JP2006515774A - 細胞組織を治療するための外科手術用止め金 - Google Patents

Abstract

本発明は、組織を取着するために提供される留め具（１０）に関する。この留め具は、第１のインプラント部材（１）と、第２のインプラント部材（２）と、第１のインプラント部材と第２のインプラント部材とを接続させている接続部材（３）とを有している。インプラント部材（１，２）は、これらの表面に突起（４）を有してもよい。留め具を使用する方法と、留め具および取着用ツールを備えたセットとがまた提供されている。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、細胞組織を修復するか所定の物体を組織に取着するための外科手術用インプラントに関し、更に詳細には、接続部材によって互いに接続された少なくとも２つのインプラント部材を備えているとともにこれらのインプラント部材が突起および好ましくは鋭角にされた端部を有している止め金の形状に形成された外科手術用の留め具または装置に関する。

裂け目および損傷のような半月板の外傷を吸収可能な縫合部と縫合することによって固定することで、傷ついた半月板の組織を取り除くよりもよい結果を生じることが判っている。例えば、N.A Palmeri, T.F.Winters, A.E. JoinerおよびT.Evans, “The Development ant Testing of the Arthroscopic Meniscal Staple”、Arthroscopy, Vol.５, No２, １９８９,p１５６を参照してほしい（参照して本明細書に組み入れる）。しかしながら、関節鏡視下縫合は、血管および神経を傷つける危険性があるため患者のリスクが著しく高く、複雑で単調な技術である。かくして、外科医は長い間、吸収性のある半月板損傷用の固定装置、例えば留め具のような、吸収性のある縫合技術の利点を有するが縫合よりも急速かつ安全に使用可能な装置を求めてきた。

幾つもの研究グループが、このような吸収性の半月板損傷用固定装置を開発しているが、このような装置の需要は高い。例えば、このような装置は、外科手術後に損傷部の組織とよい接触を保てるように十分に強くなくてはならず、また、早い回復を可能にするように十分に長い期間その強さを維持できなくてはならない。この装置はまた、大腿骨および脛骨の軟骨の表面に損傷を与えてはならず、また、損傷の回復を邪魔したり妨害するような複雑な状態を生じることなく同化されなくてはならない。更に、この装置の取着は、容易かつ迅速にできるものであり、手術に伴う外傷を最小にするものであるべきである。このような装置の高い需要により、最善の吸収性のある半月板損傷用の固定装置は未だ開発されていない状態である。

上記のPalmeriなどは、関節鏡視下で応用された吸収性のある留め具もしくは止め金を使用する半月板の修復方法の開発を報告した。しかしながら、報告された方法は、最終的なデザインがニードルで案内されて配置される形の止め金の挿管を使用したことから、複雑であった。更に、止め金の破壊、移動、および関節の磨耗が見られた。

Schreiberへの米国特許Ｎｏ．４，８７３，９７６は、半月板の裂け目の手術での修復用に特に意図された矢状のインプラントを開示している。しかし、開示された矢状のインプラントは、その基端部（ステム）が、特に半月板と接触して配置された時に組織に炎症および磨耗を生じ得るという欠点を有している。これは、ステムが半月板の外面から突出した状態で残されるためである。

Schreiberへの米国特許Ｎｏ．４，６３５，６３７は、基礎部材、この基礎部材から直立した２つの実質的に平行なシャフト、およびこれらシャフトの端部の鋭角のバーブ形状部を備えた外科手術の縫合部を説明している。説明された実施形態では、基礎部材は、シャフトと同じくらい厚い。しかし、例えば半月板の裂け目で使用する場合は、基礎部材が対向した（先端大腿骨の）軟骨の表面に損傷を与え得る危険を最小にするため、１ｍｍ以下の基礎の厚さが好ましいだろう。

Baysなどへの米国特許No.４，８８４，５７２およびNo.４，８９５，１４１は、外科手術での修復用留め鋲（tack）およびアプリケータと、これらの使用方法とを説明している。留め鋲は、バーブ形状部材、シャフト部、および把持部を有している。留め鋲は、組織の回復時間と同期するように選択された分解時間を有する生体分解性の材料で形成されている。他の実施形態では、止め鋲のバーブ形状部は、連続的ならせん状部を有している。この留め鋲の欠点は、把持部がかさばることと、半月板上に保持されると関節腔内に炎症を起こす可能性があることである。

Wintersへの米国特許No.５，０５９，２０６によって開示された半月板の裂け目を修復する方法並びに装置は、突起、即ち、バーブ形状部を備え、搬送装置によって半月板の裂け目に適用される留め具を有している。この搬送装置は、湾曲した区域内で操縦可能な可撓性の先端部を有している。これにより、外科医は、装置をひざの中央部中に挿入して、径方向外方に向かって半月板の裂け目の中またはこれを横断するように留め具を延長させることができる。しかし、円筒形の端部（ヘッド部材）を備えた留め具の基端部は、かさばり、半月板の外面の上並びに／もしくは下に部分的に突出している。

Tamminmakiなどへの米国特許No.５，５６２，７０４は、半月板の裂け目の外科手術での修復用に特に意図された矢状の生体吸収性のインプラントを開示している。このインプラントは、米国特許No.４，８７３，９７６もしくは米国特許No.５，０５９，２０６が有しているような案内または磨耗の問題を有していない。しかし、開示されたインプラントは、複数の切断部（抑止部材）を備えた１つの本体のみを有している。かくして、最少で２つのこのようなインプラントが、１つの止め金（２つのシャフト付き）と同様の取着効果を受けるように取着されなくてはならないだろう。

Justinなどへの米国特許No.５，５６９，２５２は、半月板の裂け目を含む患者の柔らかい組織の裂け目を修復する留め具、取着装置、および方法を説明している。留め具は、先端部から基端部へと減じられている中央部に沿って可変ピッチのらせん状の突起を有している。留め具は、ねじ込みながら裂け目の２つの側面を横断して進むときに、これら裂け目の２つの側面を対向させるように働く。このインプラントは、取着のためにねじ込み／回転の動きを必要とするが、関節鏡視下で使用する際には容易で単調である。また、半月板の組織のようなファイバ組織を通るようにインプラントを回転させることにより、ファイバ組織がインプラントに巻きつき、これによってインプラントの取着を邪魔もしくは妨害するか、組織を損傷する危険が生じる。

特許出願ＰＣＴ／ＥＰ９８／０４１８３は、体内組織の修復のための留め具を説明している。このインプラントはひざの半月板などの完全に組織内に埋まるが、インプラントを組織中に挿入する間に、第１の突起が損傷され、曲げられ、破壊される可能性がある。また、この種類のインプラントの取着強度は、半月板の表面上に部分的に配置されるインプラントほどよくない（S.P.ArnoczkyおよびM.Lavagnino,Am.J.Sports Med.２９（２００１）１１８〜１２３）。

PersonなどへのＥＰ０７７０３５４Ａ１は、一連の留め具および支持ケーシング内で互いに重ねられた発射バーを備えた装置を開示している。この構成によって支持ケーシングが厚くされ、留め具を半月板の組織中に挿入するために支持ケーシングを狭いひざ関節部内に押し込むことが難しくなる。

BowmanへのＥＰ１０７０４８７Ａ２は、インプラント部材を通る長手方向の通路を備えた移植固定インプラントを説明している。これらの通路により、インプラント部材は、比較的厚くされなくてはならず、かくして、大きい外傷のドリル穴を組織に形成する必要がある。

BowmanおよびBrukerへの米国２００１／００２９３８２Ａ１は、インプラント部材を備え、この部材を貫通する通路（突起を取着するため）のために厚くなっている固定装置を説明している。

Orthopedic Product News（２００２年１月/２月、p.１４）は、再吸収可能な半月板修復インプラントとしてアースロテク（Arthrotek）止め金を説明している。これらは、Ｕ字形状にされた２つの突起形状のインプラントである。しかしながら、半月板の表面に残るインプラントの湾曲された部分は、直線状の鋭角先端部を備えた止め金の移植可能な部分と同じくらい厚く、これによって、炎症を生じることがある。

従来技術のインプラントに限界があるため、柔らかいか硬い組織の裂け目を修復するため並びに／もしくは人工のファイバインプラントまたは生体組織移植物を生体組織上か生体組織中に固定するための最小侵襲方法を可能にする生体吸収性のある留め具の需要が存在している。

また、組織の裂け目に急速かつ容易に取着でき、強く安全に固定され、かつ最小の外傷しか生じないような留め具の需要が存在している。この留め具は、非有毒な生体適合性および生体吸収性のあるポリマー、ポリマーアロイ、もしくはファイバーで補強されたポリマー合成物から形成可能であり、特に、裂け目の治療中にその構造的な完全性を維持し、かつ組織の磨耗を防ぐように設計されている。

更に、修復される組織を貫通し、かつ留め具が通る組織に最小の外傷のみを生じながら裂けた端部を共に保持できる留め具の需要が存在している。

また、ピストンを備えた装置を把持することなく、ピストンを備えた薄いカニューレを通って組織中に陰から押され得る、最小に外傷を生じる留め具の需要が存在している。

また、取着用突起を必要としない、薄いカニューレを通って陰から押されたときに半月板の組織のような硬い組織を貫通する留め具の需要が存在している。

更に、薄く、強く、硬いが可撓性を有している単一フィラメント状の部分（接続部材）を有し、より厚いインプラント部材を接続させている留め具の需要が存在している。

また、いったん取着されると留め具の基端の単一フィラメント状部の小さく薄い部分のみを組織の表面上に残し、組織が荷重下に押圧されているときは（歩いている時など）組織の表面から突出しない留め具の需要が存在している。

これらおよび他の目的は、本発明の留め具によって果たされ得る。

上述された問題は、独立請求項に係わって解決される。従属請求項は、本発明の考え方の好ましい実施形態に関連している。本発明の１つの実施形態は、基端部および先端部と横方向の突起とを備えた第１の細長い部材と、基端部および先端部と横方向の突起とを備えた第２の細長い部材と、第１の部材の基端部と第２の部材の基端部とを接続させている接続部材とを有しており、接続部材の少なくとも一部分が第１の部材または第２の部材のいずれかの一部分よりも小さい直径を有している組織の修復用の留め具を提供している。

本発明の他の実施形態は、上述された留め具を用いて組織を修復させる方法を提供しており、この方法は、留め具の第１および第２の細長い部材を組織中に押すことと、留め具を組織中に部分的に埋め込むこととを有している。接続部材の少なくとも一部分は、組織の表面上に現れないようにされる。

本発明の更なる他の実施形態は、上述された留め具を使用してインプラントを組織に固定する方法を有しており、この方法は、インプラントを組織上に配置させることと、留め具の第１および第２の部材の先端部をインプラントを通して組織中に押すことと、留め具を組織中に埋め込むこととを有し、留め具の接続部材の少なくとも一部分は、インプラントの表面上に現れないようにされる。

本発明の他の実施形態は、上述した留め具と、カニューレ、ピストン、および先端部を有する挿入用ツールとを備えたセットを有している。

本発明の他の実施形態では、上述したセットを使用する方法が提供されており、この方法は、第１および第２の部材の先端部が挿入用ツールの先端部に近くなるように、留め具を挿入用ツールに装填することと、挿入用ツールの先端部を組織に対して押すことと、ピストンを加速することによって挿入用ツールの先端部によって留め具を組織中に押し込むことと、ストッパーによって組織中への留め具の挿入を停止させることとを有し、留め具の接続部材の少なくとも一部分が組織の表面上に現れないようにされる。

最後に、本発明の他の実施形態は、上述した留め具を形成する方法を提供しており、好ましくは生体吸収性のある材料のビレットを押出成形することと、ビレットを切断することと、切断されたビレットを留め具の形状に曲げることとを有している。

図面では同様の部材を示すのに同様の参照符号が使用されている。

本発明は、柔らかいか頑丈な組織の裂け目を最小に侵襲して修復し得る生体吸収性のある留め具または止め金を提供している。本発明の留め具はまた、人工のファイバインプラントまたは生体組織移植物を組織上または組織内に取着させるために使用され得る。この留め具は、陰から押すか素早く移動させることによって簡単に取着できる。留め具は、非毒性で生体適合性のある生体吸収性のポリマー、ポリマーアロイ、またはファイバーで補強されたポリマー複合材料で形成され得る。これら材料は、裂け目を治療する間、その構造的な完全性を維持し、組織の磨耗を防ぐような材料である。留め具の形状は、止め金の形状であると好ましい。

本発明の実施形態では、留め具は、組織の裂け目を押圧するか、組織の複数部分を分離した状態に維持し得る。本発明の他の実施形態では、留め具の一部分が組織の表面上に残り、この組織の表面に小さな***部のような単一フィラメントの縫合ループを形成する。

本発明は、ひざの半月板の裂傷および結合組織の閉じた創傷を治療したり、人工のヘルニアのメッシュ（meshes）または不織布のコラーゲンフェルトを組織へ取着したりするために、もしくは、ファイバ構造を有している柔らかい並びに／もしくは頑丈な組織の外傷を修復する手術において使用され得る。

図１Ａないし１Ｒは、本発明の留め具１０の様々の実施形態を示している。本発明の留め具１０は、接続部材３によって互いに接続された２つの細長いインプラント部材１および２を有し得る。各インプラント部材は、先端部と基端部とを有している。

例えば、図１Ａは、インプラント部材１および２と接続部材３とを示している。インプラント部材１および２は、インプラント部材の先端部と基端部との部分の間に***部もしくは突起４を有している。突起４は、インプラント部材１および２の表面に沿って横方向か長手方向かに延びている、バーブ形状、リッジ形状、ピラミッド形状、スケール形状、ねじ山形状、鋸歯形状、もしくは、これらの組み合わせであってよい。図面に説明されている以外のタイプの先端の突起４も、本発明の留め具１０内で使用され得ることが明らかである。そのような突起が、例えば同時係属中の米国特許出願番号０８／８８７，１３０に説明されている。インプラント部材の先端部は、鋭くされた先端部１’および２’を有していてよい。接続部材３は、中央（水平）部３’と湾曲された端部３”および３”’とを有していてよい。

本発明の好ましい実施形態では、留め具のサイズが、接続部材３の上部からインプラント部材１および２の示された先端部１’および２’までの約９ｍｍであってよく、示された先端部１’および２’は、約６０°の角度を形成している。接続部材の幅は、ほぼ０．５ｍｍであり、インプラント部材の幅は、ほぼ１．０ｍｍであってよい。留め具の全体の幅は、ほぼ２ないし１０ｍｍであり、先端部１’から先端部２’まで好ましくは４ｍｍであり、外側エッジから外側エッジまで５ｍｍであってよい。

突起４は、取着された留め具１０が組織の一部分から取着方向と逆の近接方向に滑り落ちないようにする。突起４の少なくとも１つは、留め具１０の先端部を裂け目から離れた組織中にロックさせるために、組織内の裂傷の平面に突き通される。インプラント部材１および２の先端部１’および２’のテーパが付けられた鋭い形状により、インプラント部材１および２が組織中に外傷を最小にする形で簡単に突き通され得る。インプラント部材１および２の突起４により、留め具１０は、この留め具１０が押され、動かされ、留められたときに組織をロックし得る。

接続部材３は、この接続部材３の一部分が取着の最終段階において組織の表面上に留まる形で組織内に留め具１０を留めるために、使用され得る。例えば、本発明の留め具１０が半月板の組織中に挿入された場合は、接続部材３の一部分が半月板の表面の小さなノッチの底部に配置され得るので、大腿骨の先端接合面の反対側の軟骨接合面への邪魔を生じない。留め具の一部分３ａ（図示されず）のような小さな縫合ループのみが、組織の表面上に残る。かくして、インプラント部材１および２と突起４および接続部材３との組み合わせにより、留め具１０が効果的に組織内にロックされ、裂け目を閉じて固定し、治療を向上させる。

インプラント部材１および２の両方の突起４と、インプラント部材１および２を挿入する近接方向とが、留め具１０が裂け目を越えて組織内に挿入された時に、裂傷の表面へ効果的な押圧を与えるように共に機能する。この押圧は、裂け目を閉じ、治療を促進するように働く。

図１Ａないし１Ｐに示されているように、本発明の留め具１０は、様々の幾何学を有し得る。例えば、インプラント部材１および２は、図１Ａに示されているように円筒形の本体とテーパが付けられた先端部とを有していてよく、もしくは、インプラント部材１および２は、図１Ｄに示されているように円筒形の本体を有していてよい。バーブ形状部４は、図１Ｂ並びに１Ｃのようにインプラント部材の１側にのみ設けられてよく、図１Ａのように２側面に設けられてもよく、もしくは、２つ以上の側面に設けられてもよい。インプラント部材１および２の先端部１’および２’は、円錐形状（例えば図１Ａ）、ピラミッド形状、もしくは非左右対称（図１Ｃ）であってよい。接続部材３の中央（水平）部は、直線（図１Ａないし１Ｄ）であるか、湾曲していて（図１Ｅ並びに１Ｆ）よい。

接続部材はまた、他の幾何学を有していてよい。例えば、接続部材３は、図１Ｇないし１Ｒに示されているように、様々な方法で曲げられていてもよい。あるいは、インプラント部材の縦軸は、接続部材の長軸に対して様々の角度を取ってよい（図１Ｑ）。このタイプの留め具は、留め具が斜めの組織表面に押圧されるときに有効になるだろう。本発明の他の実施形態では、インプラント部材は、様々の長さを有していてよい（図１Ｒ）。そのような留め具は、留め具の取着中に組織を傷つけないようにインプラント部材の先端部が組織の表面に同時に触れるように、斜めの組織表面に対して垂直方向に押圧され得る。

インプラント部材と接続部材との様々の幾何学を図１Ａないし１Ｒに示されている以外の様々の方法で互いに組み合わせることは、言うまでもなく、当分野の当業者の能力の範囲内にあろう。

留め具は、単一の、少なくとも部分的に長手方向に引抜かれ配向されたビレットから形成され得る。接続部材３の構造は、強度および延性を増しその直径を少なくとも１つの方向において小さくするように、長軸の方向に引抜かれ配向され得る。引抜きと配向とは、接続部材を固体の状態で引き出すことによって果たされると好ましい。また、インプラント部材１および２は、強度および延性を増すように、長軸の方向に引抜かれ配向され得る。更に、接続部材３の厚さは、少なくとも１方向において、インプラント部材１および２の厚さよりも薄くされている。好ましい実施形態では、この延伸比は、接続部材の方がインプラント部材１および２よりも大きい。例えば、接続部材３の少なくとも一部分は、インプラント部材１および２のいずれかの一部分よりも小さな直径を有している。

図２は、インプラント部材１および２が長手方向のリッジ５を有している留め具１０の図を示している。図３は、線Ａ−Ａに沿ったインプラント部材１の断面を示している。示されている長手方向のリッジ５は、有益な血液が装置の全長にわたって流れるようにリッジの内側に沿って毛管として働くチャネルを設けることによって裂け目の治療を補助するために効果的である。これらチャネル５は、約０．０５ないし０．５ｍｍの幅と深さとを有していてよく、血管が発達した組織先端部から血管が発達していない組織基端部へと血液を送る。先端の突起４（バーブ形状などの）は、長手方向のリッジ５となるように効果的に機械加工され得る。更に、リッジ５は、取着中に取着器具のカニューレを通ってやわらかい組織中へと留め具１０を案内する助けとなる。

図４Ａないし４Ｖは、インプラント部材の基端部から見た、インプラント部材１もしくは２の可能な断面例を示している。図５Ａないし５Ｅは、接続部材３の可能な断面幾何学を示している。インプラント部材１および２と接続部材３とは、それぞれに様々の断面幾何学を有していてよい。

本発明の一実施形態では、留め具１０は、ひざの半月板の裂け目を修復するために使用される。図６および７は、補強コラーゲンファイバを収容している半月板の典型的な微構造を示している。半月板の組織内では、コラーゲンファイバが、半月板の下面に対してほぼ平行に水平面に配向されている。水平なコラーゲンのファイバが半月板の切断面で見られる場合（図６に示されているように）、これらの切断端部は、断面のポイントとして微視的に見られる。コラーゲンファイバ間の結合力がファイバの長軸に沿ったところの結合力よりも弱いことから、典型的な垂直方向の半月板の損傷、即ち、裂け目６が、コラーゲンファイバの長軸に沿って発達している。

半月板のコラーゲンファイバ構造が、留め具１０の長軸の方向、即ち、留め具が半月板内に入る方向から見られる場合、コラーゲンファイバは、図７に示されているように平行な水平のファイバ束として見られる。

図６および７に示されているような補強水平コラーゲンファイバの主要部の特別な構成により、インプラント部材１および２の突起４が少なくともこれらの上面並びに／もしくは下面に配置され得ると有効である。これによって、留め具１０が、半月板の組織に突き通され、先端の突起４が、コラーゲンファイバ束を通って前方に摺動し、最終的には水平なコラーゲンファイバ束の間を把持し、留め具１０を所定位置にロックする。これは、図９に概略的に示されている。

図８Ａないし８Ｄに示されているような留め具の取着により、取着の最終段階で裂け目７’の基端側を裂け目７”の先端側に対して押圧するように接続部材３（図示されず）を接続させることによって、半月板の表面の裂け目６を押圧する。

留め具１０が主として半月板内に配置され、半月板の表面３ａに***部のような小さな縫合ループのみを残すため、（ａ）半月板の表面の装置の分厚い基端部の存在と、（ｂ）第１の（基端の）突起による半月板内のコラーゲンファイバの切断と、から生じる複雑な状態に関する従来技術の装置の問題点が、なくされる。

図８Ａは、半月板を基端側７’と先端側７”とに分離させている半月板の裂け目６の側面図を示している。図８Ｂに示されているように、留め具１０を取着する間、取着用カニューレ８の先端部８”が、小さな切開部からひざの接合部内に押され、先端部８”が、裂け目６に関連した半月板の基端部７’の表面に配置される。カニューレ内の挿入部材９（図示されず）が、組織の陰から留め具１０（図示されず）を実質的に発射する、即ち、押す。

図８Ｃに示されているように、ピストン９が、左側（先端側）に動き、カニューレ８の内部の穴８’を通って留め具１０を押す。ピストン９は、図８Ｄに示されているようにこのピストン９が留め具１０を半月板内に押すか発射するように高速に加速され得る。ピストン９は、その動きの最終段階でストッパー（図示されず）によってピストン９の基端部で停止され、これによって、ピストン９の先端部が、カニューレ８の先端部８”から部分的に約０．５ないし１ｍｍだけ突出する。この結果、留め具１０の基端の接続部材３の一部分が半月板の表面に形成された小さなノッチの底部に配置されるように、留め具１０が半月板組織内に押される。半月板の表面上のカニューレの先端部８”の位置、典型的には半月板の裂け目６の前の約２ないし４ｍｍのところが、適当な方法で選択され、カニューレ８の配向が適当になされたとき、留め具１０が、半月板の基端部７’と裂けた平面６とに突き通され、取着圧力によって発生された押圧力で裂け目を閉じる。

図８Ｄに係われば、ピストン９が、接続部材３が半月板表面上の小さなノッチ内に部分的に残される形で、留め具１０を押して半月板の組織内へ付勢する。ピストン９が典型的には半月板の表面から約０．５ないし１ｍｍ下のところで止まるとすぐに、接続部材３により留め具１０が停止され、留め具１０が半月板の組織内に更に入っていく動きを防ぐ。装置の先端部はまた、裂け目６を部分的に横切って半月板７”の先端側内へと押される。突起４が、留め具１０が取着方向と逆方向に退歩するのを防ぐ。従って、裂け目６は、効果的に閉じられ、留め具１０は、裂け目６を閉じた状態に維持するためにその位置でロックされ、留め具１０全体のうちでただ小さな縫合ループ状の部分のみが半月板組織上に残される。

図１０は、半月板の表面上で基端方向から見た図９の留め具１０を示している。留め具１０の小さな縫合ループ状の端部３ａのみが半月板の基端側面７’の表面上に見られる。効果的な１実施形態では、留め具１０の基端部３ａが、半月板の表面上の小さなノッチの底部に配置される。

半月板はまた水平方向でない配向をされたファイバを有していることが、よく知られている。例えば、半月板はまた、径方向もしくは斜めの向きを有しているファイバを有しているかもしれない。コラーゲンファイバは基本的に、半月板内に３次元のネットワークを形成している。

図１１は、組織１５の創傷１４を閉じるために使用される湾曲したインプラント部材１２および１３を備えた本発明の留め具の側面図を示している。インプラント部材１２および１３は、創傷１４の平面に突き通されて互いに交差し、接続部材の水平な部分１６は、組織１５の表面上に留まっている。

図１２は、１つのインプラント部材１２ａが裂け目の平面１４ａを横断して裂け目を閉じるように、半月板１５ａの水平方向の裂け目１４ａを閉じるのに使用される留め具１０の断面図を示している。言うまでもなく、他方のインプラント部材１３ａが裂け目の平面を同様に横断することもまた可能である。

図１３Ａ並びに１３Ｂは、組織１８の創傷１７を閉じるために使用可能な留め具を示している。接続部材のテーパ部分１９および２０により、本発明の留め具１０が使用される間、創傷１７が、閉じられ押圧され得る。

本発明の留め具１０はまた、図１４Ａ並びに１４Ｂに示されているように創傷を開いた状態に維持するためにも使用可能である。ここでは、組織２２の創傷２１が、接続部材内に拡大部材２４および２５を備えた留め具２３によって開かれている。図１４Ｂの開かれている創傷２１’は、例えば、組織２２を拡張させる透明な組織で満たされる。

本発明の効果的な実施形態に係われば、本発明の留め具４０は、図１５Ａ並びに１５Ｂに見られるように、インプラント部材の長軸方向において複数の組織を互いに押圧させるように適用され得る。下方に湾曲された接続部材４１を備えた留め具４０が、第１の組織４２を貫通して、この下の第１の組織４２に接触している第２の組織４３中に押されたとき、接続部材４１の湾曲部が、第１の組織４２の表面上でまっすぐにされる。組織４２と４３との間の境界線を押圧する上方への牽引力が、インプラント部材２７および２８のバーブ形状の先端部内に発生される。

本発明の留め具は、縫合部を留め具の接続部材に結合させることによって、縫合固定部として適用可能である。接続部材はまた、縫合固定部用の穴のような特別な部材を有してもよい。更に、本発明の留め具は、生体組織の裂け目を固定するか創傷を閉じることに使用できる。これらの留め具は、膜、メッシュ、ポリマーメッシュ、コラーゲンメッシュ、不織布フェルト、ファイバ状の足場（scaffolds）などの人工のファイバインプラントを生体組織上または生体組織中に固定するために適用可能である。このような人工ファイバインプラントは、ＥＰＯ特許Ｎｏ．０４２３１５５、米国特許Ｎｏ．６，００７，５８０、およびＰＣＴ／ＥＰ９８／０３０３０に説明されている。

さらに、本発明のインプラントは、ヘルニアメッシュのような他のインプラントを組織上または組織内に取着するために使用可能である。インプラントは、ポリマー、または、組織の状況で実質的に生体吸収性のポリマー合成物から形成可能であり、生物活性ガラスまたはリン酸三カルシウムのようなポリマーまたはポリマー合成物またはセラミック合成物の配向された補強構造などを有している。

人工のファイバインプラントまたは生体移植物を生体組織上またはその中に取着するために本発明の留め具を使用するときは、インプラントまたは移植物が、最初に、生体組織の表面もしくは内面とアラインメントされる。その後、留め具が、インプラント部材の先端のバーブ形状部がインプラントまたは移植物の下の生体組織中に留め具をロックするように、インプラントまたは移植物を貫通するように次々に押される。そして、接続部材の縫合ループ状の部分が、インプラントまたは移植物上に残り、生体組織の表面（もしくは内面）上で留め具を固定させる。図１６が上から、図１７が図１６の平面Ｂ−Ｂの側面図として示しているのは、ファイバメッシュ２９が留め具３０によって生体組織３１上にどのように固定されるか、である。

本発明の留め具によって取着され得る典型的な生体組織移植物は、コラーゲン膜およびフェルト、骨膜移植片、もしくは接続組織移植物のような、自家移植片、同種移植片、および異種移植片である。

図１８Ａないし１８Ｄは、２層ピストンを備えた本発明の取着用ツールの１実施形態と、このような取着用ツールを用いる方法とを示している。取着用ツールのこの実施形態は本発明の留め具の形状を効果的に調節するために使用可能であり、これによって、留め具が挿入された組織内に適当に適合する。留め具は、示されているように２層ピストン取着装置を使用することによってこのように適合され得る。

図１８Ａは、２つのピストン３４，３４ａおよび３４ｂによってカニューレ３３の内部で押し進められ得る（右側に）留め具３２を示している。図１８Ｂは、“下方の”インプラント部材３２ｂが斜めの組織３５の表面に接触しているところを示している。両インプラント部材３２ａおよび３２ｂがほぼ同時に組織３５内に入るように留め具３２を成形するために、ピストン３４ａの上部がピストン３４ｂより先に推し進められてもよい。この動きにより、留め具３２の接続部材３２ｃの形状を変えることによって“上方の”インプラント部材３２ａの先端部が組織３５の表面に押圧される。形状の変化は、ピストン３４ａもしくは３４ｂのいずれかによって留め具３２にかけられる力によって生じさせられ得る。図１８Ｃに示されているように、留め具３２は、インプラント部材３２ａがインプラント部材３２ｂよりも長く先まで延びるような形に形状を変えている。留め具の最終的な形状は、治療される創傷によって決まる。留め具３２が適当に調節されると、ピストン３４の両方の部分が、留め具３２を組織３５中に挿入するように留め具３２に力をかけるのに使用される。図１８Ｄからわかるように、両インプラント部材３２ａおよび３２ｂが、ほぼ同じ距離だけ組織内に挿入され、接続部材３２ｃが、組織３５の表面上に残されている。

取着用ツールのこの好ましい実施形態が説明されたが、当分野の当業者は、多くの異なる取着用ツールが本発明の留め具を挿入する目的で使用され得ることに気が付くであろう。かくして、本発明の範囲は、制限されるようには意図されていない。

本発明の留め具を形成するとき、好ましくは生体吸収性の材料のビレットが押出成形され、切断され、留め具の形状に成形される。切断前または後に、全体のビレットまたはその一部分が引抜かれ得る。

本発明の好ましい実施形態では、接続部材となるビレットの一部分は、温度Ｔで延伸比約２ないし１５で引抜かれ得る。ビレット材料の透明性に応じて、材料がクリスタリンである場合はＴがＴｍ＞Ｔ＞Ｔｇであり、または、材料がアモルファスである場合はＴ＞Ｔｇである（Ｔｍは材料の融解温度であり、Ｔｇは材料のガラス転移温度である）。

本発明の他の好ましい実施形態では、インプラント部材となるビレットの一部分が、温度Ｔで延伸比約１．５ないし１０で引抜かれ得る。ビレット材料の透明性に応じて、材料がクリスタリンである場合はＴがＴｍ＞Ｔ＞Ｔｇであり、または、材料がアモルファスである場合はＴ＞Ｔｇである（Ｔｍは材料の融解温度であり、Ｔｇは材料のガラス転移温度である）。

本発明の他の好ましい実施形態では、ビレットの一部分が、その部分を温度Ｔまで加熱することによって比較的低い延伸比へと緩められ得る。ビレット材料の透明性に応じて、材料がクリスタリンである場合はＴがＴｍ＞Ｔ＞Ｔｇであり、または、材料がアモルファスである場合はＴ＞Ｔｇである（Ｔｍは材料の融解温度であり、Ｔｇは材料のガラス転移温度である）。

本発明の生体吸収性インプラントは、従来技術で公知の融解モールド成形方法によって生体吸収性のポリマー、コポリマー、もしくはポリマーブレンド即ちポリマーアロイで形成され得る。また、圧縮または射出モールド成形吸収性ファイバでモールド成形し、ファイバ補強、即ち、自己補強された構造体を作るためにポリマーを一緒に結合させるために、吸収性米国特許Ｎｏ．４，７４３，２５７の技術を利用することも可能である。本発明のインプラントは、単一の圧縮モールド成形サイクルでモールド成形され、突起は、モールド成形サイクル後に留め具の表面が機械加工され得る。

また、配向され並びに／もしくは自己補強された構造体は、適当な注型を使用するか適当なモールド成形型中に高速および高圧で吸収性のポリマー融解物を押出成形または射出モールド成形する間に、形成され得る。適当な状況で冷却が行なわれるとき、融解物の流れの向きが、配向もしくは自己補強された構造体として固体材の中に残る。効果的な実施形態では、注型はインプラントの形状を有してよいが、本発明のインプラントを、射出モールド成形もしくは押出成形されて半仕上げされた製品を機械加工（好ましくは熱を利用して）および熱成形して（例えば基端部を曲げることによって）形成することもまた可能である。

例えば米国特許Ｎｏ．４，９６８，３１７もしくはＮｏ．４，８９８，１８６に説明されている、融解モールド成形され固体状態で引抜かれ圧縮された生体吸収性のポリマー材のインプラントを形成することも効果的である。

インプラントの補強ファイバはまた、生体吸収性のヒドロキシアパタイト（hydroxyapatite）または生物活性ガラスまたはリン酸三カルシウムファイバのようなセラミックファイバであってよい。このような生体吸収性のあるセラミックファイバ補強材が、例えば欧州特許出願Ｎｏ．０１４６３９８およびＷＯ９６／２１６２８に説明されている。

配向並びに／もしくは自己補強されているか、その他の方法でファイバ補強された本発明のインプラントは、キャビティが仕上げられた製品の形状を有している注型内で最終的な製品に補強ファイバポリマーマトリックスをモールド成形することによって作られ得る。または、最終的な形状は、例えば米国特許Ｎｏ．４，９６８，３１７に説明されているように、融解モールド成形された固体の引抜きロッドのような予備成形物に機械加工で（ことによると熱を利用して）与えられ得る。

補強部材は、インプラントの突起またはリッジ内に延びていてよい。補強部材はまた、インプラント部材並びに／もしくは接続部材の長軸のまわりにらせん状に回転し得る。また、複合技術から知られている細長いサンプルにおける補強部材の他の異なる配向が、本発明に適用されてもよい。しかしながら、本発明のインプラントの配向並びに／もしくはファイバ補強または自己補強の一般的な特徴は、多くの補強部材が、これらが、治療中の裂け目に向けられた効果的にそれぞれ異なる外側荷重（伸張性、曲げおよび剪断の荷重）を有する形で配向される点である（例えば半月板への荷重は患者のひざの動きによって発生される）。

本発明の効果的な実施形態に係われば、半月板修復用インプラント、もしくは、そのインプラント表面に面する特別なコーティング層は、抗生物質、化学療法薬剤、血管由来の成長因子、創傷の治療を加速する物質、成長ホルモンなどのような１つ以上の生物活性物質を有していてよい。このような生物活性の半月板修復用インプラントは、機械的なサポートを与えるのに加えて傷害の治療に化学的に貢献するため、手術で使用するとき特に効果を発する。

配向並びに／もしくは補強されたインプラント材は、典型的には、約１００ないし２０００ＭＰａの最初の引張り強度、約１００ないし６００ＭＰａの曲げ強度、および約８０ないし４００ＭＰａの剪断強度を有している。更に、インプラント材は、硬く、強く、並びに／もしくは可撓性を有して形成され得る。これらの機械特性は、典型的には４０ないし１００ＭＰａの強度を見せ、さらに脆い可能性がある非補強吸収性ポリマー（例えば引例3S.Vainionpaa、P.RokkanenおよびP.Tormala、“Surgical Applications of Biodegradable Polymers in Human Tissues”, Progr.Polym.Sci１４／１９８９、pp６７９〜７１６を参照）の機械特性よりも優れている。

本発明の特別な利点は、留め具に分厚い基端部が存在しない点である。留め具は、比較的薄く形成可能であり、例えばインプラント部材の直径が約１ないし２ｍｍ、接続部材の直径が約０．２ないし１ｍｍにされ、接続部材の一部分が半月板の表面の外傷を最小にした縫合ループと類似するようにされる。

本発明のインプラントは、インプラント製造で使用される材料のタイプに応じて、公知の殺菌技術のいずれかによって殺菌され得る。適当な殺菌技術には、熱即ち蒸気殺菌、コバルト６０の照射殺菌またはエレクトロンビームのような放射線滅菌、エチレンオキシド殺菌などが含まれる。

本発明および所定の特定の実施形態の上記の説明により、当分野の当業者には、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に多くの変形と修正とが成され得ることが、明らかになるだろう。

幅広く上述された本発明の原則を、本発明の範囲を制限する意図はなしに、以下の特定の実施例を参照して説明する。

実施例１
約１．５ｍｍの厚さを有している円筒形の連続的なビレットが、１つのスクリュー押出機（Extrudex、Φ１５ｍｍ）によって、ＰＬＡ９６Ｌ／４Ｄポリマー（i.v.≒６．５、製造者：Purac Biochem B.V., Holland）から押出成形された。ビレットは、固体の状態で延伸比６で引抜かれた（１０５ないし１１０℃の温度で）。引抜かれたビレットは、長さ６０ｍｍの複数片に切断された。切断されたサンプルは、直線かつ円筒形の注型内に移された。この注型は、６ｍｍの長さと０．５ｍｍの直径とを有する中央キャビティと、約２×２５ｍｍの長さと約１．０ないし１．１ｍｍの直径を有する外側キャビティ部とを備えている。インプラント部材の部品は、外側キャビティ部を温度８５℃まで３０秒間加熱したことによって、外側キャビティ部のところが延伸比約２．５へと部分的に緩められた。緩められていた間、インプラント部材の部品は、約１．０ないし１．１ｍの直径にまで短く厚くされた。部分的に緩められたサンプルが、注型から取り除かれた。インプラント部材の先端部が成形され、バーブ形状部がインプラント部材の３つの側面で切断することによって形成された。最後に、このサンプルは止め金の形状に曲げられた。このディメンションを有している止め金は、図１Ｐに示されている。

これら止め金は、豚の半月板を利用して生体力学的に試験された。止め金は、関節鏡視下プロトタイプ器具（平らなカニューレ部および推進部から成っている）を利用して半月板内に移植された。止め金の湾曲された接続部は、推進部の湾曲された先端部にしっかりと適合した。止め金は、移植されている間、多少なりとも推進部によって固定もしくは結合する必要なく、カニューレを通って自由に摺動した。

移植後、止め金は、フックタイプのスチール装置を使用して最大限の力によって半月板から引抜かれた。測定された引出し力は、６つの試験片でほぼ５３ないし９６Ｎまでさまざまであった。これらの値は、従来技術の不全な止め金（T.D.Koukoubis et al., Knee Surg. Sports Traumatol, Arthroscopy，５(１９９７)２５ないし３０では２５．３３±１４．６６Ｎ）への平均的な荷重よりも著しく高かった。

本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 本発明に係わる留め具の様々の実施形態の斜視図を示す。 リッジが形成された本発明に係わる留め具の一実施形態の斜視図を示す。 図２のＡ−Ａ線に沿った断面を示す。 ＡないしＶは本発明に係わる移植部材のリッジ形状の外形を有する様々の実施形態を示す。 ＡないしＥは本発明の一実施形態の移植部材か接続部材かの断面を示す。 半月板の組織のファイバ構造の従来技術の一例を示す。 半月板の組織のファイバ構造の他の従来技術の一例を示す。 本発明の留め具を破れた半月板の組織内に挿入するための本発明の方法の一実施形態を示す。 本発明の留め具を破れた半月板の組織内に挿入するための本発明の方法の一実施形態を示す。 本発明の留め具を破れた半月板の組織内に挿入するための本発明の方法の一実施形態を示す。 本発明の留め具を破れた半月板の組織内に挿入するための本発明の方法の一実施形態を示す。 取り付けられた本発明の留め具に関する半月板のファイバ構造の向きを示す。 上から見られたような、半月板の表面上の本発明の留め具の接続部材の一実施形態の単一フィラメントの縫合された基端部の配置を示す。 組織の裂け目を閉じている本発明の留め具の一実施形態の断面を示す。 組織の裂け目を閉じている本発明の留め具の他の実施形態を示す。 創傷を閉じる本発明の方法の一実施形態を示す。 創傷を閉じる本発明の方法の一実施形態を示す。 本発明の留め具の一実施形態を使用して組織を分離させる方法を示す。 本発明の留め具の一実施形態を使用して組織を分離させる方法を示す。 本発明の留め具の一実施形態を使用して押圧された組織の断面を示す。 本発明の留め具の一実施形態を使用して押圧された組織の断面を示す。 本発明の留め具の一実施形態を利用した生体組織の表面のファイバのメッシュの固定の上面図を示す。 図１６の線Ｂ−Ｂに沿った断面を示す。 本発明の留め具を有する取り付け装置を利用した方法による、２つのピストンを備えた本発明の取り付け装置の一実施形態の断面を示す。 本発明の留め具を有する取り付け装置を利用した方法による、２つのピストンを備えた本発明の取り付け装置の一実施形態の断面を示す。 本発明の留め具を有する取り付け装置を利用した方法による、２つのピストンを備えた本発明の取り付け装置の一実施形態の断面を示す。 本発明の留め具を有する取り付け装置を利用した方法による、２つのピストンを備えた本発明の取り付け装置の一実施形態の断面を示す。

Claims (20)

1. 細胞組織を修復するまたは細胞組織に所定の物質を取着させるための留め具（１０）であって、
   先端部と基端部と横方向の突起（４）とを有している第１の細長い部材（１）と、
   先端部と基端部と横方向の突起（４）とを有している第２の細長い部材（２）と、
   第１の部材（１）の基端部を第２の部材（２）の基端部に接続させている接続部材（３）とを具備し、
   前記接続部材（３）の少なくとも一部分は、第１の部材（１）または第２の部材（２）の一部分よりも小さな直径を有している留め具。
2. 前記接続部材（３）は、長手方向に引抜かれ、配向されている請求項１の留め具。
3. 前記第１の部材（１）並びに／もしくは第２の部材（２）は、長手方向に引抜かれ、配向されている請求項１もしくは２の留め具。
4. 前記突起は、リッジ形状、バーブ形状、ピラミッド形状、ねじ山形状、スケール形状、鋸歯形状、もしくは、これらの組み合わせよりなるグループから選択されている請求項１ないし３のいずれか１の留め具。
5. 前記第１の部材（１）、第２の部材（２）、もしくは、第１の部材（１）および第２の部材（２）の両方に沿って配置された少なくとも１つの細長いリッジ（５）を更に具備している請求項１ないし４のいずれか１の留め具。
6. 前記少なくとも１つのリッジ（５）は、各部材（１，２）の先端部と基端部との間に配置されている請求項５の留め具。
7. 前記突起（４）は、各部材（１，２）に沿って少なくとも１つの細長いリッジ（５）から突出している請求項５もしくは６の留め具。
8. 止め金の形状を有している請求項１ないし７のいずれか１の留め具。
9. 非毒性の生体適合性または生体吸収性のある材料、好ましくはポリマー、ポリマーアロイ、もしくはファイバーで補強されたポリマー複合材料を有しているかこれらから成っている請求項１ないし８のいずれか１の留め具。
10. 生物活性材並びに／もしくは生物活性物質を有している請求項１ないし９のいずれか１の留め具。
11. 留め具材料、好ましくは生体吸収性のある材料のビレットを押出し成形することと、
    このビレットを切断することと、
    切断されたビレットを留め具の形に曲げることとを具備している請求項１ないし１０のいずれか１の留め具を製造する方法。
12. 単一のモールド成形サイクルにおいて、突起を有するように、融解されたポリマーを融解モールド成形、特に圧縮モールド成形すること、もしくは、
    前記モールド成形サイクル後に、留め具の表面を突起を有するように機械加工することを具備している請求項１ないし１０の留め具を製造する方法。
13. ファイバーで補強されたポリマー材料が、完成品または機械加工される予備成形物をモールド成形するために使用されている請求項１１もしくは１２の方法。
14. 補強用ファイバーと結合ポリマーとが共に、完成品または機械加工される予備成形物となるようにモールド成形されている請求項１１もしくは１２の方法。
15. 以下の処理の１つ以上を所定の順番で行なうことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１の方法であって、
    接続部材（３）となるビレットの一部分が、温度Ｔで延伸比２ないし１５で引抜き加工され、Ｔｍ＞Ｔ＞Ｔｇであって、Ｔｍは材の融解温度であり、Ｔｇはガラス転移温度であり、
    接続部材（３）となるビレットの一部分が、ビレットの切断前もしくは後に引抜かれ、
    接続部材（３）となるビレットの一部分が、温度Ｔで延伸比２ないし１５で引抜かれ、Ｔ＞Ｔｇであって、Ｔｇはガラス転移温度であり、
    第１の部材（１）および第２の部材（２）となるビレットの一部分が、温度Ｔで延伸比１．５ないし１０で引抜かれ、Ｔｍ＞Ｔ＞Ｔｇであって、Ｔｍは材の融解温度であり、Ｔｇはガラス転移温度であり、
    第１の部材（１）および第２の部材（２）となるビレットの一部分が、温度Ｔで延伸比１．５ないし１０で引抜かれ、Ｔ＞Ｔｇであって、Ｔｇはガラス転移温度であり、
    第１の部材（１）および第２の部材（２）がシャープにされる処理と、
    ***部（４）が第１の部材（１）および第２の部材（２）の表面に形成される処理と、
    引抜かれたビレットの一部分が、このビレットの一部分を温度Ｔまで加熱することによって比較的低い延伸比へと緩められ、Ｔｍ＞Ｔ＞Ｔｇであって、Ｔｍは材の融解温度であり、Ｔｇは材のガラス転移温度であり、
    引抜かれたビレットの一部分が、このビレットの一部分を温度Ｔまで加熱することによって比較的低い延伸比まで緩められ、Ｔ＞Ｔｇであって、Ｔｇは材のガラス転移温度である、方法。
16. 請求項１ないし１０のいずれか１に係わる留め具（１０；３２）と、
    先端（８”）を有しているカニューレ（８；３３）とこのカニューレ（８；３３）内で移動可能なピストン（９；３４）とを備えている挿入用ツールとを具備しているセット。
17. 前記ピストン（３４）は、留め具（３２）が細胞組織内に挿入される前に、留め具の形状を変えるようにさせる２つの独立した移動可能な部分（３４ａ，３４ｂ）を有している請求項１６のセット。
18. ピストン（３４）の前記２つの部分（３４ａ，３４ｂ）は、留め具（３２）を細胞組織内に挿入させる力をそれぞれ独立して与えるように配置されている請求項１６もしくは１７のセット。
19. 前記留め具（１０；３２）は、挿入用ツール（８，９；３３，３４）内に装填される請求項１６ないし１８のいずれか１のセット。
20. 前記挿入用ツール（８，９；３３，３４）は、ストッパーを更に有している請求項１６ないし１９のいずれか１のセット。

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