JP2022508798A - 骨中のボアホールを埋めるためのインプラント並びに骨中のボアホールを埋めるための方法 - Google Patents
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Abstract
骨中のボアホールを少なくとも部分的に埋めるためのインプラントは、生体適合性プレートと支持構造とを含む。支持構造は、内側支持フレームの外径を定める外面、および内面を有する環状の内側支持フレームと、プレートが挿入されるボアホールの周囲の骨にインプラントを取り付けるために適合された複数の締結点を含む外側支持フレームと、を含む。外側支持フレームは、内側支持フレームの外面に結合され、該外面から延びている。このインプラントを形成する方法も開示される。
Description
患者の頭蓋骨の下への外科的アクセスは、様々な理由で必要とされる。典型的には、頭蓋穿孔器(基本的に、ドリル)を使用して、頭蓋骨に1つ以上のボアホール(穿頭孔とも呼ばれる)が形成される。例えば、開頭術では、脳に一時的にアクセスするための骨弁の除去を容易にするために、複数のボアホールが形成される。骨弁は、まず、頭蓋骨に2つ以上(例えば、3つ)の互いに間隔をあけたボアホールを開けることによって形成される。次に、複数のボアホールは、頭蓋骨を通る連続的な切開線をボアホールと共に形成するソーカットによって接続され、それによって骨弁が解放される。骨弁を持ち上げることにより、下の組織にアクセス可能となる。手術の最後には、(通常)骨弁は再配置され、周囲の頭蓋骨に再び取り付けられる。この取り付けには、縫合糸、金属ワイヤ、金属プレート、金属メッシュなどが使用される。しかし、ボアホールが自然に治癒することはほとんどなく、その結果、完全に無傷の頭蓋骨による通常の保護が損なわれる。このような理由から、骨弁を交換する際には、所定の位置に固定するだけでなく、少なくとも部分的にボアホールを埋めることが望ましい。
同様に、例えば硬膜下血腫を排出するためのドレナージチューブの挿入を可能にするために、患者の頭蓋骨に1つ以上のボアホールを作る場合もある。ドレナージチューブを取り外す際には、再び、少なくとも部分的にボアホールを埋めることが望ましい。
治癒を促進するために、オートグラフ(autograph)、アログラフ(allograph)、または合成足場材料を用いてボアホールを埋めることがある。足場戦略には、金属メッシュや多孔質セラミック材料を使用することが含まれる場合が多い。しかし、金属メッシュを用いた現在の方法では、組織の治癒を促進することはできない。セラミックは、一般的に、骨誘導活性(osteoconductive)支持体を提供するためにのみ使用され、骨弁を隣接する頭蓋骨に固定することはできない。ほとんどの場合、ボアホールは未処置のままである。
代わりに、金属製支持フレームと生体適合性セメントプレートとの組み合わせからなるボアホール用インプラントが、本出願人の以下の特許文献に記載されている。それらは、2013年2月28日に公開され、『骨組織中の穴を埋めるためのインプラント及びそのようなインプラントを使用する方法(Implants and Methods for Using Such Implants to Fill Holes in Bone Tissue)』と題された米国特許出願公開第2013/0053900号(以下、「900出願」ともいう)、同じく2013年2月28日に公開され、『骨組織中の穴を埋めるためのインプラント及びそのようなインプラントを使用する方法(Implants and Methods for Using Such Implants to Fill Holes in Bone Tissue)』と題された国際公開2013/027175号(以下、「175出願」ともいう)、2014年8月21日に公開され、『骨欠損を矯正するためのモザイク型インプラント、キット、及び方法(Mosaic Implants, Kits and Methods for Correcting Bone Defects)』と題された国際公開第2014/125381号(以下、「381出願」ともいう)、及び2016年2月18日に公開され、『骨欠損を矯正するための骨インプラント(Bone Implants for Correcting Bone Defects)』と題された国際公開第2016/024248号(以下、「248出願」ともいう)である。これらの特許文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
骨中の穴を埋めるためのインプラントを提供するための様々な装置や技術が存在する可能性はあるものの、本発明者らに先立って、本明細書に記載されているような発明を実行または使用した者はいないものと考えられる。
本明細書は、本発明を特に指摘して明確に主張する特許請求の範囲で締めくくられているが、本発明は、添付の図面と併せて取られた特定の例の以下の説明からよりよく理解されると考えられる。図面において、同様の参照番号は、いくつかの図を通して同様の要素を表す。
図面は、本発明のいくつかの実施形態を例示しており、説明と合わせて本発明の原理を説明するために役立つものである。しかし、本発明は、図示された正確な配置に限定されるものではなく、本発明の様々な実施形態は、必ずしも図面に描かれていない方法を含む様々な他の方法で実施できることが意図されている。
特定の例に関する以下の説明は、本発明の範囲を限定するために用いられるべきではない。本明細書に開示された例の他の特徴、態様、および利点は、以下の説明から当業者に明らかになるであろう。本明細書に記載された例は、他の異なる明らかな態様を有することが、それらのすべてが本発明から逸脱することなく、可能であることは、理解されるであろう。したがって、図面と説明は、本質的に例示的なものであり、限定的なものではないとみなされるべきである。
本開示は、様々な外科手術中に頭蓋骨に形成されたものを含む、骨中のボアホール(穿頭孔とも呼ばれる)を埋めるためのボアホール用インプラントを提供するものである。例えば、患者の頭蓋骨の一部を除去する必要がある場合、2つ以上の(典型的には3つの)ボアホールが形成される。その後、ボアホールは、ボアホールと共に頭蓋骨を通る連続的な切開線を形成するソーカットによって結合され、それによって、下にある組織へのアクセスを可能にするために持ち上げられる骨弁が解放される。本明細書に記載されたインプラント(100、200、300、400、500)は、外科的処置の完了後に骨弁を元の位置に固定するために、また、少なくとも部分的にボアホールを埋めるために使用することができる。例えば、図47には、本開示による4つのインプラント(200、400、500)を用いた骨弁(B)の再固着が示されている。本開示のインプラントは、例えば、硬膜下血腫を排出するためのドレナージチューブの挿入を可能にするために作られた個々のボアホール(例えば、患者の頭蓋骨に作られた単数のボアホール)など、他の目的で患者の頭蓋骨に作られたボアホールを少なくとも部分的に埋めるためにも適している。
本開示のボアホール用インプラントは、一般に、生体適合性プレートと、内側支持フレームおよび外側支持フレームを有する支持構造とを含む。内側支持フレームは、プレートに部分的に埋め込まれており、プレートの上部周縁の周りに延びる環状部分を含む。いくつかの実施形態では、内側支持フレームの別の部分が、追加の強度を提供してプレートの完全性を維持するために、環状部分からプレート内に延びている。内側支持フレームおよびプレートは、ボアホール内に配置されるように構成され、外側支持フレームは、インプラントを所定の位置に固定するのに適している。
内側支持フレームは、一般に、内側支持フレームの外径を定める外面(例えば、円筒面などの回転面)を有する環状部材(例えば、環状リング)を含み、この外径は、プレートの外径よりも大きい。環状の形状は、プレートの上部周縁またはその近傍で、プレートの外周の周りに、延在するように配置される態様となっており、環状部材の外面は露出している(すなわち、プレート材で覆われていない)。このようにして、環状部材の外面は、ボアホールへの挿入前にプレートの外周が損傷しないように保護する。いくつかの実施形態(例えば、図1~26)において、内側支持フレームの環状部材は、少なくとも部分的にボアホール内に嵌るような正確なサイズにすることができる外径を有する保護リングを提供する。別の実施形態(例えば、図27~45)では、環状部材は、ボアホールの外側に残り、ボアホールの外周を覆うように構成される。
外側支持フレームは、内側支持フレームの露出した外面に結合されており、プレートおよび環状部材がボアホールに挿入された後に、ボアホールを囲む骨に固定するために適合する。したがって、外側支持フレームは、複数の締結点の形で保持機能を含む。いくつかの実施形態でにおいて、締結点は、ボアホールを囲む骨にインプラントを取り付けるために締結具(例えば、骨ネジまたは縫合糸)を挿入することができるアイレットを含む。一例として、骨ネジは、保持アイレットを通して骨に打ち込むことができる。いくつかの実施形態において、外側支持フレームは、例えば、ボアホールを囲む患者の骨の形状に合わせるために、および/または、締結点を所望の位置および/または所望の方向に配置するために、調整する(例えば、部分的に曲げたり、その他の方法で変形させたりする)ことができる。このように、いくつかの実施形態において、外側支持フレームの要素が変形可能である(例えば、1つ以上の変形領域を含む)ため、支持構造が最適に適合するように調整することができる。外側支持フレームを内側支持フレームの露出した外面に取り付けることにより、外側支持フレームを内側支持フレームに結合する要素(例えば、支柱)を変形させて、プレート材料に亀裂が入るリスクなしに外側支持フレームを調整することができる。
外側支持フレームは、一般に、内側支持フレームおよびプレートの周りに配列された、少なくとも2つの締結点(例えば、保持アイレット)を含む。例として、内側支持フレームおよびプレート周りに、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、あるいは8つの保持アイレットを様々なパターンで配列することができる。いくつかの実施形態において、隣接するアイレットはワイヤ部材によって接続される。この際、各アイレットから2つのワイヤ部材がアイレットを互いに接続するように延びる。このような配置において、ワイヤ部材およびアイレットは、内側支持フレームを取り囲み、また内側支持フレームから間隔をあけて配置される。これらのワイヤ部材は、内側支持フレームの環状部分の外面に直接取り付けられているか、または支柱によって取り付けられている。他の実施形態では、各アイレットは、1つ以上(例えば、2つ)のワイヤ部材によって内側支持フレームに(例えば、内側支持フレームの環状部分の外面に)接続されている。この場合、これらのワイヤ部材は、それ自体が内側支持フレームの環状部分の外面に直接取り付けられているか、または、支柱によってそれに取り付けられている(例えば、インプラント(500))。
いくつかの実施形態において、環状部材の内径は、環状部材がプレートの外周を取り囲み、プレートの材料が環状部材の内面を覆う(すなわち、環状部材の一部がプレート内に埋め込まれる)ように規制される。さらに別の実施形態では、環状部材の内径は、(少なくともプレートと環状部材の交点において)プレートの外周よりもわずかに小さく、環状部材の内面、および環状部材の上面の一部(および、任意選択で、下面の一部)がプレート材で覆われている。
いくつかの実施形態の内側支持フレームはまた、支持部材がプレート内に埋め込まれるように、環状部材の内面(例えば、円筒面などの回転面である内面)に結合され、環状部材の内面から内方に延びる1つ以上の支持部材を含む。いくつかの実施形態において、1つ以上の支持部材は、それらの支持部材が単独でまたは集合的にプレートの内部を横切るように、内側支持フレームの内部を横切って内方に延びている。他の実施形態では、支持部材は、プレートの中心軸と交差する支持部材がないように、環状部材の内部を横切って部分的に延びているだけである。支持部材は、内側支持フレームの環状部材の内部を埋めるように、内側支持フレームの上および周りに生体適合性プレートを成形(またはその他の方法で形成)することを可能としながら、内側支持フレームに追加の強度および剛性を与えるとともに、プレートの完全性を維持する(例えば、プレートの割れを防止し、またはその程度を制限する)。
いくつかのプレート材料、特にセメント組成物は、多くの場合、平面に沿って破壊する傾向がある。したがって、いくつかの実施形態において、支持部材は、環状部材の内面から単一の平面(特に、プレートの中心軸に直交する平面)に沿ってプレート内に延在しないように構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、環状部材の内面から内方に延びる1つ以上の支持部材が設けられており、各支持部材の少なくとも一部は、環状部材の内面からプレートの中心軸(L)に直交する平面に対して角度(例えば、0°よりも大きく20°よりも小さい、または0.5°から15°の間の角度)を持って延びている。このように、プレート内の支持部材の深さは、その長さに沿って変化する。複数の角度の付いた支持部材は、環状部材の内面の、内面に沿って配列された複数の位置から内方に延びているため、このような支持部材は、プレートの中心軸に対して同じ角度で延びていても、同じ平面内には存在しない。他の例では、支持部材は、その長さの少なくとも一部に沿って湾曲しており、プレートの中心軸に対する角度が支持部材の長さに沿って変化するようになっている。例えば、支持部材は、環状部材の内面からプレート内に延びるように下向きに湾曲することができ、それにより、支持部材とプレート材料との間の界面に潜在的な破壊面が形成されるのを防ぐことができる。
加えて(または、角度の付いた、または湾曲した支持部材の代わりに)、支持部材にテクスチャーを施すことができ、それによって、支持部材へのセメントの付着を改善するだけでなく、支持部材に沿って延びる破壊面に沿ってセメントが破壊されるのを防ぐのに役立つ凹凸のある表面を提供することができる。このようなテクスチャー付けは、例えば、表面に複数の突起および/または窪みを設けること、および/または、支持部材の表面を平滑ではなく粗くすることなどの形で行うことができる。内側支持フレームの他の表面(例えば、環状部材の内面)も同様に、プレート材に接触する表面が滑らかでないようにテクスチャー付けをすることができる。
本開示のいくつかの実施形態において、ボアホール用インプラントは、(a)上面、底面、中心軸、および中心軸周りの回転面である外面を有する生体適合性プレートと、(b)支持構造と、を備える。支持構造は、プレートを取り囲む環状部材を含む内側支持フレームと、プレート内の環状部材の内面に結合された外側支持フレームと、を含む。外側支持フレームは、環状部材の内面から内方に延びる少なくとも1つの支持部材と、プレートが挿入されるボアホールを囲む骨にインプラントを取り付けるために適した複数(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、または8つ)の締結点を含む。環状部材は、環状部材の外径を定める露出した外面と、環状部材の内径を定める内面とを有する。外側支持フレームは、内側支持フレームの外面に結合され、その外面から延びている。例として、保持アイレットの形の外側支持フレームの締結点は、ワイヤ部材および/または支柱によって、環状部材の露出した外面に接続することができる。ワイヤ部材は、任意選択で隣接するアイレット間に延びるものであってもよい。ワイヤ部材は、(例えば、1つ以上の支柱によって)環状部材の外面に接続される。1つまたは複数の支持部材の少なくとも一部は、支持部材のプレート内の深さがその長さに沿って変化するように、環状部材の内面から、プレートの中心軸に直交する平面に対して角度を付けて内方に延びている。上述したように、これにより、支持部材とプレート材料との間の界面に潜在的な破壊面が形成されるのを回避することができる。例えば、各支持部材の下端が、プレートの最大厚さの50%未満、40%未満、30%未満、または20%未満の間隔でプレートの底面から離れるように、各支持部材がプレートの下方に延びることができる。
いくつかの実施形態において、支持部材の各々は、支持部材がその長さの少なくとも一部に沿って湾曲するように、環状部材の内面から内向きかつ下方に延びている。例として、支持部材の各々は、第1および第2の接続された脚部を有するワイヤループの形態とすることができる。第1の脚部は、環状部材の内面の第1の部分から内向きかつ下方に延び、第2の脚部は、環状部材の内面の第2の部分から内向きかつ下方に延び、第1および第2の脚部の環状部材の内面との交点は、間隔をあけて配置される(例えば、U字形の支持部材)。これらの支持部材の各々は、第1および第2の脚部を連結する内側区画をさらに含むことができ、内側区画は、環状部材の内面から内方に間隔をあけて配置される。いくつかの例では、各内側区画の幅は、それに接続された第1および第2の脚部の幅よりも大きい。
いくつかの例において、支持部材の各々は、環状部材の内面から、プレートの最大直径の1/2よりも小さい距離だけ、半径方向内側に延びている。したがって、内側支持フレームが複数の支持部材を含む場合、支持部材は、プレート内で互いに接触しないように構成することができる。加えて(または、代わりに)、支持部材は、支持部材のいかなる部分もプレートの中心軸と交差しないように構成することもできる。これは、インプラントの重量(ならびに必要とされる金属または他の支持構造材料の量)を低減するという点で有利となり得る。所望の場合(例えば、保持機能部の位置のより大きな操作を可能にするために)、支持部材の各々は、環状部材の内面に隣接して配置された縮小された断面の領域を含むことができ、これによって変形領域を備えることになる。環状部材が、シート材料(例えば、チタンまたはチタン合金)から切断またはプレス加工などによって製造される場合、これらの変形領域により、支持部材を、プレートに対して所望の角度(湾曲を含む)方向に変形させることが可能となる。
本明細書において、「ワイヤ」という用語は、断面形状にかかわらず、その幅および厚さに比べて相対的に長い長さを有する線状体、棒状体、支柱、または同様の構造体を指す。例えば、本明細書で使用される「ワイヤ」は、円形、長円形、長方形、または他の断面形状を有するものであってもよい。本明細書に記載されている実施形態の一部では、インプラントの特定のワイヤは、その全長に沿って一定の幅および/または厚さを有しておらず、不規則な形状の区画または領域を有していてもよい。例えば、一部のワイヤは、ワイヤの有効長を伸長または短縮することができるプリーツ状の区画を有していてもよく、他のワイヤは、より大きな柔軟性を有する領域を提供するために幅および/または厚さが減少した区画を有している。他の実施形態では、1つまたは複数のワイヤは、インプラントに大きな剛性および/または支持を提供するために、幅および/または厚さの増加した区画を有する。個々のワイヤは、単一の連続した構造の形態であってもよく、または、複数の個々の繊維状体または線状体を組み合わせて(例えば、巻き付けてまたは編み込んで)ワイヤを形成してもよい。
支持構造および生体適合性プレートを作製する際に使用するのに適した様々な材料については、後に詳細に説明する。支持構造および生体適合性プレートのそれぞれは、患者への移植に適した様々な生体適合性材料のうちのいずれかから製造することができる。例えば、支持構造は、様々な金属(例えば、チタンまたはチタン合金)、ポリマー、あるいは、2つ以上の金属および/またはポリマーの複合材料から製造することができる。生体適合性プレートは、ポリマー、セラミック、および金属の様々な種類および/または組み合わせを含む、患者への移植に適した様々な再吸収性のおよび/または安定した(すなわち、非再吸収性の)生体適合性材料のいずれかで構成することができる。いくつかの実施形態において、生体適合性プレートは、水硬性セメント組成物などの成形可能なバイオセラミックまたはバイオポリマー材料で構成され、プレートは、(本明細書でさらに詳細に説明するように)、それらの材料から内側支持フレーム上に成形される。支持構造は、チタンまたはチタン合金から切断またはプレス加工により製造される。
図1~16は、ボアホール用インプラント(100)の一実施形態を示している。このボアホール用インプラントは、一般に、生体適合性プレート(112)と、外側支持フレーム(120)および内側支持フレーム(140)を含む支持構造(119)と、を含む(図6参照)。図1~5では、内側支持フレーム(140)の一部のみが見えており、残りの部分はプレート(112)内に埋め込まれている。本明細書において、「埋め込まれている」とは、対象となる構造または表面がプレート材料で覆われており、したがって見えないことを意味する。
具体的には、図1~5では、内側支持フレーム(140)の外面(144)のみが見えている。本実施形態において、外面(144)は回転面であり、この具体例では、円筒形の外面(144)である。本明細書で使用される「円筒面」は、外面(144)として図示されているような直円筒面だけでなく、テーパー付き円筒面、すなわち表面(144)の外径がその高さを通じてわずかに先細りになり得る(例えば、テーパーが一定の場合には、円錐台状)場合も含むものである。図6~11および図13には、支持構造(119)がより詳細に示されており、プレート(112)は明確にするために省略されている。図14および図15には、内側支持フレームの構成をよりよく示すために、外側支持フレーム(120)およびプレート(112)が省略され、内側支持フレーム(140)が示されている。図16は、内側支持フレーム(140)およびプレート(112)を省略し、外側支持フレーム(120)のみを示したものである。
プレート(112)は、上面(113)と、底面(114)と、中心軸(L)と、中心軸(L)を中心とした回転面を構成する側壁(116)とを有する。したがって、プレート(112)は、その中心軸(L)に垂直な任意の平面を通る円形断面を有している。図示されている特定の実施形態において、プレート(112)の直径は、このの直径が底面(114)に隣接して最も小さく、上面(113)に隣接して最も大きくなるようなテーパー状になっている。プレート(112)の側壁(116)の形状は、概して、頭蓋穿孔器で一般的に作られるボアの形状に対応しており、図3に示すように、上側円筒部(直円筒またはテーパー付き円筒)(117A)、下側円筒部(直円筒たはテーパー付き円筒)(117B)、およびそれらの間に延びる湾曲した移行区画(117C)を含んでいる。したがって、側壁(116)は、断面で見たときに、オージー曲線またはシグモイド曲線に近似した形状を有している。図示の実施形態では、上側円筒部(117A)の直径は、プレート(112)をその型から取り外すことだけでなく、プレート(112)を患者の頭蓋骨のボアホールに挿入することも容易にするために、わずかに先細りになっている。プレート(112)は、直円筒またはテーパー付き円筒、あるいは長円形、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形等の断面形状を有する形状など、他の様々な形状のいずれかを有することができることが理解されるであろう。しかし、ほとんどの場合、中心軸を中心とする回転面である外面を有するプレートは、回転する穿孔器/ドリルによって形成されるボアホールの形状に最も近く、それによって、プレート(112)をボアホールにぴったりと押し込むことができる。
支持構造(119)(図6~13参照)は、内側支持フレーム(140)に結合されるとともに内側支持フレームから間隔をあけて配置された外側支持フレーム(120)を含む。内側支持フレーム(140)は、環状の構造体であり、円筒形の外面(144)および上縁(146)を有する環状フランジ(142)を含む(図14~15参照)。内側支持フレームは、さらに、内側支持フレーム(140)の円周方向におよびフランジ(142)から下方に延びて、下縁(150)で終端する側壁(148)を含む。したがって、側壁(148)は、その性質上、環状である。しかし、側壁(148)は、(以下に説明するように)インプラントのプレート(112)に埋め込まれているため、側壁(148)、および製造されたインプラント(100)のプレート(112)内に位置する様々な他の特徴は、本明細書に記載および図示されたもの以外の様々な他の任意の形状であり得ることが理解されるであろう。例えば、側壁(148)は、円形、長円形、または多角形(例えば、六角形、五角形など)の環状を構成するものであってもよい。側壁(148)は、プレートを補強し、機械的安定性を提供する。
図示の実施形態では、側壁(148)も内側に傾斜しており、フランジ(142)の下の内側支持フレーム(140)の部分は、直径が先細りになっている。その結果、傾斜した側壁(148)の内面(151)は、下縁(150)から内側支持フレームの上面(152)まで上向きに延びる環状の性質を有している。本明細書に記載の他の実施形態では、環状の内側支持フレームの内面は、角度が付いておらず(または、わずかに(例えば、45°未満、35°未満、または20°未満の)角度が付いているだけであり)、したがって、内側の円筒面を呈している。内側支持フレーム(140)の上面(152)は、図10~11の断面図で最もよくわかるように、それ自体が内側に傾斜している。しかしながら、中心軸(L)を含む平面に対する上面(152)の傾斜の度合いは、側壁(148)の傾斜の度合いよりも小さい(すなわち、上面(151)は、側壁(148)よりも内側にわずかに傾斜している)。あるいは、上面(152)は、平坦(すなわち、中心軸(L)を含む平面に直交する)であってもよい。上面(152)は、側壁(148)の上部内縁(153)から内側支持フレーム(140)の上縁(146)の間に延びている(図13参照)。
側壁(148)の下縁(150)は、側壁(148)の長さ(すなわち、上部内縁(153)から下縁(150)まで)がその円周に沿って変動するような不均等性を有する。長さの変動は、(図示されているように)規則性を有するものであっても、ランダムなものであってもよい。図示された実施形態では、下縁(150)は、側壁(148)の長さが一般に最大と最小の間で繰り返しパターンで変化するような不均等な形状である。したがって、下縁(150)は、ほぼ正弦波状である。側壁(148)の長さを変化させ、それによって不均等な下縁(150)を設けることで、側壁の下縁(150)に対応する平面に沿ったプレートの破壊を回避することができる。したがって、下縁(150)のほぼ正弦波状の形状は単に例示的なものであり、様々な他の不均等な形状が採用されるものであってもよい。この際、特に、下縁(150)が任意の方向に非平面である(すなわち、下縁(150)が任意の断面において平坦ではない)ことが理解されるであろう。別の実施形態では、下縁(150)は平面である(例えば、下縁(150)の全体が、中心軸(L)を含む平面に直交する平面上に存在する)。
いくつかの実施形態において、側壁(148)の内面(151)および/または外面(155)は、テクスチャー付け(すなわち、非平滑化)されており、それによって、側壁(148)へのセメントの付着を改善するだけでなく、側壁(148)に沿って延びる破断面に沿ったセメントの破断を防止するのに役立つ凹凸のある表面を提供する。そのようなテクスチャー付けは、表面の複数の突出部および/または窪み部の形態であってもよい。図示されている特定の実施形態では、バンプ(bump)(または、瘤状***)の形態の複数の突出部(160)が、側壁(148)の内面(151)および外面(155)の両方に設けられている。もちろん、リッジ(ridge)(または、線状***)、リッジと組み合わせたバンプ、および同様のタイプのテクスチャー付けなど、他の形態の突出部を採用することができる。加えてまたは代わりに、プレート接触面の1つまたは複数を粗くして、テクスチャーのある非平滑な表面を提供することができる。
図示された実施形態の内側支持フレーム(140)はまた、1つ以上の支持部材(162)を含む内側支持構造を含む。支持部材(162)は、側壁(148)の内面(151)の部分の間で内側支持フレームの内部を横切って内向きに延びている。支持部材(162)は、内側支持フレームの内部を満たすように内側支持フレームの上およびその周りに生体適合性プレートを成形することを可能としながら、内側支持フレーム(140)に追加の強度および剛性を提供する。図示された実施形態では、3つのそのような支持部材(162)が設けられており、インプラントの中心軸(L)またはその近傍(すなわち、支持構造(119)の内部の中心またはその近傍)において、側壁(148)の内側と間隔をあけて配置された接合部(164)で互いに接合されている。但し、内側支持フレーム(140)の内部を横切って延びる支持部材の任意の数および配置を備え得ることが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、支持部材(162)はまた、プレートの軸に対して角度が付けられている。例えば、いくつかの実施形態では、プレートの中心軸(L)に直交する平面に対して角度(例えば、0°より大きく20°未満、または0.5°から15°の間の角度)を付けて、環状部材の内面から内側に延びる複数の支持部材が設けられる。その結果、プレート(112)内の支持部材(162)の深さ(例えば、プレートの上面または下面に対する深さ)は一定ではない。
支持部材(162)は、任意選択で、側壁(148)と同様にテクスチャー付けされており、それによって、支持部材(162)へのセメントの付着を改善するだけでなく、支持部材(162)に沿って延びる破断面に沿ったセメントの破断を防止するのに役立つ凹凸のある表面を提供する。このようなテクスチャー付けは、表面に設けられた複数の突出部および/または窪み部の形態であってもよい。図示された実施形態では、1つ以上の螺旋状のリッジ(166)の形態の突出部が支持部材(162)に設けられている。
外側支持フレーム(120)は、ボアホールを囲む骨にインプラントを取り付けるのに適した複数の締結点を含む。図示の実施形態では、保持アイレット(122)の形態の一対の締結点を備えている。保持アイレット(122)は、骨ねじ、縫合糸、または当業者に知られている他の締結具などの締結具を、保持アイレットを通して受け入れるために適している。保持アイレット(122)は、保持アイレット(122)の中心と交差する仮想線(M)が、インプラント(100)の中心軸(L)とも交差するように、インプラント(100)の反対側の両端に配置されている(図2参照)。しかし、生体適合性プレート(112)の周辺の周りの、生体適合性プレート(112)から間隔をあけた様々な任意の位置に、任意の数のアイレット(122)または他の固定点を設けることができることが理解されるであろう。
本明細書で使用する場合、「アイレット」という用語は、閉じたまたは部分的に(例えば、60%より多くの部分、70%より多くの部分、80%より多くの部分、または90%よい多くの部分が)閉じた周囲を有する開口部を意味するが、特定の形状に限定されないことに留意すべきである。したがって、アイレット(122)は、円形、正方形、長方形、台形、六角形、涙滴形、長円形、楕円形、または他の任意の適切な形状とすることができる。もちろん、アイレット(122)の代わりに、またはアイレットに加えて、他のタイプの取り付け開口部または他の締結点を使用してもよい。また、本明細書に記載のインプラント(100、200、300、400、500)のアイレットは、完全に閉じている(すなわち、完全な円を形成している)ように示されているが、本明細書で使用される「アイレット」という用語は、例えば、「900出願」(米国特許出願公開第2013/0053900号)のCリング(例えば、図11aのオープンループ1019')のような、部分的にしか閉じていない半環状の構造を含むものである。
外側支持フレーム(120)は、一対のワイヤ部材(124)をさらに含み、このワイヤ部材の各々は、インプラント(100)の互いに反対側に沿って保持アイレット(122)の間に延びている。したがって、ワイヤ部材(124)およびアイレット(122)は、ワイヤ部材(124)と内側支持フレーム(140)との間に隙間が設けられるように、内側支持フレーム(140)の外面(144)を取り囲み、そこから間隔を置いて配置されている。
外側支持フレーム(120)は、複数の支柱(126、128)によって内側支持フレーム(140)に結合されている。端部支柱(126A、126B)は、各保持アイレット(122)と内側支持フレームの外面(144)との間に延びており、各保持アイレット(122)と内側支持フレームの外面(144)とを結合する。端部支柱(126A、126B)は、インプラント(100)の互いに反対側の端部に位置している。側部支柱(128)は、インプラントの両側に沿って2つの保持アイレット(122)の中間において、各ワイヤ部材(124)と内側支持フレーム(140)の外面(144)との間に延びており、各ワイヤ部材(124)と内側支持フレーム(140)の外面(144)とを結合する。図示の実施形態において、支柱は外面(144)の高さよりも薄く、支柱(126、128)の上面が内側支持フレーム(140)の上縁(146)と略同一平面上となるように、外面(144)に結合する(図13参照)。図示された実施形態では、端部支柱(126B)は、支持構造(119)の製造中に追加の強度を提供するため(特に、支持構造が選択的レーザー焼結または選択的レーザー溶融などの付加製造技術によって製造される場合)、端部支柱(126A)よりも幅が広く、フランジ(142)に向かって幅が大きくなっている。外側フレームと内側フレームの外面(144)との間に延び、それらを結合する任意の数の支柱(126、128)を設けることができる。したがって、支柱の数、形状、および位置は、所望に応じて変化させることができる。
プレート(112)は、インプラント(100)をボアホールやその他の骨の欠損部に固定するために、ボアホール内に整列して配置される。さらに、内側支持フレームの露出した外面(144)の一部がボアホールに挿入され、保持アイレット(122)およびワイヤ部材(124)の底面がボアホールを囲む骨の表面に対して配置される。その後、インプラントは、保持アイレット(122)を通して骨中に挿入された骨ネジなどによって、骨欠損部を囲む骨に固定される。その結果、インプラントは、プレートがボアホール内にしっかりと配置され、ボアホールを埋めた状態で、所定の位置に固定される。本明細書に記載された他のインプラントの実施形態(200、300、400、500)は、同様の方法でボアホールに移植される(ただし、インプラント(400、500)では、内側支持フレームの一部はボアホール内に受容されない)。2つ以上の締結点を有する実施形態では、場合によっては、インプラントを所定の位置に固定するために締結点のすべてを使用する必要がない場合もある。例えば、図47に見られるように、インプラント(400)は、2つの骨ネジ(203)と6つの保持アイレットのうちの2つのみを使用して、所定の位置に固定されており、1つの骨ネジは、インプラントを骨弁(B)に固定するために使用され、他の骨ネジは、インプラントを骨弁に隣接する骨に固定するために使用されている。
ボアホールを囲む骨は、通常、様々な程度に、かつしばしば複数の方向に、湾曲しているため、保持アイレット(122)およびワイヤ部材(124)の底面が骨に対して平坦(または、ほぼ平坦)になるように配向させるために、外側支持フレームの一部を曲げることがしばしば必要であるかまたは望ましい。これにより、支持フレームと周囲の骨との間の隙間を最小限に抑えることができるだけでなく、アイレットを通して周囲の骨に打ち込まれたネジまたはその他の締結具が十分な足がかりとなる。例えば、図1~16に示す実施形態の保持アイレットは、ワイヤ部材(124)の外側端部から延びているため、アイレットがワイヤ部材と交差する部分を変形させ(すなわち、曲げ)て、骨の外側表面に対して平らに(または、ほぼ平らに)なるようにアイレットを細工することができる。これによって、周囲の骨へのより確実な取り付けを容易にすることが可能となる。
さらに、特に、周囲の骨とよりよく一致するように1つまたは複数のアイレットのより大きな再配置が必要な場合、およびワイヤ部材の底面が周囲の骨に対して可能な限り平坦になるように配置する場合、ワイヤ部材(124)および支柱(126,128)の1つまたは複数の部分を曲げて、保持アイレットおよび/またはワイヤ部材の1つまたは複数を、ボアホールを囲む骨に対してよりよく配向させることができる。ワイヤ部材(124)および支柱(126,128)は、プレート(112)の外部(すなわち、外面(144))で内側支持フレームと外側支持フレームを結合しているため、ワイヤ部材および支柱は、プレートを割る危険性なしに変形させる(すなわち、曲げる)ことができる。
アイレット(122)、ワイヤ部材(124)、および/または支柱(126、128)の一部は、必要に応じて、上向きおよび/または下向きに折り曲げられる。例えば、患者に移植する前に、保持アイレット(122)をプレート(112)の上面(113)の平面に対して180°未満の角度で配向させるように、1つまたは複数のアイレットの部分を上向きに曲げることができる。このような曲げは、例えば、インプラントを、患者の頭蓋骨の凹状に湾曲した表面に位置するか、またはそのすぐ隣に位置するボアホール(例えば、頬骨のすぐ隣にある蝶形骨のボアホール)に挿入する場合に必要となる可能性がある。もちろん、アイレット、ワイヤ部材、および/または支柱は、ボアホールを囲む骨の表面とよりよく一致するように、プレート(112)を割ることなく、様々な方向(例えば、上向きまたは下向き)および度数のうちの任意の方向及び度数に曲げることができる。
いくつかの実施形態では、外側支持フレームの変形をさらに容易にするために、1つまたは複数の支柱(126、128)の1つまたは複数の部分に変形領域が設けられている。本明細書では、「変形領域」という用語は、その領域の曲げ(ねじりまたは屈曲を含む)、延伸、および/または圧縮などによる変形を容易にするために適した構造の領域を意味する。変形領域には、構造の領域、特に支柱(126、128)の領域が含まれ、これらの領域は、構造の隣接する領域と比較して、縮小された断面(例えば、減少された幅および/または減少された厚さ)を有するか、または他の方法で縮小された剛性を有し、これにより、変形力が印加されたときに、隣接領域ではなく変形領域で変形する(例えば、曲がる)傾向を有する。本明細書に記載されているインプラントの変形領域は、例えば、幅、厚さ、および/または直径のいずれかを減少させた結果として縮小された断面の領域、ならびにプリーツ領域を含むことができる。
図1~16に示す実施形態において、各支柱(126、128)は、図10および11に最もよく見られるように、フランジ(140)の外面(144)に隣接する減厚領域(厚さを減少させた領域)(130A、130B、132)を含む変形領域を含んでいる。各減厚領域(130A、130B、132)は、支柱(126、128)の、内側支持フレーム(120)の外面(144)のすぐ隣に位置する下面から上方に延びるノッチを含む。言い換えれば、支柱(126,128)は、外面(144)に接する部分が最も薄くなっている。減厚領域(130A、130B、132)は、それぞれの支柱(126、128)の全幅に及び、一般に外面(144)の曲率に合わせて(中心軸(L)周りに)湾曲している。減厚領域(130A、130B、132)によって提供される変形領域により、保持アイレットおよびワイヤ部材の底面が骨に対して可能な限り平坦になるように方向付けるために、移植前に曲げまたは他の手動操作によって外側支持フレームを調整することが可能となる。
さらに、変形領域はまた、インプラントの埋込みの際に、ねじ(または他の締結具)がアイレットを通して骨に打ち込まれるときにアイレットに加えられる力による支柱(126、128)の変形(例えば、曲げ)を容易にする。インプラントが最初にボアホールに挿入されたときに、1つまたは複数のアイレットおよびワイヤ部材または支柱の一部は骨と同一平面上にない可能性があるが、インプラントが(例えば、アイレットを通して骨に打ち込まれたねじを使用して)骨に固定されると、アイレットの底面、ならびに関連する支柱(126A、126B)およびワイヤ部材(124)の隣接領域が、骨に向かって引っ張られることになる。多くの場合、これは、1つまたは複数の支柱をその変形領域で曲げさせる曲げ力になる。このように、曲げ力は、手動で加えられたものであれ、インプラントを骨に固定した結果であれ、支柱(126、128)のうちの1つ以上を、プレート(112)の外側にある変形領域で曲げさせることになり、それによって、プレート(112)の割れを防止することができる。
減厚領域(130、132)に加えて、または減厚領域の代わりに、プリーツ領域の形態の変形領域が、支柱および/またはワイヤ部材(124)の1つまたは複数に設けられてもよい。このようなプリーツ領域は、外側支持フレームの追加的な変形を可能にする1つ以上のプリーツを含み、任意選択で、プリーツが設けられた支柱またはワイヤ部材の周囲の部分と比較して縮小された断面(例えば、減少された幅および/または減少された厚さ)を有することができる。このようなプリーツ領域は、外側支持フレームの変形を容易にするだけでなく、患者の頭蓋骨または他の骨に合わせたインプラントの整形、およびアイレットの再配置をさらに容易にするために、外側支持フレームのプリーツ領域を局所的に延伸または圧縮することができる。
すべての支柱(126、128)に変形領域が設けられていないように、インプラント(100)を変更してもよいことが理解されるであろう。さらに別の選択肢として、減厚領域は、支柱の下面から上向きに延びるものに代えて、またはそれに加えて、支柱の上面から下向きに延びるノッチまたは他の凹部を含むように構成されてもよい。さらに、減厚領域に代えて、またはそれに加えて、減幅領域(幅が減少した領域)を含む変形領域を支柱に設けてもよい。同様に、上述した様々なタイプの変形領域が、1つ以上のワイヤ部材(124)および/または1つ以上のアイレット(122)の一部(すなわち、アイレットの周囲を形成する材料)に設けられてもよい。
いくつかの実施形態では、上述のように外側支持フレーム(120)の変形を容易にするためだけでなく、移植後に外側支持フレームが骨の表面に載ることから、外側支持フレームの厚さを最小にすることが望ましい。したがって、いくつかの実施形態では、良好な審美的結果を得て、患者の不快感を最小限に抑えるために、外側支持フレームの厚さは、十分な強度を維持しつつ、可能な限り小さいものである。したがって、図1~16の実施形態において、また、図3に最もよく見られるように、外側支持フレームの厚さは、内側支持フレーム(140)の外面(144)の高さよりも小さい。一実施形態において、外側支持フレームは、約0.2~約0.6mm、または約0.3~約0.45mmの厚さを有している。そして、内側支持フレーム(140)の外面(144)は、約0.5~約1.3mm、または約0.6~約1.0mmの厚さを有している。
いくつかの実施形態において、外側支持フレームの外周部も、外側支持フレームがその外周部で最も薄くなるようにテーパー付けられている。このことは、図10および図11に最もよく示されており、ワイヤ部材(124)の外周部(125)ならびに保持アイレットの外周部(123)は、ワイヤ部材および保持アイレットがその外周部で最も薄くなるようにテーパー付けされている。このテーパー付けは、周囲の骨の表面とインプラントの上面との間に、高さが減少した滑らかな移行部を備えることにより、インプラントの適合性および審美性を向上させる。例として、いくつかの実施形態では、ワイヤ部材(124)および保持アイレット(122)の外周部は、約0.05~約0.3mm、または約0.05~約0.15mmの厚さを有する。
他の実施形態では、外側支持フレームの厚さは一定である。さらに別の実施形態として、特に、インプラントの支持構造が材料(例えば、チタンまたは他の金属)のシートから(例えば、レーザーを使用して)切断、プレス加工、またはその他の方法で製造される場合、鋭いエッジをなくすために、外側支持フレームの外周部を丸くすることができる。これは、例えば、内側の支持フレームに対してプレートを成形する前に、支持構造をガラ研磨(tumbling)(バレル研磨(barreling)としても知られる)することによって達成することができる。このプロセスは、本明細書に記載された支持構造(119、219、319、419、519)のいずれにも適用することができる。
図12の断面図で最もよく分かるように、生体適合性プレート(112)は、内側支持フレームがプレート(112)内に部分的に埋め込まれるようにして、内側支持フレーム(140)によって支持されている。この特定の実施形態では、支持部材(162)、側壁(148)の全体、および環状フランジ(142)の大部分がプレート(112)内に埋め込まれている。フランジ(142)の外面(144)および底面(145)のごく一部のみが露出している(すなわち、プレート(112)内に位置していない)。さらに、プレート(112)の上面(113)は、内側支持フレーム(140)の上面(152)の少なくとも大部分、図示の実施形態では実質的にすべての部分、を覆って延びている。他の実施形態では、支持部材、側壁(148)(または環状構造物の他の内面)、および任意選択で環状構造物の上面および底面の一部のみが、プレート材によって覆われる。
生体適合性プレート(112)の上面(113)は、(例えば、インプラント(400)のようにプレートの上面が凸状に湾曲しているとき)、特にプレートの上部外周について、外側支持フレーム(120)の上面(121)と同じ(または、ほぼ同じ)高さである。また、アイレット(122)は、図示されているように、そこに挿入されたねじの頭部が外側支持フレームの上面(121)よりも上に延びないように、皿型であってもよい。
図1~16の実施形態は、ほぼすべてのボアホール(骨弁に関連するものを含む。図47を参照)を埋めるために使用することができるが、特に、骨弁に関連しないボアホールを埋めるのに適している。これらの例では、典型的には、ボアホールの全周を取り囲む固体の骨(例えば、患者の頭蓋骨)があり、従って、2つの締結点は、インプラントを所定の位置に固定するために十分である。特に、インプラントは、望ましい場所(例えば、各アイレットの下に十分な骨がある場所)にアイレットを配置するようにボアホール内で容易に配向することができるため、インプラントを所定の位置に固定するために、2つの締結点は十分なものである。
本開示のボアホール用インプラントの他の実施形態は、プレートの周りに配列された3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、または8つの締結点(例えば、保持アイレット)など、2つ以上の締結点を有する。単に180°離れた場所にある2つの締結点よりも多くの締結点の選択肢を提供するため、および/またはインプラントを所定の位置に固定するために2つ以上の締結点を使用できるようにするため、2つ以上の締結点が望ましい、または必要とされる場合がある。骨弁を周囲の頭蓋骨に再固着させる場合、インプラントを骨弁に固定するための少なくとも2つの締結点、およびインプラントを骨弁に隣接する患者の頭蓋骨に固定するための少なくとも2つの締結点(すなわち、少なくとも4つの締結点)を有することが望ましい場合がある。また、いくつかの例では、ボアホールが単一の穴であっても、骨弁を作成するために使用される複数の穴の1つであっても、ボアホールを囲む骨の形状、厚さ、および/または生存率(viability)によって、2つ以上の締結点の選択肢が望ましい、または必要とされる場合がある。このような状況において、ボアホール用インプラントは3つ以上の締結点を有するように構成されているが、インプラントを所定の位置に固定するために締結点のすべてを使用する必要はない。その代わりに、骨の形状、厚さ、および/または生存率に基づいてインプラントの固定を最適化するために選択された、インプラントのすべての締結点よりも少数(例えば、4つのうちの2つ、6つのうちの2つ、6つのうちの4つなど)の締結点を使用することができる。
図17~23は、骨弁を再固着させる際の使用に特に適している、4つの締結点(保持アイレット(222))を有するボアホール用インプラント(200)の別の実施形態が示されている(図47参照。ここでは、インプラント(200)のうちの2つが、ねじ(203)を使用して骨弁(B)を再固着させるために使用されている様子が示されている)。図17~23における参照符号は、上述したインプラントの実施形態における同様の符号の同じ(または類似の)構成要素(例えば、アイレット(222)、プレート(212)など)を参照していることに留意されたい。
前述した実施形態と同様に、インプラント(200)は、一般に、生体適合性プレート(212)と、外側支持フレーム(220)および内側支持フレーム(240)を含む支持構造(219)と、を含んでいる。プレート(212)および内側支持フレーム(240)は、前述した実施形態のプレート(112)および内側支持フレーム(140)と同一に構成されている。前述した実施形態と同様に、フランジ(242)の外面(244)および底面のごく一部のみが露出している(すなわち、プレート(212)内に埋め込まれていない)。
図22および23は、明確にするためにプレート(212)を省略して、支持構造(219)をより詳細に示している。前述したように、支持構造(219)は、内側支持フレーム(240)に結合され、内側支持フレームから間隔をあけて配置された外側支持フレーム(220)を含む。外側支持フレーム(220)は、複数の締結点(この例では、保持アイレット(222)の形をした4つの締結点)を含む。保持アイレット(222)は、ボアホールを囲む骨にインプラントを取り付けるために、骨ねじ、縫合糸、または当業者に知られている他の締結具などの締結具を、それを通して受容するのに適している。保持アイレット(222)は、図23に示すように、インプラント(200)の外周周りに長方形の配列で配置されている。したがって、第1の組の保持アイレット(222A)は、インプラント(200)の一方の縁に沿って配置され、第2の組の保持アイレット(222B)は、インプラントの反対側の縁に沿って配置されている。インプラント(200)が骨弁を再固着させるために使用される場合、一対の保持アイレットを通して挿入された骨ネジは、インプラント(200)を骨弁に固定するために使用され、他の一対の保持アイレットを通して挿入された骨ネジは、インプラント(200)を再固着部位に隣接する頭蓋骨に固定するために使用される。この際、生体適合性プレート(212)は、骨弁と骨弁開口部に隣接する頭蓋骨との間に延びるボアホール内に位置する。しかしながら、インプラント(200)を所定の位置に固定するために、特にインプラント(200)が骨弁を再固着するためではなく、単一のボアホールを埋めるために使用される場合には、すべての保持アイレットよりも少数の保持アイレットが使用される場合があることが理解されるであろう。
保持アイレット(222)は、示されている長方形の配置以外にも、様々な他の構成で配置することができる。例えば、アイレットは、第2の組のアイレット(222B)同士の間の距離が第1の組のアイレット(222A)同士の間の距離よりも大きくなるように、台形の配置で配置することができる。さらに、第1および第2の組のアイレット(222A、222B)は、生体適合性プレート(212)から同じ距離だけ間隔をあけて配置されているように示されているが、アイレットの一方の組が他方の組よりもプレートからさらに間隔をあけている(すなわち、図23の破線で示されている仮想長方形の中心がプレート(212)の中心と一致しないような)別の配置を使用することもできる。また、アイレットは、正方形の配置(すなわち、隣接するアイレットから等距離にプレート(212)の周囲に位置する配置)で配置することもできる。また、4つ未満または4つ以上のアイレット(222)を設けることもでき、例えば、3つ、5つ、6つ、7つ、または8つの保持アイレットを、様々なパターンでプレートの周りに配置することもできる。
前述した実施形態と同様に、外側支持フレーム(220)は、第1の組の凸状に湾曲したワイヤ部材(224)を含み、それぞれのワイヤ部材(224)は、インプラント(200)の互いに反対側に沿って延びるように、保持アイレット(222A)と保持アイレット(222B)との間に延びている。また、第2の組の凹状のワイヤ部材(234A、234B)も設けられている。ワイヤ部材(234A)は、第1の組の保持アイレット(222A)の間に延びており、ワイヤ部材(234B)は、第2の組の保持アイレット(222B)の間に延びている。このように、ワイヤ部材(224、234A、234B)およびアイレット(222)は、内側支持フレームの外面(244)を取り囲み、内側支持フレームの外面(244)から間隔をあけて配置されている。
再び、外側支持フレーム(220)は、複数の支柱によって内側支持フレーム(240)に結合されている。端部支柱(235A、235B)は、ワイヤ部材(234A、234B)と内側支持フレームの外面(244)との間に延びてこれらを結合しており、本質的には、内側支持フレームの外面(244)と接続するワイヤ部材(234A、234B)の延長部である。外側支持フレーム(220)は、アイレット支柱(226)によって内側支持フレーム(240)にさらに結合されており、これらの支柱の各々は、保持アイレット(222A、222B)と内側支持フレームの外側表面(244)との間に延在してこれらを結合する。したがって、4つのそのようなアイレット支柱(226)が備えられる。インプラントの両側に沿って、保持アイレット(222A)と保持アイレット(222B)との中間には、各ワイヤ部材(224)と内側支持フレーム(240)の外面(244)との間に延びてこれらを結合する側部支柱(228)が設けられている。前述した実施形態と同様に、端部支柱(235B)は、特に支持構造(119)がSLMおよび同様の付加製造技術によって製造される場合に、製造中に追加の支持を提供するために、端部支柱(235A)よりも幅広であり、フランジ(242)に向かって幅が増加する。特に、端部支柱(235A、235B)の構成により、支持構造(219)をSLM製造の間に自己支持することができる。
前述した実施形態と同様に、支柱(226、228、235A、235B)は、外面(244)の高さよりも薄く、支柱の上面が内側支持フレームの上縁と概して同一平面(または、ほぼ同一平面)になるように、外面(244)に接続する。もちろん、外側フレームと内側フレームの外面(244)との間に延び、外側フレームと内側フレームの外面(244)とを結合する任意の数の支柱を設けることができる。例えば、別の実施形態において、アイレット支柱(226)は、移植前の調整の目的で外側支持フレームがより容易に変形するように省略される。このように、結合用の支柱の数、形状、および位置は、所望に応じて変化させることができる。
外側支持フレームは、プレート(212)の外部(すなわち、外面(244))で内側支持フレームに結合されているため、プレート(212)に亀裂が入る危険性なしに、ワイヤ部材および支柱を変形させる(すなわち、曲げる)ことができる。前述した実施形態と同様に、外側支持フレームの変形を容易にするために、フランジ(240)の外面(244)に隣接する支柱(226、228、235A、235B)の一部に変形領域が設けられている。具体的な実施形態では、前述した実施形態と同様に、各支柱(226、228、235 A、235B)は、内側支持フレームの外面(244)のすぐ隣に位置し、支柱の底面から上方に延びるノッチの形をした減厚領域(厚さが減少した領域)を含む変形領域を含んでいる(図20および図21参照)。したがって、支柱(226、228、235A、235B)は、円筒形の外面(244)と接するところで最も薄くなっている。再度、特定の実施形態では、減厚領域は、それぞれの支柱の全幅に及び、一般に、円筒形の外面(244)の曲率と一致するように湾曲している。端部支柱(235A、235B)には、端部支柱の柔軟性を高め、支持構造(219)で使用される材料の量を減らすために、開口部(256A、256B)が設けられている(図22参照)。
前述したように、支柱(226、228、235A、235B)上の減厚領域に加えて、またはそれに代えて、プリーツ領域の形の変形領域を、支柱および/またはワイヤ部材(224、234A、234B)のいずれかに設けることもできる。また、インプラント(200)を、すべての支柱(226、228、235A、235B)に変形領域を設けないように変更してもよいことが理解されるであろう。さらに別の実施形態として、減厚領域は、支柱の下面から上向きに延びるものに代えて、またはそれに加えて、支柱の上面から下向きに延びるノッチまたは他の凹部を含むように構成されてもよい。さらに、減厚領域に代えて、またはそれに加えて、減幅領域(幅が減少した領域)からなる変形領域を支柱に設けてもよい。
図19に示すように、外側支持フレーム(220)の外周部もテーパー付けされている。外側支持フレームの外周部のテーパー形状は、周囲の骨の表面とインプラントの上面との間に、滑らかで高さが減少した移行部を備えることによって、インプラントの適合性および審美性を改善する。一例として、外側支持フレームは、約0.2~約0.6mm、または約0.3~約0.45mmの厚さを有し、ワイヤ部材(224)および保持アイレット(222)の外縁は、約0.05~約0.3mm、または約0.05~約0.15mmの厚さを有する。
図24~26は、ボアホール用インプラント(300)のさらに別の実施形態を示している。インプラント(300)は、インプラント(200)とほぼ同じ構造であり、したがって、一般的に、生体適合性プレート(312)と、4つの締結点(保持アイレット(322))を有する外側支持フレーム(320)および内側支持フレーム(340)を含む支持構造と、を含んでいる。プレート(312)および内側支持フレームは、前述した実施形態のプレート(112、212)および内側支持フレーム(140、240)と同一に構成されている。前述した実施形態と同様に、内側支持フレームのフランジ(340)の外面(344)および底面のごく一部のみが露出している(すなわち、プレート(312)内に埋め込まれていない)。再度、図14~26の参照符号は、先行するインプラントの実施形態における同様の符号の構成要素(例えば、アイレット(322)、プレート(312)など)を参照するものである。
前述した実施形態の外側支持フレームは、製造時には、生体適合性プレート(112、212)の上面(113、213)と実質的に同一平面上にあり、プレートの上面が外側支持フレームの上面と同一平面(または、ほぼ同一平面)になるものであったが、インプラント(300)の外側支持フレーム(320)は、少なくとも1つの軸を中心に湾曲している。図示した特定の実施形態では、外側支持フレームは、ワイヤ部材(334A、334B)およびそのそれぞれの端部支柱(335A、335B)の中心を通り、インプラントの上面を横切って延びる軸(N)(図26参照)を中心に湾曲している。このように、支柱(326、328、335A、335B)は、この場合も外面(344)の高さよりも薄く、端部支柱(335A、335B)の上面は、外面(344)の上縁と概ね同一平面上にあるが、アイレット支柱(326)および側部支柱(328)は、外面(344)の徐々に低くなる位置に配置されている。特に、側部支柱(328)の下面は、外面(344)の下縁とほぼ同じ高さであり、アイレット支柱(326)は、外面(344)の上縁と下縁の中間に配置されている。その結果、ワイヤ部材(334A、334B)およびアイレット(322A、322B)は、典型的な頭蓋骨の領域の曲率に近似するように、それらの底面(すなわち、移植後に患者の頭蓋骨上に載る表面)が凹状に湾曲している(図25A参照)。インプラント(300)の両側に沿って延びるワイヤ部材(324)も湾曲しているが、概して湾曲の軸(N)に沿って延びているため、湾曲の度合いは小さい。代わりに、外側支持フレームは、側部支柱(328)の上面が外面(344)の上縁と同一平面になるように、軸(N)に直交して延びる軸を中心に湾曲するものであってもよい。さらなる代替案として、外側支持フレームは、2つ以上の軸を中心に湾曲するなど、様々な単純なまたは複雑な湾曲形状のいずれかを有するように構成されるものであってもよい。所望の場合、支柱(326、328、335A、335B)、および外側支持フレームの他の部分に、前述した実施形態と同様の変形領域を設けることもできる。
外側支持フレームが湾曲するようにインプラントを作製することにより、外側支持フレームを、患者の頭蓋骨の曲率により近似させることができ、それによって、外側支持フレームが実質的に平面である場合に必要となる可能性のある調整(すなわち、変形)の量を低減することができる。
図27~36は、ボアホール用インプラント(400)のさらに別の実施形態を示している。この例は、骨弁を再固着させるために特に有用な6つの締結点(保持アイレット(422))を有している(図47参照。ここでは、一対のねじ(203)および6つのアイレットのうちの2つを使用して骨弁(B)を再固着させるためにインプラント(400)が使用されている様子が示されている)。図27~36における参照符号は、前述したインプラントの実施形態における同様の符号の同じ(または類似の)構成要素(例えば、アイレット(422)、プレート(412)など)を指すことに留意されたい。また、この実施形態に任意の数の保持アイレットを設けることができ、例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、あるいは8つの保持アイレットを、様々なパターンで内側支持フレームおよびプレートの周りに配置することができる。
先に説明した実施形態と同様に、インプラント(400)は、一般に、生体適合性プレート(412)と、内側支持フレーム(440)に結合され、内側支持フレームから間隔をあけて配置された外側支持フレーム(420)を含む支持構造(419)と、を含んでいる。プレート(412)は、これまでの実施形態のプレート(112、212)と同様に構成されているが、わずかに異なる形状を有している。プレート(412)は、上面(413)と、底面(414)と、中心軸(L')と、中心軸(L')を中心とした回転面を構成する側壁(416)とを有し、したがって、その中心軸(L')に直交する任意の平面を通る円形の断面を有している。プレート(412)の直径は、その直径が底面(414)に隣接して最小となり、上面(413)に隣接して最大となるようにテーパー付けられている。プレート(412)は、上側円筒部(417A)と、先細りの下側円筒部(417B)と、それらの間に延びる湾曲した移行区画(417C)とを含む(図29B参照)。上側円筒部および下側円筒部(417A、417B)はまた、図示されているように、曲線的に先細りになっており、下部セクション(417B)の下端(418)は、鋭いエッジを避けるために、底面(414)と接するところで放射状になっている。上側円筒部(417A)のテーパー状の性質は、プレート(412)をその型から取り外すことを容易にするだけでなく、プレート(412)をボアホールに挿入することも容易にする。
支持構造(419)の内側支持フレーム(440)は、上述の内側支持フレーム(140、240)と同様または同一に構成することができる。あるいは、図27~36の実施形態では、内側支持フレーム(440)は、外面(444)、内面(451)、環状上面(452)、および環状下面(445)を有する平坦な環状リング(442)で構成されている。図示の実施形態では、外面および内面(444、451)は回転面であり、この具体例では円筒面である。外側および内側の表面(444、451)は、右の円筒面(すなわち、非テーパー状)であるように描かれているが、これらの表面の一方または両方は、テーパー付きの円筒面とすることができることが理解されるであろう。例えば、表面(444、451)の外径は、それらの高さを通してわずかにテーパーを付けることができる(例えば、テーパーが一定である場合には、円錐台形の表面となる)。内側支持フレーム(440)は、移植の際にボアホール内に配置される部分がないように構成されている。代わりに、内側支持フレームは、ボアホールの外側に残り、ボアホールを囲む骨の表面に対して位置する。
環状リング(442)(すなわち、その外面(444))は、プレートの上端の外径(すなわち、上面(413)の直径および/または内側支持フレームの底面(445)と接するプレートの外径)よりもわずかに大きい外径を有している。一実施形態では、環状リング(442)は、プレートの上端部(412)の外径よりも大きい約0.03~約0.15cmの外径を有する。ある特定の実施形態では、環状リング(442)は、プレート(412)の外径よりも大きい約0.07~約0.09cmの外径を有する。環状リング(442)の幅(すなわち、リングの外径と内径の差)は、リング(442)のどれだけがプレート(412)内に埋め込まれるかを定める。また、環状リングの幅は、美観のためだけでなく、プレートとボアホールの内壁との間の隙間での骨の成長を妨げる可能性のある、プレートとボアホールの内壁との間の繊維性組織の侵入を防止するのに役立つように、プレートの外径とボアホールの径との間の小さな隙間が環状リング(442)によって確実に覆われるように選択される。
図示された実施形態では、プレート(412)の上端の外径は、環状リング(442)の内径(すなわち、内面(451))と少なくとも同じ大きさであり、環状リング(442)の内面(451)の全体がプレート材によって覆われるようになっている。内面(451)とプレート(412)との間には隙間がない。
特に、プレートを内側支持フレーム上に成形することによってインプラントを形成する場合、リングとプレート(412)の外面との間に隙間が生じないようにするために必要な正確な寸法でプレートを確実に成形することが困難な場合がある。したがって、図36Aおよび36Bに最もよく見られるように、環状リング(442)の上面(452)および底面(445)の一部は、プレート材料によって覆われている。環状リング(442)に変形領域(例えば、後述するノッチ430A、430B)が設けられている場合、プレート材の割れを避けるために、プレート材は一般的に変形領域を覆わないことが望ましい。一実施形態では、環状リング(442)の幅は、環状リング(442)の環状上面(452)の幅の75%未満、65%未満、50%未満、または30%未満が板材によって覆われるようになっている。示されている特定の実施形態では、リング(442)の幅の約50%がプレート(412)材料によって覆われている(図36Aおよび36B参照)。しかしながら、プレートが内側支持フレーム上に成形されるとき、上面(452)上に延びるプレート材料の量は変化し得ることが理解されるであろう。一般に、環状リングの底面(445)を覆うプレート材料の量は、上面(452)を覆う量よりも少ない(例えば、環状底面(445)の幅の65%未満、50%未満、または20%未満)。
外側支持フレーム(420)は、内側支持フレーム(440)に結合され、内側支持フレーム(440)から間隔をあけて配置され、インプラントを骨に取り付けるのに適合した複数の締結点を含む。この例では、保持アイレット(422)の形をした6つの締結点を備えている。保持アイレット(422)は、骨ネジ、縫合糸、または当業者に知られている他の締結具などの締結具を、それを通して受け入れるために適しており、図示されているように皿型であってもよい。アイレット(422)は、六角形の配列でインプラントの周縁部に均等に配列されている。したがって、隣接するアイレット(422)の間に延びる仮想線は六角形を形成し、アイレットはその頂点に位置する(図30参照)。インプラント(400)が骨弁を再固着させるために使用される場合、インプラント(400)を骨に固定するために、骨ネジが保持アイレットの2つ以上(例えば、6つ全部または6つ未満)を通して挿入される。上述したように、保持アイレット(422)は、図30に示した六角形の配置以外にも、様々な他の構成で配置することができる。さらに、アイレット(422)は、生体適合性プレート(412)から同じ距離だけ間隔をあけて配置されているように示されているが、1つまたは複数のアイレットが他のアイレットよりもプレートから間隔をあけて配置されている別の配置を採用するものであってもよい。
各アイレット(422)は、それらの間に延びるワイヤ部材(434)によって、2つの隣接するアイレットのそれぞれに接続されている。各ワイヤ部材(434)は、1つまたは複数の支柱(435)によって環状リング(442)に接続されている。いくつかの実施形態では、ワイヤ部材(434)は、隣接するアイレット(422)の間で直線に沿って延びている。しかし、図示の実施形態では、ワイヤ部材(434)は、凹状に湾曲しており、この例では、プレートの中心軸に平行な軸を中心に凹状に湾曲している(これによって、支持構造(419)をシート状の材料から形成することができる)。ワイヤ部材(434)を環状リングに接続する支柱(435)は、ワイヤ部材のほぼ中間点から半径方向内側に延びている。したがって、図33に示すように、第1のワイヤ部材(434A)は、第1および第2のアイレット(422A、422B)の間に延びており、第1の支柱(435A)によって(ワイヤ部材の中間点で)環状リング(442)に接続されている。同様に、第2のワイヤ部材(434B)は、第2および第3のアイレット(422B、422C)を接続し、第2のワイヤ部材(434B)は、第2の支柱(435B)によって環状リング(442)に接続されている。このように、ワイヤ部材(434)とアイレット(422)が全体として、内側支持フレームの環状リング(442)を取り囲んでいる。
外側支持フレームは、プレート(412)の外部(すなわち、環状リング(442)の外面(444))で内部支持フレームに接続されているので、プレート(212)に亀裂が入る危険性なしに、ワイヤ部材(434)および支柱(435)を変形させる(すなわち、曲げる)ことができる。再び、保持アイレットおよびワイヤ部材を周囲の骨の曲率とより一致するように配向させるために、変形を容易にする変形領域を設けることができる。断面(幅および/または厚さ)を小さくした領域や、プリーツ状の領域など、先に説明した種類の変形領域のいずれかを採用することができる。
示された実施形態では、図33Bに最もよく見られるように、第1の円弧状ノッチ(430A)がワイヤ部材(434)に設けられており、このノッチはワイヤ部材(434)の外面から支持構造の中心に向かって半径方向内側に延びている。第2の円弧状ノッチ(430B)は、ワイヤ部材(434)、隣接する支柱(435)の片側、および支柱(435)に隣接する環状リング(442)の一部に延びている。第3の円弧状のノッチ(430C)は、ワイヤ部材(434)、隣接する支柱(435)の反対側、および支柱(435)の反対側に隣接する環状リング(442)の一部に延びる。その結果、(図33Aの破線で示されるように)、減幅領域(幅が縮小された領域)の形をした3つの変形領域が備えられる。それらは、第1のノッチ(430A)と第2のノッチ(430B)との間に延びる1つ、第1のノッチ(430A)と第3のノッチ(430C)との間に延びる1つ、および第2のノッチ(430B)と第3のノッチ(430C)との間に延びる1つである。このような3つの変形領域は、他のワイヤ部材(434)および支柱(435)にも同様に設けられており、これにより、外側支持フレーム(420)が内側支持フレーム(440)に取り付けられる支持構造の変形を可能にしている。ノッチによって提供される変形領域は、外側支持フレームを移植前に曲げて調整することを可能にするとともに、保持アイレットおよびワイヤ部材の底面が骨に対して可能な限り平坦になるように、インプラントが骨に取り付けられる際に変形させることも可能にする。
インプラント(400)の内側支持フレーム(440)はまた、プレート内に埋め込まれた内側支持構造を含む。内側支持フレーム(440)は、前述したインプラント(100、200、300)で採用されたものと同様の(すなわち、支持部材(162)と同様の)1つまたは複数の支持部材を含むことができ、この支持部材は、内側環状リング(442)の内部を横切って、その内側表面(451)の一部の間に内向きに延びる。しかし、図示の実施形態では、1つまたは複数の支持部材(462)が、環状リング(442)の内側表面(451)から内側に延びている。支持部材(462)のそれぞれの少なくとも一部は、プレート内の支持部材(462)の深さがその長さに沿って変化するように、プレートの中心軸に直交する平面に対して角度を持って、環状部材の内面から内向きに延びている。図示されている特定の実施形態では、支持部材は、その長さの少なくとも一部に沿って湾曲しているように、環状リングの内周面から内向きかつ下向きに延びている。支持部材(462)は、機械的な安定性を確保するためにプレートの補強を行う一方で、プレートが内側支持フレームの上およびその周りに成形されることを可能にする。
図示された実施形態では、4つの支持部材(462)が、環状リング(442)の内部の周りに配列されている。図33Bに最もよく見られるように、各支持部材(462)は、環状リング(442)の内面(451)の第1の部分から内向きかつ下向きに延びる第1の脚部(462A)と、内面(451)の第2の部分から内向きかつ下向きに延びる第2の脚部(462C)と、第1および第2の脚部(462A、462C)の内側の端部を接続する下向きに角度の付いた内側区画(462B)とを含むワイヤループの形態である。第1および第2の脚部(462A、462C)と内面(451)との交点は、間隔をあけて配置されている。図示の実施形態では、支持部材(462)の第1および第2の脚部(462A、462C)は、環状リング(442)の中心軸に向かって半径方向内側に延びており、また、環状リング(442)の中心に向かって幅が大きくなっている。また、内側区画(462B)の幅は、第1および第2の脚部(462A,462C)の幅よりも大きい。したがって、支持部材(462)の各々は、上から見たとき(例えば、図33)、略U字型の構成を有する。
支持部材(462)の各々は、それらの内側区画(462B)がプレート内で互いに間隔をあけるように、プレート(412)の最大直径の半分以下の距離で、環状リング(442)の内面(451)から内側に延びている。したがって、支持部材(462)は、プレートの内側で互いに接触したり重なったりしない(ただし、別の構成では、支持部材がプレートの中心付近で重なるように、支持部材を異なる範囲で折り曲げるものであってもよい)。いくつかの実施形態では、下向きに折り曲げられる前の各支持部材(462)の長さ(Z)は、環状リング(442)の内径の約20%~約45%の間である(図33A参照)。他の実施形態では、長さ(Z)は、環状リング(442)の内径の約30%~約35%の間である。
支持部材(462)はまた、各支持部材の最下端(463)(すなわち、内側区画(462B)の内縁)が、プレート(412)の最大厚さの50%未満である距離だけ、プレート(412)の底面(414)から離れているように、図示のように下方に湾曲している(図29A参照)。他の実施形態では、最下端(463)は、プレート(412)の厚さの40%未満、30%未満、または20%未満である距離だけ、プレート(412)の底面(414)から離間している。したがって、環状リング(442)の上面(452)から各支持部材(462)の最下端(463)まで測定された内側支持フレーム(440)の深さ(X)は、プレート(412)の最大厚さの50%よりも大きいか、60%よりも大きいか、または65%よりも大きい(図29A参照)。しかしながら、内側支持フレーム(440)の内部に部分的に延びる支持部材は、任意の数および配置の支持部材を備えるものであってもよいことが理解されるであろう。
支持部材(462)は、任意にテクスチャー付けを施すことができ、それによって、支持部材(462)へのセメントの付着を改善するだけでなく、支持部材(462)に沿って延びる破断面に沿ってセメントの破断を防止するのに役立つ凹凸のある表面を提供することができる。このようなテクスチャー付けは、前述した螺旋状のリッジのように、表面に複数の突出部および/または窪み部を設ける形であってもよく、さらには粗面化した(すなわち、滑らかではない)表面であってもよい。
図32Aおよび図33Aは、材料(例えば、チタン)の平坦なシートから製造されたような支持構造(419)を示している。支持部材(462)は、初期的には、支持構造の全体と同じ平面にある平坦なものである。支持構造が材料のシートから切断または打ち抜かれた後(または他の方法で形成された後)、支持部材(462)の各々は、図32および図34に示す向きに下向きに曲げられる。支持部材は、手作業で、または(支持部材が所望の向きに適切に曲げられるように)様々なツールおよび/または治具のいずれかを使用して、曲げることができる。支持部材(462)の曲げを容易にするために、支持部材の第1および第2の脚部(462A、462C)が環状リング(442)の内面(451)と交差するところに、変形領域(465)を設けることができる。図示の実施形態では、変形領域は、支持部材(462)の第1および第2の脚部(462A、462C)の外端部の反対側に設けられた円弧状のノッチ(465A、465B)を含んでおり、これにより、第1および第2の脚部(462A、462C)が内面(451)と交差するところに減幅領域が形成されている。もちろん、円弧状のノッチ(465A、465B)の代わりに、またはそれに加えて、本明細書に記載された他のタイプの任意の変形領域を採用することができる。
図37~46は、2つの締結点(保持アイレット(522))を有するボアホール用インプラント(500)の別の実施形態を示している。図37~46の参照符号は、前述したインプラントの実施形態における同様の符号の同じ(または類似の)構成要素(例えば、アイレット(522)、プレート(512)など)を参照していることに留意されたい。
図37~46に示す実施形態のプレート(512)および内側支持フレーム(540)は、前述したインプラント(400)のプレート(412)および内側支持フレーム(440)と同一である。したがって、支持構造(519)の内側支持フレーム(540)は、環状リング(542)と、上述した支持部材(462)と同様に構成された(支持構造519の製作後にインプラント(400)に関して上述した方法で支持部材(562)を下向きに曲げることを含む)4つの内向きかつ下向きに延びる支持部材(562)とを含む。
しかしながら、本実施形態では、外側支持フレーム(520)は、それを通して締結具を受け入れるのに適合した保持アイレット(522)の形態の一対の締結点を含んでいる。保持アイレット(522)は、保持アイレット(522)の中心と交差する仮想線がプレートの中心軸とも交差するように、インプラント(500)の互いに反対側の端部に配置されている。外側支持フレーム(520)の各アイレット(522)は、それらの間に延びる一対のワイヤ部材(534)によって、環状リング(542)の外面(544)に接続されている。各アイレットを環状リングに接続するワイヤ部材(534)は、環状リング(542)に隣接するワイヤ部材(534)の間の距離が、アイレット(522)に隣接するワイヤ部材(534)の間の距離よりも大きくなるように、互いに離れて広がる。ワイヤ部材(534)は、隣接するアイレット(522)と環状リングとの間で直線に沿って延びることができるが、図示の実施形態では、ワイヤ部材(534)はわずかに凹状に湾曲している。また、この同じ配置(各アイレットを環状リングに接続する一対のワイヤ部材)は、2つよりも多数のアイレット(例えば、3つ、4つ、または5つのアイレット)で採用できることが理解されるであろう。
外側支持フレームは、プレート(512)の外部(すなわち、環状リング(542)の外面(544))で内側支持フレームに接続されているため、プレート(512)を割る危険性なしに、ワイヤ部材(534)を変形する(すなわち、曲げる)ことができる。再び、保持アイレットおよびワイヤ部材が周囲の骨の曲率とより一致するように方向付けられるように、外側支持フレームの変形を容易にするために、変形領域が備えられる。前述した種類の任意の変形領域を採用することができ、これには、断面(幅および/または厚さ)が減少した領域、ならびにプリーツ領域が含まれる。図示された実施形態では、図42に最もよく見られるように、第1の円弧状ノッチ(530A)が、ワイヤ部材(534)の内端部一側と、ワイヤ部材に隣接する環状リング(542)の一部分とに延びている。第2の円弧状ノッチ(530B)は、ワイヤ部材(534)の内端部の反対側と、その側に隣接する環状リング(542)の一部とに延びている。その結果、ワイヤ部材(534)の内端部と環状リングの外面(544)との間に短い支柱(535)が形成され、短い支柱は環状リング(542)の中心軸に向かって半径方向内側に延びている。短い支柱(535)の幅が、それが延びるワイヤ部材(534)の幅と比較して縮小されていること、および、短い支柱(535)が、(ワイヤ部材(534)の内端部の略接線方向と比較して)環状リングに対する半径方向に延びる性質により、短い支柱(535)は、ワイヤ部材(534)のそれぞれが環状リングと接するところに変形領域を備えることになる。もちろん、円弧状のノッチ(530A、530B)の代わりに、またはそれに加えて、本明細書に記載された他の任意のタイプの変形領域を採用することができる。
支持構造(119、219、319、419、519)は、例えば、様々な金属、ポリマー、あるいは2つ以上の金属および/またはポリマーの複合材料を含む、患者への移植に適した様々な生体適合性材料のうちの任意の材料から形成することができる。非限定的な例として、ポリカプロラクトンなどの生体適合性および/または生分解性ポリマー、チタン、チタン合金(例えばTi-6Al-4V)、ステンレス鋼、およびニチノールなどの形状記憶合金が挙げられる。支持構造は、鍛造、鋳造、成形、押し出し成形、切断(レーザー切断を含む)、エッチング、プレス加工、溶接、付加製造技術など、様々な方法のうちの任意の方法で形成することができる。いくつかの実施形態では、支持構造(119、219、319、419、519)は、一定の厚さの一体型支持構造を製造するために、所定のパターンでプレス加工または(例えば、自動化されたプログラム可能なレーザー切断装置を使用して)切断される金属シートから形成される。このような支持構造(例えば、419または519)は、全体的に一定の厚さを有することになる。一実施形態では、支持構造(419、519)は、約0.2~約0.6mm、または約0.3~約0.45mmの厚さを有する。このような製作技術に適した金属としては、チタンまたはチタン合金(例えば、グレード1、2、3、4、5、または23チタン)が挙げられる。あるいは、支持構造(119、219、319、419、519)は、ポリカプロラクトンなどの生分解性ポリマーから切断、エッチング、プレス加工、成形、またはその他の方法で形成することができる。
さらに別の実施形態として、支持構造(119、219、319、419、519)、ならびに生体適合性プレート(112、212、312、412、512)を成形するための型を作製する際に使用するためのネガティブ型は、付加製造技術(3D印刷と呼ばれることもある)を用いて製造することができる。使用可能な様々な付加製造技術には、光造形法、溶融堆積造形法(溶融フィラメント製造法とも呼ばれる)、選択的レーザー焼結法(直接金属レーザー焼結法を含む)、選択的レーザー溶融法(「SLM」)、電子ビーム溶融法、および当業者に知られている、または今後開発される他の技術が含まれる。選択的レーザー溶融法は、チタン、チタン合金、または他の金属から支持構造(119、219、319)を作製するのに特に有用である。選択的レーザー焼結法は、ポリアミドでネガティブ型を作製するのに有用であり、一方、溶融堆積造形法は、例えばPLAまたはABSから、ネガティブ型を作製するのに特に有用である。
また、本明細書に記載されている支持構造のいずれも、単一のユニット構造として形成されるものであってもよく、あるいは、2つ以上の構成要素(例えば、内側支持フレームおよび外側支持フレーム)から形成され、その後、溶接などによって互いに取り付けられるものであってもよい。
生体適合性プレートは、様々な方法で支持構造上に設けることができるが、内側支持フレーム上またはその周囲にプレートを成形することが特に好適である。支持構造(119、219、319、419、519)が作製されると、支持構造は、生体適合性プレート(112、212、312、412、512)のための適切な形状の型に配置される。その後、プレートを内側支持フレーム(140、240、340、440、540)に成形する。外側支持フレームの一部を曲げて適合させる際にプレートが破損する危険性がほとんどなく、プレートの周方向応力にも耐えることができることに加えて、内側の支持フレームの外面(144、244、344、444、544)が露出しているため、成形プロセスが簡素化される。特に、内側支持フレームおよび外側支持フレームを結合する支柱は、生体適合性プレート(112、212、312、412、512)内に延びていないため、一般に、成形中にプレート材料が支柱を覆うのを防ぐために、支柱(または、支持構造の他の部分)をシリコーン保護材または他のカバーで覆う必要はない。外面(144、244、344、444、544)が露出された回転面の形態であるため、プレート型は、内側支持フレーム(140、240、340、440、540)のうち露出したままの(すなわち、プレート材料で覆われていない)部分をぴったりと受け入れるように構成されており、例えば、内側支持フレームの外面(144、244、344、444、544)と型の外壁との間に隙間がなく、これにより、成形中にプレート材料が外面を覆うことを防止することができる。
内側支持フレームの露出した外面(144、244、344、444、544)は、プレートの外面に欠陥のないプレートの成形を容易にするだけでなく、プレートの上縁部を保護する(例えば、上縁部の割れを防止する)。インプラント(100、200、300)の場合、露出した外面(144、244、344)は、移植の際にボアホールに部分的に嵌め込むことができる滑らかな円筒面も提供する。
生体適合性プレート(112、212、312、412、512)は、埋められるべきボアホールのサイズに応じて、様々なサイズのうちの任意のサイズを備えることができる。特に、ボアホールに挿入されるプレートの部分の最大外径は、一般に、プレートをボアホールに容易に挿入できるようにし、挿入中のプレートの破壊を防ぐために、ボアホールの直径よりもわずかに小さい(例えば、約0.3mm~約1.5mmの間の寸法だけ小さい)ことが望ましい。
例えば、プレートの上端の外径(すなわち、内側支持フレームの底面(145、245、345、445、545)と接する上面(113、213、313、413 513)および/またはプレートの外径)は、約0.7~約1.7cmmの間であってもよく、一方、プレートの下端の外径は、約0.5~約1.4cmmの間であってもよい。インプラント(400、500)の特定の実施形態では、プレートの上端の外径は、(14mmのボアホールに適合させるため)約1.25~約1.35cmの間であり、一方、インプラント(400、500)の他の特定の実施形態では、プレートの上端の外径は、(11mmのボアホールに適合させるため)約0.95~約1.05cmの間である。内側支持フレームの露出した外面(144、244、344)の一部がボアホールに挿入されるインプラント(100、200、300)の特定の実施形態では、内側支持フレームの外面(144、244、344)の外径は、同様の寸法(約1.25~約1.35cmの間、または約0.95~約1.05cmの間)にすることができる。これらの寸法により、典型的な直径(11mmまたは14mm)のボアホールにインプラントを挿入することができる。いくつかの実施形態では、プレート(112、212、312、412、512)は、(プレートの中心で測定して)、約0.2~約0.5cmの間、または約0.25~約0.35cmの間の厚さを有する。
プレートの上面(113、213、313、413、513)は、平坦であるか(例えば、113、213、313)、または典型的な頭蓋骨の一部の曲率に近似するようにわずかに凸状の曲率(例えば、413、513)を有することができる。凸状に湾曲した上面を有するいくつかの実施形態では、この湾曲により、プレート(112、212、312、412、512)は、その外縁での厚さと比較して、その中心で約0.02~約0.07cm厚くなる。したがって、プレートの上面は、凸状に湾曲していても、(外側支持フレームの変形前に)保持アイレットの上面と略水平になっており、プレートの上面は、(側面から見たとき。例えば、図29A)保持アイレットの上面の高さよりも約0.1cmよりも高くならない、または約0.05cmよりも上高くならないように延びている。プレートの底面(114、214、314、414、514)は、図示された実施形態では平坦であるが、所望の場合、わずかに湾曲させるものであってもよい。
前述したように、本明細書に記載の様々なボアホール用インプラントの生体適合性プレートは、ポリマー、セラミック、および金属の様々な種類および/または組み合わせを含む、様々な再吸収性および/または安定性(すなわち、非再吸収性)の生体適合性材料のうちの任意の材料で構成することができる。いくつかの実施形態では、プレートは、骨伝導性(osteoconductive)材料および/または骨誘導性(osteoinductive)材料で構成されている。骨伝導性材料は、プレートの表面に新しい骨を形成するために、骨細胞が付着し、移動し、成長し、***する足場として機能する。骨誘導性材料は、プレートの周囲に新しい骨の形成を誘導する。骨伝導性および/または骨誘導性のプレート材料は、プレートと周囲の骨との間のギャップにおける骨の成長を促進する。さらに、そのような材料は、骨弁と周囲の頭蓋骨との間のギャップを閉じることによって、周囲の骨、特に周囲の骨と接続していない骨弁の吸収を防止することができる。
いくつかの実施形態では、生体適合性プレートは、成形可能なバイオセラミック材料またはバイオポリマー材料で構成される。バイオセラミック材料は、セラミック粉末を焼結することによって製造することができるが、この方法で複雑な形状を製造することは困難な場合がある。代わりに、バイオセラミックは、セメントの硬化反応などの化学反応によってセラミック材料が形成される化学結合経路によって形成することができる。特に、水硬性セメント組成物からなるバイオセラミック材料を用いて、生体適合性プレートを成形することができる。非限定的な例としては、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、およびそれらの組み合わせなどの1つ以上のCa塩を含むセメント前駆体組成物が挙げられる。本明細書でさらに説明するように、生体適合性プレートは、セメント組成物を支持フレームの一部の周りに成形することによって形成される。例えば、粉末状のセメント前駆体組成物を、非水性の水混和性液体、または水と非水性の水混和性液体との混合物のいずれかと組み合わせる。次に、この混合物を、支持フレームを配置した金型に流し込みまたは注入し、(例えば、水を含む浴中で)硬化させて、支持フレームの周りにプレートを成形する。
プレートを成形するために使用することができる様々なセメント組成物は、例えば、2014年6月19日に公開され、『骨欠損を修正するためのセメント形成組成物、モネタイトセメント、インプラント及び方法(Cement- Forming Compositions, Monetite Cements, Implants and Methods for Correcting Bone Defects)』と題された、国際公開題2014/091469号に記載されている。貯蔵安定性プレミックス水硬性セメント組成物を含む、プレートの成形に使用するための別のセメント組成物は、2013年3月14日に公開され、『貯蔵安定性予混合水硬性セメント組成物、セメント、方法、および物品(Storage Stable Premixed Hydraulic Cement Compositions, Cements, Methods, and Articles)』と題された、国際公開第2013/035083号に記載されている。プレートを成形するために使用することができるさらに別のセメント組成物は、例えば、2011年年9月15日に公開され、『組織欠損を修正するためのインプラント及び方法(Implants and Methods for Correcting Tissue Defects)』と題された、国際公開第2011/112145号、ならびに「175出願」および2010年5月20に公開され、『水硬性セメント、方法、及び製品(Hydraulic Cements, Methods and Products)』と題された国際公開第2010/055483号に記載されている。本明細書に記載のインプラントのプレートを成形するための追加の適切なセメント組成物は、20117年3月30日に公開され、『骨欠損を修正するためのセメント形成組成物、アパタイトセメント、インプラント、及び方法(Cement-Forming Compositions, Apatite Cements, Implants and Methods for Correcting Bone Defects)』と題された、国際公開第2017/051356号に記載されている。上記特許出願および刊行物のそれぞれは、参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、組成物は、モネタイト形成カルシウム系前駆体粉末と非水性水混和性液体とを含むリン酸カルシウム系セメント形成組成物である。1つの特定の実施形態では、モネタイト形成カルシウム系前駆体粉末は、第一リン酸カルシウム(monocalcium phosphate)(リン酸二水素カルシウム(monocalcium phosphate monohydrate)(MCPM)および/または無水リン酸カルシウム(anhydrous monocalcium phosphate)(MCPA))およびβ-リン酸三カルシウム(β-tricalcium phosphate)を40:60~60:40の重量比で含み、前駆体粉末の重量に基づいて2~30重量%のピロリン酸二カルシウム(dicalcium pyrophosphate)粉末(本明細書では、ピロリン酸カルシウムとも呼ばれる)を含む。組成物中の粉体/液体(重量/体積)比は、2~6 g/mlである。
別の実施形態では、組成物は、モネタイト形成カルシウム系前駆体粉末を含み、硬化を達成するために水性液体と混合されるか、または水性液体にさらされるように適合されたリン酸カルシウムセメント形成組成物である。1つの特定の実施形態では、モノタイト形成カルシウム系前駆体粉末は、第一リン酸カルシウム(リン酸二水素カルシウム(MCPM)および/または無水リン酸カルシウム(MCPA))およびβ-リン酸三カルシウムを40:60~60:40の重量比で含み、前駆体粉末の重量に基づいて2~30重量%ピロリン酸二カルシウム粉末(本明細書では、ピロリン酸カルシウムとも呼ばれる)を含む。
多孔性は、成長期の骨や生体内の吸収時間に影響を与えるため、成形プレートの多孔性を制御することもできる。例えば、多孔性は、前駆体組成物中のリン酸一カルシウム粒子サイズを制御すること、および/または前駆体組成物に1つまたは複数のポロゲンを添加することによって制御することができる。いくつかの実施形態では、成形プレートは、40から50%の多孔性を有し、他の実施形態では、多孔性は約46%である。
1つの特定の実施形態では、モネタイト形成カルシウム系前駆体粉末混合物は、グリセロールなどの非水混和性液体と混合され、任意選択で最大20%の水を含む(総液量に基づく)。混合後、前駆体混合物を、支持フレームが配置された金型に注入する。その後、充填された型を水浴に入れるなどして水に晒し(例えば、室温の水浴で24時間)、セメントを硬化させる。その後、型からインプラントを取り出す。必要に応じて、インプラントを水に浸してグリセロール残渣を除去するなど、さらなる処理を行ってもよい。
上述した例のインプラントのこのようにして形成されたプレートは、モネタイト(CaHPO4)および2~30重量%ピロリン酸二カルシウムを含み、さらに、β-リン酸三カルシウムなどの他の材料および少量(例えば、2重量%未満または1重量%未満)のブルシャイト(CaHPO4・2H20)を含む(ただし、ブルシャイトは、移植前にオートクレーブでインプラントを滅菌すると、モネタイトに変換される)。いくつかの実施形態におけるプレートは、少なくとも65重量%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または、少なくとも90%のモネタイトを含む。ピロリン酸二カルシウムの存在は、プレートの望ましくないほど速い吸収を遅らせるだけでなく、骨誘導性を提供する(すなわち、ピロリン酸二カルシウムを含まない同様のモネタイト製剤と比較して、プレートの周囲およびプレート間の新しい骨の成長を促進する)。
さらに別の実施形態では、プレートは、少なくとも70重量%のモネタイトと3~30重量%のピロリン酸二カルシウムとを含む。より具体的には、少なくとも80重量%のモネタイトと3~20重量%のピロリン酸二カルシウムとを含む、硬化したモネタイトセメントで形成される。硬化したモネタイトセメントは、β-リン酸三カルシウム(β-TCP)をさらに含んでいてもよい。具体的な実施形態では、硬化したモネタイトセメントは、少なくとも75重量%のモネタイト、3~20重量%のピロリン酸二カルシウム、および1~15重量%のβ-TCPを含むか、または、少なくとも80重量%のモネタイト、3~15重量%のピロリン酸二カルシウム、および3~12重量%のβ-TCPを含んでいてもよい。より具体的な実施形態では、ピロリン酸二カルシウムは、β-ピロリン酸二カルシウムである。さらに追加の実施形態では、硬化したモネタイトセメントは、前駆体粉末の重量に基づいて、第一リン酸カルシウム、β-TCP、および3~30重量%または3~20重量%のピロリン酸二カルシウムを含むモネタイト形成前駆体粉末から形成される。特定の実施形態では、前駆体粉末における第一リン酸カルシウムとβ-TCPの重量比は、40:60~60:40の範囲、より具体的には、45:55~52:48の範囲である。追加の特定の実施形態では、第一リン酸カルシウムは、リン酸二水素カルシウムである。
さらなる実施形態では、プレートは、1~30重量%のピロリン酸二カルシウムを含む硬化アパタイトセメントで形成されている。より具体的な実施形態では、硬化したアパタイトセメントは、80重量%を超えるアパタイトからなる。硬化したアパタイトセメントは、β-リン酸三カルシウム(β-TCP)をさらに含んでいてもよい。具体的な実施形態では、硬化したアパタイトセメントは、80重量%を超えるアパタイト、1~15重量%のβ-リン酸三カルシウム、および1~15重量%のβ-ピロリン酸二カルシウムを含んでいてもよい。より具体的な実施形態では、ピロリン酸二カルシウムは、β-ピロリン酸二カルシウムである。さらに追加の実施形態では、硬化したアパタイトセメントは、α-リン酸三カルシウムおよび/またはリン酸四カルシウムを含むアパタイト形成カルシウム系前駆体粉末と、前駆体粉末の重量に基づいて、1~30重量%のピロリン酸二カルシウム粉末とを含むリン酸カルシウムセメント形成組成物から形成される。
以上、いくつかのデバイスおよびその構成要素について詳細に説明してきたが、説明したデバイスの構成要素、特徴、構成、および使用方法は、上記で提供した文脈に限定されないことを理解されたい。特に、デバイスの1つの文脈で説明した構成要素、特徴、構成、および使用方法は、他のデバイスのいずれにも組み込むことができる。例えば、上述した実施形態のいずれか1つの内側支持フレームは、上述した実施形態の外側支持フレームのいずれか1つと組み合わせて使用することができる。同様に、上述した実施形態のいずれか1つの内側支持フレームの支持部材構成は、本明細書に記載された内側支持フレームのいずれか1つと外側支持フレームのいずれか1つとの組み合わせにおいて使用することができる(例えば、支持部材(462)を支持部材(162)の代わりに使用することができる)。同様に、様々な実施形態のプレート構成は、(例えば、プレート(112)の代わりにプレート(412)を使用するといったように)、交換可能である。さらに、追加および代わりの適切な構成要素、特徴、構成、およびデバイスの使用方法、ならびに本明細書の教示を組み合わせて置換することができる様々な方法は、本明細書の教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。
本開示において様々な実施形態を示し、説明してきたが、本明細書に記載された方法およびシステムのさらなる応用は、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者による適切な変更によって達成され得る。そのような潜在的な変更のいくつかには言及したが、当業者には他の変更も明らかであろう。
Claims (65)
- 骨中のボアホールを少なくとも部分的に埋めるためのインプラントであって、
a)外径を有する生体適合性プレートと、
b)支持構造と、を含み、該支持構造は、
(i) 環状の内側支持フレームであって、
内側支持フレームの外径を定める外面と、
内面と、を有する内側支持フレームと、
(ii)プレートが挿入されるボアホールの周囲の骨にインプラントを取り付けるために適合された複数の締結点を含む外側支持フレームであって、内側支持フレームの外面に結合され、該外面から延びている、外側支持フレームと、を含んでおり、
前記内側支持フレームは、環状の内側支持フレームの内面がプレートによって覆われ、前記内面の半径方向内側に位置する領域がプレートによって満たされるように、前記プレート内に部分的に埋め込まれており、さらに、内側支持フレームの外面は、プレートの外側で、プレートの上部周縁の周りに延びている、ことを特徴とするインプラント。 - 前記生体適合性プレートは、上面、下面、中心軸、および前記中心軸を中心とした回転面である外面を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のインプラント。
- 前記締結点は、保持アイレットを含む、ことを特徴とする請求項1または2に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、前記内側支持フレームの少なくとも一部の周りに延びており、前記アイレットは、前記内側支持フレームの前記外面から間隔をあけて配置される、ことを特徴とする請求項3に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、前記内側支持フレームの外面を取り囲む、ことを特徴とする請求項4に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、それぞれが(i)一対の前記保持アイレットの間または(ii)保持アイレットと前記内側支持フレームの外面との間、に延びる複数のワイヤ部材を含む、ことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、それぞれが一対の前記保持アイレットの間に延びる複数のワイヤ部材を含む、ことを特徴とする請求項6に記載のインプラント。
- 隣接するアイレットの間に延びる前記ワイヤ部材が、前記内側支持フレームの外面に接続される、ことを特徴とする請求項7に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、複数のワイヤ部材を含み、前記ワイヤ部材の少なくとも2つは、各保持アイレットと前記内側支持フレームの外面との間に延びる、請求項6に記載のインプラント。
- 2、3、4、5、6、7、または8個の保持アイレットを含む、ことを特徴とする請求項3から9のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記外側フレームは、前記外側支持フレームの互いに反対側の端部に位置する一対の前記保持アイレットと、複数のワイヤ部材とを含み、各ワイヤ部材は、(i)一対の前記保持アイレットの間、または、(ii)前記保持アイレットと前記内側支持フレームの外面との間、に延びている、ことを特徴とする請求項4に記載のインプラント。
- 前記外側フレームは、前記内側支持フレームの外側表面の外周の周りに配置された6つの前記保持アイレットと、6つの前記ワイヤ部材とを含み、各ワイヤ部材は、ワイヤ部材およびアイレットが前記内側支持フレームの外面を取り囲むように、隣接する保持アイレットの間に延びている、ことを特徴とする請求項8に記載のインプラント。
- 外側支持フレームは、外側支持フレームを内側支持フレームの外面に結合する複数の支柱をさらに含む、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、前記ワイヤ部材を前記内側支持フレームの外面に結合する複数の支柱をさらに含む、ことを特徴とする請求項8に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、前記ワイヤ部材を前記内側支持フレームの外面に結合する複数の支柱をさらに含み、前記ワイヤ部材の各々は、前記保持アイレットの1つに接続された第1の端部と、前記支柱の1つに接続された第2の端部とを有する、ことを特徴とする請求項9に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、外側支持フレームの変形を容易にするための1つ以上の変形領域を含む、ことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームの前記ワイヤ部材の1つまたは複数が、ワイヤ部材の変形を容易にするための変形領域を含む、ことを特徴とする請求項6から9、11、12、14、または15のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支柱の1つまたは複数は、支柱の変形を容易にするための変形領域を含む、ことを特徴とする請求項13から15のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記変形領域は、縮小された断面の領域を含む、ことを特徴とする請求項17または18に記載のインプラント。
- 前記変形領域は、前記ワイヤ部材の1つ以上に位置する、厚さが減少した領域または幅が減少した領域を含む、ことを特徴とする請求項17に記載のインプラント。
- 前記変形領域は、前記支柱上に位置する厚さが減少した領域または幅が減少した領域を含む、ことを特徴とする18に記載のインプラント。
- ワイヤ部材を内側支持フレームの外面に結合する前記支柱のそれぞれは、支柱の変形を容易にするための変形領域を含み、前記変形領域は、内側支持フレームの前記外面にすぐ隣接する支柱上に位置する、厚さが減少した領域または幅が減少した領域を含む、ことを特徴とする請求項14または15に記載のインプラント。
- 前記ワイヤ部材のそれぞれは、ワイヤ部材の変形を容易にするための変形領域を含み、前記変形領域は、ワイヤ部材を内側支持フレームの外面に結合する支柱のすぐ隣に位置する、厚さが減少した領域または幅が減少した領域を含む、ことを特徴とする請求項14、15、または22のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記生体適合性プレートは、上面、底面、中心軸、および前記中心軸を中心とした回転面である外面を有し、さらに、前記ワイヤ部材のそれぞれは、前記プレートの前記中心軸に平行な軸を中心として凹状に湾曲している、ことを特徴とする請求項6から9、11、12、14、15、17、20、22、または23のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記環状の内側支持フレームは、平坦な環状リングを含む、ことを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記生体適合性プレートが、上面、底面、中心軸、および前記中心軸を中心とした回転面である外面を有し、さらに、内側支持フレームの前記平坦な環状リングが、前記プレートの中心軸に直交して配置されている、ことを特徴とする請求項25に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームは、前記内側支持フレームの前記平坦な環状リングと同一平面上にある、ことを特徴とする請求項25または26に記載のインプラント。
- 前記内側支持フレームの内面は、前記内側支持フレームの少なくとも一部が直径方向にテーパー状になるように、前記内側支持フレームの上縁と下縁との間で下向きかつ内向きに延びている、ことを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記保持アイレットおよび前記プレートのそれぞれが上面を有し、前記プレートの上面が、前記保持アイレットの上面の高さよりも約0.1cmよりも高くならない、または約0.05cmよりも高くならないように、前記保持アイレットの上面と略水平になっている、ことを特徴とする請求項1から28のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記環状の内側支持フレームが、前記内側表面と前記外側表面の間に延びる環状の上面を有し、さらに、前記プレートが前記環状の上面の一部のみを覆って延びている、ことを特徴とする請求項1から29のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記プレートが、前記環状内側支持フレームの環状上面の幅の75%未満、65%未満、50%未満、または30%未満にわたって延びている、ことを特徴とする請求項30に記載のインプラント。
- 前記環状の内側支持フレームは、前記内側表面と外側表面との間に延びる環状の上面を有し、前記環状の上面は、前記プレートの内部に向かって下方に傾斜していることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のインプラント。
- 前記内側支持フレームが、前記内側支持フレームの内面に結合され、前記内側支持フレームの内面から内向きに延び、前記プレート内にある少なくとも1つの支持部材をさらに含む、ことを特徴とする請求項1から32のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記生体適合性プレートが、上面、底面、中心軸、および前記中心軸を中止とする回転面である外面を有し、さらに、前記少なくとも1つの支持部材が、プレート内の支持部材の深さがその長さに沿って変化するように、プレートの中心軸に直交する平面に対して角度を付けて、内側支持フレームから内側に延びている、ことを特徴とする請求項33に記載のインプラント。
- 前記内側支持フレームは、プレート内の各支持部材の深さがその長さに沿って変化するように、内側支持フレームの内側表面から内側に向かって間隔をあけて延びる複数の前記支持部材を含む、ことを特徴とする請求項33に記載のインプラント。
- 前記内側支持フレームは、前記内側支持フレームの内面から内側に向かって間隔をあけて延びる複数の前記支持部材を含み、前記支持部材の各々は、前記内側支持フレームの内面から、前記プレートの最大直径の1/2未満の距離だけ半径方向内側に向かって延びている、ことを特徴とする請求項33から35のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持部材の各々は、第1および第2の接続された脚部を有するワイヤループの形態であり、前記第1の脚部は、前記内側支持フレームの内面の第1の部分から内側および下方に延び、前記第2の脚部は、前記内側支持フレームの内面の第2の部分から内側および下方に延び、前記第1および第2の脚部と前記内側支持フレームの内面との交点は、間隔をあけて配置されている、ことを特徴とする請求項33から36のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記各支持部材は、各支持部材の最下端がプレートの底面からプレートの最大厚さの50%未満、40%未満、30%未満、または20%未満の距離だけ離れるように、プレート内に下向きに湾曲している、ことを特徴とする請求項37に記載のインプラント。
- 前記支持部材は、前記プレート内で互いに接触しない、ことを特徴とする請求項33から38のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持部材のそれぞれが、前記内側支持フレームの内側表面に隣接して位置する縮小された断面の領域を含む、ことを特徴とする請求項33から39のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記内側支持フレームは、前記プレート内で、前記内側支持フレームの内面から半径方向内側に間隔をあけて配置された接続部で互いに接続された複数の前記支持部材を含む、ことを特徴とする請求項33に記載のインプラント。
- 前記外側支持フレームの外周が、その外周で最も薄くなるようにテーパー状になっている、ことを特徴とする請求項1から41のいずれか1項に記載のインプラント。
- 骨のボアホールを少なくとも部分的に埋めるためのインプラントであって、
a)上面、下面、および中心軸を有する生体適合性プレートと、
b)支持構造と、を含み、該支持構造は、
(i)内側支持フレームであって、
プレートを取り囲む環状の部材であって、前記環状の部材の外径を規定する露出した外面と、前記環状の部材の内径を規定する内面とを有する環状の部材と、
前記プレート内の環状部材の内面に接続され、その内面から延びる少なくとも1つの支持部材と、を含む内側支持フレームと、
ii)プレートが挿入されるボアホールを囲む骨にインプラントを取り付けるために適合された複数の締結点を含む外側支持フレームであって、該外側支持フレームは、前記環状部材の外面に結合され、前記環状部材の外面から延びている、外側支持フレームと、を含んでおり、
前記少なくとも1つの支持部材の少なくとも一部が、プレート内の支持部材の深さがその長さに沿って変化するように、プレートの中心軸に直交する平面に対して角度を持って、環状部材の内面から内側に向かって延びている、インプラント。 - 前記内側支持フレームは、プレート内の各支持部材の深さがその長さに沿って変化するように、環状部材の内側表面から内側に向かって間隔をあけて延びる複数の前記支持部材を含む、ことを特徴とする請求項43に記載のインプラント。
- 前記支持部材のそれぞれが、前記環状部材の内周面から、前記プレートの最大直径の半分未満の距離で、半径方向内側に延びている、請求項43または44に記載のインプラント。
- 前記支持部材の各々は、前記支持部材がその長さの少なくとも一部に沿って湾曲しているように、前記環状部材の内面から内向きかつ下方に延びている、ことを特徴とする請求項43から45のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持部材の各々は、第1および第2の接続された脚部を有するワイヤループの形態であり、前記第1の脚部は、前記環状部材の内面の第1の部分から内側および下方に延び、前記第2の脚部は、前記環状部材の内面の第2の部分から内側および下方に延び、前記第1および第2の脚部の前記環状部材の内面との交点は、間隔をあけている、ことを特徴とする請求項43から46のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持部材の各々は、前記第1および第2の脚部を接続する内側区画をさらに備え、前記内側区画は、前記環状部材の内面から内側に間隔をあけている、ことを特徴とする請求項47に記載のインプラント。
- 各内側区画の幅は、各内側区画に接続された前記第1および第2の脚部の幅よりも大きい、ことを特徴とする請求項48に記載のインプラント。
- 前記支持部材の各々は、各支持部材の最下端がプレートの底面からプレートの最大厚さの50%未満、40%未満、30%未満、または20%未満の距離だけ離れているように、プレート内に下向きに延びている、ことを特徴とする請求項43から49のいずれか1項に記載のインプラント。
- 複数の前記支持部材を含み、前記支持部材が前記プレート内で互いに接触しない、ことを特徴とする請求項43から50のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持部材のそれぞれの部分が、前記プレートの中心軸と交差していない、ことを特徴とする請求項43から51のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持部材のそれぞれが、前記環状部材の内面に隣接して位置する断面が縮小された領域を含む、ことを特徴とする請求項43から52のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持部材のそれぞれの表面は、凹凸を備えるようにテクスチャー付けされている、ことを特徴とする請求項43から53のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記生体適合性プレートが、上面、底面、中心軸、および前記中心軸を中心とする回転面である外面を有し、前記プレートがその中心軸に垂直な任意の平面を通る円形の断面を有する、請求項1から54のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記生体適合性プレートは、上面、底面、および中心軸を有し、前記プレートは、その中心軸に垂直な平面を通る非円形の断面を有する、ことを特徴とする請求項1から55のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記プレートの上面は、前記プレートの下面よりも大きな円周を有する、ことを特徴とする請求項55または56に記載のインプラント。
- 前記インプラントは、患者の頭蓋骨のボアホールを少なくとも部分的に埋めるように構成され、前記外側支持フレームは、前記インプラントが患者の頭蓋骨の曲率に合わせて変形することができるように変形可能である、ことを特徴とする請求項1から57のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記生体適合性プレートが水硬性セメント組成物を含む、請求項1から58のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記生体適合性プレートが、少なくとも70重量%のモネタイトと3~30重量%のピロリン酸二カルシウムとを含む、ことを特徴とする請求項59に記載のインプラント。
- 前記支持構造は、チタンまたはチタン合金を含む、ことを特徴とする請求項1から60のいずれか1項に記載のインプラント。
- 前記支持構造は、金属の平坦なシートから切断されるかまたは打ち抜かれる、請求項1から61のいずれか1項に記載のインプラント。
- 請求項1から62のいずれか1項に記載のインプラントの支持構造。
- 請求項1から62のいずれか1項に記載のインプラントを形成する方法であって、
(a) 支持構造を製作するステップと
(b) 生体適合性プレートを、支持構造の環状の内側支持フレームの一部に成形するステップと、を含む方法。 - 請求項1から62のいずれか1項に記載のインプラントを用いて、患者の頭蓋骨のボアホールを埋める方法。
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