特表 2024-545505 整形外科的関節置換術および移植されたプロテーゼのためのコンプライアントメカニズム

(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】2024-12-09

(54)【発明の名称】整形外科的関節置換術および移植されたプロテーゼのためのコンプライアントメカニズム

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/30 20060101AFI20241202BHJP

【ＦＩ】

A61F2/30

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024534502

(86)(22)【出願日】2022-12-08

(85)【翻訳文提出日】2024-07-16

(86)【国際出願番号】 US2022081221

(87)【国際公開番号】W WO2023108094

(87)【国際公開日】2023-06-15

(31)【優先権主張番号】63/287,375

(32)【優先日】2021-12-08

(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】506115514

【氏名又は名称】ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｒｅｇｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ

(71)【出願人】

【識別番号】524217779

【氏名又は名称】タイラー アール．クライツ

(71)【出願人】

【識別番号】524217780

【氏名又は名称】ネルソン スーフー

(71)【出願人】

【識別番号】524217791

【氏名又は名称】ジョナサン ビー．ホプキンス

(71)【出願人】

【識別番号】524217805

【氏名又は名称】ブランドン ピーターソン

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】タイラー アール．クライツ

(72)【発明者】

【氏名】ネルソン スーフー

(72)【発明者】

【氏名】ジョナサン ビー．ホプキンス

(72)【発明者】

【氏名】ブランドン ピーターソン

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンダー アップフィル－ブラウン

【テーマコード（参考）】

4C097

【Ｆターム（参考）】

4C097AA03

4C097BB01

4C097CC16

4C097SC10

(57)【要約】

開示されている発明は、内側表面と外側表面を有する第１の関節部材と、内側表面と外側表面を有する第２の関節部材と、第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が第１の関節部材の内側表面に連結され、第２の端部が第２の関節部材の内側表面に連結されている屈曲要素と、を有する整形外科用デバイスにおいて、第１および第２の関節部材が、第１の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されている整形外科用デバイスに関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内側表面と外側表面を有する第１の関節部材と；
内側表面と外側表面を有する第２の関節部材と；
第ｆ１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、前記第１の端部が前記第１の関節部材の前記内側表面に連結され、前記第２の端部が前記第２の関節部材の前記内側表面に連結されている屈曲要素と；
を含む整形外科用デバイスにおいて、
前記第１および第２の関節部材が、第１の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されている整形外科用デバイス。

【請求項2】

前記少なくとも１つの屈曲要素が少なくとも第１の屈曲要素と第２の屈曲要素を含む、請求項１に記載の整形外科用デバイス。

【請求項3】

前記少なくとも１つの屈曲要素が少なくとも第１の屈曲要素、第２の屈曲要素および第３の屈曲要素を含む、請求項１に記載の整形外科用デバイス。

【請求項4】

前記第１および第３の屈曲要素が、前記第１および第２の関節部材の前記内側表面の間で互いとの関係において同じ角度で配向されている、
請求項３に記載の整形外科用デバイス。

【請求項5】

前記第２の屈曲要素が、前記第１および第３の屈曲要素の間に位置付けされており、前記第２の屈曲要素が、前記第１および第２の関節部材の前記内側表面の間で前記第１および第３の屈曲要素との関係において異なる角度で配向されている、請求項４に記載の整形外科用デバイス。

【請求項6】

前記第１の関節部材が、頂部領域、底部領域および前記頂部領域と前記底部領域の間の中央領域をその長さに沿って含み；
前記第２の関節部材が、頂部領域、底部領域および前記頂部領域と前記底部領域の間の中央領域をその長さに沿って含み；
前記第１の屈曲要素が、その第１の端部で前記第１の関節部材の前記底部領域の前記内側表面に連結され、その第２の端部で前記第２の関節部材の前記頂部領域の前記内側表面に連結されており；
前記第２の屈曲要素が、その第１の端部で前記第１の関節部材の前記中央領域の前記内側表面に連結され、その第２の端部で前記第２の関節部材の前記中央領域の前記内側表面に連結されており；かつ
前記第３の屈曲要素が、その第１の端部で前記第１の関節部材の前記底部領域の前記内側表面に連結され、その第２の端部で前記第２の関節部材の前記頂部領域の前記内側表面に連結されている、
請求項５に記載の整形外科用デバイス。

【請求項7】

前記第１の関節部材の前記外側表面から延在する第１の組織アンカー、および前記第２の関節部材の前記外側表面から延在する第２の組織アンカーをさらに含む、請求項６に記載の整形外科用デバイス。

【請求項8】

前記第１および第２の組織アンカーが各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている、請求項７に記載の整形外科用デバイス。

【請求項9】

前記第１および第２の関節部材が各々、前記頂部領域、中央領域および底部領域を含むその長さに沿って湾曲を有する、請求項６に記載の整形外科用デバイス。

【請求項10】

前記第１および第２の関節部材は、前記第２の関節部材の前記頂部領域が前記第１の関節部材の前記底部領域と重複するような形で互いとの関係において配向されている、請求項９に記載の整形外科用デバイス。

【請求項11】

前記少なくとも１つの屈曲要素は、前記第１の関節部材が前記第１の自由度内で前記第２の関節部材との関係において移動した時点で変形するように構成されている、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項12】

前記第１の自由度が並進自由度である請求項１から１１のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項13】

前記少なくとも１つの屈曲要素が複数の屈曲要素を含む、請求項１に記載の整形外科用デバイス。

【請求項14】

前記複数の屈曲要素が、前記第１および第２の関節部材の前記内側表面の間で互いとの関係において同じ角度で配向されている、請求項１３に記載の整形外科用デバイス。

【請求項15】

前記複数の屈曲要素が、前記第１および第２の関節部材を通過する中央軸を中心として半径方向に等距離で位置付けされている、請求項１４に記載の整形外科用デバイス。

【請求項16】

前記第１の関節部材がリングを形成することになるような、前記第１の関節部材内の中央開口部と；
第２の関節部材の内側表面に固定されているかまたはこれと近接する第１の端部および、前記第１の関節部材が支柱の周りを回転可能となるような、前記第１の関節部材の前記開口部を通って延在する第２の端部を有する中央支柱と；
をさらに含む、請求項１５に記載の整形外科用デバイス。

【請求項17】

少なくとも前記第１の関節部材、前記第２の関節部材および前記複数の屈曲要素を取り囲むハウジングをさらに含み、前記第１の関節部材が前記ハウジングに固定されている、請求項１６に記載の整形外科用デバイス。

【請求項18】

前記中央支柱の前記第２の端部に連結された第１の組織アンカーおよび、前記第２の関節部材の前記外側表面に連結された第２の組織アンカーをさらに含む、請求項１６に記載の整形外科用デバイス。

【請求項19】

前記中央支柱の前記第２の端部に連結された第１の組織アンカーおよび、前記ハウジングに連結された第２の組織アンカーをさらに含む、請求項１７に記載の整形外科用デバイス。

【請求項20】

前記ハウジングがさらに少なくとも１つの陥凹を含み；
前記第２の関節部材がさらに、前記第２の関節部材の前記外側表面から延在し前記ハウジングの前記少なくとも１つの陥凹内に位置付けされた少なくとも１つのタブを含み；
前記少なくとも１つの陥凹は、前記第２の関節部材が第１の関節部材との関係において回転させられた時点で前記少なくとも１つの陥凹内の前記少なくとも１つのタブの範囲制限移動を可能にするようにサイズ決定されている、
請求項１７に記載の整形外科用デバイス。

【請求項21】

前記複数の屈曲要素は、前記第１の関節部材が、前記第２の関節部材との関係において前記第１の自由度内で移動した時点で変形するように構成されている、請求項１３から２０のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項22】

前記第１の自由度が回転自由度である、請求項１３から２１のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項23】

前記第２の関節部材との関係における前記第１の関節部材の移動を前記第１の自由度に限定するように構成された少なくとも１つの範囲制限要素をさらに含む、請求項１から２２のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項24】

前記第１の関節部材との関係における前記第２の関節部材の移動を前記第１の自由度内に限定するように構成少なくとも１つの範囲制限要素をさらに含む、請求項１から２２のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項25】

前記第１および第２の関節部材に連結された少なくとも１つのばねをさらに含み、前記ばねは、前記第１および第２の関節部材が互いとの関係において移動した時点で変形するように構成されている、請求項１から２２のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項26】

前記少なくとも１つのばねが第１のばねと第２のばねを含み、前記第１のばねは、前記整形外科用デバイスに対して復元トルクを提供するように構成されており、第２のばねは、前記整形外科用デバイスに対してエネルギを貯蔵して戻すように構成されている、請求項２５に記載の整形外科用デバイス。

【請求項27】

内側表面と外側表面を有する第３の関節部材と；
内側表面と外側表面を有する第４の関節部材と；
第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、前記第１の端部が前記第３の関節部材の前記内側表面に連結され、前記第２の端部が前記第４の関節部材の前記内側表面に連結されている屈曲要素と；
をさらに含み、
前記第３および第４の関節部材が、前記第１及び第２の関節部材の間の前記第１の移動自由度とは異なる第２の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されており；かつ
前記第３の関節部材の前記外側表面が前記第２の関節部材の前記外側表面に連結されている、
請求項１に記載の整形外科用デバイス。

【請求項28】

前記第１および第２の自由度が各々並進自由度である、請求項２７に記載の整形外科用デバイス。

【請求項29】

前記第１の自由度が、並進自由度であり、前記第２の自由度が回転自由度である、請求項２７に記載の整形外科用デバイス。

【請求項30】

前記第１および第２の自由度が各々回転自由度である、請求項２７に記載の整形外科用デバイス。

【請求項31】

前記第１の関節部材の前記外側表面に連結された第１の組織アンカー、および前記第４の関節部材の前記外側表面に連結された第２の組織アンカーをさらに含む、請求項２７から３０のいずれか１項に記載の整形外科用デバイス。

【請求項32】

前記第１および第２の組織アンカーが各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている、請求項３１に記載の整形外科用デバイス。

【請求項33】

内側表面と外側表面を有する第３の関節部材と；
内側表面と外側表面を有する第４の関節部材と；
内側表面と外側表面を有する第５の関節部材と；
内側表面と外側表面を有する第６の関節部材と；
第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、前記第１の端部が前記第３の関節部材の前記内側表面に連結され、前記第２の端部が前記第４の関節部材の前記内側表面に連結されている屈曲要素と；
第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、前記第１の端部が前記第５の関節部材の前記内側表面に連結され、前記第２の端部が前記第６の関節部材の前記内側表面に連結されている屈曲要素と；
をさらに含み、
前記第２の関節部材の前記内側表面が前記第３の関節部材の前記外側表面に連結されており、
前記第４の関節部材の前記外側表面が前記第５の関節部材の前記内側表面に連結されており、
前記第３および第４の関節部材は、前記第１および第２の関節部材の間の前記第１の移動自由度とは異なる第２の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されており；かつ
前記第５および第６の関節部材は、前記第３および第４の関節部材の間の前記第２の移動自由度とは異なる第３の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されている、
請求項１に記載の整形外科用デバイス。

【請求項34】

前記第１の自由度が並進自由度であり、前記第２の自由度が回転自由度であり、前記第３の自由度が並進自由度である、請求項３３に記載の整形外科用デバイス。

【請求項35】

前記第１の自由度が回転自由度であり、前記第２の自由度が並進自由度であり、前記第３の自由度が回転自由度である、請求項３３に記載の整形外科用デバイス。

【請求項36】

前記第１、第２および第３の自由度が各々並進自由度である、請求項３３に記載の整形外科用デバイス。

【請求項37】

前記第１、第２および第３の自由度が各々回転自由度である、請求項３３に記載の整形外科用デバイス。

【請求項38】

前記第１の関節部材の前記外側表面から延在する第１の組織アンカー、および前記第６の関節部材の前記外側表面から延在する第２の組織アンカーをさらに含む、請求項３３に記載の整形外科用デバイス。

【請求項39】

前記第１および第２の組織アンカーが各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている、請求項３８に記載の整形外科用デバイス。

【請求項40】

コンプライアントで移植可能なプロテーゼを設計する方法において：
解剖学的制約およびインプラントについて所望される自由度のコンプライアンスを識別するべく対象に対する筋神経骨格（ＮＭＳ）モデリングを行なうステップと；
自由と制約トポロジ（ＦＡＣＴ）を使用することによって、前記所望されるコンプライアンス空間を生み出すのに必要とされるメカニズム幾何形状の概略近似を生成するステップと；
歩行中に遭遇するものを代表する負荷の下でインプラントの準静的力学モデルから、汎用メカニズムのパラメータ化された有限要素モデル（ＦＥＭ）を創出するステップと；
前記インプラントの形状を調整することによって、メカニズム幾何形状を精緻化するステップと、
を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、全体が参照により本明細書に組込まれている２０２１年１２月８日出願の米国仮特許出願第６３／２８７，３７５号に対する優先権を主張するものである。

【0002】

従来の整形外科的関節置換術は、損傷を受けた関節の関節面置換を構成する。従来のインプラントは、関節が移動するにつれて互いを横断して連接する明確に異なる人工関節表面で構成されていることから、関節安定性は、再建物を取り囲む骨の構造および天然の靭帯に左右され、このことが、補正可能な変形の量を制限している。連接する表面は同様に、溶骨型応答および無菌性弛緩を引き起こす合成微粒子を生成し、これが、全ての関節置換にとっての一次故障モードである。回転ヒンジプロテーゼも同様に、連接する負荷表面に対するそれらの依存性に起因して微粒子を生成し、したがって同様に無菌性弛緩を介した最終的故障にさらされる。さらに、回転ヒンジプロテーゼは、過剰制約を受けており、これはすなわち単一の回転ＤＯＦ以外の全ての方向において過度の剛性を示すことを意味する。従来の関節置換は同様に、インプラントを取り囲む天然骨とのロバストな統合によっても左右され、これは内在する疾病の結果として損なわれることが多く、沈下およびインプラントの故障がもたらされる。

【0003】

生体組織のコンプライアンスは、人間の運動を調節する上で不可欠な役割を果たす。機械的コンプライアンスは、外部撹乱に対する身体の応答を決定付け、欠陥に対応し、衝撃を減衰させ、機械的エネルギを貯蔵して戻すことを可能にする。このコンプライアンスは、骨が互いとの関係においてどのように移動するかを支配する関節において特に重要である。生来の関節のコンプライアンスの破壊は、運動の生体力学を劇的に改変し、四肢の機能および生活の質に破壊的影響を及ぼす。いくつかの事例では、これらの破壊は、傷害または疾病の結果として発生する。例えば、関節リウマチは、関節を過剰に堅くし、激しい疼痛をひき起こし、移動するのに必要とされ筋力を増大させる。換言すると、いくつかの結合組織の障害、例えばエーラー・ダンロス症候群は、組織を過度に柔軟にし、これによって関節は不安定になり、反復性脱臼をもたらす。疾病または傷害に加えて、より重症の骨および関節の病変を補正するために時として使用される再建処置の副作用として、生物学的コンプライアンスに対する破壊が発生することが多い（図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ）。例えば、既存のシステムにおいては、関節全置換術（図１Ａ）および制約型体内プロテーゼ（図１Ｂ）で使用されるチタン構造は、それらが置換する海綿状の海綿骨よりもはるかに剛性が高い。このコンプライアンス欠如は、微粒子が駆動する溶骨（骨吸収）および無菌性弛緩（図２）を導き得る生体力学的欠陥に対応する関節の能力を削減する。極端な事例では、より良い選択肢が欠如しているために生物学的コンプライアンスの破壊が必要になる。例えば、技術的現状のインプラントが不充分なものであるかまたはすでに失敗している事例における最後の救済措置手技として、関節固定術（関節の癒合）が続行されることが多い。関節固定術には、骨が共に癒合するように骨を機械的に固定することが関与し、実際上、罹患した関節内の全てのコンプライアンスが除去される。脚に広範な癒合を有する患者は、基本的歩行においてさえ重大な制限に直面し、走ることも運動活動に参加することもできず、隣接する非癒合関節内で関節炎を発生させる確率がより高くなる。これらの再建手技は、極端な事例を救済することを意図したものである。しかしながら、これらの手技は、生きて身体に付いた（生存可能な）四肢を患者に残すことができるものの、基本的可動性さえ支えることができない（非機能的）。上肢の癒合を有する患者は、腕を位置付けすることまたは手で把持することを必要とする機能的タスクにおいて重大な制限に直面する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、当該技術分野においては、関節の機能を回復させ、高レベルの活動を可能にし、かつ不要な四肢喪失を防止する治療選択肢に対するニーズが存在する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

いくつかの態様において、本発明は、内側表面と外側表面を有する第１の関節部材と；内側表面と外側表面を有する第２の関節部材と；第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が第１の関節部材の内側表面に連結され、第２の端部が第２の関節部材の内側表面に連結されている屈曲要素と；を（有する）整形外科用デバイスにおいて、
第１および第２の関節部材が、第１の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されている整形外科用デバイスに関する。

【0006】

いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は少なくとも第１の屈曲要素と第２の屈曲要素を有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は少なくとも第１の屈曲要素、第２の屈曲要素および第３の屈曲要素を有する。いくつかの実施形態において、第１および第３の屈曲要素は、第１および第２の関節部材の内側表面の間で互いとの関係において同じ角度で配向されている。いくつかの実施形態において、第２の屈曲要素は、第１および第３の屈曲要素の間に位置付けされており、第２の屈曲要素が、第１および第２の関節部材の内側表面の間で第１および第３の屈曲要素との関係において異なる角度で配向されている。

【0007】

いくつかの実施形態において、第１の関節部材は、頂部領域、底部領域および頂部領域と底部領域の間の中央領域をその長さに沿って有し、第２の関節部材は、頂部領域、底部領域および頂部領域と底部領域の間の中央領域をその長さに沿って有し、第１の屈曲要素は、その第１の端部で第１の関節部材の底部領域の内側表面に連結され、その第２の端部で第２の関節部材の頂部領域の内側表面に連結されており、第２の屈曲要素は、その第１の端部で第１の関節部材の中央領域の内側表面に連結され、その第２の端部で第２の関節部材の中央領域の内側表面に連結されており、かつ第３の屈曲要素は、その第１の端部で第１の関節部材の底部領域の内側表面に連結され、その第２の端部で第２の関節部材の頂部領域の内側表面に連結されている。

【0008】

いくつかの実施形態において、デバイスは、第１の関節部材の外側表面から延在する第１の組織アンカー、および第２の関節部材の外側表面から延在する第２の組織アンカーをさらに有する。いくつかの実施形態において、第１および第２の組織アンカーは各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている。

【0009】

いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材は各々、頂部領域、中央領域および底部領域を含むその長さに沿って湾曲を有する。いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材は、第２の関節部材の頂部領域が第１の関節部材の底部領域と重複するような形で互いとの関係において配向されている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は、第１の関節部材が第１の自由度内で第２の関節部材との関係において移動した時点で変形するように構成されている。いくつかの実施形態において、第１の自由度は並進自由度である。

【0010】

いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は複数の屈曲要素を有する。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素は、第１および第２の関節部材の内側表面の間で互いとの関係において同じ角度で配向されている。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素は、第１および第２の関節部材を通過する中央軸を中心として半径方向に等距離で位置付けされている。

【0011】

いくつかの実施形態において、デバイスは、第１の関節部材がリングを形成することになるような、第１の関節部材内の中央開口部と、第２の関節部材の内側表面に固定されているかまたはこれに近接する第１の端部および、第１の関節部材が支柱の周りを回転可能となるような、第１の関節部材の開口部を通って延在する第２の端部を有する中央支柱と、をさらに有する。いくつかの実施形態において、デバイスは、少なくとも第１の関節部材、第２の関節部材および複数の屈曲要素を取り囲むハウジングをさらに有し、、１の関節部材はハウジングに固定されている。

【0012】

いくつかの実施形態において、デバイスは中央支柱の第２の端部に連結された第１の組織アンカーおよび、第２の関節部材の外側表面に連結された第２の組織アンカーをさらに有する。いくつかの実施形態において、デバイスは中央支柱の第２の端部に連結された第１の組織アンカーおよび、ハウジングに連結された第２の組織アンカーをさらに有する。いくつかの実施形態において、ハウジングはさらに少なくとも１つの陥凹を有し、第２の関節部材はさらに、第２の関節部材の外側表面から延在しハウジングの少なくとも１つの陥凹内に位置付けされた少なくとも１つのタブを有し、少なくとも１つの陥凹は、第２の関節部材が第１の関節部材との関係において回転させられた時点で少なくとも１つの陥凹内の少なくとも１つのタブの範囲制限移動を可能にするようにサイズ決定されている。

【0013】

いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素は、第１の関節部材が第２の関節部材との関係において、第１の自由度内で移動した時点で変形するように構成されている。いくつかの実施形態において、第１の自由度は回転自由度である。いくつかの実施形態において、デバイスは、第２の関節部材との関係における第１の関節部材の移動を第１の自由度内に限定するように構成された少なくとも１つの範囲制限要素をさらに有する。いくつかの実施形態において、デバイスは、第１の関節部材との関係における第２の関節部材の移動を第１の自由度内に限定するように構成少なくとも１つの範囲制限要素をさら有する。

【0014】

いくつかの実施形態において、デバイスは、第１および第２の関節部材に連結された少なくとも１つのばねをさらに有し、ばねは、第１および第２の関節部材が互いとの関係において移動した時点で変形するように構成されている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのばねは第１のばねと第２のばねを有し、第１のばねは、整形外科用デバイスに対して復元トルクを提供するように構成されており、第２のばねは、整形外科用デバイスに対してエネルギを貯蔵して戻すように構成されている。

【0015】

いくつかの実施形態において、デバイスは、内側表面と外側表面を有する第３の関節部材と；内側表面と外側表面を有する第４の関節部材と；第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が第３の関節部材の内側表面に連結され、第２の端部が第４の関節部材の内側表面に連結されている屈曲要素と；をさらに有し、第３および第４の関節部材は、第１及び第２の関節部材の間の第１の移動自由度とは異なる第２の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されており；かつ第３の関節部材の外側表面は第２の関節部材の外側表面に連結されている。

【0016】

いくつかの実施形態において、第１および第２の自由度は各々並進自由度である。いくつかの実施形態において、第１の自由度は、並進自由度であり、第２の自由度は回転自由度である。いくつかの実施形態において、第１および第２の自由度は各々回転自由度である。いくつかの実施形態において、デバイスは、第１の関節部材の外側表面に連結された第１の組織アンカー、および第４の関節部材の外側表面に連結された第２の組織アンカーをさら有する。いくつかの実施形態において、第１および第２の組織アンカーは各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている。

【0017】

いくつかの実施形態において、デバイスは、内側表面と外側表面を有する第３の関節部材と、内側表面と外側表面を有する第４の関節部材と、内側表面と外側表面を有する第５の関節部材と、内側表面と外側表面を有する第６の関節部材と、第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が第３の関節部材の内側表面に連結され、第２の端部が第４の関節部材の内側表面に連結されている屈曲要素と、第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が第５の関節部材の内側表面に連結され、第２の端部が第６の関節部材の内側表面に連結されている屈曲要素と、をさらに有し、第２の関節部材の内側表面は第３の関節部材の外側表面に連結されており、第４の関節部材の外側表面が第５の関節部材の内側表面に連結されており、第３および第４の関節部材は、第１および第２の関節部材の間の第１の移動自由度とは異なる第２の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されており；かつ第５および第６の関節部材は、第３および第４の関節部材の間の第２の移動自由度とは異なる第３の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されている。

【0018】

いくつかの実施形態において、第１の自由度は並進自由度であり、第２の自由度は回転自由度であり、第３の自由度が並進自由度である。いくつかの実施形態において、第１の自由度は回転自由度であり、第２の自由度は並進自由度であり、第３の自由度は回転自由度である。いくつかの実施形態において、第１、第２および第３の自由度は各々並進自由度である。第１、第２および第３の自由度は各々回転自由度である。

【0019】

いくつかの実施形態において、デバイスは、第１の関節部材の外側表面から延在する第１の組織アンカー、および第６の関節部材の外側表面から延在する第２の組織アンカーをさらに有する。いくつかの実施形態において、第１および第２の組織アンカーは各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている。

【0020】

いくつかの態様において、本発明は、コンプライアントで移植可能なプロテーゼを設計する方法において：解剖学的制約およびインプラントについて所望される自由度のコンプライアンスを識別するべく対象に対する筋神経骨格（ＮＭＳ）モデリングを行なうステップと、自由と制約トポロジ（ＦＡＣＴ）を使用することによって、所望されるコンプライアンス空間を生み出すのに必要とされるメカニズム幾何形状の概略近似を生成するステップと、歩行中に遭遇する負荷に代表される負荷の下でインプラントの準静的力学モデルから、汎用メカニズムのパラメータ化された有限要素モデル（ＦＥＭ）を創出するステップと、インプラントの形状を調整することによって、メカニズム幾何形状を精緻化するステップとを有する方法に関する。

【0021】

本発明の実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面と併せて読んだ場合、より良く理解されるものである。しかしながら、本発明は、図面に示されている実施形態の精確な配設および器具に限定されないということを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1A-1C】図１Ａ～図１Ｃは肢の病変のための現行の治療を描いている。図１Ａは、安定性のために靭帯に依存し、摺擦／摺動摩耗を受けやすい関節置換を描いている。図１Ｂは、本質的に安定しており、摺擦／摺動摩耗および過剰制約を受けやすい拘束型体内プロテーゼを描いている。図１Ｃは、安定して生存能力があるものの非機能的である癒合療法を描いている。これらの治療選択肢は全て、不自然な肢のコンプライアンスを生み出す。

【図2】図２は、回転ヒンジ全膝プロテーゼを描いている。

【図3A】図３Ａ～図３Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスの１自由度実装を描いている。図３Ａは、本発明の例示的無変形インプラントデバイスを描いている。

【図3B】図３Ｂは、本発明の例示的変形インプラントデバイスを描いている。

【図3C】図３Ｃ～図３Ｌは、本発明のインプラントデバイスのためのコンプライアントメカニズムのさまざまな実施形態を描いている。図３Ｃは、本発明のインプラントデバイスのためのコンプライアントメカニズムの側面図を描いている。

【図3D】図３Ｄは、本発明のインプラントデバイスのためのコンプライアントメカニズムの斜視図を描いている。

【図3E】図３Ｅは、本発明のインプラントデバイスのための例示的３ピースコンプライアントメカニズムの側面図を描いている。

【図3F】図３Ｆは、本発明のインプラントデバイスのための例示的３ピースコンプライアントメカニズムの斜視図を描いている。

【図3G】図３Ｇは、本発明のインプラントデバイスのための例示的３ピースコンプライアントメカニズムの展開斜視図を描いている。

【図3H-3I】図３Ｈは、本発明のインプラントデバイスのための例示的無変形コンプライアントメカニズムの足首負荷検証用有限要素解析を描いている。図３Ｉは、本発明のインプラントデバイスのための例示的変形コンプライアントメカニズムの足首負荷検証用有限要素解析を描いている。

【図3J-3K】図３Ｊは、本発明のインプラントデバイスのためのコンプライアントメカニズムの斜視図を描いている。図３Ｋは、本発明のインプラントデバイスのためのコンプライアントメカニズムの側面図を描いている。

【図3L】図３Ｌは、本発明のインプラントデバイスのための例示的変形コンプライアントメカニズムの足首負荷検証用有限要素解析を描いている。

【図4A-4F】図４Ａ～４Ｆは、足首関節に適用された本発明の例示的インプラントデバイスを描いている。図４Ａは、足首関節に適用された本発明の例示的無変形インプラントデバイスの側面図を描いている。図４Ｂは、足首関節に適用された本発明の例示的無変形インプラントデバイスの斜視図を描いている。図４Ｃは、足首関節に適用された本発明の例示的無変形インプラントデバイスの斜視図を描いている。図４Ｄは、足首関節の周辺組織を保護するためのカバーを伴う本発明の例示的無変形インプラントデバイスの斜視図を描いている。図４Ｅは、足首関節に適用された本発明の例示的無変形インプラントデバイスの斜視図を描いている。図４Ｆは、足首関節に適用された本発明の例示的無変形インプラントデバイスの側面図を描いている。

【図5A】図５Ａ～図５Ｄは、本発明の例示的インプラントデバイスを描いている。図５Ａは、本発明の例示的無変形インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図5B】図５Ｂは、本発明の例示的無変形インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図5C】図５Ｃは、本発明の例示的無変形インプラントデバイスの側面図を描いている。

【図5D】図５Ｄは、本発明の例示的インプラントデバイスのＩＳＯ規格足首負荷の有限要素解析を描いている。

【図6A-6B】図６Ａ～図６Ｂは、本発明の例示的なモジュール式インプラントデバイスを描いている。図６Ａは、足首関節に適用された本発明の例示的なモジュール式インプラントデバイスの展開斜視図を描いている。図６Ｂは、足首関節に適用された本発明の組立て済みの例示的モジュール式インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図7】図７は、本発明の例示的インプラントデバイスのＩＳＯ規格の足首負荷の有限要素解析を描いている。

【図8A-8B】図８Ａ～図８Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスを描いている。図８Ａは、足首および距骨下関節に適用された本発明の例示的な２自由度のインプラントデバイスを描いている。図８Ｂは、負荷の下で変形する足首および距骨下関節に対して適用された本発明の例示的な２自由度のインプラントデバイスを描いている。

【図9】図９は、本発明の例示的な２自由度のインプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図10A-10D】図１０Ａ～図１０Ｄは、足首および距骨下関節に適用された本発明の例示的な２自由度のインプラントデバイスを描いている。図１０Ａは、本発明の例示的無変形デバイスの側方図を描いている。図１０Ｂは、本発明の例示的無変形デバイスの前面図を描いている。図１０Ｃは、本発明の例示的無変形デバイスの後面図を描いている。図１０Ｄは、本発明の例示的無変形デバイスの内側図を描いている。

【図11A-11D】図１１Ａ～図１１Ｄは、足首および距骨下関節に適用された本発明の例示的な２自由度のインプラントデバイスを描いている。図１１Ａは、本発明の例示的変形デバイスの側方図を描いている（背屈）。図１１Ｂは、本発明の例示的変形デバイスの前面図を描いている（外反）。図１１Ｃは、本発明の例示的変形デバイスの後面図を描いている（内反）。図１１Ｄは、本発明の例示的変形デバイスの内側図を描いている（足底屈）。

【図12】図１２は、中庸な圧縮負荷および高い可動域のために設計された本発明の例示的な１自由度のインプラントデバイスを描いている。

【図13】図１３は、エネルギ貯蔵能力を増大させるために本発明のインプラントデバイスと並行して使用可能である例示的コイルばねを描いている。

【図14A-14D】図１４Ａ～図１４Ｄは、インプラントアーキテクチャの例示的な２自由度の実装を描いている。図１４Ａは、交差軸ピボットアーキテクチャを描いている。図１４Ｂは、ケーブル懸架式アーキテクチャを描いている。図１４Ｃは、平行板ばねおよび交差軸ピボットアーキテクチャを描いている。図１４Ｄは、交差軸ピボットアーキテクチャを描いている。

【図15A】図１５Ａは、本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図である。

【図15B】図１５Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスの回転負荷の有限要素解析を描いている。

【図15C】図１５Ｃは、本発明の例示的インプラントデバイスの回転負荷の有限要素解析を描いている。

【図16】図１６は、本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図である。

【図17A】図１７Ａは、本発明の例示的インプラントデバイスの展開斜視図および切断図を描いている。

【図17B】図１７Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスのための例示的コンプライアントメカニズムの切断図および斜視図を描いている。

【図17C】図１７Ｃは、本発明の例示的インプラントデバイスの切断図および斜視図を描いている。

【図17D】図１７Ｄは、本発明の例示的インプラントデバイスの例示的コンプライアントメカニズムの切断図および斜視図を描いている。

【図17E】図１７Ｅは、本発明の例示的インプラントデバイスの俯瞰図を描いている。

【図18A】図１８Ａは、本発明の例示的インプラントデバイスの展開側面図を描いている。

【図18B】図１８Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスの回転負荷の有限要素解析を描いている。

【図19A-19D】図１９Ａ～図１９Ｄは、本発明の例示的インプラントデバイスを描いている。図１９Ａは、本発明の例示的インプラントデバイスの側面図を描いている。図１９Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスの底面斜視図を描いている。図１９Ｃは、本発明の例示的インプラントデバイスの上面斜視図を描いている。図１９Ｄは、本発明の例示的インプラントデバイスの底面斜視図を描いている。

【図19E-19H】図１９Ｅ～図１９Ｈは、本発明の例示的インプラントデバイスを描いている。図１９Ｅは、本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図を描いている。図１９Ｆは、本発明の例示的インプラントデバイスの断面の斜視図を描いている。図１９Ｇは、本発明の例示的インプラントデバイスの断面の側面図を描いている。図１９Ｈは、外側シェルの無い本発明の例示的インプラントデバイスの斜視切断図を描いている。

【図20A】図２０Ａ～図２０Ｈは、本発明の例示的な２自由度のインプラントデバイスを描いている。図２０Ａは、本発明の例示的インプラントデバイスの側面図を描いている。

【図20B】図２０Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図20C】図２０Ｃは、本発明の例示的インプラントデバイスの側方図を描いている。

【図20D】図２０Ｄは、本発明の例示的インプラントデバイスの前面図を描いている。

【図20E】図２０Ｅは、本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図20F】図２０Ｆは、本発明の例示的インプラントデバイスの側方図を描いている。

【図20G】図２０Ｇは、本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図20H】図２０Ｈは、本発明の例示的インプラントデバイスの後面図を描いている。

【図21A】図２１Ａ～図２１Ｄは、本発明の例示的インプラントデバイスの負荷の有限要素解析を描いている。図２１Ａは、本発明の例示的無変形インプラントデバイスの負荷の有限要素解析を描いている。

【図21B】図２１Ｂは、本発明の例示的インプラントデバイスの負荷の有限要素解析を描いている。

【図21C】図２１Ｃは、本発明の例示的変形インプラントデバイスの負荷の有限要素解析を描いている。

【図21D】図２１Ｄは、本発明の例示的変形インプラントデバイスの負荷の有限要素解析を描いている。

【図22A】図２２Ａ～図２２Ｇは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスを描いている。図２２Ａは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図22B】図２２Ｂは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスの側方図を描いている。

【図22C】図２２Ｃは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図22D】図２２Ｄは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスの側面切断図を描いている。

【図22E】図２２Ｅは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスの斜視切断図を描いている。

【図22F】図２２Ｆは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスの俯瞰図を描いている。

【図22G】図２２Ｇは、本発明の例示的な３自由度インプラントデバイスの側面図を描いている。

【図23A】図２３Ａ～図２３Ｌは、動物モデルのための本発明の例示的インプラントデバイスを描いている。図２３Ａは、動物モデルのための本発明の例示的インプラントデバイスの展開斜視図を描いている。

【図23B】図２３Ｂは、動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの側面図を描いている。

【図23C】図２３Ｃは、関節の周辺組織を保護するためのカバーを伴う、動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの側面図を描いている。

【図23D】図２３Ｄは、カバー無しの動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの側面図を描いている。

【図23E】図２３Ｅは、関節の周辺組織を保護するためのカバーを伴う、動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの拡大側面図を描いている。

【図23F】図２３Ｆは、カバー無しの動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの拡大側面図を描いている。

【図23G】図２３Ｇは、カバー無しの動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図23H】図２３Ｈは、関節の周辺組織を保護するためのカバーを伴う、動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの斜視図を描いている。

【図23I】図２３Ｉは、カバー無しの動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの拡大斜視図を描いている。

【図23J】図２３Ｊは、関節の周辺組織を保護するためのカバーを伴う、動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの拡大斜視図を描いている。

【図23K】図２３Ｋは、動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの拡大斜視図を描いている。

【図23L】図２３Ｌは、動物モデル用の本発明の例示的インプラントデバイスの拡大側面図を描いている。

【図24】図２４は、外部外骨格を伴う使用中の本発明の例示的デバイスの概略図を描いている。

【図25】図２５は、肢の復元のためのコンプライアントインプラントの設計を容易にするための例示的方法を描いた流れ図である。

【図26A】図２６Ａ～図２６Ｂは、本発明の少なくとも１つのアンカーまたはロッドの移植用の例示的ドリルガイドを描いている。図２６Ａは、踵骨ドリルガイドを示している。

【図26B】図２６Ｂは、中足部のドリルガイドを示している。

【図27A-27F】図２７Ａ～図２７Ｆは、本発明の例示的インプラントデバイスの予備モデリングおよび実験研究を描いている。図２７Ａは、足首－後足部インプラン設計を描いている。図２７Ｂは、ＩＳＯ規格の足首負荷の有限要素解析を描いている。図２７Ｃは、予備メカニズムのベンチトップ評価を描いている。図２７Ｄは、予備メカニズムのベンチトップ評価を描いている。図２７Ｅは、予備メカニズムのベンチトップ評価を描いている。図２７Ｆは、潜在的遠位固定部位を査定するための死体解剖を描いている。

【図28】図２８は、本発明の例示的インプラントデバイスの死体解剖および設置を描いている。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の図および明細書は、明確さを期して整形外科用関節置換および移植型プロテーゼの分野において見られる多くの他の要素を削除しながら、本発明の明確な理解に関連する要素を例示する目的で簡略化されている、ということを理解すべきである。当業者であれば、本発明を実装する上で他の要素および／またはステップが望ましいかつ／または求められることを認識するかもしれない。しかしながら、このような要素およびステップは、当該技術分野において周知であることそしてそれらが本発明のより良い理解を促すものではないことを理由として、このような要素およびステップの論述は、本明細書中で提供されない。本明細書中の開示は、当業者にとって公知であるこのような要素および方法に対する全てのこのような変形形態および修正に向けられている。

【0024】

定義
別段の定義付けがなされているのでないかぎり、本明細書中で使用される全ての技術的および科学的用語は、本発明が関連する技術分野の当業者が一般に理解するものと同じ意味を有する。本明細書中で説明されているものと類似のまたは等価のあらゆる方法および材料を、本発明の試験の実践において使用することができるものの、本明細書中では、例示的な材料および方法が説明されている。本発明の説明および請求においては、以下の用語が使用されるものとする。

【0025】

同様に、本発明で使用される用語は単に特定の実施形態を記述する目的のためのものであり、限定的となるよう意図されたものではないということも理解すべきである。

【0026】

本明細書においては、冠詞「ａ」および「ａｎ」は、その冠詞の文法的目的語の１つまたは２つ以上（すなわち少なくとも１つ）を意味するために使用される。一例として、「ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ」とは１つの要素または２つ以上の要素を意味する。

【0027】

量、時間的長さなどの測定可能な値に言及するときに本明細書中で使用される「約（ａｂｏｕｔ）」は、規定された値から±２０％、±１０％、±５％、±１％または±０．１％の変動が適切であることから、このような変動を包含するように意図されている。

【0028】

「患者（ｐａｔｉｅｎｔｓ）」、「対象（ｓｕｂｊｅｃｔ）」、「個体（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ）」などの用語は、本明細書において互換的に使用され、本明細書中に記載のシステム、デバイスおよび方法に適しているあらゆる動物を意味する。患者、対象または個体は、哺乳動物であってよく、いくつかの事例においてはヒトであってよい。

【0029】

範囲（ｒａｎｇｅ）：本開示全体を通して、本発明のさまざまな態様を、範囲の書式で提示することができる。範囲書式での記述は、単に便宜性そして簡潔性のためのものにすぎず、本発明の範囲に対する融通性の無い制限とみなされるべきではないということを理解すべきである。したがって、範囲の記述は、その範囲内の可能な部分範囲ならびに個別の数値を全て具体的に開示したものとみなされるべきである。例えば、１～６などの範囲の記述は、１～３、１～４、１～５、２～４、２～６、３～６などの部分範囲、ならびに例えば、１、２、２．７、３、４、５、５．３および６などの、その範囲内の個別の数を具体的に開示したものとみなされるべきである。このことは、範囲の広さに関わりなくあてはまる。

【0030】

本明細書中で使用される「～に連結された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」なる用語は、直接的接触によって連結されているか、または１つ以上の中間構成要素を介して機械的に連結されていることを意味してよい。

【0031】

整形外科用関節置換術用インプラントおよび移植型プロテーゼ
本発明は、一部には、１つ以上のコンプライアントメカニズムを含む整形外科用インプラントを提供する。本明細書中で企図されているように、コンプライアントメカニズムは、可撓性構造の屈曲および／または弾性体変形を通して動きを伝達する、本明細書中で屈曲要素としても記述されている可撓性構造を利用する。いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、剛体関節単独からではなくむしろ構造部材の相対的可撓性から、その動きを達成する。いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、いくつかの方向で動き（線形および回転の両方）を可能にし、かつ他の方向では機能的に剛性であるように設計可能である。いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、単一の部品、または共に連結された多くの部品で構成され得る。例えば、コンプライアントメカニズムは、少なくとも１つの可撓性構造を含んでいてよい。しかしながら、コンプライアントメカニズムには任意の数の可撓性構造が含まれていてよいということを認識すべきである。例えば、コンプライアントメカニズムには、少なくとも２つの可撓性構造、少なくとも３つの可撓性構造、少なくとも４つの可撓性構造、少なくとも５つの可撓性構造、少なくとも６つの可撓性構造、少なくとも７つの可撓性構造、少なくとも８つの可撓性構造、少なくとも９つの可撓性構造、少なくとも１０の可撓性構造、少なくとも２０の可撓性構造、少なくとも５０の可撓性構造、または少なくとも１００の可撓性構造が含まれていてよい。いくつかの実施形態において、本発明の整形外科用インプラントデバイスは、生体関節機能を置換または増強するように構成されている。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、１つ以上の工学的自由度での可撓性移動（並進（例えば線形）および回転の両方）を可能にし、残りの全ての自由度での剛性を可能にするように構成されている。この構成は、寿命および関節の安定性の増大を可能にし得る。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、四肢のコンプライアンスを再設計するように構成されている。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、病理学的コンプライアンスを補正するように構成されている。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、痛みを緩和する。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、切断手術を防止するように構成されている。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、生来の生物学的コンプライアンスを模倣または増大させ、これにより、関節の機能を回復させ痛みを消失させる。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、負荷の下で変形して所望される動きを生み出す可撓性要素で構成されている。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、軸受およびリンク機構の機械的複雑性無く動きを精確に誘導する。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、本質的に摩擦が無いかまたは無視できる程度の摩擦しか発生させず、したがって、無視できる程度の摩耗しか生成しない。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、固有の安定性を有し、このことは、関節を不安定にすることなく易感染性の骨を切除することを可能にするため、重要である。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、エネルギを貯え、復元トルクを生成して、プロテーゼとして機能する移植型デバイスに対し扉を開き、失なわれた肢節または装具の機能を回復させ、無傷の生体四肢内の機能を増強または補正する。このメカニズムは、歩行を支えるのに必要な代償筋機能を低下させることによって、局所的筋病理に恩恵をもたらす。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、周期的歩行負荷に耐えるように構成されている。

【0032】

ここで図３Ａ～図３Ｂを参照すると、交差軸屈曲ピボットを有する例示的インプラントデバイスが示されている。いくつかの実施形態において、デバイス１００は第１の関節部材１０２、第２の関節部材１０４、少なくとも１つの屈曲要素（例えば第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８）、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０を含む。

【0033】

いくつかの態様において、本発明は、内側表面と外側表面を有する第１の関節部材１０２と、内側表面と外側表面を有する第２の関節部材１０４と、第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が第１の関節部材１０２の内側表面に連結され、第２の端部が第１の関節部材１０４の内側表面に連結されている屈曲要素と、を含む整形外科用デバイスにおいて、第１および第２の関節部材が、第１の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されている整形外科用デバイス１００に関する。

【0034】

いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４が回転中心の周りを滑らかに回転できるようにするために、円形または丸味の付いた外側幾何形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２は、第２の関節部材１０４よりも大きい内径を有する。いくつかの実施形態において、この構成は、少なくとも１つの屈曲要素（例えば第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７、第３の屈曲要素１０８）に過剰な応力をかけることがないと思われる範囲に動きを制限するためのハードストッパを有する。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、およそ０．０５～１０ｍｍの範囲の任意の厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、関節に応じて、およそ０．５～２０ｃｍの範囲内の任意の幅または直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４の厚み、幅および／または直径は、可動域、負荷担持能力、剛性、回転中心軌道などを非限定的に含む全体的挙動を変更するように修正してよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、その長さに沿って変動する厚み、幅および／または直径を有する。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、その長さに沿って均一の厚み、幅および／または直径を有する。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および／または第２の関節部材１０４は、関節圧縮において特定の剛性を提供するため、実質的にＣ字形になっている。

【0035】

いくつかの実施形態において、デバイス１００はさらに、デバイス１００が過度の応力または過度の伸長を受けないように、動きを限定するように構成された少なくとも１つの範囲制限要素１０３を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの範囲制限要素１０３は、第２の関節部材１０４の長さに沿って隆起したまたは伸長した部分を含み、こうして、第１の関節部材１０２の前縁１０２ａなどの可動要素のさらなる移動を遮断するように構成されたハードストッパを形成する。ハードストッパは、当業者にとっては公知の任意の形状を有していてよい。例えば、範囲制限要素１０３は、可動要素のそれぞれの平担な表面または面が可動域の端部で押圧する１つ以上の平担な表面または面を有していてよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの範囲制限要素１０３は、可動要素のそれぞれのフックまたはオーバーハングが可動域の終りで捕捉する１つ以上のフックまたはオーバーハングを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの範囲制限要素１０３は、ばねまたはコンプライアントメカニズムなどの１つ以上の線形または非線形補剛屈曲要素を含み、ここでこの屈曲要素は、範囲の終端において、例えば全体的または部分的圧縮および／または張力が限定されている可動域を含む。他の実施形態において、範囲制限要素は、対応する開口部または陥凹の内部に嵌合するタブまたは他の延在部分を含んでいてよく、こうして、タブまたは他の延在部分が開口部または陥凹の壁と接触した時点で、移動が限定されるようになっている。

【0036】

第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、交差軸ピボット屈曲を形成するように構成されており、ここで第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、それぞれ、その移動が同じ平面に沿っていて、１つの自由度を可能にするような形で配向されている。第１の関節部材１０２は、頂部領域１１０、中央領域１１１、および底部領域１１２を含む。頂部領域１１０は、近位アンカー１１８に連結され、第２の関節部材１０４との関係において同じ平面内を移動するように構成されている。第２の関節部材１０４は、頂部領域１１４、中央領域１１５および底部領域１１６を含む。底部領域１１６は、遠位アンカー１２０に連結され、第１の関節部材１０２との関係において同じ平面内を移動するように構成されている。デバイス１００は、第２の関節部材１０４の底部領域１１６が第１の関節部材１０２の底部領域１１２内で入れ子になるように構成されている。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２の頂部領域１１０は、第２の関節部材１０４の頂部領域１１４に重ね合わさっている。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２は、第２の関節部材１０４の内部で回転する。

【0037】

本明細書においては、他のハードストッパまたは範囲制限要素が企図されている。いくつかの実施形態においては、平面外負荷（例えば遠位アンカー１２０上のページ内への力）からメカニズム上への過大な応力を防ぐために底部領域１１６の側面に対し押圧するように第２の関節部材１０４を設計することができる。いくつかの実施形態においては、頂部領域１１０と頂部領域１１４の間にハードストッパを設置して、大きな圧縮負荷の間、部分同士が干渉し、屈曲要素への過剰な引張応力を防止することができると思われる。このようなハードストッパは、インプラントの残りの部分とは異なる材料、例えば超高分子量ポリエチレンを含んでいてよい。

【0038】

いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２は、頂部領域１１０、底部領域１１２および頂部領域と底部領域の間の中央領域１１１をその長さに沿って含み、第２の関節部材１０４は、頂部領域１１４、底部領域１１６および頂部領域と底部領域の間の中央領域１１５をその長さに沿って含み、第１の屈曲要素１０６は、その第１の端部で第１の関節部材１０２の底部領域の内側表面に連結され、その第２の端部で第２の関節部材１０４の頂部領域の内側表面に連結されており、第２の屈曲要素１０７は、その第１の端部で第１の関節部材１０２の中央領域の内側表面に連結され、その第２の端部で第２の関節部材１０４の中央領域の内側表面に連結されており、かつ第３の屈曲要素１０８は、その第１の端部で第１の関節部材１０２の底部領域の内側表面に連結され、その第２の端部で第２の関節部材１０４の頂部領域の内側表面に連結されている。

【0039】

いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、各々、頂部領域、中央領域および底部領域を含むその長さに沿って湾曲を有する。いくつかの実施形態において、第１関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、第２の関節部材１０４の頂部領域が第１の関節部材１０２の底部領域と重複するような形で互いとの関係において配向されている。

【0040】

いくつかの実施形態において、少なくとも１つ屈曲要素は、第１の関節部材に連結された屈曲要素の第１の端部、および第２の関節部材に連結された屈曲要素の第２の端部を含む。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、任意の数の屈曲要素を有していてよく、ここで、各々の屈曲要素は、第１および第２の関節部材間の連結を形成する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つ屈曲要素は、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８を含み、ここで各屈曲要素１０６、１０７および１０８は、第１の関節部材に連結されたそれぞれの第１の端部および第２の関節部材に連結されたそれぞれの第２の端部を有する。例えば、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８は、第１の関節部材１０２の底部領域１１２を第２の関節部材１０４の頂部領域１１４に連結する。いくつかの実施形態において、第１および第２の屈曲要素１０６および１０８の連結点は、図３Ｅに示されているように、第１および第２の関節部材１０２および１０４の前縁にあってよい。第２の屈曲要素１０７は、第１の関節部材１０２を第２の関節部材１０４に、それらのそれぞれの円弧長に沿った点において連結する。第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８は、同じ構造および角度的配向を有していてよく、第２の屈曲要素１０７は、第１の屈曲要素１０６と第３の屈曲要素１０８の間に配置され、第１および第２の屈曲要素１０６および１０８とは異なる角度で位置付けされている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は、第１の関節部材１０２および／または第２の関節部材１０４と一つのユニットとして形成される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は、第１の関節部材１０２および／または第２の関節部材１０４とは別個に形成され、後に第１の関節部材１０２および／または第２の関節部材１０４に連結される。

【0041】

いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は、第１の関節部材１０２が第１の自由度内で第２の関節部材１０４との関係において移動した時点で変形するように構成されている。いくつかの実施形態において、第１の自由度は並進自由度である。いくつかの実施形態において、第１の自由度は回転自由度である。

【0042】

いくつかの実施形態において、デバイス１００はさらに、第１の関節部材１０２の外側表面から延在する第１の組織アンカー（例えば近位アンカー１１８）、および第２の関節部材１０４の外側表面から延在する第２の組織アンカー（例えば遠位アンカー１２０）をさらに含む。いくつかの実施形態において、第１および第２の組織アンカーは各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている。

【0043】

図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｊおよび図３Ｋは、図３Ａおよび３Ｂに示されているものに類似するコンプライアントメカニズムのクローズアップを例示しており、説明を平易なものにするため同じ付番がなされた部品を使用する。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、幅１３０および厚み１３２を有する第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４を含む。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、およそ０．０５～１０ｍｍの範囲内の任意の厚み１３２を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、関節に応じておよそ０．５～２０ｃｍの範囲内の任意の幅１３０または直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４の幅、厚みおよび直径は、置換対象の関節のタイプに応じて、可動域、負荷担持能力、剛性、回転の中心軌道などを非限定的に含む全体的挙動を変更するために修正されてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、その長さに沿って、可変的な幅、厚みおよび／または直径を有する。いくつかの実施形態において、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４は、その長さに沿って、均一の幅、厚みおよび／または直径を有する。

【0044】

本明細書中に記載の通り、１つ以上の屈曲要素は、同様にブレードとも呼ばれる。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、少なくとも１つの屈曲要素またはブレードを含み、ここで要素またはブレードは厚み１３８、幅１４０、長さ１４２、相対角度１４４、関節部材角度１４５、隅肉長１４６および隅肉幅１４１を有する。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、同じ厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８は、第２の屈曲要素１０７に比べて厚みが大きくてよい。いくつかの実施形態において、第２の屈曲要素１０７は、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８に比べて厚みが大きくてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、およそ０．００５～５０ｍｍの範囲内の任意の厚み１３８を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、その長さに沿って変動する厚みを有していてよい。例えば、ブレードには、その長さに沿って隅肉またはより厚みの大きい領域１４６が含まれていてよく、こうしてブレードは、第１または第２の関節部材１０２または１０４に対する連結点で、増大した厚み１３８を有するようになっている。このような実施形態において、ブレードは、その長さのより薄い中央領域１４７を利用して、屈曲中に所望の変形を促進する。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、同じ幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８は、第２の屈曲要素１０７に比べて幅広であってよい。いくつかの実施形態において、第２の屈曲要素１０７は、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８に比べて幅広であってよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、その長さに沿って変動する幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８は、およそ０．１～１０ｃｍの範囲内の任意の幅１４０を有していてよい。いくつかの実施形態において、第２の屈曲要素１０７は、およそ０．１～１０ｃｍの範囲内の任意の幅１４０を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、同じ長さを有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８は、第２の屈曲要素１０７に比べて長くてよい。いくつかの実施形態において、第２の屈曲要素１０７は、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８に比べて長くてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８は、およそ０．２～２０ｃｍの範囲内の任意の長さ１４２を有していてよい。いくつかの実施形態において、第２の屈曲要素１０７は、およそ０．２～２０ｃｍの範囲内の任意の長さ１４２を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８の厚み１３８、幅１４０、および長さ１４２は、可動域、負荷担持能力、剛性、回転中心軌道などを非限定的に含む全体的挙動を変更するために修正されてよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８の厚み１３８、幅１４０および長さ１４２は、屈曲要素の少なくとも１つの領域において変動してよい。

【0045】

いくつかの実施形態において、いずれか２つの屈曲要素は、互いとの関係において任意の角度１４４の配向を有していてよい。例えば、角度１４４は、０°～１８０°、０°～９０°、０°～６０°、０°～４５°、０°～３０°、０°～１５°、または０°～１０°であってよい。いくつかの実施形態において、角度１４４は、１８０°以下、１７０°以下、１６０°以下、１５０°以下、１４０°以下、１３０°以下、１２０°以下、１１０°以下、１００°以下、９０°以下、８０°以下、７０°以下、６０°以下、５０°以下、４０°以下、３０°以下、２０°以下、１０°以下、５°以下、１°以下または約０°であってよい。

【0046】

いくつかの実施形態において、第１および第３の屈曲要素は、第１の関節部材１０２と第２の関節部材１０４の内側表面の間で互いとの関係において同じ関節部材角度１４５で配向されている。いくつかの実施形態において、第２の屈曲要素１０７は、第１の屈曲要素１０６と第３の屈曲要素１０８の間に位置付けされ、ここで第２の屈曲要素１０７は、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４の内側表面の間で第１の屈曲要素１０６および第３の屈曲要素１０８との関係において異なる角度で配向されている。

【0047】

いくつかの実施形態において、いずれの屈曲要素も、いずれの関節部材との関係においても任意の関節部材角度１４５を有していてよい。例えば、角度１４５は、０°～１８０°、０°～９０°、０°～６０°、０°～４５°、０°～３０°、０°～１５°、または０°～１０°であってよい。いくつかの実施形態において、角度１４４は、１８０°以下、１７０°以下、１６０°以下、１５０°以下、１４０°以下、１３０°以下、１２０°以下、１１０°以下、１００°以下、９０°以下、８０°以下、７０°以下、６０°以下、５０°以下、４０°以下、３０°以下、２０°以下、１０°以下、５°以下、１°以下または約０°であってよい。

【0048】

いくつかの実施形態において、屈曲要素は、およそ０．１～５０ｍｍの範囲内の任意の隅肉長１４６を有する少なくとも１つの隅肉を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、およそ０．１～５０ｍｍの範囲内の任意の隅肉幅１４１を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、およそ０．１～５０ｍｍの範囲内の任意の隅肉厚み１３８を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、およそ０．１ｍｍ～１０ｃｍの範囲内の任意の隅肉半径を有していてよい。

【0049】

本発明の態様は、本発明のインプラントデバイスのマルチピースアセンブリを伴うコンプライアントメカニズムに関する。図３Ｅ～図３Ｇは、図３Ａおよび図３Ｂに示されているものに類似するコンプライアントメカニズムのクローズアップを例示し、説明を平易なものにするため、同じ付番がなされた部品を使用する。図３Ｅおよび図３Ｆに示されているのは、組立てられたコンプライアントメカニズムである。図３Ｇに示されているのは、コンプライアントメカニズムの展開分解図である。いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、少なくとも１つの主要構成要素を含む。例えば、いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、第１の構成要素１０１、第２の構成要素１０３および第３の構成要素１０５を含む。いくつかの実施形態において、第１の構成要素１０１は、第１の屈曲要素１０６によって連結された第１の関節部材１０２ａおよび第２の関節部材１０４ａを含む。いくつかの実施形態において、第２の構成要素１０３は、第２の屈曲要素１０７によって連結された第１の関節部材１０２ｂおよび第２の関節部材１０４ｂを含む。いくつかの実施形態において、第３の構成要素１０５は、第３の屈曲要素１０８によって連結された第１の関節部材１０２ｃおよび第２の関節部材１０４ｃを含む。いくつかの実施形態において、第１の構成要素１０１、第２の構成要素１０３および第３の構成要素１０５は、組立てられた場合に構成要素の摩擦嵌合を可能にする噛合表面を有する。いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、例えば非限定的にスロット、溝、孔、チャネル、ノッチ、舌状部、ピン、ペグ、シャンク、くさび、ブレードおよび／またはスタブなどの摩擦嵌合で構成要素を共にしっかり固定するための特徴部を有する。例えば、いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、ペグ１５０および孔１５２を有し、こうして複数のペグが複数の孔と噛合して、構成要素を共にしっかりと固定するようになっている。ペグ１５０および孔１５２は、第１の関節部材１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）および第２の関節部材１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４Ｃ）を含む構成要素が、固定的に取付けられるものの、なお少なくとも１つの屈曲要素が曲がるのを可能にするように構成されていてよい。いくつかの実施形態において、ペグ１５０および／または孔１５２の形状は、丸形、方形、楕円形、多角形および当業者にとって公知の他の任意の形状である。いくつかの実施形態において、第１関節部材１０２および第２の関節部材１０４を含む構成要素は、（電子ビームまたはレーザー溶接を含め）共に溶接されてよい。

【0050】

いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、ばねとして機能し、互いに独立して交差して、第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４のための回転軸を提供してよい。いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８は、その長さに沿った任意の点で交差してよい。いくつかの実施形態において、回転中心は交差点によって近似され得るが、屈曲要素が変形するにつれて移動する。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、異なる長さを有していてよく、任意の角度で配向され得るが、ここで、これらの特性のいずれかを変更すると、メカニズムの機械的挙動が影響を受ける。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７、および第３の屈曲要素１０８が交差パターンを形成するような形で配向されてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８が実質的に平行になるような形で配向されてよい。

【0051】

本明細書中に記載の実施形態のいずれかにおいて、関節部材は、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはその組合せを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の金属から作製されてよい。いくつかの実施形態において、関節部材は、生体適合性材料から作製されてよい。いくつかの実施形態において、関節部材は生体適合性材料中でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、関節部材は、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖを非限定的に含めた、チタン合金を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、関節部材は、Ｃｒ－Ｃｏを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、関節部材は、ＳＳ３１６を非限定的に含めたステンレス鋼を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、関節部材はポリエテンまたは超高分子量ポリエチレンを含んでいてよい。

【0052】

いくつかの実施形態において、デバイス１００は、メカニズムが圧縮状態にある場合に第１の屈曲要素１０６、第２の屈曲要素１０７および第３の屈曲要素１０８が引張状態にあるような形で構成されている。

【0053】

本明細書中に記載のいずれの実施形態において、屈曲要素は、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはその組合せを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の金属から作製されてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、生体適合性材料含んでいてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は生体適合性材料中でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、Ｃｒ－Ｃｏを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、ＳＳ３１６を含んでいてよい。

【0054】

いくつかの実施形態において、デバイス１００は、高い圧縮負荷を許容するように構成されている。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、およそ１０～３００００Ｎの範囲内の負荷を受けるように構成されている。

【0055】

近位アンカーまたは組織アンカー１１８が、一方の端部で第１の関節部材１０２に取付けられており、反対側の端部で骨にデバイス１００を取付けるように構成されている。遠位アンカーまたは組織アンカー１２０が、一方の端部で第２の関節部材１０４に取付けられており、反対側の端部で骨にデバイス１００を取付けるように構成されている。いくつかの実施形態においては、骨髄内固定、骨髄外固定、表面オッセオインテグレーションなどを非限定的に含めた、当業者にとって公知のあらゆる方法を介して、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０を通して、周囲の骨に対しデバイス１００を固着させてよい。いくつかの実施形態において、長ステム、短ステム、ネジ山付き骨髄内スクリュー、圧入またはセメント固定ステム、くぎ、ネジ切りされたまたはネジ山付きインプラント、圧縮型インプラント、骨内部成長のために多孔質コーティングされたインプラントなどの骨髄内固定のための多数の戦略のうちのいずれかを使用して周囲の骨にデバイスを固着させてよい。いくつかの実施形態において、網状骨への固定のために骨内ロッドまたはピンを使用してよい。

【0056】

ここで図４Ａ～図４Ｆを参照すると、デバイス１００が、骨髄内固定によって近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０を通って周囲の骨に固着されている。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、第１の関節部材１０２、第２の関節部材１０４、少なくとも１つの屈曲要素、近位アンカー１１８、少なくとも１つの遠位アンカー１２０そしてカバー１２２を含む。カバー１２２は、少なくとも部分的に第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４を包み込むように構成され、周辺軟組織を保護するように構成されている。いくつかの実施形態において、カバー１２２は、流体が内部を通過できるようにする小さい間隙を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、カバー１２２は、流体が第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４まで内部を通過できるようにする複数の細孔を有していてよい。いくつかの実施形態において、カバー１２２は、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはその組合せを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の金属から作製されてよい。いくつかの実施形態において、カバー１２２は、生体適合性材料含んでいてよい。いくつかの実施形態において、カバー１２２は生体適合性材料中でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、カバー１２２は、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、カバー１２２は、Ｃｒ－Ｃｏを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、両方のデバイス共、ＳＳ３１６を含んでいてよい。

【0057】

図５Ａ～図５Ｂは、図３Ａおよび３Ｂに示されているものに類似する本発明の例示的無変形インプラントデバイス１００を描いており、説明を平易なものにするため、同じ付番がなされた部品を使用している。

【0058】

いくつかの実施形態において、デバイス１００はさらに第１の遠位アンカー１２０ａおよび第２の遠位アンカー１２０ｂを含む。いくつかの実施形態において、第１の遠位アンカー１２０ａは、その遠位端部上で突出する３つのペグまたはロッドを有する。いくつかの実施形態において、第１の遠位アンカー１２０ａの３つのロッドは、足の楔状骨のうちの３つの中に移植するように意図されている。いくつかの実施形態において、第１の遠位アンカー１２０ａおよび第２の遠位アンカー１２０ｂは、相対的角度１４９を有する。いくつかの実施形態において、角度１４９は少なくとも５度である。いくつかの実施形態において、角度１４９は少なくとも１０度である。いくつかの実施形態において、角度１４９は少なくとも１５度である。いくつかの実施形態において、角度１４９は少なくとも２０度である。いくつかの実施形態において、角度１４９は少なくとも２５度である。いくつかの実施形態において、角度１４９は５度～４０度の範囲内にある。いくつかの実施形態において、角度１４９は少なくとも１０度および３０度である。いくつかの実施形態において、第１の遠位アンカー１２０ａおよび第２の遠位アンカー１２０ｂは、多数の平面内で発散している。いくつかの実施形態において、第１の遠位アンカー１２０ａおよび／または第２の遠位アンカー１２０ｂは、デバイス１００の遠位端部に対して固定的に取付けられてよいネジ山付きスクリューである。いくつかの実施形態において、第１の遠位アンカー１２０ａは、中足部の骨（楔状骨、舟状骨）内に設置されたペグまたはロッドを含む。いくつかの実施形態において、これらのペグまたはロッドは、セメント固定、多孔質コーティング、圧入、ネジ込みなどされ得る。

【0059】

いくつかの実施形態においては、少なくとも１つコイルばね２１０をデバイス１００と並行して使用してよい（図５Ｂおよび図５Ｃ）。いくつかの実施形態において、コイルばね２１０は、第１の関節部材２１２、第２の関節部材２０４および、第１および第２の関節部材を連結する少なくとも１つの屈曲要素を有する。いくつかの実施形態において、コイルばね２２０は、少なくとも＋／－１０度の動きでの回転屈曲を有する。いくつかの実施形態において、コイルばね２２０は、５～１０度の可動域を有する。いくつかの実施形態において、コイルばね２２０は、１０～１５度の可動域を有する。いくつかの実施形態において、コイルばね２２０は、２０～２５度の可動域を有する。いくつかの実施形態において、コイルばね２２０は、２５～３０度の可動域を有する。いくつかの実施形態において、コイルばね２２０は、３０～４５度の可動域を有する。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２１２は第２の関節部材１０４に取付けられてよく、第２の関節部材２１４は第１の関節部材１０２に取付けられてよく、こうして、部材の並進移動がコイルばね２１０の回転変形をひき起こすようになっている。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２１２は、第１の関節部材１０２に取付けられてよく、第２の関節部材２１４は第２の関節部材１０４に取付けられてよい。さらなる実施形態において、これは、メカニズムと各ハードストッパの間に設置された線形ばねを用いても達成可能と考えられ、ここで１つのばねは動きを誘導するためのものであり、第２のばねは、エネルギを貯蔵して戻すためのものである。いくつかの実施形態において、第２のばねは、コイルばね、複数の線形ばね、交差軸ピボットなどを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。

【0060】

本発明の態様は、デバイスを患者に合わせて適切にサイズ決定しフィットさせるためのモジュール式インプラントデバイスに関する。インプラントデバイスのモジュール性は、同様に、デバイスの移植を助け、周囲の骨を妨害することなく、考えられる修復または修正手技を可能にする。図６Ａ～図６Ｂは、本発明の例示的モジュール式インプラントデバイス１００を描いている。図６Ａは、近位アンカー、屈曲要素および遠位アンカーが外科的手技の間固定的に取付けられるかまたは共に連結される別個の構成要素である、例示的モジュール式インプラントデバイス１００の展開斜視図を描いている。図６Ｂは、足首関節に適用された本発明の組立てられたモジュール式インプラントデバイス１００の斜視図を描いている。いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０は、別個の構成要素であるが、それぞれ第１の関節部材１０２および第２の関節部材１０４に対し固定的に取付けられるかまたは連結されてよい。別個の構成要素は、接着剤、セメント、にかわ、摩擦嵌合、スクリュー、ボルト、ネジ山、スロット、さね継ぎ、ペグ、孔などを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の方法によって、固定的に取付けられるかまたは連結されてよい。

【0061】

各アンカーは、少なくとも１つの関節部材と係合する近位領域および骨または組織と係合する遠位領域を有する。いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８は、第１の関節部材１０２と係合するための近位係合領域１１８ａおよび骨または他の組織と係合するための遠位係合領域１１８ｂを含む。いくつかの実施形態において、遠位アンカー１２０は、第２の関節部材１０４と係合するための近位係合領域１２０ａ、および骨または他の組織と係合するための遠位係合領域１２０ｂを含む。

【0062】

１つの例示的実施形態において、遠位アンカー１２０は、デバイス１００が足首－後足部関節内で使用される場合、踵骨、舟状骨および楔状骨に取付けられてよい。

【0063】

いくつかの実施形態において、デバイス１００は、骨髄外固定により近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０を通して周囲の骨に固着されてよい。いくつかの実施形態において、プレートアンドスクリューを非限定的に含めた多くの骨髄内固定向け戦略のうちのいずれかを用いて、デバイスを周囲の骨に固着してよい。いくつかの実施形態においては、カスタマイズされたプレートアンドスクリュー、規格化されたプレートアンドスクリューなどを非限定的に含めた骨外固定のために、従来の整形外科用ハードウェアを使用してよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、多孔質表面上の内部成長により周囲の骨に固着されてよい。いくつかの実施形態において、多孔質表面上への内部成長のために術中に骨表面を前処理してよい（例えば人工股関節置換用寛骨臼カップにおけるような骨内部成長用の多孔質コーティング）。いくつかの実施形態においては、初期安定性を、他の任意の固定戦術との組合せによって補助してもよい。

【0064】

いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０は、円筒形、立方体形などを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の形状／幾何形状を有していてよい。

【0065】

いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０は、チタン、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖ、Ｃｒ－Ｃｏ、ＳＳ３１６を非限定的に含めた任意の材料から作製されてよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０は多孔質であってよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０は、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはそれらの組合せを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の材料でさらにコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０は、チタンを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー１１８および遠位アンカー１２０は、生体適合性材料を含んでいてよい。

【0066】

いくつかの実施形態において、デバイス１００は、股関節全置換術、膝関節全置換術、手根骨全置換術、足首全置換術、肩関節全置換術などを非限定的に含めた一般的な整形外科手技のために使用されてよい。いくつかの実施形態において、固定を容易にするために、関節（例えば足）を外科的に改変することが可能である。１つの例示的実施形態においては、関節を癒合して、骨内部成長およびオッセオインテグレーションにとって有害となり得る動きを排除してもよい。いくつかの実施形態においては、骨を共に癒合して、インプラントを固定できると思われるより大きい骨表面を創出してもよい。いくつかの実施形態においては、骨を除去または再配置して、インプラントのためのより多くの空間を創出してもよい。

【0067】

ここで図８Ａを参照すると、インプラントは、少なくとも２自由度システムを創出するために、第２のコンプライアントメカニズムと直列になった第１のコンプライアントメカニズムを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、本発明のデバイスは、足首および距骨下関節内に２自由度を創出するために、第２のコンプライアントメカニズムと直列に組合わされてよい（図８Ｂ）。いくつかの実施形態において、第２の自由度は、引張で第２の交差軸ピボットであってよい。いくつかの実施形態において、第２の自由度は、当業者にとって公知の他の任意のメカニズムであってよい。いくつかの実施形態において、インプラントは、説明された通りのデバイス１００に類似するものであり得かつ説明を平易なものとするために同じ付番の部品を使用している第１のコンプライアントデバイス１００ａを含む。しかしながら、遠位アンカーと係合させられる代りにデバイス１００ａは、説明された通りのデバイス１００に類似するものであり得かつ説明を平易なものにするために同じ付番の部品を使用している第２のコンプライアントデバイス１００ｂと係合する。デバイス１００ｂは、１００ａと同様にして、１自由度を可能にするが、この自由度は、異なる可動域または移動範囲を許容する別の平面上のものである。いくつかの実施形態において、デバイス１００ｂは、デバイス１００ａの遠位アンカー１１８を置換する。いくつかの実施形態において、デバイス１００ａの底部領域１１６は、デバイス１００ｂの頂部領域１１０と連結している。

【0068】

いくつかの実施形態において、デバイス１００はさらに、内側表面と外側表面を有する第３の関節部材１２４、内側表面と外側表面を有する第４の関節部材１２６、第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素を含み、ここでこの第１の端部は第３の関節部材１２４の内側表面に連結され、第２の端部は第４の関節部材１２６の内側表面に連結され、第３の関節部材１２４および第４の関節部材１２６は、第１の関節部材１０２と第２の関節部材１０４の間の移動の第１の自由度とは異なるものである第２の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されており、第３の関節部材１２４の外側表面は、第２の関節部材１０４の外側表面に連結されている。いくつかの実施形態において、第１および第２の自由度は各々、並進自由度である。いくつかの実施形態において、第１の自由度は並進自由度であり、第２の自由度は回転自由度である。いくつかの実施形態において、第１および第２の自由度は各々回転自由度である。

【0069】

いくつかの実施形態において、デバイスはさらに、第１の関節部材１０２の外側表面から延在する近位組織アンカー（例えば近位アンカー１１８）、および、第４の関節部材１２６の外側表面から延在する少なくとも１つの遠位組織アンカー（例えば第１の遠位アンカー１２０ａ、第２の遠位アンカー１２０ｂ）を含む。いくつかの実施形態において、組織アンカーは各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨と係合するように構成されている。

【0070】

ここで図１１Ａおよび図１１Ｄを参照すると、足首関節に適用されたコンプライアントデバイス１００ａについての運動が示されている。図１１Ｃおよび１１Ｂを参照すると、足首関節に適用されたコンプライアントメカニズム１００ｂについての運動が示されている。

【0071】

いくつかの実施形態において、デバイス１００は、足首関節において使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、指、親指、手、手首、肘、肩、つま先、足、足首／距骨下、膝、股関節などの関節を非限定的に含めた、体内の任意の関節を置換するために使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、背中または首内で脊椎骨を置換するために使用されてよい。

【0072】

いくつかの実施形態において、デバイス１００は、リハビリの利用分野において使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、いかなる病理も診断されておらず、ベースライン機能を改善するかまたは将来の病理を予防することを目的とする予防／増強の利用分野において使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、診断の下された病理を有する対象を治療するために使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、予防的外傷予防を求める対象のために使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００は、対象が自らのベースライン能力を超えて運動能力を増強させるために使用されてよい。

【0073】

いくつかの実施形態において、デバイス１００は、既存の関節の機械的特性を操作しかつエネルギを貯蔵して戻すために既存の関節と並行して使用されてよい。１つの例示的実施形態において、デバイス１００は、関節が虚弱な対象の関節と並行して移植されて、関節の周りに復元トルクを生成し、エネルギ貯蔵を提供し、改善した機能を可能にすることができる。

【0074】

ここで図１２を参照すると、別の例示的インプラントデバイス２００が示されている。いくつかの実施形態において、デバイス２００は、１つの第１段要素２０１、２つの第２段要素２０３および１つの第３段要素２０５を含む。第１段要素２０１は、本明細書中の別の場所で説明されたデバイス１００と構造的におよび機能的に類似したものである。

【0075】

第２段要素２０３は、第１の関節部材２０２、第２の関節部材２０４、および一対の交差する屈曲要素２０６を含む。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は、当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は、円形または丸みを帯びた外側幾何形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはその組合せを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の金属から作製されてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は、生体適合性材料を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は生体適合性材料中でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は、Ｃｒ－Ｃｏを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材２０２および第２の関節部材２０４は、ＳＳ３１６を含んでいてよい。

【0076】

一対の屈曲要素２０６が、第１の関節部材２０２を第２の関節部材２０４に連結し、こうして屈曲要素対２０６の一方の端部は第１の関節部材２０２に取付けられ、他方の端部は第２の関節部材２０４に連結されるようになっている。

【0077】

屈曲要素対２０６は、当業者にとって公知の任意の厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は同じ厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、異なる厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、０．００５～５ｍｍの範囲内の厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、その長さに沿って変動する厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、当業者にとって公知の任意の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、同じ幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、異なる幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、０．１～１０ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、その長さに沿って変動する幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、当業者にとって公知の任意の長さを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は同じ長さを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、異なる長さを有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６は、０．２～２０ｃｍの範囲内の長さを有していてよい。

【0078】

いくつかの実施形態において、屈曲要素対２０６の厚み、幅および長さは、可動域、負荷担持能力、剛性、回転中心軌道などを非限定的に含めた全体的挙動を変更するために修正されてよい。

【0079】

第１段要素２０１および２つの第２段要素２０３は、２つの第２段要素２０３が第１段要素２０１の両側に１つずつ位置付けされるような形で、直列に入れ子にされている。いくつかの実施形態において、第１段要素２０１および２つの第２段要素２０３は、メカニズムが圧縮状態にあるとき、全ての屈曲要素が引張状態にあるような形で構成されている。

【0080】

第３段要素２０５はシェル２０８を含み、第１段要素２０１および２つの第２段要素２０５の外周の周りに位置付けされている。シェル２０８は、およそ０．５ｃｍ～１５ｃｍの範囲内の直径を有する。

【0081】

いくつかの実施形態において、デバイス２００は、デバイス１００に比べてより多くの可動域を提供するように構成されている。いくつかの実施形態において、デバイス２００は、少なくとも１つの自由度を提供する。いくつかの実施形態においてデバイス２００は、より多くの自由度を追加するため、他のメカニズムと直列で使用されてよい。

【0082】

いくつかの実施形態において、デバイス２００は、膝関節内で使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス２００は、肘関節内で使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイスは、指、親指、手、手首、肩、つま先、足、足首／距骨下、股関節などを非限定的に含めた、体内の任意の関節を置換するために使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイスは、背中および首内の脊椎骨を置換するために使用されてよい。

【0083】

１つの例示的実施形態において、デバイス１００およびデバイス２００の両方と並行に、コイルばね２１０を使用してよい（図１３）。コイルばね２１０は、外側縁部２１２と内側点２１４を含む。いくつかの実施形態において、外側縁部２１２は第１段要素２０１に取付けられてよく、内側点２１４は第２段要素２０３に取付けられてよく、こうして、コンプライアント関節の回転によいコイルばね２１０の変形が引起されるようになっている。いくつかの実施形態において、これは、メカニズムと各ハードストッパの間に設置された線形ばねを用いても達成でき、ここで１つのばねは、動きを誘導するためのものであり、第２のばねはエネルギを貯蔵して戻すためのものである。いくつかの実施形態において、第２のばねは、コイルばね、複数の線形ばね、交差軸ピボットなどを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、外側縁部２１２は、第１の関節部材１０２に取付けられてよく、内側点２１４は、第２の関節部材１０４に取付けられてよい。

【0084】

ここで図１４Ａ～図１４Ｄを参照すると、追加の例示的なコンプライアントメカニズムアーキテクチャが示されている。いくつかの実施形態において、交差軸ピボット（図１４Ａ、図１４Ｃ、図１４Ｄ）、懸垂ワイヤ屈曲（図１４Ｂ）、交差板ばね（図１４Ａ、図１４Ｃ）などを非限定的に含めた任意のコンプライアントアーキテクチャを、生体関節に置換するために使用してよい。２つの平行な関節を直列に積重ねることによって、２つのスキュー直交回転自由度（ＤＯＦ）を達成する他の実施形態（図１４Ａ、図１４Ｃ、図１４Ｄ）とは異なり、懸垂ワイヤ屈曲実施形態（図１４Ｂ）は、複数のワイヤ屈曲を用いて単一の平行な関節内に２つの剛体を共に直接接合することによって、２つの所望のＤＯＦを達成する。図１４Ｂに描かれている実施形態は、４つのワイヤ屈曲を含み、ここで両方の回転ＤＯＦの軸は、所望のスキュー直交回転を達成するため、４つのワイヤ屈曲の軸と交差する。単一の回転ＤＯＦは同様に、回転軸に沿って交差する平面内に存在する２つ以上のブレード屈曲または板ばねを用いても達成可能であり、このことは、Ａｎｋｌｅ ＤＯＦとラベル付けされたＤＯＦの回転可動域を増強するために、距骨下ＤＯＦとラベル付けされた図１４Ａの下部部分中および図１４Ｃの上半分中に描かれている。いくつかの実施形態においては、１つの関節を置換するにあたり、少なくとも１つのコンプライアントメカニズムを使用してよい。いくつかの実施形態においては、１つの関節を置換するにあたり、異なるアーキテクチャを有するコンプライアントメカニズムを使用してよい。いくつかの実施形態において、コンプライアントメカニズムは、少なくとも１つの自由度を提供してよい。

【0085】

ここで図１５Ａを参照すると、例示的インプラントデバイス５００が示されている。いくつかの実施形態において、デバイス５００は、第１の関節部材５０２、少なくとも１つの屈曲要素によって連結された第２の関節部材５０４を含む。いくつかの実施形態において、第１の関節部材５０２および第２の関節部材５０４は、当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材５０２および第２の関節部材５０４は、第１の関節部材５０２および第２の関節部材５０４が回転中心の周りを滑らかに回転できるようにするため、円形または丸みを帯びた外側幾何形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材５０２は、第２の関節部材５０４よりも大きい直径を有する。

【0086】

いくつかの実施形態において、少なくとも１つ屈曲要素は、少なくとも１つの要素またはブレード、または複数のブレード５１４を含み、ここで要素またはブレードは、厚み５３８、幅５４０、長さ５４２およびブレード中心までの距離５５０を有する。いくつかの実施形態において、デバイス５００は、引張負荷５６０および回転負荷５７０を受ける可能性がある。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、約０．３ｃｍ～約２０ｃｍの範囲内の長さ５４２を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内の幅５４０を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、最高約０．３ｃｍの厚み５３８を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、０．１ｃｍ～２０ｃｍの範囲内のブレード中心までの距離５５０を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、１～１００００Ｎの範囲内の圧縮負荷用に構成されていてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、１～１００００Ｎの範囲内の引張負荷用に構成されていてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、１～１００００Ｎ＊ｍの範囲内の回転負荷用に構成されていてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、実質的に平行に配設されている。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、同心的に配設されている。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、中心軸から半径方向に配設されている。いくつかの実施形態において、複数のブレード５１４は、中心軸の周りで等距離にある。

【0087】

ここで図１６および１７Ａ～１７Ｅを参照すると、図１５Ａの実施形態に比べて倒置された本発明の例示的インプラントデバイス６００が示されている。デバイス５００と同様、デバイス６００は、第１の関節部材６０２、第２の関節部材６０４そして、第１および第２の関節部材６０２および６０４に連結された複数のブレード６１２を含む。

【0088】

いくつかの実施形態において、第１の関節部材６０２および第２の関節部材６０４は、当業者にとって公知であると思われる、任意の所望の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材６０２および第２の関節部材６０４は、例えばおよそ０．０５～１０ｍｍの範囲内の任意の所望の厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材６０２および第２の関節部材６０４は、関節に応じて、例えばおよそ０．５～２０ｃｍの範囲内の任意の所望の幅または直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材６０２および第２の関節部材６０４の幅、厚みおよび直径は、置換される関節のタイプに応じて、可動域、負荷担持能力、剛性、回転中心軌道などを非限定的に含めた全体的挙動を変更するために修正されてよい。いくつかの実施形態において、第１の関節部材６０２および第２の関節部材６０４は、その長さに沿って、可変的幅、厚みおよび／または直径を有する。いくつかの実施形態において、第１の関節部材６０２および第２の関節部材６０４は、その長さに沿って均一の幅、厚みおよび／または直径を有する。

【0089】

図１５Ａの実施形態と同様、複数のブレード６１２は、約０．３ｃｍ～約２０ｃｍの範囲内の長さを有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、最高約０．３ｃｍの厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、０．１ｃｍ～２０ｃｍの範囲内のブレード中心までの距離を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、１～１００００Ｎの範囲内の圧縮負荷用に構成されていてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、１～１００００Ｎ＊ｍの範囲内の回転負荷用に構成されていてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、実質的に平行に配設されている。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、同心的に配設されている。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、中心軸から半径方向に配設されている。いくつかの実施形態において、複数のブレード６１２は、中心軸の周りで等距離にある。

【0090】

さらに、デバイス６００は、中央ステムまたは支柱６１９を含む。支柱６１９は、第２の関節部材６０４に固定されているかまたは他の形で近接している。第１の関節部材６０２は開口部を有し、リング状であり、これにより、支柱６１９は第１の関節部材６０２の開口部を通って延在することができる。したがって、ブレード６１２は、支柱６１９とは別個である。一実施形態において、ブレード６１２は支柱６１９から間隙６１７によって分離されている。いくつかの実施形態においては、１つ以上のブレードの少なくとも一部分が、支柱６１９と接触していてよい。重要なことは、第１の関節部材６０２が、支柱６１９に固定されておらず、第１の関節部材６０２が支柱６１９の周りを自由に回転できることである。

【0091】

デバイス６００は同様に、第１および第２の関節部材および複数のブレードを取囲むハウジングまたは外側シェル６１６を含んでいてよい。ハウジング６１６は同様に、遠位アンカー６２０に連結されているかまたはそれと一体化されていてもよい。いくつかの実施形態において、デバイス６００は、遠位アンカー６２０および外側シェル６１６が単一のユニットとして形成されるような形で構成される。いくつかの実施形態において、遠位アンカー６２０はハウジングと別個であるかまたはハウジング６１６の一部分を形成することができる。いくつかの実施形態において、外側シェル６１６は、少なくとも１つの屈曲要素を有するコンプライアントメカニズムを収容するためのキャビティを内部に伴って、近位リムとカップを形成する。

【0092】

本明細書中に記載のいずれの実施形態においても、第１および第２の関節部材、中央支柱、ハウジング、アンカー構成要素および複数のブレードは、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスおよび多孔質コーティングを含めた任意のコーティングまたはそれらの組合せを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の材料から作製されてよい。いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材、中央支柱、ハウジング、アンカー構成要素および複数のブレードは、生体適合性材料を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材、中央支柱、ハウジング、アンカー構成要素および複数のブレードは、生体適合性材料中でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材、中央支柱、ハウジング、アンカー構成要素および複数のブレードは、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素はＣｒ－Ｃｏを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材、中央支柱、ハウジング、アンカー構成要素および複数のブレードはＳＳ３１６を含んでいてよい。

【0093】

図１７Ａを再び参照すると、インプラントデバイスの展開側面図が示されている。いくつかの実施形態において、デバイス６００は、遠位アンカー６２０および外側シェル６１６が単一のユニットとして形成されるような形で配設されている。いくつかの実施形態において、外側シェル６１６は、第１および第２の関節部材６０２および６０４そして複数のブレード６１２などの少なくとも１つのコンプライアントメカニズムを収容するためのキャビティを伴って、近位リムと円筒形またはカップ形状を形成する。したがって、少なくとも１つのコンプライアントメカニズムは、周辺リムを伴う内側表面と外側表面を有する第１の関節部材６０２および少なくとも１つの屈曲要素６１２そして内側表面および外側表面を有する第２の関節部材６０４を含み、単一のユニットを形成している。いくつかの実施形態において、デバイス６００は、ハウジングまたは外側シェル６１６の近位リムの周りで円周方向に配設されたシェルセットスクリュ孔６３４を含む。いくつかの実施形態において、デバイス６００は、第１の関節部材６０２の周辺リム上に円周方向に配設された頂部プレートセットスクリュ孔６３６を含む。いくつかの実施形態において、頂部プレートセットスクリュ孔６３６は、少なくとも１つのセットスクリュと係合するためのネジ山を有する。この実施例において、少なくとも１つの屈曲要素は、外側シェル６１６のカップ内に挿入され、カップの近位リムに対し固定的に取付けられている。移動を防ぐため、ハウジングは、シェルセットスクリュ孔６３４および頂部プレートセットスクリュ孔６３６内に位置付けされたセットスクリュを用いて、第１の関節部材６０２に固定されている。本明細書中に記載のデバイス３００と同様に、デバイス６００の屈曲要素は、デバイスが圧縮状態にあるとき、引張状態にある。

【0094】

先に説明した通り、デバイス６００は、第１の関節部材がリングを形成するような第１の関節部材内の中央開口部、そして第２の関節部材の内側表面に固定されているかそれと近接している第１の端部と第１の関節部材が支柱の周りを回転できるように第１の関節部材の開口部を通って延在する第２の端部とを有する中央支柱をさらに含む。

【0095】

いくつかの実施形態において、デバイス６００は、少なくとも第１の関節部材、第２の関節部材および複数の屈曲要素を取り囲むハウジング６１６をさらに含み、ここで第１の関節部材はハウジングに固定されている。いくつかの実施形態において、デバイス６００はさらに、中央支柱の第２の端部に連結された第１の組織アンカーおよび、第２の関節部材の外側表面に連結された第２の組織アンカーを含む。いくつかの実施形態において、デバイス６００はさらに、中央支柱の第２の端部に連結された第１の組織アンカー、およびハウジングに連結された第２の組織アンカーを含む。

【0096】

いくつかの実施形態において、ハウジングはさらに、少なくとも１つの陥凹を含み、第２の関節部材はさらに、第２の関節部材の外側表面から延在しハウジングの少なくとも１つの陥凹内に位置付けされた少なくとも１つのタブを含み、ここで少なくとも１つの陥凹は、第２の関節部材が第１の関節部材との関係において回転させられた場合に少なくとも１つの陥凹内の少なくとも１つのタブの範囲制限運動を可能にするようにサイズ決定されている。

【0097】

いくつかの実施形態において、外側シェル６１６は、外側シェル６１６の内部と外部の間の流体連通を可能にする複数のスリット６２４を含む。いくつかの実施形態において、複数のスリット６２４は、外側シェル６１６の本体内の孔である。いくつかの実施形態において、複数のスリット６２４は、約０．１ｍｍ～約２ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のスリット６２４は、約０．１ｍｍ～約１５ｃｍの範囲内の高さを有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のスリット６２４は、当業者にとって公知の任意の形状であってよい。

【0098】

いくつかの実施形態において、回転運動にさらに抵抗するため、デバイス６００のハウジング６１６は、インプラントデバイスが組立てられた時点で遠位タブ６４０を収容するための外側シェル６１６のカップ内部に遠位陥凹またはスロット６１４をさらに含んでいる。いくつかの実施形態において、遠位スロット６１４は、第２の関節部材６０４のための拘束型回転経路を可能にする範囲制限特徴部である。例えば、タブ６４０は、移動が制限された状態でスロット６１４の内部に嵌合するようにサイズ決定されていてよい。このとき、第２の関節部材６０４がハウジング６１６の内部で回転した場合、タブ６４０は、それがスロット６１４の壁と接触してこの点で第２の関節部材６０４のさらなる回転運動が限定されるまで、スロット６１４内を同様に回転する。

【0099】

いくつかの実施形態において、デバイス６００は、頂部表面を有する近位アンカー６１８および底部表面を有する遠位アンカー６２０を含む。いくつかの実施形態においては、近位アンカー６１８の頂部表面上に近位組付け用孔６４２が形成される。いくつかの実施形態においては、遠位アンカー６２０の底部表面上に遠位組付け用孔６４４が形成される。これらの孔は、例えば、スクリュー、ボルト、摩擦嵌合などでデバイス６００を他の構成要素に固定するにあたって使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス６００はさらに、少なくとも１つのハードストッパまたは範囲制限要素を含んでいてよい。例えば、近位アンカー６１８は、圧縮力以外の何らかの力による損傷を防ぐため、第１の関節部材６０２と接触する範囲制限された特徴部を含んでいてよい。

【0100】

いくつかの実施形態において、デバイス６００は、骨内に部分的にまたは完全に挿入されてよい。いくつかの実施形態においては、近位アンカー６１８の少なくとも一部分が骨から突出するような形で、デバイス６００の少なくとも一部分が骨内に挿入される。

【0101】

いくつかの実施形態において、図１８Ａに示されているように、少なくとも１つの屈曲要素は、周辺リムと少なくとも１つの屈曲要素６１２を伴う第１の関節部材または頂部プレート６０６および第２の関節部材または底部プレート６１０を含む。図１７Ａの実施形態と同様、中央ステムまたは支柱６２２が底部プレート６１０に固定されるかまたはそれと近接しており、頂部プレート６０６内の開口部を通って延在する。屈曲要素６１２は、頂部プレート６０６および底部プレート６１０に連結され、支柱６２２から分離されている。頂部プレート６０６は支柱６２２に固定されておらず、したがって頂部プレート６０６は支柱６２２を中心にして自由に回転してよい。図１７Ａの実施形態と同様に、デバイス６００は、ハウジングまたは外側シェル６１６および、外側シェル６１６の近位リムの周りで円周方向に配設されているシェルセットスクリュ孔６３４を含む。いくつかの実施形態において、デバイス６００は、頂部プレートまたは第１の関節部材６０６の周辺リム上に円周方向に配設されたネジ山を有する頂部プレートセットスクリュ孔６３６を含む。この実施例において、少なくとも１つの屈曲要素は、外側シェル６１６のカップ内に挿入され、カップの近位リムに対し固定的に取付けされている。移動を防ぐため、コンプライアントメカニズムは、ハウジング６１６を頂部プレート６０６に固定するための頂部プレートセットスクリュ孔６３６およびシェルセットスクリュ孔６３４の中に位置付けされたセットスクリュを用いて所定の場所にセットされる。

【0102】

いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素６１２は、第１および第２の関節部材を通過する中心軸の周りで半径方向にかつ等距離で位置付けされる。いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材は、少なくとも１つの動作度で回転してよい。いくつかの実施形態において、第１および第２の関節部材は、同じ平面内で屈曲してよい。

【0103】

デバイス３００、４００、５００および６００は、ステムを有するあらゆる整形外科用インプラント（例えば膝、股関節、肩、肘、手首、足首など）のために使用可能な、コンプライアントステムが形成されるインプラントを表現している。コンプライアンスは、骨－インプラント界面において大きなせん断応力を創出することなく回転動作を可能にする。

【0104】

ここで図１９Ａ～図１９Ｄを参照すると、別の例示的インプラントデバイス４００が示されている。デバイス４００は、近位端部４０２、遠位端部４０４、頂部プレート４０６、中央支柱、底部プレート４１０、複数の屈曲要素４１２、および複数のブレード４１４を含む。

【0105】

頂部プレート４０６は、頂部表面４０７および底部表面４０９を含む。底部表面４０９は、複数の尾根部４１１を含む。いくつかの実施形態において、複数の尾根部４１１は、当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の尾根部４１１は、約０．１ｃｍ～約１０ｃｍの範囲内の高さを有する。いくつかの実施形態において、複数の尾根部４１１は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内の幅を有する。いくつかの実施形態において、２つの尾根部４１１の間の距離は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内にあってよい。

【0106】

頂部プレート４０６は、頂部表面４０７で近位アンカーに連結され、底部表面４０９で複数の尾根部４１１を通して複数のブレード４１４に連結されている。いくつかの実施形態において、頂部プレート４０６は、円形、楕円形などを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、頂部プレート４０６は、およそ０．５ｃｍ～約５ｃｍの範囲内の任意の直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、近位アンカーは、骨髄内固定、骨髄外固定、表面オッセオインテグレーションなどを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の方法を介してデバイス４００を周囲の骨に取付けるように構成されている。

【0107】

遠位端部４０４において、複数のブレード４１４が底部プレート４１０に連結される。いくつかの実施形態において、複数のブレード４１４は、矩形、台形などを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。

【0108】

いくつかの実施形態において、複数のブレード４１４は、約０．３ｃｍ～約２０ｃｍの範囲内の高さを有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード４１４は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード４１４は、最大約０．３ｃｍの厚みを有していてよい。

【0109】

中央支柱は、支柱本体４１３ならびに支柱本体４１３の近位端部４０２から側方に延在する複数の突起４１５を含む。複数の突起４１５は、近位端部４０２で複数の屈曲要素４１２に連結されている。複数の突起４１５は、２つの尾根部４１１の間に位置付けされており、ここで２つの尾根部４１１の間の距離は、複数の屈曲要素４１２の各方向における回転度を規定するように構成されている。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素４１２は、各方向に１～９０度の動作の自由を有していてよい。いくつかの実施形態において、支柱本体４１３は、円形を非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の断面形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、支柱本体４１３は、約０．５ｃｍ～約５ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、支柱本体４１３は、約１ｃｍ～約３０ｃｍの範囲内の高さを有していてよい。

【0110】

中央支柱は、中央支柱の近位端部と底部プレート４１０の間の屈曲要素の曲げにより、底部プレート４１０との関係において回転する。底部プレート４１０は、頂部プレート４０６との関係において同時に回転し、この頂部プレートは、頂部プレートと底部プレートの間の屈曲要素の曲げを介して骨に固着されることになる。デバイス３００においては、デバイスが圧縮状態にあるとき、全ての屈曲要素が引張状態にあるという点に留意されたい。デバイス４００において、屈曲要素の半分は、他の半分が圧縮状態にある間、引張状態にある。

【0111】

複数の屈曲要素４１２が、近位端部４０２で複数の尾根部４１２に連結され、遠位端部４０４で底部プレート４１０に連結されている。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素４１２は、支柱本体４１３に連結されてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素４１２は、矩形、台形などを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素４１２は、約０．３ｃｍ～約２０ｃｍの範囲内の高さを有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素４１２は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素４１２は、最大約０．３ｃｍの厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、各屈曲要素４１２の高さは、各ブレード４１４よりも短くてよい。いくつかの実施形態において、各屈曲要素４１２の高さは、各ブレード４１４の高さに類似している。

【0112】

複数の屈曲要素４１２および複数のブレード４１４は、近位および遠位方向で回転コンプライアンスならびに圧縮コンプライアンスを提供するように構成されている。

【0113】

いくつかの実施形態において、頂部プレート４０６は、底部プレート４１０よりも大きい直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、頂部プレート４０６は、底部プレート４１０と同じ直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、頂部プレート４０６は、底部プレート４１０よりも小さい直径を有していてよい。

【0114】

いくつかの実施形態において、デバイス４００はさらに、周辺組織を保護するための外側シェルを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、複数のブレード４１４は、外側シェルに連結されてよい。いくつかの実施形態において、外側シェルは、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはそれらの組合せを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の材料から作製されてよい。いくつかの実施形態において、外側シェルは、生体適合性材料で作製されていてよい。いくつかの実施形態において、外側シェルは、生体適合性材料中でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、外側シェルは、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、外側シェルはＣｒ－Ｃｏを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、外側シェルはＳＳ３１６を含んでいてよい。

【0115】

いくつかの実施形態において、外側シェルは、遠位端部４０４で、遠位アンカーに連結されていてよい。いくつかの実施形態において、遠位アンカーは、骨髄内固定、骨髄外固定、表面オッセオインテグレーション、骨セメント固定などを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の方法を介して周囲の骨にデバイス４００を取付けるように構成されている。

【0116】

ここで図１９Ｅ～図１９Ｈを参照すると、別の例示的インプラントデバイスが示されている。デバイス３００は、近位端部３０２、遠位端部３０４、頂部プレート３０６、中央支柱、底部リング３１０、複数の屈曲要素３１２、複数のブレード３１４および外側シェル３１６を含む。

【0117】

頂部プレート３０６は、頂部プレート３０６の中心に位置付けされた開口部３１８を含む。いくつかの実施形態において、頂部プレート３０６は、円形、楕円形などを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、頂部プレート３０６は、およそ０．５ｃｍ～５ｃｍの範囲内の任意の直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、開口部３１８は、円形、楕円形など非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。頂部プレート３０６は、近位端部３０２で近位アンカーに連結され、遠位端部３０４で複数の屈曲要素３１２に連結されている。いくつかの実施形態において、近位アンカーは、骨髄内固定、骨髄外固定、表面オッセオインテグレーションなどを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の方法を介してデバイス３００を周囲の骨に取付けるように構成されている。

【0118】

中央支柱は、開口部３１８の内部に位置付けされ、頂部プレート３０６、中央シャフト３２２および複数の屈曲要素３１２を含む。中央シャフト３２２は、近位端部３０２で頂部プレート３０６に連結され、頂部プレート３０６から底部リング３１０に向かって遠位方向に延在するが、底部リング３１０に接触することはない。いくつかの実施形態において、中央シャフト３２２は、円形を非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の断面形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、中央シャフト３２２は、約０．２ｃｍ～４ｃｍの範囲内の直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、中央シャフト３２２は約０．３ｃｍ～約２０ｃｍの範囲内の高さを有していてよい。

【0119】

複数の屈曲要素３１２は、近位端部３０２で頂部プレート３０６に連結され、遠位端部３０４で底部リング３１０に連結されている。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１２は、矩形を非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。

【0120】

複数の屈曲要素３１２は、近位端部３０２で頂部プレート３０６に連結され、遠位端部３０４で底部リング３１０に連結されている。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１２は、矩形、台形などを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１２は、約０．３ｃｍ～約２０ｃｍの範囲内の高さを有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１２は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１２は、最高約０．３ｃｍの厚みを有していてよい。

【0121】

いくつかの実施形態において、頂部プレート３０６は底部リング３１０よりも大きい直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、頂部プレート３０６は、底部リング３１０と同じ直径を有していてよい。いくつかの実施形態において、頂部プレート３０６は、底部リング３１０より小さい直径を有していてよい。

【0122】

いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１４は、矩形、台形などを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１４は、約０．３ｃｍ～約２０ｃｍの範囲内の高さを有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１４は、約０．１ｃｍ～約３ｃｍの範囲内の幅を有していてよい。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１４は、最大約０．３ｃｍの厚みを有していてよい。いくつかの実施形態において、各ブレード３１４の高さは、各屈曲要素３１２よりも短くてよい。

【0123】

複数のブレード３１４は、２つの屈曲要素３１２の間に位置付けされており、複数の屈曲要素３１２の各方向における回転度を制限するように構成されている。いくつかの実施形態において、複数の屈曲要素３１２は、各方向に１～９０度の動作の自由を有していてよい。

【0124】

複数の屈曲要素３１２および複数のブレード３１４は、近位および遠位方向で回転コンプライアンスならびに圧縮コンプライアンスを提供するように構成されている。

【0125】

外側シェル３１６は、周辺組織を保護し、複数の屈曲要素３１２を少なくとも部分的に包み込むように構成されている。いくつかの実施形態において、外側シェル３１６は、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはそれらの組合せを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の材料から作製されてよい。いくつかの実施形態において、外側シェル３１６は、生体適合性材料で作製されていてよい。いくつかの実施形態において、外側シェル３１６は、生体適合性材料中でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、外側シェル３１６は、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、外側シェル３１６は、Ｃｒ－Ｃｏを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、外側シェル３１６は、ＳＳ３１６を含んでいてよい。

【0126】

外側シェル３１６は、遠位端部３０４で、遠位アンカー３２０に連結されていてよい。遠位アンカー３２０は、骨髄内固定、骨髄外固定、表面オッセオインテグレーションなどを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の方法を介して周囲の骨にデバイス３００を取付けるように構成されている。

【0127】

ここで図２０Ａ～図２０Ｈを参照すると、本発明の例示的２自由度インプラントデバイス７００が示されている。いくつかの実施形態において、本発明の少なくとも１つのインプラントデバイスは、少なくとも１つの移動自由度を可能にするため直列で取付けられている。一実施例において、第１のインプラントデバイスは、第１の移動自由度を可能にし、第２のインプラントデバイスは、第２の移動自由度を可能にする。図２０Ａ～図２０Ｈの実施例において、本発明のインプラントデバイス１００は、２つの自由度を可能にするため本発明のインプラントデバイス６００に対して直列で固定的に取付けられる。

【0128】

ここで図２２Ａ～図２２Ｇを参照すると、本発明の例示的３自由度インプラントデバイス８００が示されている。いくつかの実施形態において、本発明の少なくとも１つのインプラントデバイスは、少なくとも１つの移動自由度を可能にするため直列で取付けられている。この実施例において、第１のインプラントデバイスは、第１の移動自由度を可能にし、第２のインプラントデバイスは、第２の移動自由度を可能にし、第３のインプラントデバイスは第３の移動自由度を可能にする。いくつかの実施形態において、デバイス８００は、第１のコンプライアントデバイス８００ａ、第２のコンプライアントデバイス８００ｂ、および第３のコンプライアントデバイス８００ｃを含む。

【0129】

いくつかの実施形態において、デバイス８００は、第１の関節部材８０２、第２の関節部材８０４、第３の関節部材８２４、第４の関節部材８２６、第５の関節部材８２８、第６の関節部材８３０、少なくとも１つの屈曲要素（例えば第１の屈曲要素８０６および第２の屈曲要素８０８）、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０を含む。いくつかの実施形態において、第１の関節部材８０２、第２の関節部材８０４、第３の関節部材８２４、第４の関節部材８２６、第５の関節部材８２８、および第６の関節部材８３０は、当業者にとって公知の任意の形状を有していてよい。

【0130】

ここで図２２Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、第１のコンプライアントデバイス８００ａは、ブリッジ部材８０２ａを有する第１の関節部材８０２を含み、このブリッジ部材のいずれかの端部から第１のアーム８０２ｂおよび第２のアーム８０２ｃが延在している。いくつかの実施形態において、第３のコンプライアントデバイス８００ｃは、ブリッジ部材８３０ａを有する第６の関節部材８３０を含み、ブリッジ部材のいずれかの端部から第１のアーム８３０ｂおよび第２のアーム８３０ｃが延在している。各ブリッジ部材のいずれかの端部から延在する第１のアームおよび第２のアームは、少なくとも１つの屈曲要素のための連結点である。いくつかの実施形態において、第２のコンプライアントデバイス８００ｂは第３の関節部材８２４および第４の関節部材８２６を含み、各関節部材は、ブリッジ部材（それぞれ８２４Ａおよび８２６Ａ）を有する。いくつかの実施形態において、第１の関節部材８０２は、近位アンカー８１８に連結するための頂部端部領域および少なくとも１つ屈曲要素に連結するための底部端部領域を有する。いくつかの実施形態において、第６の関節部材８３０は、遠位アンカー８２０に連結するための底部端部領域および少なくとも１つの屈曲要素に連結するための頂部端部領域を有する。

【0131】

いくつかの実施形態において、少なくとも１つの屈曲要素は、当業者にとって公知の適用可能な任意の数の屈曲要素を有していてよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの可撓性構造は、第１の屈曲要素８０６、第２の屈曲要素８０６を含む。

【0132】

いくつかの実施形態において、インプラントデバイスは、内側表面および外側表面を有する第３の関節部材８２４；内側表面および外側表面を有する第４の関節部材８２６；内側表面および外側表面を有する第５の関節部材８２８；内側表面および外側表面を有する第６の関節部材８３０；第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が、第３の関節部材８２４の内側表面に連結され、第２の端部が第４の関節部材８２６の内側表面に連結されている少なくとも１つの屈曲要素；第１および第２の端部を有する少なくとも１つの屈曲要素であって、第１の端部が第５の関節部材８２８の内側表面に連結され、第２の端部が第６の関節部材８３０の内側表面に連結されている少なくとも１つの屈曲要素；を含んでおり、第２の関節部材８０４の内側表面は、第３の関節部材８２４の外側表面に連結されており、第４の関節部材８２６の外側表面は、第５の関節部材８２６の内側表面に連結されており、第３の関節部材８２４および第４の関節部材８２６は、第１の関節部材８０２と第２の関節部材８０４の間の第１の移動自由度とは異なる第２の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されており；かつ第５の関節部材８２８および第６の関節部材８３０は、第３の関節部材８２４と第４の関節部材８２６の間の第２の移動自由度とは異なる第３の自由度内で互いとの関係において移動するように構成されている。

【0133】

いくつかの実施形態において、第１の自由度は並進自由度であり、第２の自由度は回転自由度であり、第３の自由度は並進自由度である。いくつかの実施形態において、第１の自由度は回転自由度であり、第２の自由度は並進自由度であり、第３の自由度は回転自由度である。いくつかの実施形態において、第１、第２および第３の自由度は、各々並進自由度である。いくつかの実施形態において第１、第２および第３の自由度は各々回転自由度である。

【0134】

いくつかの実施形態において、デバイスは、第１の関節部材８０２の外側表面から延在する第１の組織アンカー（近位アンカー８１８）、および第６の関節部材８３０の外側表面から延在する第２の組織アンカー（遠位アンカー８２０）をさらに含む。いくつかの実施形態において，第１および第２の組織アンカーは各々、骨髄内固定、骨髄外固定、オッセオインテグレーションおよびそれらの組合せからなる群の中から選択された少なくとも１つを介して骨を係合するように構成されている。

【0135】

第１の関節部材８０２および第４の関節部材８０８は、第２の関節部材８０４および第３の関節部材８０６が第１の関節部材８０２と第４の関節部材８０８の間に配置された状態で、反転した直交配向で同じ構造を有する。

【0136】

いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素８１０および第２の屈曲要素８１２は、ばねとして機能し、互いに独立して交差して、関節部材８０２、第２の関節部材８０４、第３の関節部材８０６および第４の関節部材８０８のための少なくとも１つの回転軸を提供することができる。

【0137】

いくつかの実施形態において、第１の屈曲要素８１０、第２の屈曲要素８１２はその長さに沿った任意の点で交差してよい。いくつかの実施形態において、回転中心は、交差点によって近似され得るが、屈曲要素が変形するにつれて移動する。いくつかの実施形態において、屈曲要素は異なる長さを有していてよく、任意の角度で配向され得、ここでこれらの特性を変更することでメカニズムの機械的挙動が影響を受ける。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、第１の屈曲要素８１０と第２の屈曲要素８１２が交差パターンを形成するような形で配向されてよい。いくつかの実施形態において、屈曲要素は、第１の屈曲要素９１０および第２の屈曲要素８１２が実質的に平行となるような形で配向されてよい。

【0138】

近位アンカー８１８は、一方の端部で第１の関節部材８０２に取付けられ、反対側の端部でデバイス８００を骨に取付けるように構成されている。遠位アンカー８２０は、一方の端部で第４の関節部材８０８に取付けられ、反対側の端部でデバイス８００を骨に取付けるように構成されている。

【0139】

いくつかの実施形態において、デバイス８００は、骨髄内固定、骨髄外固定、表面オッセオインテグレーションなどを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の方法を介して、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０を通して周囲の骨に固着されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス８００は、骨髄内固定により近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０を通して周囲の骨に固着されてよい。いくつかの実施形態において、長ステム、短ステム、ネジ山付き骨髄内スクリュー、圧入またはセメント固定ステム、くぎ、ネジ切りされたまたはネジ山付きインプラント、圧縮型インプラント、骨内部成長のために多孔質コーティングされたインプラントなどの骨髄内固定のための多数の戦略のうちのいずれかを使用して周囲の骨にデバイスを固着させてよい。いくつかの実施形態において、網状骨への固定のために骨内ロッドまたはピンを使用してよい。

【0140】

いくつかの実施形態において、デバイス８００は、骨髄外固定により近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０を通して周囲の骨に固着されてよい。いくつかの実施形態において、プレートアンドスクリューを非限定的に含めた多くの骨髄内固定向け戦略のうちのいずれかを用いて、デバイスを周囲の骨に固着してよい。いくつかの実施形態においては、カスタマイズされたプレートアンドスクリュー、規格化されたプレートアンドスクリューなどを非限定的に含めた骨外固定のために、従来の整形外科用ハードウェアを使用してよい。いくつかの実施形態において、デバイス８００は、多孔質表面上の内部成長により周囲の骨に固着されてよい。いくつかの実施形態において、多孔質表面上への内部成長のために術中に骨表面を前処理してよい（例えば人工股関節置換用寛骨臼カップにおけるような骨内部成長用の多孔質コーティング）。いくつかの実施形態においては、初期安定性を、他の任意の固定戦術との組合せによって補助してもよい。

【0141】

いくつかの実施形態において、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０は、円筒形、立方体形などを非限定的に含めた、当業者にとって公知の任意の形状／幾何形状を有していてよい。

【0142】

いくつかの実施形態において、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０は、チタン、Ｔｉ６－Ａｌ４ｖ、Ｃｒ－Ｃｏ、ＳＳ３１６を非限定的に含めた任意の材料から作製されてよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０は多孔質であってよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０は、純金属、金属合金、ポリマ、セラミクス、金属ガラスまたはそれらの組合せを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の材料でさらにコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０は、チタンを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、近位アンカー８１８および遠位アンカー８２０は、生体適合性材料を含んでいてよい。

【0143】

いくつかの実施形態において、デバイス８００は、股関節全置換術、膝関節全置換術、肩関節全置換術などを非限定的に含めた一般的な整形外科手技のために使用されてよい。いくつかの実施形態において、固定を容易にするために、関節（例えば足）を外科的に改変することが可能である。１つの例示的実施形態においては、関節を癒合して、骨内部成長およびオッセオインテグレーションにとって有害となり得る動きを排除してもよい。いくつかの実施形態においては、骨を共に癒合して、インプラントを固定できると思われるより大きい骨表面を創出してもよい。いくつかの実施形態においては、骨を除去または再配置して、インプラントのためのより多くの空間を創出してもよい。

【0144】

図２３Ａ～図２３Ｊは、動物モデルのための本発明の例示的インプラントデバイス９００を描いている。いくつかの実施形態において、デバイス９００は、脛骨ステム９８０、ステムアダプタ９８２、屈曲要素９８４、中足骨ステム９８６、インプラントカバー９８８およびモールステーパ９９０を含む。脛骨ステム９８０および中足骨ステム９８６は、当業者にとって公知の任意の方法によって屈曲要素９８４に対して固定的に取付けされている。

【0145】

いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、対象に対し動力または追加の受動的援助を提供するため、外部外骨格と並行して実装されてよい（図２４）。いくつかの実施形態において、外部外骨格は、対象の神経系と一方向にインタフェースしていてよい。いくつかの実施形態において、外部外骨格は、対象の神経系と双方向でインタフェースしていてよい。いくつかの実施形態において、この構成は、完全に感覚的な生物学的四肢を含む。いくつかの実施形態において、この構成は、神経制御された機械的関節を含む。いくつかの実施形態において、この構成は、感染に対するロバスト性を有する閉鎖した皮膚外皮を含む。いくつかの実施形態において、この構成は、修理またはアップグレードのためにアクセス可能である外部メカトロニクスを含む。

【0146】

いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、関節のエネルギ貯蔵能力を増大させるために、コイルばね、第２のコンプライアントメカニズムなどを非限定的に含めた別個のばね／コンプライアントメカニズムと並行して使用されてよい。いくつかの実施形態において、これは、コンプライアントメカニズム内に統合される固定型構成要素であるか、または患者の生体構造または病理の詳細に応じて交換可能なモジュール式構成要素である可能性があると考えられる。

【0147】

いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、リハビリの利用分野において使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、予防／増強の利用分野において使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、診断の下された病理を有する対象を治療するために使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、予防的外傷予防を求める対象のために使用されてよい。いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、対象が自らのベースライン能力を超えて運動能力を増強させるために使用されてよい。

【0148】

いくつかの実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、既存の関節の機械的特性を操作しかつエネルギを貯蔵して戻すために既存の関節と並行して使用されてよい。１つの例示的実施形態において、デバイス１００～デバイス９００は、関節が虚弱な対象の関節と並行して移植されて、関節を補剛し、改善した機能を可能にすることができる。

【0149】

いくつかの実施形態においては、組立てを全く伴わない伝統的サブトラクティブ製造、組立てを伴う伝統的サブトラクティブ製造、アディティブ製造およびそれらの組合せを使用して、デバイス１００～デバイス９００を製造してよい。いくつかの実施形態においては、伝統的サブトラクティブ製造を使用してよい。いくつかの実施形態においては、伝統的サブトラクティブ製造法を用いて、単一の部品としてデバイス１００～デバイス９００を製造してよい。いくつかの実施形態においては、両方のデバイス共、組立てを全く伴わない伝統的サブトラクティブ製造を使用して製造してよい。いくつかの実施形態においては、両方のデバイス共、組立てを伴う伝統的サブトラクティブ製造を用いて製造してよい。いくつかの実施形態においては、両方のデバイス共、少なくとも２つの明確に異なる部品で製造されてよい。いくつかの実施形態においては、殺菌および移植に先立ち、少なくとも２つの明確に異なる部品を組立ててよい。いくつかの実施形態においては、少なくとも２つの明確に異なる部品の間の継手は、溶接、ボルト留め、接着剤、締まり嵌め、熱変調型締まり嵌めなどを非限定的に含めた当業者にとって公知の任意の方法を用いて固定されてよい。いくつかの実施形態においては、少なくとも２つの明確に異なる部品の各々の個別の構成要素を低温で組立て、体温に曝露されたときに部品が締まり嵌めに至るまで膨張するようにしてよい。いくつかの実施形態においては、デバイスは、３Ｄプリンティングを非限定的に含めたアディティブ製造技術を用いて製造されてよい。いくつかの実施形態においては、両方のデバイス共、単一の部品として３Ｄプリンティングされてよい。いくつかの実施形態においては、両方のデバイス共、組立て可能な少なくとも２つの部品として３Ｄプリンティングされてよい。

【0150】

いくつかの実施形態において、製造のための潜在的選択肢は、バルク材料からシムとして屈曲ブレードを精密機械加工することである。これらのシムブレードは次に、従来通りに機械加工、３ｄプリンティング、射出成形またはインベストメント鋳造されるハウジング内に挿入することができると考えられる。シムは、圧入、熱膨張嵌合、溶接、ボルトまたはこれらの選択肢の任意の組合せを介して、ハウジングに取付けることができると考えられる。

【0151】

代替的には、別の実施形態において、シムブレードを、ハウジングのインベストメント鋳造のために使用されるべきインプラントの金型の中に嵌め込むことができると思われる。これにより、シムブレードとハウジングの間のバルク溶接が可能となり、溶融材料を小さいブレードプロファイル内に流れ込ませる必要がなくなる。シムブレードの全てまたは一部を能動的または受動的に冷却して、ブレードが溶融ハウジング材料による影響を受けない状能に保つことができると考えられる。

【0152】

本発明の方法
本発明は、四肢修復のためのコンプライアントメカニズムを有する整形外科用インプラントの設計を容易にするための方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、（予め定義された標的生体力学セットから）コンプライアントメカニズム内の屈曲要素の最適化された幾何形状および設置を生成するため、生体力学的、分析的そして有限要素モデリングを統合するように構成されている。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、身体の全関節のためのコンプライアントで移植可能なプロテーゼを設計するために使用されてよい。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、関節炎、外傷、腫瘍、先天的奇形、感染、糖尿症性関節症などを非限定的に含めたさまざまな病理を補正するために使用されてよい。いくつかの実施形態において本発明の方法は、四肢の生体力学を復元するように最適化された関節および病理に特異的なコンプライアントインプラントを結果としてもたらすことができる。

【0153】

ここで図２５を参照すると、コンプライアント移植可能プロテーゼを設計する例示的方法１０００が描かれている。方法１０００は、ステップ１００２で始まり、ここで、インプラントについての所望の自由度コンプライアンスおよび解剖学的制約を識別するために対象に対して筋神経骨格（ＮＭＳ）モデリングまたは任意の生体力学的モデリングが行なわれる。

【0154】

ステップ１００４では、自由と制約トポロジ（ＦＡＣＴ）を使用して、所望されるコンプライアンス空間を生み出すのに必要とされるメカニズム幾何形状の概略近似を生成する。いくつかの実施形態において、ＦＡＣＴを使用して、任意の幾何形状の全体的コンプライアントシステムを体系化することができる。いくつかの実施形態において、ＦＡＣＴは、微小的に小さい動きを達成するコンプライアントソリューションの完全な設計空間に対して自由度または「ＤＯＦ」を非限定的に含めたこれらの小さい動きをリンクさせる。いくつかの実施形態において、ＦＡＣＴは、特定用途向けのコンプライアント幾何形状の迅速な識別のための扉を開くように構成されている。いくつかの実施形態においては、ＦＡＣＴを近年のコンピュータの進歩と組合わせて、これらの幾何形状の最適化を可能にしてもよい。いくつかの実施形態において、ＦＡＣＴは、規定された機械的挙動を伴うコンプライアントメカニズムの設計を可能にするように構成されてよい。

【0155】

ステップ１００６では、歩行中に遭遇する負荷に代表される負荷の下でインプラントの準静的力学モデルから、汎用メカニズムのパラメータ化された有限要素モデル（ＦＥＭ）が生成される。いくつかの実施形態においては、モデルは、メカニズムの幾何形状および材料に基づいて構築される。いくつかの実施形態においては、モデルは、シミュレートされた適用負荷に応答して変形、応力、剛性などを出力する。

【0156】

ステップ１００８では、インプラントの形状を調整することによってメカニズム幾何形状が精緻化される。いくつかの実施形態において、インプラントの形状は、その力学および疲労寿命に基づいて調整されてよい。

【0157】

いくつかの態様において、本発明は、コンプライアントで移植可能なプロテーゼを設計する方法において、解剖学的制約およびインプラントについて所望される自由度のコンプライアンスを識別するべく対象に対する筋神経骨格（ＮＭＳ）モデリングを行なうステップと、自由と制約トポロジ（ＦＡＣＴ）を使用することによって、所望されるコンプライアンス空間を生み出すのに必要とされるメカニズム幾何形状の概略近似を生成するステップと、歩行中に遭遇する負荷に代表される負荷の下でインプラントの準静的力学モデルから、汎用メカニズムのパラメータ化された有限要素モデル（ＦＥＭ）を創出するステップと、インプラントの形状を調整することによって、メカニズム幾何形状を精緻化するステップと、を含む方法に関する。

【0158】

いくつかの態様において、本発明は、本発明の少なくとも１つのインプラントデバイスの移植のためのドリルガイドに関する。ここで図２６Ａおよび図２６Ｂを参照すると、本発明の少なくとも１つのインプラントデバイスの移植のための例示的ドリルガイドが示されている。図２６Ａに示されているのは、踵骨ドリルガイドである。図２６Ｂに示されているのは、中足部のドリルガイドである。青色および赤色のラインが、ガイドを所定の場所に保持しドリルを誘導するために所定の場所に置かれるｋ－ワイヤを表わすという点に留意されたい。

【実施例】

【0159】

本発明は、以下の実験例を参照しながらさらに詳述される。これらの実施例は、単に例示を目的として提供されているにすぎず、別段の規定のないかぎり限定的であるように意図されたものではない。したがって、本発明は、以下の実施例に限定されるものとみなされるべきではなく、むしろ本明細書中に提供されている教示の結果として明白になるあらゆる変形形態を包含するものとみなされるべきである。

【0160】

さらなる説明無く、当業者であれば、先行する記述そして以下の例示的実施例を使用して、本発明の合成物を作製し利用し、請求対象の方法を実践することができると考えられている。したがって、以下の実施例は、本発明の例示的実施形態を具体的に指摘しており、本開示の残りの部分をいかなる形であれ限定するものとみなされるべきものではない。

【0161】

実施例１：
重症の足首および後足部の病態の治療のためのコンプライアントインプラント設計の実現可能性を示すために、予備的モデリングおよび実験作業を実施した。このパイロット作業は、ｉ）足首にとって適切なサイズおよび拘束空間の移植型コンプライアントメカニズムが、周期的歩行負荷に耐えることのできるものであること；ｉｉ）これらのメカニズムの挙動が、屈曲幾何形状に対して僅かな変更を加えることで予測可能な形で調整可能であること；そしてｉｉｉ）標的部位には、ロバストな固定のために適切な骨が存在することを立証している。汎用足首メカニズム設計（図２７Ａ）は、１本の軸を中心として高いコンプライアンス、そして軸外回転および垂直圧縮における調節可能なコンプライアンスを有する。該設計は同様に、メカニズム用のカバーを含んでおり、これは人工関節空間内のデッドスペースおよび衝突を防止する上で重要である。予備的有限要素モデル（ＦＥＭ）は、チタン（Ｔｉ６－Ａｌ４ｖ）製のメカニズム設計が、１０^８回サイクルでの材料の疲労限界より低くとどまりながら、足首置換のためのＩＳＯ規格負荷に耐えることができる、ということを示しており（図２７Ｂ）；これは、疲労により機能しなくなるまで９１年間にわたり一日５０００歩という控えめな歩数に対応している。同一のサイズの、ただし明確に異なる屈曲幾何形状の２つのプロトタイプメカニズム（図２７Ｃ）も同様に３Ｄプリンティングされ、ＦＥＭがそれらの根本的に異なる剛性を正確に予測できることを実証した（図２７Ｄ、図２７Ｅ）。

【0162】

損傷を受けた距骨を除去し、足首－後足部インプラントの遠位端部を直接踵骨、舟状骨および楔状骨に固着させることが意図されている；これらの骨は多くの場合、癒合または他の再建アプローチにおいて使用されるものの、特定の固定アプローチには、新規のハードウェアが必要とされる。この目的で、潜在的な固定部位としてこれらの骨を査定し（図２７Ｆおよび図２８）、多孔質チタンを活用して標的の骨とのオッセオインテグレーションを促進する固定戦略を設計するために、いくつかの切開が行なわれた。

【0163】

本明細書中で引用された各々全ての特許、特許出願および出版物の開示は、その全体が参照により本明細書に各々組込まれている。本発明は、特定の実施形態を参考にして開示されてきたが、本発明の他の実施形態および変形形態が、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく当業者により考案されてよい、ということは明白である。添付のクレームは、このような実施形態および等価の変形形態を全て含むものとみなされるよう意図されている。

【図1A-1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C-3D】

【図3E-3F】

【図3G】

【図3H-3I】

【図3J-3K】

【図3L】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A-8B】

【図9】

【図10A-10D】

【図11A-11D】

【図12】

【図13】

【図14A-14D】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図16】

【図】

【図17B】

【図17C】

【図】

【図17E】

【図18A】

【図18B】

【図19A-19D】

【図19E-19H】

【図20A-20C】

【図20D-20H】

【図21A】

【図21B】

【図21C】

【図21D】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図22D】

【図22E】

【図22F】

【図22G】

【図23A】

【図23B】

【図23C-23F】

【図23G-23J】

【図23K】

【図23L】

【図24】

【図25】

【図26A】

【図26B】

【図27A-27F】

【図28】

【国際調査報告】