JP2002538850A

JP2002538850A - 経皮挿入バルーン関節形成装置

Info

Publication number: JP2002538850A
Application number: JP2000576787A
Authority: JP
Inventors: フローエンス，ジヨン・テイ
Original assignee: フローエンス，ジヨン・テイ
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2002-11-19
Also published as: CA2347977A1; AU1317700A; WO2000023009A1; EP1123068A1

Abstract

(57)【要約】本発明は経皮挿入バルーン関節形成のための方法及び装置（３００）である。この方法は、関節（１０）に入り、関節内にしぼんだバルーン（２００）を導入し、充填溶液によりバルーン（３００）を膨らませる諸段階を含む。本発明の装置は、経皮挿入関節形成に適しかつ外側シェル（２１０）及び充填溶液を有するバルーン（３００）である。バルーン（３００）は、更に、凝縮相の成分、ガス成分、及びこれらの混合物を含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】

本発明は、関節形成外科術、即ち関節内におけるバルーン挿入のための方法及
び装置に関する。特に、本発明は、身体の可動関節及び混合関節接続の関節の回
復用の経皮挿入バルーン関節形成の実行のための方法及び装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】

人体の関節は基本的に不動結合、半関節及び可動関節の３種に分類される。不
動結合関節は動けない関節接続を提供し、半関節は混合関節接続を提供し、そし
て可動関節は動き得る関節接続を提供する。関節内の健康な線維軟骨及び健康な
軟骨は重量支持機能を提供し、半関節及び可動関節の無痛の関節接続を許す。

【０００３】初期骨関節炎は半関節及び可動関節に影響する衰弱性疾患である。初期骨関節
炎により生じた変調は軟骨、滑液及び骨の変質した生物的、生化学的、組織学及
び代謝学的な諸特性を含む。まず、これらの変調は関節の軟骨に影響し、そして
カスケード的に最終的には囲んでいる軟骨周囲の組織に影響を与える。関節軟骨
は７０−８０％の水を含み、この水と軟骨基質との間のその特有の相互作用によ
り重量支持面として機能する。重量支持面としていかに関節軟骨が機能するかに
関して、流体力学、境界、弾性流体力学及び絞り薄膜潤滑を含んだ多くの理論が
ある。しかし、重量支持機能を含んだ関節軟骨の多くの機能に粘弾性特性が寄与
することが知られている。軟骨の粘弾性特性は、プロテオグリカンの大きい高分
子を物理的に捕らえる交錯したコラーゲン線維の複雑で密な網状組織による。

【０００４】例えば、股関節の典型的な骨関節炎の場合は、大腿骨頭はその表面の３分の１
から３分の２にわたり線維軟骨で覆われたままであるが、上部重量支持領域にお
いては覆っている組織は、全体的に損なわれてはいないがかなり薄くなる。この
薄い覆っている組織は部分的に線維軟骨であり、部分的に線維であって、嚢胞性
変質の病巣区域を示している。しかし、線維軟骨のある場合、大腿杯、カセタブ
ラム（ｃａｃｅｔａｂｕｌｕｍ）、及び骨の間の膜の厚さは一般に２ｍｍを越え
ない。

【０００５】骨関節炎を効果的に治療するためには、線維軟骨の崩壊を防止しかつ関節軟骨
の粘弾性特性を回復する半関節及び可動関節の期間の定まらない治療処置が必要
である。

【０００６】歴史的には、関節の回復は線維回復に先立つ疾病組織の崩壊により導かれる。
しかし、この方法は通常の関節形成術を伴ったときでもかなり不利である。

【０００７】全ての関節骨軟骨炎を専門とする成形外科医は、関節全体の切除の実施を不快
としてきた。例えば、股関節においては、骨盤内部及び大腿骨基部に下がる寛骨
臼全体を切除しなければならない。この処置で切除される大腿骨基部の部分には
大腿骨頭、大腿骨頸及び大腿骨の上半部の骨髄が含まれる。しかし、初期の骨関
節炎の異常は、初期には関節軟骨に限られる。従って、切除される組織は患者の
病状の実際に原因となる表面積より何倍も大きい。

【０００８】伝統的に、股関節部の骨軟骨炎は次の二つの方法の一つで処置されてきた。即
ち、動物性起因でない異物を使用した関節形成、及び股関節部の骨軟骨炎におけ
る鎮痛と障害の回復とである。従来の技術においては、新しい関節空間が再生し
得るまで関節空間の役割を担うために膜、金属カップ、又はその他の挿入物を挿
入することよりなる関節形成処理が広く使われてきた。

【０００９】カップ又はモールドの関節形成は股関節の変性関節炎の治療に普通に使用され
ている。この処理は、骨をブリージング（ｂｌｅｅｄｉｎｇ）し、これらを、２
個の面の間に置かれた金属カップにより球窩関節を再形成するために、大腿骨頭
と寛骨臼とを裸にすることを含む。モールド関節形成術の狙いは、関節表面の周
囲を囲む平滑で光沢のある線維軟骨及び中央部分の硝子質軟骨の形成である。ス
ミスペターセンは、摩擦と運動の断続的な圧力との物理的ストレス及び支持重量
に応じて、回復しつつある組織は平滑な線維軟骨に形成され、更にある場合には
硝子質軟骨に形成されるであろうと結論した。Ｍ．Ｎ．Ｓｍｉｔｈ−Ｐｅｔｅｒ
ｓｅｎ，２１Ｊ．Ｂｏｎｅ＆ＪｏｉｎｔＳｕｒｇ．２６９（１９３９）
。その他の創案者は、種々の成功度でモールド関節形成術を使用した。ペアン及
びクラムスキーは、関節形成に最初に異物を使用し、前者は人の関節において、
後者は金属板のアレイ及びセルロイド、ゴム、及びコロジオンの薄膜を用いて実
験した。サーロバートジョンズは、大腿骨の再建された頭部を覆うために金箔の
ストリップをうまく使用した。プポヴァックはマグネシウム板を使用した。そし
て、レーンは最初にカップ関節形成を使用した。股関節の寛骨臼側に、あらかじ
め成形された鋼のキャップ状装具を挿入した。ＰａｕｌＨ．Ｈａｒｍｏｎ，７
６Ｓｕｒｇ．Ｇｙｎ．Ｏｂｓｔ．３４７（１９４７）。スミスペターセンは、種
々の材料、即ちガラス、ビスカロイド、パイレックス（登録商標）ガラス、ベークライト、及びバイタリウムのカップを使用した。Ｍ．Ｎ．Ｓｍｉｔｈ−Ｐｅｔｅｒｓｅｎ，Ｊ．Ｍ．Ｊ．ＢｏｎｅＳｕｒｇ．，１８；８６９（１９３６）。バイタリウムは，カップ関節形成に使用された最も成功した材料であった。

【００１０】しかし、カップ関節形成は患者に目立つ外傷を生じ、また硝子質軟骨の形成が
貧弱であった。

【００１１】人体の関節疾病を治療するその他の方法が使用された。例えば、脊柱では、椎
間板の髄核と同じ形の潰れ得るプラスチックのブラダー状の装具が、ステム（ｓ
ｔｅｍ）を経て椎骨間の空間内に送り込まれる。Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．３８７
５５９５（Ｆｒｏｎｉｎｇ）。線維軟骨のような脊柱内の組織の治療のために、
椎間の空間内に挿入し得るブラダー状の装具を使用し、これによりこの空間を拡
張するすように生体材料を注入し、永久的な代置板を提供する方法及び装置が説
明される。しかし、この方法は脊柱における装具の設置のみに向けられる。ＰＣ
ＴＰａｔ．Ａｐｐ．Ｎｏ．ＷＯ９７／２６８４７（Ｆｅｌｔ他）。なお他の事
例においては、病変関節の機能回復のために、関節内に適合しポリマー物質で満
たすような形状にされた１対の多区画リングよりなり関節鏡下で移植し得る装具
が使用される。Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５３４４４５９（Ｓｗａｒｔｚ）。

【００１２】要求されるものは、可動及び混合の関節接続の関節の機能回復のため、線維軟
骨組織の治癒のため、及び股関節部のような半関節の関節軟骨の粘弾性特性の回
復のため不定期間の方法及び装置である。

【００１３】

【発明の概要】

本発明は、探査装置を関節に入れ、関節内にしぼんだバルーンを導き、そして
バルーンを膨らませる諸段階を含んだ経皮挿入関節形成の方法及び関連材料を提
供する。更に、この方法は、しぼんだバルーンの挿入より前に関節を拡張しかつ
創面切除する段階、靭帯（例えば大腿骨頭靭帯）を完全に保持する段階、靭帯を
切除する段階、穿刺創を閉じる段階、及びバルーンを取り出す段階を含むことが
できる。これら段階の組合せは本発明の部分と考えられる。

【００１４】更に、本発明は、経皮挿入関節形成に適しかつ外側シェルと充填溶液とを有す
るバルーンである。充填溶液は凝縮相成分、気体成分、又は気体と凝縮相との混
合物とすることができる。凝縮相成分は、限定するものではないが、ポリマー、
固化可能な凝縮成分、ゲル、樹脂、液体、及び溶液を含む。このグループは、更
に、例えばシリコンゲル、食塩水、及び大豆油を含む。ガス相成分は、限定する
ものではないが、空気、窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、及びこれらの混合
物を含む。バルーンは適宜の形とすることができ、複数区画を持つことができ、
かなりの圧力に耐えることができ、更に比較的貫入しないものとすることができ
る。充填溶液の材料の組合せは、本発明の部分と考えられる。

【００１５】バルーンの挿入は、関節の骨の表面に軟骨組織の回復又は再形成を容易にする
ことができる。

【００１６】［発明の詳細な説明］本発明は、最小侵襲手段により関節及び周囲組織を治療するための方法及び関
連装置を提供する。特に本発明は、線維軟骨、特に可動関節及び半関節と組み合
った線維軟骨を回復させ再建させるために最小侵襲手段を使用するための方法及
び関連装置に関する。この方法は、装具場所を準備するため及び損傷関節の修復
のために本来の場所に関節位置を拡張するための最小侵襲手段の使用を含む。

【００１７】この方法は次の諸段階よりなる。

【００１８】ａ関節に入るための外科処置を行い、ｂ狭くなった関節空間及び近隣の組織から損傷し又は病変した物質を取り出すために最小侵襲性の手段を使用し、ｃ空洞部内にしぼんだバルーンを少なくも１個導入し、そしてｄハルーンを膨らませる。

【００１９】関節鏡は膝外科術を改革したが、例えば股関節部装具を装着するときは、使用
は最小量のものである。しかし、関節鏡は股関節に応用可能である。股関節部は
その血液供給を乱すことなく経皮的に接近可能であるため、股関節はバルーン関
節形成によく適している。更に、関節はその固有の負圧を開放することによりか
なり膨張させることができ、大腿骨頭と寛骨臼窩との間の空間がバルーンの輸送
と膨張とに適切な空間部として働き得るため、比較的複雑でない外科的処置がで
きる。寛骨臼窩、大腿骨頭及び周囲の組織は、それらの一体性の強化と空洞部と
しての使用のために処置しそして適切な材料で覆うことができる。更に、永久置
換手法を確保するために、大腿骨頭靭帯を保護し又は切除することができる。

【００２０】大腿骨頭靭帯は乳児又は小児においてのみ重要である。成人では、大腿骨頭へ
の初期の血液供給は、前後の大腿骨の回旋した動脈を通してなされ。その結果、
大腿骨頭靭帯は、回旋した動脈を通る血液の供給を維持しながらバルーンの挿入
とともに切除することができる。大腿骨頭靭帯の保護の利点は、大腿骨の安定を
大きくさせることである。

【００２１】この手法は、まず適切な切開部を作ることが含まれる。次いで、正像鏡のよう
な探査装置により、股関節が入れられ、膨張され、創面切除される。周囲状況に
応じて、大腿骨頭靭帯を保護することができる。創面切除の段階は選択的である
。次いで、探査装置を通して、関節内にしぼんだバルーンを挿入でき、乳房内移
植物を食塩水で満たす方法と同様に膨張されれる。関節鏡下誘導膨張器は引き出
され、刺傷は閉じられる。かかる手順のためのリハビリテーションは比較的最小
の程度である。利点は粘弾性力の回復による関節空間の回復を含むことである。
加えて、全股関節部置換は、たとえこの手順が失敗しても実行可能状態に留まる
。更に、外科医は予定期間だけ待ち、それから希望するならばバルーン移植を除
くことができる。

【００２２】この手順により、股関節部の関節を外すことなく大腿骨頭を（バルーンにより
、或いは続いて軟骨の治療又は再形成により）リサーフェースすることができる
。股関節部の関節を外すことは、ある環境下では、血液の供給を中断させて無血
性壊死を起こすことがある。従って、この手順は、初期の血液供給を維持しつつ
完全にリサーフェースするための大腿骨頭への全接近を許す。

【００２３】外科医は、本来の危険と複雑の伴う全股関節部関節形成を、簡単な経皮的な外
来患者処置手順に減らすことができ、この手順は危険が最小であり、かつ精密な
検査の維持は様式的な股関節切除及び後で必要となる置換である。他の関節にお
けるバルーン関節形成に対して同様な手順を使うことができる。

【００２４】

【関節の空間の準備及び挿入バルーン】

関節空間の準備とバルーン挿入の説明が股関節について説明される。同様な手
順をその他の関節のバルーン関節形成に対して使うことができる。図１は、股関
節の初期骨関節炎を示す。これは、部分的には、狭い関節空間１０、軟骨損失２
０、及び厚い関節被膜３０を特徴とする。狭い関節空間１０は、大腿骨頭４０と
寛骨臼窩５０との間の空間である。その他の症状も存在し、本技術の熟練者によ
く知られる。

【００２５】バルーン関節形成は認められるように次の諸段階を含む。（ｉ）骨関節炎の大きさの評価（ｉｉ）関節の拡張（ｉｉｉ）関節の空間内の正像鏡検査（ｉｖ）損傷組織の選択的な除去及び／又は清掃（ｖ）つぶれたバルーンの送り込み（ｖｉ）バルーンの膨張（ｖｉｉ）バルーンの選択的なつぶれ／除去。

【００２６】股関節に入るための外科術の準備は、本技術熟練者によく知られた手法を使用
して実行できる。狭くなっている関節空間１０は、例えば光ファイバー視覚化の
ような遠隔式視覚化技術により観察することができる。股関節部と大腿骨との完
全な形を評価し、そして選択的に、例えば線維素接着剤のような生体親和性のパ
ッチ材の適用により修復することができる。

【００２７】図２は、股関節の拡張と関節鏡の配置とを示す。ある患者では関節の拡張は必
要ない。しかし、外科医が望むならば、寛骨臼窩に関する大腿骨の機械的移動に
より拡張を行うことができる。関節空間１０は、バルーンの準備及び／又は給送
のいずれかの前及び／又はその途中で拡張させることができる。拡張は機械式及
び／又は水圧式の手段によることを含んだ適宜適切な手段により行うことができ
る。外科医は外部牽引を使うことができる。関節鏡１００を、狭い関節空間１０
の近くに形成された空洞部１１０内に挿入することができる。次いで、しぼんだ
バルーンを拡張された空間内に置くことができる。

【００２８】必要ならば、しぼんだバルーンの挿入以前に、破壊された骨盤及び線維軟骨の
ような大腿骨関連の組織を除去し清掃することができる。残った修復された組織
及び骨は膨らまされたバルーンの支持体として作用する。大腿骨頭４０は、陰茎
コンドームと同様にバルーン３００と組み合う。適宜のバルーンが空洞部１１０
を占めることができるように、大腿骨頭靭帯の周りの空所を除いて大腿骨頭靭帯
を保護することができる。例えば図５参照。破損した物質が取り出され、残りの
関節組織が修復されると、関節空間１０は、送られたバルーンを収容する空洞部
１１０として使うことができる。適宜の修復された部分を含んだ関節空間１０は
、つぶれたバルーンを送り込み膨張させ得るに十分な寸法のものであるように造
られる。膨張の使用により、関節空間１０は、これを適宜の希望の最終寸法及び
位置を得るに十分に再設立することができる。拡張を達成するために使用される
手段（例えば、別のバルーン又はその他の機械式装置）も、バルーンのための少
なくも一つの障壁（例えば空洞部１１０）を形成することができる。

【００２９】狭い関節空間１０は、１個又はそれ以上の膨張し得るバルーンの使用により容
易に拡張させることができる。バルーンは、膨張したとき、関節空間１０を広げ
得る強固な壁を提供する。膨張可能なバルーンは十分な強度と寸法とを提供し、
これは通常の材料を使用して調製することができる。使用時には、つぶれたバル
ーンを狭い関節空間１０内に送り込み、そして空間１０を分けるために膨らませ
ることができる。バルーンは、例えば関節鏡により挿入することができる。ある
環境下においては、つぶれたバルーンの挿入前の拡張は不必要である。

【００３０】図４は、関節鏡１００が空洞部１１０内に置かれたとき、これは膨れたバルー
ン３００を造るために適切な充填溶液（図示せず）を噴出させることによりバル
ーンの膨張用に使用できることを示す。用途に応じて、つぶれたバルーン２００
の挿入のため及びつぶれたバルーン２００を膨らませるために、同じバルーン又
は違うバルーンを使うことができる。例えば、関節鏡１００がつぶれたバルーン
を送り込むために空間１０内に挿入され、そして第２の探査装置がつぶれたバル
ーンを膨らますために使用される。

【００３１】バルーンを本来のように膨らますために適切な気体（例えば、窒素、二酸化炭
素、酸素、アルゴンなど）が送られる。バルーンの位置決めはＣアームシネ（Ｃ
ａｒｍｃｉｎｅ）のような付属手段により、或いはバルーン又は給送装置内で
具体化される自己作動手段により容易に行うことができる。

【００３２】本発明のバルーンを作るに適した材料は、例えばバルーン血管形成術に使用し
得る材料である。適切な材料は、伸展性、生体安定性及び生体親和性のような諸
特性、並びに弾性及び強度のような機械的特性の最適の組合せを提供する。バル
ーンは、少なくも１個の層を有しそして伸びたときに少なくも１個の区画を有す
るものを含んだ適宜適切な形式で造ることができる。有用なバルーン装置は、（
選択的に複数の膜を有する）バルーン、給送探査装置、及び流体又は気体圧縮手
段を有するであろう。関節鏡は、これを探査装置として使うことができる。

【００３３】バルーンの外側シェル２１０の適切な材料の例は、限定するものではないが、
ポリオレフィンコポリマー、ポリエチレン、ポリカーボネート、及びポリエチレ
ンテレフタレートを含む。かかる高分子材料は、例えばポリエチレンテレフタレ
ート又はその他の繊維の集成により、非支持形式又は支持形式にいずれでも使用
することができる。

【００３４】バルーンは、これがどのように給送され膨らませられるかに応じて種々の形式
を取ることができる。例えば、関節面と接触しこれに沿った障壁を形成するため
に１個の薄壁バルーンを使うことができる。空洞部１１０の全容積より小さな容
積を占めるバルーンを提供することができる。バルーンを、例えば円柱状又はカ
プセル封じされた鐘状テントとすることができる。

【００３５】バルーン２１０の外側シェルの表面のいかなる部分又は区域も、物理的又は化
学的特性を改善し又は変えるために、摩擦変更用コーティング又はその他の材料
で処理することができる。

【００３６】本発明のバルーンは、これを空間１０又は空洞部１１０内に挿入するために、
（例えば解放可能なつぶれた又は膨らんだ形状で）膨らませて探査装置の上又は
端部に取り付けることができる。更に、バルーンは、最小侵襲でかつ光ファイバ
ー観察を含んだ遠隔式観察方法の手段を使用して挿入することができる。

【００３７】バルーンは、空間１０又は空洞部１１０内にくると、最終的に位置決めされそ
して給送される。バルーンは自己通気でき、バルーン内部に気体がありかつ挿入
時に充填溶液によりシャフトが動かされると、バルーンの壁を通して例えば周囲
の組織に気体を逃がす。バルーンはシャフトに真空源を適用することにより抜気
することができる。充填溶液の給送により、シャフト及び／又はバルーン内にあ
る気体の全て又は一部がバルーン材料を通して排出される。充填溶液がバルーン
を満たして気体を排出させると、充填溶液もバルーンを希望の大きさに膨らます
ように作用し、そしてバルーンと充填溶液とを定位置に永久的に保持するために
、十分に拡張された空洞部１１０内の適切な位置において充填溶液を固化するこ
とができ、又は全部固化することを許す。この段階は選択的であり、充填溶液に
依存する。

【００３８】バルーンは、薄膜又は膜、及び織物又は不織布又はメッシュのような天然材料
、又は限定するものではないが、高分子材料を含んだ人工材料より造られる。液
体、ゲル、固体、その他の凝縮成分及び気体の滲出又は拡散を許さないであろう
バルーンは、かかる材料及び／又は特性の異なった１以上の領域又は部分を含ん
だ１以上の層として造ることができる。

【００３９】バルーンの作成に使用される材料は、生体親和性、生体耐久性、強度、壁厚、
充填溶液による湿潤性、耐破裂性、進展性、柔軟性、弾性係数、応力／歪み曲線
の降伏点、破裂圧力、最大膨張、ヤング係数、剪断係数、及び組立とメッキの容
易性のような諸特性の最適の組合せを提供することができる。

【００４０】かかるバルーン材料は、限定するものではないが、膜のような固体の高分子材
料を含む。高分子材料は、適切な通気孔を提供することができる。適切な高分子
材料は、限定するものではないが、血管形成及び関連用途に通常使用される弾性
材料及びその他の材料を含み、更にポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアミド
、ポリ塩化ビニル、及びポリエチレンテレフタレート、並びにこれらの種々の共
重合体、組合せ及び置換を含む。

【００４１】バルーン材料は、濾器その他の用途に使用するため商業的に入手可能であり、
ポリエステル、ポリプロピレン及びナイロン糸のような高分子材料で形成された
布及びメッシュを含む。材料は、強度増加又はその他の望ましい特性を提供する
ために、例えばガラス布又はその他の材料の細線により強化することができる。
かかる材料は、強度、メッシュ開口、糸の太さ、メッシュ数、開口面積比、及び
価格のような特性の最適の組合せを提供するように選ぶことができる。適切な材
料の例は商業的に入手可能であり、そして、限定するものではないが、ナイロン
メッシュのようなナイロンスクリーン布である。

【００４２】バルーン自体は、種々の手段により作ることができる。バルーンは連続体（例
えば一体品）の形式でかつ中断なし（例えば、シームレス）の形式で形成するこ
とができる。バルーンは、互いに組み立て得る又は縫い合わせ得る複数の一般に
シート状の部分より作ることができる。気密は、接着剤の使用、縫い合わせ、高
周波接合、ヒートシール、インパルスシール、及びこれらの適宜の組合せを含む
適切な手段で達成できる。バルーンは、封鎖されると最終バルーンの内部に封鎖
された合せ目を提供するように裏返しされる。

【００４３】バルーンは、膨張の際に適宜の希望の形、例えば空間１０の自然の解剖学的な
形に近似するように一般的に長円又は隠元豆の形にになるように造ることができ
る。バルーンは、これに、関節の主面、例えば大腿骨頭４０及び寛骨臼窩５０と
接触するための主面を設けることができる。バルーンは、更にその他の組織と接
触するための部分を備えることができる。

【００４４】バルーンは、外科医がバルーン本来の最適な方向を判定できるように、１個以
上の方向マークを設けることができる。適切な方向マークは、限定するものでは
ないが、バルーン材料及び／又は探査装置の中又はこれらの上に検知可能なマー
ク又は標示の設置を含み、マーク又は標示それ自体は最小の観察手段、例えば光
ファイバー観察、協動形ＭＲＩ、超音波、及びレーザー放射により検知すること
ができる。

【００４５】つぶれたバルーンは、その調製に続いて空間１０又は空洞部１１０内に位置決
めされる。上述のように、空間の機械的拡張は、これを例えばバルーンの挿入及
び／又は位置決め中、及び／又は充填溶液によるバルーンの膨張中にうまく使う
ことができる。

【００４６】バルーンが空洞部１１０内に置かれると、これは、探査装置を介して十分な圧
力下でバルーン内に充填溶液を給送し得る充填溶液給送装置に連結された探査装
置により満たすことができる。充填溶液は、硬化可能な形式である場合は、給送
装置の混合室から出ると硬化し始める。充填溶液としての食塩水は決して硬化し
ないであろう。硬化する充填材が選ばれたときは、最終の硬化が起きるより前に
充填溶液がバルーンを膨らませるための十分な時間を提供するように、生体ポリ
マーの硬化速度を、拡張手段の寸法及びその他の条件と組み合わせて制御するこ
とができる。硬化防止用材料は空洞部１１０に入るときに粘度が変わることがあ
る。かかる変化は、異なった圧力、温度又はこの両者より生ずる可能性がある。
ある場合には、充填溶液の相を、例えば気体から液体に、或いは固体から液体又
はゲルになど変えることができる。膨張の進行状態は、例えばＣアームシネ又は
協動形ＭＲＩにより監視することができる。

【００４７】「硬化」及びその影響は、化学反応又は硬化操作による材料の物理的性質のい
かなる変化にも関係するであろう。硬化は、限定するものではないが、熱、化学
薬品、触媒、及び光や超音波のようなエネルギーの適宜の組合せの支援により生
ずるであろう。本発明の方法に関連して使用されるときは、例えば「硬化可能」
は、（適切なエネルギー源の応用によるような）本来硬化する可能性を有する未
硬化の生体材料、並びに複数の生体材料の同時混合により給送中に形成される生
体材料によるような硬化の過程中の生体材料をいうことができる。

【００４８】図５は、完了時における挿入バルーン関節形成を示す。バルーン３００は半円
状バルーン４００となり、これが大腿骨頭４０を囲む。バルーンは、一定期間そ
の場に残り、次いで同様な手順で取り出し、又はバルーンをそのままにすること
ができる。バルーンは、これが半円状を形成するように作られ、そして拡張され
たときに大腿骨の頭部と頸部の角度の展開上に「固定する」ことにより安定性を
得るであろう。バルーンは、妨害されずに大腿骨頭靭帯から出ることができる。

【００４９】

【充填溶液】

自然軟骨は、身体の種々の部分において見いだされる無血管構造である。関節
軟骨は関節面における薄い痂皮を形成している薄い顆粒基質として存在する傾向
がある。関節軟骨の自然の弾性は振動の力を弱めることができ、同時にその滑ら
かさは運動を容易かつ自由にする。充填溶液は自然組織の物理化学的性質の多く
を模倣するように意図される。

【００５０】充填溶液は、１成分システムとして、或いは給送の前又はその途中、又は治療
部位において混合し得る２以上の成分システムとして提供することができる。一
般に充填材は流動でき、これはバルーン内へのそれの給送を許すに十分な粘度の
ものであることを意味する。充填材は流れを助けるために加熱され又は圧力変化
を受ける。更に、充填材は、温度又は圧力の変化の有無にかかわらずバルーン内
への流れを助けるために、液体、ゲル、又はその他の凝縮相の成分に溶けること
ができる。適切な充填材は、限定するものではないが、空気、窒素、酸素、アル
ゴン、二酸化炭素、その他の不活性ガスを含んだガス相の成分を含む。

【００５１】充填溶液は均質（即ち、全体を通して同じ化学物理的パラメーターを提供する
）であり、又は異種均質とすることができる。変動し又は物理化学的性質の異な
った変動範囲を有する埋設物を提供する充填溶液を使用することができる。

【００５２】医用装置に使用する共通の高分子材料は、限定するものではないが、ポリ塩化
ビニル、ポリエチレン、スチレン樹脂、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステル
、熱可塑性エラストマー、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジェンスチ
レン（ＡＢＳ）樹脂、アクリル、ポリウレタン、ナイロン、スチレンアクリロニ
トリル、及びセルゾーズを含む。

【００５３】適切な充填溶液はこの装置の応用と本来の使用に関する特性の適切な組合せを
提供する高分子材料である。かかる特性は、限定するものではないが、プロセス
可能性及び安定した滅菌と貯蔵の能力を含む。かかる材料の適用に対しては、か
かる特性は本来の流動可能性と成型可能性とを含む。

【００５４】充填溶液は、イソシアナート、長鎖ポリオール、短鎖（低分子量）エクステン
ダー及び／又は架橋剤の適切な組合せをベースにした熱硬化性ポリウレタンポリ
マーを含む。適切な成分は商業的に入手可能であり、そして各が可能最高等級、
例えば試薬又は分析等級又はそれ以上を使用するができる。適切なイソシアナー
トの例は、限定するものではないが、４，４’ジフェニルメタンジイソシアナー
ト（ＭＤＩ）、及び４，２’ジフェニルメタンジイソシアナート、その混合物、
並びにトルエンジイソシアナート（ＴＤＩ）を含む。適切な長鎖ポリオールの例
は、限定するものではないが、ポリ（テトラメチレンオキサイド）（ＰＴＭＯ）
のようなテトラヒドロフランポリマーを含む。適切なエクステンダー／架橋剤の
例は、限定するものではないが、１，４ブタンジオール及びトリメチルオールプ
ロパン、及びこれらの混合物を含む。

【００５５】かかる性能は自然組織及び関節の評価に通常認められる手順を使って評価する
ことができる。固化は、例えば油類（炭素又はシリコンがベースのもの）、水、
食塩水、ゲル、樹脂及び物理化学特性の最適の組合せを持ち得るその他の凝縮相
については不必要である。適切なゲルは、例えばシリコンゲルを含む。適切な油
は、例えば大豆油を含む。

【００５６】本発明の充填溶液は、更に、安定剤、充填剤、酸化防止剤、触媒、可塑剤、顔
料、及び潤滑剤のような補助財及び添加剤を、かかる成分が意図された目的のた
めの成分の有効性を減らさない範囲で含むことができる。

【００５７】充填溶液は滅菌に使用される条件下で安定でありかつ貯蔵及び給送中に安定で
ある。貯蔵液は給送装置を経て体内の位置に流れること、及び／又は光のような
エネルギー源への暴露により、又は化学反応によるなどで固化することができる
。その後で、固化された充填溶液は形成及び輪郭造りを受けることができる。未
固化の充填溶液はバルーンの大きさに形作られ輪郭が作られ、そして充填溶液が
流れるであろう。

【００５８】希望時間内に生理学的環境内で充填溶液を固化させるために、固化可能な充填
溶液の１種以上の成分内に１種以上の触媒を組み入れることができる。固化可能
な充填溶液は約５分以内で固化できる。

【００５９】充填溶液の生体安定性、例えば酸化及び／又は加水分解安定性を改善するため
の手段を使い、これにより埋設物の寿命を延ばすことができる。生体安定性を改
善するための適切な手段は、水素化されたポリブタジェン（ＨＰＤＩ）のような
脂肪族マクロジオールの使用を含む。対応するジイソシアナート（例えばＭＤＩ
）とチエンエクステンダー（例えば、エチレンジアミン）との賢明な選択により
、本技術熟練者は硬質セグメントの希望の充填密度又は結晶化度を得て、これに
より固化したポリウレタンの加水分解安定性を改善することができる。

【００６０】充填溶液は、複数の成分、例えば２部分のポリウレタンシステムとして提供で
き、２部分の接着剤処方の供給のために共通に使用されるような適切な混合技術
を使用して使用時に混合することができる。適切な混合装置は、例えば管の穴を
通って走っている分割された螺旋状の管脈のある中空管を有する静的混合装置を
含む。２部のポリウレタンシステムは、それぞれの成分を圧力下で管穴を通るよ
うに強制することにより混合することができる。

【００６１】以上の説明は本発明を説明すべく意図されたが、その範囲を全て包含しかつ限
定すると考えるべきでない。

【図面の簡単な説明】

【図１】股関節の初期関節炎を示す。

【図２】股関節の拡張及び関節鏡の配置を示す。

【図３】バルーンの挿入を示す。

【図４】バルーンの膨張を示す。

【図５】挿入バルーン関節形成を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】経皮挿入関節形成術を使用して関節の病変を治療する方法で
あって、ａ関節空間に入るために最小侵襲性の手段を使用し、ｂしぼんだバルーンを関節空間内に導き、そしてｃバルーンを膨らませる諸段階を含む方法。
【請求項２】しぼんだバルーンの導入より前に関節空間を拡張する段階を
更に含む請求項１の方法。
【請求項３】ａしぼんだバルーンの導入より前に関節空間を拡張し、ｂ関節空間及び隣接組織から破壊され又は病変した物質を取り去るために最
小侵襲性の手段を使用する諸段階を更に含む請求項１の方法。
【請求項４】破損組織の完全性を検査し判定する段階を更に含む請求項１
の方法。
【請求項５】膨らまされたバルーンが、関節の１個以上の面における軟骨
の治療又は再形成を容易にする請求項１の方法。
【請求項６】膨らまされたバルーンが、関節空間の粘弾性活力の回復を支
援する請求項１の方法。
【請求項７】関節の完全性を強化するために関節表面及び周囲組織を覆う
段階を更に含む請求項１の方法。
【請求項８】拡張段階が機械的手段により達成される請求項２又は３の方
法。
【請求項９】拡張段階が静水力的手段により達成される請求項２又は３の
方法。
【請求項１０】関節空間に入る最小侵襲性手段が関節鏡である請求項１の
方法。
【請求項１１】関節空間及び隣接組織から破壊され又は病変した物質を取
り去るための最小侵襲性手段が関節鏡である請求項３の方法。
【請求項１２】経皮挿入関節形成術を使用して股関節部の関節の病変を治
療する方法であって、ｃ股関節空間に入るために最小侵襲性の手段を使用し、ｄしぼんだバルーンを股関節空間内に導き、そしてｅバルーンを膨らませる諸段階を含む方法。
【請求項１３】しぼんだバルーンの導入より前に股関節空間を拡張する段
階を更に含む請求項１２の方法。
【請求項１４】ａしぼんだバルーンの導入より前に股関節を拡張し、ｂ股関節空間及び隣接組織から破壊され又は病変した物質を取り去るために
最小侵襲性の手段を使用する諸段階を更に含む請求項１２の方法。
【請求項１５】破損組織の完全性を検査し判定する段階を更に含む請求項
１２の方法。
【請求項１６】膨らまされたバルーンが、股関節の１個以上の面における
軟骨の治療又は再形成を容易にする請求項１２の方法。
【請求項１７】膨らまされたバルーンが、股関節空間の粘弾性活力の回復
を支援する請求項１２の方法。
【請求項１８】関節の完全性を強化するために関節表面及び周囲の組織を
覆う段階を更に含む請求項１２方法。
【請求項１９】バルーンが大腿骨頭を覆う請求項１２の方法。
【請求項２０】大腿骨頭靭帯が乱されないで留まる請求項１２の方法。
【請求項２１】大腿骨頭靭帯が切除される請求項１２の方法。
【請求項２２】拡張段階が機械的手段により達成される請求項１３又は１
４の方法。
【請求項２３】拡張段階が静水力的手段により達成される請求項１３又は
１４の方法。
【請求項２４】関節空間に入る最小侵襲性手段が関節鏡である請求項１２
の方法。
【請求項２５】関節空間及び隣接組織から破壊され又は病変した物質を取
り去るための最小侵襲性手段が関節鏡である請求項１４の方法。
【請求項２６】関節の病気が骨関節炎である請求項１２の方法。
【請求項２７】経皮挿入バルーン関節形成術を使用して股関節部を転移さ
せることなく股関節を治療する方法であって、ｃ股関節空間に入るために最小侵襲性の手段を使用し、ｄしぼんだバルーンを股関節空間内に導き、そしてｅバルーンを膨らませる諸段階を含む方法。
【請求項２８】バルーンが半円形である請求項１又は１２の方法。
【請求項２９】バルーンが関節鏡手段を使用して膨らませられる請求項１
又は１２の方法。
【請求項３０】バルーンが充填溶液で膨らませられる請求項１又は１２の
方法。
【請求項３１】充填溶液が、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、スチレン樹
脂、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマー、ポリカー
ボネート、アクリロニトリルブタジェンスチレン樹脂、アクリル、ポリウレタン
、ナイロン、及びスチレンアクリロニトリルよりなるグループの少なくも１種の
要素から選択される請求項３０の方法。
【請求項３２】充填溶液が熱硬化性ポリウレタンポリマーよりなる請求項
３０の方法。
【請求項３３】充填溶液がゲル及び油よりなるグループの少なくも１種の
要素から選定される請求項３０の方法。
【請求項３４】充填溶液が二酸化炭素、酸素、及び窒素よりなるグループ
の少なくも１種の要素から選定される請求項３０の方法。
【請求項３５】充填溶液が不活性ガスよりなるグループの少なくも１種の
要素から選定される請求項３０の方法。
【請求項３６】充填溶液が固化可能である請求項３０の方法。
【請求項３７】バルーンが外側シェルを備える請求項１又は１２の方法。
【請求項３８】外側シェルがＰＶＣ、ポリウレタン、ポリエチレンテレフ
ァレート、及びポリカーボネートよりなるグループの少なくも１種の要素を含む
請求項３７の方法。
【請求項３９】外側シェルを備えた経皮挿入関節形成に適したバルーン。
【請求項４０】外側シェルがＰＶＣ、ポリウレタン、ポリエチレンテレフ
ァレート、及びポリカーボネートよりなるグループから選定された少なくも１種
の要素を含む請求項３９のバルーン。
【請求項４１】バルーンが半円形である請求項３９のバルーン。
【請求項４２】バルーンが少なくも３５．１６ｋｇ／ｃｍ²（５００ｐｓ
ｉ）の圧力に耐え得る請求項３９のバルーン。
【請求項４３】バルーンが少なくも３５．１６ｋｇ／ｃｍ²（５００ｐｓ
ｉ）の圧力に耐え得る請求項３９のバルーン。