【課題】軟骨置換システムと周囲軟骨との間の統合を容易にする。関節面修復材料を修復するための、および関節面を修復するための方法、構成、およびツールを提供する。
【解決手段】正常な軟骨と罹患軟骨の少なくとも１つを含む関節の画像を取得するステップと、正常な軟骨に一致する、罹患軟骨の表面の寸法を復元するステップ、および、復元された罹患軟骨表面の寸法、または罹患軟骨表面より大きな領域にマッチするように関節移植片を設計する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節の画像を取得するステップであって、前記の画像は正常な軟骨と罹患軟骨の少なくとも１つを含んでいるステップ、
正常な軟骨に一致する、前記の罹患軟骨の表面の寸法を復元するステップ、および、
復元された前記の罹患軟骨表面の前記の寸法または前記の罹患軟骨表面より大きな領域にマッチするように関節移植片を設計するステップ
を含む、関節移植片を設計する方法。
【請求項２】
前記の画像が、ＭＲＩ、ＣＴ、超音波、デジタル断層合成、光コヒーレンス断層画像、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される、請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記の復元が、正常な軟骨の輪郭に追従するパラメトリック曲面を取得することを含み、そのパラメトリック曲面が、正常な軟骨の輪郭を罹患軟骨へ広げる制御点を含んでいる、請求項１に記載された方法。
【請求項４】
前記のパラメトリック曲面がＢスプライン曲面を含む、請求項３に記載された方法。
【請求項５】
請求項１に記載された方法において、前記の復元は、
前記の画像から軟骨を抽出することにより、軟骨の２値画像を取得すること、ここで、罹患軟骨は、前記の２値画像において凹みとして現れるステップと、
罹患軟骨領域を満たす移植片の形を決定するために、形態学的閉じ動作を実行するステップと
含むことを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項６】
前記の形態学的閉じ動作が、構造要素を用いて、二次元または三次元で実行される、請求項５に記載された方法。
【請求項７】
前記の形態学的閉じ動作が、浸食があとに続く拡張を含む、請求項５に記載された方法。
【請求項８】
関節内への関節修復システムの適合を評価するためのシステムであって、
関節修復システムの適合を判断するために、関節の三次元または二次元断層画像を関節修復システムの画像に重畳できる１つ以上の計算手段を備えるシステム。
【請求項９】
前記の計算手段は、関節と関節修復システムの画像を共通の座標系にマージできる、請求項８のシステム。
【請求項１０】
前記の計算手段は、前記の画像を互いに対して回転させ、または、運動させることができる、請求項８のシステム。
【請求項１１】
前記の画像は三次元である、請求項８のシステム。
【請求項１２】
前記の画像は、少なくとも１つの関節構造および前記の関節修復システムの三次元的表現を含む、請求項１１のシステム。
【請求項１３】
前記の三次元的表現はパラメトリック曲面表現を用いて生成される、請求項１１のシステム。
【請求項１４】
前記の画像は１つ以上の断層二次元画像を含む、請求項８のシステム。
【請求項１５】
前記の二次元断層画像は複数の平面で復元される、請求項１４のシステム。
【請求項１６】
前記の計算手段は、最良の適合を有する関節修復システムを選択できる、請求項８のシステム。
【請求項１７】
前記の計算手段は、前記の関節修復システムと前記の周囲の関節面との間の不十分な整列の領域を強調できる、請求項８のシステム。
【請求項１８】
前記の関節の関節面の前記の形状に一致する、１つ以上の表面または部材を含んでいる、移植片を受けるために関節を準備する外科ツール。
【請求項１９】
前記の関節は膝であり、前記の関節面は大腿顆または脛骨プラトーを含む、請求項１８に記載された外科ツール。
【請求項２０】
前記のツールはルーサイトまたはシラスチックを含む、請求項１８に記載された外科ツール。
【請求項２１】
前記のツールは再利用可能である、請求項１８に記載された外科ツール。
【請求項２２】
前記のツールは、調整可能な密集したピンのアレイを含む、請求項２１に記載された外科ツール。
【請求項２３】
さらに開口を含み、この開口の寸法が移植片の寸法以下である、請求項１８に記載された外科ツール。
【請求項２４】
１つ以上の注入物質を受けるのに適合した１つ以上の開口をさらに含む、請求項１８に記載された外科ツール。
【請求項２５】
１つ以上の硬化可能な組成物をさらに含む、請求項２４に記載された外科ツール。
【請求項２６】
前記の硬化可能な組成物は、開口を通って注入される、請求項２５に記載された外科ツール。
【請求項２７】
関節内への関節修復システムの適合を評価する方法であって、
１つ以上の関節の三次元または二次元断層画像を取得するステップであって、前記の関節は１つ以上の欠損または罹患領域を含んでいるステップ、
前記の欠損または罹患領域を修復するよう設計された１つ以上の関節修復システムの、１つ以上の表現または画像を取得するステップ、および、
前記の画像を評価して欠損と最良に適合する関節修復システムを決定するステップ
からなる方法。
【請求項２８】
前記の評価は、前記の関節への前記の関節修復システムの適合を判定するために、前記の画像を重畳することを含む、請求項２７に記載された方法。
【請求項２９】
前記の関節の画像および前記の関節修復システムの画像は共通の座標系にマージされる、請求項２７に記載された方法。
【請求項３０】
前記の画像は三次元である、請求項２７に記載された方法。
【請求項３１】
前記の画像は、少なくとも１つの関節の構造と、前記の関節修復システムとの三次元的表現を含む、請求項３０に記載された方法。
【請求項３２】
前記の三次元的表現はパラメトリック曲面表現を用いて生成される、請求項３１に記載された方法。
【請求項３３】
前記の画像は１つ以上の断層二次元画像を含む、請求項２７に記載された方法。
【請求項３４】
前記の二次元断層画像は複数平面で復元される、請求項３３に記載された方法。
【請求項３５】
前記の評価はコンピュータにより実行される、請求項２７に記載された方法。
【請求項３６】
前記の評価は手動の目視検査により実行される、請求項２７に記載された方法。
【請求項３７】
前記の関節の画像はＣアームシステムを用いて取得される、請求項２７に記載された方法。
【請求項３８】
前記の関節の画像はＸ線造影を用いて取得される、請求項３７に記載された方法。
【請求項３９】
罹患軟骨領域または罹患軟骨よりわずかに大きな領域の治療のための移植片を、欠損または罹患領域を有する関節面内に配置する方法であって、
移植片の配置の間に、Ｃアームシステムを用いて関節を撮像し、生体力学的または解剖学的軸を決定し、それによって、移植片を欠損または罹患領域に正確に配置するステップを含む方法。
【請求項４０】
開口およびルーメンを有する空洞装置を、目標関節に挿入することにより、および移植片を形成するために前記の空洞装置へ材料を注入することにより、形成された、関節面の間に配置するよう構成されたカスタマイズ可能な移植片。
【請求項４１】
１つの関節面の少なくとも一部分と噛み合う保持装置を挿入することにより、および、移植片を形成するために保持装置の開口へ材料を注入することにより、形成された、関節面の間に配置するよう構成されたカスタマイズ可能な移植片。
【請求項４２】
前記の移植片は材料の注入後に関節から除去される、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項４３】
前記の移植片は材料の注入後に処理される、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項４４】
前記の移植片は関節面の間に導入される、請求項４２に記載された移植片。
【請求項４５】
前記の移植片は関節の外で形成される、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項４６】
前記の移植片は関節内に形成される、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項４７】
前記の移植片は関節内に固定される、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項４８】
前記の移植片の固定はその場でテストされる、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項４９】
開口およびルーメンを有する第２空洞装置は前記の第１空洞装置に挿入される、請求項４０に記載された移植片。
【請求項５０】
開口およびルーメンを有する前記の第２空洞装置は、前記の第１空洞装置に隣接する関節へ挿入される、請求項４０に記載された移植片。
【請求項５１】
第３空洞装置は関節に挿入され、前記の第３空洞装置は、前記の第１空洞装置および前記の第２空洞装置の少なくとも１つと連絡する、請求項４９または請求項５０に記載された移植片。
【請求項５２】
前記の空洞装置は可変厚みのルーメンを有する、請求項４０に記載された移植片。
【請求項５３】
前記の空洞装置は可変硬さのルーメンを有する、請求項４０に記載された移植片。
【請求項５４】
前記の空洞装置は少なくとも１つの関節面に一致する、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項５５】
前記の空洞装置は少なくとも１つの関節面に隣接する、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項５６】
前記の空洞装置は関節内の欠損を囲む、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項５７】
前記の空洞装置は関節の少なくとも１つの境界線を越えて広がる、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項５８】
前記の保持装置は開口を有する、請求項４１に記載された移植片。
【請求項５９】
前記の保持装置は、その周辺に沿う関節面と係合し、その下に空洞を形成する、請求項４１に記載された移植片。
【請求項６０】
前記の関節面は半月板表面および軟骨下骨の少なくとも１つである、請求項４１に記載された移植片。
【請求項６１】
前記の関節面は半月板除去、開口の作成および研摩の少なくとも１つにより、注入に先立って準備される、請求項４１に記載された移植片。
【請求項６２】
前記の注入材料は、ポリマー、金属、ガスおよび非晶質金属からなるグループから選択される、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項６３】
前記の関節面は、円筒状の開口部を提供するために準備される、請求項４０または請求項４１に記載された移植片。
【請求項６４】
前記の注入材料は、関節面上の前記の円筒状の開口部内に位置し、固定装置を形成する、請求項６３に記載された移植片。
【請求項６５】
関節面と係合する表面を有する型、
前記の型と連絡するブロック、および、
前記のブロック内の少なくとも１つのガイド開口
を含むツール。
【請求項６６】
前記の型および前記のブロックは一体化して形成される、請求項６５に記載されたツール。
【請求項６７】
前記の型は、少なくとも１つの表面で関節面に一致するよう形成される、請求項６５に記載されたツール。
【請求項６８】
前記の型は、前記のブロック内の少なくとも１つのガイド開口の下方に位置決めされた、少なくとも１つの開口を有する、請求項６５に記載されたツール。
【請求項６９】
前記の型および前記のブロックは複数の開口を有する、請求項６５に記載されたツール。
【請求項７０】
前記の複数の開口のうちの第１開口は、前記の複数の開口のうちの第２開口に対してある角度で構成される、請求項６９に記載されたツール。
【請求項７１】
前記の型は、関節面と係合する表面に少なくとも１つの安定装置を有する、請求項６９に記載されたツール。
【請求項７２】
前記の安定装置は、ピン、ペグ、支柱、およびナブからなるグループから選択される、請求項７０に記載されたツール。
【請求項７３】
前記のブロックの表面と連絡する前記の型の表面は、軸、横方向、および回転からなるグループから選択された、少なくとも１つの動きを防ぐよう構成される、請求項６５に記載されたツール。
【請求項７４】
前記の型と係合する前記のブロックの表面は凸状または凹状の少なくとも１つである、請求項７３に記載されたツール。
【請求項７５】
前記のブロックと係合する前記の型の表面は凸状または凹状の少なくとも１つである、請求項７３に記載されたツール。
【請求項７６】
前記の型および前記のブロックの少なくとも１つの表面は前記の型の表面上に位置するピン、支柱、およびペグの少なくとも１つを受ける開口を有する、請求項７３に記載されたツール。
【請求項７７】
前記の開口は、回転運動を提供する溝を形成する、請求項７６に記載されたツール。
【請求項７８】
前記の型は前記の型のライブラリから選択される、請求項６６に記載されたツール。
【請求項７９】
前記の型は患者に特有である、請求項６５に記載されたツール。
【請求項８０】
前記の型および前記のブロックの少なくとも１つは、拡孔する開口を有する、請求項６５に記載されたツール。
【請求項８１】
スペーサーをさらに含む、請求項６５に記載されたツール。
【請求項８２】
前記ブロックは、スナップ嵌めで型と係合する、請求項６５に記載されたツール。
【請求項８３】
腰、膝、足首、肩、肘、および手首の少なくとも１つで使用されるよう構成される、請求項６５に記載されたツール。
【請求項８４】
身体の関節で使用されるよう構成される、請求項６５に記載されたツール。
【請求項８５】
Ｃアームシステムを用いて関節を撮像するステップ、
Ｃアームシステムで断層画像を取得するステップ、および、
画像を移植片の関節への配置に利用するステップを含む、
移植片を関節へ配置する方法。
【請求項８６】
さらに、Ｃアームシステムで部分的な回転を取得するステップを含む、請求項８５に記載された方法。
【請求項８７】
その場で少なくとも部分的に形成されるツールであって、
関節面と係合する表面を有する、少なくとも１つの表面で関節面と一致するために、膨張性空洞装置または保持装置の少なくとも１つを用いてその場で形成された型、
前記の型と連絡するブロック、および、
前記のブロック内の少なくとも１つのガイド開口
を備えるツール。
【請求項８８】
前記の型は、前記のブロック内の前記の少なくとも１つのガイド開口の下方に位置決めされた、少なくとも１つの開口を有する、請求項８７に記載されたツール。
【請求項８９】
前記の型および前記のブロックは、複数のガイド開口を有する、請求項８７に記載されたツール。
【請求項９０】
前記の複数のガイド開口のうちの第１開口は、前記の複数のガイド開口のうちの第２開口に対してある角度で構成される、請求項８９に記載されたツール。
【請求項９１】
前記の型は、関節面と係合する表面に、少なくとも１つの安定装置を有する、請求項８９に記載されたツール。
【請求項９２】
前記の安定装置は、ピン、ペグ、支柱、およびナブからなるグループから選択される、請求項８７に記載されたツール。
【請求項９３】
前記のブロックの表面と連絡する前記の型の表面は、軸、横方向、および回転からなるグループから選択された、少なくとも１つの動きを防ぐよう構成される、請求項８７に記載されたツール。
【請求項９４】
前記の型と係合する前記のブロックの表面は凸状または凹状の少なくとも１つである、請求項９３に記載されたツール。
【請求項９５】
前記のブロックと係合する前記の型の表面は凸状または凹状の少なくとも１つである、請求項９３に記載されたツール。
【請求項９６】
前記の型および前記のブロックの少なくとも１つの表面は、前記の型の表面上に位置するピン、支柱、およびペグの少なくとも１つを受ける開口を有する、請求項９３に記載されたツール。
【請求項９７】
前記の開口は、回転運動を提供する溝を形成する、請求項９６に記載されたツール。
【請求項９８】
前記の型は患者に特有である、請求項８７に記載されたツール。
【請求項９９】
前記の型および前記のブロックの少なくとも１つは、拡孔する開口を有する、請求項８７に記載されたツール。
【請求項１００】
スペーサーをさらに含む、請求項８７に記載されたツール。
【請求項１０１】
前記のブロックはスナップ嵌めで型と係合する、請求項８７に記載されたツール。
【請求項１０２】
腰、膝、足首、肩、肘、および手首の少なくとも１つで使用されるよう構成される、請求項８７に記載されたツール。
【請求項１０３】
身体の関節で使用されるよう構成される、請求項８７に記載されたツール。

【図１】

【図２】

【図３Ａ】

【図３Ｂ】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７Ａ】

【図７Ｂ】

【図７Ｃ】

【図７Ｄ】

【図７Ｅ】

【図７Ｆ】

【図７Ｇ】

【図７Ｈ】

【図８Ａ】

【図８Ｂ】

【図８Ｃ】

【図８Ｄ】

【図８Ｅ】

【図９Ａ】

【図９Ｂ】

【図９Ｃ】

【図１０Ａ】

【図１０Ｂ】

【図１１Ａ】

【図１１Ｂ】

【図１１Ｃ】

【図１１Ｄ】

【図１１Ｅ】

【図１１Ｆ】

【図１１Ｇ】

【図１２Ａ】

【図１２Ｂ】

【図１２Ｃ】

【図１２Ｄ】

【図１２Ｅ】

【図１３】

【図１４Ａ】

【図１４Ｂ】

【図１４Ｃ】

【図１４Ｄ】

【図１４Ｅ】

【図１４Ｆ】

【図１４Ｇ（１）】

【図１４Ｇ（２）】

【図１４Ｇ（３）】

【図１４Ｇ（４）】

【図１４Ｇ（５）】

【図１４Ｇ（６）】

【図１４Ｇ（７）】

【図１４Ｇ（８）】

【図１４Ｇ（９）】

【図１４Ｈ】

【図１４Ｉ】

【図１４Ｊ】

【図１５Ａ】

【図１５Ｂ】

【図１６Ａ】

【図１６Ｂ】

【図１７】

【図１８Ａ】

【図１８Ｂ】

【図１８Ｃ】

【図１８Ｄ】

【図１９Ａ】

【図１９Ｂ】

【図２０Ａ】

【図２０Ｂ】

【図２０Ｃ】

【図２０Ｄ】

【図２０Ｅ】

【図２１Ａ】

【図２１Ｂ】

【図２１Ｃ】

【図２１Ｄ】

【図２１Ｅ】

【図２１Ｆ】

【図２２】

【図２３】

【図２４Ａ】

【図２４Ｂ】

【図２５Ａ】

【図２５Ｂ】

【図２５Ｃ】

【図２５Ｄ】

【図２５Ｅ】

【図２５Ｆ】

【図２５Ｇ】

【図２５Ｈ】

【図２５Ｉ】

【図２５Ｊ】

【図２５Ｋ】

【図２５Ｌ】

【図２５Ｍ】

【図２５Ｎ】

【図２５Ｏ】

【図２５Ｐ】

【図２５Ｑ】

【図２６Ａ】

【図２６Ｂ】

【図２６Ｃ】

【図２６Ｄ】

【図２６Ｅ】

【図２６Ｆ】

【図２６Ｇ】

【図２６Ｈ】

【図２６Ｉ】

【図２６Ｊ】

【図２６Ｋ】

【図２６Ｌ】

【図２６Ｍ】

【図２６Ｎ】

【図２６Ｏ】

【図２７Ａ】

【図２７Ｂ】

【図２７Ｃ】

【図２７Ｄ】

【図２７Ｅ】

【図２７Ｆ】

【図２７Ｇ】

【図２８Ａ】

【図２８Ｂ】

【図２８Ｃ】

【図２８Ｄ】

【図２８Ｅ】

【図２８Ｆ】

【図２８Ｇ】

【図２８Ｈ】

【図２９Ａ】

【図２９Ｂ】

【図２９Ｃ】

【図２９Ｄ】

【公開番号】特開２０１２−１８７４１５（Ｐ２０１２−１８７４１５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１０９８３４（Ｐ２０１２−１０９８３４）
【出願日】平成２４年５月１１日（２０１２．５．１１）
【分割の表示】特願２００４−５５７４４２（Ｐ２００４−５５７４４２）の分割
【原出願日】平成１５年１１月２５日（２００３．１１．２５）
【出願人】（５０４３１７８３５）コンフォーミス・インコーポレイテッド (13)
【氏名又は名称原語表記】ＣｏｎｆｏｒＭＩＳ，　Ｉｎｃ．
【Ｆターム（参考）】