JP2003531657A - 関節面付け替え修復システム及び方法 - Google Patents

関節面付け替え修復システム及び方法

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JP2003531657A
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JP
Japan
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implant
bone
exemplary
screw
axis
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JP2001579575A
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English (en)
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スティーブン， ジェイ． タラライダ，
スティーブン， ダブリュー． イーケイ，
Original Assignee
アースロサーフェス， インク．
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    • A61F2002/30331—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementarily-shaped recess, e.g. held by friction fit
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    • A61F2002/30331—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementarily-shaped recess, e.g. held by friction fit
    • A61F2002/30354—Cylindrically-shaped protrusion and recess, e.g. cylinder of circular basis
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    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30433—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements using additional screws, bolts, dowels, rivets or washers e.g. connecting screws
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    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30448—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements using adhesives
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    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30451—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements soldered or brazed or welded
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    • A61F2002/30604—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for modular
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30667—Features concerning an interaction with the environment or a particular use of the prosthesis
    • A61F2002/30719—Means for cleaning prostheses
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    • A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
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    • A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/3085—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with a threaded, e.g. self-tapping, bone-engaging surface, e.g. external surface
    • A61F2002/30858—Threads interrupted by grooves or sidewalls, e.g. flat sidewalls
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    • A61F2/4657—Measuring instruments used for implanting artificial joints
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    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2002/4681—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor by applying mechanical shocks, e.g. by hammering
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0071—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof thermoplastic
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    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2220/0033—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementary-shaped recess, e.g. held by friction fit
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2220/0041—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements using additional screws, bolts, dowels or rivets, e.g. connecting screws
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2220/005—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements using adhesives
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2220/0058—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements soldered or brazed or welded
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
    • A61F2230/0004—Rounded shapes, e.g. with rounded corners
    • A61F2230/0006—Rounded shapes, e.g. with rounded corners circular
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
    • A61F2230/0017—Angular shapes
    • A—HUMAN NECESSITIES
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Abstract

(57)【要約】 本発明は関節（あるいはいずれかの骨表面）の関節面を状態検査及び測定し、この記録データに基づいて補綴装置を作製する器具及び方法を提供する。一実施態様においては、一旦軟骨面の損傷が確認されるとガイドピン（２０）が関節鏡を用いて挿入される。固定スクリュー（１０）は損傷部のほぼ中心にある基準軸と一定関係をもって軟骨下骨中へ押し込まれ、固定スクリューは周辺関節面へ接する点を限定する役割も果たす。原点の軸位置を設定する静止ポストをもつ測定具（７０）を基準軸上へ挿入する。状態検査中に記録されたデータは類似のアルゴリズムのパラメトリックな工学設計ソフトウェア中へ取り込まれて移植されるベアリング面構造に適合した三次元面を限定しかつ状態検査された解剖的外形構造を再現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は骨表面、特に膝頭骨表面上の関節軟骨に生ずる損傷の治療装置及び治
療方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
体内の関節骨の末端にある関節軟骨は一般的には滑らかでつるつるした負荷支
持面として有効に機能できる多くの特有の性質をもつヒアリン様軟骨から成って
いる。しかしながら、損傷を受けた場合、ヒアリン様軟骨細胞は通常新しいヒア
リン様軟骨細胞で置き換えられない。損傷の治癒は下部にある骨からの出血の発
生及び瘢痕あるいは繊維性軟骨と呼ばれる修復性軟骨の形成に依存している。一
方、類似する繊維性軟骨にはヒアリン様軟骨が本来もつ上記特有の性質がなく、
耐久性がはるかに劣る。
【０００３】 特に膝関節及び股関節におけるヒアリン様軟骨の問題は、急性（突発性）ある
いは再発及び慢性（進行性）の慢性関節リウマチあるいは消耗（変形性関節症）
に併発する疾病、あるいは傷害による二次的疾病によって一般的にひき起こされ
る。このような軟骨性疾病あるいは劣化は関節表面へ負担をかけて痛みをひき起
こしまた関節機能をさらに劣化させる。そのため、損傷あるいは不能となった軟
骨を治療及び修復するための多くの方法が研究されてきた。
【０００４】 この種の問題の軽度の損傷については、従来は手術によらない治療（経口投薬
あるいは関節部への注射投薬）あるいは?爬関節形成、?爬コンドラルプラスティ
ーと呼ばれる外科的処置を行う選択が為されてきた。この処置は自然治癒を促す
ことを基本理念とするものである。この処置では、損傷部位において高速回転バ
ールを用いて骨表面のおよそ１ｍｍあるいはそれ以下が取り除かれ摺りはがされ
る。これにより出血を起こし繊維性軟骨治癒反応を開始する露出軟骨下床が形成
される。この処置法は過去２０年来にわたって汎用されており、短期間（１−３
年）で良好な治癒を与えるが、形成された繊維性軟骨表面は特に活動性の高い患
者の長期にわたる体重支持にはあまり役立たない。
【０００５】 「ミクロフラクチャー」技術と呼ばれる他の処置法にも露出軟骨下骨を形成す
る同様な概念が取り入れられている。この処置法においては軟骨損傷部の軟骨層
が取り除かれる。損傷部内の最小箇所に金属性ピックあるいは外科用オールを突
き当てることによって軟骨下出血性骨床へ数個の細道あるいは「ミクロフラクチ
ャー」が形成される。損傷部中に出血を起こし、及び前記軟骨下骨へ細道を形成
することによって繊維性軟骨治癒反応を開始させ置き換え表面を形成する。この
処置法による結果は?爬関節形成に概して類似するものである。
【０００６】 損傷した関節軟骨の治療方法の他の既知の選択はモザイク形成術あるいは骨関
節移植システム（ＯＡＴＳ）技術と呼ばれる軟骨移植である。この方法では一連
のドエル切断器具を用いてドナー患部から関節軟骨の栓及び軟骨下骨を採取し、
次いでこれら採取骨を前記損傷部位中に形成されたコア中へ移植する。この操作
を反復して一連の栓を移し、またモザイク状にこれら栓を相互に極めて接近した
状態に置くことによって新たに移植されたヒアリン様軟骨表面を定着させること
ができる。この結果、各移植片間の繊維性軟骨治癒反応が介入するヒアリン様表
面が得られる。
【０００７】 この方法は、採取部位の関節表面に直交して保持されている採取芯抜きドリル
軸を中心にすべての移植片を取らなければならないため技術的に難しい。また、
移植箇所において関節表面に対して直交して保持されている類似の芯抜き器具の
軸を中心としてすべての移植片配置部位へ穴を開けねばならない。さらに、これ
ら軟骨及び骨栓の関節表面部分が移植部位へと運ばれ周囲の関節表面と同じ高さ
に位置するようにすべての移植片が置かれなければならない。これらの栓が周囲
の関節表面との関係において正しく置かれなければ本方法は結合する関節表面に
対して極めて有害な影響を与えることとなる。前記栓が前記周囲の関節表面の高
さよりもずっと下方へ置かれたならば、本方法を用いる利点が得られない。さら
に、すべての採取及び定置部位に対して直交する必要性から、本方法には典型的
に開口視野での外科的処置を要する多くの接近及び処置角度が要求される。本方
法は最終的に冗長な手術後の体重の負担がかからない経過を要求する。
【０００８】 最近、同一患者から事前に採取したヒアリン様軟骨細胞の移植が行われている
。軟骨の除去後あるいは採取後に該軟骨を研究室において培養してその細胞数を
増加させる。これらの細胞はその後に巣状損傷部位へ注射で戻され、その損傷頂
部上へ骨髄組織のパッチを縫い付けて癒合し成熟中の該細胞を含ませることによ
って保持される。本方法の欠点は莫大な費用がかかり、技術的に複雑であり、ま
た開口状態で膝手術を行う必要があることである。さらにこの方法は猶幾分実験
段階にあると認められ長期的な結果については未知である。いくつかの初期の研
究においては、この処置法は従来の?爬術及びミクロフラクチャーを上回る有意
な改善結果を与えていない。
【０００９】 Ｈａｒｔらの米国特許第５，７８２，８３５号は骨栓除去器具を備える関節軟
骨修復装置及び修復方法、及び骨栓据付器具を開示している。前記損傷関節軟骨
の修復方法は、損傷軟骨を除去する工程と前記部位へ十分な深さの孔を形成する
工程を含んで構成されている。無傷の骨と該骨へ付着している軟骨から成る骨栓
が損傷軟骨のない骨から取り除かれて損傷部位にある孔中へと配置定置される。
【００１０】 Ｋｅｌｌｅｒの米国特許第５，４１３，６０８号は、上部ベアリング面を有す
る骨上に固定されるベアリング部と前記ベアリング面上に固定され置き換えられ
る前記関節表面の一部を形成する回転可能な台部から成る脛骨の関節表面を置き
換える膝関節内部人口骨頭を開示している。ジャーナルが前記ベアリング面から
上がり前記台中の骨と一緒になって側部支持体を与えている。
【００１１】 Ｓｃｈｗａｒｔｚの米国特許第５，６３２，７４５号は一定部位へ生体吸収性
軟骨修復集合体を外科移植する方法について記載している。前記集合体には前記
除去部分へ取り付ける生体吸収性の多角形Ｔ形状をした放射状リブを有する受渡
し部分と前記受渡し部分によってその内部に支持された有孔の生体吸収性の挿入
部分が含まれている。本方法は、前記損傷を受けた軟骨の一部を除去することに
よって前記集合体を受け取る部位を作製する工程と前記骨に穴を開けかつ穴の口
を拡げることによって前記集合体を受け取る部位を作製する工程から構成される
。前記集合体を前記穴を開けその穴の口を拡げた前記骨中の穴中へインパクター
を用いて該集合体が前記周囲の関節表面と面一になるまで挿入定置する。
【００１２】 Ｖｉｔａｌｅの米国特許第５，６８３，４６６号は二つの対向する構成部分を
有する関節接合面置き換えシステムについて図解している。前記構成部分の各々
は骨末端を覆い関節面として働く先細に形成されたヘッド部と、前記骨中へ延び
る十分な長さをもつ一体に形成されたスクリュー軸と、前記ヘッド部の下側にあ
って圧縮嵌め込みにより前記骨を固定させる内側に折り曲げられた骨グリップ部
を有する。一方の構成部分の部分的に球形凸状の外形は他方の構成部分の部分的
に球形凹状の外形と相互に補足しあっている。
【００１３】 Ｓｈａｆｆｅｒの米国特許第５，７０２，４０１号は、第一通路を限定する中
空ハンドルと該ハンドルから伸びる第二通路をもつ中空チューブを備える関節内
測定装置を開示している。前記中空チューブはその末端部に固定部位へ定置させ
るための突起と、第二部位へ向けることが可能な前記中空チューブの末端に配置
され第一部位と第二部位間の距離測定を可能とする探針を支えている。
【００１４】 Ｖａｎｎａｈの米国特許第５，７７１，３１０号は対象物表面上の複数のサン
プル箇所においてデジタルデータポイントを生成して該対象物の三次元形状構造
状態検査する方法を記載している。各デジタルデータポイントには該対象物表面
の特性を示す特性ポイントに対応する特性数値及び位置数値が含まれている。３
−Ｄ変換器探針（例えばディジタイザ）がランダムなパスに沿った表面上あるい
は上方へ移動されて、前記サンプルポイントがディジタル化されコンピューター
スクリーン上へ、下記に限定されないが表面隆起、圧入強さ、表面層隆起及び温
度等を含む前記対象物の選択された特性のリアルタイムな形状構造図あるいは状
態図が作成される。
【００１５】 大きな巣状損傷部をもつ患者に関しては一般的に膝関節全体あるいは膝関節の
単一部分の置き換えを行う全膝置換（ＴＫＲ）のための補綴に最終的に至る。こ
れらの患者は抗炎症剤の投薬も受けているが、残存関節軟骨の最終的腐食により
滲出、痛み、運動性及び活動性喪失がもたらされる。前記補綴の移植後に遭遇す
る問題は骨融解による補綴の結果的ぐらつき、摩損、あるいはホスト骨へのデバ
イスの付着に用いたセメントの劣化によってひき起こされる。さらに、用いた補
綴のいくつかは置換を必要とする変質した組織よりも実際に大きいために、補綴
を収容するため健康な骨のかなりの部分を除去するのが一般的である。ＴＫＲを
受けた患者はしばしば長期にわたる困難なリハビリテーション期間の問題に直面
し、ＴＫＲの全期間はおよそ２０年にも及ぶ。そのためＴＫＲ処置は可能な限り
行わない努力が為されている。
【００１６】 従って、滑らかかつ持続性のある関節接合面の回復に効果的でありかつ従来の
ヒアリン様軟骨面と同等の耐久性を有し、すぐに活動に戻ることができ、ライフ
スタイルを取り戻せ、痛みから解放される最小受傷治療処置で済ませる改善され
た関節表面置換方法が必要とされている。
【００１７】
【発明の要約】
本発明は、関節（またはいずれか骨表面）の関節面の状態検査及び測定器具及
び方法、及び前記器具及び方法により得た記録データに基づく補綴装置の製作器
具及び方法を提供する。
【００１８】 本発明に従った方法においては、一旦軟骨表面に損傷が確認されると、ガイド
ピンが関節鏡を用いて挿入される。先細の先端部と攻撃的糸形状を成す末端部を
もつ固定スクリューを損傷部のおよそ中心にある基準軸と一定関係状態で軟骨下
骨中へ押し込む。この固定装置は周囲関節面への接点を限定する役割も果たす。
前記スクリューは六角形形状の隣接牽引と噛み合うソケット型のドライバを用い
て押し込まれる。最終的に表面補綴の固定部材として働く前記スクリューの別の
円筒形隣接牽引（または他の連結特徴部分、例えばスクリュー中のリセス）はこ
の段階では隣接末端が丸くされたカバー（またはスクリューの前記連結特徴部分
に対応する連結特徴部分、例えばその連結特徴部分としてリセスを有するスクリ
ューに連結させるプラグ）とともに隠されている。１または２以上のぎざぎざ状
のスロットが前記スクリューの直径の不変部分の全長にわたって延びている。
【００１９】 関節鏡観察下、角を丸めたカバー表面が既存の関節面を限定している丸味に接
する位置になるようにスクリュー深度が調節される。この時、前記ガイドピンが
取り外されて膝頭が関節で繋がれる。前記角の丸められたカバーの深さの位置決
めによってすべての将来の測定、切断、補綴機械加工作業のための原点あるいは
基準点が設定される。位置決めの確認は関節鏡による検査によって行う。
【００２０】 測定器具を前記基準軸上へ挿入する。該測定器具の中心部分は前記軸の起点位
置を定める定位ポストである。前記測定器具の外側アームあるいは張出し材を前
記関節面と接触させたまま前記定位ポストに対して回転することによって、原点
に対する軸の転位あるいはＺ次元を前記張出し材の既知の放射状の動きに沿った
いずれかの点について定めて損傷部位内に適合する補綴面の最終的結合構造を決
定することができる。これらＺ次元は従来型のダイアルゲージ指示計、あるいは
ディジタル記録装置、あるいは標識技術を駆使してリアルタイムで記録できる。
多数の点を取り得るが、目的とする関節面を正確に限定するためには最少数のポ
イントを取ることが理想的である。
【００２１】 スクリュー（または別の実施態様で記載されているような、それに代わる前記
角の丸められたカバー）上に位置する面あるいは作製された特徴形状は、前記測
定器具上の何らかの面あるいは特徴形状と相関をもち、前記位置する面に対する
前記軸を中心とする点の回転位置の測定を可能とする。前記状態検査中に記録さ
れたデータは、パラメトリック工学設計ソフトウェアあるいは移植されるベアリ
ング面構造に適合した三次元面を限定し状態検査された解剖的構造輪郭を再現す
る類似のアルゴリズム中へ登録することができる。
【００２２】 関節表面の大きさを知るための別態様に係る測定装置には外部標識構成部分と
内部記録構成部分が含まれている。前記標識構成部分には、外科医によって押さ
れた時に前記記録構成部分の比較的軟らかい表面に窪みあるいはマーキングを作
る鋭敏な圧入装置が含まれている。前記記録構成部分はマーキングされた点を患
者データとして利用できるように変形を加える。前記記録構成部分はまた前記固
定スクリューの隣接牽引の表面に対応する表面をもつ。前記状態検査処置中、状
態検査された関節表面の前記スクリューに対する回転位置についてデータ箇所が
定められる。これらデータ箇所は前記スクリューに対する移植組織の正確な回転
位置が維持されるように移植組織構造へと変形される。
【００２３】 前記固定スクリューへの移植を確保するため、精密テーパ（あるいは他の連結
特徴部分）を装置背部上の突出部（あるいは他の連結特徴部分）中へ加工作製す
る。前記移植体はコバルトクロミウムまたは他の材料を用いて作製できる。前記
移植体には対立する表面に沿ったわずかに外向きのテーパあるいは突出部を備え
て周囲の骨に対する移植体の負荷支持性及び負荷転移性を高めている。さらに連
続する放射状の切込みにより回転力に対する該移植体の耐久性を増す表面を形成
している。これらの特徴部分は該移植体の外径周囲に配備することができる。
【００２４】 本発明の他の態様においては、移植目標部位の測定及び表面調製を行い、次い
で移植体を一定の大きさとするコンパス器具が対象とされている。このコンパス
器具は、関節鏡を用いて該器具を目標部位へ運ぶことができ、またガイドピンに
よって限定される軸へ連結されている場合には該器具が測定及び切断操作に利用
できるように構成されている。
【００２５】 他の実施態様においては、前記コンパス器具はハンドル、前記ハンドルを通し
て延びるカニューレの挿入されたシャフト、及び直線的に調整可能で一連の切断
ブレード、穴あけブレードあるいは測定探針の取付器具として働くように構成さ
れたカニューレの挿入された末端オフセットアームから構成されている。
【００２６】 ブレードを取り付けた場合、前記器具のシャフトを通って進むガイドピンを用
いて前記回転軸あるいは基準軸から前記切断ブレードの切断面までの固定された
長さが定められる。これにより、前記器具がガイドピンを中心に回転されるとき
にもたらされかつ前記移植体の全径に対応する丸味が決められる。この鋭利な切
断ブレードは周囲の関節軟骨に限界を画しきれいに切断するために使用される。
【００２７】 本発明の他の態様においては、本発明はガイドピン基準軸上に配置され及び目
標部位を移植体の接触面と構造及び大きさにおいて適合するように整えるために
使用する骨切断あるいはスコアリング器具を備えることを特徴としている。骨表
面と従来の整形補綴装置による骨接触面との不十分な嵌合によって臨床初期に移
植の失敗が認められた一方で、前記作製された目標部位の骨表面と移植体の接触
面間の嵌合は移植体の長期にわたる臨床結果を確保するものである。
【００２８】 移植体の作製に続いて第二の外科的処置を行う。前記角が丸められたカバーを
取り外して精密テーパを露出させる（あるいはそれに代えて前記カバーを前記第
一処置中に取り除いてもよい）。末端に取り付けた素子が前記固定スクリュー中
へ固定されるように末端に取り付けた素子を有するピンを前記固定スクリュー中
央の管腔を通して配置する。この素子はここで固定スクリューから延びる１また
はそれ以上の縫合糸のストランドを担持している。前記縫合糸は次いで移植体へ
通され、結び目あるいはビーズが移植体に隣接して作られる。前記縫合糸ストラ
ンドを継続して巧みに操作及び伸張することにより前記移植体を前記固定スクリ
ューと同軸にすることができる。一旦同軸となれば、移植体は前記適合された素
子の噛み合いを介して位置調整されプラスチック製の押し込みロッド及び小槌を
用いて定位置へと押し込まれる。最後に、移植体の表面上のガイド孔を通して骨
セメントを注入して移植体と軟骨下骨間の接触面を高質化することができる。
【００２９】 他の態様においては、本発明は前記移植体がホルダー及び縫合糸あるいはワイ
ヤー等のつなぎ素子を介してドライバへ結合される該ドライバを含むことを特徴
としている。この態様では移植体とドライバが関節鏡を用いて挿入される。次い
で移植体が引き戻されドライバ上へ定置するように前記つなぎ素子へ張力が加え
られる。次に移植体が作製された目標部位へ制御下に移される。ドライバの定置
部は移植体表面へ損傷を与えずに移植体を定置するために衝撃を与えても構わな
い材料から成っている。
【００３０】
【実施例の詳細な説明】
図１は本発明に従った外科手術で移植された関節接合面修復システムの概観を
示す。図示したように、組立てられた固定装置は固定スクリュー１０、移植体４
０、及び固定ピン５を備えてなり、膝頭５０の中央大腿部軟骨面５５中の損傷部
中へ移植される。移植体４０は、該移植体のベアリング面あるいは底面４１が膝
頭５０の周辺関節面の解剖的外形輪郭を再現するように構成される。
【００３１】 図２ａ、２ｂ及び３ａに示すように、固定スクリュー１０には先細にされた先
端部１１から六角形状のドライブ１５までの該スクリューの全長にわたって延び
るねじやま１２が備えられている。図示した実施態様においては、前記スクリュ
ーは先細の先端１１及び侵入性端部ねじやま１２を備えて成るので、スクリュー
１０が軟骨下骨１００（図７ａに図示）中へ押し込まれるにつれて該スクリュー
は開口状態で拡がり前記軟骨下骨を圧縮し、その局部密度を増加させ、これによ
りスクリューの固定強度が増大される。スクリュー１０は先端部１１まで先細に
形成され、スクリューの直径はその中央部でより大きくかつより一様になってい
るので、スクリュー１０の軟骨下骨１００に対する深さの調節によって軟骨下骨
の圧縮が大きく増減されることはない。
【００３２】 スクリュー１０の直径が一様な部分の全長にわたって１または２以上のぎざぎ
ざ状の溝１３が形成されている。溝１３は、治癒あるいは組織内成長が始まるに
つれてスクリューの移動あるいは回転動作が抑制されることを確保するためのも
のである。スクリュー１０は図７ｂに示すようにスクリューの近接側端部１７方
向に配置された六角形状のドライブ１５へ嵌合する雌ドライバあるいはソケット
型ドライバ２で押し込まれるように形成されている。表面補綴移植体４０の固定
素子として最終的に働く六角形状の駆動装置１５からは円筒状の隣接牽引１４（
あるいはこれに代えて図８ｃに示したような移植体上のプラグあるいは他の突出
部と噛み合うリセス３０３でもよい）が延びている。前記スクリューの中心軸を
通るように通し穴１６が形成されている。六角形状のカバー３０（これに代わっ
て例えば以下のパラグラフに記載する図３ｂ、８ｃ及び９ｃに示すようなリセス
をもつ固定素子３０２と噛み合うプラグでもよい）がスクリュー１０の円筒状隣
接牽引１４と噛み合って円筒状牽引が露出して意図しない接触あるいは損傷を受
けることを防止している。前記六角形状のカバー３０は前記スクリューの深さ設
定正しさの目視による測定を補助する角の丸められた隣接端部３１で終焉してい
る。六角形状のカバー３０中の通し穴３２は前記固定スクリュー１０中の通し穴
１６に対応している。
【００３３】 あるいは、図３ｂ、８ｃ及び９ｃに示すように、雄型噛み合い部分３０５をも
つプラグ３０１の代わりに雌型カバーを用いてリセス３０３をもつスクリュー１
０の固定素子３０２と噛み合わせてもよい。さらに、前記カバー、プラグあるい
は他のリセスがあるか、突起しているかあるいは噛み合う部分の形状は六角形状
以外でもよく、かかる部分の形状あるいは構成のいずれかを本発明に従った装置
へ用いることができることは当業者の認識するところである。
【００３４】 また、ここに記載した構成部分の多くにはカニューレが挿入され、関節面に対
する構成部分の位置を適切にするためガイドロッドの周りにこれら構成部分を配
置するめための位置ガイド孔、通し穴、及び／又はそれらの全長に沿った中心管
腔を有すると同時に、縫合糸３１３あるいは他の柔軟な素子あるいは他のガイド
特徴形状をガイドロッドの所定位置へ用いるか、あるいはガイドロッドあるいは
ワイヤーをここで述べた本発明に従った１または２以上の工程から除去してもよ
いことを認識すべきである。図８ｃに示すように、縫合糸３１３はプラグ３０１
へ固定的あるいは取り外し可能に取り付けることができる。
【００３５】 図４ａ、４ｂ及び４ｃに示すように、移植体４０は下部ベアリング面４１、上
面４２及び底面上の中央に位置する突出部４５から構成される。移植体４０の上
面はベアリング面ではない代わりに軟骨下骨１００中へ固定されるので、損傷部
の外形を辿った一連の段状の機械切断部分４３が作製される。段状の機械切断部
分４３を作製することによって軟骨下骨１００中の損傷部に適合する輪郭接触面
が形成される。この接触面は、回転あるいは転位負荷を介した移植体４０の緩み
に対する抵抗を高める筈である表面積の増加の結果生ずるものである。図示され
た実施態様では、前記段状の切断部分は四角い切断面として示しているが、この
切断面は円形、三角形、あるいは他の形状でも構わない。
【００３６】 移植体４０を固定スクリュー１０へ固定するために、精密テーパ４４を機械加
工して移植体４０の上面４２上の突出部４５中あるいは突出部上へ作製する。前
記精密テーパ４４は、一旦六角形状のカバー３９がそこから取り外されればスク
リュー１０の円筒状隣接牽引１４と噛み合うように形成される。テーパ４４は牽
引１４と噛み合わせてそれらの表面間に摩擦嵌合を与えることができる。前記組
立てられた固定装置を図５ａ及び５ｂに示す。あるいは、例えばスナップ嵌合、
プレス嵌合、ねじやま、あるいは連結素子等の噛み合わせ機構を用いることもで
きる。一実施態様において突出部４５上に配置された先導ピン４７は軟骨下骨へ
の侵入を補助する。また、一実施態様において、ガイド孔４６は基準軸２０Ａの
中心を僅かに外れる移植体４０の上面４２及び底面４１を通過する。あるいはガ
イド孔４６を移植体４０の中心に配置して固定スクリュー１０中の中心管腔を通
って延びる通し穴１６に対応させてもよい。装置と軟骨下骨間の接触面を増すた
めに骨セメントを移植体４０の表面上のガイド孔４６及び固定スクリュー１０中
の通し穴１６を通して注入してもよい。一実施態様においては、他の材料を用い
ることもできるが、移植体は移植可能なプラスチックを含むコバルトクロミウム
で作製されている。さらに、特にベアリング面及び骨接触面に対して生物活性コ
ーティングまたは表面処理（例えば骨の内方伸張を促進しあるいは摩損性を向上
する等）を用いたりあるいはこれらをラミネート状に組み合わせることもできる
。さらに、本発明に従った移植体の作製において使用可能な材料を下記に例示す
る。
【００３７】 図３ｂに示すように、精密テーパ４４は前記した雌型構成部分４４の代わりに
雄型構成部分３０４であってもよい。この構成において移植体４０’の雄型構成
部分３０４は、雄型構成部分３０４の受け入れに適合したリセス３０３をもつス
クリュー１０’の固定素子３０２と噛み合うように形成されている。
【００３８】 例として、図６ａ−１３は本発明に係る一例としての関節面方法論を描いたも
のである。図６ａは膝頭５０の大腿部軟骨関節面５５の巣状損傷部１を示す図で
ある。この損傷部を診断関節鏡検査あるいは外科手術関節鏡検査において損傷部
へ挿入された関節鏡２５によって確認する。外科手術は損傷部の中心部へ関節鏡
検査特有の切開部を通して基準軸２０Ａを限定するガイドピン２０で穴を開ける
ことから開始する。このピンの配置は、目視のフリーハンド方法によって行うか
、あるいは（図９ａ及び９ｂに示したような）測定器具７０の外部素子７１ある
いは中心を限定できる他の照準装置または技術を用いて中心部に位置させること
ができる。この基準軸２０Ａは以降に続く処置のため損傷部１の中心に位置する
作業軸を確立するのに役立ち、関節鏡２５を用いて通常直交する基準軸２０Ａを
設定し及び図８ｂに示すような丸味６０及び６１によって限定される既存の関節
面５５を二分する目的で関節を調べることができる。図７ａ、７ｂ、８ａ及び８
ｂに示すように、固定スクリュー１０及び六角形状のカバー３０は軟骨下骨中の
損傷部１中へ基準軸２０Ａ上に位置するガイドピン２０の上方（つまり周囲）に
取り付けられたソケット型ドライバ２によって押し込まれる。関節鏡で観察しな
がら、六角形状のカバー３０の角を丸くした表面３１の底面が前記既存の関節面
５５を限定する丸味６０及び６１に接する位置になるように固定スクリュー１０
の深さをドライバ２で調節することができる。ガイドピン２０を取り除き、移植
体４０の補綴表面４１もまた前記角を丸めた表面３１へ接するように形成される
ので、膝頭５０をその動作範囲を通して繋いで六角形状のカバー３０の角を丸め
た面が適切な高さになるよう確保する。前記六角形状のカバー３０の角を丸めた
表面３１の位置を定める前記深さによって以降の測定及び機械加工作業の開始点
と基準点が確立される。位置の確認は、複数の関節鏡を用いた観察による検査に
よって行える。
【００３９】 図６ａに図解した穴あけ装置３０６を用いて（図２ａ、２ｂ及び３ａに示した
ような）固定スクリュー１０を受け入れるパイロットホールを開けることができ
る。図示したように、ドリルには柄部３０７及びビット部３０８が備えられてい
てもよい。ビット部３０８には、隣接部分３１０、中間部分３１１及び末端部分
３１２を有する螺旋形あるいは放物線状の縦溝のある先端部３０９が含まれてい
てもよい。前記中間部分３１１における基底径は固定スクリュー１０の直径とほ
ぼ等しく、この直径は前記末端部分３１２が柄部３０７から離れるほど先細にな
るにつれて減少する。ビット３０８の隣接部３１０を、適当な穴あけ深度が得ら
れた地点を測定する穴あけ装置中の目視の指示器として用いることができる。前
記穴あけ装置はその全長にわたってガイドピン２０（図６ａに図解）の直径より
僅かに大きい直径を有する中心管腔を備えてもよく、所定位置にガイドピン２０
を備えることにより、ドリル３０６を穴あけ操作中ガイドピン２０の周りに配置
して関節面５５に対するパイロットホールの適正位置を確保することができる。
あるいは、当業者が認識するように、セルフドリリングあるいはセルフタッピン
グスクリューを用いることも可能である。
【００４０】 移植体部位の表面調製及び精密測定、及びそれに続く該移植体の一定サイズへ
の調製のために器具１２０が備えられている。前記コンパス器具１２０は、多数
の機能性ブレードあるいは先端を取り付けるツールとして働くように、及び前記
軸２０Ａの周りに位置している場合はガイドロッド２０を介して測定及び切断操
作に用いられるように構成されている。図１５ａに示した実施態様では、コンパ
ス器具１２０はハンドル１１０、前記ハンドルを通って延びるカニューレの挿入
されたシャフト１１１及びカニューレの挿入された末端オフセットアーム１１２
を含んで構成されている。前記器具は構造的に剛体であってもよく、また再使用
に耐え再殺菌可能な器具であってもよい。前記末端オフセットアーム１１２は関
節鏡による処置に特有な切断部２００を介して部位中へ導入できるように構成さ
れている。一旦末端オフセットアーム１１２が十分に切断部へ侵入し前記部位へ
挿入されると、シャフト１１１を基準軸２０Ａとより共軸になりかつ基準軸２０
Ａと整合して移植体目標部位の方へ進むような角度に再配置することができる。
コンパス器具１２０を配置するこの操作を行うと同時にガイドピン２０を損傷部
１中のその位置から取り除かねばならない。コンパス器具１２０が前記移植体目
標部位あるいはその付近の適切な位置にある場合、ガイドピン２０がカニューレ
挿入器具１１３を通って運ばれて前記移植体構造を限定するために用いる作業（
基準）軸２０Ａが再度設定される。
【００４１】 図１５ｂに示すように、オフセットアーム１１２内には一連の切断ブレード１
２１、穴あけブレード１２４あるいは測定探針１２２と噛み合うスロットの付い
た面が設けられている。前記スロット１１５は前記一連の切断ブレード１２１、
穴あけブレード１２４（図１７ｃ）、あるいは測定探針１２２、１２３（図１７
ａ、１７ｂ）等が限定された移動間隔にわたってスロット面１１４の全長に沿っ
て直線状に整えられるように所定位置に部分的に圧迫されあるいは固定される。
スロット面１１４及びスロット１１５によって限定された移動面をカニューレ挿
入器具１１３が交差している。
【００４２】 図１６に示すように、切断ブレード１２１及び器具１２０のシャフト１１３を
通って先へ出るガイドピン２０を取り付けると、ガイドピンは切断ブレード中の
精密なサイズに作られたホール１１６中を通ることにより前記ブレードの位置が
完全に制限される。このような方式で制限されることにより、回転軸あるいは基
準軸２０Ａから切断ブレード１２１の切断面１１７までの固定された長さが設定
される。これにより、器具１２０がガイドピン２０の周りを回転し十分に調製さ
れた部位へ運ばれる移植体４０の全径に対応する時に働く丸味が限定される。前
記切断ブレード１２１を用いて周囲関節軟骨の境界を画しかつきれいに切断する
。
【００４３】 別の実施態様においては、図１７ａ及び１７ｂに示すように、ブレード１２３
及び測定探針１２２へそれぞれ探針とブレードの機能的直径を限定する複数の孔
１１８を設けることもできる。さらに、前記ブレードは、種々の深さ及び直径を
もつ段状あるいは連続した切断を処置範囲内で行なえるような特別の構成とする
こともできる。また、かかるブレードを、外科医が対応する孔中へガイドピン２
０を配置することによって必要とされる適当な直径を測定し設定できるように孔
１１８パターンに対応する読み取り可能なスケール１１９を設けて構成すること
もできる。前記読み取り可能なスケール１１９は前記ブレードの切断面１１７に
対してブレードの上へ配置できるので、各形態のブレードごとに特別のスケール
を限定すれば高度な位置正確性を得ることができる。かかる方式により、サイズ
及び形態に特有なブレードの大量在庫を要せずに種々の直径及びブレード形態の
鋭利なブレードの提供が費用をかけない手段で実現できる。図１７ｂに示すよう
に、測定探針１２２の丸められた先端１０９を用いて適切な直径を測定でき、ま
た同等の大きさに揃えて前記コンパス器具１２０中へ固定することができる。前
記先端１０９を丸めることにより関節面の損傷を防止することができる。図１７
ｃはこのような形態に構成された穴あけビットまたは複数の切断面１０７及び１
０８をもつ骨切断ブレード１２４を示している。
【００４４】 次に図９ａ及び９ｂを参照するが、取り換えたガイドピン２０を用いて基準軸
２０Ａを利用できるように測定具７０を挿入する。前記測定具７０の中心素子は
静止し、開始点８０の軸位置を確立し及びスクリュー１４内の回転位置特徴と噛
み合うポスト７５である。関節面５５との接触を維持しながら前記測定具７０の
外部アームあるいはアウトリガ７１を前記静止ポスト７５に対して回転させるこ
とによって前記開始点８０に対する軸転位あるいはＺ次元が前記アウトリガの範
囲に沿ったいずれかの点について設定される。かかるＺ次元の各々は従来のダイ
アルゲージ指示器７２あるいは米国特許５，７７１，３１０に開示されたような
ディジタル記録装置を用いて、あるいは他の既知のマーキング方法によってリア
ルタイムで記録できる。多数の点が取られるが、最少数の点を取って目標の関節
面を正確に限定するのが理想的である。他の実施態様においては、異なる種々の
直径あるいは調整可能なアウトリガを具体化できる複数のアウトリガを用いて大
形損傷部の状態検査を行う他、該損傷部内に適合する補綴面の最終的直径を測定
することもできる。前記測定具のハンドルに対して末端になるアウトリガを推進
するスプリングあるいは他の引っ張り装置（図示なし）を該測定具へ含められる
こともできる。かかる態様においては、得られた記録データ箇所が最大限に「負
荷を加えられ」あるいは「圧迫された」大きさとなるように該記録データ箇所上
の関節軟骨を最大限圧迫するように関節軟骨に対してアウトリガが手動で押し付
けられる。
【００４５】 図２０ａ、２０ｂ及び２０ｃはハウジング２１７及び記録素子２１８を含む、
関節面の寸法を得るための他の態様に係る測定及び状態検査装置２１０を示す図
である。図２０ａに示したように、記録素子２１８は上部２１９、フランジ２２
２及び目盛りの付いた下部２２０を含んで構成される。記録素子２１８の末端に
位置するキー形状の面２２１は固定スクリュー１０の隣接牽引１４中の相反する
キー形状の面あるいは例えば前記スクリュー（図示なし）の隣接端部上に配置さ
れたキー形状のカバーに噛み合うように構成されている。記録素子２１８の上部
２２３は患者のデータとともにマーキングできる比較的軟質な材料あるいは他の
変形可能な材料で作製することができる。カニューレの挿入されたシャフト２２
３は記録素子２１８の中心管腔を通って延びている。図２０ｂに示したように、
ハウジング２１７には該ハウジングの上部２２６の窓あるいは開口部２３０に位
置するマーキング装置が含まれている。ハウジング２１７の下部２２７の窓ある
いは開口部２２９には指標指示器２２８が配置されている。
【００４６】 図２０ｃに示すように、記録素子２１８は測定及び状態検査装置２１０のハウ
ジング２１７中へ挿入されるので記録素子２１８の末端２２５が開口部２２３を
通して現れる。前記装置２１０中の引っ張り手段（図示なし）は記録素子２１８
のハウジング２１８内部縦方向への移動を可能としている。取り換えたガイドピ
ン２０を用いて、前記キー形状の面２２１が対応する前記スクリューのキー形状
にされた面と噛み合うように前記測定装置２１０が基準軸２０Ａ上の前記ガイド
ピン上へ挿入される。これらのキー形状の面は前記スクリューに相対して状態が
検査される関節面箇所の回転位置を設定する。前記測定及び状態検査操作中に、
外科医はハウジング２１７及びハウジングの末端２３５に位置する外部アームあ
るいはアウトリガ２３１を回転させる。マーキング装置を押し下げることによっ
て、記録素子２１８の上部２１９にありこれらマーキングされた箇所で患者デー
タとして利用されるように変形する比較的軟質な面中に一連の窪みあるいはマー
キングされた箇所が設定される。指標指示器２２８及び記録素子２１７の目盛り
の付いた下部２１９によりハウジング２１７と記録素子２１８間の制御された回
転動作が可能とされる。かかる方法により、前記スクリュー１０に相対する移植
体４０の正確な回転位置が維持されるようにアウトリガ２３１の外部アームによ
って認識された前記スクリュー１０に相対する状態検査された関節面箇所２３５
の回転位置が特徴として前記移植体構造へと転位される。
【００４７】 例えば、図８ｂ及び９ｂに示すように、関節面５５を局部的に限定する二つの
丸味６０及び６１を正確に再現するため、４箇所、８１ａ及び８１ｂ、及び８２
ａ及び８２ｂ及び開始箇所８０が記録される。単一面中のいずれか３点により曲
線が限定されるので、点８１ａ及び８１ｂ及び開始点８０を記録することによっ
てコンダイルの中間側面性状を限定する丸味６０を測定できる。また点８２ａ及
び８２ｂ及び開始点８０を記録することによって前記コンダイルの前方後方形状
６９を限定する丸味６１を測定できる。与えられた実施例においては、これら二
つの限定された丸味６０及び６１間の関係を維持するために、測定具７０が作製
され、該測定具は固定された開始点から９０度間隔で正確に指標とされその回転
の過程にわたって前記４点、８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂを捕獲あるいは状
態検査する。
【００４８】 前記丸味カバー３０上、あるいは固定スクリュー１０または前記スクリュー１
４の六角形状の駆動装置表面ある程度の長さに沿って、あるいはスクリュー１４
の円筒状隣接牽引（またはリセス）上に作製された位置決め面あるいは特徴形状
は前記測定具７０上のいくつかの表面あるいは特徴形状と相関しかつ４つの測定
点、８１ａ、８１ｂ、８２、８２ｂの基準軸２０Ａを中心とした前記位置決め面
に対する回転位置の測定を可能としている。このデータは、作製された構造に対
する前記測定点の適切な方位が維持されるように固定スクリュー１０に対して移
植体４０を配置する際に重要となる。もちろん上記測定具を所望の間隔で何点で
も測定できるように構成することも可能である。
【００４９】 前記スクリューの六角形状のカバー３０の角を丸めた表面底部からの測定方法
を図９ａ及び９ｂに示す一方、これに代えて図９ｃに示すような該スクリュー１
０自体の頂部からも測定を行うことができる。図示したように、この実施態様に
おいては、キー３１５あるいは他の整合特徴形状を与えて測定を行う開始点を示
すことができる。この構成においては、使用する測定具は作製された移植体と同
様に行われる測定の開始点を適切に位置決めして次に損傷部に対して移植体を適
切に整合するため前記キー３１５へ適合する噛み合い特徴形状をもっている。
【００５０】 測定記録器具の他の実施態様も可能である。かかる測定記録器具２１０’の一
実施態様を図２０ｄ−２０ｉに示す。図示したように、測定具２１０’はハンド
ル３１６、外側シャフト３３３、内側シャフト３３０、スクロール３１７、可触
知フィードバック部３１８、下部にある尖ったマーキングポイント３２６と繋が
ったボタン３２１を備えるリング３２０、噛み合った時に回転部分３２２の回転
を妨げる回転ロック３２３を備える回転部分３２２及びアウトリガ部分３２４を
備えて構成されている。ハンドル３１６は回転中は固定状態にあり、測定具２１
０’が測定に使用されている間は動かない。代わりに、回転部３２２が開始位置
まで回転され、前記回転ロックが噛み合って回転部分３２２を可触知フィードバ
ック部３１８へ固定することによって該回転部分の回転を防止している。スクロ
ール３１７はノッチ３２５あるいは類似の噛み合い特徴形状とともにハンドル３
１６の対応する噛み合い特徴形状（図示なし）と整合し、例えば所定位置へ「パ
チンと音をさせる」ことによって測定具２１０’中へ装填した際にハンドル３１
６に対して０度で一回転箇所にもっぱら整合するように作製されている。尖った
マーキングポイント３２６の下のリング３２０の内側に位置する尖ったマーキン
グポイント３２６は、第一ボタン３２１が押し下げられている間にスクロール３
１７中へ押し下げられる点をマーキングする。スクロールあるいはスプール上で
の押し下げをマーキングする代わりに、マーキングはほぼどのような表面に対し
ても例えばロール紙上へインクを用いるかあるいはディジタル手段によって記録
することができる。
【００５１】 図２０ｆ及び２０ｇに示すように、回転部分３２２、アウトリガ３２４及びリ
ング３２０へ固定連結された外側シャフト３３３は、内側シャフト３３０を中心
として回転自在に配置され、また点３３４及び３３７によって境界を定められた
範囲内の内側シャフト３３０の周囲にスライド自在に配置されている。図２０ｆ
においては、アウトリガ３２４が引っ込められ、外側シャフト３３３がリング３
２０の隣接端部が位置３３５に位置するように内側シャフト３３０及び外側シャ
フト３３３に平行なＺ軸に沿った元の位置に位置している。図２０ｇにおいては
、アウトリガ３２４が延び、また外側シャフト３３３がリング３２０の隣接端部
が位置３３５’に位置するように内側シャフト３３０及び外側シャフト３３３に
平行なＺ軸の原点から０．２５インチ（０．６４ｃｍ）の位置に位置している。
マーキング中における内側シャフト３３０の周りでの外側シャフト３３３のスラ
イド動作は外側シャフト３３３、回転部分３２２及びリング３２０（マーキング
ボタン３２１及びマーキングポイント３２６を含む）を介してスクロール３１７
に沿った位置へと移動される。従って、ユーザーが回転部分３２２の回転によっ
てアウトリガ３２４を回転させるとアウトリガは前記内側シャフトに隣接してあ
るいはそれから離れて前記関節面に沿って移動し、内側シャフト３３０及び外側
シャフト３３３に平行なＺ軸に沿ったアウトリガ３２４の転位を該アウトリガ３
２４の回転に沿った種々の点におけるボタン３２３の押し下げによってスクロー
ル上へマーキングすることができる。可触知フィードバック部３１８には一連の
窪み３１９あるいは可触知フィードバック手段、例えば互いに９０度の間隔を開
けた内側シャフト３３０中の窪み（図示なし）に噛み合うスプリングボールプラ
ンジャーが備えられているので、ユーザーはハンドル３１６に対して９０度の間
隔、すなわち９０度、１８０度、２７０度及び０（または３６０）度の間隔でそ
れらの点でのマーキングを目的として回転部分３２２の回転位置を示す「カチッ
という音」あるいは他の可触知フィードバックで感知できる。またマーキングの
開始点を前記９０度の回転部位とは独立して選択してもよいし、またしなくとも
よく、また前記回転部分３２２はスクロールロック３２３が噛み合うまで９０度
指標に拘束されないように構成してもよいし、またしなくともよい。
【００５２】 図２０ｅ、２０ｈ及び２０ｉに示したように、前記スクリューに対して行われ
る測定の開始点を適切に位置決めするために前記スクリュー１０’（図９ｃ及び
２０ｉに図示）上のキー特徴形状３１５と噛み合うキー形状の噛み合い特徴形状
３３１を内側シャフト３３０の前記アウトリガ部分及びスクロール３１７に対し
て末端側へ配置することができる。図２０ｈは測定具２１０’の末端を外側シャ
フト３３３、キー形状の噛み合い特徴形状３３１をもつ内側シャフト３３０及び
サークルの経路に沿って移動する端部の丸められたアウトリガ３３８とともによ
り詳細に示した図である。図２０ｉは測定具２１０’をスクリュー１０の凹んだ
部分３０３へ固定素子３０２から挿入されたキー形状の噛み合い特徴形状を図解
している。
【００５３】 次に図１４ａを参照するが、上記状態検査工程中に記録されたデータは次いで
既存のパラメトリックな処理設計ソフトウェアあるいは類似のアルゴリズム中へ
４つの測定点８１ａ、８１ｂ、８２ａ及び８２ｂに対応する４つの数値８５ａ、
８５ｂ、８５ｃ及び８５ｄについて基準面を限定する原点８０とともに書き込ま
れる。これら４つの数値８５ａ、８５ｂ、８５ｃ及び８５ｄは測定具７０の直径
を示すサークル９０上へ置くことが構造的に制限されるライン素子によって示さ
れる。これらのライン素子にも互いに直交する面内へ位置することに制限がある
。もちろん前記関節面の状態検査に４点以上、例えば８点、を取って用いること
はできるが、状態検査の目的のため二つの交差するデータ曲線が限定できるよう
に最低４点は取られなければならない。
【００５４】 前記中間側面（ＭＬ）及び前方後方（ＡＰ）を示すデータ曲線８６及び８７は
ライン素子８１ａ及び８１ｂ、８２ａ及び８２ｂの末端点及び両曲線に共通な原
点８０を結ぶことによって作成される。これら二つのデータ曲線８６及び８７は
補綴移植体４０の関節面あるいは底面４１を作製するために用いることができる
。データ曲線８６によって限定される経路に沿ってデータ曲線８７を描くことに
よって三次元面が限定される。
【００５５】 既存のパラメトリックな処理モデル中に一連の構造的関係を構築することによ
って患者に特有の構造を数値として入力でき、前記モデルアルゴリズムを作動し
て患者において状態検査された解剖的輪郭を瞬時に再現することができる。この
包括的モデルはすべての患者の治療の過程における出発点となるものである。す
べて患者に非特定な殺菌ピン、スクリュー及び測定装置は病院内に備蓄しておい
て該当する損傷が診断された時直ちに使用するようにできる。患者に特有のデー
タは外科医からインターネットあるいは他のネットワークへのインタフェースを
介して製作施設へ発信できる。インターネットへ入力されたデータは包括的なパ
ラメトリックモデルで直接読み込んで瞬時に見ることができ、さらには状態検査
が可能な患者特有のパラメトリックモデルへと再現することができる。外科医の
確認によって患者特有の装置を製造する指示が発せられる。既存技術によって、
パラメトリックモデル、例えば適当なハードウェア及び／又はソフトウェアを含
む適切なデータ駆動機器に繋がれたＣＡＤ／ＣＡＭシステムにツールパス及びプ
ログラム作成を行わせて移植体を作製することができる。
【００５６】 データ曲線８６及び８７からオフセット距離で二つの付加データ曲線８８及び
８９を限定して移植体４０の頂部面あるいは非ベアリング面４２を限定する。こ
の頂部面４２は軟骨面から過剰量の骨を取り除かねばならなくなることがないよ
うに移植されるベアリング面構造へぴったりと適合しなければならない。
【００５７】 図１４ｃ及び１９ｃに示すように、移植体構造を移植体４０頂部あるいは骨に
接触する面が軸に沿って対称となるように限定することができる。中心軸ＡＡは
移植体４０の原点８０を通過し、移植体が目標部位に位置している場合はガイド
ピン２０及び固定スクリュー１０によって限定されて元の基準軸２０Ａと一直線
に並ぶ。次いで前記中心軸ＡＡを用いて移植体４０の骨接触面４２及び調製ツー
ルが構成及び寸法の両面において適合されて調製された目標部位表面と移植体の
骨接触面間の噛み合いを作るように調製ツールを限定することができる。例えば
、前記調製ツールを関節面状態検査処理中に得たいくつかの同一寸法を用いて作
製できるならば、移植体構造及と対応する調整ツールを噛み合わすことができ、
また移植体の縦方向の厚さが最小で済また骨除去深度が最小で済むように最適化
することができる。かかる方法は、骨表面と従来の大腿骨補綴装置の骨接触面間
の不良な噛み合いが初期における臨床上の失敗の原因となっていたことが知られ
ているので、移植体による長期の良好な臨床結果を確保する上で利点となる。
【００５８】 例えば、図１４ｃ及び１９ｃに示すように、移植体４０頂部面あるいは骨接触
面４２へ連続した放射状の切込みを作ることにより回転力に対する移植体の耐久
性を増大させることができる。かかる特徴的形状は移植体４０の外径１９０に配
置させることによってその効果をさらに増大させることができる。移植体の底部
４２へ１または２以上の突出部分１９５を配置することによって付加的な接触面
を作ることも可能である。同様に、整形外科装置分野において既知である有孔及
び／又は骨伝導性コーティング等の表面処理を表面４２上へ施してもよい。
【００５９】 図１９ｂに示したように、外径部１９０の反対側の面に沿って僅かに外側に出
るテーパあるいは突出部１９７を設けて前記移植体の周辺骨に対する負荷ベアリ
ング特性あるいは付加転位特性を高めることができる。この特性は同時に移植体
の固定強度をも高めるものである。前記反対側面１９０と前記ベアリング面４１
の交差部分の移植体の周りへ延びる隅肉１９９（図１９ａに図示）もまたホスト
関節軟骨と移植体表面間の滑らかな移行の付与に有用である。
【００６０】 しかしながら、損傷部の形状の結果として移植体にさらに深さが必要な場合は
、前記オフセット曲線８８及び８９（図１４ａに図示）を延長して移植体全体の
厚さを増加させるか、あるいは基準軸２０Ａに対して対称である回転構造体によ
って輪郭を描かれた表面が戻されるようにオフセット曲線全体を取り除くことが
できる。次にＭＬ曲線及びＡＰ曲線（得られた測定値から限定）が軸に対して非
対称である図１９ｃの場合は、移植体４０の厚さの調節が必要である。同時に、
不必要な厚さをもつ移植体の場合、目標部位においてより多量の骨の除去が必要
とされる。従って、移植体の厚さは得られる最大測定値を取って最小のオフセッ
ト量２０８を加えることによって測定することができる。（移植体はＭＬ曲線の
最高点で最も薄くなる）。この厚さの測定は移植体４０の骨接触面４２の角度Δ
（図１９ａ）及び前記調製ツールの対応する角度を調整することによって同様に
達成することができる。これにより、前記移植体構造を修正するために、前記関
節面に対するガイドピンの非直交的配置について補正することも可能となってい
る。
【００６１】 図２５及び２６に関しては、本発明に従った例示的アルゴリズムはすべての患
者データ点を含むために必要な最小厚の移植体を確立し、またすべての測定点（
典型例としては４点）を入力として受け取りその最大値を割り出す。かかる例示
的アルゴリズムの一例を下記（及び図２５及び２６）に示す。 ｍａｘｖａｌ＝Ｄ６ ｉｆ ｍａｘｖａｌ＜Ｄ１１ ｍａｘｖａｌ＝Ｄ１１ ｅｎｄｉｆ ｉｆ ｍａｘｖａｌ＜Ｄ１４ ｍａｘｖａｌ＝Ｄ１４ ｅｎｄｉｆ Ｄ６８４＝ｍａｘｖａｌ＋．０４５ 前記の例示的アルゴリズムにおいて、第一データ点Ｄ６は当初最大値（ｍａｘｖ
ａｌ）として与えられている。次いで他のデータ点（Ｄ１１及びＤ１４）を最大
値と比較するため型文が用いられている。もし他のデータ点が最大値より大きい
ならば、前記アルゴリズムは最大値を新たなより大きいデータ点へ改めて設定す
る。ＬＬＭＴは前記Ｚ軸に沿った下限面の高さを示し、ＵＬＭＴは前記Ｚ軸に沿
った上限面の高さを示す。Ｄ６８４は移植体の上面としてモデル中に設定される
ＵＬＭＴ面を制御する寸法である。ＵＬＭＴは最大値＋付加的な任意の及び／又
は固定された材料オフセット（この場合は．０４５）として位置づけられる。
【００６２】 図５ｃ及び５ｄはデータ点３４０及び３４１間のＭＬ曲線及びデータ点３４２
及び３４３間のＡＰ曲線を有する別の実施態様に係る移植体４０’を、固定スク
リューの隣接牽引中の相反するキー形状面、（移植体４０頂部上の接触面を形成
している）突出部３４５、移植体４０の外径に配置した放射状切込み３４７、及
び点３４１の外径と患者の外形構造を構成している面との交差点周辺の丸味３４
９（例えば研磨車を用いて形成される）と噛み合う雄型噛み合い部分３０４及び
キー形状部分３４４とともに図解している。
【００６３】 図１８ａ及び１８ｂに示すように、骨切断またはスコアリング器具２５０には
ハンドル（図示なし）、該ハンドルを通って延びるカニューレ挿入シャフト１１
１及び調節可能なブレード１４１を収容しているオフセットアーム１４０を含ん
で構成される。図示した実施態様においては、個々の切断ブレード１４１は例え
ばねじ切りされた部分１４２を介して固定状態あるいは取り外し可能にオフセッ
トアーム１４０のねじ切りされたリセス３４２中へ取り付けられている。但し、
他の取り付け手段を用いてもよい。前記基準軸２０Ａ上に位置するシャフト１１
３を通って進んだガイドピン２０Ａを用いて前記回転あるいは基準軸２０Ａから
前記切断あるいはスコアリングブレード１４１までの固定間隔が設定される。ス
コアリング器具２５０が、調製された目標部位の骨表面と移植体の骨接触面間に
適合する噛み合いを形成する移植体４０の骨接触面４２上の突出部１９５に対応
してガイドピン２０を中心として回転するので、これら間隔によって前記関節面
中にもたらされる丸味が限定される。
【００６４】 図１８ｃに示す別の実施態様においては、切断ブレードは図１７ａに図示した
オフセットアーム１１２の溝のある面内に取り付けられるように構成されたキャ
リアー１４５上に配置されている。図１８ｄに示す別の実施態様においては、切
断ブレード１４１をオフセットアーム１４０上へ固定状態で配置することができ
る。関節面状態検査の進行中に得られた寸法と同じ寸法を用いて切断及びスコア
リング装置２５０を作製して噛み合いを最適化するために移植体構造に対応する
関節面を調製することができる。図１８ｅに示す別の実施態様では、骨切断器具
３５２は図５ｃ及び５ｄに図示した移植体４０’の別の実施態様に対応している
。前記器具３５２はハンドル（図示なし）、該ハンドル及びカニューレ挿入管３
５５を通って延びるカニューレの挿入されたシャフト３５３、及び調製された目
標部位の骨表面と移植体４０’の骨接触面３４６間に適合する噛み合いを形成す
る移植体４０の骨接触面４２上の突出部３４５に対応するブレード３５０及び３
５１を備えるオフセットアーム３５４を備えている。
【００６５】 図１４ｂに示すように、六角形状カバー３０あるいは固定スクリュー１０上で
４点８１ａ、８１ｂ、８２ａ及び８２ｂに位置するいずれかの面あるいは特徴形
状に関する角度の広がり９５もまた移植体４０の固定スクリュー１０への定位に
おいて補助する最初の過程において保存される。移植体４０中のガイド孔４６は
基準軸２０Ａから離れて位置し、移植過程において位置決め特徴形状及び／又は
縫合糸通路として機能することができる。あるいは、移植体４０上に作製された
面あるいは特徴形状は六角形状カバー３０あるいは固定スクリュー１０上の位置
決め面を参照して調整する機能を果たすことができる。
【００６６】 例えば非円形の移植体を作製する最初の過程において付加的データを取得する
ことができる。付加的データ曲線もまた基準軸２０Ａからの片寄りを測定しこれ
ら片寄りの直径を確定することによって限定することができる。最終的な移植体
構造は、例え円形用の方法を用いて測定しても、円形である必要はない。
【００６７】 図１０ａ及び１０ｂに示すように、移植体４０の作製後に第二の工程が実施さ
れる。カバー３０（またはプラグ）が所定位置にあるならば、それを取り除いて
、移植体４０が付着されている固定スクリュー１０の隣接端部１７に位置する隣
接牽引１４（またはリセス）、何らかの他の精密テーパ、あるいは噛合い面を露
出させる。端部に素子あるいはあご状部５のあるピンを固定スクリュー１０の中
心管腔を通って延びる通し穴１６を通して端部に取り付けた素子が前記スクリュ
ーへ固定されるように配置する。前記端部に取り付けられた素子５は固定スクリ
ュー１０から引かれた１または２以上の縫合糸８５を保持している。この素子に
代えて、ピン、編んだケーブルあるいは柔軟なワイヤーを用いることもできる。
しかし、切開部２００を通して移植体４０を通過させるため及びさらに以後の取
り扱いには縫合糸の方が容易である。
【００６８】 図１１ａ及び１１ｂに示すように、次いで縫合糸８５を移植体４０のガイド孔
４６を通して繋ぎ、自由に延びる縫合糸８５のピンと張られた１本が固定スクリ
ュー１０の隣接牽引１４（またはリセス）の方へ移植体４０を進ませるのを助け
るように結び目またはビーズ４９を移植体に隣接して形成することができる。あ
るいは、縫合糸ストランド８５を前記中心管腔、駆動ロッド軸、あるいは移植体
４０の定置を補助する他の器具を通って通過させ、その後に固定スクリュー１０
中へ配置することができる。
【００６９】 必要であれば、関節鏡で創傷２００を縦あるいは横方向へ少し拡げて移植体４
０を通過させてもよい。移植体上方へ重合体製スリーブ（図示なし）を配置する
ことにより切開部を通して移植体を通過させることが容易になる。図１１ｂに示
すように、移植体４０の大きさ、膝頭５０の解剖構造、及び膝頭の収縮に基づい
て、最終的配置前の設定部位として軟骨間ノッチ７７中へ移植体を配置すること
が必要となる。縫合糸ストランド８５を操作してピンと張り続けることにより移
植体４０を固定スクリュー１０の隣接牽引１４と同軸とすることができる。
【００７０】 図１５ｃ及び１５ｄに示すように、ドライバ１３０はハンドル１１０、該ハン
ドルを通って延びるカニューレの挿入されたシャフト１１１及び該シャフトの端
部へ取り付けられたカニューレの挿入された基底部分１３１を含んで構成される
。縫合糸あるいはワイヤーで構成できる繋ぎ糸素子１３５がドライバ１３０中を
通されて、ガイド孔４６を通って移植体４０へと繋がれて移植体を基底部分１３
１方向にドライバへと連結している。次いで移植体４０及びドライバ１３０が関
節鏡を用いて切開部２００を通して目標部位へと挿入される。ハンドル１１０の
端部１３６で繋ぎ糸素子１３５をピンと張ることによって移植体４０がドライバ
１３０の基底部分１３１中へと引っ張られる。繋ぎ糸素子１３５に対する張力を
維持することによって移植体４０を調製した目標部位へ制御可能な状態で運ぶこ
とができる。これにより、少なくとも基底部分１３１の内面を、移植体４０を定
置するために衝撃を加えても移植体表面４０に損傷を与えずに済む材料で構成す
ることができる。
【００７１】 図１２に示すように、一旦同軸になれば、移植体４０を固定スクリュー１０上
の隣接牽引１４と移植体底面４２及びいずれかの位置決め特徴形状上の精密テー
パ４４との噛み合いを介して一直線に並べ、プラスチック製の駆動ロッド９１及
び小槌９５を用いて所定位置へ運ぶことができる。駆動ロッド９１の先端９３に
取り付けた高強度の材料から成る突出部９２は駆動中に該ロッドが移植体４０上
の中心に位置するように確保するために必要である。
【００７２】 図１３に示すように、最後に移植体４０の上面４１上のガイド孔４６を通して
骨セメント３００を注入して移植体４０と軟骨下骨１００間の接触面を強化する
ことができる。固定スクリュー１０中及び移植体の中央突出部の壁中のぎざぎざ
状の溝等の孔は上記物質の流れを促進する点で好ましい。
【００７３】 あるいは、移植体４０中のガイド孔４６を図５ｃ及び５ｄに示したものに類似
する移植体に対応する図１９ｄ−１０ｉに示した別の移植体搬入システムを用い
てすべて取り除くことができる。前記別のシステムは移植体４０’とテーパロッ
クリング３６０中へ噛み合うように適合した縫合糸３６３を保持するワッシャー
３６１を含んで構成されている。前記リング３６０はテーパロック部を有し、そ
の周辺に沿って一連のノッチ３６５が形成され、テーパロック部は該ロック部３
６２をある程度曲げられるようにするフラップ３７２を形成している。テーパロ
ック部３６２の直径は前記リングの中央部から隣接する端部３６４まで徐々に先
細になっている。テーパロックリング３６０はまた移植体４０’’のキー形状面
に対してテーパロックリング３６０を適切に整合する整合ノッチ３８６あるいは
類似の特徴形状を有していてもよく、該ノッチあるいは特徴形状は、移植体が後
に損傷部位へ定置される時に該損傷部に対して移植体が輪番で適切に定置される
ように固定スクリューの隣接牽引中の相反するキー形状面と噛み合うためのもの
である。ワッシャー３６１はリング３６０と移植体４０’’との間に配置され、
該ワッシャーの中心の凹所が設けられた部分中に配置された二つの孔３６３を備
えている。縫合糸３６３は前記二つの孔３６６を通って縫合糸ループ３６８を形
成し、このループは縫合糸３６３の末端が引っ張られた時にワッシャー３６１頂
部面の下に縫合糸ループ３６８を保持できるように凹所が設けられた部分中に留
まる。移植体４０’’はその中心部分３７０にそのテーパロック部分３６２にお
けるリング３６０の内径とほぼ等しい直径を有している。従って、縫合糸３６３
の末端へ張力をかけた場合、リング３６０のテーパロック部分３６２は外側へ曲
がり、図１９ｅに示したように一旦移植体４０’’側面の中心部分が摩擦噛み合
いによって前記リングの隣接端部３６４内に定置されると前記リングのテーパロ
ック部分３６２へ嵌まり込む移植体４０’’とワッシャー３６１をその中へスラ
イド可能に受け取る。移植体４０’’側面の中心部分３７０は前記移植体及びワ
ッシャーがリング内をスライドしてある程度移動できる幅をもつことがわかる。
【００７４】 図１９ｆに示すように、移植体４０’’を定置させるために適切に形状化され
たツールと噛み合う六角形状のナット３７３を一体に形成することができる。図
１９ｆに図示するように、移植体４０’’はワッシャー３６１、リング３６０、
及び縫合糸３６３とともに損傷部の切開部２００を通して押し込まれる。次に、
移植体を定置させる連続過程を図解する図１９ｇ−１９ｉに示すように、定置器
具３８０を用いて移植体を定置することができる。前記定置器具３８０は、シャ
フト３８５、ハンドル３８１（同一のハンドル及び／又はシャフトが種々機能を
果たす相互交換可能な先端とともに用いられるならば移植体の定置には不可欠で
はないけれども通し穴３８２を設けてもよい）、及び六角形状ナットの駆動に適
するように構成され縫合糸３６３の末端を通して繋ぐことのできる孔３８４を有
する先端部３８３を備えて構成される。前記定置器具３８０の先端部３８３が一
旦切開部２００中へ導入されると、縫合糸３６３をガイドとして用いて、交互に
縫合糸の各端部を引っ張って前記器具３８０の先端部３８３の前後に糸で留める
ことによって六角形状ナット３７３上へ前記器具３８０の先端部３８３を定置す
ることができる。前記器具３８０の先端部３８３が六角形状ナット３７３上へ定
置されると、前記器具３８０がいずれかの方向へ回転されて移植体集合体（移植
体４０’’、テーパロックリング３６０及びワッシャー３６１から成る）を損傷
部位へと適切に定置する。上記定置処置は、整合ノッチ３８６及び対応する移植
体４０’’のキー形状部分３４４が前記固定スクリューの隣接牽引中の対応する
相反のキー形状面と整合するまで定置器具３８０を回転させることによって移植
体が所定位置へとスライドさせ、これにより損傷部位に対して移植体を輪番で適
切に定置させることによって果たされる。前述した実施態様に関する図１２に示
すように、一旦適切に定置されると、移植体４０’’をプラスチック製の駆動ロ
ッド９１及び小槌９５を用いて所定位置へ運ぶことができ、また前述した実施態
様に関する図１３に示すように骨セメント３００を移植体４０’’の最終的定置
前に導入して移植体４０’’と軟骨下骨１００間の接触面を強化することができ
る。この実施態様に関して記載されたテーパロックリング３６０、ワッシャー３
６１及び縫合糸３６３は移植体へのカニューレ挿入を不要とするのでさらに取り
扱いが容易となることを理解すべきである。これらの構成要素はここで図示した
ように構成される必要はなく、付着性コンポーネント、吸引コンポーネント、あ
るいは同様な機能を果たす他のコンポーネントで置き換えることも可能である。
【００７５】 図２１及び２２に示したように、単一の（一個の）移植体４００を作製して固
定スクリュー、テーパロックリング、ワッシャー及び縫合糸を不必要とすること
もできる。かかる実施態様においては、移植体４００は損傷部位４１０にある孔
４１２中の相反するキー形状面４１１と噛み合うキー形状部分４０１、前記損傷
部位４１０にある孔４１２内に外側の張力を起こしかつ損傷部位４１０にある孔
４１２に対する移植体４００の接触面面積を増加させる複数のあご状部分４０２
を有している。本実施態様においては、移植体と噛み合うキー形状面４１１ある
いは他の特徴形状が、穴あけ、摩砕、または対応するキー形状あるいは他の噛み
合い特徴形状４０１をもつ移植体４００を受け取る適切な形状の孔を軟骨４１０
中に形成する他の方法によって損傷部位内で直接作製される。また、本実施態様
あるいは他の実施態様においては、前記固定スクリューを張力の負荷される付属
部材、例えば末端大腿部の皮膚への固定などに置き換えることができることも認
識されるべきである。あるいは、移植体へあるいは移植体のために機械的に固定
するのではなく、（図１４ｃ及び１９ｃに示したような）使用対象移植体中の開
始点を中心とする軸に対応する軸ＡＡをもっぱら限定するガイドワイヤーとして
前記固定スクリューを構成することもできる。
【００７６】 図２３は本発明に従った移植体の他の実施態様を示すものであり、本図は本発
明の一実施態様に係る例示的複合移植体構成部分の透視図である。図示するよう
に、移植体５００は頂部５０１及び底部５０２から構成される。頂部５０１は底
部５０２の上面５０４と接着、溶接、結合あるいは他の方法で取り付け可能な底
面５０３を有し、他方底部５０２の底面５０５は患者の外形構造を含み上述した
ように移植体の負荷ベアリング面となっている。底部５０２の上面５０４及び底
面５０５は、その全体または一部が生体工学的物質から成り、頂部５０１はチタ
ン等の物質から成るものである。かかる構成においては、頂部５０１は、単に患
者特有の結合構造を含む特注加工された底部５０２へ取り付けられる医療実務者
用の共通、一般的かつ標準的な供給品目として作製及び／又は製造（例えば大量
生産）することができる。面５０３及び５０４は平面でも、あるいは他の噛み合
い特徴、形状、輪郭を含むものであってもよい。
【００７７】 さらに別の複合移植体の実施態様を図２４に示す。本図では移植体６００は患
者特有の結合構造６０６と底部またはベアリング面６０６を含む厚さの一様な物
質から成る底部６０２を含んで構成されている。頂部６０１の底面６０３は底部
６０２の上面６０４と噛み合い、また面６０３及び６０４は平面でも、あるいは
他の噛み合い特徴、形状、輪郭を含むものであってもよい。底部６０２のへり６
０５は頂部６０１が底部６０２へスライドして嵌合するように頂部６０１の外径
とほぼ等しい内径を有し、これら頂部６０１及び底部６０２は接着、溶接、結合
あるいは他の方法で互いに付着される。厚さの一様な底面６０６は患者特有の結
合構造を反映し、その面６０３は移植体の負荷ベアリング面となっている。
【００７８】 本発明に従った移植体の全体または一部を作製できる他の材料としては、例え
ばＣｏ−Ｃｒ−Ｗ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍ、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒ・モリブデ
ン合金、Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、粉末金属合金、３１６Ｌステンレススチール、
Ｔｉ６?１−４Ｖ ＥＬＩ等の金属−金属合金、ポリウレタン、ポリエチレン（
磨耗耐性かつ架橋化されたもの）、熱可塑性エラストマー等の重合体、ポリカプ
ロラクトン等の生体物質、Ｔｉ−１３−１３、ジルコニウム、ニオブ等の拡散硬
化材が挙げられる。使用されるコーティングとしては、例えば骨接触面への有孔
コーティング系、負荷ベアリング面への親水性コーティング、骨接触面への水酸
化燐灰石コーティング、及び骨接触面への燐酸トリカルシウムコーティングを挙
げることができる。また、本発明の構成部分は鋳造、手製あるいは機械加工によ
って作製できる。
【００７９】 あるいは、（図１４ｃ及び１９ｃに示した）用いられる移植体中の開始点を中
心とする軸に対応する軸ＡＡに対して半径測定を行う測定方法を用いることもで
きる。逆に照準装置を用いて事前に作製した一般的構造の移植体に対して軸ＡＡ
を配置する方法も用いられる。
【００８０】 本明細書においては単一の基準軸を用いる構成で本発明が記載されているが、
複数の基準軸を用いて単一損傷部あるいは複数の損傷部をもつ関節面の本発明に
従った測定、状態検査、あるいは切断を行うことができる他、単一移植体の作製
あるいは単一関節面への複数の移植体の作製も行うことができる。他の実施態様
において、上述した説明以外の損傷部及び／又は関節面の状態検査方法、例えば
ＭＲＩまたはＣＴスキャンを用いることも可能である。
【００８１】 さらに、本発明はここでは患者の関節面の特有な構造を用いてその患者用の移
植体を作製する方法が記載されているが、多数の患者のデータを統計的に分析し
てそれらデータを用いて１または２以上の医療器具業用の共通な汎用標準的供給
品として作製あるいは（大量生産的）製造を行って本発明に従った方法で用いる
ことも可能である。かかる移植体の作製には、上述の患者特有の移植体と同様に
、移植体と軟骨下骨（あるいは他の関節面）間に起こり得る軽微な相違を修正す
るために移植前あるいは移植後の整合作業が必要とされる。
【００８２】 本願において記載した種々器具、例えば測定、切断及び定置器具は、別個の装
置として記載しているが、本発明に従った種々機能を果たす一連の装置のための
万能的実装ツールとして単一体のハンドル、シャフト及び／又は器具として機能
させるように構成することもできる。
【００８３】 本発明に変更及び／又は変形を加えることは当業者の認識するところであるが
、それら変更及び変形のすべては、特許請求の範囲で限定されるように本発明の
範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の一実施態様に係る方法によって外科手術で移植された例示的
に組立てた固定装置及び関節面修復システムの移植体を内部に有する膝頭の断片
的側面図である。
【図２ａ】 図２ａは本発明の一実施態様における例示的固定スクリュー及び六角形状の隣
接牽引の側面展開図である。
【図２ｂ】 図２ｂは本発明の一実施態様における例示的固定スクリュー及び六角形状の隣
接牽引の透視展開図である。
【図３ａ】 図３ａは本発明の一実施態様における例示的に組立てた固定スクリュー及び六
角形状の牽引の側面図である。
【図３ｂ】 図３ｂは本発明の一実施態様における他の例示的固定スクリュー及び移植体の
透視展開図である。
【図４ａ】 図４ａは本発明の一実施態様における例示的移植体上面の透視図である。
【図４ｂ】 図４ｂは本発明の一実施態様における例示的移植体上面の側面図である。
【図４ｃ】 図４ｃは本発明の一実施態様における例示的移植体下面の透視図である。
【図５ａ】 図５ａは本発明の一実施態様における例示的に組立てた固定装置及び移植体の
側面図である。
【図５ｂ】 図５ｂは本発明の一実施態様における組立て固定装置及び移植体の透視図であ
る。
【図５ｃ】 図５ｃは本発明の一実施態様における例示的な移植体上面の透視図である。
【図５ｄ】 図５ｄは本発明の一実施態様における例示的な移植体下面の透視図である。
【図６ａ】 図６ａは本発明の一実施態様に従った損傷を受けた関節軟骨を有する膝頭の断
面図であって、外科手術において該損傷部の中央部へ穴を開けて挿入された例示
的なガイドピンと該ガイドピンに隣接して配置された関節鏡を示している図であ
る。
【図６ｂ】 図６ｂは本発明の一実施態様において例示的固定スクリューを受け取るパイロ
ットホールを開ける例示的穴あけ装置の先端の側面図である。
【図７ａ】 図７ａは本発明の一実施態様に従った損傷を受けた関節軟骨を有する膝頭の断
面図であって、ガイドピン上に配置された例示的ソケット型ドライバによって損
傷部中へ押し込まれた例示的固定スクリューを示している図である。
【図７ｂ】 図７ｂは本発明の一実施態様に従った外科手術における図７ａに示した例示的
固定スクリュー、ソケット型ドライバ及びガイドピンの側面図であって、六角形
状の隣接牽引を断面図で示している図である。
【図８ａ】 図８ａは本発明の一実施態様に従った外科手術における損傷を受けた関節軟骨
を有する膝頭の透視図であって、例示的ソケット型ドライバ及びガイドピンを取
り外した後に損傷部へ移植された例示的固定スクリュー及び六角形状の隣接牽引
を示している図である。
【図８ｂ】 図８ｂは本発明の一実施態様に従った外科手術において例示的ソケット型ドラ
イバ及びガイドピンを取り外した後に損傷部へ移植された図８ａに示した例示的
固定スクリュー及び六角形状の隣接牽引の矢状縫合図である。
【図８ｃ】 図８ｃは本発明の一実施態様における例示的固定スクリュー、隣接牽引及びカ
バーの透視図である。
【図９ａ】 図９ａは本発明の一実施態様に従った外科手術において置き換えられた例示的
ガイドピン及びガイドピン上に配置された例示的測定器具とともに損傷部中へ移
植された例示的固定スクリュー及び六角形状の隣接牽引の断面図である。
【図９ｂ】 図９ｂは本発明の一実施態様に従った外科手術において置き換えられた例示的
ガイドピン及びガイドピン上に配置された例示的測定器具とともに損傷部中へ移
植された図９ａに示した例示的固定スクリュー及び六角形状の隣接牽引の側部部
分断面図である。
【図９ｃ】 図９ｃは本発明の一実施態様における例示的固定スクリュー及び隣接牽引を取
り外したカバーとともに示す透視図である。
【図１０ａ】 図１０ａは本発明の一実施態様に従った外科手術において六角形状の隣接牽引
を取り外した後に例示的ピンと該ピンを通して配置された構造体ストランドとと
もに損傷部中へ移植された例示的固定スクリューと六角形状の隣接牽引の断面図
である。
【図１０ｂ】 図１０ｂは本発明の一実施態様に従った外科手術において例示的ピンと該ピン
を通して配置された構造体ストランドとともに損傷部中へ移植された図１０ａに
示した例示的固定スクリューと六角形状の側部部分断面図である。
【図１１ａ】 図１１ａは本発明の一実施態様に従った外科手術において例示的ピンと該ピン
を通して配置された構造体ストランドとともに損傷部中へ移植された例示的固定
スクリューの断面図であって、移植された固定スクリューを構造体ストランド上
に伸張された移植体とともに示している図である。
【図１１ｂ】 図１１ｂは本発明の一実施態様に従った外科手術において損傷部へ移植された
図９ａに示す例示的固定スクリューの部分断面図であって、コンドリュール間ノ
ッチ中に位置する移植体を示している図である。
【図１２】 図１２は、本発明の一実施態様に従った外科手術において移植体の配置及び構
造体ストランドの除去後に移植体をインパクター及びハンマーを用いて局部へ押
し込むことによって損傷部中に移植された例示的固定スクリューの断面図である
。
【図１３】 図１３は本発明の一実施態様に従った外科手術において移植体の配置後に損傷
部へ移植した例示的固定スクリューの側方断面図であって、図中インパクター及
びハンマーの除去後に該移植体と骨の間にセメントが注入される状態を示した図
である。
【図１４ａ】 図１４ａは本発明の一実施態様において移植体の関節面あるいは下面作製用の
患者特有の三次元表面を限定するために用いる二つのデータ曲線を模式的に表す
図である。
【図１４ｂ】 図１４ｂは本発明の一実施態様における例示的六角形状の隣接牽引の上面図で
ある。
【図１４ｃ】 図１４ｃは本発明の一実施態様における例示的移植体の骨接触面あるいは上面
の透視図である。
【図１５ａ】 図１５ａは本発明の一実施態様における例示的コンパス器具の透視図である。
【図１５ｂ】 図１５ｂは本発明の一実施態様において例示的コンパス器具の末端オフセット
アーム及び該器具上に取り付けられた切断ブレードの透視図である。
【図１５ｃ】 図１５ｃは本発明の一実施態様における例示的つなぎ素子上の例示的移植体を
示す例示的ドライバの透視図である。
【図１５ｄ】 図１５ｄは本発明の一実施態様において例示的つなぎ素子上に伸張された例示
的移植体を示す例示的ドライバの透視図である。
【図１６】 図１６は本発明の一実施態様において例示的ガイドピン上に取り付けられた例
示的コンパス器具及び切断ブレードの透視図である。
【図１７ａ】 図１７ａは本発明の一実施態様における他の例示的切断ブレードの透視図であ
る。
【図１７ｂ】 図１７ｂは本発明の一実施態様における例示的測定探針の透視図である。
【図１７ｃ】 図１７ｃは本発明の一実施態様における例示的コンパス器具の末端オフセット
アーム中に取り付けられた例示的多面ブレードの透視図である。
【図１８ａ】 図１８ａは本発明の一実施態様における例示的部位プレパラート及び切断装置
の透視図である。
【図１８ｂ】 図１８ｂは本発明の一実施態様における図１８ａに示した例示的部位プレパラ
ート及び切断装置の断面図である。
【図１８ｃ】 図１８ｃは本発明の一実施態様における他の例示的部位プレパラート及び切断
装置の透視図である。
【図１８ｄ】 図１８ｄは本発明の一実施態様における他の例示的部位プレパラート及び切断
装置の側面図である。
【図１８ｅ】 図１８ｅは本発明の一実施態様における他の例示的部位プレパラート及び切断
装置の透視図である。
【図１９ａ】 図１９ａは本発明の一実施態様における例示的移植体上面の断面図である。
【図１９ｂ】 図１９ｂは本発明の一実施態様における図１９ａに示した例示的移植体の一部
の側面図である。
【図１９ｃ】 図１９ｃは本発明の一実施態様における図１９ａに示した例示的移植体上面の
透視図である。
【図１９ｄ】 図１９ｄは本発明の一実施態様におけるテーパロックリング、ワッシャー及び
縫合糸を備えた他の例示的移植体の展開透視図である。
【図１９ｅ】 図１９ｅは本発明の一実施態様においてテーパロックリング中に定置された図
１９ｄに示した例示的移植体の上面透視図である。
【図１９ｆ】 図１９ｆは本発明の一実施態様におけるテーパロックリング中に定置された図
１９ｄに示した例示的移植体を損傷部位に近い切開部内に配置されたワッシャー
及び縫合糸とともに示す底面透視図である。
【図１９ｇ】 図１９ｇは本発明の一実施態様におけるテーパロックリング中に定置された図
１９ｄに示した例示的移植体をワッシャー及び縫合糸とともに示す透視図であり
、図中縫合糸は損傷部位中へ移植体を定置する過程の最初の時点で定置器具の末
端の開口を通して繋がれる状態を示している。
【図１９ｈ】 図１９ｈは本発明の一実施態様においてテーパロックリング中に定置された図
１９ｄに示した例示的移植体をワッシャー及び縫合糸とともに示す他の透視図で
あり、図中縫合糸は損傷部位中へ移植体を定置する過程の第二の時点で定置器具
の末端にある開口を通して繋がれる状態を示している。
【図１９ｉ】 図１９ｉは本発明の一実施態様においてテーパロックリング中に定置された図
１９ｄに示した例示的移植体を示す他の透視図であり、図中定置器具末端が損傷
部位中へ移植体を定置する過程の第三の時点で移植体上に配置される状態を示し
ている。
【図２０ａ】 図２０ａは本発明の一実施態様における例示的測定装置の例示的内部記録素子
の透視図である。
【図２０ｂ】 図２０ｂは本発明の一実施態様における例示的測定装置の例示的外部マーキン
グ素子の透視図である。
【図２０ｃ】 図２０ｃは本発明の一実施態様における例示的内部記録素子と例示的外部マー
キング素子を示す例示的測定装置の断面透視図である。
【図２０ｄ】 図２０ｄは本発明の一実施態様における他の例示的測定装置の展開透視図であ
る。
【図２０ｅ】 図２０ｅは本発明の一実施態様における例示的スクロール整合特徴形状を図解
する図２０ｄに示した例示的測定装置の透視図である。
【図２０ｆ及び２０ｇ】 図２０ｆ及び２０ｇは本発明の一実施態様における測定装置の先端に対するハ
ンドルの移行動作を図解する図２０ｄに示した例示的測定装置の側面図である。
【図２０ｈ】 図２０ｈは本発明の一実施態様における図２０ｄに示した例示的測定装置末端
の透視図である。
【図２０ｉ】 図２０ｉは本発明の一実施態様におけるスクリューの噛み合い特徴形状と噛み
合う内部素子上に配置された図２０ｄに示した例示的測定装置末端を外部素子と
ともに示す透視図である。
【図２１】 図２１は本発明の一実施態様における例示的単一移植体の透視図である。
【図２２】 図２２は本発明の一実施態様における図２１の例示的単一移植体を受け入れる
ために適合した切開口を有する損傷部位の透視図である。
【図２３】 図２３は本発明の一実施態様における例示的複合移植体の透視図である。
【図２４】 図２４は本発明の一実施態様における他の例示的複合移植体の透視図である。
【図２５】 図２５は本発明の一実施態様において最小の移植体厚を確立するためのアルゴ
リズムにおいて使用する移植体の構造を図解する例示的移植体の透視図である。
【図２６】 図２６は本発明の一実施態様において最小の移植体厚を確立するためのアルゴ
リズムにおいて使用する移植体の構造を図解する例示的移植体の透視図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 イーケイ， スティーブン， ダブリュ ー． アメリカ合衆国， マサチューセッツ州 01740， ボルトン， パウダー ヒル ロード 49 Ｆターム(参考） 4C060 LL13 LL15 MM24 4C097 AA03 AA07 BB01 BB10 CC05 CC13 MM06 MM09 MM10 TA06

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 関節面へ設置する移植体の作製方法であって、該方法は、 関節面の外形輪郭を状態検査する工程と、 前記外形輪郭に基づいて移植体を作製する工程と、 から構成されることを特徴とする移植体の作製方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記状態検査工程にはさら
    に、 前記関節面に対する作業軸を設定する工程と、 前記作業軸から固定あるいは可変距離において前記作業軸に対する関節面に沿
    った複数点の位置を記録する工程と、 が含まれることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 移植体を関節面あるいは骨面へ設置する固定素子であって、
    該固定素子は、 固定素子を関節面あるいは骨面へ噛み合わせる面と、 前記固定素子を移植体へ噛み合わせる面と、 を具備することを特徴とする固定素子。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の固定素子であって、さらに前記関節面に対
    する放射状整合のための回転性キーを備えることを特徴とする固定素子。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の固定素子において、前記固定素子がスクリ
    ューであることを特徴とする固定素子。
  6. 【請求項６】 関節面外形輪郭の状態検査方法であって、該方法は、 前記関節面に対する作業軸を設定する工程と、 前記作業軸から固定あるいは可変距離において前記作業軸に対する関節面に沿
    った複数点の位置を記録する工程と、 から構成されることを特徴とする状態検査方法。
  7. 【請求項７】 関節面外形輪郭の状態検査方法であって、該方法は、 前記関節面に対する作業軸を設定する工程と、 前記素子が前記作業軸を中心に回転するときに前記関節面に接触する素子の軸
    上の移動を記録する工程と、 から構成されることを特徴とする状態検査方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、前記記録工程が前記作業軸
    と同軸なスプール中へ１または２以上の窪みを形成して前記素子の軸上の移動を
    前記スプールへ転移することによって行われることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 関節面への設置用移植体であって、該移植体は、 骨接触面あるいは骨対向面と、 前記関節面外形輪郭にほぼ適合するかあるいはそれに基づく外形輪郭面と、 を含むことを特徴とする移植体。
  10. 【請求項１０】 関節面設置用移植体の最小厚の測定方法であって、該方法
    は、 第一データ点を最大値とする工程と、 前記最大値を他のデータ点と比較する工程と、 前記最大値を既存の最大値より大きい他のデータ点へと改めて設定する工程と
    、 を含むことを特徴とする測定方法。
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