JP6073885B2 - インプラントインタフェースシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は一般には医療デバイスに関し、より詳細にはインプラントに関する。

ヒト及び／又は動物において１つ又は複数の骨を支持及び／又は固定するために、インプラントを使用してよい。整形外科用インプラントは、損傷した関節の置換又は破損した骨の修復として体内に配置されるよう設計される。例えば、膝の置換処置は、疾患又は損傷を有する膝関節表面を、膝の連続的な運動を可能とするよう成形された金属及びプラスチック複合材料等のインプラントで置換することを含んでよい。整形外科用インプラント及び処置は一般的なものであり、長年にわたって改良されてきたが、現行のインプラントの設計は、骨とインプラントとの間のインタフェースが不十分である等の欠点を生じ得る。骨−インプラントインタフェースは、患者の解剖学的構造にインプラントを一体化させる方法に対して有意な影響を及ぼし得、従って、インプラント処置の長期間にわたる成功に対して直接影響し得る。膝の置換等、インプラントが負荷にさらされる場合、十分な骨−インプラントインタフェースを提供することは更に重要となり得る。

生体骨と負荷支持インプラント表面との間の直接の構造的及び機能的接続は、骨結合と呼ばれる場合がある。骨結合に関するヴォルフの法則は広く認知された理論であり、健康なヒト又は動物の骨は、その骨が受ける負荷に適合するというものである。特定の骨への負荷が増大すると、骨は時間を掛けてそれ自体を再構築し、この種類の負荷に耐えられるように強度を増す（骨の外皮部分が厚くなる）。この逆もまた真であり、骨への負荷が低減すると、骨は反転作用によって弱くなり、これは低い代謝コストで維持でき、骨の体積を維持するために必要な連続的な再構築のための刺激は存在しない。

現行のインプラントの設計には、強力な初期固定及び長期間固定を提供するための試みとして様々な技術が使用される。例えば、膝、臀部、肩、足首等の関節置換用インプラントは、初期固定を提供するためのポスト又はネジを含む場合が多い。残念ながら、これらの固定技術は、骨−インプラントインタフェース全体にわたる応力の分散が変化したり不十分となったりすることを含む、複数の欠陥を呈する場合がある。骨／インプラントインタフェースにおける応力の不十分な分散は、最終的には骨密度の低下につながることがあり、これによってインプラントの緩みを引き起こすことがある。いくつかの例では、インプラントは、（例えば骨成長によって）骨への接着を促進するための多孔性コーティングを含む。いずれの所定の位置においてインプラントに同時に印加される多方向の力によって、これらのコーティングは十分な初期固定をもたらすことができない場合がある。このような固定の不足によって微細運動が発生し得、これは、骨の正しくない治癒及び再構成、接着の不足並びに不均一性につながり得る。更に、多孔性コーティングは、インプラントが置かれる動的な環境における効果的な骨組織の成長を促進するために十分な厚さを提供できない。このような不十分な構造的設計は、インプラントの複合材料の緩み、インプラントの不安定性、インプラントの移動、インプラントの回転、骨又はインプラントの接続表面への尚早な装着、骨−インプラントインタフェースにおける又はその付近における骨の人工関節周囲骨折及びにその他の問題等の問題により、不十分な長期間固定につながる場合がある。

更に、骨構造への固定が必要な処置において、インプラントを受容するように骨構造を準備しなければならないことがある。いくつかの例では、インプラントのために骨を準備するために、相当な量の骨が切除され得、これによって、サイズを増大させたインプラントを使用することで補償される空間を残す。例えば膝インプラントの場合、膝関節の荷重支持表面を除去して、同じ位置にインプラントを配置する。インプラントの高さは、除去した骨の量に応じて増減させてよく、膝インプラントを有する脚の長さと、他方の脚の長さとの間に差が生まれるのを回避する。残念ながら、除去した骨構造を補償するためのインプラントのサイズの増大によってインプラントは更に複雑になり得、骨構造へのインプラントの固定に関する上述の欠点は解消されない。

従って、十分な骨−インプラントインタフェースを提供するインプラント技術を提供することが望ましい。

インプラントシステム及び関連する装置の様々な実施形態、並びにこれらを使用する方法を説明する。一実施形態では、使用中に骨構造と接触するか又はほぼ接触する骨接触表面を有するインプラント本体を含む、整形外科用インプラントが提供され、ここで骨接触表面は、そこから突出した骨インタフェース構造を有する。骨インタフェース構造は、使用中に骨構造に少なくとも部分的に圧入される第１の伸長部分、及び使用中に骨構造に少なくとも部分的に圧入される第２の伸長部分を含む。第２の伸長部分は、第１の伸長部分に連結され、第１の伸長部分から、第１の伸長部分に対して斜めの角度に延在する。

別の実施形態では、整形外科用インプラントを提供することを含む方法が提供される。インプラントは、使用中に骨構造と接触するか又はほぼ接触する骨接触表面を有するインプラント本体を含み、ここで骨接触表面は、そこから突出した骨インタフェース構造を有する。骨インタフェース構造は、使用中に骨構造に少なくとも部分的に圧入される第１の伸長部分、及び使用中に骨構造に少なくとも部分的に圧入される第２の伸長部分を含む。第２の伸長部分は第１の伸長部分に連結され、第１の伸長部分から、第１の伸長部分に対して斜めの角度に延伸する。本方法はまた、骨接触表面が骨構造に接触するか又はほぼ接触するように、骨インタフェース表面を骨構造に挿入することを含む。

別の実施形態では、使用中に骨構造と接触するか又はほぼ接触する骨接触表面及びこの接触表面から突出した骨インタフェース構造を有するインプラント本体を含む、インプラントが提供され、ここで骨インタフェース構造は立体トラスを含み、また骨インタフェース構造は使用中に骨構造内に配置される。

別の実施形態では、そこから突出した骨インタフェース構造を有する骨インタフェース表面を含むインプラント本体を有する、整形外科用インプラントが提供される。骨インタフェース構造は、骨インタフェース表面に隣接する骨インタフェース構造の近位部分、及び骨インタフェース構造の近位部分から延伸する骨インタフェース構造の遠位部分を含み、骨インタフェース構造の遠位部分は、使用中に骨構造内に少なくとも部分的に配置されるよう構成される。

別の実施形態では、インプラント本体並びに遠位骨インタフェース構造及び遠位骨インタフェース構造とインプラント本体との間に配置された近位骨インタフェース構造を有する骨インタフェース構造を含む、インプラントが提供される。骨インタフェース構造の遠位部分は、使用中に骨構造内に少なくとも部分的に配置されるよう構成される。骨インタフェース構造の近位部分は、使用中に骨構造とインプラント本体との間の空隙内に配置されるよう構成される。

別の実施形態では、整形外科用インプラントを提供するための方法が提供される。本方法は、インプラント本体に連結された骨インタフェース構造の遠位部分を、インプラント本体と骨構造との間に空隙を形成するように骨構造に挿入するステップであって、インプラント本体と骨インタフェース構造の遠位部分との間に延在する骨インタフェース構造の近位部分がこの空隙を埋める、挿入するステップ、及び空隙内に結合剤を提供するステップを含む。

別の実施形態では、そこから突出した骨インタフェース構造を有する骨インタフェース表面を含むインプラント本体を含む、整形外科用インプラントが提供される。骨インタフェース構造は、骨インタフェース表面から第１の距離だけ延伸する骨インタフェース構造の近位部分、及び骨インタフェース表面から第２の距離だけ延伸する骨インタフェース構造の遠位部分を含む。第２の距離は第１の距離より大きい。骨インタフェース構造の遠位部分は、使用中に骨構造内に少なくとも部分的に配置されるよう構成される。

当業者には、本発明の利点は、以下の詳細な説明により及び添付の図面を参照することにより明らかになるであろう。

図１は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラントのブロック図である。 図２Ａは、本発明の１つ又は複数の実施形態による、骨構造内に埋入された図１のインプラントの側面図である。 図２Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による、図１、２Ａのインプラントの線２Ｂ−２Ｂを通る断面図である。 図３は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、骨構造に設けられた切断部を示す。 図４は、本発明の１つ又は複数の実施形態による切断部材を示す。 図５は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラントの接触表面に設けられた複数の骨インタフェース（例えばロッド）構造を含む骨−インプラントインタフェースを示す。 図６は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、多層ロッド構造を含む骨−インプラントインタフェースを有するインプラントを示す。 図７Ａは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造の側面図である。 図７Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造の側面図である。 図７Ｃは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造の側面図である。 図７Ｄは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造の側面図である。 図７Ｅは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造の側面図である。 図７Ｆは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造の側面図である。 図７Ｇは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造の側面図である。 図８は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラントの骨−インプラントインタフェースの接触表面上に配置された、図７Ａ〜７Ｇそれぞれのロッド構造の等角図である。 図９Ａは、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラントの骨−インプラントインタフェースの接触表面上に配置された、複数の例示的な３次元ロッド構造の等角図である。 図９Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラントの骨−インプラントインタフェースの接触表面上に配置された、複数の例示的な３次元ロッド構造の等角図である。 図１０Ａは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的なインプラントの等角図である。 図１０Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的なインプラントの上面図である。 図１１Ａは、本発明の１つ又は複数の実施形態による膝インプラントの側面図である。 図１１Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による膝インプラントの側面図である。 図１２は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラントの側面図である。 図１３は、本発明の１つ又は複数の実施形態による肩インプラントを示す。 図１４は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラントを埋入する方法を示すフローチャートである。 図１５は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラントのブロック図である。 図１６は、本発明の１つ又は複数の実施形態による図１５のインプラントのブロック図である。 図１７は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、トラス／ウェブインタフェース構造を含むインプラントのブロック図である。 図１８Ａは、本発明の１つ又は複数の実施形態による停止部材を示す。 図１８Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による停止部材を示す。 図１９は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラントを埋入する方法を示すフローチャートである。

本発明は様々な修正形態及び代替形態を許容するものであるが、図面にはその具体的な実施形態を例として示し、本明細書で詳細に説明する。図面の縮尺は正確でない場合がある。しかしながら、図面及びこれに関する詳細な説明は、本発明をここに開示する特定の形態に限定することを意図したものではなく、反対に、添付の請求項によって定義される本発明の精神及び範囲内にある全ての修正、均等物及び代替物を包含することを意図したものであることを理解されたい。

以下でより詳細に議論するように、本発明の特定の実施形態は、整形外科用インプラントを含むインプラントのためのシステム及び方法を含む。いくつかの実施形態では、インプラントは、隣接する骨構造とインプラントとの一体化を促進する骨−インプラントインタフェースを含む。特定の実施形態では、骨−インプラントインタフェースは、インプラントと隣接する骨との間における効果的な負荷伝達をもたらす。いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェースは、そこから延伸するインタフェース構造（例えばロッド構造）を有するインプラントの表面を含み、このインタフェース構造は使用中、骨構造内に配置されることになる。特定の実施形態では、ロッド構造は、インプラントの表面から離れる方向に延伸する第１の部分及びロッド構造の第１の部分に対して少なくとも部分的に傾斜して配向された第２の部分を含む。特定の実施形態では、ロッド構造は、表面から延伸する２次元構造を備える。いくつかの実施形態では、ロッド構造は、骨インタフェース表面から延伸する１つ又は複数のフック型部材（例えばＶ字型又はＵ字型部材）を備える。特定の実施形態では、ロッド構造は、骨インタフェース表面から延伸する３次元構造を備える。いくつかの実施形態では、ロッド構造は、整形外科用インプラントの頂点において互いに連結された複数のロッド部材を備える。特定の実施形態では、ロッド構造は骨インタフェース表面から延伸する２つ以上の三角トラス構造を備え、これら三角トラス構造（例えば三角平面トラスユニット）のうちの２つ以上は、少なくとも１つの共通の支柱を共有する。特定の実施形態では、ロッド構造の１つ若しくは複数のロッド部材及び／又はインプラントの表面は、その上に配置された生物学的薬剤を含む。いくつかの実施形態では、ロッド構造は埋入中に骨内に圧入される。ロッドを骨内に圧入すると、骨の弾性によって、骨はロッド構造内及びロッド構造周辺において再結合（例えば成長）し得る。これはロッド構造の「把持」又は「保持」効果をもたらすことができ、これによって、隣接する骨構造にロッド構造を一体化させることによるインプラントの初期固定が可能となる。このような把持又は保持は、インプラントの運動を阻止できる。特定の実施形態では、インプラントは、大型関節インプラント（例えば臀部及び／若しくは膝インプラント）、小型関節インプラント（例えば肩、肘及び／若しくは足首インプラント）、外傷インプラント（例えば肩骨折、長骨再構成インプラント及び／若しくは骨髄間ロッドインプラント）、脊柱インプラント（例えば融合若しくは動的インプラント）、頭蓋大型顔面インプラント（例えば顎置換）、及び歯科用インプラントのうちの１つ又は複数を備えてよい。

本明細書で使用する用語「トラス」は、結節と呼ばれる接合点において接続される１つ又は複数の伸長支柱を有する構造を指す。トラスは、プラットトラス、キングポストトラス、クイーンズポストトラス、タウンズラティス（ｔｏｗｎ'ｓ ｌａｔｔｉｃｅ）トラス、平面トラス、立体トラス及び／又はフィーレンディールトラスといった変形例を含んでよい（その他のトラスも使用してよい）。各ユニット（例えば伸長支柱によって画定される周を有する領域）を「トラスユニット」と呼んでよい。

本明細書で使用する用語「平面トラス」は、全ての支柱及び結節が実質的に単一の２次元平面内にあるトラス構造を指す。例えば平面トラスは、１つ又は複数の「トラスユニット」を含んでよく、ここで各支柱は実質的に直線の部材であり、これによって１つ又は複数のトラスユニットの支柱及び結節全体が実質的に同じ平面内となる。各支柱が実質的に直線の部材であり、これによって１つ又は複数のトラスユニットの支柱及び結節全体が実質的に同じ平面内となるトラスユニットを、「平面トラスユニット」と呼ぶ。

本明細書で使用する用語「立体トラス」は、単一の２次元平面内に実質的に内包されない支柱及び結節を有するトラスを指す。立体トラスは２つ以上の平面トラス（例えば平面トラスユニット）を含んでよく、２つ以上の平面トラスのうちの少なくとも１つは、２つ以上の平面トラスの残りのうちの少なくとも１つ以上の平面に対して実質的に平行ではない平面内にある。例えば立体トラスは、互いに隣接する（例えば共通の支柱を共有した）２つの平面トラスユニットを含んでよく、各平面トラスユニット、互いに対して整列した（例えば互いに対して平行ではない）別個の平面内にある。

本明細書で使用する用語「三角トラス」は、結節と呼ばれる接合点において接続される３本の直線状の支柱で形成された１つ又は複数の三角形ユニットを有する構造を指す。例えば三角トラスは、３つの結節において互いに連結されて三角形のトラスを形成する、３本の直線状の伸長支柱部材を含んでよい。本明細書で使用する「平面三角トラス」は、全ての支柱及び結節が実質的に単一の２次元平面内にある三角トラス構造である。各三角ユニットを「三角トラスユニット」と呼んでよい。各支柱が実質的に直線の部材であり、これによって三角トラスユニットの支柱及び結節全体が実質的に同じ平面内となる三角トラスユニットを、「平面三角トラスユニット」と呼ぶ。本明細書で使用する「三角立体トラス」は、１つ又は複数の三角トラスユニットを含む立体トラスである。

本明細書で使用する用語「ロッド」は伸長部材を指す。ロッドは、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、五角形等の様々な幾何学的形状の断面形状を含んでよい。ロッドは、直線の、実質的に直線の、又はその長さに沿って湾曲した、長手方向軸を含んでよい。本明細書で使用する用語「支柱」は、トラスの少なくとも一部を形成するロッドを指す。

ここで図面に戻ると、図１は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラント１００を示すブロック図である。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、大型関節インプラント（例えば臀部及び／又は膝インプラント）、小型関節インプラント（例えば肩、肘及び／又は足首／足インプラント）、外傷インプラント（例えば肩骨折、長骨再構成インプラント及び／又は骨髄間ロッドインプラント）、脊柱インプラント（例えば融合又は動的インプラント）、頭蓋大型顔面インプラント（例えば顎置換）、歯科用インプラント等を含んでよい。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、脊柱インプラント処置中に２つの隣接する椎骨の端面の間に埋入される椎間インプラントを含んでよい。例えば、インプラント１００は、２つの隣接する椎骨の相対的位置を堅固に固定するよう設計された融合インプラント（例えば融合ケージ）、又は２つの隣接する椎骨それぞれに連結されて２つの隣接する椎骨間の運動（例えば湾曲、伸長及び／若しくは横方向屈曲）を促進するよう設計された、動的椎間デバイスを含んでよい。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、膝関節インプラントの１つ又は複数の部分を含んでよい。例えば、インプラント１００は、使用中に互いを関節で繋ぐ膝インプラントの上側部分又は下側部分を含んでよく、ここで上側部分及び下側部分の両方は、インプラント１００を膝の骨構造に連結する骨−インプラントインタフェースを含む。

いくつかの実施形態では、インプラント１００は１つ又は複数の骨−インプラントインタフェースを含んでよい。例えば図示した実施形態では、インプラント１００は、上側骨−インプラントインタフェース１０４ａ及び下側骨−インプラントインタフェース１０４ｂを有するインプラント本体１０２を含む。インプラント１００は、骨構造とインプラントのインタフェースを提供するいずれの数の骨−インプラントインタフェースを含んでよい。いくつかの実施形態では、上側骨−インプラントインタフェース１０４ａは使用中に第１の隣接する骨構造に接触して固定され得、下側骨−インプラントインタフェース１０４ｂは使用中に第２の隣接する骨構造に接触して固定され得る。例えば、インプラント１００が２つの隣接する骨構造（例えば２つの隣接する椎骨の端面）に挟まれている場合、上側骨−インプラントインタフェース１０４ａを、インプラント１００の上側に配置された第１の骨構造の一部に連結し、下側骨−インプラントインタフェース１０４ｂを、インプラント１００の下側に配置された第２の骨構造の一部に連結してよい。所定のインプラントに対する骨−インプラントインタフェースの数及び配向は、所望の応用例に基づいて変更でき、従って上側及び下側等の相対的な意味の用語は単なる例示を意図したものであり、限定を意図したものではないことを理解されたい。例えば、上側骨−インプラントインタフェース１０４ａ及び下側骨−インプラントインタフェース１０４ｂのうちの一方又は両方を、これらが横方向に配置される（例えばインプラント本体１０２の右側、左側、後側及び／又は前側）ように配向してよい。本体１０２の箱型形状は例示的なものであり、限定を意図したものではない。本体１０２は、所定のインプラント応用例のためのいずれの所望のインプラント構造を含んでよい。例えば、脊柱インプラント又は膝インプラントは、運動の維持をもたらす形状、構成及び機械的構造を含んでよい。

いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェース１０４ａ、１０４ｂは接触表面を含んでよい。本明細書で使用する用語「接触表面」は、隣接する構造（例えば骨構造）に接触若しくはほぼ接触するよう、及び／又は埋入時に隣接する構造に接着／連結するよう設計された、インプラントの一部を指す。接触表面は例えば、インプラントのインタフェース面を含んでよい。図示した実施形態では、骨−インプラントインタフェース１０４ａ、１０４ｂはそれぞれ、上側接触表面１０６ａ及び下側接触表面１０６ｂを含む。接触表面１０６ａ、１０６ｂは、インプラント１００を埋入する際に、隣接する骨構造に当接する及び／又は一体化されるよう設計された、インプラント１００の一部を含んでよい。いくつかの実施形態では、インプラント１００は、単一の接触表面又は３つ以上の接触表面を含んでよい。（１つ又は複数の）接触表面は、いずれの適切な形状（例えば実質的に平坦な平面表面、湾曲した／外形を加工した表面、隆起等）を取ってよい。

いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェースは、隣接する骨構造へのインプラント１００の連結を促進する構造を含んでよい。例えば図示した実施形態では、上側骨インタフェース１０４ａは、接触表面１０６ａ及びそこから延伸するロッド構造１０８を含む。使用中、ロッド構造１０８を隣接する骨構造に圧入してよい。例えば、ロッド構造１０８が骨構造に貫入し、接触表面１０６ａが骨構造の対応する表面に対して押圧されるように、インプラント１００を骨構造に対して押圧してよい。このように、ロッド構造１０８を骨構造内に配置してよく、これについては図２Ａ、２Ｂに関して以下により詳細に説明する。

いくつかの実施形態では、インプラントの骨−インプラントインタフェースのうちのいくつか又は全ては、１つ又は複数のロッド構造を含んでよい。例えば図示した実施形態では、上側骨−インプラントインタフェース１０４ａは、その上に配置されるロッド構造１０８を含む。ロッド構造１０８は、単一の骨−インプラントインタフェース１０４ａの単一の接触表面１０６ａ上に図示されているが、他の実施形態は、いずれの数の骨−インプラントインタフェース及び接触表面に配置されるいずれの数のロッド構造を含んでよいことを理解されたい。例えばいくつかの実施形態では、インプラント１００は、骨−インプラントインタフェース１０４ａ、１０４ｂそれぞれの上側接触表面１０６ａ及び下側接触表面１０６ｂのうちの一方又は両方の上に配置される１つ又は複数のロッド構造を含んでよい。上側接触表面１０６ａ及び下側接触表面１０６ｂの両方の上に配置されるロッド構造１０８は、インプラント１００が２つの隣接する骨構造の間の空隙／距離を埋める（例えば上述のようにインプラント１００が、２つの隣接する椎骨の端面の間に挟まれる）よう設計された、特定の使用のためのものであってよい。

いくつかの実施形態では、ロッド構造は、各接触表面から延伸して、骨貫通成長によって、骨構造へのロッド構造の連結及びそれに伴う連結インプラントの連結を促進することができる領域（例えば開口又は少なくとも部分的な開口）を画定する、１つ又は複数のロッド部材（例えば支柱）を含む。例えば図示した実施形態では、ロッド構造１０８は３本の支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃで形成される立体トラスを含む。支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃはそれぞれ、接触表面１０６ａに連結される第１の端部、及び他の各支柱にそれらの頂点１１２において連結される第２の端部を有する、実質的に直線の伸長ロッド部材を含んでよい。三角形のトラス構造の各面は、支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのうちの２つ及び接触表面１０６ａの隣接する部分によって画定される周を有する三角形の開口を有する、平面トラスユニットを含む。

図示したように、ロッド構造１０８は、複数の面を有する（例えば３面を有する）実質的に開いた領域（例えば開口／容積）１１４を画定する概ね三角形の立体トラスを含む。いくつかの実施形態では、開口／容積１１４は、ロッド構造１０８を通る骨成長を促進し得、これによって、隣接する骨構造へのインプラント１００の連結及び一体化を増進し得る。例えばロッド構造１０８の少なくとも一部は、隣接する骨構造に接触するか又はほぼ接触してよく、これによって、トラス構造１０８の開口／容積１１４の少なくとも一部の中へ及び／又はこれを通って延伸する骨成長を可能とし、骨成長が、ロッド構造１０８の１つ又は複数の支柱１１０ａ、１１０ｂ又は１１０ｃと連動する。骨成長と支柱１１０ａ、１１０ｂ又は１１０ｃとの連動は、インプラント１００を、骨構造に対して固定の位置に堅固に固定できる。

図２Ａは、本発明の１つ又は複数の実施形態による、骨構造１２０に埋入された図１のインプラント１００の側面図である。図２Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による、骨構造１２０に埋入された図２Ａのインプラント１００の、線２Ｂ−２Ｂを通る断面図である。図示した実施形態では、ロッド構造１０８は骨構造１２０内に配置され、接触表面１０６ａは押圧され、骨構造１２０の面１２２と接触している。骨構造１２０は、ロッド構造１０８の容積１１４内に配置される。いくつかの実施形態では、骨構造１２０は、支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの周囲において開口／容積１１４内へと成長する骨貫通成長を含んでよい。いくつかの実施形態では、骨構造１２０は、ロッド構造を骨構造１２０に埋入する間に骨構造１２０内に形成されるスリットを取り囲む骨成長を含んでよい。上述のように、骨成長は骨構造１２０とロッド構造１０８の連動を提供でき、これにより、インプラント１００を骨構造１２０に対して固定の位置に堅固に固定できる。ロッド構造１０８は、隣接する骨構造によって効果的に「把持」でき、これによってロッド構造１０８を隣接する骨構造１２０と一体化することができる。図示した実施形態では、インプラント１００に作用する矢印１２４方向の力は、骨構造１２０に対するインプラント１００の抵抗運動によってもたらされる矢印１２６方向の力によって打ち消すことができる。例えばインプラント１００が膝インプラントを含む場合、力１２４は「上昇」力を表し得る。いくつかの実施形態では、最終的な上昇は、インプラントの特定の部分において作用する力の結果であり得る。例えば上昇は、矢印１２４ａが表すインプラント１００への下方向の力の結果であり得る。矢印１２４方向に印加される力等の分離力に応じて、ロッド構造１０８に連結され容積１１４内に設けられた骨構造１２０は、インプラント１００が矢印１２４の方向に上向きに移動するのを阻止できる。ロッド構造１０８に連結され容積１１４内に設けられた骨構造１２０は、横力／剪断力（例えば横方向運動、回転運動等）に対する同様の耐性をもたらし得る。支柱１１０ｂ、１１０ｃが力１２４の方向に引っ張られることによる、容積１１４内の骨構造１２０への負荷の伝達は、上述のヴォルフの法則に見られる再構築の原理により、骨密度の上昇を助長できる。いくつかの実施形態では、（例えば生物学的薬剤又は多孔性コーティングの使用によって強化された）骨構造１２０への表面の連結は、骨構造１２０に対するインプラント１００の運動に対する耐性ももたらし得る。

いくつかの実施形態では、ロッド構造１０８は、インプラント１００の本体１０２の高さ／厚さより小さい、これとほぼ同一の、又はこれより大きい距離（例えば高さ）だけ、接触表面１０６ａから延伸してよい。例えば図示した実施形態では、ロッド構造１０８は、インプラント本体１０２の高さ／厚さの約４倍の距離だけ突出及び延伸する。いくつかの実施形態では、ロッド構造１０８は、インプラント１００の本体１０２の高さの約１０％、１５％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１５０％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％、５５０％の高さを有してよい。いくつかの実施形態では、ロッド構造１０８は、約１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、５５ｍｍ、６０ｍｍ、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７５ｍｍ、８０ｍｍ又はこれより大きい高さを有してよい。

いくつかの実施形態では、ロッド構造１０８の少なくとも一部が、埋入時に隣接する骨構造の内部に配置されるように、インプラント１００を押圧して隣接する骨構造と接触させてよい。例えばいくつかの実施形態では、頂点１１２が骨構造内に貫通して前進することによって、支柱１１０ａ、１１０ｂ若しくは１１０ｃの少なくとも一部及び／又は開口／容積１１４が骨構造１２０内へと延伸するように、インプラント１００を押圧して骨構造１２０と接触させてよい。このような技術によって、骨が開口／容積１１４内へ及び／又はこれを通って成長するのを助長できる。いくつかの実施形態では、各接触表面（例えば上側接触表面１０６ａ）が骨構造１２０の表面１２２と接触するか又はほぼ接触するまで、インプラント１００を骨構造１２０内に前進させる／圧入してよい。

いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェース（例えばロッド構造及び／又は接触表面）の少なくとも一部は、骨成長及び／若しくは骨接着を促進するための材料並びに／又はロッド構造及び／若しくは接触表面を介した感染を防止するための抗菌物質でコーティング／処理してよい。いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェースの少なくとも一部を、インプラントを骨内に挿入した後の痛みを軽減するための鎮痛薬（例えば鎮痛剤）でコーティングしてよい。例えばいくつかの実施形態では、支柱１１０ａ、１１０ｂ若しくは１１０ｃの表面及び／若しくは接触表面１０６ａ、１０６ｂのうちの少なくともいくつか又は全てを、生物学的薬剤、骨成長因子及び／又は鎮痛薬でコーティングしてよい。いくつかの実施形態では、いくつか又は全ての骨−インプラントインタフェース（例えばロッド構造及び／又は接触表面）は、隣接する骨構造への接触表面の接着を促進する多孔性表面／コーティングを含んでよい。例えば支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの表面及び／若しくは接触表面１０６ａ、１０６ｂのうちの少なくともいくつか又は全ては、ロッド構造１０８及び接触表面１０６ａ、１０６ｂに接着する骨成長を促進する多孔性表面テクスチャを含んでよい。

いくつかの実施形態では、隣接する骨構造の、少なくともロッド構造が埋入されることになる部分を、ロッド構造をこの隣接する骨構造内に前進させる／圧入する前に、穿孔／切断／スリット加工してよい。例えば、ロッド構造１０８の支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを受承するよう、椎骨の骨端面を切断してよい。いくつかの実施形態では、切断工具／刃を用いて隣接する骨構造に切り込みを入れ、結果として形成される切断部がロッド構造１０８の一部（例えば１つ又は複数の支柱若しくはロッド）を収容するようにしてよい。例えば、ロッド構造１０８が図１〜２Ａに示すような三角形を含む場合、相補的なＹ字型パターンの１つ又は複数の相補的切断部を隣接する骨構造に作製してよい。

図３は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、骨構造２０２に設けることができる切断部２００を示す。骨構造２０２は、骨構造１２０と同様のものであってよい。切断部２２０は、ロッド構造１０８を隣接する骨構造２０２内に前進させる／押圧する前に、又はその結果として設けることができる。図３は、骨構造の端面図の代表例であり得る。例えば図３は、椎骨端面の面、及び（例えば椎骨の端面を下から／上から見て）この面内に延伸する、ロッド構造１０８の少なくとも一部を受承するよう成形されたＹ字型切断部の例であり得る。いくつかの実施形態では、切断部２００は、ロッド構造の１つ又は複数の部分（例えば支柱又はロッド）を収容するよう設計された１つ又は複数のセグメントを含んでよい。例えば図示した実施形態では、切断部２００は、骨構造２０２に形成された３つのスリット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃを含む。スリット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃは、骨構造２０２の面から骨構造２０２内へと、骨構造２０２の面に実質的に垂直な方向、並びに／又はロッド構造１０８の支柱及び／又はインプラント１００を骨構造２０２内に前進させる方向に実質的に平行な方向に延伸してよい。

いくつかの実施形態では、スリットは、いずれの骨材を除去する必要のない骨内への切断部を含む。例えば、鋭利な切断刃（例えばナイフ／ブレード）を骨構造２０２内に前進させて、いずれの骨構造２０２又は有意な量の骨構造２０２を除去することなく、スリット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃを形成できる。骨構造２０２内へのインプラント１００の埋入中、支柱１１０ａ、１１０ｂ又は１１０ｃはそれぞれスリット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ内へと摺動してよい。切断部２００は、ロッド構造１０８の一部（例えばロッド又は支柱）の形状／配向に対して相補的であってよい。図示した実施形態は、頂点２０６の周囲に互いに対して約１２０°に配向された３つのスリットを含むが、他の実施形態は、インプラントの接触面から延伸するロッド構造の１つ又は複数の支柱を収容するために、いずれの数のスリットを、いずれの様々な配向で含んでよい。例えば、ロッド構造１０８が実質的にピラミッド形状である場合（例えば図７に関して以下に説明する、ロッド構造１０８ｇを参照のこと）、切断部２００は、互いに対して約９０°に配向された４つのスリットを含んでよい。

いくつかの実施形態では、切断部２００は１つ又は複数の相補的切断用部材（例えばナイフ／ブレード）によって形成してよく、これら相補的切断用部材は、骨構造２０２に圧入されるか、骨構造２０２内へと摺動させられるか、又はその他の方法で骨構造２０２内へと前進させられる。いくつかの実施形態では、切断用部材は１つ又は複数の切断刃を含み、これらはロッド構造１０８の一部（例えばロッド又は支柱）の外形に対して相補的に配設され、これにより、切断刃の前進によってスリットのうちの１つ、複数又は全てが、骨構造内に前進／圧入したロッド構造１０８を収容するように切断される。

図４は、本発明の１つ又は複数の実施形態による切断用部材２５０を示す。切断用部材２５０は、頂点２５４の周囲に互いに対して約１２０°に配向された３つの切断用ブレード２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃを含んでよい。いくつかの実施形態では、切断用部材２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃは、切断部２００のスリット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ及び／又はロッド構造１０８の支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに対して相補的に配設してよい。図示した実施形態は、頂点２５４の周囲に互いに対して約１２０°に配向された３つの切断用ブレードを含むが、他の実施形態は、インプラント１００のロッド構造１０８の１つ又は複数の部分（例えばロッド又は支柱）を収容するために、いずれの数の切断用ブレードを、いずれの様々な配向で含んでよい。例えば、ロッド構造１０８が実質的にピラミッド形状である場合（例えば図７に関して以下に説明する、ロッド構造１０８ｇを参照のこと）、切断用部材２５０は、互いに対して約９０°に配向された４つの切断用ブレードを含んでよい。

いくつかの実施形態では、切断用部材２５０の切断用ブレードを、ロッド構造１０８の高さとほぼ同一か又はこれより深い深さまで、骨構造２０２内に前進させてよい。いくつかの実施形態では、切断用ブレードを、ロッド構造１０８の高さとほぼ同一か又はこれより浅い深さまで、骨構造２０２内に前進させてよい。いくつかの実施形態では、切断用ブレードの前縁部は、支柱の形状に対して相補的なものとなるように成形してよい。例えば、切断用ブレード２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃのうちの１つ、複数又は全ての前縁部は、インプラント１００の対応する支柱１１０ｃの角度と実質的に同様の角度を含む点線２５６によって図示したように、接触表面１０６ａから延伸する支柱１１０ａ、１１０ｂ又は１１０ｃの角度と同様に角度付けしてよい。

いくつかの実施形態では、切断用部材２５０を、骨構造２０２内へと前進する器具として提供してよい。いくつかの実施形態では、切断用部材２５０は、埋入処置中に使用する１つ又は複数の他のデバイスと一体であってよい。例えば、脊柱インプラント処置中、切断用部材２５０を、典型的には椎骨の間に位置決めされて膨張することで隣接する椎骨の相対位置を設定する、伸延器に連結してよい。伸延力は、切断用部材２５０を骨構造２０２内に前進させるよう作用し得る。図４は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、伸延器２６４の本体２６２の上面２６０ａ上に配置された切断用部材２５０を示す。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の切断用部材は、器具（例えば伸延器２６４）の他の部分、例えば底面２０６ｂ等に配置してよい。伸延器２６４が伸延器（例えば脊柱伸延器）を含む場合、伸延器２６４を、隣接する骨構造（例えば隣接する椎骨）の間に配置してよく、これを膨張させて、上面２６０ａと底面２６０ｂとを互いに離間するよう移動させ、（例えば上側接触表面２６０ａ及び／又は下側接触表面２６０ｂ上の）切断用部材２５０のうちの１つ又は複数を隣接する骨構造（例えば２０２）に圧入して、骨構造（例えば隣接する椎骨の端面）に１つ又は複数の切れ込みを形成してよく、ここでこの切断部は、ロッドの支柱（例えば支柱１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）を収容するために設計されており、インプラント（例えばインプラント１００）の１つ又は複数の構造（例えばロッド構造１０８）は、骨構造（例えば骨構造１２０又は２０２）と係合するよう設計されている。いくつかの実施形態では、伸延器は、２つの隣接する骨構造の間（例えば隣接する椎骨の端面の間）の分離距離を増大させるために使用してよい。いくつかの実施形態では、切断部の作製に続いて、伸延器を縮小及び／又は除去し、インプラント（例えば１００）を骨構造の間（例えば伸延器と実質的に同じ位置）に配置して、１つ又は複数のロッド構造を、作製された切断部のうちの１つ又は複数と整列／係合させる。他の実施形態は、切断用部材２５０を、ロッド構造を配置することになる骨構造内に圧入するか、圧入しない場合は前進させることを含んでよい。

上述の実施形態のうちの複数は、単一のロッド構造に関する説明であったが、他の実施形態は、いずれの数及び構成のロッド構造を含んでよい。いくつかの実施形態では、インプラント１００の１つ又は複数の骨−インプラントインタフェースにおいて複数のロッド構造を設けてよい。図５は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラントの上側接触表面１０６ａに設けられた複数のロッド構造１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄを含む骨−インプラントインタフェース１０４を示す。図示した実施形態では、４つのロッド構造１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄは、インプラント１００の上側接触表面１０６ａ上において実質的に互いに隣接して配置される。ロッド構造１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄの支柱のうちのいくつか又は全ては、接触表面１０６ａにおいて、ロッド構造１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄのうちの別のものと少なくとも１つの頂点を共有してよい。いくつかの実施形態では、ロッド構造のうちの１つ、複数又は全ては互いから離間してよい。例えば、ロッド構造１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄのうちの１つ、複数又は全ては、接触表面１０６ａにおいて又は接触表面１０６ａ付近において頂点を共有しなくてもよい。いくつかの実施形態では、インプラント１００のいずれの部分上に、いずれの数のロッド構造を設けてよい。いくつかの実施形態では、ロッドの形状及び配向は、様々な所望の形状を模するために変更できる。例えばいくつかの実施形態では、関節の球及び／又は窩の外形と同様の湾曲した外形を備えるように、ロッド構造１０８ａ〜１０８ｄのトラス構造の高さ及び／又は配向を変更してよい。

いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェースは、インプラント１００の１つ又は複数の接触表面上に配置されるウェブ状トラスを形成するために、互いに積層された複数のロッド構造を含んでよい。図６は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、多層ロッド構造（例えばトラス／ウェブ構造）２７０を含む骨−インプラントインタフェース１０４を有するインプラント１００を示す。多層ロッド構造２７０は、インプラント１００の骨−インプラントインタフェースに配置してよい。例えば図示した実施形態では、多層ロッド構造２７０はインプラント１００の接触表面１０６ａ上に配置される。いくつかの実施形態では、多層ロッド構造は、相互接続された及び／又は互いに積層された複数のロッド構造を含んでよい。ロッド構造を積層することにより、重大な骨の欠損が発生して骨を置換する必要がある場合の修復処置の複雑さに対処できる。積層設計の第１の層は、主骨構造の「高さ」を置換でき、この層は、セメント（例えばパラ−メトキシメタンフェタミン（ＰＭＭＡ））、ハイドロキシアパタイト、時間を掛けて骨へと再構築されるリン酸カルシウム等の骨空洞充填剤で充填できる。積層構造の第２の層は、固定及び負荷伝達をもたらし得る。例えば図示した実施形態では、三角形のロッド構造１０８ｅを、ロッド構造１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄの頂点上に積層する。いくつかの実施形態では、ウェブ構造２７０の形状及び配向は、様々な所望の形状を模するために変更できる。例えばいくつかの実施形態では、関節の球及び／又は窩の外形と同様の湾曲した外形を備えるように、ウェブ構造２７０の高さ及び／又は配向を変更してよい。

いくつかの実施形態では、１つ又は複数の追加のロッド部材を、ロッド構造の頂部のうちの１つ、複数、又は全ての間に設けてよい。例えば図示した実施形態では、支柱１１０ｄ−１１０ｈがロッド構造１０８ａ〜１０８ｄの頂点の間に延在している。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の支柱が、これら支柱が接触面に連結されている点において又はこの点の付近において、これら支柱のうちのいくつか又は全ての間に延在してよい。例えば図１、図４、図５に図示した点線のうちの１つ又は複数の代わりに、１つ又は複数のロッド部材／支柱が延在してよい。

上述の実施形態のうちのいくつかは、特定の形状（例えば三角形状の立体トラス構造１０８）のロッド構造に関して記載されているが、様々な形状のトラス構造が考えられる。以上の記載は例示を目的としたものであり、限定を目的としたものではないことを理解されたい。例えばいくつかの実施形態では、ロッド構造１０８は、２００８年１２月１８日出願のＪｅｓｓｅｅ Ｈｕｎｔによる米国仮特許出願第６１／１３８７０７号「トラスインプラント」、及び２００９年１２月１７日出願のＪｅｓｓｅｅ Ｈｕｎｔによる米国特許出願第１２／６４０８２５号「トラスインプラント」に記載されているもの等のウェブ／トラス構造を含んでよく、これらの特許文献は本明細書の理解に役立つ。

いくつかの実施形態では、ロッド構造は２次元ロッド構造を含んでよい。図７Ａ〜７Ｇは、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な２次元ロッド構造１０８ｆ〜１０８ｌの側面図である。図８は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラント１００の骨−インプラントインタフェース１０４の接触表面１０６上に配置された、図７Ａ〜７Ｇの各ロッド構造１０８ｆ〜１０８ｌの等角図である。図７Ａは、２つのロッド部材１１０を含む三角形状のロッド構造１０８ｆを含み、これらロッド部材１１０はそれぞれ、頂点で互いに連結されかつ本体１０２の接続表面１０６に連結される端部を有し、それを通って骨成長が起こり得る開口１１４を画定する。ロッド構造１０８ｆは三角形状の平面トラスを含んでよい。図７Ｂは、湾曲したロッド部材１１０を含むＵ字型ロッド構造１０８ｇを含み、このロッド部材１１０はその頂点にＵ字型の屈曲部を有し、本体１０２の接続表面１０６に連結される端部を有し、それを通って骨成長が起こり得る開口１１４を画定する。いくつかの実施形態では、湾曲したロッド部材１１０は、Ｕ字型を形成する２つ以上の部分（例えばロッド部材）を含んでよい。例えば、右側の湾曲部分は接触表面１０６から延伸してよく、左側の湾曲部分は接触表面１０６から延伸してよく、これら２つの部分をロッド構造１０８ｇの頂点で互いに連結してよい。このように２つの湾曲部分を互いに対して配向して、Ｕ字型の画定された開口１１４を形成してよい。図７Ｃは、複数の実質的に直線のロッド部材１１０を含む正方形／Ｕ字型構造１０８ｈを含み、これらロッド部材１１０は、その頂点に実質的に直線のロッド部材を有し、本体１０２の接触表面１０６に連結された各端部に２つの実質的に直線のロッド部材を有し、それを通って骨成長が起こり得る開口１１４を画定する。図７Ｄは、本体１０２の接触表面１０６から延伸する第１の実質的に直線のロッド部材１１０及び第１のロッド部材１１０に対して傾斜した角度（例えば実質的に垂直な角度）に配向された第２の実質的に直線のロッド部材１１０を含む、Ｌ字型ロッド構造１０８ｉを含む。図７Ｅは、本体１０２の接触表面１０６から延伸する第１の実質的に直線のロッド部材１１０及び第１のロッド部材１１０に対して傾斜した角度（例えば約４５°の鋭角）に配向された第２の実質的に直線のロッド部材１１０を含む、フック／逆とげ形状のロッド構造１０８ｊを含む。他の実施形態は、第１のロッド部材に対する第２のロッド部材の、約１０〜約１７０°（例えば第２のロッド部材は第１のロッド部材に対して、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０及び／又は１７０°傾斜角を付けられる）の様々な角度を含んでよい。図７Ｆは、本体１０２の接触表面１０６から延伸する第１の実質的に直線のロッド部材１１０、第１のロッド部材１１０に対して傾斜した角度（例えば実質的に垂直な角度）に配向された第２の実質的に直線のロッド部材１１０、及び第１のロッド部材１１０に対して実質的に平行に配向された第３の実質的に直線のロッド部材１１０を含む、フック形状のロッド構造１０８ｋを含む。他の実施形態は、第１のロッド部材に対する第２のロッド部材の、約１０〜約１７０°（例えば第２のロッド部材は第１のロッド部材に対して、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０及び／又は１７０°傾斜角を付けられる）の様々な角度、及び第２のロッド部材に対する第３のロッド部材の様々な角度（例えば第３のロッド部材は第２のロッド部材に対して、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０及び／又は１７０°傾斜角を付けられる）を含んでよい。図７Ｇは、本体１０２の接触表面１０６へ向かって戻るように湾曲した丸みを帯びた端部を有するロッド部材を含む、フック形状のロッド構造１０８ｌを含む。従ってロッド構造１０８ｌは、長手方向軸を有するロッド部材１００を含んでよく、この長手方向軸は少なくとも１つの端部において湾曲して、フック状の形状を形成するための丸みを帯びた屈曲部をもたらす。屈曲部は図示したように約１０°〜約１８０°の、又はそれ以上の屈曲部を含んでよい。

いくつかの実施形態では、ロッド構造は３次元ロッド構造を含んでよい。例えばロッド構造は、図１〜図６に関して上述したロッド構造１０８のものと同様の、１つ又は複数の、３面三角形状の立体トラス構造を含んでよい。図９Ａ〜９Ｂは、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラント１００の骨−インプラントインタフェース１０４の接触表面１０６上に配設される複数の例示的な３次元ロッド構造１０８ｍ〜１０８ｗの等角図である。ロッド構造１０８ｍ、１０８ｎ、１０８ｏ、１０８ｐはそれぞれ、４面（例えばピラミッド型）立体トラス、５面立体トラス、６面立体トラス及び８面立体トラスを含む。ロッド構造１０８ｑは、図７Ｃのロッド構造１０８ｈのものと同様の複数のロッド部材から形成された、長方形／正方形ロッド構造を含む。ロッド構造１０８ｒは、図７Ｃのロッド構造１０８ｈのものと同様の複数のロッド部材から形成されたＸ字型ロッド構造を含む。ロッド構造１０８ｓは、図７Ｂのロッド構造１０８ｇのものと同様の複数の湾曲したロッド部材から形成されたＸ字型ロッド構造を含む。ロッド構造１０８ｔは、図７Ｄのロッド構造１０８ｉのものと同様の複数のロッド部材から形成された、フックを３つ有する（例えばイカリ針）形状のロッド構造を含む。ロッド構造１０８ｕは、図７Ｅのロッド構造１０８ｊのものと同様の複数のロッド部材から形成された、イカリ針形状のロッド構造を含む。ロッド構造１０８ｖは、図７Ｆのロッド構造１０８ｋのものと同様の複数のロッド部材から形成されたイカリ針形状のロッド構造を含む。ロッド構造１０８ｗは、図７Ｇのロッド構造１０８ｌのものと同様の複数のロッド部材から形成されたイカリ針形状のロッド構造を含む。ロッド構造１０８ｘは、図７Ｃのロッド構造１０８ｈのものと同様の複数のロッド部材を反復パターンで配置して形成された、Ｓ字型ロッド構造を含む。他の実施形態はランダムなパターンを含んでよく、並びに／又は本明細書に記載のロッド構造（例えば１０８〜１０８ｗ）以外の形状及び配置のうちのいくつか若しくは全てを含むパターンを含んでよい。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載のいずれのロッド構造は、複数のロッド部材の連結によって形成してよく、又は所望の形状に屈曲／形成／成形される単一のロッド部材で形成してよい。いくつかの実施形態では、ロッド部材（例えば支柱）の厚さ（例えば直径）は約０．２５ミリメートル（ｍｍ）〜５ｍｍ（例えば直径約０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ又は５ｍｍ）であってよい。いくつかの実施形態では、ロッド構造の全長又は全幅は約１インチ未満（例えば全長約０．９インチ、０．８インチ、０．７インチ、０．６インチ、０．５インチ、０．４インチ、０．３インチ、０．２インチ、０．１インチ）であってよい。

実施形態は、いずれの様々な形状を有するロッド構造を含んでよい。例えば他の実施形態は、７面立体トラス及び／又は９以上の面を有する立体トラスを含んでよい。いくつかの実施形態では、いずれの種類、サイズ、数、又は数と種類とサイズのいずれの組み合わせのロッド構造を、インプラントの接触表面のうちの１つ、複数又は全ての上に設けてよい。

図１０Ａ、図１０Ｂはそれぞれ、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的なインプラント３００の等角図及び上面図である。いくつかの実施形態では、インプラント３００は、接触表面３０６を含む骨−インプラントインタフェース３０４を有する本体３０２を有し、この接触表面３０６は、そこから延伸する複数のロッド構造３０８を有する。図示した実施形態では、ロッド構造３０８は複数の異なる形状及びサイズを含む。例えば、ロッド構造３０８のうちのいくつかは小型の三角形状の立体トラスを含み、ロッド構造３０８のうちのいくつかは、小型立体トラスのロッド部材間及びロッド部材の上側に延在する大型の三角形状の立体トラスを含み、そしてロッド構造３０８のうちのいくつかは、六角形パターンに配設された支柱を含み、これにより、対応する立体トラスの６面平面トラスが形成される。いくつかの実施形態では、インプラント３００は膝インプラントの下部を含んでよい。

図１１Ａ上は、本発明の１つ又は複数の実施形態による膝インプラント４００の側面図である。図示した実施形態では、インプラント４００は上側本体４０２ａ及び下側本体４０２ｂを含み、これらはそれぞれ骨−インプラントインタフェース４０４ａ、４０４ｂを有する。上側本体４０２ａは、骨構造４２０ａが載置されるカップを含む。いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェース４０４ａ、４０４ｂのうちの一方又は両方がロッド構造を含んでよい。例えば図示した実施形態では、インタフェース４０４ａ、４０４ｂはそれぞれ、接触表面４０６ａから延伸するロッド構造４０８ａ及び接触表面４０６ｂから延伸するロッド構造４０８ｂを含む。

いくつかの実施形態では、ロッド構造を、ロッド又はキール等の他の形状及び種類の骨−インプラントインタフェースと組み合わせて使用してよい。例えば図１１Ｂに示すように、上側本体４０２ａは骨構造４２０ａ内へと配置される伸長ロッド４１０ａを含んでよく、及び／又は下側本体４０２ｂは骨構造４２０ｂ内へと配置される伸長ロッド４１０ｂを含んでよい。伸長ロッドはダウエルロッド、ネジ、キール等を含んでよい。

いくつかの実施形態では、インプラント１００（例えばインプラント本体１０２）は、２００８年１２月１８日出願のＪｅｓｓｅｅ Ｈｕｎｔによる米国仮特許出願第６１／１３８７０７号「トラスインプラント」、及び２００９年１２月１７日出願のＪｅｓｓｅｅ Ｈｕｎｔによる米国特許出願第１２／６４０８２５号「トラスインプラント」に記載されているもの等のウェブ／トラス構造を含んでいてもよい。図１２は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラント５００の側面図である。図示した実施形態では、インプラント５００はウェブ／トラス構造を有する本体５０２を含み、本体５０２は、インプラント５００の上側接触表面５０６ａ及び下側接触表面５０６ｂからそれぞれ延伸する複数のロッド構造５０８ａ、５０８ｂをそれぞれ含む、上側骨−インプラントインタフェース５０４ａ及び下側骨−インプラントインタフェース５０４ｂを有する。いくつかの実施形態では、インプラント５００は脊柱インプラント（例えば脊柱融合インプラント、椎体置換（ＶＢＲ）又は脊柱運動維持インプラント）を含んでよい。例えば、上側骨−インプラントインタフェース５０４ａは、上側椎骨の端面と一体化してよく（例えばロッド構造５０８ａが上側椎骨の端面に押圧されてよく）、下側骨−インプラントインタフェース５０４ｂは、下側椎骨の端面と一体化してよい（例えばロッド構造５０８ｂが下側椎骨の端面に押圧されてよい）。

図１３は、本発明の１つ又は複数の実施形態による肩インプラント６００を示す図である。図示した実施形態では、インプラント６００は、骨−インプラントインタフェース６０４ａ、６０ｂをそれぞれ有する第１の本体６０２ａ及び第２の本体６０２ｂを含む。いくつかの実施形態では、骨−インプラントインタフェース６０４ａ、６０４ｂのうちの一方又は両方がロッド構造を含んでよい。例えば図示した実施形態では、インタフェース６０４ａ、６０４ｂはそれぞれロッド構造６０８ａ、６０８ｂを含む。いくつかの実施形態では、骨と連結するためにロッドインタフェースのみを使用する。例えば、本体６０２ａの伸長部分は存在しなくてよく、及び／又は本体６０２ｂのネジは存在しなくてよい。

図１４は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラントを埋入する方法１０００のフローチャートである。図示した実施形態では、方法１０００は、ブロック１００２に示す骨構造を準備するステップ、及びブロック１００４に示すインプラント（例えばインプラント１００）を挿入するステップを含む。いくつかの実施形態では、骨構造を準備するステップは骨構造を位置決めするステップを含む。例えば、伸延器（例えば図４の伸延器２６４）を用いて、２つの隣接する骨構造の間にインプラントを挟むことができるように、隣接する骨構造を分離してよい。いくつかの実施形態では、骨構造を準備するステップは、骨構造に連結されることになるインプラントのロッド構造の１つ又は複数の支柱を収容するために、骨構造を切断／スリット加工するステップを含む。例えば、切断部材（例えば切断部材２５０）を骨構造内へと前進させて、１つ又は複数のスリット（例えばスリット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ）を含む切断部（例えば切断部２００）を作製してよい。いくつかの実施形態では、伸延及び切断は、接触面のうちの１つ又は複数に連結された１つ又は複数の切断部材を含む伸延器（例えば、上面２０６ａ及び下面２０６ｂの両方に連結された切断部材２５０を有する伸延器２６４）を使用することにより、同時に行ってよい。

いくつかの実施形態では、インプラントを挿入するステップは、骨構造（例えば骨構造２０２）に隣接してインプラント（例えばインプラント１００）を位置決めするステップ、ロッド構造（例えばロッド構造１０８）を、骨構造の相補的部分（例えば切断部２００）と位置合わせするステップ、並びに／又は少なくともロッド構造が骨構造と接触するか若しくはほぼ接触するように、骨−インプラントインタフェース（例えば骨−インプラントインタフェース１０４、１０４ａ又は１０４ｂ）を骨構造に向かって前進させるステップを含む。いくつかの実施形態では、ロッド構造の少なくとも一部又はほぼ全体が骨構造内に配置されるよう、接触表面（例えば接触表面１０６ａ及び／又は１０６ｂ）が骨構造と接触する及び／又はほぼ接触するまでインプラントを前進させてよい。例えば、トラス構造１０８の実質的にすべての支柱を、骨構造に設けたスリット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ内に配置してよい。

方法１０００は例示的なものであり、限定を目的としたものではないことを理解されたい。上述の要素のうちの１つ又は複数は、上述したものとは異なる順序で連続的に実施してよく、又は完全に省略してよい。方法１０００は、いずれの数の変形例を含んでよい。例えばいくつかの実施形態では、ロッド構造１０８のロッド／支柱は、鋭い／薄い外形を含んでよく、これにより、インプラントを前進させて骨構造と接触させるにつれて、ロッド構造の支柱は骨構造を貫通／スライスできるため、必要な骨構造の準備を最小とすることができる（例えば骨構造に切断部を設ける必要はない）。従っていくつかの実施形態では、方法１０００のステップ１００２、１００４を組み合わせて単一のステップとしてよい。

いくつかの実施形態では、インプラントの本体（例えばインタフェース表面）と骨構造の表面との間に空隙を設けるように、インプラントを位置決めしてよい。例えば空隙は、インプラント本体を骨表面に接着／固定するために、充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）を提供する領域を含む。いくつかの実施形態では、インプラントは、延伸する骨インタフェース構造を有する本体を含み、骨インタフェース構造の少なくとも遠位部分を骨構造に挿入して骨と骨構造との間に空隙を生成できるように位置決めしてよい。本体と骨インタフェース構造の遠位端との間に延在する骨インタフェース構造の近位部分が、この空隙を埋めることができる。使用中、空隙に骨構造へのインプラント本体の接着／結合を提供する充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）を注入するか、その他の方法で充填してよい。例えば、骨構造に骨インタフェース構造の遠位部分を挿入する前、挿入する間又は挿入した後に、充填剤をウェブインタフェース構造内に射出してよい。

骨インタフェース構造の近位部分は、インプラント本体と骨構造との間の結合の強度及び耐久性を高める補助となる補強部材として作用し得る、１つ又は複数の支柱（例えばウェブ構造）を含んでよい。骨表面内へと延伸する骨インタフェース構造と、骨インタフェース構造によって埋められ、充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）を注入された空隙との組み合わせによって、骨構造へのインプラントの強固かつ高耐久性の連結を提供でき、及び／又は埋入部位において骨構造の空洞を充填できる。例えば膝インプラントの場合、除去される膝関節の荷重支持表面を、インプラント本体と骨の表面との間の空隙を埋める骨インタフェース構造の近位部分及びインプラント本体の高さによって占めることができる。

図１５は、本発明の１つ又は複数の実施形態によるインプラント１１００を示すブロック図である。インプラント１１００は、本明細書に記載したいずれのインプラントを含んでよい。インプラント１１００は、セメント処理されたインプラントを含んでよい。例えばインプラント１１００は、セメントを介して膝の骨構造に少なくとも部分的に連結される膝インプラントを含んでよい。インプラント１１００は、インプラント１１００のインタフェース表面１１０６から延伸する骨インタフェース構造１１０４を有するインプラント本体１１０２を含む。インプラント本体１１０２は、本明細書に記載したインプラント本体１０２と同様のものであってよい。例えばインプラント本体１１０２は、脊柱インプラント、膝インプラント、足首／足インプラント、肩インプラント等の本体を含んでよい。骨インタフェース構造１１０４は、インプラント本体１１０２の高さの約５％、１０％、１５％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１１０％、１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、１６０％、１７０％、１８０％、１９０％、２００％又はそれ以上の高さを有してよい。

表面１１０６は、本明細書に記載の表面１０６と同様のものであってよい。表面１１０６は、インプラント１１００の本体の外側表面を含んでよい。表面１１０６は、いずれの適切な形状（例えば実質的に平坦な平面表面、湾曲した／外形を加工した表面、隆起等）を取ってよい。使用中、表面１１０６は隣接する骨構造から離間したままであってよく、これら２つの間に空隙が存在する。例えば表面１１０６のうちのいくつか又は全ては、隣接する骨構造と接触又はほぼ接触しなくてよく、これによってこれらの間に空隙が形成される。骨インタフェース構造１１０４はインプラント１１００の単一の／下側表面から延伸するものとして図示されているが、他の実施形態は、インプラント１１００の表面のうちの複数又は全てから延伸する同様の骨インタフェース１０４を含んでよい。例えば骨インタフェース構造は、インプラント１１００の上側表面１１０５及び下側／インタフェース表面１１０６の両方から延伸してよい。

図示した実施形態では、骨インタフェース構造１１０４は表面１１０６から延伸する。構造１１０４は、近位部分１１０４ａ及び遠位部分１１０４ｂを含む。近位部分１１０４ａは、表面１１０６に連結される構造１１０４の第１の部分／層を含んでよい。遠位部分１１０４ｂは、使用中に骨構造に挿入される構造１１０４の第２の部分／層を含んでよい。本明細書に記載のように、構造１１０４は１つ又は複数の支柱で形成される連続的な構造を含んでよい。構造１１０４は、その上に配置された生物学的薬剤、成長因子又は鎮痛薬を含んでよい。骨に設置すると、構造１１０４は、骨構造に対するインプラント１１００の上昇、移動回転又は他の運動を阻止できる。

例えば構造１１０４は、２００８年１２月１８日出願のＪｅｓｓｅｅ Ｈｕｎｔによる米国仮特許出願第６１／１３８７０７号「トラスインプラント」、及び２００９年１２月１７日出願のＪｅｓｓｅｅ Ｈｕｎｔによる米国特許出願第１２／６４０８２５号「トラスインプラント」に記載されているもの等のウェブ／トラス構造を含んでいてもよい。構造１１０４は、本明細書に記載の骨インタフェース１０４、１０４ａ、１０４ｂ、３０４、４０４ａ、４０４ｂ、５０４ａ、５０４ｂ、６０４ａ及び／又は６０４ｂ等の骨−インプラントインタフェースを含んでよい。例えば、構造１１０４ａはウェブ構造及び／又はロッド構造（例えばＶ字型構造、Ｕ字型構造及びフック形状の構造）を含んでよく、構造１１０４ｂはウェブ構造及び／又はロッド構造を含んでよい。

いくつかの実施形態では、近位部分１１０４ａ及び遠位部分１１０４ｂは実質的に同一であってよい。例えば近位部分１１０４ａ及び遠位部分１１０４ｂは、同様の支柱間隔及び配置を有する実質的に均質なウェブ構造で形成してよい。いくつかの実施形態では、近位部分１１０４ａ及び遠位部分１１０４ｂは、１つ又は複数の点で変更できる。遠位部分１１０４ｂは、隣接する骨構造への挿入を導く構造を含んでよく、近位部分１１０４ａは、隣接する骨構造への挿入を少なくとも部分的に阻止する構造を含んでよい。例えば、遠位部分１１０４ｂは、支柱間の空間が増大した、比較的開放的なウェブ構造を含んでよく、及び／又は骨構造への遠位部分１１０４ｂの挿入を容易にする、側方に配向された支柱を含んでよく、この支柱の数及び／又はサイズは低減されている。近位部分１１０４ａは、（支柱間の空間が減少した遠位部分の支柱間の空間よりも小さい）、比較的閉鎖的なウェブ構造を含んでよく、及び／又は骨構造への近位部分１１０４ａの挿入を阻止する、側方に配向された支柱若しくは（例えば図１８Ａ〜図１８Ｃに関して以下により詳細に説明するような）停止部材を含んでよく、この支柱の数及び／又はサイズは低減されている。

いくつかの実施形態では、近位部分及び遠位部分は、備えられた構造支持に対して実質的に独立している。例えば遠位部分１１０４ｂは、骨構造への機械的連結を促進するための骨インタフェース（例えば１つ又は複数の剛性の支柱）を含んでよく、近位部分１１０４ａは、
インプラントと骨インタフェースとの間の空隙内に設ける充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）の層を強化する／補強するための格子（例えば剛性のウェブ構造）を提供できる。

いくつかの実施形態では、構造１１０４の高さ（ｈ）を変化させて、インプラント１１００全体の高さ（Ｈ）の変化をもたらすことができる。例えば第１のインプラントは、約１インチ（即ち約２．５４ｃｍ）のインプラント本体に連結される高さ（ｈ）約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）の構造１１０４を有してよく、インプラント全体の高さ（Ｈ）は約３インチ（即ち約７．６２ｃｍ）となる。第１のインプラントの構造の近位部分１１０４ａは約１インチ（即ち約２．５４ｃｍ）であってよく、これにより、第１のインプラントを埋入すると、約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）のインプラントが骨構造から突出し、上記構造の約１インチ（即ち約２．５４ｃｍ）の遠位部分１１０４ｂが骨構造内へと配置される。第２のインプラントは、約１インチ（即ち約２．５４ｃｍ）のインプラント本体に連結される高さ（ｈ）約３インチ（即ち約７．６２ｃｍ）の構造１１０４を有してよく、インプラント全体の高さ（Ｈ）は約４インチ（即ち約１０．１６ｃｍ）となる。第２のインプラントの構造の近位部分１１０４ａは約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）であってよく、これにより、第１のインプラントを埋入すると、約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）のインプラントが骨構造から突出し、上記構造の約１インチ（即ち約２．５４ｃｍ）の遠位部分１１０４ｂが骨構造内へと配置される。患者から約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）の骨を除去した場合、埋入後に約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）の突出を有する第１のインプラントを選択／使用して、除去した骨の量を補償できる。患者から約３インチ（即ち約７．６２ｃｍ）の骨を除去した場合、埋入後に約３インチ（即ち約７．６２ｃｍ）の突出を有する第２のインプラントを選択／使用して、除去した骨の量を補償できる。いくつかの実施形態では、様々な構造の高さ（ｈ）及び／又はインプラントの高さ（Ｈ）を有する複数のインプラントを含むキットを医師（例えば外科医）に提供でき、医師は特定の応用例に関して適切なサイズ／高さのインプラントを選択できる。

いくつかの実施形態では、骨構造への近位部分１１０４ａの挿入（例えば過度の挿入）を阻止するために停止部材を設けてよい。例えば停止部材を、近位部分１１０４ａと遠位部分１１０４ｂとの間の（例えば点線１１０７で示すような）遷移領域に又はその付近に設けてよい。例示的な停止部材について、図１８Ａ〜１８Ｃに関して以下により詳細に説明する。このような構成は、インプラント１１００を骨構造に圧入する際に、表面１１０６と、隣接する骨構造の表面との間に空隙を形成するのを容易にすることができる。例えば、遷移領域１１０７に又はその付近に位置する停止部材は、近位部分１１０４ａが骨構造に圧入されるのを完全に又は実質的に阻止してよい。近位部分１１０４ａが、形成される空隙を埋めることができる。形成される空隙及び／又は近位部分１１０４ａ内の空洞に、骨構造へのインプラント１１００の接着／接合を提供する充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）を注入するか、その他の方法で充填してよい。

図１６は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、埋入された状態のインプラント１１００を示すブロック図である。図示した実施形態では、近位部分１１０４ａと遠位部分１１０４ｂとの間の遷移領域１１０７が骨構造１１２０の表面１１２２と概ね同じ高さとなるように、遠位部分１１０４ｂを、これを受承する骨構造１１２０に埋入する。表面１１２２は、インプラント１１００の適切な設置位置を提供するために、骨の除去によって形成してよい。例えば、膝インプラントの場合、骨構造１１２０を削って、インプラント１１１０を受承するための表面を提供してよい。骨構造１１２０は、上述の骨構造１２０と同様のものであってよい。インプラント１１１０を設置した結果として、骨構造１１２０の表面１１２２と、インプラント１１００の本体１１０２の表面１１０６との間に、空隙１１０８を形成できる。構造１１０４の近位部分１１０４ａが、空隙１１０８を埋めることができる。空隙１１０８には、骨構造１１２０へのインプラント１１００の接着／連結をもたらす充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）を注入するか、その他の方法で充填してよい。

インタフェース構造１１０４の部材（例えば支柱）の間に、結合剤を設けてよい。いくつかの実施形態では、インタフェース構造１１０４の近位部分１１０４ａ及び／又は遠位部分１１０４ｂのうちのいくつか又は全てに結合剤を設ける。例えば、インプラント１１００の挿入前に、遠位部分１１０４ｂ及び／又は近位部分１１０４ａ内に充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）１１０５を注入してよい。埋入中、遠位部分１１０４ｂを骨構造内に前進させるに従って充填剤１１０５を近位部分１１０４ａに圧入することにより、空隙１１０８のうちのいくつか又は全てを充填してよく、及び／又は充填剤１１０５を骨構造１１２０内へと貫入させることにより、骨構造への少なくとも遠位部分１１０４ｂの連結を容易にしてよい。いくつかの実施形態では、インプラント１１００の挿入中又は挿入後に、形成された空隙１１０８に充填剤を射出する。例えば、遠位部分１１０４ｂのうちのいくつか又は全てを骨構造１１２０内に前進させた後、（例えば以下に説明する射出ポートを介して）空隙１１０８に充填剤１１０５を射出してよい。

インタフェース構造１１０４は、骨表面への挿入をもたらし得る及び／又は形成された空隙内に配置される開放構造をもたらし得る、様々な開放構造を含んでよく、上記空隙はその中に配置される結合剤を受承できる。例えば、近位部分１１０４ａ及び／又は遠位部分１１０４ｂは本明細書で説明及び参照したいずれの支柱／トラス／ウェブ構造を含んでよい。

いくつかの実施形態では、インタフェース構造１１０４は、本体１１０２の表面１１０６から第１の距離だけ延伸する近位部分１１０４ａ、及び本体１１０２の表面１１０６から第２の距離だけ延伸する遠位部分１１０４ｂを含んでよく、第２の距離は第１の距離より大きい。いくつかの実施形態では、インタフェース構造１１０４は、近位部分１１０４ａから延伸する（又はそうでない場合、近位部分１１０４ａと一体となる）遠位部分１１０４ｂを含んでよい。例えばインタフェース構造１１０４は、少なくとも図１７を参照して以下で議論するような遠位部分１１０４ｂ及び近位部分１１０４ａを含んでよい。いくつかの実施形態では、インタフェース構造１１０４は、本体１１０２の表面１１０６から延伸する１つ又は複数の構造を含んでよい。例えば図１０ａに示すように、インプラント３００は、インプラント３００の本体３０２の接触表面３０６から第１の距離だけ延伸する近位ロッド構造３０８ａ（即ち近位部分）、及びインプラント３００の本体３０２の接触表面３０６から第２の距離だけ延伸する遠位ロッド構造３０８ｂ（即ち遠位部分）を含んでよく、第２の距離は第１の距離より大きい。いくつかの実施形態では、近位部分及び遠位部分は互いに分離した構造であってよい。例えば、近位ロッド構造３０８ａは、遠位ロッド構造３０８ｂから分離した構造であってよい。いくつかの実施形態では、近位部分及び遠位部分は、インプラントの本体の表面に連結される及び／又はインプラントの本体の表面から延伸してよい。例えば、近位ロッド構造３０８ａ及び遠位ロッド構造３０８ｂは、インプラント３００の本体３０２の接触表面３０６から延伸してよい。いくつかの実施形態では、近位部分及び遠位部分は、インプラントの本体の表面に直接連結（又はそうでない場合、インプラントの本体の表面から直接延伸）してよい。例えば、近位ロッド構造３０８ａを、インプラント３００の本体３０２の接触表面３０６に直接連結してよく、遠位ロッド構造３０８ｂを、インプラント３００の本体３０２の接触表面３０６に直接連結してよい。

図１７は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、トラス／ウェブインタフェース構造１１３０を含むインプラント１１００を示すブロック図である。図示した実施形態では、トラス／ウェブインタフェース構造は、図６に関して説明した多層ロッド構造（例えばトラス／ウェブ構造）２７０と同様の多層ロッド構造（例えばトラス／ウェブ構造）を含む。近位部分１１０４ａ及び遠位部分１１０４ｂはそれぞれ、互いに積層して配置された４層のロッド構造を含む。図示した実施形態では、遠位部分１１０４ｂは、近位部分１１０４ａのウェブ構造に連結されかつそこから延伸する、ウェブ構造を含む。インタフェース構造１１０４は、本体１１０２の表面１１０６から第１の距離だけ延伸する近位部分１１０４ａ、及び本体１１０２の表面１１０６から第２の距離だけ延伸する遠位部分１１０４ｂを含んでよく、第２の距離は第１の距離より大きい。

図示した実施形態では、本体１１０２はこれを通って延在する射出ポート１１３０を含む。射出ポート１１３０は、アクセスポート１１３０ａから、表面１１０６を通って終端する複数の射出口１１３０ｂまで延在する導管を含む。出口１１３０ｂは、表面１１０６全体にわたって分散させてよく、これにより、ポート１１３０を介して構造１１０４へと射出される物質の均一な分散を促進する。使用中、充填剤（例えば結合剤）を、射出ポート１１３０を介して近位部分１１０４ａ及び／又は遠位部分１１０４ｂへと射出してよい。例えば、骨構造１１２０に遠位部分１１０４ｂを挿入する前、挿入する間又は挿入した後に、充填剤ソース（例えばセメントのチューブ）を入口１１３０ａに連結してよく、そして、充填剤１１０５が出口１１３０を出て少なくとも近位部分１１０４ａの内部空洞／開口内に配置されるように、充填剤１１０５を射出ポート１１３０へと射出してよい。

図１８Ａ〜図１８Ｃは、本発明の１つ又は複数の実施形態による停止部材１３７０、１３８０、１３９０を示す図である。上述のように、停止部材は、骨構造への近位部分１１０４ａの挿入を阻止するために設けてよい。例えば停止部材を、近位部分１１０４ａと遠位部分１１０４ｂとの間の遷移領域１１０７又はその付近に設けてよい。インタフェース構造の近位部分と遠位部分との間の遷移領域に又はその付近に停止部材を配置することにより、骨構造への近位部分の挿入を阻止しながら、遠位部分の挿入を容易にすることができる。

いくつかの実施形態では、停止部材は、遠位部分１１０４ｂの支柱／部材に対して直径／幅が増大した１つ又は複数の支柱／部材を含んでよい。図１８Ａは、３つの太い支柱１３７０ａを含む停止部材１３７０を示す。太い支柱１３７０ａは、近位部分１１０４ａ及び／又は遠位部分１１０４ｂの隣接する支柱の断面と同一、実質的に同一、又はこれより大きい断面を有してよい。例えば支柱１３７０ａは、他の支柱（例えば支柱１３０４ａ及び／又は１３０４ｂ）の約１０５％、１１０％、１１５％、１２０％、１２５％、１４０％、１５０％、１７５％、２００％の断面積、幅及び／又は直径を有してよい。遠位部分１１０４ｂの細めの支柱は骨構造に容易に挿入でき、その一方で停止部材の太めの支柱１３７０ａは骨構造に容易に貫入できない。いくつかの実施形態では、支柱１３７０ａを、（１つ又は複数の）表面１１０６及び／又は１１２２に対して実質的に平行に配向してよい。

いくつかの実施形態では、停止部材は、インタフェース１１０７に又はその付近に位置する１つ又は複数の平面部材を含んでよい。図１８Ｂは、骨インタフェース構造１３０４の支柱間に延在する平面表面を含む停止部材１３８０を示す。停止部材１３８０の表面は剛性であるか又は実質的に剛性であってよい。例えば停止部材１３８０は、停止部材１３８０の支柱間に広がる領域の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又は１００％を示す、剛性又は実質的に剛性の（例えば孔の空いた）プレートを含んでよい。図１８Ｃは、骨インタフェース構造１３０４の支柱に連結される平面表面をそれぞれ含む複数の停止部材１３９０を示す。遠位部分１１０４ｂの細めの支柱は骨構造に容易に挿入でき、その一方でプレート形状の停止部材１３８０は骨構造に容易に貫入できない。いくつかの実施形態では、停止部材１３８０及び／又は１３９０を、（１つ又は複数の）表面１１０６及び／若しくは１１２２並びに／又はインタフェース１１０７に対して実質的に平行に配向してよい。例えば、停止部材１３９０は剛性又は実質的に剛性の（例えば孔の空いた）プレートを含んでよい。停止部材１３９０は、それが連結される支柱（例えば支柱１３０４ａ及び／又は１３０４ｂ）の約１０５％、１１０％、１１５％、１２０％、１２５％、１４０％、１５０％、１７５％、２００％、３００％、４００％の断面積、幅及び／又は直径を有してよい。

図１９は、本発明の１つ又は複数の実施形態による、インプラントを埋入する方法１４００を示すフローチャートである。方法１４００は一般に、インプラントを選択するステップ、骨構造を準備するステップ、結合剤を提供するステップ、インプラントを設置するステップ、及び結合剤を硬化させるステップを含む。方法１４００は、インプラント１１００を埋入するために使用してよい。

方法１４００は、ブロック１４０１に示すように、インプラントを選択するステップを含んでよい。インプラントを選択するステップは、１つ又は複数のインプラント（例えばインプラントキット）から、適切なサイズのインプラントを選択するステップを含んでよい。いくつかの実施形態では、医師（例えば外科医）は、様々な構造の高さ及び／又はインプラントの高さを有する複数のインプラントを含むキットからインプラントを選択してよく、特定の応用例に関して適切なサイズ／高さのインプラントを選択できる。例えば、患者から約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）の骨を除去した場合、約２インチ（即ち約５．０８ｃｍ）の高さを有するインプラントを選択／使用して、除去した骨の量を補償できる。患者から約３インチ（即ち約７．６２ｃｍ）の骨を除去した場合、埋入後に約３インチ（即ち約７．６２ｃｍ）の突出を有するインプラント（例えば上述の第２のインプラント）を選択／使用して、除去した骨の量を補償できる。

方法１４００は、ブロック１４０２に示すように、骨構造を準備するステップを含んでよい。骨構造を準備するステップは、骨構造の一部を除去するステップを含んでよい。例えば膝インプラントの場合、膝関節の荷重支持表面を除去して（例えば削って）よい。いくつかの実施形態では、骨構造を準備するステップは、インプラント１１００の遠位部分１１０４ｂの１つ又は複数の支柱を収容するために、骨構造を切断／スリット加工するステップを含む。例えば、切断部材を骨構造内に前進させて、骨インタフェースの遠位部分１１０４ｂの支柱を収容できる１つ又は複数の切断部／スリットを形成してよい。

方法１４００は、ブロック１４０４に示すように、結合剤を提供するステップを含んでよい。結合剤を提供するステップは、インプラント１１００を設置する際に空隙１１０８内に配置されることになる充填剤（例えば骨空洞充填剤、セメント又は骨移植材料）を提供するステップを含んでよい。例えば、骨インタフェースの近位部分１１０４ａ及び／又は遠位部分１１０４ｂ内にセメントを射出するか又はその他の方法で提供してよい。いくつかの実施形態では、充填剤を骨インタフェース構造１１０４内へと単に広げる。いくつかの実施形態では、充填剤を、射出ポート１１３０を介して骨インタフェース構造１１０４に射出するだけである。充填剤は、骨構造１１２０内に配置された空隙１１０８及び／又は遠位部分１１０４ｂに近い部分内への骨の成長をもたらすか又はそうでない場合はこれを助長する、骨成長促進薬を含んでよい。

方法１４００は、ブロック１４０６に示すように、インプラントを設置するステップを含んでよい。インプラントを設置するステップは、準備済みの骨構造にインプラント１１００を圧入するステップを含んでよい。例えば、骨インタフェースの遠位部分１１０４ｂを骨構造１１２０に圧入してよい。いくつかの実施形態では、骨インタフェースの遠位部分１１０４ｂと近位部分１１０４ａとの間のインタフェース１１０７が骨表面１１２２又はその付近に来るまで、インプラント１１００を前進させる。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の停止部材（例えば停止部材１３７０、停止部材１３８０、停止部材１３９０）が骨表面１１２２と係合する及び／又はインプラント１１００の更なる前進を阻止するまで、インプラント１１００を前進させる。

いくつかの実施形態では、インプラント１１００の構造１１０４は、実質的に骨構造１１２０内に配置しなくてよい。例えば構造１１０４の下側／外側縁部は、骨構造１１２０の表面１１２２に単に当接するだけでよい。例えば構造１１０４の遠位部分を、骨構造１１２０に全く圧入しなくてよく、又は少なくとも骨構造１１０４に有意な力で圧入しなくてよく、従って構造１１０４は骨構造１１２０に単に当接するだけであるか、又は少なくとも骨構造１１２０内に有意な距離にわたって延在しない。使用中、構造１１０４は、骨構造１１２０の表面１１２２とインプラント１１００のインタフェース表面１１０６との間の空隙に構造的補強をもたらし得る。このような実施形態では、インプラントを設置するステップ（ブロック１４０６）は、骨の表面１１２２に構造１１２０を当接させるステップを含んでよい。上述のように、充填剤を空隙内に提供してよい。

方法１４００は、ブロック１４０８に示すように、結合剤を硬化させるステップを含んでよい。いくつかの実施形態では、結合剤を硬化させるステップは、インプラント１１００と骨構造１１２０との間の十分な接合を提供するためにセメントを硬化させるステップを含んでよい。

方法１４００は例示的なものであり、限定を目的としたものではないことを理解されたい。上述の要素のうちの１つ又は複数は、上述したものとは異なる順序で連続的に実施してよく、又は完全に省略してよい。方法１４００は、いずれの数の変形例を含んでよい。例えばいくつかの実施形態では結合剤をインプラント１４０６の設置中及び／又は設置後に提供してよい。従っていくつかの実施形態では、方法１４００の停止部材１４０４、１４０６は逆転してよく、又は合わせて単一のステップとしてよい。

以上の説明から、当業者には、本発明の様々な態様の更なる修正及び代替実施形態が明らかであろう。従って以上の説明は単に例示的なものと解釈されるべきであり、本発明を実施するための一般的様式を当業者に教示することを目的としたものである。本明細書に示し説明した本発明の形態は、実施形態の例として解釈するべきものであることを理解されたい。本明細書に示し説明した要素及び材料を他の要素及び材料で置換してよく、部品及びプロセスを逆転又は省略してよく、本発明の特定の特徴を独立して利用してよく、これらは全て、本発明に関する以上の説明からの便益を得た当業者には明らかであろう。以下の請求項に記載する本発明の精神及び範囲から逸脱しない限りにおいて、本明細書に記載した要素に対する変更を行ってよい。更に、単語「〜してよい／〜し得る（ｍａｙ）」は、本出願全体を通して許容（即ち、〜する能力がある、〜できる）を意味して使用されており、強制（即ち、〜しなければならない）を意味するものではない。用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」及びその派生語は、「〜を含むがそれらに限定されない」ことを意味する。本出願全体を通して使用した単数形「ａ」「ａｎ」「ｔｈｅ」は、文脈上そうでないことが明らかでない限り、複数の指示対象を含む。よって、例えば「ある部材（ａ ｍｅｍｂｅｒ）」という言及は、２つ以上の部材の組み合わせを含む。用語「連結された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」は「直接的に又は間接的に接続された」という意味である。

Claims (13)

1. 骨インタフェース表面を備えるインプラント本体であって、前記骨インタフェース表面は、そこから突出した骨インタフェース構造を有する、インプラント本体を備える、整形外科用インプラントであって
   前記骨インタフェース構造は：
   前記骨インタフェース表面に隣接する、前記骨インタフェース構造の近位部分；及び
   前記骨インタフェース構造の前記近位部分から延伸する、前記骨インタフェース構造の遠位部分であって、使用中に骨構造内に少なくとも部分的に配置されるよう構成される、前記骨インタフェース構造の遠位部分
   を備え、
   前記骨インタフェース構造は、前記骨構造への前記骨インタフェース構造の前記近位部分の挿入を阻止するよう構成された１つ又は複数の停止部材を備え、前記１つまたは複数の停止部材は、前記近位部分と前記遠位部分との間の遷移領域に設けられる、整形外科用インプラント。
2. 前記骨インタフェース構造の前記近位部分は、１つ又は複数の開口を備え、
   前記１つ又は複数の開口は、使用中に前記１つ又は複数の開口内に結合剤を受承するよう構成される、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
3. 前記骨インタフェース構造の前記近位部分は、結節において接続される複数の支柱を備えるウェブ構造を備える、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
4. 前記骨インタフェース構造の前記遠位部分は、結節において接続される複数の支柱を備えるウェブ構造を備える、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
5. 前記骨インタフェース構造の前記遠位部分は、ロッド構造を備える、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
6. 前記骨インタフェース構造の前記遠位部分は、Ｖ字型構造、Ｕ字型構造及びフック形状の構造のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
7. 前記骨インタフェース構造の前記遠位部分は、前記骨インタフェース構造の前記遠位部分が前記骨構造に少なくとも部分的に貫入するように、前記骨構造に圧入されるよう構成される、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
8. 前記インプラント本体は、前記骨インタフェース構造内に結合剤を案内するよう構成された導管を備える射出ポートを備える、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
9. 前記骨インタフェース構造の１つ又は複数の部分は、その上に配置された生物学的薬剤、骨成長因子又は鎮痛薬を備える、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
10. 前記整形外科用インプラントは、大型関節インプラント、小型関節インプラント、外傷インプラント、脊柱インプラント、頭蓋大型顔面インプラント、歯科用インプラント、膝インプラント、足首インプラント、足インプラント及び肩インプラントのうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
11. 前記骨インタフェース構造の前記遠位部分は、前記整形外科用インプラントの使用中の上昇を阻止するよう構成される、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
12. 前記骨インタフェース構造の前記遠位部分は、前記整形外科用インプラントの使用中の移動を阻止するよう構成される、請求項１に記載の整形外科用インプラント。
13. 前記骨インタフェース構造の前記遠位部分は、前記整形外科用インプラントの使用中の回転を阻止するよう構成される、請求項１に記載の整形外科用インプラント。

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