(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面および外面を有し且つ第１の多孔質構造を含むカップ形本体と、
締結具が前記カップ形本体を通って延在することを可能とすることができるように前記内面から前記外面まで延在する複数の孔と、
締結具が前記複数の孔の各々を通って延在するのを防止するために前記複数の孔の各々の中に配置されたプラグであって、プラグの各々が第２の多孔質構造を含む、プラグと、
前記複数の孔のうちの１つに各プラグを接続する複数の横材と、
を備える、寛骨臼シェルであって、
前記第１および第２の多孔質構造は第１の材料で構成されており、
各横材が、前記カップ形本体および前記プラグを隣接して画定する第２の材料で構成されており、
前記第２の材料が、前記第１および第２の多孔質構造を覆い且つ前記複数の横材を画定する層を含み、
前記複数の横材の各々が靭帯を備える、寛骨臼シェル。
【請求項２】
前記第１の材料が、前記カップ形本体の前記外面および前記内面を画定する、請求項１に記載の寛骨臼シェル。
【請求項３】
前記複数の横材の靭帯の各々が、前記カップ形本体と前記複数のプラグとを接続する脆弱なストラットを含む、請求項１または２に記載の寛骨臼シェル。
【請求項４】
前記第１の材料が炭素発泡体を含み、
前記第２の材料がタンタルを含む、
請求項１に記載の寛骨臼シェル。
【請求項５】
前記第２の材料が化学蒸着層を含む、請求項４に記載の寛骨臼シェル。
【請求項６】
前記カップ形本体および前記複数のプラグが第１の気孔密度の前記第１の材料を有し、
前記複数の横材が、前記第１の気孔密度よりも低い第２の気孔密度の前記第２の材料を有する、請求項１に記載の寛骨臼シェル。
【請求項７】
前記カップ形本体が前記内面と前記外面との間で多孔質材料から製造されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の寛骨臼シェル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は、全体が参照により本明細書に組込まれている、２０１６年１２月１２日出願の米国仮特許出願第６２／４３２，９４８号に対する優先権の利益を主張するものである。
【０００２】
本明細書は概して、非限定的に、整形外科用インプラント装置および整形外科用インプラント装置の製造方法に関する。より詳細には、本開示は、非限定的に、例えば特定の患者用にインプラントの締結場所をカスタマイズする目的などのために、インプラントの手術中における修正を可能にする特徴を有するインプラントに関する。
【背景技術】
【０００３】
天然関節、例えば股関節または肩関節は、さまざまな病因に起因して変性変化を受ける可能性がある。これらの変性変化がある程度進行して不可逆的になった時点で、最終的には天然関節をプロテーゼ関節と交換することが必要となり得る。例えば、股関節プロテーゼの移植が望ましいものとなった場合、天然大腿骨の頭部をまず切除することができ、次に、股関節プロテーゼを受入れるためのホスト大腿骨の膸内管の内部にキャビティを創出することができる。股関節プロテーゼは、ホスト大腿骨の内部に股関節プロテーゼをセメント接着すること、または内部に股関節プロテーゼが密に嵌合されホスト大腿骨により支持される衝撃法を使用することによって、ホスト大腿骨内部に挿入され支持され得る。寛骨臼も修復の必要がある場合、関節軟骨の全てのまたは大部分の残余物を寛骨臼から全体的に除去し、股関節プロテーゼの頭部または球を収容することになる寛骨臼プロテーゼを寛骨臼に固定することができる。寛骨臼プロテーゼは、セメント、ネジ、または他の適切な固定手段を用いて、寛骨臼に固定され得る。
【０００４】
寛骨臼プロテーゼは寛骨臼シェルコンポーネントおよびポリマーシェルライナを含むことができる。寛骨臼シェルコンポーネントは、寛骨臼シェルを骨にしっかり固定するために、固定ネジを用いて安定化され得る。寛骨臼シェルコンポーネントは、平滑な内側凹面と、粗い外側凸面と、固定ネジを収容するためこれらを貫通する複数の孔またはポートとを含むことができる。固定ネジは、患者の生体構造の幾何形状および生態に応じて、全ての孔またはいくつかの孔のみの中に設置され得る。ポリマーシェルライナは、平滑な内側凹面に接して据え付けられ、股関節プロテーゼの頭部のためのベアリング表面として作用し得る。
【０００５】
股関節プロテーゼが負荷を受けるにつれて、寛骨臼シェルコンポーネントとポリマーシェルライナとの間にマイクロモーションが発生し、潜在的には摩耗破片がシェルコンポーネントとシェルライナとの間に形成される結果となる場合がある。シェルコンポーネント内の孔のいくつかは、固定ネジを収容しない可能性があるため、摩耗破片がこれらの開放した孔内を通過してシェルコンポーネントから外に出る場合がある。
【０００６】
寛骨臼プロテーゼインプラントについては、Ｚａｒ−ｎｏｗｓｋｉらに対する米国特許第４，９５５，３２５号、Ｓｃｈｒｙｖｅｒらに対する米国特許第５，３１０，４０８号およびＳｅｄｅｒｈｏｌｍに対する米国特許第５，７８２，９２９号、Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎらに対する米国特許第５，９２５，０７７号、およびＢｒｅｉｎｅｓｓｅｒらに対する米国特許出願公開第２０１０／００５７２１７号中に記載されている。
【発明の概要】
【０００７】
当該発明人らは、なかでも、解決すべき課題には、寛骨臼シェルの表面積を増大させて骨内部成長を促進し、摩耗破片の移動を防止し、かつ骨セメントがシェルから流出するのを防ぐため、寛骨臼シェルまたは他の整形外科用コンポーネント内の締結具孔またはポートを塞ぎたいという希望が含まれ得る、ということを認識した。当該発明人らは同様に、寛骨臼シェル内のポートの数および場所を修正するための寛骨臼シェルプラグの調整上の容易さを増大させる必要性が存在するということも認識した。当該発明人らは、これらの課題およびニーズが、特に多孔質材料から製造された寛骨臼シェルにあてはまるということを認識した。例えば、改良寛骨臼シェルは、ほぼ全面的にＴｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（商標）などの多孔質材料から製造可能である。開放孔は、シェル内への骨成長を促進しないシェルコンポーネント内の空隙をもたらす。
【０００８】
従来の寛骨臼シェルは、例えば締結具ポート内のネジ部の使用などの機械的な締結用手段を用いて締結具ポートに取付けられるプラグを含むことができる。これらのコンポーネントは典型的には、外科医が、使用されていない複数のポート内に締結具を用いてプラグを設置すること、または使用予定の複数のポートから締結具を用いてプラグを除去することを必要とし、これらはいずれも、外科的処置の時間を延長させる可能性、および外科医が手際のよい処置を行なうことを必要とする可能性がある。他の寛骨臼シェルは、外科医によってシェルからバラバラにされ得る現場焼結型プラグを含んでいた。他の例は、Ｓｅｄｅｒｈｏｌｍに対する米国特許第５，７８２，９２９号中で開示されている。しかしながら、これらのコンポーネントには、焼結プロセスに起因して、シェルを製作し得る材料に関する制限がある。例えば、中実焼結プラグは、プラグを焼結させる必要のある中実金属部分で作製されている寛骨臼シェルの場合にのみ使用可能である。Ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（商標）などの多孔質金属材料などの多孔質材料中にプラグを焼結させると、結果として、プラグとシェル間の接着は不充分なものとなる。
【０００９】
当該主題は、寛骨臼シェルなどのシェルと一体的に作製できる脆弱なプラグを提供することにより、プロテーゼコンポーネント内の孔へのプラグの挿入および除去に結びつけられるさまざまな問題に対する解決法を提供する一助となり得る。プラグは、シェルを構成する同じ材料の延長部分であり得る。プラグは、シェルと同じ多孔質材料で作製され得る。プラグは、プロテーゼコンポーネントの製造中に形成されるプラグとシェルを接続する横材を介して取付け可能である。横材は、プラグが充分な強度で所定の場所に保持されることを可能にし得るが、時間のかかるプロセス無しでプラグの除去を可能にするべく容易に破断され得る。プラグは、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスを用いて靭帯を含む横材を製作することにより、所定の場所に接着され得る。さらに、シェルおよびプラグは、シェルおよびプラグを製造するプロセスの間に、所望の多孔質およびストラットを含む横材を組込むことのできる高速製造プロセスを介して、作製され得る。
【００１０】
一実施例では、当該主題は、カップ形本体、このカップ形本体内の複数の孔、プラグおよび複数の横材を含むことができる寛骨臼シェルを提供することなどによって、この課題に対する解決法を提供する一助となり得る。カップ形本体は、内面および外面を有することができる。複数の孔は、締結具がカップ形本体を通って延在することを可能にすることができるように内面から外面まで延在することができる。プラグは、締結具が複数の孔の各々を貫通して延在するのを防止するために複数の孔の各々の中に配置され得る。複数の横材は、複数の孔のうちの１つに各プラグを接続することができる。各横材は、カップ形本体およびプラグを隣接して画定する材料で構成され得る。
【００１１】
別の実施例では、整形外科用インプラントは、構造体、プラグおよび脆弱な接続部を含むことができる。構造体は、第１の表面と、第１の表面とは反対側の第２の表面と、第１の表面から第２の表面まで延在する貫通ボアとを含み、貫通ボアはボア表面を有する。構造体は、多孔質材料で形成され得る。プラグは貫通ボア内に配置され得る。脆弱な接続部は、ボア表面とプラグを連結することができる。
【００１２】
さらに別の実施例において、整形外科用インプラントの製造方法は、ポートを有する多孔質構造体を製作するステップと、ポート内に位置付けするためのプラグを製作するステップと、プラグを構造体に接続するためのポート内の複数の脆弱な横材を製作するステップとを含むことができる。
【００１３】
この概要は、当該特許出願の主題の概要を提供するように意図されたものである。本発明の排他的または網羅的説明を提供することは意図されていない。詳細な説明は、当該特許出願についてのさらなる情報を提供する目的で内含されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】寛骨臼シェルコンポーネントおよび大腿骨コンポーネントを有する例示的なプロテーゼインプラントシステムを含む、股関節および周囲の生体構造の部分断面図である。
【図２】寛骨臼シェルおよびプロテーゼライナを示す、図１の寛骨臼コンポーネントの斜視図である。
【図３】脆弱なプラグを有する締結部ポートと、脆弱なプラグを有しない締結具ポートとを有する寛骨臼シェルを示す、骨盤の寛骨臼内に移植された図２の寛骨臼コンポーネントの概略図である。
【図４Ａ】化学蒸着プロセスにより製作された脆弱なプラグを有する締結具ポートを有する多孔質シェル構造を含む図１〜３の寛骨臼シェルの一実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】化学蒸着プロセス中に作製されたフィルムコーティング靭帯を含む、図４Ａの脆弱なプラグの概略横断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａおよび図４Ｂの多孔質シェル構造および脆弱なプラグの多孔質材料を画定する、フィルムコーティングされた靭帯の概略横断面図である。
【図５Ａ】積層造形プロセスにより製作された脆弱なプラグを有する締結具ポートを有する多孔質シェル構造を含む、図１〜３の寛骨臼シェルの一実施形態の概略図である。
【図５Ｂ】異なる気孔密度を有する部分を有する多孔質材料を示す、図５Ａの寛骨臼シェルの概略横断面図である。
【図５Ｃ】脆弱なストラット、除去ソケットおよびネジ部を示す、図５Ｂの脆弱なプラグの概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、寛骨臼シェルコンポーネント１２および大腿骨コンポーネント１４を有する例示的プロテーゼインプラントシステム１０を含む、股関節および周囲の生体構造の部分断面図である。股関節は骨盤Ｐおよび大腿骨Ｆを含むことができる。寛骨臼コンポーネント１２は寛骨臼シェル１６およびプロテーゼライナ１８を含むことができる。大腿骨コンポーネント１４はストラット２０および頭部２２を含むことができる。本開示は、股関節に関連して書かれているものの、肩などの他の関節用のプロテーゼコンポーネントを本開示の教示を用いて作製することが可能である。例えば、本開示の教示は、関節窩などの寛骨臼のそばにある他の解剖学的特徴部に適用可能である。
【００１６】
寛骨臼コンポーネント１２は、骨盤Ｐの前処理された寛骨臼Ａの内部に収容され得る。前処理された寛骨臼をリーマ仕上げして、不健全な骨を除去し、寛骨臼シェル１６およびプロテーゼライナ１８のための空間を提供することができる。他の実施例において、寛骨臼Ａは、前処理されないか、または他の骨除去方法および工具を用いて前処理される。大腿骨コンポーネント１４は、大腿骨Ｆの前処理された管２４の内部に位置付けされ得る。例えば大腿骨Ｆを切除して頭部２２を収容し、その後リーマ仕上げしてストラット２０を収容することができる。大腿骨コンポーネント１４の頭部２２は、寛骨臼コンポーネント１２と係合するように位置付けされ得る。詳細には、頭部２２は、プロテーゼライナ１８の内部で関節接合するように構成され得る。こうして、寛骨臼コンポーネント１２および大腿骨コンポーネント１４は、天然のまたは解剖学的股関節の構造および動作を再現することができる。
【００１７】
図２は、寛骨臼シェル１６およびプロテーゼライナ１８を示す、図１の寛骨臼コンポーネント１２の斜視図である。寛骨臼シェル１６は、外面２６と、内面２８と、リム３０と、プラグ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆおよび３２Ｇとを含むことができる。プロテーゼライナ１８はカップ３４およびリム３６を含むことができる。
【００１８】
図示された実施形態において、寛骨臼シェル１６の外面２６は、実質的に半球形であり得るが、内面２６の形状は異なっていてもよい。同様に、内面２８は、寛骨臼コンポーネント１２の材料の多孔質性に起因する製造公差および変動を除いて、寛骨臼コンポーネント１２の厚みがおおよそ均一となるように、実質的に半球形であり得る。しかしながら、他の実施形態においては、寛骨臼シェルは、例えば、特定の患者の生体構造の三次元モデルまたは画像の鏡像となるように表面を構成することなどによって、特定の患者に適合された内面および外面を有することができる。
【００１９】
寛骨臼ライナ１８のカップ３４は、寛骨臼シェル１６の内面２８と噛合するように構成され得る外面３８を含むことができる。カップ３４の内面（図示せず）は、頭部２２（図１）を収容する凹部を含むように成形可能である。実施例において、外面３８と、凹部を含む内面とは、実質的に半球形であり、寛骨臼シェル１６の一致する赤道部域および極領域を有する。他の実施例においては、カップ３４および寛骨臼シェル１６は、半球よりも小さいかまたは大きい球体の部分を含む。カップ３４は、寛骨臼シェル１６と頭部２２との間に緩衝表面またはベアリング表面を提供する。カップ３４は、例えば実質的に剛性でありながらなお頭部２２の可撓性および滑動を可能にする、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＷＭＰＥ）などの生体適合性材料で構成され得る。リム３６は、寛骨臼シェル１６内へのカップ３４の挿入を容易にし且つプロテーゼライナ１８を適切に方向付けるような大きさ及び形状を有することができる。リム３６の内面（図示せず）も頭部２２を保持するように構成され得る。外面３８は、寛骨臼カップシェル１６の内面２８との係合を容易にするための溝４０を含むことができる。外面３８は、骨セメントを用いて寛骨臼シェル１６に取付けられ得る。プラグ３２Ａ〜３２Ｇは、除去されていない場合に寛骨臼シェル１６からの骨セメントの漏出を防止することができる。カップ３４の内面は、頭部２２の滑動を容易にするために、平滑であり得る。
【００２０】
外面２６および内面２８は、一体鋳造の塊（mono-block mass）若しくは一枚岩の塊（monolithic mass）または材料の一部の対向する面であり得る。さまざまな実施例において、外面２６および内面２８は、他の理由のなかでも、寛骨臼Ａからの骨内部成長を促進するという目的のために、多孔質材料から製造可能である。プラグ３２Ａ〜３２Ｇは、外面２６および内面２８の材料に一体的にまたは本来的（natively）に含まれ得る。以下でより詳細に論述するように、プラグ３２Ａ〜３２Ｇは、寛骨臼シェル１６とは別個に製造され得、寛骨臼シェル１６およびプラグ３Ａ〜３Ｇの少なくとも一部を形成する材料と共に所定の場所に接着され得るか、あるいは寛骨臼シェル１６と同時に製作可能である。リム３０は、外面２６および内面２８を形成する構造に対して追加される別個の部品またはコンポーネントであり得、または、外面２６および内面２８の材料に一体的にまたは本来的に含まれ得る。
【００２１】
プラグ３２Ａ〜３２Ｇを形成する材料は、寛骨臼シェル１６を形成する材料の他の部分によって外面２６と内面２８との間で寛骨臼シェル１６の他の部分を形成する材料に連結され得る。実施例において、プラグ３２Ａ〜３２Ｇは、靭帯（ligament）、ストラット（strut）、ロッド、ピン、ウェビング（webbing）などの形態をとり得る横材を介して寛骨臼シェル１６の他の部分に接続される。横材は、手術中に外科医により、手によって、または手動操作式パンチ若しくは電動手工具などの工具によって容易に破断可能であるように脆弱なものとして作製され得る。横材はさまざまな形状および断面積を有することができる。プラグ３２Ａ〜３２Ｇの各々を寛骨臼シェルの残りの部分、例えば各プラグが取付けられるそれぞれのポートに対して接続する横材を全て破断するのに必要とされる力の総計は、外科医が手作業でまたは手動工具若しくは動力工具を用いて加えることのできる力より低いものであり得る。したがって、外科医は、図３に示されているように、特定の患者の寛骨臼Ａ（図１）の生体構造を評価した後、寛骨臼シェル１６からどのプラグ３２Ａ〜３２Ｇを除去すべきかを手術中に決定することができる。
【００２２】
図３は、脆弱なプラグ３２Ａ、３２Ｂおよび３２Ｃと、締結具４２Ａ、４２Ｂおよび４２Ｃと、締結具ポート４４とを含む寛骨臼シェル１６を示す骨盤Ｐの寛骨臼Ａ内に移植された図２の寛骨臼コンポーネント１２の概略図である。脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｃは、図２に示されているように、上述の横材を介して最初に位置付けされた通りに寛骨臼シェル１６に取付けられた状態にとどまることができる。締結具ポート４４は、脆弱なプラグ３２Ｇ（図２）が靭帯の破断を介して寛骨臼シェル１６から除去された後、寛骨臼シェル１６を貫通する開口部を含むことができる。締結具４２Ａ、４２Ｂおよび４２Ｃは、横材が破断されて、脆弱なプラグ３２Ｄ〜３２Ｆ（図２）が除去された後、締結具ポート４４と同様に、締結具ポートを通して挿入されるハードウェアを含むことができる。
【００２３】
図３は、締結具を収容するための締結具ポートを形成する目的で、外科医が寛骨臼シェル１６から脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｇの１つ以上を選択的に除去できることを示している。外科医は、骨盤Ｐの解剖学的特徴と脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｇの場所とを比較した後、脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｇの選択されたサブセット（または所望される場合には全ての脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｇ）を手術中に除去することができる。寛骨臼Ａを形成する骨構造が弱いかまたは不完全である場所においては、脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｇのサブセットを所定の場所に残すことができる。骨構造が強いかまたは健全である場所では、寛骨臼Ａに寛骨臼シェル１６をしっかり固定するべく締結具を収容するためのポートを生成する目的で、脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｂの異なるサブセットを除去することができる。寛骨臼シェル１６を所定の場所に保持するのに所望される締結具の数および締結具の場所、そして対応するどの脆弱なプラグを除去できるかの決定は、外科医の裁量に委ねることができる。締結具４２Ａ〜４２Ｃなどの締結具は、ネジ式締結具またはネジなどの当該技術分野で知られている通りの任意の好適な締結具を含むことができる。以下で論述する通り、締結具ポート４４などの締結具ポートは、締結具の頭部と噛合し、締結具のネジ部を収容するように成形可能である。
【００２４】
脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｇは、各プラグを所定の場所に保持する横材の破断により、手術中に除去されるように構成され得る。例えば、脆弱なプラグ３２Ａ〜３２Ｇは、自分の手または適切な工具を用いて外科医によって打ち抜かれまたは捩り取られ得る。骨内部成長を促進するために多孔質であり、手術中に破断され得る脆弱な横材を含むように成形されうるさまざまな材料で寛骨臼シェル１６を作製することができる。実施例において、寛骨臼シェル１６は、図４Ａ〜図４Ｃに関連して論述されているように、タンタル金属などのコーティング材料またはフィルム材料で作製された靭帯を含むように、化学蒸着プロセスによって作製可能である。他の実施例では、寛骨臼シェル１６は、図５Ａおよび図５Ｂに関連して論述されるように、チタン金属などのベース材料またはコア材料で作製されたストラットを含むように、高速製造プロセスを用いて作製可能である。
【００２５】
図４Ａは、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスにより製作された脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｄを有する締結具ポート５２Ａ〜５２Ｌを有する多孔質シェル構造５０を含む、図１〜図３の寛骨臼シェル１６の一実施形態の概略図である。さらに、脆弱なプラグ５４Ｅ〜５４Ｌ（例示せず）を、それぞれ締結具ポート５２Ｅ〜５２Ｌ内に具備することができるが、締結具ポート５２Ｅ〜５２Ｌをより明確に示すため例示されてはいない。
【００２６】
図４Ｂは、化学蒸着プロセス中に作製されたフィルムコーティング靭帯５６を用いて締結具ポート５２Ｄの内部に保持されている図４Ａの脆弱なプラグ５４Ｄの概略横断面図である。脆弱なプラグ５４Ｄは側壁５８を含むことができ、締結具ポート５２Ｄは側壁６０を含むことができる。多孔質構造５０および脆弱なプラグ５４Ｄは、開放空間６４を形成するために相互接続された靭帯６２を有することができる。
【００２７】
図４Ｃは、図４Ｂの靭帯６２の１つの断面図である。各靭帯６２は、タンタル、ニオブ、またはその各々の合金などの金属の薄いフィルム６８によって覆われた炭素コア６６により形成されている。靭帯５６は、ＣＶＤプロセス中に薄いフィルム６８の材料で作製可能である。図４Ａ、４Ｂおよび４Ｃは、同時に論述される。
【００２８】
図４Ｂは、寛骨臼シェル１６の特徴をより容易に視覚化するため、原寸に比例して描かれていない。例えば、脆弱なプラグ５４Ｄの側壁５８と締結具ポート５２Ｄの側壁６０の間の距離は、靭帯５６の視覚化を可能にするために誇張されている。さらに、靭帯５６の数は、実際に使用できる数に比べて少ない。同様に、靭帯５６の密度は、実際にはより大きいものであり得る。さらに、靭帯６２の密度は、実際にはより大きいものであり得る。
【００２９】
寛骨臼シェル１６の多孔質シェル構造５０は、骨内部成長を促進し且つ生体適合性を有する好適な材料、例えば多孔質金属、または例えば５５％、６５％または７５％といった低い多孔度および８０％、８５％または９０％といった高い多孔度を有する多孔質タンタルで形成され得る。多孔度の高いタンタル材料の一例は、一般にインディアナ州ワルシャウのジンマーバイオメット社から入手可能なＴｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（登録商標）Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙを用いて製作される。Ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（登録商標）は、ジンマーバイオメット社の商標である。このような材料は、全ての目的のために開示全体が参照により本明細書に明示的に組込まれているＫａｐｌａｎに対する米国特許第５，２８２，８６１号の中で詳細に開示されている手法で、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスによって、タンタルなどの生体適合性金属が浸潤されコーティングされている網状ガラス状炭素発泡体基材から形成されていてよい。タンタルに加えて、ニオブのような他の金属、またはタンタルおよびニオブの相互の合金若しくは他の金属との合金も同様に使用できる。
【００３０】
図４Ｂは、寛骨臼シェル１６用の材料として使用可能なオープンセルタンタル構造を含む脆弱なプラグ５４Ｄおよび多孔質シェル構造５０を示す。オープンセル金属構造は、ＣＶＤによって堆積されたフィルムを有するタンタル金属フィルムと炭素基材との組合せを用いて製造可能であり、この組合せは、靭帯６２を相互接続させて開放空間６４を形成することにおいて骨を厳密に模倣する。例えば炭素コア６６および薄いフィルム６８など、材料および製造プロセスの両方において利用可能な変数を用いて、骨に対する所与の代用用途のための靭帯６２および靭帯５６における多数の特性（例えば強度、剛性、密度、重量）を同時に最適化することが可能である。プラグ５４Ｄはオープンセルタンタル構造の形態で多孔質であるものとして示されているが、他の実施例では、本明細書中で説明されている多孔質シェル構造と共に中実プラグが使用可能である。
【００３１】
概して、多孔質タンタル構造は多数の靭帯６２を含み、多数の靭帯６２はこれらの間に開放空間６４を画定し、各靭帯６２は概して、例えばタンタルなどの金属の薄いフィルム６８によって覆われた炭素コア６６を含む。靭帯６２間の開放空間６４は、行き止まりの無い連続チャネルのマトリクスを形成し、このため、多孔質タンタル構造を通した海綿骨の成長が阻害されることはない。多孔質タンタルは、最高７５％〜８５％以上の空隙空間を内部に含むことができる。したがって、多孔質タンタルは、実質的に均一で組成が一貫した軽量且つ堅固な多孔質構造であり、天然の海綿骨の構造と酷似しており、これにより、海綿骨が成長するマトリクスを提供して、寛骨臼コンポーネント１２を骨に固定することができる。
【００３２】
多孔質タンタル構造は、特定の用途のために構造を選択的に調整すべく、さまざまな密度で作製可能である。詳細には、上記で組込まれている米国特許第５，２８２，８６１中に論述されているように、多孔質タンタルは、事実上任意の所望の多孔度および細孔サイズで製造可能であり、したがって、骨内部成長および無機化のための改良されたマトリクスを提供すべく、周囲の天然骨に適合され得る。さらに、多孔質タンタルの密度は、図５Ａ〜５Ｃに関連してさらに論述されるように、寛骨臼シェル１６にさまざまな特徴を提供するべく多孔質シェル構造５０および脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌの内部で変動する密度を有するようにされてもよい。
【００３３】
図４Ｂを参照すると、脆弱なプラグ５４Ｄを多孔質シェル構造６０に接着するために使用される化学蒸着プロセスを介して靭帯５６を形成することができる。脆弱なプラグ５４Ｄおよび多孔質シェル構造５０は、上記で組込まれている米国特許第５，２８２，８６１号中に記載のように、別個のまたは第１のＣＶＤプロセスを介して製作することができる。多孔質シェル構造５０は、ポート５２Ａ〜５２Ｌが開放している状態で製造され得、脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌは別個に製造可能である。その後、脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌをポート５２Ａ〜５２Ｌ内に挿入することができ、フィルム６８の材料から靭帯５６を製作するために追加のまたは第２のＣＶＤプロセスを行なうことができる。このようなプロセスでは、脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌの炭素コア６６および多孔質シェル構造５０を薄いフィルム６８で２回コーティングする。
【００３４】
代替的には、最初に脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌの形状を形成するために炭素コア６６の材料だけを使用することができ、脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌをポート５２Ａ〜５２Ｌ内に挿入することができ、靭帯５６を同時に製作しながら脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌの炭素コア材料および多孔質シェル構造５０を同時にコーティングするために単一のＣＶＤプロセスを使用することができる。
【００３５】
こうして、締結具ポート５２Ｄ内に脆弱なプラグ５４Ｄを容易に保持するために、靭帯５６を製作することができる。各靭帯５６は、寛骨臼コンポーネント１２の設置および使用に耐えられるよう、充分な強度、例えば充分な密度または充分な厚みのいずれかを有するように構成され得る。さらに、靭帯５６の合計数および密度を、締結具ポート５２Ｄと脆弱なプラグ５４Ｄとの間の接着強度を制御するように変動させることができる。靭帯５６は、例えば寛骨臼Ａ（図３）内への挿入などのために寛骨臼シェル１６が設置工具による衝撃を受ける間、脆弱なプラグ５４Ｄを所定の場所に保持するように構成され得る。靭帯５６はさらに、外科医が脆弱なプラグ５４Ｄを保持する靭帯５６を破断して脆弱なプラグ５４Ｄを多孔質シェル構造５０から除去できるように構成され得る。例えば、靭帯５６は、脆弱なプラグ５４Ｄが回転力を受けた場合に進路を変えるように構成され得る。脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌは、除去のための脆弱なプラグ５４Ａ〜５４Ｌの打ち抜きまたは捩りを容易にするための工具を収容するためのボアまたはソケット、例えば六角ソケットを含むように構成され得る。
【００３６】
本明細書中で説明されているものなどの除去可能なプラグとベース構造との間に脆弱な結合を提供する靭帯などを含む多孔質構造を有するプロテーゼコンポーネントは、任意の数の好適な３次元多孔質構造によって提供され得、これらの構造は、後で熱分解されるポリマ材料、金属、金属合金、セラミックを非限定的に含むさまざまな材料の１つ以上を用いて形成可能である。いくつかの事例において、高多孔質３次元構造は、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）または直接金属レーザ焼結のような他の付加製造タイプのプロセスを用いて製造される。一実施例において、３次元多孔質物品は、一度に一層ずつ堆積されるレーザ溶融可能な粉末、例えばポリマ材料粉末または単一成分金属粉末から層状に製作される。粉末は、物品の断面に対応する粉末層の部分に向けられたレーザエネルギの適用により、溶融、再融解または焼結される。各層内での粉末の溶融後、追加の粉末層が堆積され、３次元物品が完成するまで先に載置された層の部分を溶融するために、溶融済み部分または側方層が溶融している状態で、さらなる溶融ステップが実施される。一部の実施形態においては、レーザが、粉末床の表面上で、物品の３Ｄデジタル記述、例えばＣＡＤファイルまたはスキャンデータから生成された断面をスキャンすることによって、粉末状材料を選択的に溶融させる。いくつかの事例では、ネットシェイプの構造物およびニアネットシェイプの構造物が浸潤されてコーティングされる。
【００３７】
このような技術を用いて、複雑な幾何形状を創出することができる。いくつかの事例では、骨および／または軟組織と接触するために、３次元多孔質構造が極めて好適であり、この点において、３次元多孔質構造は、例えば天然の海綿骨または他の骨構造を近似するマトリクスを提供するべく構造と周囲の身体構造との間の固定（すなわちオッセオインテグレーション）を増強するために、組織が経時的に多孔質構造内へ成長することを可能とすることによって、骨の代用品としておよび細胞および組織受容性材料として有用であり得る。この点において、３次元多孔質構造またはその任意の領域を、事実上任意の所望される密度、多孔度、細孔形状および細孔サイズ（例えば細孔径）で製造することが可能である。したがって、このような構造は等方性または異方性であり得る。このような構造は、１つ以上のコーティング材料を用いて浸潤およびコーティングされ得る。１つ以上の生体適合性金属でコーティングされる場合、タンタル、チタン、チタン合金、コバルトクロム、コバルトクロムモリブデン、タンタル、タンタル合金、ニオブ、またはタンタルとニオブの相互の合金または他の金属との合金など、本明細書中に開示されたもののうちのいずれかを含み、任意の好適な金属を使用することができる。例示的には、全体的として実質的に均一の多孔度、密度、細孔形状および／または空隙（細孔）サイズを有するように、または構造内部で変動させられる細孔形状、細孔サイズ、多孔度、および／または密度のうちの少なくとも１つを含むように、３次元多孔質構造を製造してよい。例えば、浸潤およびコーティングすべき３次元多孔質構造は、構造の異なる領域、層および表面で異なる細孔形状、細孔サイズおよび／または多孔度を有していてよい。本開示の一部の実施形態によると、浸潤およびコーティングすべき３次元多孔質構造の領域は、５５％、６５％または７５％といった低い多孔度、または８０％、８５％または９０％といった高い多孔度、あるいは以上の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内の多孔度を有していてよい。一部の実施形態においては、非多孔質または本質的に非多孔質のベース基材が基礎を提供し、この基礎の上で、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）または他の付加製造タイプのプロセスを用いて３次元多孔質構造が構築されて溶融される。このような基材は、チタン、チタン合金、コバルトクロム、コバルトクロムモリブデン、タンタルまたはタンタル合金などのさまざまな生体適合性金属の１つ以上を組み込むことができる。
【００３８】
さまざまな実施形態において、寛骨臼シェル１６は、さまざまな高速製造プロセスと適合性する材料から製造され得る。例えば、寛骨臼シェル１６は、図５Ａ〜５Ｃに関連して論述される通り、レーザ加工金属粉末から製造可能である。
【００３９】
図５Ａは、付加製造プロセスにより製作された脆弱なストラット７４Ａ〜７４Ｉを有する締結具ポート７２Ａ〜７２Ｉを有する多孔質シェル構造７０を含む、図１〜３の寛骨臼シェル１６の一実施形態の概略図である。図５Ｂは、シェル構造７０の多孔質材料と、異なる気孔密度を有する部分を有する脆弱なプラグ７４Ｅとを示す、図５Ａの寛骨臼シェル１６の概略断面図である。図５Ｃは、脆弱なストラット７６、除去アパーチャ７８Ｅおよびネジ部８０を示す、図５Ｂの脆弱なプラグ７４Ｅの概略断面図である。締結具ポート７２Ｅは、側壁８２を含むことができ、脆弱なプラグ７４Ｅは側壁８４を含むことができる。多孔質シェル構造７０は、寛骨臼シェル１６の多孔質材料を保護し且つ寛骨臼シェル１６の縁部に平滑な仕上げを提供するために半球形状の縁部に取付けられたリム８６を有することができる。図５Ｃは、図４Ｂに関連して論述されているように、原寸に比例して描かれていない。図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃは、同時に論述される。
【００４０】
多孔質シェル構造７０、脆弱なプラグ７４Ｅおよびストラット７６は、図４Ａ〜４Ｃの多孔質シェル構造５０、脆弱なプラグ５４Ｄおよび靭帯５６と同様の態様で動作するように構成され得る。具体的には、脆弱なプラグ７４Ｅは、外科医が手術中にストラット７６を破断することによって寛骨臼シェル１６から除去され得るような形で、ストラット７６を用いて多孔質シェル構造７０に取付けられるように構成され得る。しかしながら、多孔質シェル構造７０、脆弱なプラグ７４Ｅおよびストラット７６の材料を異なる形で配設することも可能である。多孔質シェル構造７０、脆弱なプラグ７４Ｅおよびストラット７６は、寛骨臼シェル１６が全体を通して均一な組成または製造上の差異に応じてほぼ均一な組成を有するように、同じ材料の連続体で作製され得る。プラグ５４Ｄは、離間されたチタン構造の形態で多孔質であるように示されているが、他の実施例中において、本明細書中に記載の多孔質シェル構造と共に中実プラグを使用することも可能である。
【００４１】
実施例中、多孔質シェル構造７０、脆弱なプラグ７４Ｅおよびストラット７６の材料は、高速製造プロセスを用いて製造されるチタンを含むことができる。実施例中、高速製造プロセスは、粉末堆積プロセスなどの付加製造プロセスを含むことができる。このようなプロセスにおいては、粉末チタンの非常に薄い層（例えば、粉末チタンの粒子数個分のレベルの厚みしかない層）を増分的に載置することができる。各増分において、粉末チタンの選択的部分を凝固させて、寛骨臼シェル１６の一部を形成することができる。例えば、寛骨臼シェル１６を形成する粉末チタン層の部分を選択的に溶融させるために、レーザを使用することができる。その後、部分的に凝固した先行層の上に新しいチタン粉末粒子層を載置することができ、追加の凝固プロセスを行なうことができる。一方の端部からもう一方の端部まで寛骨臼シェル１６が構築されるまで、これらのステップを反復することができる。３Ｄ印刷プロセスなどの他のタイプの高速製造プロセスを用いて、寛骨臼シェルを製造することも可能である。
【００４２】
高速製造プロセスは、多孔質シェル構造７０、脆弱なプラグ７４Ｅおよびストラット７６中に所望のレベルの多孔度を直接含めるために使用可能である。同様にして、本明細書中に記載されているように、脆弱なプラグ７４Ｅを手術中に除去するための外科医による破断を可能にしながら、寛骨臼シェル１６の移植および手術に耐えるのに充分な接着強度を生成するために、ストラット７６に任意の所望される形状、サイズ、数並びに凝集体の強度および密度をもたせることができる。
【００４３】
実施例中、多孔質シェル構造７０、脆弱なプラグ７４Ｅおよびストラット７６の材料の密度は、寛骨臼シェル１６全体を通して均一であり得る。さらに、実施例中、材料の局部密度は、多孔質シェル構造７０および脆弱なプラグ７４Ｅ内に特徴部を含めるように選択的に変動させることができる。例えば、脆弱なプラグ７４Ｅは除去アパーチャ７８Ｅを含むことができる。除去アパーチャ７８Ｅは、多孔質シェル構造７０よりも密度の高い材料部分によりライニングされた、脆弱なプラグ７４Ｅ内の開口部を含むことができる。例えば除去アパーチャ７８Ｅは、脆弱なプラグ７４Ｅの残りの部分よりも密度の高い高密度化部分８８Ｅを含むことができる。例えば、アパーチャ７８Ｅは、高密度化部分８８Ｅが工具によるアパーチャ７８Ｅの剥取りを防止できる一方で、工具が脆弱なプラグ７４Ｅと係合して脆弱なプラグ７４Ｅを回転させることを可能とする成形され得る。高密度化部分８８Ｅおよびアパーチャ７８Ｅは、実施例中、噛合するドライバ工具を収容するための六角ソケットを含むことができる。同様にして、脆弱なプラグ７４Ａ〜７４Ｄの各々は、除去アパーチャを含むことができるが、明確さのために図５Ａおよび５Ｂにおいては識別されない。
【００４４】
ポート７２Ｅは、ストラット７６との係合のためにポート７２Ｅを強化する高密度化部分９０Ｅを含むことができる。例えば、高密度化部分９０Ｅは、ストラット７６が外科医により破断させられたときに、ストラット７６が多孔質シェル構造７０の部分を望ましくない形で破断させるのを防ぐことができる。しかしながら、より優れた骨内部成長を容易にするために、多孔質シェル構造７０全体が高密度化部分９０Ｅほど高密度ではないことが望ましい場合がある。さらに、ストラット７６自体は、より適正な破断を可能にするために、多孔質シェル構造７０、高密度部分９０Ｅ、脆弱なプラグ７４Ｅおよび高密度化部分８８Ｅと比べて異なる気孔密度を有することができる。実施例中、ストラット７６の気孔密度は高密度化部分９０Ｅの気孔密度よりも低い。
【００４５】
ポート７２Ｅの側壁８２は、脆弱なプラグ７４Ｅが除去された後、多孔質シェル構造７０に対するネジ式締結具の組立てを容易にするため、ネジ部８０を含むことができる。ストラット７６は、ネジ部８０のために側壁８２に沿って空間を提供するために、ポート７２Ｅの（図５Ｃに関して）上部近くで側壁８２と側壁８４の間に延在することができる。側壁８２も、脆弱なプラグ７４Ｅが取付けられた後、締結具の頭部との係合を容易にするため、面取り部９２を含むように成形され得る。脆弱なプラグ７４Ｅは、脆弱なプラグ７４Ｅが除去されていない場合、破片および他の物質がポート７２Ｅを通過するのを防止するべく面取り部９２と噛合するための頭部９４を含むことができる。
【００４６】
本主題は、固定アパーチャまたはポートを有するプロテーゼインプラントに付随するさまざまな課題に対する解決法を提供する一助となることができる。寛骨臼インプラントに関連して説明されてきたものの、本明細書中に記載の脆弱なプラグ、ポート、靭帯、ストラットおよび他の特徴部は、他のプロテーゼインプラントにおいても使用可能である。例えば、骨折した骨を修復するために使用される整形外科用プレートも、特定の患者の生体構造に基づいて手術中に除去され得るプラグを有する複数のアパーチャを含むことができる。プレートを強化するために、ならびに骨内部成長を容易にすること、摩耗破片の移動を防止すること、および骨セメントがシェルから流出するのを防ぐことなどの他の利益のため、骨折プレート内の未使用のアパーチャまたはポートが使用されていない場合、これらを閉鎖することが望ましい場合がある。
【００４７】
本明細書中に記載の脆弱なプラグ、ポート、靭帯、ストラットおよび他の特徴部は、多孔質金属構造内部の開口部に対する多孔質プラグの取付けを容易にすることによって、多孔質金属構造の骨内部成長能力の増大を促すことができる。こうして、骨内部成長のためのより多くの表面積が提供される。本開示は、患者の体内での移植およびその後の使用に耐えるよう多孔質金属構造に強い接着を提供するべく設計上のニーズに応じて異なる強度を有するように設計され得るものの、手術中の除去を可能にするために容易に破砕または他の形で破断され得ないほどには強くない靭帯、ロッド、ストラット、ウェビングおよびピンなどの横材構造を含むことによって、多孔質プラグの除去を容易にする。本明細書中に記載の脆弱なプラグ、ポート、靭帯、ストラットおよび他の特徴部は、多孔質構造に関連して説明されているものの、非多孔質構造ででも使用可能である。一例として、高速製造プロセスで骨折プレート、プラグおよびストラットを一体的に製造することによって、中実金属骨折プレートの開口部を中実金属ストラットを介して中実金属プラグに接続することができる。
【００４８】
様々な注記及び例
実施例１は、内面および外面を有するカップ形本体と、締結具がカップ形本体を通って延在することを可能とすることができるように内面から外面まで延在する複数の孔と、締結具が複数の孔の各々を通って延在するのを防止するために複数の孔の各々の中に配置されたプラグと、複数の孔のうちの１つに各プラグを接続する複数の横材と、を備えることができる寛骨臼シェルであって、各横材が、カップ形本体およびプラグを隣接して画定する材料で構成されている寛骨臼シェルのような主題を含むかまたは使用することができる。
【００４９】
実施例２は、材料がカップ形本体の外面および内面を画定することができることを任意に含めるように、実施例１の主題を含むことができるかまた任意にそれと組み合わされることができる。
【００５０】
実施例３は、複数の横材の各々が、カップ形本体と複数のプラグとを接続する脆弱なストラットを含むことを任意に含めるように、実施例１または２のうちの１つまたはこれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５１】
実施例４は、複数の横材の各々が靭帯を備えることを任意に含めるように、実施例１または２のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５２】
実施例５は、カップ形本体が第１の多孔質構造を含み、複数のプラグの各々が第２の多孔質構造を含み、第１および第２の多孔質構造が第１の材料で構成されており、第２の材料が、第１および第２の多孔質構造を覆い且つ複数の横材を画定する層を含むことを任意に含めるように、実施例１、２または４のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５３】
実施例６は、第１の材料が炭素発泡体を含み、第２の材料がタンタルを含むことを任意に含めるように、実施例１、２、４または５のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５４】
実施例７は、第２の材料が化学蒸着層を含むことを任意に含めるように、実施例１、２、４、５または６のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５５】
実施例８は、材料が固形粉末材料を含むことを任意に含めるように、実施例１または２のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５６】
実施例９は、カップ形本体および複数のプラグが第１の気孔密度の材料を有し、複数の横材が、第１の気孔密度よりも低い第２の気孔密度の材料を有することを任意に含めるように、実施例１、２または８のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５７】
実施例１０は、カップ形本体が内面と外面との間で多孔質材料から製造されていることを任意に含めるように、実施例１〜９のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００５８】
実施例１１は、第１の表面と、第１の表面とは反対側の第２の表面と、第１の表面から第２の表面まで延在し且つボア表面を有する貫通ボアと、を含む構造体であって、多孔質材料で形成されている構造体と、貫通ボア内に配置されたプラグと、ボア表面とプラグとを連結する脆弱な接続部と、を備えることができる整形外科用インプラントのような主題を含むかまたは使用することができる。
【００５９】
実施例１２は、プラグが多孔質材料で形成されていることを任意に含めるように、実施例１１の主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６０】
実施例１３は、脆弱な接続部が構造体およびプラグのコーティングを含み、コーティングが構造体の多孔質材料とプラグの多孔質材料とを接続する靭帯を形成することを任意に含めるように、実施例１１または１２のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６１】
実施例１４は、多孔質材料が網状ガラス状炭素発泡体を含み、コーティングがタンタルを含むことを任意に含めるように、実施例１１〜１３のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６２】
実施例１５は、脆弱な接続部が、構造体とプラグとの間で延在するストラットを含むことを任意に含めるように、実施例１１または１２のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６３】
実施例１６は、多孔質材料がチタンを含むことを任意に含めるように、実施例１１、１２または１５のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６４】
実施例１７は、ボア表面が、ストラットよりも高い密度の多孔質材料を有することを任意に含めるように、実施例１１、１２、１５、１６または１７のうちの１つまたはそれらの任意の組合せの主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６５】
実施例１８は、ポートを有する多孔質構造体を製作するステップと、ポート内に位置するためのプラグを製作するステップと、プラグを構造体に接続するためのポート内の複数の脆弱な横材を製作するステップと、を含む、整形外科用インプラントの製造方法のような主題を含むかまたは使用することができる。
【００６６】
実施例１９は、複数の脆弱な横材を製作するステップが、構造体およびプラグをコーティングして、構造体とプラグとの間に延在する靭帯を形成することを含むことを任意に含めるように、実施例１８の主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６７】
実施例２０は、コーティングが、化学蒸着プロセスを用いて塗布されることを任意に含めるように、実施例１８の主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６８】
実施例２１は、複数の脆弱な横材を製作するステップが、多孔質構造体およびプラグと一体的に複数のストラットを形成することを含むことを任意に含めるように、実施例１８の主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００６９】
実施例２２は、多孔質構造体、プラグおよび複数のストラットが付加製造プロセスを用いて製造されることを任意に含めるように、実施例１８または２１の主題を含むことができるか、または任意にそれと組み合わされることができる。
【００７０】
これらの非限定的な実施例の各々は、独立したものであり得、あるいは、他の実施例の１つ以上とさまざまな置換または組合せの形で組み合わせることもできる。
【００７１】
上述の説明は、添付図面に対する参照を含み、これらの添付図面は詳細な説明の一部を成す。図面は、例示として、本発明を実施し得る具体的な実施形態を示している。これらの実施形態も同様に、本明細書において「実施例」として言及される。このような実施例は、図示され説明されたものに加えた要素を含むことができる。しかしながら、当該発明人らは、同様に、図示されるかまたは説明された要素のみが提供されている実施例も企図している。その上、当該発明人らは同様に、特定の実施例（またはその１つ以上の態様）に関して、または本明細書中で図示または説明された他の実施例（またはその１つ以上の態様）に関して、図示または説明された要素（またはその１つ以上の態様）の任意の組合せまたは置換を用いた実施例をも企図している。
【００７２】
本明細書と、参照によりそのように組込まれている任意の文書との間に一貫性の無い用法が存在する場合には、本明細書中の用法が支配する。
【００７３】
本明細書中、「ａ」または「ａｎ」なる用語は、特許文書中では一般的であるように、「ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ（少なくとも１つ）」または「ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ（１つ以上）」の任意の他の事例または用法とは無関係に、１つまたは２つ以上を含むものとして使用される。本明細書中、「ｏｒ（または）」なる用語は、別段の指示が無いかぎり、非排他性を意味するように、または「ＡまたはＢ」が「ＢではなくＡ」、「ＡではなくＢ」および「ＡおよびＢ」を含むように、使用される。本明細書において、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」および「ｉｎ  ｗｈｉｃｈ（そこにおいて）」なる用語は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備える）」および「ｗｈｅｒｅｉｎ（そこで）」なるそれぞれの用語の分かりやすい英語の等価物として使用される。同様に、以下のクレーム中において、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（を含む）」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（を備える）」なる用語は、制約がないものである。すなわち、クレーム中でこのような用語の後に列挙されているものに加えた要素を含むシステム、装置、物品、組成物または調合物またはプロセスがなおも、そのクレームの範囲内に入るものとみなされる。その上、以下のクレームにおいて、「ｆｉｒｓｔ（第１の）」、「ｓｅｃｏｎｄ（第２の）」および「ｔｈｉｒｄ（第３の）」などの用語は、単に標識として使用され、その目的語に対し数的な要件を課すように意図されたものではない。
【００７４】
上述の説明は、限定的ではなく例示的であるように意図されている。例えば、上述の実施例（またはその１つ以上の態様）は、互いに組み合わせた形で使用されてよい。上述の説明を精査した上で当業者などによって、他の実施形態が使用される可能性がある。要約書は、読者が技術的開示の内容をすばやく確認できるようにするため、３７Ｃ、Ｆ、Ｒ、§１．７５（ｂ）に準拠するべく提供されている。これは、クレームの範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという了解の下で提出される。同様に、上述の「詳細な説明（発明を実施するための形態）」においては、開示を簡素化するためにさまざまな特徴がまとめられている場合がある。これは、クレームの対象となっていない開示された特徴がどのクレームにとっても不可欠なものであることを意図するものとして解釈されるべきではない。むしろ、発明の主題は、特定の開示された実施形態の全ての特徴よりも少ない特徴の中に存在し得る。したがって、以下のクレームは、「詳細な説明」中に実施例または実施形態として組み込まれており、各クレームは別個の実施形態として独立したものであり、このような実施形態はさまざまな組合せまたは置換の形で互いに組合せ可能であることが企図される。本発明の範囲は、添付クレームと共に、このようなクレームが権利を有する最大範囲の等価物を参照して決定されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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