KR100526255B1 - 골다공증 골의 치료장치 및 치료방법 - Google Patents

골다공증 골의 치료장치 및 치료방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 골성형술에 사용되는 새로운 수술장치와 수술방법 및 치료의 목적으로 대상체에 물질을 주입하는 기타 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 사람과 기타 동물의 신체 시스템에 외상, 질환, 또는 골다골증이 있는 뼈의 상태에 대한 외과 치료법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 척추체 또는 기타 뼈의 구조에 생긴 상처 부위에 어떤 물질을 주입하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

골다공증 골의 치료장치 및 치료방법{APPARATUS AND METHOD FOR FIXATION OF OSTEOPOROTIC BONE}
본 발명은 골성형술에 사용되는 새로운 수술장치 및 치료의 목적으로 대상체에 물질을 주입하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 사람과 기타 동물의 신체 시스템에서 외상, 질환, 또는 골다공증이 있는 골의 상태에 대한 외과 치료법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 척추체(vertebral body) 또는 기타 골 구조에 생기는 상처부위에 어떤 물질을 주입하는 새로운 장치 및 방법에 관한 것이다.
골에 나있는 상처는 골다공증, 종양 또는 기타 질환의 원인이 될 수 있다. 노년층, 특히 여성 노인의 경우에 가장 발병하기 쉬운 것이 퇴행성 골다공증이다. 골다공증의 원인은 최소한 부분적으로는 유전적 영향과 순환하는 에스트로겐 수치의 저하에 있다. 비록 칼슘 대체 치료법(calcium replacement therapy)이 어느 정도 유익한 효과를 줄 수는 있지만, 더 많은 양의 칼슘을 필요로 하므로 다른 덜 유익한 결과가 생기며, 따라서 탈광물성(demineralization) 골을 가진 사람들에 대한 치료후 경과는 특히 좋지 못하다. 미국에서는 골다공증으로 인한 골 질환 증세를 가진 사람이 매년 120만명 정도 발생하고 있다는 사실에 많은 관심이 쏠리고 있다. 척추 압박 부전(vertebral compression failure)은 오랜 기간 사람을 시달리게 하는 증세의 특성으로 인하여 노년층에게는 주요한 정형외과적 관심사이다.
역사적으로, 골다공증 척추체 압박 부전은 발병후 처음 일주일 동안은 자리에 누워 쉬고 진통제를 맞고 정맥 수화(intravenous hydration)를 통해 치료되어왔다. 그런 다음에는 의사의 기호에 따라서 연하거나 단단한 척추 복대를 하는 처방이 내려진다. 대부분의 경우에 환자가 심하게 불편해 하고 때로는 척추체의 통증보다도 더욱 불편해 하므로 복대를 착용하지 않는다. 어느 경우에도, 이 종래의 치료는 오랜 동안 입원하여 침대에 누워 있어야 하므로 때로는 치유율이 낮으며 만성적인 고통과 함께, 척추체의 약화로 인하여 한층 더한 골다공증을 유발하기도 한다. 입원기간이 길어짐에 따른 비용의 문제도 있고 그러한 오랜 동안의 비활동성으로 인하여 환자의 평상적인 건강에도 부정적인 영향을 주게 되므로 가능하다면 피해야 한다.
척추 압박 부전을 완화하는 데 채용된 전통적인 수술기법은 주로 침습성의 (invasive) 수술법을 수반하여 간혹 부정적인 결과를 낳을 수 있다. 그러한 기법으로 인하여 일반적으로 환자의 회복기간이 길어지며, 불행하게도 고통을 완화시키고 환자를 정상적인 생활로 복귀시키는 데 있어서 성공률이 제한된다.
근래에는 표준 주사기(syringe)를 포함한 종래의 후방접근술(transpedicular approach) 기구를 사용하여 척추체를 관통시킨 후 유동성 모조 골 물질이나 골 시멘트를 주사기를 통해 척추체 내부로 직접 주입하는 방법으로 골다공성 골의 척추 압박 부전을 치료하는 수술기법을 개발하려 하고 있다. 이 척추골성형술은 척추골(vertebra)의 협소한 페디클(pedicle)을 통해 구멍을 낼 때 의사가 척수에 손상을 입히지 않도록 극도로 세심한 주의를 기울여야 한다. 잠재적인 의료 사고를 피하려면, 종래의 척추 골성형술을 시행하는 의사가 CAT 스캐닝, 입체형광경(biplane fluoroscopy), 자기공명영상 또는 기타 영상장치를 사용하여 협소한 페디클을 관통하도록 기구들을 적절히 정렬시켜야 한다. 수술과정에서의 CAT 스캐닝 또는 정교한 입체형광경은 필수 설비에 맞는 수술 비품을 장만해야 하는 데 따른 부가적인 비용으로 인하여 그 유용성이 제한적이다. 또한, 척추체에 대한 종래의 후방접근술을 시행하는 동안 우발적으로 척수에 손상을 주지 않기 위해서, 일반적으로 환자는 제한된 장치내에 있게 되고, 페디클을 관통하는 의사의 드릴과 캐뉼라(cannulae)를 가이드하기 위해 정위법(stereotaxic) 공정이 사용된다. 종래의 척추골성형술에는 엄청난 주의와 세밀함이 요구되기 때문에, 수술을 마치는 데 걸리는 시간과 그 과정에 수반되는 비용이 엄청날 수 있다. 나아가, 의사의 도구가 척수에 매우 근접하게 위치하고 환자와의 의사소통과 관련된 필요성 때문에, 전신마취는 바람직하지 않다. 하지만, 이러한 요건은, 수술하는 동안에, 척수 손상을 야기하는 심각한 결과를 낳을 수 있는 환자의 움직임이라는 문제를 야기할 수 있다. Scholten 등의 미국특허 4,969,888호 및 5,108,404호는 종래의 척추골성형술 수술기법에 척추골 체내에 팽창장치인 고무풍선을 채용하여 골다공성 해면골을 중심으로부터 먼 쪽으로 척추체의 벽면에 밀집시키는 단계를 첨가한 것이다. Scholten 등이 제시한 종래의 척추골성형술에 첨가한 단계는 척추체 내부에 주사기를 통해 유동성 골 시멘트를 수용할 만한 부가적인 공간을 확보하려는 것이다. 종래의 수술장치를 사용하는 척추골성형술 기법은 페디클을 관통하여 구멍을 내야 하므로 척추(spinal column)에 손상을 입힐 잠재적인 위험성이 있다는 뚜렷한 약점을 갖고 있는 동시에, Scholten 등의 처리 과정에서 채용되는 부가적인 고무풍선 팽창기는 골다공증 척추에 자연적으로 주어진 내부 기질을 척추체의 벽면 쪽으로 압박한다는 부가적인 약점이 있다. 이 자연적 기질이 없으면, 압착 단계에서 생성된 구멍으로 골 시멘트를 주입하는 경우에 척추체의 중심에 골 시멘트의 비구조적 덩어리(unstructured bolus)가 형성된다. 해면골의 압박은 척추골의 벽면에 금이 가게 하기 때문에, 척추체로 주입되는 골 시멘트가 척추골 벽면과 강하게 직접 결합하는 접합을 이루기 어렵고, 따라서 수술후 척추체를 잠재적으로 약화시키는 결과를 낳는다.
따라서, 골다공증 골을 안전하게, 신속히, 효율적으로 치료할 수 있는 수술기법과 그에 수반되는 기구들에 대한 필요성이 크게 대두된다. 특히, 더 안전하고 더 빠른 시술과정으로 골다공증 척추체를 완치하면서 주입되는 물질이 해면골의 자연적 기질을 방해하지 않는, 따라서 척추골 벽면을 따라서 해면골이 직접 접촉하여 강한 합성 기질을 제공하게 되는 척추골성형술 과정 및 그에 수반되는 기구에 대한 필요성이 있다. 본 발명은 이들 요구를 충족시키는 경피골 부전 치료 (percutaneous bone failure fixation)의 장치 및 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 장치의 일 실시예의 구성요소들을 도시한 등측의 (isometric) 도면이다.
도 2는 본 발명의 가이드 와이어와 정렬 캐뉼라가 조립된 상태를 도시한 등측의 도면이다.
도 3은 본 발명의 딜리버리 캐뉼라와 플런저가 조립된 상태를 도시한 등측의 도면이다.
도 4는 본 발명이 선택적 주사기 시스템과 함께 설비된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 사용될 수 있는 가이드 와이어가 주입장치나 주사기에 유체기밀(fluid tight) 부착을 제공하기 위한 루어 록크(Luer lock)를 구비한 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에서 사용될 수 있는 딜리버리 캐뉼라가 도 5에 도시된 가이드 와이어를 수납할 수 있도록 구성된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 가이드 와이어와 딜리버리 캐뉼라가 조립된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 가이드 와이어의 루어 로크 또는 도 6에 도시된 캐뉼라에 착탈 가능하게 구성된 핸들을 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 8에 도시된 핸들의 상세도이다. 도 9d는 도 8에 도시된 핸들의 실시예로서, 가이드 와이어의 기단부(proximal end)를 노출시킬 목적으로 딜리버리 캐뉼라로부터의 이동, 삽입 및 추출이 용이한 착탈식 기단부를 갖도록 구성된 핸들을 도시한 도면이다. 도 9e 내지 도 9f는 도 9d에 도시된 핸들과 함께 채용될 수 있는 대안적인 기단부 부착물의 몇 가지 예를 도시한 도면이다. 도 9h 내지 도 9g는 본 발명과 함께 사용될 수 있는 캐뉼레이트된(cannulated) T-핸들을 도시한 도면이다. 도 9i는 확장된 충격면으로 작용하는 착탈식 기단부를 가진 핸들을 채용한 본 발명의 대안적인 실시예의 부분 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 장치와 함께 사용될 수 있는 도 10c에 도시된 플런저의 측단면도(10a) 및 끝단면도(10b)이다. 도 10c는 도 10a 및 도 10b에 도시된 핸들을 구비한 플런저 조립체를 도시한 도면이다. 도 10d 내지 도 10j는 스레드된 플런저(threaded plunger)와 캐뉼라를 채용한 본 발명의 실시예와 함께 사용될 수 있는 플런저의 대안적인 실시예를 도시한 여러 가지 도면이다.
도 11a는 본 발명의 장치와 함께 사용될 수 있는 수동 플런저 액추에이터를 도시한 도면이다. 도 11b는 본 발명의 방법에서 사용되는 물질을 담아 사용될 수 있는 주사기의 일 형태로서, 도 11a에 도시된 수동 플런저 액추에이터와 함께 사용될 수 있는 형태의 주사기의 예가 될 수 있는 주사기를 도시한 도면이다. 다른 플런저 액추에이터와는 다르게, 이 플런저 액추에이터는 조작자가 한번 주입시마다 주입량을 1cc 미만으로 제어할 수 있게 되어 있다. 도 11c 내지 도 11e는 본 발명의 방법에서 동시 주입 또는 연속 주입을 위해 한 가지 이상의 물질을 담도록 사용될 수 있는 대안적 멀티루멘식(multilumen-type) 캐뉼라를 도시한 도면이다.
도 12a는 예를 들어, 관골구(acetabulum)와 같은 관절의 골 물질내로 물질을 이송하기 위하여 위한 가요성 캐뉼라를 채용한 본 발명의 방법의 응용례를 도시한 도면이다.
도 12b는 도 12a에 도시된 가요성 캐뉼라의 확대 단면도로서, 이 가요성 캐뉼라를 조종하는 데 채용될 수 있는 메카니즘의 예를 도시한다. 도 10에 도시된 플런저 기술은 가요성 캐뉼라의 가요성 루멘을 통한 이송을 위한 가요성 샤프트를 유지한다.
도 13a 및 도 13b는 골 속으로 장치의 삽입을 수월하게 할 목적으로 본 발명의 장치와 함께 사용될 수 있는 특수 충격 겸자(impact forceps)를 도시한다.
도 14 및 도 15는 종래의 척추골성형술의 방법을 도시한다. 도 14는 척추체에 대한 후방접근술을 도시한다. 도 15는 후방접근술을 사용하여 척추체를 깊숙히 관통한 것을 도시한다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예의 방법으로 시술하는 동안에 척추체의 단면도에 대하여 상대적으로 배치된 본 발명의 장치를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 방법의 제1대안적 실시예로서 척추체에 대한 양측방접근술을 도시한 도면이다. 이러한 양측방접근술은 도면에서는 양쪽 단계를 동시적으로 도시되어 있지만 한 쪽 후에 다른 한 쪽을 행하도록 하는 것이 바람직하다.
도 18은 해면골을 최소로 파괴하면서 해면골이 관통되어 주입 가능한 물질의 보다 광범위한 주입이 가능한 본 발명의 방법의 제2대안적 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 방법 및 장치는 일반적으로 골 또는 신체의 조직 중 어느 것으로 주입 가능한 임의의 물질을 도입하여 골성형술을 행하는 데 사용될 수 있다. 본 발명은 특히 해면골 내부의 장애로 인한 압박 부전(compression failure)에 있거나 그러하기 쉬운 골 속에 물질을 주입하는 데 있어 적합한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 특히 골다공증, 종양, 기타 질환이나 외상으로 유발되는 골의 장애 및 부전의 치료용 물질의 주입을 수반하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 척추체 압박 부전의 치료 또는 예방과 같은 척추골성형술 과정에 특히 적합한 것이기는 하지만, 본 발명의 기구 및 방법은 신체 전반에 걸친 골의 부전 또는 장애와 같은 다양한 골성형술 과정의 범위에서 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 골 또는 조직의 내부 또는 그 주위에 장애가 있는 곳 또는 빈 공간에 안전하게 물질을 주입하는 수술과정에 유용한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 골 또는 조직의 내부 또는 그 주위에 장애가 있는 곳 또는 빈 공간에 안전하게 물질을 주입하는 수술방법을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 피질골과 안전하게 접촉하거나 구멍을 내고 해면골 속으로 장치와 피질골을 통과하는 도입 채널을 구축하여 거기를 통하여 물질을 주입할 수 있도록 설계되고 구성된 장치를 제공하는 것이다. 골의 내부로 주입되는 물질은 임의의 생물친화적 또는 치료성 물질, 예를 들어 이 분야에서 잘 알려진(골고형제류 등의) 항생물질, 전체세포이식물(whole cellular implants), 세포의 천연생성물(natural products of cells), 재조합 핵산생성물(recombinant nucleic products), 재조합 세포의 단백질 생성물, 동종이식이나 자기이식 골, 골 시멘트제 등이거나, 또는 기타 치료용, 보철용이나 골 강화용으로 유용한 임의의 유동성 물질일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 의사가 사용하여 척추체의 해면골 속으로 안전하게 물질을 주입하도록 설계되고 구성된 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 수술과정에서 상기 장치는 직접 육안으로 보면서, 절개하거나 경피적으로, 복강경검사법으로, 흉강경검사법으로, 또는 절개수술 과정에서 도입될 수 있다. 상기 장치는 예를 들어, 후측방(postero-lateral) 및 측방 및/또는 양측방(bilateral) 경피적 접근술과 후방접근술과 같은 다양한 접근술을 통해 골수체 속으로 도입될 수 있다. 이러한 장치의 도입은 종래의 CAT 스캐닝이나 입체형광경을 위한 요건에 의하여 또는 그에 의하지 않고도 성취될 수 있고, 또한 전신 또는 국부 마취제를 사용하여 안정하게 실시될 수 있다. 관주용법(irrigation)이나 배변(evacuation)이나 해면골 팽창기를 사용하지 않아도 장치를 사용하여 성공적으로 척추체의 내부로 물질을 주입할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 척추의 페디클을 관통하는 기구의 배치를 수월하게 하는 모듈 페디클 파인더(modular pedicle finder)를 제공하는 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 단지 예시의 방법으로 서술한다.
본 발명의 장치 및 방법은 특정 물질을 수용할 만한 외상(lesion) 또는 심한 다공성을 갖는 특정 골내로 상기 물질을 주입하기 위한 용도에 적합하다. 척추 성형을 목적으로 하는 본 발명의 장치 및 외과적 절차, 특히 본 명세서에서는 골다공증의 현상에 의해 생기는 척추 압박 부전을 치료하는 장치 및 외과적 절차가 본 발명의 예시를 들어 아래에 설명될 것이다.
다음에 설명하는 본 발명의 장치는 도 1 내지 도 3과 관련이 있다. 본 발명의 장치는 인용부호 "1"로 도시된 골내부 주입 장치이다. 본 발명의 한가지 목적은 물질을 안전하고 효과적으로 골 내의 외상 부위에 주입하기 위한 상기 주입 장치(1)를 외과적 절차로 사용하는 것이며, 상기 절차는 밀도가 높고 조밀한 골, 예를 들면, 피질골을 효과적으로 뚫기 위해 테이퍼진 끝단부(4)를 갖는 제1가이드 와이어를 주입하는 절차를 포함한다. 정렬 캐뉼라(aligning cannulae)(6)는 제1가이드 와이어(2) 위로 쉽게 지나갈 수 있는 크기로 제작되었고, 가이드 와이어(2)의 샤프트를 따라 통과될 때에 상기 장치가 신체로 들어가는 출입점에서 치료될 골의 외 표면에서의 접점까지 연한 조직을 보호하는 슬리브로서 작용한다. 정렬 캐뉼라(6)는 다루기 쉽도록 결이난 표면(textured surface)을 갖는 무딘 제1끝단부(8) 및 상기 기구의 사용시 치료받을 골과 접촉하게 되는 테이퍼진 제2끝단부(10)를 갖는다.
정렬 캐뉼라(6)의 위로 쉽게 지나갈 수 있는 크기로 제작된 딜리버리 캐뉼라(12)는 주입가능한 물질을 치료받을 골속으로 주입될 수 있게 하는 물질 도관(conduit; 14)을 제공할 목적으로 정렬 캐뉼라(6) 위로 삽입된다. 딜리버리 캐뉼라(12)는 딜리버리 캐뉼라 원단부(16)에 고정 에지(securing edge)(18)를 갖도록 제작되며, 고정 에지(18)는 치료 받을 골의 외표면의 적소에 딜리버리 캐뉼라(12)를 고정하는 기능을 한다. 딜리버리 캐뉼라 기단부(20)는 핸들 유지 부재(handle retention member)(22)를 갖도록 제작되어서, 핸들부재(24)를 딜리버리 캐뉼라(12)에 분리가능하게 고정시키는 기능을 한다. 정렬 캐뉼라(6) 위로 딜리버리 캐뉼라(12)를 삽입하고, 딜리버리 캐뉼라(12)의 고정 에지(18)가 치료받을 골 외표면의 적소에 견고하게 배치될 경우 사용자가 잡기 편하게 할 목적으로 핸들 부재(24)가 사용될 수 있다. 제거가능한 핸들 부재(24)는 환자의 신체로부터 상기 장치(1)를 적출하기 전에 골의 표면으로부터 딜리버리 캐뉼라(12)를 분리시키는데에 요구될 수 있는 고정 그립을 제공하는 추후 단계의 외과적 절차에 유용할 수 있다. 딜리버리 캐뉼라의 표면에는 사용자가 삽입하는 동안 관통하는 깊이에 대한 정보를 제공하는 눈금 표시(30)가 제공될 수 있다.
가이드 와이어(2)에는 테이퍼진 끝단부(4)로부터 좀더 가이드 와이어의 무딘 기단부(28)쪽까지 뻗어있는 눈금을 매긴 가이드 와이어 눈금 표시(26)가 제공될 수 있다. 상기 가이드 와이어 눈금 표시(26)는 본 발명의 외과적 절차가 진행되는 동안 사용자가 환자의 몸속에 삽입된 가이드 와이어(2)의 깊이를 쉽게 측정할 수 있는 수단을 제공한다.
플런저 부재(32)의 제1끝단부에는 플런저 부재(32)가 딜리버리 캐뉼라(12)의 물질 도관(14)에 근접하여 통과할 수 있도록 압력을 가하기 위하여 사용자에 의해서 사용되는 인간공학적으로 제작된 그리핑 부재(34)가 제공될 수 있다. 플런저 부재(32)의 제2끝단부는 무딘 원만한 선단(36)을 갖도록 제작되었다. 주입가능한 물질이 무딘 원만한 선단(36)을 인접하여 통과하지 않도록 하면서 상기 플런저가 용이하게 슬라이딩하여 맞물리도록 딜리버리 캐뉼라(12)의 물질 도관(14) 내로 플런저 부재(32)가 결합된다. 또한, 플런저 부재(32)는, 플런저가 물질에 원단부쪽으로 힘을 가하여 외부 캐뉼라를 통해 물질을 환자의 몸속으로 주입할 때에, 주입되는 물질의 PSI를 유지하면서 상기 플런저를 인접하여 공기가 새어 지나갈 수 있도록 하는 직경크기를 가지도록 하여, 상기 물질 도관(14)내에 결합된다. 사용자는 그리핑 부재(34)에 대해 힘을 가하여 딜리버리 캐뉼라(12)의 물질 도관(14)의 길이를 통해 플런저 부재(32)를 변위시켜서, 물질 도관(14)의 원단부로부터 예압된 주입가능한 물질을 가이드 와이어(2)의 테이퍼진 선단(4)에 의하여 형성된 틈(breach)을 통하여 치료받을 골의 내부로 이동시킨다.
대안적으로, 물질 도관(14)을 통과하여 척추의 다공성 골속으로 물질이 이동하는 것은 일반적으로 도 4에 부호 38로 도시된 주사기 시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 주사기 시스템은 예를 들어, 당해 기술분야에서 잘 알려진 종래의 루어 로크(Luer lock), 베이어닛 피팅(bayonet fitting), 유압식 퀵 디스커넥트 피팅(hydrauric quick disconnect fitting) 또는 여타 유체누출방지 피팅(tight fitting)과 같은 유체 커넥터(40)를 포함할 수 있다. 딜리버리 캐뉼라에 부착되고 물질 도관(14)과의 유체 누출을 방지하도록 연통되는 유체 커넥터(40)가 직접적으로 주사기(42)에 부착되거나, 가요성 도관(44)을 통해 주사기에 부착되거나 대안적으로는 당해 기술분야에서 잘 알려진 자동 주입 장치(도시되지 않음)에 부착될 수 있다. 주사기 시스템(42)에는, 플런저 선단(42a)이 원단부로 힘을 가해 물질이 주사기를 통해 외부로 나가는 동안 플런저 선단(42a)을 인접하여 지나는 공기의 유동을 허용하는 한개 이상의 공기 통로(42b)를 가진 것을 제외하고는 종래의 주사기에서의 방식으로 주사기(42)내를 미끄러져 움직이도록 하는 직경을 가진 하나 또는 복수의 밀폐링을 포함하는 주사기 플런저 선단(42a)이 제공될 수 있다. 공기 통로(42b)는 공기의 유동은 허용하되 주사기(42)내에서 기단부 방향으로 주입가능한 물질의 유동은 허용하지 않는 크기로 만들어진다. 또한, 공기 통로(42b)는 플런저 선단(42a)상에 한개 이상의 환상의 링(42c)에 배치된다. 복수의 공기 통로(42b)가 복수의 환상링(42c)에 배치될 경우, 하나의 환상링(42c)을 통하는 공기 통로(42b)는 인접한 환상링(42c)의 공기 통로(42b)에서 오프셋 되는것이 바람직하다. 유체 커넥터(40)는 딜리버리 캐뉼라(12)의 길이방향 축에 대해 대략 정렬되거나, 딜리버리 캐뉼라(12)에 대해 직각 또는 딜리버리 캐뉼라(12)에 대해 특정 위치 또는 특정 각도의 배치로 딜리버리 캐뉼라(12)에 부착되어서, 커넥터를 통과하여 물질 도관(14) 속으로 유체의 유동을 허용한다.
본 발명의 과정에서, 시멘트와 같은 주입가능한 물질의 혼합은 주사기 시스템 내에서 달성될 수 있다.
다른 대안의 작동 모드는 의사의 제어하에 전자-기계적으로 또는 공기역학적 서보 메카니즘(pneumo-mechanical servo mechanism)에 의하여 플런저의 움직임이 자동화 될 수 있도록 하는 것이다.
도 1 내지 4에 제시된 본 발명의 개념을 벗어나지 않고, 도 5 내지 도 12b에 도시된 바와 같은 골 내부 주입 장치 및 주변 구성요소들의 대안적인 실시예가 본 발명의 방법에 사용되도록 제공될 수 있다.
도 5에 잘 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 부착되어 정렬된 수컷형 루어 로크(48)와 암컷형 루어 로크 (50)를 가지는 로킹 가이드 와이어(46)는, 상응하는 대체 딜리버리 캐뉼라(52)와 함께 사용되도록 제공될 수 있다. 상기 로킹 가이드 와이어는 상응하는 가이드 와이어 커넥터(54)를 구비한다. 도 7은 로킹 가이드 와이어(46)로 조립된 대체 딜리버리 캐뉼라(52)를 도시한다. 도 8은 루어 로크(48)로 로킹 가이드 와이어에 고정된 로킹 가이드 와이어 핸들(56)을 도시한다.
도 9a 내지 도 9c에서 잘 도시된 바와 같이, 로킹 가이드 와이어 핸들(56)은 딜리버리 캐뉼라(52)보다 더 큰 단면 직경을 가질 뿐만 아니라 로킹 가이드 와이어 (46)가 통과할 수 있는 크기로 구성된 길이 방향의 루멘(58)을 형성한다. 가이드 와이어 핸들(56)에는 확대용 또는 비확대용 투명 커버(도시 생략)를 갖는 관찰 슬롯(60)으로 설치될 수 있다. 관찰 슬롯(60)은 본 발명의 조작시 사용자가 눈금을 매긴 가이드 와이어 표시(26)를 볼 수 있도록 가이드 와이어 핸들(56)의 크기에 맞게 구성된다. 본 발명의 조작시 상기 눈금을 매긴 가이드 와이어 눈금표시(26)를 볼 수 있게 함으로써, 조작자가 연이어 위치된 정렬 캐뉼라 및/또는 외측 캐뉼라의 삽입 깊이를 알 수 있도록 하는 안전성이 제공된다. 가이드 와이어 핸들(56)은, 길이 방향의 루멘(58)에 단면 방향의 액세스(cross access)를 제공하고 가이드 와이어(46)에 대응하는 크기로 구성된 오리피스 직경을 갖고 정렬 캐뉼라를 소정 위치내로 구동시키는데 사용되는 제1클리어런스 홀(62)을 형성할 수 있다. 가이드 와이어 핸들(56)은, 큰 딜리버리 캐뉼라(52)를 삽입하기 위한 크기로 구성되는 것을 제외하고는 제1클리어런스 홀과 같은 기능으로 사용되는 제2클리어런스 홀(66)을 형성하도록 유사하게 구성될 수 있다. 충격 커넥터 요소(64)는 제1클리어런스 홀(62) 또는 제2클리어런스 홀 (66)중 어느 하나에 대응하는 단면 직경으로 설치될 수 있다. 핸들 원단부(68)에는 대체 딜리버리 캐뉼라(52)의 커넥터(54)에 상응하는 핸들 루어 커넥터(70)가 설치되어, 가이드 와이어 핸들(56)과 대체 딜리버리 캐뉼라(52)사이에서 빠르게 해제가능한 고정 접속부를 제공할 수 있다. 도 9b는 핸들 루어 커넥터(70)의 확대 단면도이다. 상세히 기재된 루어형 접속부는 상술된 핸들 접속부를 제공하는 수단이 바람직하지만, 예를 들어 기타 스레드된 접속부, 스냅-피트 접속부, 코터-핀(cotter-pin) 접속부, 마찰 접속부등의 이미 알려진 접속 수단을 사용하여 핸들 접속부를 제공하는 것은 또한 본 발명에서 허용된다.
부착된 가이드 와이어 핸들(56)과 대체 딜리버리 캐뉼라(52)가 결합한 로킹 가이드 와이어(46)는 척추골의 페디클(pedicle)의 위치결정과 관통을 수월하게 하기 위해서 사용될 수 있는 매우 효과적인 모듈 페디클 파인더를 제공한다. 이러한 모듈 페디클 파인더와 결합하여 대체 딜리버리 캐뉼라(52)를 사용하는 이점은 이러한 분야에서 알려진 것보다 더 뛰어난 후방 접근술로 척추골을 접근하는 장치를 제공한다는 것이다. 가이드 와이어(2) 또는 로킹 가이드 와이어(46)의 삽입 위치결정과 방향은 형광 투시법(fluoroscopy), CAT 스캔, MRI 등의 이미지 안내 수단을 사용하여 촉진될 수 있다. 뇌 정위법(stereotactic method)과 레지스트레이션 다이오드(registration diode)의 이용은 본 발명의 조치가 임의의 접근지(approach)로부터 척추골까지 실시될 때 가이드 와이어를 삽입하는데 있어 정확성을 제공하기 위해 또한 이용될 수 있고, 척추골에서 후방술 접근을 실시하기 위해 로킹 가이드 와이어(46)의 사용을 포함한다. 본 발명은 또한 상기 장치의 삽입에 대한 정확성을 조절하기 위해 로봇 시스템을 이용하는 것을 허용한다.
도 9d에서 잘 도시된 바와 같이, 가이드 와이어 핸들(56)의 한 가지 대안적인 실시예로서 제거가능한 기단부(72)가 제공될 수 있다. 제거가능한 기단부(72)는 딜리버리 캐뉼라로부터 이동, 삽입, 추출을 용이하게 하기 위해서 사용자가 가이드 와이어의 기단부를 노출시키는 것을 허용한다. 가이드 와이어 핸들(56)의 제거 가능한 기단부(72)는 예를 들어 스레드된 접속부, 스냅-피트 접속부, 코터-핀 접속부, 마찰 접속부등의 이미 알려진 해제 가능한 접속 수단에 의해 가이드 와이어 핸들(56)에 해제 가능하게 고정될 수 있다. 도 9e 내지 도 9f는 도 9d에 도시된 가이드 와이어 핸들의 대안적인 실시예로 이용될 수 있는 다른 대체 단부 부착에 대한 예시를 도시한다. 사용자에게 그리핑 면(gripping surface)을 제공하는 제거가능한 기단부(72)의 구성은 본 발명의 개념내에 있다. 제거가능한 기단부(72)의 바람직한 대안 실시예는 구형 도는 타원형 그리핑 면(76)(도 9e) 및 T-핸들형(도 9f)이다. 본 발명에 사용될 수 있는 대체 핸들은 도 9g 내지 도 9h에서 도시된 캐뉼라된 T-핸들을 포함한다. 도 9i는 제거가능한 충격 확장 부재(72a)의 옵션 및 제거가능한 기단부(72)의 또다른 옵션을 활용하는 본 발명의 일 실시예의 부분 단면도를 제공한다. 조작시 장치에 충격을 가하는 것이 필요하다면, 이러한 옵션 부재는 사용자가 가이드 와이어를 포함하고 보호하는 충격면을 부착하도록 한다.
도 10a 내지 도 10c는 제거가능한 로크 핀(84) 또는 유사한 고정 부재로 고정되는 제거가능한 그리핑 부재(82)를 갖는 대체 플런저 조립체(80)의 세부 사항을 도시한다. 그리핑 부재(82)가 제거될 때, 대체 플런저 조립체(80)는 이러한 분야에서 알려진 자동화된 주입 장치와 같은 자동화된 임펠링 수단(도시 생략)으로 구성될 수 있다. 대체 플런저 조립체(80)가 이렇게 구성될 때, 물질 도관을 통해 물질을 이동시키는 플런저 조립체에 가해지는 압력의 정도는 뼈 내부 공간 안으로 유입되는 물질에 과도 압력이 가해지는 것을 방지하도록 사용자에 의해서 조절될 수 있다. 플런저 조립체는 제거 가능하지 않은 로크 핀(84)으로 제조될 수 있다. 이렇게 구성될 때, 플런저 조립체는 본질적으로 앞에서 설명된 단일 플런저 부재(32)의 조립체가 될 수 있다.
도 10d 내지 도 10j는 표준 스레드된 플런저 및 캐뉼라(도 10d 내지 도 10e) 또는 도 10f 내지 도 10g에서 도시된 바와 같이 길게 스레드된 플린저 또는 옵션인 혼합-선단 플런저를 사용할 수 있는 본 발명의 대안적인 실시예를 설명한다. 본 발명의 이러한 실시예들은 플런저의 삽입의 제어성과 상기 장치를 통해 주입된 물질로부터의 배압에 대한 고유 저항을 제공한다. 도 10h 내지 도 10j는 본 발명의 상술된 실시예로 사용될 수 있는 대체 핸들을 도시한다; 특히, 이들은 도 10d 내지 도 10g 에 도시된다. 스위블 볼 그리핑 부재(82a)는 특히, 도 10d 내지 도 10g에서 도시된 스레드된 플런저들 중 하나인 플런지의 이동의 용이함을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
도 11a는 본 발명의 물질 도관(14)을 통해 물질을 임펠링시키는데 사용될 수 있는 수동 조작 플런저 액추에이터(86)를 도시한다. 도 11b는 본 발명의 방법에서 사용하는 물질을 포함하기 위해 사용될 수 있는 주사기의 형태를 나태내고, 이러한 주사기는 도 11a 에 도시된 수동 조작 플런저 액추에이터로 사용될 수 있는 주사기 형태의 예시이다. 기타 임펠링 장치들은 본 발명의 개념으로부터 이탈하지 않고 물질 도관(14)내로 물질의 이동을 돕기 위해 또한 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 물질 삽입을 용이하게 하고 체내 주입된 물질보다 점도 (consistency)가 낮은 다른 유체 또는 공기의 누출을 허용하여 사용자에게 도움이될 수 있는, 루멘의 보어(bore)를 따라 선조(rifling)를 포함하는 루멘을 제공하는 대안적인 변형을 통해 상술된 실시예와 유사한 골내의 주입 장치를 유추할 수 있도록 한다. 플런저 조립체(32 또는 80)와 물질 도관(14)쪽 사이의 공차(tolerance)는 플런저 주위에서 물질의 손실 없이 물질이 쉽게 물질 도관을 통과하도록 하지만, 물질 도관(14)내의 다른 낮은 점도 유체 또는 공기가 플런저 근처로 본체를 통과하여 자유롭게 누출되도록 한다.
본 발명은 또한, 체내로 물질을 통과시키는 다중 루멘을 갖는 골내의 주입 장치를 제공하여, 주입시 물질 구성 요소의 혼합을 가능하게 한다. 도 11c 내지 도 11e 에 도시된 바와 같이 멀티-루멘 장치(116)등은 예를 들어 혼합 구성요소를 환자에게 주입시키기 앞서서, 가능한한 오랫동안 주입 가능한 물질 구성요소의 혼합을 저지시키는 것이 바람직할 때 다양한 위치에서 포함하도록 사용될 수 있다. 도 11e 에서 잘 도시된 바와 같이, 상기 장치는 각각의 루멘에서 분리된 플런저(118a, 118b)를 제공할 수 있다; 플런저는 독립적으로 조작될 수 있거나 플런지(118a)중 하나인 지배적인 핸들에 압력을 가하여 함께 조작될 수 있도록 구성된다.
도 12a는 조인트의 골 물질 예를 들어 관골구(90) 내로 물질을 딜리버리 시키기 위해 가요성 딜리버리 캐뉼라(88)를 이용하는 본 발명의 방법의 응용을 도시한다. 밀봉 와셔(sealing washer)(92)는 골 내의 도입 지점에 위치하는 딜리버리 캐뉼라(88)의 유지를 돕도록 제공될 수 있다. 도 12b는 가요성 딜리버리 캐뉼라 (88)를 조향하기 위해 이용될 수 있는 기구의 예시를 도시하는 도 12a에 도시된 가용성 캐뉼라의 확대 단면도이다. 도 12b는 적어도 2개의 조향 와이어(96)를 사용하는 조향 와이어 시스템(94)을 나타내고, 각각의 조향 와이어의 일단부는 나머지 조향 와이어의 대향 단부에 있는 딜리버리 캐뉼라 원단부(98)에 부착되고, 각각의 조향 와이어의 나머지 단부는 딜리버리 캐뉼라의 루어 로크에 인접하게 위치된 회전식 선회 제어부(100)의 대향 단부에 부착된다. 본 발명에서 설명되고 도 12b에 도시된 조향 와이어 시스템(94)은 본 발명에서 사용될 수 있는 조향 시스템의 예시로서 제공된다. 그러나, 조종식 카테터(catheter)를 제조하는 이미 알려진 수단의 일부를 채용하는 것은 본 발명에서 허용된다.
또한, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 특수 충격 겸자(specialized impact forceps)(102)가 제공된다. 특수 충격 겸자는 골 내로 장치를 주입시키는 것을 촉진시키기 위한 목적으로 본 발명의 장치와 결합하여 사용될 수 있다. 충격 겸자(102)는 이러한 분야에서 알려진 수술용 겸자와 같이 사용자에 의해서 조작된다. 힌지 부재(104)는 겸자의 대향 반할체(opposing halve; 106a 및 106b)를 연결하여 상기 반할체들(106a 및 106b)이 함께 단단히 밀착되도록 한다. 겸자 로크(108)는 반할체(106a 및 106b)가 폐쇄된 위치내로 로크되도록 한다. 본 발명의 특수 겸자에 대한 특이성은, 제1홈(110)과 제2홈(112)이 겸자가 폐쇄되어 로크된 위치에 있을 때 단단히 밀착된 겸자들의 단부에서 발견된다는 점이다. 제1홈(110)은 가이드 와이어 핸들의 제1클리어런스 홀(62)에 알맞은 크기로된 가이드 와이어 부품(2)을 단단히 고정시킬 수 있는 크기로 구성된다. 제2홈(112)은 가이드 와이어 핸들의 제2클리어런스 홀(66)에 알맞은 크기로 된 충격 커넥터 부품(64)을 단단히 고정시킬 수 있는 크기로 구성된다. 겸자(102)는 맬릿(mallet), 해머, 스프링이 달린 구동기, 또는 기타 충격용 장치를 사용하여 사용자로부터 구동 충격을 수용하도록 구성된 스트라이킹 판(114)을 구비할 수 있다. 결합시, 겸자(102)와 제1클리어런스 홀(62)은 골 내의 위치에서 가이드 와이어(46)의 구동을 촉진시키기 위해 사용될 수 있다. 유사하게, 겸자(102)와 제2클리어런스 홀(66)은 딜리버리 캐뉼라를 위치내로 구동시키기 위해 사용될 수 있다.
그것의 가장 일반적인 형태로서, 본 발명의 수술 방법은 촉감으로 플런저 그리핑 부재의 적당한 배압을 인지하고 그 후, 다공질 골내로 주입 가능한 물질의 수동식 도입을 종결시키는 일반적인 의술 방법을 포함한다. 그러나, 소정 배압이 플런저 부재상에 이를 때 의사에게 그 위치를 알리고 물질의 도입을 중단시키도록 상기 장치(1)에 부착된 배압 센서를 제공하는 것은 본 발명의 범위내에서 허용된다. 소정 배압에서 배압 신호를 수신하고 차례로 자동 주입 시스템에 압력 중단 신호를 보내는 처리기를 제공하기 위해서, 상기 장치(1)를 통해 생체 물질의 자동 주입을 제공하는 것은 또한 본 발명의 범위내에서 허용된다.
본 발명의 주입 장치는 수술 도구로서 사용하기에 적합한 다양한 물질로부터 제조될 수 있다. 이러한 물질의 예시는 수술 도구 제조 방법에서 사용하기에 적절한 금속성 재료 및 비금속성 재료를 포함한다. 예를 들어, 금속성 재료는 수술 도구용 스테인레스 스틸 및 그것의 합금, 양극 처리된 알루미늄 및 그것의 합금 및 티탄 및 니켈-티탄을 포함하기 위한 그것의 합금을 포함한다. 비금속성 재료는 예를 들어 열가소성 수지, 세라믹 재료, 탄소 섬유 재료, 합성 재료등을 포함할 수 있다.
상술된 주입 장치를 포함하는 키트(kit)를 제공하는 것은 본 발명의 범위내에 있다. 키트는 또한 주입 가능한 재료를 포함하도록 본 발명에서 설명된 일부 또는 모든 대안적인 특징들을 포함한다. 이러한 키트는 가압 멸균 또는 기타 수단의 멸균용으로 설계된 적절한 패키징(packaging)내에 제공될 수 있다.
조작시, 사용자는 척추체에서 후측방 접근술을 사용하여 가이드 와이어(2)를 삽입할 수 있다. 이것은 환자를 전신 또는 국부 마취시켜 안전하게 행해질 수 있다.
본 발명의 수술 방법은 직접 볼 수 있도록 공개되는, 경피술, 복강경술, 흉강경술, 즉 공개 수술법으로 실시될 수 있다. 경피술로 수술을 수행하는 것이 바람직하다. 본 발명의 매우 중요한 특징은 후방 접근술에 후측방 접근술을 부가하여 경피술을 실시하는 것이다. 후측방 접근술을 이용하여 의사가 빠르고 효과적이며 가장 중요하게는 안전하게 척수의 근접 부위내에 어떠한 도구도 사용하지 않고 척추골 성형술을 수행할 수 있기 때문에 후방 접근술보다 더 바람직하다. 대안적으로, 종래의 후방 접근술보다 개선된 안전성을 제공하는 본 발명을 이용하면, 본 발명의 방법은 제한된 골 관통과 정확성을 갖는 후방 접근술을 사용하여 실시될 수 있다.
상기 수술 방법은 또한 T3 아래에서 부터 척추골상까지 수행될 수 있으며, 이것은 또한 종래에 사용된 방법보다 보다 넓게 적용 가능함을 알 수 있다.
부가적으로, 본 방법은 종양(tumor)이 척수(spinal cord)에 인접한 척추골의 치밀골에 홀을 형성시키지 않는 범위에서 종양을 갖는 척추체를 고정시키는데 유용함을 알 수 있다.
가장 중요한 것은 척추골의 치밀골을 통해 가이드 와이어(2)의 매우 제한된 관통 정도이다. 척추골의 페디클(도 14 및 도 15참조)을 통해 종래의 척추골 성형술을 사용하여 드릴링(drilling)을 정확히 제어하기 위해서 CAT 스캐닝을 필요로하는 종래의 척추골 성형술과 달리, 본 발명은 형광 투시법만을 사용하여 더욱 효과적이며, 빠르게 수행될 수 있다. 도 14는 척추체의 다공질 골내로 깊이 관통하는 종래의 방법과 종래의 척추골 성형 장치를 이용하는 후방 접근술에서 척추에 알맞은 각도를 나타낸다. 척추체의 치밀한 피질골을 관통시키는데에만 필요한 가이드 와이어(2)와 테이퍼진(tapered) 단부의 관통에 의한, 바람직한 후측방 척추골 접근술은 척추골의 다공질 골을 촉감할 수 있게 한다. 본 발명의 대안적인 후방 접근술에서, 후방 접근 각도는 종래의 방법과 유사하지만 본 발명의 장치의 관통 깊이의 개선된 조정은 더 큰 정확성을 제공하고 종래의 장치와 방법보다 더 큰 안전성을 제공한다. 상대적으로 얇은 벽으로된 외부 치밀골은 그 내부에 위치된 다공질골의 지주(trabeculate)에 의해 지지된다는 것은 「해부학; 그레이저, 1998년 출판된 제 38판, 페이지 427 및 454 」에 개시된 바와 같이, 상기 분야에서 잘 알려져 있다. 종래의 척추골 성형술은 구멍을 뚫어 척추골의 다공질내로 관통하여(도 15 참조), 척추골의 자연적인 내부 보강 구조를 심하게 파열시켰다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 가이드 와이어(2)는 다공질 골을 관통시키지 않고 다공질 골지주를 기본적으로 파열시키지 않는다. 그 결과는 골접합제(bone cement)가 딜리버리 캐뉼라(12)의 물질 도관(14)을 통해 안내될 때, 천연 다공성 형태를 갖는 완전한 다공질 골내로 흐르고 척추골의 천연 내부 지지 구조체를 대체하지 않는 이점을 갖는다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 처리의 제1실시예에서 척추골은 상기 척추골의 한쪽면에만 도입 포트를 사용하여 골접합을 할 수 있다. 한쪽면만의 주입 처리는 다공질 골의 천연 매트릭스의 다공성 구조를 완전히 메우지 못한다; 하지만 그것은 한쪽면을 충분히 메워 손상된 척추골을 완전히 지지할 수 있다.
도 17에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 처리의 대안적인 실시예에서, 수술은 한쪽면으로부터 손상된 척추골을 먼저 주입시킨 후 상기 척추골의 다른 대향면으로부터 전체 처리를 반복하는 양측방 접근술(bilateral approach)로 이루어질 수 있다. 이러한 양측방 접근술에 의해 의사는 원한다면, 척추골의 다공질 골의 다공성 구조를 거의 메울 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 처리의 더욱 대안적인 실시예는 척추골 다공질 골내부로 가이드 와이어(2)를 더욱 연장시키는 단계를 포함할 수 있고, 척추골의 다공질 골 부분에서 좀 더 중심부에 딜리버리 캐뉼라(12)의 물질 도관(14)을 위치시킬 수 있다. 다공질 골의 다공성 구조에 대안적인 처리를 사용하여 골접합으로 주입되기 때문에, 딜리버리 캐뉼라(12)는 골에 골절합체를 계속 주입시키면서 다공질 골 구조로부터 느리게 제거될 수 있다. 그 결과는 일측방 공정(unilateral process)을 사용하여 척추골을 거의 메울 수 있다.
상술된 본 발명의 수술 방법은 특히, 골다공증, 종양 또는 기타 병원성 골 상태로 인한 척추골의 압박 파손을 고정시키는데 적합하다. 또한, 이러한 수술법은 척추골 압박 부전을 심하게 겪는 환자들이 사용할 수 있는 방지법 또는 보호법으로 이용될 수 있다.

Claims (37)

  1. 주입 장치에 있어서,
    캐뉼라(cannulae) 본체로 연결되는 기단부 및 원단부와, 상기 기단부로부터 상기 원단부를 통과하여 주입가능한 물질의 도관(conduit for injectable material)으로서 작용할 수 있는 루멘(lumen)을 구비하는 딜리버리 캐뉼라(delivery cannulae)와;
    상기 루멘을 통해 상기 주입가능한 물질에 힘을 가하면서, 상기 루멘으로부터의 공기가 플런저를 인접하여 지나 새어 나가도록 슬라이딩가능하게 통과하기 위한 크기 및 구성으로 되어 있는 긴 플런저(plunger); 및
    상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 기단부에 부착 고정시키도록 구성된 제거가능한 핸들을 포함하여 이루어지며,
    상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 기단부에는 일체형으로 형성된 핸들 유지 부재(handle retention member)가 제공되는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    긴 가이드 와이어 본체(guide wire body)로 연결되는 제1끝단부와 제2끝단부를 구비하며, 상기 제1끝단부는 피질골(cortical bone)을 통해 채널을 형성하기에 충분하도록 상기 피질골을 뚫을 수 있도록 테이퍼져(tapered) 구성되어 있는 긴 가이드 와이어; 및
    무딘 제1끝단부(blunt first end) 및 테이퍼진 끝단부를 구비하는 정렬 캐뉼라(aligning cannulae)를 더욱 포함하여 이루어지며,
    상기 정렬 캐뉼라는 상기 가이드 와이어 상을 외주방향으로 슬라이딩가능하게 통과하기 위한 크기 및 구성으로 되어 있으며, 상기 딜리버리 캐뉼라는 상기 정렬 캐뉼라상을 외주방향으로 슬라이딩가능하게 통과하기 위한 크기 및 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 와이어는 상기 가이드 와이어 본체상에 눈금 표시(graduated indicia)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 딜리버리 캐뉼라는 상기 캐뉼라 본체상에 눈금 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 플런저는 그리핑 부재를 구비하는 제1끝단부를 포함하고, 상기 제1끝단부는 매끄럽고 무딘 선단을 갖는 제2끝단부에 플런저 본체로 연결되며, 상기 그리핑 부재는 상기 플런저와 축방향으로 정렬된 스위블 조인트(swivel joint)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 와이어의 상기 제2끝단부는 무딘 단부(blunt end)인 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 정렬 캐뉼라는 상기 무딘 끝단부상에 결이난 표면(textured surface)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 딜리버리 캐뉼라는 상기 원단부상에 고정 에지(securing edge)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 플런저는, 플런저 본체에 의해 매끄럽고 무딘 선단부로 연결되는 플런저 그리핑 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 딜리버리 캐뉼라 루멘과 연통되고, 상기 딜리버리 캐뉼라에 연결되는 주사기 시스템(syringe system)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 주사기 시스템은 루어 로크(Luer lock), 베이어닛 핏팅(bayonet fitting) 및 유압식 퀵 디스커넥트 핏팅(hydraulic quick disconnect fitting)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 커넥터에 의하여 상기 딜리버리 캐뉼라에 제거가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 기단부와 일체로 형성되며, 상기 딜리버리 캐뉼라 본체의 길이방향축선과 정렬되는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 주사기 시스템은 가요성 도관(flexible conduit)으로 상기 딜리버리 캐뉼라에 연결되는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 와이어는 부착된 길이방향으로 정렬된 루어 로크 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 가이드 와이어의 상기 루어 로크 커넥터에 해제가능하게 맞물리도록 구성된 루어 로크를 포함하며, 상기 핸들은 상기 핸들의 각 끝단부에서 개방하는 길이방향으로 정렬된 루멘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 커넥터는 루어 로크이고, 상기 핸들은 상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 루어 로크 커넥터에 해제가능하게 맞물리도록 구성된 루어 로크를 포함하며, 상기 핸들은 상기 핸들의 각 끝단부에서 개방하는 길이방향으로 정렬된 핸들 루멘을 더 포함하고, 상기 핸들 루멘은 상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 루멘과 연통되는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 핸들 루멘의 관찰(viewing)을 허용하도록 크기 및 구성으로 되어 있는 관찰 슬롯(view slot)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 핸들 루멘에 수직으로 상기 핸들을 통과하는 제1클리어런스구멍을 더 포함하고, 상기 제1클리어런스구멍은 상기 가이드 와이어를 슬라이딩가능하게 수용하기 위한 크기 및 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 핸들 루멘에 수직으로 상기 핸들을 통과하는 제2클리어런스구멍을 더 포함하고, 상기 제2클리어런스구멍은 상기 정렬 캐뉼라를 슬라이딩가능하게 수용하기 위한 크기 및 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 핸들은 제거가능한 루어 로크의 기단부(proximal Luer lock end)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  21. 제 10항에 있어서,
    상기 주사기 시스템은 자동화된 임펠링 유닛(impelling unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 자동화된 임펠링 유닛은 상기 주사기 시스템의 기구의 이동속도 및 이동량을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 자동화된 임펠링 유닛은 압력 감지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  24. 제 2항에 있어서,
    상기 장치는 스테인레스 강, 양극처리된 알루미늄, 열가소성 수지 및 유리로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  25. 제 2항에 있어서,
    상기 딜리버리 캐뉼라 루멘은 다수의 루멘을 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  26. 제 1항에 있어서,
    긴 가이드 와이어 본체로 연결되는 제1끝단부와 제2끝단부를 구비하며, 상기 제1끝단부는 피질골을 통해 채널을 형성하기에 충분하도록 상기 피질골을 뚫을 수 있도록 테이퍼져 구성되어 있는 긴 가이드 와이어를 더 포함하고,
    상기 딜리버리 캐뉼라는 상기 가이드 와이어상을 외주방향으로 슬라이딩가능하게 통과하기 위한 크기 및 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  27. 제2항에 있어서,
    상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 루멘에 제공되고, 상기 플런저의 제어된 이동에 따라 상기 루멘을 통해 흐르도록 하는 점도(consistency)로 되어 있는 주입가능한 물질을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  28. 제 25항에 있어서,
    상기 주입가능한 물질은, 골 접합제(bone cement), 항생물질, 세포 이식 (cellular implants), 세포 재조합 핵산 생성물의 천연 생성물, 재조합 세포의 단백질 생성물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  29. 제2항에 있어서,
    상기 주입 장치는 골내의 주입 장치인 것을 특징으로 하는 주입 장치.
  30. 인간을 제외한 대상체에 주입가능한 물질을 도입시키는 방법에 있어서,
    골내에 있거나 골에 인접한 대상체의 딜리버리 사이트(delivery site)에 딜리버리 캐뉼라를 도입시키는 단계; 및
    상기 딜리버리 사이트내로 상기 딜리버리 캐뉼라를 통해 물질을 삽입시키는 단계를 포함하며, 상기 삽입시키는 단계는 상기 딜리버리 캐뉼라내에서 이동되는 플런저의 구동에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 인간을 제외한 대상체에 주입가능한 물질을 도입시키는 방법에 있어서,
    상기 대상체의 피질골을 통해 가이드 와이어를 도입시키는 단계;
    딜리버리 캐뉼라의 길이 만큼 연장하는 루멘을 구비하는 상기 딜리버리 캐뉼라를, 상기 피질골에 접촉할 때까지, 상기 가이드 와이어상의 외주방향으로 도입시키는 단계;
    상기 대상체로부터 상기 가이드 와이어를 제거하는 단계;
    상기 루멘내에 주입가능한 물질을 주입시키는 단계; 및
    상기 루멘을 통해 상기 주입가능한 물질에 힘을 가하면서, 상기 루멘내의 공기가 상기 플런저를 인접하여 지나 새어 나가도록 하는 크기 및 구성으로 되어 있는 플런저의 상기 루멘내에서의 이동에 의하여, 상기 대상체의 골내에 상기 주입가능한 물질을 주입시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 인간을 제외한 대상체에 주입가능한 물질을 도입시키는 방법에 있어서,
    상기 대상체의 피질골을 통해 가이드 와이어를 도입시키는 단계;
    정렬 캐뉼라가 상기 피질골에 접촉할 때까지, 상기 가이드 와이어상의 외주방향으로 상기 정렬 캐뉼라를 도입시키는 단계;
    루멘을 구비하는 딜리버리 캐뉼라를, 상기 피질골에 접촉할 때까지, 상기 정렬 캐뉼라상의 외주방향으로 도입시키는 단계;
    상기 대상체로부터 상기 가이드 와이어 및 상기 정렬 캐뉼라를 제거하는 단계;
    상기 루멘내에 주입가능한 물질을 주입시키는 단계; 및
    상기 딜리버리 캐뉼라의 상기 루멘을 통해 상기 주입가능한 물질에 힘을 가하면서, 상기 루멘내의 공기가 상기 플런저를 인접하여 지나 새어 나가도록 하는 크기 및 구성으로 되어 있는 플런저의 상기 루멘내에서의 이동에 의하여 상기 대상체의 골내에 상기 주입가능한 물질을 주입시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 31항에 있어서,
    상기 가이드 와이어 도입 단계는 후측방 접근술, 편측방 접근술, 양측방 접근술 및 측방 피질골내 관통 접근술로 구성되는 그룹으로부터 선택된 접근술을 통해 상기 대상체의 척추체 내로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 31항에 있어서,
    상기 가이드 와이어 도입 단계는 후방 접근술을 통해 대상체의 척추체 내로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 주입가능한 물질을 대상체에 도입시키는 키트(kit)에 있어서,
    제 1항에 따른 주입 장치; 및
    골 접합제, 항생물질, 전체 세포 이식, 세포의 천연 생성물, 재조합 핵산 생성물 및 재조합 세포의 단백질 생성물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 주입가능한 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 키트.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 주입가능한 물질은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)인 것을 특징으로 하는 키트.
  37. 제 35항에 있어서,
    상기 주입 장치에 연결하기 위한 주사기; 및
    상기 키트를 수납하고, 선반에서 내려서 사용하기에 적합하며, 무균 운반을 위하여 포장되는 콘테이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
KR10-2001-7011844A 1999-03-16 2000-03-15 골다공증 골의 치료장치 및 치료방법 KR100526255B1 (ko)

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