KR101106427B1

KR101106427B1 - 다중편 동종 임플란트

Info

Publication number: KR101106427B1
Application number: KR1020067004363A
Authority: KR
Inventors: 도미니크 메셀리; 자크??라인 마이어; 마이클 엘. 2세 보이어; 크리스토퍼 에이치. 앵겔루치
Original assignee: 신세스 게엠바하
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2012-01-18
Also published as: CN1901853A; AU2004268673A1; NZ546053A; US7601173B2; US20050113918A1; US20070208424A1; WO2005020861A1; CA2537122C; CN1901853B; EP1670396A1; KR20070097290A; AU2004268673B2; BRPI0414078A; ZA200602137B; JP2007503924A; US7226482B2; CA2537122A1; AU2004268673B8; EP1670396A4

Abstract

추간 접합에 사용되는 동종 임플란트(10)는 두 개의 파트로 형성된다. 피질골로 구성된 제1 파트(20)는 임플란트에 기계적 강도를 부여하고, 처치되는 척추골 사이에 적절한 간격이 유지되도록 한다. 망상골로 구성된 제2 파트(30)는 연성을 가지며 처치되는 척추골과 임플란트 사이에서 새로운 뼈가 성장하도록 촉진함으로써, 척추골과 임플란트가 상호 접합되도록 한다. 임플란트는 척추골 사이의 공간에 맞추어 치수화되고 모양이 형성된다. 임플란트의 상부면(14)과 하부면(16) 상에 형성된 치상돌기(12)는 임플란트의 단기간 미끄러짐을 방지한다.

추간 접합, 동종 임플란트

Description

다중편 동종 임플란트 {Multipiece Allograft Implant}

본 발명은 동종 임플란트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 척추골 접합용 동종 추간 임플란트에 관한 것이다.

척수 신경근의 압박, 퇴행성 디스크 질환 및 외상과 같은 많은 의학적 질병은 심한 요통을 야기할 수 있다. 추간 접합은 요통을 완화하는 수술적 방법이다. 추간 접합에서, 두 개의 인접한 척추체들은 손상된 추간 디스크를 제거하고 제거된 디스크에 의하여 남겨진 틈을 연결하기 위하여 뼈가 두 척추체 사이에서 성장할 수 있도록 임플란트를 삽입하여 서로 접합된다.

여러가지의 서로 다른 임플란트와 임플란트 재료는 서로 다른 성공율을 나타내며 접합에 사용되어 왔다. 현재의 추간 접합용 임플란트는 금속 케이지와 동종물을 포함한다. 금속 케이지는 삽입을 위해 척추골 종판을 천공하고 태핑(tapping) 작업에 따른 부작용 문제를 안고 있다. 덧붙여, 장기간 사용시 함몰의 우려도 있다. 금속 케이지들의 MRI 비친화성으로 인하여 접합을 선택하는 것은 문제를 일으킬 수 있다.

동종이식은 공여자의 요골, 척골, 비골, 경골, 대퇴골 또는 상완골과 같은 긴 뼈의 골간으로부터 얻어진 뼈의 절개법이다. 뼈의 단면이 얻어지고 이식 때까지 동종물을 유지하고 이식시에 바람직하지 않은 면역 반응을 감소시키기 위하여 공지된 기술을 사용하여 가공된다. 예를 들어, 미국특허 제4,678,470에는 비-항원성 생체친화성 물질을 생성하기 위하여 글루타알데히드 태닝(tanning)을 사용하는 뼈 이식용 물질을 가공하는 방법이 기재되어 있다. 동종이식은 심지어 가공 후에도 척추의 기계적 성질들과 유사한 기계적 성질들을 가진다. 이것은 금속 임플란트에서 일어나는 응력 차폐(stress shielding)를 예방한다. 또한, 그것들은 골 형성, 즉 골전도(osteoconductive)를 촉진하고 MRI 친화적이어서 접합이 좀 더 정확하게 확인될 수 있다. 비록 동종이식의 골전도성이 동종이식체와 척추 사이의 생물학적 결속에 장시간의 기계적 강도를 제공하지만 동종이식체와 척추 사이의 경계면의 초기 및 단시간 기계적 강도는 이식 후 제거되는 이식체의 가능성을 최소화하기 위하여 검토될 필요가 있다.

대부분의 동종이식체는 단순히 뼈의 단면인데, 이것은 대체되는 디스크의 높이로 대략 절단됨에도 불구하고, 균일한 형상을 가지도록 외부 표면이 치수화되거나 가공되지 않고 있다. 결과적으로, 척추체의 접합은 적정한 해부적 위치 또는 말단 표면을 따라 일정한 형태로 일어나지 않는다. 의사가 환자의 척추 해부를 위한 이식을 맞춤화하기 위하여 일부 최소 수술중 모양과 크기를 조절할 수 있지만 수술 중의 이식체의 상당한 모양과 크기의 조절은 이식체의 성질로 인하여 불가능하다. 비록 광범위한 모양 형성과 치수 설정이 가능하더라도, 동종이식물을 필요한 크기와 모양으로 수작업해야 하는 외과의사의 능력에는 한계가 있다.

주어진 뼈의 전체적 구조에 대하여 기계적 성질은 뼈에 따라 다르다. 예를 들어 대퇴골과 같은 장골(다리 뼈)은 피질골(cortical bone) 및 망상골(cancellous bone)이다. 골수 강을 둘러싸는 압축되고 조밀한 뼈인 피질골은 일반적으로 단단하고 따라서 장골에서 주된 부하를 부담한다. 스폰지 내부 골인 망상골은 일반적으로 다공질이고 연성을 지니며 피질골과 비교할 때 단지 약 1/3에서 1/4 정도 조밀하고 1/10에서 1/12 정도 단단하나 약 다섯배 정도 연성을 가진다. 망상골은 약 10-20MPa의 인장강도와 약 0.7의 밀도를 가지는 반면에 피질골은 약 100-200 MPa의 인장강도와 약 2의 밀도를 가진다. 또한 망상골의 응력 항복율은 약 5-7%이지만 피질골의 응력 항복율은 단지 약 1-3%정도이다. 이들 기계적 특성들은 골 물질에 적용되는 화학적 처리 및 수집 후 그러나 이식 전에 저장 형태(예를 들어, 뼈들의 건조)와 같은 많은 요소들에 의하여 더욱 열화될 수 있다.

특히 피질골과 비교하여 망상골의 우수한 골전도성으로 인하여 망상골의 임플란트들은 주변 숙주 골에 더 용이하게 삽입된다. 게다가 뼈의 여러 다른 위치에서 온 망상골은 구멍의 범위를 가지는 것으로 공지되었다. 따라서, 망상골을 사용하는 임플란트의 고안은 원하는 직경을 가지는 물질을 특정적으로 삽입할 수 있게 제조될 수 있다.

추간 접합 동안 처리되는 척추를 접합하는 새로운 뼈의 성장을 촉진하고 안정성을 개선하기 위한 피질골 및 망상골의 다른 성질을 적절하게 이용하는 동종이식체에 대한 필요성이 대두된다.

본 발명은 척추골의 외과적 접합이 처치될 때 사용되는 동종 추간 임플란트에 관한 것이다. 바람직하게, 임플란트는 인접하는 척추골 종판과 치수와 모양이 같은 웨지 또는 플러그를 포함하며, 인접 척추골과의 상호 결속을 위해 상부면과 하부면에 위치하는 복수의 치상돌기를 가진다.

상기 임플란트는 바람직하게 두 개의 파트로 구성된다. 바람직하게, 적어도 제1 파트는 피질골로 구성되고, 적어도 제2 파트는 망상골로 구성된다. 임플란트는 처치되는 척추골 사이에 삽입될 때 동종이식체의 피질골과 망상골 부분이 위치하여, 피질골과 망상골의 서로 다른 특성이 효과적으로 이용될 수 있도록 구성된다. 동종 이식체의 피질골 부분은 임플란트에 가해지는 대부분의 힘을 감당하도록 척추골과 정렬되는 반면, 망상골 부분은 임플란트에 대한 새로운 뼈의 성장을 촉진하여 처치되는 척추골이 동종 이식체와 상호 접합되도록 한다.

바람직하게, 두 개 또는 그 이상의 부분들은 더브테일 조인트에 의해 결합된다. 두 개의 부분이 결합시에 상호 미끄러지는 것을 방지하기 위해 하나 또는 그 이상의 핀이 사용될 수 있다. 이러한 핀은 동종 뼈로 만들어질 수 있다. 바람직하게, 상기 두 개 또는 그 이상의 부분은 척추골 사이에 삽입될 때 측면 접합이 되도록 정렬된다.

바람직하게, 상기 임플란트는 동종 이식체의 적어도 피질골 부분에 형성된 치상돌기를 가진다. 망상골에 비해 강하고 단단한 피질골로 형성된 치상돌기는 임플란트의 움직임을 더욱 효과적으로 방지하게 된다. 나아가, 임플란트의 피질골 부분은 대부분의 부하를 감당하는 영역이기 때문에 여기에 형성된 치상돌기는 척추골 표면을 꿰뚫고 유지하는 남다른 작용을 가지게 된다. 또한 상기 치상돌기는 망상골 부분의 일부나 전부에도 역시 형성될 수 있다.

상기 임플란트는 처치되는 척추의 부위에 따라서 다양한 단면 형상과 외관을 가질 수 있다. 임플란트는 처치되는 척추골 사이의 적절한 간격을 유지하기 위해서 다양한 두께를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 임플란트의 일 실시예에 대한 사시도이다.

도 2는 도 1의 실시예에 대한 평면도이다.

도 3은 도 1의 실시예에 대한 배면도이다.

도 4는 도 1의 실시예에 대한 측면도이다.

도 5는 도 1의 실시예에 대한 부분 평면도이다.

도 6은 도 1의 실시예에 대한 부분 측면도이다.

도 7은 도 1의 실시예에 대한 분해 평면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 임플란트의 제2 실시예에 대한 사시도이다.

도 9는 도 8의 실시예에 대한 배면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 임플란트의 제3 실시예에 대한 사시도이다.

도 11은 도 11의 실시예에 대한 배면도이다.

도 12는 도 7, 8 및 10의 임플란트에 있어서 또 다른 치 형성을 보여주는 부분적인 측면도이다.

도 13은 도 1, 8 및 10의 실시예에 대한 대표적인 치수를 보여주는 평면도이다.

도 1은 본 발명에 따른 추간 동종이식 스페이서(spacer) 또는 임플란트(10)의 제1 실시예를 보여준다. 임플란트(10)는, 바람직하게, 그 사이에 임플란트(10)가 사용되는 척추골 종판의 적어도 일부와 크기 및 모양면에서 동일하도록 형성된다. 임플란트(10)의 외주부는 그 사이에 임플란트(10)가 사용되는 척추골 종판의 외주부와 일치하도록 측면 형상이 처리된다. 대안으로서 상기 임플란트(10)의 외주부는 척추골 종판의 외주부의 적어도 일 부분과 일치하도록 측면 형상이 처리되거나, 또는 임의의 지점에서 척추골 종판의 외주 형상과 일치하지 않는 외주부를 가질 수도 있다.

일반적으로 임플란트(10)는 상부면(14)과 하부면(16), 및 외부면(18)을 포함한다. 상기 상부면(14)과 하부면(16)은 돌기(tooth) 영역(15)과 매끄러운 영역(17)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부면(14)과 하부면(16)의 돌기 영역(15)은 통상 동일한 크기와 모양을 가지며, 돌기 영역(15)은 전단부(6)쪽으로 형성되고, 매끄러운 영역(17)은 후단부(4)쪽으로 형성된다.

바람직하게, 임플란트(10)는 제1 파트(20)와 제2 파트(30)의 조합에 의해 형성된다. 제1 파트(20)는 바람직하게 피질골로 형성된다. 제2 파트(30)는 바람직하게 망상골로 구성된다. 제1 파트(20)와 제 2파트(30)는 바람직하게 상호 측면과 측면이 이어지도록 더브테일(dovetail) 조인트(40)에 의해 결합된다. 제2 파트(30)는 상부면(14)과 하부면(16) 모두의 돌기 영역과 매끄러운 영역 사이에서 돌기(ledge)(19)(도 4 참조)를 구비할 수 있다. 제1 파트(20)와 제2 파트(30)는 제1 홀(hole)(28)과 제2 홀(hole)(38)을 포함할 수 있는데, 상기 홀을 통해 핀(50)이 삽입되어 제1 파트(20)와 제2 파트(30)가 더브테일 조인트(40)상에서 서로 미끄러지는 것을 방지한다. 상기 제1 홀(28)은 제1 파트(20)의 길이 방향을 완전히 관통하도록 형성된다. 상기 제2 홀(38)은 제2 파트(30)의 길이 방향을 완전히 관통하도록 형성되거나 또는 부분적으로 형성될 수 있다. 상기 핀(50)은 제1 파트(20)를 완전히 관통하여 제2 파트(30)를 완전히 관통하거나 또는 부분적으로 관통하도록 삽입될 수 있다. 상기 핀(50)은, 핀이 완전히 삽입되었을 때 제1 홀(28) 또는 제2 홀(38) 밖으로 돌출되는 정도의 크기를 가진다. 이 경우, 제1 홀(28) 또는 제2 홀(38) 밖으로 돌출된 핀(50)의 초과 부분은 후속 공정에서 제거될 수 있다. 대안으로서, 핀은 제1 홀(28) 및/또는 제2 홀(38) 모두를 완전히 관통하지 않을 정도로 연장되는 크기를 가질 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 더브테일 조인트(40)의 수부(male part)(42)는 제1 파트(20)에 형성되고, 더브테일 조인트(40)의 암부(female part)(44)는 제2 파트(30)에 형성될 수 있다. 그러나, 또 다른 실시예에서, 수부(42)가 제2 파트(30)에 형성되고, 암부(44)가 제1 파트(20)에 형성될 수도 있다. 상기 수부(42)는 바람직하게 약 3mm 정도의 길이(z)와, 가장 좁은 지점에서 바람직하게 약 3.1mm 정도의 제1 폭(x)과, 가장 넓은 지점에서 바람직하게 약 6.3mm 정도의 제2 폭(y)을 가지며, 암부(44) 역시 그것에 상응하는 치수를 가진다(도 13 참조). 또 다른 실시예에서, 암부(44)는 상기 수부(42)의 치수보다 약간 더 작은 치수를 가질 수 있는데, 이에 따라 수부(42)와 암부(44) 사이에 억지 끼워맞춤(interference fit)이 가능하다. 그러나, 상기 수부(42)와 암부(44)는 본 발명의 기술적 사상을 달성하는 범위 내에서 전술한 수치와 다른 수치를 가질 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 덧붙여, 임플란트(10) 형성을 위해 하나 이상의 더브테일 결합, 및/또는 하나 이상의 핀 결합이 사용될 수 있다. 나아가, 상기 핀은 다른 위치에 삽입될 수도 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상 내에서 제1 파트(20)와 제2 파트(30)를 결합시키는 또 다른 결합방식이 사용될 수도 있다.

상기 임플란트(10)는 상부면(14)과 하부면(16)의 돌기 영역(15)에 형성된 복수의 치상(齒狀)돌기(12)를 포함하는데, 이것은 바람직하게 임플란트(10)와 처치되는 척추골 종판 사이에 기계적인 상호 결속이 이루어지도록 한다. 바람직하게, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 치상돌기(12)는 꼭지점에서부터 하부에 이르기까지 약 60도의 각도로 형성된 삼각형으로 이루어지는 피라미드 형상이 될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 상기 치상돌기(12)는 전단부에서 후단부 방향으로 형성된 톱니 형상을 가질 수도 있다(도 12 참조).

도 1 내지 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 돌기 영역(15)의 대부분은 제1 파트(20)의 전체 상부면(14)과 하부면(16)으로 구성된다. 바람직하게, 이러한 치상돌기(12)가 피질골로 형성되기 때문에 상기 치상돌기(12)는 척추골 표면을 꿰뚫기에 충분한 강도와 경도를 가지며, 따라서 인접하는 척추골과 양호하게 상호 결속을 이룰 수 있다. 또한, 제조 공정(후술함)을 단순화하기 위해서 상기 치상돌기(12)는 제2 파트(30)에도 형성될 수 있으며, 이러한 치상돌기(12)는 제1 파트(20)에 형성된 치상돌기(12)와 같은 강도와 경도를 가지지 않아도 된다.

일반적으로, 상기 치상돌기(12)는 이차원 배열 또는 패턴으로 정열된다. 바람직한 실시예에서, 상기 치상돌기(12)는 동일하게 이격된 행과 열로 이루어진 배열로 정렬된다. 그러나, 상기 치상돌기(12)는 당업자의 수준에서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 방식으로 돌기 영역(15)에 배열될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

바람직하게, 상기 매끄러운 영역(17)은 전적으로 제2 파트(30)의 상부면(14)과 하부면(16)으로 구성된다. 망상골로 구성되는 상기 매끄러운 영역(17)은 돌기 영역(15)에 비해 연성을 가지므로 처치되는 척추골 종판의 표면 윤곽에 맞도록 변형될 수 있다. 이것은 임플란트(10) 표면의 과도한 윤곽 형성없이, 척추골 사이에 임플란트(10)가 최적으로 맞추어지도록 하고, 임플란트(10)에 의한 척추골의 접합을 촉진한다.

이상적으로, 추간 임플란트는 처치되는 척추골 사이에 적절한 간격 유지를 위해서 충분한 지지를 함과 동시에 가능한 많은 망상골을 포함하며, 그에 따라 새로운 뼈의 성장 촉진이 최대화된다. 피질골로 구성된 임플란트(10)의 제1 파트(20)를 적절한 크기로 적절히 형상화하는 것에 의해, 그리고 처치되는 척추골의 임플란트(10)에 가해지는 힘의 대부분을 받도록 제1 파트(20)를 적절히 배열하는 것에 의해, 임플란트(10)는 척추골 사이의 적절한 간격을 유지하기에 충분한 강도를 가지는 반면, 필요한 피질골의 양은 최소화할 수 있다. 그러면, 망상골로 이루어진 임플란트(10)의 나머지 부분(즉, 제2 파트(30))은 처치되는 척추골 사이에서의 새로운 뼈의 성장을 더욱 촉진하는데 사용될 수 있고, 따라서 척추골과 임플란트(10)에 장기간의 안정성을 부여할 수 있다. 임플란트(10)에 걸리는 부하의 대부분은 제1 파트(20)에서 감당하기 때문에, 척추골의 표면을 파고들어 지지하는 제1 파트(20)에 형성된 치상돌기(12)의 효과는 향상된다. 제1 파트(20)에 가해지는, 결과적으로 치상돌기(12)에 가해지는 힘은 치상돌기(12)가 척추골 표면을 뚫고 들어가 지지할 수 있는 능력을 향상시키고, 따라서 임플란트(10)가 새로운 뼈의 성장에 의해 척추골과 접합되기 전까지 단기간에 임플란트(10)가 미끄러지는 것을 방지한다.

따라서, 상기 임플란트(10)는 피질골과 망상골의 서로 다른 특성을 이용하여 추간 접합의 외과적 방법에 있어서 동종 뼈의 사용을 개선시킨다. 상기 임플란트(10)는 사용자의 필요에 따라서, 피질골과 망상골의 서로 다른 결합으로 고객지향적으로 구성될 수 있고, 원하는 특성에 따라 선택될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 임플란트(10)는 적절한 크기의 임플란트를 형성하기에 충분치 않은 동종 뼈 조각이, 대신 임플란트(10)의 부분을 형성하는데 사용될 수 있도록 함으로써 유용한 소재를 더욱 효과적으로 사용할 수 있도록 해준다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바람직한 실시예에서, 상부면(14)과 하부면(16)은 서로 평행하다. 그러나, 척추의 어떤 지점에서는 손상된 디스크를 제거한 후 척추의 자연스런 곡률을 회복하기 위해 임플란트(10)는 경사면 및/또는 곡률면을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 임플란트(220)는 상부면(214)과 하부면(216)이 각각 각도(θ)를 이루도록 웨지 형상의 단면을 가질 수 있다. 상기 각도(θ)는 바람직하게 약 2 내지 5도의 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 3.5도이다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 하부면(116)이 각도(φ)를 이루는 반면, 상부면(114)은 척추골 종판의 국소해부 표면에 맞도록 굴곡된다. 상기 각도(φ)는 바람직하게 약 2 내지 5도의 범위이고, 더욱 바람직하게 약 3.5도이다. 상기 상부면(114)의 곡률 반경은 약 8 내지 25mm 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 14mm이다.

전술한 실시예와 함께 도 13을 참조하면, 외부면(18)은 후단부(4)가 편평한 반면 전단부(6)가 굴곡지도록 형성된다. 전단부(6)는 약 15 내지 25mm 범위, 바람직하게는 약 20mm의 곡률 반경을 가진다. 임플란트(10)의 전단부(6)에서 후단부(4)까지의 길이(L)는 약 10 내지 15mm, 바람직하게는 12.5mm이다. 상기 제1 파트(20)는 약 4 내지 8mm 범위, 바람직하게는 6mm의 길이(l)(수부(42)를 포함)를 가진다. 임플란트(10)의 중앙면(70)에서 측면(72)까지의 폭(W)은 가장 넓은 지점에서 약 10 내지 18mm의 범위, 바람직하게 15mm이다. 나아가, 돌기 영역(15)에 상응하는 외부면(18)의 측면(5)은 상호 나란하다. 반면, 매끄러운 영역(17)에 상응하는 외부면(18)의 측면(7)은 후단부(4)를 향해 각도(α)만큼 경사져 있다. 상기 각도(α)는 약 20 내지 40도의 범위, 바람직하게는 30도이다. 이러한 형상에 의해, 임플란트(10)는 경부 척추골 사이에 이상적으로 사용될 수 있다. 그러나, 당업자에게 있어서 척추의 다른 지점에 있는 척추골 사이에 임플란트(10)를 이상적으로 사용하기 위해 수많은 기하학적 형상을 취할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

상기 임플란트(10)는 먼저 피질골과 망상골로부터 제1 파트(20)와 제2 파트(30)를 개략적으로 형상화함으로써 제조된다. 그런 다음, 더브테일 조인트(40)의 수부(42)와 암부(44)가 제1 파트(20)와 제2 파트(30)에 각각 형성된다. 또한 핀(50) 삽입용 홀(28)(38)이 제1 파트(20)와 제2 파트(30)에 형성된다. 다음으로, 수부(42)가 암부(44)에 삽입되고, 핀(50)이 상기 홀(28)(38)을 통해 삽입된다. 필요한 경우, 제1 파트(20)와 제2 파트(30) 사이에 접착제가 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 핀(50)은 그 핀(50)의 외표면과 홀(28)(38)이 상호 약간 간섭되는 정도의 크기를 가진다. 상기 핀(50)은, 핀(50)과 홀(28)(38)의 억지 끼워맞춤에 의해 홀(28)(38) 내에 고정된다. 또 다른 대안으로서, 핀(50)을 홀(28)(38)에 고정하기 위해 접착제가 사용될 수도 있다. 다음으로, 상부면(14)과 하부면(16)의 매끄러운 영역(17)과 외부면(18)이 적절한 형상으로 형성된다. 마지막으로, 치상돌기(12)가 상부면(14)과 하부면(16)에 형성된다. 바람직한 실시예에서, 임플란트(10)의 부분과 영역을 형성하는 것은 컴퓨터 제어 밀링에 의해 수행된다. 그러나, 임플란트(10)의 다양한 부분을 형성하기 위해 수많은 대안이 사용될 수 있다.

전술한 제조 방법을 사용하여, 치상돌기(12)의 정점이 매끄러운 영역(17)의 표면에 의해 구획되는 평면 상에 위치되거나 또는 그보다 낮은 곳에 위치하도록 치상돌기(12)가 형성된다. 또 다른 대안에서는, 매끄러운 영역(17)을 형성하기 전에 먼저 상부면(14)과 하부면(16)을 형성함으로써 치상돌기(12)가 매끄러운 영역(17)의 평면을 넘어서 연장되도록 형성될 수 있다. 나아가, 제1 파트(20)를 제2 파트(30)와 결합하기 전에 제1 파트(20)의 상부면(14)과 하부면(16) 상에 치상돌기(12)를 평삭함으로써, 상기 치상돌기(12)가 단지 피질골로만 형성될 수 있다. 그러나, 이것은 제조 공정을 복잡하게 만들 수도 있다.

손상된 디스크를 제거한 후 추간 사이의 공간을 적절한 크기로 복원하기 위해 임플란트(10)는 제거된 디스크의 높이와 일치되도록 치수화된 높이(h)를 가진다. 전형적으로 디스크 제거술을 위해, 높이(h)는 약 5mm 내지 12mm 범위이지만 다른 높이도 가능하다.

또한, 상기 임플란트(10)는 경추체 시술에 적합하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 임플란트(10)는 높이(h)가 약 10 내지 150mm가 되도록 구성될 수 있다. 다른 높이도 물론 사용될 수 있다. 이렇게 큰 사이즈는 복수의 척추골 영역이 제거되어야 하는 경추체 시술, 외과적 시술에 사용될 수 있다. 임플란트(10)는 뼈의 제거된 영역에 의해 형성된 공간에 삽입된다. 경추 제거술의 특성상, 요구되는 임플란트의 크기를 사전에 정확하게 결정하기란 매우 어렵다. 따라서, 임플란트(10)는 외과의에 의해 적절한 크기로 절단될 수 있다. 그 경우, 임플란트(10)는 바람직하게 단지 상부면(14) 또는 하부면(16)상에 치상돌기(12)를 가질 수 있다.

임플란트를 척추골에 고정시키기 위한 삽입물을 수납하는 나사산이 형성된 구멍(미도시)이 임플란트(10)의 전단부(6), 측면(72) 또는 중앙면(70) 상에 외부면(18)을 따라 형성될 수 있다. 대안으로서, 외부면(18)의 적어도 일부를 따라 예를 들어, 임플란트(10)의 전단부(6)와 중앙면(70)과 측면(72)의 일부에 안정적으로 끼워맞춤시킴으로써 임플란트(10)를 유지하도록 구성된 기구가 사용될 수도 있다. 전술한 방법에 더하여 임플란트(10)를 삽입하는 또 다른 수단이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 임플란트의 파트를 형성하기 위해 전술한 실시예에서는 피질골의 단일편과 망상골의 단일편으로 형성된 파트를 포함하는 것으로 되어 있으나, 피질골 및/또는 망상골의 다중편이 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한 전술한 실시예에서는 두 개의 파트가 결합된 것으로 서술되었으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 두 개 이상의 파트로 형성된 임플란트가 사용될 수 있을 것이다.

본 명세서에서는 비록 한정된 실시예를 설명하였으나 당업자의 수준에서 수많은 변형예와 대안이 있을 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 가능한 변형예와 실시예들을 커버하는 의도로 작성되었음을 이해하여야 한다.

Claims

척추뼈 종판(vertebral endplate)과 각각 접촉하는 상부면과 하부면을 가진 추간 임플란트(intervertebral implant)에 있어서,

피질골(cortical bone)로 구성된 제1 파트;

망상골(cancellous bone)로 구성된 제2 파트; 및

상기 제1 파트와 상기 제2 파트의 조합에 의해 형성되고 미리 결정된 모양으로 표면 가공된 외부 표면을 구비하고;

상기 제1 파트 및 상기 제2 파트는 더브테일 조인트(dovetail joint)로 결합되어 단일의 연속된 표면을 따라 단단한 임플란트를 형성하고,

상기 상부면 및 상기 하부면 각각은 상기 제1 파트 및 상기 제2 파트의 조합에 의해 형성되고,

상기 제1 파트의 상기 상부면 및 상기 하부면은 복수의 치상돌기(teeth)를 더 포함하고

상기 제2 파트의 상기 상부면 및 상기 하부면은 돌기 영역(toothed section)과 매끄러운 영역(smooth section)을 더 구비하고, 상기 매끄러운 영역은 돌기 영역보다 더 큰 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 치상돌기는 이차원 배열로 정렬되어 피라미드 모양으로 된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 상부면과 상기 하부면은 평행하고 추간 디스크의 간격에 가까운 간격에 의해 이격된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
삭제
제1항에 있어서,

상기 임플란트는 핀을 더 구비하고, 상기 핀은 상기 제1 파트 및 상기 제2 파트에 연결되는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 제1 파트와 상기 제2 파트는 접착제에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
상부면, 하부면 및 외부면을 가지는 추간 임플란트의 제조 방법에 있어서,

피질골로부터 제1 파트를 형성하는 단계;

망상골로부터 상기 제1 파트보다 더 큰 제2 파트를 형성하는 단계;

상기 제1 파트와 상기 제2 파트의 조합에 의해 외부면을 형성하도록 더브테일 조인트를 사용하여 상기 제1 파트와 상기 제2 파트를 연결하는 단계; 및

상부의 돌기 영역과 하부의 돌기 영역을 형성하기 위해 상기 상부면과 상기 하부면 위에 복수의 치상돌기를 형성하는 단계를 포함하고;

상기 제1 파트는 상기 제2 파트보다 더 많은 상부 및 하부의 돌기 영역들을 구비하고 상기 외부면은 미리 결정된 모양으로 표면 가공된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트 제조 방법.
제7항에 있어서,

상기 제1 파트를 형성하는 단계는 상기 더브테일 조인트의 수부(male portion)를 형성하는 단계를 더 포함하고,

상기 제2 파트를 형성하는 단계는 상기 더브테일 조인트의 암부(female portion)를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트 제조 방법.
제8항에 있어서,

상기 제1 파트를 형성하는 단계는 상기 수부에 구멍(hole)을 형성하는 단계를 더 포함하고,

상기 제2 파트를 형성하는 단계는 상기 제2 파트에 구멍을 형성하는 단계를 더 포함하고,

상기 제조 방법은:

핀을 형성하는 단계; 및

상기 제1 파트가 상기 제2 파트에 연결된 후, 상기 핀을 상기 수부와 상기 암부의 구멍들 통해 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트 제조 방법.
제1 척추뼈와 결합하도록 구성된 제1 표면, 제2 척추뼈와 결합하도록 구성된 제2 표면, 연결 측면, 및 외부 측면을 가진 피질골로부터 형성된 제1 부분; 및

상기 제1 척추골과 결합하도록 구성된 제3 표면, 상기 제2 척추뼈와 결합하도록 구성된 제4 표면, 연결 측면, 및 외부 측면을 가진 망상골로부터 형성된 제2 부분을 구비하고;

상기 제1 부분의 상기 연결 측면과 상기 제2 부분의 상기 연결 측면은 수부와 암부를 가진 더브테일 조인트에 의해 연결되고;

상기 제1 부분의 상기 제1 및 제2 표면들 전체를 따라 배치된 복수의 치상돌기를 구비하고;

상기 복수의 치상돌기는 상기 제2 부분의 상기 제3 및 제4 표면들의 일 부분만을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제10항에 있어서,

상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 위의 복수의 치상돌기는 그 위에 분포된 돌기들을 포함하는 연속적인 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제10항에 있어서,

상기 제2 부분의 상기 제3 및 제4 표면들의 일 부분은 돌기가 없는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제10항에 있어서,

상기 제1 부분은 상기 더브테일 조인트의 수부를 형성하고, 상기 제2 부분은 상기 더브테일 조인트의 암부를 형성하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제10항에 있어서,

상기 임플란트는 단일의 더브테일 조인트를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제10항에 있어서,

상기 핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제1 척추뼈와 결합하도록 구성된 제1 표면, 제2 척추뼈와 결합하도록 구성된 제2 표면, 측면, 상기 제1 표면을 따라 배치된 제1 돌기 영역을 가진 피질골로부터 형성된 제1 부분; 및

상기 제1 척추뼈와 결합하도록 구성된 제3 표면, 상기 제2 척추뼈와 결합하도록 구성된 제4 표면, 측면, 상기 제3 표면의 적어도 일 부분 위에 배치된 제2 돌기 영역, 및 상기 제2 돌기 영역에 근접하게 배치된 제1 매끄러운 영역을 가진 망상골로부터 형성된 제2 부분을 구비하고;

상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 더브테일 조인트에 의해 연결되고;

상기 제2 부분은 상기 제2 돌기 영역과 상기 제1 매끄러운 영역 사이에 배치된 돌기(ledge)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제16항에 있어서,

상기 제1 및 제2 돌기 영역들은 그 위에 배치된 돌기를 포함하는 연속적인 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제17항에 있어서,

상기 더브테일 조인트는 그 위에 배치된 돌기를 포함하는 연속적인 영역의 적어도 일 부분에 배치된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제16항에 있어서,

상기 임플란트는 상기 제1 돌기 영역에서 제1 높이, 및 상기 제2 돌기 영역에서 제2 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제19항에 있어서,

상기 제1 높이는 상기 제2 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제16항에 있어서,

상기 제1 및 제2 돌기 영역들 및 상기 제1 매끄러운 영역은 공면(coplanar)인 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제16항에 있어서,

상기 제1 매끄러운 영역은 상기 제2 돌기 영역보다 더 큰 면적을 가진 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
인접한 척추뼈들 사이에 삽입하기 위한 추간 임플란트에 있어서,

상기 인접한 척추뼈들의 어느 하나의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성된 상부면, 상기 인접한 척추뼈들의 다른 하나의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성된 하부면을 구비하는 3차원 본체를 구비하고;

상기 3차원 본체는:

피질골로 형성된 제1 파트와 망상골로 형성된 제2 파트를 더 구비하고, 상기 제1 파트와 상기 제2 파트는 서로 연결되고, 상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면 전체는 복수의 치상돌기들을 구비하고, 상기 제2 파트의 상기 상부면과 상기 하부면의 적어도 어느 하나는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 복수의 치상돌기들을 포함하고 상기 제2 영역은 매끄럽고, 상기 제2 파트의 치상돌기들이 마련된 상기 제1 영역은 제1 표면 구역을 구획하고, 상기 제2 파트의 매끄러운 상기 제2 영역은 제2 표면 구역을 구획하고, 상기 제2 표면 구역은 상기 제1 표면 구역보다 더 크게 형성되어 있고;

상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 매끄러운 상기 상부면과 상기 하부면은 상부 평면과 하부 평면을 각각 구획하고, 상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면에 형성된 상기 복수의 치상돌기들은 정점 부분 가지며, 상기 정점 부분은 상기 상부 표면 및 상기 하부 표면이 되거나 그보다 낮게 되도록 구성되며;

상기 제1 파트와 상기 제2 파트는 적어도 하나의 더브테일 조인트에 의해 연결되며, 상기 더브테일 조인트는 수부와 암부를 포함하고, 상기 수부는 상기 암부 내부에 수납가능하게 되어 있고, 상기 제1 파트와 상기 제2 파트의 각각은 상기 제2 파트에 대해 상기 제1 파트가 이동되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 핀을 수납하기 위해 그곳을 부분적으로 확장하는 적어도 하나의 구멍을 더 구비하고, 상기 구멍들의 적어도 어느 하나는 상기 더브테일 조인트의 상기 수부와 상기 암부를 관통함으로써 상기 핀들의 적어도 어느 하나가 상기 더브테일 조인트를 관통하여 상기 제1 파트와 상기 제2 파트가 서로 고정되게 하고, 상기 더브테일 조인트의 상기 수부는 상기 제1 파트 위에 있고 상기 더브테일 조인트의 상기 암부는 상기 제2 파트 위에 있는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면의 적어도 어느 하나에 형성된 상기 복수의 치상돌기들은 상기 임플란트와 상기 인접한 척추뼈들 사이에서 기계적 연결(interlock)을 제공하도록 구성되고, 상기 제2 파트의 매끄러운 상기 제2 영역은 상기 인접한 척추뼈들에 맞도록 하기 위해 변형하도록 구성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 제2 파트의 상기 상부면과 상기 하부면 모두는 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 제2 파트의 상기 상부면과 상기 하부면의 적어도 어느 하나에 형성된 돌기(ledge)를 더 구비하고, 상기 돌기는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 있는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 제2 파트의 상기 암부는 제1 치수를 가지고 상기 제1 파트의 상기 수부는 제2 치수를 가지며, 상기 제1 치수는 상기 제2 치수보다 더 작게되어 있으므로 상기 수부와 상기 암부 사이에 억지 끼워맞춤을 생성하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 제2 파트의 상기 암부는 제1 치수를 가지고 상기 제1 파트의 상기 수부는 제2 치수를 가지며, 상기 제1 치수는 상기 제2 치수보다 더 작게 되어 있으므로 상기 수부와 상기 암부 사이에 억지 끼워맞춤을 생성하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 적어도 하나의 핀을 상기 적어도 어느 하나의 구멍에 고정하기 위한 제1 접착제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제29항에 있어서,

상기 제1 파트를 상기 제2 파트에 고정하기 위한 제2 접착제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 3차원 본체는 후단부, 전단부, 및 상기 후단부와 상기 전단부 사이에서 확장하도록 구성된 제1 및 제2 측면들을 더 구비하고, 상기 제1 파트의 상기 제1 및 제2 측면들은 서로에 대해 평행하고 상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 상기 제1 및 제2 측면들은 상기 후단부 쪽으로 비스듬하게 각도가 형성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
인접한 척추뼈들 사이에 삽입하기 위한 추간 임플란트에 있어서,

상기 인접한 척추뼈들의 어느 하나의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성된 상부면, 상기 인접한 척추뼈들의 다른 하나의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성된 하부면을 구비하는 3차원 본체를 구비하고;

상기 3차원 본체는:

뼈로 형성된 제1 파트와 뼈로 형성된 제2 파트를 더 구비하고, 상기 제1 파트와 상기 제2 파트는 적어도 하나의 더브테일 조인트에 의해 서로 연결되고, 상기 더브테일 조인트는 수부와 암부를 포함하고, 상기 암부는 상기 수부를 수납가능하게 구성되고, 상기 제1 파트와 상기 제2 파트의 각각은 상기 제2 파트에 대해 상기 제1 파트가 이동되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 핀을 수납하기 위해 그곳을 부분적으로 확장하는 적어도 하나의 구멍을 더 구비하고, 상기 구멍들의 적어도 어느 하나가 상기 더브테일 조인트의 상기 수부와 상기 암부를 관통함으로써 상기 핀들의 적어도 어느 하나가 상기 더브테일 조인트를 관통하여 상기 제1 파트와 상기 제2 파트가 서로 고정되고;

상기 제1 파트는 피질골로 형성되고 상기 제2 파트는 망상골로 형성되며, 상기 더브테일 조인트의 상기 수부는 상기 제1 파트 위에 있고 상기 더브테일 조인트의 상기 암부는 상기 제2 파트 위에 있으며;

상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면 전체는 복수의 치상돌기들을 구비하고, 상기 제2 파트의 상기 상부면과 상기 하부면은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 파트의 상기 제1 영역의 상기 상부면과 상기 하부면은 복수의 치상돌기들을 포함하고 상기 제2 파트의 상기 제2 영역은 매끄럽고, 상기 제2 파트의 매끄러운 상기 제1 영역은 제1 표면 구역을 구획하고 상기 제2 파트의 매끄러운 상기 제2 영역은 제2 표면 구역을 구획하며;

상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 매끄러운 상기 상부면과 상기 하부면은 상부 평면과 하부 평면을 각각 구획하고, 상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면에 형성된 상기 복수의 치상돌기들은 정점 부분을 가지며, 상기 정점 부분은 상기 상부 표면 및 상기 하부 표면이 되거나 그보다 낮게 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제32항에 있어서,

상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면에 형성된 상기 복수의 치상돌기들은 상기 임플란트와 상기 인접한 척추뼈들 사이에서 기계적 연결(interlock)을 제공하도록 구성되고, 상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 상기 상부면과 상기 하부면에 형성된 매끄러운 영역들은 상기 인접한 척추뼈들에 맞도록 하기 위해 변형하도록 구성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제32항에 있어서,

상기 제2 파트의 상기 상부면과 상기 하부면의 적어도 어느 하나에 형성된 돌기(ledge)를 더 구비하고, 상기 돌기는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 있는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제32항에 있어서,

상기 3차원 본체는 후단부, 전단부, 및 상기 후단부와 상기 전단부 사이에서 확장하도록 구성된 제1 및 제2 측면들을 더 구비하고, 상기 제1 파트의 상기 제1 및 제2 측면들은 서로에 대해 평행하고 상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 상기 제1 및 제2 측면들은 상기 후단부 쪽으로 비스듬하게 각도가 형성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
인접한 척추뼈들 사이에 삽입하기 위한 추간 임플란트에 있어서,

상기 인접한 척추뼈들의 어느 하나의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성된 상부면, 상기 인접한 척추뼈들의 다른 하나의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성된 하부면을 구비하는 3차원 본체를 구비하고;

상기 3차원 본체는:

피질골로 형성된 제1 파트와 망상골로 형성된 제2 파트를 더 구비하고, 상기 제1 파트는 상기 제2 파트에 연결되고, 상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면 전체는 복수의 치상돌기들을 구비하고, 상기 제2 파트의 상기 상부면과 상기 하부면은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 파트의 상기 제1 영역의 상기 상부면과 상기 하부면은 복수의 치상돌기들을 포함하고 상기 제2 파트의 상기 제2 영역은 매끄러우며;

상기 제1 파트와 상기 제2 파트는 더브테일 조인트에 의해 연결되고, 상기 더브테일 조인트는 수부와 암부를 포함하고, 상기 수부는 상기 암부에 수납가능하게 되어 있고, 상기 제1 파트와 상기 제2 파트의 각각은 상기 제2 파트에 대해 상기 제1 파트가 이동되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 핀을 수납하기 위해 그곳을 부분적으로 확장하는 적어도 하나의 구멍을 더 구비하고, 상기 구멍들은 상기 더브테일 조인트의 상기 수부와 상기 암부를 관통함으로써 상기 핀들의 적어도 어느 하나가 상기 더브테일 조인트를 관통하여 상기 제1 파트와 상기 제2 파트가 서로 고정되고, 상기 더브테일 조인트의 상기 수부는 상기 제1 파트 위에 있고, 상기 더브테일 조인트의 상기 암부는 상기 제2 파트 위에 있으며;

상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 매끄러운 상기 상부면과 상기 하부면은 상부 평면과 하부 평면을 각각 구획하고, 상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면에 형성된 상기 복수의 치상돌기들은 정점 부분을 가지며, 상기 정점 부분은 상기 상부 표면 및 상기 하부 표면이 되거나 그보다 낮게 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제36항에 있어서,

상기 제2 파트의 치상돌기가 형성된 상기 제1 영역은 제1 표면 구역을 구획하고 상기 제2 파트의 매끄러운 상기 제2 영역은 제2 표면 구역을 구획하며, 상기 제2 표면 구역은 상기 제1 표면 구역보다 더 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제36항에 있어서,

상기 제1 파트의 상기 상부면과 상기 하부면에 형성된 상기 복수의 치상돌기들은 상기 임플란트와 상기 인접한 척추뼈들 사이에서 기계적 연결(interlock)을 제공하도록 구성되고, 상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 상기 상부면과 상기 하부면에 형성된 매끄러운 영역들은 상기 인접한 척추뼈들에 맞도록 하기 위해 변형하도록 구성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제36항에 있어서,

상기 제2 파트의 상기 상부면과 상기 하부면의 적어도 어느 하나에 형성된 돌기(ledge)를 더 구비하고, 상기 돌기는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 있는 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.
제36항에 있어서,

상기 3차원 본체는 후단부, 전단부, 및 상기 후단부와 상기 전단부 사이에서 확장하도록 구성된 제1 및 제2 측면들을 더 구비하고, 상기 제1 파트의 상기 제1 및 제2 측면들은 서로에 대해 평행하고 상기 제2 파트의 상기 제2 영역의 상기 제1 및 제2 측면들은 상기 후단부 쪽으로 비스듬하게 각도가 형성된 것을 특징으로 하는 추간 임플란트.