(57)【要約】本発明は、関節修復及び置換のための人工装具及び器具に関する。本発明の経骨コア接近法では、関節骨の一部分に設けられた通路を通って関節に進入する。このような通路は、好ましくは、関節の物理的一体性及び生理学的存続性を多く妥協することなくそれが可能な部位において、関節内又は関節に隣接する骨から骨コアを取り出すことにより作られる。一般的に、経骨コア接近法のための主な経路は、関節の関節表面及び／又は他の構造の治療を容易にするために、関節のよりアクセスが困難な骨との位置合わせが可能な関節のよりアクセスが容易な骨を通って横断する。関節内への経骨通路は、好ましくは、コア・カッタ、軟骨穴空け装置、止血鉗子、及び、引っ込めることが可能な軸線方向／交差軸線方向切削装置のような新しい手術器具により設けられる。移植モジュールも提供され、これは、経骨通路を通って関節内に挿入され、関節内の原位置で組み立てられて移植アセンブリを形成することができる。【選択図】図１
2004522537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直径のこの骨穴を通って挿入されるようになっている人工装具関節アセンブリであって、骨穴が骨の外面から治療する関節表面における移植部位に向かって延びており、前記人工装具関節アセンブリは、関節表面の少なくとも一部分を置換するように構成された少なくとも１つの部材を含み、前記少なくとも１つの部材は、前記骨穴を通って移植部位に挿入されるように寸法が決められていることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの部材は、前記骨穴を通して個々に挿入されるように構成されかつ寸法が決められた少なくとも２つの移植モジュールを含み、
前記移植モジュールは、前記移植部位で互いに嵌合して人工装具アセンブリを形成しており、組み立てられた時に、前記アセンブリは、第１の骨穴直径よりも大きい少なくとも１つの横寸法を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３】
前記アセンブリは、置換関節表面を含み、前記置換関節表面は、互いに固定されて、一様な関節表面の少なくとも一部分を形成することができる複数の移植モジュールで構成されることを特徴とする請求項２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項４】
前記移植モジュールは、前記第１の穴直径が前記骨穴と密接に適合するように構成されかつ寸法が決められた少なくとも１つのコアモジュールと、前記コアモジュールに連結され、かつ、前記コアモジュールから外向きに延びるように構成されかつ寸法が決められた少なくとも１つの補助モジュールとを含むことを特徴とする請求項３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項５】
関節の前記第１関節表面、第２関節表面の少なくとも一部分に対応する第１構成要素、第２構成要素のうちの少なくとも一方を含み、
前記構成要素の各々は、前記骨穴を通して挿入されるように構成されかつ寸法が決められた複数の移植モジュールで構成される、
ことを特徴とする請求項３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項６】
前記関節が肩関節であって、
前記アセンブリは、
前腕骨の前記第１の直径の骨穴を通して挿入され、肩甲骨に移植するために組み立てられるように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された関節窩構成要素、及び、
前腕骨の前記第１の直径の骨穴を通って挿入され、前腕骨に移植するために組み立てられ、前腕骨頭の少なくとも一部分を置換して前記関節窩構成要素及び解剖学的関節窩のうちの少なくとも一方と協働するように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された前腕骨構成要素のうちの少なくとも一方を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項７】
前記関節が股関節であって、
前記アセンブリは、
大腿骨の前記第１の直径の骨穴を通して挿入され、腸骨に移植するために組み立てられるように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された寛骨臼構成要素、及び、
大腿骨の前記第１の直径の骨穴を通って挿入され、大腿骨に移植するために組み立てられ、大腿骨頭の少なくとも一部分を置換して前記寛骨臼構成要素及び解剖学的寛骨臼のうちの少なくとも一方と協働するように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された大腿骨構成要素のうちの少なくとも一方を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項８】
前記アセンブリは、複数のアセンブリモジュールを含み、該複数のアセンブリモジュールは、少なくとも第１のモジュール及び第２のモジュールを含み、前記複数のアセンブリモジュールの各々は、前記第１の骨穴を通して個々に挿入されるように各々が構成されてかつ寸法が決められ、前記複数のアセンブリモジュールのうちの１つのアセンブリモジュールは、前記少なくとも１つの部材に対応しており、
前記第１のモジュールは、一様な関節表面の一部分を形成し、
前記第２のモジュールは、前記一様な関節表面の一部分を形成し、
前記複数のアセンブリモジュールは、互いに嵌合して当該部位内に人工装具アセンブリを形成するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項９】
本体と、
前記本体から延びる髄内ステムと、
複数のカラーモジュールとを更に含み、
前記第１のモジュールは、前記一様な関節表面の一部分を有するキャップ片であり、
前記複数のカラーモジュールは、前記キャップ片の周りに嵌合し、結合してアセンブリのヘッド片を形成し、
前記複数のカラーモジュールの各々は、前記一様な関節表面の一部分を有し、
前記ヘッド片は、前記本体に固定されるように構成されかつ寸法が決められ、
前記第２のモジュールは、前記複数のカラーモジュールの１つである、
ことを特徴とする請求項８に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１０】
前記キャップ片は、前記一様な関節表面の下の前記キャップ片の一部分に取り付けられたキャップステムを有することを特徴とする請求項９に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１１】
前記ステム及びキャップステムを通って延びるねじを更に含み、
前記キャップステムは、前記本体の開口部内に挿入され、
前記ねじは、前記本体のねじアクセス穴を通してアクセスされ、
前記ステムは、近位端及び遠位端を有し、
前記近位端は、前記本体に前記ねじで固定される前に前記本体内に挿入される、
ことを特徴とする請求項１０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１２】
前記一様な関節表面は、球面の一部分により実質的に形成された凹面湾曲を有することを特徴とする請求項１０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１３】
前記複数のカラーモジュールは、前記キャップ片を完全に取り囲んで前記一様な関節表面を形成するために互いに嵌合する少なくとも３つのカラーモジュールであることを特徴とする請求項１０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１４】
前記複数のカラーモジュールの各々は、各カラーモジュールが前記キャップ片の周りに配置される時に、前記キャップ片が前記複数のカラーモジュールにより形成された凹みの中に着座されるように構成されかつ寸法が決められることを特徴とする請求項１３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１５】
前記ヘッド片を前記本体に取り付けるためのねじを更に含み、
前記ねじは、前記本体のねじ切りチャネルを通って前記複数のカラーモジュールの少なくとも１つのねじ切り穴まで延びる、
ことを特徴とする請求項９に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１６】
前記本体は、前記複数のカラーモジュールのうちの１つに位置する相補的な穴に嵌るように寸法が決められた少なくとも１つの突起を有し、
前記突起は、前記本体を前記１つのカラーモジュールに取り付けるための案内を形成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１７】
前記ステムは、モジュール式であり、
前記ステムは、
第１の取り付け構成要素を備えた第１の端部と、第２の端部とを有する末端ステムモジュールと、
第１の取り付け構成要素を備えた第１の端部と、相補的取り付け構成要素を備えた第２の端部とを有する少なくとも１つの拡張モジュールと、
第１の端部と、前記相補的取り付け構成要素を備えた第２の端部とを有する近位ステムモジュールとを含み、
前記第１の取り付け構成要素及び相補的取り付け構成要素は、それらが協働して２つのモジュールを互いに組合せて固定するように構成される、
ことを特徴とする請求項９に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１８】
前記第１の取り付け構成要素は、突起であり、
前記相補的取り付け構成要素は、凹みであり、
前記突起及び凹みは、前記ステムの２つのモジュールを互いに締まり嵌めの形に固定するように構成される、
ことを特徴とする請求項１７に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項１９】
前記複数のカラーモジュールの各々は、少なくとも１つの磁石を備えた第１の平坦な接触面及び第２の平坦な接触面を有し、
前記磁石は、前記移植部位での組立ての間のカラーモジュール間、及び、前記複数のカラーモジュールと前記キャップ片との間の適切な位置合わせを容易にする、
ことを特徴とする請求項９に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２０】
髄内ステムと、
複数のカラーモジュールとを更に含み、
前記第１のモジュールは、本体であり、
前記ステムが、前記本体から延び、
前記第２のモジュールは、前記複数のカラーモジュールのうちの１つであり、
各カラーモジュールは、関節表面の少なくとも一部分を有し、
前記複数のカラーモジュールは、前記本体の周りに嵌るように構成され、
本体とカラーモジュールとの組合せ体が、前記一様な関節表面を形成する、
ことを特徴とする請求項８に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２１】
前記一様な関節表面は、球面の一部分により実質的に形成された凸面湾曲を有することを特徴とする請求項２０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２２】
前記複数のカラーモジュールの各々は、第１の接触面及び第２の接触面を有し、
前記第１接触面及び第２接触面の各々は、当該部位内で組立てる間のカラーモジュール間の位置合わせを容易にするために、表面に少なくとも１つの磁石が置かれる、
ことを特徴とする請求項２０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの部材が、一様な凸面関節表面の少なくとも一部分を形成する表面部分を有するキャップ片を含み、
前記アセンブリは、前記キャップ片の周りに嵌合してアセンブリヘッド片を形成するために結合する複数のカラーモジュールを更に含み、前記複数のカラーモジュールの各々は、前記一様な関節表面の一部分を形成し、
前記複数のカラーモジュールは、前記キャップ片に固定して取り付けられて人工装具ヘッドアセンブリを形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のモジュラー人工装具アセンブリ。
【請求項２４】
前記キャップステムは、関節表面ではない前記キャップ片の一部分に取り付けられることを特徴とする請求項２３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２５】
前記複数のカラーモジュールは、前記キャップ片及びキャップステムの周りに取り付けられた時に前記一様な関節表面を形成する少なくとも３つのカラーモジュールを含むことを特徴とする請求項２３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２６】
前記複数のカラーモジュールの各々は、第１の接触面及び第２の接触面を有し、
前記第１接触面及び第２接触面の各々は、当該部位内で組立てる間のカラーモジュール間の位置合わせを容易にするために、表面に少なくとも１つの磁石が置かれる、
ことを特徴とする請求項２３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの部材は、凹面関節表面を有して少なくとも２つの下位構成要素モジュールを備えた関節窩本体を含み、
前記本体は、肩甲骨の座を形成する少なくとも１つのステップ部を有する前後方向の外側表面輪郭を形成し、
前記輪郭は、前記肩甲骨の相補的な凹み輪郭と嵌合するように構成されかつ寸法が決められ、前記本体にきつく着座されるように前記前後方向のステップのある外側表面輪郭に適合する、
ことを特徴とする請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２８】
前記本体から出て、前記肩甲骨内にねじ込まれ前記関節窩本体を前記肩甲骨に固定するようになっている少なくとも１つのねじを更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの部材が、モジュラー関節ヘッドを含み、該モジュラー関節ヘッドは、少なくとも第１のモジュール及び第２のモジュールを備え、前記第１のモジュール及び第２のモジュールは、各々が、一様な凸面関節表面の一部分を形成し、
前記アセンブリは、凹面関節表面を有する、対向する基部を更に含み、前記基部は、少なくとも２つの下位構成要素モジュールで構成され、
互いに組み立てられた前記第１のモジュール及び第２のモジュールは、少なくとも１つの寸法が前記第１の穴の直径よりも大きい組合せ体になる、
ことを特徴とする請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３０】
前記関節ヘッドは、上腕骨ヘッドであり、
前記基部は、肩甲骨内への着座とそれに対する固定とをもたらす少なくとも１つのステップ部を有する前後方向の外側表面輪郭を形成する関節窩移植片である、
ことを特徴とする請求項２９に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３１】
前記骨穴が、第１の骨からこの第１の骨の関節表面を通り、更に第２の骨の関節表面を通って延び、
前記アセンブリは、
実質的に凸面の関節表面を有し、前記骨穴を通して前記第１の骨に取り付けるように構成された関節ヘッドモジュールと、
前記凸面関節表面と嵌合するために実質的に凹面の関節表面を有し、前記骨穴を通して挿入されて前記第２の骨に取り付けられるように構成され寸法が決められた関節基部モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３２】
前記ヘッドモジュールに固定可能であり、前記第１の骨の髄内管内に挿入されるように構成されかつ寸法が決められた髄内ロッドを更に含むことを特徴とする請求項３１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３３】
前記基部モジュールに固定可能であり、前記第２の骨の髄内管内に挿入されるように構成され寸法が決められた髄内ロッドを更に含むことを特徴とする請求項３１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３４】
前記凸面関節表面に置かれた第１の磁石アレーと、
前記凹面関節表面に置かれた第２の磁石アレーと、
を更に含み、
前記第１のアレー及び第２のアレーは、前記２つの関節表面を位置合わせするために複合磁場の相互作用活動をもたらすように構成される、
ことを特徴とする請求項３１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３５】
前記第１の磁石アレーは、前記凸面又は凹面関節表面のいずれかの周囲に複数の磁石を含むことを特徴とする請求項３４に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３６】
前記第１の磁石アレーは、前記凸面又は凹面関節表面のいずれかに配置された単一の環状磁石を含むことを特徴とする請求項３４に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３７】
前記アセンブリは、前記第１の骨を通って形成された前記骨穴を通して挿入することにより、第１指節骨と第２指節骨との間の関節を置換するようになっており、
前記少なくとも１つの部材は、前記第１の骨穴を通して挿入されて前記第２の指節骨に着座されるように構成され寸法が決められた、外側に向いた凹面関節表面を有する関節基部モジュールを含み、
前記アセンブリは、前記骨穴を通して前記第１の指節骨に着座されるように構成されて寸法が決められ、前記基部モジュールの前記凹面関節表面に受け入れられるようになっている凸面関節表面を有する関節ヘッドモジュールを更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３８】
１つの前記モジュールに固定され、前記第１の指節骨又は第２の指節骨の髄内管内に移植されるようになっている少なくとも１つの髄内ロッドを更に含むことを特徴とする請求項３７に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項３９】
請求項１に記載の人工装具アセンブリを含む手術用キットであって、
前記第１の直径で前記骨穴を作り出すための切削要素を有する骨切削ツールを更に含み、
前記少なくとも１つの部材が、前記骨穴を通して別々に挿入され前記移植部位で互いに嵌合して前記アセンブリを形成するように構成され寸法が決められた少なくとも２つの移植モジュールを含む、
ことを特徴とする手術用キット。
【請求項４０】
前記骨穴の壁を処置するための外科用止血鉗子を更に含み、
前記止血鉗子は、
引っ込めた位置から拡張位置まで伸長可能なアプリケータと、
前記引っ込めた位置で前記アプリケータを覆って配置されるように構成され寸法が決められた円筒形の伸長可能なスリーブと、
前記アプリケータが骨穴内で前記拡張位置まで拡張すると止血剤が前記壁に押し付けられることになる、前記スリーブ上に配置された止血剤と、
を含むことを特徴とする請求項３９に記載の手術用キット。
【請求項４１】
前記止血剤アプリケータは、
中央部材と、
前記中央部材の周りに半径方向に配置された複数の伸長可能なアームと、
複数のプラテン部分とを含み、前記プラテン部分は、各々が少なくとも１つの前記アームに装着されており、前記プラテン部分は、前記スリーブを受け取る大きさを有する前記中央部材の周りに少なくとも実質的に円筒形の表面を互いに形成し、
前記アームに作動的に結合された拡張機構を含み、前記拡張機構を作動させると、前記アームが延び、それによって、前記アプリケータを前記引っ込めた位置から前記拡張位置まで移動させるように構成される、
ことを特徴とする請求項４０に記載の手術用キット。
【請求項４２】
前記人工装具アセンブリは、互いに固定して一様な関節表面の少なくとも一部分を形成することができる複数の移植モジュールで構成された置換関節表面を含むことを特徴とする請求項３９に記載の手術用キット。
【請求項４３】
前記人工装具アセンブリは、少なくとも１つの磁石で補強されることを特徴とする請求項４２に記載の手術用キット。
【請求項４４】
前記第１の直径の骨穴を通して挿入され前記穴の外側から操作されるように構成されかつ寸法が決められた作動的部分を有する軟骨穴空け装置を更に含み、
前記作動的部分は、中央空洞を取り囲む刃を含み、この刃によって切断された軟骨を捕捉する、
ことを特徴とする請求項３９に記載の手術用キット。
【請求項４５】
前記第１の直径の骨穴を通して挿入され前記穴の外側から操作されるように構成されかつ寸法が決められた作動的部分を有する少なくとも第２の骨切削ツールを更に含み、
前記作動的部分は、骨物質を除去して前記第１の直径の骨穴内により大きな空洞を形成するための少なくとも１つの切削部材を含む、
ことを特徴とする請求項３９に記載の手術用キット。
【請求項４６】
前記第２の骨切削ツールは、
長手方向軸線を有し、遠位部分に開口部を形成する細長い本体と、
前記本体内に決められた第１の位置と、骨を切削するために前記開口部から延びる第２の位置との間で移動可能であり、前記本体内に移動可能に配置された切削部材と、
を含むことを特徴とする請求項４５に記載の手術用キット。
【請求項４７】
前記第２の骨切削ツールは、
中央部材と、
前記中央部材から半径方向に延びる、引っ込めた位置と拡張位置との間で半径方向に伸長可能な複数のアームと、
前記アームの各々の前記中央部材の反対側に配置された骨リーミング部材と、
前記骨リーミング部材の前記中央部材からの距離を前記第１の直径の骨穴の外側から制御することができるように、前記複数のアームに作動的に結合された拡張機構と、
を含むことを特徴とする請求項４５に記載の手術用キット。
【請求項４８】
前記第２の骨切削ツールのアームは、入れ子式に嵌り込み、
前記リーミング部材は、その拡張位置において、リーミングされる空間の半径にほぼ等しい曲率半径の外面を有し、その引っ込めた位置において、前記第１のコア穴よりも小さく、この穴を通る部材の通過を可能にする直径を有する、
ことを特徴とする請求項４７に記載の手術用キット。
【請求項４９】
前記キットは、関節を置換するようになっており、
前記人工装具アセンブリは、前記関節の第１関節表面、第２関節表面に対応する第１構成要素、第２構成要素を含み、
前記構成要素の各々は、前記第１の直径の骨穴を通して挿入されてより大きな前記空洞内で組み立てられるように構成されかつ寸法が決められた複数の移植モジュールから成る、
ことを特徴とする請求項４５に記載の手術用キット。
【請求項５０】
前記キットは、肩関節の少なくとも一部分を置換するようになっており、
前記人工装具アセンブリは、
上腕骨の前記第１の直径の骨穴を通して挿入され肩甲骨に移植するために組み立てられるように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された関節窩構成要素、及び
前記上腕骨の前記骨穴を通して挿入され前記上腕骨に移植するために組み立てられて、上腕骨頭の少なくとも一部分を置換すると共に前記関節窩構成要素及び解剖学的関節窩のうちの少なくとも一方と協働するように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された上腕骨構成要素のうちの少なくとも一方を含む、
ことを特徴とする請求項４９に記載の手術用キット。
【請求項５１】
前記キットは、股関節の少なくとも一部分を置換するようになっており、
前記人工装具アセンブリは、
大腿骨の前記第１の直径の骨穴を通して挿入され腸骨に移植するために組み立てられるように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された寛骨臼構成要素、及び
前記大腿骨の前記骨穴を通して挿入され、前記大腿骨に移植するために組み立てられて、大腿骨頭の少なくとも一部分を置換すると共に前記寛骨臼構成要素及び解剖学的寛骨臼のうちの少なくとも一方と協働するように構成されかつ寸法が決められた移植モジュールで構成された大腿骨構成要素のうちの少なくとも一方を含む、
ことを特徴とする請求項４９に記載の手術用キット。
【請求項５２】
第１の取り付け構成要素を備えた第１の端部と、第２の端部とを有し、髄内管に配置するように構成された末端モジュールと、
第１の取り付け構成要素を備えた第１の端部と、相補的取り付け構成要素を備えた第２の端部とを有し、前記髄内管に配置するように構成された少なくとも１つの拡張モジュールとを含み、
前記第１取り付け構成要素及び相補的取り付け構成要素の各々は、それらが協働して２つのモジュールを互いに組合せて固定するように構成される、
ことを特徴とするモジュラー人工装具アセンブリ。
【請求項５３】
第１の端部と相補的取り付け構成要素を備えた第２の端部とを有する近位ステムモジュールを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項５４】
前記第１取り付け構成要素は、ねじ切りされたねじであり、
前記相補的取り付け構成要素は、前記ねじ切りされたねじを受け入れることができるねじ切り穴である、
ことを特徴とする請求項５２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項５５】
前記末端モジュールは、前記ステムモジュールの前記第１端部から前記第２端部まで末端モジュールを通って縦方向に延びるガイドワイヤチャネルを有することを特徴とする請求項５２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項５６】
前記末端モジュールは、前記ステムモジュールを髄内管の中に回転可能に押し入れるために用いるビットを受け入れるために前記第１の端部上に受容器を有し、
前記ビットは、前記受容器に嵌合する、
ことを特徴とする請求項５２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項５７】
前記拡張モジュールは、前記拡張モジュールの前記第１端部から前記第２端部まで拡張モジュールを通って縦方向に延びるガイドワイヤチャネルを有することを特徴とする請求項５２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項５８】
前記拡張モジュールは、前記拡張モジュールを髄内管の中に回転可能に押し入れるために用いるビットを受け入れるために前記第１の端部上に受容器を有し、
前記ビットは、前記受容器に嵌合する、
ことを特徴とする請求項５２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項５９】
骨を切削するための手術用ツールであって、
長手方向軸線を有し、その遠位部分に開口部を形成する細長い本体と、
前記本体内に決められた第１の位置と、骨を切削するために前記開口部から延びる第２の位置との間で移動可能であり、前記本体内に移動可能に配置された切削部材と、
を含むことを特徴とするツール。
【請求項６０】
前記本体の内側に配置されたガイドと、
前記ガイドの内側に移動可能に配置され、引っ込めた位置と作動位置との間を実質的に前記本体の半径方向軸線に沿って移動するように構成され、前記切削部材がその上に作動可能に配置されたシャフトとを更に含み、
前記切削部材は、その周りに歯を備えた周縁部を有し、前記引っ込めた位置と前記作動位置との間を前記シャフトと共に移動するように構成され、
前記歯は、その引っ込めた位置において前記本体内側に保持されるように構成され、
前記歯の少なくともいくつかは、前記本体の前記開口部を通って前記本体の外側に突出する、
ことを特徴とする請求項５９に記載のツール。
【請求項６１】
前記切削部材は、円形刃であり、
前記シャフトは、前記長手方向軸線を横切るように配置され、前記本体の開口部が、実質的に前記本体の前記長手方向軸線に沿って延びて、対象物を前記本体の前記長手方向軸線と実質的に平行な方向に切削することを可能にする、
ことを特徴とする請求項５９に記載の手術用ツール。
【請求項６２】
前記切削部材は、円形刃であり、
前記シャフトは、前記長手方向軸線と平行に配置され、前記本体の開口部が、実質的に前記本体の前記長手方向軸線を横切るように延びて、対象物を前記本体の前記長手方向軸線と実質的に垂直な方向に切削することを可能にする、
ことを特徴とする請求項５９に記載のツール。
【請求項６３】
骨穴の壁を処置するための外科用止血鉗子であって、
引っ込めた位置から拡張位置まで伸長可能なアプリケータと、
前記引っ込めた位置で前記アプリケータを覆って配置されるように構成されかつ寸法が決められた円筒形の伸長可能なスリーブと、
前記アプリケータが骨穴内で前記拡張位置まで拡張すると止血剤が骨穴の壁に押し付けられることになる、前記スリーブの外面上に配置された止血剤と、
を含むことを特徴とする外科用止血鉗子。
【請求項６４】
前記アプリケータは、
中央部材と、
前記中央部材の周りに半径方向に配置された複数の伸長可能なアームと、
複数のプラテン部分とを含み、前記プラテン部分は、各々が少なくとも１つの前記アームに装着されており、前記プラテン部分は、前記中央部材の周りに少なくとも実質的に円筒形の表面を互いに形成し、
前記アームに作動的に結合された拡張機構を含み、前記拡張機構を作動させると、前記アームが延び、それによって、前記アプリケータを前記引っ込めた位置から前記拡張位置まで移動させるように構成される、
ことを特徴とする請求項６３に記載の外科用止血鉗子。
【請求項６５】
骨穴の壁を処置するための外科用止血鉗子であって、
伸長可能なアプリケータを覆って配置されるように構成され寸法が決められた円筒形の伸長可能なスリーブと、
前記伸長可能なアプリケータが骨穴内で拡張すると、止血剤が壁に押し付けられ、前記アプリケータが引っ込められると、止血剤の除去を可能すると同時に前記スリーブ及び止血剤の少なくとも一部分を前記穴内に残すことになる、前記スリーブ上に配置された止血剤と、
を含むことを特徴とする外科用止血鉗子。
【請求項６６】
伸長可能な外科用骨リーマであって、
中央部材と、
前記中央部材から半径方向に延びる、引っ込めた位置と拡張位置との間で半径方向に伸長可能な複数のアームと、
前記アームの各々の前記中央部材の反対側に配置された骨リーミング部材と、
前記複数のアームに作動的に結合された拡張機構とを含み、前記骨リーミング部材の前記中央部材からの距離を制御することができるように構成される、
ことを特徴とする骨リーマ。
【請求項６７】
前記アームは、入れ子式に嵌り込み、
前記リーミング部材は、前記アームが前記引っ込めた位置にある時の前記骨リーマの半径にほぼ等しい曲率半径を持った外面を有する、
ことを特徴とする請求項６６に記載の骨リーマ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整形外科手術のための器具類、移植片、及び技術に関し、詳細には、関節において骨のコアを骨から取り出すことによって作られた経骨通路を通って治療部位に接近する、関節修復、置換、及び／又は治療のための経骨コア接近法に関する。
【背景技術】
【０００２】
整形外科医は、様々な理由で特定の関節に進入することを望むことがある。整形外科医は、関節の欠陥を修正又は除去したり、関節表面又は全関節を置換（すなわち、完全関節置換術）したり、軟骨自己移植片／移植片を移植したり、及び／又は腱、靭帯、関節包等のような関節内及びその周りの軟組織の性質を変更することを望むことがある。典型的な関節では、関節の関節表面は、軟組織構造で囲まれており、この軟組織構造が損傷を受けることは望ましくない場合が多く、言い換えると、少なくとも最小限にする必要がある。図１は、典型的な関節（代表的な可動関節）及び関節の周囲の解剖学的構造を概略的に図示している。例示的な関節は、第１の骨「Ａ」及び第２の骨「Ｂ」を含み、これらはそれぞれ、滑膜２内に封入された関節軟骨を含む関節表面１Ａ及び１Ｂを含む。関節表面１Ａ及び１Ｂと滑膜は、順に関節包３に囲まれ、関節包３上には滑液包５が配置されることもある。また、滑膜は、滑膜層と呼ばれることもあり、これは、繊維層と共に関節包を形成している。骨Ａ、及び骨Ｂは、腱６及び筋肉７に付着し、靭帯４で互いに連結される。血管及び神経（図示せず）は、ほぼ、筋肉７、腱６、及び／又は靭帯４と共に走っている。各骨Ａ及びＢは、関節包３の外側に非関節表面８Ａ及び８Ｂを含み、これらには、実質的に上述の関節の軟組織構造がない。
【０００３】
関節内にアクセスする従来の方法は、典型的には、広範囲に露出させ、関節を転位させることが必要である。例えば、「完全肩人工装具システム」という名称の米国特許第４，５５０，４５０号、及び「股関節置換物及びその移植法」という名称の米国特許第５，５０７，８３３号を参照することができる。このような従来の広範囲露出法では、広い面積の組織に損傷を与え、大きな傷跡が生じ、神経血管構造を危うくし、相当な血液が失われ、他の重篤な合併症を引き起こす可能性が大きくなり、感染の危険も増大する。広範囲露出法は、その本来の性質のため、組織を切断したり、開創したり、及び／又は分割する時に組織を傷つける。術後痛の量及び強さは、切開及び手術範囲の大きさに直接関係するため、分裂した組織の量により、治癒時間が長くなり、患者の生理的負担が大きくなる。また、従来の広範囲露出法では、露出そのものにより引き起こされる後遺症により、関節の問題を治療する手術の機能的成果に限界がある。近年の関節鏡技術の発達により、患者が受ける可能性がある外傷の量を減少させることができるようになったが、手順の多くは、関節鏡技術に容易に受け入れられるものではなく、多くの場合、このような手順は、依然として関節包のような関節を囲む軟組織構造の損傷を伴う。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，５５０，４５０号
【特許文献２】米国特許第５，５０７，８３３号
【特許文献３】米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
術後のリハビリテーションでは、患者の協力が重要な要素である。関節問題の治療の最終的な結果は、これによるところが大きい。術後疼痛は、切開の大きさ、露出、及び／又は組織損傷に比例し、これが、患者のリハビリテーション率を抑制する。目標とするリハビリテーション目標に到達できないと、全体として不良及び／又は不満足な結果となることが多い。従来の手術の露出及び治療のこのような付加的な欠点により、外科的介入の最終的な転帰が不良になり、多くの場合、望まない不必要な後遺症を引き起こす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、関節には、関節骨の一部に設けられた通路を通る通路で進入する。このような通路は、関節の物理的一体性及び生理学的存続性を実質的に損なうことなく、関節内又はこれに隣接する骨から骨コアを取り出すことにより作られる。典型的には、本発明での主要な通路は、アクセスしにくい関節骨に位置合わせすることができるアクセスしやすい関節骨を横断し、関節の関節表面及び／又は他の構造の治療を容易にする。
このように、本発明は、関節の問題を治療するために関節表面内及びその周りの部分にアクセスする新しい接近法及び器具のほか、新しい接近法を活かすために改造した新しい移植片及び器具を提供する。本発明の経骨コア接近法は、従来の手術の露出法に優る少なくとも２つの利点を有する。第１の利点は、本発明では、標準的な露出法に比較し、必要な切開が相当に小さいことである。第２の利点は、本発明では、血管、神経、筋肉、靭帯、及び他の関節軟組織のような関節の周りの正常な解剖学的構造に実質的に干渉せず、従って、侵襲性が小さいことである。また、多くの場合、経骨コア接近法により得られる露出では、現行の露出法では見つからない関節の部分に更に良好かつ直接的にアクセスする。
【０００７】
全ての関節は、動くことができるように配置された少なくとも２つの骨を含む。各骨は、関節包内に実質的に封入された関節表面と、関節包の実質的に外側に配置された非関節表面（例えば、その表面部分）とを含む。本発明は、非関節表面から開始してその関節表面に接近する骨内の通路（穴など）を通って骨の関節表面及び関節包内の他の組織にアクセスすることができる経骨コア接近法に基づいている。
従って、本発明は、経骨コア接近法のための種々の整形外科的移植片（移植アセンブリ及びそのモジュールを含む）及びその器具を提供する。
【０００８】
本発明の態様の１つでは、関節骨内に形成され、有効通路寸法を有する通路を通り、関節に隣接するか又は関節内に移植されるように準備された整形外科的移植アセンブリが提供される。このような移植アセンブリは、それぞれ有効通路寸法より大きくない有効モジュール寸法を有し、通路を通って移植モジュールが通過することができるように構成した少なくとも２つの移植モジュールを含む。各移植モジュールは、他の少なくとも１つに連結し、有効通路寸法及び有効モジュール寸法のいずれよりも小さくない有効アセンブリ寸法を有する移植アセンブリを原位置で形成するように構成される。
【０００９】
別の態様では、第１の直径の骨穴を生成するための切断要素を備える骨切断ツールと、第１の直径の骨穴を通って別個に挿入され、所定の部位で互いに係合してアセンブリを形成する構成及び寸法にされた少なくとも２つの移植モジュールを備える人工骨アセンブリとを含む外科手術用キットが提供される。また、外科手術用キットは、骨穴の壁を処置するための外科手術用止血鉗子を含む。止血鉗子は、引っ込めた位置から拡張位置まで伸長可能なアプリケータと、引っ込めた位置では、アプリケータを覆って配置される構成及び寸法にされた円筒形の伸長可能なスリーブと、スリーブに配置された止血剤とを含み、アプリケータが骨穴内で拡張位置まで拡張すると、止血剤が壁に押し付けられる。外科手術用キットは、第１の直径の骨穴を通して挿入し、穴の外側から操作する構成及び寸法にされた作動部分を有する軟骨穿孔装置を更に含み、この作動部分は、典型的には、中央空洞を囲む刃を含み、この刃で切断された軟骨を捕捉する。外科手術用キットは、更に、第１の直径の骨穴を通して挿入し、穴の外側から操作する構成及び寸法にされた作動部分を有する第２の骨切削ツールを含むことができ、この作動部分は、骨材料を除去し、第１の直径の骨穴内の空洞を大きくするための少なくとも１つの切断部材を含む。
【００１０】
別の態様では、第１の穴直径を有する骨穴を通して挿入し、骨又は関節内の所定の部位に移植する人工装具アセンブリ（プロテーゼ・アセンブリ）が提供される。このアセンブリは、骨穴を通して個々に挿入される構成及び寸法にされた少なくとも２つの移植モジュールを含み、この移植モジュールが、所定の位置で互いに係合し、上述の人工装具アセンブリを形成する。アセンブリは、組み立てられると、少なくとも１つの寸法が第１の穴直径より大きい。
また、骨を切削するための外科手術用ツールも提供され、これは、細長い本体及び切断部材を含む。細長い本体は、縦の軸線を有し、その遠位部分に開口部を備え、切断部材は、本体内に移動可能に配置され、本体内に配置された第１の位置と、骨を切断するために開口部から延びる第２の位置との間を移動するようにする。
【００１１】
別の態様では、骨穴の壁を処置するための外科手術用止血鉗子が提供される。このような止血鉗子は、典型的には、引っ込めた位置から拡張位置まで伸長可能なアプリケータと、引っ込めた位置のアプリケータを覆って配置される構成及び寸法の円筒形の伸長可能なスリーブと、スリーブの外面上に配置された止血剤とを含む。アプリケータが、骨穴内で拡張位置まで拡張すると、止血剤が骨穴壁に押し付けられる。
別の態様では、伸長可能な外科手術用骨リーマは、中央部材と、中央部材から半径方向に延び、引っ込めた位置と拡張位置との間で半径方向に伸長可能な複数のアームと、中央部材と反対側の各アームに配置された骨リーミング部材と、適切に作動するようにアームに連結され、前記中央部材からの骨リーミング部材の距離を制御することができるようにした拡張機構とを含む。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を用いて、殆ど全ての関節、特に可動関節に起こる問題を治療することができる。本発明の共通の要素又は特徴は、いずれの関節を治療するかに関係なく、治療する関節表面に、第１の骨、すなわち横行骨を通して接近することである。これは、処置を施す関節表面に重なって横たわる横行骨内に作られたチャネル又は穴を通して露出面を生成することにより達成することができる。好ましくは、チャネルは、経骨コアにより作られ、このコアは、治療又は移植片を配置した後に元に戻し、骨物質又は表面の一体性を再構成することができる。このように、処置を施すべき関節表面には、「背面側」から接近し、必要なアクセスを生成するのに侵襲性が高い関節転位及び露出切開が必要でないようにする。必要な処置の程度に応じ、本発明では、適切な場合には、関節に付随する関節包及び他の軟組織構造の破壊を避けるか又は最低限にする。本発明の他の態様としては、特定の移植片及びこれに伴う器具を考案し、この侵襲の少ない接近法を十分に活用する。
【００１３】
本発明による経骨コア接近法は、種々の目的で、身体の多くの関節に応用することができる。図２Ａ〜図２Ｒは、本発明による経骨コア接近法の概略図であり、図中、簡単にするために関節の解剖学的構造の詳細を省略し、経骨コア接近法の種々の応用の概観を示している。図２Ａ〜図２Ｋには、第１の骨「Ａ」、典型的には容易にアクセス可能な骨のみを示しており、図２Ｌ〜図２Ｒには、第２の骨「Ｂ」、典型的にはアクセスが困難な骨のみを示している。
【００１４】
図２Ａに示すように、第１の骨Ａは、第１の領域（すなわち、第１の骨の非関節表面又は「第１の非関節表面」、図１の８Ａ）からコア抜きを開始し、その関節表面（「第１の関節表面」、図１の１Ａ）に接近することが好ましい。典型的には、第１の骨穴の直径は、穴の部位の骨直径のほぼ１０％〜３０％とされることになる。必要であれば、切削処理は、第１の関節表面に近接又は隣接する任意の点で、それを切削又は貫通する前に停止することができる。従って、第１の骨には、全体に細長い第１の通路又は第１のコア穴（図では「ＣＨ１」とされる）を設け、この中に、１つ又はそれ以上の移植片を挿入して固定することができる。第１の非関節表面８Ａは、肢のような身体部分の表面に表在性であることが好ましく、これにより、外科医が第１の骨にドリル穿孔を開始するのにアクセスしやすくなる。
【００１５】
第１のコア穴を切削すると、第１の骨の第２の領域に、１つ又はそれ以上の補助穴（図では、「第１の補助穴」を「ＡＨ１」という）を設けることができる。図２Ｂのように、第２の領域は、第１の非関節表面の非切削部分とすることができ、ここから第１のコア穴の内部に向かって（例えば図２Ｆ）、又はその非関節表面及び関節表面の両方を含む第１の骨の他の非切削部分に向かって、第１の補助穴をドリル穿孔することができる。必要に応じて、第２の領域も、第１の関節表面の非切削部分とすることができる。図２Ｄに示すように、第２の領域は、第１のコア穴の内側とすることもでき、ここから、第１の補助穴が、非関節表面又は関節表面のいずれとすることもできる第１の骨の非切削部分に向かって延びることができる。代替的に、図２Ｈに示すように、第２の領域は、第１のコア穴の入り口（すなわち、第１の領域又は切削非関節表面）とすることもでき、第１の非関節表面の非切削部分と第１のコア穴の入り口との間の領域に存在することもできる。次に、（例えば、第１のコア穴の入り口、内側、及び／又は出口を拡張するために）第１のコア穴の内側に向かって、又は第１の骨の他の非切削部分に向かって、第１の補助穴をドリル穿孔することができる。
【００１６】
切削は、第１の骨内で継続し、第１の骨穴を第１の関節表面まで延長することができ、次に、第１の関節表面のコア部分を取り除くか、又は第１のコア穴の周りを切削することにより、第１の骨に第１のコア開口部を設けることができる（図２Ｃ、図２Ｅ、図２Ｆ、図２Ｊ、及び図２Ｋ）。同様に、切削を第１の骨内で継続し、第１の補助穴を第１の非関節表面に向かって（図２Ｅ、図２Ｆ、及び図２Ｇ）、第１の関節表面に向かって（図２Ｉ及び図２Ｊ）、第１のコア穴の内側に向かって（図２Ｃ、図２Ｆ、及び図２Ｇ）、及び第１の骨の他の領域に向かって延長することもできる。また、第１の関節表面の補助部分は、第１の補助穴を通ってドリル穿孔されるか、又はその周りを切削され、これによって、第１の骨に第１の補助開口部を設けることもできる。第１のコア穴及び補助穴は、間隔を置いて配置することもでき（図２Ｃ）、互いに連絡するように配置することもできる（図２Ｅ〜図２Ｇ、図２Ｉ、及び図２Ｊ）。また、第１のコア穴及び補助穴は、角度を付けて配置することもでき（図２Ｃ、図２Ｅ〜図２Ｇ、図２Ｉ、及び図２Ｊ）、又は互いに平行に配置することもできる（図示せず）。以下により詳細に説明するように、第１のコア穴から補助穴を形成するために説明した一般的な技術は、骨端部の全て又は一部を切除するのに用いることもできることは当業者には理解されるであろう。
【００１７】
図２Ｃ、図２Ｅ〜図２Ｇ、及び図２Ｉ〜図２Ｋに示すように、少なくともコア開口部が第１の骨に設けられると、薬剤、流動剤、及び／又は外科手術用ツールにより、第１及び／又は第２の骨の関節表面又は関節の解剖学的構造を処理することができる。必要であれば、１つ又はそれ以上の移植片を挿入し、このような穴に固定することができる。第１の関節表面及び／又は骨コアの切削部分は、再移植することができる。図２Ａ〜図２Ｋのいずれにも例示するように、第１の骨に第１のコア穴及び／又は補助穴を設けた後、第２の骨を治療したり、又は移植片を配置する必要があれば、図２Ｌ〜図２Ｒに示す構成のいずれかに従って第２の骨も切削することができ、図２Ｌ〜２Ｒは、第１の骨に、第１の骨の全長を横断する第１のコア穴と、任意選択的に第１の補助穴とが設けられた種々の経骨コア接近法に相当する。
【００１８】
図２Ｌでは、第２の骨の関節表面（「第２の関節表面」）が、第１のコア開口部の実質的に反対側に位置する第１の領域を通ってドリル穿孔されるか、又はそこを切削されることにより、第２の骨に第２のコア開口部が形成される。次に、第２の骨のコア部分を目標とする深さまでその内部に切削することにより、第２の骨に、移植片を受け取る構成にされた第２のコア穴（図では「ＣＨ２」という）を設ける。第２のコア穴は、一般に、第１のコア穴に位置合わせして切削し（例えば、図２Ｌ、図２Ｎ、及び図２Ｐ〜図２Ｒ）、両コア穴が、磁気アレー、整形外科用人工装具、薬剤又は流体薬品供給システム、機械的上部構造、及び／又は、外科手術用人工装具（外科手術用プロテーゼ）のような用具又は移植片のための実質的に直線の通路となるようにする。しかし、図２Ｍ及び図２Ｏ（図２オー）に示すように、第２のコア穴は、例えば、以下に詳細に論じる（図１４Ａ及び図１４Ｂ参照）角度付き切削用具を用いることにより、第１のコア穴に対して角度を付けて切削することもできる。
【００１９】
また、第２の骨の第２の領域には、１つ又はそれ以上の補助穴（図では「ＡＨ２」という「第２の補助穴」）も設けることができる。図２Ｎでは、第２の領域は、第２のコア穴の入り口（すなわち、第２の領域又は第２の骨の切削関節表面）であり、ここから、第２の補助穴が、第２の非関節表面又はその内側のような第２の骨の非切削部分に向かって延びることができる。図２Ｐ及び図２Ｑに示すように、第２の領域は、第２のコア穴の内側とすることもでき、第２の補助穴は、第２の骨の非切削部分に向かって切削することができる。代替的に、図２Ｏ（図２オー）に示すように、第２の領域は、第２の関節表面の非切削部分と第２のコア穴の入り口との間の領域に存在することもできる。第２の補助穴は、第２のコア穴の内側又は第２の骨の他の非切削部分に向かってドリル穿孔することができる。また、図２Ｑ及び図２Ｒに示すように、第２の領域は、第２の骨の非関節表面の非切削部分（「第２の非関節表面」）とすることができ、ここから、第２のコア穴の内側に向かって、又は第２の骨の非切削部分に向かって、第２の補助穴をドリル穿孔することができる。また、第２の関節表面の補助部分にも、第２の補助穴を通してドリル穿孔するか、又はその周りを切削することにより、第２の骨に第２の補助穴開口部を設けることができる。第２のコア穴及び補助穴は、間隔を置いて配置することもでき（図２Ｒ）、互いに連結するように配置することもできる（図２Ｎ〜図２Ｑ）。また、第２のコア穴及び補助穴は、角度を付けて配置することもでき（図２Ｎ〜図２Ｒ）、互いに平行に配置することもできる（図示せず）。ここでも、第２の骨は、本明細書の技術を用いて第１のコア穴を通して切除することができる。
コア開口部及び／又は補助開口部が第２の骨に設けられると、第２の関節表面又は関節の解剖学的構造を処理することができ、望むならば、移植片を穴内に挿入して固定することができる。また、第２の関節表面及び／又は骨コアの切削部分は、適切であれば、再移植することもできる。
【００２０】
本発明による経骨コア手順を開始する前に、患者を適切な姿勢にして（例えば、肩関節を治療するためには、相対的牽引を用いるか又は用いずに、腰掛けるか又は寄りかかる）、手術を受ける関節の骨にアクセスできるようにし、それを適切に位置合わせする。患者を手術台に注意深く載せ、手術する関節を注意深く位置決めすることにより、一連の段階が行いやすくなる。例えば、種々の保持装置を安定した手術台に可動に又は固定して取り付けることができる。患者の特定の部位は、体表解剖学を用いることにより、例えば、キャリパ、ピン、及び、可拡張性ブラダーを備えたクランプ等を用いる従来の固定法により、保持装置及び／又は手術台に連結することができる。経骨コア接近法には、関節骨が容易に動くことができて過剰に拘束することなく位置決めするものであれば、他の保持手段又はその修正物を用いることもできる。例えば、保持装置は、関節が屈曲／伸長、外転／内転、回転、及び／又は３次元並進して移動可能であるように構成することが好ましい。このような保持装置は、手術手順の特定の局面で並進して支持するようにすることもでき、又は、時々再調節することができる継続的かつ持続的な配置をもたらすように構成することもできる。また、外科医が、別々に各自由度を操作し、手術する関節を最終的に目標とする位置にすることができるように、保持装置には、正確に調整するための付加的な位置決め機能も組み込むことができる。
【００２１】
本発明を更に説明するために、大きな関節、特に肩関節のモデルを用いて例示的な実施形態を説明する。本明細書に開示した原理、技術、及び装置は、本発明の範囲を逸脱することなく、他の関節に用いるように容易に改造することができることは、当業者には理解されるであろう。
手術台に適切に位置を定められた後に、患者は、前処置されて通常の無菌的な方法により布で覆われる。図３に示すように、骨「Ａ」は上腕骨であり、骨「Ｂ」は肩甲骨、又は詳細にはその関節窩である。また、骨「Ａ」は、一般に、「第１の横行骨」、「第１の骨」、又は「アクセスが容易な骨」でもあり、骨「Ｂ」は、「第２の隣接骨」、「第２の骨」、又は「アクセスの困難な骨」でもある。
【００２２】
手術前に、外科医は、Ｘ線「ＣＡＴ」スキャン又は「ＭＲＩ」を用いて、例えば、上腕骨、上腕頭、及び肩関節窩のような手術する骨及び周囲の組織を見る。これらの画像に基づき、外科医は、例えば、上腕骨の上顆に対する上腕頭の相対的反転のような関節構成を正確に測定する。また、外科医は、上腕頭及び／又は関節窩と、コア穴の大きさと、コアの深さと、コア移植片及び補助移植片、軸線方向ロッド、及び、切断人工装具等のような移植片の大きさとに対する最適なドリル穿孔深さを判断する。また、反転の大きさ及び角度は、関節窩ネックと関節窩自身との間で確認することができる。保持装置の種々の位置決め機能を用いることにより、外科医は、肩関節の場合には、例えば、３０°外転及び３０°外側回転の位置のような上腕頭及び関節窩の治療に最適な位置を特定する。患者の位置を定めると、「ＡＰ」放射線写真を撮り、骨の相対方向を確認する。また、「ＭＲＩ」画像に基づき、外科医は、関節に隣接するか、又はそれを囲んで配置された血管、肩甲上神経、筋肉、靭帯、及び、他の軟組織のような周囲の解剖学的構造を調べることもできる。
【００２３】
患者の上部肩及び胸を前処置して布で覆った後、例えば、横方向中央の縦方向に沿って、肩峰の外側縁より約１センチメートル短い小さな切開又は穿刺傷を作り、皮下組織から三角筋まで切開を行う。腋窩神経を危険にさらす可能性がある望ましくない切開を防ぐために、三角筋の分離部の下端に縫合糸を配置する。次に、繊維方向に三角筋を分離し、その上に円筒形開創器を配置して第１の骨の予め選択した部分（例えば、側方上腕のような非関節表面）を露出させる。再び図３を参照すると、次に、ガイドワイヤ又はピン１０を肩甲骨の連結部の下部領域を通して挿入する。次に、ガイドワイヤ１０を適切な深さまで、上腕頭に中心が合うようにＸ−Ｙ平面及びＸ−Ｚ平面上の第１の横行骨の軸線に対して適切な角度で（例えば、軸線、矢状、冠状、及び／又は、横方向）第１の骨内にドリル穿孔する。例えば、本発明の目的に応じて、ガイドワイヤ１０は、第１の骨の第１の関節表面を通して第１の骨の内側に、更に第２の骨の第２の関節表面を通して第２の骨の内側に入れることができる。ガイドワイヤ１０の位置は、少なくとも２つの直交する術中放射線写真を用いて確認することができる。
【００２４】
図３に示すように、ガイドアセンブリ１２は、ガイドワイヤ１０を覆って位置決めされると共に創傷を通して挿入され、同時に、関節を取り囲む血管、神経、靭帯、筋肉、腱、又は他の軟組織がガイドアセンブリ１２の内部に捕捉されないように、これらを再位置決めする。必要であれば、血管又は神経の感覚分枝部も同様に分割することができる。ガイドアセンブリ１２を配置した後、ガイドアセンブリ１２を定位置に保持するために、ピンガイド２５を通して付加的にピン１４を配置することができる。ガイドワイヤ１０及びピン１４は、好ましくは、適切な機械強度を有するステンレス鋼のような材料で作られ、関節を取り囲む解剖学的構造を通して容易に挿入できる形状及び大きさとすることができる。
【００２５】
ガイドアセンブリ１２は、一般に、閉鎖孔及びドリルガイドを含んでおり、閉鎖孔は、ドリルガイドの内側に移動可能に配置されることが好ましい。図４Ａ〜図４Ｃは、本発明による例示的なガイドアセンブリ１２の図であり、図４Ａは、例示的な閉塞具１６の側面図であり、図４Ｂ及び図４Ｃは、それぞれ、適合するドリルガイド２２の側面図及び平面図である。
閉塞具１６は、一般に、円筒形本体１７を含み、その中央縦の軸線に沿って形成され、それを通してガイドワイヤ１０を受け取る形状及び大きさの内部孔１８を備える。閉塞具１６の遠位部分は、切り取られて遠位先端１９を形成し、これは、関節を取り囲む解剖学的構造の周囲に挿入することができるほど十分に尖っているが、このような構造を切削、貫通、及び／又は他の方法で破壊するほど鋭くなく、それによって挿入部位から軟組織のような不必要な解剖学的構造を取り除くことができる。また、閉塞具１６の近位部分には円形フランジ２０を取り付け、円形フランジ２０は閉塞具本体１７より直径が大きくなるように準備する。
【００２６】
ドリルガイド２２は、一般に、その遠位部分で環状フランジ２４に連結した環状円筒形本体２３を含む。環状ガイド本体２３は、一般に、それを通して閉塞具１６の円筒形本体１７を受け入れるように構成される。従って、環状ガイド本体２３は、内径が閉塞具本体１７の外径より僅かに大きい寸法にされる。また、環状ガイドフランジ２４の内径は、閉塞具本体１７の内径より大きいが、円形閉塞具フランジ２０の外径よりも小さい。従って、閉塞具１６がドリルガイド２２内に挿入されると、円筒形環状本体２３により、閉塞具１６が、環状ガイドフランジ２４が閉塞具フランジ２０の遠位ステップ部２１に当接する位置まで縦方向に直進することができ、閉塞具１６がそれ以上直進しないようにされる。また、環状ガイド本体２３及び／又はガイドフランジ２４は、その周囲に複数の縦方向孔２５を備え、これらの孔は、この孔を通して付加的な位置決め又は固定ピン１４を受け取るように構成される。例えば、図４Ｂ及び図４Ｃに例示されるドリルガイド２２は、環状ガイドフランジ２４の周りに、環状ガイド本体２３の全長を通して９０°毎に分配された４つの同一の孔２５を含む。
【００２７】
図５に示すように、ドリルガイド２２が定位置に適正に位置決めされて固定されると、ドリルガイド２２から閉塞具１６を後退させて取り除き、コア切削具３０を挿入して第１の骨、すなわち上腕頭からコアを切削して取り除く。以下により詳細に説明するように、第１のコア孔は、第１の関節表面の第１の骨部分を切削することにより、第１の骨の第１の関節表面を通って延びることができる。例えば、第１の骨の第１の関節表面の輪郭の一部又は全部を置換又は補強するために（すなわち、表面再建移植）、又は、第１の骨の第１の関節表面と第２の骨の対向する第２の関節表面との間の機械的相互作用を生成させるか又はそれを操作するために（すなわち、非表面再建移植）、第１のコア穴内に種々の移植片を配置することができる。また、第１のコア穴は、軟組織を修復したり、軟骨を修復、除去、又は置換したり、骨を関節形成、除去、又は修復したり、肩関節窩唇を再取り付けしたりするためのアクセスを提供するのに用いることもできる。表面再建及び非表面再建移植の例は、本明細書においてその全内容がここに援用される「磁気アレー移植」という名称の現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）に詳細に開示されている。
【００２８】
第１のコア穴の直径は、例えば、第１の骨の大きさ、横位置での第１の骨の構成、及び、周囲の解剖学的構造に移植して固定される特定の移植片の形状及び大きさ等を含む多くの因子に左右される。従って、コア切削器３０は、一般に、特定の構成を有する移植片と共に用いるために特別に設計される。また、第１のコアを第１の骨内に切削する深さも、上に説明した因子に左右される。第１のコア穴が関節表面再建移植片を受け取る手順では、第１の関節表面の第１のコア部分を切削することにより、第１のコア穴が第１の骨の第１の関節表面を通って延びることが好ましい。しかし、非表面再建移植片を用いる場合には、第１のコア穴は、第１の骨の第１の関節表面のかなり手前又はその直前で終了することができる。また、他の移植片及び人工装具を用いることもできる。磁気又は非磁気表面再建移植片を用いて、第１の関節表面の一部を形成することもできる。第１の骨が構造的に欠陥があり、従って複数の骨部分を含む場合には、非磁気人工装具又は磁気アセンブリにより、第１の骨に機械的一体性が付与されることもある。また、骨内に薬物又は薬剤供給システムを挿入し、薬学的介入又は流動学的介入のいずれかを行うこともできる。例えば、薬剤又は流動剤は、骨、その関節表面、又は他の関節の周囲の解剖学的構造を治療するために、薬剤供給システムから直接注入することもでき、薬理学的に介入する担体媒体を通じて導入することもできる。ステロイド、抗生物質、抗ウイルス薬、放射性同位元素、及び化学療法薬は、このような薬剤の典型的な例である。また、関節表面間を潤滑にするためにヒアルロン酸ベースの液体のような流体薬品を関節に直接注入することもでき、及び／又は、関節骨を通じて伝達される衝撃を吸収するために他の粘性液体を注入することもできる。
【００２９】
第１の骨の第１の穴は、ドリルのビットによりドリル穿孔することができ、骨から分離した骨材料及び／又は軟骨は、ドリルガイド２２の近位部分を通して除去することができるが、好ましくは、ホールソーを用いて、保存することができると共に関節を修復、置換、又は治療した後に第１のコア穴に再移植して戻すことができる骨コアが形成される。従って、本発明の経骨コア接近法では、第１の骨コアの少なくとも一部を保存するために図６に示すような環状コア切削器を用いることが好ましい。コア切削器３０は、典型的には、細長い円筒形シャフト３１と、複数の切削歯３３が遠位部分に配置された環状切削要素３２と、環状切削要素３２をシャフト３１に機械的に連結するための連結器３４とを含む。シャフト３１は、振動又は回転装置（図示せず）と連結し、装置の振動又は回転運動が連結器３４を通して切削要素３２に供給されるように配置される。切削要素３２は、典型的には、遠位端３９が開放され、近位端に円形基部３５を含む環状円筒形の形状である。シャフト３１、連結器３４、及び基部３５は、コア切削器３０の長手方向軸線に沿って形成された穴３６の境界を定めるように配置され、穴３６を通してガイドワイヤ１０を受け取ることによりコア切削器３０が穴３６に沿って誘導されるように配置されることが好ましい。環状切削要素３２は、周囲壁及び切削歯３３の厚さを最低限に維持することができるように高強度材料で作ることができる。このような実施形態では、切削処理における骨の損失が最低限になる。
【００３０】
環状切削要素３２内には補助ドリルシャフト３７を設け、その形状及び／又は一体性を維持するためにコア切削器３０に機械的強度を付与するほか、切削処理中のデブリの排出及び／又は洗浄流体の供給を行うための中央穴を設ける。補助ドリルシャフト３７の長さは、必要に応じて様々とすることができ、例えば、環状切削要素３２の長さより短くすることもでき、又は、長くして補助ドリルシャフト３７の遠位先端３８が環状切削要素３２の遠位端３９から僅かに延びるようにすることもできる。補助ドリルシャフト３７の遠位先端３８は、尖らせて切削処理中のコア切削器３０の固定を容易にすることができる。また、補助ドリルシャフト３７には、切断縁又は歯を設けることができ、これらは、第１の骨のコア中央部分のドリル穿孔を容易にすることができる。
【００３１】
ドリルガイド２２の場合と同様に、コア切削器３０の最適な形状及び大きさは、当業者が選択できる問題であり、一般に、例えば、第１の骨の大きさ、横位置での第１の骨の構成、及び、用いる表面再建及び／又は非表面再建移植片の大きさ等を含む種々の因子によって決まる。肩関節の例示的な実施形態では、直径が約２５．４ｍｍ（１インチ）である第１のコア穴を作るためのコア切削器は、長さが約５０．８ｍｍ（約２インチ）であり、直径が約２５．４ｍｍ（１インチ）であり、及び、壁の厚さが約０．２ミリメートル〜１．５ミリメートルである環状切削要素を含むことができる。各切削歯の幅は、約０．５ミリメートル又はそれ以下とすることができる。補助ドリルシャフトの直径は、例えば、約２ミリメートルから２０ミリメートル、より好ましくは、約６ミリメートルから７ミリメートルの範囲とすることができる。コア切削器の上述の構成は、例えば、第１のコア穴の目標とする直径及び深さ、及び、用いる移植片の形状及び大きさ等に基づき、当業者により調節することができることが認められる。目標とする深さに到達すると、コア切削器３０は、第１の骨コアと共にドリルガイド２２から除去され、第１の骨コアの少なくとも一部分は、後に第１のコア穴に再移植するために保存することができる。
【００３２】
軟骨表面を再移植する場合には、図７に示すように、コア切削器３０を除去した後に、ドリルガイド２２を通して軟骨穴空け装置４０を挿入する。軟骨穴空け装置４０は、振動又は回転するように駆動され、第１の骨の第１の関節表面のコア部分を切削し、第１の骨に第１のコア開口部を設けることができる。好ましい場合には、先のコア切削段階は、第１の関節表面から特定の距離で終了し、少なくとも最低の厚さの第１の骨が軟骨に付着してその機械的一体性及び生理的存続性を維持するようにすることができる。
【００３３】
軟骨が損傷を受ける及び／又は機能しない場合には、それをドリルビットによりドリルで除去し、廃棄することができる。代替的に、軟骨を注意深く切開して保存して、関節を修復、置換、又は治療した後に、第１の関節表面に再移植することもできる。しかし、軟骨は一般に薄く、それに付着した残存骨から分離不可能なこともあるため、軟骨及び骨の複合物（以降、「軟骨／骨自己移植片」、又は、単に「軟骨」）。
図８に示すように、軟骨穴空け装置４０は、可能な限り、除去した軟骨（又は、軟骨／骨自己移植片）に対する損傷を最低限にするように設計されることが好ましい。軟骨穴空け装置４０は、多くの点でコア切削器３０に類似しており、例えば、細長いシャフト４１、遠位部分に円形切削縁４３が配置された刃４２、及び、シャフト４１に環状穴空け刃４２を機械的に連結するための連結器４４を含む。しかし、軟骨穴空け装置４０の円形切断縁４３の厚さは、コア切削歯３３よりもかなり薄くし、穴空け処理中に失われる軟骨の部分を最低限にできるようにすることが好ましい。切削縁４３の厚さの例示的な範囲は、約０．２ミリメートルから１．０ミリメートルであり、例えば、約０．３ミリメートルである。また、刃４２及び切削縁４３は、高強度材料で作り、軟骨に付着した第１の骨を近辺の第１の関節表面と共に穴空けして除去することができるようにすることが好ましい。一般に、環状刃４２の直径の上限は、他の関節構造を損傷したりそれに干渉したりする可能性が無視できる程か、又は最低限になる関節表面の切削部分の最大直径で判断することができ、例えば、最大数インチ（２５．４ｍｍの数倍）までの範囲であり、好ましくは、約１２．７ｍｍ（約０．５インチ）から約３８．１ｍｍ（約１．５インチ）の範囲である。前述の寸法の切削刃４２を用いて、軟骨／骨複合体を切り取ると、切削処理中に失われる軟骨部分は、ほぼ１２平方ミリメートルになる。第１の関節表面又は軟骨／骨自己移植片の切り取り部分は、切削縁４３の周りにきつく嵌る傾向にあり、従って、それに損傷を与えることなく回収するのが困難な場合がある。従って、連結器４４に開口部４５を設け、プッシュロッドを挿入して、切削縁４３から切り取った関節表面を押すようにすることができる。代替的に、シャフト４１は、連結器４４から引き出すように配置され、それを通してプッシュロッドを挿入することができる。
【００３４】
いくつかの手順では、骨の出血（例えば、骨のコア穴から）の止血が必要である。止血は、骨出血を抑制する標準的方法に従うか、又は、本発明による止血鉗子６０を用いることにより行うことができる。図９Ａ及び図９Ｄに示すように、本発明による止血鉗子６０は、拡張要素６１、取っ手（ハンドル）６３、支持部６４、及び止血剤６５を含む。特に、図９Ａは、引っ込めた位置の止血鉗子６０を示している。この実施形態では、止血剤６５は、環状スリーブの形状にした蜜蝋を含む。図９Ｂに最もよく示されるように、拡張要素６１は、それぞれシャフト６４と可動性に連結された複数の細長い側部部材６２を含む。拡張要素６１は、側部部材６２が半径方向に移動することにより拡張位置と引っ込めた位置との間を半径方向に拡張され、及び、引っ込められるように配置される。支持部６４は、一般に、複数の半径方向アームを備えた中空の円筒形であり、取り扱い及び操作を容易にするために近位端にグリップ６６を形成する。取っ手６３は、支持部６４の孔を通して移動可能に挿入される。止血剤６５は、拡張要素６１を覆って配置される形状及び大きさにされ、その上に装着される。
【００３５】
操作時には、拡張要素６１を引っ込めた位置に移動して止血剤６５で覆う。ドリルガイド２２を通して止血鉗子６０を挿入し、出血を止めるべき骨穴の表面に隣接して位置決めする。止血鉗子６０の位置を維持しつつ、操作者は、取っ手６３を遠位方向に押し、拡張要素６１が拡張位置に向かって半径方向に拡張するための引き金を引くようにする。次に、拡張要素６１が出血骨の表面に接触するまで拡張するのに伴い、止血剤６５が変形して延伸する。蜜蝋が出血表面に接触した後、操作者は取っ手６３を更に押し、拡張要素６１の側部部材６２が出血表面を覆って止血剤６５をしっかりと広げる、及び／又は、出血表面の孔内に止血剤６５を塗り付けるようにすることができる。止血後、操作者は取っ手を緩め、引っ込め機構が拡張要素６１の側部部材６２を引っ込めた位置まで引張るようにする。次に、ドリルガイド２２を通して止血鉗子６０を引き戻す。
【００３６】
当業者は、このような止血鉗子に適切な拡張機構をいくつも考案することができる。このような拡張機構の例には、以下に限定されるものではないが、安全ばね機構と、ねじ式の機構と、手動の空気又は水圧式係合又は離脱機構を含み得るその機能的均等物とを含むことができる。止血鉗子には、例えば、物理的及び／又は薬理学的に骨穴からの出血を阻止するか、又は生理的に血行を圧迫することにより直接的又は間接的に止血できるものである限り、種々の止血機構を用いることができる。止血材料の例には、以下に限定されるものではないが、蜜蝋、及び、ゲルフォームとトロンビンとの混合物等を含むことができる。また、止血材料は、例えば、円筒形バー、単一の溝、又は複数の丸みのような種々の形で用意することができる。
【００３７】
いったん、適切な止血が達成されたならば、外科医は、関節又は第２の骨を処置することができる。或いは、先に論じたように、外科医は、ドリルガイド２２を通して１つ又はそれ以上の表面再建又は非表面再建移植片を挿入することができる。例えば、現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）に説明するように、上述の手順を繰り返し、付加的な移植片を挿入して、適切な関節治療を完了することができる。
付加的な器具（すなわち、特別に改造した適切な照射装置を備えた内視鏡レンズ又はカメラ）を用いて、外科医は、第２の隣接する骨の向かい合う関節表面を視覚化することができ、第２の骨を前処置（必要な場合）して適切な構成要素を受け取るようにすることができる。付加的な移植片を用いる場合には、現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）に説明しているように、付加的な入り口部位を設けることができる。このような移植片は、従来の技術又は本明細書に先に説明した経骨接近法により移植することができる。このような段階は、表面再建及び非表面再建移植片のほか、そのモジュールにも同様に応用することができる。
【００３８】
また、本発明の経骨コア接近法は、第１の骨の関節表面を除去して第１の骨穴内に表面再建及び／又は非表面再建移植片を入れた後に完了することもできる。例えば、第１の骨の軟骨を除去し、自己移植片、同種移植片、ゼノグラフト、及び／又は、例えば金属、ポリマー、及び、セラミックス等で作られた他の置換物で置換する必要がある場合には、軟骨に穴をあけることができ、軟骨の切り取った部分にこのような移植片を挿入して第１の関節表面の切り取り開口部を覆うことができる。次に、第１の骨コアを第１のコア穴で再移植して戻し、第１のコア穴を閉じることができ（例えば、第１及び／又は第１の骨から切り取った骨コアを回収することができることによる）、関節治療を終了することができる。
【００３９】
上述したように、関節治療に対向する第２の関節表面又は第２の骨の内部に表面再建及び／又は非表面再建移植片を挿入することが必要な場合には、外科医は、望ましい程度まで止血が達成された後に、続けて第２の骨の前処置を行うことができる。経骨コア接近法は、このような状況では、すでに説明したように、第１の骨コア穴を通して第２の骨コア穴を切削することができる。また、このような接近法は、アクセスが容易な関節の骨を治療するわけではない場合にも、すなわち、アクセスが容易な骨の軟骨が機能的に作動しており、対向するアクセスが困難な骨の軟骨に置換又は治療が必要な場合にも応用することができる。表面再建及び／又は非表面再建移植片を固定することによる、アクセスが困難な骨の軟骨の治療が完了した後に、アクセスが容易及び／又は困難な骨の軟骨及び／又は骨コアを関節表面及び／又はコア穴に再移植することにより、機能的に作動する関節への術後の傷害を最低限にすることができる。
【００４０】
図１０は、本発明により第２の骨内に通路を開口する段階を図示している。ドリルガイド２２を通り、ガイドワイヤ１０を覆ってリーマ７０を挿入し、第２の骨内に第２のコア穴を切削することが好ましい。ここでもまた、切削要素（例えば、リーマ７０）は、第２の骨穴に挿入する移植片の形状及び大きさにされ、切削要素の断面が第２の骨に移植される移植片の断面を補完するようにする。代替的に、コア切削器３０を再び用い、第２のコア穴を設けることもできる。更に、第２の骨コアが再移植されない場合、又は、関節窩移植片が従来のねじ又は接着構成要素により第２の骨に付加される場合には、当業技術で公知の他の切削ツールを用いることもできる。
【００４１】
第２のコア穴が第２の骨内に適切に切削された状態で、第１のコア穴及び第２のコア穴を通して第２の骨内に、上述の表面再建及び／又は非表面再建移植片を導入することができる。表面再建、非表面再建、又は関節置換移植片の少なくとも主要な構成要素は、第１の骨内に生成した通路を通して入れることが好ましい。従って、このような移植片は、第１のコア穴を通過することができる寸法であることが好ましい。代替的に、以下で一層詳細に説明するように、第１のコア穴を通して複数の移植モジュールを挿入して原位置で組み立て、組み立てた移植モジュール（すなわち、「移植アセンブリ」）の最終的な寸法の１つ又はそれ以上が第１のコア穴よりも大きくなるようにすることができる。
図１１は、本発明による例示的な第２のコア移植片（すなわち、関節窩移植片８０）の第２の骨中への配置を図示している。図では、第１の骨及び第２の骨は、それぞれ「Ａ」及び「Ｂ」、第１のコア穴、第２のコア穴は、それぞれ「Ｃ」、「Ｄ」と表示されている。
【００４２】
図１２Ａに図示する関節窩移植片８０の一実施形態は、一般に、関節を治療するため及びそれ自体を第２の骨に固定するための構造を含む。例えば、関節窩移植片８０は、その本体８４に固定された治療層８２を含む。関節窩移植片８０を表面再建移植片として用いる場合には、治療層８２の支持面８３は、移植する際に第２の骨の第２の関節表面の少なくとも一部分を置換することができるような輪郭であることが好ましい。支持面８３は、好ましくは、超高分子ポリエチレンで作ることができる。他の適切なポリマー、金属、セラミックス、又は、摩擦及び磨耗を減少させ、計算した負荷下で磨耗片を殆ど又は全く生成しない材料を用いることができる。しかし、非表面再建移植片として関節窩移植片８０を用いる場合には、治療層８２は、周囲に目標とする磁場を発生するように構成された磁気アレー（例えば、同時継続の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）に論じられているようなもの）を含むことができる。代替的に、治療層８２及び／又は本体８４は、直接的又は間接的に関節に目標とする薬理学的反応を誘発することができる薬学的供給機構を含むことができる。また、関節窩移植片８０は、本体８４から延び、その遠位端で固着ねじ８６として終結する締まり嵌め表面８５Ｂ（例えば、ステップカット又は圧力嵌め）のような固着構造を含むこともできる。代替的に、図１１に示すように、移植片の本体には、先細のねじ山８５Ａを組み込むこともできる。固着ねじ８６は、一般に、関節窩移植片８０を第２のコア穴の目標とする位置に目標とする方向で最初に位置決めするためのガイド部材として働き、一方、締まり嵌め表面８５Ｂ又は先細のねじ山８５Ａにより第２の骨との接触面積が大きくなり、これによって関節窩移植片８０を第２の骨に固定するのを助ける。関節窩移植片８０を目標とする方向にしてその意図しない回転を防ぐために、付加的な固着部材を設けることもできる。例えば、図１２Ａの実施形態は、締まり嵌め表面８５Ｂ（又は、先細ねじ８５Ａ）から突出する一対の側部ねじ８７を含む。側部ねじ８７は、本体８４に設けられた空洞又は孔を通して挿入する。
【００４３】
関節窩移植片８０を締まり嵌め表面８５Ｂに適切に移植するために、第２のコア穴は、リーミングにより移植片の輪郭に適合する形にすることが好ましい。図１２Ｂは、この目的のための例示的なリーマ７０を示している。先端７３により、骨に固着ねじ用の小さな孔を開ける。ステップ部７４は、関節窩移植片８０の遠位ステップ部８１に当接する骨上に平らな表面をもたらす。リーマ７０の角度を付けた側部７５は、締まり嵌め８５Ｂ又は先細ねじ８５Ａ等を相殺し、関節窩移植片８０の移植を容易にする。同時に、リーマ７０は、第２の骨を確実に適切な量にして関節窩移植片８０の固定を容易にする。
【００４４】
手術時には、関節窩移植片８０は、第１のコア穴及びその開口部を通して挿入し、次に、治療層８２を取り付けるか又は取り付けずに、第２のコア穴内の部位に位置決めする。締まり嵌め表面８６Ｂは、全関節窩移植片８０を回転することによるか、又は遠位ねじ８６を回転することにより第２の骨内に固着する。治療層８２を関節窩移植片８０の本体８４に取り付けていない場合には、側部ねじ８７は、移植片の孔８８を通して直接挿入し、第２の骨内に固着することができる。次に、第１及び第２のコア穴を通して治療層８２を挿入し、目標とする方向で関節窩移植片８０の本体８４に固定する。代替的に、治療層８２には、アクセス穴（図示せず）を設け、それを通して側部ねじ８７を挿入し、第２の骨に固定することもできる。この実施形態では、側部ねじ８７は、関節窩移植片８０を挿入する間はその遠位先端を引っ込めた状態で本体８４及び／又は先細ねじ８５Ａの内部に保持することができる。関節窩移植片８０を適切に位置決めして方向付けした後に、側部ねじ８７を第２の骨内に固定する。
【００４５】
必要であれば、リーマ７０は、第１のコア穴とは異なる形状及び／又は大きさの第２のコア穴を切削するように準備することができる。例えば、切削面積が小さいリーマ７０を用いて、第１のコア穴より小さい第２のコア穴を設けることができる。この実施形態は、一般に、治療する第２の関節表面が第１の骨の第１の関節表面に切削された第１のコア開口部よりも小さい場合、又は、種々の解剖学的及び／又は器具的制限のためにより大きなコア穴を第１の骨に作る必要がある場合に好ましいであろう。
【００４６】
別の実施形態では、切削装置のメインシャフトより大きい直径の切削面積を生成することができる伸長可能な機構を組み込んだ特別調整の切削装置を用いることにより、第２の骨内に大きなコア穴を切削することができる。この実施形態は、一般に、治療する第２の骨の第２の関節表面が第１の骨の第１のコア開口部よりも大きい場合、解剖学的及び／又は器具的制限により第１のコア穴をより小さく作る必要がある場合、又は、同様の理由で第２の骨のコア穴をより大きく切削する必要がある場合に好ましい。図１２Ｃは、本発明による例示的な伸長可能リーマの概略図である。
【００４７】
伸長可能リーマ７１は、典型的には、メインシャフト７６及び４つの伸長可能アーム７７を含み、各アーム７７は、遠位端に切削装置７８を含む。伸長可能アーム７７は、引っ込めた位置と拡張位置との間を移動する。引っ込めた位置では、アーム７７が引っ込められ、それによって伸長可能リーマ７１の直径が第１のコア穴の直径よりも少なくともわずかに小さくなり、それを穴を通して挿入することができる。しかし、その拡張位置では、アーム７７は遠位方向に延び、伸長可能リーマ７１の直径が第１の穴の直径よりも増大するようになる。伸長可能リーマ７１は、その位置決めを容易にするために尖った引っ込めることが可能遠位先端７９を含むことができる。ここでもまた、伸長可能リーマ７１は、第２の骨に挿入される移植片の形状及び大きさにされ、拡張位置での断面が第２の骨に挿入される移植片の断面に適合するか、又は相殺されることが好ましい。
【００４８】
特定の手順では、骨コア穴の断面積よりも大きい骨の部分を除去することが必要か又は望ましいこともある。これは、例えば、いくつかの関節での関節運動の全ての範囲に亘って表面再建するために必要とされることがある。このような内部の広範囲の除去は、図１３Ａ及び図１３Ｂ、及び、図１４Ａ及び図１４Ｂに図示するような角度を付けたリーマにより達成することができる。図１３Ａに示すように、角度を付けたリーマ９０は、上部又は第１の補助穴を切削するようにガイドアセンブリ１２を通して位置決めされる。上部補助穴９６を切削した後、図１３Ｂに示すように、リーマ９０を回転して、対向する下部又は第２の補助穴を切削する位置にする。
【００４９】
図１４Ａ及び図１４Ｂに図示するように、本発明による角度をつけたリーマ９０の一実施形態には、内部に伸長可能シャフト９２を含む環状円筒形本体９１と、切削要素９３と、動力伝達ケーブル９４とが含まれる。切削要素９３は、動力伝達ケーブル９４に連結され、電源（図示せず）により発生する回転力を伝達するように配置される。本体９１は、伸長可能シャフト９２を受け取って保持するように配置されたハウジング９５を含む。切削要素９３は、伸長可能シャフト９２の遠位端に配置され、移動可能に支持される。伸長可能シャフト９２は、切削要素９３及びシャフト９２がハウジング９５の内部に保持されている引っ込めた位置（図１４Ａ）と、切削要素９３が目標とする距離だけハウジング９５から延びた拡張位置（図１４Ｂ）との間を移動することによりその長さを調節する。
【００５０】
手術時には、伸長可能シャフト９２を引っ込めて引っ込めた位置にし（図１４Ａ）、伸長可能シャフト９２及び切削要素９３の全部分がハウジング９５内に引っ込められるようにする。次に、ドリルガイド２２を通して角度をつけたリーマ９０を挿入し、目標とする深さ及び第１のコア穴の長手方向軸線に対する目標とする方向で、それを第１のコア穴の内部に位置決めする。図１４Ｂに示すように、切削要素９３が係合され、伸長可能シャフト９２がハウジング９５からその拡張位置に向かって次第に伸長し、これによって、切削要素９３を支持するハウジング９５により設定された角度で骨を除去することにより補助穴が形成される。第１の補助穴を目標とする深さまで切削した後、切削要素９３の係合を外し、切削要素９３と共に伸長可能シャフト９２を引っ込めて再び引っ込めた位置にする。次に、角度をつけたリーマ９０を例えば１８０°回転して再び方向を定め、図１３Ｂに示すように、切削要素９３を再び係合し、伸長可能シャフト９２を伸長して第２の補助穴、及び／又は、次の補助穴を作り出す。
【００５１】
補助穴９６及び９８をドリル穿孔した後に、図１５及び図１６に図示するように、コア及び補助移植片を挿入して固定する。まず、第１の補助移植片（又は、移植モジュール）１１０を第１のコア穴を通して挿入し、第１の補助穴９６内に位置決めし、続いて、第２の補助穴９６内に第２の補助移植片１２０を位置決めする。第１の移植片１１０及び第２の移植片１２０の位置は、第１の移植片１１０と第２の移植片１２０との間に予め選択した空間が残るように放射線撮影で調べることができる。次に、第１のコア穴を通してコア移植片１３０を挿入し、上部移植片１１０と下部移植片１２０との間に配置する。
【００５２】
上述したように、第１のコア移植片１３０、及び、補助移植片１１０及び１２０は、第１のコア穴を通過させてから原位置で組み立て、これによって、１つ又はそれ以上の寸法が第１のコア穴よりも大きい第１の移植アセンブリを形成する。この目的で、第１の移植モジュール１１０、１２０、及び、１３０のそれぞれには、スロット、ねじ、磁石、又は当業者が考案することができる他の連結要素のような少なくとも１つの連結機構を設ける。代替的又は追加的に、各移植モジュール１１０、１２０、及び、１３０は、第１の骨に個々に固定することもでき、第１の移植モジュールを第１の骨に固定して他の２つのモジュールを第１のモジュールに固定することもできる。図１７Ａ〜図１７Ｄには、本発明による移植アセンブリの例示的な実施形態を図示している。
【００５３】
図１７Ａでは、例示的な移植アセンブリ１０１は、第１の移植片１１０、第２の移植片１２０、及び、円筒形のコア移植片１３０を含み、このコア移植片１３０は、円筒形の第１のコア穴の内径よりも直径が少なくともわずかに小さい実質的に細長い円筒形である。コア移植片１３０は、遠位端１３１及び近位端１３２を有し、コア移植片１３０の遠位端に、第１の関節表面の一部分を形成するように配置された治療層１３４を含み、第２の骨と相互作用するか、又は、第２の骨内に挿入された移植片と相互作用する。また、第１の移植片１１０は、円筒形ロッドの形状にされるが、切り取った部分の輪郭をなぞった内面が主移植片１３０の側部の外面にぴったりと嵌るような凹面になるような方法で、その遠位部分１１１の１つの縁とその近位部分１１２の対角線上に向き合う縁とを連結する軸線に沿って切断される。また、第２の移植片１２０も、その凹面内面が主移植片１３０の対向する側部の外面に適合するような切削円筒形状にされる。また、移植片１１０及び１２０は、主移植片１３０の治療層１３４と同様の機能を果たすように配置された治療層１１４及び１２４も含む。また、治療層１１４及び１２４は、主移植片１３０と実質的に連続な外形を形成するように輪郭がなぞられることが好ましい。従って、一緒に組み立てると、移植片１１０、１２０、及び、１３０は、第１のコア穴の断面積よりもかなり大きな機械的表面を形成する。
【００５４】
図１７Ａの移植アセンブリ１０１は、図１６の移植アセンブリ１０２と機能的に同じであるが、立体配置が異なることが認められるであろう。すなわち、図１６の実施形態では、円筒形の主移植片１３０は、近位端１３２から開始され、一対の角度を付けた内側孔で二股に分かれ、内部に上部及び下部移植片１１０及び１２０が挿入されて固定される対向する開口部１３６で終結する角度を付けた円筒形の内側孔１３５を形成する。従って、図１６の移植アセンブリ１０２は、第１のコア穴に主移植片１３０を挿入し、その後、内側孔１３５を通して上部及び下部移植片１１０及び１２０を挿入し、このような移植片１１０及び１２０を以下に論じるような固定機構により主移植片に固定することにより組み立てられる。
【００５５】
図１７Ｂは、本発明による別の移植アセンブリ１０３の概略図である。例示的な移植アセンブリ１０３は、主移植片１３０が配置された第１のコア穴の周囲に設けられた４つの等間隔のコア穴及び／又は補助穴に固定された、一対の大移植片（又は、移植モジュール）１４１及び１４２、及び、別の一対の小移植片（又は、移植モジュール）１４３及び１４４を含む。各移植片１３０及び１４１〜１４４は、組み立てた時に、移植アセンブリ１０３の遠位部分が第１の関節表面の一部分を形成することができると共に、第１のコア穴の断面積よりもかなり大きい四ホイル支持面を形成するように配置される。また、各移植片１３０及び１４１〜１４４は、その遠位部分に上述と同一又は同様の治療層を含むこともできる。上述の移植アセンブリと同様であり、図１７Ａに示すような大小の移植片１４１〜１４４は、最初に移植され、次に、その後挿入した主移植片１３０の周囲表面に固定することもできる（図１７Ｂ参照）。代替的に、主移植片１３０を第１のコア穴内に位置決めし、大小の移植片１４１〜１４４を主移植片１３０の内側孔及び４つの等間隔の開口部を通して挿入し、続いて、第１の骨及び／又は主移植片１３０に固定することもできる。また、主移植片、大移植片、及び小移植片１３０及び１４１〜１４４の各々は、第１のコア穴を通して挿入された別個の連結器（図示せず）を通して固定され、移植アセンブリが連結器と各移植片１３０及び１４１〜１４４との間の連結力によりその構成を維持するようにすることができる。
【００５６】
図１７Ｃは、本発明による更に別の例示的移植アセンブリ１０４の斜視図である。図１７Ｂの実施形態と同様に、移植アセンブリ１０４は、主移植片１３０を含む。この実施形態では、４つの実質的に同一の補助移植片１４５が移植片１３０の周りに対称的に配置されている。個々の移植モジュールの各々の表面１３７に対する治療面は、一緒に組み立てられた時に、移植片１３０及び１４５が、半球又は切り欠き半球の表面に相当する移植アセンブリ１０４の全体的治療面を形成するような球状であることが好ましい。
【００５７】
図１７Ｄは、本発明による更に別の移植アセンブリ１０５の斜視図である。この実施形態では、移植アセンブリ１０５は、実質的に互いに同一であって並列に並んでアセンブリ１０５を形成する３つの楔形移植片（又は、移植モジュール）１４６を含む。好ましくは、中央楔体１４６ａは、側部が特定の輪郭となるように設計され、外側の楔体１４６ｂ及び１４６ｃは、互いに鏡像となるようにされる。
【００５８】
上述したように、全ての補助移植片１１０、１２０、及び、１４１〜１４６は、好ましくは、少なくとも１つの連結機構を含み、原位置で、互いに及び／又は主移植片と連結して移植アセンブリ１０１〜１０５を形成することができるようにされる。一般に、適切な連結機構を移植アセンブリに組み込む段階は、当業者が選択できる問題である。例えば、各対の隣接する移植片は、突起及び溝、舌及び溝（図１７Ｃに示すような）、及び、雌ねじ及び雄ねじ等のようなその間を機械的に連結することができる適合する機械的構造を有するように準備することができる。また、隣接する移植片も、ねじ、ラッチ、ラチェット、及び、他の従来の連結物品により連結することができる。代替的に、このような移植片は、磁力により連結することもできる。
【００５９】
補助移植片１１０、１２０、及び、１４１〜１４６は、互いに同様又は対称的な全体的形状及び大きさとすることができるが、その詳細な幾何学的構造及び／又は特徴は異なってもよい。例えば、補助移植片１１０、１２０、及び、１４１〜１４６は、実質的に同一の形状及び大きさとすることができるが、その治療層の輪郭は異なるものとし、治療する関節表面の非対称的な解剖学的輪郭を満たすようにすることができる。対称的補助移植片１１０、１２０、及び、１４１〜１４６が磁気アレーを含む場合には、関節骨の運動の範囲に合う特定の磁場を発生させるように準備することが好ましい。（ここに援用される現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）を参照することができる。）
【００６０】
用途、移植片、及び部位の種類によっては、移植片を安定化するのを助けるために髄内にステムが必要なこともある。本明細書で説明する例示的な肩の実施形態では、可撓性シャフトを備えた特別に改造した標準リーマを用い、上腕管を適切な寸法及び形状にリーミングする。適切に準備された上腕管を用いて、モジュラーステムを図１８及び図１９に示すように挿入することができる。モジュラーステム１５０は、残りの構成要素とは異なるように構築されてもよい最初及び最終構成要素を含む複数の同一ステム構成要素１５２で構成されることが好ましい。ステム構成要素は、コア移植モジュール１３０の背面側の開口部を通して挿入し、作成した管内に任意選択的な開口部１５４を通して落とすか、又は、移植片を配置する前に配置することもできる。個々の構成要素上に連結手段を配置することにより、個々の構成要素が互いに連結される。例えば、図１８及び図１９に示すように、各ステム構成要素には、先細ノーズ１５５及び先細オープンテール１５６を設けることができる。先細ノーズ及びオープンテールは、ノーズがわずかな締まり嵌めでテールに受け取られるように設計される。また、ステム構成要素１５２には、構成要素間に強力な引力を生成し、それらを互いに効果的に係止する内部磁石１５６を設けることができる。この目的に適する磁石は、ここに援用される現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）により詳細に説明されている。ステム構成要素を互いに固定する他の手段には、ねじ又はねじ切りステム構成要素、舌及び溝、及び、鍵連結等のような機械的連結が含まれる。
【００６１】
図１９（構成要素１３０の壁の一部分を除去して示す）に示すように、ステム１５０が完全に組み立てられ、更に放射線撮影で調べて位置を確認した後に、横行骨Ａから除去したコアを元に戻して骨穴を閉じる。ドリルガイドリトラクタが除去される。創傷の閉鎖及び止血の標準手順を完了すると、移植手順が完了する。
別の例示的な実施形態では、本発明の方法を用いて、非解剖学的完全股関節形成術を行うが、この術では、大腿骨頭を切除し、臼蓋窩を前処置し、経骨コア接近法により人工装具を移植する。図２０は、概略的に、本発明の経骨コア接近法により配置された本発明による大腿骨及び臼蓋窩移植片を図示している。この実施形態では、大転子の上を中心にして横方向切開を行う。肩置換実施形態に関して先に説明したように、骨に至るまで軟組織を切開した状態で、ドリルガイド２２を通して適切な大きさにした切削装置３０を挿入し、骨コアを除去する。この手順では全関節を置換するために、最初のコア穴は、関節表面に突き当たることができる。大腿骨を通るコアの大きさは、一般に、肩コアより大きく、平均直径は３０ミリメートルであり、典型的には２２ミリメートルから３５ミリメートルである。第１のコアを除去して後の再移植用に脇に置いた後、以下により詳細に説明するように、大腿骨頭を切除し、コア穴を通して除去する。好ましくは、大腿骨頭は、頚レベル（小転子のほぼ１５ミリメートル上方）で大腿骨頚の縦方向軸線と相対的に垂直に切除する。最後に、移植する臼蓋窩人工装具に対して適切な深さ及び直径まで臼蓋窩をリーミングする。
【００６２】
骨を適切に前処置した状態で、全股関節置換人工装具を移植することができる。図２０に図示するように、本発明の一実施形態による全股関節人工装具アセンブリ１８０は、大腿骨アセンブリ１８１及び臼蓋窩アセンブリ１９１を含む。臼蓋窩アセンブリ１９１の基部１９５（図２１及び図２２にも示す）は、ドリルガイド２２を通して挿入することが好ましい。ねじ山１９６又は他の突起物を設けて、基部１９５を骨に固定するのを容易にすることができる。追加的に、上述したように、ねじ、他の機械的固定要素、磁石、又は接着剤を設けることもできる。図２２に最もよく見られるように、凹形の臼蓋窩移植片モジュール１９２を挿入し、基部１９５のリップ１９４に並列に固定される。移植モジュール１９４の前に半球状カップ１９３を位置決めし、締まり嵌め又は圧力嵌めにより円筒形突起物１９８を移植モジュール１９２の円形溝１９７に連結し、これによって、臼蓋窩アセンブリ１９１を原位置で組み立てる。また、アセンブリのモジュールを相互に連結する他の方法を用いることもできる。臼蓋窩アセンブリ１９１を移植した後、大腿骨アセンブリ１８１の構成要素をヘッド１８３、ネック１８４、及び、コア移植モジュール１８２の順に挿入する。移植を容易にするために、ネック１８４及びコア移植モジュール１８２は、単一物品として作ることができ、挿入する前にヘッド１８３をそれに取り付けることができる。これらの構成要素は、当業技術では公知のように締まり嵌めにより互いに固定することができ、固定を強固にするために、ねじや磁石等の付加的な機械的要素を設けることができる。ステムは、上述したように、１個づつ挿入して原位置で組み立て、モジュラーステムアセンブリ１５０を形成する。必要であれば、移植片には、現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）に説明しているように磁石を用いることもでき、又は、セメントで定位置に固定することもできる。手順の最初で大腿骨から除去した骨コアＣの一部分を元に戻して骨コア穴を閉じることができる。
【００６３】
上述のように大腿骨頭を切除するために、本発明による引っ込めることが可能な軸線方向切削装置１６０（図２３）及び引っ込めることが可能な交差軸線方向切削装置１７０（図２４）を用いることができる。引っ込めることが可能な軸線方向切削装置１６０は、遠位端に水平方向スリット１６２を有する円筒形本体１６１を含む。円形切削要素１６３をシャフト１６４に連結し、次に、ガイド１６５の内部にこれを移動可能に保持する。シャフト１６４は、内部ガイド（図示せず）に沿って横方向に移動するように整え、これによって引っ込めた位置（切削要素１６３全体がスリット１６２内部に保持される）と、作動位置（切削要素１６３の目標とする部分がスリット１６２から突出する）との間で切削要素１６３を移動する。図には示していないが、動力伝達により、軸線方向切削装置１６０の長手方向軸線を中心とするシャフト１６４の振動又は回転運動は、長手方向軸線に垂直な軸線を中心とする切削要素１６３の別の振動又は回転運動に変換される。代替的に、動力変換ベルトを用いて、切削要素を振動又は回転させることもできる。交差軸線切削装置１７０は、遠位端に水平スリット１７２を形成する円筒形本体１７１を含む。円形切削要素１７３は、垂直に配置され、ガイド１７５中に移動可能に保持されたシャフト１７４に連結され、引っ込めた位置（切削要素１７３全体がスリット１７２内に保持される）と作動位置（切削要素１７３の目標とする部分がスリット１７２から突出する）との間で移動するようにされる。
【００６４】
大腿骨頭を切除するために、ドリルガイド２２及び予め切削した骨コア穴を通して、切削要素１７３を引っ込めた位置にした引っ込めることが可能な交差軸切削装置１７０を挿入する。交差切削装置１７０をコア穴内の大腿骨頭部分に位置決めした後、切削要素１７３を係合して作動位置に移動し、交差切削装置１７０の切削要素１７３を回転させて連続的に切削することにより、大腿骨頚の内面からその外面まで中空の大腿骨頚を切削することで、大腿骨から大腿骨頭部分を分離する。大腿骨頭を処理した後、切削要素１７３は引っ込めた位置に移動され、交差軸線切削装置１７０を第１のコア穴から引き戻し、切断して取り外した大腿骨頭（一般的には大きすぎて第１のコア穴から除去することができない）を関節に残す。次に、ドリルガイド２２及び第１のコア穴を通して、切削要素１６３を引っ込めた位置にした引っ込めることが可能な軸線切削装置１６０を挿入する。垂直切削装置１６０を処理した大腿骨頭内に位置決めした後、切削要素１６３を係合して作動位置に移動し、例えば、長手方向軸線に沿って大腿骨頭を切断し、コア穴を通して除去することができるほど面積が小さい複数の切断面にすることにより、大腿骨頭を複数の小さな部分に切断する。次に、軸線切削装置１６０を除去し、捕捉器具、鉗子、又はクランプにより大腿骨頭部分を取り出す。代替的に、最初に軸線切削装置を用いて数本の縦方向切断を行い、次に、交差軸線切削装置を用いることが好ましい場合がある。
【００６５】
本発明による方法及び装置は、一般に、少なくとも２つの主要骨を有するあらゆる関節に応用することができる。別の例には、以下に限定されるものではないが、肘、手首、指節、膝、及び、足首が含まれる。更に、本発明による経骨コア接近法は、３つ又はそれ以上の骨を含む関節に応用することもでき、この場合は、アクセスが困難な単一又は複数の骨を治療するために、１つ又はそれ以上のアクセスが容易な骨に複数の第１のコア穴又は補助穴を設ける。例えば、肘は、２つの別個の関節を含み、第１関節は上腕骨と橈骨の間にあり、第２関節は、上腕骨と尺骨の間にある。これらの関節のそれぞれの表面は個々の治療を受けるために、伸長した肘関節の長軸線に対して異なる角度で関節に入る複数のコア穴を必要とする可能性がある。別の例は、膝関節であり、これも膝蓋骨／大腿骨関節及び脛骨／大腿骨関節という２つの別個の関節を含む。膝蓋骨／大腿骨関節は、１つの区画から成り、脛骨／大腿骨関節は２つの区画から成る。本明細書による教示内容に基づき、当業者は、本発明による経骨コア接近法及び関連器具の利点を利用して、任意の適切な関節に対する適切な治療を考案することができる。
【００６６】
一般に、整形外科医は、本発明を用いて外傷性、不安定性、初期関節炎、末期関節炎、腫瘍、及び／又は、他の解剖学的異常の結果を含む実質的にあらゆる関節障害を治療することができる。また、骨折、軟骨損傷、及び／又は、他の構造的損傷に対する外傷の管理に本発明を用いることもできる。特に、本発明により、外科医は、関節を転位させることなく、また、多くの場合に関節包及び靭帯のような軟骨構造を関与させることもなく、負傷した関節構造を修復、置換、治療、操作、及び／又は、補強するために種々の関節にアクセスすることができる。また、本発明により、関節の骨に対する付加的な拘束物として又は新しい表面として働く移植片を挿入することで、外科医が関節に影響を及ぼす不安定性、初期関節炎、及び、末期関節炎を治療することが可能になる。
【００６７】
図２５は、本発明による別のモジュラー人工装具移植アセンブリの例示的な実施形態を示す。移植アセンブリは、リーミングされた上腕骨管に挿入する髄内ステム４０１を有する。図２５に示す移植アセンブリは、図１２Ａに示すような関節窩移植片と共に用いる場合には、特に、完全肩関節形成術に用いることができる。代替的に、人工装具アセンブリは、半関節形成術で肩甲骨の生来の関節窩と共に用いることもできる。ここに図示する上腕骨の人工装具移植アセンブリは、肩関節形成術に関する例示的な実施形態であることが認められるであろう。
【００６８】
図２５に示す上腕骨人工装具アセンブリは、モジュラーヘッド片２０５、本体３００、及び、モジュラー髄内ステム４０１で構成され、モジュラー髄内ステム４０１は、複数の相互に接続する拡張ステムモジュール４７０、近位ステムモジュール４８０、及び、丸い端部４５０を有することができる末端ステムモジュール４００で構成することができる。モジュラーヘッド片２０５は、キャップ片２００を取り囲んでキャップ片と共に定位置に固定する複数のカラーモジュール５００で構成される。キャップ片には、一様な関節表面の一部分である表面部分がある。同様に、複数のカラーモジュールの各々には、一様な関節支持面の表面の一部分である表面部がある。
【００６９】
髄内ステム、ヘッド片、及び本体を含むアセンブリのモジュラー及びサブモジュラー片は、それぞれ、第１の骨コア穴を通ることができる構成及び寸法にされ、部分的に骨コア穴内及び部分的に関節内で、又は、全部関節内で原位置で組み立てられる。各片のモジュール性により、関節に関節離断術を行うことを必要とせずに上腕骨移植片の組立てが可能になる。移植片を接合するための経骨コア接近法では、個々のモジュールの各々が第１の骨穴を通り、次に所定の部位で組み立てられることが必要であり、この性質のために、ヘッド片は、小さいサブモジュールで構成されることが必要である。従って、ヘッド片２０５の全関節表面は、キャップ片２００とキャップ片を取り囲む複数のカラーモジュール５００との間で分割される。複数のカラーモジュールの各カラーには、ヘッド片の一様な全関節表面の一部分である表面部がある。ヘッド片の全関節表面は凸面曲率を有する。好ましい曲率は、実質的に球表面の一部分により形成されたものである。しかし、他の丸い凸面形態も、関節表面湾曲として用いるのに適切である。
【００７０】
図２６Ａ〜図２６Ｊは、図２５の上腕骨移植片を原位置で組み立てる段階を連続的に図示したものである。前腕骨移植アセンブリを移植するための前処置として、本明細書に先に説明したように、移植のための経骨コア接近法を用いて種々の第１の骨穴及び第２の骨穴を生成することができる。上腕骨は、上述の経骨手順を利用する器具を用いて前処置する。全関節形成術を行う場合には、経骨手順を用いて図１２Ａに示すような関節窩アセンブリを最初に移植する。代替的に、生来の関節窩を相補的な関節支持面として機能させることもできる。
【００７１】
上述の前処置に続いて、図２５に示す上腕骨アセンブリを原位置で組み立てる。この組立て工程は、図２６Ａに示すキャップ片２００を第１の骨コア穴（図示せず）内に挿入することにより開始する。次に、図２６Ｂに示すように、順番に第１の骨コア穴を通して各カラーモジュール５００を挿入し、キャップステム２４０を有するキャップ片２００の周りに固定する。図２６Ｃに示すように、ヘッド片は、４つのカラーモジュール５００を含み、各カラーモジュールは、全カラーの１／４片を構成する。カラーモジュールは、関節表面の一部分である表面部を有しており、これをキャップ片２００の周りに取り付けて一様な全関節表面を有する上腕骨ヘッド片２０５を形成することができる。次に、図２６Ｄに示すように、第１の骨コア穴を通して本体３００を挿入し、アセンブリ本体内にキャップステムを挿入する。
【００７２】
次に、図２６Ｅに示すように、ステムの長手方向軸線を通ると共に丸い端部を通るガイドワイヤチャネル（図示せず）を有することができる末端ステムモジュール４００がガイドワイヤを覆って通される。末端ステムモジュールは、近位端に八角形のビット受容器を有する（図２９Ａに４１０で示す）。八角形のビットの端部に取り付けた可撓性シャフトを有するドリルを用いて、リーミングされた髄内（上腕骨）管の中に末端ステムを押し込む。回転運動により、ステムモジュールを管内に挿入することが容易になる。図２６Ｆに示すように、第１の端部及び第２の端部を有し、更にその長手方向軸線を通るガイドワイヤチャネル（図３０Ｃに４７５で示す）を有する拡張ステムモジュール４７０をガイドワイヤを覆って通し、末端ステムモジュールと同様のやり方で上腕骨内に回転させて押し込む。拡張ステムモジュールは、遠位の第２端部にねじ切りしたねじ（図３０Ａに４７４で示す）を備える。このねじ切りしたねじは、八角形受容器を超えて末端ステムモジュールの第１の近位端内の相補的なねじ切りチャネル（図３０Ｂに４７３で示す）内に受け取られ、更にモジュール内に受け取られる。図２６Ｇ〜図２６Ｈに見られるように、付加的な拡張ステムモジュール４７０を挿入し、ステムが目標とする長さになるまで髄内管内に回転させて押し込むことができる。
【００７３】
図２６Ｉに示すように、アセンブリ本体内に近位ステムモジュール４８０を挿入する。しかし、近位ステムモジュールは、髄内管内に手探りで誘導されるわけではなく、近位ステムモジュールには、ガイドワイヤチャネルは必要ない。近位ステムモジュールは、第２の遠位端にねじ切りねじを有し、このねじ切りねじは、最も近位の拡張ステムモジュールの第１端部の相補的なねじ切り穴内にねじ込まれる。本体３００は、本体内に挿入される近位ステムモジュールの一部にアクセスすることができる実質的に矩形の開放アクセスを有する。このアクセスにより、近位ステムモジュールの露出面の刻み目（図示せず）を捕捉する器具を用い、組み立てたステムを叩いてアセンブリ本体内に後退させることができる。また、このアクセスにより、六角レンチが本体を通過し、近位ステムモジュールのねじ切りチャネル（図３１Ｃに４８４で示す）内に受け取られたねじ２５０に係合することができ、このねじは、近位ステムモジュールに当接するキャップステムの端部に結合する。第１の骨穴にキャップ片を通過させる前に、ねじ２５０は、ねじを保持するためのねじ切りチャネルを有するキャップステムに予め挿入される。六角レンチを用いてねじを反時計回りに回すことにより、ねじは近位ステムモジュール内に戻され、これによって組み立てたステムを本体、４つのカラーモジュール、及びキャップ片に機械的に固定する。付加的に安定性及び固定を強化するために、本体のアクセス穴３１０及び３１１を通して、本体３００及びカラーモジュール５００内に２つのねじを入れることができる。これらのねじを締めると、４つのカラーモジュール５００、５０１、５０２、及び、５０３が、本体とキャップ片との間にきつく挟まれる。任意選択的な段階として、図２６Ｉに示すように、アクセス開口部にカバー片５３０をスナップ式に被せ、移植後に人工装具アセンブリを一層安定させて固定させるために継ぎ目のない表面外形とすることができる。
【００７４】
図２７Ａ〜図２７Ｄには、関節支持面２１０、キャップステム２４０、上部キャップ部分２２０、キャップネック２３０、及び、キャップステム内に収容されたねじ２５０を有するキャップ片２００の更に詳細な図を示す。キャップステムは、関節表面の下のキャップ片の底面に位置決めされる。ねじ２５０は、図２６Ｉに示すように反時計回りに回転させ、近位ステムモジュール及びその間の本体を取り付けることができる。再び図２７Ａ〜図２７Ｄを参照すると、一様な関節表面の一部分を有する上部キャップ部分２２０は、生体適合性材料、例えば、チタン又はクロム・コバルト合金のような金属、ジルコニウム、又はセラミックスで作ることができる。底面キャップステム２４０は、列記した材料のうちの１つ、又は他の生体適合性材料で作ることができる。
【００７５】
図２８Ａ〜図２８Ｈは、アセンブリ本体の詳細な図を示す。特に、図２８Ｂは、本体３００と、図２８Ｃ〜図２８Ｄに示すようにねじ切り穴３４０及び３４１を通してねじを挿入することができる２つのアクセス穴３１０及び３１１とを示す。ねじを締めると、図２６Ｂに示すように、本体がカラーモジュール５００に取り付けられる。図２８Ｃに示すように、本体３００は、位置調節突起３３０及び３３１も備え、これらは、カラーモジュールの２つの相補的穴内に挿入される。図２８Ｇは、図２８Ｆの線Ａ−Ａでの断面を示す。図２８Ｇ〜図２８Ｆに示すように、本体の挿入穴３６０は、組み立てたステムの近位ステムモジュールを受け取ることができる。丸い隅部３２０を有する実質的に矩形のアクセス２３０により、図２７Ｄに示すキャップステムねじ２５０にアクセスすることができ、それによって、ねじ２５０を反時計回りに回転することで近位ステムモジュールを本体及びキャップステムに締め付け、キャップ片と本体との間にある複数のカラーモジュールをきつく挟むことができる。
【００７６】
図２９Ａ〜図２９Ｅは、円筒形壁４２０、丸い端部片４５０、及び、八角形ビット受容器４１０、及び、更に内部にねじ切り穴４４０を備えた末端ステムモジュール４００を詳細に示す。末端ステムモジュールを髄内管に挿入する間、八角形のビットで終端する長い可撓性シャフトを有するドリルを用いて八角形受容器に係合させ、髄内管内に末端ステムモジュールを回転させて押し込む。回転運動により、末端ステムモジュールを髄内管に挿入することが容易になる。
【００７７】
例示的な実施形態として八角形受容器及び相補的ビットを示すが、推進受容器の他の構成を用いることもできる。例えば、三角、四角、又はそれ以上の多角形の受容器をその相補的なビットと共に用いることができる。末端ステムモジュールのねじ切り穴４４０は、図３０Ａに示す拡張ステムモジュール４７４の端部のねじ切りねじを受け入れる。図２９Ｄ及び図２９Ｅを参照すると、ガイドワイヤチャネル４３０が末端ステムモジュールの軸を占有し、丸い端部片４５０上の穴４６０が出口となる。例示的な実施形態とは無関係に、末端ステムモジュールの近位端から遠位端まで貫通して縦方向に延びるどのようなガイドワイヤチャネルも、ガイドワイヤチャネルとして機能することができる。
【００７８】
図３０Ａ〜図３０Ｄは、円筒形壁４７１を有する拡張ステムモジュール４７０を示す詳細な図である。末端ステムモジュールのように、拡張ステムモジュールもまた、近位の第１端部に八角形受容器４７２を有する。八角形受容器４７２を用い、受容器４７２に嵌る八角形ビットで終端する長い可撓性シャフトを有するドリルにより、末端ステムモジュールを髄内管内に回転可能に押し込む。ここでもまた、受容器を押し込む他の構成を用いることもできる。受容器を越えた、拡張ステムモジュールの更に内部の第１端部には、ねじ切り穴４７３がある。第２の遠位端には、斜端４７７を有する相補的なねじ切りねじ４７４があり、この面取りにより、ねじ切りねじは、別のステム拡張モジュールの相補的ねじ切り穴４７３又は図２９Ａに示すような末端ステムの相補的なねじ切り穴の中に容易に挿入される。図３０Ｃ〜図３０Ｄに示すように、第２の遠位端に出口穴４７６を有するガイドワイヤチャネル４６５がある。末端ステムモジュールの近位端から遠位端まで貫通して縦方向に延びるいかなるガイドワイヤチャネルもガイドワイヤチャネルとして機能することを認めることができる。
【００７９】
図３１Ａ〜図３１Ｄは、円筒形壁４８１及び平坦な端部４８２を有する近位ステムモジュール４８０を詳細に示す図である。近位ステムモジュールの遠位端には、取り付け構成要素であるねじ切りねじ４８５があり、これを用いて、ねじ切り穴である相補的取り付け構成要素を有する拡張ステムモジュールに、近位ステムモジュールを取り付けることができる。近位ステムモジュールには、近位端に丸い縁部４８３があり、本体への挿入を容易にしている。更に、近位ステムモジュールは、近位ステムモジュールの表面に第１の開口部４８７及び第２の開口部を有するねじ切りチャネル４８４を有する。このチャネルは、近位ステムモジュールの長手方向軸線に対して角度が付けられ、近位ステムモジュールを通して切削されている。六角レンチのようなドライバを開口部４８７を通して挿入し、キャップステム内のねじに係合させ、ねじがチャネル開口部４８６に入るまで反時計回りにねじを回転させることができる。これにより、近位ステムモジュールが、図２６Ｉに示すように、本体、カラーモジュール、及びキャップ片に締め付けられる。拡張ステムモジュール及び末端ステムモジュールと異なり、近位ステムモジュールには、その軸線を通って延びるガイドワイヤチャネルがない。
【００８０】
図２９〜図３１は、ステムモジュールの一端にあるねじ切りねじである第１の取り付け構成要素と、別のステムモジュールの一端にあるねじ切り穴である相補的な取り付け構成要素とを有するステムモジュールを図示しているが、取り付け構成要素及び相補的取り付け構成要素を含む他の形態の取り付け手段を用いることもできる。このような取り付け手段の１つは、ステムモジュールの一端にある突起であり、これは、２つのステムモジュールを互いに締まり嵌めの形で固定することができるように、別のステムモジュールの一端上の相補的な凹みに嵌ることができる。
【００８１】
図３２Ａ〜図３２Ｅは、丸いリップ５１１、１／４円筒形壁５０３で囲まれた平坦な上面５０６、左カラー壁５０１、右カラー壁５０２、及び、キャップステムの回りに嵌る内側１／４円筒形表面５０９を備えた、関節表面５１０を有するカラーモジュール５００の詳細な図を与える。左カラー壁、右カラー壁は、それぞれ、別のカラーモジュールの壁に接触する第１の接触面、第２の接触面である。全てのカラーモジュールがキャップ片の回りに位置合わせされて配置されると、各カラーモジュールの平坦な上面５０６及び壁５０３が組み合わされて上部のキャップ部分が入る凹みが形成され、このように入ると実質的に継ぎ目のない一様な関節表面が形成される。底面側では、カラー片は、外側１／４円筒形表面５０４及び平坦な底表面５１３を有する。また、カラー片の底面側には、平坦な１／４円のリム表面５１２がある。ここに示す実施形態では、４つのカラーモジュールがキャップ片の周りに完全に嵌って完全な関節ヘッド片が組み立てられ、一様な全関節表面がもたらされる。カラーモジュールの大きさ、従って、その数は、小さな第１の骨穴を通過する個々のカラーモジュールの物理的制約によって判断される。第１の骨穴の直径を比較的大きく作る場合には、最低２つのカラーモジュールで十分であろう。しかし、骨穴の直径を小さくするためには、カラーモジュールの数は、好ましくは、少なくとも３つであり、更に好ましくは、約４つ又は５つである。
【００８２】
カラーモジュールを別のカラーモジュールに、また、カラーモジュールをキャップステムに位置合わせして取り付ける手段は、カラーモジュールの接触面に磁石を置くことのほか、ダブテール及び相補的溝を用いて部品を連結させる手段を含む種々の機械的取り付け手段を含む。例えば、図３２Ａ及び図３２Ｃ〜図３２Ｅに示すカラーモジュールでは、磁石５０７が左接触壁５０１及び右接触壁５０２の表面に配置される。磁石５０７は、隣接するカラーモジュールの壁間に引力をもたらすと共にモジュールが互いに適切な方向に保持されるように、適切な極を有するように方向付けすることができる。
【００８３】
ねじ切り穴５０８は、上面５０６及び底面５１３により形成された壁を貫通して延びる。この穴により、ねじは、カラーモジュールを本体３００に固定することができる。図２６Ｉに示すように、例示的な実施形態の４つのカラーモジュールのうちの２つのカラーモジュール５００及び５０３は、ねじ切り穴５０８を有する。しかし、他の２つのカラーモジュール５０１及び５０２は、ねじ切りのない位置調節穴を底面５１３の同じ位置に有するが、これらの位置調節穴は、カラーモジュールの表面５１３及び５０６により形成された壁を貫通するまでには至らない。これらの後者のカラーモジュールは、本体の背面にある位置調節突起３３０及び３３１をカラーモジュールに位置する相補的な穴内に挿入することにより、図２８に示す本体に誘導するか又は位置合わせすることができる。
【００８４】
カラー片は、超高密度プラスチック、セラミックス、又は、チタン、クロムコバルト、又はジルコニウムのような金属などの生体適合性材料から選択された、キャップ片と同じか又は異なる材料で作ることができる。ヘッド片を本体に取り付ける方法の１つは、本体のねじ切りチャネルを通ってカラーモジュールの少なくとも１つのねじ切り穴まで至る少なくとも１つのねじを用いることにより達成される。
図３３Ａ〜図３３Ｃは、カバー片５３０の図である。カバー片の前面５３１は、湾曲しているが隅部の丸い実質的に矩形の外形を有する。図２６Ｉに示すように、カバー片は、本体のアクセス穴内の定位置にスナップ式に嵌め込まれる。カバー片の前面は、本体表面と一致するように表面に僅かな曲率を有する。
【００８５】
本発明による上腕骨移植アセンブリの他の変形には、関節表面でないステム又は本体にきめのある外部表面を設けることが含まれ、このきめのある表面は、周囲環境への固定を促進する。ステム及び本体要素は、付加的なねじ山、フィン、スロット、又は溝のような付加的外側突起を有して固定又は骨の内方成長を容易にすることができる。
置換関節ヘッドの代替の例示的実施形態は、図３４Ａ〜図３４Ｄに示すように、本体に溝又は切り取り部を有する。ここで、本体５３５は、関節表面全体の一部分である表面部５３７を有する。図３５Ａ〜図３５Ｃに示すように、関節表面全体の一部分を有するカラーモジュール５４０は、図３４Ａ〜図３４Ｄに示すように、溝５３６に嵌るダブテール５４１で本体に取り付けることができる。キャップ片が無いために、本体及びカラーモジュールは、一緒にモジュラーヘッド片の中に一体的に嵌まり、一様な全関節表面を形成する。一様な関節表面は凸面であり、球面の一部分により実質的に形成される曲率を有することが好ましい。本体の更に別の変形は、図３６に示すように本体を取り囲むねじ山を有することを含み、このねじ山が、アセンブリ本体周囲への取り付け手段を提供する。
図３７は、図３４に示す本体の別の代替実施形態を示しており、溝５５０とステム５６０を挿入するための部分とを示している。しかし、この代替実施形態は、骨成長材料をケージ内に配置して骨がケージ内に成長するのを促進し、本体を外部環境に固定するのを助けることができるように、本体下部部分にケージを含む。
【００８６】
上述のモジュラー人工装具アセンブリは、特に肩関節移植片として用いることを意図した例示的な実施形態であることが認められるであろう。更に、上述のモジュラーアセンブリは、置換関節の移植に対する経骨コア接近法と共に用いるのに特に適することが更に認められるであろう。各モジュールは、第１の骨コア穴を通って挿入される構成及び寸法にすることができる。しかし、２つのモジュールが取り付けられた時、モジュールの組合せ体は、大きすぎてこの組合せ体を分解せずには第１の骨コア穴から引き抜かれないような少なくとも１つの寸法を有する。更に、本発明による上述の人工装具アセンブリの特定の実施形態は、経骨外科移植法と共に用いることのみに限定されないことが認められるであろう。
本発明の更に別の代替実施形態によれば、手指又は足指関節人工装具を経骨コア接近法を用いて移植することもできる。説明目的のために、ここに論じる例では指関節移植のことを説明するが、人工装具アセンブリ及び方法は、足指関節移植にも等しく応用することができる。
【００８７】
図３８は、移植のための経骨コア接近法を用いる指関節人工装具アセンブリの例示的な実施形態の斜視図を示す。骨は、本発明による移植された人工装具アセンブリを明らかにするために、透視図として図３８〜図４０に概略的に図示されている。図３８は、ほぼ９０°近い角度で曲げられた人工装具アセンブリを示す。指関節人工装具アセンブリは、第１の骨１３２０及び第２の骨１３００という２つの指節骨内に移植したところを図示している。関節ヘッドモジュール１２３０は、関節表面１２３１が露出するように第１の骨１３２０の頭部に置かれる。この例示的な実施形態では、モジュール１２３０を受け入れるように、骨１３２０内に形成されたシートは断面を見ると実質的にＵ字形であるが、シートの実際の形状は、ヘッドモジュールの関節表面が、基部モジュールの関節表面に適切に係合し、２つの関節表面間の係合が外れる可能性を最小にし、関節の軟組織構造を確実に保存するように構成されることなどを考慮して様々とすることができる。
【００８８】
図３９及び図４０では、指関節は、約９０°曲げられている。ここでもまた、関節ヘッドモジュール１２３０が第１の骨１３２０の頭部内に置かれた様子を図示している。第１の骨１３２０は、中手骨又は指節骨とすることができる。第２の骨１３００は、（近位指節間骨又は遠位指節間骨の）指節骨とすることができる。
関節基部モジュール１２２０は、凹面の関節表面１２２１と、「モールス」テーパ結合部のような取付具１２２２とを有することが好ましい。任意選択的な髄内ロッド１２１０を固定するのに、取付具１２２２が用いられる。凹面の関節表面１２２１は、球の一部分により実質的に形成することができ、代替的には、実質的に非均等な長軸及び短軸を有する楕円体の一部分により形成することもできる。楕円体湾曲を選択する場合には、楕円体長軸は、第１の骨が回転する平面と同一平面にあるように位置合わせすべきである。
【００８９】
関節ヘッドモジュール１２３０は、任意選択的な髄内ロッド１２４０をヘッドモジュールに固定するために、凸面関節表面１２３１と、ここでもまた「モールス」テーパ結合のような取付具１２３２とを有する。関節表面１２３１の曲率は、球面の一部分により実質的に形成することができるが、他の凸面曲率を用いることもできる。ここに図示するように、関節表面１２３１は、関節ヘッドのコア材料とは異なる材料とすることができ、又は、ヘッドを全体的に１つの材料で作ることもできる。コア材料は、セラミックス、超高分子量ポリマー、又は、チタン、ジルコニウム、又はクロムコバルトのような移植可能金属で作ることができる。関節表面１２３１は、同じ材料で作ることができ、又は、上述の生体適合性の移植可能材料から選択した異なる材料から作ることもできる。
【００９０】
本発明によれば、移植法には、経骨コア接近法を用いることが好ましい。外科的移植を始めるために、自然の指関節は、第１指節骨及び第２指節骨が相対的に約９０°の角度に曲がるように向けられる。第１の骨は、中手骨（指節骨）又は（近位指節間の）指節骨のいずれかである。伸筋フードに近接する皮膚を通して切開が行われる。切開部を広げた後、伸筋フードを分割し、正中線を通って伸筋腱を分割する。
【００９１】
分割したフード又は伸筋腱間にガイドピン（図示せず）を配置し、次に、第１の骨の頭部を通り、第２の骨の基部内にまでドリル穿孔する。その位置が確認される。図４１Ａに示すように、ガイドピンを超え、第１の骨頭を通り、第２の骨の関節表面を通って案内穴１３５０をドリル穿孔し、穴１３５６を生成する。移植片を受け取って安定させるのに適する形状にするために、付加的な切削又はドリル穿孔段階を行い、関節頭の上部を除去することができる。穴１３５５は、図４１Ｂ及び図４１Ｃに示すように、例えば、第１の骨の頭部に断面で見て実質的にＵ字形に形作ることができる。このＵ字形の切り欠き部分は、人工装具モジュールを経骨的に移植するアクセスとして用いられる第１の骨穴である。モジュールを移植するためには、この第１の骨穴を生成して第１の骨の髄内管にアクセスすることができ、穴１３５６を通して第２の骨の髄内管にもアクセスすることができる。従って、完全手指人工装具を移植するためには、基本的には１つの経骨骨穴１３５５が必要であるのみである。また、Ｕ字形の穴１３５５を形成する側面１３５８を形成することにより、腱のような組織を自然に骨に取り付けられたままとすることができる。
【００９２】
上述の第１の骨穴を準備した後、指関節人工装具アセンブリを移植することができる。図４０に示すように、ここに示す任意選択的な第２のロッドモジュール１２１０を第１の骨穴又は開口部を通して挿入し、更に、第２の骨１３００の髄内管内に挿入することもできる。基部関節モジュール１２２０は、第１の骨穴を通して挿入し、第２のロッドモジュール１２１０の挿入端１２１２上に軽く当てることができる。関節基部モジュールは、挿入端１２１２を受け取り、形状摩擦嵌めにより基部関節モジュールを第２のロッドモジュールに固定する相補的な取り付け受容器１２２２を有することができる。取り付け受容器１２２２が前部開口部から穴の背部まで僅かに先細の輪郭を有するために、この摩擦嵌めを得ることができる。また、挿入端も同様に先細であるが、取り付け受容器１２２２より僅かに大きくすることができる。すなわち、摩擦嵌めを得ることができる。次に、第１の骨１３２０の髄内管内に、第１のロッドモジュール１２４０を挿入することができる。取り付け受容器１２３２を有する関節ヘッドモジュール１２３０は、第１のロッドモジュールの挿入端１２４１上に軽く当てることができる。
【００９３】
代替的に、第２の髄内ロッドモジュール１２１０は、第１の骨コア穴を通し、第２の骨の髄内管内に挿入することができる。次に、第１のロッドモジュールを第１の骨コア穴を通し、第１の骨の髄内管内に挿入することができる。関節基部モジュールは、第２のロッドモジュールに取り付け、続いて関節ヘッドモジュールを第１のロッドに取り付けることができる。この代替的な移植手順では、関節基部が存在せず、従って、第１の骨の髄内管へのアクセスを阻止しないために、第１のロッドモジュールを第１の骨の髄内管内に入れるための空間が幾分大きくなる。このように指関節人工装具の移植を終えると、伸筋腱及びフードをその本来の位置に再接近させ、入り口の皮膚切開を閉鎖する。
【００９４】
更に別の代替形態では、第１のロッドモジュール又は第２のロッドモジュールを省略し、或いは、第１のロッドモジュールおよび第２のロッドモジュールの両方を省略する。ロッドを用いない場合は、本発明による移植方法は、骨の長さ方向を横断し、更に第２の指節骨の関節表面を通って第１の指節骨の関節頭に穴を形成する段階と、第１の骨穴を形成する第１の骨の関節頭の一部分を除去する段階と、凹面関節表面を有する基部関節モジュールを第２の骨の端部上に移植する段階と、凸面関節表面を有する関節ヘッドモジュールを第１の骨の端部上に移植する段階とを含むことができる。基部及びヘッドモジュールは、それらの関節表面に係合するように構成されて配置される。
【００９５】
本発明による例示的な指関節人工装具アセンブリに経骨移植手順を用いると、２つの隣接する指節骨を連結する側副靱帯及び関節包が保存され、また、人工装具を移植した後も関節の正常な機能が保持されるので、関節結合の間、２つの指節骨を位置合わせした状態に保持する。本発明によるモジュラー指関節アセンブリは、指関節の不安定性を生じやすい切開を必要とする典型的な指関節移植手順を超える顕著な機能的利点を提供する。
【００９６】
指関節人工装具の更に別の実施形態では、現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）に開示されている磁気アレーが、指関節人工装具の凸面及び凹面関節表面の僅かに下方又はその内部に配置され、２つの関節表面間の位置合わせを制御及び維持することができる。本明細書にその全内容がここに援用される米国特許出願シリアル番号第０９／５９４，３５６号（‘３５６号出願）に開示しているように、種々の磁気アレー構成を用いることができる。その出願に開示されているように、磁気アレーは、凸面及び凹面関節表面内に封入され、２つの関節表面を位置合わせして保持する働きをする複合磁場を生成するように構成することができる。特に、図４２Ａ又は図４２Ｂに示すような好ましい磁気アレー配置を用いることができる。一例として、磁気アレーは、２つの関節表面が位置合わせした時に協働して正味の引力を生じる複合磁場を生成するように構成することができる。しかし、同時に、複合磁場は、関節表面間の横方向変位に抵抗するために凸面関節表面の周囲に反発力の区域をもたらす。ヘッド及び基部関節表面に磁気アレーを用いると、関節表面の形状を純粋な凹面又は純粋な凸面から外すことを可能にすることができる。
【００９７】
更に別の例として、図４２Ａに示すように、複数の磁石１３３１を凸面関節表面の周囲に配置して複合磁場アレーを形成することができる。代替的に、図４２Ｂに示すように、中心を切り取った単体磁石１３３２を用いることもできる。このアレーはまた、基部モジュール１２２０の凹面関節表面内の中心に位置決めされた磁石１２３５を含むこともできる。磁石は、関節表面と同一平面上又はほぼ同一平面上に配置することができ、また、身体環境から磁石を保護するために薄い生体適合性材料で表面コーティングすることもできる。
本発明の種々の実施形態をその詳細説明と共に説明したが、上述の内容は単に説明のためのものであり、特許請求の範囲により規定された本発明の範囲を制限しないように意図されていることが理解されるものとする。他の同等な実施形態、態様、利点、及び、変更は、特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】例示的な関節の関節骨及び周囲の解剖学的構造の概略図である。
【図２−１】図２−１において、図２Ａ〜図２Kは、本発明による例示的な経骨コア接近法により治療した関節骨の概略図である。
【図２−２】図２−２において、図２K〜図２Ｒは、本発明による例示的な経骨コア接近法により治療した関節骨の概略図である。
【図３】本発明により肩関節を治療するための経骨コア接近法の最初の段階及び例示的な器具の概略断面図である。
【図４Ａ】本発明による例示的なガイドアセンブリの図である。
【図４Ｂ】本発明による例示的なガイドアセンブリの図である。
【図４Ｃ】本発明による例示的なガイドアセンブリの図である。
【図５】本発明によるコア切削段階及びそのための例示的な器具を示す概略断面図である。
【図６】本発明による例示的なコア・カッタの断面図である。
【図７】本発明による軟骨穴空け段階及びそのための例示的な器具を示す概略断面図である。
【図８】本発明による例示的な軟骨穴空け装置の断面図である。
【図９Ａ】本発明による例示的な止血鉗子の斜視図である。
【図９Ｂ】本発明による例示的な止血鉗子の斜視図である。
【図１０】本発明による骨リーミング段階及びそのための例示的な器具を示す概略断面図である。
【図１１】本発明による例示的な関節窩人工装具を移植する段階を示す概略断面図である。
【図１２Ａ】図１１に示すような例示的な関節窩移植片の側面図である。
【図１２Ｂ】本発明によるリーマの断面図である。
【図１２Ｃ】本発明による伸長可能なリーマの斜視図である。
【図１３Ａ】本発明により第１の骨に例示的な補助穴を設ける段階及びそのための例示的な器具を示す概略断面図である。
【図１３Ｂ】本発明により第１の骨に例示的な補助穴を設ける段階及びそのための例示的な器具を示す概略断面図である。
【図１４Ａ】本発明による図１３Ａ及び１３Ｂに示すような補助穴を設けるのに適する例示的な角度付きリーマの断面図である。
【図１４Ｂ】本発明による図１３Ａ及び１３Ｂに示すような補助穴を設けるのに適する例示的な角度付きリーマの断面図である。
【図１５】本発明による移植片を挿入する段階及びそのための例示的な器具を示す概略図である。
【図１６】本発明による移植片を挿入する段階及びそのための例示的な器具を示す概略図である。
【図１７Ａ】本発明による関節表面再建移植片の一実施形態の側面図である。
【図１７Ｂ】本発明による関節表面再建移植アセンブリの別の実施形態の斜視図である。
【図１７Ｃ】本発明による関節表面再建移植アセンブリの別の実施形態の斜視図である。
【図１７Ｄ】本発明による関節表面再建移植アセンブリの別の実施形態の斜視図である。
【図１８】本発明による髄内管及びその管内の例示的なモジュラーステムの構成要素を示す概略断面図である。
【図１９】本発明の例示的な実施形態による肩関節置換のための図１８の移植アセンブリを示す概略断面図である。
【図２０】本発明により移植される時の完全股関節人工装具の実施形態を示す概略断面図である。
【図２１】本発明の実施形態による寛骨臼移植片の斜視図である。
【図２２】図２１に示す寛骨臼移植片の断面斜視図である。
【図２３】本発明による軸線方向に引っ込めることが可能な切削装置の斜視図である。
【図２４】本発明の別の実施形態による交差軸線方向に引っ込めることが可能な切削装置の斜視図である。
【図２５】モジュラー人工装具アセンブリの側面図である。
【図２６Ａ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｂ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｃ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｄ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｅ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｆ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｇ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｈ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｉ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２６Ｊ】図２５の人工装具アセンブリを組み立てる段階の連続図の１つを示す図である。
【図２７Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の例示的実施形態によるモジュラー人工装具移植アセンブリのキャップ片の斜視図である。
【図２７Ｂ】図２７Ａのキャップの底面図である。
【図２７Ｃ】図２７Ａのキャップの側面図である。
【図２７Ｄ】キャップステムの埋め込みねじを示す、図２７Ａのキャップの別の斜視図である。
【図２８Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の例示的実施形態によるモジュラー移植アセンブリの本体の斜視図である。
【図２８Ｂ】図２８Ａに示す本体の平面図である。
【図２８Ｃ】本体の背面を示す、図２８Ａに示すような本体の別の斜視図である。
【図２８Ｄ】図２８Ａに示すような本体の前面図である。
【図２８Ｅ】図２８Ａに示すような本体の側面図である。
【図２８Ｆ】図２８Ａに示すような本体の背面図である。
【図２８Ｇ】図２８Ｆの線Ａ−Ａで取った本体の断面図である。
【図２８Ｈ】図２８Ａの本体の底面図である。
【図２９Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の例示的実施形態によるモジュラー移植アセンブリの構成要素である、丸い端部を有する末端ステムモジュールの遠位セグメントの斜視図である。
【図２９Ｂ】図２９Ａの末端ステムモジュールの平面図である。
【図２９Ｃ】図２９Ａの末端ステムモジュールの側面図である。
【図２９Ｄ】図２９Ｃの線Ａ−Ａで取った末端ステムモジュールの断面側面図である。
【図２９Ｅ】ガイドワイヤを受け取ることができる丸い端部の穴を示す、図２９Ａの末端ステムモジュールの別の斜視図である。
【図３０Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の例示的な実施形態によるモジュラー移植アセンブリの構成要素である拡張ステムモジュールの斜視図である。
【図３０Ｂ】図３０Ａの拡張ステムモジュールの平面図である。
【図３０Ｃ】図３０Ｂの線Ａ−Ａで取った拡張ステムモジュールの側面断面図である。
【図３０Ｄ】拡張ステムモジュールの底部を示す、図３０Ａの拡張ステムモジュールの別の斜視図である。
【図３０Ｅ】図３０Ａの拡張ステムモジュールの平面図である。
【図３１Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の例示的実施形態によるモジュラー上腕骨移植アセンブリの構成要素である近位ステムモジュールの斜視図である。
【図３１Ｂ】図３１Ａの近位ステムモジュールの側面図である。
【図３１Ｃ】図３１Ｂの線Ａ−Ａで取った近位ステムモジュールの断面図である。
【図３１Ｄ】図３１Ｂの側面図に対して縦の軸線に関して９０度回転させた近位ステムモジュールの別の斜視図である。
【図３２Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の例示的実施形態によるモジュラー移植アセンブリの構成要素であるカラーモジュールの斜視図である。
【図３２Ｂ】図３２Ａのカラーモジュールの平面図である。
【図３２Ｃ】図３２Ａのカラーモジュールの別の斜視図である。
【図３２Ｄ】図３２Ａに図示したカラーモジュールの左側面図である。
【図３２Ｅ】図３２Ａのカラーモジュールの底部を示す別の斜視図である。
【図３３Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の例示的実施形態によるモジュラー移植アセンブリの構成要素であるカバー片の斜視図である。
【図３３Ｂ】図３３Ａのカバー片の平面図である。
【図３３Ｃ】図３３Ａのカバー片の側面図である。
【図３４Ａ】経骨コア接近移植法を用いた肩関節又は股関節置換のための本発明の別の例示的実施形態によるモジュラー移植アセンブリの構成要素であり、ダブテールを受け取るための溝を有する本体の別の実施形態の斜視図である。
【図３４Ｂ】図３４Ａの本体の平面図である。
【図３４Ｃ】図３４Ａの本体の関節表面を示す本体の別の斜視図である。
【図３４Ｄ】図３４Ａの本体の側面図である。
【図３５Ａ】図３４Ａ〜Ｄに示す本体の実施形態に取り付けるためのダブテールを備えるように構成されたカラーモジュールの別の実施形態の斜視図である。
【図３５Ｂ】図３５Ａのカラーモジュールの関節表面を示す平面図である。
【図３５Ｃ】図３５Ａのカラーモジュールの側面図である。
【図３６】本体を取り囲むねじ切りねじを有する図３４Ａ〜Ｄの本体の別の実施形態を示す図である。
【図３７】ケージ構造を有する本体の別の実施形態を示す図である。
【図３８】約９０°で曲げられ、隣接する第１及び第２指節骨内に移植されたモジュラー指関節人工装具の概略斜視図である。
【図３９】図２５に示す人工装具及び骨の平面図である。
【図４０】骨を仮想線で示す、図２５に示す人工装具及び骨の側面図である。
【図４１Ａ】第１の骨の関節頭を通り、第２の骨の関節表面を通ってドリル穿孔された案内穴を示す２つの隣接する指節骨の斜視図である。
【図４１Ｂ】新しい関節頭モジュールが嵌め込まれた第１の骨の骨頭にあるＵ字形の第１の骨穴の最終的な構成を示す指節骨の斜視図である。
【図４１Ｃ】Ｕ字形の第１の骨穴を更に示す第１の骨の別の斜視図である。
【図４２Ａ】関節頭モジュール及び関節基部モジュールでの例示的な第１及び第２磁気アレーを示す磁気アレー構成の斜視図である。
【図４２Ｂ】関節頭の中央を切り取った外側の一体成形の磁石と中央に配置された磁石とを示す、第１磁気アレーの代替の例示的な構成の斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
１Ａ  関節表面
１Ｂ  関節表面
２    滑膜
３    関節包
４    靭帯
５    滑液包
６    腱
７    筋肉
８Ａ  非関節表面
８Ｂ  非関節表面
Ａ    第１の骨
Ｂ    第２の骨
【図１】
2004522537.tif 000003
【図２−１】
2004522537.tif 000004
【図２−２】
2004522537.tif 000005
【図６】
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【国際公開パンフレット】
2004522537.tif 000007
2004522537.tif 000008
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
2004522537.tif 000105
2004522537.tif 000106