特表 2023-546291 格子容積を組み込んだ外科用インプラントデバイスおよび関連する製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-01

(54)【発明の名称】格子容積を組み込んだ外科用インプラントデバイスおよび関連する製造方法

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/44 20060101AFI20231025BHJP

【ＦＩ】

A61F2/44

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023548532

(86)(22)【出願日】2021-10-15

(85)【翻訳文提出日】2023-06-13

(86)【国際出願番号】 US2021055134

(87)【国際公開番号】W WO2022081944

(87)【国際公開日】2022-04-21

(31)【優先権主張番号】17/072,111

(32)【優先日】2020-10-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523142663

【氏名又は名称】キョウセラ メディカル テクノロジーズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】ラッカー スコット

(72)【発明者】

【氏名】カウリー トレース

(72)【発明者】

【氏名】トンプソン ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】グラズナー グレゴリー

【テーマコード（参考）】

4C097

【Ｆターム（参考）】

4C097AA10

4C097BB01

4C097BB09

4C097CC01

4C097CC05

4C097CC06

4C097CC15

4C097DD02

4C097DD10

4C097FF05

(57)【要約】

本開示は、固体表面と、固体表面に隣接して配置された格子構造であって、固体表面に隣接する第１の複数の空隙を規定する第１の複数の支柱、および固体表面から離れた第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を備える、格子構造とを備える、外科用インプラントデバイスを提供する。第１の複数の支柱の各々は、第２の複数の支柱の各々の平均断面直径より小さい平均断面直径を有する。第１の複数の空隙の各々は、第２の複数の空隙の各々の平均内径より小さい平均内径を有する。外科用インプラントデバイスはまた、格子構造に対向する固体表面に隣接して配置されるニードルが実装された多孔質表面を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固体表面と、
前記固体表面に隣接して配置された格子構造であって、前記固体表面に隣接する第１の複数の空隙を規定する第１の複数の支柱、および前記固体表面から離れた第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を備える、格子構造と
を備える、外科用インプラントデバイス。

【請求項2】

前記第１の複数の支柱の各々は、前記第２の複数の支柱の各々の平均断面直径よりも小さい平均断面直径を有する、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項3】

前記第１の複数の空隙の各々は、前記第２の複数の空隙の各々の平均内径よりも小さい平均内径を有する、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項4】

前記第１の複数の支柱および前記第１の複数の空隙は、前記第２の複数の支柱および前記第２の複数の空隙とほぼ等しい全体の物質密度を有する、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項5】

前記格子構造は、前記第１の複数の支柱と前記第１の複数の空隙との間に配置され、前記第１の複数の支柱および前記第１の複数の空隙を、前記第２の複数の支柱および前記第２の複数の空隙に結合する、第３の複数の空隙を規定する第３の複数の支柱をさらに備える、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項6】

前記固体表面は、前記外科用インプラントデバイスの外周に配置される、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項7】

前記固体表面は、前記外科用インプラントデバイスの内部に配置される、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項8】

前記固体表面および前記格子構造は、一体的に形成される、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項9】

前記格子構造に対向する前記固体表面に隣接して配置された多孔質表面をさらに備える、請求項１に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項10】

前記固体表面および前記多孔質表面は、一体的に形成される、請求項９に記載の外科用インプラントデバイス。

【請求項11】

外科用インプラントデバイスを製造するための方法であって、
固体表面として仮想容積の一部を指定するステップと、
第１の複数の空隙を規定する第１の複数の支柱を配置する前記固体表面に隣接する前記仮想容積内に第１の複数の点を選択するステップと、
第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を配置する前記固体表面から離れた前記仮想容積内に第２の複数の点を選択するステップと、
前記第１の複数の点を使用して前記仮想容積内に前記第１の複数の空隙を規定する前記第１の複数の支柱を配置するステップと、
前記第２の複数の点を使用して前記仮想容積内に前記第２の複数の空隙を規定する前記第２の複数の支柱を配置するステップと
を含む、方法。

【請求項12】

前記第１の複数の支柱の各々が、前記第２の複数の支柱の各々の平均断面直径よりも小さい平均断面直径を有するように、前記仮想容積内の前記第１の複数の支柱および前記第２の複数の支柱の各々を厚化するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１の複数の空隙の各々が、前記第２の複数の空隙の各々の平均内径よりも小さい平均内径を有するように、前記仮想容積内の前記第１の複数の支柱および前記第２の複数の支柱の各々を厚化するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記第１の複数の支柱および前記第１の複数の空隙が、前記第２の複数の支柱および前記第２の複数の空隙とほぼ等しい全体の物質密度を有するように、前記仮想容積内の前記第１の複数の支柱および前記第２の複数の支柱の各々を厚化するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記固体表面は、前記仮想容積の外周に配置される、請求項１１に記載の方法。

【請求項16】

前記固体表面は、前記仮想容積の内部に配置される、請求項１１に記載の方法。

【請求項17】

指定された固体表面、ならびに前記第１の複数の空隙を規定する配置された第１の複数の支柱および前記第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を含む前記仮想容積を使用して前記外科用インプラントデバイスを付加製造するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項18】

前記固体表面に隣接する多孔質表面を規定するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項19】

前記固体表面および前記多孔質表面を付加製造するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

金属材料およびポリマー材料のうちの１つから前記固体表面および前記多孔質表面を付加製造するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、外科用および医療用デバイスの分野に関する。より具体的には、本開示は、格子容積（ｌａｔｔｉｃｅ ｖｏｌｕｍｅ）を組み込んだ外科用インプラントデバイスおよび関連する製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

脊椎および他の整形外科用インプラントデバイスなどの様々な従来の外科用インプラントデバイスが存在し、それらは、特にこのような外科用インプラントデバイスが、金属および／またはポリマー材料から製造される場合、構造的完全性（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）および強度を維持することを試みながら、このような外科用インプラントデバイスにある程度の弾力性を与え、骨移植片の配置ならびに骨の内部成長および骨をつかむ（ｐｕｒｃｈａｓｅ）ための領域を提供することを意図する内部空隙（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｖｏｉｄ）を組み込んでいる。一部の用途では軽量化も考慮され得る。これらの内部空隙は、例えば、別個の穴および／もしくは孔、支柱アセンブリ、および／または格子容積の形態を取る場合もある。しかしながら、今日まで、このような従来の外科用インプラントデバイスは、十分に機能しない、および／または製造が困難である。

【発明の概要】

【0003】

様々な例示的な実施形態において、本開示は、固体表面および内部格子容積（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌａｔｔｉｃｅ ｖｏｌｕｍｅ）の両方を組み込んだ脊椎または他の整形外科用インプラントデバイスなどの外科用インプラントデバイスを提供する。具体的には、腰椎前方固定術（ＡＬＩＦ）ケージが例として提供される。この内部格子容積は、固体表面に隣接する、より多くの、より小さい細孔および細い（ｆｉｎｅ）支柱、ならびに固体表面から離れた、より少ない、より大きな細孔およびより厚い支柱を利用し、それによって優れた弾力性、骨の内部成長および骨のつかみ、ならびに構造完全性および強度特性（ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を提供する。従来の内部空隙などもまた、骨移植片配置などのために設けられてもよい。本開示の外科用インプラントデバイスは、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルを使用して開発され、３次元（３Ｄ）プリンティングなどの付加製造（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）プロセス、または多くの従来の製造プロセスを使用して金属（例えば、チタン）またはポリマー（例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））材料から製造される。

【0004】

１つの例示的な実施形態において、本開示は、固体表面と、固体表面に隣接して配置された格子構造（ｌａｔｔｉｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）であって、固体表面に隣接する第１の複数の空隙を規定（ｄｅｆｉｎｅ）する第１の複数の支柱、および固体表面から離れた第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を備える、格子構造とを備える、外科用インプラントデバイスを提供する。第１の複数の支柱の各々は、第２の複数の支柱の各々の平均断面直径より小さい平均断面直径を有する。第１の複数の空隙の各々は、第２の複数の空隙の各々の平均内径より小さい平均内径を有する。第１の複数の支柱および第１の複数の空隙は、第２の複数の支柱および第２の複数の空隙とほぼ等しい全体の物質密度（ｍａｔｅｒｉａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ）を有する。必要に応じて、格子構造は、第１の複数の支柱と第１の複数の空隙との間に配置され、第１の複数の支柱および第１の複数の空隙を、第２の複数の支柱および第２の複数の空隙に結合する、第３の複数の空隙を規定する第３の複数の支柱をさらに備える。必要に応じて、固体表面は、外科用インプラントデバイスの外周（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）に配置される。あるいは固体表面は、外科用インプラントデバイスの内部に配置される。固体表面および格子構造は、一体的に形成される。外科用インプラントデバイスはまた、格子構造に対向する固体表面に隣接して配置されたニードル（針、ｎｅｅｄｌｅ）が実装された（ｎｅｅｄｌｅ－ｐｏｐｕｌａｔｅｄ）多孔質表面を備える。固体表面およびニードルが実装された多孔質表面は、一体的に形成される。

【0005】

別の例示的な実施形態において、本開示は、外科用インプラントデバイスを製造するための方法であって、固体表面として仮想容積（ｖｉｒｔｕａｌ ｖｏｌｕｍｅ）の一部を指定するステップと、第１の複数の空隙を規定する第１の複数の支柱を配置する固体表面に隣接する仮想容積内に第１の複数の点を選択するステップと、第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を配置する固体表面から離れた仮想容積内に第２の複数の点を選択するステップと、第１の複数の点を使用して仮想容積内に第１の複数の空隙を規定する第１の複数の支柱を配置するステップと、第２の複数の点を使用して仮想容積内に第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を配置するステップとを含む、方法を提供する。この方法はまた、第１の複数の支柱の各々が、第２の複数の支柱の各々の平均断面直径より小さい平均断面直径を有するように、仮想容積内の第１の複数の支柱および第２の複数の支柱の各々を厚化（ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇ）するステップを含む。この方法は、第１の複数の空隙の各々が、第２の複数の空隙の各々の平均内径より小さい平均内径を有するように、仮想容積内の第１の複数の支柱および第２の複数の支柱の各々を厚化するステップをさらに含む。この方法はさらに、第１の複数の支柱および第１の複数の空隙が、第２の複数の支柱および第２の複数の空隙とほぼ等しい全体の物質密度を有するように、仮想容積内の第１の複数の支柱および第２の複数の支柱の各々を厚化するステップをさらに含む。必要に応じて、固体表面は、仮想容積の外周に配置される。あるいは固体表面は、仮想容積の内部に配置される。この方法は、指定された固体表面、ならびに第１の複数の空隙を規定する配置された第１の複数の支柱および第２の複数の空隙を規定する第２の複数の支柱を含む仮想容積を使用して外科用インプラントデバイスを付加製造するステップをさらに含む。この方法はまた、固体表面に隣接するニードルが実装された多孔質表面を規定するステップを含む。この方法は、固体表面およびニードルが実装された多孔質表面を付加製造するステップをさらに含む。この方法は、金属材料およびポリマー材料のうちの１つから固体表面およびニードルが実装された多孔質表面を付加製造するステップを含む。

【0006】

本開示は、様々な図面を参照して示され、説明されており、必要に応じて、同様の参照番号が同様のデバイスの構成要素／方法のステップを示すために使用される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示のインプラントデバイスの１つの例示的な実施形態の斜視図である。

【図2】図１のインプラントデバイスを生成する全体的な方法論を示す概略図である。

【図3】図２の全体的な方法論におけるメッシュ生成ステップを示す概略図である。

【図4】図２の全体的な方法論における第１の点選択ステップを示す概略図である。

【図5】図２の全体的な方法論における第２の点選択ステップを示す概略図である。

【図6】図２の全体的な方法論における格子生成ステップを示す概略図である。

【図7】図２の全体的な方法論における支柱厚化ステップを示す概略図である。

【図8】図１のインプラントデバイスの外部を覆うことができるニードルが実装された（ｎｅｅｄｌｅ－ｐｏｐｕｌａｔｅｄ）多孔質構造の１つの例示的な実施形態を示す概略図である。

【図9】本開示の様々なクラウドベースの動作を実装するためのクラウドベースのシステムのネットワーク図である。

【図10】図９のクラウドベースのシステムなどに使用できるサーバのブロック図である。

【図11】図９のクラウドベースのシステムなどに使用できるユーザデバイスのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

繰り返すが、本開示は、固体表面および内部格子容積（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌａｔｔｉｃｅ ｖｏｌｕｍｅ）の両方を組み込んでいる脊椎または他の整形外科用インプラントデバイスなどの外科用インプラントデバイスを提供する。具体的には、ＡＬＩＦケージが例として提供される。この内部格子容積は、固体表面に隣接する、より多数の、より小さな細孔および細い支柱、ならびに固体表面から離れた、より少数の、より大きな細孔およびより厚い支柱（ｔｈｉｃｋｅｒ ｓｔｒｕｔ）を利用し、それによって、優れた弾性、骨の内部成長および骨のつかみ、ならびに構造的完全性および強度特性を提供する。従来の内部空隙なども、骨移植片の配置などのために提供され得る。本開示の外科用インプラントデバイスは、ＣＡＤモデルを使用して開発され、３Ｄプリンティングなどの付加製造プロセス、又はより伝統的な製造プロセスを使用して金属（例えば、チタン）またはポリマー（例えば、ＰＥＥＫ）材料から製造される。

【0009】

ここで具体的に図１を参照すると、１つの例示的な実施形態において、本開示のインプラントデバイス１０は、１つまたは複数の固体表面１２を備える。これらの固体表面１２は、骨接触表面（ｂｏｎｅ ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）、ねじ穴表面、ポート表面、構成要素受容表面（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）、および／または同様のものを表す。固体表面１２は、インプラントデバイス１０の外周に周囲に配置されてもよいが、デバイスの中間表面（ｍｉｄｄｅｖｉｃｅ ｓｕｒｆａｃｅ）であってもよく、および／またはインプラントデバイス１０の内周（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）の周囲に配置されてもよい。本明細書で使用される場合、「固体」は、隣接する格子容積１４よりも比較的高い密度および／または低い多孔率（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を有することを意味する。したがって、固体表面１２は、一体の金属表面もしくはポリマー表面であってもよく、および／またはそれ自体が、隣接する格子容積１４よりも低い程度の多孔率を備えてもよい。固体表面１２は、インプラントデバイス１２の外側全体、または外側の一部のみを取り囲むことができる。図示した例示的な実施形態において、ＡＬＩＦケージ１６には、骨接触表面、ねじ穴表面、およびねじ固定器受容表面（ｓｃｒｅｗ ｒｅｔａｉｎｅｒ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）に利用される固体表面１２が設けられる。格子容積１４は、ＡＬＩＦケージ１６の外周の周囲、およびＡＬＩＦケージ１６の中心に形成された骨移植片受容空隙（ｂｏｎｅ ｇｒａｆｔ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｖｏｉｄ）１８の内周の周囲で露出する。

【0010】

インプラントデバイス１０の内部は、固体表面１２に隣接して／固体表面１２の間に配置された格子容積１４から構成される。格子容積１４は、固体表面１２に隣接するより多数のより小さな細孔１４ａ、および固体表面１２から離れた、より小数の、より大きな細孔１４ｂを規定する。対応して、格子容積１４は、固体表面１２に隣接する、より多数の、より細い支柱１４ｃ、および固体表面１２から離れた、より少数の、より厚い支柱１４ｄを利用する。これらの細孔１４ａ、１４ｂは、規則的またはランダムな形状、寸法、および／または容積を有してもよい。同様に、これらの支柱１４ｃ、１４ｄは、規則的またはランダムな断面形状、長さ、および／または直径を有してもよい。

【0011】

繰り返すが、本開示のインプラントデバイス１０は、ＣＡＤモデルを使用して開発され、３Ｄプリンティングなどの付加製造プロセス、またはより伝統的な製造プロセスを使用して、金属（例えば、チタン）またはポリマー（例えば、ＰＥＥＫ）材料から製造される。付加製造の場合、固体表面１２および支柱１４ｃ、１４ｄを含む格子容積１４は一体的に形成される。

【0012】

本明細書で以下により詳細に説明するように、固体表面１２の１つまたは複数は、格子容積１４に対向する、固体表面１２の上に配置された多孔質表面２０を備えることができる。この多孔質表面２０は、骨のつかみを促進する単純な粗面化またはパターン化された表面から構成され得るか、またはこれは、骨のつかみをさらに促進するニードルが実装された二次格子容積２２から構成され得る。繰り返すが、付加製造の場合、固体表面１２およびニードルが実装された二次格子容積２２を備える多孔質表面２０の１つまたは複数は一体的に形成される。したがって、インプラントデバイス１０は、固体表面１２、介在格子容積（ｉｎｔｅｒｖｅｎｉｎｇ ｌａｔｔｉｃｅ ｖｏｌｕｍｅ）１４、および骨接触多孔質表面２０を備える。

【0013】

図２は、図１のインプラントデバイス１０を生成する全体的な方法論（ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ）を示す概略図である。３つの別個の（ｄｉｓｔｉｎｃｔ）領域：（１）固体表面１２、（２）格子容積１４、および（３）多孔質表面２０を強調表示するＣＡＤモデル２４が提供される。ソフトウェアアプリケーションを使用して、ボロノイ・ボリューム・ラティス（Ｖｏｒｏｎｏｉ Ｖｏｌｕｍｅ Ｌａｔｔｉｃｅ）（ＶＶＬ）２６が格子容積１４において生成され、これは、そうでなければ格子容積１４内に存在する固体材料を置き換える。このＶＶＬ２６の生成は、ＶＶＬ２６の空隙または細孔の中心になる格子容積１４内のランダムな点および／または順序付けられた点の選択を必要とする。ここで、順序付けられた点は、手動で生成されてもよく、立体幾何学に基づいて生成されてもよく、および／または数学的方程式によって生成されてもよい。所望の空隙または細孔密度の変化を達成するために、例えば、ＶＶＬ２６が、細分容積（サブボリューム、ｓｕｂ－ｖｏｌｕｍｅ）境界面で相互接続されるならば、格子容積１４は、固体表面１２に隣接する細分容積ではより細かく、固体表面１２から離れた細分容積ではより粗いＶＶＬ粒度を有する細分容積または領域にセグメント化されてもよい。好ましくは、２つの点の離散セット（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｓｅｔ）が選択され、ＶＶＬ２６を生成するために利用される。

【0014】

ここで具体的に図３を参照すると、点３２の第１の離散セット（図４）は、比較的細かい仮想メッシュ（ｖｉｒｔｕａｌ ｍｅｓｈ）２８を格子容積１４に適用することによって選択される。この仮想メッシュ２８は均一であってもよく、例えば、仮想メッシュが固体表面１２と交差して、１．７５～２ｍｍのオーダーの縁部の長さ（ｅｄｇｅ ｌｅｎｇｔｈｓ）を利用する。他の寸法も同様に使用できることは、当業者には容易に明らかであろう。

【0015】

ここで具体的に図４を参照すると、次に固体表面１２を有する仮想メッシュ２８（図３）の頂点３０が、点３２の第１の離散セットとして選択される。

【0016】

ここで具体的に図５を参照すると、点３４の第２の離散セットが、格子容積１４内でランダムに選択または生成され、固体表面１２に隣接して約３ｍｍ、および固体表面１２から約４ｍｍ離れて間隔を空けられる。他の寸法も同様に使用できることは当業者には容易に明らかであろう。

【0017】

ここで具体的に図６を参照すると、点３２の第１の離散セット（図４）および点３４の第２の離散セット（図５）は結合され、ＶＶＬ２６を生成するために使用され、点３２、３４は空隙または細孔の中心（または代替としてＶＶＬ２６の支柱の交点）を表す。次に、ＶＶＬ２６は、格子容積１４に適合するようにトリミングされる。その結果、格子容積１４の骨格（ｓｋｅｌｅｔｏｎ）が得られる。全ての支柱が同じ断面直径を有すると、固体表面１２に隣接する格子容積１４はより厚く、多孔性がより少なく（図１～５）、固体表面１２から離れた格子容積１４は、より細かく（ｆｉｎｅｒ）、多孔性がより多くなる。なぜなら、より多くの点３２および空隙または細孔が固体表面１２に隣接して設けられるからである。

【0018】

ここで具体的に図７を参照すると、格子容積１４の骨格が厚くなる。固体表面１２に隣接する支柱１４ｃ（図１～図５）は、例えば、約０．４５ｍｍまで増加し、一方、固体表面１２から離れた支柱１４ｄは、例えば、約１ｍｍまで増加する。他の寸法も同様に使用できることは、当業者には容易に明らかであろう。さらに、所与の支柱（ｇｉｖｅｎ ｓｔｒｕｔ）１４ｃ、１４ｄの厚さは、その長さに沿って変化させることができる。固体表面１２に隣接している、より小さな支柱１４ｃは、より小さく、より密度の高い細孔１４ａを取り囲み、固体表面１２から離れたより大きな支柱１４ｄは、より大きく、より密度の低い細孔１４ｂを取り囲んでいるため、２つの領域は、多孔率が同等であり、例えば、６０～８５％であり得る。他の多孔率も同様に使用できることは当業者には容易に明らかであろう。支柱１４ｃ、１４ｄは、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、五角形、八角形、不規則などの任意の適切な断面形状を有してもよい。

【0019】

図８は、インプラントデバイス１０（図１～５）の外側（ｅｘｔｅｒｉｏｒ）を覆うことができるニードルが実装された多孔質構造２２の１つの例示的な実施形態を示す概略図である。インプラントデバイス１０は、以下のうちの少なくとも１つを備えることができる。
一次構造１２、および一次構造１２の少なくとも１つの外側部分（ｅｘｔｅｒｉｏｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）に形成される少なくとも１つの二次格子または多孔質表面部分３６。
インプラント１０が患者に移植されたときに患者の骨と係合するように配置される少なくとも１つの表面部分３６。
このようなニードルが実装された金属表面部分２２は、例えば、少なくとも５０、１００、２００、５００本またはそれ以上のニードル３８ａ、３８ｂの集合体を含むことができ、以下の特徴のうちの少なくとも１つ、２つ、３つ、４つ、５つまたはそれ以上をさらに特徴とすることができる。
（ａ）集合体（ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）のニードル３８ａ、３８ｂは全て、表面部分３６に対して実質的に垂直に配向されている。
（ｂ）集合体のニードル３８ａ、３８ｂは全て実質的に同じ方向に配向されており、その方向は表面部分３６に対して垂直ではない。
（ｃ）集合体のニードル３８ａ、３８ｂは全て実質的に同じ方向に配向されており、その方向は表面部分３６に対して垂直ではないが、垂直方向から１５度以内である。
（ｄ）集合体のニードル３８ａ、３８ｂは全て実質的に同じ方向に配向されており、その方向は表面部分３６に対して垂直ではなく、垂直方向から１５度を超えている。
（ｅ）集合体は、表面部分３６に対して少なくとも３つの異なる方向に配向されたニードル３８ａ、３８ｂを含む。
（ｆ）集合体は、表面部分３６に対して少なくとも５つの異なる方向に配向されたニードル３８ａ、３８ｂを含み、ニードルの全ては表面部分の垂直方向から２０度以内に配向される。
（ｇ）集合体のニードル３８ａ、３８ｂの全ては実質的に同じ高さを有する。
（ｈ）集合体は少なくとも３つの異なる高さのニードル３８ａ、３８ｂを含む。
（ｉ）集合体のニードル３８ａ、３８ｂの全ては実質的に同じ形状を有する。
（ｊ）集合体は少なくとも２つの異なる形状のニードル３８ａ、３８ｂを含む。
（ｋ）ニードル３８ａ、３８ｂは、表面部分３６上に実質的に均一に分布している。
（ｌ）ニードル３８ａ、３８ｂは、表面部分３６上に不均一に分布している。
（ｍ）集合体のニードル３８ａの全ては一次構造１２に固定されている。
（ｎ）集合体のニードル３８ａのほとんどは一次構造１２に固定されている。
（ｏ）集合体のニードル３８ｂのほとんどは、一次構造１２の少なくとも１つの外側部分上の骨多孔性（ｏｓｔｅｏ－ｐｏｒｏｕｓ）、骨由来（ｏｓｔｅｏ－ｄｅｒｉｖｅｄ）または小柱（ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ）コーティング３６内に含まれる構造要素に固定されている。
ならびに／あるいは
（ｐ）集合体のニードル３８ｂの全ては、一次構造１２の少なくとも１つの外側部分上の骨多孔性、骨由来または小柱コーティング３６内に含まれる構造要素に固定されている。
少なくとも１つの外側部分２２は、好ましくは、少なくとも１つの骨多孔性表面３６を含み、この骨多孔性表面３６は、少なくとも１つの骨由来表面３６を含み得る。少なくとも１つの骨多孔性表面３６およびニードル３８ａ、３８ｂは、付加製造プロセスによって同時に形成され得る。

【0020】

例示的な製造フローは、海綿骨サンプルから開始し、３Ｄスキャンデータを得るためにマイクロスキャンされ、その後、骨多孔性または骨由来のテクスチャを表す固体モデルデータに処理される。次に、このテクスチャデータは、後続の製造ステップのいずれかで使用するための製造ファイルを作成するためにインプラント全体の形状を表すデータと結合される。製造ファイルは、「．ａｍｆ」形式または「．ｓｔｌ」形式などの任意の認識可能な固体モデル仕様を利用でき、任意の種類の永久的で非一時的な記憶媒体（例えば、ＣＤ、ＣＤ－ＲＯＭ、フラッシュ）、半永久的（例えば、ＳＲＡＭ）もしくは一時的（例えば、ＤＲＡＭ）記憶媒体で実現され得るか、または符号化されたデータ信号で実現され得る。

【0021】

骨多孔性および／または骨由来のコーティング３６の外面上に、外側に突き出た（ｏｕｔｗａｒｄｌｙ－ｐｒｏｔｒｕｄｉｎｇ）「ニードル」３８ａ、３８ｂを追加するさらなるステップが行われる。このようなニードル３８ａ、３８ｂは、インプラント表面２２の摩擦係数を実質的に増加させる。高い摩擦係数を有することは、より強力な初期固定を提供するため、臨床的に有利であり、これは、骨が多孔質構造２０上／内に成長することができる前に重要である。このようなニードル３８ａ、３８ｂは、均一または不均一に多孔質表面に沿って分布し得る。同様に、長方形、角錐形、円錐形、管形、とげ付きなどを含む、ニードル３８ａ、３８ｂの様々な形状が可能である。また、ニードル３８ａ、３８ｂは、外面に対して正確に垂直に配向される必要はないが、好ましくは、実質的に垂直（例えば、垂直から＋／－１５度以内）方向に配向される。さらに、全てのニードル３８ａ、３８ｂの配向および／または形状は、同じである必要はなく、ニードル３８ａ、３８ｂは、外側コーティング表面２０の選択された部分または全体に与えられ（ｒｅｎｄｅｒｅｄ）てもよい。

【0022】

この方法論は、インプラント本体１２と、インプラント本体１２に直接隣接して配置される多孔質層３６とを含む表面２２を生成および提供する。多孔質層３６は、インプラント本体１２の上に付加的に製造することができ、またはインプラント本体１２と共に付加的に製造することができる。多孔質層３６は、様々な厚さ、形状、および交点の巨視的でランダムに分布した確率的支柱の骨界面格子（ｂｏｎｅ－ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ ｌａｔｔｉｃｅ）４０から構成される。この格子４０は、細孔サイズおよび全体の多孔率の点で海綿骨（ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ ｂｏｎｅ）に匹敵し、したがって、それが適用される関連インプラント１０の骨対向面（ｂｏｎｅ－ｏｐｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ）に適用されると、好ましい骨反応（ｂｏｎｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を引き出す。ニードル３８ａ、３８ｂは、多孔質層３６および／またはインプラント本体１２と共に付加的に製造され、ニードル３８ａの一部または全ては、多孔質層３６の骨対向面から突出し、多孔質層３６を通ってインプラント本体１２に直接固定され、多孔質層３６の骨対向面から突出する規則的またはランダムに配置された摩擦構造（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を形成する。これにより、有利なニードルの強度および安定性が提供される。多孔質層３６内で、これらの貫通ニードル３８ａは、格子４０の支柱の隣接部と一体的に形成されるか、そうでなければその隣接部に固定され、この場合もやはり有利なニードルの強度および安定性を提供する。１つの好ましい実施形態において、全てのニードル３８ａは、物理的にまたは動作モデリングの目的（対応する支持剛性を有する）のいずれかのために固体基板に０．００４～０．００６インチで植え付けられ、多孔質層３６の骨対向面の上に約０．００８インチ伸び、各ニードル３８ａの長さに沿って複数の介在する格子支柱接続を有する。ここで、ニードル３８ａは、例えば、一定断面積を有する０．２ｍｍ×０．２ｍｍの直方体である。最適な骨摩擦係合（ｂｏｎｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）のために、好ましいニードル密度は０．３個のニードル／ｍｍ^２であるか、または３．３３ｍｍ^２ごとに１個のニードル３８ａである。ニードル３８ａは、大部分が、多孔質層３６およびインプラント本体１２の骨対向面に対して垂直に配置されているが、多孔質層３６およびインプラント本体１２の骨対向面の曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）により、互いに対して角度が付いていてもよい。完成した多孔質層ニードル構築物は、結果として得られる骨係合構造の粗さを促進するために、リン酸カルシウムでブラストされるか、または他の方法で表面処理される。あるいは、ニードル３８ｂを備えた骨多孔性、骨由来、および／または小柱コーティング３６は、骨多孔性、骨由来、および／または小柱コーティング３６の骨対向面にのみ固定され、下にあるインプラント本体１２は利用されなくてもよい。

【0023】

わずかに不規則な二次格子（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｌａｔｔｉｃｅ）４０は、理想的には、本開示による付加製造に適合される。ノードパータベーション（Ｎｏｄｅ ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）とは、交差する支柱の位置を指す。このような交差位置は、ノードが均一な格子からランダムな距離または程度だけ逸脱するようにランダム化され得る。支柱サイズのランダム化とは、形状および長さだけでなく、断面寸法（例えば、支柱の直径）の偏差も指す。格子内の個別の支柱は、異なる断面サイズを有し得るか、または支柱は、一端から他端までの直径の勾配を有し得る。これらのパラメータは、格子の形状の多様性を高めるためにランダム化され得る。このようなわずかに不規則な格子は、そうでなければ規則的な格子が使用される可能性がある、あらゆる種類の医療用インプラントを製造するために使用することができる。

【0024】

本開示によって開示され、可能となる新規な構造は、付加製造を使用して製造されるものにのみ限定されるわけではないことを理解されたい。実際に、当業者が理解するように、他の公知の表面改質技法を使用して、本発明のインプラントの骨多孔性、骨由来、および／またはニードル含有テクスチャを生成することができる。

【0025】

本開示の方法論は、インプラント本体（または「溶融物」）およびインプラント本体に直接隣接して配置される多孔質層（または「構造」）を含む表面を提供する。多孔質層は、インプラント本体の上部に付加的に製造することができるか、またはインプラント本体と共に付加的に製造することができる。多孔質層は、様々な厚さ、形状、および交差点（ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）を持つ巨視的でランダムに分布した確率的支柱の骨界面格子から構成される。この格子は、孔径および全体の多孔率に関して海綿骨に匹敵するため、適用される関連インプラントの骨対向面に適用されると、有益な骨反応を引き出す。全体構造の生成は、以下のデータ準備プロセスフローのいくつかのＣＡＤモデリングプログラムを通じて達成される。ＣＡＤモデリングソフトウェアは、様々な構造要素の設計エンベロープ（ｄｅｓｉｇｎ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）（すなわち、容積）および空間的な関係（すなわち、重なり）を生成するために使用される。全体構造は、３つの特定の容積要素：溶融容積（ｍｅｌｔ ｖｏｌｕｍｅ）、構造容積（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｖｏｌｕｍｅ）、およびニードル容積（ｎｅｅｄｌｅ ｖｏｌｕｍｅ）から構成される。溶融容積は、付加製造プロセスの間に機械的インターフェースを確保するために、構造およびニードルが面して、重なり合う固体基板を規定するＣＡＤ容積である。ほとんどの状況では、溶融容積がデバイスの大部分を占める。構造容積は、ランダムで確率的な構造が生成される仮想境界条件を規定するＣＡＤ容積である。構造容積は、純粋に固体であり、格子を有しない。ニードル容積は、ランダムな突起が構造容積の領域を超えて広がる仮想境界条件を規定するＣＡＤ容積である。ニードル容積は、純粋に固体であり、ニードル（すなわち、突起）を有しない。ＣＡＤアセンブリは、溶融容積、構造容積、およびニードル容積のパーツモデルを組み合わせる。構造容積要素およびニードル容積要素は、メイトインターフェース（ｍａｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ＧＵＩを介して規定された座標系内で溶融容積と重なり合う。この重なりは、デバイスが製造される予定の付加製造技法の解像度および精度に基づく。ＣＡＤアセンブリが規定された後、モデルは、「．ｓｔｌ」ファイル形式としてエクスポートされる。ファイルは追加のＣＡＤソフトウェアにインポートされ、以前に規定された構造容積要素およびニードル容積要素から構造およびニードルを生成するために使用される。構造容積を使用して、ユーザは、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）アルゴリズムを実行する。このアルゴリズムは、ＣＡＤ環境の座標系に対して規定された容積内に単位セルを適用する。このアルゴリズムは、容積内の単位セルの部分のみを生成するために単位セルのアレイと構造容積との間でブール演算（Ｂｏｏｌｅａｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を実行する。全体構造は、規定された寸法、形状、および容積の多孔質構造の単位セルを利用する。このアルゴリズムは、多孔質構造の単位セルを構造容積要素にわたるアレイとして複製し、次いで構造容積の境界内で単位セルをトリミングするために使用される。その結果が、元の構造容積エンベロープの容積を満たすランダムな確率的格子である構造である。構造生成と同様に、ニードルは、ニードル容積要素と、方程式駆動アルゴリズムによって生成される事前にプログラムされたファイルとの間の交差ブール演算（ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ Ｂｏｏｌｅａｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を介して生成される。事前にプログラムされたニードル要素は、ＣＡＤソフトウェアにインポートされ、ニードル容積と空間的に位置合わせされる。ブール演算が実行され、結果として得られる形状は、ニードル容積によって事前に規定された境界内にランダムに配置されたニードル（すなわち、突起）のアレイである。構造およびニードルを首尾よく生成した後、構成要素は、「．ｓｔｌ」ファイルとしてエクスポートされる。次に、ファイルは、付加製造プロセスの準備として付加製造技法に固有のソフトウェアプログラムにインポートされる。この技法固有のソフトウェアプログラムは、付加製造装置に許容される規定された厚さでＣＡＤモデルをスライスし、パーツの構築オーダーの順序を規定し、露光戦略を適用する。これらのプログラムの結果は、物理的パーツを生成するために付加製造機械にインポートされ、実行される構築ファイルである。

【0026】

実施例によっては、本明細書で説明される技法のいずれかの特定の動作または事象は、異なる順序で実行でき、追加、融合、または完全に省略されてもよい（例えば、説明された動作または事象の全てが技法の実施に必ずしも必要ではない）ことが認識されるべきである。さらに、特定の例では、動作または事象は、順次ではなく、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサを通じて同時に実行されてもよい。

【0027】

図９は、本開示の様々なクラウドベースのサービスを実装するためのクラウドベースのシステム１００のネットワーク図である。クラウドベースのシステム１００は、インターネット１０４などに通信可能に接続された１つまたは複数のクラウドノード（ＣＮ）１０２を含む。クラウドノード１０２は、サーバ２００（図１０に示す）などとして実装することができ、国中または世界中の様々なデータセンターに配置されるなど、地理的に互いに異なっていてもよい。さらに、クラウドベースのシステム１００は、１つまたは複数の中央権限（ｃｅｎｔｒａｌ ａｕｔｈｏｒｉｔｙ、ＣＡ）ノード１０６を含むことができ、これも同様にサーバ２００として実装され、ＣＮ１０２に接続され得る。説明のために、クラウドベースのシステム１００は、地域事務所１１０、本社１２０、様々な従業員の自宅１３０、ラップトップ／デスクトップ１４０、およびモバイルデバイス１５０に接続されてもよく、それらの各々は、ＣＮ１０２の１つに通信可能に接続され得る。これらのロケーション１１０、１２０、および１３０、ならびにデバイス１４０および１５０は、例示のために示されており、当業者であれば、クラウドベースのシステム１００への様々なアクセスシナリオがあり、その全てが本明細書で企図されることを認識するであろう。デバイス１４０および１５０は、いわゆる出張者（ｒｏａｄ ｗａｒｒｉｏｒｓ）、すなわち、オフサイト、オンザロードなどのユーザであってもよい。クラウドベースのシステム１００は、プライベートクラウド、パブリッククラウド、プライベートクラウドとパブリッククラウドの組み合わせ（ハイブリッドクラウド）などであってもよい。

【0028】

繰り返すが、クラウドベースのシステム１００は、サービス型ソフトウェア（ＳａａＳ）、サービス型プラットフォーム、サービス型基盤（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、サービス型セキュリティ、ネットワーク機能仮想化（ＮＶＦ）基盤（ＮＦＶＩ）内の仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）などのサービスを介して任意の機能性を、ロケーション１１０、１２０、および１３０、ならびにデバイス１４０および１５０に提供することができる。従来、情報技術（ＩＴ）展開モデルは、現場の従業員により、または仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）などを介してリモートでアクセス可能な、ファイアウォールの背後の企業ネットワーク（すなわち、物理デバイス）内に記憶された企業のリソースおよびアプリケーションを含んでいた。クラウドベースのシステム１００は、従来の展開モデルに取って代わっている。クラウドベースのシステム１００は、物理デバイスおよび企業ＩＴ管理者によるそれらの管理を必要とせずに、これらのサービスをクラウド内に実装するために使用することができる。

【0029】

クラウドコンピューティングのシステムおよび方法は、物理的なサーバ、ストレージ、ネットワーキングなどを取り除き、代わりにオンデマンドおよび柔軟なリソースとしてこれらを提供する。米国国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）は簡潔で具体的な定義を提供し、その定義は、クラウドコンピューティングが、最小の管理努力またはサービスプロバイダとの対話で迅速にプロビジョニング（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｅｄ）およびリリースされ得る、構成可能なコンピューティングリソース（例えば、ネットワーク、サーバ、ストレージ、アプリケーション、およびサービス）の共有プールに対する便利でオンデマンドのネットワークアクセスを可能にするためのモデルであると記述する。クラウドコンピューティングは、クライアントのウェブブラウザなどによって実行および管理されるサーバからのアプリケーションを提供することによる伝統的なクライアントサーバモデルとは異なり、インストールされたクライアントバージョンのアプリケーションが必ずしも必要であるとは限らない。集中化は、クライアントに提供されるブラウザベースおよび他のアプリケーションのバージョンに対する完全な制御をクラウドサービスプロバイダに与え、それにより、個々のクライアントコンピューティングデバイス上のバージョン更新またはライセンス管理に対する必要性が取り除かれる。「サービス型ソフトウェア」（ＳａａＳ）という語句は、時々、クラウドコンピューティングを介して提供されるアプリケーションプログラムを記述するために使用される。提供されたクラウドコンピューティングサービス（またはさらに全ての既存のクラウドサービスの集約）のための共通の省略表現は「クラウド」である。クラウドベースのシステム１００は、本明細書ではクラウドベースのシステムの例示的な一実施形態として示され、当業者は、本明細書に記載されたシステムおよび方法が必ずしもそれによって限定されるとは限らないことを認識するであろう。

【0030】

図１０は、クラウドベースのシステム１００（図９）内、他のシステム内、またはスタンドアロンで使用され得るサーバ２００のブロック図である。例えば、ＣＮ１０２（図９）および中央権限ノード１０６（図９）は、サーバ２００のうちの１つまたは複数として形成される場合がある。サーバ２００は、ハードウェアアーキテクチャの観点から、一般に、プロセッサ２０２、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２０４、ネットワークインターフェース２０６、データストア２０８、およびメモリ２１０を含むデジタルコンピュータであり得る。図１０は単純化し過ぎた方式でサーバ２００を描写し、実際の実施形態は、本明細書に詳細に記載されていない既知または従来の動作機能をサポートするために、さらなる構成要素および適切に構成された処理ロジックを含む場合があることは、当業者によって理解されるべきである。構成要素（２０２、２０４、２０６、２０８、および２１０）は、ローカルインターフェース２１２を介して通信可能に結合される。ローカルインターフェース２１２は、例えば、限定されないが、当該技術分野で知られているように、１つもしくは複数のバスまたは他の有線もしくはワイヤレスの接続であり得る。ローカルインターフェース２１２は、通信を可能にするために、とりわけ、コントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータ、および受信機などの、簡潔にするために省略されたさらなる要素を有する場合がある。さらに、ローカルインターフェース２１２は、前述の構成要素間の適切な通信を可能にするために、アドレス、制御、および／またはデータの接続を含む場合がある。

【0031】

プロセッサ２０２は、ソフトウェア命令を実行するためのハードウェアデバイスである。プロセッサ２０２は、特注もしくは市販のプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、サーバ２００に関連付けられたいくつかのプロセッサの中の補助プロセッサ、（マイクロチップもしくはチップセットの形態の）半導体ベースのマイクロプロセッサ、または一般にソフトウェア命令を実行するための任意のデバイスであり得る。サーバ２００が動作中であるとき、プロセッサ２０２は、メモリ２１０内に記憶されたソフトウェアを実行して、メモリ２１０との間でデータを通信し、ソフトウェア命令に従ってサーバ２００の動作を全体的に制御するように構成される。Ｉ／Ｏインターフェース２０４は、１つもしくは複数のデバイスまたは構成要素からユーザ入力を受信し、かつ／または１つもしくは複数のデバイスまたは構成要素にシステム出力を提供するために使用される場合がある。

【0032】

ネットワークインターフェース２０６は、サーバ２００がインターネット１０４（図９）などのネットワーク上で通信することを可能にするために使用される場合がある。ネットワークインターフェース２０６には、例えば、イーサネットカードもしくはアダプタ（例えば、１０ＢａｓｅＴ、ファーストイーサネット、ギガビットイーサネット、もしくは１０ＧｂＥ）またはワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）カードもしくはアダプタ（例えば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ）が含まれる場合がある。ネットワークインターフェース２０６は、ネットワーク上の適切な通信を可能にするために、アドレス、制御、および／またはデータの接続を含む場合がある。データストア２０８は、データを記憶するために使用される場合がある。データストア２０８は、揮発性メモリ要素（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭなどのＲＡＭ））、不揮発性メモリ要素（例えば、ＲＯＭ、ハードドライブ、テープ、ＣＤＲＯＭなど）、およびそれらの組み合わせのうちのいずれかを含む場合がある。その上、データストア２０８は、電子、磁気、光、および／または他のタイプの記憶媒体を組み込むことができる。一例では、データストア２０８は、例えば、サーバ２００内のローカルインターフェース２１２に接続された内部ハードドライブなどの、サーバ２００の内部に位置する場合がある。さらに、別の実施形態では、データストア２０８は、例えば、Ｉ／Ｏインターフェース２０４（例えば、ＳＣＳＩ接続またはＵＳＢ接続）に接続された外部ハードドライブなどの、サーバ２００の外部に位置する場合がある。さらなる実施形態では、データストア２０８は、例えば、ネットワーク接続型ファイルサーバなどのネットワークを介してサーバ２００に接続される場合がある。

【0033】

メモリ２１０は、揮発性メモリ要素（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭなどのＲＡＭ））、不揮発性メモリ要素（例えば、ＲＯＭ、ハードドライブ、テープ、ＣＤＲＯＭなど）、およびそれらの組み合わせのうちのいずれかを含む場合がある。その上、メモリ２１０は、電子、磁気、光、および／または他のタイプの記憶媒体を組み込むことができる。メモリ２１０は、様々な構成要素が互いに離れて位置するが、プロセッサ２０２によってアクセスすることができる、分散アーキテクチャを有する場合があることに留意されたい。メモリ２１０内のソフトウェアは１つまたは複数のソフトウェアプログラムを含む場合があり、それらの各々は、論理機能を実装するための実行可能命令の順序付けされたリスティング（ｏｒｄｅｒｅｄ ｌｉｓｔｉｎｇ）を含む。メモリ２１０内のソフトウェアは、適切なオペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）５１４および１つまたは複数のプログラム２１６を含む。オペレーティングシステム２１４は、基本的に１つまたは複数のプログラム２１６などの他のコンピュータプログラムの実行を制御し、スケジューリング、入出力制御、ファイルおよびデータ管理、メモリ管理、ならびに通信制御および関連サービスを提供する。１つまたは複数のプログラム２１６は、本明細書に記載された様々なプロセス、アルゴリズム、方法、技法（ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）などを実装するように構成される場合がある。

【0034】

本明細書に記載されたいくつかの実施形態は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ（ＮＰ）またはネットワーク処理装置（ＮＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）などの特製プロセッサ、特定の非プロセッサ回路と連携して、本明細書に記載された方法および／またはシステムの機能のいくつか、ほとんど、または全てを実装するようにそれを制御するための独自の記憶された（ソフトウェアおよびファームウェアの両方を含む）プログラム命令と共にフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの、１つまたは複数の汎用プロセッサまたは専用プロセッサ（「１つまたは複数のプロセッサ」）を含む場合があることを理解されたい。あるいは、いくつかまたは全ての機能は、記憶されたプログラム命令をもたない状態機械により、または各機能もしくはある特定の機能のいくつかの組み合わせがカスタムロジックもしくはカスタム回路としてそれらの中に実装される１つもしくは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内に実装される場合がある。当然、前述の手法の組み合わせが使用されてもよい。本明細書に記載された実施形態のうちのいくつかの場合、任意選択でソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの組み合わせを有するハードウェア内の対応するデバイスは、様々な実施形態について本明細書に記載されたように、デジタル信号および／またはアナログ信号に対する動作、ステップ、方法、プロセス、アルゴリズム、機能、技法などのセットを実行するように「構成または適合された回路」、「構成または適合されたロジック」などと呼ぶことができる。

【0035】

その上、いくつかの実施形態は、それらの各々が本明細書に記載され特許請求された機能を実行するためにプロセッサを含む場合がある、コンピュータ、サーバ、アプライアンス（家電、ａｐｐｌｉａｎｃｅ）、デバイス、プロセッサ、回路などをプログラムするために、そこに記憶されたコンピュータ可読コードを有する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む場合がある。そのようなコンピュータ可読記憶媒体の例には、限定されないが、ハードディスク、光ストレージデバイス、磁気ストレージデバイス、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどが含まれる。非一時的コンピュータ可読媒体に記憶されるとき、ソフトウェアは、プロセッサまたはデバイス（例えば、任意のタイプのプログラマブル回路またはプログラマブルロジック）によって実行可能な命令を含むことができ、命令は、そのような実行に応答して、様々な実施形態について本明細書に記載された動作、ステップ、方法、プロセス、アルゴリズム、機能、技法などのセットをプロセッサまたはデバイスに実行させる。

【0036】

図１１は、クラウドベースのシステム１００（図９）などで使用され得るユーザデバイス３００のブロック図である。繰り返すが、ユーザデバイス３００は、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ラップトップ、仮想現実（ＶＲ）ヘッドセットなどであり得る。ユーザデバイス３００は、ハードウェアアーキテクチャの観点から、一般に、プロセッサ３０２、Ｉ／Ｏインターフェース３０４、無線３０６、データストア３０８、およびメモリ３１０を含むデジタルデバイスであり得る。図１８は単純化し過ぎた方式でユーザデバイス３００を描写し、実際の実施形態は、本明細書に詳細に記載されていない既知または従来の動作機能をサポートするために、さらなる構成要素および適切に構成された処理ロジックを含む場合があることは、当業者によって理解されるべきである。構成要素（３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０）は、ローカルインターフェース３１２を介して通信可能に結合される。ローカルインターフェース３１２は、例えば、限定されないが、当該技術分野で知られているように、１つもしくは複数のバスまたは他の有線もしくはワイヤレスの接続であり得る。ローカルインターフェース３１２は、通信を可能にするために、とりわけ、コントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータ、および受信機などの、簡潔にするために省略されたさらなる要素を有する場合がある。さらに、ローカルインターフェース３１２は、前述の構成要素間の適切な通信を可能にするために、アドレス、制御、および／またはデータの接続を含む場合がある。

【0037】

プロセッサ３０２は、ソフトウェア命令を実行するためのハードウェアデバイスである。プロセッサ３０２は、特注もしくは市販のプロセッサ、ＣＰＵ、ユーザデバイス３００に関連付けられたいくつかのプロセッサの中の補助プロセッサ、（マイクロチップもしくはチップセットの形態の）半導体ベースのマイクロプロセッサ、または一般にソフトウェア命令を実行するための任意のデバイスであり得る。ユーザデバイス３００が動作中であるとき、プロセッサ３０２は、メモリ３１０内に記憶されたソフトウェアを実行して、メモリ３１０との間でデータを通信し、ソフトウェア命令に従ってユーザデバイス３００の動作を全体的に制御するように構成される。一実施形態では、プロセッサ３０２は、電力消費およびモバイルアプリケーション向けに最適化されたプロセッサなどのモバイル最適化プロセッサを含む場合がある。Ｉ／Ｏインターフェース３０４は、ユーザ入力を受信し、および／またはシステム出力を提供するために使用することができる。ユーザ入力は、例えば、キーパッド、タッチスクリーン、スクロールボール、スクロールバー、ボタン、バーコードスキャナなどを介して提供することができる。システム出力は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、タッチスクリーンなどのディスプレイデバイスを介して提供することができる。

【0038】

無線３０６は、外部のアクセスデバイスまたはネットワークへのワイヤレス通信を可能にする。任意の数の適切なワイヤレスデータ通信のプロトコル、技法、または方法論が、ワイヤレス通信用の任意のプロトコルを含む無線３０６によってサポートすることができる。データストア３０８は、データを記憶するために使用される場合がある。データストア３０８は、揮発性メモリ要素（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭなどのＲＡＭ））、不揮発性メモリ要素（例えば、ＲＯＭ、ハードドライブ、テープ、ＣＤＲＯＭなど）、およびそれらの組み合わせのうちのいずれかを含む場合がある。その上、データストア３０８は、電子、磁気、光、および／または他のタイプの記憶媒体を組み込むことができる。

【0039】

繰り返すが、メモリ３１０は、揮発性メモリ要素（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭなどのＲＡＭ））、不揮発性メモリ要素（例えば、ＲＯＭ、ハードドライブなど）、およびそれらの組み合わせのうちのいずれかを含む場合がある。その上、メモリ３１０は、電子、磁気、光、および／または他のタイプの記憶媒体を組み込むことができる。メモリ３１０は、様々な構成要素が互いに離れて位置するが、プロセッサ３０２によってアクセスすることができる、分散アーキテクチャを有する場合があることに留意されたい。メモリ３１０内のソフトウェアは１つまたは複数のソフトウェアプログラムを含むことができ、それらの各々は、論理機能を実装するための実行可能命令の順序付けされたリスティングを含む。図１１の例では、メモリ３１０内のソフトウェアは、適切なオペレーティングシステム３１４およびプログラム３１６を含む。オペレーティングシステム３１４は、基本的に他のコンピュータプログラムの実行を制御し、スケジューリング、入出力制御、ファイルおよびデータ管理、メモリ管理、ならびに通信制御および関連サービスを提供する。プログラム３１６は、ユーザデバイス３００にエンドユーザ機能性を提供するように構成された様々なアプリケーション、アドオンなどを含む場合がある。例えば、例示的なプログラム３１６には、限定されないが、ウェブブラウザ、ソーシャルネットワーキングアプリケーション、ストリーミングメディアアプリケーション、ゲーム、マッピングおよび位置特定アプリケーション、電子メールアプリケーション、財務アプリケーションなどが含まれる場合がある。典型的な例では、エンドユーザは、典型的に、クラウドベースのシステム１００（図９）などのネットワークと共にプログラム３１６のうちの１つまたは複数を使用する。

【0040】

本開示は、好ましい実施形態およびそれらの具体例を参照して本明細書に例示および記載されているが、他の実施形態および例が同様の機能を実行し、かつ／または同様の結果を達成することができることは、当業者には容易に明らかになる。全てのそのような均等な実施形態および例は、本開示の趣旨および範囲内にあり、それによって考察され、全ての目的のために以下の非限定的な特許請求の範囲によって包含されるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】