JP2006518615A - 関節表面再仕上げ補修のためのシステム及びその方法 - Google Patents

Abstract

関節部表面の一部内への設置のための移植材料は外部近位耐荷重表面を持つ近位耐荷重壁を有する移植材料外殻構成部分を含む。耐荷重壁を基準として遠位に延長する周辺リムは外殻構成部分上に骨対面遠位ポケットを提供することができる。内部移植材料構成部分は、内部構成部分の近位表面が耐荷重壁の遠位表面から間隔を空けられて離れているように、移植材料の骨対面遠位ポケット内に収容することができる。耐荷重表面の輪郭は関節部表面の本来の表面輪郭に基づくことができ、外殻構成部分の耐荷重壁は屈曲可能な壁とすることができ、このため、耐荷重表面は荷重がかかると屈曲できる。耐荷重壁と内部移植材料の間の空間はゴム弾性ゲルなどの圧縮可能な流体を含むことができる。

Description

本出願は、２０００年５月１日出願の米国仮出願第６０／２０１０４９号明細書に基づく優先権を主張する２００１年５月１日出願の出願第０９／８４６６５７号明細書の一部継続出願である２００１年１２月１７日出願の出願第１０／０２４０７７号明細書の一部継続出願である２００２年６月４日出願の出願第１０／１６２５３３号明細書の一部継続出願であって、上記すべての出願は参照のために本明細書に組み込まれているものとする。

本発明は、特に膝の骨の表面上の関節部軟骨中に発生する欠損の補修のためのデバイス及びその方法に関する。

人体において関節で連結される骨の端部に見出される関節部軟骨は、通常、硝子軟骨からなり、同軟骨は、この軟骨が円滑且つ潤滑な耐負荷表面として効果的に機能することを可能にしている多くの独特な特性を有している。しかし、傷付くと、硝子軟骨の細胞は新しい硝子軟骨細胞によっては通常置き換えられない。治癒は、その下にある骨からの出血の発生及び繊維軟骨と呼ばれる傷又は修復性軟骨の形成に依存する。同様に、繊維軟骨は生来の硝子軟骨と同じ独特な側面は持たず、且つ、耐久性がはるかに劣る傾向がある。

特に膝及び股関節における硝子軟骨の問題は、急性（突然）にせよ慢性（進行中）にせよ、関節リューマチもしくは磨耗及び裂断（変形関節炎）に伴って発生する疾患、又は、負傷に対して二次的に発生する疾患などにより一般に引き起こされる。このような軟骨の疾患又は劣化は関節の表面を傷付けることがあり、痛み及び関節機能の更なる劣化をもたらす。その結果、損傷を受けた、又は、破壊された関節部軟骨を治療し、且つ、補修するために、様々な方法が開発されている。

小さな欠損に対して、このタイプの問題に対する伝統的な選択肢は、手術によらない治療法（例えば、経口投薬又は関節内への注射による投薬）、又は、擦過関節形成術もしくは擦過軟骨形成術と呼ばれる外科的手順の実施を含む。この手順の背後にある原理は自然治癒を刺激しようと試みることである。欠損の部位において、骨の表面は擦過され、高速回転式まくれ取り器又は削り取りデバイスを使用して約１ｍｍ以下だけ除去される。これにより、出血し、且つ、繊維軟骨治癒応答を開始する露出された軟骨下骨層を作り出す。この手法は過去２０年間にわたり広範に使用されており、且つ、良好な短期的成果（１〜３年間）を提供できるが、結果として得られる繊維軟骨表面は、特に活動性の高い患者において、長期の重量受け支えにはほとんど対応できず、且つ、磨耗する傾向がある。

「微小破壊」技法と呼ばれる他の処置は露出された軟骨下骨を作り出す同様の概念を含む。処置中に、軟骨の欠損の軟骨層は除去される。損傷内の最低数の位置で金属製の錐又は手術用突き錐を突き刺すことにより、いくつかの経路又は「微小破壊」が出血中の軟骨下骨層に作成される。損傷内の出血を確立すること、及び、軟骨下骨に経路を作成することにより、繊維軟骨治癒応答が開始され、代替表面を形成する。この技法に対する結果は擦過軟骨形成術と全般に同じである。

損傷を受けた関節部軟骨を治療するための他の知られている選択肢はモザイク形成術又は骨関節移植システム（ＯＡＴＳ）技法と呼ばれる軟骨移植である。この移植は、ドナーの部位から関節部軟骨及び軟骨下骨による栓状体を採取するための一連の合釘切断器具の使用を含み、続いて、この栓状体は欠損部位に作成された孔の中に移植される。この工程、すなわち一連の栓状体の移植を繰り返すことにより、及び、それらの栓状体をモザイク状に互いに非常に近接して設置することにより、移植された新しい硝子軟骨の表面を定着することができる。その結果は各移植片間に繊維軟骨治癒応答が挿し挟まれた硝子状の表面である。

この処置は技術的には困難である。なぜなら、採取用孔堀りドリルの軸を採取の位置で関節部表面に垂直に保ったまま全ての移植片が取り出されなければならないからである。更に、全ての移植片は、これらの軟骨及び骨層からなる関節部表面部分が周囲の関節部表面と同じ高さに移植部位に送達され、且つ、据えられるように設置されなければならない。もしこれらの栓状体が周囲の関節部表面との関係において適切に設置されなければ、処置は噛み合っている関節部表面に非常に有害な影響を及ぼすことがある。もし栓状体が周囲の関節部表面のかなり低すぎる高さに設置されれば、処置からは何らの恩恵も得られない。更に、採取及び設置の全部位に対する垂直性の要件に基づき、処置は外科的切開処置を典型的に必要とする接触及び接近の多くの角度を必要とする。最後に、この処置は手術後の長い耐無重量の経過を必要とする。

近年、同じ患者の以前に採取された硝子軟骨細胞の移植が利用されている。軟骨は、除去又は採取された後、細胞数を増加させるために実験室において培養される。その後、これらの細胞は病巣の欠損部位に注入し戻され、そして、これらの細胞が治癒し、且つ、成熟する間、それらの細胞を包むために欠損の頂部を覆って骨膜組織の断片を縫い合わせることにより保持される。この処置の短所は、これに要する膨大な経費、技術上の複雑さ、及び、膝部切開手術に対する必要性である。更に、この技法は幾分実験的であると未だに考えられており、長期にわたる結果は判っていない。いくつかの初期の研究では、伝統的な擦過及び微小破壊の技法に対して、この手法が成果において何らの有意義な改善を提供していないと考えられていた。

特許文献１は、骨栓状体除去具及び骨栓状体定置具を含む、関節部軟骨の補修のための装置及び方法を開示している。欠損のある関節部軟骨を補修する方法は欠損のある軟骨を除去するステップ、及び、この部位に十分な深さの穴を形成するステップを含む。無傷の骨及びこれに固着している無傷の軟骨からなる骨栓状体が、欠損のある軟骨を持たない骨から除去され、損傷の部位の孔に設置される。

特許文献２は、上部耐荷重表面及びこの耐荷重表面上に固定された回転可能なプラトーを有し、且つ、代替されるべき関節部表面の部分を形成する骨に固定され耐荷重部分を含む脛骨の関節部表面を代替するための膝間接の内部人工器官を開示している。耐荷重表面から軸頚が持ち上がり、且つ、横方向の支持を提供するためにプラトー内の孔と協働する。

特許文献３は、生体吸収性軟骨補修組立体を部位に外科的に移植する方法を説明している。組立体は、除去された領域に装着される放射状のリブを有する生体吸収性多角形Ｔ字型送達ユニット、及び、同送達ユニットにより支持され、且つ、これの中にある生体吸収性多孔挿入体を含む。方法は、損傷を受けた軟骨の一部を除去することにより組立体を収容するために部位を補修し、並びに、骨を掘削し、且つ、皿型に座ぐりすることにより組立体を収容するために部位を補修するステップを含む。組立体は、周囲の関節部表面と同一面となるまで、骨に掘削され、且つ、座ぐりされた孔で衝撃器を使用して挿入及び着座される。

特許文献４は、２つの向かい合う構成部分を有する関節部間接表面代替システムを示している。各構成部分は骨の端部を覆うため、及び、関節部表面として機能するための先細りになったヘッドピース、骨の中に延長するために十分な長さの一体に形成されたネジ軸、及び、押圧嵌合による骨への固定を可能にするためのヘッドピースの下部面上で内側に角度の付けられた骨掴み具を有する。第１の構成部分の部分的に球状に凸になった形状の外面は第２の構成部分の部分的に球状に凹になった形状の外面を相補する。

特許文献５は、第１の通路を規定する中空のハンドル、及び、このハンドルから延長する第２の通路を有する中空のチューブを含む関節部内測定デバイスであって、中空のチューブは固定された部位上に着座させるためにその遠位端部において投影を搬送し、プローブは、第１と第２の部位の間の距離の測定を可能にするために、第２の部位に差向けることができる中空のチューブの遠位端部に配置されているデバイスを開示している。

特許文献６は、対象体の表面上の複数のサンプル点においてデジタルデータ点を生成することにより対象体の表面の三次元局所解剖図をマッピングする方法であって、各デジタルデータ点は対象体の表面の特性を示す特定の点に対応する特性値及び位置値を含む方法を説明している。三次元トランスデューサプローブ（例えば、デジタル化器）はランダムな経路に沿ってこの表面の上又は上方を移動され、サンプル点は、表面の高さ、陥没の硬さ、表面下の層の高さ、及び、温度を限定せずに含む対象体の選択された特性のコンピューター画面上でのリアルタイム局所解剖図又はマップを作成するためにデジタル化される。

膝間接全体又は膝間接の単一の区画が交換される全膝交換（ＴＫＲ）に対する人工関節は大きな病巣欠損を持つ患者に対して共通の究極的結果となることがある。これらの患者は抗炎症性薬物でも損傷を受けているが、残っている関節部軟骨の結果的侵食は、患者に対して滲出、痛み、並びに、可動性及び／又は活動の喪失をもたらす。そのような人工関節を移植した後に遭遇する問題は、器具を受け入れる骨に装着するために使用されているセメントの骨破壊、磨耗、又は、腐食による人工関節の結果的な緩みにより通常は引き起こされている。更に、使用されているいくつかの人工関節は交換される必要のある変質した組織より通常はかなり大きく、このため、その人工関節を収容するために健康な骨の広範な部分が通常除去されている。ＴＫＲを受ける患者は長く、且つ、困難なリハビリテーション期間にしばしば直面し、ＴＫＲの耐用年数は約２０年間であると信じられている。したがって、可能な限り長くＴＫＲ処置を見合わせるように努力がされている。
米国特許第５７８２８３５号明細書 米国特許第５４１３６０８号明細書 米国特許第５６３２７４５号明細書 米国特許第５６８３４６６号明細書 米国特許第５７０２４０１号明細書 米国特許第５７７１３１０号明細書

したがって、ほぼ即座に活動に復帰し、生活様式を取り戻し、且つ、痛みから解放されることを考慮した最小限に侵襲的な処置の状況の中で、円滑且つ永続的な関節部表面を取り戻すうえで効果的であり、更に、以前の硝子軟骨表面と同等な耐久性も持つ改善された関節表面代替システムに対するニーズがある。

関節部表面の一部に設置するための本発明による移植材料は、対骨遠位表面、近位表面、及び、対骨遠位表面と近位表面の延長により形成された突出部を含む。

関節部表面の一部に設置するための本発明による別の移植材料は、関節部表面の一部を切除することにより作成された移植部位と噛み合うように構成された対骨遠位表面、関節部表面の切除された部分の本来の表面輪郭に基づく輪郭を有する近位表面、及び、関節部表面の切除されていない部分が近位表面の外周辺縁部を覆って再造形することを可能にするように構成された空洞を含む。

前方部分、後方部分、内側部分、及び、外側部分を有する関節部表面の一部に設置するための本発明による別の移植材料は、関節部表面の一部を切除することにより作成された移植部位と噛み合うように構成された対骨遠位表面、並びに、関節部表面の切除された部分の本来の表面輪郭に基づく輪郭を有し、且つ、少なくとも２つの側面は各々が共通の中心を持つ同心の弓状の形状を有する近位表面を含み、細長い弓状の幾何学的形状を有する。

本発明による骨の関節部表面の一部を代替するための方法は、骨の関節部表面に実質的に垂直な作業軸を確立する工程、この軸に隣接する関節部表面の一部を切除し、これにより、移植部位を作成する工程であって、移植部位は第１及び第２の向かい合う弓状形状の側面を有する工程、及び、移植部位に移植材料を設置する工程を含む。

本発明による骨の関節部表面の一部を代替するための別の方法は、関節部表面における現存する欠損の位置を見出す工程、関節部表面に実質的に垂直であり、且つ、現存する欠損の実質的に中心となる作業軸を確立する工程、この軸に隣接する関節部表面の一部を切除し、これにより、移植部位を作成する工程、及び、移植部位に移植材料を設置する工程を含み、現存する欠損の少なくとも一部は移植材料の外周の周囲に露出されている。

本発明による関節部表面の一部に設置するための別の移植材料は、関節部表面の一部を切除することにより作成された移植部位と噛み合うように構成された対骨遠位表面、関節部表面の切除された部分の本来の表面輪郭に基づく輪郭を有する近位表面、関節部表面の切除された部分の辺縁部に接するように構成された少なくとも１つの弓状形状側面表面を含み、弓状形状側面表面は移植材料に近接する関節部表面の切除されていない部分を覆うように構成された放射状の延長部を有する。

本発明による骨の関節部表面の一部を代替するための別の方法は、骨の関節部表面に実質的に垂直な作業軸を確立する工程であって、関節部表面は関節部表面の幅を規定する内側側面及び外側側面を有する工程、この軸に隣接する関節部表面の一部を切除し、これにより、移植部位を作成する工程であって、切除はこの軸の周囲を回転する切断具を使用して行なわれ、切断具は円形の刃部分を有し、円形の刃部分は関節部表面の幅より大きい直径を有する工程、及び、移植部位に移植材料を設置する工程を含む。

関節部表面の一部に設置するための本発明による別の移植材料は、関節部表面の一部を切除することにより作成された移植部位と噛み合うように構成された対骨遠位表面、及び、関節部表面の切除された部分の本来の表面輪郭に基づく輪郭を有する近位表面を含み、近位表面は、一旦着座された移植材料の近位表面の一部を覆って関節部軟骨の再造形を促進するように構成された近位表面内に形成された少なくとも１つの陥没を有する。

概要として、図１は本発明による外科的に移植された関節部間接表面補修システムを示す。示されたように、組み立てられた固定デバイスは膝５０の内側大腿骨軟骨表面５５内で欠損中に移植された固定ネジ１０、移植材料４０、及び、固定ピン５を含む。移植材料４０は移植材料のベアリング又は底部表面４１が膝５０の周囲の関節部表面の解剖学的輪郭を再現するように構成されている。

図２ａ、図２ｂ、及び、図３ａに示されたように、固定ネジ１０は先細り遠位先端１１から六角形ドライブ１５までネジの長さを走るネジ山１２を含む。示された実施形態において、ネジは先細り遠位先端１１及び進行性遠位ネジ山１２を含み、このため、ネジ１０は（図７ａに示されたように）軟骨下骨１００内に送り込まれ、ネジは軟骨下骨を開き、且つ、放射状に押圧し、同骨の局所密度を高め、且つ、これにより、ネジの固定強度を高める。ネジ１０は遠位端部１１まで先細りすることができ、ネジの直径は自身の中央においてより大きくし、且つ、より均一にすることができ、このため、軟骨下骨１００に関したネジ１０の深さの調整は軟骨下骨の押圧を大幅に更に増大又は減少させない。

１つ又は２つ以上の圧延された細孔１３はネジ１０の均一直径部分の長さを延びる。細孔１３は、治癒又は組織の内方成長が開始すると、ネジの移動又は回転の動きが妨げられることを確実にする。ネジ１０は図７ｂに示されたようにメス型又はソケット型のドライバ２により送り込まれるように構成されており、このドライバ２はネジの近位端部１７に向かって位置する六角形ドライバ１５と噛み合う。（代案として、図８ｃに示されたように、移植材料の表面上の栓状体又は他の突出部と噛み合う凹み３０３とすることもできる）円筒形近位延長部１４は六角形ドライブ１５から延び、同ドライブ１５は最終的に表面用人工関節移植材料４０に対する固定要素として機能する。（代案として、例えば図３ｂ、８ｃ、及び、９ｃに示し、且つ、以下の段落で説明するように凹みを有する固定要素３０２と噛み合う栓状体３０１とすることもできる）六角形カバー３０は、円筒形延長部が不注意な接触又は損傷に曝されることを防止するために、ネジ１０の円筒形近位延長部１４と噛み合うように構成されている。六角形カバー３０はネジの正しい深さ設定の目視による決定において役立つ丸みの付いた近位端部３１で終わっている。六角形カバー３０の導通孔３２は固定ネジ１０の導通孔１６に対応している。

代案として、図３ｂ、図８ｃ、及び、図９ｃに示すように、メス型カバーは、代わりに、凹み３０３を有するネジ１０´の固定要素３０２と噛み合うために、オス型噛み合い構成部分３０５を有する栓状体３０１とすることができる。加えて、カバー及び栓状体、又は、他の凹み、突出部、もしくは、噛み合い構成部分の形状は六角形以外とすることもでき、当業者は、このような構成部分に対するいずれの数の形状又は配置構成の１つも、本発明によるデバイス又は方法に採用することができることを理解されよう。

同様に、本明細書に説明されている構成部分の多くは、関節部表面に関したそのような構成部分の適切な位置に対して案内ロッドの周囲にそのような構成部分を配置するために、カニューレが挿入されており、案内開口部、導通孔、及び／又は、カニューレの長さに沿った中央管腔を有する一方、縫合糸３１３もしくは他の柔軟な要素、又は、他の案内構造物を案内ロッドの代わりに使用することができるか、あるいは、本明細書に説明されている本発明による１つ又は２つ以上の工程から案内ロッド又はワイヤを全く排除することができることを理解されたい。図８ｃに示されたように、縫合糸３１３は栓状体３０１に固定されて、又は、可動に装着することができる。

図４ａ、図４ｂ、及び、図４ｃに示されたように、移植材料４０は下部耐荷重表面４１、頂部表面４２、及び、底部表面上の中央に位置する突出部４５を含む。移植材料４０の頂部表面４２が耐荷重表面ではなく、代わりに、軟骨下骨１００内に固定されているため、欠損の輪郭に従った段差の付いた一連の機械切断部４３が作成されている。段差の付いた機械切断部４３を作成することにより、軟骨下骨１００内の欠損に適合する輪郭の形成された接触表面が作成される。この接触表面は、回転又は翻訳的な荷重に対する移植材料４０の緩みへの抵抗を増強する表面積の増大をもたらす。示された実施形態において、段差の付いた切断部は四角形の断面の切断部として示されるが、切断部は円形、三角形、又は、他の配置構成とすることもできる。

移植材料４０を固定ネジ１０に固定するために、移植材料の頂部表面４２上の突出部４５内に、又は、これの上に精密先細り傾斜部４４が機械加工されている。精密先細り傾斜部４４は、六角形カバー３０が一旦ネジ１０から除去されれば、ネジ１０の円筒形近位延長部１４と噛み合うように構成されている。先細り傾斜部４４は延長部１４と噛み合うことができ、これにより、摩擦嵌合がこれらの表面間に提供される。組み立てられた固定デバイスは図５ａ及び図５ｂに示されている。代案として、例えばスナップ嵌め、プレス嵌め、ネジ山、又は、結合要素などの他の噛み合い構造も使用することができる。一の実施形態において、突出部４５上に配列された先導ピン４７が軟骨下骨内への貫通に役立つ。同様に、一の実施形態において、案内開口部４６は参照軸２０Ａの中央をわずかに外れて移植材料４０の頂部表面４２及び底部表面４１を通過する。代案として、案内開口部４６は移植材料４０の中央に位置させることができ、且つ、固定ネジ１０の中心管腔を介して走る導通孔１６に対応する。デバイスと軟骨下骨の間の接触表面を増強するために、移植材料４０の表面の案内開口部４６、及び、固定ネジ１０の導通孔１６を介して骨セメントを注入することができる。一の実施形態において、移植材料はコバルトクロムから構成されるが、移植可能なプラスチックを含む他の材料も使用することができる。加えて、（例えば、骨の内方成長を増強するため、又は、磨耗特性を改善するための）生物活性コーティング又は表面処理を使用することができるか、又は、耐荷重表面及び骨接触表面に特に関して積層構造として組み合わせることができる。本発明による移植材料を組み立てるうえで使用することができる更なる例示的な材料は以下に説明される。

図３ｂに示したように、精密先細り傾斜部４４は上述のメス型構成部分４４の代わりにオス型構成部分３０４とすることができることに注意されよう。この構成において、移植材料４０´のオス型構成部分３０４はオス型構成部分３０４を収容するように構成された凹み３０３を有するネジ１０´の固定要素３０２と噛み合うために構成されている。

実施例の方法によれば、図６ａから図１３は本発明の１つの例示的な関節表面法を描いている。図６ａは膝５０の大腿軟骨の関節部表面５５の病巣欠損を示す。この欠損は診断用関節鏡検査又は外科的関節鏡検査の間に欠損１の領域に挿入された関節鏡２５により識別される。開示されている外科的介入は、参照軸２０Ａを規定する案内ピン２０を、関節鏡検査の手順の典型である切除部２００を介して欠損１の中心部にドリルで送り込む工程により開始される。このピンの設置は目視で手で行なう技法を使用して行なうことができるか、あるいは、（図９ａ及び図９ｂに示されたように）測定具７０の外部要素７１、又は、中心を規定するための他の照準デバイスもしくは技法を使用することにより中心に位置させることができる。この参照軸２０Ａは、その後の手順のために欠損１の中央に位置する作業軸を確立するために機能し、関節鏡２５は、図８ｂに示されたように、半径６０及び６１により規定された現存の関節部表面５５に全般に垂直であり、且つ、同表面５５を二等分する参照軸２０Ａを確立する目的のために関節を見るために使用することができる。図７ａ、図７ｂ、図８ａ、及び、図８ｂを参照すると、固定ネジ１０及び六角形カバー３０は、参照軸２０Ａ上に位置する案内ピン２０を覆って（すなわち、この周囲に）装着されたソケット型ドライバ２により軟骨下骨１００内で欠損１内に送り込まれる。関節鏡の視野内では、固定ネジ１０の深さをドライバ２により調整することができ、このため、六角形カバー３０の放射状表面３１の底部が現存の関節部表面５５を規定する半径６０及び６１に接して位置されている。六角形カバー３０の放射状表面３１の高さが適切であることを確実にするために、案内ピン２０は除去され、膝５０は自身の動きの範囲を介して関節でつながれる。なぜなら、移植材料４０の人工関節表面４１はこの放射状表面３１にも接するように作成されているからである。六角形カバー３０の放射状表面３１の深さの位置決めはその後の全ての測定及び機械加工操作に対する原点又は参照点を確立する。関節鏡検査は位置決めを確認するために多くの関節鏡視野から実行することができる。

（図２ａ、図２ｂ、及び、図３ａに示されたように）固定ネジ１０を収容するためのパイロット孔を掘るために、図６ｂに示されたようなドリル構造を使用することができる。示されたように、ドリルは軸部分３０７及びドリル刃部分３０８を有することができる。ドリル刃部分３０８は近位部分３１０、内側部分３１１、及び、遠位部分３１２を有する螺旋状又は放物線状の襞の付いた先端部３０９を含むことができる。内側部分３１１における谷径は固定ネジ１０の直径に実施的に等しく、且つ、遠位部分３１２が軸部分３０７から先細って行くに従い小さくなる。ドリル刃部分３０８の近位部分３１０は、適切な孔の深さが得られている点を決定するために、掘削中の目視用指標として使用することができる。ドリル構造は案内ピン２０の長さに沿って走る（図６ａに示されたような）案内ピン２０の直径よりわずかに大きい直径を有する（図示しない）中央管腔を有することができ、このため、案内ピン２０が所定の位置にあれば、ドリル３０６は、関節部表面５５に関してパイロット孔の適切な位置を確実にするために、掘削中に案内ピン２０の周囲に配置することができる。代案として、当業者が理解されるように、自己掘削又は自己タッピングネジも使用することができる。

移植部位の表面準備及び正確な測定、並びに、移植材料のその後のサイズ調整に対して、機器１２０が提供されている。コンパス機器１２０はいくつかの機能性刃又は先端に対する装着具として機能するように構成することができ、且つ、軸２０Ａの周囲に定置されると、案内ロッド２０を介して、測定及び切断の操作のために使用することができる。図１５ａに示された実施形態において、コンパス機器１２０は取っ手１１０、取っ手を介して延長するカニューレ入りシャフト１１１、及び、カニューレ入り遠位オフセットアーム１１２を含む。機器は構造を堅固とすることができ、並びに、耐久性のある、再使用可能な、且つ、再消毒可能な機器とすることができる。遠位オフセットアーム１１２は、関節鏡検査手順に典型的である切除部２００を介してこれを部位に導入できるように構成することができる。一旦遠位オフセットアーム１１２が切除部を完全に貫通し、且つ、部位に進入すれば、シャフト１１１は角度が付いて再位置決めすることができ、このため、シャフト１１１は参照軸２０Ａに対してより同軸となり、且つ、移植目標部位に向かって参照軸２０Ａと一線上に前進される。コンパス機器１２０を位置決めするためのこの手技を行なう間に、案内ピン２０は欠損１内の位置から除去されなければならない。コンパス１２０が移植目標部位に、又は、その近くの適切な位置にある時、案内ピン２０は機器カニューレ挿入１１３を介して送達され、移植材料の幾何学的形状を規定するために使用される作業（参照）軸２０Ａを再確立する。

図１５ｂを参照すると、オフセットアーム１１２内には一連の切断刃１２１、掘削刃１２４、又は、測定プローブ１２２と噛み合うための細孔付き表面１１４がある。細孔１１５は、前記一連の切断刃１２１、掘削刃１２４ （図１７ｃ）、又は、測定プローブ１２２、１２３ （図１７ａ、図１７ｂ）、又は、同様の要素が、規定された走行距離にわたり細孔付き表面１１４の長さに沿って線形的に調整することができるように、これらの要素を所定の位置に制約又は固定することができるように構成されている。細孔付き表面１１４及び細孔１１５により規定された走行面と交差しているのはカニューレ挿入１１３である。

図１６に示されたように、切断刃１２１に嵌合され、且つ、機器１２０のシャフト１１３を介して案内ピン２０が前進されると、案内ピンは切断刃内のぴったりのサイズの孔１１６を通過し、刃の位置は完全に制約される。このように制約されると、回転の、又は、参照の軸２０Ａから切断刃１２１の切断表面１１７までの固定された長さが確立される。このことは、機器１２０が案内ピン２０の周囲を回転され、且つ、完全に準備された部位に送達される移植材料４０の全体的な直径に対応するようにもたらされる半径を規定する。切断刃１２１は周囲の関節部軟骨に外接し、且つ、これをきれいに切断するために使用される。

代案実施形態において、図１７ａ及び図１７ｂに示されたように、刃１２３及び測定プローブ１２２は、そのプローブ／刃の機能上の直径を規定する多数の孔１１８をそれぞれ有することができる。加えて、刃は、様々な深さ及び直径の段階的又は連続的な切断が処理中に行なえるように特に構成することができる。同様に、このような刃は孔１１８のパターンに対応した判読可能な目盛り１１９を設けることにより構成することができ、これにより、外科医は、対応する孔に案内ピン２０を位置決めすることにより、必要に応じた適切な直径を決定し、且つ、設定することができる。判読可能な目盛り１１９が刃の切断表面１１７に関して刃１２３上に位置させることができるため、高度な位置決め精度を達成することができる。なぜなら、目盛りを各タイプの刃に対して固有に規定することができるからである。この手法は、サイズ及びタイプに固有の刃の大量の在庫を抱えずに、様々な直径及び様々な刃タイプの鋭い刃を提供する安価な手段をもたらす。図１７ｂを参照すると、測定プローブ１２２の丸められた先端１０９は適切な直径を決定するために使用することができ、且つ、コンパス機器１２０と同様のサイズにし、同機器内に固定することができる。先端１０９は関節部表面の表面損傷を防止するために丸めることができる。図１７ｃは掘削穴又は骨切断刃１２４を、このように構成された複数の切断表面１０７及び１０８と共に示す。

ここで図９ａ及び９ｂに進むと、案内ピン２０が交換されると、測定具７０が挿入され、これにより、参照軸２０Ａが利用される。測定具７０の中央の要素は、静止しており、原点８０の軸上の位置を確立し、且つ、ネジ１４内の回転式位置構造と噛み合う支柱７５である。静止支柱７５を基準として測定具７０の外部アーム又は張り出し材７１を回転する一方で関節部表面５５との接触も維持することにより、軸上の変位又はＺ軸上の寸法は、張り出し材の掃引に沿ったいずれの点に対しても原点８０を基準として確立することができる。このようなＺ軸上の各寸法は、従来のダイヤルゲージインジケータ７２もしくは上記特許文献６に開示されているものなどのデジタル記録デバイスを使用して、又は、他の知られているマーキング技法を使用することによりリアルタイムで記録することができる。数多くの点を取ることができるが、理想的には、目標の関節部表面を正確に規定するための最低数の点を取ることができる。別の実施形態において、より大きな欠損をマッピングするために、及び、同様に、欠損内に嵌合する人工関節表面の最終的直径を決定するために、様々な直径を具体化する多数の張り出し材又は１つの調整可能な張り出し材を使用することができる。測定具は、測定具の取っ手に関して張り出し材を遠位に推進するために（図示しない）バネ又は他の張力調整デバイスを含むことができることに注意されよう。この態様において、張り出し材は、データ点を記録する際に関節部軟骨を最大に押圧するように、関節部軟骨に対して手で押圧され、このため、取られたデータ点は最大に「荷重を加えられた」又は「押圧された」寸法のものとなる。

図２０ａ、図２０ｂ、及び、図２０ｃは、筐体２１７及び記録要素２１８を含む関節部表面の寸法を得るための代案となる測定及びマッピングデバイス２１０を示す。図２０ａに示されたように、記録要素２１８は上部部分２１９、フランジ２２２、及び、較正済み下部部分２２０を含む。記録要素２１８の遠位端部２２５に位置する鍵型表面２２１は固定ネジ１０の近位延長部１４内で相反する鍵型表面、又は、例えば（図示しない）ネジの近位端部上に配列された鍵型カバーと噛み合うように構成されている。記録要素２１８の上部部分２１９は患者のデータを使用してマークを付けることができる比較的柔らかい、又は、他の変形可能な材料から構成することができる。カニューレ入りのシャフト２２３は記録要素２１８の中央管腔を介して延びている。図２０ｂに示したように、筐体２１７は、窓又は開口部２３０内に、筐体の上部部分２２６上に位置するマーキング構造２２４を含む。指標付けインジケータ２２８は、窓又は開口部２２９において、筐体２１７の下部部分上に位置する。

図２０ｃに進むと、記録要素２１８は測定及びマッピングデバイス２１０の筐体２１７内に挿入されており、このため、記録要素２１８の遠位端部２２５は開口部２３２を介して現れている。デバイス２１０内の（図示しない）張力調整手段は、記録要素２１８が筐体２１８内で縦方向に移動することを可能にする。案内ピン２０が交換されると、測定デバイス２１０は参照軸２０Ａ上で案内ピン上に挿入され、このため、鍵型表面２２１はネジの対応する鍵形表面に噛み合い、且つ、これにより、静止した位置に維持される。これらの鍵型表面はネジを基準としてマッピングされるための関節部表面の各点の回転に関する位置を確立する。測定及びマッピングの手順の間、外科医は筐体２１７、及び、筐体の遠位端部２３５に位置する外部アーム又は張り出し材２３１を回転させる。マーキング構造２２４を押し下げることにより、一連の窪み又はマークされた点２４０が記録要素２１８の上部部分２１９の比較的柔らかい表面において確立され、同表面はこれらのマークされた点で変形し、このため、各点は患者のデータとして利用することができる。記録要素２１７の指標付けインジケータ２２８及び較正済み下部部分２２０は筐体２１７と記録要素２１８の間の制御された回転運動を考慮している。このように、張り出し材２３１の外部アームにより感知されたようなネジ１０を基準としたマッピングされた関節部表面の点２３５の回転に関する位置は、構造体として移植材料の幾何学的形状に変換され、このため、ネジ１０を基準とした移植材料４０の回転に関する正確な位置が維持される。

例えば、図８ｂ及び図９ｂに示されたように、関節部表面５５を局所的に規定する２つの半径６０及び６１を正確に再現するために、４つの点８１ａ、８１ｂ、８２ａ、及び、８２ｂ、並びに、原点８０が記録される。単一面内のいずれかの３つの点が曲線を定義するため、点８１ａ及び点８１ｂ並びに原点８０を記録することにより、軟骨の中間／横側面６８を規定する半径６０を決定することができる。点８２ａ及び点８２ｂ並びに原点８０を記録することにより、軟骨の前方／後方側面６９を規定する半径６１を決定することができる。提供された実施例において、これらの２つの定義された半径６０及び６１の間の関係を維持するために、測定具７０は、その回転の道程にわたり前記４つの点８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂを取り込むか、又は、マッピングするために９０度の間隔に沿った固定された開始点からこの測定具７０に正確に指標を付けることができるように構成されている。

半径カバー３０上に、或いは、固定ネジ１０の幾分かの長さに沿って、ネジ１４の六角形ドライブ表面もしくはネジ１４の円筒形近位延長部（又は凹み）上に作成された表面又は構造体の位置を見出すことは、測定具７０上のいくつかの表面又は構造体に相関し、且つ、表面の前記測位に関して参照軸２０Ａの周囲の４つの測定された点８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂの回転に関する位置の測定を可能にする。このデータは固定ネジ１０に関して移植材料４０を構成するうえで重要となり、このため、組み立てられた幾何学的形状に対する前記測定された点の適切な配向が維持される。当然、このような測定具は所望のいずれの間隔においてもいずれの数の点も測定するように構成することができる。

測定値がネジの六角形カバー３０の放射状表面３１の底部から取られているようにに図９ａ及び図９ｂに示されている一方、図９ｃに示されたように、この測定値はネジ１０´自体の頂部から代案として取ることもできる。図示されたように、この実施形態において、測定値を取るための開始点を示すために、鍵３１５又は他の位置合わせ構造体を設けることができる。この構成において、使用されている測定具並びに製造された移植材料は双方とも、取られる測定値の開始点を適切に配置するため、且つ、これにより、欠損に関して移植材料をその後に適切に位置合わせするために、鍵３１５に適合する噛み合い構造体を有する。

測定具及び記録具の別の実施形態も可能である。測定記録具２１０´の１つのそのような実施形態は図２０ｄ〜図２０ｉに示されている。図示したように、測定具２１０´は取っ手３１６、外部シャフト３３３、内部シャフト３３０、スクロール３１７、触覚フィードバック部分３１８、下にある鋭いマーキング点３２６と連絡しているボタン３２１を有するリング３２０、噛み合うと回転部分３２２の回転を防止する回転ロック３２３を有する回転部分３２２、及び、張り出し部分３２４を含む。測定具２１０´が測定のために使用されている間、取っ手３１６は回転中は固定されたままであり、且つ、動かない。代わりに、回転部分３２２は開始位置にまで回転され、回転ロックが噛まれ、回転部分３２２を触覚フィードバック部分３１８に固定し、これにより、回転部分３２２の回転を防止する。スクロール３１７は、このスクロールが、所定の位置に「スナップ」されることにより測定具２１０´内に装着されると取っ手３１６に関して、１つの回転上の点、０度においてのみ位置合わせすることができるように、取っ手３１６の（図示しない）対応する噛み合い構造体と位置合わせされるように、切欠け部３２５又は同様の噛み合い構造体を使用して、構成されている。鋭いマーキング点３２６の下方のリング３２０の内部に位置する鋭いマーキング点３２６は、スクロール３１７内への陥没の点のマークとなっている一方、第１のボタン３２１は陥没している。スクロール又はスプール上に陥没を作成することによるマーキングの代わりに、代案としてマーキングは、例えば紙製スプール上に記録するためにインクを使用して、又は、デジタルの手段により、ほとんどいずれの表面上にも行なうことができる。

図２０ｆ及び図２０ｇに示されたように、回転部分３２２、張り出し部分３２４、及び、リング３２０に結合されて固定された外部シャフト３３３は内部シャフト３３０の周囲に自由に回転可能に配置され、且つ、点３３４及び３３７により拘束された範囲内に内部シャフト３３０の周囲に滑動可能に配置されている。図２０ｆにおいて、リング３２０の近位端部は位置３３５に位置するように、張り出し部分３２４は後退され、外部シャフト３３３は内部シャフト３３０及び外部シャフト３３３に平行なｚ軸に沿った本来の位置に位置する。図２０ｇにおいて、リング３２０の近位端部が位置３３５´に位置するように、張り出し部分３２４は延長され、外部シャフト３３３は、内部シャフト３３０及び外部シャフト３３３に平行なｚ軸の原点から０．２５０インチ（０．６４ｃｍ）の位置に位置する。マーキング中の内部シャフト３３０の周囲での外部シャフト３３３の滑動は、外部シャフト３３３、回転部分３２２、及び、（マーキングボタン３２１及びマーキング点３２６を含む）リング３２０を介してスクロール３１７に沿った位置に変換される。したがって、回転部分３２２の回転によりユーザが張り出し部分３２４を回転させると、張り出し部分は内部シャフトに関して近位に、又は、遠位に関節部表面に沿って移動し、内部シャフト３３０及び外部シャフト３３３に平行なｚ軸に沿った張り出し部分３２４の変位は、張り出し部分３２４の回転に沿った様々な点においてボタン３２３の陥没によりスクロール３１７上にマークすることができる。触角フィードバック部分３１８は一連の陥没３１９又は他の触覚フィードバック手段、例えば互いから９０度に間隔が空けられた内部シャフト３３０における（図示しない）凹みに噛み合うバネボール押し込みプラグを有し、このため、回転部分３２２が回転されている間に回転ロック３２３が噛み合うと、ユーザは、取っ手３１６に関して９０度の間隔で、すなわち、９０度、１８０度、２７０度、及び、０度（又は３６０度）において、これらの点においてマーキングする目的のために、回転部分３２２の回転上の位置をユーザに示すための「クリック」又は他の触覚フィードバックを感じる。マーキングに対する開始点は９０度の回転上の点とは独立に選択してもしなくてもよいこと、並びに、回転部分３２２は、スクロールロック３２３が噛み合うまで同部分３２２が９０度指標に結束されないように構成してもしなくてもよいことに更に注意されよう。

図２０ｅ、図２０ｈ、及び、図２０ｉに示されたように、鍵型噛み合い構造体３３１は、ネジ及びスクロール３１７に関して取られた測定値の開始点を適切に位置させるために、（図９ｃ及び図２０ｉに示されたように）ネジ１０´上の鍵型構造体３１５と噛み合うために、張り出し部分に関して内部シャフト３３０の遠位端部に配置することができる。図２０ｈは外部シャフト３３３、鍵型噛み合い構造体３３１を備えた内部シャフト３３０、及び、丸められた端部３３８を備えた張り出し部分３２４を備え、円３３９の経路に沿って走行するマーキング具２１０´の遠位端部をより詳細に示す図である。図２０ｉは、ネジ１０´の固定要素３０２においてネジ１０´の凹み部分３０３内に挿入された鍵型噛み合い構造体３３１を持つ測定具２１０´を示す。

ここで図１４ａを参照すると、上述のマッピング手順中に記録されたデータは、次に、参照平面を規定する原点８０と共に４つの測定された点８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂに対応する４つの値８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄとして知られているパラメータ使用工学設計ソフトウェア又は同様のアルゴリズムに入力することができる。これらの４つの値８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄは測定具７０の直径を表す円９０上に載るように幾何学的に制約された線要素により表される。これらの線要素は互いに垂直な平面内に載るようにも制約されている。当然、４つを超える点、例えば８つの点も取ることができ、且つ、関節部表面をマッピングするために使用することができる。しかし、最低個数の４つの点を取らねばならず、このため、２本の交差する基準曲線をマッピングの目的のために定義することができる。

内側／外側（ＭＬ）及び前方／後方（ＡＰ）曲線を表す基準曲線８６及び８７は線要素８１ａ及び８１ｂ並びに８２ａ及び８２ｂの終端点と双方の曲線に共通の原点８０を接続することにより作成される。これらの２つの基準曲線８６及び８７は人工関節移植材料４０の関節部又は底部表面４１を作成するために使用することができる。基準曲線８６により規定される経路に沿って基準曲線８７を掃引することにより、ここで三次元表面が定義される。

知られているパラメータ使用工学モデルにおいてこの一連の幾何学的関係を構築することにより、患者固有の幾何学的形状を値として入力することができ、患者内にマッピングされた解剖学的輪郭を僅かな時間内に再現するためにモデルアルゴリズムを実行することができる。工程として、この一般モデルは全ての患者治療に対する開始点である。全てが患者に固有ではない消毒済みのピン、ネジ、及び、測定デバイスを病院に在庫しておくことができ、且つ、適切な欠損が診断されればいつでも使用できるように準備されている。患者固有のデータはインターネット又は他のネットワークへのインターフェイスを介して外科医から組立て施設に伝送することができる。インターフェイスに入力されたデータは、閲覧可能な、且つ、マッピング可能でさえある患者固有パラメータ使用モデルを短時間で作成するためにパラメータ使用一般モデルに直接に読み込むことができる。外科医による確認が患者固有のデバイスの生産に対する作業注文を開始することができる。現在の技術はパラメータ使用モデルが、移植材料を組み立てるために、適切なデータ駆動ツールに結合された適切なハードウェア及び／又はソフトウェアを含む例えばＣＡＤ／ＣＡＭシステムに対して、工具経路及びプログラミングを作成することを可能にする。

移植材料４０の頂部又は耐荷重表面４２を規定するために、基準曲線８６及び８７からのオフセット距離における２本の追加の基準曲線８８、８９の定義が行なわれる。この頂部表面４２は、軟骨の表面から過剰な量の骨を除去せずに移植されるべき耐荷重表面の幾何学的形状に緊密に適合しなければならない。

図１４ｃ及び図１９ｃを参照すると、移植材料の幾何学的形状を規定することができ、これにより、移植材料４０の頂部又は骨接触表面４２は軸に関する対称性を示す。中央軸ＡＡは移植材料４０の原点８０を通過し、且つ、移植材料が目標部位に定置されると、案内ピン２０及び固定ネジ１０により規定された本来の参照軸２０Ａと位置合わせされる。続いて、中央軸ＡＡは、準備された目標部位の表面と移植材料の骨接触表面４２の間に噛み合い嵌合をもたらすために、移植材料４０の骨接触表面４２及び準備具が構成及び寸法の双方において適合できるように準備具を規定するために使用することができる。例えば、もし関節部表面のマッピング手順中に得られた同じ寸法のいくつかを使用して準備具を組み立てることができれば、移植材料の幾何学的形状及び対応する準備具の幾何学的形状は噛み合うことができ、且つ、垂直方向の最小の厚さの移植材料並びに最小の深さの骨除去が必要であるように最適化することができる。このことは、移植材料に伴う良好な長期の臨床結果を確実にするうえで有利となる可能性がある。なぜなら、骨表面と従来の整形外科用人工関節デバイスの骨接触表面との間の低品質の嵌合が臨床上の早期の不首尾に寄与すると注目されていたからである。

例えば、図１４ｃ及び図１９ｃに示されたように、移植材料４０の頂部又は骨接触表面４２、一連の切断部１９８は回転力に対する移植材料の抵抗を増加させる表面を作成することができる。これらの構造体は、それらの効果を増大させるために移植材料４０の外部直径１９０に位置することができる。追加の接触表面は移植材料の底部４２上に位置された１つ又は２つ以上の突出部１９５により作成することもできる。同様に、整形外科用デバイスの分野で知られている多孔性及び／又は骨伝導性のコーティングなどの表面処理も表面４２に利用することができる。

図１９ｂに示されたように、外部直径１９０は、周辺の骨への移植材料の耐荷重特性又は荷重伝達特性を増強するために直径に沿った表面に沿った僅かに外向きの先細り又は突出部１９７を含むことができる。この構造体は移植材料の固定力を増加させることもできる。直径に沿った表面１９０及び耐荷重表面４１の交線において移植材料の周囲に延びる（図１９ａに示されたような）帯状片１９９も受入れ側関節部軟骨と移植材料表面の間の円滑な移行を提供するうえで有用である。

しかし、もし欠損の外観の結果として、より深い移植材料が必要であれば、（図１４ａに示されたような）オフセット曲線８８、８９は移植材料４０の全体的な厚さを増加させるために延長することができるか、又は、オフセット曲線は全体的に排除することができ、これにより、輪郭の付いた表面は参照軸２０Ａに対して対称である回転された幾何学的形状により裏打ちされる。図１９ｃに進むと、同図では（得られた測定値により規定された）ＭＬ曲線及びＡＰ曲線が軸に関して対称ではなく、移植材料４０の厚さは調整が必要である。同時に、不要に厚い移植材料は目標部位においてより大きな量の骨が除去されることを必要とする。したがって、移植材料の厚さは、得られた最大の測定値を取ること、及び、最小オフセット量２０８を追加することにより決定することができる（移植材料はＭＬ曲線上の最高点で最も厚くなる）。このことは、移植材料４０の骨接触表面４２の角度Ａ（図１９ａ）及び準備具の対応する角度を調整することによっても同様に達成することができる。このことは、関節部表面に関した案内ピンのいかなる非垂直設置に対しても補償するために、移植材料の幾何学的形状の補正も考慮している。

ここで図２５及び図２６を参照すると、本発明による例示的なアルゴリズムが全ての患者データ点を含むため必要な移植材料の最小の厚さを確立し、測定された点の全て（典型的には４つ）を入力として受信し、且つ、最大値を識別する。このような一の例示的なアルゴリズムは（図２５及び図２６に示すように）以下の通りである。

ｍａｘｖａｌ＝Ｄ６
もし、ｍａｘｖａｌ＜Ｄ１１であれば、
ｍａｘｖａｌ＝Ｄ１１
もし、終了。
もし、ｍａｘｖａｌ＜Ｄ１４であれば、
ｍａｘｖａｌ＝Ｄ１４
もし、終了。
Ｄ６８４＝ｍａｘｖａｌ＋０．０４５

上述の例示的なアルゴリズムにおいて、第１のデータ点Ｄ６は最大値（ｍａｘｖａｌ）として最初に割り当てられる。他のデータ点（Ｄ１１及びＤ１４）をｍａｘｖａｌに比較するために、「もし、・・、となる」タイプの文言が使用されている。もし、他のデータ点がｍａｘｖａｌよりも大きければ、アルゴリズムはｍａｘｖａｌを新しいより大きなデータ点に改めて割り当てる。ＬＬＭＴはｚ軸に沿った最も低い限界平面の高さを表し、ＵＬＭＴはｚ軸に沿った最も高い限界平面の高さを表す。Ｄ６８４はＵＬＭＴ平面を制御する寸法であり、移植材料の上部表面としてモデルにおいて確立される。ＵＬＭＴは、ｍａｘｖａｌに、追加の任意且つ／又は固定の実質的なオフセット（この場合、０．０４５）を加えたものとして位置決めされる。

図５ｃ及び図５ｄは、固定ネジの近位延長部における相反する鍵型表面との噛み合いのためのオス型噛み合い構成部分３０４及び鍵型部分３４４、（移植材料４０´の頂部３４６上に接触表面を作成する）突出部３４５、移植材料４０´の外部直径３４８に位置する放射状切断部３４７、並びに、点３４１における外部直径と患者の幾何学的形状を含む表面の交線の周囲の（例えば、研磨輪を使用して形成することができる）半径３４９を備えた、データ点３４０と３４１の間のＭＬ曲線及びデータ点３４２と３４３の間のＡＰ曲線を有する移植材料４０´の代案実施形態を示す。

図１８ａ及び図１８ｂを参照すると、骨切断引っかき機器２５０は（図示しない）取っ手、取っ手を介して延長するカニューレ入りシャフト１１１、及び、調整可能な刃１４１を収容しているオフセットアーム１４０を含む。示された実施形態において、個々の切断刃１４１は、オフセットアーム１４０のネジが切られた凹み３４２内に、例えばネジが切られた部分１４２を介して、固定又は可動のいずかでオフセットアーム１４０に装着されているが、他の装着手段をも使用することができる。参照軸２０Ａ上に定置されたシャフト１１３を介して案内ピン２０が前進されると、回転又は参照の軸２０Ａから切断引っかき刃１４１の各々への固定距離が確立される。これらの長さは関節部表面内にもたらされるべき半径を規定する。なぜなら、引っかき機器２５０は案内ピン２０の周囲で回転され、準備された目標部位の骨表面と移植材料の骨接触表面の間に適合した嵌合をもたらす移植材料４０の骨接触表面４２上の突出部１９５に対応しているからである。

代案実施形態において、図１８ｃに示されたように、切断刃は担体１４５上に配列され、図１７ａに描かれているオフセットアーム１１２の細孔付き表面１１４内に装着できるように構成されている。別の実施形態において、図１８ｄに示されたように、切断刃１４１はオフセットアーム１４０上に固定されて定置することができる。関節部表面のマッピング手順中に得られた同じ寸法を使用して、切断引っかきデバイス２５０は関節部表面が、嵌合を最適化するために移植材料の幾何学的形状に対応して準備するように組み立てることができる。別の代案実施形態において、図１８ｅに示されたように、骨切断機器３５２は図５ｃ及び図５ｄに示された移植材料４０´の代案実施形態に対応する。機器３５２は（図示しない）取っ手、取っ手及びカニューレ入れ３５５を介して延長するカニューレ入りシャフト３５３、準備された目標部位の骨表面と移植材料４０´の骨接触表面３４６との間に適合する嵌合をもたらす移植材料４０の骨接触表面４２上の突出部３４５に対応する刃３５０及び３５１を備えたオフセットアーム３５４を有する。

図１４ｂに示されたように、六角形カバー３０又は固定ネジ１０上の何らかの位置を示す表面又は構造体を、４つの点８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂに関連付けている角度上の寸法９５は、固定ネジ１０への移植材料４０の配向において役立てるために初期処理の時点で取り込むこともできる。移植材料４０内の案内開口部４６は参照軸２０Ａから離れて位置し、且つ、位置表示構造体及び／又は移植処理における縫合糸通路として機能することができる。代案として、移植材料４０上に作成された表面又は構造体は、六角形カバー３０又は固定ネジ１０上のこのような位置表示表面を参照し、又は、これに位置合わせするために機能することができる。

追加のデータは、例えば非円形移植材料を組み立てるための初期処理の時点で取ることができる。追加データの曲線は参照軸２０Ａからのずれを測定すること、及び、これらのずれにおける直径を決定することにより規定することもできる。最終的な移植材料の幾何学的形状は円形技法を使用して測定されたが、円形である必要はない。

図１０ａ及び図１０ｂを参照すると、移植材料４０の組立てに続き、第２の処理が実行される。もしカバー３０（又は栓状体）が所定の位置にあれば、これは除去され、移植材料４０が固着されるべき固定ネジ１０の近位端部１７に位置する近位延長部１４（もしくは凹み）又は他の何らかの精密な先細り体もしくは噛み合い表面を露出させる。遠位に装着された要素５がネジ内に固定されるように、遠位に装着された要素又は羽枝５を有するピンが、固定ネジ１０の中央管腔を介して延びる導通孔１６を介して設置される。遠位に装着された要素５は、現在は固定ネジ１０から引きずられている１つ又は２つ以上の縫合繊維８５を搬送する。代案として、ピン、編みケーブル、又は、柔軟なワイヤも使用することができる。しかし、縫合糸は、切除部２００を介した移植材料４０の通過及びその後の取り扱いを容易にすることができる。

図１１ａ及び図１１ｂに進むと、続いて、縫合糸８５は移植材料４０の案内開口部４６を介して縫合され、移植材料に近位に結び目又は小粒４９を作成することができ、このため、自由に延びている縫合糸８５の１つに張力を与えることは、移植材料４０を固定ネジ１０の近位延長部１４（又は凹み）に向けて前進させるために役立つ。代案として、縫合繊維８５は、移植材料４０を着座させ、且つ、その後に固定ネジ１０内に定置させる上で役立てるために、送り込みロッド又は他の機器の中央管腔又はシャフトを通過させることができる。

もし必要であれば、関節鏡検査用の傷２００は垂直又は水平のいずれかの方向に僅かに広げられ、これにより、移植材料４０を通過させることができる。移植材料を覆って定置された（図示しない）高分子製の袖は切除部を介して移植材料を通過させるうえで役立つことが確実である可能性がある。図１１ｂに示されたように、移植材料４０のサイズ、膝５０の解剖学的形状、及び、膝の収縮に基づき、最終的設置に先立ち段階的になっている領域として軟骨間切れ込み７７内に移植材料を定置することが必要となることがある。縫合繊維８５を操作し続け、且つ、これに張力を与え続けることにより、移植材料４０は固定ネジ１０の近位延長部１４に同軸に寄せることができる。

図１５ｃ及び図１５ｄに示されたように、代案として、ドライバ１３０は取っ手１１０、取っ手を介して延長するカニューレ入りシャフト１１１、及び、シャフトの端部に装着されたカニューレ入り台座部分１３１を含む。縫合糸又はワイヤを含むことができる連結要素１３５はドライバ１３０を通過され、且つ、案内開口部４６介して移植材料４０を介して通され、移植材料を台座部分１３１に向けてドライバに接続する。続いて、移植材料４０及びドライバ１３０は切除部２００を介して目標部位に関節鏡を使用して挿入される。取っ手１１０の端部１３６において連結要素１３５に張力を与えることにより、移植材料４０はドライバ１３０の台座部分１３１に引き戻される。連結要素１３５にか且つた張力を維持することにより、続いて、移植材料４０は準備された目標部位に制御可能に送達することができる。台座部分１３１の少なくとも内部表面は、移植材料４０の表面に損傷を与えずに移植材料を台座に衝撃定置することができる材料を含む。

図１２を参照すると、一旦同軸になれば、移植材料４０は固定ネジ１０上の近位延長部１４と移植材料の底部表面４２上の精密先細り体４４及び何らかの位置表示構造体の噛み合いを介して位置合わせすることができ、プラスチック製送り込みロッド９１及び木槌９５を使用して所定の位置に送り込むことができる。送り込みロッド９１の遠位先端９３に装着された高強度材料の突出部９２は、このロッドが送り込みの間に移植材料４０の中央に留まることを確実にするために必要とすることができる。

最後に、図１３に示されたように、移植材料４０の上部表面４１上の案内開口部４６を介して、移植材料４０と軟骨下骨１００の間の接触表面を強化するために、骨セメント３００を注入することができる。固定ネジ１０内及び移植材料中央突出部の壁内の圧延された細孔１３などの通気孔はこのような材料の流動を促進するために望ましいとすることができる。

代案として、移植材料４０内の案内開口部４６は、図５ｃ及び図５ｄに示されたものと同様の移植材料に対応する図１９ｄ〜図１９ｉに示されたような代案移植材料送達システムを使用することにより完全に排除することができる。代案システムは移植材料４０´´及び縫合糸３６３を保持するためのワッシャ３６１を含み、ワッシャ３６１は先細りロックリング３６０内に嵌め込むように構成されている。リング３６０はその外周に沿って一連の刻み目３６５を有する先細りロック部分３６２を有し、先細りロック部分３６２が幾分か曲がることを可能にするフラップ３７２をもたらす。先細りロック部分３６２は中央からリングの近位端部３６４に徐々に先細る直径を有する。先細りロックリング３６０は、移植材料が後で欠損部位上に着座される時に欠損部位に関して移植材料を回転に関して適切に着座させるために、固定ネジの近位延長部における相反する鍵型表面と噛み合うことになっている、移植材料４０´´の鍵型部分３４４に関して先細りロックリング３６０を適切に位置合わせするための位置合わせ刻み目３８６又は同様の構造体も有することができる。ワッシャ３６１はリング３６０と移植材料４０´´の間に配置され、且つ、ワッシャの中心の凹み領域３６７に配置された２つの開口部３６６を有する。縫合糸３６３は、ワッシャ３６１の頂部表面３６９の下方に縫合糸ループ３６８を保つために、縫合糸３６３の端部が引かれると凹み領域に残る縫合糸ループ３６８を形成するために２つの開口部３６６を介して通される。移植材料４０´´は、自身の先細りロック部分３６２におけるリング３６０の内径にほぼ等しい自身の中央部分３７０における直径を有する。したがって、縫合糸３６３の端部に張力がかけられると、リング３６０の先細りロック部分３６２は移植材料４０´´及びワッシャ３６１を内部に滑動可能に収容するために外側に曲がることができ、図１９ｅに示されたように、一旦移植材料４０´´の側面の中央部分３７０が摩擦嵌合によりリングの近位端部３６４内に着座されれば、その後、移植材料４０´´及びワッシャ３６１はリングの先細りロック部分３６２内に固定される。移植材料４０´´の側面の中央部分３７０が、移植材料及びワッシャがある程度までリング３６０内を滑動可能に走行することを可能にする幅であることに注意されよう。

図１９ｆに示されたように、六角ナット３７３は、移植材料４０´´を着座させるための近似的に構成された工具と噛み合うために、ワッシャ３６１の底部面３７４上にワッシャ３６１の中央に一体に形成することができる。図１９ｆに示されたように、移植材料４０´´は、ワッシャ３６１、リング３６０、及び、縫合糸３６３と共に欠損部位における切除部２００を介して押される。次に、移植材料を着座させる工程の後続ステップを示す図１９ｇ〜図１９ｉに示されたように、着座具３８０は移植材料を着座させるために使用することができる。着座具３８０は、シャフト３８５、（導通孔３８２は移植材料の着座に対して一体ではないが、もし様々な機能を実行するために同じ取っ手及び／又はシャフトが使用されていれば、導通孔３８２を有することができる）取っ手３８１、及び、六角ナット３７３（又は、他の噛み合い構造体）を送り込むように適切に構成され、且つ、縫合糸３６３の端部を通すことができる開口部３８４を有する先端３８３を含む。一旦工具３８０の先端３８３が切除部２００内に導入されれば、縫合糸３６３は六角ナット３７３上に工具３８０の先端３８３を着座させるためのガイドとして使用することができ、このことは、代案として、工具３８０の先端３８３を前後に留め木で止めるために縫合糸３６３の各端部を引くことにより達成することができる。一旦工具３８０の先端３８３が六角ナット３７３上に着座されれば、工具３８０は（移植材料４０´´、先細りロックリング３６０、及び、ワッシャ３６１を含む）移植材料組立体を欠損部位に適切に着座させるためにいずれかの方向に回転させることができる。このことは、移植材料４０´´の位置合わせ刻み目３８６及び対応する鍵型部分３４４が固定ネジの近位延長部における対応する相反鍵型表面と位置合わせされるまで工具３８０を回転することにより達成することができ、ここで移植材料は所定の位置に滑動しなければならず、これにより、欠損部位に関して移植材料を回転させて適切に着座させる。既に説明した実施形態に関する図１２に示されたように、一旦適切に着座されれば、移植材料４０´´はプラスチック製送り込みロッド９１及び木槌９５を使用して所定の位置に送り込むことができ、既に説明した実施形態に関する図１３に示されたように、骨セメント３００は移植材料４０´´と軟骨下骨１００の間の接触表面を強化するために移植材料４０´´の最終的な着座に先立ち設置することもできる。本実施形態に関して説明された先細りロックリング３６０、ワッシャ３６１、及び、縫合糸３６３は、移植材料がカニューレを入れられていないがそれでも容易に扱えることを可能にすることを理解されよう。これらの要素は本明細書に示されたように作成される必要はなく、且つ、接着性構成部分、吸引構成部分、又は、同様の機能を発揮する他の構成部分により代替することもできる。

図２１及び図２２が示すように、一体型（単体）移植材料４００も作成することができ、これにより、固定ネジ、先細りロックリング、ワッシャ、及び、縫合糸に対する必要性をなくす。この実施形態において、移植材料４００は、欠損部位４１０の開口部４１２における相反鍵型表面４１１との噛み合いのための鍵型部分４０１、欠損部位４１０の開口部４１２内に外向きの張力を生成させるため、並びに、欠損部位４１０の開口部４１２に関して移植材料４００の接触表面積を増加させるための複数の羽枝４０２（又は、他の噛み合い構造体、例えば１つもしくは複数のネジ山、リブ、ひれ、圧延細孔、先細り遠位構造体、移植材料の回転の動きを防止する構造体、又は、移植材料と欠損部位の開口部との間の摩擦を増大させるための構造体）を有する。この実施形態において、移植材料と噛み合うための鍵型表面４１１又は他の構造体を有する開口部４１２は、対応する鍵型又は他の噛み合い構造体４０１を有する移植材料４００を収容するために軟骨４１０内に適切に整形された開口部を形成するための掘削、擦過、又は、他の技法により欠損部位４１０内に直接的に作成される。この実施形態又は他の実施形態において、固定ネジは、遠位大腿部表皮に例えば固定された張力の加えられた部材留め金で代替することができることも理解されたい。代案として、固定ネジは（図１４ｃ及び図１９ｃに示されたように）使用される移植材料内の原点の周囲の軸に対応する軸ＡＡを規定するためのみだが、移植材料への、又は、移植材料に対する機械的係留を提供するためではない案内ワイヤとして構成することができる。

図２３は、本発明の１の実施形態における例示的な複合移植材料の構成部分の斜視図を示す本発明による移植材料に対する別の代案として実施形態を示す。図示されたように、移植材料５００は頂部部分５０１及び底部部分５０２を含む。頂部部分５０１は底部部分５０２の頂部表面５０４に糊付け、接着、又は、その他で装着することができる底部表面５０３を有する一方、上述したように、底部部分５０２の底部表面５０５は患者の解剖学的形状を含み、且つ、移植材料の耐荷重表面となっている。底部部分５０２の頂部表面５０４及び底部表面５０５は全体又は部分が生物工学による材料を含むことができる一方、頂部部分５０１はチタニウムなどの材料を含むことができる。このような構成において、頂部部分５０１は、患者固有の幾何学的形状を含む注文により機械加工された底部表面５０２に装着されることを単に必要とする開業医に対する万能な汎用標準消耗品として（例えば、大量に）組み立て、且つ／又は、製造することができる。表面５０３及び５０４は平坦とすることができるか、又は、他の噛み合い構造体、形状、又は、構成を含むことができる。

更なる複合移植材料の実施形態は図２４に示され、同図において、移植材料６００は患者固有の幾何学的形状６０３、及び、底部又は耐荷重表面６０６を含む均一の厚さの材料の底部部分６０２を含む。頂部部分６０１の底部表面６０３は底部部分６０２の頂部表面６０４と噛み合い、表面６０３及び６０４は平坦とすることができるか、又は、他の噛み合い構造体、形状、又は、構成を含むことができる。底部部分６０２の唇部６０５は頂部部分６０１の外部直径と実質的に同じ内部直径を有し、このため、頂部部分６０１は底部部分６０２内に滑動可能に嵌合し、ここで、２つの部分６０１及び６０２は糊付け、溶接、接着、又は、その他で互いに装着することができる。均一な厚さである底部表面６０６は、表面６０３が移植材料の耐荷重表面を含み、且つ、耐荷重表面である患者固有の幾何学的形状を反映する。

本発明による移植材料が全体にせよ部分にせよ作成される他の材料は、例えば酸化アルミニウム又は酸化ジルコニウムなどのセラミック、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、粉体金属合金、３１６Ｌステンレス合金、Ｔｉ ６ＡＩ−４Ｖ ＥＬＩなどの金属及び金属合金、例えば（耐磨耗性且つ架橋された）ポリウレタン、ポリエチレンなどの高分子、熱可撓性エラストマ、例えばポリカプロラクトンなどの生体材料、並びに、例えばＴｉ−１３−１３、ジルコニウム、及び、ニオブなどの拡散硬化材料を含む。使用されるコーティングは、骨コーティング表面上の多孔性コーティング系、耐荷重表面上の親水性コーティング、骨接触表面上の水酸化リン灰石コーティング、及び、骨接触表面上のリン酸三カルシウムを含むことができる。加えて、本発明の構成部分は成型もしくは鋳造、手作業、又は、機械加工することができる。

代案として、（図１４ｃ及び図１９ｃに示されたように）使用される移植材料の原点の周囲の軸に対応する軸ＡＡに関して半径の測定値が取られる測定方法を利用することができる。技法は、事前に組み立てられた汎用幾何学的形状の移植材料に関して軸ＡＡを設置するために照準デバイスが使用される逆に使用される。

本発明は単一の参照軸を利用するとして本明細書に説明されたが、本発明による単一の欠損、又は、多数の欠損を有する関節部表面を測定、マッピング、又は、切開するため、並びに、単一の移植材料、又は、単一の関節部表面に対する多数の移植材料を組み立てるために多数の参照軸を使用できることに注意されよう。別の実施形態において、例えば、ＭＲＩ又はＣＴ走査、Ｘ線蛍光透視法、超音波、骨密度、他の定位的システム、核医学、又は、他の音波又は光波に基づく画像形成法などの上述したもの以外の欠損及び／又は関節部表面をマッピングするための方法も可能である。

本発明は、患者のために移植材料を組み立てるためにその患者の関節部表面の固有の幾何学的形状を利用するとして本明細書に説明されたが、開業医が本発明による処理に使用するための１つ又は２つ以上の万能、汎用、又は、標準的な消耗品型移植材料（例えば、大量に）組み立て、且つ／又は、製造するうえで、複数の患者からのデータを統計的に解析及び利用できることが考えられていることに更に注意されよう。このような移植材料に対して、並びに、本明細書に説明されたような患者固有の移植材料に対して、移植材料と軟骨下骨（又は、他の関節部表面）の間に発生することがある小さな変化を補正するために、移植前又は後の周囲切除が必要となることがある。

例えば測定、切断、及び、着座などのために上記に説明された様々な工具は独立したデバイスとして説明されたが、単一の取っ手、シャフト、及び／又は、機器は、本発明による様々な機能を実行するための一連のデバイスに対する万能な装着工具として機能するように構成することもできることを理解されたい。

＜汎用骨表面再仕上げ移植材料、切断具、及び、手順＞
図２７ａ〜図４８は本発明の別の実施例実施形態を示す。この実施形態において、汎用骨移植材料（又は、標準化された移植材料のセット）が表面に垂直な軸を展開すること、及び、１つのデータ点のみを収集することに基づき作成（又は選択）される。上述の実施形態において、ＭＬ及びＡＰ曲線を展開するために、非垂直軸が利用され、且つ、４つのデータ点が必要とされた。更に、汎用移植材料を使用することができる点に対してこの部位の骨を切断するために汎用切断具が使用されている。このような移植材料を使用するための、（並びに、上記に説明したように移植材料を使用するための）手順に関連した改善されたいくつかの工具が、本節において更に説明され、且つ、対応する図に示される。

図２７ａはこの例示的な実施形態による例示的なドリル案内デバイス７００を示す。案内７００は案内の遠位端部７０８上の知られている直径ｄの接触表面７０２を含み、ここで直径ｄは全般に外傷の部位の最も幅広い部分の幅である。案内の遠位端部７０８は取っ手７０６に装着された全般に中空のトロイダル構造となっている。中央管腔７０４は遠位端部７０８の装着点から取っ手７０６を介して取っ手７０６への案内の長さだけ延びている。案内デバイスは、例えばポリカーボネート又は他の透明プラスチックなどの透明な材料を含む遠位端部７０８を例えば含む他のいくつかの方法で作成することができる。例えば、図２７ｂに示されたように、案内デバイス７００´は、外傷の部位に関してドリル位置の可視性及び正確さを改善するために、複数の切出し領域７４３を有する（不透明又は透明な材料のいずれかを含むことができる）遠位端部７０８´を含むことができる。案内デバイスはひれ又は突起を含む三脚状構造又は他の構造も含むことができる。作業軸の位置を定めるために使用されている中央管腔の代わりに、必ずしも取っ手に同心であるか、又は、機器のシャフトに接続してはいない作業軸をもたらすために、案内のいくつかの遠位位置に位置する円筒形孔が機能することができることに注意されたい。

ここで図２８ａ及び図２８ｂを参照すると、本実施形態は、第１近似に対して、いくつかの関節部表面（例えば、膝、腰など）の解剖学的モデルは局所的に球形であると仮定することができるという仮定に基づき動作する。言い換えれば、図２８ａ及び図２８ｂに示されたように、それぞれＡＰ平面及びＭＬ平面が示され、同図において、各々は大腿部領域の関節部表面のモデルに対応している。これらの図は、これらの断面を、関節部表面を規定する弧の複数の半径に分解される。すなわち、ＡＰ平面におけるＲ_１からＲ_４及びＭＬ平面におけるＲ_５からＲ_７である。この実施形態において、発明者は、本明細書において、いくつかの領域の表面が実質的に局所的に球状であると仮定することができることを見出している。したがって、例えば、本実施形態はＲ_３がＲ_６にほぼ等しい（すなわち、Ｒ_３がＲ_６の５０％以内である）ことを仮定している。これらの仮定のもとで、垂直軸を容易に展開することができる。一旦展開されれば、以下に説明されるように、移植材料の関連幾何学的形状を得るために、１つのデータ点が規定されることが必要となる。もしＲ_３がＲ_６の５０％以内でなければ、図４９から５３を参照して以下に説明されるような外傷部位の表面に垂直な軸を展開するための代案方法を使用することができる。

図２９〜図３４は、この例示的な実施形態による、ドリル案内の使用法、汎用移植材料、及び、同移植材料に対する手順を示す。図２９において、ドリル案内７００は関節部表面７１０の外傷部位７１２まで搬送される。案内７００は、遠位端部７０２の接触表面が関節部表面７１０上の外傷部位７１２の周囲の複数の点で接触するように、遠位端部７０２が外傷部位７１２を覆うように定置される。図３０に示されるように、僅かに圧力をかけると、案内７００は安定し、且つ、関節部表面７１０上に固定される。一旦所定の位置に着座されれば、案内ピン７１４は、案内ピンの接触の点において関節部表面７１０に全般に垂直である作業軸を作成するために案内の中央管腔を介して送り込まれる。図３１に示されたように、（図示しない）標準掘削ドリルは、（図示しない）ネジに対するパイロット孔７１６を作成するために案内ピン７１４を覆って設置することができる。

図３２を参照すると、上述の以前の実施形態の場合のように、ネジ７２０がパイロット孔７１６内に送り込まれる。ネジ７２０のメス先細り体７１８と噛み合うように構成されたオス構成部分７１９を有するキャップ７２２はネジ７２０上に設置される。キャップ７２２の頂部表面が外傷部位７１２内の関節部表面７１０と実質的に整列し、これにより、関節への移植材料の適合を確実にするように、ネジは適切な深さまで送り込まれる。ここで図３３に進むと、キャップ７２２は除去され、遠位先端上に噛み合い先細り体７３１を有する支柱７３０がネジ７２０内に挿入されている。案内７００は、遠位端部７０２が再び外傷を覆うように支柱７３０を覆って定置される。図３４に示されたように、支柱７３０の長さ及び案内７００の長さが知られているため、支柱の露出された端部の長さ（ｌ）の測定値を取ることができる。このことは、ネジ内での着座深さと移植材料表面の接点の間の距離を示すことにより、移植材料の幾何学的形状に関して必要な情報を提供する。図３５に示されたように、軸、ｚが複数の点において移植材料の表面に垂直として（ドリルガイドにより）規定されているため、移植材料の幾何学的形状を規定するために１つの寸法、ｌのみが残されるように、ＡＰ曲線及びＭＬ曲線を規定する全ての寸法は等しいと仮定することができる。各膝の間及び膝内での変動はｌの変化に反映することができる。例えば、図３６の移植材料７３６は図３７の移植材料７３７と比較することができる。図３６の移植材料７３６に対して、ｌ_１の値は関節部軟骨上の比較的「平坦な」領域を表し、ここで弧の半径Ｒ_ＡＣ１は比較的大きな数である。しかし、図３７の移植材料７３７に対して、ｌ_２の値は関節部軟骨上のより湾曲した領域を表し、ここで弧の半径Ｒ_ＡＣ２はＲ_ＡＣ１より小さな数である。臨床データにより示されたように、人々の大多数に適合するｌの５つから６つの値を示唆するｌに対する値の範囲がある。したがって、市販用サイズの移植材料を作成することができる。したがって、垂直軸を確立する工程、ｌを測定する工程、及び、適切なサイズの移植材料を選択する工程を含む単一手順技法が実行可能となる。

図３８に示されたように、（例えば、図１５ｂ及び図１６に関して上記に説明したような）例示的な切断又は孔広げ具７４０は、外傷部位７１２が（図示しない）移植材料を収容するように準備するために使用される。切断又は孔広げ具７４０は、案内ピンにより規定された軸に結合されると、切断操作のために使用することができるように構成することができる。移植材料を収容するための準備において周囲の関節部軟骨をきれいに切断するために工具７４０の回転により関節部軟骨が外接されることができるように、工具７４０はカニューレ入りシャフト、及び、使用される移植材料の半径に対応する半径を有する（図示しない）切断面又は刃面を有する遠位オフセットアームを有することができる。工具７４０は、案内ピンにより規定された軸に結合されると、切断操作のために使用することができるように構成することができる。ネジ７２０の近位面は工具７４０の近位部分に対する深さ止めとして機能することができ、これにより、移植材料の厚さｌに対応する切断／孔広げ深さを規定する。

当業者は、切断工具がいくつかの実施形態においてモータ付とすることができる、且つ／又は、代案として、図３９に示されたように、例示的な切断具７４４がカニューレ入りシャフト７４９、最遠位部分上に向けられた刃面を含む先導エッジ７４６を有する円形刃部分７４５を含むことができることを理解されよう。このような工具７４４は取っ手部分７４７を更に含むことができ、且つ、取っ手７４７を回転させる手段により工具のオペレータにより手により向けることができるか、又は、特定の実施形態においてはモータを付けることができるように構成することができる。

図４０は移植材料の送達に先立ってネジ７２０の（図示しない）メス型先細り体を清掃するための例示的な清掃具７７０を示す。例示的な清掃具７７０の遠位端部７７１は、組織又は他の残骸をメス型先細り体から除去し、これにより、ネジのメス型先細り体７２０と（図示しない）送達される移植材料のオス型先細り体との良好な噛み合いを確実にするために、ネジ７２０のメス型先細り体内に進入し、且つ、工具のオペレータにより操作されるように構成された形状に形成された準堅牢な材料を含む。

図４１〜図４３は、吸引力の手段により移植材料を保持し、且つ、外傷部位に移植材料を送達するための例示的な吸引具７６０、並びに、移植材料を送達するために吸引具７６０を使用するための例示的な手順の各ステップを示す。図４１に示されたように、例示的な吸引具７６０は、その遠位部分７６７にゴム弾性を持つ吸引先端７６１、近位表面７６８、病院の壁の吸引供給源７６４又は他の吸引システムのいずれかに接続された吸引チューブ７６３と噛み合うための取入れ口７６２、及び、吸引力を制御するためのスイッチ又はバルブ７６５を含む。図４２が示すように、ゴム弾性を持つ吸引先端７６１がスイッチ又はバルブ７６５により活性化されると、移植材料７４２は所定の位置に保持され、且つ、したがって、吸引具７６０は移植材料の送達に先立って、及び、送達中に、移植材料を保持するために使用することができる。図４３の断面図に示されたように、例示的な吸引具７６０の遠位部分７６７はゴム弾性を持つ吸引先端７６１内に配置された（例えばプラスチック材料を含むことができる）堅固な先端７６６を含むことができる。一旦移植材料７４２のオス型先細り体７６９及びこれの対応する噛み合い構成部分７７８が、（図示しない）ネジのメス型先細り体及びそれの対応する噛み合い構成部分と適切に位置合わせされれば、移植材料７４２を外傷部位内に着座させるために、（例えば、工具７６０の近位表面７６８を打つ、又は、押圧することにより）堅牢な先端７６６に力をかけることができる。吸引先端７６１がゴム弾性を持つ（例えば、ゴム）ため、このような力をかけると、材料は圧縮し、移植材料７４２を着座させる目的のために衝撃が移植材料７４２に伝達されることを可能にする。移植材料を送達するうえでの利用性に加えて、本明細書に説明された吸引具７６０（又は、これと同様の吸引具）は（例えば、移植材料が完全に着座されない場合に）移植材料を除去する工程中にいくつかの点においても使用できることを注意されよう。

図４４は、一旦外傷部位７１２が十分に広げられ、又は、切開され、関節部表面７１０の外傷部位７１２内に送り込まれた例示的な移植材料７４２を示す。

図４５はシャフト部分７５１及び遠位部分７５３を含む例示的な移植材料除去又は修正具７５０を示し、図４６は内部の所定の位置に保持された除去された移植材料７４２を備えた例示的な工具７５０を示す断面図である。図示されたように、工具７５０の遠位部分７５３は、最遠位部分上で向けられた刃表面及び先導エッジ７５８に関して近位に配置された唇部分７５５を含む先導エッジ７５８を有する円形刃部分７５２を備えたほぼ円筒形の構造物を含むことができる。遠位部分７５３の縦方向中央軸に平行な複数のスリット７５４は、遠位部分７５３の十分な外側への拡張がその内部への移植材料７４２の頂部エッジを収容することを可能にするために、円筒形構造物の長さに沿って配置されている。したがって、工具７５０の遠位部分７５３が除去されるべき移植材料７４２上に強制移動され、且つ、移植材料７４２を越えて送り下げられると、一旦工具７５０の遠位部分７５３の唇部分７５５が除去されつつある移植材料７４２の頂部辺縁部を通過し、これにより、図４６に示されたように、工具７５０の遠位部分７５３内の所定の位置に移植材料７４２を保持すれば、遠位部分７５３は所定の位置にスナップ／ロックする。この時点で、移植材料７４２を離座させるために（図示しない）スラップハンマー又は滑りハンマーなどのデバイスを使用することができる。例示的なこのようなデバイスは、滑動可能に配置された錘を有するシャフトを含むことができ、シャフトの１つの端部は工具７５０の（図示しない）近位端部に接続され、且つ、シャフトの他の端部は錘が動いてシャフトを離れることを防止するための停止具を含み、並びに、錘が停止具において突然に停止し、且つ、移植材料に対して引く力をかけるように、錘は工具７５０の近位端部との接続点まで推進される。

＜ネジの代案実施形態＞
図４７及び図４８はネジ７２０´の例示的な代案としての鍵型の実施形態（図９ｃに示されたようなネジ１０´の鍵型構造体３１５を参照）、及び、同代案が噛み合うように構成された例示的な代案として鍵型の移植材料７４２´を示す。示されたように、ネジ７２０´の対応するオフセット噛み合い構造体７７９と噛み合うために、移植材料７４２´のオス型先細り体７６９´はこれの遠位端部においてオフセット噛み合い構造体７７８´に結合されている。移植材料７４２´の噛み合い構造体７７８´は全般に円筒形の構造物を含み（且つ、丸められた、又は、面取りされた遠位端部部分７７７´及び／又は他の幾何学的形状構造物、すなわち、凹み及び／又は突出部を更に含むことができ）、並びに、移植材料７４２´のオス型先細り体７６９´の中央縦方向軸からずれており、且つ、同先細り体７６９´より直径が小さい。図４８が示すように、移植材料７４２´のオフセット遠位噛み合い構造体７７８´に対応する全般に円筒形の凹んだオス型構造体７７９（又は、同様の噛み合い凹み及び／又は突出部、例えば、丸められた、又は、面取りされた遠位端部部分７８０）は、移植材料７４２´のメス型先細り体７１８´の最内部部分内に、且つ、メス型先細り体７１８´の中央縦方向軸からずれて配置されている。ネジのメス型噛み合い構造体７７９は、ネジ７２０´内の固定位置に移植材料７４２´の先細り体７６９´を着座させ、これにより、ネジ７２０´に関して移植材料７４２´の回転を防止するために、移植材料７４２´のオフセットオス型遠位噛み合い構造体７７８´と噛み合うために設けられている。噛み合い構造体７７８´、７７９と共に、設けられた先細り構造物は全ての方向におけるネジ７２０´に関した移植材料７４２´の移動を防止するように機能することができる。本発明によるネジ７２０´は、例えば３１６Ｌなどのチタニウム合金、ステンレス鋼合金、又は、コバルト／クロム合金を含むことができる。

＜外傷部位表面に垂直な軸を展開するための代案方法＞
図４９〜図５３は二軸測定具を使用して外傷部位の表面に垂直な軸を展開するための代案方法を示す。この方法は関節部表面を規定する弧の半径Ｒ_ＭＬ及びＲ_ＡＰが異なる、すなわち、この領域が局所的に球状ではない外傷部位に対して特定の利便性を有する（これは、図２９ａ及び図２９ｂに示され、且つ、上記に説明されたような例えば、Ｒ_３がＲ_６の５０％内でない場合である）。表面に垂直に軸を展開するために、二軸測定具８００が設けられている。工具８００は、１組のアーム８０３を有する外部構成部分８０１に固定されて結合された外部シャフト８０５、及び、外部シャフト８０５内に滑動可能に配置された内部シャフト８０６を含み、内部シャフトは１組のアーム８０４を有する内部構成部分８０２に固定されて結合されている。外部構成部分８０１及び内部構成部分８０２のアーム８０３、８０４はいくつかの形態を取ることができ、アーム８０３、８０４に対する１つの例示的な形態は図４９〜図５３に示され、同図において、各アーム８０３、８０４の遠位部分は外側に先細りし、且つ、４つの接触部分８０８の１つに接続している。接触部分８０８は、例えば、示されたように、全般に円形の断面を有する（中実又は中空とすることができる）全般にトロイダルの部材の４つの弓状の区間の１とすることができる（弓状区間の長さは、図４９〜図５３の例示的な接触部分８０８に例えば示されたように、必ずしも互いに等しい必要はなく、内部構成部分８０２に対応する接触部分８０８の弓状の長さは外部構成部分８０１に対応するこれらの接触部分８０８より短い）。内部シャフト８０６は外部シャフト８０５から延長するように前方に偏らせることができるか、又は、代案として、バネによる偏りなしに手により前進させることもできる。内部構成部分８０２は、全ての接触部分８０８が（図示しない）弓状表面と接触するまで、外部構成部分８０１に関して近位又は遠位に滑動される。このように、内部構成部分８０２及び外部構成部分８０１の相対位置に基づき４つの独立した接触点が４つの接触部分８０８から外挿することができ、且つ、外傷部位の表面に垂直な軸が規定されるように、弓状表面の曲率はＡＰ要素及びＭＬ要素に分離することができる。図２７ａ〜図３１に関して上記に説明したように、案内ピン又はワイヤ（又は、掘削具）が工具８００のシャフト内を通り、且つ、弓状表面に通過することを可能にするために、工具８００のシャフトは（図示しない）カニューレを入れることができる。図５３に示されたように、もし完全なトロイダル部材又はリングを形成するために４つの接触部分８０８が出会うように内部構成部分８０２及び外部構成部分８０１が位置合わせされれば、関節部表面は局所的に球状とならねばならない、すなわち、（図４９に示されたように）Ｒ_ＭＬ及びＲ_ＡＰが等しく、したがって、二軸工具８００を使用することは必要ではない。

代案として、独立に動く堅固な機械的部材が必要ないように、接触表面は弾力のある、又は、鍛造可能な何らかの材料で作成することができることに注意されたい。接触表面が弓状表面に当てられている時に接触表面が何らかの中央シャフトに垂直化する力を供給する限り、垂直な軸を規定することができる。

別の実施形態において、適切な嵌合を目視で決定するために関節部表面上に単に押圧されているだけの様々な寸法の所定の表面のサイズ調整された一連の「試装品」又は計測具により、この二軸案内は代替することができる。これらの計測具は、下部面に何らの構造体（例えば、固定要素又はネジ）もない上記に説明したような移植材料に似せることができ、且つ、計測具を保持するための取っ手タブ又は他の要素を含むことができる。これらの計測具の接触表面は、関節部表面における欠損を取り囲むための複数の点を含む円形断面、楕円形断面、又は、他の断面を有することができ、複数の点は同じ平面内にあってもなくてもよい。これらの計測具は本明細書に説明された他の測定方法ほどは精密又は正確ではないことがあるが、移植材料の選択がこれらの計測具から直接に行なわれることが考えられる。

＜デジタル測定システム＞
図５４〜図６１は本発明による例示的なデジタル測定システムを示す。示されたように、システム８１０はケーブル８１３を介して手持ち部分８１２に結合された基礎ユニット８１１を含む。以下に更に説明するように、基礎ユニット８１１は測定値のデータを含む印刷された紙テープを取外すために台車の内又は上に開封帯８１４を含むことができる。このようなシステムは本発明の移植に関した外科的又は他の人為的なミスに対する可能性を低減又は排除することができる。

図５５は本発明によるデジタルシステムにおける例示的な手持ち部分８１２の分解図である。手持ち部分８１２の線形測定要素は回転式測定要素に対して同心及び同軸に嵌め込まれており、このため、プローブ組立体８１８が手持ち部分の本体８２２に関して移動及び回転されると、θ及びｚの寸法が同時に記録される。手持ち部分８１２は、線形読取り器８１４に結合された線形読取りヘッド８１３、線形指標帯状片８１５、回転式読取り器８１６に結合された回転式読取りヘッド８２１、及び、回転式指標帯状片８１７を含む本体８２２を含む。プローブ組立体８１８は本体８２２内に配置された手持ち部分８１３の長さに沿って延びる内部シャフト８２０に結合された接触先端８１９を含む。シャフト８２０は、シャフト８２０が回転の軸を提供するように、移植されたネジの噛み合い構造体内に嵌合するために鍵型になった遠位端部に噛み合い構造体８３４を含む。シャフト８２０は本体８２２の背面にあるナット８２３を介して手持ち部分８１２の本体８２２に堅固に接続されている。手持ち部分８１３はシャフト８２０を介して接触先端８１９に結合され、且つ、接触先端８１９から回転及び軸の双方に関して移動を伝達する。このように、線形読取りヘッド８１３及び回転式読取りヘッド８２１が線形帯状片８１５及び回転式帯状片８１７上のパターンを読取り、且つ、接触先端８１９の回転及び軸に関した走行を表すデータを出力するように、非常に微細な印刷パターンを上に有するマイラポリエステルフィルムを例えば含むことができる両帯状片８１５、８１７は両ヘッド８１３、８２１をそれぞれ通過する。

例示的な帯状片及びヘッドは米国ワシントン州バンクーバーの U.Ｓ. Digital（登録商標）社により製造されているものを含むことができる。図５５ａは読取りのために例示的な線形ヘッド８１３を通過している例示的な印刷線形指標帯状片８１５を示す切開図であり、図５５ｂは読取りのために例示的な回転式ヘッド８２１を通過している様々なサイズの２つの代案となる例示的な印刷された回転式指標帯状片８１７、８１７´を示す切開図である。図５５ｃは同心の「一つ目」円８３０、参照線８３１、文章領域８３２、及び、パターン領域８３３を含む例示的な線形指標帯状片８１５を示す。図５５ｄは不透明領域８２３、指標領域８２４、パターン領域８２５、文章領域８２６、十字線８２７、同心「一つ目」円８２８、及び、中央開口部８２９を含む例示的な回転式指標帯状片８１７を示す。

ここで図５６ａ及び図５６ｂに進むと、プローブ組立体８１８が手持ち部分８１２のシャフト８２０上を滑動し、且つ、線形溝８４１及び回転溝８４０内にスナップすることができるように、回転溝８４０及び線形溝８４１が手持ち部分８１２上に設けられている。

図５７及び図５８は組み立てられた例示的な手持ち部分８１２のそれぞれ上面図及び側面図を示す。

図５９及び図６０は組み立てられた例示的な手持ち部分８１２のそれぞれ上面断面図及び側面断面図を示す。

図６１は本発明による例示的なデジタル測定システムにおける例示的な基礎ユニット８１１の切開図を示す。基礎ユニット８１１は電源８５０（システムは電池又は交流回線で電力供給することができる）、紙ロール８５１、感熱プリンタ８５２、紙ロール８５１を感熱プリンタ８５２内に通すためのフィードループ合釘８５３、制御装置又はボタン一式８５４、及び、１つ又は２つ以上の表示装置８５５（例えばＬＥＤ／ＬＣＤ）を含む。基礎ユニット８１１は測定された値を知られている値に比較するため、並びに、手順の正確さを確実にするために互いに掃引を比較するための適切なハードウェア及び／又はソフトウェアを更に含む。更に、表示装置８５５及び／又は感熱プリンタ８５２からの紙印刷物は使用する汎用移植材料の理想的なサイズを測定データに基づきユーザに表示するように構成することができる。もし注文生産移植材料が必要であれば、プリンタ８５２を使用してデータセットの印刷物を作成することができる。基礎ユニット８１１は、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、メモリ／フラッシュカードなどの（図示しない）データを記録する他の手段を更に含むことができ、且つ、外部ハードウェアに（例えば、ＲＳ−２３２、ＵＳＢなどを介して）出力信号を供給するための適切なハードウェアを更に含むことができる。上記の例示的なデジタルシステムにおいて説明された帯状片、ヘッド、及び、他の記録要素の代わりに、反射光又は音響の方法及び（針又は他の手持ちデバイスが関節部表面をマッピングするための感知要素を含む、例えば、ＭＲＩ、ＣＴ、超音波、又は、他の走査方法と同時に皮下注射針を使用する）経皮的方法を含む他のデジタル測定方法を使用することができる。

上記に説明したデジタル測定のシステム及び方法（並びに、本明細書におけるマッピング／測定技法のいずれか）において、単一のセットのデータ点のみを取ることからの誤差の許容範囲を低減するために、第２（又は、第３などの）セットのデータ点を取ることができ、その後のセットのデータ点は取られた本来のデータ点と比較されることに注意されたい。したがって、本発明によるシステム又は方法におけるソフトウェアアルゴリズムは、誤差の低減の目的のために、そのような比較を達成するための適切なルーチンを含むことができる。

＜更なる代案移植材料構造＞
図６２Ａに進むと、デバイスの周囲の少なくとも周辺に延長する突出部６２０４を含む代案となる例示的な移植材料６２００の上面斜視図である。例示的な実施形態において、関節部表面の非切除部分の少なくとも一部を覆うために突出部６２０４が設けられているが、これは本実施形態のデバイスの構造上の要件ではない。図６２Ａに示したような実質的に丸い移植材料６２００の場合、突出部６２０４は移植材料６２００の円周全体を取り囲むことができ、且つ、移植材料６２００の中心点Ｐから外側に放射状に延長することができる。代案として、更に本明細書において詳述されたような他の丸い、及び、丸くない移植材料の場合、突出部は移植材料の外周の各部分の周囲に選択的に設置することができる。

移植材料６２００は移植材料６２００の骨対面遠位表面上に形成された放射状リング６２２０を含むことができる。放射状リングは、弓状形状外部側面６２２３が関節部表面内の切断部分のサイズを規定するように、切除部分に寸法を調整することができる。放射状リング６２２０は移植材料６２００の中心点Ｐから放射状方向に幅ｒ４、及び、ｚ軸方向に高さｈ１を有することができる。放射状リング６２２０の弓状形状外部側面６２２３は移植材料６２００の中心点Ｐから半径上の距離ｒ１とすることができる。放射状リング６２２０は移植材料の骨への係留を支援するためにリングの円周に沿って均等に間隔を空けられた複数の放射状細孔６２２４も含むことができる。

図６２Ｂに進むと、図６２Ａの線ＢからＢに沿って取られた移植材料６２００の断面図が示されている。放射状リング６２２０は、例えば図２５及び２６に示された円形移植材料などの以前に説明された他のこのような移植材料の場合のように中心点Ｐを基準として位置決めされている。突出部６２０４は放射状リングからの延長部６２０６及び耐荷重近位表面の延長部６２３２により形成されている。これらの延長部は突出部６２０４を規定するために６２１４において統合する。

突出部６２０４の頂部又は近位表面６２３２は、単に移植材料６２００の近位又は耐荷重表面６２０５の延長部とすることができる。それであれば、突出部６２０４は放射状リング６２２０の外部弓状辺縁部６２２３を越えて延長する。したがって、突出部６２０４は、移植材料の中心点Ｐから突出部６２０４の外部辺縁部６２１４までの半径上の距離ｒ２と、移植材料の中心点Ｐから放射状リング６２２０の外部弓状辺縁部６２２３までの半径上の距離ｒ１の差に等しい移植材料６２００の外周に沿ったいずれか１つの点における幅ｒ３を有する。突出部の幅ｒ３は移植材料の外周全体の周囲の一定した幅とすることができるか、又は、近位関節部軟骨の条件が変化するに従って外周に沿って変化することができる。

突出部６２０４は非切除関節部表面６２１８の一部を覆うために延長することができる骨対面又は遠位表面６２０６によっても規定される。突出部６２０４の遠位表面６２０６はリム６２０４の遠位表面６２０６に近接した関節部表面６２１８の噛み合い辺縁部に適合するようにいずれの数の方法でも整形することができる。図６２Ｂに示されたように、遠位表面６２０６はこの目的のために弓上形状を有することができる。

図６２Ｃに進むと、移植材料６２００の側面斜視図が示されている。示されたように、突出部６２０４は、例えば関節部軟骨などの噛み合い関節部表面のマッピングされた輪郭に従うように有利に構成することができる。言い換えれば、リム６２０４の遠位表面６２０６は、本明細書に既に詳述したようなマッピング構成に基づき同表面６２０６が覆う関節部軟骨の辺縁部に適合するために、移植材料の外周に沿って変化することができる。

図６３Ａに進むと、移植材料６３００の別の代案実施形態の側面斜視図が示されている。この実施形態において、移植材料６３００は突出部６３０４の外周に沿って選択された位置に形成された突起６３１２ａ、６３１２ｂ、６３１２ｃ、及び、６３１２ｄを持つ突出部６３０４を含み、且つ、例えば、突出部６３０４の遠位表面６３０６に近位な目標関節部表面を確保するために使用することができる。突起６３１２ａ、６３１２ｂ、６３１２ｃ、及び、６３１２ｄはいかなる種類の形状又は幾何学的形状とすることもでき、且つ、好ましくは突出部６３０４の外周の周囲に等しい距離の間隔を空けられる。突起は関節部表面に対する把握力を強化するための（図示しない）とげ又は歯を有することもできる。図６３Ａの実施形態において、関節部軟骨への突起の相互噛み合いに対する寛容の軸上のより大きな範囲を可能にするために、移植材料６３００と固定デバイス、例えばネジの間の界面は修正される必要のあることがある。

図６３Ｂに進むと、図６３Ａの線ＢからＢに沿って取られた移植材料６３００の断面図が示されている。示されたように、移植材料６３００に近位な関節部表面６３１８の非切除部分に突出部６３０４をより確実に結合するために、突起６３１２ａ、６３１２ｄはリム６３０４の遠位部分６３０６に結合されている。

図６４Ａに進むと、移植材料６４００の別の代案実施形態が示されている。図６４Ａの実施形態において、近位又は耐荷重表面６４０５は、移植材料が患者に適切に着座されると、周囲の関節部表面６４１８から所定の半径上の距離ｒ５だけ離されるように構成された外周辺縁部６４０６を有する。このため、底部空洞表面６４０８、側面空洞表面６４０６、及び、関節部表面６４１８により規定された空洞６４２８又は溝部が形成される。

図６４Ｂに進むと、線ＢからＢに沿って取られた図６４Ａの移植材料６４００の断面図が示され、同図はこのような空洞６４２８の詳細を更に示している。続いて、関節部軟骨６４１８は空洞６４２８内に落ち着くか、又は、再造形することができる。空洞６４２８の１つの側面６４０６は弓状計上にすることができ、且つ、耐荷重表面６４０５を基準として所定の距離だけ沈めることができる。空洞の寸法は、関節部軟骨６４１８がこのような空洞内に落ち着くか、又は、再造形するための十分な空間を許容するために十分大きく、しかし、関節部軟骨６４１８が移植材料６４００の着座の後に合理的な時間枠内でこのような空間内に再造形できるように、十分小さくすることができる。

図６５Ａに進むと、本発明による別の代案移植材料６５００実施形態が示されている。この移植材料６５００は丸くない、又は、細長い形状を有する。移植材料のこの幾何学的形状の背後にある概念は、関節球の幅によっては制約されずにＡＰ平面内に移植材料の延長部を設けることである。言い換えれば、この実施形態の移植材料はＭＬ平面内の関節球の幅を超えて延長する半径を有する円形移植材料から導出することができる。したがって、円形移植材料構造はＭＬ平面における関節球の辺縁部を形成する「側面」に沿って上部を切り取ることができ、したがって、図６５Ａに示された細長い移植材料を形成する。移植材料６５００は各々が共通の中心を持つ同心弓状形状を有する最小の２つの側面６５１７、６５１９を有する。本明細書において既に説明された移植材料の場合のように、移植材料６５００は移植材料６５００の近位表面６５０５の曲率を表す弧Ａｒｃ_ＡＰ及びＡｒｃ_ＭＬを有する。

移植材料６５００は弧Ａｒｃ_ＡＰの扇形に沿って移植材料の前方端部から移植材料の後方端部までの長さを有する。移植材料は弧Ａｒｃ_ＭＬの扇形に沿って移植材料の内側端部から移植材料の外型端部までの幅も有する。明らかに、丸くない、又は、細長い形状の移植材料６５００に対して、ＭＬ平面における弧の扇形はＡＰ平面における弧の扇形より小さい。

移植材料６５００はもう１つの同心弓状形状側面６５１９の向かい合って位置する１つの同心弓状形状側面６５１７も有することができる。このような側面６５１７、６５１９は共通の中心を持つ同心となっている。このような側面６５１７、６５１９は、移植材料を着座させる時に骨及び／又は関節部軟骨の切断又は広げられた辺縁部と噛み合うようにも構成されている。移植材料６５００は弓状形状側面６５１７、６５１９上の２つの点間の最大距離により規定された平面内の長さ１６５００も有する。

移植材料は２つの他の向かい合う側面６５２１、６５２３も有することができる。このような側面６５２１、６５２３は全般に平坦であり、これらの側面に対して表面切断器は関節球からそれていく。２つの側面６５２１と６５２３の間の平面における距離は移植材料６５００の幅ｗ６５００を規定する。このような細長い、又は、丸くない移植材料を有することは、より様々な関節部欠損の治療を可能にし、且つ、切断された関節部軟骨の外周と移植材料６５００の間の摩滅を低減するうえで効果的とすることもできる。

移植材料の表面に垂直な１つの軸を使用して関節部表面のマッピングが行われる時、２つの測定プローブを利用することができる。１つの測定プローブはＡＰ曲線に対する点をマッピングするために利用することができ、より小さな直径の別の測定プローブはＭＬ曲線に対する点をマッピングするために利用することができ、これにより、プローブが回転される間、プローブは点Ｍ及びＬに対するデータを取り込む。移植材料６５００は本明細書において既に説明したようにＡＰ曲線に沿って掃引されたＭＬ曲線により規定することができる。代案として、移植材料は、局所的に球状の関節部表面部位を仮定して図２７ａから４８を参照して既に説明されたような汎用骨表面移植材料とすることもできる。

図６５Ｂに進むと、移植部位６５１１は図６５Ａの移植材料６５００の形状に適合させるために関節部表面６５０８の一部を切除することにより作成することができる。このため、移植部位６５１１は移植材料６５００の２つの弓状形状側面６５１７、６５１９を収容するために、互いに向かい合って位置する２つの弓状形状側面６５３１、６５３３を有することができる。移植部位の２つの他の側面６５３５、６５３７は移植材料６５００の側面６５２１、６５２３と噛み合うように構成されている。

移植部位６５１１はいくつかの方法で作成することができる。１つの例において、移植材料が固着される関節部表面の幅Ｗ（ｓｕｒｆａｃｅ）より大きい刃直径ｄ（ｂｌａｄｅ）を持つ円形刃部分６５２６を有する孔広げ又は切断具６５２４を利用することができる。別の例示的な孔広げ具７４４は図３９を参照してより完全に検討されている。孔広げ具６５２４の円形刃６５２６は、本明細書において既に説明したように、この刃がネジ内の深さ止めに接触するまで関節部表面６５０８内に沈められる。刃直径ｄ（ｂｌａｄｅ）が関節部表面６６０８の幅Ｗ（ｓｕｒｆａｃｅ）より大きいため、直線距離ｄＡＰが作成される。

ＡＰ平面におけるこの直線距離ｄＡＰは移植材料の頂部又は近位表面６５０５に比較された切り出し底部表面６５１０の深さ、及び、移植材料が合わせられる周囲の関節部表面６５０８の形状を含むいくつかの要因に依存する。一旦適切に広げられれば、図６５Ｂの移植部位６５１１は図６５Ｃに示されたような断面図を有するはずである。以前の切り出し部の場合のように、切り出し底部表面６５１０は移植材料６５００の下部表面に適合する。

図６５Ｄに進むと、関節部表面６５０８の移植部位６５１１内に設置された細長い、又は、丸くない移植材料６５００の斜視図が示されている。移植材料６５００は本明細書において既に検討されたようないずれかの様々な工具及び方法を使用して移植部位６５１１内に設置し、且つ、あてがうことができる。弓状形状側面６５１７、６５１９は移植材料のそれぞれ前方及び後方の側面上の移植部位の辺縁部６５３１、６５３３と噛み合う。他の側面６５２１、６５２３は移植部位の内側及び外側の側面上の移植部位の辺縁部６５３５、６５３７と接触する。これらの側面６５２１、６５２３はこのような内側及び外側の側面上の弓形表面のこの切除部分に適合するように整形することができる。

孔広げ具６５２４から丸い刃６５２６の直径ｄ（ｂｌａｄｅ）を規定するために、丸くない移植材料６５００を合わせる１つの例示的な方法において、１つの測定プローブの直径φ１を使用することができる。このため、このような測定プローブの直径φ１は孔広げ具６５２４から丸い刃６５２６の直径ｄ（ｂｌａｄｅ）に典型的に等しいとすることができる。他の測定プローブからの直径φ２はＭＬ曲線、及び、これにより、この曲線に沿った移植材料の弓状幅を規定することができる。

図６６Ａに進むと、２つの突出部６６０５、６６０６を有する別の代案の例示的な細長い移植材料６６００条面斜視図が示されている。突出部６６０５、６６０６は、関節部表面の切除部分内に着座されると、細長い移植材料６６００の前方及び後方の辺縁部に接触する関節部軟骨の摩滅を防止することができる。

突出部６６０５は突出部６６０６と全般に同様であり、このため、明確さのために、本明細書における説明は突出部６６０６に対してのみ行われる。突出部６６０６は、移植材料６６００の弓状側面６６２３に近接した関節部表面６６０８（図６６Ｂを参照）の非切除部分６６３４を覆うために、弓状形状側面６６２３から放射状に延長することができる。

突出部６６０６は、移植材料の中心点Ｐから突出部６６０６の外部辺縁部６６４０までの半径上の距離ｒ２と、移植材料の中心点Ｐから外部弓状側面６６２３までの半径上の距離ｒ１との間の差に等しい弓状側面上の移植材料の弧に沿ったいずれの１つの点にもおける幅ｒ３を有する。リムの幅ｒ３は弧の外周の周囲での一定した幅とすることができるか、又は、噛み合う関節部軟骨の状態が変化するに従って変化することができる。図示されてはいないが、細長い移植材料６６００の突出部６６０５、６６０６は図６３Ａ及び図６３Ｂを参照して既に説明され、且つ、示されたような関節部軟骨に対してより確実に固着するための突起をも有することができる。

図６６Ｂに進むと、関節部表面６６０８の移植部位６６１１内に設置され、突出部６６０５、６６０６を有する細長い、又は、丸くない移植材料６６００の上面斜視図が示されている。移植材料６６００は本明細書において既に検討されたようないずれの様々な工具及び方法を使用しても移植部位６６１１内に設置及びあてがうことができる。突出部６６０６は前方側面における移植部位６６１１の切断辺縁部に近接した関節部軟骨６６３４の一部を覆い、且つ、これを係留することができる一方、突出部６６０５も、同様に、移植材料の後方側面における移植部位６６１１の切断辺縁部に近接した関節部軟骨の一部を覆い、且つ、これを係留することができる。

図６７に進むと、関節部表面６７０８の区画６７０７内に設置された移植材料６７００の上面斜視図が示されている。代案として、本発明による別の方法において、関節部表面６７０８の関節部軟骨は切断されていない。このため、切断部辺縁部における関節部軟骨の摩滅を回避することができる。

言い換えれば、移植材料６７００は現存する欠損の境界内でマッピングされ、且つ、同境界内に設置される。このため、移植部位に対して切除された関節部表面の一部は欠損の表面積より小さい表面積を有する。このような代案方法は本明細書において検討された様々な方法のいずれかにより達成することができる。例えば、１つの方法は関節部表面における欠損の位置を見出す工程、関節部表面に実質的に垂直且つ実質的に欠損内の中心にある作業軸を確立する工程、この軸に隣接する骨表面の一部を切除し、これにより、移植部位６７１１を作成する工程、及び、現存する欠損の最小の部分６７０７、６７０９が欠損の外周の周囲に露出されている移植部位内に移植材料を据え付ける工程を含むことができる。このような方法は露出された軟骨下骨にまで測定する、又は、移植部位に非常に近接した間接部軟骨表面を測定する工程を必要とすることがある。当然、後方側面に近接した欠損６７０７の一部は、当然、着座された時の移植材料６７００の前方側面に近接した欠損６７０９のこの部分とは異なった形状又は構成を有することができる。

図６８Ａ〜図６８Ｄに進むと、本発明による移植材料６８００には移植材料６８００の近位表面６８０６上への関節部軟骨の再造形を促進及び助長する構造体を設けることができる。このような構造体は連続的又は非連続的な形状のものとすることができる移植材料の近位表面６８０６における凹みとすることができる。図６８Ａ及び図６８Ｂに示されたような１つの例示的な実施形態において、この凹みは１つの側面から別の側面に移植材料の近位鏡面６８０６に沿って延長する連続した溝６８０３、６８０５、６８０７である。このような溝６８０３、６８０５、６８０７には、同様に、骨表面に連絡するための導通孔６８０９を設けることができる。図６８Ｂは例示的な溝６８０３、６８０５，６８０７の四角形の断面幾何学的形状を示す図６８Ａの線ＢからＢに沿って取られた移植材料６８００の断面図である。

図６８Ｃに進むと、近位表面６８０６の他の凹みは、移植材料の近位表面６８０６の特定の幾何学的形状により近位表面６８０６の外周辺縁部６８３０に作成された１つ又は２つ以上の空間６８３２、６８３４とすることができる。このような辺縁部空間６８３２、６８３４も、同じく、移植材料６８００の近位表面６８０６上への関節部軟骨の再造形を促進及び助長する。

図６８Ｄに進むと、関節部表面６８１６内に着座された移植材料６８００の上面斜視図が示されている。図示されたように、溝６８０３、６８０５、６８０７及び辺縁部空間６８３２、６８３４などの凹みは、関節部軟骨の一部６８１８が移植材料６８００の近位表面６８０８を覆って延長しているように、関節部軟骨の再造形を促進することができる。関節部軟骨のこの部分６８１８は軟骨の表面的な層とのみすることができ、且つ、移植材料の近位表面６８０６の一部を覆って延長のみさせ得る。しかし、この再造形によって、移植材料６８００と周囲の関節部軟骨の間の移行部分にわたり耐荷重を促進することができる。

別の代案実施形態によれば、関節部表面の少なくとも一部を代替するための弾性的に屈曲可能な近位構造体を有する移植材料を提供することができる。調整用関節部表面と相互作用するための移植材料耐荷重表面が提供され、耐荷重表面の輪郭は本明細書の上述の実施形態に詳細に上述されたように、修理中又は代替の本来の関節部表面の輪郭に全般に基づくことができる。耐荷重表面は印加された荷重下において少なくとも部分的に屈曲可能であるように構成されている。屈曲機能は耐荷重表面に印加されたいかなる衝撃にも対する更に大きな抵抗を提供することができる。更に、例の実施形態による移植材料の屈曲機能は本来の関節部表面に対する正確な適合体ではない耐荷重表面の輪郭を収容するように構成することができる。

図６９を参照すると、代案となる例示的な移植材料の上面斜視図が示されており６９００、同移植材料において、屈曲機能は第１の構成部分６９０２及び第２の構成部分６９０４を含む二片移植材料６９００を提供することにより達成されている。二片移植材料の例示的な実施形態によれば、第１の構成部分６９０２は内部構成部分として提供することができ、第２の構成部分６９０４は外殻構成部分として提供することができる。例示的な実施形態において、内部構成部分６９０２は移植材料を装着又は支持する構成部分として構成することができる。例示的な移植材料の外殻構成部分６９０４は移植材料の弾性的に屈曲可能な耐荷重態様を提供することができる。内部構成部分６９０２及び外殻構成部分６９０４は代替関節部表面における弾性的に屈曲可能な機能を有する移植材料を提供するように組み立てることができる。

第１の構成部分６９０２は関節部表面の一部を切除することにより作成された移植部位において収容されるように構成することができる。したがって、内部構成部分６９０２は全般に円形のプロファイルの遠位骨対面表面６９０６を有することができ、同表面６９０６は同表面６９０６上に延長する全般に中央に位置する先細り支柱装着構造６９０５を含むことができる。代案の位置出し装着構造は本明細書において上記の実施形態において上述されたものなどの先細り支柱の代わりに採用することができる。多くのこのような代案は当業者には明らかであろう。

外殻構成部分６９０４は移植材料６９００の骨対面遠位側面上に形成された立ち上がり周辺リム６９０８を含むことができる。周辺リム６９０８は、外殻構成部分６９０４が関節部表面の移植部位内に収容することができるように、移植材料の切除部分に寸法を合わせることができる。周辺リム６９０８は、骨への移植材料の係留を支援するために周辺リム６９０８の遠位辺縁部に沿って均一に間隔を空けられた複数の放射状細孔６９１０を含むことができる。

図７０に進むと、例示的な移植材料６９００が断面図に示されている。示されたように、内部の第１の構成部分６９０２は凸面外部表面６９０５を含むことができる。外殻構成部分６９０４は凸面耐荷重壁６９０７を含むことができる。耐荷重壁６９０７は、例えば０．００５〜０．０１５インチの範囲にあり（移植材料の断面厚さに比較して）比較的薄くすることができる。耐荷重壁６９０７の外部は例示的な移植材料６９００の耐荷重表面６９０９を提供する。本明細書において既に説明したように、耐荷重表面は、修理するために移植材料６９００が使用されている関節部表面の輪郭に基づく輪郭を有することができる。耐荷重壁６９０７は耐荷重表面６９０９が印加された荷重下で少なくとも部分的に弾性的に屈曲することを可能にすることができる。

内部構成部分６９０２を収容するためのポケット６９１５は耐荷重壁６９０７及び周辺リム６９０８の内径６９１４により規定することができる。内部構成部分６９０２の外径６９１２及び外殻構成部分の周辺リム６９０８の内径６９１４は押圧嵌合又は絞り嵌めを形成するためにサイズ調整することができる。外殻構成部分６９０４内での内部構成部分６９０２の着座は個々の構成部分６９０２、６９０４上の位置出し構造体により制御することができる。例示的な位置出し構造体はそれぞれ内部構成部分６９０２及び外殻構成部分６９０４上に固い停止具６９１６及び６９１８を含むことができる。個々の固い停止具６９１６及び６９１８は外殻構成部分６９０４内での内部構成部分６９０２の着座深さの精密な制御を可能にすることができる。更に、ポケットの内部辺縁部は、外殻構成部分６９０４内への内部構成部分６９０２の押圧嵌合組立て、又は、耐荷重壁６９０７の屈曲のいずれかから発生することがあるものなどのいかなる局所的な応力も防止するための放射状移行部分６９２０を含むことができる。

次に図７１に進むと、組み立てられた状態での例示的な移植材料６９００の断面図が示されている。内部構成部分６９０２及び外殻構成部分６９０４はインターフェイス６９２２の少なくとも一部の周囲に一体に連結することができる。例示的な連結方法は溶接、押圧嵌合、接着による固着、及び／又は、当分野に知られている他の連結方法などを含むことができる。

示されたように、組み立てられると、第１の内部構成部分６９０２及び第２の外殻構成部分６９０４は、内部構成部分６９０２と外殻構成部分６９０４の隣接する面の間に隙間６９２４ができるように、間隔を空けられて離される。空間６９２４は、外殻構成部分６９０４の比較的薄い耐荷重壁６９０７と共に、移植材料の耐荷重表面６９０９が、相互作用する関節部表面からのような荷重下での少なくとも部分的な屈曲を許容することを可能にする。屈曲の最大の程度は第１の構成部分６９０２と第２の構成部分６９０４の間の空間６９２４により制御することができる。

弾性的に屈曲可能な耐荷重壁６９０７の厚さは屈曲に対する様々なレベルの抵抗を達成するために変更することができる。同様に、耐荷重壁６９０７の材料作成の弾性率は屈曲に対する様々なレベルの抵抗を達成するために変化させることができる。更に、第１の構成部分６９０２と第２の構成部分６９０４の間の空間６９２４は空気、流体、ポリマーなどの材料を充填することができる。空間６９２４に配置されるいずれの材料のタイプ及び特性も、耐荷重壁６９０７の屈曲特性を調整するために修正することができる。

この弾性的屈曲構造体は、ある程度の衝撃吸収、並びに／又は、対応する関節部表面との円滑な相互作用における支援、及び／又は、耐荷重表面上の局所的荷重の分配における支援を提供することができる。弾性的屈曲は、例えば代替された関節部表面に対する知られている力プロファイルに基づくことができる。この点に関して、図７３は人間の大腿骨頭７０００の硬さプロファイルを示す。ｘ軸は、ｙ軸上に表された大腿骨頭上での荷重（Ｎ）の関数としての大腿骨の屈曲（ｍｍ）を表す。このグラフの原点は（図示しない）右上にあり、荷重は上から下に増加し、且つ、屈曲は右から左に増加する。曲線７００２は人間の大腿骨頭からの実際のデータ点を表す。右側の曲線７００２の全般に線形の部分を取ると、示されたような直線近似曲線７００４を生成するために、よく知られている線形回帰技術を適用することができる。線形化された部分の傾きは約３００Ｎ／ｍｍであり、この傾きは約０Ｎ〜約２００Ｎまでの荷重状態下での大腿骨頭に対する硬さプロファイルを表す。

図７４は本実施形態による１つの例示的な移植材料の硬さプロファイル７１００を示す。この実施例において、耐荷重壁６９０７の厚さは約０．００４〜０．００５インチである。このグラフは２つの全般に線形な部分７１０２及び７１０４に分解される。第１の部分７１０２は壁６９０７の弾性的屈曲を表し、第２の部分７１０４は、壁が内部部材６９０２（すなわち、固い移植材料を表す）の外部表面６９０５に対して押圧されたような壁６９０７の完全な屈曲を表す。第１の部分７１０２の硬さプロファイルは約２００Ｎ／ｍｍであり、このプロファイルは図７３を参照して上記に説明した人間の大腿骨頭の硬さプロファイルより僅かに小さい。同様に、図７５は本発明による別の例示的な移植材料の硬さプロファイル７２００を示す。この実施例において、耐荷重壁６９０７の厚さは約０．００６〜０．００７５インチである。このグラフは２つの全般に線形の部分７２０２及び７２０４に分解される。第１の部分７２０２は壁６９０７の弾性的な屈曲を再び表し、第２の部分７１０４は、壁が内部部材６９０２（すなわち、固い移植材料を表す）の外部表面６９０５に対して押圧されたような壁６９０７の完全な屈曲を表す。第１の部分７２０２の硬さプロファイルは約３７５Ｎ／ｍｍであり、このプロファイルは図７３を参照して上記に説明した人間の大腿骨頭の硬さプロファイルより僅かに大きい。

したがって、当業者は、耐荷重壁の厚さが人間の解剖学的形状の固さプロファイルにより緊密に適合するように調整できることを理解されよう。移植材料の硬さプロファイルを更に制御するために、上記に言及されたように、シリコンゲル又は他の適した流体材料を隙間６９２４内に設置することができる。

一片並びに二片以上の組立体を含めて、屈曲機能を提供できる数多くの代案移植材料構成がある可能性のあることを理解されたい。本発明のこの態様によれば、このような代案は耐荷重表面を有する屈曲可能な耐荷重壁を一般に含むことができる。

例示的な移植材料６９００は本発明の前述した実施形態に関して検討されたような方法で移植部位に外科的に送達することができる。同様に、図７２に示すように、例示的な移植材料の先細り支柱６９０５は、先細り支柱６９０５を収容するように構成されたメス型先細り取付け具６９２７を含む固定ネジ６９２５を使用するなどで、移植材料が本発明の既に検討した実施形態による方法で移植部位に固定されることを可能にすることができる。

この実施形態に伴って使用されたような用語「弾性的に変形可能な」は、移植材料のゴム弾性特性を一般的に規定するために広義に解釈されたい。用語「屈曲」とは、荷重がかけられた時に耐荷重表面の形状が「凹まされる」又は曲げられること、及び、荷重が取り除かれた時に弾性的に変形可能である耐荷重表面の材料が実質的に本来の形状に戻ることを意味する。

当業者は、本発明が、特許請求の範囲に規定されているような本発明の範囲内であるとみなされる他の修正及び／又は変更を受け得ることを理解されよう。

本発明の一の実施形態により外科的に移植された例示的な組み立てられた固定デバイス及び関節表面補修システムの移植材料を内部に有する膝の部分側面図である。 本発明の一の実施形態における例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部の分解側面図である。 本発明の一の実施形態における例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部の分解斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な組み立てられた固定ネジ及び六角形延長部の分解側面図である。 本発明の一の実施形態における別の例示的な固定ネジ及び移植材料の分解斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な移植材料の上部表面の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な移植材料の側面図である。 本発明の一の実施形態における例示的な移植材料の下部表面の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な組み立てられた固定デバイス及び移植材料の側面図である。 本発明の一の実施形態における組み立てられた固定デバイス及び移植材料の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な移植材料の上部表面の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な移植材料の斜視図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、欠損の中心部分に掘削された例示的なガイドピン、及び、これに隣接して配置された関節鏡を示す損傷を受けた関節部軟骨を有する膝の断面図である。 本発明の一の実施形態における例示的固定ネジを収容するために案内孔を掘削するための例示的ドリルデバイスの遠位先端の側面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、ガイドピン上に配列された例示的なソケット型ドライバにより欠損内に送り込まれている例示的な固定ネジを示す損傷を受けた関節部軟骨を有する膝の断面図である 本発明の一の実施形態による外科的手順において、六角形近位延長部を断面図で示す、図７ａの例示的固定ネジ、ソケット型ドライバ、及び、ガイドピンの側面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、例示的なソケット型ドライバ及びガイドピンの除去の後に欠損に移植された例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部を示す損傷を受けた関節部軟骨を有する膝の斜視図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、例示的なソケット型ドライバ及びガイドピンの除去の後に欠損に移植された図８ａの例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部の矢状図である。 本発明の一の実施形態における例示的な固定ネジ、近位延長部、及び、覆いの斜視図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、交換された例示的なガイドピン及びその上に配列された例示的な測定具を使用して欠損内に移植された例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部の断面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、交換された例示的なガイドピン及びその上に配列された例示的測定具を使用して欠損内に移植された図９ａの例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部の側面部分断面図である。 本発明の一の実施形態における覆いが除去された例示的な固定ネジ及び近位延長部の斜視図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、例示的なピン及びそれを通された縫合繊維を使用して六角形近位延長部の除去の後に欠損内に移植された例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部の断面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、例示的なピン及びそれを通された縫合繊維を使用して欠損内に移植された図１０ａの例示的な固定ネジ及び六角形近位延長部の側面部分断面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、移植材料が縫合繊維上に張られている移植された固定ネジを示す例示的なピン及びそれを通された縫合繊維を使用して欠損内に移植された例示的な固定ネジの断面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、軟骨間切れ込みに定置された移植材料を示す欠損内に移植された図９ａの例示的な固定ネジの部分断面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、移植材料の設置及び縫合繊維の除去の後に移植材料が衝撃器及びハンマーを使用して所定の位置に送り込まれている欠損内に移植された例示的な固定ネジの断面図である。 本発明の一の実施形態による外科的手順において、衝撃器及びハンマーの除去の後にセメントが移植材料と骨の間に注入されている、移植材料の設置の後の欠損内に移植された例示的な固定ネジの側面断面図である。 本発明の一の実施形態における移植材料の関節部表面又は下部表面の構造に対して患者固有の三次元表面を規定するために使用される２つの基準曲線の概略図である。 本発明の一の実施形態における例示的な六角形近位延長部の上面図である。 本発明の一の実施形態における例示的な移植材料の骨接触表面又は上部表面の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なコンパス機器の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なコンパス機器及びこれに装着されている切断刃の遠位オフセットアームの斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な係留要素上の例示的な移植材料を示す例示的なドライバの斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な係留要素上に引っ張られた例示的な移植材料を示す例示的なドライバの斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なガイドピン上に装着された例示的なコンパス機器及び切断刃の斜視図である。 本発明の一の実施形態における別の例示的な切断刃の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な測定プローブの斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なコンパス機器の遠位オフセットアームに装着された例示的な多面刃の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な部位準備切断デバイスの斜視図である。 本発明の一の実施形態における図１８ａの例示的な部位準備切断デバイスの断面図である。 本発明の一の実施形態における別の例示的な部位準備切断デバイスの斜視図である。 本発明の一の実施形態における別の例示的な部位準備切断デバイスの側面図である。 本発明の一の実施形態における別の例示的な部位準備切断デバイスの斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な移植材料の上部表面の断面図である。 本発明の一の実施形態における図１９ａの例示的な移植材料の一部の側面図である。 本発明の一の実施形態における図１９ａの例示的な移植材料の上部表面の斜視図である。 本発明の一の実施形態における先細りロックリング、ワッシャ、及び、縫合糸を備えた別の例示的な移植材料の分解斜視図である。 本発明の一の実施形態における先細りロックリング内に着座された図１９ｄの例示的な移植材料の上面斜視図である。 本発明の一の実施形態における欠損部位の近くの切開部内に配置され、ワッシャ及び縫合糸を使用して先細りロックリング内に着座された図１９ｄの例示的な移植材料の底部斜視図である。 本発明の一の実施形態における欠損部位に移植材料を着座させる工程中に時間の第１の点で着座具の遠位端部における開口部を介して縫合糸が通されている、ワッシャ及び縫合糸を使用して先細りロックリング内に着座された図１９ｄの例示的な移植材料の斜視図である。 本発明の一の実施形態における欠損部位に移植材料を着座させる工程中に時間の第２の点で着座具の遠位端部における開口部を介して縫合糸が通されている、ワッシャ及び縫合糸を使用して先細りロックリング内に着座された図１９ｄの例示的な移植材料の別の斜視図である。 本発明の一の実施形態における欠損部位に移植材料を着座させる工程中に時間の第３の点で着座具の遠位端部が移植材料上に配置されている先細りロックリング内に着座された図１９ｄの例示的な移植材料の別の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な測定デバイスの例示的な内部記録要素の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な測定デバイスの例示的な外部マーキング要素の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な内部記録要素及び例示的な外部マーキング要素を示す例示的な測定デバイスの断面斜視図である。 本発明の一の実施形態における別の例示的な測定デバイスの分解斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なスクロール位置合わせ機能を示す図２０ｄの例示的な測定デバイスの斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な測定デバイスの先端に関した取っ手の翻訳的動きを示す図２０ｄの同デバイスの側面図である。 本発明の一の実施形態における例示的な測定デバイスの先端に関した取っ手の翻訳的動きを示す図２０ｄの同デバイスの側面図である。 本発明の一の実施形態における図２０ｄの例示的な測定デバイスの遠位端部の斜視図である。 本発明の一の実施形態におけるネジの噛み合い機能に噛み合う内部要素上に配置された外部要素を備えた図２０ｄの例示的な測定デバイスの遠位端部の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な単体式移植材料の斜視図である。 本発明の一の実施形態における図２１の例示的な単体式移植材料を収容するための鍵型開口部を備えた欠損部位の斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な複合移植材料の斜視図である。 本発明の一の実施形態における別の例示的な複合移植材料の斜視図。 本発明の一の実施形態における最小の移植材料厚さを確立するためのアルゴリズムにおける使用のための前記移植材料の幾何学的形状を示す例示的な移植材料の斜視図である。 本発明の一の実施形態における最小の移植材料厚さを確立するためのアルゴリズムにおける使用のための前記移植材料の幾何学的形状を示す例示的な移植材料の斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における例示的なドリル案内デバイスの斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における別の例示的なドリル案内デバイスの斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の前方／後方平面の上部断面図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の内側／外側平面の側面断面図である。 ドリルガイドが関節部表面の損傷部位に搬送される際の本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における例示的なドリルガイドの使用の斜視図である。 ドリルガイドが所定の位置に着座され、且つ、ガイドピンがドリルガイドを介して送り込まれる際の本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における例示的なドリルガイドの使用の斜視図である。 ネジのためのパイロット孔を作成するために骨用ドリルがガイドピンを通過する際の本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の斜視図である。 ネジがネジ内に定置されたキャップを使用してパイロット孔内に送り込まれる際の本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の断面図である。 キャップが除去され、ネジ内にロッドが挿入され、ガイドがロッドを越えて定置し直され、且つ、関節部表面と接触して自身の所定の位置に戻される際の本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の断面図である。 移植材料の幾何学的形状に対して必要な深さ測定値を取るためにガイドが使用される際の本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の側面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における例示的な移植材料の下部表面の上面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における例示的な移植材料の側面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における別の例示的な移植材料の側面斜視図である。 移植材料を収容するための準備において移植部位が切断／孔広げ具を使用して移植部位が広げられている際の本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における代案となる例示的な切断／孔広げ具の上面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における移植材料の送達に先立つネジのメス型先細りを清掃するための例示的な清掃具の側面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における移植材料を保持し、且つ、送達するための例示的な吸引具の側面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における移植材料を所定の位置に保持する例示的な吸引具の側面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における所定の位置にある移植材料を使用して移植材料を所定の位置に保持する例示的な吸引具の側面断面図である。 移植材料が自身の最終的な位置に送り込まれた本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における関節部表面の上面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における例示的な除去／修正具の側面斜視図である。 本発明の例示的な汎用骨移植材料実施形態における移植材料が所定の位置にある例示的な除去／修正具の側面斜視図である。 本発明の例示的な実施形態におけるネジの例示的な代案として鍵型の実施形態及びこれに噛み合うように構成された例示的な代案として鍵型の移植材料を示す図である。 本発明の例示的な実施形態におけるネジの例示的な代案として鍵型の実施形態の側面断面図である。 本発明の例示的な実施形態における損傷部位の関節部表面及び関節部表面に垂直な軸を展開するための例示的な二軸測定具の側面斜視図である。 本発明の一の実施形態における損傷部位の関節部表面及び関節部表面に垂直な軸を展開するための例示的な二軸測定具の別の側面斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的な二軸測定具の側面分解図である。 本発明の一の実施形態における第１の位置における例示的な二軸測定具の遠位端部の上面斜視図である。 本発明の一の実施形態における第２の位置における例示的な二軸測定具の遠位端部の上面斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムを示す図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける例示的な手持ち部分の分解斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける例示的な手持ち部分における読み取るための例示的な線形ヘッドを通過している例示的な印刷線形指標帯状片の上面斜視切開図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける例示的な手持ち部分における読み取るための例示的な回転式ヘッドを通過している例示的な印刷回転式指標帯状片の上面斜視切開図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける例示的な手持ち部分における例示的な線形指標帯状片を示す図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける例示的な手持ち部分における例示的な回転式指標帯状片を示す図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおけるプローブ組立体が除去された例示的な手持ち部分の側面斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおけるプローブ組立体を含む例示的な手持ち部分の側面斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける組み立てられた例示的な手持ち部分の上面斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける組み立てられた例示的な手持ち部分の側面斜視図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける組み立てられた例示的な手持ち部分の上面断面図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける組み立てられた例示的な手持ち部分の側面断面図である。 本発明の一の実施形態における例示的なデジタル測定システムにおける例示的な基礎ユニットの側面切開斜視図である。 突出部を有する実質的に丸い移植材料の代案例示的実施形態の上面斜視図である。 図６２Ａの線ＢからＢに沿って取られた図６２Ａの断面図である。 図６２Ａの移植材料の側面斜視図である。 突起を有する本発明による移植材料の別の実施形態の側面斜視図である。 図６３Ａの線ＢからＢに沿って取られた図６３Ａの移植材料の断面図である。 移植材料に近接した関節部表面の切除されていない部分が移植材料の外周辺縁部を覆って成長することを可能にするための空洞を有する移植材料の代案実施形態を示す図である。 図６４Ａの線ＢからＢに沿って取られた図６４Ａの移植材料の断面図である。 本発明による細長い移植材料の別の代案実施形態を示す図である。 図６５Ａの移植部位及び移植材料を受け入れるために移植部位を準備するための孔広げ具の斜視図である。 図６５Ｂの移植部位の底部表面の断面図である。 図６５Ｂの移植部位に着座又は定置されている図６５Ａの移植材料の斜視図である。 移植材料が着座されると切除されていない関節部表面の近位部分を覆うための突出部を有する代案となる細長い移植材料実施形態の上面斜視図である。 適合する移植部位内に着座又は定置されている図６６Ａの移植材料の上面斜視図である。 欠損の境界を切断せずに現存する欠損内に着座されている移植材料の斜視図である。 移植材料の近位表面を覆う関節部軟骨の再造形を促進するための溝を有する移植材料の上面斜視図である。 図６８Ａの移植材料の断面図である。 移植材料の近位表面を覆う関節部軟骨の再造形を同じく促進するための特定の辺縁部幾何学的形状を示す図６８Ａの移植材料の外周辺縁部の一部の斜視図である。 移植材料の近位表面の一部を覆う関節部軟骨の再造形を示す関節部表面に着座された図６８Ａの移植材料の上部斜視図である。 たわみ機能を有する二片移植材料の上面斜視図である。 図６９に示された二片移植材料の断面図である。 たわみ機能を有する組み立てられた二片移植材料の断面図である。 たわみ機能及び装着デバイスを有する移植材料の斜視図である。 ヒトの大腿骨頭の硬さのプロファイルのグラフである。 本発明による１つの例示的な移植材料の硬さのプロファイルのグラフである。 本発明による別の例示的な移植材料の硬さのプロファイルのグラフである。

符号の説明

１、４１０ 欠損
２ ソケット型ドライバ
５ 固定ピン
１０、１０´、７２０、７２０´ 固定ネジ
１１ 先細り遠位先端
１２ ネジ山
１３ 細孔
１４ 円筒形近位延長部
１５ 六角形ドライバ
１６、３２ 導通孔
１７ 近位端部
２０、７１４ 案内ピン
２０Ａ 参照軸
２５ 関節鏡
３０ 六角形カバー
３１ 丸みの付いた近位端部
４０、４０´、４０´´、４００、５００、６００、７３６、７３７、７４２、７４２´、６２００、６３００、６４００、６５００、６６００、６７００、６８００ 移植材料
４１ 底部耐荷重表面
４２ 頂部表面
４３ 機械切断部
４２ 骨接触表面
４４ 精密先細り傾斜部
４５、９２、１９５、３４５、６２０４、６６０５、６６０６ 突出部
４６、４１２ 案内開口部
４７ 先導ピン
５０ 膝
５５ 内側大腿骨軟骨表面
６０、６１ 半径
７０ 測定具
７１ 外部要素
７２ インジケータ
７５、７３０ 支柱
７７ 軟骨間切れ込み
８０ 原点
８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ 点
８５ 縫合繊維
８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、及び、８５ｄ 値
８６、８７ 基準曲線
９０ 円
９１ 送り込みロッド
９５ 角度上の寸法
１００ 軟骨下骨
１０７、１０８ 切断表面
１１０、３１６、７０６ 取っ手
１１１、３５３ カニューレ入りシャフト
１１２ カニューレ入り遠位オフセットアーム
１１３ 機器カニューレ挿入
１１４ 細孔付き表面
１１５、１１６、１１８ 細孔
１１９ 目盛り
１２０ コンパス機器
１２１ 切断刃
１２２、１２３ 測定プローブ
１２４ 掘削刃
１３０ ドライバ
１３１ 台座
１３５ 連結要素
１４５ 担体
２００ 切除部
２１０´ 測定具
２１７ 筐体
２１８ 記録要素
２１９、２２６ 上部部分
２２０、２２７ 下部部分
２２１、４１１ 鍵型表面
２２２ フランジ
２２４ マーキング構造
２２８ 指標付けインジケータ
２２９、２３０、２３２、３６６ 窓又は開口部
２５０ 骨切断引っかき機器
３０１ 栓状体
３０２ 固定要素
３０３ 凹み
３０４、３０５ オス型噛み合い構成部分
３０６ ドリル
３０７ 軸部分
３０８ ドリル刃部分
３０９ 先端部
３１０ 近位部分
３１１ 内側部分
３１２ 遠位部分
３１３、３６３ 縫合糸
３１５ 鍵
３１７ スクロール
３１８ 触覚フィードバック部分
３２０、３６０ リング
３２１ ボタン
３２２ 回転部分
３２３ 回転ロック
３２４ 張り出し部分
３２５ 切欠け部
３２６ マーキング点
３３０、８０６ 内部シャフト
３３３、８０５ 外部シャフト
３５０、３５１ 刃
３５２ 骨切断機器
３５４ オフセットアーム
３５５ カニューレ入れ
３４６ 接続表面
３６１ ワッシャ
３６２ 先細りロック部分
３６５ 刻み目
３７２ フラップ
４０２ 羽枝
５０１、６０１ 頂部部分
５０２、６０２ 底部部分
５０３、６０３ 底部表面
５０４、６０４ 頂部表面
６０５ 唇部
７００、７００´ ドリル案内デバイス
７０２ 接触表面
７０４ 中央管腔
７０８ 遠位端部
７１２ 外傷部位
７１９ オス構成部分
７１８ メス先細り体
７２２ キャップ
７４３ 切出し領域
７４０ 孔広げ具
７６０ 吸引具
７６１ 吸引先端
７７０ 清掃具
８００ 二軸測定具
８０１ 外部構成部分
８０２ 内部構成部分
８０３、８０４ アーム
８０８ 接触部分
８１０ デジタルシステム
８１１ 基礎ユニット
８１２ 手持ち部分
８１３ ケーブル
８１４ 開封帯
８１６ 回転式読取り器
８１７ 回転式指標帯状片
８１８ プローブ組立体
８１９ 接触先端
８２２ 本体
８２３ ナット
８１１ 基礎ユニット
８５０ 電源
８５１ 紙ロール
８５２ 感熱プリンタ
８５３ フィードループ合釘
８５４ ボタン
８５５ 表示装置
６２２０ 放射状リング
６２２３ 外部側面
６２２４ 放射状細孔

Claims (21)

1. 耐荷重壁及び突出周辺リムを有する第１の構成部分であって、前記壁及び前記リムによりポケットが規定されている第１の構成部分と、
   前記ポケット内に収容されるように構成された第２の構成部分であって、該第２の構成部分の少なくとも一部が前記耐荷重壁から間隔を空けられている第２の構成部分と、
   を含んでなることを特徴とする移植材料。
2. 前記第２の構成部分は装着構造を有する遠位骨対面表面を更に含んでなることを特徴とする請求項１に記載の移植材料。
3. 前記周辺リムは、前記リムの遠位円周の周囲に間隔を空けて設けられた複数の放射状の細孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の移植材料。
4. 前記耐荷重壁と前記周辺リムとの間の移行部分は局所的応力を防止するために放射状となっていることを特徴とする請求項１に記載の移植材料。
5. 前記耐荷重壁は弾性的に変形可能であることを特徴とする請求項１に記載の移植材料。
6. 前記耐荷重壁は弾性的に変形可能であり、且つ、前記第２の構成部分の前記部分は、所定の位置において信頼可能に変形可能な前記耐荷重壁の屈曲を防止するために該耐荷重壁から間隔を空けられていることを特徴とする請求項１に記載の移植材料。
7. 弾性的に変形可能な耐荷重壁を含む外殻構成部分であって、前記耐荷重壁は前記関節部表面の切除された部分の本来の表面輪郭に基づく輪郭を有する外部表面を含む外殻構成部分と、
   前記関節部表面の切除された部分により作成された移植部位と噛み合うように構成された骨対面表面を含む内部構成部分と、を含んでなり、
   前記内部構成部分は、該内部構成部分が前記外殻構成部分の前記耐荷重壁から間隔を空けられて離れているように、前記外殻構成部分のポケット内に配置されていることを特徴とする関節部表面の一部内への設置のための移植材料。
8. 関節部表面の一部を切除することにより作成された移植部位と噛み合うための骨対面部分と、
   変形可能な耐荷重近位表面部分と、
   を含んでなることを特徴とする移植材料。
9. 前記近位表面は切除された前記関節部表面の本来の表面に基づく輪郭を有することを特徴とする請求項８に記載の移植材料。
10. 前記耐荷重近位表面は耐荷重壁の近位表面であり、該耐荷重壁は該耐荷重壁の中央部分の周囲で全般に支持されていないことを特徴とする請求項８に記載の移植材料。
11. 前記耐荷重壁が該耐荷重壁の外周の周囲でのみ支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の移植材料。
12. 弾性的に変形可能な耐荷重壁を有する第１の構成部分と、
    前記第１の構成部分から少なくとも部分的に間隔を空けられて離れている第２の構成部分と、
    を含んでなることを特徴とする移植材料。
13. 前記第２の構成部分が装着構造を含む遠位骨対面表面を更に含んでなることを特徴とする請求項１２に記載の移植材料。
14. 弾性的に変形可能な前記耐荷重壁が、関節部表面の切除された部分の本来の表面輪郭に基づく輪郭を有する近位表面を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の移植材料。
15. 前記第１の構成部分は空洞を規定する遠位に延長している壁を含み、且つ、前記第２の構成部分は該空洞に少なくとも部分的に収容されるようにサイズ調整されていることを特徴とする請求項１２に記載の移植材料。
16. 関節部表面の一部を切除することにより作成された移植部位と噛み合うための骨対面遠位部分と、
    弾性的に変形可能な近位耐荷重壁と、
    を含んでなることを特徴とする移植材料。
17. 前記耐荷重壁が前記関節部表面の本来の輪郭に基づく輪郭を有することを特徴とする請求項１６に記載の移植材料。
18. 前記第１及び第２の構成部分は一体に噛み合うように構成されており、且つ、前記第２の構成部分は、該第２の構成部分に関して前記第１の構成部分を位置決めするために寸法調整された停止構造を含んでなることを特徴とする請求項１２に記載の移植材料。
19. 前記第１及び第２の構成部分の間の間隔が、圧縮可能な流体材料で充填されていることを特徴とする請求項１２に記載の移植材料。
20. 前記第１及び第２の構成部分の間の前記間隔が、ポリマー材料で充填されていることを特徴とする請求項１９に記載の移植材料。
21. 弾性的に変形可能な耐荷重壁は、該耐荷重壁の硬さが人間の大腿骨頭の硬さを近似しているように寸法調整された厚さを有することを特徴とする請求項１２に記載の移植材料。
    
    

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