関節は、動作時の関節に作用する剪断応力の１００％まで耐えることができる。
【００９１】
本発明のインプラントは、通常、特定の患者に対して関節の本来の可動性の９９．９％までの関節可動性を回復する。例えば、膝の場合、関節全体は通常０〜１４０°まで動く。現在利用可能な方法では通常実質的に９９．９％以下の範囲で関節を修復するが、本発明のインプラントは、患者に対して通常の動きの範囲の９５〜９９．９％の動作範囲を通常回復する。
【００９２】
Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ｈｔｔｐ：／ｏｖｒｔ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ）による健康な男性の手及び腕の関節の動作範囲が、表１に示される。
【００９３】
［表１］
手及び腕関節の動作の範囲
2006501977.tif 000003
【００９４】
Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ｈｔｔｐ：／ｏｖｒｔ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ）による健康な男性の足及び脚の関節の動作範囲が、表２に示される。
【００９５】
［表２］
足及び脚関節の動作の範囲
2006501977.tif 000004
【００９６】
本発明のインプラントは、通常、どの関節に対しても表１及び２の一つ又は複数の計測値の動作の範囲を、患者に対して通常の動作範囲の６０〜９９．９％まで修復し、更に好ましくは患者に対して通常の動作範囲の９５〜９９．９％まで修復する。
【００９７】
以下でより詳細に議論するが、本明細書で説明する装置のどれもが、例えば、挿入後装置が拡張するような種々の方法で、製造される。拡張することは、自動式でも、半自動式でも、利用者による調整式でもよい。
【００９８】
本発明の範囲及び開示に係る関節インプラントの例を、以下に示す。
【００９９】
Ａ．膝
【０１００】
図８Ａは、膝関節の脛骨プラトーでの移植に適合する本発明の関節インプラント１００の斜視図１００である。図８Ａで示されているが、図１Ａ及びＢに関して上述したように、二重の表面の評価を利用してインプラントは生成される。
【０１０１】
インプラント１００は上方表面１０２及び下方表面１０４及び周辺縁１０６を有する。上方表面１０２は、対向する関節表面を受けるための係合表面を形成するようにされている。この例では大腿骨を受けるべく部分的に凹状になっている。凹状表面は、矯正する関節の係合表面に近似する対向の関節表面に表面を与えるべく、様々な凹状となる。下方表面１０４は、脛骨プラトーとの解剖学的な若しくは略解剖学的な適合部位となるような、凸表面の対、若しくは略対となりうるもの、関節の脛骨プラトーを有する。脛骨プラトーの形状に依存して、下方表面は部分的に凸状となる。従って、下方表面１０４は現存する表面内で適合する脛骨プラトーに対する表面となる。当業者に理解されるように、下方表面１０４の凸状表面は、完全には凸状である必要はない。寧ろ、下方表面１０４は、脛骨プラトーの現存の表面内で適合するように、凸要素及び凹要素から成る傾向にある。このように表面は、本質的には様々に凸状及び凹状となっている。
【０１０２】
図８Ｂは図８Ａの関節インプラントの頂面図である。図８Ｂで示されるように、インプラントの外形状１０８は、伸長し得る。伸長した形状は、楕円、楕円に準ずるもの、トラックなどを含む侏儒の形状を取り得る。しかしながら、外寸法は通常不規則であり、真実の外形の楕円を形成しないことが理解される。当業者に理解されるように、インプラントの実際の外形状は、矯正される関節欠損の本性に依存して、変動し得る。幅Ｗに対する長さＬの比は、例えば、０．５〜１．５で、特に０．２５〜２．０で変化し得る。更に図８Ｂに示すように、インプラントの幅に沿う複数ポイントで取ると、インプラント１００の軸を横切る長さは変動する。例えば、図８Ｂに示されるように、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はどれも等しくない。
【０１０３】
図８Ｃ〜Ｅを見ると、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ、及びＥ−Ｅに沿った図８Ｂに示すインプラントの断面が描かれる。インプラントは夫々ｔ１、ｔ２、ｔ３の厚さを有する。断面により示されるように、インプラントの厚さは長さＬに沿って変動する。インプラント１００の特定位置の実際の厚さは、置換される軟骨及び／又は骨の厚さと、複製される関節係合表面との関数である。更に、長さ方向若しくは幅方向での任意の位置のインプラント１００のプロファイルは、置換される軟骨及び／又は骨の関数である。
【０１０４】
図８Ｆは、図８Ａのインプラント１００の側面図である。この例では、第１の端部におけるインプラント１００の高さｈ１は、第２の端部におけるインプラント高さｈ２とは異なる。更に、上方縁部１０８は、下方向に向かって全体にわたる傾斜を有する。しかしながら、図示されるように、上方縁部１０８の実際の傾斜は長さ方向に沿って変化し、ある例では、上方傾斜にもなる。更に、下方縁部１１０は、上方向に向かって全体にわたる傾斜を有する。しかしながら、図示されるように、下方縁部１１０の実際の傾斜は長さ方向に沿って変化し、ある例では、上方傾斜にもなる。
【０１０５】
図８Ｇは、膝関節１２０内に移植されたインプラント１００を示す体内の矢状縫合面に沿った断面であり、インプラント１００は脛骨プラトー１２２上に位置し大腿骨１２４はインプラント１００の上方表面１０２上に配置される。図８Ｈは、膝関節１２０内に移植されたインプラント１００を示す体内の冠状縫合面に沿った断面である。図から明白なように、インプラント１００は、上方関節表面１２４内で調和するように配置される。当業者には理解されるように、関節表面は、必要に応じて、軸交差のファセットや軸平行のファセットとなってもよい。
【０１０６】
図８Ｉは、膝関節１２０内に移植されたインプラント１００を示す人体の軸交差面での断面図であり、大気、即ち上方からの図を示す。図８Ｊは、インプラントが少し大きく軸交差方向で骨により近接して延在する、即ち、前方と後方に延在するのみならず脛骨プラトーの縁に向かっても延在する、別の実施形態の断面である。
【０１０７】
図８Ｋは、別の実施形態に係る本発明のインプラント１００の断面図である。この実施形態では、下方表面１０４は更に関節アンカー１１２を有する。この実施形態で示されるように、関節アンカー１１２は、インプラント１００の下方表面１０４から延在し例えば関節の骨の中にまで突出する突出部、竜骨若しくは垂直部材を形成する。更に、図８Ｌで示されるように、関節アンカー１１２は、底から見ると関節アンカー１１２がクロス即ち“ｘ”の外見を有するものとなるクロス部材１１４を有する。当業者には理解されるように、関節アンカー１１２は、他の様々な形状を取り得るが、その場合でも関節内のインプラント１００の安定を増すという目標は達成される。これらは、ピン、バルブ、歯、ボールなどを含むがそれらに限定されるものではない。更に、一つ又は複数の関節アンカー１１２は、所望分設けてもよい。
【０１０８】
装置は、２つ又はそれ以上の部品を有し、一つは本質的に脛骨表面に係合し、他の一つは大腿骨部分と実質的に関節を形成する。２つの部品は平坦な対向する表面を有ししてもよい。一方で、対向する表面は湾曲していてもよい。曲率は、脛骨形状、関節の動作に間の大腿骨形状、及び半月板形状、更にそれらの組み合わせを、反映するものである。図８ＭとＮは、側面及び前面からの二重の部品のインプラントの別の実施形態の断面図である。
【０１０９】
図９Ａ〜Ｆを見ると、図８Ａのインプラントに対して、対向する関節表面を与えるのに適合的なインプラントが、示される。このインプラントは、大腿骨の内側表面（即ち、例えば脛骨プラトーと係合する大腿骨部位）を矯正するものであり、これのみで即ち大腿骨上で、若しくは熱の関節修復装置と組み合わせて、利用され得る。図９Ａは、湾曲した係合表面１５２と凸状関節接触表面１５４を有するインプラント１５０の斜視図である。関節接触表面１５４は、インプラントの骨との結合を促進すべく設けられるアンカー１５６を考慮すると、大腿骨と解剖学的若しくは略解剖学的な適合を、形成する必要はない。この例では、アンカー１５６は、切り欠きされたヘッド部を有するペグとして示される。切り欠きは骨内のアンカーのプロセスを促進する。しかしながら、切り欠きのないペグも、アンカープロセスを促進する他の構成を伴うペグと同様に利用され得る。ペグとインプラントの他の部位は、多孔性のコートが為されてもよい。インプラントは、骨セメント無しに若しくは骨セメントを利用して、挿入されればよい。インプラントは、軟骨下骨質に接触するように設計される、即ち、軟骨下骨質の輪郭に実質的に従うものである。このことには、ペグホールを配置することの他には骨を除去する必要がないという利点があり、これにより、骨の貯蔵を実質的に保護する。当業者には理解され得るように、股関節を修復するための図９に示される多重部品の方法は、人体内の他の関節にも同様に適用され得る。
【０１１０】
図９Ｇ及び図９Ｈは、図８Ａのインプラントに対して対向する表面を設けるのに適合的なインプラント１５１を示し、インプラントは、両方の大腿骨関節丘を覆うものとされ、図８Ａの一つ又は複数のインプラントに随意対向できる。
【０１１１】
関節形成システムは、脛骨形状及び／又は大腿骨形状の形態を反映するように設計され得る。脛骨形状及び大腿骨形状は、軟骨及び骨、若しくはいずれかを含んでよい。更に、インプラントの形状は、半月板などの他の関節構造の一部若しくは全ての部位も含んでもよい。半月板は、特に歩行時又は荷重時に、圧縮される。このために、インプラントは、荷重時若しくは身体活動時に半月板の圧縮を考慮する半月板の形態を組み込むように設計してもよい。例えば、インプラントの底面は、軟骨若しくは骨、又はその両方を含む脛骨プラトーの形状に適応するように設計されてもよい。インプラントの上方表面は、（特に半月板により覆われない領域の）脛骨の関節表面と半月板の混合物であってもよい。従って、装置の外側の形態は半月板高さを反映し得る。圧縮性を考慮して、例えば、これは非圧縮時の半月板の２０％、４０％、６０％若しくは８０％であればよい。
【０１１２】
ある実施形態では、半月板の形状を反映する装置の外側の形態は、別の、好ましくは圧縮性部材で形成されてもよい。圧縮性部材が選択されるならば、半月板の圧縮性及び生体力学的動作に実質的に適合するように設計されるのが好ましい。装置全体は、概略そのような部材、即ち非金属部材で形成されてもよい。
【０１１３】
半月板の高さ及び形状は、画像テストにより直接に計測され得る。半月板の一部若しくは全部が避けていれば、半月板の高さ及び形状は、反対側の関節の計測値から、又は、半月板寸法の概算を行う他の関節構造の計測を利用して、導出され得る。
【０１１４】
別の実施形態では、インプラントの上方表面は、大腿骨に従う形状となる。形状は、脛骨プラトーに対する大腿骨の動作パターンから導出されるのが好ましく、これにより、大腿骨関節丘が屈曲し、伸展し、回転し、並進し更に脛骨及び半月板で滑動する際の、大腿骨形状及び脛骨−大腿骨接触における変動を、考慮することになる。
【０１１５】
動作パターンは、螢光透視法、ＭＲＩ、歩行分析及びそれらの組み合わせなどの、公知の現存のテスト若しくは将来的なテストを用いて、計測され得る。
【０１１６】
Ｂ．股関節
【０１１７】
図１０Ａは、股関節の寛骨臼２００の側面図である。軟骨が覆う領域２０２は、逆Ｕ字形を有する。三射状軟骨領域、即ち寛骨臼窩２０４は軟骨が覆う領域の内部に位置する。図１０Ｂは、近位の大腿骨２１０の回転図である。軟骨が覆う領域２０２及び大腿骨頭窩２０６も示される。
【０１１８】
股関節に適合的なインプラントを見ると、図１０Ｃは、股関節のためのインプラント２２０の断面である。このインプラントの半径ｒは、全長に沿うどの点であっても実質的に一定である。インプラントの半径は、インプラントが矯正しようとする大腿骨頭部の半径に近くなるように選択され、大腿骨頭部に係合するインプラント２２０の内側表面に対して計測が為される。一方、インプラントの半径は、寛骨臼の半径やそれらの組み合わせに近くなるように選択される。インプラントの内側表面２２２の半径は大腿骨と面するのであり大腿骨の半径にも適合するか、寛骨臼の半径と同じであればよい。寛骨臼に面するインプラント表面の半径も、寛骨臼２２４と適合するか、大腿骨の半径と同じであればよい。
【０１１９】
寛骨臼の本来の輪郭は半球形であり、真の球形状からは僅かにずれていることは、当業者には理解されるところである。必要であれば、インプラントの半径は、より良い適合を実現するように寛骨臼の変化する半径に対して調整される。従って、インプラントは、上方の及び／又は下方の表面のいずれか若しくは両方において、球形であるか非球形であればよい。
【０１２０】
図１０Ｄは、図１０Ｃで見られるのと同様の股関節に適合するインプラントの断面であり、丸められた縁２２６を特徴とする。丸められた縁２２６は、インプラントに関連する痛みを最小限にするだけでなく利用時のインプラントの固定を回避するため、利点があると言える。
【０１２１】
図１１Ａは、結節２３０を伴うが図１０Ｃに示されるものと同様の股関節に適合的なインプラント２２０の断面であり、該結節２３０は、内側表面２２２上で、大腿骨頭部２４０の有頭骨の中に伸展するように設けられている。結節部材２３０は、インプラント２２０と同じ部材で構成されてもよいし、インプラント残余部とは異なる部材で構成されてもよい。有頭骨に係合する結節２３０を有するインプラントの利点は、結節２３０は（図１０Ｂに示される）大腿骨頭部に対するインプラント２２０の動作を抑制する機能を有することである。当業者には理解されるように、結節２３０は種々の構成と取り得るが、移植時に有頭骨に係合する際には同じ効果を果たすものである。半球形、部分半球形若しくはレール形状のインプラントに対する種々の図面が示されている。別の形状も当業者には明白である。更に、インプラントの縁は、丸められたもの、傾斜のあるもの、又は、インプラントの作用を促進する形状であればどのようなものでもよい。図１１Ｂ〜Ｅは、図１１Ａに示されるインプラントの別の実施形態を示し、インプラントは半球形、部分半球形、レール形状及びスポーク形状である。
【０１２２】
図１２Ａは、外側表面２２４にて寛骨臼窩２０４の中に伸展する棚２３２を伴う、股関節に適合的なインプラント２２０の断面である。棚２３２は、インプラント２２０の残余部と同じ若しくは異なる部材で構成され得る。棚２３２は、寛骨臼窩に対するインプラントの動作を抑制するのに利用され得る。当業者には理解されるように、棚２３２は種々の構成と取り得るが、寛骨臼窩に係合する際には同じ効果を果たすものである。半球形、部分半球形、又はレール形状、若しくは四又キャップ形状のインプラントに対する種々の図面が示されている。別の形状も当業者には明白である。更に、インプラントの縁は、丸められたもの、傾斜のあるもの、又は、インプラントの作用を促進する形状であればどのようなものでもよい。図１２Ｂ〜Ｅは、図１２Ａに示されるインプラントの別の実施形態を示し、インプラントは半球形、部分半球形、レール形状及びスポーク形状である。
【０１２３】
図１３Ａは、種々の図面を伴う、二重の部品の“可動ベアリング”インプラント２２１の断面である。インプラントは、第１の部品２３０と第２の部品２３１を有する。第１の部品は第２の部品と適合し、滑らかな表面を２面有する。第２の部品は第１の部品の外側表面と係合し、やはり滑らかな表面を２面有する。本発明の範囲から乖離することなく、平面図として種々の構成が可能である。例えば、個々の部品は半球形であればよい。一つの部品が半球形であり、他の部品が部分半球形、より短い半球形、レール若しくは四又ドームの形状を取ってもよい。図１３Ｂ〜Ｆは、図１３Ａに示されるインプラントの別の実施形態を示し、インプラントは、半球形、部分半球形、レール形状及びスポーク形状である部品を少なくとも一つ有する。
【０１２４】
図１３Ｇ〜Ｊは、二重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。インプラントは、第１の部品と第２の部品を有する。第１の部品は第２の部品と適合する。第２の部品は第１の部品の外側表面と係合する。図面で示されるように、結節が第２の部品上に設けられ、該結節は第１の部品上のくぼみの中で適合する。当業者に理解されるように、図示はしていないが、結節が第１の部品上に設けられ第２の部品上のくぼみの内部で適合するようにしても、本発明の範囲から乖離するものではない。図示するように、第１の部品か第２の部品のいずれか、又は両方に、更なるアンカー機構が設けられてもよい。図示していないが、本発明の範囲から乖離することなく、平面図として種々の構成が可能である。例えば、個々の部品は半球形であればよい。一つの部品が半球形であり、他の部品が部分半球形、より短い半球形、レール若しくは四又ドームの形状を取ってもよい。
【０１２５】
図１４Ａは、大腿骨頭部の有頭骨２０６の中に伸展する結節２４６を伴う、別の二重の部品の“可動ベアリング”インプラント２４０の断面である。二重の部品のインプラント２４０は、第１の部品２４２と第２の部品２４４を有する。結節２４６は、第２の部品２４４上に設けられる。図１１Ｃに関して上述したように、結節２４６は、大腿骨頭部に対してインプラント２４６の第２の部品２４４の動作を抑制するのに利用され得る。寛骨臼に面する第１の部品２４２は、大腿骨頭部に面する第２の部品２４４に対して自由に動作しうる。当業者には理解されるところであるが、第２の部品の表面２４５に係合する第１の部品の表面２４３が同じ長さ、若しくは実質的に同じ長さを有するように、二重の部品のインプラントを構成し得る。このように、相互の内側で実質的に適合する係合部品を形成する。一方で、図１４Ｂ及び図１４Ｃに示すように一つの部品が別の部品より短くなるように、部品を構成してもよい。図１５Ａは、寛骨臼窩の中に伸展する棚２４８を伴う、別の二重の部品の“可動ベアリング”インプラント２４０の断面である。二重の部品のインプラント２４０は、第１の部品２４２と第２の部品２４４を有する。棚２４８は、第１の部品２４２上に設けられる。棚２４８は、寛骨臼に対してインプラント２４０の第１の部品２４２の動作を抑制するのに利用され得る。大腿骨頭部に面する第２の部品２４４は、寛骨臼に面する第１の部品２４２に対して自由に動作しうる。図１３Ａに関して上述したように、図１５Ｂ及び図１５Ｃに示すように一つの部品が別の部品より短くなるように、図１５Ａに示すインプラントを構成してもよい。
【０１２６】
図１６Ａは、３重の部品の“可動ベアリング”インプラント２５０の断面である。寛骨臼に面する第１の部品２５２は、寛骨臼窩２０４の中に伸展する結節２５３を有する。上述のように、結節２５３は、寛骨臼に対するインプラント２５０の動作を抑制するのに利用され得る。大腿骨頭部２５５に面する第２の部品２５４は、有頭部２０６の中に伸展する棚２５５を有する。単一の及び二重の部材のインプラントに関して上述したように、棚２５５は、大腿骨頭部に対するインプラント２５０の第２の部品２５４の動作を抑制するのに利用される。第３の部品２５６は、他の２つの部品に挟まれ配置され、両者の間で自由に移動し得る。当業者には理解されるところであるが、第３の部品２５６は第１の部品２５２と第２の部品２５４の間に挟まれて配置されるが、（図１６Ｂに示すように）長さが第１の部品２５２若しくは第２の部品２５４のいずれかより短くてもよく、（図１６Ｃ及び図１６Ｄに示すように）第１の部品２５２若しくは第２の部品２５４のいずれかより長くてもよい。同様に、第３の部品の長さが、第１の部品２５２若しくは第２の部品２５４のいずれかより長いことも、可能である。
【０１２７】
図１７Ａは、上述のものと類似の、別の二重の部品の“可動ベアリング”インプラント２４０の断面である。この実施形態では、第１の部品２４２を寛骨臼窩２０４に固定するアンカーが設けられている。図示されるアンカーは、一つ又は複数のピン２６２の形態である。寛骨臼に面する部品は、２本の実質的に平行なピンを用いて寛骨臼に固定される。大腿骨頭部に面する第２の部品２４４は、寛骨臼に面する第１の部品２４２に対して自由に動作しうる。前述の実施形態のように、第２の部品２４４に対する第１の部品２４２の長さは変化し得る。図１７Ｂ及び図１７Ｃは、第１の部品が第２の部品より大きい場合、及びその逆の場合の、別の断面図を示す。前述の実施形態のように、本発明の範囲から乖離することなく、平面図として種々の構成が可能である。例えば、個々の部品は半球形であればよい。一つの部品が半球形であり、他の部品が部分半球形、より短い半球形、レール若しくは四又ドームの形状を取ってもよい。
【０１２８】
図１８Ａは、寛骨臼窩２０４の中に伸展するアンカーを伴う別の二重の部品の“可動ベアリング”インプラント２４０の断面である。寛骨臼に面するアンカーは、一つ又は複数のフィン２６４を有する突出部の形状である。大腿骨頭部に面する第２の部品２４４は、寛骨臼に面する第１の部品２４２に対して自由に動作しうる。図１８Ｂは、寛骨臼の頂部にて寛骨臼窩の中に伸展する部材の頂部での、４枚のフィン（２６４、２６４’、２６４’’、２６４’’’）を示す図１８Ａのインプラントの頂面図である。フィンは図示されるように鋭利でも、実質的に鋭利であってもよく、丸められた縁を有してもよい。
【０１２９】
図１９Ａは、大腿骨頭部の有頭部２０６の中に伸展することができるアンカー２６６を伴う別の二重の部品の“可動ベアリング”インプラント２４０の断面である。図示される実施形態では、大腿骨頭部に面する第２の部品２４４が、（２６８、２６８’Ｂで示される）一つ又は複数の実質的に平行なペグを用いて、大腿部頭部に固定される。前述の実施形態に示すように、第１の部品２４２は寛骨臼に面し、大腿部頭部に面する部品上で自由に動作し得る。
【０１３０】
図１９Ｂは、別の二重の部品インプラント２４０の断面である。この実施形態得では、二重の部品２４０は固定される。図面に示されるように、大腿部部品は、３本のペグ若しくは他のアタッチメント機構を用いて大腿部頭部に添付する。ペグの数は、３本より多くても少なくても良い。軟骨下骨質は、ペグの入口ポイント以外は、この設計では手つかずのままであるのが好ましい。寛骨臼部品は、フィン２６４、若しくは（図１７Ａに示すように）ペグと類似のアタッチメント手段を利用して、寛骨臼に添付される。アタッチメント機構は、骨の中に伸展する部材と共に、寛骨臼窩にモールドされ得る。軟骨下骨質は、アタッチメント手段の入口領域以外は、やはり手つかずのままであるのが好ましい。
【０１３１】
図２０Ａは、種々の半径（ｒ１、ｒ２、ｒ３）と厚さ（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を伴う股関節のためのインプラント４７０の断面である。ここではｒ１≠ｒ２≠ｒ３であり、厚さはｔ１≠ｔ２≠ｔ３である。当業者には理解されるところであるが、半径及び厚さの３つの計測値が取られてポイントを示しているが、より多く若しくはより少なく計測値を取っても本発明の範囲から乖離するものではない。更に、例えば、ｒ１＝ｒ２≠ｒ３、ｒ１≠ｒ２＝ｒ３、ｔ１＝ｔ２≠ｔ３、及びｔ１≠ｔ２＝ｔ３であるような半径及び厚さの他の組み合わせも利用され得る。他の組み合わせも当業者には明白である。図２０Ａでは一つ又は両方の周縁部位ｐ１、ｐ２に対してより厚い厚さｔを有する中央部位ｃが示される。
【０１３２】
図２０Ｂは、種々の半径と厚さを伴う股関節のための別のインプラント４７０の断面である。この実施形態では、中央部位ｃは、一つ又は両方の周縁部位（ｐ１、ｐ２）の厚さｔ１、ｔ２に対してより薄い厚さｔｃを有する。
【０１３３】
図２０Ｃは、種々の半径と厚さを伴う股関節のための別のインプラント４７０の断面である。この実施形態では、中央部位ｃは、第１の周縁端部ｐ１の厚さｔ１に対してより薄く、第２の周縁端部ｐ２の厚さｔ２に対してより厚い厚さｔｃを有する。
【０１３４】
図２０Ｄは、一つ又は複数の唇状部、若しくは下方Ｌｉ及び／又は下方Ｌｓに延在するアンカー延在部を伴う、股関節のために別のインプラント４７０の断面である。唇状部は関節表面を超えて、例えば非軟骨領域の中に延在するように設計される。唇状部は、周囲の、関節周りの構造に実質的に順応し得る。唇状部は更なる安定をもたらしうる。この設計は、二重及び３重の部品、及び“可動ベアリング”設計と組み合わせ得る。
【０１３５】
当業者には理解されるように、図１０〜図２０に示されるインプラントの３次元形状は、一つ又は複数の次元において半円（即ち、１８０°）であってもよいが、それに限定されるものではない。インプラントが全ての次元で半円である場合、インプラントは半球（即ち、中心を経由する平面で切断されて得られる球の半分）を形成する。幾つかの、全てではない次元で、インプラントが半円である場合、形状は半球状ではない。形状は、寛骨臼に適応する上方表面と下方表面のいずれか若しくは両方にて、非球面となり得る。更に、一つ以上の部品がある場合、３次元形状の組み合わせが利用され得る。例えば、第１の部品が半球形であり、第２の部品がそうではない、などである。
【０１３６】
更に、これらのインプラントが１つ乃至３つの部品を有することが示されると、個々の部品が、相互に係合する複数の部品の中へ変更され、かようにしても本発明の範囲から乖離するものではない。
【０１３７】
図１０〜図２０で提示される設計の考察は、膝、足首、肩、肘、手首などの他の関節のインプラントを設計するのに用いられ得る。発明の外延を不明確にすることを回避するために、明細書で提示されるインプラントの全ての可能な構成を、図示してはいない。
【０１３８】
Ｃ．肩
【０１３９】
図２１Ａは、鎖骨３０２、肩甲骨３０４、関節窩３０６、肩峰３０８、烏口突起３１０及び上腕骨３１２等の、肩関節３００内の骨構造の正面図である。軟骨で覆われる領域３１４、３１６は、斜線部で示される。
【０１４０】
図２１Ｂは、上腕骨頭部３１３と関節窩３０６との間に配置される関節装置３２０の図である。関節装置３２０は、図４Ａ〜図４Ｒに示されるのと類似の設計特性を有する。例えば、複数の部品、可動ベアリング設計、添付及び非添付の設計、種々の厚さ及び曲率を有する設計、上腕骨頭部３１３若しくは関節窩３０６、又はその両方に適応する設計、関節軟骨及び／又は軟骨下骨質に適応する設計、唇状部又は安定化の目的のための部材を伴う設計、などである。
【０１４１】
図２１Ｃは、上腕骨頭部３１３の形状の少なくとも一部に適応する上腕骨接触表面３２２と、関節窩３０６の形状の少なくとも一部に適応する関節窩接触表面３２４とを伴う、関節装置３２０の斜め正面断面図である。
【０１４２】
図２１Ｄは、上腕骨頭部の形状に適応する上腕骨接触表面３２２と、関節窩３０６の形状に適応する関節窩接触表面３２４とを伴う、関節装置５２０の軸方向断面図である。
【０１４３】
図２１Ｅは、関節軟骨３１６と、上方及び下方関節窩唇状物３０６’、３０６”を夫々図示する肩関節の斜め正面図である。図２１Ｆは、関節軟骨３１６と、上方及び下方関節窩唇状物３０６’、３０６”を夫々図示する肩関節の軸方向断面図である。
【０１４４】
図２１Ｇは、上腕骨頭部３１３の形状に適応する上腕骨接触表面３２２と、関節窩３０６及び関節窩頭部（３０６’、３０６”）の形状に適応する関節窩接触表面３２４とを伴う関節形成装置３２０の斜め正面断面図である。図２１Ｈは図２１Ｇに示される関節形成装置３２０の軸方向断面図である。上述のように、上腕骨頭部３１３の形状に適応する上腕骨接触表面３２２が設けられ、関節窩３０６及び関節窩頭部の形状に適応する関節窩接触表面３２４が設けられる。
【０１４５】
図２１Ｉは、上腕骨頭部３１３の形状に適応する上腕骨接触表面３４２と、関節窩３０６の形状に実質的に適応する関節窩接触表面３２４とを伴う関節形成装置３４０の別の実施形態の斜め正面断面図である。上方及び／又は下方に延在する一つ又は複数の突出部、即ち唇状物３４６、３４６’が設けられてもよい。唇状物は、関節窩全体に安定性をもたらすように構成されてもよい。図２１Ｊは、上腕骨頭部３１３の形状に適応する上腕骨接触表面３４２と、関節窩３０６の形状に実質的に適応する関節窩接触表面３２４とを伴う図２１Ｉに示される関節形成装置３４０の軸方向断面図である。上方及び／又は下方に延在し関節窩３０６全体に安定性をもたらす一つ又は複数の唇状物３４６’’、３４６’’’が、設けられてもよい。
【０１４６】
図２１Ｋは、上腕骨頭部の少なくとも一部に適応する第１の部品３５１の上腕骨接触表面３５４と、関節窩の形状の少なくとも一部に適応する第２の部品３５３の関節窩接触表面３５４とを伴う、二重の部品の“可動ベアリング”関節形成装置３５０の斜め正面断面図である。当業者には理解されるように、２つの関節インプラント表面の半径は、上腕骨若しくは関節窩、又はその両方の半径と調和する、若しくは実質的に調和するように、選択されればよい。更に、インプラントは、上腕骨又は関節窩のいずれかに、実質的に、若しくは所望の矯正及び機能上の効果を達成するのに必要な限度で、適応する接触表面を有する。更に、２つの関節インプラント表面３５６、３５８の回転の中心は、上腕骨頭部の回転の中心と実質的に調和するように選択され得る。当業者であれば理解されるところであるが、２つの関節インプラント表面３５６、３５８は、平坦表面を含むどんな形状でもよい。
【０１４７】
図２１Ｌは、図２１Ｋに示す二重の部品の“可動ベアリング”関節形成装置の軸方向断面図である。上腕骨接触表面３５２は、本実施形態では上腕骨頭部３１３の形状に実質的に適応するように図の如く構成され、関節窩接触表面３５４は、本実施形態では関節窩３０６の形状に実質的に適応するように構成される。２つの関節インプラント表面の半径は、上腕骨若しくは関節窩、又はその両方の半径と調和するように、選択されればよい。更に、２つの関節インプラント表面の回転の中心は、上腕骨頭部の回転の中心と実質的に調和するように選択され得る。図２１Ｍは、第１の部品上のくぼみと第２の部品上のボールとを伴うインプラントを示す別の実施形態である。くぼみとボールの構成が逆にされて互いに対向する表面に設けられても、本発明の範囲から乖離するものではない。明白なように、図示されるボール及びソケットの構成は、互いに対してインプラント部品の動作を促進するが、操作時の部品の望ましくない動作を抑制する助力となる。
【０１４８】
図２１Ｎは、二重の部品の“可動ベアリング”関節形成装置３６０の別の実施形態の斜め正面断面図である。インプラント３６０は、第１の部品３６２と第２の部品３６４を有する。関節窩部品３６４は、２つの表面を有するように構成される。第１の表面３６３は、第１の部品３６２に対して関節となるように構成される。第２の表面３６３は、関節窩３０６と調和するように構成される。第２の、即ち関節窩の、部品３６４は一つ又は複数のアンカー３６５を利用して、関節窩に付着される。アンカー３６５は、ペグ若しくはフィン、又は他の適切な構成の形状であればよく、これにより関節窩部品３６４を関節窩に固定するという望ましい結果を達成できる。これらのペグ若しくはフィンは、セメント結合されても、多孔性コートされても、又はその両方であってもよい。同様に、部品３６２の関節窩接触表面３６３は、セメント結合されても、多孔性コートされても、又はその両方であってもよい。アンカー３６５のみが軟骨下骨質の中に延在するのが好ましい。
【０１４９】
図２１Ｏは、二重の部品の“可動ベアリング”関節形成装置３７０の別の実施形態の斜め正面断面図である。上腕骨接触部品３７２は、ペグ若しくはフィン、又はこの例で示すようにスパイク３７３などのアタッチメント機構を利用して、上腕骨頭部３１２に付着される。これらのペグ、フィン、歯、若しくはスパイクは、セメント結合されても、多孔性コートされても、又はその両方であってもよい。同様に、上腕骨部品の底面は、セメント結合されても、多孔性コートされても、又はその両方であってもよい。アタッチメント機構自身のみ（即ち、ペグ、フィン、若しくはスパイク）が、軟骨下骨質を貫いて延在するのが好ましい。ペグ、フィン、歯、若しくはスパイクは、錐体、円錐、三角形、球形、管状、若しくはどの種類の突出部でもよく、表面上にランダムに構成されても組織立って構成されても（例えば、行状態）よい。本明細書に示すように、関節の関節窩側に関節軟骨３７４がある。インプラント３７０は、関節軟骨３７４若しくは軟骨下骨質、又は両方に適応するように設計され得る。図２１Ｐ及び図２１Ｑに示すように、フィン又はスパイクは互い違いになる長さでもよく、フィンが互いに平行になるように構成されてもよい。
【０１５０】
別の実施形態では、インプラントは柔らかい組織損傷に適応され得る。例えば、回旋筋蓋が裂けた場合、インプラントは、上腕骨の上方部の一部または全てを覆って延在してもよい。このように、回旋筋蓋の損傷の結果として上腕骨頭部の上部での移入は、結果として生じる痛み及び不安定さを伴うような、肩峰鎖骨関節と上腕骨頭部との病理的関節となってしまう、ということがない。その代わりに、上腕骨頭部の上方部は、伸展されたインプラント部材と関節を形成し、これによりＡＣ関節の骨硬化症を回避する。
【０１５１】
Ｄ．肘
【０１５２】
図２２は、遠位の上腕骨６０２、肘骨６０４及び橈骨頭部６０６を示す肘関節６００を経由する斜め縦図である。軟骨表面６０３、６０５、６０７が、夫々見られる。関節形成装置６２０は、遠位上腕骨と、尺骨６０８及び橈骨６１０上の関節表面との間に、挿入されることが示されている。関節形成装置６２０は、図１０〜図２０で示される装置に関して図示されるものと類似の特性を有する。例えば、単一、二重、三重の部品、可動ベアリング設計、付着及び非付着の設計、種々の厚さ及び曲率を伴う設計、上腕骨若しくは尺骨若しくは橈骨、又はそれらの組み合わせに適応する設計、関節軟骨及び／又は軟骨下骨質に適応する設計、唇状物若しくは安定化の目的のため部材を伴う設計、などである。しかしながら、本発明の外延を曖昧にすることを回避すべく、この出願で開示する設計に関する考察の個々の可能な置換については、この関節に対しては示していない。
【０１５３】
図２３Ａは、遠位の橈骨７０２、尺骨７０４、及び手根骨列７０６（例えば、舟状骨、月状骨、三角骨、有頭骨、及び有鉤骨）を形成する手根骨の幾つかを図示する手首関節７００を経由する斜め縦図である。関節形成装置７２０は、遠位橈骨７０２と、遠位尺骨７０４と、近位手根骨列の関節表面７０６’、７０６’’、７０６’’’との間に、挿入されることが示されている。関節形成装置７２０は、遠位橈骨７０２、近位手根骨列７０６、及びこの例では、三角繊維軟骨（点線部）７０８と適応する。
【０１５４】
当業者には理解され得るところであるが、関節形成装置７２０は、図１０〜図２０で示される装置に関して記されるものと類似の特性を有する。例えば、単一、二重、三重の部品、可動ベアリング設計、（例えば、遠位橈骨への）付着及び非付着の設計、種々の厚さ及び曲率を伴う設計、橈若しくは尺骨若しくは手根骨、又はそれらの組み合わせに適応する設計、関節軟骨及び／又は軟骨下骨質更に繊維軟骨などの関節構造に適応する設計、唇状物若しくは安定化の目的のため部材を伴う設計、などである。
【０１５５】
図２３Ｂは、遠位の橈骨７０２、尺骨７０４、及び手根骨７０６の幾つかを図示する手首関節７００を経由する縦図である。関節形成装置７２０は、遠位橈骨７０２と、遠位尺骨７０４と、近位手根骨列７０６の関節表面７０６’、７０６’’、７０６’’’との間に、挿入されることが示されている。関節形成装置７２０は、遠位橈骨７０２、遠位尺骨７０４、及び近位手根骨列７０６の形状の少なくとも一部と適応するように構成されている。
【０１５６】
図２３Ｃも、遠位の橈骨７０２、尺骨７０４、及び手根骨７０６の幾つかを図示する手首関節７００を経由する縦図である。関節形成装置７３０は、遠位橈骨７０２と、遠位尺骨７０４と、近位手根骨列７０６の関節表面７０６’、７０６’’、７０６’’’との間に、挿入されることが示されている。図示される関節形成装置７３０は、遠位橈骨７０２、近位手根骨列７０６、及び尺骨茎状突起７１０を含む遠位尺骨７０４の、形状と実質的に適応する。唇状物７３２が、遠位橈骨の内側方向に沿って、且つ尺骨茎状突起７１０を含む遠位尺骨の外側方向に沿って、延在するのが見られる。これにより、これら骨に対してインプラントの安定化がもたらされる。一つ又は複数の唇状物７３２、若しくは他の適切に構成された突出部は、関節のどの骨の背側部若しくは掌側部に向かって延在してもよい。
【０１５７】
図２３Ｄは、二重の部品の“可動ベアリング”関節形成装置７４０の縦図である。装置７４０は、第１の部品７４２と第２の部品７４４を有する。個々の部品は、他の部品７４３、７４５の表面と関節を形成する表面を有する。２つの関節インプラント表面の半径は、橈骨７０２、尺骨７０４若しくは手根骨７０６の半径、又はそれら半径の組み合わせと調和するように、選択されればよい。更に、２つの関節インプラント表面の回転の中心は、関節７００の回転の中心と調和するように、若しくは近似するように選択され得る。当業者には理解されるように、２つの関節インプラント表面７４３、７４５は、平坦な表面を含む、関節の機能を促進する形状であれば、どのようでもよい。内側及び外側に延在する遠位の部品の唇上部７４６、７４８に着目されたい。唇状部は、背側部若しくは掌側部に向かって延在してもよい。
【０１５８】
図２３Ｅは、別の二重の部品の“可動ベアリング”関節形成装置７５０の縦図であり、この場合唇状物がない。装置７５０は、第１の部品７５２と第２の部品７５４を有する。夫々の部品は、他の部品７５３、７５５の表面と関節を形成する表面を有する。断面図から明らかなように、第１の部品の関節表面７５３の長さは、第２の部品の関節表面７５５の長さよりも長い。
【０１５９】
図２３Ｆは、二重の部品の“可動ベアリング”関節形成装置７６０の縦図である。図示されるように、橈骨及び尺骨に面する第１の部品７６２は、アタッチメント機構若しくはアンカー７６６を利用して、これらの骨に付着される。適切なアンカー７６６は、幾つか掲げると、この例で示されるようなペグ、スパイク、及び／又はフィンを含む。当業者には理解されるところであるが、装置７６０の付着が、一つの骨のみ（例えば、尺骨、若しくは橈骨）への付着に限定されてもよい。
【０１６０】
Ｆ．指
【０１６１】
図２４は、指８００を経由する矢状縫合図である。関節形成装置８２０は、中手骨頭部８０２と近位の指趾骨８０４の底部との間に挿入されることが、示されている。関節形成装置８２０は、片側８２２の中手骨頭部８０２の形状と、対向側８２４の近位の指趾骨８０４の底部の形状とに、適応する。関節形成装置８２０は、図１０〜図２０で見られるものと類似の特性を有する。例えば、単一、二重、三重の部品、可動ベアリング設計、（中手骨、若しくは指趾骨の底部への）付着及び非付着の設計、種々の厚さ及び曲率を伴う設計、近位若しくは遠位の関節表面又はそれらの組み合わせに適応する設計、関節軟骨及び／又は軟骨下骨質及び他の関節構造に適応する設計、唇状物若しくは安定化の目的のための部材を伴う設計、などである。類似の設計は、足指を含む足後、足中、及び足前に適用可能である。
【０１６２】
Ｇ．足首
【０１６３】
図２５Ａは、遠位脛骨９０２、距骨９０４及び踵骨９０６、更に他の骨を示す足首関節９００を経由する矢状縫合図である。軟骨表面も示される。関節形成装置９２０は、遠位脛骨９０２と距骨のドーム９０４’との間に挿入されることが示される。この例では、関節形成システム９２０は、距骨９０４の形状に適応する。当業者には理解されるように、また、既述のように、装置は、軟骨若しくは軟骨下骨質、又は両方の形状に適応すればよい。関節形成装置９２０は、図１０〜図２０で示し前述した装置と類似の特性を有する。例えば、単一、二重、三重の部品、可動ベアリング設計、付着及び非付着の設計、種々の厚さ及び曲率を伴う設計、脛骨若しくは距骨若しくは腓骨又はそれらの組み合わせに適応する設計、関節軟骨及び／又は軟骨下骨質に適応する設計、唇状物若しくは安定化の目的のための部材を伴う設計、などである。
【０１６４】
図２５Ｂは、遠位脛骨９０２、遠位腓骨９０８及び距骨９０４を示す足首関節９００を経由する冠状縫合図である。関節形成装置９３０は、遠位脛骨９０２と距骨のドーム９０４’との間に挿入されることが示される。この例では、関節形成システム９３０は、距骨９０４の形状に適応する。
【０１６５】
図２５Ｃは、遠位脛骨９０２、距骨９０４及び踵骨９０６、更に他の骨を示す足首関節９００を経由する矢状縫合図である。軟骨表面も示される。関節形成装置９４０は、遠位脛骨９０２と距骨のドーム９０４’との間に挿入されることが示される。この例では、関節形成システムの内側表面９４２は、距骨９０４の形状に実質的に適応する。上方表面９４４は、遠位距骨及び腓骨（９０８、図示せず。）の形状に実質的に適応する。唇状物９４６は、距骨９０４に係合する内側表面９４２上に示される。
【０１６６】
図２５Ｄは、遠位脛骨９０２、遠位腓骨９０８及び距骨９０４を示す足首関節９００を経由する冠状縫合図である。関節形成装置９５０は、遠位脛骨９０２と距骨のドーム９０４’との間に挿入されることが示される。この例では、関節形成システムの内側表面９５２は、距骨９０４の形状に適応する。上方表面９５４は、遠位脛骨９０２及び腓骨９０８の形状に適応する。
【０１６７】
Ｈ．足指
【０１６８】
図２６は、足指１００を経由する矢状縫合図である。関節形成装置１０２０は、中足骨頭部１００２と近位指趾骨１００４の底部との間に挿入されることが示されている。図示される関節形成装置１０２０は、第１の表面１０２２で中足骨頭部１００２の形状に適応し、第２の表面１０２４で近位指趾骨１００４の底部の形状に適応する。当業者には理解されることであるが、関節形成装置は、図１０〜図２０で示した装置と類似の特性を有すようにできる。例えば、単一、二重、三重の部品、可動ベアリング設計、（例えば、中足骨頭部、若しくは指趾骨の底部への）付着及び非付着の設計、種々の厚さ及び曲率を伴う設計、近位若しくは遠位の関節表面又はそれらの組み合わせに適応する設計、関節軟骨及び／又は軟骨下骨質及び他の関節構造に適応する設計、唇状物若しくは安定化の目的のための部材を伴う設計、などである。類似の設計は、足後、足中、及び足前に適用可能である。
【０１６９】
Ｄ．装置の製造、構成及び特性
【０１７０】
上述の装置、即ち本発明に係る技術に従って製造される装置は、種々の公知の適切な部材から準備され得る。
【０１７１】
広範な種類の部材が本発明の実施において利用され得る。該部材は、プラスチック、金属、セラミック、（例えば、コラーゲン、若しくは他の細胞外基質部材などの）生体部材、ハイドロキシアパタイト、（例えば、幹細胞、軟骨細胞などの）細胞、若しくはそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。欠損及び／又は関節表面及び／又は軟骨下骨質に関して得られた（例えば、計測値などの）情報に基づいて、適切な部材が選択され得る。更に、本明細書に記載のこれら技術の一つ又はそれ以上のものを利用して、特定の軟骨欠損の中に適合する曲率を有する軟骨置換若しくは再生部材は、関節表面の輪郭及び形状をたどり、周辺の軟骨の厚さに調和し、そして形成され得る。更に、本明細書に記載されるこれら技術の一つ又はそれ以上のものを利用して、関節空間の中に適合でき、更に関節表面若しくは他の関節構造の輪郭及び形状をたどる関節装置が、形作られ得る。部材は、部材のどの組み合わせも含み、少なくとも一つの実質的な非柔軟な部材を含むのが好ましい。
【０１７２】
更に、部材は硬度の勾配を有してもよい。従って、例えば、硬度の勾配装置中央から外側縁へ減少してもよい。この場合、全体的な堅固さがある装置が製造されるが、外側表面の一部又は全部に沿って表面に少しの柔軟性が加えられる。多少の柔軟性を伴う部材からなる外側表面を設けることにより、インプラントが関節と係合し得る能力を拡張できる。一方で、あるシナリオでは、外側表面が内側部分より高い剪断硬度を有する装置が製造されてもよい。
【０１７３】
装置の外側硬度は、インプラントが関節内部で機能するのに適するものである。適切な硬度は当業者には明白であり、ある範囲を含むものである。通常、硬度は剪断硬度スケールの観点で議論され、好ましくは鋼鉄、硬化プラスチック及びセラミック部材を代表するロックウエル（Ｒｏｃｋｗｅｌｌ）硬度スケールの一部に基づいて、エンジニアリング等級プラスチックに対して共通な硬度から硬化された鋼鉄及びチタニウムまでの範囲となってもよい。装置に関して望まれる高い硬度からは、装置は先行技術と完全に異なるように機能することは明白である。本発明の装置の目的は、欠損領域に架橋する架橋効果を得ることである。しかしながら、合成の変化において、（以下に記す生体作用のある部材部品のような）単一の部品が周囲の部材より柔らかいことがある。
【０１７４】
現在、装置を含む関節修復システムは、金属及び／又は重合部材を利用する。例えば、２００１年３月２０日発行のＡｆｒｉａｔらの米国特許第６２０３５７６号、２０００１年１１月２７日発行のＦｅｌｌらの第６２０６９２７号を参照されたい。これらの内容は本発明に引用される。同様に、様々の金属が本発明の実施にて利用可能であり、特徴に基づき、例えば、所望の程度の剛性を与える弾性に基づいて、選択され得る。適切な金属の例は以下のようなものであるが、それらに限定されるものではない。銀、金、プラチナ、パラジウム、イリジウム、銅、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、亜鉛、コバルト、ステンレス鋼、ニッケル、鉄合金、Ｅｌｇｉｌｏｙ（登録商標）などのコバルト合金、ＭＰ３５Ｎなどのコバルト・クロム・ニッケル合金、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）などのニッケル・コバルト・クロム・モリブデン合金、ニッケル・チタニウム合金、アルミニウム、マンガン鉄、例えば患者人体の体液や組織と接触して移植された基質が石灰化することを抑制すべく多価金属イオンを徐々にしか形成しない他の金属、及びこれらの組み合わせ、などである。
【０１７５】
適切な剛性の重合体は、以下のようなものを含むが、それらに限定されるものではない。ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリレート、ビニル重合体（例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、及び塩化ポリビニル）、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリジメチルシロキサン、セルロースアセテート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、エチレンビニルアセテート、ポリスルホン、ニトロセルロース、同種の共重合体、及びこれらの組み合わせなどである。デキストラン、ヒドロキシエチルスターチ、ゼラチン誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリ［Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド］、ポリ（ヒドロキシ酸）、ポリ（イプシロン−カプロラクトン）、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（ジメチルグリコール酸）、ポリ（ヒドロキシ酪酸）などの生体再吸収可能な剛性重合体が利用可能であり、同種の共重合体も利用可能である。
【０１７６】
重合体は、従来の重合体処理方法を含む種々の方法により用意され得る。好ましい方法は、例えば注入モールドを含み、この方法は重要な構造特性を伴う重合体部品の生成に適合的であり、迅速なプロトタイプ方法として反応注入モールド及び３次元リソグラフィなどがある。基質は、物理的浸食か化学的変質かのいずれかにより、生地化即ち多孔化され、これにより金属コーティングの結合を促進する。
【０１７７】
重合体は、関節表面のモールド反映形態、若しくは他の関節構造の中に注入され得る。
【０１７８】
一つ以上の金属及び／又は重合体が相互に組み合わされて利用されてもよい。更にリキッドメタルも同様に利用され得る。例えば、一つ又はそれ以上の金属含有基質が、一つ又は複数の領域で重合体に覆われてもよいし、一方で、一つ又はそれ以上の重合体含有基質が一つ又はそれ以上の領域で一つ又はそれ以上の金属で覆われてもよい。
【０１７９】
装置若しくはその一部は、多孔性でも、多孔性被膜でもよい。多孔性表面部品は、金属、セラミック及び重合体を含む種々の部材から構成され得る。これらの表面部品は、種々の手段により種々の金属で形成される多数の構造核に固定される。適切な多孔性コーティングは、金属、セラミック、（例えば、シリコンゴム、ポリエチレンテレフタル酸塩及び／又はこれらの組み合わせなどの）重合体、若しくはそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。１９７１年９月２０日発行のＨａｈｎの米国特許第３６０５１２３号、１９７４年４月２３日発行のＴｒｏｎｚｏの米国特許３８０８６０６号、１９７４年１０月２９日発行のＴｒｏｎｚｏの米国特許３８４３９７５号、１９７６年１０月２６日発行のＳｍｉｔｈの米国特許３３１４４２０号、Ｓｃｈａｒｃｈａｃｈの米国特許３９８７４９９号，及び独国公開公報２３０６５５２号を参照されたい。一つ以上のコーティング層が存在し得、各層は同じ多孔性を有しても異なる多孔性を有してもよい。１９７６年２月１７日発行のＫａｈｎの米国特許３９３８１９８号を参照されたい。
【０１８０】
コーティングは、核を粉末化された重合体を囲み、孔を連絡する内部ネットワークで硬化してコーティングを形成するまで加熱することによって、付着され得る。（例えば、孔を経由する経路の直径に対する全長の計測などの）孔のねじれは、補綴装置へのコーティングの利用の成功の見込みを評価する際に、重要となり得る。１９８０年７月２２日発行のＭｏｒｒｉｓの米国特許４２１３８１６号を参照されたい。多孔性コーティングは粉末の形態で塗布され、全体としての物品は基質の粉末を結び付ける高温に曝されてもよい。適切な重合体及び／又は粉末コータングの選択は、例えば個々の融解指標を基にして、本明細書で引用される開示及び参照を考慮して、決定され得る。
【０１８１】
本明細書に記載される装置はどれも、一つ又は複数の生体部材を含み、それらは単独で用いられてもよく非生体部材と組み合わせて用いられてもよい。生体部材には、（例えば、胎児性軟骨細胞などの）細胞、（例えば、コラーゲン、エラスチン、シルク、ケラチン、ゼラチン、ポリアミノ酸、ガット縫糸、セルロースやスターチなどの重合体糖類、等の）生体重合体、自家移植片、同種移植片、異種移植片などが含まれるが、これらに限定されるものではない。１９９５年１１月２６日発行のＳｌｉｖｋａｒａの米国特許５４７８７３９号、１９９８年１１月１日発行のＮａｕｇｈｔｏｎらの米国特許５８４２４７７号、２００１年９月４日発行のＶｉｂｅ−Ｈａｎｓｅｎらの米国特許６２８３９８０号、２００２年２月４日発行のＳａｌｚｍａｎｎらの米国特許６３６５４０５号を参照されたい。
【０１８２】
ある実施形態では、装置は、一つ又は複数の独立の（但し好ましくは、係合可能な）部品を含む。例えば、２ピース装置は、２つの部品を含み、各々の部品は係合する表面を含む。２つの部品は連結するものでもよい。相互に係合する際、輪郭付けられた面が相互に対向し、矯正されるべき欠損内にはまり込む装置を形成し、本来の関節表面を擬態する即ち複製する関節表面となる。適切な連結機構であればどれが用いられてもよく、それらには滑動可能（例えば、キー溝）システム、連結クラスプ、ボール・キー溝連結システム、溝・フランジシステム等が含まれる。ある実施形態では、係合可能な部品の表面は湾曲している。曲率は一つ又は複数の関節構造を反映し得る。
【０１８３】
別の実施形態では、装置の構成は関節の中への配備により変化する。従って、装置は最初の構成で設計されればよい。配備に際し、装置には、最初の構成と異なる後続の構成を想定し得る。例えば、装置は、第１の構成では、小さいプロフィール即ち小さい３次元形状を有する多重部品装置である。配備時には、外科医は装置につき第２の構成を想定でき（若しくは想定を行い）、この第２の構成はより大きいプロフィール即ち包括的な３次元形状を有してもよい。装置は、第２の構成に自己形成してもよく、若しくは、（例えば、装置を展開する、即ち、より大きい第２の構成が想定されるように装置部品を夫々に対してスライドする、などの）機械的手段によって、操作されてもよい。このような実施形態の一つの利点は、要求される切り口がより小さいということである。例えば、装置は、このように関節鏡検査法にて配備され得る。従って、後続の構成の想定は、自動的でも半自動的でも、若しくは手動でもよい。
【０１８４】
本明細書に記載する方法及び構成は、関節表面の一部のみ、例えば、関節表面上の疾病の軟骨若しくは欠損軟骨の領域を、置換するのに利用される、これらのシステムでは、関節表面修復システムは、疾病若しくは欠損の軟骨の領域のみを置換するように、又は、疾病若しくは欠損の軟骨の領域を例えば３〜５ｍｍ超えて通常の近傍の軟骨の中に延在するように、設計され得る。ある実施形態では、補綴は、関節表面（単一の大腿骨関節丘などの所与の関節表面）の約７０〜８０％（若しくは、その間の値）よりも少ない表面を置換し、好ましくは、約５０〜７０％（若しくは、その間の値）よりも少ない表面を置換し、より好ましくは、約３０〜５０％（若しくは、その間の値）よりも少ない表面を置換し、より好ましくは、約２０〜３０％（若しくは、その間の値）よりも少ない表面を置換し、更により好ましくは、関節表面の約２０よりも少ない表面を置換する。
【０１８５】
Ｅ．別のアタッチメント機構
【０１８６】
当業者には理解されるように、ターゲットの関節内でインプラントを着する種々のアタッチメント機構が与えられ得る。例えば、アタッチメント機構は、リッジ、ペグ、ピン、クロス部材、及びインプラント係合表面に係合する他の突出部材であればよい。これらの突出部材即ち機構は、錐体、三角形、円錐、球形、円形などを含む種々の形状及び断面を有してもよい。所望に応じて、単一のアタッチメント機構が利用されてもよく、複数のアタッチメント機構が利用されてもよい。よりよき配置とするための形状の組み合わせが利用されてもよい。複数の機構が利用される場合、機構は組織的なパターン（例えば、行、円、など）で形成されてもよく、非組織的な（ランダムな）パターンで形成されてもよい。インプラントの下面は錐形状部位となっている。更に、一つ以上のアタッチメント機構が利用される場合、相互の方向付けは平行でも非平行でもよい。
【０１８７】
一つの例では、円錐が装置の底面に配置され、これにより、例えば、脛骨軟骨の凹状部の底に配置される。球のような円錐も、例えば、円筒の部品によりインプラントの底面から分離しうる。アタッチメントに対する他の適切な外形は、当業者には明白である。
【０１８８】
別の例では、一つ又は複数の円筒の、若しくは実質的に円筒の、ピンが、インプラントの表面上に設けられる。ピンは、個々のピンが少なくとも互いに平行になるように、方向付けられている。
【０１８９】
一部固定のアタッチメント機構の更に別の例は、例えば脛骨内の軟骨下骨質層の下に配置される磁石である。別の磁石若しくは磁石部材は、装置の下面の中に埋め込まれ若しくは付着され、この磁石は第１の磁石により保持される。当業者には理解されるところであるが、個々の表面に関して複数の磁石が用いられてもよい。更に、個々の表面が第１の極を備える一つ又は複数の磁石と、対向する表面に若しくは対向する表面に関して、反対極の磁性を備える磁石と係合する第２の極を備える一つ又は複数の磁石とを、有するように、磁石の組み合わせが利用されてもよい。２表面間の連結を確固としつつ関節内で装置の回転を抑制する意図があるのなら、かような構成は有用である。
【０１９０】
そのようなアタッチメント機構の更に別の例は、脛骨軟骨の凹状部の底で脛骨の軟骨下骨質の中に挿入されるネジ又はアンカーである。装置は、ネジ若しくはアンカーに固定されるか、又は、例えば、ネジ又はアンカーを覆って滑動するスロットを組み込むことによって、一部固定の設計を有する。
【０１９１】
インプラント高さは調整され、関節配列不全、若しくは軸ずれを矯正することができる。例えば、膝関節では、関節高さは調節されて内反若しくは外反変形を矯正することができる。このような矯正は、近傍の関節と共に関節の一つ又は複数の軸の計測を利用して決定され得る。例えば、ＣＴ若しくはＭＲＩスキャン、又は先端の荷重ベアリングラジオグラフがこの目的に利用され得る。
【０１９２】
インプラント厚さも選択され若しくは調整され、靱帯のゆるみの存在を矯正することができる。例えば、膝関節では、僅かに厚いインプラントが選択されて、一つ又は複数の十字靱帯又は副行靱帯の緩み又は裂け目に配慮できる。インプラント厚さの増加は一様でも非一様でもよく、例えば周辺縁で厚くなってもよい。外科医は、インプラント厚さが関節及びインプラントの緩みに対して最も好適な結果を与えるような、一つ又は複数の試行補綴若しくは試行のための外科手術での実際のインプラントを利用できる。
【０１９３】
Ｖ．移植
【０１９４】
本明細書に記載する装置は、関節欠損の領域内に通常移植される。移植は、基礎部材と付着する若しくは基礎部材から除去される軟骨置換若しくは再生部材により、為される。適切な方法及び装置が、例えば、２００２年４月２３日発行のＨａｎｇｏｎｙらの米国特許６３７５６５８号、２００２年３月１９日発行のＴｏｒｒｉｅらの米国特許６３５８２５３号、２００１年１２月１１日発行のＨａｒｄｗｉｃｋらの米国特許６３２８７６５号、及び２００１年３月２２日公開のＣｕｍｍｉｎｇｓらの国際公開ＷＯ０１／１９２５４に記載されるような装置が、移植の為に利用され得る。
【０１９５】
インプラントは、関節鏡の補助を利用して挿入され得る。装置は、ある単一区画で膝全体の関節形成で利用される１５〜３０ｃｍの切り口を、要求するものではない。局所麻酔、通常は硬膜外麻酔の下で、処置は為される。止血帯が、四肢のより近位部に施されてもよい。修復されるべき関節を含む人体の局所が準備され、滅菌技術を用いて無菌布で覆われる。膝の場合、例えば、探り針が利用され、従来の関節鏡技術を利用して関節の前内側及び前外側面にて２つの小さい２ｍｍの孔を形成する。関節鏡は外側孔を介して挿入される。関節鏡器具が内側孔を介して挿入される。軟骨欠損は、関節鏡により可視化され得る。軟骨欠損位置探査装置は、欠損の軟骨の側に配置され得る。プローブはＵ字形状でよく、第１のアームは関節内側の疾病軟骨の領域の中心に接触し、Ｕ字の第２のアームは関節外側に残余する。Ｕ字の第２のアームは、皮膚に対する軟骨の位置を示す。外科医は皮膚上に軟骨欠損の位置をマークする。３ｃｍ切り口が欠損全体に渡って形成される。組織開創器が挿入され、欠損が可視化される。
【０１９６】
ここで、インプラントが関節の中に挿入される。インプラントの前方及び後方位置がカラーコード化されてもよい。例えば、前方のペグが赤色及び小さい文字“Ａ”でマークされ、後方のペグが緑色となり小さい文字“Ｐ”でマークされてもよい。同様に、インプラントの内側面がカラーコード化され黄色となり小さい文字“Ｍ”でマークされ、インプラントの外側面が小さい文字“Ｍ”でマークされてもよい。
【０１９７】
軟骨の領域は本明細書に記載するように画像化され、これにより軟骨欠損及び／又は疾病軟骨の領域を検出する。疾病領域近傍の軟骨及び軟骨下骨質の縁及び形状が判定され得る。軟骨の厚さが判定され得る。半月板若しくは他の関節構造の形状が、判定され得る。上記計測の一つ又は複数のものに基づいて、装置のサイズ及び形状が判定される。特に、修復システムは、ある範囲の種々のサイズ及び曲率を備える現存の所与のインプラントのカタログから（最良の適合に基づいて）選択されてもよく、ＣＡＤ／ＣＡＭ技術を利用して注文設計若しくは患者特注のものであってもよい。注文設計インプラントは、一つ又は複数の患者に従属するパラメータを利用して生成され得る。患者に従属するパラメータは、修復すべき患者の関節についての一つ又は複数の計測値を利用して得られ得る。更に、現存の形状のライブラリは、約３０サイズのオーダであればよい。当業者には理解され得るところであるが、所望であれば、ライブラリは３０形状以上を含んでもよく、３０形状以下を含んでもよく、そうであっても本発明の範囲から乖離するものではない。
【０１９８】
特に、股関節内に装置を移植するにあたり、外科医は上述のような小さい切り口を形成することになる。股関節手術に通常用いられる他の外科器具と共に、組織開創器が、股関節をさらすために、利用され得る。被膜が続いて開かれ得る。第２の外科医は、大腿部頭部と寛骨臼との間にスペースを開くために、大腿部又は脛骨を引っ張ってもよい。これにより処置を行う最初の外科医は、関節の中に関節形成装置を挿入できる。必要であれば、外科医は、例えば、裂けた唇状組織若しくは軟骨弁を除去するために、靱帯頭部大腿骨を切って関節表面部位を鮮創すればよい。外科医は副柱頭の領域に配置される脂肪を除去するという選択もある。
【０１９９】
一方、関節形成システムが自己拡張可能部材、例えばニチノールから構成される場合、外科医は、標準的な若しくは修正された関節鏡アプローチによる股関節への入口を確保できる。インプラントは、同じ若しくは第２の入口を経由して、一方で、小さい切り口を経由して与えられ得る。関節の内部にはいると、インプラントは拡張し最終的な形状となり得る。拡張可能インプラントの配置を促進するために、ガイドやモールドが利用できる。ガイドやモールドは、大腿骨若しくは寛骨臼関節表面の３Ｄ輪郭に適合され、インプラントのための予定された位置に配置され得る。インプラントは、ガイドに沿って、又は、例えば、ガイド若しくはモールド内側の中空チャンバ内部で、進められ得る。インプラントが予定された位置に到達すると、ガイド若しくはモールドは除去されインプラントは適所に配置される。
【０２００】
ＶＩ．装置モールド
【０２０１】
本発明の別の実施形態では、コンテナ若しくはウエルは、例えば、特定の目的のために必要とされる部材と適合する、又は修復のストック及び／又は種々のサイズの部材を形成する、選択された仕様に合わせて形成され得る。コンテナのサイズ及び形状は、関節及び軟骨欠損から得られる厚さ及び曲率情報を利用して、設計され得る。特に、コンテナの内側は、例えば、特定の目的の軟骨欠損から得られるような、選択された計測値に従って形付けされ得る。コンテナ（モールド）は置換部材で充填され移植される装置を形成する。
【０２０２】
モールドは、例えば、コンピュータ装置及び自動操作、コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）及びコンピュータ援用モデリング（ＣＡＭ）などの、適切な技術を利用して生成され得る。結果として部材はコンテナの内側の輪郭に概ね従うために、欠損自体により良く適合して調整を促進する。
【０２０３】
ＶＩＩ．移植ガイドと外科ツール
【０２０４】
上述のモールドは、下にある関節表面（骨及び／又は軟骨）の輪郭に適合する若しくは略適合する少なくとも一つの外側表面を有する外科移植ガイド及びツールを設計するようにも、利用され得る。ある実施形態では、２つ又はそれ以上の外側表面は対応する関節表面に適合する。全体としてのツールは、球形、円形、卵形、長円、湾曲状、若しくは不規則形状であればよい。形状は選択され若しくは調整され、疾病軟骨の領域、若しくは疾病軟骨の領域より僅かに大きい領域に適合する、若しくは該領域を囲い込む。一方で、ツールは疾病軟骨の領域より大きく設計されてもよい。ツールは関節表面の全体の大部分を含むように設計されてもよい。例えば２つ又はそれ以上の関節表面に対して、２つ又はそれ以上のツールが組み合わされてもよい。
【０２０５】
一つ又は複数の電子画像が取得され、関節及び／又は骨表面及び形状を定義する目的の座標が与えられる。例えば、ＣＴ若しくはＭＲＩスキャン、又は現行の荷重ベアリングラジオグラフなどの画像テストを利用して、関節の生体力学の軸が定義され得る。例えば、膝関節のための手術が企図されれば、ＣＴスキャン若しくはスパイラルＣＴスキャンが、膝関節を介して得られ得る。ＣＴスキャンは、膝関節領域、遠位大腿骨及び近位脛骨に限定され得る。一方で、スキャンは股関節を経由する画像を含み、更に足首関節を経由する画像を含んでもよい。このように、解剖学的構造の軸が定義され、膝インプラントの外科的置換のための好ましい平面が選択され得る。スキャンは連続してもよい。
【０２０６】
一方で、構造的な軸を定義するために、選択されたスキャン平面が股関節及び足首領域を経由して取得され得る。ＣＴスキャンは、関節軟骨を可視化するために、関節内部コントラスト処理と組み合わされてもよい。別の例では、非コントラストＣＴスキャンが利用され得る。コントラストが利用されなければ、例えば、年齢、性別、民族、体長及び体重につき適合する個人の参照データベースを利用して、残余の軟骨厚さが見積もられ得る。進行した関節炎では、通常の軟骨厚さの縮小が想定され得る。例えば、膝関節では、軟骨厚さは、進行した関節炎を持つ患者の荷重ベアリング領域ではゼロ若しくは略ゼロと想定され、背部の非荷重ベアリング領域では２ｍｍ以下の値が選択され得る。これらの見積もられた軟骨厚さは軟骨下骨質の曲率に付加され、これにより関節表面の形状の見積もりをする。ＭＲＩが利用されれば、高解像度スキャンが、外科医が手術を企図する膝を経由して、取得され得る。このスキャンは、関節外形を定義するには都合がよい。構造的な軸を定義するために、高解像度スキャンには、近傍の関節及び骨を経由するより低い解像度を利用するスキャンが、追補されてもよい。
【０２０７】
膝全体の関節形成術が企図されるならば、高解像度スキャンが膝関節で取得され、より低い解像度スキャンが股関節で、任意で足首関節で取得されてもよい。その低い解像度スキャンは、人体コイル若しくはトルソ整相列コイルで取得され得る。
【０２０８】
画像テストも組み合わせ得る。例えば、膝ＭＲＩスキャンは、軟骨下骨質及び軟骨を含む膝関節の３次元関節外形を定義するのに利用され得る。膝ＭＲＩスキャンは、解剖学的構造的な軸を記述する現行の荷重ベアリングＸ線と組み合わせ得る。このように、外科的介在のための好適な平面を定義するために利用され得る目的の座標軸と構造的な軸が、導出され得る。
【０２０９】
目的の座標軸は、例えばＣＡＤ／ＣＡＭ技術を利用して患者の構造に適合するように装置を形作るのに利用されてもよく、患者の関節構造に良好に適合する既製装置を選択するのに利用されてもよい。上述のように、ツールは、関節若しくは骨表面の全て若しくは一部に適合できる表面及び形状と、例えば、移植されるべき装置の鏡像に類似する形状を、有するのがよい。ツールは、アパーチャ、スロット及び／又はホールを有し、これによりドリル及び鋸等の手術器具を利用できることになる。ツールは、関節全体の置換だけでなく関節の一部の置換に対しても、利用され得る。例えば、膝全体の関節形成では、インプラント挿入のために必要とされる切平面の正確な配置のために、ツールが利用され得る。このように、より再生可能なインプラント配置が、臨床的結果及び長期インプラント残存を向上し得る可能性により、達成され得る。
【０２１０】
ツールは、一つ、二つ若しくはそれ以上の部品を有し得る。ツールの一部が金属で形成され、他の部分がプラスチックで形成されてもよい。例えば、手術中に関節表面に接触している表面は、プラクチックで形成されてもよい。このように、例えば迅速なプロトタイプ技術を利用して製造することは容易且つ廉価である。プラスチック部品は個々の患者に対して個別に形成されてもよく、現存のサイズの範囲から予め選択されてもよい。関節表面から離れた向きにあるプラスチック部品の部位は、全ての患者において、同じ表面外形、例えばブロック状を有してもよい。
このように、予め製作された金属部品がプラスチック部品に付着されてもよい。金属部品は、外科的ガイドを、例えば鋸若しくはドリルのための開口部を含んでもよい。プラスチック部品は通常、プラスチックを傷付ける必要なく、骨若しくは軟骨にまで手術器具を進められる開口部を有する。
【０２１１】
プラスチック部品は、関節表面に関連する金属部品及び外科的ガイドの配置を決定する。例えば、骨切り口の深さを調整するために、両方の部品の間にスペーサが挿入されてもよい。従って、骨関節内にて、外科医は、屈曲及び伸展ギャップのためにテストができ、更にスペーサを利用して、ギャップを調整して最も適切な切り口平面を選択できる。更に、２つ又はそれ以上の部品が利用されれば、部品間にて回転調整が可能となる。このように、例えば、外科医は、膝関節内の内側及び外側部品をバランスできる。任意の回転調整が何らか為された後、外科医が切り口を配置し若しくは他の操作を為す前に、部品は相互に対して、又は、骨若しくは軟骨に対して、固定され得る。
【０２１２】
部品及びツールは、関節形成、例えば全体膝の関節形成の為に利用される現存の手術器具と互換可能となるように、設計されてもよい。注目に値することであるが、ツールは関節形成のために利用される複数の手術器具を減少する助けとなり得る。結局、この実施形態は、所望の配置若しくは構造的な軸に対するインプラントの術後の配列を改善する助けとなり得、このことにより補綴の緩み、インプラントの摩耗、骨へのストレスを減らし、長期的結果を改善する。
【０２１３】
通常、インプラントの後続の配置のために、構造的に望ましい切り口平面、即ちドリルホール方向となる配置が選択される。更に、ガイド装置は、ドリル若しくは鋸の深さが制御可能であるように、例えば、ドリル若しくは鋸が装置の厚さで定義されるよりもより深く組織の中に入らないように設計され、ブロックのホールのサイズはインプラントのサイズに本質的に適合するように設計され得る。これらのスロット若しくはホールの配置を選択する際に、他の関節若しくは軸に関する情報、及び関節若しくは外肢の配列の情報が包含され得る。ガイドが本発明のインプラントのどれかのために準備されてもよい。
【０２１４】
図２８及び図１７に示されるインプラントガイドの特定例を参照すると、これらの例は図示の目的のために設けられている。図２８は、図８Ｌの示すインプラントと共に利用するのに適切な移植ガイド１１００の平面図を示す。関節適合本体１１１０が与えられている。関節適合本体は、利用されるべきインプラント１００の外側表面構成に適合する少なくとも一つの外側表面構成を有するように構成されている。インプラント１００が配置される関節内にユーザがガイドを配置できるように、ハンドル１１１２が設けられる。更に、アンカーガイド１１１４が設けられる。この例では、アンカーガイド１１１４は、クロス形状であり、本体１１１０内部の開口部となっている。当業者には理解され得るように、アンカーガイド１１１４は、ガイドに予期された機能を果たさせるように、適切な種々の形状を想定してよい。この例では、クロス形状により、ユーザは（図３Ｌに示される）アンカー１１２が関節上に配置される関節の関節表面を同定することができる。ガイド１１００がターゲットの関節表面に設置されると、アンカーガイド１１１４は、アンカーが関節にアクセスできる位置をマークするか、アンカーが関節にアクセスできる位置に適合するか、アンカーが配置され得る位置に関節表面を準備するか、若しくはそれらの組み合わせを行うために、利用され得る。
【０２１５】
図２９Ａ〜Ｂに示すガイド１２００を参照すると、図９Ａ〜Ｃに示すインプラントとの利用に適合するガイドの平面図が示される。本体は、利用されるべきインプラント１５０の外側表面構成に適合する、若しくは略適合する少なくとも一つの外側表面構成を有するように構成されている。インプラント１５０が配置される関節表面上にユーザがガイドを配置できるように、ハンドル１２１２が設けられる。更に、一つ又は複数のアンカーガイド１２１４が設けられる。この例では、アンカーガイド１２１４（１２１４’、１２１４’’、１２１４’’’）は、インプラント１５０のアンカー１５６のピンが配置される骨内側のホールをドリルするドリルビットを受け入れるのに十分に大きい直径を備える、本体内部１２１０の円形の、若しくは実質的に円形の開口部である。当業者には理解されるように、当業者には理解され得るように、アンカーガイド１２１４は、ガイドに予期された機能を果たさせるように、適切な種々の形状を想定してよい。追加のガイド１２１６が設けられてもよい。追加のガイド１２１６は、最初のガイド１２１４と同じ機能を行う頃ができ、若しくは第２の機能を行うこともできる。この例では、アンカーガイド１２１４は、（図９Ｂ−Ｃに示す）アンカー１５６が関節上に配置される関節の関節表面を同定するのに利用され得る。ガイド１２００がターゲットの関節表面上に配置されると、アンカーガイド１２１４は、アンカーが関節にアクセスできる位置をマークするか、アンカーが関節にアクセスできる位置に適合するか、アンカーが配置され得る位置に関節表面を準備するか、若しくはそれらの組み合わせを行うために、利用され得る。更に、ガイド１２１６は、アンカーが関節にアクセスできる位置をマークするか、アンカーが関節にアクセスできる位置に適合するか、アンカーが配置され得る位置に関節表面を準備するか、若しくはそれらの組み合わせを行うために、利用され得る。
【０２１６】
別の実施形態では、フレームが、疾病の骨若しくは軟骨以外の領域の骨若しくは軟骨に付着され得る。フレームは手術器具のためのホルダやガイドを含んでもよい。フレームは一つ又は好適にはそれ以上の予め定義された構造的照合ポイントに付属できる。一方で、フレームの配置は、画像テスト、例えば、手術中に収集される一つ又は複数の蛍光透視画像を利用して、一つ、好ましくは複数の構造的な標認点に対してクロス状で登録されてもよい。一つ又は複数の電子画像が取得され、関節及び／又は骨表面及び形状を定義する対象の座標軸が与えられ得る。これらの対象の座標軸は、例えば手動で若しくは電子的に、装置の中に登録され若しくは移転され、情報は、手術器具のためのホルダ若しくはガイドの一つ若しくはそれ以上を動かすのに利用され得る。通常、半分、単一区画、若しくは全体の関節形成を含む一つ若しくは複数のインプラントの後続の設置のために外科的に若しくは解剖学的に望ましい切平面若しくはドリルホール方向となるような配置が選択される。これらのスロット若しくはホールの配置を選択する際には、他の関節若しくは軸に関する情報、及び関節若しくは外肢の配列の情報も含まれる。
【０２１７】
選択された下の関節表面との解剖学的構造の配列のために、拡孔の装置のための鋸ガイド、度ディ留ホール若しくはガイドの好ましい配置及び方向は、適切なツール内で形成され得る。手術中には、手術補助ツールが関節表面に付着され、これにより完全な若しくは略完全な構造的な適合が実現される。外科医は、ガイドを経由して鋸（又は他のツール）を注入でき、更に処置に対して関節（軟骨若しくは骨）の準備ができる。解剖学的に定義される平面に沿って軟骨及び／又は骨を切ることにより、より再生的な配置が達成され、これにより、生体力学的なストレスが最適化され、最終的に術後の結果の改善に繋がる。
【０２１８】
本明細書で記載される解剖学的矯正ツールは、複数の方法で構成可能であり、更に、好ましくはプラスチック、ルーサイト、シラスティック、ＳＬＡなどの半透明の材料で構成され、また通常は、モールドの前にはブロック状の形状である。更に、例利用可能なツール（例えば、モールド）も、形成可能及び利用可能である。再利用可能な部材の例には、パテ及び他の変形可能部材（例えば、関節表面の形態に適合するように構成された調整可能の密に配置されたピンのアレイ）が含まれるが、それらに限定されるものではない。これらの実施形態では、モールドは、外科手術の際に関節から直接に形成可能であり、一方で、関節の表面輪郭を定義する対象の座標軸を決定するための一つ又は複数のコンピュータプログラムを利用し、ツールにこれらの座標軸を移転（例えば、ダイヤルインする）すれば、関節の画像から形成可能である。結果として、ツールは関節において正確に配置され得、従って、ドリル及びインプラントは関節表面内及び関節表面を覆って、より正確に配置され得る。
【０２１９】
使い捨ての実施形態、及び再利用の実施形態の両方において、ツールは、ブロックの深さがドリル若しくは鋸の深さを制御するように設計可能であり、即ち、ドリルはブロックの深さより深くは組織の中に進んでいけないのであり、更に、ブロック内のホールのサイズはインプラントのサイズの形態に本質的に適合するように設計可能である。ツールは、本明細書に記載される関節修復インプラントを含みそれに限定されない通常の補綴移植のために利用可能であり、半分、単一区画、若しくは全体の関節形成、又は生体修復を含む他の関節システムの際に髄に穴を広げるために利用され得る。
【０２２０】
これらの外科的ツールは、疾病軟骨領域、若しくは疾病軟骨領域より僅かに大きい領域を除去するためにも利用され得る。
【０２２１】
インプラントの位置の同定及び準備と、インプラントの挿入は、画像ガイド外科システム（外科ナビゲーションシステム）により、支持される。このシステムでは、患者の解剖学的構造に関する手術器具の配置及び方向は、一つ又は複数の２次元若しくは３次元画像でリアルタイムで追跡され得る。これらの２次元若しくは３次元画像は、ＭＲ若しくはＣＴ画像として手術前に収集された画像から計算され得る。手術器具の配置及び方法は、器具に付着されるマーカから判断される。これらのマーカは、例えば、光学、音波、若しくは電磁の信号を利用して、検波器により配置され得る。外科ナビゲーションシステムは、例えば、外肢の動作研究を利用して解剖学的な軸を同定することにより、画像ガイダンスがなくても、利用され得る。
【０２２２】
更に別の実施停滞では、本明細書に記載される外科ツールは、堅くなって関節表面のモールドを形成する一つ又は複数の部材を含んでもよい。原位置で硬化する種々の部材を記載したが、相変化を受けるよう誘発される重合体、例えば、液状若しくは半液状の重合体であって、空気にさらされ、紫外光、可視光が照射され、血液、水若しくは他のイオン変化にさらされて固体若しくはゲルに硬化する重合体が、含まれる（米国特許第６４４３９８８号を参照されたい。文献はここに引用される）。適切な硬化可能の堅固部材の限定的では無い例には、ポリウレタン部材（例えば、２００２年９月３日発行のＦｅｌｔらの米国特許第６４４３９８８号、１９９４年２月２２日発行のＫｈａｌｉｌらの米国特許第５２８８７９７号、１９７８年７月４日発行のＧｒａｈａｍらの米国特許第４０９８６２６号、１９８６年７月１０日発行のＣｈａｐｉｎらの米国特許第４５９４３８０号、及び多孔性ポリ（Ｌ−ラクチド酸フォーム）を記載するＬｕらのＢｉｏＭａｔｅｒｉａｌ（２０００年）２１（１５）１５９５−１６０５）、例えば、１９９２年１１月１０日発行のＲｈｅｅらの米国特許第５１６２４３０号で開示される親水性重合体、Ｗａｋｅらの（２００１年）Ｃｅｌｌ  Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ  ４（３）２７５−２７９、Ｗｉｅｓｅらの（２００１年）  Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ５４（２）１７９−１８８及びＭａｒｌｅｒらの（２０００年）Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ．  Ｓｕｒｇｅｒｙ  １０５（６）２０４９−２０５８等で記述されるヒドロゲル部材、（例えば、Ｄｕｒａｎｔｉらの（１９８８年）Ｄｅｒｍａｔｏｌｏｇｉｃ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  ２４（１２）１３１７−１３２５の）ヒアルロン酸部材、（例えば、Ｙｕｓｏｆらの（２００１年）Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ５４（１）５９−６８の）キチン質などの膨張ビーズ、及び／又は歯科適用例で利用される部材（“Ｃｏｎｃｉｓｅ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”のＢｒａｕとＡｎｔｏｎｕｃｃｉの“Ｄｅｎｔａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”ｐｐ．２５７−２５８，及び１９８３年１月１１日発行のＷｅｉｓｓｍａｎの米国特許第４３６８０４０号参照）が含まれる。関節に供給せしめ生理学的に受容可能な状況でその場での完全な硬化を実現せしめるために、十分に流動し得る生体適合部材が、利用されればよい。部材は生物分解性であってもよい。
【０２２３】
硬化部材は、本明細書で記載されるような手術器具と関連して利用されてもよい。例えば、手術器具は、注入物を受容するように適合された内部の一つ又は複数のアパーチャを含み、硬化可能部材はアパーチャを経由して注入され得る。その場での凝固の前に、部材は、外科ツールに面する関節表面に順応でき、従って、硬化の際に鏡面の凹みを形成でき、これにより通常の若しくは略通常の関節表面を再生できる。更に、硬化可能部材若しくは外科ツールが、例えば、関節の画像を基にしてこれらの部材若しくは外科ツールをモールドすることにより、本明細書で記述する画像テスト及び分析と共にも、利用され得る。
【０２２４】
図２７Ａ〜Ｄを参照すると、本発明で開示する装置を移植する方法のステップが示される。まず、ユーザは切り口を形成しターゲットの関節にアクセスする２６１０。その次に、インプラントガイドを利用して関節表面が準備される２６２０。関節表面の準備には、例えば、インプラントが関節内で存在する位置を同定すること、インプラントが取り付けられる位置をマークすること、及び／又はインプラントを受ける関節表面を準備することを、含んでもよい。この準備は必要であれば繰り返される。当業者には理解されるように、関節表面を準備する際、ユーザは先ずインプラントが存する位置を同定し、関節表面にマークすることにより、又は骨若しくは軟骨を除去することにより、表面の準備をする。関節の表面が準備されると、インプラントが設置される２６４０。インプラントを設置することは、インプラントを表面に配置することによってもよいし、本明細書に記載の技術を利用してインプラントを表面に接着することよってもよい。インプラントが関節内部に設置された後、傷が閉じられる２６５０。
【０２２５】
図２７Ｂを参照すると、ユーザは切り口を形成しターゲットの関節にアクセスする２６１０。その次に、フレームが関節に付属される２６６０。このフローチャートでは示していないが、図２７Ａで示す関節を準備するステップが行われてもよい。インプラントは続いてフレーム上に設置される２６６５。インプラントが関節内部に設置された後、傷が閉じられる２６５０。
【０２２６】
図２７Ｃを参照すると、ユーザは切り口を形成しターゲットの関節にアクセスする２６１０。その次に、疾病の軟骨が関節から除去される２６７０。このフローチャートでは示していないが、図２７Ａで示す関節を準備する追加のステップが行われても本発明の範囲から乖離するものではない。インプラントは続いて設置される２６７５。インプラントが関節内部に設置された後、傷が閉じられる２６５０。
【０２２７】
図２７Ｄを参照すると、ユーザは切り口を形成しターゲットの関節にアクセスする２６１０。このフローチャートでは示していないが、図２７Ａで示す関節を準備する追加のステップが行われても本発明の範囲から乖離するものではない。この次に、インプラントが設置される２６８０。続いてインプラントの配置が調整されてもよい２６８２。インプラントが挿入され配置された後、インプラントのプリファイルが調整される２６８４。インプラントが関節の内部に設置され調整された後、傷が閉じられる２６５０。選択されるインプラント高さ若しくはプロファイルは、関節に対する付加ベアリング能力を変更するように選択されてもよい。更に、インプラント高さは、骨若しくは関節構造の構造的な配列不良を考慮して調整され得る。
【０２２８】
ＶＩＩ．キット
【０２２９】
本明細書に記載する一つ又は複数の方法、システム及び／又は構成物を含むキットも、本明細書に示す。特に、キットは、一つ又は複数の以下のものを含む。電子画像を取得する命令（方法）、電子画像を評価するシステム若しくは命令、電子画像を分析し処理できる一つ又は複数のコンピュータ手段、及び／又は、インプラントを移植する一つ又は複数の外科ツール、である。キットは、例えば、命令、試薬、容器、及び／又は、画像手段（例えば、フィルム、ホルダ、デジタイザなど）などの他の部材も含み得る。
【０２３０】
本発明をより十分に示す以下の例も含まれる。更に、これらの例は本発明の好適な実施形態を示すものであり、発明の範囲を限定するものではない。
【０２３１】
前述の本発明の実施形態に係る記述は、例示及び記述のために為されたものである。発明を網羅することを意図するものでないし、開示の正味の形態に本発明を限定することを意図するものではない。当業者には多くの修正及び変更が明白である。本発明の原理及びその実施例を最も良く説明するために、実施形態は選択され記述されており、これにより当業者は、発明及び実施形態を理解でき、企図される特定の利用に適合的な種々の修正を理解できる。本発明の範囲は、添付の請求項及び均等物により定義されることが、意図されている。
【図面の簡単な説明】
【０２３２】
【図１Ａ】本発明に係る修復が必要な関節を評価する方法のブロック図であって、選択されたインプラントを受ける前に、現存する関節面が変えられない若しくは殆ど変えられないものである。
【図１Ｂ】本発明に係る修復が必要な関節を評価する方法のブロック図であって、修復を達成するのに適切なインプラントを設計する前に、現存する関節面が変えられない若しくは殆ど変えられないものである。
【図２】遠位の大腿骨の関節軟骨の３次元の厚さマップの再生である。３次元の厚さマップは、例えば、超音波、ＣＴ若しくはＭＲＩから生成され得る。軟骨本体内の黒穴は、全厚の軟骨損失の領域を示す。
【図３Ａ】光の同心配置円のプラシド盤の例である。
【図３Ｂ】固定された曲率の面への投射されたプラシド盤の例を示す。
【図４】個々の大腿部関節丘への光の同心円の投射（プラシド盤）から作られた反射を示し、反射された円の面輪郭での変動高価を示す。
【図５】不規則な曲面の２次元カラーコードの地形図の例を示す。
【図６】不規則な曲面の３次元カラーコードの地形図の例を示す。
【図７Ａ】本発明に係る修復が必要な関節を評価する方法のブロック図であって、選択されたインプラントを受ける前に、現存する関節面が変えられないものである。
【図７Ｂ】本発明に係る修復が必要な関節を評価する方法のブロック図であって、選択されたインプラントを受ける前に、現存する関節面が変えられないものである。
【図８Ａ】膝関節の脛骨プラトーにおける、移植に適合した本発明の関節インプラントの斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａのインプラントの頂面図である。
【図８Ｃ】図８Ｂに示されるラインＣ−Ｃに沿った図８Ｂのインプラントの断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｂに示されるラインＤ−Ｄに沿った図８Ｂのインプラントの断面図である。
【図８Ｅ】図８Ｂに示されるラインＥ−Ｅに沿った図８Ｂのインプラントの断面図である。
【図８Ｆ】図８Ａのインプラントの側面図である。
【図８Ｇ】移植されたことが示されている図８Ａのインプラントの、矢状方向面に平行な平面に沿った面での断面図である。
【図８Ｈ】移植されたことが示されている図８Ａのインプラントの、冠状縫合面に平行な平面に沿った面での断面図である。
【図８Ｉ】移植されたことが示されている図８Ａのインプラントの、軸面に平行な平面に沿った面での断面図である。
【図８Ｊ】より骨に近接して（脛骨プラトーの縁に対して）中心軸側に腹側に且つ背側に延在する僅かにより大きいインプラントを示す。
【図８Ｋ】アンカーを示す図８Ａの関節インプラントの別の実施形態の側面図である。
【図８Ｌ】アンカーを示す図８Ａの関節インプラントの別の実施形態の底面図である。
【図８Ｍ】前面からの２ピースのインプラントの別の実施形態を示す。
【図８Ｎ】側面からの２ピースのインプラントの別の実施形態を示す。
【図９Ａ】大腿骨の関節丘での利用に適合した関節インプラントの下面からの斜視図である。
【図９Ｂ】大腿骨の関節丘での利用に適合した関節インプラントの上面からの斜視図である。
【図９Ｃ】図９Ａのインプラントの側面図である。
【図９Ｄ】インプラントの下面図である。
【図９Ｅ】インプラントの上面図である。
【図９Ｆ】インプラントの断面図である。
【図９Ｇ】大腿骨の両方の関節丘での利用に適合した関節インプラントの上面図である。
【図９Ｈ】図９Ｇのインプラントの斜視側面図である。
【図１０Ａ】寛骨臼の側面図である。
【図１０Ｂ】近位の大腿骨の回転図である。
【図１０Ｃ】実質的に一定の半径を示す股関節のためのインプラントの断面図である。
【図１０Ｄ】球状縁及び非対称の半径を伴う図１０Ｃに示されるのと同様のインプラントの断面図である。
【図１１Ａ】大腿骨窩の中に延在する部材を備えるインプラントの断面図である。
【図１１Ｂ】更なる別の平面図であり、半球体としてインプラントを示す。
【図１１Ｃ】更なる別の平面図であり、部分半球体としてインプラントを示す。
【図１１Ｄ】更なる別の平面図であり、レールとしてのインプラントを示す。
【図１１Ｅ】スポークの配置を伴うインプラントの別の実施形態の図である。
【図１２Ａ】寛骨臼窩の中に延在する部材を伴うインプラントの断面図である。
【図１２Ｂ】インプラントが半球状である斜視図である。
【図１２Ｃ】インプラントが一部半球状である斜視図である。
【図１２Ｄ】インプラントがレール状である斜視図である。
【図１２Ｅ】インプラントがスポーク状である斜視図である。
【図１３Ａ】２ピースの構成及び滑らかなつがいの面を示す二重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。平面図も、２つの半球形、レール若しくはレール状外側部品（即ち、一方の面は半球面であるが、もう一方の面は半球面ではない部品）を伴う単体の半球形、レール状内側構成を伴う単体の半球形、スポーク状の内側部品を伴う単体の半球形、及びスポーク状の外側部品を伴う単体の半球形などの、二重の部品を示す。
【図１３Ｂ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｃ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｄ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｅ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｆ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｇ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｈ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｉ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１３Ｊ】外側部品の内側面が、内側部品の外側面上でへこみにより係合するナッブを有する二重の部品のインプラントの別の実施形態である。追加の別形態も示される。
【図１４Ａ】大腿骨窩の中に延在する部材を備えるインプラントの別の実施形態である。
【図１４Ｂ】部品の一つが半球形でありもう一つが半球形ではない実施形態の断面図を示す。
【図１４Ｃ】部品の一つが半球形でありもう一つが半球形ではない実施形態の断面図を示す。
【図１５Ａ】寛骨臼窩の中に延在する部材を伴う二重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１５Ｂ】部品の一つが半球形でありもう一つが半球形ではない実施形態の断面図を示す。
【図１５Ｃ】部品の一つが半球形でありもう一つが半球形ではない実施形態の断面図を示す。
【図１６Ａ】３重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１６Ｂ】一つ又は複数の部品が半球形であり、少なくとも他の一つが半球形ではない３重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１６Ｃ】一つ又は複数の部品が半球形であり、少なくとも他の一つが半球形ではない３重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１６Ｄ】一つ又は複数の部品が半球形であり、少なくとも他の一つが半球形ではない３重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１７Ａ】寛骨臼窩の中に延在する部材を伴う二重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１７Ｂ】部品の一つが半球形でありもう一つが半球形ではない実施形態の断面図を示す。
【図１７Ｃ】部品の一つが半球形でありもう一つが半球形ではない実施形態の断面図を示す。
【図１８Ａ】寛骨臼窩の中に延在する部材を伴う二重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１８Ｂ】寛骨臼部品の頂部にて寛骨臼窩の中に延在する図１８Ａに示される部材の頂部の４つのフィンを示す頂面図である。
【図１９Ａ】寛骨臼窩の中に延在する部材を伴う二重の部品の“可動ベアリング”インプラントの断面図である。
【図１９Ｂ】二重の部品の固定されるインプラントの断面図である。
【図２０Ａ】股関節のための種々の半径及び厚さを備えるインプラントの断面図である。
【図２０Ｂ】股関節のための種々の半径及び厚さを備えるインプラントの断面図である。
【図２０Ｃ】股関節のための種々の半径及び厚さを備えるインプラントの断面図である。
【図２０Ｄ】唇部が下方及び上方に延在する股関節のためのインプラントの断面図である。
【図２１Ａ】鎖骨、肩甲骨、関節窩、肩峰、烏啄突起及び上腕骨などの肩関節内の骨の構造の前面図である。
【図２１Ｂ】上腕骨頭と関節窩との間に配置される関節形成装置の図である。
【図２１Ｃ】上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う関節形成装置の斜め前面の断面図である。
【図２１Ｄ】上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う関節形成装置の軸断面図である。
【図２１Ｅ】関節軟骨と上方及び下方の関節窩唇状物を示す肩の斜め前面図である。
【図２１Ｆ】関節軟骨と上方及び下方の関節窩唇状物を示す肩の軸面図である。
【図２１Ｇ】上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩及び関節窩唇状物の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う関節形成装置の斜め前面の断面図である。
【図２１Ｈ】上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩及び関節窩唇状物の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う関節形成装置の軸断面図である。
【図２１Ｉ】上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う関節形成装置の斜め前面の断面図である。唇状物は、上方及び／又は下方に延在することが示され、関節窩全体に安定性をもたらす。
【図２１Ｊ】上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う関節形成装置の軸断面図である。唇状物は、上方及び／又は下方に延在することが示され、関節窩全体に安定性をもたらす。
【図２１Ｋ】二重の部品、即ち、上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う“可動ベアリング”関節形成装置の、斜め前面の断面図である。
【図２１Ｌ】二重の部品、即ち、上腕骨頭の形状に実質的に適合する上腕骨面と、関節窩の形状に実質的に適合する関節窩面とを伴う“可動ベアリング”関節形成装置の、軸断面図である。
【図２１Ｍ】二重の部品、即ち、上腕骨頭の形状に適合する上腕骨適合面と、関節窩の形状に適合する関節窩適合面とを伴う“可動ベアリング”関節形成装置の、別の図である。装置は、関節の動作を強化するための第２の部品の表面のへこみと係合する第１の部品の表面のナッブを有する。
【図２１Ｎ】二重の部品、即ち、“可動ベアリング”関節形成装置の斜め前面の断面図である。
【図２１Ｏ】二重の部品、即ち、“可動ベアリング”関節形成装置の斜め前面の断面図である。
【図２１Ｐ】図２１Ｏで示される二重の可動ベアリング装置の別の実施形態の断面図である。
【図２１Ｑ】図２１Ｏで示される二重の可動ベアリング装置の別の実施形態の断面図である。
【図２２】遠位の上腕骨、肘頭、及び橈骨頭を表す肘関節を介する斜め縦図である。
【図２３Ａ】遠位の橈骨、関節形成システムが配置された、遠位の橈骨、尺骨及び複数の手根骨を表す手首関節を介する縦図である。
【図２３Ｂ】遠位の橈骨、関節形成システムが配置された、遠位の橈骨、尺骨及び複数の手根骨を表す手首関節を介する縦図である。
【図２３Ｃ】遠位の橈骨、関節形成システムが配置された、遠位の橈骨、尺骨及び複数の手根骨を表す手首関節を介する縦図である。
【図２３Ｄ】二重の部品、即ち、手首に対して適合的な“可動ベアリング”関節形成装置の縦図である。
【図２３Ｅ】別の二重の部品の関節形成装置の縦図であり、この場合、唇状物は無い。
【図２３Ｆ】二重の部品、即ち、“可動ベアリング”関節形成装置の縦図である。
【図２４】指を介する矢状縫合図である。関節形成装置は、中手骨と近位指趾骨との間に挿入されていることが示される。
【図２５Ａ】関節形成システムが配置された遠位の脛骨、距骨及び踵骨を表す足首関節を介する矢状縫合図である。
【図２５Ｂ】遠位の脛骨、遠位の腓骨及び距骨を表す足首関節を介する冠状縫合図である。関節形成装置は、遠位の脛骨と距骨ドームとの間に挿入されていることが示される。
【図２５Ｃ】遠位の脛骨、距骨及び踵骨、及び他の骨を表す足首関節を介する矢状縫合図である。軟骨表面も示される。関節形成装置が、遠位の脛骨と距骨ドームとの間に挿入されていることが示される。
【図２５Ｄ】遠位の脛骨、遠位の腓骨及び距骨を表す足首関節を介する冠状縫合図である。関節形成装置は、遠位の脛骨と距骨ドームとの間に挿入されていることが示される。
【図２６】足指を介する矢状縫合図である。関節形成装置は、中足骨と近位指趾骨との間に挿入されていることが示される。
【図２７Ａ】本発明の装置をターゲットの関節に移植する際に利用される方法のブロック図である。
【図２７Ｂ】本発明の装置をターゲットの関節に移植する際に利用される方法のブロック図である。
【図２７Ｃ】本発明の装置をターゲットの関節に移植する際に利用される方法のブロック図である。
【図２７Ｄ】本発明の装置をターゲットの関節に移植する際に利用される方法のブロック図である。
【図２８】図８Ｌに示す装置を移植する際の利用に適するインプラントガイドツールの平面図である。
【図２９Ａ】図９Ｂに示される装置を移植する際の利用に適するインプラントガイドツールの平面図である。
【図２９Ｂ】図９Ｂに示される装置を移植する際の利用に適するインプラントガイドツールの平面図である。
【符号の説明】
【０２３３】
１００・・・関節インプラント、１０２・・・上方表面、１５０・・・インプラント、２００・・・寛骨臼、２３０・・・結節、２４０・・・大腿骨頭部、３００・・・肩関節、７００・・・手首関節、８００・・・指、９００・・・足首関節。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ｍ】
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【図８Ｎ】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２７Ｄ】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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