JP2014501543A - インプラント - Google Patents

Abstract

インプラントは変形可能な気密な袋（１）を含む。袋は閉塞可能な開口部（２）と流体連通している第一のチャンバ（４）を含み、開口部は、チャンバを充填する充填材（１２）により充填または耕作可能である。充填材の周囲の気体または液体の一方または両方が開口部を介して第一のチャンバから除去される際に、第一のチャンバの壁が形成されかつ充填材を保持するように、インプラントは構成される。これにより、インプラントは比較的柔軟な挿入状態から、インプラントが骨の標的部分で固定可能な比較的硬い固定状態へと移行する。

Description

本願は、アンドレアス・アッペンツェル、フィリップ・ゲデット、アンドレ・ウェーバーおよびクリスチャン・ガーバーがインプラントに対する、２０１０年１０月１８日出願の米国仮出願番号６１／３９４，１０７に対して優先権を主張する。この出願の全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、一般にインプラントに関する。より詳細には、本発明は、もとの位置で排出し、補強することができる柔軟なインプラントに関する。本発明の実施形態は、骨を固定するための方法と、骨や長骨の髄管等の支持および／または骨の空洞を充填するためのインプラントの使用とに関する。

骨折は、骨プレート、髄内釘や他の骨固定要素などの固定装置により治療されることが多い。

しかし、これらのデバイスを使用した固定は、多くの場合、侵襲的な外科的処置を必要とする。

本発明は、排出することができ、真空の損失によるインプラントの失敗に対する可能な限りの最高の安全性を提供することができるインプラントに関する。

さらに本発明は、充填材を充填してインプラントを補強する閉塞した開口部を介して充填材の周囲の気体や流体を排出する、変形可能な、気密な袋を備えた排出可能なインプラントに関する。また、袋は単一のチャンバまたは開口部を介して排出可能な相互接続された複数のチャンバを備え。チャンバは袋の製造時またはその後に、充填材を充填することができる。

インプラントの例示的な一実施形態では袋は硬い材料を含む。袋は、ＰＥＴまたはＰＬＬＡなどの任意の適切なポリマーを含むことができる。

別の実施形態では、袋を補強することができる。補強は、金属ワイヤーなどの補強梁により提供することができる。梁は、袋の長さ方向に延在するか、袋の周りに螺旋状に延在してもよい。代替として、あるいは上記に加えて、袋がファイバで補強されてもよい。ファイバは、排出過程で、この材料を補強するために袋の材料に組み込まれているメッシュやグリッドで配置することができる。亀裂や破れ等のように、外界の影響の結果として、またはインプラントまたは角のある充填材を挿入する間に生じる損傷が最小限となる方法で袋材が保護されるためにファイバは有用である。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、開口部は、弁、好ましくは止弁を備える。

インプラントの別の実施形態では、開口部は、開口部が気密であるように融合することができる。さらに別の実施形態では、開口部は結ばれた襟のようなチューブとして構成される。

インプラントのさらなる例示的な実施形態では、チャンバは、バルブ、好ましくは方向制御弁または逆止弁によって相互接続されている。これにより、開口時両方向へ流れることを可能とし、閉口時隣接するチャンバへの流れを完全に塞ぐ。逆止弁は一方向のみの流れを可能にし、方向への流れがないときは隣接するチャンバへの流れを完全に塞ぐ。あるいは、チャンバ間の内部接続が融合かあるいは結ばれることによって流れを妨げる。

この構成によって得られるいくつかの利点は袋の損傷を通じたインプラントの障害に対する安全性が改善していることである。個々のチャンバのいずれかが損傷し、インプラントの排出後に漏れが始まっている場合は、残りのチャンバまたはチャンバには気体が詰まっているので、全体としてインプラントは十分な剛性を維持している。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、袋は充填材を使って充填された袋を介して、第二のバルブ、好ましくは第二の止弁を備えている。第二のバルブは、好ましくは、第一のバルブと反対側の袋の側面に配置されることにより、充填材が第二のバルブを介してチャンバに導入されたときに逆止弁が開放する。仮にチャンバが止弁や方向制御弁によって相互接続されている場合は、方向制御弁が制御部材によって開いたり閉じたりできるので両方向の流れを介して可能となり、第二バルブは必要なくなる。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、個々のチャンバは連続して配置されているので、長手方向のインプラントが構成されている。

インプラントの別の例示的な実施形態では、互いに並行に延在する複数のチェーン、複数のチャンバを含むチェーンの各々である。

インプラントの別の例示的な実施形態では、袋はチャンバの間にエンベロープと隔壁を備える。チャンバ内の真空圧力は隔壁の剛性を高めているときから袋の排出が完了したときに、インプラントのこの構成は、互いに関係する個々のチャンバを修正している。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、袋は、チャンバに隣接する対の間に柔軟な管状の接続要素として構成されたエンベロープを含み、柔軟な管状の接続要素は充填材で満たされていないことを特徴とする。この形成に伴い、排出が完了した後、個々のチャンバは取り外し可能で互いに対しているままであるため、チェーン状のインプラントは骨空洞内に導入される。例えば、椎体にある空洞のような椎間、充填しかつ増大した空間等がある。

インプラントのさらなる例示的な実施形態では、個々のチャンバがインプラントの長さに沿ったシリーズと同じように並行に互いに対して配置されている。このように、インプラントは、例えば、他のチャンバ内の真空を乱すことなく、チャンバの一部を通って延在する通路を介して固定ネジが挿入される髄内の釘のように、構成することができる。

インプラントのさらなる例示的な実施形態では、充填材は個々の粒子を含む。

インプラントのさらに別の実施形態では、個々の粒子は丸くなく、好ましくは角を有する表面を含む。粒子は、明確または規則的な形状を有するか、あるいは、不規則な形状を有し得る。粒子が明確または規則的な形状を有する場合には、各々の粒子は、同じ形状および／または大きさを持っている可能性がある。この構成では、排出の間に充填材が除去されることを防ぐために、真空の影響下で、個々の粒子の相互ブロッキングを強化する。

インプラントの別の例示的な実施形態では、個々の粒子が焼結熱可塑性で形成されている。

インプラントの別の例示的な実施形態では、閉塞した開口部は排出中の充填材の除去を防止するためのフィルタを備える。

インプラントの別の例示的な実施形態では、個々の粒子が７００ミクロン未満の平均直径を有する。

インプラントの再度別の例示的な実施形態では、個々の粒子は、７００ミクロンよりも大きい平均直径を有する。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、個々の粒子は染料、顔料または発色団を含んでいる。

インプラントの別の実施形態においては、充填材は、１つ以上の糸またはファイバを含む。１つ以上の糸またはファイバが水で満たされたシリンジを用いてチャンバ内に導入することができる。

インプラントのさらなる例示的な実施形態では、袋は、周囲の骨材中にインプラントを固着強化するため、骨または組織表面に接触するために、その外表面から延在する複数の突起を含むエンベロープを備える。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、袋から充填材の周囲の気体または流体が排出される。

インプラントの別の例示的な実施形態では、袋は再吸収可能材料を含む。

インプラントの再度別の例示的な実施形態では、充填材は、再吸収可能材料を含む。したがって、袋が破損するかまたは袋が再吸収された場合、吸収性粒子が流出しても患者への危険はない。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、２つ以上のチャンバは充填材を含むもっとも深い部分のチャンバと同心である。

インプラントのさらに別の例示的な実施形態では、袋はエンベロープと袋を通って横方向に延在する１つ以上の通路を含む。チャンバは通路に対して気密である。各通路は、袋のエンベロープの中に第一および第二の開口部を含むため、通路はその中に固定用のネジなどの固定要素を挿入するのに適している。袋は、チャンバを損傷することなく、それを通して固定要素を挿入するのに適した１つ以上の貫通孔を持つことがある。

インプラントの再度別の例示的な実施形態では、通路は、第１および第２の開口部にあるエンベロープに接続されたチューブとして構成されている。チューブは可撓性を有しうる。

さらなる例示的な実施形態では、インプラントはさらに、インプラントを貫通する１つ以上の固定ネジを備えている。

さらなる例示的な実施形態では、インプラントは、所定の挿入構成を有する。好ましくは、袋の外壁は、所定の挿入構成を画定する。好適には、外壁は、第一のチャンバおよび／または複数のチャンバの壁である。所定の挿入構成は、インプラントが挿入されることになっている標的の骨の空洞の大きさおよび形状に対応することがある。この形状は、インプラントの使用者にとって、標的の骨の空洞にインプラントを挿入することを容易にすることがある。例えば、インプラントまたは外側の袋の壁は、長骨のような骨の髄内管への挿入を補助するために長い円筒形状を有していることがある。

また、本発明は、長骨の髄腔を支持および／または充填するために使用することがあるインプラントに関する。

本発明はさらに、骨を固定する方法に関し、チャンバ内に充填材を含めたインプラントを、長骨の髄腔に挿入する工程と、前記充填材を覆う気体または流体を含む前記チャンバを取り出す工程と、を含み、前記チャンバが取り出された後に前記インプラントがしっかりと固定される。

例示的な実施形態では、本方法はさらに、チャンバからの排出後であり、かつ開口部が止弁のような、バルブを閉じるバルブを構成しているときに、開口部の閉塞する工程を含む。あるいは、開口部が融合または結ばれることにより、閉塞され得る。開口部が、逆止弁のようなもので構成されている場合は、開口部が自動的に閉塞する技術は当業者によって理解されるであろう。

さらに例示的な実施形態では、本方法は、チャンバ間の１以上の内部接続を閉塞する追加的工程と、チャンバ間の１以上の内部接続が１以上の方向制御弁または１以上の止弁として構成されているときに、１以上の弁を閉じる追加的工程を含む。あるいは、１以上の相互接続は、融合または結ぶ方法によって塞ぐことがある。

別の実施形態では、本方法は、チャンバを排出する間に除去をもされることから充填材を防止するために、エネルギーを供給して充填材を焼結する追加の工程を含む。

本発明のいくつかの実施形態を、例示として、添付の図面を参照しながら以下に説明する、

本発明によるインプラントの実施形態の概略側面図を示す。 本発明によるインプラントの別の実施形態の概略側面図を示す。 本発明によるインプラントの再度別の実施形態の概略側面図を示す。 本発明による、インプラントのさらに別の実施形態の概略上面図を示す。 本発明による、インプラントのさらに別の実施形態の概略斜視図である。 本発明による、インプラントの別の実施形態の概略側面図を示す。 本発明による、インプラントのさらなる実施形態の概略側面図を示す。 本発明によるインプラントのさらに別の実施形態の概略側面図を示している。

本発明はさらに、以下の説明と添付図面とを参照することで理解することができる。図面において、関連する要素は同じ参照番号で参照される。本発明は、骨折の治療に関し、より詳細には、骨折を固定するために骨内に挿入可能な低侵襲装置に関する。本発明の例示的な実施形態では、充填材を充填することがあり、かつ充填材の周囲の気体または液体を後に除去することがあるので、インプラントが互いに対して所望の空間的関係で骨折箇所を固定するために補強されるようなチャンバを含む変形可能なインプラントを記載する。本インプラントは、バルブを介して、充填および／または排出され得る。例示的な実施形態の弁は、例えば、方向制御弁でもよい。

方向制御弁は、特に空気の場合、気体用の少なくとも１つの通路を含む制御弁である。袋の製造後にチャンバに充填材が充填される実施形態では、方向制御弁は、気体および／または充填材の流れのため１つ以上の通路を有することがある。例えば、方向制御弁は、気体の流れのための第一の通路と充填材を通過させるための第二の通路を有してもよい。ある通路を有する方向制御弁は、単一の通路を開閉するために２つの固定通路を有する制御部材を含んでもよい。方向制御弁が２つの通路を含む場合には、制御弁は、選択的にいずれかの通路を開き、かつ両方の通路を閉じるために３つの固定位置を有する。

図１に示すように、第一の例示的な実施形態に係るインプラントは第一の端２０から第二の端２１に長手方向に延在し、かつその長さに沿って直列に複数のチャンバ４を含む気密な変形可能な袋１を含む。袋１は、そこを通って充填材１２がチャンバ４に供給される、袋１の第一の端２０に開口部２を含むことがあり、および／またはチャンバ４の中にある充填材１２の周囲の空気などの気体または液体がそこから排出される。開口部２は、チャンバ４からの排出が完了した時点で袋１に固定され、閉鎖することができる止弁２４として構成され得る。袋１に形成されたチャンバ４は充填材１２を充填してもよい。袋１に形成されたチャンバ４は個々の粒子３を含む充填材１２を用いて充填される。個々の粒子３は例えば、焼結熱可逆性の形成をすることがある。代替的な実施形態では、個々の粒子は染料、顔料と発色で形成することがある。別の実施形態では、充填材１２は糸および／または個々の粒子３よりもむしろファイバを含んでいることがある。チャンバ４は袋１の製造時に充填材１２を充填することができる。

袋１のチャンバ４はエンベロープ１０によって画定され、仕切り壁１１は隣接するチャンバ４との間に配置されてもよく、チャンバ４はエンベロープ１０と同じ柔軟な材料で形成されているかもしれない。ＰＥＴやＰＬＬＡのような材料はエンベロープ１０を作るために使用することができる。しかし、当業者によって理解されるように、任意の適切な材料を用いることができる。例示的な一実施形態では、隣接するチャンバ４の各対は逆止弁５を介して相互に接続することができる。さらに、袋１の第一の端部２に近接するチャンバ４は開口部２と流体連通していてもよい。したがって、開口部２に真空を適用すると最初に開口部２との流体連通において第一のチャンバ４ａから排出する。各々の逆止弁５は同じ方向の流れを示すように、逆止弁５は仕切り壁１１内に配置される。加えて、逆止弁５は、隣接するチャンバ４の圧力が低くなったときに開く。例えば、真空源が第一のチャンバ４ａから排出するように、第一のチャンバ４ａ内の圧力は隣接する第二のチャンバ４ｂよりも低くなり、第二のチャンバ４ｂから開口部２を介して第一のチャンバ４ａへの流れを引き起こす。同様に、第二のチャンバ４ｂへの落下中の圧力のように、気体および／または液体は第三のチャンバ４ｃから第二のチャンバ４ｂへ流れる。逆止弁５のこの構成により、開口部２を介して全てのチャンバ４からの排出が行われ得る。袋１からの排出が完了したときに、チャンバ４内の真空は、例えば圧縮下で、充填材を保持するため、充填材に対して、チャンバの壁に変形や圧縮を引き起こす。図１に示されるように、チャンバの壁は袋１の外壁である。チャンバからの排出はインプラントを硬化させ、その結果として各々のチャンバ４の位置が他に対して固定される。変形可能な袋１が３つのチャンバ４を含むように図示されているが、変形可能な袋１が任意の数のチャンバ４を含んでもよいことが当業者によって理解されるであろう。

本発明に係る例示的な手術手法は、チャンバ４に充填材１２を含む変形可能な袋１を骨の随腔内に挿入することを含む。挿入時にインプラントは曲げられかつ骨の中で位置するように形作られることができる程度の可撓性を有している。可撓性の程度は各々のチャンバに対して移動可能な充填材の要素に起因する。いったん変形可能な袋１が骨内に所望の位置で挿入されると、袋１が実質的に気体および／または液体の排出が完了するまでは、上述のように真空力はチャンバ４から充填材１２の周囲の気体および／または液体を除去するために開口部２に適用される。排出は、チャンバ４の壁が充填材の周囲で変形するように、インプラントの硬直を引き起す。チャンバ４は互いに対して骨折箇所を固定するための所望の硬直レベルにインプラントが達するまで排出される。硬直は充填材が保持され、かつ互いに対して充填材の要素の可動を防ぐチャンバの壁によって得られる。その結果、インプラントは、例えば、患者の体内で固定された後に経験する曲げや圧縮の力に、実質的に耐性がある。

図２に示すように変形可能な袋１００は実質的に上述の変形可能な袋１と類似しており、第一の端部１２０から第二の端部１２１に延在し、逆止弁１０５を介して互いに連結した隣接するチャンバ１０４の長さに沿って配置した複数のチャンバ１０４を含む。しかし、袋１００は、チャンバ１０４を画定しかつそこから突出するノブ１０８を含む外部の周囲の表面１０６を有するエンベロープ１１０を備える。挿入された骨の髄腔壁上の袋１００のグリップを増強するために、ノブ１０８は骨の表面に接触するのに適した点のような残渣を形成する。袋１００はさらに、袋１００の第一の端部１２０にある開口部１０２に管状のカラー１２３を構成する。袋１のチャンバ１０４から排出されると、管状カラー１２３は、（例えば、融合または結ばれたジグがある）よく融合されていることがある。図１の実施形態と同様に、チャンバ１０４は個々の粒子１０３を含んだ充填材１１２で充填されていることがある。同様に、チャンバ１０４は袋１００の製造の間に充填材１１２で充填されていることがある。いったん袋が所望のように髄腔内に挿入されると、互いに対して所望の位置で骨折箇所が固定されるためにインプラントが所望の硬さレベルで硬化するまで、充填材１１２の周囲の気体および／または液体がそこから排出される。

図３に示すように弾性の袋２００は直列に配置された複数のチャンバ２０４を含む。袋２００は第一の端部２２０から第二の端部２２１に延在し、かつチャンバ２０４にある充填材２１２の周囲の気体および／または液体を引くためにそこから第一の端部２２０に配置された開口部２０２を含む、袋１に実質的に類似している。開口部２０２は逆止弁２２４が袋２００に固定されるように形成されることがあり、かつチャンバ２０４の排出が完了するときに閉じていることがある。袋１と同様に、チャンバ２０４は個々の粒子２０３を含む充填材２１２に充填されることがある。各々の連結要素２１３は逆止弁２０５が配置された柔軟なチューブの部分の２０９でもよいので、隣接するチャンバ２０４は互いに区切られている。あるいは、チャンバ２０４は柔軟な部分の２０９を融合しまたは結んだジグによって隔てられているので、逆止弁２０５は柔軟な部分の２０９に配置される必要がない。柔軟なチューブの部分２０９のおかげで、袋２００の排出完了後でさえも、チャンバ２０４は互いに対して可動ができる。そのため、インプラント状のチェーンは形成される。変形可能な袋２００のチェーン状の実施形態は、例えば骨または髄腔内の充填空間に対して、可動構造が理想的な外科的手段に使用することがある。しかし、袋２００は逆止弁２０５を含んでいないので、逆止弁２０５は配置される、そのため流れは同方向における各々の逆止弁２０５を介して方向付けられる、そのため開口部２０２により近接する隣接したチャンバ４における圧力がそのチャンバ４における圧力よりも低いときに、各々の逆止弁は開く。そのため、袋１に関して上述したように、チャンバ２０４は開口部２０２を介して排出されることがある。袋１と同様に、袋２００の製造の間に、チャンバ２０４は充填材２１２で充填される。チャンバ２０４内の充填材２１２の周囲の気体および／または液体が排出されると、袋２００が充填材２１２の周囲で変形し、骨折箇所を互いに対して固定するために所望の硬さにインプラントが硬化する。

図４は円筒状または同軸状に配置された２つのチャンバ３０４ａ、３０４ｂを構成する気密な袋３００を形成する球形または円筒形のインプラントを含む実施形態を記載する。袋３００は実質的に袋１と類似することがあり、上述したように、袋３００に含まれる充填材３１２の周囲の気体および／または液体を排出するために、外部の袋３０４ｂと流体連通している開口部３０２を含む。水が逆止弁３０５を介して内部のチャンバ３０４ａから実質的に除去され、かつ逆止弁３２４が開口部３０２に配置するように、内部と外部のチャンバ３０４ａ、３４ｂは逆止弁３０５を介して互いに接続されることがある。水は内部のチャンバ３０４ａは複数の糸３１４またはファイバを含む充填材３１２を用いて充填することがある。糸３１４またはファイバは水が満たされたシリンジを用いて内部のチャンバ３０４ａの中に導入されることがある、そのため、糸３１４またはファイバはチャンバ３０４ａｎ導入された水によって同調する。水が開口部３０２の外に流出、および／または吸引することが許可されてもよい。逆止弁３０５が配置されているので、内部のチャンバ３０４ａと開口部３０２との間に位置する外部のチャンバ３０４ｂに存在する圧力が内部のチャンバ３０５内の圧力よりも低くなったときに開口する。この外形故に、チャンバ３０４ａと３０４ｂの両方は開口部３０２を介して排出される。排出が完了したした際には、内部と外部のチャンバ３０４ａと３０４ｂの外壁は硬くなり、その結果強固なインプラントとなる。

図５で紹介された本発明の更なる実施形態による袋４００は複数のチェーン４０１を含み、各々それは袋４００の軸４１９に縦に並行に延在している。各々のチェーン４０１は、袋４００の第一の端部４２０から第二の端部４２１までのその長さに沿って連続して配置された複数のチャンバ４０４を含む。袋４００は実質的に袋１に類似することがあり、上述するように、隣接するチャンバ４０４の間に延在する分割した壁４１１を介してあらかじめチャンバ４０４を規定するエンベロープ４１０を含む。チャンバ４０４は、例えば、個々の粒子４０３のように、袋４００の製造過程において、充填材４１２を充填することがある。チャンバ４０４内に存在する充填材４１２の周囲の液体および／または気体が、袋４００の第一の端部４２０にある開口部４０２を介して排出されることがある。図１の実施形態と類似して、開口部４０２は袋４００に固定された止弁４２４として形成し、かつそれはチャンバ４０４からの排出が完了したときに閉じられることがある。各々のチャンバ４０１に連続して存在する各々一対の隣接したチャンバ４０４は逆止弁４０５により相互接続される。各々の逆止弁４０５を通る流れが同じ方向を向くように、これらの逆止弁４０５は袋４００の分離壁４１１の中で統合されうる。それ故に、開口部４０２に近いバルブ４０５の脇の開いたチャンバ４０４内の圧力が、開口部４０２から更にバルブ４０５の脇の開いた隣接するチャンバ４０４の中の圧力よりも低くなったときに、各々の逆止弁４０５は開く。開口部４０２が開口部４０２を介して全てのチャンバ４０４からの排出を許可するように、第一の端部４２０に存在する各々の逆止弁４０５は開口部４０２と流体連通しうる。通路４１５が複数のチャンバ４０４を通して延在するように、袋４００は、さらに、袋４００を通って横方向に延在する通路４１５を含む。複数のチャンバ４０４がエンベロープ４１０においてそれぞれ第一および第二の開口部４１６、４１７を有する通路４１５に対して気密に封止され、第一の開口部４１６から第二の開口部４１７への通路４１５を通って固定ネジ４０７が挿入される。第一および第二の開口部４１６、４１７にあるエンベロープ４１０に固定されたチューブまたは柔軟なチューブ４１８として通路４１５が形成されることがある。チャンバ４０４からの排出状態で、エンベロープ４１０は骨の硬い固定を提供するために硬化する。袋４００は、袋１に関して上述したように実質的に同じ方法で使用されることがあるが、しかし、骨に関連した袋４００の更なる固定を提供するために通路４１５中で固定ネジ４０７に追加的に適応させることがある。

上述したものを除いて、袋１に実質的に類似した図６中に記載された袋５００の実施形態は第一の端部５２０から第二の端部５２１まで長手方向に延在し、その長さに沿って複数のチャンバ５０４を含む。加えて、袋５００は同様に第一の端部５２０にある第一の開口部５０２を含む。しかし袋５００は第二の端部５２１にある第二の開口部５０２を含み、それは第二の止弁５２４’を形成することもある。第二の止弁５２４’は、袋５００の第二の端部５２１に最も近接したチャンバ５０４と流体連通をしている。２つの開口部５０２、５０２’が存在するときから、袋５００のチャンバ５０４は袋５００の製造の間充填材５１２を充填する必要がなくなるが、しかしまた、充填材５１２を第二のバルブ５２４’を通して充填する。流れが同じ方向でそれぞれの逆止弁５０５を通って方向づけられるように、逆止弁５０５は袋５００の分離壁５１１に統合されてもよく、その結果、開口部５０２により近いバルブ５０５の側で開くチャンバ５０４内の圧力が、開口部５０２からさらに近いバルブ５０５の側で開くチャンバ内の圧力よりも低くなるとき、各々の逆止弁５０５が開く。それ故に、充填材５１２が第二の開口部５０２’に流体連通しているチャンバ５０４へ挿入されるときに、隣接するチャンバ５０４は、充填材５１２が挿入されるチャンバ５０４よりも低い圧力を有しているだろう。その結果、２つのチャンバ５０４に接続された逆止弁５０５が開き、充填材が隣接するチャンバ５０４を通過することが可能となる。

図７は、実質的に袋１と類似した袋６００の実施形態を記載しており、上述したように、第一の端部６２０から第二の端部６２１に長手方向に延在するエンベロープ６１０を有し、その長さに沿って配置した複数のチャンバ６０４を含む。袋６００は、隣接するチャンバ６０４が方向制御弁６１９を介して相互接続している点のみ袋１とは異なり、制御部材６２２によって開閉されうる。制御部材６２２は、例えば、分離壁６１１を通って、チャンバ６０４の間の袋６００のエンベロープ６１０の外部末梢表面６０６に延在し得る。その結果、方向制御弁６２２は袋６００の外部から操作され得る。しかし、制御部材６２２が袋６００の外部からアクセス可能であり限り、制御部材６２２が任意の多様な方法で配置されることは当業者に理解されている。この例の場合、袋６００は袋６００を製造する間充填材６１２を充填する必要がない。むしろ、チャンバ６０４は制御部材６２２を介して方向制御弁６１９を開くことによって袋６００の第一の端部６２０にある開口部６０２を通って充填材６１２に充填され得る。袋１と同様に、開口部６０２は止弁６２４として構成され得る。袋６００からの排出は開口部６０２を介して効果的でもある。充填材６１２の周囲の気体および／または液体は、バルブ６１９および袋６００の第一の端部６２０に開口部６０２の外を通って隣接するチャンバ６０４の間を通過する。袋６００からの排出が完了したとき、方向制御弁６２２は閉じているので、個々のチャンバ６０４は互いに完全に離れている。

図８は、第一の端部７２０から第二の端部７２１に縦に延在するエンベロープ７１０を含み、その長さに沿って、複数のチャンバ７０４を含む袋１と実質的に類似していることのある袋７００の実施形態を記載する。隣接するチャンバ７０４が開口部７２５を介して相互接続されている点、および、開口部７０２は逆止弁７０５のように形成されている点のみにおいて、袋７００と袋１は異なる。チャンバ７０４が互いに流体連通するように、開口部７２５はチャンバ７０４を画定する分離壁７１１を通って延在する。本発明の全ての実施形態と同様に、開口部７２５は袋７００の長手軸に沿って整列されるか、または任意の他の形態となることがある。そのため、インプラントの硬化時に、互いに対して所望の空間的関係で骨の標的部分に設置した形態を想定している。チャンバ７０４の排出後、開口部７２５の全体は、開いた状態を維持することがある。この場合、袋７００からの排出が完了した後に、チャンバ７０４は互いに対して閉塞することはない。代替的に、融合または他の封止工程を介して開口部７２５の全体が閉塞され得る。袋７００を製造する間、チャンバ７０４に充填材７１２が充填されてもよい。

代替的な実施形態として、図１に示すように、開口部７０２は袋１の止弁２４に類似した止弁として形成されるか、または、図２に示すように、袋１００のより管状のカラー１２３に類似した管状のカラーを形成することがある。これらの実施形態では、融合または管状のカラーを結ぶことによって、開口部７０２が閉塞され得る。開口部７２５の全てにより隣接するチャンバ７０４が接続されるため、止弁または管状のカラーを介して、チャンバ７０４が充填材７１２で充填される。チャンバ７０４が排出後に、例えば、閉じた止弁を融合するかまたは管状のカラーを結ぶことにより、開口部７０２が閉塞され得る。

更に別の実施形態では、インプラントは前記実施形態で記載したものと実質的に同様である。この更に代替的な実施形態では、袋が補強されている。補強は当業者によって理解される多くの方法で提供される。例えば、補強は補強の梁およびファイバの１つまたは組合せによって提供される。補強に梁が含まれる場合、梁は袋の壁に埋め込まれ、追加的な硬さと強度をインプラントに与える。補強の梁は任意の適した形態および形状でもよい。例えば、補強の梁は、長尺状または螺旋状に袋の長さに沿って設置された金属ワイヤーまたはロッドでもよい。補強がファイバを含む場合、ファイバは袋材と合体した形状のような網状またはグリッド状に配置されることがある。特に排出過程で、ファイバは袋材を補強するのを支え、かつ袋の裂け目や割れ目の形態を抗うことを追加的に提供する。裂け目や割れ目は外部の影響からの結果を招き、インプラントの挿入の間に生じ、または端部を形成することを有する充填材の原因となる。

本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の変更、置換、および変形を行うことができることが理解されるべきである。また、本願の範囲は、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、および明細書に記載されている手順の特定の実施形態に限定されるものではない。当業者が本発明の開示から把握できるように、現在存在し又は実質的に同じ機能を行い、または対応する実施形態と実質的に同じ結果となる過程、機械、製造、物質組成、手段、方法又は工程は本発明により利用できることがある。

添付の特許請求の範囲の広い範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変形および変更を行うことができることが、当業者に理解されるであろう。これらのうちのいくつかは、上で議論され、他のものは当業者にとって明らかである。

Claims (20)

1. 骨の標的部分を互いに所望の空間的関係で安定させるために、骨の標的位置に隣接して、またはその内部に埋設するように構成されたインプラントであって、
   閉塞可能な開口部と流体連通しているチャンバを備える変形可能な気密な袋と、
   チャンバを充填する充填材と、を有し、
   充填材の周囲の気体または液体の一方または両方が開口部を通ってチャンバから除去される際に、チャンバの壁が丸く変形し、かつ充填材を保持する充填材に対して圧縮するように構成され、比較的柔軟な挿入状態から、インプラントが骨の標的位置で可撓性を有する比較的硬い固定状態へ移行するインプラント。
2. 袋はチャンバと流体連通している複数のチャンバを含み、複数のチャンバの各々は充填材が充填され、変形可能な壁を含み、比較的硬い固定した状態で充填材を保持する請求項１に記載のインプラント。
3. チャンバおよび複数のチャンバは、対応する結合要素を介して互いに接続されたチャンバの各々隣接する一対に直列に互いに接続され、少なくとも接続要素のうちの第一の接続要素は、方向制御弁、逆止弁および止弁のうちの１つである請求項２に記載のインプラント。
4. インプラントは第一の端部から第二の端部へと長手軸に沿って延在し、かつチャンバは長手軸に沿って延在する請求項１〜３のいずれか１項に記載のインプラント。
5. 袋は硬い材料を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載のインプラント。
6. 開口部は袋が気密となるように融合され閉鎖されたカラーを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のインプラント。
7. 接続要素が隣接するチャンバの間の流体連通を閉じるために融合されている請求項３に記載のインプラント。
8. 袋は第二の端部にある第二のバルブ、チャンバまたは第二のバルブを介して充填材を充填可能なチャンバを含む請求項１〜７のいずれか１項に記載のインプラント。
9. 請求項２に従属する場合、チャンバは互いに対して長尺状にかつ並列に配置されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のインプラント。
10. 少なくとも接続要素の１つが柔軟なチューブを含んでいる請求項３に記載のインプラント。
11. 充填材が焼結可能な熱可塑性樹脂、糸、ファイバ、染料、顔料、および発色団からなる群から選択された個々の粒子を含む請求項１〜１０のいずれか１項に記載のインプラント。
12. 袋および充填材は再吸収可能である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のインプラント。
13. チャンバおよび複数のチャンバの一方または両方は外部のチャンバ内に同心円状に配置された内部のチャンバを含む請求項１〜１２のいずれか１項に記載のインプラント。
14. 袋の横方向に延在する通路をさらに含み、単一のチャンバまたは複数のチャンバは、固定要素を受け入れるためのサイズおよび形状を有する通路に対して気密に密封されている請求項１〜１３のいずれか１項に記載のインプラント。
15. 袋の外壁は、所定の挿入構成を画定し、外壁はチャンバおよび複数のチャンバの一方または両方の壁である請求項１〜１４のいずれか１項に記載のインプラント。
16. 骨を固定するための方法であって、
    柔軟な挿入構成で骨空洞内の所望の位置に、第一のチャンバと流体連通している第一の端部に、第一のチャンバおよび閉塞した開口部を含む気密な袋を含み、挿入構成時に第一のチャンバに充填する充填材を含むインプラントを挿入するステップと、
    互いに所望の空間的関係に骨の位置を維持するために、インプラントが実質的に硬くかつ骨空洞内に固定可能な固定構成にインプラントを補強するために、チャンバから充填材の周囲の気体または液体の一方または両方を除去するステップと、
    を含む方法。
17. 第一のチャンバから充填材を除去した後に開口部を閉塞させる工程と、
    そこへエネルギーが供給されることにより充填材を焼結する工程と、をさらに含む請求項１６に記載の方法。
18. 袋が、第一のチャンバと流体連通している複数のチャンバを含み、隣接するチャンバの各々の一対が対応する接続要素を介して互いに接続されている請求項１６または１７に記載の方法。
19. チャンバの間の接続要素を閉塞する工程をさらに含む請求項１８に記載の方法。
20. インプラントのためのキットであって、前記キットが、
    請求項１〜２４のいずれか１項に記載の袋であり、
    袋に充填する充填材が、請求項１および請求項１６〜２０のいずれかに１項に記載の充填材であるキット。

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