KR100609651B1 - 척추원판 증강의 기구 - Google Patents

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무어로버트케빈
뱅크스토마스
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Abstract

추간원판내 이식을 위한 기구는 결함을 가진 원판을 증강시키기 위한 막 지지부재를 포함할 수 있다.
원판의 섬유륜 내의 결함은 배리어와 같은 인공삽입물을 사용하여 회복될 수 있다. 배리어는 실란트(sealant) 및 확장자를 포함할 수 있다.
배리어는 운송 캐뉼라, 어드벤서 및 배리어의 위치를 제어하기 위한 제어필라멘트를 사용하여 원판내로 이전될 수 있다.
강화 요소는 배리어에 대해 강직성을 부여하기 위해 배리어내에 포함될 수 있다. 또한 지지부재는 고정재에 연결될 수 있다.

Description

척추원판 증강의 기구{Device for Vertebral Disc Augmentation}
본 발명은 섬유륜(annulus fibrosis)내의 파열(tear), 수핵탈출(herniation of the nucleus pulposus) 및/또는 현저한 원판(disc) 높이 손실로 고통받는 요추, 경추 또는 흉추추간원판의 수술적 치료에 관한 것이다.
원판은 척추의 한정된 가요성을 허용하면서 기계적 하중을 흡수하는 중요한 역할을 수행한다. 원판은 질기고 짜여진 섬유륜(AF)에 의해 둘러싸인 연질의 중앙 수핵(NP)을 포함한다. 탈출(herniation)은 AF의 약화의 결과이다. AF내의 약화로 NP가 척수 또는 주신경근쪽으로 후방으로 부풀어오르거나 새는 경우, 증후적 탈출이 일어난다. 가장 흔한 결과적 증상은 눌린 신경을 따라 방사되는 고통 및 요통으로 양자는 환자를 불구가 되도록 한다. 상기 문제의 중요성은 진단의 낮은 평균 연령에 의해 증가하는 바, 미국내 환자의 80% 이상이 59세 미만이다.
Mixter & Barr에 의해 1934년 처음 개시된 이래, 디섹토미(discectomy)는 추간원판 탈출의 치료를 위한 가장 보편적 수술상 과정이 되어오고 있다. 상기 과정 은 원판 외부의 신경근 또는 척수상에 일반적으로 후방으로 닿아있는 원판물질의 제거를 수반한다. 외과의사의 선호에 따라, 변화하는 양의 NP가 탈출면(herniation site)을 통하거나 AF 내의 절개를 통해 원판 공간내로부터 제거된다. 상기 외부(extra) NP의 제거는 통상 재발하는 탈출의 위험을 최소화하기 위해 행해진다.
그럼에도 불구하고, 디섹토미의 가장 현저한 결점은 헤르니아의 재발, 소근 증후(radicular symptom)의 재발 및 증가하는 요통이다. 재탈출은 사례들의 21%에 이르기까지 발생할 수 있다. 재-탈출의 면은 가장 보편적으로는 이전의 헤르니아과 같은 수준 및 같은 면이며, AF 내의 동일한 약화된 면을 통하여 발생할 수 있다. 소근 증후의 존속 또는 재발은 많은 환자들에게서 일어나며, 재-탈출에 관련되지 않은 경우에도 수술받은 원판의 높이에 있어서의 손실에 기인한 신경공(neural foramina) 협착증에 연관되는 경향이 있다. 약화하는(debilitating) 요통은 대략 14%의 환자에게서 발생한다. 이러한 모든 결점은 탈출 및 수술로부터 온 NP 물질 및 AF 적응성의 손실과 가장 직접적으로 연관되어 있다.
NP 물질의 손실은 원판을 수축하게 하여 원판높이에서의 감소를 일으킨다. 원판 높이의 현저한 감소는 수술한 환자의 98%에서 발견되고 있다. 원판 높이의 감소는 관절면의 하중을 증가시키는 바, 이는 연골면의 퇴화 및 궁극적으로 관절에 있어 골관절염 및 고통을 초래할 수 있다. 관절 공간이 줄어듬에 따라, 하위 및 상위 척추 페디클에 의해 형성된 신경공도 아래로 닫혀진다. 이는 횡단하는 신경 근을 꼭 조이는 관형 협착증 및 재발성 소근통을 가져온다. NP의 손실은, 고통을 가져올 수 있는 부분적으로 자극된 구조인, 남아있는 AF상의 하중을 증가시킨다. 결국, NP의 손실은 하중하에서 AF의 보다 큰 부풀어오름을 초래한다. 상기는 원판 후방의 신경구조 상에 AF에 의한 새로운 접촉을 초래할 수 있다.
탈출 또는 수술적 절개로부터 기인한 AF내에 존속하는 파열(tear)은 디섹토미(discectomy)로부터의 좋지 않은 결과에도 기여할 수 있다. AF는 그의 외부 경개내에 발생하는 가장 큰 치유(healing)로 치유 능력을 제한하여 왔다. 치유는 상처받지 않은 원판의 강도에 접근하지 않는 얇은 섬유상 필름의 형태를 취한다. AF 내의 수술적 절개는 특히 비틀림 하중에 대해 AF의 강직도(stiffness)에 있어 급속하고 오래가는 저하를 낳는 것으로 알려져 있다. 상기는 관절면(facet)들을 지나치게 긴장시켜 그들의 퇴화에 기여한다. 나아가, 사례의 30%에 있어, AF는 닫히지 않는다. 상기의 경우, 재-탈출의 위험 뿐만 아니라 NP 내부로부터 경막외 공간으로의 유체 또는 고체의 누출이 일어날 수 있다. 상기는 국소 통증, 척추 신경근의 염증, 신경 전도 속도에서의 감소를 일으키는 것으로 알려져 있으며, 경막내에 있어 수술 후 반흔 조직의 형성에 기여할 수 있다.
통증을 덜기 위해 관절로부터의 연조직 제거를 수반하는 다른 정형외과적 과정은 현저하고 오래가는 결과를 초래하고 있다. 무릎의 반월연골(menisci)의 전부 또는 일부의 제거가 하나의 예이다. 부분적 및 전체 메니섹토미(meniscectomy)는 무릎에 골관절염성 퇴화의 증가를 가져오며, 많은 환자의 경우 추가 수술의 필요성을 증가시킨다. 외과의사들 간에 파열된 반월연골을 절제하는 대신 이를 회복시키 려는 주된 노력은 보다 내구적 결과 및 감소된 관절 퇴화를 가져왔다.
연조직에 있어 파열을 회복시키기 위한 시스템 및 방법은 당해 기술분야에 공지되어 있다. 이러한 시스템 중 하나는 무릎의 반월연골의 회복에 관련되어 있으며, 이는 가시달린 조직 고정재(barbed tissue anchor), 봉합사의 부착된 길이 및 봉합사-보유 부재에 한정되어 있는 바, 상기는 봉합사에 부착되어 파열된 면을 바싹 당기는데 사용될 수 있다. 상기 방법의 단점은 당해 방법이 연조직내에서의 파열의 회복에 제한된다는 것이다. 추간원판에 있어, AF내에서의 파열의 폐포(closure)는 후방 신경 요소로의 원판분절의 부풀음을 추가로 반드시 방지하는 것은 아니다. 나아가, 탈출이 일어나는 경우에도 AF 내의 명백한 파열이 없는 경우도 종종 있다. 탈출은 AF(연원판)의 구조의 일반적 약화의 결과일 수 있는 바, 이 경우 상기는 파열없이 후방으로 부풀 수 있다. 파열이 발생할 경우, 이들은 종종 방사상이다.
당해 기술분야에서 공지된 또다른 기구는 이전에 인접한 연조직에서의 파열의 회복을 위해 의도된 것이다. 다트 고정재는 파열된 면에 대해 일반적으로 수직인 방향으로 파열을 가로질러 위치한다. 2 이상의 고정재 각각으로부터 나온 봉합사는 이어서 서로 묶여 파열의 마주보는 면을 합친다. 그러나, 전술된 바와 같이, 추간원판의 회복에 따르는 모든 제한이 상기 기구에도 따른다.
연조직의 성장을 유도하기 위해 장력을 사용하는 기구 및 방법이 또한 당해 기술분야에 공지되어 있다. 장력을 부여하기 위해 스프링이 필요한 공지된 구현예 및 방법은 추간원판의 헤르니아에 대한 응용에 있어 제한된다. 스프링을 추간원판 의 제한된 공간에 위치시키는 것이 어려운 것은 별론으로 하더라도, 스프링은 부착된 조직의 연속적 자리옮김을 유발하여 원판의 구조 및 기증에 해로운 영향을 줄 수 있다. 만일 원판내의 힘이 스프링에 의해 적용된 장력을 초과한다면, 스프링은 추가로 원판내에서 후방으로의 부풀음이 진행되게 할 수 있다. 나아가, 공지된 기구는 바람직한 조직 성장이 달성된 후 제거되도록 고안되어 있는 바, 이는 제 2 과정을 필요로 하는 단점을 가진다.
당해 기술분야에서 공지된 추간원판의 증강 방법은 매우 많다. 당해 기술분야를 살펴보면, 2가지의 일반적 접근-주변 조직에 고정된 이식물 및 고정되지 않은 이식물-이 두드러진다.
추간원판의 증강의 제 1 형태는 일반적으로 전체 원판의 교체를 포함한다. 상기 증강은 많은 면에서 제한된다. 첫째, 전체 원판을 교체함에 의해, 이들은 원판 공간을 통하여 이전된 모든 하중을 견뎌야 한다. 많은 퇴화된 원판이 정상 원판에서의 하중을 초과하는 병리학적 하중하에 놓이게 된다. 따라서, 상기 고안은 극도로 튼튼하면서도 가요성이어야 한다. 모든 기존의 상기 증강기구는 아직 상기 양자의 특질을 만족시키지 못한다. 나아가, 전체 원판을 교체할 기구는 통상 전방 접근에 의해 비교적 침입성(invasive) 과정을 사용하여 이식되어야 한다. 이들은 또한 전방 AF를 포함하는 건강한 원판 물질의 상당한 양의 제거를 필요로 한다. 추가로, 개시된 기구는 그들이 부착된 이웃하는 추체의 윤곽을 고려해야 한다. 각각의 환자 및 각각의 척추에 따라 다르기 때문에, 이식물의 상기 형태는 많은 형상과 크기에 있어 사용가능해야 한다.
증강의 제 2 형태는 주위 조직에 직접 고정되는 것이 아닌 이식물을 수반한다. 상기 증강 기구는 그들을 적정위치에 유지하기 위해 일반적으로 손상되지 않은 AF에 의존한다. 공지된 이식물은 일반적으로 AF의 구멍을 통해 삽입되고, 팽창하거나 확장되거나 또는 팽창 요소를 배치하여 그들이 삽입된 구멍보다 커진다. 이러한 개념에 대한 한계는 AF 가 종종 원판 증강이 필요한 경우에 따라 손상되어 있다는 것이다. 개시된 이식물의 탈출 또는 이동을 허용하는 AF내의 균열 또는 구조적 약점이 있다. 원판 탈출의 경우, 탈출을 허용한 AF내에 명확한 약점이 있다. AF 의 지지 또는 이식물 없이 공지된 증강기구를 가지고 NP를 증강시키는 것은 증강 재료의 재-탈출의 위험을 무릎써야 한다. 추가로, 배치가능한 요소를 가진 상기 기구는 척추 종판 또는 AF를 손상시킬 위험을 가지고 있다. 상기는 이식물을 올바른 위치에 유지하는 것을 도울 수 있으나, 재탈출은 AF 내에 균열을 필요로 하지 않는다. AF 내의 구조적 약점 또는 AF의 다중층의 탈층(delamination)은 상기 이식물을 후방 신경 요소로 부풀게 할 수 있다. 추가로, 원판이 퇴화됨에 따라 후방 섬유륜의 균열이 원래 수술되었던 면이 아닌 다른 영역에서 발생할 수 있다. 상기 개념의 한계는 그들이 이식물의 삽입을 허용하기 위해 많은 또는 전부의 NP의 제거를 필요로 하는 것이다. 상기는 시간 및 노력이 많이 소요되며, 원판의 생리학을 영구적으로 바꿀 것을 요구한다.
또한, 추간원판내의 특정 위치에서의 인공삽입물(prosthesis)의 이식은 도전해볼 만한 과제이다. 원판의 내측부는 표준적인 후방 척추 공정중에는 외과의사에게 보이지 않는다. 원판의 외측부의 아주 작은 부분이 원판에 대해 접근하기 위해 척추의 후방 요소에 외과의사에 의해 생긴 작은 창을 통해 보인다. 외과의사는 수술후 탈출 및/또는 추가로 수술된 수준의 불안정화의 위험을 줄이기 위해 원판내로의 모든 환형 천공(annular fenestration)의 크기를 최소화하려고 할 것이다. 경막내 공간의 양쪽 면에 흉터를 남기는 것을 피하기 위해 외과의사는 일반적으로 후방 섬유륜의 일면만을 개봉한다.
원판에 대한 접근 및 이의 시각화(visualization)에서의 상기의 한계에 의해 나타난 강렬한 요구는 현재 사용가능한 모든 원판내(intradiscal) 인공삽입물 이식 시스템에 의해서는 잘 보충되고 있지 않다.
복부벽을 통한 헤르니아와 같은 신체의 결함의 폐쇄(closure)에 관한 공지된 기술은 복부벽의 내부에 적용되는 평면 패치 또는 결함으로 직접 놓여지는 플러그와 같은 기구를 수반한다. 공지된 평면 패치는 원판의 기하에 의해 추간원판에서의 응용에 있어 제한된다. AF의 내측면은 다중평면으로 굴곡되어 있어, 평평한 패치는 그것이 밀봉해야 할 표면에 잘 맞지 않게 된다. 마지막으로, 종래 기술은 기체에 의해 팽창되거나 지지되는 공극내로 패치를 위치시켜 결함의 내측벽이 내부 기관으로부터 멀어지게 되는 방법을 개시하고 있다. 원판내에서 핵물질의 제거 없이 섬유륜 내측벽과 NP간에 이러한 공극을 만드는 것은 어렵다. 핵물질의 제거는 원판 회복의 치료적 결과에 치명적일 수 있다.
당해 기술분야에서 공지된 헤르니아 치료 기구의 하나는 전형적 플러그이다. 이러한 플러그는 상기의 결함을 가로지르는 저압 차이의 원인이 되는 서혜헤르니아(inguinal hernia)의 치료를 위해 적합하다. 그러나, AF 내로 플러그 를 위치시키는 것은 보다 높은 압력을 견뎌야 하는바, 플러그의 추방 또는 NP에 의한 섬유륜의 내층 절개를 초래할 수 있다. 또다른 합병증이 환자에게 비정상적 통증을 유발하거나 기능의 손상을 가져올 수 있다. 추가로, AF가 점차적으로 약해짐에 따라 추간원판내의 헤르니아가 번질 수 있다. 이런 경우, 플러그는 경막외 공간으로 추방될 수 있다.
또다른 헤르니아 회복 기구는 서혜헤르니아에서의 사용의 위한 굴곡된 인공삽입적 메쉬를 수반한다. 상기 기구는 볼록한 면 및 오목한 면을 가진 시트상 재료 및, 구형과 원뿔형 부를 가진 추가의 구현예를 포함한다. 상기 기구는 서혜헤르니아에 잘 맞을 수 있으나, 개시된 구현예의 형상과 강직도는 추간원판의 헤르니아에서의 응용을 위해서는 최적치 미만이다. 헤르니아는 그들의 높이(마주보는 척추간의 거리)보다 (원판의 원주 둘레로) 넓어져서 이러한 원뿔형 또는 구형의 패치에 의해 그 자신을 닫기에 알맞지 않다.
또다른 기구는 서혜헤르니아를 막기위해 사용되는 확장성의 가시달린 풍선 패치를 포함한다. 상기 풍선은 결함내에서 부푼 채 남아있다. 상기 기구의 단점은 풍선이 결함의 폐쇄를 보장하기 위해 환자의 남은 일생 동안 팽창된 상태를 유지해야 한다는 것이다. 이식된 팽창된 기구는, 특히 고하중하에 놓여졌을 경우, 누출 없이 장기간을 견디는 것이 드물다. 음경 인공삽입물, 가슴 이식물 및 인공 괄약근에서 이는 명백하다.
서혜헤르니아를 닫는 또다른 공지된 방법은 헤르니아 주변의 평면 패치 및 복부벽으로 열과 압력을 가하는 것을 수반한다. 상기 방법은 패치를 올바른 위치 에 유지시키기 위해 결함주변의 벽의 완전성(integrity)에 전적으로 의존한다는 단점을 가진다. 결함 주변 면적에서 섬유륜은 종종 약하며 적절한 고정면으로서 임무를 다할 수 없을 수 있다. 추가로, 패치의 평면 특성은 전술한 모든 약점을 가진다.
혈관천자(vascular puncture)를 밀봉하기 위해 각종 기구 및 기술이 추가로 개시되어 있다. 가장 관련있는 것은 통상, 고정재, 필라멘트 및 밀봉 플러그로 이루어진 지혈성 천자-밀봉 기구이다. 고정재는 결함을 통해 혈관내로 진행하여 결함을 통한 통로를 방해하도록 배치된다. 고정재로부터 나와 결함을 통과하는 필라멘트는 고정재를 고착하거나 결함의 외측부에 대해 가져욘 플러그를 진행시키는 것을 돕기위해 사용된다. 이러한 필라멘트는 원판의 외측부까지 연장된 경우, 신경근의 염증 및 경막 내 반흔조직의 형성을 가져올 수 있다. 상기는 결함내부에 또는 원판의 외측까지 신장되어 남겨질 수 있는 모든 플러그 재료에 대해서도 마찬가지이다. 추가로, 혈관 시스템에서의 사용을 위해 구현된 상기 기구 및 방법은 내부 고정재의 배치를 위해 고체가 비교적 없는 공간을 요구한다. 상기는 혈관의 내측에서는 잘 작용하지만, 보다 상당한 양의 NP의 존재에 있어서는 개시된 내부 고정재는 본 발명에서 개시된 바와 같이 결함을 가로질러 배향할 수 없을 것이다.
발명의 요약
개시된 발명의 하나의 목적은 원판내 연조직의 절개 보다는 치료 및/또는 증 강에 의해 탈출한 원판과 같은 등 손상의 장기간의 부정적 결과를 줄이는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 재탈출의 발생 및 탈출한 원판의 수술적 치료에 이어지는 원판 높이손실을 방지하거나 줄이는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 NP 물질의 후방으로의 부풀어오름 및 누출에 대한 AF의 저항성을 증가시키는 동시에, 바람직하게는 AF의 하중하에서의 강직도를 증가시키는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 상기와 같은 방법으로 원판의 연조직을 증강시켜 원판에 대해 후방의 신경구조를 향한 증강 재료의 탈출의 위험을 제한하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 수핵내의 압력으로부터 섬유륜의 외부층에 있어서의 민감한 신경섬유를 보호하는 것이다.
본 발명의 하나의 양상에 있어, 생체내 증진된 척추 기능단위(functional spine unit)가 제공된다. 증진된 척추 기능단위는 2개의 인접한 척추, 및 섬유환에 둘러싸인 중앙 영역을 포함하고 척추간 추간원판공간내에 위치하는 추간원판, 및 추간원판 공간내에 위치한 원판 탈출 구속기구(disc herniation constraining device)를 포함한다. 원판 탈출구속기구는 인접하는 척추들 중 하나 또는 섬유륜 의 전방부에 확고하게 결합되고 연결부재에 의해 지지부재에 연결된 고정재를 포함한다. 고정재는 중앙영역의 후방, 바람직하게는 섬유륜에 내 또는 그 후방에 위치한다. 하나의 구현예에 있어, 척추 기능단위의 중앙영역은 수핵을 함유한다. 본 발명의 또다른 구현예에 있어, 연결부재는 고정재 및 지지부재사이에서 장력하에 유지된다. 또다른 구현예에 있어, 증강재료는 연결부재의 길이의 적어도 일부를 따라 고착되어, 척추를 지지하고 분리하며 다른 하나의 척추에 대한 하나의 척추의 움직임을 허용하는 추간원판의 기능을 보조하는 역할을 한다.
본 발명의 또다른 국면에 있어, 생체내 증강된 척추기능단위가 제공된다. 증강된 척추기능단위는 인접하는 2개의 척추 및 추간원판을 포함한다. 증강된 척추 기능단위는 2개의 인접한 척추, 및 섬유환에 둘러싸인 중앙 영역을 포함하고 척추 사이의 추간원판공간내에 위치하는 추간원판, 및 추간원판 공간내에 위치한 원판 증강기구를 포함한다. 원판 증진 기구는 인접하는 척추 또는 섬유륜 중 하나의 전방부에 확고하게 연결된 고정재 및 추간원판공간내에 위치하고, 상기 고정재 및 증강 재료와의 사이에 고착된 연결부재에 의해 원판공간내 구속된 증강재료를 포함한다. 대안적 구현예에 있어, 지지부재는 척추기능단위내에 고착되고, 연결부재는 고정재, 증진재료 및 지지부재 사이에서 연장되며, 추가로 중앙영역내에서 증강재료의 움직임을 구속한다. 본 발명의 또다른 구현예에 있어, 중앙 영역은 수핵을 함유할 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예에 있어, 척추기능단위를 증강시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 본 명세서에 개시된 원판 탈출 구속기구 및 원판 증강기구를 사용하는 것을 포함한다.
본 발명은 추가로 신체의 2개의 해부학적 영역을 분리하는 조직벽(tissue wall)내에서의 결함을 밀봉하기 위한 기구 및 방법과 관련되어 있다. 구체적으로, 인간 추간원판의 AF에서의 결함을 닫는 것을 허용하여 원판내로부터의 물질의 방출을 방지하고/방지하거나 원판의 내벽 표면을 가로질러 원판내 압력의 분배를 가능하게 하는 인공삽입적 기구 및 방법이 개시된다.
결함의 폐쇄는 결함의 내측면상에 막 또는 배리어를 위치시킴에 의해 달성된다. 추간원판의 경우, 배리어는 NP에 근접한 AF의 내측면 또는 AF의 층간에 위치한다. 배리어수단은 섬유륜 및 수핵간의 공간을 절개함에 의해 삽입될 수 있다. 대안으로서, 수핵 및/또는 섬유륜의 일부는 적절한 공간을 만들기 위해 절제(resect)될 수 있다.
배리어는 결함을 통해서 직접적으로 위치로 삽입되거나 결함에 인접한 조직벽 또는 다른 조직을 통하여 떨어진 입구로부터 진행할 수 있다.
각종 고정기구가 배리어를 주변 조직에 고착시키기 위해 사용될 수 있다. 추간원판에 있어, 상기 조직은 주변AF, 척추종판, 추체 및 심지어 NP를 포함할 수 있다. 대안으로서, 배리어는 단순히 NP가 배리어 및 AF에 행사하는 압력에 의해 적절한 위치에 유지될 수 있으며, 이 때, 배리어 패치의 강직도 및 형상은 원판내의 위치 및 배향을 유지하는 것을 도울 수 있다. 배리어는 추가로 원판내에서 배리어의 움직임을 제한하는 각종 자기-유지부재(self-retaining member)를 포함할 수 있다. 배리어 또는 막은 배리어의 치수를 압축상태에서 확장상태로 확장 또는 팽창시키는 임무를 수행할 수 있는 프레임을 포함할 수 있다. 프레임은 니켈-티타늄 재료와 같은 자기-팽창성 재료일 수 있다. 상기 배리어는 추가로 접착제로, 혹은 열 또는 주변 조직의 내성장(ingrowth)/상성장(ongrowth)의 적용에 의해 이를 주위 조직에 접착시킬 수 있는 특성을 가질 수 있다. 개시된 배리어의 각종 구현예는 단일재료 및 구성요소 또는 다양한 재료 및 구성요소를 포함한다.
본 발명의 추가의 목적은 현재 원판 치료방법의 제한을 줄이는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 원판의 후방면으로부터 단일의 작은 애뉼로토미를 통해 섬유륜의 내측면을 따라 인공삽입물을 이식하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 전술한 및 다른 목적, 특징 및 장점은, 유사한 참조 기호가 다른 모든 도면들 전반에 걸쳐 같은 부분을 참조하는, 수반된 도에서 도시된 바와 같이, 이어지는 보다 상세히 서술된 본 발명의 바람직한 구현예로부터 명백해질 것이다. 도면은 비례할 필요는 없으며, 대신 본 발명의 원리를 도시함에 있어 강조되어 있다.
도 1A은 척추의 일부 및 추간원판이 묘사된, 척추 기능단위의 일부의 횡단면(transverse section)을 나타낸 것이다.
도 1B는 2개의 허리 척추 및 추간원판이 보이는, 도 1A에 나타난 척추 기능 단위의 일부의 시상단면(sagittal cross section)을 나타낸 것이다.
도 1C는 섬유륜의 내층의 부분적 파열을 나타낸 것이다.
도 2A는 탈출한 분절을 지지하기 전 본 발명의 한 양상의 횡단면을 나타낸 것이다.
도 2B는 탈출한 분절을 지지하는 도 2A에서의 구조의 횡단면을 보인 것이다.
도 3A는 기구의 위치화 후 개시된 발명의 또다른 구현예의 횡단면을 보인 것이다.
도 3B는 탈출한 분절을 지지하기 위해 장력이 적용된 후 도 3A에서의 구조의 횡단면을 보인 것이다.
도 4A는 본 발명의 대안적 구현예의 횡단면을 보인 것이다.
도 4B는 도4A에서 보인 대안적 구현예의 시상도(sagittal view)를 보인 것이다.
도 5A는 본 발명의 또다른 양상의 횡행도(transverse view)을 보인 것이다.
도 5B는 그의 탈출 전 경계 내로 탈출한 분절이 옮겨가는데 사용된 도 5A의 운송튜브를 보인 것이다.
도 5C는 고정되고 지지하는 위치에서의 본 발명에 따른 1-피스 구현예를 보인 것이다.
도 6은 약화된 후방 섬유륜을 지지하는 본 발명의 또다른 구현예를 보인 것이다.
도 7A는 원판의 연조직의 증강에 수반되는 2단계를 나타내는 개시된 본 발명 또다른 양상의 횡단면를 보인 것이다.
도 7B는 도7A에서 보인 또다른 구현예의 시상도를 보인 것이다.
도 8은 원판의 연조직의 증강 및 섬유륜의 지지/폐쇄를 수반하는 개시된 본 발명의 또다른 양상의 횡단면를 보인 것이다.
도 9A는 전방 측면의 섬유륜에 고정된 유연한 증강 재료로 원판의 연조직을 증강시키는 것을 포함하는 본 발명의 또다른 양상의 횡단면을 보인 것이다.
도 9B는 1-피스(one-piece) 고정재에 의해 섬유륜에 고정된 가요성 증강 재료를 사용한 원판의 연조직의 증강을 수반하는 개시된 본 발명의 또다른 양상의 횡 단면를 보인 것이다.
도 10A는 본 발명의 연조직의 증강을 포함하는 개시된 본 발명의 하나의 양상의 단면도를 보인 것이다.
도 10B는 증강 재료가 원판으로 삽입된 후 도 10A의 구조물의 횡단면을 도시한 것이다.
도 11은 섬유륜내에 올려놓여진 배리어의 횡단면을 보인 것이다.
도 12는 도 11의 배리어의 시상도를 보인것이다.
도 13은 원판내 고정된 배리어의 단면도를 보인 것이다.
도 14는 도 13의 배리어의 시상도를 보인 것이다.
도 15는 원판내에 올려놓여진 배리어를 위한 제 2 고정기구의 사용을 도시한 것이다.
도 16A는 추간원판의 횡방향도이다.
도 16B는 추간원판의 중앙선을 따른 시상 단면이다.
도 17은 절개/운송 도구에 의해 섬유륜 내의 결함의 내측면에 대하여 위치한 배리어수단의 밀봉수단의 오른쪽 반쪽을 가진 추간원판의 축상도(axial view)이다.
도 18은 섬유륜내의 결함의 내측면에 위치시킨 밀봉수단 전체를 도시한 것이다.
도 19는 결함 주변의 조직에 고착된 도 18의 밀봉수단을 묘사한 것이다.
도 20은 고정 수단이 주변 조직으로 통과한 후 도 19의 밀봉수단을 묘사한 것이다.
도 21A는 내부 공극으로 삽입된 확장수단을 가진 도 20의 밀봉수단의 축상도를 묘사한 것이다.
도 21B는 시상단면에 있어 도 21의 구조를 묘사한 것이다.
도 22A는 밀봉수단 및 확장수단을 위한 대안적 고정 방법을 보인 것이다.
도 22B는 결함에 인접한 위치에서의 상위 추체에 확장수단의 고정 영역을 고착시킨 고정재를 가진 도 22A의 구조물을 시상단면으로 보인 것이다.
도 23A는 고정 수단을 사용하여 섬유륜에 고착된 본 발명의 배리어 수단의 구현예를 묘사한 것이다.
도 23B는 고정도고가 제거되어 있는, 2개의 고정다트에 의해 섬유륜에 고착된 도 23A의 배리어 수단의 구현예를 묘사하고 있다.
도 24A 및 24B는 결함의 한쪽 면에 섬유륜의 층간에 위치한 배리어수단을 묘사한 거이다.
도 25는 배리어 수단의 확대판의 축상단면을 묘사한 것이다.
도 26은 2개의 증강기구의 삽입에 이어 단면을 가로지르는 위치의 배리어 수단의 축상 단면을 묘사한 것이다.
도 27은 신장된 증강 기구의 일부로서 배리어를 묘사한 것이다.
도 28A는 도 27의 증강 기구의 대안적 형태의 축단면을 묘사한 것이다.
도 28B는 도 27의 증강기구의 대안적 형태의 시상단면을 묘사한 것이다.
도 29A 내지 D는 섬유륜에서의 결함으로부터 멀리 떨어진 입구면으로부터의 배리어의 배치를 묘사한 것이다.
도 30A, 30B, 31A, 31B, 32A, 32B, 33A 및 33B는 각각 배리어의 각종 구현예의 축상 및 단면도를 묘사한 것이다.
도 34A는 비-축대칭의 팽창수단 또는 프레임을 나타낸 것이다.
도 34B 및 34C는 추간원판내에 올려놓여진 프레임의 조망도(perspective view)를 나타낸 것이다.
도 35 및 36은 도 34에서 보여진 팽창수단의 대안적 구현예를 도시한 것이다.
도 37 A 내지 C는 각각 도 34에서 보여진 팽창수단의 대안적 구현예의 앞면, 측면 및 조망도를 도시한 것이다.
도 38은 도 37A에서 나타난 대안적 팽창수단을 나타낸 것이다.
도 39 A 내지 D는 원형단면을 가진 관형 팽창수단을 도시한 것이다.
도 40 A 내지 D는 타원형단면을 가진 관형 팽창수단을 도시한 것이다.
도 40E, 40F 및 40I는 각각 환형면의 외측 표면을 덮는 밀봉수단을 가진 도 40A의 관형 팽창수단의 앞면, 뒷면 및 상부도를 도시한 것이다.
도 40G 및 40H는 환형면의 내측 표면을 덮는 밀봉수단을 가진 도 40A의 관형 팽창수단을 나타낸 것이다.
도 41 A 내지 D는 난형 단면을 가진 관형 팽창수단을 도시한 것이다.
도 42 A 내지 D는 밀봉 및 확장수단의 바람직한 구현예의 단면을 묘사한 것이다.
도 43A 및 43B는 확장 수단의 대안적 형태를 묘사한 것이다.
도 44A 및 44B는 배리어수단의 대안적 형상을 묘사한 것이다.
도 45는 결함 주변의 조직에 밀봉수단을 부착시키는데 사용되는 기구의 단면이다.
도 46은 결함 주변의 조직에 밀봉수단을 가열하여 접착시키는 열적기구의 사용을 묘사한 것이다.
도 47은 결함 주변의 조직에 밀봉수단을 접착시키는데 사용될 수 있는 팽창성 열적 요소를 묘사한 것이다.
도 48은 도 46의 열적 기구의 대안적 구현예를 묘사한 것이다.
도 49A 내지 G는 원판내 이식물을 이식하는 방법을 도시한 것이다.
도 50A 내지 F는 원판내 이식물을 이식하는 대안적 방법을 도시한 것이다.
도 51A 내지 C는 원판내 이식물을 이식하는 또다른 대안적 방법을 도시한 것이다.
도 52A 및 52B는 척추내부 이식 시스템으로 사용된 이식물 가이드를 도시한 것이다.
도 53A는 강화 플레이트 요소를 가진 배리어를 도시한 것이다.
도 53B는 도 53A의 배리어의 단면도를 도시한 것이다.
도 54A는 강화 플레이트를 나타낸 것이다.
도 54B는 도 54A의 강화플레이트의 단면도를 나타낸 것이다.
도 55A는 강화 막대 요소를 가진 배리어를 도시한 것이다.
도 55B는 도 55A의 배리어의 단면도를 도시한 것이다.
도 56A는 강화 막대를 도시한 것이다.
도 56B는 도 56A의 강화막대의 단면도를 도시한 것이다.
도 57은 도 44A의 배리어의 고정기구의 위치를 위한 대안적 배열을 나타낸 것이다.
도 58A 및 도 58B는 추간원판을 위한 절개기구을 도시한 것이다.
도 59A 및 도 59B는 추간원판을 위한 대안적 절개기구를 도시한 것이다.
도 60A 내지 C는 절개자 구성요소를 도시한 것이다.
본 발명은 생체내의 증강된(augmented) 척추 기능단위(functional spine unit:FSU)를 고려한 것이다. 척추 기능단위는 2개의 인접한 척추(또는 추체) 골구조, 추간원판(intervertebral disc)의 연조직[섬유륜(annulus fibrosis, AF), 및 선택적으로 수핵(nucleus pulposus, NP)], 및 척추에 연결된 인대, 근조직 및 결합조직을 포함한다. 추간원판은 실질적으로 인접한 척추 간에 형성된 척추 사이의 공간에 위치하고 있다. 척추 기능단위의 증강은 탈출한 원판분절(herniated disc segment)의 회복, 약해지거나 파열 또는 손상된 섬유륜의 지지(support) 또는 수핵의 전부 또는 일부에 대한 재료의 첨가 또는 그의 대체를 포함할 수 있다. 척추 기능단위의 증강은 탈출 구속기구(herniation constructing device) 및 추간원판 공간내에 위치한 원판 증강 기구에 의해 제공된다.
도 1A 및 1B는 척추 기능단위 45의 일반적 해부학 구조를 보여준다. 본 발명의 상세한 설명 및 이어지는 청구항에 있어, '전방' 및 '후방', '상위' 및 '하위'는 용어는 해부학에 있어 그들의 표준 어법에 의해 정의된 것으로, 전방의 경우 신체 또는 기관의 앞 쪽(복측의:ventral) 면을 향하는 방향이고, 후방은 신체 또는 기관의 뒤 쪽(배면의:dorsal) 면을 향하는 방향이며; 상위는 보다 위쪽(머리를 향한 방향)이고, 하위는 보다 아래쪽(발을 향한 방향)이다.
도 1A는 추체 상위의 추간원판 15에 관한 추체의 횡축 M을 따른 축상도(axial view)이다. 축 M은 해부학적 구조내에서 척추 기능단위의 전방(A) 및 후방(P) 배향을 보여준다. 추간원판 15는 중앙 수핵(NP) 20을 둘러싸고 있는 섬유륜(AF) 10을 포함한다. 탈출한 분절(herinated segment) 30은 점선으로 묘사되어 있다. 탈출한 분절 30은 원판의 탈출 전 후방 경계 40을 넘어 돌출되어 있다. 또한, 상기 도에는 왼쪽 70 및 오른쪽 70′의 횡행 극상돌기(spinous process) 및 후방 극상돌기 80이 나타나 있다.
도 1B는 2개의 인접한 추체 50(상위) 및 50′(하위)의 중앙선을 관통하여 세로축 N을 따른 시상단면(sagittal section)이다. 추간원판 공간 55는 2개의 추체간에 형성되며 추간원판 15를 포함하고 있는 바, 이는 추체를 지지하고 쿠션으로 받치며 서로에 대하여 및 다른 인접한 척추 기능단위에 대하여 2개의 추체의 움직임을 가능하게 한다.
추간원판 15는 통상 NP 20을 둘러싸고 구속하여 추간원판 공간의 경계 내에 전체로서 존재하는 바깥 쪽 AF 10을 포함한다. 도 1A 및 1B에 있어, 점선으로 나 타낸 탈출한 분절 30은 원판의 후방 AF의 탈출 전 경계 40에 대해 후방으로 이동해 있다. 축 M은 척추 기능단위의 전방(A) 및 후방(B) 간을 연장한 것이다. 추체는 또한 관절면(facet joint) 60 및, 신경구멍(neural foramen) 100을 형성하는 상위 90 및 하위 90′페디클(pedicle)을 포함한다. 상위 추체 50이 하위 추체 50′에 대하여 하향 이동하면 원판 높이 손실이 발생한다.
실제 천공이 없이 섬유륜 10의 내층의 부분 파괴 121도 만성 요통증(low back pain)에 연관되어 있다. 이러한 파괴 4는 도 1C에 도시되어 있다. 이러한 내층의 약화은 민감한 바깥 쪽 환상 라멜라로 하여금 보다 높은 응력을 견디게 한다. 이렇게 증가된 응력은 바깥 쪽 섬유륜을 관통하는 작은 신경섬유를 자극하여 국소 및 감응성 동통(localized and referred pain)을 초래한다.
본 발명의 하나의 구현예에서는, 원판 탈출 구속기구 13이 탈출한 분절 30의 일부 또는 전부를 실질적으로 탈출 전 경계 40내의 위치로 되돌리기 위한 지지를 제공한다. 상기 원판 탈출 구속기구는 상위 또는 하위 추체 또는 후방 중앙 또는 전방 측면의 섬유륜과 같은 척추 기능단위내의 임의의 위치에 놓인 고정재(anchor)를 포함한다. 상기 고정재는 탈출한 분절의 전부 또는 일부에 장력을 가하여 탈출한 분절을 그의 탈출 전 경계로 되돌림으로써 탈출에 의해 압축된 신경조직 및 구조 상의 압력을 완화하는 점으로서 사용된다. 지지부재(support member)는 탈출한 분절 내 또는 그 후방에 위치하고 연결 부재(connecting member)에 의해 고정재에 연결된다. 연결 부재에 충분한 장력을 가하여 지지부재가 탈출한 분절을 탈출 전 위치까지 되돌리도록 한다. 여러 구현예에 있어 증강 재료는 추간원판 공간내에 고착되어 하위 및 상위 추체를 쿠션으로 받치고 지지하는데 있어 NP를 보조한다. 척추 기능단위의 일부에 고착되고 연결 부재 및 증강 재료에 부착된 고정재는 증강 재료의 움직임을 추간원판 공간내로 제한한다. 고정재의 반대편에 위치한 지지부재는 연결부재를 위한 제 2의 부착점을 제공하며, 추가로 추간원판 공간내에서 증강 재료의 움직임을 방해한다.
도 2A 및 2B는 기구 13의 한 구현예를 묘사한 것이다. 도 2A는 탈출 분절을교정하기 위한 위치에서의 구속기구의 요소를 나타낸다. 고정재 1은 도에 나타난 바와 같이 후방 AF와 같은 척추 기능단위내의 한 위치에 확실히 세워진다. 지지부재 2는 탈출한 분절 30의 내 또는 그의 후방에 위치한다. 연결 부재 3이 고정재 1에 연결되어 그로부터 나와서 고정재 1과 지지부재 2를 연결한다. 지지부재 2를 위해 선택된 위치에 따라 연결 부재가 탈출한 분절의 일부 또는 전부를 관통하여 횡단할 수 있다.
도 2B는 기구 13이 탈출한 분절을 지지함에 있어, 탈출 구속기구 13의 각종 요소의 위치를 나타낸 것이다. 연결 부재 2를 팽팽하게 하여 그 길이를 따라 인장력을 전달함으로써 탈출한 분절 30을 전방, 즉 그의 탈출 전 경계의 방향으로 움직이게 할 수 있다. 일단 탈출한 분절이 원하는 위치에 놓이면, 연결부재 3은 영구적 방식으로 고정재 1과 지지부재 2의 사이에 고정된다. 이는 고정재 1과 지지부재 2간의 장력을 유지하여 탈출한 분절의 움직임을 원판의 탈출 전 경계 40 내로 제한한다. 지지부재 2는 탈출한 분절 30을 고정하는데 사용되고, 탈출의 외관상 증거는 없는 약해진 AF를 지지하는데 사용되며, 탈출한 분절 30 부근의 AF에 있어 결함(defect)을 닫는 데 사용될 수 있다.
고정재 1은 대표적 형태로 묘사되어 있으나, 많은 적절한 모양 중 하나를 택할 수 있고 각종 생체적합적 재료 중 하나로부터 만들어질 수 있으며, 임의의 강직도 범위내에 들도록 구성될 수 있다. 이는 내구성 플라스틱 또는 금속으로 구성된 영구적 기구일 수 있으며, 폴리락트산(PLA) 또는 폴리글리콜산(PGA)와 같은 재흡수성(resorbable) 재료로부터 만들어질 수 있다. 특정한 구현예는 보여지지 않지만, 가능한 많은 고안이 당업계의 숙련자에게 자명할 것이다. 한정적이지 않은 구현예로 전방 AF로 스크류(screw)될 수 있는, PLA 또는 금속 코일로 제조된 가시달린 고정재(barbed anchor)를 포함한다. 고정재 1은 뼈속으로 스크류되거나 조직 또는 뼈속으로 꿰메지거나 혹는 시멘트 또는 다른 적절한 수술용 접착제와 같은 접착 방법을 사용하여 조직 또는 뼈속에 고정되는 등과 같이 이러한 기구 및 위치를 위해 통상적인 방식으로 척추 기능단위의 일부분 내에 견고히 세워질 수 있다. 일단 뼈 또는 조직 내에 세워지면, 고정재 1은 뼈 또는 조직내에 비교적 고정된 상태를 유지해야 한다.
지지부재 2는 대표적 형태로 묘사되어 있는 바, 고정재 1과 같이 재료 및 고안에 있어 융통성을 가진다. 상기 2개의 기구 요소는 동일한 고안일 수 있거나, 각각 건강한 조직 및 병든 조직에 세워지기에 보다 적합한 서로 다른 고안일 수 있다. 대안적으로, 다른 형태에 있어, 지지부재 2는 추가로 AF에서의 파열 또는 천자(puncture)를 안전하게 하도록 하는, 캡(cap) 또는 비드(bead) 형태일 수 있거나, 혹은 탈출한 분절과의 안정적 접촉을 유지하기 위해 가시를 갖거나 가지지 않 은 바(bar) 또는 플레이트(plate) 형상일 수 있다. 지지부재 2는 탈출한 분절 내에 또는 그 후방에 확고히 세워질 수 있다.
고정재와 지지부재는, 비록 다른 형태 및 재료도 가능하지만, 봉합사(suture), 뼈 고정재, 연조직 고정재, 조직 접착제, 및 조직 내생(tissue ingrowth)을 도와주는 재료를 포함할 수 있다. 이들은 영구적 기구 또는 재흡수성(resorbable)기구일 수 있다. FSU 및 탈출한 분절의 일부에 대한 이들의 부착은 헤르니아의 회복으로부터 기인한 장력 및 일상 생활 동안 발생하는 하중을 견딜 수 있을 정도로 충분히 강해야 한다.
연결 부재 3 또한 대표적 양식으로 묘사되어 잇다. 부재 3은 예를 들어 단일 또는 다중 스트랜드 봉합사와 같은 가요성 필라멘트, 와이어, 재료의 강직성 막대 또는 광폭 밴드 형태일 수 있다. 연결부재는 추가로 봉합사, 와이어, 핀 또는 짜여진 튜브 또는 웹(web) 재료를 포함할 수 있다. 이는 영구적 또는 재흡수성의 각종 재료로부터 구성될 수 있으며, 추간 원판 공간의 한계 내에 적절한 임의의 모양을 가질 수 있다. 선택된 재료는 바람직하게는 장력하에서 비교적 강직하고 다른 모든 하중하에 비교적 유연하게 될 수 있도록 한다. 상기는 지지된 분절이 원판의 탈출 전 경계의 바깥으로 움직이는 위험없이 고정재에 대한 탈출한 분절의 최대 이동성을 가능하게 한다. 연결재는 고정재 또는 지지부재의 일체형 구성요소일 수 있거나 별개의 요소일 수 있다. 예를 들어, 연결 부재 및 지지부재는, 고정재와 연결되고 고정재에 대하여 팽팽하게 당겨지며 탈출한 분절에 꿰메진 임의의 길이의 재흡수성이 아닌(non-resorbing) 봉합사일 수 있다.
도 3A 및 도 3B는 기구 13의 또다른 구현예를 묘사한다. 도 3A에는 탈출한 분절을 고착하기 전의 위치의 탈출 구속기구의 요소들이 나타나있다. 고정재 1은 AF에 위치하고, 연결부재 3은 고정재 1에 부착되어 있다. 지지부재 4는 탈출한 분절 30의 최고 후방면에 대해 뒤쪽으로 위치한다. 상기 방식에서, 지지부재 3은 탈출한 분절 30을 원판의 탈출 전 경계40으로 움직이도록 하기 위해 탈출한 분절 30내에 고착될 필요는 없다. 지지부재 4는 고안 및 재료에 있어 고정재 1과 동일한 융통성을 가지며, 추가로, 탈출한 분절 30의 후방면에 고정되거나, 단순히 지지부재 4의 바로 앞의 AF에 있는 어떤 구멍보다도 큰 형태일 수 있다. 도 3B는 고정재 1과 지지부재 4 간에 연결부재 3을 따라 장력이 주어졌을 때의 기구의 요소의 위치를 나타낸 것이다. 탈출한 분절은 전방으로 원판의 탈출 전 경계 40내로 옮겨진다.
도 4A 및 4B는 고정재 1을 위한 FSU내에서의 적절한 고정면의 5가지 예를 보여주고 있다. 도 4A는 AF의 전방 및 측면내의 여러 위치에 있어 고정재 1의 축상도를 보여준다. 비슷하게 도 4B는 고정재 1을 위해 허용되는 여러 가지 고정면의 시상단면도를 나타낸다. 고정재 1은 상위 추체 50, 하위추체 50′,또는 전방 AF 10에 고착되어 있으나, 탈출 전 경계 40 내로 탈출한 분절을 지지하기 위해 연결 부재 3을 따라 고정재 1과 지지부재 2간에 형성된 인장력을 견딜 수 있는 어떠한 위치도 허용된다.
일반적으로, 1 이상의 고정재의 고정을 위한 적절한 위치는, 연결 부재 3을 따라 인장력이 주어졌을 때 탈출한 분절 30이 탈출 전 경계 40내의 위치로 돌아오 도록 하기위해, 탈출한 분절에 대해 전방의 위치이다. 고정재를 위해 선택된 면은 연결부재가 긴장하에 있을 때 고정재에 주어지는 장력을 견딜 수 있어야 한다. 대부분의 증후적 탈출은 후방 또는 후방 측면 방향에서 일어나기 때문에 고정재를 위해 바람직한 면은 탈출의 면에 대해 전방의 위치이다. 관련된 FSU의 어느 부분도 일반적으로 가능하지만, 전방, 전방 중앙 또는 전방 측면 AF가 바람직하다. AF의 상기 부분은 AF의 후방 또는 후방 측면 부분보다 상당히 높은 강도 및 강직도(stiffness)를 갖는 것으로 보인다. 도 4A 및 4B에서 나타난 바와 같이, 고정재 1은 나타난 모든 위치에 있어 단일 고정재일 수 있거나, 혹은 탈출한 분절을 지지하기 위해 여러 가지 위치에 고정되어 하나의 지지부재 2에 연결된 다중 고정재 1일 수 있다. 연결부재 3은 위치한 고정재 및 지지부재를 관통하여 지나간 하나의 연속 길이일 수 있거나 혹은 1 이상의 고정재 및 1 이상의 지지부재간에 장력하에 종결지워진 여러개의 개별 선 재료일 수 있다.
본 발명의 여러 가지 형태에 있어, 고정재(들) 및 연결 부재(들)는(은) 장력하에 연결부재와 함께 환자에게 도입되어 이식될 수 있다. 대안으로서, 상기 요소들은 연결 부재에 장력을 도입하지 않고 설치될 수 있으나, 이 경우, 환자가 비-수직적 위치에 있어 추간 원판에서의 하중을 유발할 때 연결부재가 장력하에 놓인다.
도 5A 내지 C는 탈출 구속 기구 13A 의 대안적 구현예를 보인 것이다. 상기 일련의 도에서, 실질적으로 1-피스 구조인, 기구13A는 운송 튜브 6을 통하여 운반되나, 기구 13A는, 손에 의한 또는 그래스핑 기구를 잡은 손에 의한(by a hand held grasping instrument) 방법을 포함하나 이에 제한되지 않는, 각종 방법에 의 해 운반될 수 있다. 도 5A에서, 운송 튜브 6의 기구 13A는 탈출 분절30의 반대편에 위치한다. 도 5B에서, 탈출한 분절은 기구 13A 및/또는 운송 튜브6에 의해 그의 탈출 전 경계40내로 옮겨져 도 5C에서 기구 13A가 운송튜브 6을 통해 운반되어 FSU의 일부내로 고착되었을 때, 기구는 옮겨진 탈출한 분절을 그의 탈출전 경계 40내로 지지한다. 탈출 구속기구 13A는 그것이 탈출한 분절30을 탈출 전 경계40내로 유지할 수만 있다면, 각종 재료로 만들어질 수 있으며, 여러 가지 가능한 형태 중의 하나를 취할 수 있다. 기구 13A는 탈출한 분절 30을 상위 추체, 하위추체 또는 전방 AF를 포함하나 이에 제한되지 않는 FSU내의 임의의 적절한 고정면에 고정시킬 수 있다. 기구 13A는 추가로 탈출한 분절 30의 AF내의 결함을 닫기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로는, 이러한 모든 결함이 열려진 채 있을 수 있고 다른 수단을 사용하여 닫혀질 수 있다.
도 6은 후방 AF 10´의 약화된 분절 30´를 지지하는 실제적으로 1-피스인 기구13을 묘사한 것이다. 기구 13A는 약화된 분절 30´내 또는 그 후방에 위치하여, 도에 나타난 바와 같이, 상위 추체 50 또는 하위추체 50´ 또는 전방 혹은 전방 측면 섬유륜 10과 같은 FSU의 일부에 고착된다. 어떤 환자의 경우, 수술시 발견되는 명백한 탈출은 없을 수 있다. 그러나 원판의 탈출 전 경계를 넘어서 돌출하지 않을 수 있는 약화되거나 파열된 AF는 여전히 탈출의 위험 감소를 위해 외과 의사를 설득하여 NP의 일부 또는 전부를 제거하도록 한다. 디섹토미에 대한 대안으로, 본 발명의 임의의 구현예는 AF의 약화된 분절내의 결함을 지지하거나 아마도 이를 닫기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 추가의 구현예는 원판 높이 감소를 피하거나 이를 역으로 하기위한 추간 원판의 연조직의 증강과 연관되어 있다. 도 7A 및 7B는 추간원판 공간 55내에 증강 재료를 고착시킨 기구 13의 하나의 구현예를 보인 것이다. 도 7A의 왼쪽 편에서 고정재 1은 전방 AF 10내에 세워져 있다. 증강 재료 7은 본 구현예에서는 통로 9를 가지는 연결 부재 3을 따라 원판 공간내로 삽입되는 과정에 있다. 지지부재 2´는 일단 증강 재료 7이 적절히 위치되면 연결 부재 3에 부착될 수 있도록 나타나 있다. 상기 구현예에서, 연결부재 3은 지지부재 2´의 개구 11을 관통하고 있으나, 본 발명의 경계내에서 지지부재 2´를 연결 부재 3에 고정시킬 수 있는 많은 다른 방법이 가능하다.
증강 재료 7은 증강 재료가 연결 부재 3을 따라 미끄러질 수 있게 하는 채널, 슬릿 등의 통로 9를 가질 수 있거나, 또는 증강 재료 7은 고체이고 연결 부재 3이 바늘 또는 다른 천공 기구와 같은 수단에 의해 증강 재료를 관통하여 지나갈 수 있다. 연결부재 3은 그 한 쪽 말단에서 고정재 1에 고정되며, 그의 다른 말단에서 지지부재 2´에 의해 종결된다. 지지부재 2´는 연결부재 3에 지지부재 2´를 형철로 구부리는(swaging) 방법을 포함하나 이에 제한되지 않는 여러 가지 방법에 의해 고정될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 지지부재 2´는 캡 형태내에 있고 선택적인 통로9 보다 큰 수치(직경 또는 길이 및 폭)을 가지는 바, 이는 증강재료 7이 고정재1에 대하여 후방으로 옮겨가는 것을 막는데 기여한다. 도 7A(축상도) 및 도7B(시상도)의 추간원판의 오른편의 반쪽은 연결 부재 3을 따라 원판 공간 55내로 이식된 증강재료 7을 보이고 있는데, 여기서 증강재료는 추체 50 및 50´를 지지한다. 도 7A는 지지부재 2´가 연결부재 3에 부착되어 증강 재료7이 연결 부재 3에서 빠져서 움직이는 것을 방지하는 것에만 이용되는 구현예를 보여준다. 증강재료는 추간공간내에서 움직일 수 있다. 도 7B는 지지부재 2´가 탈출한 분절 또는 후방 섬유륜과 같은 척추 기능단위내의 임의의 면에 심어져 추가로 원판 공간의 증강재료 7 또는 스페이서(spacer) 재료의 움직임을 제한하도록 하는 구현예를 보여준다.
증강 또는 스페이서 재료는 임의의 생체적합성, 바람직하게는 가요성의 재료로 만들어질 수 있다. 이러한 가요성 재료는 바람직하게는 셀룰로오스 또는 소과(bovine) 혹은 자연적(autologous) 콜라겐과 같은 섬유상이다. 증강 재료는 플러그(plug) 또는 원판 형태를 가지며, 추가로 큐브-유사, 타원(ellipsoid), 회전타원체(spheroid) 또는 임의의 적절한 모양을 가질 수 있다. 증강재료는 추간 공간내에 여러 가지 방법에 의해 고착될 수 있는 바, 제한적이지 않은 예로써 재료에 붙거나, 재료 주위로 또는 재료를 관통하는 봉합사 루프(loop)가 있으며, 이는 이어서 고정재 및 지지부재로 건네진다.
도 8. 9A, 9B 및 10A 및 10B 는 연조직, 특히 추간 공간내의 조직의 증강에 사용되는 원판탈출 구속 기구13B의 추가적 구현예를 묘사하고 있다. 도 8 및 도9A에서 보인 상기 구현예에서, 기구 13B는 NP20을 위한 추가적 지지를 제공하는 추간 원판 공간내에 고정된다. 고정재 1은 FSU의 일부(상기 도면 들에서 전방 AF10)에 견고히 부착된다. 연결 부재 3은 지지부재 2에서 종결하여 증강재료 7이 고정재에 대하여 일반적으로 후방으로 이전하는 것을 막는다. 상기 도면들에서 지지부재 2 는 도8에서의 후방 AF 10´와 같이 여러 위치에 세워진 것으로 묘사되고 있으나, 지지부재 2는 전술한 바와 같이 FSU내의 임의의 적절한 위치에 고정될 수 있다. 지지부재 2는 후방 AF에 있어서의 결함을 막는데 사용될 수 있다. 상기는 또한 연결 부재 3을 따라 고정수단 1 및 2간에 장력을 부여하여 탈출한 분절을 원판의 탈출 전 경계내로 옮기는 데에 사용될 수 있다.
도 9A는 단일 구조로서 삽입되고 하위 또는 상위 추체(vertebral body)와 같은 원판 공간내의 임의의 면에 고정된 고정재 1, 연결 부재3, 스페이서 재료7 및 ("캡" 형태로 나타난) 지지부재 2´를 묘사한 것이다. 이러한 형태는 이식을 완성하기 위한 단계 수를 감소시킴에 의해 도 7 및 8에 묘사된 구현예의 삽입을 단순화한다. 연결부재 3은 바람직하게는 장력하에서는 비교적 강직하나, 다른 모든 하중에 대하여 유연하다. 지지부재 2´는 1이상의 면에 있어 통로9 보다 큰 바(bar) 요소로서 묘사되어 있다.
도 9B는 도 9A에서 묘사된 구현예의 변형을 나타내고 있다. 도 9B는 추간 원판 공간 내에 고착된, 실질적으로 1-피스인 원판 증강 기구 13C를 나타낸다. 기구 13C는 고정재 1, 연결부재 3 및 증강 재료 7을 가진다. 증강 재료 7 및 고정재 1은 단일 구조로서 원판 공간 55내로 삽입되기 전에 미리 조립될 수 있다. 대안적으로, 증강 재료 7이 먼저 원판 공간으로 삽입되고, 이어서 고정재 1에 의해 FSU의 일부에 고정될 수 있다.
도 10A 및 10B는 본 발명에 의해 개시된 또다른 구현예 13D를 보여준다. 도 10A에 있어, 2개의 연결 부재3 및 3´는 고정재 1에 부착되어 있다. 증강 재료 7 및 7´의 2개의 플러그가 연결 부재 3 및 3´를 따라 원판공간 내로 삽입된다. 이어서, 연결부재 3 및 3´는 (예를 들어, 서로 매듭지어지거나, 융합되는 등)서로 묶인다. 상기는 증강 재료 7 및 7´가 후방으로 옮겨지는 것을 방지하는데 기여하는 루프3″를 형성한다. 도 10B는 루프 3″ 및 고정재 1에 고착된 후의 증강 재료 7의 위치를 보여준다. 증강 재료의 단일플러그, 또는 고정재 1로부터 나온 2개의 연결부재를 각각의 연결부재가 1 이상의 다른 연결부재에 묶여진 상태로 사용하는 것과 같은 증강 재료, 연결부재 및 고정재의 여러가지 조합이 본 구현예에서 사용될 수 있다. 상기는 1 이상의 연결 부재가 고정재로부터 나오고, 각각의 연결부재가 1이상의 다른 연결 부재와 서로 묶여져 있는 상태로 1 이상의 고정재에 의해 추가로 달성될 수 있다.
여기서 개시된 모든 기구는 수술시 또는 헤르니아 발생 동안 생기는 AF에서의 결함을 막기위해 사용될 수 있다. 이러한 방법은 추가로 AF 또는 NP에 생체적합성 재료를 추가하는 것을 포함한다. 상기 재료는 원판의 탈출 전 경계 바깥에서 발견되는 NP의 격리되거나 돌출된 분절을 포함할 수 있다.
도 11 내지 15는 섬유륜에서의 결함을 막기위해 사용되는 기구 및 이를 위한 방법을 도시한 것이다. 하나의 방법은 원판 15내로 배리어 또는 배리어 수단12를 삽입하는 과정을 수반한다. 상기 단계는 외과수술적 절개를 동반할 수 있다. 또한, 이는 원판 15의 어떤 부분의 제거도 없이, 그리고 추가로 원판 15내로 증강 재료 또는 기구의 삽입과 조합하여 행해질 수 있다.
상기 방법은 배리어 12를 원판 15의 내부로 삽입하는 단계 및 이를 섬유륜 결함 16의 내측면에 대해 가장 가깝게 위치시키는 것으로 이루어진다. 배리어 재료는 바람직하게는 결함16의 크기보다 면적에 있어 상당히 커서, 배리어 수단 12의 적어도 일정부분이 보다 건강한 섬유륜 10과 접하고 있도록 한다. 기구는 섬유륜 결함 16을 밀봉하는 역할을 하며, 건강한 원판 수핵20의 닫힌 등압 환경을 다시 만든다. 이와 같은 폐쇄는 단순히 결손 16에 비하여 크기가 큰 이식물에 의하여 달성될 수 있다. 또한 상기는 척추기능단위 내에서 배리어 수단 12를 조직에 붙임에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 양상에 있어, 배리어 12는 섬유륜 결함 16주변의 섬유륜에 부착된다. 이는 봉합사, 스테이플, 접착제 또는 다른 적절한 고착 수단 또는 고착 기구14에 의해 달성될 수 있다. 또한, 배리어 수단 12는 결함 16보다 면적이 크고 결함 16의 반대편 조직 또는 구조에, 즉, 후방 결함의 경우 전방 조직에 고착될 수 있다.
배리어 수단 12는 바람직하게는 천성적으로 가요성(flexible)이다. 이는 Dacron(상표명) 또는 Nylon(상표명), 합성 폴리아미드 또는 폴리에스테르, 폴리에티프렌(polyethplene)과 같은 짜여진 재료(woven material)로 구성될 수 있고, 추가로 예를 들어 확장된(expanded) 폴리테트라플루오로에틸렌(e-PTFE)와 같이 확장된 재료가 될 수 있다. 배리어 수단12는 또한, 가교된 콜라겐 또는 셀룰로오스와 같은 생물적 재료일 수 있다.
배리어 수단 12는 단일 피스 재료일 수 있다. 상기는 그것이 원판 15의 내부로 삽입된 후에 압축 상태에서 확장될 수 있도록 하는 확장성 수단 또는 구성 요소를 가질 수 있다. 상기 확장성 수단은 풍선과 같이 자동적(active)하거나 친수 성 물질과 같이 수동적(passive)할 수 있다. 확장성 수단은 예를 들어, 자기 확장성의 탄성적으로 변형하는 재료일 수 있다.
도 11 및 12는 섬유륜 10 내에 올려 놓이고, 섬유륜 결함을 덮어주는 배리어 12를 도시한 것이다. 배리어 12는 고정 메카니즘 또는 고정 수단 14에 의해 섬유륜 10에 고착될 수 있다. 고정 수단 14는 배리어 12 및 섬유륜 10을 관통하여 위치한 복수개의 봉합사 루프를 포함할 수 있다. 이러한 고정은 배리어 12가 섬유륜 결함 16으로부터 멀리 움직이거나 미끄러지는 것을 방지한다.
또한, 배리어 수단 12는 다중 위치에 있어 원판 15에 고정될 수 있다. 도 13 및 14에 보이는 바람직한 구현예 중 하나에 있어, 배리어 수단12는 결함 내 또는 결함을 둘러싸는 섬유륜 10에 고정될 수 있고, 결함의 반대편 즉, 후방 탈출의 경우 전방 섬유륜10 또는 하위 50´ 또는 상위 50´추체 등의 제 2 고정면에 추가로 고정될 수 있다. 예를 들어, 고정 수단 14는 배리어 12를 결함 16에 가까운 섬유륜 10에 부착시키는 반면, 고정 메카니즘 18은 배리어 12를 제 2 고정면에 고착시킨다. 연결자22는 배리어 12를 고정재 18에 붙일 수 있다. 제 1 및 제 2 고정면간에 연결자 22를 통해 인장력이 적용되어 섬유륜 결함16을 제 2 고정면쪽으로 움직일 수 있다. 상기는 후방 탈출을 초래하는 결함 16을 막는데 있어 특히 유익할 수 있다. 상기 기술을 사용함에 의해 탈출이 임의의 후방의 신경 구조로부터 멀리 움직이고 지지되는 동시에, 추가로 섬유륜 10에서의 임의의 결함도 닫힐 수 있다.
배리어 수단 12는 추가로 고정 수단과 일체가 되어 배리어 수단 그자체가 척 추 기능단위내의 조직에 고정될 수 있다.
전술한 모든 방법은, 도 15에서 보이는 바와 같이, 결함 16의 바깥쪽 면의 가까운 곳에 위치한 제 2의 배리어 또는 제 2의 배리어수단 24를 사용함에 의해 증강될 수 있다. 제 2 배리어 24는 추가로 봉합 재료와 같은 고정 수단 14의 사용에 의해 내부 배리어 수단 12에 고정될 수 있다.
도 16A 및 16B는 수핵 20 및 섬유륜 10을 포함하는 추간 원판 15를 묘사한 것이다. 수핵 20은 제 1 해부학적 영역을 형성하고, 원판외 공간(extra-discal space) 500 (원판의 외부 공간)은 제 2 해부학적 영역을 형성하는 바, 상기 영역들은 섬유륜 10에 의해 서로 떨어져 있다.
도 16A 는 추간 원판의 축상(횡방향의) 도이다. 섬유륜 10 내의 후방 측면 결함 16은 수핵 20의 분절30을 원판외 공간 500으로 탈출할 수 있게 한다. 왼쪽 70 및 오른쪽 70′의 횡행 추상돌기 및 후방 추상돌기 80로서 나타나듯이 내부면 32 및 외부면 34가 나타나 있다.
도 16 B는 추간원판의 중앙선을 따른 시상단면이다. 상위 페디클90 및 하위 페디클 90´는 상위 추체 95 및 하위 추체95´로부터 각각 후방으로 뻗어있다.
수핵 20의 추가 탈출을 막고 존재하는 모든 탈출을 치료하기 위해, 하나의 바람직한 구현예에서는, 도 17 및 18에서 보이는 바와 같이 배리어 또는 배리어 수단12를 결함 16의 내부면에 가장 가까운 섬유륜 10 및 수핵 20의 사이 공간으로 위치시킨다. 무딘 절개(blunt dissection)에 의해 상기 공간이 생길 수 있다. 절개는 별개의 절개 도구로 수행되거나, 혹은 배리어수단12 자체 또는 혼합된 절개/배 리어 운송 도구100에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게, 상기 공간은 배리어 수단 보다 크지 않아서 배리어수단 12가 섬유륜 10 및 수핵20 양자 모두와 접촉할 수 있다. 이는 활동 중 원판이 압력을 받을 때 배리어수단 12가 수핵 20으로부터 섬유륜 10까지 하중을 전달하는 것을 가능케 한다.
적절한 위치에서, 배리어수단12는 바람직하게는 결합 16위에 걸쳐지고, 결함 16의 모든 면상에서 배리어 수단이 건강한 조직과 접촉할 때까지 섬유륜 10의 내부면 36을 따라 연장한다. 결함 16의 정도에 따라, 접촉한 조직은 섬유륜 10, 척추 종판에 가로놓인 연골 및/또는 종판 그자체를 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 배리어 수단 12는, 도 21A 및 21B에 나타난 바와 같이, 2개의 구성 요소-밀봉수단 또는 밀봉 요소 51 및 확장 수단 또는 확장 요소 53으로 이루어진다.
밀봉수단51은 배리어 12의 외연(pheriphery)을 형성하고 내부 공극 17을 가진다. 밀봉수단 51의 바깥으로부터 공극 17로 들어가는 1 이상의 개구 8이 있다. 밀봉수단 51은 바람직하게는 압축성이거나 비교적 작은 구멍을 통해 원판 15로 용이하게 삽입될 수 있는 임의치수로 접힐 수 있다. 상기 구멍은 결함 그 자체가 되거나 결함 16으로부터 멀리 떨어진 면일 수 있다. 밀봉수단 51은 임의의 재료로 구성되며 밀봉수단 51의 둘레로 그리고 결함 16을 통해 유체 및 기타 물질이 통과하지 못하도록 하는 방식으로 형성된다. 밀봉수단 51은 PTFE, e-PTFE, Nylon, Marlex(상표명), 고밀도폴리에틸렌, 및/또는 콜라겐을 포함하나 이에 제한되지 않는 1 이상의 각종 재료로 형성될 수 있다. 밀봉 요소의 두께는 0.001인치(0.127mm)내지 0.063인치(1.600mm)의 범위가 최적점으로 밝혀졌다.
확장 수단53은 밀봉수단 51의 공극 17내에 꼭 맞는 크기를 가질 수 있다. 상기는 밀봉수단 51이 통과한 동일한 결함16을 통해 삽입될 수 있는 치수의 단일 물체가 바람직하다. 확장 수단 53은 그것이 공극 17로 통과했을 때 봉합 수단 51을 팽창상태까지 팽창시킨다. 확장수단 53의 하나의 목적은 밀봉수단 51을 결함 16의 크기보다 클 때까지 확장시킴으로써, 만들어진 배리어12가 결함 16을 통한 재료의 통과하지 못하도록 하는 것이다. 확장자 53은 배리어 12에 강직도를 부여하여 배리어 12가 수핵 20내에서의 압력 및 결합 16을 통한 추방에 저항하도록 할 수 있다. 확장 수단 53은, 실리콘 고무, 각종 플라스틱, 스테인레스 강, 니켈 티타늄 합금, 또는 다른 금속을 포함하나 이에 제한되지 않는, 1 또는 임의의 수의 재료로부터 구성될 수 있다. 상기 재료는 고체 물체, 중공물체, 코일된 스프링 또는 밀봉수단 51내의 공극 17을 채울 수 있는 적절한 형태을 형성할 수 있다.
밀봉수단 51, 확장 수단 53, 또는 배리어 수단 12는 결함 16의 주변 또는 결함 16으로부터 떨어진 조직에 고착될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 고정 수단 또는 고정 기구의 어떤 면도 혹은 배리어 수단 또는 그의 어떠한 구성요소도 원판 15의 후방으로 혹은 원판 외부영역으로 신장되지 않으며, 따라서, 원판 15의 후방이 민감한 신경 섬유에 접촉하거나 이를 자극할 위험을 피한다.
바람직한 구현예에서, 밀봉수단 51은 결함의 내부면 36에 가까운 원판 15로 삽입된다. 이어서, 밀봉수단 51은 봉합사 또는 연조직 고정재와 같은 적절한 고정 수단을 사용하여 결함 주위의 조직에 고정된다. 고정 과정은 바람직하게는 도 19 및 20에서 묘사된 바와 같이 밀봉수단 공극17의 내부로부터 수행된다. 고정 운반 기구 110은 공극 17 내로 밀봉수단 내의 개구 8을 통해 운반된다. 이어서, 고정 기구 14가 봉합수단 53의 벽을 뚫고 주변 조직으로 배치될 수 있다. 일단 고정 수단14가 주변 조직으로 지나가면, 고정 운반 기구 110은 원판 15로부터 제거된다. 상기 방법은 고정 수단 14의 운송을 위한 원판 15에로의 절개된 출입구에 대한 필요성을 제거한다. 이는 추가로 고정수단 14에 근접한 봉합 수단을 통해 물질이 새는 위험을 최소화한다. 1 이상의 고정수단 14는 상위 95 및 하위 95´ 추체를 포함하여 1 또는 임의의 수의 주변 조직으로 운반될 수 있다. 밀봉수단 51을 고정한 다음, 도 21A 및 21B에서 보는 바와 같이, 확장 수단 53은 밀봉수단51의 공극 17로 삽입되어 추가로 배리어 수단 12 구조를 확장시킬 뿐만 아니라, 그의 강직도도 증가시킨다. 이어서, 밀봉수단 51로의 개구 8은 봉합사 또는 다른 수단에 의해 닫히지만, 이는 본 발명의 필수요소는 아니다. 어떤 경우, 밀봉수단51의 적절한 고정이 달성된 경우, 별도의 확장 수단의 삽입은 필요하지 않을 수 있다.
조직에 배리어 12를 고정시키는 또 다른 방법은 확장 수단 53을 결함 16의 주변 또는 그로부터 먼 곳의 조직에 부착시키는 것이다. 확장 수단53은 도 22A, 22B, 32A 및 43B에서 묘사된 바와 같이 조직으로의 고정을 용이하게 하는 통합 고정영역(integral fixation region) 4를 가진다. 상기 고정영역 4는 개구 8을 통하거나 별개의 개구를 통하여 밀봉수단 51의 바깥으로 연장될 수 있다. 고정 영역은 고정 수단 또는 고정 기구14가 지나갈 수 있는 구멍을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 배리어 12는 뼈 고정재14´를 사용하여 결함에 가까운, 1 이상의 주변 추체(95 및 95´)에 고정된다. 뼈 고정재 14´는 뼈 고정재 배치 도구에 대해 0°내지 180°의 각도에서 추체 50, 50´내로 배치될 수 있다. 보여진 바와 같이, 뼈 고정재14′는 뼈 고정재 배치도구에 대하여 90°로 탑재된다. 대안으로서, 확장 수단53 그 자체는 그 길이를 따라 하나 이상의 면 위치한 통합 고정기구 14를 가질 수 있다.
배리어 수단 12를 고정하는 또다른 방법은 배리어 수단을 결함 16 또는 또 다른 개구를 통해 원판15내로 삽입하여, 결함 16의 안쪽 면 36에 가까운 곳에 이를 위치시키고 섬유륜 10을 통해 배리어 12내로 1 이상의 고정수단 14를 통과시키는 것이다. 상기 방법의 바람직한 구현예에서, 고정 수단 14는 다트 15일 수 있고, 중공 바늘과 같은 고정 기구 120 내에서 섬유륜 10 내로 먼저 부분적으로 지나갈 수 있다. 도 23A 및 23B에서 묘사된 바와 같이, 고정 수단 25는 배리어 수단 12로 진행할 수 있고 고정기구 120은 제거될 수 있다. 고정수단 25는 바람직하게는 2개의 말단을 가지며, 각각은 고정 수단의 말단의 움직임을 방지하는 수단을 가진다. 상기 방법을 이용하여, 고정 수단이 원판외(extradiscal) 영역500내에서는 원판의 외부의 고정수단 25의 어떤 면도 없이 배리어 12 및 섬유륜 10 양자에 장착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 있어, 배리어 (또는 패치)12는, 도 24A 및 24B에서 묘사된 바와 같이, 결함 16의 1면 또는 양쪽면상의 섬유륜 10의 2개의 이웃하는 층 33, 37(라멜라)사이에 위치할 수 있다. 도 24A는 축상도를 나타내는 반면, 24B는 시상 단면도를 보여준다. 이러한 위치화는 결함 16위에 걸쳐진다. 배리어 수 단 12는 약술된 방법에 의해 고정될 수 있다.
섬유륜 내에서 원주상 연장된 개구를 형성하여 배리어가 개구로 삽입될 수 있도록 하기위해 절개 도구(dissection tool)가 사용될 수 있다. 대안적으로, 배리어가 섬유륜 내의 결함 또는 개구 16의 측벽 내로 적어도 부분적으로 갈 수 있도록 배리어 그자체가 절단 테두리를 가질 수 있다. 상기 방법은 인접한 층 33, 37이 층간에 있어 원주상으로 연장된 경계 35에 의해 정해지는 섬유륜 내의 원래 적층된 구조를 사용할 수 있다.
배리어 12의 또다른 구현예는 임의의 길이를 가지며, 원판의 원주를 따라 배향된 패치인바, 길이는 실질적으로 높이보다 크고, 주변 추체를 분리하는 거리를 따라 배향되었다. 그 높이보다 큰 길이를 가지는 배리어 12는 도 25에 도시되어 있다. 상기 배리어는 결함 16 뿐만 아니라 섬유륜 10의 후방면 전체을 가로질러 위치하고 있다. 이러한 배리어 12의 치수는 배리어 12가 삽입 후 미끄러지는 것을 방지하며, 수핵 29의 압력을 섬유륜 10의 후방면을 따라 균등하게 분배하는 것을 도와줄 수 있다.
배리어 12는 섬유륜 10에 삽입된 증강 기구 11과 연계되어 사용될 수 있다. 도 26에 나타난 바와 같이, 증강 기구 11은 별개의 증강 기구 42를 포함할 수 있다. 또한, 증강기구 11은 도 27에 나타난 바와 같이, 단일 증강기구 44일 수 있고 섬유륜 10내에 코일된 배리어 영역 300으로서의 배리어 12의 일부일 수 있다. 배리어 12 또는 배리어 영역 300은 고정 수단 또는 다트 25에 의해 결함 16 주변의 조직에 고착되거나, 구속되지 않은 채 남아있을 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예에 있어, 배리어 또는 패치 12는 추간원판을 증강시키기 위한 방법의 일부로서 사용될 수 있다. 상기 방법의 한 특징에 있어, 증강 재료 또는 기구는 (원래 존재하거나 수술에 의해 생긴)결함을 통해 원판내로 삽입된다. 많은 적절한 증강 재료 및 기구가 선행기술에서 논의되고 본 명세서에서 전술되었다. 도 26에서 묘사된 바와 같이, 배리어 수단은 이어서 삽입되어 결함을 닫는 것을 돕고/돕거나 증강재료/기구로부터 하중을 결함 주변의 건강한 조직으로 전달하는 것을 돕는다. 본 방법의 또다른 양상에서, 배리어 수단은 증강 기구에 대해 일체형 구성 요소이다. 도 27, 28A 및 28B에 나타난바와 같이 증강부는 섬유륜내의 결함을 통해 선형적으로 삽입될 수 있는 임의의 길이의 탄성 재료를 포함할 수 있다. 상기 길이 중 영역 300은 본 발명의 배리어 수단을 형성하며, 일단 핵의 공간이 적절히 채워지면 결함의 내부면에 가까이 위치할 수 있다. 배리어 영역 300은 이어서 전술한 임의의 방법 또는 기구를 사용하여 AF와 같은 주변 조직 및/또는 주변 추체에 고정될 수 있다.
도 28A 및 28B는 각각 증강 재료 38의 대안적 형태의 축상 및 시상 단면을 도시하고 있다. 상기 구현예에서, 배리어 영역 300은 결함 16을 가로질러 연장되며, 고정재 14로 상위 추채 50에 대한 기구 13의 고정을 용이하게 하는 고정 영역 4를 가진다.
도 29 A 내지 D는 섬유륜 10내의 결함으로부터 떨어진 입구면 800으로부터의 배리어 12의 배치를 도시한 것이다. 도 29A는 수핵 20에 의해 채워진 원판 공간내에 위치한 원심 말단을 가진 기구 130의 삽입을 나타낸다. 도 29B는 삽입 기구 130의 원심 말단을 빠져나온 운송 카테터 140을 그의 원심 말단상의 배리어 12와 함께 묘사하고 있다. 배리어 12는 결함 16의 내부면을 가로질러 위치한다. 도 29C는 확장성 배리어 12´의 사용을 묘사하는 바, 이 경우, 운송 카테터 140은 배리어 12´를 풍선 150으로 그 원심 말단에서 확장하는 데 사용된다. 풍선 150은 열을 이용하여 추가로 배리어 12´를 주변 조직에 고착시킨다. 도 29D는 결함 16을 가로질러 위치하는 확장된 배리어 수단 12´를 떠나는, 디스크 공간으로부터의 풍선 150 및 운송 카테터 140의 제거를 묘사한 것이다.
배리어 수단 12를 고착하는 다른 방법은 열을 이용하여 그것을 주변 조직에 고착시키는 것이다. 상기 구현예에서, 배리어 수단 12는 열을 이용하여 주변 조직에 고착되는 열접착성 재료를 포함한 밀봉수단 51을 포함한다. 열접착성 재료는 써모플라스틱, 콜라겐 또는 유사재료를 포함할 수 있다. 봉합 수단 51은 추가로 열접착성 재료에 강력을 부여하는 별도의 구조재료, 예를 들어, 짜여진 Nylon 또는 Marlex(상표명)을 포함할 수 있다. 상기 열접착성 밀봉수단은 바람직하게는 내부 공극 17 및 배리어 수단의 외부로부터 공극 17로 유도된 1 이상의 개구 8을 가진다. 열적 기구는 도 29C 및 29D에 나타난 삽입 도구에 붙어있을 수 있다. 열적 기구를 가진 삽입 도구 130은 공극17내로 삽입될 수 있으며, 밀봉수단 51 및 주변 조직을 가열하는데 사용될 수 있다. 상기 기구는 저항성 가열 코일, 막대(rod) 또는 와이어와 같이 단순한 열적 요소일 수 있다. 이는 추가로 라디오 주파수(RF) 에너지의 응용을 통해 배리어 수단 및 주변 조직을 가열할 수 있는 수많은 전극일 수 있다. 열적 기구는 추가로 도 47에 나타난 바와 같이 배리어 수단을 가열하고 확장시킬 수 있는 풍선 150, 150´일 수 있다. 풍선 150, 150´는 가열된 유체에 의하여 부풀거나, RF에너지에 의해 배리어를 가열하기 위해 그 표면에 위치한 전극을 가질 수 있다. 풍선 150, 150´는 밀봉수단을 가열한 후 바람이 빠져 제거된다. 상기 열적 방법 및 기구는 밀봉수단을 AF 및 NP 및 잠재적 다른 주변 조직에 접착시키는 목적을 달성한다. 열의 응용은 추가로 AF 내부의 소신경을 죽임에 의해, 결함을 수축하게 함에 의해, 또는 주변 조직을 가교하고/하거나 수축하게 함에 의해 상기 방법을 돕는다. 확장자 또는 확장수단 53은 밀봉수단 51내로 삽입된 배리어의 통합 구성요소일 수 있다. 열을 가한 후, 별개의 확장 수단 53이 배리어 12를 확장하거나 그 구조의 강도를 더하기 위해 배리어 수단의 내부 공극내로 삽입될 수 있다. 이러한 확장수단은 바람직하게는 그 구성 및 고안에 있어 상기 서술된 것과 유사하다. 확장 수단의 사용은 어떤 경우 필요하지 않을 수 있으며, 상기 방법의 필수적 구성요소는 아니다.
도 25에 나타난 배리어 수단 12는 바람직하게는 AF 의 내부 원주에 잘 맞을 수 있도록 패치 또는 배리어 12의 길이를 따라 기본 만곡(primary curvature) 또는 원만한 곡선을 가진다. 상기 만곡은 도 44A 및 44B에 나타난바와 같이 단일 반경R을 가질 수 있거나 혹은 다중 곡률반경을 가질 수 있다. 만곡은 배리어 12내로 및/또는 그의 임의의 구성요소 내로 제조될 수 있다. 예를 들어, 밀봉수단은 선천적 만곡없이 제조될 수 있는 반면, 확장 수단은 그 길이를 따라 기본 만곡을 가질 수 있다. 일단 확장 수단이 밀봉수단내에 위치하면, 전체적 배리어 수단의 조합이 확장수단의 기본 만곡을 나타낸다. 이러한 모듈화는 섬유륜의 여러 영역에서 발생 하는 결함을 위해 특정 곡률반경을 가진 확장 수단이 제조될 수 있도록 한다.
배리어 12의 단면은 여러 모양을 가질수 있다. 각각의 구현예는 밀봉수단 51 및 전체 배리어 구조에 강도를 추가적으로 더할 수 있는 확장수단 53을 이용한다. 도30A 및 30B는 기구의 장축 부근에 위치한 확장수단 53을 가진 연장된 원통형 구현예를 나타낸다. 도 31A 및 31B는 중앙 공극(cavity) 49와 함께 확장수단 53을 포함하는 배리어 수단을 묘사한다. 도 32A 및 32B는 비-축대칭(non-axisymmetric)의 밀봉수단51을 포함하는 배리어 수단을 묘사한다. 사용시, 상기 도에서 왼쪽에서 보이는 밀봉수단 51의 보다 긴 부분은 마주보는 척추 50 및 50´사이에서 확장할 수 있다. 도 33A 및 33B는 축대칭이 아닌 밀봉수단 및 확장자 54을 포함하는 배리어 수단을 묘사한다. 배리어 수단의 오목한 부분은 바람직하게는 수핵 20을 마주보고 있는 반면 볼록 부분은 결함 16 및 섬유륜 10의 내부 면을 대면하고 있다. 상기 구현예는 밀봉을 도와주기 위해 이웃하는 추체 50 및 50´에 대해 밀봉수단 51을 누르는 원판내에서의 압력을 이용한다. 도 33A에서 나타난 바와 같이 'C' 형태가 배리어의 바람직한 형태인 바, 이 때, 패치의 볼록 부분은 AF의 내부 면에 대해 놓여있는 반면, 오목부분은 NP를 대면하고 있다. 이러한 패치의 밀봉 능력을 향상시키기 위하여, 상기 C 형태 배리어의 상부 및 하부는 척추 종판에 대하여 위치하거나, 연골 위에 가로놓여 있다. 수핵내의 압력이 증가함에 따라, 패치의 상기 부분은 동등한 압력으로 종판을 향해 가압하고 배리어 수단 주위의 물질의 통행을 방지한다. 패치의 설치전 또는 설치 동안 맞춤 공극을 절개하는 것은 이러한 C 형태의 패치의 사용을 보다 용이하게 한다.
도 34 내지 41은 추간원판 15내의 밀봉 요소51을 확장하는 것을 도와주기 위해 사용될 수 있는 각종 확장 또는 확대기구 53을 묘사한 것이다. 각각의 구현예는 밀봉 요소 51에 의해 덮히거나 코팅되거나 밀봉요소 51을 덮을 수 있다. 밀봉 요소 51은 추가로 확장 수단 53을 관통하여 짜여질 수 있다. 밀봉 요소 51 또는 막은 추간원판의 섬유륜 내로부터 섬유륜의 결함을 통한 물질의 흐름을 막는 밀봉재(sealer)일 수 있다. 섬유륜 내의 물질은 수핵 또는 하이드로겔과 같은 인공삽입적 증강 기구를 포함할 수 있다.
도 34 내지 38은 도 33A에서 도시된 것에 대한 대안적 패턴을 묘사한다. 도 33A는 밀봉수단 51내에 확장 기구 53을 보여준다. 상기 밀봉수단은 선택적으로 확장수단 53의 (오목 또는 볼록의) 한쪽 면 또는 다른면에 고착될 수 있다. 상기는 배리어 수단 12의 전체 부피를 감소시켜 좁은 캐뉼러를 통한 삽입을 단순화시키는 장점을 가진다. 상기는 또한 배리어 수단 12로 하여금 다른쪽 면에서가 아닌 한쪽 면위에서 조직의 내성장을 유도하도록 할 수 있다. 밀봉수단 51은 확장된 폴리테트라플루오로에틸렌(e-PTFE)와 같은 내성장을 제한하는 재료로부터 만들어질 수 있다. 확장 수단 53은 내부 성장을 조장하는 금속 또는 고분자로 구성될 수 있다. e-PTFE 밀봉수단 51이 확장 수단 53의 오목한 면에 고착된 경우, 조직은 추간원판15의 바깥쪽으로부터 확장 수단 53쪽으로 성장할 수 있어 배리어 수단 12가 위치에 고착하고 원판 15내로부터 물질의 유출을 밀봉하는 것을 돕는다.
도 33A에 나타난 확장 수단 53은, 일단 밀봉수단 51이 원판 15내에 있고 나서, 밀봉수단 51내로 삽입될 수 있다. 대안적으로 확장수단 53 및 밀봉수단 51은 배리어 수단 12의 통합 구성요소로 되어 원판내로 하나의 단위로서 삽입될 수 있다.
도 34 내지 38에 보여진 패턴은 바람직하게는 비교적 얇은 시트의 재료로부터 형성될 수 있다. 상기 재료는 고분자, 금속 또는 겔일 수 있으나, 니켈 티타늄 합금(NITIOL)의 초고탄성 특성은 상기 금속을 본 응용에 있어 특별히 유리하게 한다. 시트의 두께는 일반적으로 0.1 ㎜ 내지 0.6㎜의 범위이며, 특정한 구현예의 경우, 시트의 두께는 0.003인치 내지 0.015인치(0.0762㎜내지 0.381㎜)의 두께라면 밀봉수단51과 주위 척추 종판간의 접촉을 유지하기 위한 적절한 확장력을 제공하는 데 가장 최적값인 것이 밝혀졌다. 패턴은 레이저에 의해 재단되거나, 화학적으로 에칭되거나 다른 적절한 수단에 의해 형성된 Wire-Electrode Discharge일 수 있다.
도 34A는 상위 테두리 166 및 하위 테두리 168을 가지는 비-축대칭성의 확장자153의 구현예를 보여준다. 확장자 153은 배리어 12의 프레임을 형성할 수 있다. 상기 구현예는 절개 표면 또는 말단 160, 방사상 요소 또는 핑거 162 및 중앙 지주164를 포함한다. 절개 말단 160의 환상 모양은 수핵을 통하여 및/또는 섬유륜 10의 내부표면간 또는 이를 따라 절개하는 것을 보조한다. 절개 말단의 가장 왼쪽 및 가장 오른쪽 간 거리는 확장 수단 길이 170이다. 상기 길이 170은 바람직하게는 이식에 뒤따라 후방 섬유륜의 내부 둘레를 따라 놓인다. 확장자 길이 170은 3㎜만큼 짧고 섬유륜의 전체 내부 둘레만큼 길 수 있다. 이들 확장말단 169의 상위-하위 높이는 절개 말단 160의 후방 원판 높이와 비슷하거나 더 크다.
상기 구현예는 복수개의 핑거 162를 이용하여 상위 및 하위 척추 종판에 대 한 가요성 밀봉자 또는 막을 잡고 있는 것을 보조한다. 상위 핑거의 가장 높은 점에서 하위 핑거의 가장 낮은 점까지의 거리는 확장 수단 높이 172이다. 상기 높이 172는 바람직하게는 후방 섬유륜의 내부면에서의 원판높이보다 크다. 확장자 153의 보다 큰 높이 172는 핑거 162가 상위 및 하위 척추 종판을 따라 편향하는 것을 가능하게 하고 원판 15내로부터의 재료 탈출에 대한 배리어 수단 12의 밀봉을 강화한다.
확장자 길이 170을 따라 존재하는 핑거 162 들간 간격은 확장 수단 153의 바람직한 강직도를 제공하기 위해 조절될 수 있다. 나아가, 확장 수단 153이 그 길이를 따라 굽혀져야 할 필요가 있는 경우 핑거들 170이 닿지 않는 것을 보장하기 위하여 임의의 2개의 인접하는 핑거162간의 보다 큰 간격이 쓰일 수 있다. 중앙 지주 164는 핑거들과 절개 말단을 연결할 수 있고 바람직하게는 원판 15내에 자리잡았을 때 섬유륜 10의 내부 표면을 따라 놓인다. 각종 구현예에 있어 보다 크거나 작은 높이 및 두께의 지주 164를 채용하여 그 길이 170 및 높이 172를 따라 확장수단 전체의 강직도를 변화시킬 수 있다.
도 35는 도 34의 확장자 153에 대한 대안적 구현예를 나타낸 것이다. 개구 또는 슬롯 174가 중앙 지주 164를 따라 존재할 수 있다. 이들 슬롯174는 절개 말단 160의 중앙을 연결하는 중앙선 176을 따라 확장자 153 및 핑거 162의 굽힘을 돕는다. 이러한 중앙의 가요성은 배리어 12가 주변 조직에 고착되지 않았을 경우 배리어 수단 또는 배리어12의 상위 또는 하위 이동에 대해 도움을 줄 수 있는 것으로 밝혀졌다.
도 34B 및 34C는 추간 원판 15내의 확장자/프레임 153의 바람직한 구현예의 각각 다른 조감도를 묘사한 것이다. 확장자 153은 그 확장된 조건내에 있고 후방 벽 21을 따라/따르거나 그 내부에 존재하며, 섬유륜 10의 측면 벽23 주위로 확장한다. 확장자 153의 상위 166 및 하위 168 대면 핑거 162는 척추 종판(그림에 나타나있지 않음) 및/또는 종판에 가로 놓여진 연골을 따라 연장한다. 프레임153은 상기 바람직한 위치에 있어, 통상 추간 원판의 내부 및 특히 수핵20에 의해 채워진 영역방향으로 향한 오목도(concavity)를 가진 3-D 오목 형태를 나타낸다.
확장자 153의 굽힘 강직도는 원판 15내에서 바람직한 한 위치로부터의 이식물의 이동에 저항할 수 있다. 상기 강직도에 기초한 안정성의 이면의 원리는 확장자 153의 가장 가요성을 가진 영역을 원판153의 가장 큰 이동성 또는 만곡(curvature)을 가진 영역에 위치시키는 것이다. 확장자 153의 이러한 가요성 영역은 현저히 더 강직한 영역에 의해 둘러싸인다. 따라서, 이식물이 이동하기 위해서는, 확장자의 비교적 강도 높은 영역이 디스크의 비교적 굽어지고 이동성인 영역을 움직여야 한다.
예를 들어, 도 34B의 확장자 153이 섬유륜 10의 내부 둘레(즉, 후방 벽 21로부터 측면 23 및/또는 전방27 상의 벽까지) 주변을 움직이기 위해서는, 후방 벽 21에 겹쳐 놓여진 확장자 153의 강직한 중앙 영역이 섬유륜 10의 후방 측면 모서리의 날카로운 굴곡 주변으로 굽어져야 한다. 확장자 153의 상기 부분이 보다 더 강경할수록, 상기 모서리 주변으로 이를 미는데 필요한 힘이 더 커지며, 확장자가 상기 방향으로 이동할 가능성이 더 낮아진다. 이러한 이론은 척추 종판으로부터의 핑거 162의 이동에 저항하기 위한 본 구현예에서 사용된다: 확장자의 길이 방향으로 잘려진 슬롯 174는 굽힘 및 신장동안 후방 원판 높이가 늘어나고 줄어들 때 확장자 153이 상기 슬롯을 관통하는 축을 따라 굽혀지는 것을 장려하는 중앙의 가요성을 만든다. 핑거 162가 종판으로부터 멀리 이동하기 위해서는 상기 중앙의 가용성 영역이 후방 섬유륜 21로부터 멀어지고 종판쪽으로 움직여야 한다. 상기 움직임은 상기의 중앙 가요성 영역에 직접적으로 하위 및 상위인 영역에서는 확장자153의 보다 큰 강직도에 의해 방해받는다.
확장자 153은 바람직하게는 프레임을 관통하여 섬유륜의 바깥 쪽 둘레 쪽으로의 재료의 움직임을 추가로 제한하기 위한 막에 의해 덮힌다.
도 36은 확장된 중앙 지주 164 및 복수개의 슬롯174를 가지는 도 33A의 확장자 153의 한 구현예를 묘사한 것이다. 상기 중앙 지주 164는 본 구현예에서 보이는 바와 같이 상위-하위 166 및 168 굽힘에 대해 균일한 강직도를 가질 수 있다. 지주 164는 대안적으로 섬유륜 10의 내부 표면을 따라 주어진 위치에서 굽힘을 조장하거나 방해하기 위해 그 높이 178을 따라서 변하는 강직도를 가질 수 있다.
도 37A 내지 C는 프레임 또는 확장자 153의 추가적 구현예를 묘사한다. 상기 구현예는 다수의 가는 상호 연결된 지주 182로 이루어진 중앙 격자 180을 채용한 것이다. 이러한 격자 180은 원판 내 압력하에서 밀봉수단 51의 부풀음(bulging)을 최소화하는 구조를 제공할 수 있다. 상기 지주 182의 이러한 배향 및 위치는 배리어 12에 확장자 높이 172의 중앙 면적을 따라 굽힘 축을 주기 위해 고안되었다. 지주 182는 전술한 구현예와 비슷하게 하위 168 및 상위 166 핑 거 162를 지지한다. 그러나, 상기 핑거들은 배리어 12의 길이를 따라 변화하는 치수 및 강도를 가질 수 있다. 이러한 핑거는 밀봉자 51을 불균일한 종판 기하에 순응시키는 것을 돕는데 유용할 수 있다. 도 37B는 도 37A의 확장자 153의 커브된 단면 184를 도시한 것이다. 상기 커브 184는 보이는 바와 같이 원의 호 부분(arc segment)일 수 있다. 대안으로서, 단면은 타원 부분일 수 있고 다른 반지름 및 중심을 가진 다중 원호 부분을 가질 수 있다. 도 37C는 도 37A 및 37B의 확장자 153의 3차원 모양을 보여주는 조망도이다.
도 37A 내지 C에서 보여지는 프레임 153의 구현예는 커버 막을 사용하지 않고 적용될 수 있다. 요통 또는 원판 탈출을 가지는 많은 환자들의 수핵은 수핵의 물성이 수핵을 겔 보다는 고체에 더 유사한 행동을 하도록 하는 상태까지 퇴화될 수 있다. 사람이 나이가 듦에 따라, 수핵의 수함량(water content)은 대략 88%에서 75% 미만까지 감소한다. 상기가 발생하면, 원판내의 콜라겐의 가교가 증가하여 수핵의 보다 큰 고체도를 초래한다. 도 37A, 37B, 및 37C에 도시된 격자내의 임의의 주어진 갭(gap)의 세공크기 또는 가장 큰 개구 면적은 0.05㎟(7.75×10-5in2) 내지 0.75㎟(1.16×10-3in2) 일 때, 수핵은 원판내에서 발생된 압력(250KPa 내지 1.8MPa)에서 격자를 통해 압출되지 못한다. 바람직한 세공 크기는 대략 0.15㎟(2.33×10-4in2)이다. 상기 세공 크기는 확장자의 개시된 모든 구현예 또는 본 발명의 범위내에 속하는 모든 다른 확장자에서 추가적 막의 필요 없이 원판의 바깥 둘레 쪽으로의 수핵 움직임을 막기 위해 사용될 수 있다. 막의 두께는 바람 직하게는 0.025㎜ 내지 2.5㎜의 범위이다.
도 38은 핑거가 없는 도37A의 확장자에 유사한 확장자 153을 나타낸다. 확장자 153은 다중 지주 182로 이루어진 중앙 격자 180을 포함한다.
도 39 내지 41은 본 발명의 확장자 153의 또다른 구현예를 묘사한다. 상기 관형 확장자는 도 31A에 묘사된 배리어 12에서 사용될 수 있다. 밀봉자 51은 도 31A에 나타난 바와 같이 확장자 153을 덮을 수 있다. 대안적으로 밀봉자 51은 확장자의 내부 표면 또는 내부 또는 외부 표면상에서 그 길이를 따라 튜브의 호 부분을 덮을 수 있다.
도 39는 관형 확장자 154의 한 구현예를 보인 것이다. 관형 확장자154의 상위 166 및 하위 168은 각각 상위 및 하위 척추 종판에 대하여 배치될 수 있다. 확장자 154의 상위 166 및 하위 168 면간의 거리 186은 바람직하게는 섬유륜 10의 내부면에서 후방 원판높이와 같거나 크다. 상기 구현예는 도 39B, 39C 및 39D에 나타난바와 같이 섬유륜 면 188 및 수핵면 190을 가진다. 섬유륜 면 188은 확장자 154의 상위 166에서 하위 168까지 밀봉자 51에 의해 덮힐 수 있다. 상기면 188은 그것이 배치된 위치에 있어 섬유륜 10의 내부면에 맞서서 놓여있어 원판 15내로부터의 물질 이탈을 막을 수 있다. 수핵 면 190의 주된 목적은 원판 15내에서 확장자 154의 이동을 막는 것이다. 수핵면 190을 형성하는 지주 192는 배리어 12가 섬유륜 10의 후방 벽을 가로질러 위치한 경우 수핵쪽에 전방으로 돌출(project)할 수 있다. 상기 전방 돌출은 그의 장축 주변으로의 관형의 확장 수단 154의 회전을 방해할 수 있다. 수핵 20과 교호작용함에 의해 지주 192는 원판 15의 원주 둘레로 이동하는 것을 추가로 막을 수 있다.
지주 192는 뉴클리어 갭(nuclear gap) 194를 제공하기 위해 일정간격을 두고 배치될 수 있다. 상기 갭 194는 확장자 154 의 내부로의 수핵20의 흐름을 조장할 수 있다. 상기 흐름은 배치시 원판 15내에서 배리어 12의 최대 확장을 보장할 수 있다.
도 39, 40 및 41의 구현예는 그들의 단면 모양에 의해 변화한다. 도 39는 도 39C에서 보이는 바와 같이 도 39는 원형의 단면 196을 가진다. 만일 확장자 154의 상위-하위 높이 186이 원판 15보다 크다면, 척추의 종판이 확장자 154를 누름에 따라 이러한 원형 단면 196은 배치되었을 때 타원(oval)으로 변형될 수 있다. 도 40에서 나타난 확장자 154의 구현예는 도 40C에서 보인 바와 같이 타원 모양198로 수행된다. 종판에 의한 압축은 긴장하지 않은 타원 198을 지나치게 과장할 수 있다. 상기 타원 198은 확장자 154의 장축 주변으로의 회전에 대해 보다 큰 안정성을 제공할 수 있다. 도 41B, 41C 및 41D의 구현예는 도 41C에서 보인 바와 같이 확장자 154의 만곡과 섬유륜10의 내벽간의 일치를 가능케 하는 '계란 모양' 단면 202를 묘사한 것이다. 본 발명의 정신으로부터 벗어나지 않는 원하는 맞춤 또는 확장력을 얻기위해 여러 종류의 대안적 단면 모양이 채용될 수 있다.
도 40E, 40F 및 40I는 섬유륜 면188의 외부 표면을 덮는 밀봉수단 51을 가진 도 40A 내지 D의 확장자154를 묘사한 것이다. 상기 밀봉수단 51은 그것이 배치된 상태에서 확장자 154에 의해 종판 및 후방 섬유륜의 내면에 대치하여 잡혀있을 수 있다.
도 40G 및 40H는 섬유륜 면 188의 내부 면을 덮고 있는 밀봉자 51을 가진 도 40B의 확장자 154를 묘사한 것이다. 밀봉자의 상기 위치는 확장자 154가 척추 종판 및 후방 섬유륜의 내부면 양자에 접촉할 수 있게 한다. 이는 원판15의 바깥 쪽으로부터 확장자 154로의 조직의 내성장을 촉진시킬 수 있다. 추가로, 확장자 154의 전부 또는 일부를 덮는 밀봉자 51의 조합이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 채용될 수 있다. 확장자 154는 작은 세공크기를 가짐으로써 예를 들어 커버링으로서의 밀봉자의 필요없이 수핵과 같은 물질의 보유를 가능케 할 수 있다.
42 A 내지 D는 밀봉수단 51 및 확장수단 53의 바람직한 구현예의 단면을 묘사한 것이다. 밀봉수단 51은 내부 공극 17 및 그의 바깥 표면으로부터 내부 공극으로 유도된 개구 8을 가진다. 확장자 53은 개구 8을 통해 내부 공극 17안으로 삽입된다.
도 43A 및 43B는 확장자 53의 대안적 형태를 묘사한 것이다. 고정 영역 4는 밀봉수단 51내에서 개구 8을 관통하여 연장된다. 고정 영역4는 확장자 53을 결함 16주변 조직에 고정시키는 것을 용이하게 할 수 있는 관통공을 가진다.
도 44A 및 44B는 배리어의 대안적 모양을 묘사한 것이다. 상기 구현예에서, 봉합 수단51, 확장자 53, 또는 양자는 반지름이 R인 굴곡을 가진다. 상기 굴곡은 본 발명의 모든 구현예에서 사용될 수 있으며, 섬유륜 10의 굽어진 내부 둘레에 들어맞는데 도움이 될 수 있다.
도 45는 밀봉수단 51을 결함주변의 조직에 고정시키는데 사용하는 기구의 부분이다. 상기 도에서, 밀봉수단 51은 결함 16의 내부면 50을 가로질러 위치할 것 이다. 기구 110´의 원위 말단은 결함 16 및 개구 8을 통해 내부 공극17로 삽입될 것이다. 상기 도의 오른쪽 면에 있어 고정 다트 25는 기구 110´로부터 밀봉수단 51의 벽을 관통해 밀봉수단 51의 주변 조직으로 지나간다. 상기 도의 오른쪽 면에 있어, 고정 다트 25는 기구 110´에 대해 푸셔(pusher)111을 화살표 방향으로 전진시킴에 의해 밀봉수단 51의 벽을 관통하여 지나가기 직전에 있다.
도 46은 밀봉수단 51을 가열하여 이를 결함주변의 조직에 접착시키기 위한 열적 기구 200의 사용을 도시한 것이다. 상기 도에서, 밀봉수단 51은 결함 16의 내부면 36을 가로질러 위치할 수 있다. 열적 기구 200의 원위 말단은 결함 및 개구 8을 관통하여 내부 공극 17로 삽입될 수 있다. 상기 구현예에서, 열적 기구200은 와이어 220에 의해 전압원에 연결된 저항 가열 요소 210을 그의 원위 말단에 채용한다. 커버링 230은 기구 200을 내부 공극 17로부터 제거하는 능력을 보장하기 위해 테프론과 같은 비-점착성 표면이다. 상기 구현예에서, 기구 200은 우선 밀봉 기구 51의 반 쪽을 가열하고 이어서 나머지 반쪽을 가열하는데 사용될 것이다.
도 47은 밀봉수단 51을 결함 주변의 조직에 고착시키는데 사용될 수 있는 풍선과 같은 확장성 열적 요소를 묘사한 것이다. 도 18에서와 같이, 기구 130의 원위 말단은 기구 130의 원위 말단상에 수축된 상태의 풍선 150´과 함께 결함 및 개구 8을 통하여 내부 공극 17로 삽입될 수 있다. 풍선 150´는 이어서 확장상태 150까지 부풀어 오르고, 밀봉수단 51을 확장한다. 확장된 풍선 150은 가열된 유체으로 부풀리거나 RF 전극을 사용함에 의해 밀봉수단 51 및 주변 조직을 가열할 수 있다. 상기 구현예에서, 기구 130은 밀봉수단 51의 반쪽을 확장하고 가열한 후, 나머지 반쪽을 확장하고 가열하는 데 사용될 수 있다.
도 48은 기구 130의 대안적 구현예를 도시한 것이다. 상기 기구는 확장된 상태 150까지 부풀기 전에 밀봉수단 51의 내부 공극 17로 삽입되어 이를 완전히 채울 수 있는 연장되고 유연한 풍선 150´을 채용한다. 상기 구현예를 사용함에 있어, 밀봉수단 51의 부풀기 및 가열은 1단계로 수행될 수 있다.
도 49A 내지 49G는 원판 내 이식물을 이식하는 방법을 도시한 것이다. 원판내 이식 시스템은 원판내 이식물 400, 운송 기구 또는 캐뉼라402, 어드밴서 404 및 1 이상의 제어 필라멘트 406으로 이루어져 있다. 원판내 이식물 400은 근위 말단 408 및 원위말단 410을 가진 운송 캐뉼라(cannula) 402에 장착된다. 도 49A는 애뉼로토미(anulotomy) 416을 통하여 원판 15내로 전진된 원위말단 410을 도시한 것이다. 이러한 애뉼로토미 416은 섬유륜 10의 어떠한 부분을 관통하여 있을 수 있으나, 바람직하게는 원해지는 최종의 이식 위치에 가까운 면에 있다. 이어서, 도 49B에 나타난 바와 같이 원하는 최종의 이식 위치로부터 통상 멀어지는 임의의 방향으로 캐뉼라 402의 원위 말단 410을 통해 이식물400을 원판 15로 밀어 넣는다. 일단, 이식물 400이 운반 캐뉼라 402의 바깥으로 완전히 빠져 나와 원판 15 내에 존재하면, 이식물 400은 도 49C에 나타난 바와 같이 제어 필라멘트 406을 당김에 의해 원하는 이식 위치로 당겨질 수 있다. 제어 필라멘트 406은 이식물 400의 임의의 위치 또는 그 내부에서 이식물 400에 고착될 수 있으나, 바람직하게는 이식물 400의 적어도 면 4144 또는 원위부 412상의 면, 즉, 디스크 15로 진행할 때 운송 캐뉼라 402를 최초로 벗어나는 부분에 고착된다. 상기 면 또는 면들 414는 일단 이식물이 운송 캐뉼라 402의 내부로부터 완전히 벗어난 경우 원하는 최종 이식 위치로부터 일반적으로 가정 멀리 있다.
제어 필라멘트 406을 당김에 의해 이식물 400이 애뉼로토미 406 쪽으로 움직인다. 운송 캐뉼라 402의 원위 말단 410은 이식물 400의 근위 말단 420(즉, 운송 캐뉼라 402로부터 마지막으로 벗어난 이식물 400의 부분)을 애뉼로토미 416으로부터 멀리 그리고 원하는 이식 위치에 가장 가까운 섬유륜 10의 내부면으로 향하도록 하는 데 사용할 수 있다. 대안적으로는, 도 49E에 나타난 바와 같이 어드벤서 404가 이식물의 근위말단을 이식 위치에서 가까운 섬유륜 20의 내부면으로 향해 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 제어 필라멘트 406을 추가로 당기는 것은, 도 49D에서 보인 바와 같이, 이식물 400에 대한 가이드 필라멘트 406의 부착 면 414 또는 부착면들이 애뉼로토미 416의 내측면까지 당겨질 때까지 이식물 400의 근위 말단 426을 섬유륜 20의 내측면을 따라 절개되게 한다. 이러한 방법에 의해, 도 49F에 도시된 바와 같이 이식물 400은 적어도 애뉼로토미 416으로부터 원하는 이식 위치내의 섬유륜 10의 내면을 따라 연장하게 될 것이다.
이식물 400은 다음이 될 수 있다: 수핵 대체 기구, 수핵 증강 기구, 섬유륜 증강 기구, 섬유륜 대체 기구, 본 발명의 배리어 또는 그의 모든 구성 요소, 약물 전달 기구, 살아있는 세포가 심어진 전달 기구, 또는 주변 척추의 융합을 강화하고 지지하는 기구. 이식물 400은 원판내의 결함을 통해 추간 원판의 섬유륜내로부터 물질의 흐름을 막는 막이 될 수 있다. 섬유륜내의 상기 물질은 예를 들어, 수핵 또는 하이드로겔과 같은 보강적 증강 기구가 될 수 있다. 막은 밀봉자가 될 수 있 다. 이식물 400은 전체적으로 또는 부분적으로 강직하거나 전체적으로 또는 부분적으로 가요성일 수 있다. 상기는 유체 재료를 함유한 고체 부분 또는 부분들을 가질 수 있다. 이는 단일 또는 다중 재료일 수 있다. 상기 재료는 금속, 고분자, 겔을 포함하며, 고체 또는 짜여진 형태일 수 있다. 상기 이식물 400은 조직의 내성장을 조장하거나 방해할 수 있고, 섬유상이거나 뼈일 수 있다.
캐뉼러 402는 이식물 400을 적어도 부분적으로 섬유륜 10을 관통하여 진행시킬 수 있는 모든 관형기구가 될 수 있다. 상기는 각종의 공지된 금속 및 고분자를 포함하는 모든 적절한 생체적합성 재료로 만들어질 수 있다. 상기는 전체적으로 또는 부분적으로 강직하거나 가요성일 수 있다. 상기는 단면에 있어 환형, 타원형, 다각형 또는 불규칙할 수 있다. 상기는 적어도 그의 원위 말단 410에 1개의 개구를 가져야 하나 그 길이를 따라 여러 위치에 다른 개구를 가질 수 있다.
어드벤서 404는 강직하거나 가요성일 수 있으며, 운송 캐뉼라 402와 비슷하거나 비슷하지 않은 각종 단면 모양을 가질 수 있다. 이는 고체일 수 있고, 심지어 이식물 400을 원판15내로 진행시킬 수 있을 만큼 충분히 강하다면 비압축성 유체의 칼럼일 수 있다. 어드벤서 404는 전체가 캐뉼라 402 내에 포함될 수 있거나 혹은 이용을 용이하게 하기 위해 캐뉼라의 벽 또는 말단을 통해 신장할 수 있다.
이식물 400의 진행은 각종 레버, 기어, 스크류 및 기타 제 2 보조 기구에 의해 도움을 받아 이식물 400을 진행시키기 위해 외과의사에 의해 요구되는 힘을 최소화할 수 있다. 상기 제 2 기구는 추가로 사용자에게 원판 15내로의 진행의 속도 및 정도에 대한 큰 제어 능력을 준다.
가이드 필라멘트 406은 스트링(string), 막대, 플레이트(plate), 또는 이식물 400에 고착될 수 있고 원판 15 내로의 진행할 때 이식물과 함께 움직일 수 있는다른 연장된 물체일 수 있다. 상기는 각종 금속 또는 고분자 또는 이들의 조합로부터 구성될 수 있으며 그 전체 또는 부분적 길이를 따라 가요성 또는 강직성일 수 있다. 상기는 이식물 400에 고착된 부분의 반대편 말단에서 제 2 물체 418 또는 기구에 고착될 수 있다. 상기 제 2 기구 418은 어드벤서 404 또는 필라멘트의 조정에 있어 사용자를 보조할 기타 물체 또는 기구를 포함할 수 있다. 필라멘트 406은 도 49G에 보인 바와 같이 탈리가 가능하도록 이식물 400에 고착되거나 혹은 영구 고정될 수 있다. 필라멘트 406은 이식물 주위에 또는 이를 관통하여 루프될 수 있다. 이러한 루프는 다른 한쪽의 루프가 이식물 400을 놓아줄 때까지 잘리거나 한쪽 끝을 당길 수 있다. 상기는 이식물 400에 접착제, 웰딩, 또는 제 2 고착수단 예를 들어 스크류, 스테이플, 다트 등을 사용하여 이식물 400에 결합될 수 있다. 필라멘트 406은 추가로 이식 재료 그 자체의 신장된 연장 부분일 수 있다. 이어지는 이식물의 설치 후 제거되지 않는 경우, 필라멘트 406은 이식물 400을 이웃하는 섬유륜10과 같은 주변 조직, 척추 종판, 또는 추체에 직접 또는 다트, 스크류, 스테이플 또는 기타 적절한 고정재의 사용을 통해 고착되는데 사용될 수 있다.
다중 가이드 필라멘트는 이식물 400에 여러 위치에서 고착될 수 있다. 바람직한 구현예에 있어, 제 1 또는 원위 422 및 제 2 또는 근위 424 가이드 필라멘트가 그 각각의 부착면 426 및 428에 그의 원위 412 및 근위 420 말단에서 또는 그 부근에서 연장된 이식물 400에 고착된다. 상기 말단 412 및 420은 각각 원판 15내 로 진행할 때 운송 캐뉼라 402로부터 나온 이식물400의 첫 번째 및 마지막 부분에 해당한다. 상기 이중 가이드 필라멘트 시스템은 이식물 400이 상기 단일 필라멘트 기술에서 서술된 바와 같은 방식으로 위치를 잡는 것을 가능케 하며, 도 50A 내지 C에 도시되어 있다. 그러나, 상기 제 1 기술의 완료에 이어서, 사용자는 도 50D에 나타난 바와 같이 제 2 가이드 필라멘트 424를 당김에 의해 기구 400의 근위 말단 420을 애뉼로토미 416을 가로질러 진행하게 할 수 있다. 상기는 사용자로 하여금 애뉼로토미 416을 제어 가능하게 덮는 것을 가능케 한다. 상기는 여러 가지 이식 과정에 있어 수많은 장점을 가진다. 상기 단계는 수핵 20 또는 이식물 그 자체의 탈출 위험을 감소시킬 수 있다. 상기는 원판을 밀봉하는데 뿐만 아니라 원판 압력 및 원판의 원래 기능을 보존하는 데에도 도움을 줄 수 있다. 상기는 원판 바깥으로부터 이식물 쪽으로의 섬유 조직 내성장을 장려할 수 있다. 상기는 추가로, 이식물의 원위 말단이 애뉼로토미에 의해 발생한 결함으로부터 먼 곳의 섬유륜에 대하여 놓이도록 할 수 있다. 마지막으로, 상기 기술은 연장된 이식물의 양 말단을 원판 또는 척추 섬유에 고착시킬 수 있다.
도 50E에 나타난 바와 같이, 섬유륜 10 내에 이식물 400의 올바른 위치를 보장하기 위해 제 1 422 및 제 2 424 가이드 필라멘트 모두 동시에 장력을 가해질 수 있다. 일단 이식물 400이 애뉼로토미를 가로질러 위치하면, 도 50F에 나타난 바와 같이, 제 1 422 및 제 2 424 가이드 필라멘트는 인풋(input) 400으로부터 제거될 수 있다. 추가적 제어 필라멘트 및 고정면이 원판내 이식물의 이식 및/또는 고정을 보조할 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예에 있어, 도 51 A 내지 C에서 나타난바와 같이, 이식물 가이드 430은 애뉼로토미 416을 관통하여, 수핵 10을 관통하여, 및/또는 섬유륜 10의 내면을 따라 이식물 400을 이끄는 것을 돕는데 사용될 수 있다. 상기 이식 가이드 430은 조직을 관통하여 절개하거나, 이식물 구조에 강직도를 더하거나, 강직하고 마모성(abrasive)의 이식물에 의해 생길 수 있는 섬유륜 또는 다른 조직에 대한 외상을 감소시키거나, 이식 중 이식물의 배향의 3-D제어를 제공하거나, 확장성 이식물을 확장시키거나, 또는 이식 중 유용한 모양을 이식물에 일시적으로 부과함에 의해 상기 과정에 도움이 될 수 있다. 이식물 가이드 430은 어드벤서 404 또는 이식물 406 그 자체에 고정될 수 있다. 도 52A 및 도 52B에 나타난 바람직한 구현예에 있어, 이식물 가이드 430은 각각 제 1 426 및 제 2 428 부착면의 제 1 424 및 제 2 426 가이드 필라멘트에 의해 이식물 400에 고착된다. 가이드 필라멘트 424 및 426은 이식물 가이드 430을 관통하거나 그 주위를 지날 수 있다. 상기 구현예에서 이식물 가이드 430은 가이드 필라멘트 422 및 424가 이식물 400에 고착된 면 426 및 428에 가까운 그 표면을 관통하는 구멍을 가진 생체적합성 재료의 얇고 평평한 시트일 수 있다. 상기 구멍은 고착 섬유 422 및 424가 이식물 가이드 430을 통해 통과할 수 있게 한다. 이러한 연장된 시트는 이식물 400을 따라 가거나, 그의 원위 말단 412를 초과하여 신장될 수 있다. 이식물 가이드 430의 원위 말단은 수핵 10을 관통하는 절개 및 이식물 400이 원판 15로 진행할 때 섬유륜의 편향을 돕기 위한 모양을 가진다. 다중 가이드 필라멘트로 사용된 경우, 이와 같은 이식물 가이드 430은 이식물 400의 회전 안전성을 제어하기 위해 사용될 수 있 다. 이식물 가이드 430은 또한 원하는 이식 면에 가까운 섬유환 10을 관통하거나 가로질러 절개하는 것을 돕기 위해 이식물 400의 근위 팁 420을 넘어서 신장할 수 있다.
이식물 가이드 430은 이식 후 또는 이식 동안 이식물 400으로부터 탈리가능(releasble)하다. 상기 탈리(release)는 가이드 필라멘트 422 및 424의 탈리와 함게 일어날 수 있다. 추가로 가이드 필라멘트 422 및 424가 이식물 400에 고정되는 동안, 이식물 가이드 430은 가이드 필라멘트 422 및 424를 따라 미끄러질 수 있다.
각종 구현예에 있어 배리어 12 또는 이식물 400은 추간 원판 15 내의 조직 또는 주변 척추에 고착될 수 있다. 배리어 수단을 제한된 수의 면에서 고착시키면서, 배리어 12 또는 이식물의 보다 넓은 면적이 배리어 12가 고착된 조직을 가지런히 놓는 것을 보장하는 것은 유리할 수 있다. 이는 특히 주변 조직과 밀봉 맞물림(sealing engagement)을 형성하는 것에 유리하다.
도 53 내지 57은 강화 요소 300을 갖는 배리어를 도시하고 있다. 배리어 12는 밀봉 맞물림이 되기 위해 필요한 이식물의 일정 길이를 따라 지나가는 강화 요소 300을 포함할 수 있다. 상기 강화 요소 300은 플레이트 302, 막대 304 또는 코일을 포함하나 이에 제한되지 않는 각종 모양을 가질 수 있다.. 상기 요소는 바람직하게는 주위 배리어 12보다 강직하며 그들의 강직도를 주위 배리어에 부여할 수 있다. 상기 강화 요소 300은 배리어에 의해 형성된 내부 공극내에 위치할 수 있다. 이들은 추가로 배리어 12에 함침되거나 고정될 수 있다.
각각의 강화 요소는 배리어 12의 세그멘트(segment)를 주위 조직에 고정하는 것을 보조할 수 있다. 강화 요소는 임의의 각종 고정 기구 306에 의해 주변 조직에 강화요소 300을 고정시키는 것을 용이하게 하기 위해 예를 들어 관통공, 노치 (notch) 또는 기타 톱니(indentation)를 포함하는 부속품(part) 307을 가질 수 있다. 상기 고정 기구 306은 스크류, 다트, 도웰 또는, 주위 조직에 배리어 12를 가지고 있을 수 있는 기타 다른 적절한 수단을 포함할 수 있다. 상기 고정 기구 306은 강화요소 300에 직접, 또는 개재하는 길이의 봉합사, 케이블 또는 다른 필라멘트를 간접적으로 사용하여 연결될 수 있다. 고정 기구 306은 추가로 강화 요소 300과 직접 접촉 없이 강화 요소 300의 부근의 배리어 12에 고정될 수 있다.
고정 수단 306은 주위 조직과의 밀봉 맞물림에 있어 필요한 배리어 12의 길이의 반대 말단에서 강화수단 300에 또는 그 부근에 고정될 수 있다. 대안으로서, 1개 또는 다수의 고정 기구 306이 이들의 끝이 아닐 수 있는 쉽게 접근 가능한 위치에서 강화 요소 300에 또는 그 부근에 고정될 수 있다. 내부 공극 17 및 그 안으로 유도되는 개구 8을 가진 임의의 배리어 12 구현예에 있어, 고정 면은 이식을 위해 필요할 수 있는 고정 수단 306및 각종 기구의 통과를 가능케 하기 위해 개구 8에 근접할 수 있다.
도 53A 및 53B는 강화 요소 300의 사용을 포함하는 배리어의 한 구현예를 도시하고 있다. 배리어 12는 플레이트 및 스크류 배리어 320일 수 있다. 상기 구현예에서, 강화 요소 300은 2개의 고정 플레이트, 상위 310 및 하위 312로 이루어져 있고, 도 54A 및 54B에서 도시된 예의 경우, 각각의 플레이트를 관통하는 2개의 부 속품 308을 가진다. 부속품 308은 배리어12의 내부 공극17로 들어가는 개구 8에 인접하여 위치한다. 상기 부속품 308은 뼈 스크류와 같은 고정 기구 306의 통과를 허용한다. 상기 스크류는 배리어 수단 12를 상위 50 및 하위 50´ 척추에 고정시키는데 사용할 수 있다.
스크류가 척추 종판에 대하여 조여지면, 고정판 310, 312는 배리어 12의 상위 및 하위 면을 따라 종판에 대하여 개재하는 밀봉수단을 압축한다. 이는 척추 종판과의 밀봉 맞물림을 만드는 것을 보조하고 원판 15내로부터 물질의 방출을 막을 수 있다. 도 53A 및 53B에 도시된 바와 같이, 단지 상위 스크류가 상위 플레이트 310에 위치하여 상위 척추와의 밀봉 맞물림을 만든다.
도 55A 및 55B는 강화 요소 300을 가지는 배리어 12의 또다른 구현예를 나타낸다. 배리어 12는 고정재 및 막대 배리어 322일 수 있다. 본 구현예에서, 강화요소 300은 배리어 12내에 함침된 2개의 고정 로드 304(도 56A 및 도 56B에 나타난 실시예)로 이루어진다. 막대 304는 상위 막대 314 및 하위 막대 316을 포함할 수 있다. 봉합사 318은 상기 로드 314 및 316 주위로 배리어 수단 10을 관통하여 지나갈 수 있다. 상기 봉합사 318은, 전술한 것과 비슷한 방식으로 배리어 12를 상위 및 하위 척추 종판과의 밀봉 맞물림으로 이끌기 위해, 차례로 뼈 고정재 또는 다른 적절한 고정 기구 306에 고착될 수 있다. 배리어 12의 개구 8 및 내부 공극 17은 배리어 12의 필요 요소가 아니다.
전술한 바와 같이 도 57은 각각 고정 막대 316 및 318의 반대편 말단에 위치한 고정 기구 306을 가진 고정재 및 막대 배리어 322를 도시한 것이다. 상위 로드 318의 왼편 상의 봉합사 18은 아직 묶이지 않았다.
배리어 12를 조정하여 섬유륜 10의 라멜라를 따르거나 그 내부의 위치로 넣는데 필요한 힘을 감소시키기 위해 각종 방법이 사용될 수 있다. 도 58A, 58B, 59A 및 59B는 배리어 12를 위한 경로를 명확히 하는 바람직한 2개의 방법을 묘사하고 있다.
도 58A 및 58B 하나의 방법과 연관된 절단 기구 454를 나타낸 것이다. 상기 도에서, 이식물의 가정된 바람직한 위치는 후방 섬유륜 452를 따라 존재한다. 이식물의 경로를 명확히 하기 위해, 헤어핀 절단자 454는 이식물의 의도된 이식면을 따라 지나갈 수 있다. 헤어핀 절단자 454는 자유 말단 458을 가진 헤어핀 절단자 구성요소 460를 가질 수 있다. 절단자는 원판 15내에서 절단자 구성요소 460를 위치시키기 위한 어드벤서 464를 가질 수 있다. 절단자 454는 전방으로 또는 전방 중심으로 인도된 접근 경로를 따라 섬유륜 내의 개구 462로 캐뉼라 456을 통해서 삽입될 수 있다. 일단, 절단자 구성요소 460의 자유 말단 458이 원판 15내에 위치하면, 자유말단 458은 약간 움직여 헤어핀을 열게됨으로써 절단자 구성요소 460은 캐뉼라 456으로 되돌아가는 것을 방해한다. 상기 개구 462는 절단자를 열려진 상태로 미리 형성함에 의해 기인할 수 있다. 헤어핀 절단자 구성요소 460은 이어서 후방으로 당겨질 수 있는 바, 이는 절단자 구성요소 460을 열려지게 하고 나아가 후방 섬유륜 458을 따라 자유말단 458을 몰아간다. 상기 운동은 본 발명에서 개시된 모든 이식물의 삽입을 위한 경로를 명확히 한다. 절단자 구성요소 460의 몸체는 바람직하게는 금속의 연장된 시트로부터 형성된다. 적절한 재료는 각종 스프링 스틸 또는 니켈 티타늄 합금을 포함한다. 대안으로서 상기는 와이어 또는 막대로부터 형성될 수 있다.
도 59A 및 59B는 이식물 삽입을 위한 경로의 명확화를 위해 적절한 또다른 방법 및 연관된 절단자 기구 466을 도시한 것이다. 절단자 기구 466는 단면으로 보여지고 있으며, 절단 구성요소 468, 외부 캐뉼라 470 및 어드벤서 또는 내부 푸시 막대(inner push rod) 472로 이루어져 있다. 외부 캐뉼라 470의 원판내 팁(tip) 476으로 굽어진 통로 또는 슬롯 474가 형성된다. 상기 통로 또는 슬롯 474는 절단자 구성요소 468이 어드벤서에 의해 원판내로 진행할 때 섬유륜 10의 라멜라에 대락 평행한 경로로 절단 구성요소 468의 팁을 편향시키기 위해 행동한다. 절단자 구성요소 468은 바람직하게는 초탄성 니켈 티타늄 합금으로부터 형성되나, 현저한 소성 변형 없이 상기의 편향을 가능케 하는 적절한 강직도 및 신도 특성을 가지는 어떠한 재료로부터 구성될 수 있다. 절단자 구성요소 468은 연장된 시트, 막대, 와이어 등으로부터 형성될 수 있다. 상기는 섬유륜 10 및 수핵 20사이를 절단하거나 섬유륜 10의 층간을 절단하는데 사용될 수 있다.
도 60 A 내지 C는 도 59A 및 59B의 절단자 구성요소 480의 대안을 도시한 것이다. 기구 460의 원판내 팁 472 및 그에 인접한 영역만이 상기 도에 나타나있다. 도 59A에서 나타난 것과 유사한 푸시 막대(push rod) 472는 절단자 480을 원판내로 전진시키는데 사용될 수 있다. 절단자 480은 각각 상위방향 및 하위방향으로 신장된 날(blade)(또는 날개) 484 및 486을 가진 연장된 시트 482를 포함할 수 있다. 상기 시트 482는 바람직하게는 스프링 스틸 또는 니켈 티타늄 합금과 같은 넓은 탄 성 신장 범위를 가진 금속으로부터 형성된다. 상기 시트 482는 근위 말단 488 및 원위 말단 490을 가진다. 원위말단 490은 가요성일 수 있는 평평한 부분을 가진다. 스텝(step) 494는 원위말단 490 및 근위말단 488의 사이에 존재할 수 있다. 근위말단 488은 굴곡된 모양을 가질 수 있다. 근위말단은 추가로 블래이드 484 및 486을 포함할 수 있다.
도 60A 및 60B에서 묘사된 배치 전 상태에 있어, 날개 484 및 486은 외부 캐뉼라 470내에서 접혀 있는 반면, 연장된 시트 482는 편향된 통로 또는 슬롯 474내에서 잡혀있다. 절단자 구성요소 480이 원판 15내로 진행할 때, 통로 또는 슬롯 478은, 도 59A 및 59B의 구현예에서 서술된 것과 유사한 방식으로, 절단자 구성요소 480을 후방 섬유륜에 대해 대략 평행한(이 경우, 슬리브 470의 중앙축에 대해 90도) 방향으로 인도한다. 날개 484 및 486은 그들이 슬리브 470의 말단을 벗어나 척추 종판쪽으로 펼쳐지게 한다. 절단자 구성요소 480의 추가적 진행은 펼쳐진 날개 484 및 486이 본 발명의 이식물의 이어지는 경로에 방해물을 제공할 수 있는 수핵 20 또는 섬유륜 10의 종판으로의 모든 연결을 통하여 절개할 수 있게 한다. 배리어의 삽입에 있어 도움을 주기위해 사용된 경우, 배리어를 원하는 위치에 놓는데 필요한 힘을 감소시키면서 조직의 최소량이 손상되도록 하기 위해 절단자 구성요소 480의 치수는 대략 배리어의 치수에 근접시켜야 한다.
본 발명은 바람직한 구현예를 참조하여 보여지고 서술되었으나, 이어지는 청구항에 의해 둘러싸여지는 본 발명의 경계로부터 벗어나지 않는 다면 형태 및 세부항목에 있어서의 많은 변화가 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가 진 자에게 자명할 것이다.

Claims (198)

  1. 제 1의 면 및 제 2의 면을 갖고, 이식되었을 때 수핵을 향하여 오목한 배향을 갖도록 전기 제 1의 면이 변형되며, 결함부위 주변을 가로질러 그 너머까지 섬유륜을 따라 확장될 수 있는 정도의 크기를 갖는 배리어를 포함하는,
    추간원판 내에 수핵과 섬유륜 사이 및 섬유륜내 결함부위를 가로질러 이식하기 위한 이식물(implant).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    수핵증강물질을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    이식물.
  10. 제 1항 또는 제 9항에 있어서,
    결함부위를 감싸는 조직에 배리어를 고착시키기 위한 고정수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    이식물.
  11. 제 10항에 있어서,
    전기 고정수단은 연조직 고정재를 포함하는 것을 특징으로 하는
    이식물.
  12. 제 1항, 제 9항 및 제 11항의 어느 한 항에 있어서,
    전기 배리어는 프레임 및 막을 포함하는 것을 특징으로 하는
    이식물.
  13. 제 12항에 있어서,
    전기 막은 합성 폴리아미드, 합성 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 콜라겐, PTFE 및 e-PTFE로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는
    이식물.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 프레임은 니켈 및 티타늄의 합금, 스테인레스 강, 코발트, 크롬, 티타늄 및 폴리에틸렌으로 구성된 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는
    이식물.
  15. 제 1항에 있어서,
    전기 배리어는 C자 모양인 것을 특징으로 하는
    이식물.
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