JP2004510543A - テキスタイル人工器官 - Google Patents

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Abstract

構造的完全性を有する所定形状の単一の本体（１０）を含み、前記本体は、解剖学的身体部分に取り付けられる少なくとも１つの固定本体部位（ＳＴ、Ｂ）を含み、前記本体は、複数の結合ヤーン（３０）及び複数の引張り荷重耐え細糸（２０）の１つの組合せから構成され、前記結合ヤーンは、前記複数の固定本体部位又は前記固定本体部位それぞれに少なくとも配置され、かつ、縫製ステッチ（３１，３２）によって相互連結され、前記引張り荷重耐え細糸は、前記ステッチ間に配置され、これにより、１つ以上の所定の方向に延びる所定経路に沿って前記単一の本体を通じて延びる際に制約を受け、これにより、前記１つ以上の所定の方向に引張り荷重が加えられたときに生じる伸縮に対する抵抗が前記本体に与えられる、テキスタイル人工器官。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、しかしながら限定されることなく、テキスタイル人工器官 （テキスタイル・プロスシーシス） 及びテキスタイル人工器官の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人工器官は、肉体の外側部分、例えば耳部、の再生あるいは外科的移植に用いられ得る。
【０００３】
テキスタイル外科的移植物の設計において、上記テキスタイル構造に引張り荷重を加えると望ましいことが多い。例えば、整形外科的用途においては、損傷を受けた靱帯の代替物としてテキスタイル移植物が用いられ得る。靱帯は骨と骨とを連結させるためのものであり、身体が動いている間、靱帯には負荷がかかる。上記靱帯代替物を所定位置に固定する（アンカー）ためには、ねじ固定機器を用いて上記テキスタイル移植物を骨に固定して、結合部上に負荷が適切にかかるようにすると具合が良いか又は望ましい場合がある。
【０００４】
従来からの織り合わせられたテキスタイルの場合、その織り合わせ構造の隙間にねじを押し込むと、上記テキスタイルに加わる如何なる負荷も、上記織り合わせ構造の一部で１つの横糸ヤーンにしばしば集中し、負荷がかかったヤーンを織り合わせ構造内で動かし、織り合わせ構造を歪ませ、織物上の固定点を変える。このような構造上の歪みを無くすために、上記のような問題を解消するための方法が複数提案されている。これらの方法には、留め物を用いて織物の多くの歪んだ端部を束ねることで、より多数の又はより広い幅の横糸繊維に負荷を集中させる方法が含まれる。例えば、グロメット（帆布つな穴の保護環）を用いて、負荷を上記織り合わせられた織物の幅を横切って拡散するのみならず、負荷を上記織物の長さを圧倒するように分散させる。しかし、このようなアプローチでは、スペースが織物に押し込まれグロメットを通過する場合、織り合わせ構造は幾ばくか歪む結果となる。
【０００５】
また、管状編み構造の場合、従来のねじでは所定位置での固定が困難であることも分かっている。このような構造中の繊維は通常、織物の長手方向軸に対して３０°度乃至６０°度の角度を持っていることが多い。そのため、このような繊維の場合、織物の横糸対縦糸の角度が約９０°で織られた織物よりも歪みが大きくなる。これは、前者の角度よりも後者の角度の方が、負荷方向に対する糸の角度によって生じる負荷が小さいためである。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
また、テキスタイル移植物を筋肉などの軟組織に固定させる必要がある場合もある。そのため、縫合などによる軟組織への機械的固定が可能でありかつ固定先である組織にかかる引張り荷重を移動させることが可能なテキスタイル移植物が望まれている。
【０００７】
また、組織内部での成長を促進させることで、移植物と軟組織とが生物的に結合できるようにすることが可能なテキスタイル移植物も望まれている。
【０００８】
本発明の主な目的は、テキスタイル人工器官を提供することであり、特に、限定されるものではないが、引張り荷重をより良好に吸収しつつ構造上の歪みも低減する外科的移植物を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、構造的完全性を有する所定形状の単一の本体を含むテキスタイル人工器官であって、前記本体は、解剖学的身体部分に取り付けられる少なくとも１つの固定本体部位を含み、前記本体は、複数の結合ヤーン及び複数の引張り荷重耐え細糸の１つの組合せから構成され、前記結合ヤーンは、前記固定本体部位内又は前記複数の固定本体部位それぞれ内に少なくとも配置され、かつ、縫製ステッチによって相互連結され、前記引張り荷重耐え細糸は、前記ステッチ間に配置され、これにより、１つ以上の所定の方向に延びる所定経路に沿って前記単一の本体を通じて延びる際に制約を受け、これにより、前記１つ以上の所定の方向に引張り荷重が加えられたときに伸縮に対する抵抗を前記本体に与える、テキスタイル人工器官が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の種々の側面について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１１】
本発明の原理に従って構成されたテキスタイル人工器官の模式図を図１乃至図５に示す。このテキスタイル人工器官は、本体１０を含む。この本体１０は、結合ヤーン３０及び引張り荷重耐えヤーン２０から構成される。これらの結合ヤーン３０は、縫製ステッチによって相互連結され、これらの引張り荷重耐えヤーン２０は、上記結合ヤーンのステッチ間に配置されることで、上記本体中に収容されている。
【００１２】
上記結合ヤーン３０の縫製ステッチ及び上記引張り荷重耐えヤーン２０の配置は好適には、刺繍技術を用いて、コンピュータ制御による刺繍機、例えば、タジマ刺繍機又はバルダン刺繍機等で作成される。
【００１３】
一般的にこのような刺繍機は、ベース織物上方に配置されたソーイングヘッドと、上記ベース織物の下に配置されたルーパヘッドとを含む。上記ソーイングヘッドは、縫い糸を供給する。上記縫い糸は好適には、上記ルーパヘッドから供給されるルーパ糸と織り合わされる。従って、縫製作業の間、ベース織物の上面に縫い糸が配置され、ベース織物の下面にルーパ糸が配置される。上記ベース織物は通常はフレーム内に収容され、このフレームは、パンタグラフにより上記コンピュータの制御の下に動かされる。
【００１４】
この従来技術によれば、上記刺繍フレーム内の任意の地点に任意のステッチを配置することができ、また、連続するステッチ間の糸長さ部分を、上記刺繍フレームの寸法に対して任意の角度でかつ任意の長さで配置することができる。
【００１５】
本発明においては、上記テキスタイル人工器官を自身の構造的完全性を有する一体の物としておくために、刺繍作業終了後、刺繍が施されるベース織物を、好適には適切な溶剤中で溶解させることにより、除去することができる。
【００１６】
あるいは、上記ベース織物を残して、追加構造又は引張支持が得られるようにしてもよい。
【００１７】
図１に例示的に示すように、上記本体１０が固定（アンカレッジ）部位ＳＴ及びＢの２つを含む様子が図示されている。これら２つの固定部位ＳＴ及びＢは、２つの別個の解剖学的身体部分に取り付けられると、これら解剖学的身体間の負荷を方向ＬＤに伝達させる。
【００１８】
本発明によれば、上記本体１０は、任意の数の固定部位ＳＴ及び／又はＢを含んでもよい。
【００１９】
特定の用途、例えば、人工的な解剖学的身体部分の形成の場合、上記本体１０に固定本体部位を１つだけ設けてもよく、この固定本体部位は、本体部位ＳＴ又は本体部位Ｂのいずれであってもよい。
【００２０】
本発明によれば、上記荷重耐えヤーン２０が上記本体１０を通って所定経路をたどるように、上記結合ヤーン３０と上記荷重耐えヤーン２０とが連係し、上記荷重耐えヤーン２０を拘束する。上記本体１０の特定の領域（特に本体部位ＳＴ）においては、上記結合ヤーン３０は、これにより、好適には図２乃至図５により詳細に図示されているような網目状形態ＭＳの、非伸縮性の安定した基布構造が規定されるように、相互作用するようにしてもよい。
【００２１】
図２乃至図５に示す基布構造ＭＳは、一方向に延びるステッチ長さ部位３５を有する上側結合ヤーン３０ａ及び下側３０ｂからなる第１の一連の（ＦＳ）ステッチ３１と、別の方向に延びるステッチ長さ部位３６を有する上側結合ヤーン３０ｃ及び下側結合ヤーン３０ｄからなる第２の一連（ＳＳ）のステッチ３２とを含む。第２の一連（ＳＳ）のステッチ３２は、図示の例において、上記第１の一連ＦＳの方向に対して９０°の角度をとる。しかし、上記第１の一連のＦＳと上記第２の一連のＳＳとの角度方向関係は、９０°以外の角度であってもよいことが理解される。
【００２２】
図３及び図４において、ベース織物ＢＦ中に上記ステッチ３１及び３２が形成されている様子が図示されている。その後、ベース織物ＢＦは除去されて、上記網目状の基布ＭＳが形成される。
【００２３】
上記結合ヤーン３０のステッチ３１及び３２間には、上記網目状の織物ＭＳ中に空間ＯＳを規定するよう、間隔が設けられている。空間ＯＳのサイズは変更可能となっており、これにより、例えば、隣接するステッチ３１間又は隣接するステッチ３２間のステッチ長さの変更、上記一連のステッチＦＳ及びＳＳ間の間隔の変更、上記結合ヤーン３０のサイズの変更及び／又は一連の結合ヤーンステッチの追加（すなわち、一連のステッチを２つ以上追加）により上記網目状織物の密度を望みどおりに変更できる。例えば、組織内部成長を促進させるために比較的空隙の多い網目状構造を作成するか、又は、組織内部成長を抑制するために比較的空隙の少ない網目状構造を作成することが可能となる。
【００２４】
上記ステッチ及び／又は糸サイズを適切に選択することで、上記網目状構造の屈曲性を変化させ、これにより、所望の曲がり量を上記人工器官に与えることも可能である。上記本体の他の領域において、当該経路沿いの荷重耐えヤーン２０のみが制約を受けるように上記結合ヤーン３０を相互作用させてもよい。他の領域において、結合ヤーン３０の縫合を、上記結合ヤーンが上下に重なるように行うことで、上記本体１０の所定領域に対して所定の三次元形状を規定するようにしてもよい
【００２５】
図２に示すように、上記引張り荷重耐えヤーン２０は、上記人工器官本体の所定の引張り荷重耐え方向ＬＤに延びる長さ部位２１を有するように配置される。図５中により明瞭に示すように、上記引張り荷重耐えヤーン２０は、上側ステッチ長さ部位３５と下側ステッチ長さ部位３５との間に配置され、これにより上記網目状の織物ＭＳ内で拘束される。
【００２６】
このことは、上記荷重耐えヤーン２０を回り経路に従うように上記ベース織物に固定し、その後上記荷重耐えヤーン２０を上記ベース織物に固定した後、上記結合ヤーン３０から縫製ステッチを作成することにより達成される。その結果、上記結合ヤーン３０によって設けられた縫製ステッチにより、これらの事前配置された荷重耐えヤーン２０が確実に収容される。
【００２７】
上記荷重耐えヤーン２０を配置する前に、結合ヤーン２０からなる前駆体（プレカーサー）層を上記ベース織物に縫合した後、上記ベース織物上に上記荷重耐えヤーン２０を配置することが考えられる。
【００２８】
上記前駆体層は任意の所望の形状でよく、所望の補強が得られ、及び／又は、上記本体の選択領域の密度を高くするよう、設けてよい。
【００２９】
好適には、上記ステッチ３１は上記ヤーン２０の外側に対して近接した様態で配置され、これにより、上記結合ヤーンのステッチ長さ部位３５に、上記引張り荷重耐えヤーン２０の横方向変位を制限する機能を持たせる。さらに、上記ステッチ３１及びヤーン３０のサイズは、好適には、上記長さ部位３５が上記長さ部位２１に沿って互いに近接した様態で配置されるよう選択される。
【００３０】
上記荷重耐えヤーン２０をステッチ長さ部位３５間で拘束するためには、先ず上記荷重耐えヤーン２０を所定位置に配置し、次いで、第１の一連のステッチＦＳを形成する結合ヤーン３０を縫合することが必要である。
【００３１】
上記荷重耐えヤーン２０の配置は、（図５に示すような）上側ヤーン２０ａと下側ヤーン２０ｂとの間に縫製ステッチ２７を設けることによって行われ得る。
【００３２】
好適には、上記荷重耐え細糸（フィラメント）２０は上記刺繍機のルーパから供給され、ミシン針から供給される糸は、上記荷重耐え細糸よりもずっと細いものが選択され、これにより、上記針糸と上記荷重耐え細糸２０との間にステッチが形成されると、上記荷重耐え細糸は上記ベース織物に対して水平なままであり、また、上記ベース織物を通じて上記針糸によって引っ張られることもない。あるいは、伏せ込み（レイイングイン） 技術を用いて、ヤーン２０を所定位置に配置してもよい。この技術では、縫製ステッチ３１が作成される間、上記ヤーン２０は一時的に所定位置に保持される。伏せ込み技術により、各置き処理の間、ヤーン２０の単一の糸端部又はヤーン２０の所望の複数の糸端部を伏せ込むことができる。
【００３３】
図２乃至図５に示したように、上側ヤーン２０ａと下側ヤーン２０ｂとの間にステッチ２７を設けることにより、上記荷重耐えヤーン２０は所定位置に配置される。
【００３４】
隣接するステッチ２７間のステッチ長さ２８は好適には、上記刺繍処理の間に上記ヤーン２０が正しい方向に配置されるのに必要な最大距離となるよう、選択される。この点について、上記ステッチ長さ２８は、直線長さ部位２１に沿って比較的長くなっており、曲線長さ部位２１ａに沿って比較的短くなっている。
【００３５】
上記刺繍処理によって上記ヤーン２０を所定位置に配置することにより、各単一の一連のステッチ２７を縫合すると、２本のヤーン２０が所定位置に配置されることが理解されるであろう。従って、上記ヤーン２０を上記結合ヤーン３０内に収容する前に、１つ以上の一連のステッチ２７を作成することで、１つ以上の一対の上側ヤーン２０ａ及び下側ヤーン２０ｂが各一対のステッチ長さ部位３５の間に配置され得ることが理解されるであろう。
【００３６】
図２乃至図５に示す図において、一連のステッチ３１がひとつながり分だけ、すなわち一連のステッチＦｓが、上記荷重耐えヤーン２０を横切って延びている様子が示されている。結合ヤーン３０の一連のステッチをさらに追加して、１つ以上の一連のステッチ間に上記荷重耐えヤーン２０を収容してもよいことが理解される。
【００３７】
図１に示すように、上記本体１０は、筋肉などの軟組織によって規定された解剖学的身体部分へ取り付けられる固定部位ＳＴを含む。
【００３８】
本発明の上記固定部位ＳＴは、好適には、上記結束及び荷重耐えヤーンによって形成された伸縮抵抗（ストレッチ・レジスティブ）織物からなる平面領域部によって規定される。
【００３９】
上記固定部位ＳＴにおいて、上記結合ヤーン３０は好適には、上記網目状構造ＭＳを規定するよう、相互縫合される。上記網目状構造ＭＳでは、一連のステッチＭ１が、上記荷重耐えヤーン２０を横断する一横断方向に延び、第２の一連のステッチＭ２が、上記荷重耐えヤーン２０を横断する反対方向の横断方向に延びている。
【００４０】
上記結合ヤーン３０によって形成された網目状構造は実質的には、基布構造を規定する。この基布構造は、比較的非伸縮性であり、かつ、この基布構造により、この基布構造を通過する上記荷重耐えヤーン３０は、所定経路沿いを通過する際に制約を受ける。
【００４１】
上記固定部位ＳＴ１内では好適には、上記網目状構造ＭＳは組織内部成長を促進させるよう開口を有し、これにより、上記固定部位ＳＴを軟組織に生物学的に固定させることが可能となる。
【００４２】
上記本体１０に引張り荷重がかかったときに部位ＳＴ１に負荷がまんべんなくかかるようにするために、上記荷重耐えヤーン２０を上記固定本体部位ＳＴを通じた回り経路に沿って配置し、これにより、上記本体内の特定の位置において、上記荷重耐えヤーン２０を上記負荷耐え方向ＬＤに対してループ状にし、対向するループ２２及び２３を規定する。従って、上記負荷耐え方向ＬＤに負荷がかかると、上記負荷はより上記ループ２２及び２３は方向ＬＤに締め付けられる傾向となり、対向するループ２２及びループ２３は互いに引き合うようになる。しかし、このような動きは、上記ループ２２及び２３は上記網目状構造ＭＳ内で拘束されるため、上記網目状構造ＭＳにとって耐え得るものであり、また、このような動きは、記荷重耐えヤーン２０のステッチ２７と上記網目状構造ＭＳのステッチ３１及び３２との間の相互作用によって耐えられる。
【００４３】
固定糸（例えば、縫合糸）を用いる場合、糸を上記網目状構造ＭＳに通過させ、接続先となる軟組織に挿入する。そのため、上記縫合糸は、上記網目状構造中の開口空間ＯＳを通過し、上記網目状構造を上記軟組織に固定させる。組織が内部で成長した後は、上記網目状構造も上記軟組織に対して生物学的に固定される。
【００４４】
そのため、上記網目状構造が上記軟組織に固定された後は、上記荷重耐えヤーン２０は比較的大きな面積部位を横断する回り経路に沿って拘束され、また、上記軟組織に対する比較的大きな領域にわたって負荷が分散するため、上記網目状構造は、対向するループ２２及び２３の相互移動に耐えるようになる。
【００４５】
図１に示す上記本体１０はまた、固定部位Ｂも含む。この固定部位Ｂは、固定手段（例えば、ねじ）によって上記本体１０を比較的硬質の解剖学的身体部分（例えば、骨）に固定できるようにするためのものである。
【００４６】
上記固定部位Ｂは少なくとも１つのアパーチャ１８を含み、図６に示す構成は、固定手段、例えば、骨ねじ（ボーンスクリュー）を収容するアパーチャ１８の形成様態を示す。
【００４７】
図６において、上記引張り荷重耐えヤーン２０は、上記アパーチャ１８の円周周囲に延び、好適には結合ヤーン３０から形成された星型形状のステッチ構造４０により所定位置に保持される。上記星型構造４０は、上記アパーチャ１８の円周周囲に間隔を空けて配置された連続するステッチ４１及び４２によって規定される。上記ステッチ４１及び４２は、１本以上のヤーン２０を包囲するように間隔を空けて配置される。連続するステッチ４１とステッチ４２との間に延びる糸部位４５は、上記アパーチャ１８から外側に向かって半径方向に突出する補強アーム４４を規定する。そのため、上記人工器官本体に引張り荷重が加えられると、上記糸長さ部位４５は、引っ張られた様態で配置されて上記負荷に耐え、かつ、上記ヤーン２０の固定状態を保持する。図６において、上記荷重耐えヤーン２０が上記アパーチャ１８の円周周囲を部分的に延びている様子が示されている。上記荷重耐えヤーン２０を上記アパーチャ１８の円周周囲にひと巻き以上連続して設けてもよいと考えられる。
【００４８】
上記アパーチャ１８の周囲にヤーン２０を配置するのに加えて、又はこれに代えて、図７に示すように補強糸５０をさらに設けてもよい。上記補強糸５０を上記アパーチャ１８の円周周囲に連続して所望の巻き数で延びるように配置して、これにより環５１を規定する。上記糸５０によって規定された環５１は、連続するステッチ４１及び４２間に収容される。上記環５０は、引張り荷重が加えられたときに上記アパーチャ１８の形状が変形するのを防ぐ働きをする。
【００４９】
図６及び図７中のアパーチャの形状は円形として図示しているが、同じ構造及び構成の糸で任意の所望の形状（例えば、溝穴形状）のアパーチャを形成してもよいことが理解される。
【００５０】
さらに、所望の場合、アパーチャ１８を織物（例えば、結合ヤーン３０によって作成された網目状織物）によって閉口してもよい。
【００５１】
図６又は図７に従って構築されたアパーチャ１８は、結合ヤーン３０によって規定された網目状構造中に形成してもよいことが理解される。このような場合、上記ステッチ構造４０を規定する結合ヤーンは好適には、上記網目状構造ＭＳを形成する結合ヤーンと相互作用し、これにより、上記ステッチ構造４０を上記網目状構造ＭＳに固定する。
【００５２】
状況に応じて、図１に示すように、上記本体１０に結合ヤーン３０及び荷重耐えヤーン２０から構成された引き糸又はリボンＰＳを設けてもよい。
【００５３】
上記引き糸又はリボンＰＳからなる荷重耐えヤーン２０は、好適には上記本体１０の残り部分を通過する連続する荷重耐えヤーン２０を形成することにより、上記本体１０の残り部分と接続され、これにより、上記リボンＰＳに加えられた引張り荷重は、上記本体１０を通じて伝えられる。これは、外科医が第１の固定部位（図１の固定部位ＳＴの場合）を取り付け、次いで上記リボンＰＳを引っ張って上記本体１０に引っ張り力を加える間に上記第２の固定部位Ｂを取り付けることが可能となるため、有利である。その結果、上記固定部位ＳＴとＢとの間に延びる上記荷重耐えヤーン２０は、所望の引っ張り量のもとに確実に配置される。その後、上記リボンＰＳは切断してもよいし、あるいは除去してもよい。
【００５４】
あるいは、上記リボンＰＳにより、上記リボンＰＳを解剖学的身体部分に結合させることにより上記本体１０を当該解剖学的身体部分に固定するための代替手段又は追加手段を外科医に提供することができる。
【００５５】
上記結合ヤーン３０と荷重耐えヤーン２０とを組み合わせて、特定の移植用途向けに調整された、固定部位、織物構造及び／又は三次元形状の様々な組合せからなる異なる種類の本体１０を作成することができることが理解される。
【００５６】
以下、様々な特定の実施形態について例示的に説明する。図８において、人間の肩部分の修復に適切な外科的移植である第１の実施形態が図示されている。この第１の実施形態は、損傷を受けた自然組織の補強を意図している。
【００５７】
上記移植物は、概して平面状の本体１０を含む。この本体１０は、第１の別個の本体部位１４と、第２の別個の本体部位１５と、第３の別個の本体部位１６とを含む。
【００５８】
上記第１の本体部位１４は、固定本体部位ＳＴを規定する。上記固定本体部位ＳＴは、結合ヤーン３０から形成された網目状構造ＭＳ１を含み、上記網目状構造ＭＳ１中において、荷重耐えヤーン２０は拘束される。上記固定部位ＳＴは、肩部の回旋腱板を形成する自然腱材料への縫合を意図したものである。
【００５９】
上記本体部位１５は固定本体部位Ｂを規定し、好適には、３つのアパーチャ１８を含む。これら３つのアパーチャ１８それぞれにより、骨ねじが固定本体部位Ｂを通過して、上記本体部位１５を上腕骨に固定することが可能となる。アパーチャ１８を３つ設けているのは、上記骨ねじに対して代替的場所を提供し、及び／又は、１つ以上の骨ねじを用いることができるよう複数の場所を提供するためである。
【００６０】
アパーチャ１８の数は３つよりも少なくても多くてもよいことが理解される。上記アパーチャ１８はそれぞれ、図６及び図７を参照して述べた構造に基づいた構造を有する。
【００６１】
上記本体部位１６は、外科医が本体部位１４を取り付けた後に上記本体１０を引っ張って、本体部位１５を取り付ける前に上記本体１０に張力を与えることを可能にするリボンＰＳを規定する。
【００６２】
本体部位１４及び１５の両方を取り付けた後は、本体部位１６は本体部位１５から切断して除去してもよい。
【００６３】
上記本体１０は、縫製ステッチによって相互連結された複数の糸を用いて構築される。
【００６４】
上記移植物１０の構造が図９中により明確に示されている。
【００６５】
上記引張り荷重耐えヤーン２０は、少なくとも上記ヤーン２０の方向が変化する各ポイントにおいて上側ヤーン２０ａと下側ヤーン２０ｂとの間に形成されたステッチ２７により、上記ベース織物（図示せず）上に配置される。その結果、ヤーン２０からなる長尺長さ部位２１が得られる。
【００６６】
好適には、図９に示すように、上記ヤーン２０は、本体部位１４の末端から本体部位１５を通過して本体部位１６中へと途切れることなく延びる。
【００６７】
好適には、（相互縫合されているかあるいは伏せ込み（レイイングイン）されている１本以上の糸端部から構成されている）ヤーン２０は、本体部位１４、１５及び１６に沿って途切れることなく通り、本体部位１４の領域を途切れることなく横断して延びるよう、回り経路に沿って設けられる。
【００６８】
好適には、図７に示すように、ヤーン２０は、本体１２の外側のポイントＳＰから始端し、本体１２の外側のポイントＦＰにおいて終端する。
【００６９】
上記ヤーン２０は、アパーチャ１８の位置に対応する窓部１７を規定するよう、本体部位１５内に配置される。
【００７０】
補強糸５０からなる環５１が本体部位１５の糸部位２１上に配置され、次いで、星型構造４０がらせん５１及び上記糸部位２１を含むように配置される。
【００７１】
最後に、連続するステッチを作成して上記網目状構造ＭＳを形成することにより、結合ヤーン３０を所定位置に配置する。上記網目状構造ＭＳは、上述したように上記引張り荷重耐えヤーン２０を収容する。
【００７２】
第１の実施形態の固定部位Ｂの別の構造を、図１０及び図１１に示す。
【００７３】
図１０において、荷重耐えヤーン２０は、細長い窓部１７を規定するように延びるのではなく、アパーチャ１８周囲に延び、星型構造４０内に収容される。
【００７４】
上記ヤーン２０は、（図１１中に模式的に示す）複数の鎖結合２８を実質的に規定する経路に沿って配置される。これら鎖結合２８のそれぞれはアパーチャ１８周囲で連結される。
【００７５】
上記鎖結合２８間を接続することにより、上記固定本体部位ＳＴと引っ張りリボンＰＳとの間で方向ＬＤにかけられた負荷は、歪みを引き起こすことなく確実に本体部位１５を通過する。
【００７６】
好適には、上記鎖結合２８はそれぞれ自立型であり、これにより、１本の鎖結合２８が切断した場合にも、隣接する鎖結合２８の負荷耐え能力は影響を受けない。
【００７７】
すなわち、例えば、アパーチャ１８ｂを通じて骨ねじを挿入することにより上記固定部位Ｂを取り付けた後、上記本体部位１５を線ＳＶに沿って切断することで、外科医は、引っ張りリボンＰＳ及び引っ張りリボンＰＳに取り付けられた本体部位１５の残り部位を除去することができる。線ＳＶに沿った切断の後も、上記鎖結合２８ａは完全なままであるため、アパーチャ１８ｂと上記固定部位ＳＴとの間の負荷を伝えることができる。
【００７８】
鎖結合２８の形成は好適には、図１１中に模式的に示すような様態で達成される。
【００７９】
第１の鎖結合１２８は、（一重矢印Ａ１によって示すように）第１の一対の隣接するアパーチャ１８ａ及び１８ｂ周囲の荷重耐えヤーン２０をループ状経路に沿って配置することにより、形成される。上記ループ状経路の形状は、上側ヤーン２０ａと下側ヤーン２０ｂとの間のステッチ２７の位置によって決まり、比較的長尺の直線の連結部位１３０と、おおむねアパーチャ１８の円周の半ばまで延びる曲線連結部位１３１とを作成する。
【００８０】
上記ヤーン２０は、所望の巻き数（例えば６）でループ状にされ、その後、（二重矢印Ａ２によって示されるように）隣接するループ状経路に沿って第２の一対の隣接するアパーチャ１８ｂ及び１８ｃ周囲でループ状にされる。その後、この処理を繰り返して、次の鎖結合２８を作成する。
【００８１】
好適には、星型構造４０及び／又は環５１は、各アパーチャ１８を補強するように設けられる。
【００８２】
図１２において、人工器官３００が数個の固定アパーチャ１８を含む様子が図示されている。これらの固定アパーチャ１８は鎖結合２８によって相互連結され、これにより、負荷を複数の異なる方向に分散させることが可能となる。
【００８３】
人工器官３００において、アパーチャ１８ａ及び１８ｂは、鎖結合２８ａによって相互連結される。アパーチャ１８ｂは、鎖結合２８ｂ及び２８ｃによってさらに別の１つのアパーチャ１８ｃ及び１８ｄとそれぞれ相互連結される。
【００８４】
図１３において、前方脊椎板用途に適した人工器官４００が図示されている。
【００８５】
上記人工器官４００は、６本のアーム４０１を含む。これら６本のアーム４０１はそれぞれ、鎖結合２８によって相互連結された一連のアパーチャ１８によって形成される。これらのアーム４０１は、３つの主要固定アパーチャ１８ａ、１８ｂ及び１８ｃから放射状に広がっている。これらのアパーチャ１８ａ、１８ｂ及び１８ｃは、患者のＬＳ脊椎に取り付けられ、上記アーム４０１は、仙骨に取り付けられる。アーム４０１の多重度及びアーム４０１中に含まれる複数のアパーチャ１８により、複雑な三次元形状をしている仙骨に対して良好な固定を得ることが可能となる。
【００８６】
好適には、図１３に示すように、上記外側の一対のアーム４０１それぞれの端部アパーチャ１８ｄは好適には、連結部２８ａによって少なくとも２つのアパーチャ１８ａ乃至１８ｃに相互連結され、これにより、負荷を所望の様態で分散させることが可能となる。
【００８７】
図１４において、脊柱中の隣接する脊椎をまとめて固定するための脊髄用結びひも（ストラップ） として用いるのに適した人工器官５００が図示されている。
【００８８】
上記人工器官５００は、２つのアパーチャ１８ａ及び１８ｂを含む。これら２つのアパーチャ１８ａ及び１８ｂは、荷重耐え細糸２０によって形成された鎖結合２８によって相互連結される。荷重耐え細糸２０も好適には上記アパーチャ１８ａと１８ｂとの間に方向付けられ、これにより対角部位２８ｃを規定する。上記対角部位２８ｃにより、上記結びひもをその負荷耐え効率を失うことなく捻らせることが可能となる。
【００８９】
好適には、上記荷重耐え細糸２０は、結合ヤーン３０によって規定された網目状構造ＭＳ内に収容される。好適には、上記網目状構造の中央領域ＭＳｄは、上記網目状構造ＭＳの残り部分よりも密度が高く、これにより、脊柱の脊椎の骨に切り込まれた荷重耐え細糸に耐えるようになっている。アパーチャ１８ａと１８ｂとの間に延びた鎖結合部位２８ａを省略して、アパーチャ１８ａ及び１８ｂを対角部位２８ｃのみによって相互連結させることがことが考えられる。
【００９０】
アパーチャ１８ａ及び１８ｂを同じ二次元面に設けないようにすると、対角連結部１８ｃにより軸方向の捻り要素を容易にし、上記アパーチャ間の張力が全て保持されるため、特に有利である。
【００９１】
図１５において、本発明の第２の実施形態６０が図示されている。この第２の実施形態６０は、本体部位６１、６２及び６３によって規定された３つの固定本体部位ＳＴ１、ＳＴ２及びＳＴ３を有する人工器官である。これらの本体部位６１、６２及び６３はそれぞれ、回旋腱板の３本の腱のうちの１つに取り付けられるように設計されている。上記本体部位６１、６２及び６３は、中央穴部６８を有する環状本体部位６７から延びる。上記環状本体部位は、環５１及び星型構造４０から形成される。上記ヤーン２０は、本体部位６１、６２及び６３各々から延びて、上記星型構造４０及び上記結合ヤーン３０によって堅固に固定されている。これら本体部位６１、６２及び６３はおおむね扇形形状をしており、上記引張り荷重耐えヤーンの糸部位２１には好適には、上記扇形形状の本体部位の幅が大きくなるにつれて上記糸部位が扇形に広がった場合にも糸部位２１間の間隔を実質的に均等に保つための中間ループ部位２７が設けられている。これら本体部位６１、６２及び６３各々は好適には網目状構造ＭＳによって構成され、また、好適には、上記中央穴部６８に向かって円周方向に走る補強糸６６をさらに有する。このさらなる補強糸６６は、外科医が移植物羽根部を腱に保持するためにステッチを設ける作業を補助及び支援することを意図するものである。また、このさらなる補強糸６６は、そこから先は上記デバイスを切断又は切断整形して、上記織物構造が崩壊する可能性を最小限にする補強領域をさらに提供する上記半径方向に延びる糸部位２１を形成してもよいことを示す境界線をも示す。
【００９２】
モジュラー式上腕ヘッドの軸部分をはめ込む際の通路となる上記中央穴部６８の領域は、環５１及び星型構造４０を用いて補強され、上記結合ヤーン３０と共に、上記本体部位６１、６２及び６３中に走る上記引張り荷重耐えヤーン２０を保持することが理解される。これにより、患者のリハビリテーションの第１段階における上記人工器官６０上での負荷耐えが極めて高くなるため、望ましい。
【００９３】
図１６に示す実施形態８０は、複合型靱帯補強人工器官である。この人工器官８０は、３つの扇形形状の固定本体部位ＳＴ１、ＳＴ２及びＳＴ３を含む。これらの固定本体部位ＳＴ１、ＳＴ２及びＳＴ３は、接続本体部位８４によって相互連結された本体部位８１、８２及び８３によって規定されている。
【００９４】
上記本体部位８１、８２及び８３は、上記補強糸６６の代わりに補強糸８６を用いている点を除けば、上述した本体部位６１、６２及び６３と同様の構造をしている。この補強糸８６は、弓形のジグザグ構造８８を規定する連続するステッチ８７によって設けられ、これにより、外科医が上記構造物８８間に切り込みを入れた後に織物が摩損するのを防ぐ働きをする。好適には、上記糸８６は、外科医が切り込み作業を行い易いよう、残りの糸と対照的な色を有する。
【００９５】
好適には、上記人工器官８０は、本体部位８４に接続された引っ張りリボンＰＳを形成する２つのアーム部位９０を含む。荷重耐えヤーン２０は、アーム部位９０及び上記本体接続部位８４両方を通じて途切れることなく延びる。アーム部位９０は、患者の骨内に固定された金属製人工器官にテキスタイル人工器官を固定する作業を支援する。状況に応じて、上記本体接続部位８４から延びるアーム９０と同様の構造を有するリボン９１をさらに設けて、上記テキスタイル人工器官を上記金属製人工器官に固定する作業をさらに支援する。
【００９６】
図１７に示すように、上記人工器官８０を改変して、上記人工器官８０と上記金属製人工器官とを接続するための一対のアパーチャ８５を設けてもよい。
【００９７】
この点について、図１８中に示す適切な金属製人工器官３００は、例えば骨ねじによって患者の骨に取り付けられることを意図した本体３０１を有する。上記本体３０１は、フランジ３０３を含む。このフランジ３０３は、自身を貫通する少なくとも１つの穿孔部３０４を含む。
【００９８】
固定部材３１０が設けられている。この固定部材３１０は、図示のように穿孔部３０４を通じて挿入可能な概してＵ字形状の本体３１１を有する。
【００９９】
上記本体３１１は、末端にフック構造３１４を有する２本のアーム３１２を有する。
【０１００】
上記フック構造３１４は、アパーチャ８５間の距離に対応する距離だけ間隔を空けて配置され、これにより、上記フック構造３１４をアパーチャ８５に挿入することにより上記人工器官８０を上記固定部材３１０に取り付けることが可能となる。
【０１０１】
図２０を見ればより明瞭に分かるように、アーム部位９０を通じて延びる荷重耐えヤーン２０は好適には、最近隣のアパーチャ８５の周囲を取り囲む。その結果、上記アーム部位９０は、負荷を上記フック部位３１４から延びる上記荷重耐えヤーン２０に沿って上記アパーチャ８５を通過させて直接伝えることができる。
【０１０２】
同様に、上記中央本体部位８２を通じて延びる荷重耐えヤーン２０も、アパーチャ８５周囲を取り囲み、これにより、上記フック構造３１４から上記中央本体部位８２の長さにそって負荷を直接伝えることができる。
【０１０３】
図２１に示す実施形態１００は、２つの本体部位１０１及び１０２によって規定された２つの別個の固定本体部位Ｂ１及びＢ２を有する本体１２を含む。これら２つの本体部位１０１及び１０２は、引張り荷重耐えヤーン長さ部位２１のみによって相互接続されている。
【０１０４】
ヤーン２０は、星型構造４０と、好適には網目状構造ＭＳを形成する結合ヤーン３０とにより、本体部位１０１及び１０２内に固定される。糸長さ２１は、上記本体部位１０１と１０２との間に延びる際、右から左及び左から右に交差する。上記刺繍機を用いて適切に配置することにより、各長さ部位２１を所定の長さにし、これにより、本体部位１０１及び１０２が離間方向に引っ張られた場合に全ての長さ部位２１にかかる引張り荷重が均一になる。これは、１つの糸長さ２１のカスケード故障、すなわち、上記複数の長さ２１のうち最初のものが破損した後に後続のものが次々に破損すること、が無くなる点において有利である。
【０１０５】
図２２に示す実施形態１１０は、耳部の形状中のテキスタイル人工器官である。
【０１０６】
上記人工器官１１０は、骨ねじ（図示せず）用の３つのアパーチャ１８を含む。これらアパーチャ１８はそれぞれ、上述したように環５１及び星型構造４０によって形成される。
【０１０７】
引張り荷重耐えヤーン２０は、所望の位置を補強し、上記人工器官を所望の形状及び体積にするために、上記人工器官の本体を通過して所定の回り経路に沿って延びる。
【０１０８】
上記人工器官１１０は、患者の頭部の近隣位置に配置される前に、テキスタイル織物からなる上記人工器官中への組織の内部成長を可能にするための細胞培養媒体中に配置することができ、これにより、患者の身体からのさらなる組織内部成長を可能にする。
【０１０９】
図２３及び図２４に示す実施体１２０は、自動推進移動デバイスとして用いることが可能な本発明による人工器官の一例である。
【０１１０】
図２３の自動推進移動デバイスは、患者の肘部周囲での移動を意図している。上記人工器官は、第１の別個の領域１２１と、第２の別個の領域１２２と、第３の別個の領域１２３とを有する本体１０を含む。
【０１１１】
上記第１の領域１２１は、固定本体部位ＳＴによって規定される。この固定本体部位ＳＴは、図２３に模式的に示す後部三角筋ＤＭ周囲で包囲されかつ後部三角筋ＤＭに固定されることを意図している。上記固定部位ＳＴは、先ず縫合によって固定された後、組織内部成長によって生物学的に固定される。
【０１１２】
上記第３の別個の領域１２３は、例えば骨固定又はねじにより、上記下側アームに固定される。
【０１１３】
上記後部三角筋の収縮を上記第３の領域１２３の軸方向変位に変換できるようにするためには、上記中間の第２の別個の領域１２２を（典型的には患者の皮膚のすぐ下側を）通過させる際に患者の組織に対して軸方向に自由に移動させることが必要である。そのため、上記第２の領域１２２は、組織内部成長を抑制するための結合ヤーン３０から形成された開口部の少ない網目状構造ＭＳＣを含む。
【０１１４】
上記例では、上記引張り荷重耐えヤーン２０又は上記結合ヤーン３０を配置する際あるいは上記環５１又は星型構造４０を形成する際、刺繍機の縫合ヘッド及びルーパヘッドの両方に対して同じ種類の糸を用いている。しかし、所望の場合、縫合ヘッド及びルーパヘッドにおいて異なる糸を用いてもよいことが理解される。さらに、上記引張り荷重耐えヤーン２０用に用いられる糸は好適には、縫合に用いられるようなポリエステル編糸である。上記荷重耐えヤーン２０の直径サイズは好適には、０．２ｍｍ乃至０．５ｍｍ、より好適には約０．３５ｍｍである。所望の場合、他の種類の糸（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド）を用いてもよい。
【０１１５】
糸の代わりに、フィラメント形状にされた他の種類の材料、例えば、ＳＭＡ（形状記憶合金）等の適切な金属、アラミド繊維、ガラスストランドなどからなるワイヤ、その他を用いてもよい。
【０１１６】
一般的には、所望の引張り荷重耐え能力と、回り経路に沿って曲線状に走るための屈曲性とを有する細糸であれば、任意の細糸を用いることが可能であると考えられる。
【０１１７】
上記結合ヤーン３０用に用いられる糸も好適にはポリエステル編糸である。上記結合ヤーン３０の直径サイズは好適には、０．１乃至０．２ｍｍである。
【０１１８】
上記から、本発明により、テキスタイル人工器官（例えば、外科的移植物（及び他の製品））を作製するための改善された繊維配置方法が得られ、これにより、上記人工器官の本体部位の織物構造は、より強固となり、及び／又は、より高い完全性を持ち、及び／又は、より高い負荷分散特性を持ち、及び／又は、より高い負荷集中特性を持ち、及び／又は、穴部周囲での歪みが少なくなり、及び／又は、より強固となり、及び／又は、負荷がかけられたときの変形が少なくなり、及び／又は、負荷がかけられたときのクリープが少なくなり、及び／又は、組織内部成長を改善するための向上した網目状特性を持ち、及び／又は、組織内部成長の抑制を意図した構造を有することが理解される。
【０１１９】
上記実施形態は身体部分同士の連結用途に主に用いられるテキスタイル人工器官に係るものであるが、本発明の原理を用いて機械部品同士を連結する際に用いることが可能なテキスタイルコネクタ（特にコネクタ）を作製することも可能であることが理解される。また、本発明のテキスタイルコネクタを用いて、マトリクス材料（例えば、合成樹脂）内に封入されて、複合成分を形成する補強材としてもよいし、あるいは、本発明のテキスタイルコネクタに、マトリクス材料中に封入される要素及び上記マトリクス材料外部に延びる要素、すなわち、制約を受けない要素、を持たせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるテキスタイル人工器官の一実施例の概略図である。
【図２】
本発明の第１の側面による結合ヤーンと引張り荷重耐えヤーンとの間の相互関係を示す図である。
【図３】
図２中のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】
図２中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図５】
図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図６】
アパーチャを形成する際に特に適している、本発明の第２の側面による結合ヤーンと引張り荷重耐えヤーンとの間の相互関係を示す図である。
【図７】
アパーチャを形成するための付加的なヤーンの導入を示す図である。
【図８】
本発明の第１の実施形態による外科的移植物の概略平面図である。
【図９】
図８の移植物の分解図である。
【図１０】
別の構造を示す、図８の移植物の部分拡大平面図である。
【図１１】
一対のアパーチャを相互連結させるための鎖結合の形成を示す図である。
【図１２】
本発明による第２の実施形態の概略平面図である。
【図１３】
本発明による第３の実施形態の概略平面図である。
【図１４】
本発明による第４の実施形態の概略平面図である。
【図１５】
本発明による第５の実施形態の概略平面図である。
【図１６】
本発明による第６の実施形態の概略平面図である。
【図１７】
第６の実施形態の変形例の概略平面図である。
【図１８】
第６の実施形態の取り付けが可能な金属製人工器官の模式図である。
【図１９】
図１８の金属製人工器官に第６の実施形態の変形例が取り付けられた様子を示す概略図である。
【図２０】
第６の実施形態の変形例の拡大模式図である。
【図２１】
本発明による第７の実施形態の概略平面図である。
【図２２】
本発明による第８の実施形態の概略平面図である。
【図２３】
本発明による第９の実施形態の概略平面図である。
【図２４】
本来の場所での第９の実施形態を示す概略図である。

Claims (15)

  1. 構造的完全性を有する所定形状の単一の本体を含み、前記本体は、解剖学的身体部分に取り付けられる少なくとも１つの固定本体部位を含み、前記本体は、複数の結合ヤーンと複数の引張り荷重耐え細糸の１つの組合せから構成され、前記結合ヤーンは、前記固定本体部位内又は前記複数の固定本体部位それぞれ内に少なくとも配置され、かつ、縫製ステッチによって相互連結され、前記引張り荷重耐え細糸は、前記ステッチ間に配置され、これにより、１つ以上の所定の方向に延びる所定経路に沿って前記単一の本体を通じて延びる際に制約を受け、これにより、前記１つ以上の所定の方向に引張り荷重が加えられたときに伸縮に対する抵抗を前記本体に与える、テキスタイル人工器官。
  2. 前記結合及び荷重耐え細糸によって形成された伸縮抵抗織物の平面領域部によって規定された固定本体部位を含み、前記織物は、縫合針による貫通が可能であり、これにより、前記固定本体部位は、縫合によって前記解剖学的部分に取り付けられる、請求項１に記載の人工器官。
  3. 前記伸縮抵抗織物は、前記織物を前記解剖学的部分に生物学的に固定できるように、組織内部成長を促進するように適合される、請求項２に記載の人工器官。
  4. 前記織物は、少なくとも１本の引張り荷重耐えヤーンを含み、前記引張り荷重耐えヤーンは、所定の回り経路に沿って前記本体部位の所定の領域を途切れることなく横断して延びる、請求項２又は３に記載の人工器官。
  5. 内部をアパーチャが貫通する固定本体部位を含み、これにより、ねじなどの固定手段を前記本体部位内部に通し、これにより、前記固定手段によって前記固定本体部位は前記解剖学的部分に取り付けられるようにした、先行する請求項のいずれか一項に記載の人工器官。
  6. 前記アパーチャは、少なくとも１本の引張り荷重耐え細糸によって規定された周辺補強材によって包囲され、前記補引張り荷重耐え細糸は、前記アパーチャの周囲を延びるように前記結合ヤーンによって固定されている、請求項５に記載の人工器官。
  7. 前記本体は、所定の回り経路に沿って前記本体の所定の領域を途切れることなく横断して延びる少なくとも１本の引張り荷重耐え細糸を含み、前記回り経路は前記アパーチャの周囲での延びを含む、請求項６に記載の人工器官。
  8. 前記周辺補強材は、前記アパーチャの周囲を途切れることなく完全に延びる少なくとも１つの引張り荷重耐え細糸を含む、請求項６又は７に記載の人工器官。
  9. 前記本体は、前記結合ヤーンから形成された本体接続部位によって相互連結された少なくとも２つの別個の固定本体部位を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の人工器官。
  10. 前記本体は、少なくとも２つの別個の固定本体部位を含み、前記回り経路は、前記２つの別個の本体部位間に延び、これにより、前記引張り荷重耐え細糸のみによって前記本体部位同士を接続する、請求項４乃至８のいずれか一項に記載の人工器官。
  11. 前記回り経路は、前記本体の外部に始端及び終端がある、請求項４乃至１０のいずれか一項に記載の人工器官。
  12. 前記本体は、少なくとも一対の隣接するアパーチャを含み、前記荷重耐え細糸は、前記一対の隣接するアパーチャの周囲をループ状に延び、これにより、鎖結合を規定する、先行する請求項のいずれか一項に記載の人工器官。
  13. 前記本体は、少なくとも３つのアパーチャからなる一群を含み、前記群におけるアパーチャの複数の対は、鎖結合によって相互連結される、請求項１２に記載の人工器官。
  14. 前記荷重耐え細糸は前記結合ヤーンのステッチ間に伏せ込まれる、先行する請求項のいずれか一項に記載の人工器官。
  15. 前記荷重耐え細糸は、前記結合ヤーンのステッチ間に置かれた縫製ステッチ中に形成される、先行する請求項のいずれか一項に記載の人工器官。
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