JP5658154B2 - 薬物送達インプラント - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[0001]本願は、参照により本明細書に組み込まれる、２００８年８月２９日出願の「ＤＲＵＧ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＩＭＰＬＡＮＴ（薬物送達インプラント）」という名称の米国仮特許出願第６１／０９２，８８０号に基づく非仮特許出願である。さらに、本願は、参照により本明細書に組み込まれる、２００９年８月１３日出願の「ＤＲＵＧ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＩＭＰＬＡＮＴＳ（薬物送達インプラント）」という名称の米国特許出願第１２／５４０，６７６号の一部継続出願である。米国特許出願第１２／５４０，６７６号は、参照により本明細書に組み込まれる、２００８年８月１３日出願の「ＤＲＵＧ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＩＭＰＬＡＮＴＳ（薬物送達インプラント）」という名称の米国仮特許出願第６１／０８８，３７９号に基づく非仮特許出願である。さらに、本願は、参照により本明細書に組み込まれる、２００９年８月１３日出願の「ＯＲＴＨＯＰＡＥＤＩＣ ＳＣＲＥＷＳ（整形外科スクリュー）」という名称の米国特許出願第１２／５４０，７６０号の一部継続出願である。米国特許出願第１２／５４０，７６０号は、参照により本明細書に組み込まれる、２００８年８月１３日出願の「ＯＲＴＨＯＰＡＥＤＩＣ ＳＣＲＥＷＳ（整形外科スクリュー）」という名称の米国仮特許出願第６１／０８８，３８３号に基づく非仮特許出願である。

[0002]本発明は、インプラントに関し、より詳細には整形外科インプラントに関する。

[0003]整形外科インプラントは、短期インプラント、長期インプラント、および非永久インプラントを含む。短期インプラントは、感染症治療用のインプラントを含む。長期インプラントは、股関節全体、膝関節全体、肩関節全体、および肘関節全体の全体インプラント（ｔｏｔａｌ ｉｍｐｌａｎｔｓ ｆｏｒ ｔｏｔａｌ ｈｉｐ， ｋｎｅｅ， ｓｈｏｕｌｄｅｒ， ａｎｄ ｅｌｂｏｗ ｊｏｉｎｔｓ）を含む。非永久インプラントは、釘、プレート、および創外固定装置などの外傷製品を含む。

[0004]短期インプラントに関しては、整形外科インプラントを取り囲む組織、特に骨が感染するとき、そのインプラントは典型的には抜去しなければならず、感染症を治さなければならず、その後で新しいインプラント（再置換インプラント）が埋め込まれる。インプラントの抜去と再置換インプラントの埋め込みとの間の期間は、数週間（約４週間）〜数か月（約３か月）とすることができる。この期間中、外科医は、現在２つの基本的な選択肢を有する。すなわち、手術中に抗生剤含有骨セメントを用いてテンポラリーインプラントを作製する（鋳型を用いてまたは用いずに作製する）か、またはあらかじめ成形された抗生剤含有骨セメントテンポラリーインプラント（たとえばＥｘａｃｔｅｃｈのＩｎｔｅｒｓｐａｃｅ（商標）ＨｉｐおよびＫｎｅｅ）を使用する。いずれの場合にも、抗生剤含有骨セメントは、骨内の感染部位に抗生剤を直接送達するために使用される。患者は、典型的には、静注抗生剤の投与も受ける。このようなインプラントの欠点は、臨床的に適切な用量の抗生剤を送達する持続時間に制限があること、４〜１２週間の治療期間中に抗生剤の種類または用量を変更できないこと、ならびに患者の可動性、関節可動域、および許容される体重負荷に制限があることである。

[0005]さらに、典型的には、抗生剤含有セメントが有用な局所的な抗生剤レベルを提供する持続時間は、１週間未満である。治療期間はしばしば６〜８週間である。しかし、抗生剤含有セメントインプラントは、１週間を超えて、有用な量の抗生剤を提供しない。

[0006]さらに、感染症は、多くの細菌、ウイルス、酵母などによって引き起こされ得る。種々の抗生剤の効果は、具体的に何が感染症を引き起こしたのかに大きく依存する。したがって、感染症を最も効果的に治療するために、その感染症の原因がわからなければならない。細胞培養の結果から、この情報が得られ、どの抗生剤および用量が感染症を最も効果的に治療するかが示される。培養用の検体は、通常、手術中に採取される。培養の結果は、手術後数日経過するまでわからない。現在のテンポラリーインプラントで使用される抗生剤含有セメントの種類は、手術時または手術前に選定しなければならないので、培養から得られた情報を、感染部位に使用される抗生剤に適用することはできない。

[0007]さらに、患者が関節手術から回復してその関節の全可動域を獲得するための１つの鍵は、その関節の運動を奨励することである。これは、瘢痕組織の形成および関節周囲の組織の硬直化を防止するのに役立つ。テンポラリーインプラントに関する現在の選択肢では、限られた可動域および体重支持を可能とするのがせいぜいである。

[0008]長期インプラントに関しては、骨の内方成長（ｂｏｎｅ ｉｎｇｒｏｗｔｈ）について、骨に対するインプラントの安定性または固定をもたらすために多孔性材料への骨の内方成長が必要とされる場合がある。この例としては、関節全体コンポーネント、固定装置（すなわち、脊椎固定装置）、および骨造成（ｂｏｎｅ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）コンポーネント（すなわち、脛骨ウェッジ）上の多孔性コーティングがある。

[0009]吸収については、吸収は、関節全体インプラントを取り囲む領域においていくつかの理由で生じることがあり、インプラントの緩みおよびその後の再置換手術につながる場合がある。吸収のいくつかの原因としては、次のものがある。（１）応力遮蔽−骨組織は、堅牢かつ健常であり続けるために荷重を必要とする。インプラントが周囲の骨に荷重を適切に伝達しない場合、骨の領域が吸収されることがある。（２）摩耗粒子による溶解−骨溶解および吸収は、ある関節全体コンポーネントの別の関節全体コンポーネントに対する負荷によって作られる摩耗粒子に対する体の反応によって引き起こされることが頻繁にある。（３）骨粗鬆症または他の骨疾患−骨代謝疾患も骨の吸収を引き起こすことがある。

[0010]腫瘍学については、腫瘍領域内への抗腫瘍剤（ｏｎｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｒｕｇ）の局所的な送達が腫瘍成長の低下／停止の結果を改善することがある。局所的な送達に関する能力はまた、全身薬の必要性／用量を軽減し、副作用の減少をもたらすことができる。

[0011]非永久インプラント（すなわち、外傷インプラント）に関しては、このような非永久インプラントは、釘、プレート、および創外固定装置を含む。釘は一時的な髄内装置であり、典型的には、外傷性骨折を治療するために使用される。感染症のリスクは、特に開放骨折の場合に高くなることがある。腫瘍学について、釘は、骨腫瘍に関連する骨折を治療するために使用されることができる。釘はまた、癌により骨が脆弱化した箇所の骨折防止を促進するために使用されることができる。プレートは、釘と同じ適応症の多くを治療する。ただし、プレートは骨の外側にあてられる。創外固定装置は、骨折を安定化するために使用されるテンポラリーインプラントである。これらは、数日〜数か月間使用することができる。創外固定装置は、典型的には、骨内に固定され、皮膚を通って剛性のプレート、リング、ロッド、または類似の安定化装置まで延びる、いくつかのピンを含む。これらの装置は、皮膚を通って延びることによる感染症のリスクの上昇を伴う。細菌がピンに沿って移動し、軟部組織および骨に直接到達することがある。

[0012]さらに、整形外科インプラントは、創内固定装置および多孔性装置を含む。創内固定装置は、スクリューおよびアンカーを含むが、これらに限定されない。

[0013]当技術分野において必要とされているのは、リザーバと、骨または周囲の軟部組織に少なくとも１つの治療薬を局所的に送達するためにこのリザーバから通じる複数の通路とを含む整形外科インプラントであって、創内固定装置および／または多孔性装置である整形外科インプラントである。

[0014]本発明は、リザーバと、骨または周囲の軟部組織に少なくとも１つの治療薬を局所的に送達するためにこのリザーバから通じる複数の通路とを含む整形外科インプラントであって、創内固定装置および／または多孔性装置である整形外科インプラントを提供する。

[0015]発明は、一形態において、整形外科インプラントシステムを対象とし、この整形外科インプラントシステムは、身体（ｃｏｒｐｏｒｅａｌ ｂｏｄｙ）内の選択された場所に埋め込み可能で、かつ身体に少なくとも１つの治療薬を送達するように構成された整形外科インプラントを含み、インプラントはこのリザーバおよび複数の通路を画定し、リザーバは少なくとも１つの治療薬を受け入れるように構成され、複数の通路は、リザーバから、身体に対する治療部位に少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成され、インプラントは、創内固定装置と多孔性装置の少なくとも一方である。

[0016]本発明は、別の形態において、整形外科インプラントシステムを使用する方法を対象とし、この方法は、リザーバおよび複数の通路を画定する整形外科インプラントを提供するステップであって、このインプラントが創内固定装置と多孔性装置の少なくとも一方である、ステップと、身体内の選択された場所にインプラントを埋め込むステップと、リザーバ内で少なくとも１つの治療薬を受け入れるステップと、リザーバから複数の通路を介して身体に対する治療部位に少なくとも１つの治療薬を輸送するステップと、身体に少なくとも１つの治療薬を送達するステップとを含む。

[0017]本発明は、別の形態において、整形外科インプラントを使用する方法を対象とし、この方法は、少なくとも１つの経路を画定する整形外科インプラント本体を提供するステップと、インプラント本体によって少なくとも１つの治療薬を受け入れるステップと、身体内の選択された場所に整形外科インプラントを埋め込むステップと、インプラント本体から治療部位に少なくとも１つの治療薬を機械的に押し出すために、身体によって生成された圧力を使用して、インプラント本体から少なくとも１つの経路を介して身体に対する治療部位に少なくとも１つの治療薬を輸送するステップとを含む。

[0018]本発明は、別の形態において、整形外科インプラントを使用する方法を対象とし、この方法は、リザーバおよび複数の通路を画定する整形外科インプラントを提供するステップと、身体内の選択された場所にインプラントを埋め込むステップであって、このインプラントが身体の軟部組織に埋め込まれる、ステップと、リザーバ内で少なくとも１つの治療薬を受け入れるステップと、リザーバから複数の通路を介して身体に対する治療部位に少なくとも１つの治療薬を輸送するステップと、身体に少なくとも１つの治療薬を送達するステップとを含む。

[0019]本発明の利点は、骨および／または周囲の軟部組織への薬物の直接送達を可能とする整形外科インプラントを提供することである。
[0020]本発明の別の利点は、骨および周囲組織への抗生剤の直接送達を可能とするテンポラリーインプラントまたは短期インプラントを提供することである。

[0021]本発明のさらに別の利点は、インプラントへの抗生剤の術後注入を可能とし、それにより、治療の全体を通じて複数の抗生剤の送達を可能とすることである。
[0022]本発明のさらに別の利点は、本発明によるインプラントが、必要な任意の長さの期間にわたって連続的に、適切な用量の抗生剤の送達を可能とすることである。

[0023]本発明のさらに別の利点は、インプラントが身体内に埋め込まれた状態を維持する限り、骨または周囲の軟部組織に治療薬を局所的に送達できる整形外科インプラントを提供することである。

[0024]本発明のさらに別の利点は、薬物に骨および周囲組織に（または任意の特定の場所に）直接送達させる長期インプラントを提供することである。
[0025]本発明のさらに別の利点は、骨の内方成長の亢進および吸収の抑制について、多孔性材料（すなわち、関節全体コンポーネント、固定装置すなわち脊椎固定装置、骨造成コンポーネントすなわち脛骨ウェッジ上の多孔性コーティング）への骨の内方成長を亢進または高速化するために骨成長刺激物質（ｂｏｎｅ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔｉｍｕｌａｔｏｒ）が手術中または手術後に注入できることを可能にすることである。これらの薬物は、応力遮蔽、骨溶解、または骨代謝疾患などの原因による骨吸収を抑制するために、本発明によるインプラントを使用して手術後の数か月〜数年後に注入されることもできる。

[0026]本発明のさらに別の利点は、腫瘍学について、インプラントを取り囲む一部またはすべての組織への薬物の送達を同様に可能とするインプランを提供することである。
[0027]本発明のさらに別の利点は、予防策としてまたは感染症を発症した場合に治療するために抗生剤に本発明の釘を取り囲む骨に送達させることを可能にすることである。

[0028]本発明のさらに別の利点は、本発明による釘などの非永久インプラントを提供することである。このインプラントは、骨折（複数可）領域への骨成長刺激物質の直接送達を提供実現することができる。骨成長刺激物質のこのような送達は、偽関節、骨欠損、および骨切り術などの、困難な場合に有利となり得る。

[0029]本発明のさらに別の利点は、本発明による釘などの非永久インプラントを提供することであり、このインプラントは、腫瘍領域内の抗腫瘍剤の局所的な送達を実現することができ、腫瘍成長の低下／停止の結果を改善することができる。本発明によって提供されたこのような局所的な送達に関する能力は、全身薬の必要性／用量を軽減し、副作用の減少をもたらすことがある。

[0030]本発明のさらに別の利点は、抗生剤または他の抗感染症薬にピンを取り囲む骨および軟部組織に提供させる創外固定装置を提供することである。
[0031]本発明の実施形態の以下の説明を添付の図面と併せて参照することにより、本発明の上述および他の特徴および利点ならびにそれを達成する方法がさらに明らかになり、本発明がより良く理解されよう。

[0032]本発明による短期大腿骨股関節インプラントの断面図の概略図である。 [0033]本発明による短期大腿骨股関節インプラントシステムの断面図の概略図である。 [0034]本発明による短期寛骨臼カップインプラントの断面図の概略図である。 [0035]本発明による短期大腿骨膝関節インプラントの上面図の概略図である。 [0036]短期大腿骨膝関節インプラントの、図４の線５−５に沿った断面図の概略図である。 [0037]本発明による短期大腿骨膝関節インプラントの上面図の概略図である。 [0038]短期大腿骨膝関節インプラントの正面図の概略図である。 [0039]短期脛骨膝関節インプラントの断面図の概略図である。 [0040]本発明による長期大腿骨股関節インプラントシステムの側面図の概略図である。 [0041]図９の長期大腿骨股関節インプラントの断面図の概略図である。 [0042]本発明による長期大腿骨膝関節インプラントの上面図の概略図である。 [0043]長期大腿骨膝関節インプラントの、図１１の線１２−１２に沿った断面図の概略図である。 [0044]本発明による長期大腿骨膝関節インプラントシステムの上面図の概略図である。 [0045]本発明による長期大腿骨膝関節インプラントシステムの側面図の概略図であり、この長期大腿骨インプラントは大腿骨に取り付けられる。 [0046]本発明による長期大腿骨股関節インプラントシステムの側面図の概略図である。 [0047]図１５の長期大腿骨股関節インプラントシステムの、線１６−１６に沿った断面図の概略図である。 [0048]本発明による整形外科釘の断面図の概略図である。 [0049]本発明による整形外科プレートの断面図の概略図である。 [0050]本発明による創外固定装置の断面図の概略図である。 [0051]治療薬カートリッジを含む整形外科インプラントシステムの断面図の概略図である。 [0052]その中に治療薬カートリッジのない、図２０の整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0053]全面的に多孔性である整形外科インプラントの側面図の概略図である。 [0054]全面的に多孔性であり、本発明によるリザーバと薬物送達通路とを含む整形外科インプラントの側面図の概略図である。 [0055]部分的に多孔性である整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0056]部分的に多孔性であり、本発明によるリザーバと薬物送達通路とを含む整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0057]部分的に多孔性であり、本発明によるリザーバと薬物送達通路とを含む整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0058]スポンジ状材料を含む、本発明による整形外科インプラントシステムの断面図の概略図である。 [0059]本発明による整形外科インプラントシステムの概略図である。 [0060]本発明による整形外科インプラントシステムの概略図である。 [0061]本発明による、骨スクリューの形をした、創内固定装置の断面図の概略図である。 [0062]大腿骨に挿入された図３０の骨スクリューの側面図の概略図である。 [0063]骨スクリューとそれに取り付けられたリザーバとを含む、本発明による整形外科インプラントシステムの断面図の概略図である。 [0064]骨スクリューとそれに取り付けられたリザーバとを含む、本発明による整形外科インプラントシステムの断面図の概略図である。 [0065]骨スクリューとカテーテルとリモートリザーバとを含む、本発明による整形外科インプラントシステムの断面図の概略図である。 [0066]本発明による骨スクリューの断面図の概略図である。 [0067]本発明による骨スクリューの断面図の概略図である。 [0068]本発明による骨スクリューの側面図の概略図である。 [0069]本発明による骨スクリューの側面図の概略図である。 [0070]本発明による骨スクリューの断面図の概略図である。 [0071]本発明による骨スクリューの断面図の概略図である。 [0072]本発明による骨スクリューの断面図の概略図である。 [0073]骨スクリューと取り付け装置とカテーテルとポートとを含む、本発明による整形外科インプラントシステムの部分断面図の概略図である。 [0074]骨スクリューと取り付け装置とカテーテルとポートとを含む、本発明による整形外科インプラントシステムの部分断面図の概略図である。 [0075]大腿骨に埋め込まれた、本発明による整形外科インプラントの斜視図の概略図である。 [0076]大腿骨に埋め込まれた、図４４の整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0077]大腿骨および骨盤にそれぞれ埋め込まれた、図４４の２つの整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0078]本発明による整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0079]本発明による整形外科インプラントの斜視図である。 [0080]図４８の整形外科インプラントの底面図である。 [0081]身体内に埋め込まれた、本発明による整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0082]本発明による整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0083]身体内に埋め込まれた、本発明による整形外科インプラントの断面図の概略図である。 [0084]本発明による、丸められてスクリューにされた、多孔性シートの斜視図の概略図である。 [0085]丸める処理中の図５３のシートの端面図の概略図である。 [0086]丸める処理後の、図５３のシートの断端面図の概略図である。 [0087]丸める処理後の、図５３のシートの概略図である。 [0088]螺旋形にされた帯状の材料の斜視図の概略図である。 [0089]互いから分解された、本発明によるスクリュー層の斜視図の概略図である。 [0090]本発明によるスクリューの側面図の概略図である。 [0091]本発明によるスクリューの側面図の概略図である。 [0092]本発明によるねじブランクの概略図である。 [0093]シートの、丸める前に形成された隆起したねじ山を示す概略図である。 [0094]シートの、丸める前の材料除去により形成されたねじ山を示す概略図である。 [0095]シートの、積層前に形成されたねじ山を示す平面図の概略図である。 [0096]ねじブランクに組み付ける前のねじ山の斜視図の概略図である。 [0097]本発明によるスクリューの端面図の概略図である。

[0098]対応する参照文字は、いくつかの図面を通して対応する部分を示す。本明細書に記載の例示は本発明の実施形態を示すものであり、このような例示はいかなる方法によっても本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

[0099]次に図面、より具体的には図１を参照すると、身体３４内の選択された場所に埋め込み可能で、かつ身体３４に少なくとも１つの治療薬３６を送達するように構成された整形外科インプラント３２を全体的に含む、本発明による整形外科インプラントシステム３０が示されている。インプラント３２は、少なくとも１つのリザーバ３８と、複数の通路４０とを含む。リザーバ３８は、少なくとも１つの治療薬３６を受け入れるように構成され、インプラント３２が身体３４内に埋め込まれた後に治療薬３６で補充されるように構成されることができる。通路４０は、治療薬３６がリザーバ３８から、身体３４に対する治療部位４２に移動するための経路を形成する。通路４０によって形成された各経路は、通路４０の壁によって形成された内部空間である。通路４０は、たとえば、円形、四角、または他の何らかの断面形状を有することができる。したがって、通路４０は、リザーバ３８から、身体３４に対する治療部位４２に少なくとも１つの治療薬３６を輸送するように構成される。

[00100]図１は、２つのリザーバ３８と、各リザーバ３８から続く複数の通路４０を示す。本発明によるインプラント（すなわち、インプラント２３２）は、１つのリザーバ（すなわち、リザーバ２３８）のみを含むことができる。図１のリザーバ３８は、任意選択で同時に異なる治療薬３６を保持することができる。言い換えれば、各リザーバ３８は異なる治療薬３６を保持することができるし、または各リザーバ３８は少なくとも２つの治療薬３６を保持することができる。したがって、本発明によるインプラントは、リザーバおよび複数の通路を介して身体に複数の治療薬を送達するように構成される。このようなインプラントの例としては、インプラント３２（図１）およびインプラント２３２（図３）がある。さらに、インプラント３２は、任意の治療薬３６の放出の前に複数の通路４０のいずれかの上にシールまたはシールキャップが形成されないように形成されることができる。

[00101]本明細書における身体とは、人間または動物（すなわち、獣医の患者）の物理的な体を意味する。したがって、身体は肉と骨の一方である。身体は生きていてもよいし、死んでいてもよい。身体は、本明細書において患者の体とも呼ばれることがあり、生きているかまたは死んでいる、人間と獣医の「患者」の両方を含む。「治療薬」は一般的な用語であり、医薬品および生物製剤（すなわち、生物学的物質）を含むがこれらに限定されない。治療薬は、本明細書において、薬物、医薬品、薬剤（ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ａｇｅｎｔ）、または生物製剤のようにさまざまに呼ばれることがあるが、これらに限定されない。治療薬は、たとえば、液体、固体、カプセル、または粒状（ｂｅａｄ）として形成されることができる。

[00102]さらに、図１は、インプラント３２が、選択された場所に埋め込み可能な本体４４を含むことを示す。本体４４は、リザーバ３８および通路４０を画定し、外表面４６を含む。本発明のリザーバは、インプラントの本体によって形成された空洞または囲まれたポケット（インプラントの本体の表面に延びる通路を別にすれば閉じられている）とすることができる。リザーバは、本体の外表面内にあるのではなく、本体の中心部（すなわち、中央内側部分）によって形成されることができる。リザーバは、中心部のかなりの部分を占めることができるが、それでもやはり、リザーバから外表面に続く細長い通路を有する。リザーバ３８は、本体４４内の空洞とすることができる。リザーバ３８は、必ずしも本体４４を通る貫通穴ではない。通路４０は、リザーバ３８を外表面４６と流体的に連通させ、それにより、少なくとも１つの治療薬３６がリザーバ３８から外表面４６に移動する経路を形成する。すなわち、通路４０は、リザーバ３８を外表面４６と流体的に連通させ、それにより、リザーバ３８から外表面４６に少なくとも１つの治療薬３６を輸送する。図１は、インプラント３２の本体４４がインプラント３２そのものであることを示す。

[00103]さらに、図１は、インプラント３２が人工股関節として形成され、身体３４が股関節として形成されることを示す。より具体的には、図１は、大腿骨上部（または大腿骨（ｔｈｉｇｈｂｏｎｅ））の一部を形成し、したがって荷重負荷がかかる、短期大腿骨股関節インプラント３２（整形外科インプラントの１つの種類である）の断面図を示す。図１の人工大腿骨股関節３２の本体４４（本体４４と人工大腿骨股関節３２は、互いに対して同一の広がりをもち、したがって図１では同一の構造部材である）は、体３４の大腿骨上部に挿入されうるステム（図１ではインプラント３２の下向きに延びる部分）と、寛骨臼（すなわち、患者の自然の寛骨臼、または人工寛骨臼カップ）によって受けられ、これと嵌合する大腿骨頭（図１ではインプラント３２の球状部分）とを含む。図１は、ステムと大腿骨頭の両方が、リザーバ３８と、それぞれのリザーバ３８からインプラント３２の外表面４６に続く複数の通路４０とを含むことを示す。外表面４６に対するリザーバ３８のサイズおよび／またはリザーバ３８の外表面４６への近さに応じて、通路４０は、本体４４の穴または開口として形成されることができる。使用に際して、治療薬３６は、身体３４内でのインプラントの埋め込みの前および／またはその後に、リザーバ３８に挿入される。次に、治療薬３６は通路４０に移行し、通路４０を介して外表面４６に進む（通路４０は、外表面４６の穴を形成する）ことができる。治療薬３６は通路４０を出て治療部位４２と接触する。治療部位４２は、たとえば、骨または軟部組織（「骨」は骨組織を含むと理解される）とすることができる。任意選択で、リザーバ３８は、インプラント３２が身体３４内に埋め込まれた状態を維持するので、治療薬３６（同一または異なる治療薬３６）で補充されることができる。

[00104]本発明の整形外科インプラントは、たとえば、人工器官（ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）、釘、プレート、または埋め込み可能なピンとして形成された創外固定装置とすることができる。図１から図１６および図２０から図２７は、人工器官である整形外科インプラントを示す。人工器官とは、身体の失われたまたは障害がある部分の代わりになるかまたはこれを補うインプラントである。図１７は、釘である整形外科インプラントを示す。図１８は、プレートである整形外科インプラントを示す。図１９は、埋め込み可能なピンを有する創外固定装置である整形外科インプラントを示す。

[00105]図２は、本発明による整形外科インプラントの別の実施形態を示す。図１における類似の特徴に対応する、図２における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。短期整形外科インプラントシステム１３０は、短期人工インプラント１３２と、取り付け機構１５０とを含む。本体１４４は、リザーバ１３８と、リザーバ１３８から外表面１４６に続く通路１４０を画定する。取り付け機構１５０は、それにポート（図２に図示せず）を取り付けることを目的とする。取り付け機構１５０は、管状要素とすることができる。取り付け機構１５０およびポートは、治療薬でリザーバ１３８を補充するために使用されることができる。取り付け機構１５０を介してリザーバ１３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬は、リザーバ１３８から通路１４０を介して治療部位に移動することができる。

[00106]図３は、本発明による整形外科インプラントの別の実施形態を示す。図１から図２における類似の特徴に対応する、図３における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。図３は、別の短期股関節インプラント２３２断面図を示す。人工インプラント２３２は、寛骨臼カップとして形成され、大腿骨頭を受ける。図３において、寛骨臼カップ２３２の本体２４４は寛骨臼カップ２３２である。本体２４４は、リザーバ２３８と、リザーバ２３８から外表面２４６に続く複数の通路２４０を画定する。リザーバ２３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ２３８から通路２４０を介して治療部位に移動する。

[00107]図４から図８は、本発明による整形外科インプラントの追加の実施形態を示す。より具体的には、図４から図８は、人工大腿骨膝関節インプラントと人工脛骨膝関節インプラントの両方である、人工膝関節インプラントとして形成された短期整形外科インプラントを示す。図１から図３における類似の特徴に対応する、図４から図７における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。図４および図５は、インプラント３３２の本体３４４が大腿骨膝関節インプラント３３２であることを示す。本体３４４は、下部（図５の略Ｕ字状部品）と、任意選択のステム（図５の下部の上の垂直で直立した部品）とを含む。下部とステムはいずれも、薬物リザーバ３３８と、リザーバ３３８内の治療薬（複数可）を治療部位（複数可）３４２に送達するためにそれぞれのリザーバ３３８を外表面３４６と連通させる薬物送達通路／穴３４０とを含む。図６は、図５に示されるインプラント３３２に類似した大腿骨膝関節インプラント４３２の上面図を示す。通路４４０は、下部の外表面４４６の射出口（ｅｘｉｔ ｈｏｌｅ）として示されている。図６の円は、任意選択の直立したステム４５２を表す。図７は、図７に示されるように文字がＸ線またはＸ線透視装置で認識できるように、インプラント本体５４４より放射線不透過性が高い文字が付けられた短期大腿骨膝関節インプラント５３２の正面図を示す。図５および図６のリザーバを（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はこれらのリザーバから通路３４０、４４０を介して治療部位に移動することができる。

[00108]図８は、本発明による短期脛骨膝関節インプラント６３２の断面図を示す。図１から図７における類似の特徴に対応する、図８における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。インプラント６３２の本体６４４は脛骨膝関節インプラント６３２である。本体６４４は、脛骨トレイ（図８の略水平な部品）と、任意選択のステム（図８の水平部品の下の略垂直な部品）とを含む。下部とステムはいずれも、治療薬（複数可）を治療部位（複数可）６４２に送達するために、薬物リザーバ６３８およびそれぞれのリザーバ６３８を外表面６４６と連通させる薬物送達通路／穴３４０を画定する。リザーバ６３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ６３８から通路６４０を介して治療部位６４２に移動することができる。

[00109]したがって、図１から図８に示される本発明によるインプラントは、たとえば身体内の感染症を治療するために使用できる短期インプラントである。このような短期インプラントまたはテンポラリーインプラントは、抗生剤などの治療薬を身体の骨および周囲組織に直接送達することを可能とする。

[00110]ポートなどの装置は、インプラントへの抗生剤の術後注入を可能とするために使用されることができる。（図２を参照）。これは、治療の全体を通じて複数の抗生剤の送達を可能とする。インプラント内のリザーバおよび／または通路は、これらの注入からの抗生剤に数時間〜数週間の期間にわたって送達させることを可能とする。（図１から図８）。約１週間の注入間隔は臨床的に十分に許容される可能性が高い。薬物は、インプラントを取り囲むすべての骨および軟部組織に、または特定の場所のみに送達されることができる。この概念の変形形態は、関節可動性の範囲が、関節が動かない状態から永久的な関節全体の典型的な可動性に変わることを可能とする。これらの短期インプラントは、緩やかな圧入または抗生剤含有骨セメントもしくは標準的な骨セメントにより骨内で保持されることができる。骨セメントの場合には、セメントが薬物送達穴上をシールするのを防止するために、セメントリストリクタも技術上含まれる。

[00111]典型的には、抗生剤含有セメントが有用な局所的な抗生剤レベルを提供する持続時間は、１週間未満である。治療期間はしばしば６〜８週間である。しかし、抗生剤含有セメントインプラントは、１週間を超えて、有用な量の抗生剤を提供しない。本発明によるインプラントは、対照的に、必要な任意の長さの期間にわたって連続的に、適切な用量の抗生剤の送達を可能にする。インプラントリザーバは、本発明のインプラントに取り付けられたポートなどの機構を通して、適正な薬物投与を実現するために必要に応じて補充される。

[00112]本発明のインプラントは、治療中いつでも任意の数の抗生剤を使用することを可能とする。最初の抗生剤は手術時に使用されることができる。細胞培養が、異なる抗生剤または用量がより効果的であることを示す場合、本発明に従って治療計画のその変更が加えられることができる。

[00113]上記のように、短期大腿骨股関節インプラントは、ステムと別の頭部とを含むこともできるし、１つの部品からなる構造とすることもできる。複数のサイズのステムおよび頭部のサイズは対応可能である。上記のように、別の寛骨臼コンポーネントが提供されることができる。大腿骨頭は短期寛骨臼コンポーネントまたは患者の寛骨臼を嵌合することができる。（図１から図３を参照）。本発明によれば、薬物は、寛骨臼コンポーネントが使用されない（図１を参照）場合に大腿骨コンポーネントの頭部を通して寛骨臼に送達されることもできるし、寛骨臼コンポーネントが使用される（図３を参照）場合にそれを通して送達されることもできる。

[00114]短期膝関節インプラントは、１つの部品からなる脛骨コンポーネント（標準的な全体膝関節置換術の２つの部品を結合させたもの）と、１つまたは２つの部品からなる大腿骨コンポーネント（２つの部品からなる設計では、顆部とステムを結合させる）とを含むことができる。本発明は、複数のサイズの脛骨コンポーネントならびに複数のサイズのステムおよび顆部（１つの部品として結合されるか別個のどちらか）を提供する。（図４から図８を参照）。本発明によれば、肩関節、肘関節、および他の関節の類似のコンポーネントが提供される。

[00115]図１から図８のインプラントは短期使用向けに設計されているので、本発明の短期インプラントは、上述のように、インプラント表面に裸眼によってもＸ線によっても認識できるマーキングを含むことができる。これらのマーキングは、インプラントが短期使用専用であることを明らかに示す。（図７を参照）。

[00116]本発明は、長期にわたってインプラント近傍のある位置またはインプラントを取り囲む領域全体に薬物を連続的に送達することを実現する整形外科インプラントシステム（短期インプラントであれ、長期インプラントであれ、非永久インプラントであれ）を提供する。図９から図１６に示される本発明によるインプラントは長期インプラントである。このようなインプラントは、たとえば患者の体内の股関節、膝関節、肩関節、および肘関節の全体として使用されることができる。本発明の長期インプラントは、上述の短期インプラントと基本的な類似性を有する。したがって、図１から図８における類似の特徴に対応する、図９から図１６における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。したがって、上述の短期インプラントと同様に、本発明はさらに、薬物が骨および周囲組織に（または任意の特定の場所に）直接送達されることを可能にする長期インプラントを提供する。ポートなどの装置は、長期インプラントへの薬物の術後注入を可能とするために使用されることができる。（図１４を参照）。これは、治療の全体を通じて任意の数の薬物の送達を可能とし、治療の全体を通じて適正な薬物投与を実現するために薬物の補充を可能とする。本発明による長期インプラント内のリザーバおよび／または通路は、これらの注入からの薬物が、数時間〜数週間の期間にわたって送達されることを可能とする。（図９から図１６を参照）。薬物は、インプラントを取り囲むすべての骨および軟部組織に、または特定の場所のみに送達されることができる。

[00117]図９および図１０は、本発明による長期人工大腿骨股関節インプラントシステム７３０を示す。図１から図８における類似の特徴に対応する、図９および図１０における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。システム７３０は、長期人工大腿骨股関節インプラント７３２と、外表面７４６に取り付けられた多孔性表面７５４とを含む。上述の短期インプラントと同様に、インプラントは、身体内の治療部位に治療薬（複数可）を送達するように、薬物リザーバ７３８およびリザーバ７３８から外表面７４６に続く複数の薬物送達通路７４０を画定する本体７４４を有する。多孔性表面７５４は、その中に骨および／または組織の内方成長を受け入れるように構成される。このような内方成長は図９では矢印７５６によって示される。多孔性表面７５４は、多孔性部材、多孔性パッド、または足場（ｓｃａｆｆｏｌｄ）とさまざまに呼ばれることができる。薬物送達通路７４０は、内方成長領域を回避するように、本体７４４によってまたはこれを通って経路を定められることができる。言い換えれば、通路７４０は、多孔性表面７５４への治療薬の放出を回避するように、本体７４４によってまたはこれを通って経路を定められることができる。対照的に、通路７４０は、内方成長多孔性表面７５４を通して薬物を放出するように、本体７４４によってまたはこれを通って経路を定められることができる。図９は、多孔性表面７５４への薬物の放出を回避する通路７４０を示す。リザーバ７３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ７３８から通路７４０を介して治療部位に移動することができる。

[00118]図１１および図１２は、本発明による長期大腿骨膝関節インプラントを示す。図１から図１０における類似の特徴に対応する、図１１および図１２における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。インプラント８３２の本体８４４は大腿骨膝関節インプラント８３２である。本体８４４は、下部（図１２の略Ｕ字状部品）と、任意選択のステム（図１２の下部の上の垂直で直立した部品）とを含む。下部とステムはいずれも、薬物リザーバ８３８を含む。ステムは、治療部位（複数可）８４６に治療薬（複数可）を送達するためにそれぞれのリザーバ８３８を外表面８４６と連通する薬物送達通路／穴８４０をさらに含む。下部は、リザーバから治療部位に通じる少なくとも１つの薬物送達通路８４０も含む。リザーバ８３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ８３８から通路８４０を介して治療部位に移動することができる。

[00119]図１３は、本発明による長期大腿骨膝関節インプラントシステム９３０を示す。図１から図１２における類似の特徴に対応する、図１３における構造的特徴は、１００の複数倍を加算した参照文字を有する。システム９３０は、図１２のインプラント８３２に類似しているが、インプラント９３２の本体９４４に取り付けられた複数の内方成長多孔性表面９５４を有する人工インプラント９３２を含む。各多孔性表面９５４は、その中に骨および／または組織の内方成長を受け入れるように構成される。さらに、リザーバは図１３で見ることができないが、薬物リザーバから通じる薬物送達通路９４０は図１３に示されている。リザーバ８３８が図１２に示されるように、図１３のリザーバは外表面９４６の真下に位置付けられることができる。通路９４０は、内方成長パッド９５４のまわりに経路を定められる（および、それによりこれを回避する）。インプラント９３２のリザーバを（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はインプラント９３２のリザーバから通路９４０を介して治療部位に移動することができる。

[00120]図１４は、本発明による長期大腿骨膝関節インプラントシステム１０３０を示す。図１から図１３における類似の特徴に対応する、図１４における構造的特徴は、１００の複数倍を加算した参照文字を有する。システム１０３０は、図１２のインプラント８３２に類似した人工インプラント１０３２を含む。インプラント１０３２は大腿骨１０３５に取り付けられる。システム１０３０は、注入ポート１０５８のための取り付け機構または要素１０５０（管状要素など）と、注入ポート１０５８と、カテーテル１０６０と、インプラント１０３２に遠いリザーバ１０６２とをさらに含む。注入ポートはインプラント１０３２への薬物の追加補充のために設けられ、これは治療部位に治療薬を転送するための少なくとも１つの通路を含む。外部のリザーバ１０６２はインプラント１０３２に取り付けられるので、インプラント本体１０４４は追加の内部リザーバを画定してもよいし、画定しなくてもよい。取り付け要素１０５０、注入ポート１０５８、カテーテル１０６０、および外部リザーバ１０６２を介してインプラント１０３２の内部リザーバを（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はインプラント１０３２のリザーバから薬物送達通路を介して治療部位に移動することができる。インプラント１０３２が内部リザーバを有さない場合、治療薬は、外部リザーバ１０６２からカテーテル１０６０、注入ポート１０５８、および取り付け要素１０５０を介して薬物送達通路を介して治療部位に移動する。

[00121]図１５および図１６は、本発明による長期大腿骨股関節インプラントシステム１１３０を示す。図１から図１４における類似の特徴に対応する、図１５および図１６における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。図１５は、長期人工大腿骨股関節インプラント１１３２と内方成長多孔性表面１１５４とを含む長期大腿骨股関節インプラントシステム１１３０を示す。図１６は、インプラント本体１１４４または基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）１１４４の上面（図１６の向きで）上にある第１の多孔性表面１１５４（図のそれぞれでは、本体１１４４は基材とも呼ばれることができる）と、本体１１４４の底面（図１６の向きで）上にある第２の多孔性表面１１５４とを示す。多孔性表面１１５４は、矢印１１５６によって示されるように、その中に骨および／または組織の内方成長を受け入れるように構成される。図１６は多孔性表面１１５４と本体１１４４の間に若干の空間があることを示すが、この空間は例示を目的としたものであり、多孔性表面１１５４は、表面１１５４を本体１１４４の外表面１１４６に付着させるために使用されることができる任意の接着剤を除けば本体１１４４と面一とすることができることが理解される。各多孔性表面１１５４は、本体１１４４の外表面１１４６に取り付けられた第１の側面１１６４と、前記第１の側面１１６４に対向する第２の側面１１６６とを含む。各多孔性表面１１５４は、第１の側面１１６４から第２の側面１１６６に続く貫通穴１１６８を含む。貫通穴１１６８は、治療薬１１３６を第１の側面１１６４から第２の側面１１６６に送り、それにより、治療薬１１３６を治療部位１１４２に送るように構成される。多孔性表面１１５４内の貫通穴１１６８は、それぞれ表面通路１１７０および表面下通路（ｓｕｂ−ｓｕｒｆａｃｅ ｃｈａｎｎｅｌ）１１７２に通じる。通路１１７０および１１７２は、薬物送達通路であるので、通路４０と基本的に同じ機能を果たすことができる。図１６は、リザーバ１１３８および接続通路１１４０を破線で示す。というのは、このようなリザーバ１１３８および接続通路１１４０（リザーバ１１３８を通路１１７０および／または１１７２と接続する）はこのセクションでは認識できないか、または別法として、このようなリザーバ１１３８および接続通路１１４０は任意選択とすることができることが理解される（言い換えれば、インプラント１１３２は、このような内部リザーバ１１３８とこのリザーバ１１３８から表面通路１１７０または表面下通路１１７２に通じる接続通路１１４０を含まない）。

[00122]さらに、図１６は、本体１１４４の外表面１１４６が、リザーバ１１３８から治療部位１１４２に治療薬１１３６を提供するために通路１１４０および多孔性表面１１５４の貫通穴１１６８と連通してこれらと協働する表面通路１１７０を画定することができることを示す。図１６は複数のこのような表面通路１１７０を示し、そのそれぞれは上述のように、任意選択でそれぞれの接続通路１１４０を介してリザーバ１１３８に接続されることができる。インプラント１１３２がリザーバ１１３８および接続通路１１４０を有する場合、リザーバ１１３８を（最初に、または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ１１３８から通路１１４０および１１７０を介して治療部位に移動することができる。インプラント１１３２がリザーバ１１３８および接続通路１１４０を有さない場合、表面通路１１７０は（最初に、および／または補充として）治療薬で満たされ、治療薬は表面通路１１７０を介して、貫通穴１１６８を通って治療部位１１４２に移動することができる。治療薬は、多孔性表面１１５４内へ成長する骨および／または組織に提供されることもできる。

[00123]さらに、図１６は、リザーバ１１３８から続く通路１１４０は表面下通路１１７２に接続されることができることを示す。表面下通路１１７２と多孔性表面１１５４内の貫通穴１１６８は、リザーバ１１３８から治療部位１１４２に治療薬１１３６を提供するために、互いと位置合わせされ協働する。表面下通路１１７２から外表面１１４６に通じる穴１１７４（通路４０のように、本発明の通路と見なされることもできる）も、本体１１４４内に設けられる。これらの穴１１７４は、それぞれの通路１１４０および１１７２の一部であると見なされることができる。

[00124]したがって、図１５および図１６は、整形外科インプラント１１３２と多孔性表面１１５４とを含む整形外科インプラントシステム１１３０も示す。整形外科インプラント１１３２は、身体１１３４内の選択された場所に埋め込み可能で、かつ身体１１３４に治療薬１１３６を送達するように構成された本体１１４４を含む。インプラント１１３２の本体１１４４は、複数の表面通路１１７０を画定する外表面１１４６を含み、上記のように治療薬リザーバ１１３８が欠如してもよい。上述のように、図１６のリザーバ１１３８の破線は、リザーバ１１３８が任意選択であることを示す。複数の表面通路１１７０は、インプラント１１３２が身体１１３４内に埋め込まれた後に、治療薬１１３６を受け入れ、これを保持し、これを送達して、これで補充されるように構成される。整形外科インプラント１１３２は人工器官である。あるいは、インプラント１１３２は、釘（図１７）、プレート（図１８）、または埋め込み可能なピンを有する創外固定装置（図１９）として形成されることができる。多孔性表面１１５４は外表面１１４６に取り付けられる。多孔性表面１１５４は、矢印１１５６によって示されるように、その中に骨および組織の内方成長の少なくとも一方を受け入れるように構成される。上記のように、各多孔性表面１１５４は、外表面１１４６に取り付けられた第１の側面１１６４と、第１の側面１１６４に対向する第２の側面１１６６とを含む。多孔性表面１１５４は、第１の側面１１６４から第２の側面１１６６に続く複数の貫通穴１１６８を含む。複数の表面通路１１７０は、複数の表面通路１１７０から多孔性表面１１５４の第１の側面１１６４に、次いで多孔性表面１１５４の第２の側面１１６６に治療薬１１３６を提供するために、複数の貫通穴１１６８と連通しこれと協働する。表面通路１１７０は（最初に、および／または補充として）治療薬で満たされることができ、治療薬１１３６は表面通路１１７０を介して、貫通穴１１６８を通って治療部位１１４２に移動する。

[00125]したがって、本発明は、任意のタイプの多孔性コーティングまたは表面を有する長期インプラントに、またはセメント化インプラント（ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｉｍｐｌａｎｔ）に適用されることができる。薬物は、要件に応じて、多孔性コーティングを通して送達されることもできるし、または（上記で開示されたように）多孔性コーティングのない領域に転送されることもできる。（図９、図１０、図１３、図１５、および図１６を参照）。多孔性コーティングを通る送達では、通路は、図１５および１６に関して上記で開示されたように、インプラント基材の表面（多孔性表面が取り付けられるインプラントの中実材料−図１４を参照）の上またはこの表面の下に作製されることができる。表面通路では、穴は、薬物が送達されることができる道を作製するために、多孔性表面を通って表面通路まで穿設されることができる。表面下通路では、穴は、薬物が送達される道を作製するために、基材（インプラントの本体）の表面から表面下通路まで穿設されなければならない。（図１６を参照）。この穿設は、多孔性コーティング／表面を付着させる前に、または多孔性コーティング／表面が付着された後に行われることができる。多孔性コーティング／表面が付着された後にこの穿設が行われる場合、穴は多孔性コーティング／表面および基材／本体表面を通って作製される。（図１６を参照）。

[00126]セメントが薬物送達穴の上をシールするのを防止するために、セメントリストリクタも本発明に従って使用されることができる。本発明は、股関節全体コンポーネント、膝関節全体コンポーネント、肩関節全体コンポーネント、および肘関節全体コンポーネントなどの、あらゆるタイプの関節全体インプラントに適用されることができる。

[00127]骨の内方成長の亢進および吸収の抑制について、多孔性材料（すなわち、関節全体コンポーネント上、固定装置（すなわち脊椎固定装置）上、または骨造成コンポーネント（すなわち脛骨ウェッジ）上の多孔性コーティングまたは多孔性パッドまたは多孔性表面）への骨の内方成長を亢進または高速化するために、骨成長刺激物質が手術中または手術後に注入されることができる。これらの薬物は、応力遮蔽、骨溶解、または骨代謝疾患などの原因による骨吸収を抑制するために、本発明による長期インプラントを使用して手術の数か月〜数年後に注入されることもできる。

[00128]腫瘍学について、本発明のインプラントは、同様に、インプラントを取り囲む一部またはすべての組織への薬物の送達を可能とする。本発明のインプラントはセメント化されることができる。本発明は、セメント領域のまわりに薬物を転送する仕方を提供し、セメントが薬物送達穴上をシールするのを防止する仕方を提供する。

[00129]図１７から図１９に示される本発明によるインプラントは非永久インプラントである。このようなインプラントは、釘、プレート、および創外固定装置などの外傷製品とすることができる。本発明の非永久インプラントは、必ずしもこれらの装置に限定されない。本発明の非永久インプラントは、上述の短期インプラントおよび長期インプラントと基本的な類似性を有する。したがって、図１における類似の特徴に対応する、図１７から図１９における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。したがって、上述の短期インプラントおよび長期インプラントと同様に、本発明はさらに、薬物が骨および周囲組織に（または任意の特定の場所に）直接送達されうる非永久インプラントを提供する。本発明による非永久インプラント内のリザーバおよび／または通路によって、薬物が治療部位に送達され、補充されることができる。本発明による釘は図１７に示されている。本発明によるプレートは図１８に示されている。本発明による創外固定装置は１９に示されている。

[00130]釘は一時的な髄内装置であり、典型的には、外傷性骨折を治療するために使用される。感染症のリスクは、特に開放骨折の場合に高くなることがある。本発明は、予防策としてまたは感染症を発症した場合に治療するために抗生剤に本発明の釘を取り囲む骨に送達させる。

[00131]骨成長について、骨折の場合、骨折（複数可）の領域への骨成長刺激物質の直接送達は有益である場合がある。これは、偽関節、骨欠損、および骨切り術などの、困難な場合に特に当てはまる。本発明による釘は、骨折（複数可）の領域への骨成長刺激物質のこのような直接送達を可能とする。

[00132]腫瘍学について、釘は、骨腫瘍に関連する骨折を治療するために使用することができる。釘はまた、癌により骨が脆弱化した箇所の骨折を防止するために使用することができる。本発明による釘は、腫瘍成長の低下／停止の結果を改善することがある、腫瘍領域内への抗腫瘍剤の局所的な送達を実現する。本発明による釘によって実現される局所的な送達に関する能力はまた、全身薬の必要性／用量を軽減し、副作用の減少をもたらすことができる。

[00133]図１７は、身体内に埋め込み可能な整形外科釘１２３２を示す。図１から図１６における類似の特徴に対応する、図１７における構造的特徴は、１００の複数倍を加算した参照文字を有する。釘１２３２は、リザーバ１２３８およびこの薬物リザーバ１２３８から釘１２３２の外表面１２４６に通じる薬物送達通路１２４０を画定する本体１２４４を含む。したがって、本発明は、たとえば大腿骨股関節インプラントなどの長期インプラントの薬物送達部分（股関節ステムなど）に類似した薬物送達部分を有する整形外科釘１２３２を提供する。この設計によって、薬物が、骨のすべての区域に、または任意の特定の場所に直接送達されうる。（図１７）。ポートなどの装置は、釘１２３２への薬物の術後注入を可能とするために使用されることができる。これは、治療の全体を通じて任意の数の薬物の送達を可能とする。釘１２３２内のリザーバ１２３８および／または通路１２４によって、これらの注入からの薬物が、数時間〜数週間の期間にわたって送達されることを可能とする。したがって、リザーバ１２３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ１２３８から通路１２４０を介して治療部位に移動することができる。薬物は、インプラントを取り囲むすべての骨組織に、または特定の場所のみに送達されることができる。すべてのタイプの釘は、順行性および逆行性の大腿骨釘、脛骨釘、および上腕骨釘を含めて、この技術を利用することができる。

[00134]整形外科プレートは、釘と同じ適応症の多くを治療する。ただし、プレートは骨の外側にあてられる。プレートは、局所的に薬物を送達するために同じ機会を提供する。釘は髄内釘であるので、本発明に従って、主に骨組織に薬物を送達するために使用されることができる。プレートは骨の外側にあてられるので、本発明に従って、骨と軟部組織の両方に薬物を送達するために使用されることができる。局所的な薬物送達によって恩恵を受ける考えられ得る軟部組織治療の例としては、軟部組織の内方成長または治癒の亢進、抗生剤の送達による感染症の予防、および抗腫瘍剤の局所的な送達による近傍の軟部組織腫瘍の治療がある。

[00135]図１８は、身体内に埋め込み可能な整形外科プレート１３３２を示す。図１から図１７における類似の特徴に対応する、図１８における構造的特徴は、１００の複数倍を加算した参照文字を有する。プレート１３３２は、リザーバ１３３８およびこの薬物リザーバ１３３８からプレート１３３２の外表面１３４６に通じる薬物送達通路１３４０を画定する本体１３４４を含む。リザーバ１３３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ１３３８から通路１３４０を介して治療部位に移動することができる。

[00136]したがって、プレートの薬物送達部分は本発明による整形外科釘の薬物送達部分に類似している。プレートによって、薬物が、骨および周囲組織に（または任意の特定の場所に）直接送達されうる。ポートなどの装置は、プレートへの薬物の術後注入を可能とするために使用されることができる。これは、治療の全体を通じて任意の数の薬物の送達を可能とする。プレートインプラント１３３２内のリザーバ１３３８および／または通路１３４０によって、これらの注入からの薬物が、数時間〜数週間の期間にわたって送達されることを可能とする。薬物は、プレートインプラント１３３２を取り囲むすべての骨および軟部組織に、または特定の場所のみに送達されることができる。

[00137]創外固定装置は、骨折を安定化するために使用されるテンポラリーインプラントである。これらの創外固定装置は、数日〜数か月間使用することができる。創外固定装置は、典型的には、骨内に固定され、かつ皮膚を通って剛性のプレート、リング、ロッド、または類似の安定化装置まで延びる、いくつかのピンを含む。ピンが皮膚を通って延びることを考慮すると、これらの装置は感染症のリスクの上昇を伴う。細菌がピンに沿って移動し、軟部組織および骨に直接到達することがある。本発明は創外固定装置に適用されることができる。したがって、抗生剤または他の感染症治療薬は、ピンを取り囲む骨および軟部組織に提供されることができる。（図１９）。外部リザーバは、骨および軟部組織に抗生剤を供給／ポンプ圧送するために使用されることができる。

[00138]図１９は、たとえば、外傷装置である、本発明による創外固定装置１４３２を示す。図１から図１８における類似の特徴に対応する、図１９における構造的特徴は、１００の複数倍を加算した参照文字を有する。創外固定装置１４３２は、埋め込み可能なピン１４７６と、ピン１４７６に結合されたシース１４７８と、シース１４７８に結合されたリザーバ１４８０とを含み、ピン１４７６は複数の通路１４４０を画定する。より具体的には、ピン１４７６は、内部空間区域１４８４および複数の薬物送達通路１４４０または穴１４４０を画定する壁１４８２を含む。ピン１４７６の外周に接続されるのはシース１４７８であり、これはピン１４７６と同軸であってよい。シース１４７８は、薬物が、皮膚１４３４の外側である創外固定装置１４３２のその部分から出ることを防止する働きをする。皮膚１４３４の壁の右（図１９のページ上の向きで）に向かって、身体の外部である空間がある。さらに、薬物リザーバ１４８０はシース１４７８に取り付けられる。薬物リザーバ１４８０は、創外固定ロッドおよび／またはプレート（図示せず）への創外固定装置１４３２の取り付けを可能とするような形状である。治療薬は、薬物リザーバ１４８０からピン１４７６の内部空間区域１４８４に移動し、ピン壁１４８２内の通路／穴１４４０を通って治療部位に到達する。したがって、リザーバ１４８０を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ１４８０から内部空間区域１４８４および通路（複数可）１４４０を介して治療部位１４４２に移動することができる。

[00139]感染症を治療するために使用されるテンポラリー骨セメントインプラントの欠点について上述した。追加の欠点としては、血流がないことによりこのようなインプラントを通して適切な量の治療薬を骨に送達することが困難であることがある。図２０から図２７は、この欠点に対処する整形外科薬物送達インプラントを示す。より具体的には、図２０から図２１は、着脱可能かつ交換可能なカートリッジを介する治療薬の送達を示す。さらに、図２２から図２６は、部分的または全体的に多孔性であるインプラントを通る浸出を介する治療薬送達を示す。さらに、図２７は、修正されたリザーバ設計を示す。図２０から図２７に示される設計は、短期整形外科インプラント、長期整形外科インプラント、または非永久整形外科インプラントで使用されることができる。図１から図１９における類似の特徴に対応する、図２０から図２７における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。

[00140]図２０および図２１は、整形外科インプラント１５３２とカートリッジ１５８６とを含む整形外科インプラントシステム１５３０を示す。より具体的には、図２０はインプラント１５３２に挿入されたカートリッジ１５８６を示す。しかし、図２１は、カートリッジ１５８６が除去されたインプラント１５３２を示す。インプラント１５３２は、たとえば短期人工大腿骨股関節インプラント１５３２として形成される。インプラント１５３２は、身体１５３４内に埋め込まれる。インプラント１５３２はその本体１５４４によって画定される。本体１５４４は、リザーバ１５３８およびリザーバ１５３８から本体１５４４の外表面１５４６に続く複数の通路１５４０を画定する。カートリッジ１５８６は、リザーバ１５３８に挿入され、したがってこれによって受け入れられる。リザーバ１５３８はカートリッジ１５８６のハウジングとして働く。したがって、リザーバ１５３８は、カートリッジ１５８６のハウジングとして、カートリッジ１５８６を嵌合するように（ｍａｔｉｎｇｌｙ）収容しこれに接続するような形状にされることができる。リザーバ１５３８は、カートリッジ１５８６を受け入れるように、略カップ状とし、したがって外表面１５４６に開かれることができる（したがって、リザーバ１５３８は基本的に外表面１５４６内の止まり穴とすることができる）。カートリッジ１５８６は、少なくとも１つの治療薬１５３６を含有し、これは図２０では破線で示されている。カートリッジ１５８６は、治療薬１５３６がリザーバ１５３８から離れて少なくとも１つの通路１５４０内に、したがって本体１５４４の外表面１５４６に移動するために、リザーバ１５３８および／または少なくとも１つの通路１５４０に治療薬１５３６（カートリッジ１５８６内の円として示される）を放出するように構成される。カートリッジ１５８６は、リザーバ１５３８から着脱可能であり、インプラント１５３２が身体内に埋め込まれた後に別のカートリッジ１５８６と交換可能である。第１のカートリッジ１５８６は、治療薬がないとき（それ以外では、第１のカートリッジ１５８６から所望の量の治療薬を放出したとき）、交換される。空の第１のカートリッジ１５８６に代わる第２のカートリッジ１５８６は、リザーバ１５３８に挿入され、それにより第１のカートリッジ１５８６と交換するときに、治療薬で一杯である（またはその中に所望の量の治療薬を有する）。したがって、システム１５３０におけるリザーバ１５３８の補充は、第１のカートリッジ１５８６を第２のカートリッジ１５８６と交換することによって行われる。

[00141]したがって、システム１５３０は、インプラント本体１５４４と、交換可能な部分またはカートリッジ１５８６とを有することができる。（図２０から図２１）。交換可能なカートリッジ１５８６は、上記のように、治療剤（ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）を含有する。埋め込みのとき、外科医は、どの治療剤でカートリッジ１５８６を満たすべきかを決定することができる。長期にわたって、カートリッジ１５８６は、以前と同じ治療剤または異なる治療剤で満たされた新しいカートリッジ１５８６と交換されることができる。理想的には、カートリッジの交換は外来患者の軽微な処置として行われる。

[00142]交換可能なカートリッジは、インプラントに対して任意選択で形成されることができる。第１の選択肢として、カートリッジは、インプラントに対して別の装置と見なされることができるが、図２０に示すように、インプラントに直接取り付けられることができる。第２の選択肢として、カートリッジは、インプラント本体から分離できるインプラントの一部分と見なされることができる。第３の選択肢として、カートリッジは、患者の体内で第１のインプラント（すなわち、大腿骨股関節インプラント）から離れて配置されるが、カテーテルなどを介して第１のインプラントに接続される第２の交換可能なインプラントとすることができる。第４の選択肢として、カートリッジは、患者の体外に位置付けられる装置とすることができるが、インプラント（すなわち、大腿骨股関節インプラント）は患者の体内に埋め込まれることができる。

[00143]図２２から図２６は、それぞれのインプラントを通る浸出を介する治療薬送達を容易にするために部分的または全体的に多孔性であるインプラントを示す。自己潤滑性である粉末冶金軸受け（ｐｏｗｄｅｒ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｂｅａｒｉｎｇ）とほとんど同じように、治療薬は、部分的または全体的に多孔性であるインプラントから患者の体に送達されることができる。（図２２から図２６）。治療剤は、インプラントの多孔性部分から体に浸出する。このようなインプラントは、本明細書において前述のように薬物送達通路、リザーバ、および治療剤を再度注入する種々の仕方も含有することができる。図２２および図２３はそれぞれ、そこからの治療薬の浸出を容易にするために、インプラント１６３２の本体１６４４全体が多孔性である人工大腿骨股関節インプラント１６３２を示す。孔には１６９０というラベルが付けられている。ただし、図２２のインプラント１６３２は、必ずしも孔に加えて薬物リザーバまたは薬物送達通路を含まない。むしろ、孔および孔の間の接続は、本発明によるリザーバおよび通路を形成することが理解される。孔の間の「接続」は、（１）孔の間に延びる細長い通路によって形成されることができるし、または（２）互いに隣接し開かれている隣接孔の相互接続だけで形成されることができる（追加の細長い通路は、第２例の孔の間に延びない）。使用に際して、液体治療薬などの治療薬は、インプラント１６３２の１つまたは複数の孔にポンプ圧送されることができる。次に、治療薬は、外表面に、または治療部位に孔（および追加の任意の接続する細長い通路）を通って浸出する。したがって、治療薬は、インプラント１６３２の孔１６９０を介して治療部位に送達され、治療部位は孔１６９０内またはその外側にあることができる。対照的に、図２３は、インプラント１６３２の本体１６４４内に埋められたかまたはこれによって画定された、薬物リザーバ１６３８および薬物送達通路１６４０を示す。したがって、リザーバ１６３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ１６３８から通路１６４０を介して治療部位に移動することができる。図２４から図２６はそれぞれ、そこからの治療薬の浸出を容易にするためにインプラント１７３２の本体１７４４の一部分が多孔性である人工大腿骨股関節インプラント１７３２を示す。本体１７４４の多孔性部分には１７９０というラベルが付けられている。ただし、図２４のインプラント１７３２は、それに加えて薬物リザーバまたは薬物送達通路を含まない。しかし、インプラント１６３２および図２４と関連して前述したように、１つまたは複数の孔ならびにこの孔の間の接続（「接続」については上記で説明した）は、本発明による通路のリザーバを形成することができる。したがって、治療薬は、多孔性部分１７９０を介して治療部位に送達されることができ、治療部位は多孔性部分１７９０内であってもその外側にあってもよい。対照的に、図２５および図２６のインプラント１７３２は、それに加えて薬物リザーバ１７３８と薬物送達通路１７４０とを含む。図２５は、インプラント１７３２の本体１７４４の多孔性部分１７９０内に埋められたかまたはこれによって画定されたリザーバ１７３８と、インプラント１７３２の本体１７４４の多孔性部分１７９０内に少なくとも部分的に埋められたかまたはこれによって画定された薬物送達通路１７４０を示す。したがって、リザーバ１７３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ１７３８から通路１７４０を介して治療部位（多孔性部分１７９０内にあってもこの外側にあってもよい）に移動することができる。図２６は、リザーバ１７３８が多孔性部分１７９０内にないことを示し、薬物送達通路１７４０が少なくとも一部は多孔性部分１７９０に通じることを示す 。したがって、リザーバ１７３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ１７３８から通路１７４０を介して治療部位（多孔性部分１７９０内にあってもこの外側にあってもよい）に移動することができる。

[00144]図２７は、人工大腿骨股関節インプラント１８３２とスポンジ状またはスポンジ材料または要素１８９２とを有する整形外科インプラントシステム１８３０を示す。上記のインプラントと同様に、インプラント１８３２の本体１８４４は、薬物リザーバ１８３８およびこのリザーバ１８３８から本体１８４４の外表面１８４６に通じる薬物送達通路１８４０を画定する。リザーバ１８３８は、スポンジ状要素１８９２を含有するかまたは収める。この材料の目的は、リザーバ１８３８から薬物送達通路１８４０への治療薬の分散を制御すること、骨および組織がリザーバ１８３８内に成長したりこれを満たしたりしないようにすること、および／またはインプラント１８３２を強化することである。リザーバ１８３８を（最初に、および／または補充として）治療薬で満たし、スポンジ状材料１８９２をリザーバ１８３８内に置くと、治療薬は、リザーバ１８３８から（したがって、スポンジ状要素１８９２からも）通路１８４０を介して治療部位に移動することができる。スポンジ状要素１８９２の材料としては、所望の結果に応じていくつかの可能性があり得る。たとえば、スポンジ１８９２が長時間にわたってリザーバ１８３８の中に留まることになる場合、たとえばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはＩｖａｌｏｎスポンジが使用されることができる。一方、スポンジ１８９２が留まることになる時間がより短時間の場合、たとえばコラーゲンを主成分とする材料（すなわち、たとえばＪｏｈｎｓｏｎ ａｎｄ ＪｏｈｎｓｏｎのＩｎｓｔａｔ）またはゼラチンスポンジ（すなわち、たとえばＰｆｉｚｅｒのＧｅｌｆｏａｍ）が使用されることができる。スポンジ１８９２のこれらの例は、限定ではなく、例示的に提供されている。

[00145]本発明による上述のいかなる装置も、単一のまたは複数の取り付け機構（カテーテルまたはポートのための接続など）と、単一のまたは複数の組のリザーバおよび／または通路を含むことができる。すべてのリザーバ／通路で同じ治療薬が使用されることもできるし、一度にいくつかの治療薬が使用されることもできる。別個のリザーバ／通路によって、必要に応じて、治療薬のそれぞれが、インプラント上の特定の場所に送達されうる。

[00146]本発明による上述の内部（埋め込まれた）装置のいずれも、治療薬の短期および／または長期の送達を可能とするために、送達通路／道と共に、内部リザーバ（インプラント内に含有される）を含むことができる。内部リザーバが存在しない場合、インプラントは、治療薬の分散を可能とするために送達通路／道を含有することができる。

[00147]本発明によれば、治療薬は、以下の仕方の１つまたは複数によって、本発明のインプラントの送達通路／道および／またはインプラントのリザーバに案内されることができる。

ａ．送達導管（皮下注射器など）との間の直接インターフェイス。
ｂ．インプラントへの薬物ポンプ、外部リザーバ（インプラントの外部であるが、患者の内部または外部に配置されることができる）、および／またはポートの直接取り付け。すなわち、薬物ポンプ、外部リザーバ、および／またはポートは、インプラントに直接取り付けられることができる。カテーテルは、薬物ポンプ、外部リザーバ、および／またはポートとインプラントの間に配置されることができるが、必ずしも配置されない。次に、治療薬は、たとえば皮下注射器によってこれらの中間装置の１つに案内される。次いで、治療薬はインプラントの送達通路／道および／またはインプラントのリザーバに移される。

ｃ．薬物ポンプ、リザーバ、および／またはポートは、インプラントから離れた体内の別の場所に埋め込まれることができ、および／またはたとえば送達チューブまたはカテーテルによってインプラントに接続されることができる。図２８は、整形外科インプラントシステムのこの選択肢を概略的に示す。システム１９３０では、リザーバ１９９４、ポンプ１９９５、およびポート１９９６は、患者の体１９３４の、インプラント１９３２から離れた皮膚の下に埋め込まれ、埋め込まれたカテーテル１９９８を介してインプラント１９３２のリザーバ１９３８に接続されて示されている。それにより、リザーバ１９９４、ポンプ１９９５、およびポート１９９６は、リザーバ１９９４からインプラント１９３２を介して治療部位１９４２に治療薬（矢印１９３６によって示され、この矢印１９３６は治療薬の進行方向も示す）を送達するように構成される。言い換えれば、ポンプ１９９５およびポート１９９６は、リザーバ１９３８と協働して、カテーテル１９９８を介して、インプラント１９３２の本体によって画定されたリザーバ１９３８に治療薬１９３６を送達することができる。インプラント１９３２の本体は、リザーバ１９３８からインプラント１９３２の外表面に続く通路を、表面下通路または表面通路のいずれでも画定することができる。インプラント１９３２は、人工器官、釘、プレート、創外固定装置の埋め込まれたピン、創内固定装置、多孔性装置、袋（ｂｌａｄｄｅｒ）、スポンジ状要素、軟部組織内に埋め込み可能なインプラント、または他の任意の整形外科インプラントなどの整形外科インプラントである。

ｄ．薬物ポンプ、リザーバ、および／またはポートは、本体の外部に配置され、たとえば送達チューブまたはカテーテルによってインプラントに接続されることができる。このサブパラグラフの例とこの段落のサブパラグラフｃの例の大きな違いは、この段落のサブパラグラフｃの例では、カテーテルが体内のある場所から体内の別の場所に続くが、このサブパラグラフの例では、カテーテルが体外から体内のインプラントに続くことである。図２９は、整形外科インプラントシステムのためのこの選択肢を概略的に示す。システム２０３０では、リザーバ２０９４、ポンプ２０９５、およびポート２０９６は患者の体２０３４の皮膚の下に埋め込まれないが、経皮的（皮膚を通り、これに入る、またはこれを通る貫通によってなされる）カテーテル２０９８によってインプラント２０３２のリザーバ２０３８に接続されて示されている。それにより、リザーバ２０９４、ポンプ２０９５、およびポート２０９６は、リザーバ２０９４からインプラント２０３２を介して治療部位２０４２に治療薬（矢印２０３６によって示され、この矢印２０３６は治療薬の進行方向も示す）を送達するように構成される。言い換えれば、ポンプ２０９５およびポート２０９６は、リザーバ２０９４と協働して、カテーテル２０９８を介して、インプラント２０３２の本体によって画定されたリザーバ２０３８に治療薬２０３６を送達することができる。インプラント２０３２の本体は、リザーバ２０３８からインプラント２０３２の外表面に続く通路を、表面下通路または表面通路のいずれでも画定することができる。インプラント２０３２は、人工器官、釘、プレート、創外固定装置の埋め込まれたピン、創内固定装置、多孔性装置、袋、スポンジ状要素、軟部組織内に埋め込み可能なインプラント、または他の任意の整形外科インプラントなどの整形外科インプラントである。

ｅ．カテーテルは、体外から体内のインプラントに続くが、カテーテルの外端部に取り付けられたポンプ、リザーバ、またはポートを含まない（外端部とは、インプラントに取り付けられた端部に対向する端部である）。

[00148]本発明の整形外科インプラントは、多孔性コーティングを含む現在使用可能な任意の設計と共に適用されることもできるし、セメント化インプラントと共に使用されることもできる。

[00149]本発明は、システム３０などの整形外科インプラントシステムを使用する方法をさらに提供する。この方法は、身体３４内の選択された場所に整形外科インプラント３２を埋め込むステップであって、インプラント３２がリザーバ３８と複数の通路４０とを含むステップと、リザーバ３８内で少なくとも１つの治療薬３６を受け入れるステップと、リザーバ３８から通路４０を介して身体３４に対する治療部位４２に少なくとも１つの治療薬３６を輸送するステップと、身体３４に少なくとも１つの治療薬４２を送達するステップとを含む。上記のように、本発明によるインプラントは、人工器官、釘、プレート、または埋め込まれたピンを有する創外固定装置である。インプラント３２は、選択された場所に埋め込まれた本体４４を含み、本体４４はリザーバ３８および通路４０を画定し、外表面４６を含み、通路４０はリザーバ３８を外表面４６と流体的に連通させ、それにより、リザーバ３８から外表面４６に治療薬３６を輸送する。方法は、多孔性表面１１５４を外表面１１４６に取り付けるステップを含むことができ、多孔性表面１１５４はその中に骨および／または組織の内方成長１１５６を受け入れ、多孔性表面１１５４は外表面１１４６に取り付けられた第１の側面１１６４と第１の側面１１６４に対向する第２の側面１１６６とを含み、多孔性表面１１５４は第１の側面１１６４から第２の側面１１６６に続く貫通穴１１６８を含み、貫通穴１１６８は第１の側面１１６４から第２の側面１１６６に少なくとも１つの治療薬１１３６を送り、それにより、少なくとも１つの治療薬１１３６を治療部位１１４２に送る。外表面１１４６は表面通路１１７０を画定することができ、表面通路１１７０は少なくとも１つの通路１１４０および少なくとも１つの貫通穴１１６８と連通してこれらと協働し、それにより、リザーバ１１３８から治療部位１１４２に少なくとも１つの治療薬１１３６を提供する。少なくとも１つの通路４０は表面下通路１１７２とすることができ、表面下通路１１７２と貫通穴１１６８は互いと位置合わせされて協働し、それにより、リザーバ１１３８から治療部位１１４２に少なくとも１つの治療薬１１３６を提供する。方法は、身体１９３４内にインプラント１９３２から離れて第２のリザーバ１９９４、ポンプ１９９５、および／またはポート１９９６を埋め込むステップと、身体１９３４内に埋め込まれた少なくとも１つのカテーテル１９９８によって第２のリザーバ１９９４、ポンプ１９９５、および／またはポート１９９６をインプラント１９３２のリザーバ１９３８に接続するステップと、インプラント１９３２、カテーテル１９９８、および第２のリザーバ１９９４、ポンプ１９９５、および／またはポート１９９６を介して治療部位１９４２に少なくとも１つの治療薬１９３６を送達するステップとを含むことができる。方法は、身体２０３４内に埋め込まれていない、第２のリザーバ２０９４、ポンプ２０９５、および／またはポート２０９６を提供するステップと、少なくとも１つの経皮的カテーテル２０９８によって第２のリザーバ２０９４、ポンプ２０９５、および／またはポート２０９６をインプラント２０３２のリザーバ２０３８に接続するステップと、インプラント２０３２、カテーテル２０９８、および第２のリザーバ２０９４、ポンプ２０９５、および／またはポート２０９６を介して治療部位２０４２に少なくとも１つの治療薬２０３６を送達するステップとを含むことができる。方法は、カートリッジ１５８６をリザーバ１５３８に挿入するステップであって、カートリッジ１５８６が少なくとも１つの治療薬１５３６を含有するステップと、少なくとも１つの治療薬１５３６がリザーバ１５３８から離れて少なくとも１つの通路１５４０内に移動するように、少なくとも１つの治療薬１５３６をリザーバ１５３８および／または少なくとも１つの通路１５４０に放出するステップと、インプラント１５３２が身体１５３４内に埋め込まれた後にカートリッジ１５８６をリザーバ１５３８から除去するステップと、インプラント１５３２が身体１５３４内に埋め込まれた後にカートリッジ１５８６を別のカートリッジ１５８６と交換するステップとを含むことができる。方法は、スポンジ状要素１８９２を提供するステップを含むことができ、リザーバ１８３８はスポンジ状要素１８９２を含有する。インプラント１６３２、１７３２の本体１６４４、１７４４は部分的にまたは完全に多孔性とすることができる。創外固定装置１４３２は、埋め込み可能なピン１４７６と、ピン１４７６に結合されたシース１４７８と、シース１４７８に結合されたリザーバ１４８０とを含むことができ、ピン１４７６は複数の通路１４４０を画定する。インプラントは１つのリザーバのみを含むことができる。方法は、インプラント３２が身体３４内に埋め込まれた後にリザーバ３８を少なくとも１つの治療薬３６で補充するステップを含むことができる。方法は、インプラント３２のリザーバ３８および通路４０を介して身体３４に複数の治療薬３６を送達するステップを含むことができる。

[00150]図３０は、本発明による整形外科インプラントシステム３０３０を示す。図１から図２９における類似の特徴に対応する、図３０から図３１における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。システム３０３０は、身体３０３４内の選択された場所に埋め込み可能で、かつ身体３０３４に少なくとも１つの治療薬３０３６を送達するように構成された整形外科インプラント３０３２を含む。インプラント３０３２はリザーバ３０３８および通路３０４０を画定する。リザーバ３０３８は、少なくとも１つの治療薬３０３６を受け入れるように構成される。通路３０４０は、リザーバ３８から身体３４に対する治療部位４２に少なくとも１つの治療薬３０３６を輸送するように構成される。リザーバ３０３８は、インプラント３０３２が身体３０３４内に埋め込まれる前またはその後に、治療薬３０３６を受け入れることができる。有利には、上述のインプラントと同様に、インプラント３０３２は有利には、リザーバ３０３８に、液体であってよい治療薬３０３６をポンプ圧送されるだけとすることができ、治療薬３０３６は次に通路３０４を通って外表面３０４６に、または治療部位３０４２に移行する。本発明の整形外科インプラントは、創内固定装置３０３２および／または多孔性装置３５３２である。リザーバ３０３８を（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に、）治療薬３０３６ で満たすと、治療薬は、リザーバ３０３８から通路３０４０を介して治療部位に移動することができる。

[00151]創内固定装置は、身体の骨格、骨に何らかのものを取り付ける装置である。創内固定装置は、骨スクリュー、骨アンカー、骨タック、骨移植片、または骨プラグを含むが、これらに限定されない。たとえば、骨スクリューは、骨に軟部組織（すなわち、筋肉、靱帯）を固定するために、または骨に骨を固定するために使用されることができる。創内固定装置は、身体内に埋め込まれることができる。このような創内固定装置は、固定用のねじ山を含むことができる。あるいは、このような創内固定装置は、固定を実現するために（ねじ山ではなく）あご（ｂａｒｂ）を含むことができ、シャフトの端部に刃を有する滑らかなシャフトを有することができ（あごが固定を実現する）、またはたとえば骨との圧入（ｐｒｅｓｓ ｆｉｔ）を形成することができる。装置および装置の使用法のこれらの例は、限定ではなく、例示的に提供されている。

[00152]図３０は、外表面３０４６と頭部３０３１とねじ部３０３３とを含む骨スクリュー３０３２として創内固定装置３０３２を示す。頭部３０３１は、少なくとも１つの通路３０４０を含む。ねじ部３０３３は、少なくとも１つの通路３０４０を含む。通路３０４０は、リザーバ３０３８を外表面３０４６と流体的に連通させ、それにより、リザーバ３０３８から外表面３０４６に少なくとも１つの治療薬３０３６を輸送するように構成される。したがって、図３０は、少なくとも１つの治療薬３０３６がねじ山３０３３内の通路３０４０を通っておよび／または頭部３０３１内の送達通路３０４０を通って送達されることができることを示す。インプラント３０３２は１つのリザーバ３０３８のみを含むことができる。類似の設計は、たとえば骨アンカーに適用されることができる。

[00153]図３１は、膝において使用中の骨スクリュー３０３２を示す。図３１は、大腿骨３０３５と脛骨３０３７と関節包３０３９とを含む膝関節を概略的に示す。骨スクリュー３０３２は、関節包３０３９内の大腿骨３０３５に設置される。したがって、骨スクリュー３０３２のリザーバ３０３８は少なくとも１つの治療薬３０３６で満たされることができ、次に治療薬３０３６が通路３０４０を通って流れ、それにより、関節包３０３９内におよび／または大腿骨３０３５に直接送達されることができる。

[00154]図３２は、本発明による整形外科インプラントシステム３２３０を示す。図１から図３１における類似の特徴に対応する、図３２から図３３ における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。システム３２３０は、骨３２４１内に埋め込まれた創内固定装置（すなわち、骨スクリュー３２３２）と、身体３２３４内の選択された場所に埋め込み可能な第２のリザーバ３２４３とを含む。第２のリザーバ３２４３は、身体３２３４に少なくとも１つの治療薬３２３６を送達するように構成された複数の送達穴３２４５を含む。図３２は、頭部３２３１とねじ部３２３３と外表面３２４６とを含む骨スクリュー３２３２として創内固定装置を示す。第２のリザーバ３２４３は頭部３２３１を取り囲み、これに取り付けられる。頭部３２３１は、第２のリザーバ３２４３から骨スクリュー３２３２のリザーバ３２３８に少なくとも１つの治療薬３２３６を輸送するように構成された進入通路３２４７を含む。ねじ部３２３３は通路３２４０を含む。通路３２４０は、骨スクリュー３２３２のリザーバ３２３８を外表面３２４６と流体的に連通させ、それにより、骨スクリュー３２３２のリザーバ３２３８から外表面３２４６に少なくとも１つの治療薬３２３６を輸送するように構成される。第２のリザーバ３２４３は治療薬３２３６で満たされ、次いで治療薬３２３６をリザーバ３２３８に送ることができる。あるいは、リザーバ３２３８が治療薬３２３６で満たされ、次いで治療薬３２３６を第２のリザーバ３２４３に送ることができる。あるいは、リザーバ３２３８および第２のリザーバ３２４３内の治療薬３２３６は、リザーバ３２３８および第２のリザーバ３２４３内の圧力のバランスに応じて、リザーバ３２３８から第２のリザーバ３２４３に、またはその逆に流れることができる。したがって、治療薬３２３６は、スクリュー３２３２のねじ山３２３３を通して、および／またはリザーバ３２３８を通して送達されることができる。アンカーまたは骨プラグは、骨スクリュー３２３２の代わりに使用されることができる。第２のリザーバ３２４３は、袋またはバルーンと呼ばれることもできる。シリンジは、リザーバ３２３８および／または第２のリザーバ３２４３を満たすまたは補充するために使用されることができる。リザーバ３２３８および／または第２のリザーバ３２４３を（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に）治療薬３２３６で満たすと、治療薬３２３６は、第２のリザーバ３２４３および／またはリザーバ３２３８から通路３２４０および／または穴３２４５を介して治療部位３２４２に移動することができる。

[00155]図３２は、第２のリザーバ３２４３が弾性を有し、それにより、穴３２４５を通して、および／または進入通路３２４７内に、少なくとも１つの治療薬３２３６を排出するように構成されることができることを示す。すなわち、第２のリザーバ３２４３がその弾性降伏点を超えて満たされると、第２のリザーバ３２４３によって生成された圧力は穴３２４５を通して治療薬３２３６を追い出し、進入通路３２４７に押し込むことができる。治療薬３２３６は、進入通路からリザーバ３２３８に、次いで通路３２４０を通して外表面３２４６に流れ、治療部位３２４２に到達することができる。あるいは、図３３は、第２のリザーバ３２４３が剛性（弾性を有さない）とすることができ、そこから少なくとも１つの治療薬３２３６を制御可能に放出するように構成された透過膜を形成することができることを示す。本明細書において説明されるように、図３３のシステム３２３０は、第２のリザーバ３２４３を除いて図３２のシステム３２３０と実質的に同一である。図３３の矢印は、第２のリザーバ３２４３の透過膜を通って流れる治療薬３２３６を示す。透過膜として、第２のリザーバ３２４３は、別の製造段階でその中に穴を形成しなくても透過性を本質的に有する材料で作製されることができる。リザーバ３２３８および／または第２のリザーバ３２４３を（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に）治療薬３２３６で満たすと、治療薬３２３６は、第２のリザーバ３２４３および／またはリザーバ３２３８から通路３２４０および／または穴３２４５を介して治療部位３２４２に移動することができる。

[00156]図３４は、本発明による整形外科インプラントシステム３４３０を示す。図１から図３３における類似の特徴に対応する、図３４における構造的特徴は、１００の複数倍を加算した参照文字を有する。システム３４３０は、大腿骨３４３５と脛骨３４３７とを含む膝関節の大腿骨３４３５内に埋め込まれた創内固定装置（すなわち、骨スクリュー３４３２）を含む。身体３４３４の皮膚も図３４に示されている。システム３４３０は、第２のリザーバ３４６２と管状要素３４９８（すなわち、カテーテル）とをさらに含む。第２のリザーバ３４６２は、身体３４３４内に骨スクリュー３４３２から離れて埋め込まれる。管状要素３４９８は、身体３４３４内に埋め込まれる。骨スクリュー３４３２は外表面３４４６を含む。第２のリザーバ３４６２は管状要素３４９８を介して骨スクリュー３４３２と結合され、それにより、管状要素３４９８、リザーバ、および通路を介して外表面３４４６に少なくとも１つの治療薬を送達するように構成される。骨スクリュー３４３２のリザーバおよび通路は図３４に示されていないが、骨スクリュー３４３２が、骨スクリュー３０３２のリザーバおよび通路に似たリザーバおよび通路を含むことが理解される。管状要素３４９８は、たとえば締りばめを使用して、骨スクリューの頭部と結合されることができる。取り付けの代替の仕方を以下に示す。図３４は、関節包３４３９内部に設置された骨スクリュー３４３２を示す。治療薬は第２のリザーバ３４６２に含有され、スクリュー３４３２に送達され、スクリュー３４３２から大腿骨３４３５および／または関節包３４３９に溶出または渡される。第２のリザーバ３４６２は、骨が皮膚に近い膝ではなく、軟部組織内に設置されることができる。リザーバ３４６２を（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ３４６２から骨スクリュー３４３２を介して治療部位に移動することができる。第２のリザーバ３４６２は、リザーバ３４６２および／または骨３４３２の埋め込みの前または後に、最初に、および／または補充として、満たされることができる。

[00157]図９、図１３、図１５から図１６、図２２から図２６、図３５から図３６、図４０、図４４から図４９、および図５１は、本発明による多孔性装置を示す。本発明による多孔性装置は、後述のようにスクリューとすることができるが、他の整形外科インプラントとすることもできる。たとえば、多孔性装置は、他の創内固定装置とすることができる。さらに、本発明による多孔性装置は、自然または人工の骨移植片とすることができる。

[00158]したがって、本発明はさらに、多孔性スクリューおよび治療薬を送達できるスクリューを提供する。さらに、本発明は、骨に種々の軟部組織を付着させるための、および／または骨に骨を付着させるための、および／または軟部組織および／または骨に治療薬（たとえば生物製剤または薬物）を送達するための多孔性スクリューを提供する。考えられ得る使用としては、ＡＣＬおよびＰＣＬの再建、内側側副靱帯の修復、外側側副靱帯の修復、後斜靱帯（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ ｏｂｌｉｑｕｅ ｌｉｇａｍｅｎｔ）の修復、腸脛靱帯固定術による再建（ｉｌｉｏｔｉｂｉａｌ ｂａｎｄ ｔｅｎｏｄｅｓｉｓ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）、膝蓋靱帯および腱の修復、脊椎修復用の椎弓根スクリュー、骨折固定スクリュー、および治療剤の送達用の薬物溶出インプラント（荷重負荷はない）があるが、これらに限定されない。

[00159]本発明の一実施形態は、複数の領域を有する整形外科スクリューを提供し、領域の少なくとも１つは多孔性とすることができる。整形外科スクリューは、頭部と、先端と、少なくとも１つのねじ山とを含む。本発明のスクリューの多孔性は、孔の形状、サイズ、および密度の変化を含めて、その部分または領域内で変わることができる。これらの特性は、スクリュー軸の長さに沿っておよび／または径方向に（外径から軸に）変わることができる。

[00160]本発明の整形外科スクリューは、任意の埋め込み可能なポリマー、強化高分子、または金属から形成された少なくとも１つの中実領域をさらに含むことができる。たとえば、材料の中実領域は、挿入中に高い応力が存在することにより、スクリューのねじ山および先端の外側部分にあることができる。中実領域は、本発明の整形外科スクリューの頭部をさらに含むことができる。

[00161]本発明の整形外科スクリューを作製するための材料は、任意の埋め込み可能なポリマー、金属もしくはセラミック、またはその任意の組み合わせとすることができる。考えられ得るポリマーとしては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエチレン、ならびにポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリグリコール酸（ＰＧＡ）などの再吸収性（ｒｅｓｏｒｂａｂｌｅ）ポリマーがある。

[00162]本発明の整形外科スクリューのねじ山は、連続であっても不連続であっても、さらに１条のねじ山であっても多条のねじ山（ｓｉｎｇｌｅ ｏｒ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｌｅａｄ ｔｈｒｅａｄ）であってもよい。本発明のスクリューはさらに、カニューレが挿入されていてもされていなくても（ｃａｎｎｕｌａｔｅｄ ｏｒ ｎｏｎ−ｃａｎｎｕｌａｔｅｄ）よい。

[00163]本発明の整形外科スクリューはさらに、肯定的な組織応答（たとえば成長速度の増加、炎症反応の低下）を促進する治療薬を局所的に送達するために使用されることができる。このような治療薬としては、ハイドロキシアパタイト、薬物、および生物製剤があるが、これらに限定されない。

[00164]本発明の整形外科スクリューの別の実施形態は、通路および／または穴を通る治療薬の即時送達、ならびに治療薬の長期送達のためのリザーバを提供する。送達通路、穴、および／またはリザーバへのアクセスは、手術時または手術後の針との直接インターフェイスを可能とすることができるセルフシールのポリマー隔膜（ｄｉａｐｈｒａｇｍ）の提供によって得られることができる。あるいは、ＰＥＥＫまたは他の埋め込み可能な材料で作製された着脱可能なキャップが、本発明のスクリューの薬剤送達機構へのアクセスを提供し、これをシールすることができる。

[00165]本発明の利点は、本発明の整形外科スクリューの多孔性および周囲組織に治療薬を送達する能力が正常な組織統合を促進することである。治療薬のこのような局所的な送達は、再建手術における骨への軟部組織の付着強度を改善し、スクリューへの骨の取り付け強度を改善し、変形性関節症または骨粗鬆症の患者の骨を強化するように、このような問題を支援することができる。別の利点は、本発明の整形外科スクリューが治療薬の長期または短期の送達に効果的に利用されることができることである。別の利点は、治療薬が工場で装置内にあらかじめ入れられること、または手術前、手術中、または手術後に外科医によって入れられることができることである。

[00166]本発明は、多孔性を有し、かつ治療薬を送達する能力を有することができる装置を提供する。本発明の装置の多孔性およびそれによって本発明の装置が治療薬を送達する能力は、骨および／または軟部組織の正常な統合を促進する。

[00167]本発明は、多孔性で、および／または周囲組織に治療薬を送達するできるスクリューを提供する。このスクリューを作製するための材料は、任意の埋め込み可能なポリマー、金属もしくはセラミック、またはこれらの組み合わせとすることができる。考えられ得るポリマーとしては、ＰＥＥＫ（ポリ（エーテルエーテルケトン））、ＰＥＫ（ポリ（エーテルケトン））、ＰＡＥＫ （ポリ（アリールエーテルケトン））、ポリエチレン、ならびにＰＬＡ（ポリ（乳酸））およびＰＧＡ（ポリ（グリコール酸））などの再吸収性ポリマーがある。おそらく、第１候補は、ＰＥＥＫ、強化ＰＥＥＫ（強化材料には、炭素繊維／粒子／ナノチューブ、硫酸バリウム、ジルコニアが含まれるが、これらに限定されない）、およびチタン／チタン合金である。本発明のスクリューは、周囲組織に治療薬（薬物または生物製剤など）を送達する能力を含むことができる。治療薬は、手術の前、手術時、またはその後の任意の時点において外科医によって選択されることができる。さらに、治療薬は、現在許容できる慣例によって工場で装置内にあらかじめ入れられること、または手術前、手術中、または手術後（追跡手技として）に外科医によって入れられることができる。

[00168]本発明のスクリューは、多孔性とすることができるが、多孔性である必要はない。
[00169]図１から図３４における類似の特徴に対応する、図３５から図４３および図５３から図６６における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。本発明のスクリュー３５３２は、十分に多孔性とすることができ、または中実材料の選択された領域を有することができる。図３５は、完全多孔性スクリューを示す。本発明のスクリュー３５３２のリザーバは１つまたは複数の孔３５９０によって形成される。本発明のスクリュー３５３２の通路３５４０は孔３５９０自体によって形成される。より具体的には、相互接続された孔３５９０は、スクリュー３５３２の外表面３５４６への通路３５４０を形成する。このような多孔性スクリューは、たとえば、液体治療薬などの治療薬をポンプ圧送されることができる。次に、治療薬は相互接続された孔３５９０を通ってインプラントの外表面３５４６に浸出し、治療部位３５４２に到達することができる。

[00170]さらに、図３６は、スクリュー３５３２がスクリュー３５３２のねじ山３５３３および先端３５４９の外側部分に多孔性領域３５９０と材料の中実領域３５９３とを含むことができることを示す。スクリュー３５３２のねじ山３５３３および先端３５４９の外側部分にある材料の中実領域３５９３は、スクリュー挿入中にこれらの領域で発生することがある高い応力により、所望される場合がある（図３６を参照）。さらに、ねじ山の外側部分上の非常に粗い多孔性構造は、骨／軟部組織を滑り過ぎるまたは切り進むのをはばむ（ｇｒａｂ ｖｅｒｓｕｓ ｓｌｉｄｅ ｐａｓｔ ｏｒ ｃｕｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｏｎｅ／ｓｏｆｔ ｔｉｓｓｕｅ）可能性があるために、スクリューの挿入を困難にさせることがある。スクリュー３５３２の頭部３５３１は中実であってよい。この中実材料は、任意の埋め込み可能なポリマー、強化ポリマー、または金属から形成されることができる。インプラント３５３２を満たすまたは部分的に満たすために、取り付け装置、カテーテル、およびポートは、たとえば図４２および図４３に示されるように使用されることができる。

[00171]ねじ山３５３３は、連続（図３７を参照）であっても不連続（図３８を参照）であっても、さらに１条のねじ山であっても多条のねじ山であってもよい。スクリュー３５３２の多孔性は、孔の形状、サイズ、および密度の変化を含めて、領域（複数可）内で変わることができる。これらの特性は、スクリュー軸の長さに沿っておよび／または径方向に（外径から軸に）変わることができる。周囲組織の統合を改善する別の仕方は、肯定的な組織応答（たとえば成長速度の増加、炎症反応の低下）を促進する治療薬を局所的に送達することである。本発明の整形外科スクリューは、装置を取り囲む組織にこのような治療薬を局所的に送達するために使用されることができる。治療のこのような局所的な送達は、再建手術における骨への軟部組織の付着強度を改善し、スクリューへの骨の取り付け強度を改善し、変形性関節症または骨粗鬆症の患者の骨を強化するように、このような問題を支援することができる。治療薬としては、ハイドロキシアパタイト、薬物、および生物製剤があるが、これらに限定されない。

[00172]本発明によれば、治療薬の局所的な送達を可能とするスクリューは、多孔性とすることができるが、多孔性である必要はない。本発明による多孔性スクリューは、治療薬の局所的な送達を可能とすることができるが、可能とする必要はない。

[00173]スクリュー３５３２は、治療薬の局所的な即時送達のために、図４０に示される、治療薬の長期送達用のリザーバ３５３８、および／または図３９に示される、通路／穴３５４０を含有することができる。スクリュー３５３２は、図４０に示されるように、周囲組織への治療薬の局所的送達を可能とする複数の相互接続された孔３５９０をさらに含むことができる。これらの選択肢を以下に示す。
１．長期送達。

ａ．リザーバ。１つまたは複数のリザーバ３５３８は、治療薬の長期（数時間〜数週間）送達を可能とすることができる。スクリュー３５３２の送達通路３５４０、リザーバ３５３８などへのアクセスは、以下を含むいくつかの仕方によって得られる。

ｉ．セルフシールのポリマー隔膜３５５１は、手術時または手術後の針との直接インターフェイスを可能とすることができる（図４０を参照）。
ｉｉ．ＰＥＥＫまたは別の埋め込み可能な材料で作製された着脱可能なキャップ３５５３は、治療薬送達機構へのアクセスを提供し、治療薬の送達後にこれらの機構をシールすることもできる（図４１）。スクリューの挿入を容易にする器具もキャップ３５５３をスクリューに組み付けるのを支援することができる。

ｂ．別の装置への接続。スクリューの治療薬送達機構へのアクセスは、スクリュー３５３２を、皮下から体の他の場所（たとえば、皮膚下（ｓｕｂ−ｓｋｉｎ）から胸腔のより深くの静脈に治療薬を送達するために頻繁に使用されるポート）に治療薬を送達するように設計された装置と連携（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）させることによって提供されることができる。最後の選択肢は、スクリュー３５３２上の取り付け機構３５５５を含むことができる。この取り付け機構３５５５は、ポート３５９６と直接連携し、（ポート３５９６と連携する）カテーテル３５９８と連携し、またはポート３５９６またはカテーテル３５９８と連携するようにスクリュー３５３２に取り付けられることができる追加のコンポーネントと連携する。（図４２および図４３を参照）。図４３は、代替の取り付け機構３５５５を示す。ポート３５９６は、治療薬の注入を受けるための中隔（ポート３５９６の中央の円）を有することができる。
２．即時送達。この手法ではリザーバは必要ではないが、リザーバが設けられてもよい。この設計では、上記のリザーバ設計（自己回復またはセルフシーリングポリマー隔膜３５５１および着脱可能なキャップ３５５３）のアクセス手段も、送達通路３５４０にアクセスするために使用されることができる。この設計は、送達器具との単純なインターフェイスも含むことができる。この一例は、送達針とスクリューのカニューレの間の簡単な滑りばめである。

所与のスクリューは、これらの選択肢のいずれかまたはすべてを含有することができる。スクリュー３５３２（スクリュー３５３２が多孔性であろうとなかろうと）のリザーバ３５３８を（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に）治療薬で満たすと、治療薬はリザーバ３５３８から（または、治療薬で満たされていた孔から）骨スクリュー３５３２を介して治療部位に移動することができる。

[00174]カニューレ挿入。スクリューは、カニューレが挿入されていてもされていなくてもよい。
[00175]セクション（Ａ）〜（Ｅ）について、この直後に説明する。これらのセクションは以下のとおりである。（Ａ）本発明による多孔性スクリューを作るための製造オプション、（Ｂ）ポリマー（複数可）含有部分をどのようにして接着するか、（Ｃ）金属／金属合金部分をどのようにして接着するか、（Ｄ）本発明によるスクリューのねじ山を作るための製造オプション、および（Ｅ）本発明によるカニューレ挿入のための製造オプションである。セクション（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明によるスクリューを形成することに関して説明される。ただし、この説明は、必要に応じて他の創内固定装置および／または多孔性装置に適用または適合可能であることが理解される。

[00176] Ａ．多孔性構造−本発明による製造オプション
本発明の多孔性構造は、さまざまな方法を使用して製造されることができる。本発明によるこれらの製造オプションには、以下の７つのオプションがある。
１．丸められる。多孔性シートは、たとえば、丸められてスクリューにされることができる。
これは、スクリューの軸と平行な、径方向の螺旋形に切断する（ｒａｄｉａｌ， ｓｐｉｒａｌ ｃｕｔ）のと基本的に逆である。異なる材料の層は、この処理で組み合わされることができる。この処理は以下を必要とする。

ａ．丸められたときに揃うようにパターンに穴を有する多孔性シートを作る。
ｂ．シートを丸める（図５３から図５６を参照。図５３は、丸められてスクリューにされるべき、本発明による多孔性シート５３３２を示す。図５４は、丸める処理中のシート５３３２の端面図を示す。図５５は、スクリュー５３３２として形成された、最終製品の断端面図を示す。図５６は、カニューレ（スクリューの軸を通る開いた穴）、または多孔性ロッド、または中実ロッドとして形成された、中心５３６５を有するシート５３３２を示す。）。このステップは、中心マンドレルまたはロッドを用いても用いなくても、実施されることができる。

１．シートは、中心マンドレルを用いなくても丸められることができる。これは、カニューレを挿入されたスクリューを作製することができる。カニューレを挿入されないスクリューを作製するために、生体適合性ピン／ロッドが、任意の中心穴に挿入され、スクリューに接着されることができる。

２．シートは、着脱可能なマンドレルのまわりに丸められることができる。これは、カニューレを挿入されたスクリューを作製することができる。カニューレを挿入されないスクリューを作製するために、生体適合性ピン／ロッドが、任意の中心穴に挿入され、スクリューに接着されることができる。

３．あるいは、シートは、生体適合性ロッドのまわりに丸められてこれに接着され、カニューレを挿入されないスクリューを作製することができる。
ｃ．丸められた材料を接着する。
２．螺旋形にされた層。この方法は、丸める手法に類似しているが、互いに巻き付けられた帯状の材料を必要とする。この方法と丸める方法の大きな違いは、この方法では、帯状の材料５７３２が巻かれながら、軸に沿って変形することである（図５７を参照。図５７は、螺旋形にされた帯状の材料の一例を示し、この材料は孔を有さない）。帯状のいくつかの材料は、組み合わされて絡み合わされることができる。すべての帯は、同じ方向およびピッチの巻きを有してもよいし、異なる方向およびピッチを有してもよい。これらの帯はマンドレル５７６５に巻き付けられ、マンドレル５７６５は後で除去されて、接着を支援しカニューレを作製することができる。帯はピン５７６５に巻き付けられ、次に帯はスクリューに接着され、カニューレを挿入されないスクリューを作製することもできる。カニューレを挿入されないスクリューを作製するための代替オプションは、マンドレルを用いてまたは用いずにスクリューを作製し、次にスクリューの中心穴の中にピンを挿入して接着することである。
３．層化／積層化される。スクリューを作製するために積層されて接着されるいくつかの層を作る。これらの層は、互いと平行であってよい。層の面はスクリューの軸と直角をなす、それと平行であり、または他の任意の方位角をなす。二次作業を減少させるために、ある層と別の層の位置合わせを行うことが望ましい。層と層の位置合わせは、各層の中心カニューレ（スクリューがカニューレ挿入されている場合）を互いに（たとえばピンという仕方によって）揃える位置合わせ固定具、孔またはねじ山機構を互いに位置合わせさせる固定具またはインプラントコンポーネント／機構、または各層の外径上の機構を互いに位置合わせさせる固定具またはインプラントコンポーネント／機構などの仕方によって達成されることができる。機構は、位置合わせおよび／または組み付けを支援するために所与の層内に作製されることもできる（溝および嵌合突起（ｍａｔｉｎｇ ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）など）。図５８から図６０は、積層化される製造方法を示す。図５８は、互いから分解され矢印の方向に積層する、スクリュー５８３２の層５８６７を示す。図５９は、スクリュー５８３２の長手方向軸と直角をなす積層化された層５９６７を有するスクリュー５９３２の側面図を示す。図６０は、スクリュー６０３２の長手方向軸と平行な積層化された層６０６７を有するスクリュー６０３２の側面図を示す。
注：図５８から図６０に示される穴は、たとえば、レーザ切断、打ち抜き（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）、エッチング、放電加工、プラズマエッチング、電鋳法（ｅｌｅｃｔｒｏｆｏｒｍｉｎｇ）、電子ビーム加工、ウォータージェット切断、スタンピング、または機械加工によって作製されることができる。ポリマーを主成分とする材料の場合、たとえば、押し出し加工、射出成形、または箔押しによって作製されるシートとして作製されることができる。
４．溶解性材料。

ａ．１つの方法は、粉末状の埋め込み可能な材料（たとえばＰＥＥＫ）と、埋め込み可能な材料が溶解しない（ＰＥＥＫの例では、水、イソプロピルアルコールなど）ものに溶解する粉末（たとえば塩）の混合物を作成することを必要とする。次に、その混合物は、埋め込み可能な粒子を一緒に接着するために加熱される。粒子と粒子の接着を支援するために、圧力が加えられることもできる。熱は、対流または他の仕方（所与の範囲のエネルギー波たとえばレーザ波などを吸収し加熱を起こす材料（たとえばＧｅｎｔｅｘ（登録商標）ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＣｌｅａｒｗｅｌｄコーティング）により粉末をコーティングすることなど）によって発生させられることができる。最後に、充填材を溶解させて、多孔性の埋め込み可能な材料を作製する。この方法は、ネットシェイプの部分または個別の部分が作製され得る原料形状を作製することができる。

ｂ．別の方法は、埋め込み可能なポリマーを、上述のような溶解性材料と混合することを必要とする。次に、この混合物は小球状にされ、次いで中間のまたは最終的部分の形状に射出成形される。多孔性の埋め込み可能なポリマーを作製するために、充填材が溶解される。
５．光造形法。
６．粉末状材料のレーザ焼結または電子ビーム焼結。
７．上記の方法の組み合わせ。たとえば、溶解性の方法を使用してＰＥＥＫからなる微孔性シートを作製し、次により大きな孔をスタンピングし積層してスクリューを作製する。

[00177] Ｂ．ポリマー（複数可）を含有する部分をどのようにして接着するか
接着処理のオプション
１．熱。熱は、いくつかの仕方で生成されることができる。

ａ．超音波溶接−超音波を使用して層の界面で熱を生じさせる。
ｂ．熱かしめ−加熱された器具を使用して層間の溶融を生じさせる。
ｃ．振動溶接。

ｄ．レーザ溶接。
ｅ．対流−炉を使用して熱を生じさせ、接着を引き起こす。
ｆ．中間層−たとえば、損傷を生じさせずにポリマー（たとえばＰＥＥＫ）を通過するエネルギー波を吸収できる材料を使用する。吸収エネルギーは、局所的な加熱を引き起こす。このようなコーティングの一例は、Ｇｅｎｔｅｘ（登録商標）ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＣｌｅａｒｗｅｌｄである。Ｃｌｅａｒｗｅｌｄが吸収するレーザ波は損傷を生じさせずにＰＥＥＫを通過し、ＰＥＥＫに対する大規模な損傷を生じさせることなく層をまとめて溶融させる。
２．化学的。

ａ．接着剤−二次原料（接着剤など）は、材料を接着するために使用されることができる。
ｂ．溶媒接着−ポリマーまたは強化高分子が溶解する材料は、シート表面に塗布されることができ、複数の表面を互いに接着させる。

ｃ．オーバーモールド−ポリマーまたは強化高分子のオーバーモールドは、化学的接着を形成することができる。
３．機械的。

ａ．オーバーモールド−ポリマーまたは強化高分子のオーバーモールドは、微小規模または巨視的規模でコンポーネント間の機械的ロックを生じさせることができる（微小規模−成形物は、既存材料の表面凹凸でロックされる。巨視的規模−舌状部と溝（ｔｏｎｇｕｅ−ｇｒｏｏｖｅ）の接続またはアンダーカットなどの機構）。オーバーモールドされた材料は、層と別個のコンポーネントであってもよいし、１つの層が別の層にオーバーモールドされることができる。

ｂ．機構は、層の内部に設けられるか、または機械的ロックを実現する別個のコンポーネント−たとえば、機械的ロックを生じさせるための、ピン、スナップロック接続、蟻継ぎ、舌状部と溝、リベット、溶融タブ（ｍｅｌｔｉｎｇ ｔａｂ）などによって提供される。

ｃ．いくつかの接着剤は、化学的接着に加えて、またはその代わりに、機械的接着を実現する。
４．上記の方法のいずれか／すべての組み合わせ。

処理の順序
１．すべての層を一度にまとめて接着する−エネルギー波を利用して接着を誘発する方法にとって特に魅力的である（たとえば、Ｇｅｎｔｅｘ（登録商標）ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＣｌｅａｒｗｅｌｄコーティングまたは紫外線硬化型接着剤）。
２．層を同時に接着し、一度に丸める／積層する−これもやはり、エネルギー波を利用して接着を誘発する方法にとって特に魅力的な場合がある（たとえば、接着剤を活性化するために、光が、丸められた設計のすべての層を透過できない場合、丸める作業は、連続的な丸めおよび接着剤硬化作業を可能とするライトボックスで行われることができる）。
３．徐々に層を丸め／積層し、接着する。これは、単一の層または複数の層を一度に追加することができる。

[00178] Ｃ．金属／金属合金部分をどのようにして接着するか、
接着処理のオプション
１．熱。

ａ．レーザ溶接−層は、いくつかの場所でレーザ溶接されることができる。材料の２つ以上の層または巻付け（ｗｒａｐ）は、部分のサイズおよび孔の位置合わせに応じて、一度にまとめて溶接されることができる（レーザは、多孔性により接着されるべきいくつかの層にアクセスすることができる）。

ｂ．スポット溶接−従来のスポット溶接は、材料の２つ以上の層／巻付けを接着するために使用されることができる。
ｃ．拡散接合／焼結。

ｄ．振動溶接。
ｅ．超音波溶接。
２．接着剤。
３．機械的な仕方。機構は、層の内部に設けられるか、または機械的ロックを実現する別個のコンポーネント−たとえば、機械的ロックを生じさせるための、ピン、スナップロック接続、蟻継ぎ、舌状部と溝、リベット、溶融タブなどによって提供される。
４．埋め込み可能なポリマーを用いたオーバーモールド。ＰＥＥＫまたは別の埋め込み可能なポリマーのオーバーモールドは、微小規模または巨視的規模でコンポーネント間の機械的ロックを生じさせることができる（微小規模−成形物は、既存材料の表面凹凸でロックされる。巨視的規模−舌状部と溝の接続またはアンダーカットなどの機構）。オーバーモールドされた材料は、層と別個のコンポーネントであってもよいし、１つの層が別の層にオーバーモールドされることができる。
処理の順序
上述のポリマー材料と同様に、金属の２つ以上の層は、徐々に、または連続的な積層／接着処理として接着されることができる。

[00179] Ｄ．ねじ山の作製−本発明による製造オプション
１．ねじブランクを作製するために層が接着された後でねじ山を形成する（図６１を参照。図６１は、積層されたタイプのねじブランク６１３２を示す。）。

ａ．ねじ山を機械加工する
ｂ．型を用いてねじ山を熱間成形する
２．接着の前にシートからねじ山を形成する。

ａ．丸める方法：材料は実際には、シートが最終形状に形成されるまで、完全なねじ山形状を作製しない。連続なまたは不連続なねじ山が作製されることができる。この方法の設計オプションとしては、ねじ山を形成する隆起した材料を作製すること（図６２を参照）または材料を除去してねじ山材料を残すこと（図６３を参照）がある。第１の方法の隆起した材料は、機械加工、レーザアブレーション、箔押し、熱間成形または冷間成形、化学エッチング、放電加工、および類似の方法によって作製されることができる。第２の方法の材料は、機械加工、レーザ切断、スタンピング、エッチング、打ち抜き、放電加工、ウォータージェット切断、電子ビーム加工、または他の手段によって除去されることができる。図６２は、丸める前に形成された隆起したねじ山６２３３を有する本発明によるシート６２３２を示す。図６２は、ねじ山６２３３を形成するために隆起した材料を示す。図６２の下部部分（破線の下）は、丸める前のシート６２３２の上面図を示す。図６２の上部（破線の上）は、丸める前のシート６２３２の側面図（より正確には、縁視図（ｅｄｇｅ ｖｉｅｗ））を示す。図６２の下部および上部のねじ山は、破線ごとに互いに位置合わせし、図６２の下部と上部が一致していることを示す。図６３は、丸める前の材料の除去によって形成されたねじ山６３３３を示すシート６３３２を示す。図６３において、Ｄはスクリューの外径、ｔはシート厚、ｐはスクリューのピッチである。図６３は、垂直タブＴおよび水平タブＴ（図面ページ上の向きで）を示し、その一方または両方は着脱可能とすることができる。多孔性領域には６３９０というラベルが付けられ、円は孔を示す。空いた区域（材料なし）にはＡというラベルが付けられている。Ｂというラベルが付けられた区域は、ねじ山領域を示し、これは、中実であってもよいし、多孔性であってもよいし、タブにて始まり、内側へ移って多孔性領域６３９０に至り中実から多孔性に次第に変化してもよい。シート６３３２は、丸められ接着されてスクリュー６３３２を作ることができる。

ｂ．積層方法：連続なまたは不連続なねじ山は、この方法でも作製されることができる。層が積層されると、各層６４６７中の材料の「耳」がねじ山６４３３を形成する（図６４を参照）。これらは、機械加工、箔押し、熱間成形または冷間成形、型／穿孔（ｄｉｅｓ／ｐｕｎｃｈｅｓ）、化学エッチング、放電加工、および類似の方法によって作製されることができる。図６４は、積層された部分の１つの層６４６７で予備成形されたねじ山６４３３を示す。言い換えれば、図６４は、積層前に形成されたねじ山６４３３を示すシートを示す。
３．別個のねじ山を追加する−ねじ山は、別個に形成されて、ねじブランクに取り付けられることができる。別個のねじ山は、図６５の６５３３に似ていることがある。これらのねじ山の材料は、生体適合性ポリマー、強化された生体適合性ポリマー、および／または生体適合性金属を含むことができる。これらのねじ山の付着仕方には、以下のものがある。

ａ．機械的付着−圧入／締りばめ、タブ。
ｂ．オーバーモールド−中実のねじ山の内部で中実、多孔性、または強化高分子のスクリューを成形するか、またはすでに形成されたスクリュー上に多孔性、中実、または強化高分子のねじ山を成形する。

ｃ．接着または溶媒接着。
[00180] Ｅ．カニューレ挿入−本発明による製造オプション
スクリューは、カニューレ挿入の有無にかかわらず、製造方法のいずれかを用いて作製することができる。
１．カニューレ挿入する。

ａ．丸める方法。この方法では、スクリューの中心にありその軸に沿って続くマンドレルのまわりに材料を巻き付けることが望ましい場合がある。このマンドレルは、開いたカニューレを残すために除去されることができる（図６６を参照）。図６６は、マンドレルが、丸める方法の間に除去された後の、開いたカニューレを有するスクリュー６６３２を示す。

ｂ．層化方法。各層の軸における中心の穴は、まとめて積層されるときに、カニューレを形成するために作製される。
２．カニューレを挿入しない。

ａ．丸める方法。
ｉ．シートはマンドレルに接着されることもでき、マンドレルはインプラントの一部分を形成する。このマンドレルは、中実であってもよいし、多孔性であってもよいし、ＰＥＥＫまたはチタンなどの任意の埋め込み可能な材料で構成されてもよい。

ｉｉ．さらに、材料は除去可能なマンドレルのまわりに形成され、カニューレを作製することができる。次に、このカニューレは、スクリューに付着／接着される生体適合性材料で満たされることができる。

ｂ．層化方法。スクリューを作製するために積層される層は、カニューレを作製する穴の代わりに、中実材料を有することができる。あるいは、層は、カニューレを作製する切欠（ｃｕｔ−ｏｕｔ）を有することができ、このカニューレは、スクリューに付着／接着される生体適合性材料で満たされることができる。

[00181]図１から図４３における類似の特徴に対応する、図４４から図４９ における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。多孔性装置は、骨移植片として形成されることもできる。「骨移植片」とは、自然の（ｎａｔｕｒａｌ）骨移植片または人工の骨移植片のどちらかを指すことが理解される。自然の骨移植片は、生きているドナーまたは死んだドナーから採取される。自然の骨移植片は、埋め込まれた骨移植片を受け入れる予定の身体から採取されてもよいし、別の人間から採取されてもよいし、動物から採取されてもよいし（自家移植片、同種移植片、および異種移植片など）。図４４から図４５は、骨プラグ４４３２として形成された自然の骨移植片を示し、骨プラグ４４３２は、少なくとも１つの治療薬４４３６を送達するために大腿骨４４３５の遠位端内に埋め込まれる。骨プラグ４４３２は、大腿骨４４３５の遠位髄管（ｄｉｓｔａｌ ｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｃａｎａｌ）内に設置される。骨プラグ４４３２は、人工的に形成されたリザーバ４４３８と、人工的に形成された通路４４４０と、外表面４４４６とを含む。このような自然の骨プラグ４４３２は自然に形成された孔を有する可能性があり、その孔はおそらくその中に骨および／または軟部組織の内方成長を受け入れることができる（矢印４４５６によって示されるように）ことが理解される。図４６は、治療薬（複数可）４４３６を送達するための、このような２つの骨プラグ４４３２を示す。関節腔近傍の骨内に設置された骨プラグ４４３２が示されている。図４６は、股関節包４４３９を示す。１つの骨プラグ４４３２が、骨盤骨４４５７内に埋め込まれている。他の骨プラグ４４３２が、大腿骨４４３５の大腿骨頭内に埋め込まれている。骨プラグ４４３２は、関節包４４３９内におよび／または骨４４３５、４４５７に治療薬（複数可）を直接送達することができる。図４７は、人工的に形成されたリザーバおよび通路のない骨移植片４７３２を示す。むしろ、図４７の骨移植片４７３２は、複数の自然に形成された孔４７９０を含み、孔４７９０がリザーバおよび複数の通路を形成する。リザーバ４７３８は、１つまたは複数のこのような孔４７９０によって形成される。通路４７４０は、外表面４７４６への孔４７９０間の相互接続によって形成される。図４７は、矢印４７５６によって、骨および／または軟部組織の内方成長を示す。図４８から図４９は人工的に形成された骨移植片４８３２を示し、骨移植片４８３２は多孔性表面または足場とも呼ばれることがある。足場４８３２は、例示のために簡略化された形で示されている。足場４８３２は２つの層を有し、各層は複数の孔４８９０を有する。各層の孔４８９０は、足場の上面と底面の間に延びる経路または通路４８４０を今なお形成するように、互いに偏位されている。足場４８３２の１つまたは複数の孔４８９０はリザーバ４８３８を形成することができ、相互接続された孔４８９０は通路４８４０も形成する。骨および／または軟部組織の内方成長は、矢印４８５６によって示される。図４９は、図４８に示された足場４８３２の底面を示す。したがって、図４９の破線は、図４８の足場４８３２の最上層からの孔４８９０を示す。その全周囲を画定する実線を有する円は、図４８に示された足場４８３２の最下層に形成された孔４８９０である。足場４８３２は、金属、ポリマー、またはセラミックで作製されてよい。さらに、図４８から図４９は、インプラント４８３２に（すなわち、ポンプ作業によって）提供される液体または流体の治療薬の流入を（矢印４８３６を使用して）示し、治療薬４８３６は次に孔４８９０および／または通路４８４０を通ってインプラント４８３２の外表面４８４６に浸出し、治療部位に到達する。インプラント４４３２、４７３２、４８３２のリザーバを（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に）治療薬で満たすと、治療薬はこのリザーバからインプラント４４３２、４７３２、４８３２を介して治療部位に移動することができる。

[00182]本発明は、整形外科インプラントシステム３０３０、３５３０を使用する方法をさらに提供する。この方法は、リザーバ３０３８、３５３８および複数の通路３０４０、３５４０を画定する整形外科インプラント３０３２、３５３２を提供するステップであって、インプラント３０３２、３５３２が創内固定装置３０３２と多孔性装置３５３２の少なくとも一方である、ステップと、身体３０３４、３５３４内の選択された場所にインプラント３０３２、３５３２を埋め込むステップと、リザーバ３０３８、３５３８内で少なくとも１つの治療薬３０３６、３５３６を受け入れるステップと、リザーバ３０３８、３５３８から通路３０４０、３５４０を介して身体３０３４、３５３４に対する治療部位３０４２、３５４２に少なくとも１つの治療薬３０３６、３５３６を輸送するステップと、身体３０３４、３５３４に少なくとも１つの治療薬３０３６、３５３６を送達するステップとを含む。

[00183]創内固定装置３０３２は、外表面３０４６を含み、複数の通路３０４０は、リザーバ３０３８を外表面３０４６と流体的に連通させ、それにより、リザーバ３０３８から外表面３０４６に少なくとも１つの治療薬３０３６を輸送する。創内固定装置３０３２は、外表面３０４６と頭部３０３１とねじ部３０３３とを含む骨スクリュー３０３２であり、頭部３０３１は少なくとも１つの通路３０４０を含み、ねじ部３０３３は少なくとも１つの通路３０４０を含み、通路３０４０はリザーバ３０３８を外表面３０４６と流体的に連通させ、それにより、リザーバ３０３８から外表面３０４６に少なくとも１つの治療薬３０３６を輸送する。

[00184]方法は、身体３２３４内の選択された場所に第２のリザーバ３２４３を埋め込むステップと、第２のリザーバ３２４３内の複数の穴３２４５を介して身体３２３４に少なくとも１つの治療薬３２３６を送達するステップとをさらに含み、創内固定装置３２３２は外表面３２４６を含み、第２のリザーバ３２４３は創内固定装置３２３２を少なくとも部分的に取り囲んで、これに取り付けられ、創内固定装置３２３２は、第２のリザーバ３２４３から創内固定装置３２３２のリザーバ３２３８に少なくとも１つの治療薬３２３６を輸送する進入通路３２４７を含み、複数の通路３２４０が創内固定装置３２３２のリザーバ３２３８を外表面３２４６と流体的に連通させ、それにより、創内固定装置３２３２のリザーバ３２３８から外表面３２４６に少なくとも１つの治療薬３２３６を輸送する。創内固定装置３２３２は、頭部３２３１とねじ部３２３３と外表面３２４６とを含む骨スクリュー３２３２とすることができ、第２のリザーバ３２４３は頭部３２３１を取り囲んで、これに取り付けられ、頭部３２３１は、第２のリザーバ３２４３から骨スクリュー３２３２のリザーバ３２３８に少なくとも１つの治療薬３２３６を輸送する進入通路３２４７を含み、ねじ部３２３３は通路３２４０を含み、通路３２４０は骨スクリュー３２３２のリザーバ３２３８を外表面３２４６と流体的に連通させ、それにより、骨スクリュー３２３２のリザーバ３２３８から外表面３２４６に少なくとも１つの治療薬３２３６を輸送する。第２のリザーバ３２４３は弾性を有し、それにより、穴３２４５を通って、および／または進入通路３２４７に少なくとも１つの治療薬３２３６を排出することができる。第２のリザーバ３２４３は剛性であり、そこから少なくとも１つの治療薬３２３６を制御可能に放出する透過膜を形成することができる。

[00185]方法は、体３４３４内に創内固定装置３４３２から離れて身第２のリザーバ３４６２を埋め込むステップと、身体３４３４内に管状要素３４９８を埋め込むステップとをさらに含み、第２のリザーバ３４６２は、管状要素３４９８を介して創内固定装置３２３２と結合され、それにより、管状要素３４９８、装置３４３２のリザーバ、および装置３４３２の通路を介して創内固定装置３４３４の外表面３４４６に少なくとも１つの治療薬３４３６を送達する。創内固定装置３４３２は骨スクリュー３４３２である。

[00186]多孔性装置３５３２は部分的に多孔性（図３６）または完全に多孔性（図３５）である。多孔性装置は、リザーバ４７３８、４８３８および通路４７４０、４８４０を形成する複数の孔４７９０、４８９０を含む、自然の骨移植片または人工骨移植片４７３２、４８３２とすることができ、多孔性装置４７３２、４８３２は、その中に骨および／または軟部組織の内方成長４７５６、４８５６を受け入れる。多孔性装置は、骨４４３５内に埋め込まれ、かつ関節包４４３９内に直接および／または骨４４３５への少なくとも一方に少なくとも１つの治療薬４４３６を送達するように構成された自然の骨移植片４４３２とすることができる。

[00187]本発明によるインプラントは、１つの内部リザーバのみを含むことができる。方法は、インプラント３０３２が身体３０３４内に埋め込まれた後にリザーバ３０３８を少なくとも１つの治療薬３０３６で補充するステップをさらに含むことができる。方法は、リザーバ３０３８および通路３０４０を介して身体３０３４に複数の治療薬３０３６を送達するステップをさらに含むことができる。リザーバ３０３８は、インプラント３０３２が身体３０３４内に埋め込まれた後に少なくとも１つの治療薬３０３６を受け入れ、次に通路３０４０を介して治療部位３０４２に少なくとも１つの治療薬３０３６を送る。

[00188]本発明は、整形外科インプラントを使用する方法をさらに提供し、この方法は、少なくとも１つの経路５０４０（矢印５０４０によって示される）を画定する整形外科インプラント本体５０４４を提供するステップと、インプラント本体５０４４によって少なくとも１つの治療薬５０３６を受け入れるステップと、身体５０３４内の選択された場所に整形外科インプラント５０３２を埋め込むステップと、インプラント本体５０４４から治療部位５０４２に少なくとも１つの治療薬５０３６を機械的に押し出すために身体５０３４によって生成された圧力を使用して、インプラント本体５０４４から少なくとも１つの経路５０４４を介して身体５０３４に対する治療部位５０４２に少なくとも１つの治療薬５０３６を輸送するステップとを含む。図１から図４９における類似の特徴に対応する、図５０から図５１における構造的特徴は、１００の倍数を加算した参照文字を有する。インプラント本体５０４４は弾性の袋とすることができる。あるいは、図５０に示すように埋め込まれるインプラントは、複数の孔５１９０を含むスポンジ状要素５１３２とすることができ、少なくとも１つの経路５１４０は少なくとも１つの孔５１９０によって形成される。図５０は、袋またはリザーバとして形成された、本発明による整形外科インプラント５０３２を示す。したがって、インプラント５０３２は内部リザーバ５０３８を形成する。リザーバ５０３２は、治療部位５０４２に治療薬５０３６を送達するための穴または通路５０４０を有する。図５１は、スポンジ状要素５１３２が、少なくとも１つの通路５１４０を形成する相互接続された孔５１９０を有するインプラント本体５１４４を含むことを示す。スポンジまたはスポンジ状要素５１３２の材料としては、所望の結果に応じていくつかの可能性があり得る。たとえば、スポンジ５１３２が長時間にわたって埋め込まれた状態を維持しなければならない場合、たとえばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはＩｖａｌｏｎスポンジが使用されることができる。一方、スポンジ５１３２が留まらなければならない時間がより短時間の場合、たとえばコラーゲンを主成分とする材料（すなわち、たとえばＪｏｈｎｓｏｎ ａｎｄ ＪｏｈｎｓｏｎのＩｎｓｔａｔ）またはゼラチンスポンジ（すなわち、たとえばＰｆｉｚｅｒのＧｅｌｆｏａｍ）が使用されることができる。スポンジ５１３２のこれらの例は、限定ではなく、例示的に提供されている。図５０は、大腿四頭筋腱５０５９の下に埋め込まれたインプラント５０３２、ならびに大腿骨５０３５、脛骨５０３７、および膝蓋骨５０６１を示す。歩行および他の運動中に発生する力は、インプラント５０３２から治療薬（複数可）５０３６を押し出すために使用することができる。リザーバ５０３８、５１３８を（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に）治療薬で満たすと、治療薬は、リザーバ５０３８、５１３８から通路５０４０、５１４０を介して治療部位に移動することができる。

[00189]本発明は、整形外科インプラント５２３２を使用する方法をさらに提供し、この方法は、リザーバ５２３８および複数の通路５２４０を画定する整形外科インプラント５２３２を提供するステップと、身体５２３４内の選択された場所にインプラント５２３２を埋め込むステップであって、インプラント５２３２は身体５２３４の軟部組織５２６３に埋め込まれる、ステップと、リザーバ５２３８内で少なくとも１つの治療薬５２３６を受け入れるステップと、リザーバ５２３８から複数の通路５２４０を介して身体５２３４に対する治療部位５２４２に少なくとも１つの治療薬５２３６を輸送するステップと、身体５２３４に少なくとも１つの治療薬５２３６ を送達するステップとを含む。このようなインプラント５２３２は、リザーバ、袋、バルーン、スポンジ、布、または軟部組織５２６３に埋め込まれるように構成された他の任意の整形外科インプラントとすることができる。軟部組織５２６３とは、骨以外の体組織を指す。インプラント５２３２は、身体の筋肉、靱帯、腱、関節包、繊維組織、脂肪、膜、および／または軟骨などの軟部組織５２６３に埋め込まれる。図５２では、本発明による整形外科インプラント５２３２および軟部組織５２６３は概略的に示されている。図１から図５１における類似の特徴に対応する、図５２における構造的特徴は、１００の複数倍を加算した参照文字を有する。リザーバ５２３８を（最初に、および／または補充として、埋め込みの前または後に、）治療薬で満たすと、治療薬は、リザーバ５２３８から通路５２４０を介して治療部位に移動することができる。

[00190]したがって、本発明は、変形性関節症または他の疾患の治療用の治療薬を送達するように構成された薬物送達インプラントを提供する。インプラントは、標的関節包に１つまたは複数の治療薬を送達することができる。このようなインプラントは、任意の関節に適用されることができる。このような関節としては、股関節、膝、足首、手首、小関節面、および手足の関節があるが、必ずしもこれらに限定されない。

[00191]本発明によるインプラントは、関節腔への治療薬の送達を可能とするために標的関節腔内またはその近傍に設置される。一般に、インプラントは、標的関節近傍の骨および／または軟部組織にしっかり固定され、数日、数週間、または数か月の期間にわたってその領域に送達される治療薬を保持するリザーバを提供し、それらの薬を所望の速度で送達するように設計される。さらに、これらの装置は、インプラントに、手術時および／または手術後いつでも満たされることを可能とし、外科医に、これらのときのいずれかに送達されるべき１つまたは複数の治療薬を選択させることを可能にすることができる。

[00192]本発明によるインプラントの一般的な形状は、スクリュー（図３０を参照）、リザーバ、袋、バルーン、プラグ、アンカー、スポンジ、および／または布の形状とすることができる。インプラントは、スクリュー頭部に取り付けられたバルーンを有するスクリュー（図３２および図３３を参照）またはカテーテルを介して多孔性バルーンに取り付けられたスクリューもしくはアンカー（図３４を参照）など、これらの可能性の組み合わせとすることができる。

[00193]本発明によるインプラントは、関節腔の内部、関節を取り囲む骨の内部（図３１、図３２、図３３、図３４、図４４、図４５、図４６を参照）、関節を取り囲む軟部組織の内部（図５１から図５２を参照）、またはこれらの組み合わせ（図３４を参照）の内部に直接設置されることができる。

[00194]目的は、関節腔に治療薬を送達することである。これは、関節腔に、関節を取り囲む骨および／または軟部組織に、またはこれらの組み合わせに薬を直接送達することによって達成されることができる。（図３１から図３４、図４４から図４６、図５０、図５２を参照）。

[00195]組織への治療薬の輸送は、たとえば、浸透、拡散、または圧力によって達成されることができる。浸透を使用する装置の一例は、治療薬の徐放を可能とするために透過膜を有する剛性リザーバである。拡散を使用する装置の一例は、送達通路を有する剛性リザーバである（図３０を参照）。圧力を使用する装置の一例は、その弾性降伏点を超えて治療薬で満たされ、中に穴を有する弾性の袋である。袋が収縮する力は、穴から治療薬を追い出し、組織に押し込む（図３２を参照）。治療薬を送達するために圧力を使用する装置の別の例は、袋から周囲組織に治療薬を押し込むために、関節および周囲組織の内部で生成された力を利用する装置である。たとえば、送達孔を有する袋は、大腿四頭筋腱と大腿骨の間に埋め込まれることができる（図５０と、任意選択で図３４を参照）。

[00196]本発明によるインプラント（上述のインプラントを含む）のそれぞれは、それぞれのリザーバおよび通路を介して身体に複数の治療薬を送達するように構成される。さらに、本発明によるインプラント（上述のインプラントを含む）のそれぞれについて、それぞれのリザーバ（複数可）は、インプラントが身体内に埋め込まれた後に少なくとも１つの治療薬を受け入れ、次にそれぞれの複数の通路を介して治療部位に少なくとも１つの治療薬を送るように構成される。さらに、本発明によるインプラント（上述のインプラントを含む）のそれぞれについて、それぞれのリザーバ（複数可）は、インプラントが身体内に埋め込まれた後少なくとも１つの治療薬で補充されるように構成される（たとえば、図４０から図４３を参照）。したがって、本発明によるインプラント（上述のインプラントを含む）のそれぞれは、上述のように、埋め込みの前または後に液体などの治療薬で満たされることができ、たとえばポンプおよびカテーテルを使用する簡単な方法で埋め込み後に補充されることができる。

[00197]本発明を少なくとも１つの実施形態に関して説明してきたが、本発明は、本開示の趣旨および範囲内でさらに修正することができる。したがって、本出願は、その一般的な原理を使用して、本発明のいかなる変形形態、使用、または適合を包含することを意図する。さらに、本出願は、本発明が関連し、添付の特許請求の範囲の限定に含まれる当技術分野における既知のまたは慣例的な手法の範囲内に含まれる、本開示からのこのような逸脱を包含することを意図するものである。

Claims (15)

1. 整形外科インプラントシステムであって、前記整形外科インプラントシステムは、身体内の選択された場所に埋め込み可能で、かつ前記身体に少なくとも１つの治療薬を送達するように構成された整形外科インプラントを備え、前記インプラントが第１のリザーバおよび複数の通路を画定し、前記第１のリザーバが前記少なくとも１つの治療薬を受け入れるように構成され、前記複数の通路が、前記第１のリザーバから、前記身体に対する治療部位に前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成され、前記インプラントが創内固定装置と多孔性装置の少なくとも一方であり、
   前記整形外科インプラントシステムは、前記身体内の前記選択された場所に埋め込み可能で、かつ前記少なくとも１つの治療薬を前記身体に送達するように構成された複数の送達穴を含む第２のリザーバをさらに含む、整形外科インプラントシステム。
2. 前記創内固定装置が外表面を含み、前記複数の通路が前記第１のリザーバを前記外表面と流体的に連通させ、それにより、前記第１のリザーバから前記外表面に前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
3. 前記創内固定装置が、外表面と頭部とねじ部とを含む骨スクリューであり、前記頭部が前記複数の通路の少なくとも１つを含み、前記ねじ部が前記複数の通路の少なくとも１つを含み、前記複数の通路が前記第１のリザーバを前記外表面と流体的に連通させ、それにより、前記第１のリザーバから前記外表面に前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
4. 前記創内固定装置が外表面を含み、前記第２のリザーバが前記創内固定装置を少なくとも部分的に取り囲んで、これに取り付けられ、前記創内固定装置が、前記第２のリザーバから前記創内固定装置の前記第１のリザーバに前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成された進入通路を含み、前記複数の通路が前記創内固定装置の前記第１のリザーバを前記外表面と流体的に連通させ、それにより、前記創内固定装置の前記第１のリザーバから前記外表面に前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
5. 前記第２のリザーバが弾性を有し、それにより、前記複数の穴の少なくとも１つを通って前記進入通路に前記少なくとも１つの治療薬を排出するように構成される、請求項４に記載の整形外科インプラント。
6. 前記第２のリザーバが剛性であり、そこから前記少なくとも１つの治療薬を制御可能に放出するように構成された透過膜を形成する、請求項４に記載の整形外科インプラント。
7. 前記創内固定装置が、頭部とねじ部と外表面とを含む骨スクリューであり、前記第２のリザーバが前記頭部を取り囲んで、これに取り付けられ、前記頭部が、前記第２のリザーバから前記骨スクリューの前記第１のリザーバに前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成された進入通路を含み、前記ねじ部が前記複数の通路を含み、前記複数の通路が前記骨スクリューの前記第１のリザーバを前記外表面と流体的に連通させ、それにより、前記骨スクリューの前記第１のリザーバから前記外表面に前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
8. 整形外科インプラントシステムであって、前記整形外科インプラントシステムは、身体内の選択された場所に埋め込み可能で、かつ前記身体に少なくとも１つの治療薬を送達するように構成された整形外科インプラントを備え、前記インプラントが第１のリザーバおよび複数の通路を画定し、前記第１のリザーバが前記少なくとも１つの治療薬を受け入れるように構成され、前記複数の通路が、前記第１のリザーバから、前記身体に対する治療部位に前記少なくとも１つの治療薬を輸送するように構成され、前記インプラントが創内固定装置と多孔性装置の少なくとも一方であり、
   前記整形外科インプラントシステムは、第２のリザーバと管状要素とをさらに含み、前記第２のリザーバが、前記身体内に前記創内固定装置から離れて埋め込み可能であり、前記管状要素が前記身体内に埋め込み可能であり、前記創内固定装置が外表面を含み、前記第２のリザーバが前記管状要素を介して前記創内固定装置と結合され、それにより、前記管状要素、前記第１のリザーバ、および前記複数の通路を介して前記外表面に前記少なくとも１つの治療薬を送達するように構成される、整形外科インプラントシステム。
9. 前記創内固定装置が骨スクリューである、請求項８に記載の整形外科インプラントシステム。
10. 前記多孔性装置が部分的に多孔性と完全に多孔性の一方である、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
11. 前記多孔性装置が、前記第１のリザーバおよび前記複数の通路を形成する複数の孔を含む、自然骨移植片と人工骨移植片の一方であり、前記多孔性装置が、その中に骨の内方成長と軟部組織の内方成長の少なくとも１つを受け入れるように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
12. 前記多孔性装置が、骨内に埋め込まれ、かつ直接関節包内部と前記骨への少なくとも一方に前記少なくとも１つの治療薬を送達するように構成された自然骨移植片である、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
13. 前記インプラントが前記身体内に埋め込まれた後に、前記第１のリザーバが前記少なくとも１つの治療薬で補充されるように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
14. 前記インプラントが、前記第１のリザーバおよび前記複数の通路を介して前記身体に複数の治療薬を送達するように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。
15. 前記第１のリザーバが、前記インプラントが前記身体内に埋め込まれた後に前記少なくとも１つの治療薬を受け入れ、次に前記複数の通路を介して前記治療部位に前記少なくとも１つの治療薬を送るように構成される、請求項１に記載の整形外科インプラントシステム。

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