JP2014514021A - 損傷した半月板組織を置換するための方法及びインプラント - Google Patents

Abstract

損傷した半月板組織を置換するための方法及び装置は、複数の互いにつながった開いたミクロ細孔と、半月板組織を収容するための１つ又は２つ以上の開いた空洞とを有する多孔質体、を含む半月板インプラントを含む。互いにつながったミクロ細孔は、流体が多孔質体に流れ込むことができるように配置され、かつ１つ又は２つ以上の開いた空洞と流体連通する。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、それぞれの全内容が参照により本明細書に明示的に組み込まれる、２０１１年３月８日に出願された米国特許仮出願第６１／４５０，５１７号及び２０１１年４月７日に出願された米国特許仮出願第６１／４７２，９１３号に対して優先権を主張する。

（発明の分野）
本明細書に開示される発明概念は、一般に医療インプラントに関し、より詳細には、制限的でないが、損傷した半月板組織を置換するための半月板インプラント、及びその使用法用に関する。

（先行技術の説明）
半月板は、膝関節の衝撃吸収、荷重伝達、潤滑、及び安定に関与している。半月板は、変形性関節疾患の発生率を低減するのに重要である。残念ながら、外傷又は重度の負傷の後、例えば、半月板に生じる亀裂などによって半月板が損傷を受ける場合がある。半月板への損傷は、能力障害及び変性的な関節の変化を引き起こす可能性がある関節機能の変化を伴う。半月板修復のための方策の一つは、欠損の再構築及び治癒を促進するための基板として生体適合性の人工又は天然の足場を使用することを提案している。亀裂が多すぎる場合には、半月板の外縁のみを残すことができる方法で半月板を整える必要があり得る。人工又は天然材料で作製された半月板インプラントは、例えば、縫合糸によりこの外縁に固定され得る。

半月板修復に関する議論は、半月板切除術（即ち、天然半月板の部分又は完全除去）にするか半月板修復にするかについての議論によって特徴付けられてきた。半月板切除術は、膝関節の変形性関節症を発症するリスクを高めることが示されている。いつでも可能な場合には、関節の安定性の喪失を回避し、かつ大腿顆及び脛骨プラトーの関節軟骨に機械的力が集中するのを回避するために、天然半月板組織は、手術で縫い付けて再形成することによって保存されなければならない。半月板切除術が不可避な場合には、２つの異なる種類の半月板インプラントが市場にて入手可能である。一つは完全に人工的な解決策であり、他方は、例えば、精製Ｉ型コラーゲン繊維に基づいた自然的な解決策である。人工的及び自然的な解決策は、組織の内殖を促進するための多孔質構造を有する足場である。両方の概念は、縫合糸又は合釘様のデバイスを用いた、半月板の縁に対する固定、並びに後角及び前角に対する固定に基づいている。

自然的な解決策の範疇に入る製品の例は、ＲｅＧｅｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃｓ（ＲｅＧｅｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃｓ Ｉｎｃ．，４１１ Ｈａｃｋｅｎｓａｃｋ Ａｖｅｎｕｅ，Ｈａｃｋｅｎｓａｃｋ，ＮＪ ０７６０１，ＵＳＡ）が提供しているＭｅｎａｆｌｅｘ（商標）（旧ＣＭＩ）である。Ｍｅｎａｆｌｅｘ（商標）コラーゲン半月板インプラントは、主にＩ型コラーゲンからなる、コラーゲンベースの吸収性手術用メッシュである。該手術用メッシュは、損傷又は弱体化した半月板組織を補強するのに役立ち、患者自身の組織によって置き換えるための吸収性足場を提供する。Ｍｅｎａｆｌｅｘ（商標）は、半月板断裂の修復が不可能な、又は半月板組織が失われた患者における使用を意図したものである。人工的な解決策の範疇に入る製品の例は、Ｏｒｔｅｑ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｏｒｔｅｑ Ｌｔｄ，１０ Ｇｒｅｙｃｏａｔ Ｐｌａｃｅ，Ｌｏｎｄｏｎ，ＳＷ１Ｐ １ＳＢ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）が提供しているＡｃｔｉｆｉｔ（商標）である。Ａｃｔｉｆｉｔ（商標）は、柔軟で弾力性があり高度に多孔質の生体適合性の人工足場である。その構造体は連続開気孔を含み、該気孔を通って血管がインプラントの中へと急速に増殖することができる。該血管は、人工足場内部における新たな半月板様組織の増殖を誘導する細胞及び栄養素を運搬する。

一実施形態では、本開示は、互いにつながった開いたミクロ細孔と、半月板材料を収容するための１つ又は２つ以上の開いた空洞とを有する多孔質体、を含む半月板インプラントを使用する、損傷した半月板組織を置換する方法に関する。より詳細には、１つの方法は、
Ａ）膝関節の半月板の少なくとも１つに対する外科的アクセスを可能にする切開を行うステップと、
Ｂ）天然半月板の凸状外側の該天然半月板材料の周縁が残るように、該天然半月板の一部を切除するステップと、
Ｃ）１つ又は２つ以上の開いた空洞を有する所望の寸法の半月板インプラントを選択するステップと、
Ｄ）天然半月板の１つ又は２つ以上の切片を得るステップと、
Ｅ）然半月板の切片を、半月板インプラントの空洞に挿入するステップと、
Ｆ）多孔質体の凸状外周面が、残りの天然半月板材料の周縁の凹状内側と当接するように、該切片を含む半月板インプラントを、患者の膝関節の対応の大腿顆と脛骨プラトーとの間に挿入するステップと、
Ｇ）半月板インプラントを、天然半月板材料の周縁に取り付けるステップと、
Ｈ）切開を閉じるステップと、を含む。

半月板インプラントは、複数の縫合糸ループを用いて天然半月板材料の周縁に取り付けられてもよい。あるいは、半月板インプラントは、合釘様のデバイスを用いて天然半月板材料の周縁に取り付けられることができる。

多孔質合成材料で作製することができるこの半月板インプラントの概念は、整える手順の間に回復された天然半月板材料で充填することが可能な空間又は空洞に基づく。

本方法の一実施形態では、多孔質体はＣ字形であってもよく、１〜１０個の開いた空洞を含んでもよい。

本方法の別の実施形態では、天然半月板の切片は、患者の天然半月板の切除部分から打ち抜かれる。あるいは、ドナー由来の天然半月板材料を使用することが可能である。

本方法の別の実施形態では、半月板の切片は円筒形又は角柱状である。

更に別の実施形態では、本方法は、ステップＤ）の前に、
半月板インプラントを所望の形状に整えるサブステップを更に含む。

この方法により、半月板インプラントは手術前の完全な半月板の形状を有することができ、それにより、全半月板切除術の場合にも同じ半月板インプラントを使用することができるという利点を達成することができる。しかしながら、ほとんどの場合、天然半月板は、半月板の周縁が維持されるように部分的にのみ切り取られる。

本方法の更なる実施形態では、
ステップＣ）において、半月板インプラントは、多孔質体の空洞が直径ｄを有するように選択され、及び
ステップＤ）において、切り取られた天然半月板材料から打ち抜かれる切片を圧入によって空洞内に取り付けることができるように、ｄより大きい直径Ｄ_ｉを有する穴を有する抜き型を使用する。

本方法の更なる実施形態では、ステップＣ）において、空洞が多孔質体の上面から下面まで多孔質体を貫通しており、多孔質体が、多孔質体及び空洞を凸状外周面から凹状内周面まで貫通する横断経路を更に含んでいる、半月板インプラントが選択される。

更なる実施形態では、本方法は、ステップＦ）の前に、
横断経路を通し、かつ好ましくは切片の高さの中央において切片を通して縫合糸を導くことによって、半月板の切片を多孔質体の空洞内部に取り付けるサブステップを更に含む。

本方法の更なる実施形態では、縫合糸は、横断経路と切片とに蛇行線状に連続的に通される。これにより、縫合糸を強固に締め付けることができ、縫合糸の端部の２つの結び目のみが必要であるという利点が達成され得る。

本方法の更なる実施形態では、ステップＣ）において、空洞がポケット穴の形態で凸状外周面から多孔質体に入り込んでいる半月板インプラントが選択される。

別の実施形態では、本方法は、ステップＦ）の前に、
切片を空洞内に接着することによって半月板の切片を多孔質体の空洞内部に取り付けるサブステップを更に含む。

代替実施形態では、本方法は、ステップＦ）の前に、
凸状外周面上の格子又は膜を各空洞の上に接着することによって切片を多孔質体の空洞内部に取り付けるサブステップを更に含む。

本方法の別の実施形態では、ステップＧ）は、
天然半月板の角の元の取り付け部位（former attachment site）において、脛骨の側面から脛骨プラトーを通して穿孔を穿設するサブステップと、
穿孔に通された縫合糸を用いて、又は半月板インプラントの角に取り付けられ、かつ穿孔に圧入されるストッパを用いて、半月板インプラントの角を脛骨に取り付けるサブステップと、を更に含む。

本方法の更に別の実施形態では、多孔質体の互いにつながった細孔は、細胞を含有するヒドロゲル状物質で充填される。

本開示の更なる態様によると、中心軸を有する多孔質体を含む、損傷した半月板組織を置換するための半月板インプラントが提供され、該多孔質体は、ａ）凸状外周面及び凹状内周面、ｂ）上面及び下面、並びにｃ）中心軸に対して直角であり、かつ凹状内周面に向かって先細となる断面積、を含み、ここで、ｄ）該多孔質体は互いにつながった開いたミクロ細孔を含み、ｅ）該多孔質体は１つ又は２つ以上の開いた空洞を含む。

半月板インプラントの一実施形態では、多孔質体はＣ字形であり、かつ多孔質体にわたって規則的又は不規則のいずれかで分布される複数の空洞を含む。

半月板インプラントの別の実施形態では、１つ又は２つ以上の空洞は、約１．５ｍｍ、好ましくは約２．０ｍｍの最小直径を有し得る。

半月板インプラントの別の実施形態では、１つ又は２つ以上の空洞は、約５．５ｍｍ、好ましくは約５．０ｍｍの最大直径を有し得る。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、空洞は、多孔質体を上面から下面まで貫通する。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、空洞は円筒形又は角柱状であり、それぞれが多孔質体の下面に対して本質的に直角に延びる長手方向軸線を有する。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、空洞は、凸状外周面から多孔質体の中にポケット穴の形態で入り込む。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、多孔質体は、多孔質体及び空洞を凸状外周面から凹状内周面まで貫通する横断経路を更に含む。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、多孔質体は、細胞内殖を促進するために、凸状外周面、凹状内周面、上面、及び下面において開口する互いにつながった細孔を含む。

半月板インプラントの更なる実施形態では、ミクロ細孔は、約１２０μｍ、好ましくは約１５０μｍの最小直径を有する。

半月板インプラントの更なる実施形態では、ミクロ細孔は、約３７０μｍ、好ましくは約３５５μｍの最大直径を有する。

半月板インプラントの別の実施形態では、多孔質体は、周方向に測定して少なくとも約１０ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｃｉ、半径方向に測定して少なくとも約１ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｒ、及び少なくとも約０．１ＭＰａの圧縮弾性率Ｅ_ｃｏを有する材料で作製される。典型的な範囲は、周方向Ｅ_ｃｉに測定する伸び弾性率では約１０ＭＰａ〜約３００ＭＰａ、半径方向Ｅ_ｒに測定する伸び弾性率では約１ＭＰａ〜約１０ＭＰａ、及び圧縮弾性率Ｅ_ｃｏでは約０．１ＭＰａ〜約１．０ＭＰａであり得る。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、多孔質体は合成材料、好ましくはポリウレタンで作製される。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、多孔質体の互いにつながった細孔は、細胞を含有するヒドロゲル状物質で充填される。

例えば及び非限定的に、天然半月板を置換するために半月板インプラントを使用することができる。

別の態様によると、中心軸を有する多孔質体を含む半月板インプラントが提供され、該多孔質体は、
Ｉ）凸状外周面及び凹状内周面、
ＩＩ）上面及び下面、並びに
ＩＩＩ）中心軸に対して直角であり、かつ凹状内周面に向かって先細となる断面積、を含み、ここで、
ＩＶ）多孔質体は、半月板インプラントが天然半月板の周縁に取り付けられるのを可能にするように該多孔質体の凸状外周面から突出するＭ個のスパイクを含む。

半月板インプラントの別の実施形態では、半月板インプラントへの血液の流入を可能にするために、多孔質体は、スパイクを貫通して多孔質体に達し、凹状内周面に向かって入り込むカニュレーションを含む。

半月板インプラントの更なる実施形態では、カニュレーションは、約０．４ｍｍ、好ましくは約０．４５ｍｍの最小直径を有する。

半月板インプラントの更なる実施形態では、カニュレーションは、約１．０ｍｍ、好ましくは約０．５５ｍｍの最大直径を有する。

半月板インプラントの別の実施形態では、多孔質体は、約１２０μｍ、好ましくは約１５０μｍの最小直径を有するミクロ細孔を含む。

半月板インプラントの別の実施形態では、多孔質体は、約３７０μｍ、好ましくは約３５５μｍの最大直径を有するミクロ細孔を含む。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、多孔質体は、周方向に測定して少なくとも約１０ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｃｉ、半径方向に測定して少なくとも約１ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｒ、及び少なくとも約０．１ＭＰａの圧縮弾性率Ｅ_ｃｏを有する材料で作製される。典型的な範囲は、周方向Ｅ_ｃｉに測定する伸び弾性率では約１０ＭＰａ〜約３００ＭＰａ、半径方向Ｅ_ｒに測定する伸び弾性率では約１ＭＰａ〜約１０ＭＰａ、及び圧縮弾性率Ｅ_ｃｏでは約０．１ＭＰａ〜約１．０ＭＰａであり得る。

半月板インプラントの別の実施形態では、多孔質体は、ポリウレタンなどの合成材料で作製される。

半月板インプラントの更に別の実施形態では、スパイクの数Ｍは約１〜約１０である。

半月板インプラントの更なる実施形態では、多孔質体の互いにつながった細孔は、細胞を含有するヒドロゲル状物質で充填で充填される。

図中の同じ参照番号は、同一又は類似の要素又は機能を表し、それらを参照する。本明細書に開示される本発明概念の実施は、本発明についての下記の詳細な説明を検討すればより良く理解されるであろう。かかる説明は、付属の絵図、図表、グラフ、図面、及び付属書類を参照する。図面は以下の通りである。
天然半月板材料の周縁に取り付けられて示されている、本明細書に開示される本発明概念による半月板インプラントの例示的実施形態の平面図。 図１における線２−２に沿った断面図。 天然半月板の一部の切り欠き図、及び本明細書に開示される本発明概念による方法の実施形態で用いられる打ち抜き型の断面図。 天然半月板材料の周縁に取り付けられて示されている、本明細書に開示される本発明概念による半月板インプラントの別の実施形態の平面図。 図４における線５−５に沿った断面図。 天然半月板材料の周縁に取り付けられて示されている、本明細書に開示される本発明概念による半月板インプラントの別の実施形態の平面図。 図６における線７−７に沿った断面図。 半月板インプラントの後角領域の脛骨に取り付けられた、本明細書に開示される本発明概念による半月板インプラントの例示的実施形態を有する脛骨プラトーの平面図。 伸び弾性率の測定方向の表示を有する、本明細書に開示される本発明概念による半月板インプラントの例示的実施形態の平面図を示す。 圧縮弾性率の測定方向の表示を有する、図９Ａにおける線９Ｂ−９Ｂに沿った横断面図。

本明細書に開示される本発明概念の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明概念は、その用途において、以下の説明で述べ又は図面に示す構造の細部、及び構成要素の配置、若しくは工程又は手順に限定されないことを理解されたい。本明細書に開示される本発明概念は、他の実施形態が可能であるとともに、様々な方法で実践又は実行することができる。更に、本明細書で使用する用語は、説明のみを目的としたものであり、本明細書に開示かつ請求される本発明概念をいかようにも限定するとみなすべきではない。

本発明概念の実施形態の以下の詳細な説明では、本発明概念の理解の徹底を期すために、細部にわたる詳細な説明を縷々行っている。しかしながら、本開示の範囲内の本発明概念は、それらの細部をそのとおりに用いなくても本開示の実施が可能であることは当業者にとって明らかであろう。他の例では、良く知られた要素については、本開示をいたずらにわかりにくくすることを避けるため、詳細な説明を行っていない。

本明細書で用いる場合、参照番号に付記される表記法「ａ〜ｎ」は、対応の参照番号で識別される要素又は特徴を１つ、又は２つ以上、及び無限に参照するための便宜上の記号にすぎないことが意図される（例えば、１３４ａ〜ｎ）。同様に、参照番号の後ろの文字は、同じ参照番号を有する前述の要素又は特徴と同様であるが、必ずしも同一ではない特徴又は要素の実施形態に言及することを意図している（例えば、１４８、１４８ａ、１４８ｂ等）。こうした簡易表記は、明瞭性及び便宜上の目的だけのために用いられるものであり、明示的に反対に明言されていない限り、本発明の概念をいかようにも制限するものと解釈されるべきではない。

更に、明示的に反対に明言されていない限り、「又は」は、包括的な「又は」を指し、及び排他的な「又は」を指さない。例えば、条件Ａ又はＢは以下のいずれかの一つによって充足される。Ａが真であり（又は存在し）及びＢが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）及びＢが真である（又は存在する）、及びＡ及びＢの両方が真である（又は存在する）。

また、単数形（「ａ」又は「ａｎ」）の使用は、本明細書の実施形態の要素及び構成成分を記載するために用いられている。これは、単に、簡便さ及び本発明概念の一般的な観念を与えるためになされている。この記載は、１つ又は少なくとも１つを包含するとして読むべきであり、及び単数形は、それがそうではないことを意味することが明白でない限り、複数形をも包含する。

最後に、本明細書において「一実施例」又は「実施例」と述べている場合、それは、当該実施例に関連して述べられている特定の要素、特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施態様に含まれることを意味する。本明細書中では、「一実施例では」という文言が様々な箇所に見られるが、これらは、必ずしも全てが同じ実施例を指しているわけではない。

ここで図、より詳細には図１及び図２を参照すると、損傷した半月板組織を置換するための半月板インプラント１００が、天然半月板の周縁１０１に取り付けられて示されている。半月板インプラント１００は、第１の端部１０６と第２の端部１０８とを有する多孔質体１０２を含む。例えば、第１の端部１０６は後角と呼ぶことができ、第２の端部１０８は前角と呼ぶことができる。多孔質体１０２は、凸状外周面１１０と、凹状内周面１１２と、上面１１４と、下面１１６とを更に有する。図２に示されるように、多孔質体１０２は、下面１１６に対して直角な平面内に、凹状内周面１１２に向かって先細となる断面積を有する。

多孔質体１０２の下面１１６は平面であってもよい。上面１１４は、例えば、円錐面の一部であることができ、又は凹状に湾曲させることができる。凸状外周面１１０は、多孔質体１０２の下面１１６に対して直角であり得る。多孔質体１０２が、それぞれ多孔質体１０２の下面１１６に対して直角に測定される、凸状外周面１１０における第１の高さと凹状内周面１１２における第２の高さとを有するように、上面１１４は先細になっていてもよい。凸状外周面１１０で測定した第１の高さ及び／又は凹状内周面１１２で測定した第２の高さは、第１の端部１０６と第２の端部１０８との間で一定であり得る。あるいは、凸状外周面１１０で測定した多孔質体１０２の第１の高さ及び／又は多孔質体１０２の凹状内周面１１２で測定した第２の高さは、多孔質体１０２の第１の端部１０６及び第２の端部１０８に向って増加又は減少し得る。

多孔質体１０２は、凸状外周面１１０、凹状内周面１１２、上面１１４、及び下面１１６において開口している１つ又は２つ以上の互いにつながったミクロ細孔１１８を更に含む。互いにつながったミクロ細孔１１８は、例えば、約１２０μｍ〜約３７０μｍの直径を有し得る。多孔質体１０２の互いにつながったミクロ細孔１１８は、細胞（図示せず）を含有するヒドロゲル状物質で充填されてもよい。

多孔質体１０２は略Ｃ字形であってもよく、その中に形成された複数の開いた空洞１２０を有していてもよい。図１は、９個の開いた空洞１２０を有する半月板インプラント１００を図示しているが、数は様々であり得ることを理解されたい。開いた空洞１２０は、円筒形又は角柱状であり得、多孔質体１０２の下面１１６に対して本質的に直角に延びる長手方向軸線１２２を有してもよく、そのため開いた空洞１２０の長手方向軸線１２２は、頭尾方向及び複数の矢状面に延びる。例えば、図１に示されるように、開いた空洞１２０は、開いた空洞１２０の長手方向軸線１２２が多孔質体１０２に沿って等間隔で配置され得る。開いた空洞１２０はそれぞれ、約２．０ｍｍ〜約５．０ｍｍの直径を有し得る。あるいは、開いた空洞１２０は、多孔質体１０２にわたって不規則に分布されてもよい。

多孔質体１０２は、多孔質体１０２及び開いた空洞１２０を凸状外周面１１０から凹状内周面１１２まで貫通する横断経路１２４を更に含み得る。各横断経路１２４は、開いた空洞１２０の１つと、好ましくはそれぞれの開いた空洞１２０の高さの中央において交差する。天然半月板材料１２６の切片は、圧入によって、更には横断経路１２４を通し、かつ開いた空洞１２０に挿入された天然半月板材料１２６の切片を通して縫合糸１２８を導くことによって、多孔質体１０２の開いた空洞１２０内部に取り付けられることができる。開いた空洞１２０は、多孔質体１０２にわたって規則的に分布されてもよい。

多孔質体１０２は、合成材料、例えば、周方向Ｅ_ｃｉに測定した伸び弾性率が約１０〜約３００ＭＰａであり、半径方向Ｅ_ｒに測定した伸び弾性率が約１〜約１０ＭＰａであり、圧縮弾性率Ｅ_ｃｏが約０．１〜約１．０ＭＰａであるポリウレタンで作製され得る（図９Ａ〜図９Ｂ）。

ここで図４〜図５を参照すると、半月板インプラント１００ａの別の実施形態は、図１及び図２の半月板インプラント１００と実質的に同様であり得るが、ただし、半月板インプラント１００ａは、空洞１２０ａの長手方向軸線が人体の横断面に延び、多孔質体１０２ａは横断経路１５を有さないように配置された複数の空洞１２０ａを備える、多孔質体１０２ａを有する。開いた空洞１２０ａは、凸状外周面１１０ａからポケット穴１３０の形態で多孔質体１０２ａに入り込む。あるいは、開いた空洞１２０ａは、それらの長手方向軸線が、例えば、２つ又は３つ以上の横断面に交互に延びることができるようにずらされることができる。天然半月板材料１２６の切片は、凸状外周面１１０ａ上の格子又は膜１３２を各開いた空洞１２０ａの上に接着することによって、多孔質体１０２ａの開いた空洞１２０ａ内部に取り付けられることができる。あるいは、天然半月板材料１２６の切片は、開いた空洞１２０ａ内部に直接接着されることができる。

別の実施形態では、多孔質体１０２ａは、図１〜図２の実施形態と同様に、多孔質体１０２ａ及び開いた空洞１２０ａを凸状外周面１１０ａから凹状内周面１１２ａまで貫通する横断経路を含み得る。各横断経路は、開いた空洞１２０ａの１つと、好ましくはそれぞれの開いた空洞１２０ａの高さつまり直径の中央において交差する。したがって、天然半月板材料１２６の切片は、圧入によって、並びに横断経路を通し、かつ開いた空洞１２０ａに挿入された天然半月板材料１２６の切片を通して縫合糸を導くことによって、多孔質体１０２ａの開いた空洞１２０ａ内部に付加的に取り付けられることができる。

半月板インプラント１３４の別の実施形態が図６〜図７に示されている。半月板インプラント１３４は、凸状外周面１４０と、凹状内周面１４２と、上面１４４と、下面１４６とを有する多孔質体１３６を含む。一実施形態では、多孔質体１３６は図のようにＣ字形であってもよい。しかしながら、多孔質体１３６は、任意の所望の形状に形成されることができる。多孔質体１３６は、下面１４６に対して直角な、凹状内周面１４２に向かって先細になる断面積を有する。多孔質体１３６の下面１４６は略平面である。

上面１４４は、円錐面の一部であることができ、又は凹状に湾曲させることができる。凸状外周面１４０は、多孔質体１３６の下面１４６に対して直角であり得る。多孔質体１３６は、それぞれ多孔質体１３６の下面１４６に対して直角に測定される、凸状外周面１４０における高さと、凹状内周面１４２における高さとを有し得る。凸状外周面１４０で測定される高さ及び／又は凹状内周面１４２で測定される高さは、第１の端部１４８と第２の端部１５０との間で一定であり得る。あるいは、凸状外周面１４０で測定される多孔質体１３６の高さ及び／又は多孔質体１３６の凹状内周面１４２で測定される高さは、多孔質体１３６の第１の端部１４８及び第２の端部１５０に向かって増加又は減少し得る。

上述の多孔質体１０２と同様に、多孔質体１３６は複数の開いた空洞１５２を有して示されており、天然半月板材料１２６の切片は該空洞の中に上述の方法で取り付けられることができる。開いた空洞１５２もまた、開いた空洞１２０ａに関して図４〜図５において示されたのと同様の方法で配置され得ることが理解されよう。

多孔質体１３６は、１つ又は２つ以上の互いにつながった開いたミクロ細孔１５４を含んでいてもよく、該ミクロ細孔の直径は約１２０μｍ〜約３７０μｍであり得る。多孔質体１３６の互いにつながったミクロ細孔１５４は、細胞を含有するヒドロゲル状物質で充填されてもよい。

更に、多孔質体１３６は、天然の周縁１５８に対する半月板インプラント１３４の取り付けを容易にするために、多孔質体１３６の凸状外周面１４０から突出する複数のスパイク１５６を有する。スパイク１５６は、円錐台又は角錐台の形状を有することができる。スパイク１５６は、それらの中心軸が多孔質体１３６の下面１４６に対して本質的に平行な方向に延び、かつ平面図で見たときに凸状外周面１４０から放射状パターンで延びるように配置される。スパイク１５６は、多孔質体１３６の凸状外周面１４にわたって規則的又は不規則に分布され得る。例えば、スパイク１５６は、例えば、多孔質体１３６の凸状外周面１４６の高さの約３５％〜約５５％の範囲であり得る多孔質体１３６の下面１５２から測定した高さに位置決めされてもよい。

多孔質体１３６は、多孔質体１３６への血流を促進するために、スパイク１５６を通るカニュレーション１６２を更に含んでもよい。カニュレーション１６２は、例えば、約０．４ｍｍ〜約１．０ｍｍの直径を有し得る。

多孔質体１３６は、合成材料、例えば、周方向Ｅ_ｃｉに測定した伸び弾性率が約１０〜約３００ＭＰａであり、半径方向Ｅ_ｒに測定した伸び弾性率が約１〜約１０ＭＰａであり、圧縮弾性率Ｅ_ｃｏが約０．１〜約１．０ＭＰａであるポリウレタンで作製され得る（図９Ａ〜図９Ｂ）。

損傷した半月板組織を置換する方法の第１の実施形態は、図１〜図３による半月板インプラント１００の実施形態を使用して実施することができる。膝関節の半月板の少なくとも一方への外科的アクセスを可能にする切開を行うことができ、天然半月板１７２の凸状外側１７４において天然半月板材料の周縁１５８が残るように、天然半月板１７２の一部１７０（図３）を切り取ることができる。次に、所望の寸法であり、かつ所望の数Ｎの開いた空洞１２０を有する半月板インプラント１００を選択する。

図１に示されるように、半月板インプラント１００は、それぞれが長手方向軸線１２２を有する代表的にＮ＝９個の開いた空洞１２０を有する多孔質体１０２を含み得る。半月板インプラント１００は、多孔質体１０２を上面１１４から下面１１６まで貫通する開いた空洞１２０を含み、これら開いた空洞１２０は、それらの長手方向軸線１２２が頭尾方向に延びた状態で配置される。代表的には、多孔質体１０２の開いた空洞１２０は円柱形状であり、第１の直径ｄを有する。更に、多孔質体１０２は、多孔質体１０２及び開いた空洞１２０を凸状外周面１１０から凹状内周面１１２まで貫通する横断経路１２４を含み得る。必要であれば、例えばチゼルを使用することによって、半月板インプラント１００を所望の形状に整えることができる。

天然半月板材料１２６の切片の数Ｎを天然半月板１７２から打ち抜くことができる。次に、多孔質体１０２の開いた空洞１２０を、半月板切除術で得た材料で充填することができる。天然半月板材料１２６の切片は、例えば、開いた空洞１２０の第１の直径ｄより大きい第２の直径Ｄを有する穴１７８を有する抜き型１７６を使用して、患者の天然半月板１７２の切除部分１７０から打ち抜かれるのが好ましい。次に天然半月板材料１２６の一切片を、半月板インプラント１００の中の開いた空洞１２０のそれぞれに挿入する。天然半月板材料１２６の切片は、開いた空洞１２０の第１の直径ｄより大きい第２の直径Ｄを有するので、天然半月板材料１２６の切片は、圧入によって、開いた空洞１２０の中に少なくとも部分的に取り付けられる。

天然半月板材料１２６の切片は、縫合糸１２８を横断経路１２４に通し、かつ、好ましくは天然半月板材料１２６の切片の高さの中央において天然半月板材料１２６の切片に該縫合糸１２８を通して導くことによって、開いた空洞１２０内部に更に取り付けられることができる。縫合糸１２８は、横断経路１２４と天然半月板材料１２６の切片とに蛇行線状に連続的に通されることができ、各端部の結び目で強固に締め付けられてもよく、ないしは別の方法で固定されてもよい。天然半月板材料１２６の切片は、その結果、横断経路１２４を通り、かつ天然半月板材料１２６の切片をそれらの高さの中央において貫通する縫合糸１２８によって、多孔質体１０２に付加的に取り付けられる。開いた空洞１２０の直径より大きい内径を有する抜き型１７６を使用して得た天然半月板１７２由来の材料は、この縫合糸１２８によってだけではなく、圧入によっても定位置に固定される。この圧入は、生体内再構築の間のプレストレスの存在を模倣し得る。

その後、天然半月板材料１２６の切片を含んでいる半月板インプラント１００は、多孔質体１０２の凸状外周面１１０が、残った半月板１７２材料の周縁１５８の凹状内側１８２と当接するように、患者の膝関節の大腿顆（図示せず）と脛骨プラトー１８０との間に挿入されることができる。次に、半月板インプラント１００は、複数の縫合糸ループ１８４で天然半月板１７２の周縁１４０に取り付けられることができ、該縫合糸ループ１８４のそれぞれは、多孔質体１０２と、天然半月板１７２材料の周縁１５８とに通される。最後に、切開を閉じることができる。

周縁１５８を除く天然半月板１７０全体を除去する必要がある場合には、半月板インプラント１００の第１の端部１０６及び第２の端部１０８の追加の取り付けが必要な場合がある。図８に示されるように、脛骨１８８に対する半月板インプラント１００の第１の端部１０６の取り付けは、天然半月板１７２の後角又は前角の元の取り付け部位において、脛骨１８８の周壁１９２から脛骨プラトー１８０を通して穿設された穿孔１９０を介して行うことができる。その場合、半月板インプラント１００の第１の端部１０６は、穿孔１９０を通り、かつ、例えば、結び目によって脛骨１８８の周壁１９２に固定される糸１９４によって、脛骨１８８に取り付けられることができる。あるいは、半月板インプラント１００の第２の端部１０８及び／又は第１の端部１０６の取り付けは、脛骨プラトー１８０に圧入されるプラグ状の固定器で実現され得る。

損傷した半月板組織を置換する方法の第２の実施形態は、図４〜図５による半月板インプラント１００ａの実施形態を用いて行うことができる。該方法のこの第２の実施形態は、図４〜図５の実施形態による半月板インプラント１００ａが選択され、開いた空洞１２０ａの中への天然半月板材料１２６の取り付けが、天然半月板材料１２６の切片を開いた空洞１２０ａに挿入した後に多孔質体１０２ａに取り付けられた格子又は膜１３２を介して行われるという点が第１の実施形態と異なる。図４に図示された半月板インプラント１００ａは、Ｎ＝５個の開いた空洞１２０ａの長手方向軸線が人体の横断面に延びるように配置された、Ｎ＝５個の開いた空洞１２０ａを例示的に含んでいる。開いた空洞１２０ａは、半月板切除術後に、各開いた空洞１２０ａの側面開口部１６４が整えられた半月板の周縁１５８に面するように、凸状外周面１１０ａから多孔質体１０２ａに入り込む。開いた空洞１２０ａはポケット穴の形態である。天然半月板材料１２６の切片は、例えば、凸状外周面１１０ａ上の格子又は膜１３２を各開いた空洞１２０ａの上に接着することによって、多孔質体１０２ａの開いた空洞１２０ａ内部に取り付けられることができ、又は、例えば、接着のみによって開いた空洞１２０ａ内部に取り付けられることができる。代替実施形態では、多孔質体１０２ａは、多孔質体１０２ａ及び開いた空洞１２０ａを凸状外周面１１０ａから凹状内周面１１２ａまで貫通する、多孔質体１０２の横断経路１２４と同様の横断経路を含み得る。天然半月板材料１２６の切片は、圧入によって、及び／又は横断経路を通し、かつ開いた空洞１２０ａに挿入された天然半月板材料１２６の切片を通して縫合糸を導くことによって、多孔質体１０２ａの開いた空洞１２０ａ内部に付加的に取り付けられることができる。

該方法の第１の実施形態と同様に、図８に例示的に示されるように周縁１５８を除く天然半月板全体が除去されなければならない場合には、半月板インプラント１００ａの第１の端部１０６ａを脛骨１８８に取り付けるために、半月板インプラント１００ａの第１の端部１０６及び／又は第２の端部１０８の付加的な取り付けが必要であり得る。

図９Ａ〜図９Ｂは、伸び弾性率Ｅ_ｃｉ、Ｅ_ｒ、及び圧縮弾性率Ｅ_ｃｏの測定方向を概略的に示す。以下の定義は、図１〜図５の実施形態のそれぞれによる半月板インプラント１００及び１００ａの多孔質体１０２及び１０２ａ、並びに図６〜図７による半月板インプラント１３４多孔質体１３６に適用される。Ｅ_ｃｉは、主線維に沿った方向、即ち、長手方向軸線に沿った方向、又は多孔質体１０２、多孔質体１０２ａ、及び多孔質体１３６の周方向に測定した伸び弾性率である。Ｅ_ｒは、多孔質体１０２、多孔質体１０２ａ、及び多孔質体１３６の半径方向、即ち、主線維又は周縁に対して横方向に測定した伸び弾性率であり、Ｅ_ｃｏは、多孔質体１０２の下面１１６、多孔質体１０２ａの下面１１６ａ、又は多孔質体１３６の下面１４６に対して直角な方向に測定した圧縮弾性率である。

上記の説明により、本明細書に開示される本発明概念は、目的を行うため、並びに本明細書で言及した利点及び本明細書に開示される本発明概念において固有の利点を達成するために十分適合されることは明らかである。本明細書に開示される本発明概念の例示的実施形態は本開示のために記載されたものであり、添付の特許請求の範囲に開示された及びその中で定義された本発明の概念の趣旨を逸脱することなく、当業者に容易に示唆される多くの変更がなされ得るということが理解されよう。

〔実施の態様〕
（１） 損傷した半月板組織を置換する方法であって、
膝関節の前記半月板の少なくとも１つに対する外科的アクセスを可能にする切開を行うことと、
天然半月板の外側の該天然半月板材料の周縁が残るように、該天然半月板の一部を切除することと、
天然半月板材料を収容するための少なくとも１つの開いた空洞及び該開いた空洞と流体連通する複数の互いにつながった開いたミクロ細孔を有する多孔質体を含む半月板インプラントを得ることと、
天然半月板の１つ又は２つ以上の切片を得ることと、
前記天然半月板の切片を、前記半月板インプラントの前記空洞に挿入することと、
前記半月板インプラントを患者の膝関節に挿入することと、
前記半月板インプラントを、前記天然半月板材料の周縁に取り付けることと、
前記切開を閉じることと、
を含む方法。
（２） 前記多孔質体が１〜１０個の開いた空洞を含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記切片が、前記患者の天然半月板の前記切除部分から打ち抜かれる、実施態様１に記載の方法。
（４） 前記天然半月板の切片が円筒形又は角柱状である、実施態様１に記載の方法。
（５） 前記半月板インプラントの前記空洞が直径ｄを有し、前記天然半月板の１つ又は２つ以上の切片を得るステップが、前記半月板インプラントの前記空洞の前記直径ｄより大きい直径Ｄを有するように前記天然半月板を打ち抜くことを更に含む、実施態様１に記載の方法。

（６） 前記半月板インプラントの前記空洞が、前記多孔質体の上面から下面まで前記多孔質体を貫通し、前記多孔質体が、前記多孔質体及び前記空洞を凸状外周面から凹状内周面まで貫通する横断経路を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（７） 前記横断経路を通し、前記天然半月板の切片を通し、かつ前記天然半月板の周縁を通して縫合糸を導くことによって前記天然半月板の切片を前記多孔質体の前記空洞内部に取り付けるステップを更に含む、実施態様６に記載の方法。
（８） 前記縫合糸が、前記横断経路を通り、かつ前記天然半月板の切片を通って蛇行経路で導かれる、実施態様７に記載の方法。
（９） 前記半月板インプラントの前記空洞が、前記凸状外周面から前記多孔質体に入り込む、実施態様１に記載の方法。
（１０） 前記切片を前記空洞内に接着することによって、前記天然半月板の切片を前記多孔質体の前記空洞内部に取り付けるステップを更に含む、実施態様６に記載の方法。

（１１） 前記凸状外周面上の格子又は膜を各空洞の上に接着することによって、前記天然半月板の切片を前記多孔質体の前記空洞内部に取り付けるステップを更に含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２） 前記天然半月板の角の元の取り付け部位において、脛骨の側面から脛骨プラトーを通して穿孔を穿設するステップと、
前記穿孔に通された縫合糸を用いて、前記半月板インプラントの角を前記脛骨に取り付けるステップと、
を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（１３） 前記天然半月板の角の元の取り付け部位において、前記脛骨の側面から前記脛骨プラトーを通して穿孔を穿設するステップと、
前記半月板インプラントの角に取り付けられ、かつ前記穿孔に圧入されるストッパを用いて、前記半月板インプラントの角を前記脛骨に取り付けるステップと、
を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（１４） 前記多孔質体の前記互いにつながった細孔が、細胞を含有するヒドロゲル状物質で充填される、実施態様１に記載の方法。
（１５） 複数の互いにつながった開いたミクロ細孔と、半月板組織を収容するための１つ又は２つ以上の開いた空洞と、を有する多孔質体を含む、損傷した半月板組織を置換するための半月板インプラントであって、前記互いにつながったミクロ細孔が、流体が前記多孔質体に流れ込むことができるように配置され、かつ前記１つ又は２つ以上の開いた空洞と流体連通する、半月板インプラント。

（１６） 前記１つ又は２つ以上の空洞が、前記多孔質体に沿って等間隔で配置される、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（１７） 前記１つ又は２つ以上の空洞がそれぞれ、約１．５ｍｍを超える直径を有する、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（１８） 前記１つ又は２つ以上の空洞がそれぞれ、約５．５ｍｍ未満の直径を有する、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（１９） 前記１つ又は２つ以上の空洞が、前記多孔質体を前記上面から前記下面まで貫通する、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（２０） 前記空洞が、円筒状又は角柱状であり、それぞれが前記多孔質体の前記下面に対して本質的に直角に延びる長手方向軸線を有する、実施態様１９に記載の半月板インプラント。

（２１） 前記空洞が、凸状外周面から前記多孔質体に入り込む、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（２２） 前記多孔質体が、前記多孔質体及び前記空洞を前記凸状外周面から前記凹状内周面まで貫通する１つ又は２つ以上の横断経路を更に含む、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（２３） 前記多孔質体の前記互いにつながったミクロ細孔が、前記凸状外周面、前記凹状内周面、前記上面、及び前記下面において開口する、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（２４） 前記ミクロ細孔が、約１２０μｍを超える直径を有する、実施態様２３に記載の半月板インプラント。
（２５） 前記ミクロ細孔が、約３７０μｍ未満の直径を有する、実施態様２３に記載の半月板インプラント。

（２６） 前記多孔質体が、周方向に測定して最低約１０ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｃｉ、半径方向に測定して最低約１ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｒ、及び最低約０．１ＭＰａの圧縮弾性率Ｅ_ｃｏを有する材料で作製される、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（２７） 前記多孔質体が合成材料で作製される、実施態様２６に記載の半月板インプラント。
（２８） 前記多孔質体の前記互いにつながったミクロ細孔が、細胞を含有するヒドロゲル状物質で充填される、実施態様１５〜２７のいずれかに記載の半月板インプラント。
（２９） 前記多孔質体がＣ字形であり、前記多孔質体が、下端軸線に対して直角な、前記凹状内周面に向かって先細になる断面積を有する、実施態様１５に記載の半月板インプラント。
（３０） 前記多孔質体の前記凸状外周面から突出する複数のスパイクを更に含む、実施態様１５に記載の半月板インプラント。

（３１） 前記スパイクの少なくとも一部がカニューレを画定する、実施態様３０に記載の半月板インプラント。
（３２） 前記カニューレが前記多孔質体の中に延びる、実施態様３１に記載の半月板インプラント。
（３３） 前記スパイクの前記カニューレが、少なくとも約０．４ｍｍの直径を有する、実施態様３１に記載の半月板インプラント。
（３４） 前記スパイクの前記カニューレが、約１．０ｍｍ未満の直径を有する、実施態様３１に記載の半月板インプラント。

Claims (20)

1. 複数の互いにつながった開いたミクロ細孔と、半月板組織を収容するための１つ又は２つ以上の開いた空洞と、を有する多孔質体を含む、損傷した半月板組織を置換するための半月板インプラントであって、前記互いにつながったミクロ細孔が、流体が前記多孔質体に流れ込むことができるように配置され、かつ前記１つ又は２つ以上の開いた空洞と流体連通する、半月板インプラント。
2. 前記１つ又は２つ以上の空洞が、前記多孔質体に沿って等間隔で配置される、請求項１に記載の半月板インプラント。
3. 前記１つ又は２つ以上の空洞がそれぞれ、約１．５ｍｍを超える直径を有する、請求項１に記載の半月板インプラント。
4. 前記１つ又は２つ以上の空洞がそれぞれ、約５．５ｍｍ未満の直径を有する、請求項１に記載の半月板インプラント。
5. 前記１つ又は２つ以上の空洞が、前記多孔質体を前記上面から前記下面まで貫通する、請求項１に記載の半月板インプラント。
6. 前記空洞が、円筒状又は角柱状であり、それぞれが前記多孔質体の前記下面に対して本質的に直角に延びる長手方向軸線を有する、請求項５に記載の半月板インプラント。
7. 前記空洞が、凸状外周面から前記多孔質体に入り込む、請求項１に記載の半月板インプラント。
8. 前記多孔質体が、前記多孔質体及び前記空洞を前記凸状外周面から前記凹状内周面まで貫通する１つ又は２つ以上の横断経路を更に含む、請求項１に記載の半月板インプラント。
9. 前記多孔質体の前記互いにつながったミクロ細孔が、前記凸状外周面、前記凹状内周面、前記上面、及び前記下面において開口する、請求項１に記載の半月板インプラント。
10. 前記ミクロ細孔が、約１２０μｍを超える直径を有する、請求項９に記載の半月板インプラント。
11. 前記ミクロ細孔が、約３７０μｍ未満の直径を有する、請求項９に記載の半月板インプラント。
12. 前記多孔質体が、周方向に測定して最低約１０ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｃｉ、半径方向に測定して最低約１ＭＰａの伸び弾性率Ｅ_ｒ、及び最低約０．１ＭＰａの圧縮弾性率Ｅ_ｃｏを有する材料で作製される、請求項１に記載の半月板インプラント。
13. 前記多孔質体が合成材料で作製される、請求項１２に記載の半月板インプラント。
14. 前記多孔質体の前記互いにつながったミクロ細孔が、細胞を含有するヒドロゲル状物質で充填される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の半月板インプラント。
15. 前記多孔質体がＣ字形であり、前記多孔質体が、下端軸線に対して直角な、前記凹状内周面に向かって先細になる断面積を有する、請求項１に記載の半月板インプラント。
16. 前記多孔質体の前記凸状外周面から突出する複数のスパイクを更に含む、請求項１に記載の半月板インプラント。
17. 前記スパイクの少なくとも一部がカニューレを画定する、請求項１６に記載の半月板インプラント。
18. 前記カニューレが前記多孔質体の中に延びる、請求項１７に記載の半月板インプラント。
19. 前記スパイクの前記カニューレが、少なくとも約０．４ｍｍの直径を有する、請求項１７に記載の半月板インプラント。
20. 前記スパイクの前記カニューレが、約１．０ｍｍ未満の直径を有する、請求項１７に記載の半月板インプラント。

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