(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
肩関節置換術に使用される中心増強材であって、
リーマ加工された関節窩の中心部とのインターフェイスになるように形作られた第１湾曲面と、該第１湾曲面の反対側にあって、関節窩コンポーネントのボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２表面と、を含む本体と、
前記凹部内の前記第２表面から延びる突出部であって、前記突出部が、前記関節窩コンポーネントの前記ボスにより画定されるボア内に収容されるサイズにされる、前記突出部と、
前記第１湾曲面から延びるポストであって、前記ポストが、前記関節窩の前記中心部に形成されるボア内に収容されるサイズにされた、前記ポストと、を備え、
前記本体及び前記ポストの少なくとも一方は、多孔質金属コーティングを含む、
中心増強材。
【請求項２】
前記第１湾曲面は、半球形状を有する、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項３】
前記第１湾曲面は、特定の患者に合わせて形作られる、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項４】
前記ポストは、ねじ切り部を含む、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項５】
前記ポストは、あご付き部を含む、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項６】
前記ポストは、溝付きペグである、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項７】
前記凹部は、前記関節窩コンポーネントの部分を補完するテーパ状輪郭を含む、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項８】
前記突出部は、前記関節窩コンポーネントの前記ボア内に配置される１つ以上の雌ねじと噛合うように構成される１つ以上の雄ねじを含む、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項９】
前記本体及び前記ポストの少なくとも一方は、多孔質金属コーティングを含む、請求項１に記載の中心増強材。
【請求項１０】
肩関節置換術に使用されるモジュール式関節窩システムであって、
関節窩コンポーネントであって、
関節面と、
前記関節面の反対側にある関節窩係合面と、
前記関節窩係合面から延びるボスと、を含む、前記関節窩コンポーネントと、
モジュール式増強材であって、
第１外側表面と、
前記第１外側表面の反対側にあって、前記ボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２内側表面と、
ポストであって、前記第１外側表面がドームを形成し、関節窩のリーマ加工部とのインターフェイスとなるように形作られ、前記第１外側表面から延びて前記関節窩に形成されるボア内に収容されるサイズにされた、前記ポストと、
前記第２内側表面から延びて前記ボスのボア内に収容されるサイズにされた突出部と、を含む、前記モジュール式増強材と、
を備える、モジュール式関節窩システム。
【請求項１１】
前記突出部は、雄ねじ部を含み、前記ボアは、前記雄ねじ部を収容する雌ねじ部を含む、請求項１０に記載のモジュール式関節窩システム。
【請求項１２】
前記関節窩コンポーネントは、前記ボスの周りに離間配置された複数のペグを含む、請求項１０に記載のモジュール式関節窩システム。
【請求項１３】
前記モジュール式増強材は、複数のモジュール式増強材から選択され、前記複数のモジュール式増強材の各モジュール式増強材は、異なるサイズの中心欠損を補完するサイズにされる、請求項１０に記載のモジュール式関節窩システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年１月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／４４８５４７号明細書の優先権を主張し、この米国仮特許出願の内容は、全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、インプラント、器具を含む外科用インプラントシステム、及びインプラントを設置する方法に関する。具体的には、本開示は、関節窩インプラントを関節窩に固定するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
関節を修復又は再現する外科手術は、外科用インプラントを骨に強固に締結する必要があり得る。例えば、肩関節再建は、関節窩インプラントを肩甲骨に固定して、肩甲骨の関節窩を再生又は再建する必要がある。外科用インプラントは、骨に機械的締結具及び接着剤を含む様々な方法で強固に締結することができる。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書において開示されるシステムをより良好に例示するために、非限定的なリストが本明細書において提供される。
【０００５】
例１は、肩関節置換術に使用される中心増強材であり、中心増強材は、リーマ加工された関節窩の中心部とのインターフェイスとなるように形作られた関節窩係合面と、第１湾曲面の反対側にあって、関節窩コンポーネントのボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２表面とを含む本体と、凹部内の第２表面から延びる突出部であって、突出部が、関節窩コンポーネントのボスにより画定されるボア内に収容されるサイズにされた突出部と、関節窩係合面から延びるポストであって、ポストが、関節窩の中心部に形成されるボア内に収容されるサイズにされたポストと、を備え、本体及びポストの少なくとも一方は、多孔質金属コーティングを含む。
【０００６】
例２では、例１の主題は、第１湾曲面が球根形状を有する構成を任意に含む。
【０００７】
例３では、例１〜例２の任意の１つ以上の例の主題は、第１湾曲面が球形状を有する構成を任意に含む。
【０００８】
例４では、例１〜例３の任意の１つ以上の例の主題は、第１湾曲面が、特定の患者に合わせて形作られた構成を任意に含む。
【０００９】
例５では、例１〜例４の任意の１つ以上の例の主題は、ポストが、ねじ切り部を含む構成を任意に含む。
【００１０】
例６では、例１〜例５の任意の１つ以上の例の主題は、ポストが、あご付き部(barbed portion)を含む構成を任意に含む。
【００１１】
例７では、例１〜例６の任意の１つ以上の例の主題は、ポストが溝付きペグ(fluted peg)を含む構成を任意に含む。
【００１２】
例８では、例１〜例７の任意の１つ以上の例の主題は、凹部が、関節窩コンポーネントの部分を補完する先細り輪郭を含む構成を任意に含む。
【００１３】
例９では、例１〜例８の任意の１つ以上の例の主題は、突出部が、関節窩コンポーネントのボス内に配置される１つ以上の雌ねじと噛合うように構成される１つ以上の雄ねじを含む構成を任意に含む。
【００１４】
例１０では、例１〜例９の任意の１つ以上の例の主題は、本体及びポストの少なくとも一方が、多孔質金属コーティングを含む構成を任意に含む。
【００１５】
例１１は、肩関節置換術に使用されるモジュール式関節窩システムであり、モジュール式関節窩システムは、関節面と、関節面の反対側にある関節窩係合面と、関節窩係合面から延びるボスと、を含む関節窩コンポーネントと、第１外側表面と、第１外側表面の反対側にあって、ボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２内側表面と、ポストであって、第１外側表面がドームを形成し、関節窩のリーマ加工部とのインターフェイスとなるように形作られ、第１外側表面から延びて関節窩に形成されるボア内に収容されるサイズにされたポストと、第２内側表面から延びてボスのボア内に収容されるサイズにされた突出部と、を含むモジュール式増強材と、を備える。
【００１６】
例１２では、例１１の主題は、突出部が雄ねじ部を含み、ボアが、雄ねじ部を収容する雌ねじ部を含む構成を任意に含む。
【００１７】
例１３では、例１１〜例１２の任意の１つ以上の例の主題は、関節窩コンポーネントが、ボスの周りに離間配置される複数のペグを含む構成を任意に含む。
【００１８】
例１４では、例１１〜例１３の任意の１つ以上の例の主題は、モジュール式増強材が、複数のモジュール式増強材から選択され、複数のモジュール式増強材の各モジュール式増強材が、異なるサイズの中心欠損を補完するサイズにされた構成を任意に含む。
【００１９】
例１５は、関節窩コンポーネントで置換する方法であって、該方法は、関節窩の中心部をリーマ加工することと、モジュール式増強材を関節窩の中心部に埋入することであって、モジュール式増強材が、第１湾曲面と、第１湾曲面の反対側にあって、関節窩コンポーネントの増強材係合面から延びるボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２湾曲面と、を含み、第１湾曲面が、第１湾曲面から延びて関節窩コンポーネントのボス内に形成されるボアに収容されるサイズにされたポストを含む、モジュール式増強材を埋入することと、関節窩コンポーネントを関節窩に埋入することであって、関節窩コンポーネントがモジュール式増強材にポスト、及びボス内に形成されるボアを介して接続される、関節窩コンポーネントを埋入することと、を含む。
【００２０】
例１６では、例１５の主題は任意であるが、モジュール式増強材を複数のモジュール式増強材から選択することを含み、複数のモジュール式増強材の各モジュール式増強材は、異なるサイズの中心欠損を補完するサイズにされる。
【００２１】
例１７では、例１５〜例１６の任意の１つ以上の例の主題は、モジュール式増強材が患者特有なものとする構成を任意に含む。
【００２２】
例１８では、例１５〜例１７の任意の１つ以上の例の主題は、モジュール式増強材及び関節窩コンポーネントを埋入することが同時に行なわれる構成を任意に含む。
【００２３】
例１９では、例１８の主題は任意であるが、ポストを関節窩コンポーネントのボスのボアにねじ込むことを含む。
【００２４】
例２０では、例１５〜例１９の任意の１つ以上の例の主題は、モジュール式増強材が、関節窩コンポーネントとともに圧入される構成を任意に含む。
【００２５】
例２１では、例１〜例２０の任意の１つの例の、又は例１〜例２０の任意の組み合わせのモジュール式増強材又はモジュール式関節窩システムは任意であるが、列挙される全ての構成部材又はオプションを利用して、これらの部材の中から使用又は選択することができるように構成される。
【００２６】
本開示の上記特徴及び他の特徴及び利点、ならびにこれらの特徴及び利点を達成する方法は、実施形態に関する以下の説明を添付の図面と併せて参照することにより、一層明らかになり、本開示自体がより良好に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】関節窩の中心欠損を示している。
【図２】本開示の少なくとも１つの例によるモジュール式関節窩システムの斜視図を示している。
【図３】本開示の少なくとも１つの例によるモジュール式関節窩システムの側面図を示している。
【図４】本開示の少なくとも１つの例によるモジュール式関節窩システムの断面図を示している。
【図５】本開示の少なくとも１つの例による関節窩形成術を行なうサンプル方法を示している。
【００２８】
対応する参照記号は、対応する構成要素を幾つかの図を通じて表わしている。本明細書において開示される例示は、本開示の模範的な実施形態を示しており、このような例示は本開示の範囲を限定するものとして決して解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本明細書において使用されるように、以下の通り、向きの定義を適用する。前方（ａｎｔｅｒｉｏｒ）及び後方（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ）とは、身体の前方又は後方にそれぞれ、より近いことを意味し、近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）及び遠位（ｄｉｓｔａｌ）とは、それぞれ構造物の根元により近い、又は根元からより遠いことを意味し、内側（ｍｅｄｉａｌ）及び外側（ｌａｔｅｒａｌ）とは、それぞれ、矢状面により近い、又は矢状面からより遠いことを意味する。矢状面は、身体を左半分及び右半分に分割する、身体の中央を通る想像上の垂直面である。更に、インプラント（ｉｍｐｌａｎｔ）及びプロテーゼ（補綴物）（ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）という用語、並びにこれらの用語の変形は、互換可能に使用することができる。
【００３０】
怪我、外傷、加齢、又は他の退行性症状により、肩のような関節は損傷を受けてしまうか、又はその他には、可動性が低下してしまう。更に、怪我、外傷、加齢、又は他の症状により、繰り返し怪我をしてしまう。例えば、肩の怪我は、関節窩ソケットの中心欠損又は他の損傷を引き起こしてしまう。中心欠損又は他の損傷により、上腕骨頭が関節窩ソケットからより簡単に脱臼してしまう。例えば、人は、上腕関節窩脱臼を伴うか、又は上腕関節窩脱臼によって引き起こされる関節窩軟骨欠損を患う可能性がある。
【００３１】
本明細書において開示されるように、モジュール式増強材を使用して、中心欠損を修復することができる。モジュール式増強材は、本体と、本体から延びるポストと、を含むことができる。ポスト部分及び本体部分を関節窩ソケットの中心部に埋入して中心欠損の修復を容易にすることができる。中心欠損をモジュール式増強材で処置することにより、関節窩の中心部の周囲にある既存の骨をそのままの状態に保つことができる、又はその他には、障害にならない状態を外科手術中に保つことができる。
【００３２】
中心欠損は、どのような骨の解剖学的構造にもある可能性がある。例えば、中心欠損は、肩関節、股関節、又は手もしくは手首にある可能性がある。例えば、肩関節では、中心欠損は関節窩にある可能性がある。股関節では、中心欠損は寛骨臼窩にある可能性がある。手では、中心欠損は中手骨又は指節骨の基部にある可能性がある。
【００３３】
図１は、骨１０２の中心欠損１００を示している。骨１０２は、関節窩、寛骨臼窩などとすることができる。中心欠損１００は、窩（関節窩のような）の上にあって下層の骨の損傷を伴う、又は伴わない軟骨損失の剥き出し部分又は他の中心領域とすることができる。他の種類の中心欠損として、これに限定されないが、ヒル−サックス病巣又は関節軟骨病巣のような、肩甲上腕関節の軟骨病巣を挙げることができる。図１に示すように、中心欠損１００は、骨頭部１０６（上腕骨頭のような）の骨表面１０４（上腕骨面のような）が骨１０２と相互作用する過程に影響を及ぼす可能性がある。
【００３４】
図２〜図４を参照するに、本開示の幾つかの態様によるモジュール式関節窩システム２００が示されている。モジュール式関節窩システム２００は、関節窩コンポーネント２０２と、モジュール式増強材２０４と、を含むことができる。本明細書において開示されるように、モジュール式増強材２０４は、関節窩（骨１０２のような）に、関節窩を切除するのを最小限に抑えて挿入することができる。例えば、関節窩の中心部は、関節下結節を、又は関節窩もしくは肩甲骨の他の部分を自然な状態、又はその他には、障害にならない状態に保つことができるようにしながら、モジュール式増強材２０４を収容するようにリーマ加工することができる、又はその他には、モジュール式増強材２０４を収容するように準備することができる。図２〜図４は、関節窩に関して解剖学的構成として説明されるシステムを示しているが、本明細書において開示されるシステム及び方法は、股関節などのような他の関節の逆肩関節形成術のような逆形成術において適用することができる。
【００３５】
モジュール式増強材２０４は、本体２０６と、本体２０６から延びるポスト２０８と、を含むことができる。図４に示すように、本体２０６及びポスト２０８は、多孔質金属層２１０を本体２０６及びポスト２０８の少なくとも一部の上に含むことができる。また、様々な例では、ポスト２０８だけが、多孔質金属層２１０を含むことができる。更に、様々な例では、本体２０６だけが、多孔質金属層２１０を含むことができる。また、様々な例では、ポスト２０８及び／又は本体２０６は、ポスト２０８及び／又は本体２０６の上に形成される多孔質層を有する代わりに、多孔質コンポーネントとして形成することができる。
【００３６】
多孔質金属層２１０（又は、多孔質コンポーネント）により骨内方成長でモジュール式増強材２０４を関節窩に更に強固に固定することができる。多孔質金属層２１０は、３次元高多孔質金属構造物とすることができ、３次元高多孔質金属構造物は、様々な生体適合性金属のうち１種類以上の生体適合性金属を取り込むことができ、これらの生体適合性金属として、これらには限定されないが、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、ニオビウム、又は１種類の別の金属もしくは他の金属とのタンタル及びニオビウムの合金を挙げることができる。このような構造物は、骨及び／又は軟組織に触れるために特に適しており、この点に関して、例えば骨組織又は他の組織が多孔質構造物内に経時的に成長して、該構造物と周囲の身体構造との間の固定（例えば、オッセオインテグレーション(osseointegration)）を強化することにより、代用骨及び他のインプラント、ならびに細胞及び組織内方成長を受容するインプラントコンポーネントとして有用となり得る。本明細書において開示される例によれば、開口多孔質金属構造物又は開口多孔質金属構造物の一部は、５５％、６５％、又は７５％程度の低い、もしくは８０％、８５％、又は９０％程度の高いバルク気孔率を有することができる、もしくは任意ペアの前述の値の間に定義される任意の範囲内のバルク気孔率を有することができ、この点に関して、このような構造物は、軽量でありながら高強度の多孔質インプラントを提供することができる。特定の多孔質金属構造物は、このような高気孔率を持っているのにもかかわらず、例えば３次元高多孔質金属構造物に強制的な衝撃を与えて、３次元高多孔質金属構造物を単独で骨に圧入する場合に、又は３次元高多孔質金属構造物が別のインプラントに接続される場合に、埋入時及び長期間にわたって極めて大きな機械的荷重に耐えることができ、多孔質金属構造物の形状を衝撃時に、続く多くの稼働月数又は稼働年数にわたって身体内で維持する。このような構造物は、任意の適切な技術又はプロセスに従って製造することができる。開口多孔質金属構造物の１つの例が、インディアナ州ワルシャワにあるＺｉｍｍｅｒ社製のＴｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（登録商標）技術製品を使用して製造される。Ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（登録商標）はＺｉｍｍｅｒ社の商標である。このような材料は、化学気相成長（「ＣＶＤ」）法によりタンタルのような生体適合性金属を浸透させ、かつ生体適合性金属で被覆した網状ガラス状炭素発泡体基板から、米国特許第５，２８２，８６１号、及びＢｉｏｍａｔｅｒｉａｉｓ  ２７（２００６）４６７１−４６８１に掲載されたＬｅｖｉｎｅ、Ｂ．Ｒ．らによる「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ａｎｄ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｔａｎｔａｌｕｍ  ｉｎ  Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ  Ｓｕｒｇｅｒｙ（整形外科における多孔質タンタルの実験的及び臨床的性能）」と題する論文に詳細に開示されている通りに形成することができ、これらの文献の開示内容は、参照により本明細書に明示的に援用される。
【００３７】
幾つかの例では、３次元高多孔質金属構造物は、選択的レーザ焼結法（ＳＬＳ）を使用して、又は直接金属レーザ焼結法もしくは電子ビーム溶融法のような他の積層造形法(additive manufacturing-type process)を使用して製造することができる。１つの例では、３次元多孔質製品は、層状にレーザ溶融粉末から製造する、例えば単一成分金属粉末を一度に１層ずつ堆積させることにより製造することができる。粉末は、レーザエネルギーを製品の断面に対応する粉末層部分に向けて適用することにより溶融、再溶融、又は焼結することができる。各層の粉末を溶融させた後、追加粉末層を堆積させることができ、更なる溶融工程を行なって、３次元製品が完成するまで、溶融部分又は側方層を溶融させて前の堆積層の部分を溶融させることができる。特定の例では、レーザは、粉末材料を、製品の３Ｄデジタル記述から生成される、例えばＣＡＤファイル又はスキャンデータから生成される断面を、粉末床の表面上でスキャンすることにより選択的に溶融させることができる。複雑な幾何学形状は、このような技術を使用して生成することができ、幾つかの例では、網状及び略網状のインプラントを形成することができる。幾つかの例では、非多孔質又は本質的に非多孔質のベース基板は土台となることができ、この土台の上に、３次元多孔質構造物を、選択的レーザ焼結法（ＳＬＳ）又は他の積層造形法を使用して築き、土台に溶着させることができる。このような基板は、本明細書において開示される金属のいずれかの金属のような様々な生体適合性金属のうち１種類以上の生体適合性金属を取り込むことができる。
【００３８】
概して、３次元高多孔質金属構造物は、開口空隙（例えば、気孔）又はチャネル(channel)を靱帯部間に画定する非常に多くの靱帯部を含む。靱帯部間の開口空間は、行き止まりを殆ど、又は全く持たないマトリックス状の連続チャネル(continuous channels)を形成するので、開口多孔質金属内を通る軟組織及び／又は骨の成長は、殆ど阻害されない。本開示の幾つかの態様によれば、開口多孔質金属構造物の外側表面は、上記靱帯部の終端を特徴とすることができる。このような終端は、支柱と表記することができ、これらの支柱は、高い摩擦係数を剥き出しの多孔質金属表面に沿って生じさせることができる。このような特徴は、高い固着能力を剥き出しの多孔質金属表面に付与して、多孔質金属表面を骨及び軟組織に付着させることができる。また、このような高多孔質金属構造物が、下にある基板に接続されると、基板の小割合部分が、多孔質構造物の靱帯部に直接触れる可能性がある、例えば基板の表面積の約１５％、２０％、又は２５％が、多孔質構造物の靱帯部に直接触れる可能性がある。
【００３９】
３次元高多孔質金属構造物は、３次元高多孔質金属構造物が様々な密度を有して特定の整形外科用構造物を、例えば該構造物を周囲の生体組織に一致させて、組織内方成長マトリックス及び石灰化マトリックスを改善することにより選択的に調整するように製造することができる。このような構造物は、等方性又は異方性とすることができる。この点に関して、幾つかの例によれば、開口多孔質金属構造物は、略均一な気孔率、密度、空隙（気孔）サイズ、気孔形状、及び／又は気孔配向を全体を通して有するように製造することができる、又は気孔率、密度、空隙（気孔）サイズ、気孔形状、及び／又は気孔配向のような１つ以上の特徴を構造物内で、又は構造物の一部の内部で変えられるように製造することができる。例えば、開口多孔質金属構造物は、異なる気孔サイズ、気孔形状、及び／又は気孔率を該構造物の異なる領域、層、及び表面に有することができる。開口多孔質金属の構造的特性を選択的に調整することができることにより、例えば構造物の調整が可能になって応力負荷を周囲組織全体に分散させて、開口多孔質金属内の特定の組織内方成長を促進することができる。幾つかの例では、３次元高多孔質金属構造物は一旦形成されると、３次元高多孔質金属構造物に、本明細書において開示される金属のいずれかの金属のような生体適合性金属のような１種類以上のコーティング材料を浸透させることができ、３次元高多孔質金属構造物を１種類以上のコーティング材料で被覆することができる。
【００４０】
多孔質金属の他に、ポスト２０８又は多孔質金属層２１０は、ねじ山、あご部(barbs)、又は他の突出部を形成することができ、これにより、モジュール式増強材２０４を関節窩にねじ込むことができる、又はその他には、関節窩に固定することができる。更に、ポスト２０８は、先細りとすることができ、当該ポストから延びる１つ以上の溝部（flute）、フィン、リブ、又は他の突起物を含むことができる。ねじ山、あご部、溝部、フィン、リブ、又は他の突起物は、骨接触面を提供することができ、モジュール式増強材２０４の固定を助力する固定用構造物を形成することができる。例えば、再生中に、骨が、ねじ山、あご部、溝部、フィン、リブ、又は他の突起物の間に成長して、モジュール式増強材２０４を関節窩に固定し易くすることができる。
【００４１】
本体２０６は、湾曲面２１２と、関節窩コンポーネント係合面２１４と、を含むことができる。湾曲面２１２は、関節窩のリーマ加工部の輪郭に一致することができる。例えば、リーマー（リーマ加工器）は、湾曲面２１２の半球形状又は球根形状に対応する半球輪郭又は他の球根形状を有することができる。また、湾曲面２１２は患者特有のものとすることができる。例えば、外科医は、患者の関節窩の画像を使用して、患者の解剖学的構造に一致する湾曲面２１２の形状を特定することができる。次に、モジュール式増強材２０４は、特定の患者に対応する（リーマ加工による、又はそのままの）特定の輪郭に一致する湾曲面２１２とともに製造することができる。
【００４２】
関節窩コンポーネント係合面２１４は、関節窩コンポーネント２０２の輪郭に一致することができる。例えば、関節窩コンポーネント２０２は、関節窩係合面２１６から突出するボス４０２を含むことができる。言い換えれば、関節窩コンポーネント係合面２１４は、関節窩コンポーネント２０２の一部（例えば、ボス４０２）、又は図４に示すように、関節窩コンポーネント２０２の全体（例えば、ボス４０２）を収容するサイズにされた凹部を画定することができ、関節窩コンポーネント２０２の周りにドーム状に延びることができる。ボス４０２は、図２に示すように、中心に位置させることができる、又は患者の必要に応じてずらして位置させることができる。関節窩コンポーネント係合面２１４により、モジュール式増強材２０４を関節窩コンポーネント２０２に、ねじ込み接続、スナップ嵌合接続、又は圧入接続のような任意の適切な接続を介して係合させることができる。ボス４０２は、関節窩コンポーネント係合面２１４から延びる突出部４０６を収容することができるボア４０４を画定することができる。湾曲面２１２は、ドーム状構造を形成して突出部４０６を包み込むことができ、突出部４０６は、ドーム状構造の基部に向かって、ドーム状構造の頂部から離れる方向に延びている。１つの例では、突出部４０６は、ボア４０４内に形成される１つ以上の雌ねじと係合するように構成された１つ以上の雄ねじを含むことができる。また、関節窩コンポーネント係合面２１４及び湾曲面２１２は、本体２０６をたわませることができる薄壁構造を形成することができる。その結果、本体２０６が伸張して、異なるサイズのボスを収容することができる。更に、関節窩コンポーネント係合面２１４は、関節窩コンポーネント２０４の一部（例えば、ボス４０２）を補完する先細り輪郭を含む凹部を形成することができる。
【００４３】
モジュール式増強材２０４及び関節窩コンポーネント２０２をモジュール式関節窩システム２００の別体部材として有することにより、関節窩コンポーネント２０２を、モジュール式増強材２０４の障害になることなく調整する、又は取り替えることができる。例えば、モジュール式関節窩システム２００を埋入した後、修正が後日必要になる可能性がある。関節窩システム２００がモジュール式になっているので、関節窩コンポーネント２０２は、モジュール式増強材２０４を取り外すことなく取り出すことができる。
【００４４】
また、モジュール式増強材２０４は、様々なサイズ及び構成の関節窩コンポーネント２０２とともに利用することができる。例えば、モジュール式増強材２０４及び関節窩コンポーネント２０２は、複数のモジュール式増強材及び関節窩コンポーネントを含むシステムのコンポーネントとすることができる。外科手術中、外科医は、中心欠損のサイズ、形状、又は他の形態に最も適合するモジュール式増強材２０４を選択することができる。様々なモジュール式増強材の突出部４０６及び関節窩コンポーネント係合面２１４は、標準サイズとすることができ、様々な関節窩コンポーネントのボス４０２及びボア４０４は、標準サイズとすることにより、モジュール式増強材及び関節窩コンポーネントを融合させ、かつ一致させて、患者に合うように更に調整されたインプラントを形成することができる。
【００４５】
例えば、患者の中心欠損は小さい可能性がある。したがって、外科医は、中心欠損と同様のサイズ及び形状のモジュール式増強材２０４を選択することができる。適切なサイズのモジュール式増強材２０４を選択することができることにより、関節窩のリーマ加工処置又は他の障害の際に除去する必要がある骨の量を最小限にすることができる。これにより、治癒時間を改善することができるだけでなく、患者の疼痛及び不快感を最小限に抑えることができる。
【００４６】
モジュール式増強材２０４は、ポリマー、セラミックス、金属材料、又はこれらの物質の任意の組み合わせにより作製することができる。例えば、上に示したように、モジュール式増強材２０４は、ビタミンＥ安定化ポリマーのようなポリマーから射出成形することができ、多孔質金属層２１０で被覆することができる。また、多孔質金属層２１０は、ポスト２０８、湾曲面２１２、又はポスト及び湾曲面の任意の部分のみを被覆することができる。
【００４７】
モジュール式増強材２０４は、任意の数の製造技術又は製造技術の組み合わせを使用して製造することができる。例えば、本体２０６は射出成形ポリマーとすることができ、射出成形ポリマーは、ビレット材料から機械加工されうるポスト２０８及び突出部４０６を形成する金属部分に取り付けることができる。
【００４８】
関節窩コンポーネント２０２は、１つ以上のペグ(peg)２１８を含むことができる。ペグ２１８は、関節窩係合面２１６から延びることができる。例えば、ペグ２１８は、ペグ２１８のうち１つ以上のペグがポスト２０８に平行になるように関節窩係合面２１６から延びることができる。また、ペグ２１８のうち１つ以上のペグは、ペグ２１８のうち１つ以上のペグがポスト２０８に平行にならないように関節窩係合面２１６から延びることができる。
【００４９】
ペグ２１８は、関節窩コンポーネント２０２と一体とするか、又は関節窩コンポーネント２０２に取り外し可能に接続することができる別体コンポーネントとされうる。例えば、関節窩コンポーネント２０２の本体２２２は、ペグ２１８を収容することができる１つ以上の孔を含むことができる。ペグ２１８は、１つ以上の孔にねじ込むことができる、圧入することができる、スナップ嵌合させることができるなどである。また、関節窩コンポーネント２０２の本体２２２、及びペグ２１８は、連続材料により形成する（すなわち、一体的に形成する）ことができる。例えば、本体２２２及びペグ２１８は、ポリマーにより、射出成形又は直接圧縮成形のような１回の操作で形成することができる。
【００５０】
ペグ２１８は、モジュール式増強材２０４の周りに任意の構成で離間配置することができ、任意の数のペグ２１８を設けることができる。図２に示すように、ペグ２１８は、二等辺三角形、正三角形、不等辺三角形のような三角形パターンに配置するか、又はそれ以外のパターンに配置することができる。三角形パターンの他に、ペグ２１８は、４つ以上のペグを設ける場合に正方形パターン又は長方形パターンに配置することができる。
【００５１】
ペグ２１８はフィン又は溝部２２４を含むことができる。溝部２２４の数は、ペグの間で変えることができる。例えば、１つのペグは、３つの溝部を有することができ、別のペグは、２つの溝部を有することができる。ペグ２１８及び溝部２２５は、本明細書において開示されるように、多孔質金属により作製することができる、又は多孔質金属で被覆することができる。ペグ２１８は全て、同じ長さとすることができる、又はこれらのペグ２１８のうち１つのペグは、少なくとも１つの他のペグ２１８とは異なる長さを有することができる。
【００５２】
関節窩コンポーネント２０２は、関節面２２６を含むことができる。関節面２２６は、上腕骨頭（自然骨又は人工）の関節運動を可能にし、上腕骨が所定の範囲で運動することを可能にする。関節面２２６の輪郭は、患者特有のものとすることができる。例えば、外科医は、患者の関節窩の画像を使用して、関節窩コンポーネント２０２及び関節面２２６の形状及び輪郭を特定することができる。その結果、関節窩コンポーネントは、関節面２２６を患者に合うように調整して製造することができる。
【００５３】
本明細書において開示されるように、関節窩コンポーネント２０２は、複数の関節窩コンポーネントから外科手術中に選択することができる。例えば、一旦、患者の関節窩及び上腕骨頭が剥き出しになると、外科医は、関節窩及び上腕骨頭を検査し、関節窩コンポーネントを複数の関節窩コンポーネントのうち患者の関節窩の幾何学形状に最も良く一致する一つの関節窩コンポーネントから選択することができる。例えば、外科医は、患者の関節窩関節面の曲率と同様の曲率を持つ関節窩関節面を有する関節窩コンポーネントを選択することができる。
【００５４】
図５は、本明細書において開示される少なくとも１つの例による関節窩形成術を行なう方法５００のフローチャートを示している。方法５００は、骨をリーマ加工することができる工程５０２から始まる。例えば、本明細書において開示されるように、関節窩の中心部をリーマ加工することができる。リーマ加工処置中、関節窩の中心部を取り囲む骨は、リーマ加工されない状態を保つことができる。例えば、関節上結節又は関節下結節の一方もしくは両方は、リーマ加工処置中に、処置の障害にならない状態を保つことができるので自然骨を維持することができる。本明細書において示されるように、リーマ加工処置に使用されるリーマーは、モジュール式増強材の湾曲面の形状に一致させることができる。また、骨をリーマ加工することは、関節窩に孔をポスト及び／又はペグに対応してドリルで開けることを含むことができる。例えば、リーマーは、関節窩に孔をドリルで開けてペグを受け入れることができるようにするパイロットビット(pilot bit)を含むことができる。別の構成として、外科医は、パイロット孔及び複数のパイロット孔をペグに対応してドリルで必要に応じて開けることができる。
【００５５】
工程５０２から、方法５００は工程５０４に進み、工程５０４では、モジュール式増強材を組み付けることができる。１つの例では、埋入前に、最良の解剖学的嵌合を提供するモジュール式増強材は、異なるサイズ、形状、寸法などを有する複数のモジュール式増強材から選択することができる。関節窩コンポーネントは、本明細書において開示されるように、モジュール式増強材に圧入するか、又はモジュール式増強材にねじ込むことができる。
【００５６】
工程５０４から、方法５００は工程５０６に進み、工程５０６では、組み付けたインプラントを埋入することができる。本明細書において開示されるように、モジュール式増強材は、関節窩のリーマ加工部に圧入するか、スナップ嵌合させるか、ねじ込むか、又はその他には、締結することができる。埋入中、モジュール式増強材のポストを関節窩に挿入して、モジュール式増強材を関節窩に固定することができる。関節窩コンポーネントを埋入することは、関節窩コンポーネントをモジュール式増強材に固定することを含むことができる。また、関節窩コンポーネントの様々なペグを関節窩に、埋入処置中に埋め込むことができる。
【００５７】
別の構成として、モジュール式増強材及び関節窩コンポーネントは、互いに個別に埋入することができる。例えば、モジュール式インプラントは、関節窩コンポーネントを埋入する前に埋入することができる。一旦、モジュール式増強材を埋入すると、関節窩コンポーネントを埋入することができ、関節窩及びモジュール式増強材の両方に取り付けることができる。
【００５８】
モジュール式増強材及び関節窩コンポーネントは患者特有なものとするか、又はインプランテーションシステムの部分とすることができる。例えば、外科手術中、外科医は、モジュール式増強材、関節窩コンポーネント、又はモジュール式増強材及び関節窩コンポーネントの両方を、複数のモジュール式増強材、及び複数の関節窩コンポーネントから、手術中の患者の関節窩の観測値及び測定値に基づいて選択することができる。
【００５９】
当業者であれば、本発明の主題の本質を説明するために記述及び図示されてきた部品及び方法工程の細部、材料、及び配置の様々な他の変更は、追加請求項に表現される通り、本発明の主題の原理及び範囲から逸脱しない限りなされうることを容易に理解できるであろう。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様１〕
肩関節置換術に使用される中心増強材であって、
リーマ加工された関節窩の中心部とのインターフェイスになるように形作られた関節窩係合面と、第１湾曲面の反対側にあって、関節窩コンポーネントのボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２表面と、を含む本体と、
前記凹部内の前記第２表面から延びる突出部であって、前記突出部が、前記関節窩コンポーネントの前記ボスにより画定されるボア内に収容されるサイズにされる、前記突出部と、
前記関節窩係合面から延びるポストであって、前記ポストが、前記関節窩の前記中心部に形成されるボア内に収容されるサイズにされた、前記ポストと、を備え、
前記本体及び前記ポストの少なくとも一方は、多孔質金属コーティングを含む、
中心増強材。
〔態様２〕
前記第１湾曲面は、球根形状を有する、態様１に記載の中心増強材。
〔態様３〕
前記第１湾曲面は、球形状を有する、態様１に記載の中心増強材。
〔態様４〕
前記第１湾曲面は、特定の患者に合わせて形作られる、態様１に記載の中心増強材。
〔態様５〕
前記ポストは、ねじ切り部を含む、態様１に記載の中心増強材。
〔態様６〕
前記ポストは、あご付き部を含む、態様１に記載の中心増強材。
〔態様７〕
前記ポストは、溝付きペグである、態様１に記載の中心増強材。
〔態様８〕
前記凹部は、前記関節窩コンポーネントの部分を補完する先細り輪郭を含む、態様１に記載の中心増強材。
〔態様９〕
前記突出部は、前記関節窩コンポーネントの前記ボス内に配置される１つ以上の雌ねじと噛合うように構成される１つ以上の雄ねじを含む、態様１に記載の中心増強材。
〔態様１０〕
前記本体及び前記ポストの少なくとも一方は、多孔質金属コーティングを含む、態様１に記載の中心増強材。
〔態様１１〕
肩関節置換術に使用されるモジュール式関節窩システムであって、
関節窩コンポーネントであって、
関節面と、
前記関節面の反対側にある関節窩係合面と、
前記関節窩係合面から延びるボスと、を含む、前記関節窩コンポーネントと、
モジュール式増強材であって、
第１外側表面と、
前記第１外側表面の反対側にあって、前記ボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２内側表面と、
ポストであって、前記第１外側表面がドームを形成し、関節窩のリーマ加工部とのインターフェイスとなるように形作られ、前記第１外側表面から延びて前記関節窩に形成されるボア内に収容されるサイズにされた、前記ポストと、
前記第２内側表面から延びて前記ボスのボア内に収容されるサイズにされた突出部と、を含む、前記モジュール式増強材と、
を備える、モジュール式関節窩システム。
〔態様１２〕
前記突出部は、雄ねじ部を含み、前記ボアは、前記雄ねじ部を収容する雌ねじ部を含む、態様１１に記載のモジュール式関節窩システム。
〔態様１３〕
前記関節窩コンポーネントは、前記ボスの周りに離間配置された複数のペグを含む、態様１１に記載のモジュール式関節窩システム。
〔態様１４〕
前記モジュール式増強材は、複数のモジュール式増強材から選択され、前記複数のモジュール式増強材の各モジュール式増強材は、異なるサイズの中心欠損を補完するサイズにされる、態様１１に記載のモジュール式関節窩システム。
〔態様１５〕
関節窩コンポーネントで置換する方法であって、該方法は、
関節窩の中心部をリーマ加工することと、
モジュール式増強材を前記関節窩の前記中心部に埋入することであって、前記モジュール式増強材が、第１湾曲面と、前記第１湾曲面の反対側にあって、関節窩コンポーネントの増強材嵌合面から延びるボスを収容するサイズにされた凹部を画定する第２湾曲面と、を含み、前記第１湾曲面が、第１湾曲面から延びて、前記関節窩コンポーネントの前記ボス内に形成されたボアに収容されるサイズにされたポストを含む、前記モジュール式増強材を埋入することと、
前記関節窩コンポーネントを前記関節窩に埋入することであって、前記関節窩コンポーネントが前記モジュール式増強材に前記ポスト、及び前記ボス内に形成される前記ボアを介して接続される、前記関節窩コンポーネントを埋入することと、
を含む方法。
〔態様１６〕
更に、前記モジュール式増強材を複数のモジュール式増強材から選択することを含み、前記複数のモジュール式増強材の各モジュール式増強材は、異なるサイズの中心欠損を補完するサイズにされる、態様１５に記載の方法。
〔態様１７〕
前記モジュール式増強材は、患者特有なものとする、態様１５に記載の方法。
〔態様１８〕
前記モジュール式増強材及び前記関節窩コンポーネントを埋入することは同時に行なわれる、態様１５に記載の方法。
〔態様１９〕
前記ポストを前記関節窩コンポーネントの前記ボスの前記ボアにねじ込むことを更に含む、態様１８に記載の方法。
〔態様２０〕
前記モジュール式増強材は、前記関節窩コンポーネントとともに圧入される、態様１５に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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