KR101206552B1 - 뼈 복원용 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 인간 또는 동물 뼈의 해부학적 구조를 복원하는 방법 및 장치로서, 뼈 내부로 소정의 단일면에서 팽창할 수 있는 팽창식 임플란트를 도입하는 단계, 뼈 복원면과 소정의 단일면이 대응하도록 뼈 내부에 팽창식 임플란트를 위치시키는 단계 및 뼈 복원면에서 팽창식 임플란트를 전개시키는 단계를 포함할 수 있는 인간 또는 동물 뼈의 해부학적 구조를 복원하는 방법 및 장치가 개시된다. 제1 지지면과 제2 지지면은 뼈 내부에서 조직을 벌린다. 또한 본 발명의 실시예는 충전 재료를 임플란트 주위에 주입하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

뼈 복원용 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUSES FOR BONE RESTORATION}

본 출원은 2004년 9월 29일에 출원된 미국 특허 제10/951,766호와 2004년 6월 9일에 출원된 프랑스 특허 제04 06211호의 우선권을 주장하며, 그 개시내용은 본 명세서에 인용하는 것으로 포함된다.

본 발명은 외과용 및 의료용 임플란트 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 의료용 뼈 임플란트를 사용하여 사람 또는 동물 뼈의 해부학적 구조를 복원하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

다양한 원인이 뼈 압박의 원인일 수 있으며, 특히 (예를 들어) 개인의 체중에 의해 자연적인 척추의 압박을 유발하는 골다공증 외에 외상도 뼈 압박을 유발하고, 때때로 두 가지 요인들이 결합될 수도 있다. 이러한 뼈 압박은 척추에 영향을 미칠 뿐 아니라, 다른 뼈들, 예를 들어 요골 및 대퇴골과 같은 뼈와 연관될 수 있다.

몇 가지 척추 성형 기법들이 척추 교정, 즉 척추를 원래의 형태 또는 그와 유사한 형태로 복원하는 데 효과적인 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 한 가지 기법은 팽창 가능한 풍선을 척추 내에 삽입한 후, 압축 유체를 풍선에 주입하여 척추의 피질 외피, 특히 상하 척추 고원부에 힘을 가하여 척추의 형상이 복원되도록 한다. 이 기법은 척추후만성형술(kyphoplasty)로 알려져 있다. 일단 뼈의 피질 외피가 교정되면 상기 풍선을 수축시켜 척추로부터 회수하고, 교정이 상당 기간 동안 유지되도록 충분한 기계적 저항을 제공하는 시멘트를 피질 외피에 주입할 수 있다.

척추후만성형술의 두드러진 단점은 다수의 조작, 특히 팽창 조작에 있고, 환자의 몸에서 풍선을 회수할 필요가 있다는 데 있다. 또한, 풍선의 체적이 다방향성이기 때문에 풍선의 팽창은 잘 제어되지 않는데, 이는 종종 큰 압력이 부적절한 방향으로 피질 외피에 작용하는 결과를 초래한다. 이러한 큰 압력 때문에 피질 외피, 특히 척추의 상하 고원부를 연결하는 피질 외피의 측부가 파열될 위험이 있다.

척추 내의 공동을 채우도록 의도된 다른 척추 임플란트들이 존재한다. 그러나, 그러한 임플란트들은 일반적으로 임플란트 종축의 수축 하에 임플란트의 종축에 수직으로 위치하는 복수의 점들을 형성함으로써 얻어지는 방사상 팽창 원리를 채택한다. 또한, 상기 임플란트들은 과도하게 큰 압력을 각각의 점에 작용시켜 그 위에 점들이 지탱되는 재료를 임플란트가 관통할 수도 있다. 또한, 척추후만성형술과 유사하게, 매우 높은 압력이 조직 또는 기관 벽의 파열, 예를 들어 피질 외피의 파열을 유발할 수 있다. 또한, 몇몇 임플란트의 방사상 팽창은 특정한 팽창 방향이 가능하지 않도록 한다.

본 발명의 실시예는 전술한 단점을 줄이고 종래 기술의 뼈 복원용 장치에 비해 추가적인 장점을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 몇 가지 실시예는 인간 또는 동물 뼈의 해부학적 구조의 복원 방법을 포함하며, 다음의 단계 중 하나 이상을 포함한다.

- 바람직하게는 임플란트의 고유한 예정된 단일 팽창면을 따라 팽창식 임플란트를 복원 대상인 뼈 내부로 도입하는 단계.

- 팽창면이 뼈 복원면에 대응하도록 뼈 내부에 팽창식 임플란트를 위치시키는 단계.

- 팽창식 임플란트를 뼈 복원면에서 전개하는 단계.

- 임플란트 내부 및/또는 임플란트 주위에 충전 재료를 주입하는 단계.

본 발명의 몇 가지 실시예에 따른 방법은 견고한 구조로 귀결되는 강화 구조를 만든다 (즉, 임플란트의 팽창 때문에 임플란트는 경화된 충전 재료와 섞이게 됨). 또한, 충전 재료는 상대적으로 낮은 압력으로 주입될 수 있는데, 이는 적소에 체류하는 임플란트가 임플란트의 팽창에 의해 교정된 뼈 구조의 치수를 유지할 수 있기 때문이다.

본 발명의 실시예의 또 다른 특징은 팽창식 임플란트가 뼈 복원면에서 최소 두께(즉, 임의의 팽창 이전의 임플란트 두께)와 최대 두께(즉, 최대 팽창 후의 임플란트 두께) 사이의 소정 두께까지 팽창될 수도 있다는 점이다. 상기 특징은 임플란트의 팽창값이, 예를 들어 해당 척추 교정에 대해서 제어될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예의 또 다른 유리한 특징은 대향하는 제1 판 및/또는 제2 판을 전개함으로써 팽창식 임플란트를 전개하는 것을 포함하며, 이는 각각 뼈에 대한 제1 지지면 및 제2 지지면을 형성한다. 상기 특징은 조직에 대한 접촉면 또는 지지면을 증가시킴으로써 임플란트에 의해 임플란트와 접촉하는 조직에 작용되는 압력을 낮출 수 있다.

또한, 임플란트의 길이는 뼈 내부의 제1 지지면과 제2 지지면 중 적어도 하나와 거의 동일한 치수로 될 수도 있다. 이러한 특징은 임플란트의 길이에 대한 (조직상의) 지지부 길이의 비를 최적화할 수 있다. 이 비가 1에 가까울수록, 임플란트는 작은 길이를 필요로 하는 곳에 사용될 수 있을 것이다. 또한, 이 특징은 낮은 주입 압력에서 충전 재료를 주입할 수 있도록 한다. 충전 재료가 (예를 들면 혈관의 벽과 같은) 부적절한 조직에 주입되는 것을 방지하기 위해서는 주입 압력이 낮은 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 제1 판과 제2 판 각각은 부분적으로 원통형 지지면을 형성할 수도 있고, 그 일부는 (또는 그보다 많은 부분이) 팽창식 임플란트의 종축에 평행할 수도 있다. (곡면인) 원통형 지지면은 임플란트가 조직에 가하는 힘을 분산시킬 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 임플란트의 상기 제1 판 및 제2 판을 전개하는 단계는 상기 판들 아래에 있는 하나 이상의 지지부를 이용한다. 이러한 특징은 임플란트의 길이에 대한 지지면의 길이의 비가 커져서 가능한 1에 가깝게 되도록 한다 (전술한 설명 참조). 또한, 이 특징은 이송 분력이 상기 판 아래에 보다 균일하게 분포되도록 하여 외팔보를 줄인다.

뼈 복원과정에서 임플란트와 함께 압축 하중을 제공하도록 임플란트의 내부 및/또는 임플란트의 주위에 주입될 수도 있는 충전제 시멘트에는 이온 시멘트, 특히 인산칼슘계(phosphocalcic) 시멘트, 아크릴 시멘트 또는 그 합성물이 포함된다. 따라서, 임플란트와 시멘트의 조합은 건물 건축에서의 강철 강화 콘크리트 구조와 다르지 않다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 뼈 복원용 팽창식 임플란트는 상기 팽창식 임플란트의 고유한 단일 팽창면을 포함한다. 단일 팽창면은 뼈 복원면에 대응한다. 또한, 임플란트는 뼈에 대해 각각 제1 지지면과 제2 지지면을 형성하는, 대향하는 제1 판 및 제2 판을 포함할 수 있다. 제1 판과 제2 판은 단일 팽창면을 따라 (예를 들어, 임플란트가 팽창할 때) 서로 멀어지도록 위치한다. 또한, 임플란트는 제1 지지면과 제2 지지면 중 하나 이상에 대한 제1 지지부와 제2 지지부를 포함할 수도 있으며, 임플란트는 한쪽 판 또는 바람직하게는 양쪽 판 아래에 (각각) 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 임플란트는 임플란트의 팽창을 제어하는 제어 수단을 포함할 수 있다. 상기 제어 수단은 각각의 지지부와 대응하는 판 사이에 마련되는 재료 웹(material web)을 포함할 수 있으며, 소정의 두께를 갖는다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 팽창을 제어하는 제어 수단은 임플란트의 임의의 팽창 이전의 임플란트의 최소 두께와 임플란트의 최대 팽창 후의 임플란트의 최대 두께 사이에서 팽창값을 제어한다.

또한, (바람직하게는) 임플란트의 팽창면이 뼈 복원면과 거의 대응하도록 하기 위해, 상기 임플란트는 뼈 내부에 팽창식 임플란트를 위치시키는 수단을 포함할 수 있다. 상기 수단은 종축을 중심으로 임플란트의 각도 배향(angular orientation)을 허용하는 결합 수단(예를 들어, 나사식 결합 수단)을 포함할 수도 있으며, (예를 들어) 임플란트 이송체에 부착하기 위해 임플란트의 단부에 하나 이상의 평면을 포함할 수도 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 뼈 복원용 시스템에 관한 것이며, 뼈 복원면에 대응하는 단일 팽창면을 갖는 적어도 하나의 팽창식 임플란트를 포함할 수 있다(보다 대칭적으로 뼈를 복원하기 위해 하나의 뼈 내부에 하나 이상의 임플란트가 사용될 수도 있음. 도 37 참조). 또한, 상기 시스템은 복원을 위해 뼈의 외면에 인접하여 배치되는 제1 튜브와, 뼈 내부의 윈위단에 부착하기 위한 나사단을 구비하는 제1 로드(rod)를 포함할 수도 있다(제1 로드는 제1 튜브의 내부에 수용될 수도 있음). 또한, 상기 시스템은 그 내부에 제1 튜브를 수용하기 위한 제2 튜브와, 제2 튜브를 수용하기 위한 제3 튜브를 포함할 수도 있다. 제3 튜브는 뼈의 외면상에 제3 튜브를 앵커링(anchoring)하기 위한 하나 이상의 결합 부재를 포함할 수도 있다. 또한, 시스템은 뼈의 측부에 확대 개구를 형성하기 위한 드릴을 포함할 수 있으며, 상기 드릴은 제1 로드에 의해 안내될 수도 있다. 또한, 상기 시스템은 팽창식 임플란트를 환자에게 삽입하기 위한 의료용 삽입 장치를 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 팽창식 임플란트를 환자에게 삽입하기 위한 의료용 삽입 장치가 개시된다. 상기 삽입 장치는 중심 보어(bore)를 구비한 그립부, 중심 보어에 내장된 제1 튜브, 그리고 제1 튜브에 수용되는 나사봉을 포함할 수도 있으며, 나사봉은 환자에게 삽입하기 위한 임플란트를 수용하는 원위단을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 의료용 삽입 장치는 임플란트의 팽창을 측정하는 게이지 외에도 임플란트 이송체 및/또는 그립부에 부착된 핸들을 포함할 수도 있다.

본 발명의 다른 특징들, 장점들, 실시예, 그리고 목적들은 첨부된 도면을 참조하여 아래의 간략한 설명과 이어지는 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1a는 휴지 위치(resting position)에서, 본 발명의 실시예에 따라 구현된 팽창식 임플란트를 예시하는 사시도이다.

도 1b는 전개된/팽창된 위치에서, 도 1a의 예를 설명하는 도면이다.

도 2a는 휴지 위치에서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구현된 다른 팽창식 임플란트의 측면도이다.

도 2b는 전개된/팽창된 위치에서, 도 2a의 예를 설명하는 도면이다.
도 2c는 휴지 위치에서, 도 2a 및 도 2b의 2개의 지지부를 도시하는 확대도이다.

도 3은 도 1a에 따른 실시예의 측면도이다.

도 4는 도 3의 I-I선을 따라 절단한 단면도이다.

도 5는 도 3의 II-II선을 따라 절단한 단면도이다.

도 6은 도 1a에 따른 실시예를 F 방향으로 바라본 단부 형상이다.

도 7은 도 1a에 따른 실시예를 위에서 바라본 도면이다.

도 8은 휴지 위치에서, 본 발명의 다른 실시예에 따라 구현된 제2의 팽창식 임플란트의 사시도이다.

도 9는 전개된 위치에서, 도 8의 실시예를 도시한 도면이다.

도 10은 도 8에 따른 실시예의 측면도이다.

도 11은 도 10의 III-III선을 따라 절단한 단면도이다.

도 12는 도 10의 IV-IV선을 따라 절단한 단면도이다.

도 13은 도 10의 V-V선을 따라 절단한 단면도이다.

도 14는 도 10의 VI-VI선을 따라 절단한 단면도이다.

도 15는 도 8에 따른 실시예를 G 방향으로 바라본 단부 형상이다.

도 16은 도 8에 따른 실시예를 위에서 바라본 도면이다.

도 17 내지 도 29는 본 발명에 따른 뼈 복원 방법의 실시예의 다양한 단계들을 개략적으로 도시한 것이다.

도 30 내지 도 32는 본 발명에 따른 뼈 복원 방법의 다른 실시예의 단계들을 개략적으로 도시한 것이다.

도 33은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 환자의 뼈 내부로 임플란트를 삽입하는 임플란트 이송 장치의 사시도이다.

도 34는 도 33의 임플란트 이송 장치의 평면도이다.

도 35는 도 33 및 도 34에 도시된 임플란트 이송 장치에 대한 팽창 게이지를 예시한 도면이다.

도 36은 도 33 및 도 34에 도시된 임플란트 이송 장치를 이용하는 개시된 실시예에 따른 임플란트에 대한 팽창값 선도이다.

도 37은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 한 쌍의 임플란트의 용도를 도시한 도면이다.

(다른 실시예뿐 아니라) 도 1a 내지 도 7에 도시된 팽창식 임플란트(1)는 다음 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

- 임플란트에 고유한 것일 수도 있는 소정의 단일 팽창면(2).

- 뼈 내에 팽창식 임플란트를 위치시키는 수단(3)으로서, 팽창면이 뼈 복원면에 대응하게 하는 수단.

- 단일 팽창면(2)에서 팽창식 임플란트를 전개시키는 팽창 수단(4).

- 임플란트의 임의의 팽창 이전의 임플란트의 최소 두께(A)와 임플란트가 최대 팽창한 이후의 임플란트의 최대 두께(B) 사이에서 소정의 팽창값을 제어하는 제어 수단(5).

- 뼈 내부에 제1 지지면(8)과 제2 지지면(9)을 각각 형성할 수 있는, 대향하는 제1 판(6)과 제2 판(7)으로서, 뼈 내부에서 제1 지지면(8)과 제2 지지면(9)은 임플란트(1)가 팽창하는 동안 단일 팽창면(2)을 따라 서로 멀어지게 움직이도록 의도되는 것인, 서로 마주하는 제1 판 및 제2 판.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 임플란트(1)는 횡방향 원형 외측부를 구비하는 원통형 형상을 포함할 수도 있으며, 선반, 레이저 및/또는 전기 부식 제작 기법(electro-erosion manufacturing technique)(캐스팅 제작 기법이 또한 사용될 수도 있음)을 이용하여 생체적합성 재료(biocompatible material)를 가공하여 튜브형 본체로 제작될 수 있다. 또한, 임플란트(1)는 각각 제1 단부(20) 및 제2 단부(21)를 포함할 수도 있으며, 상기 단부 각각은 튜브형 본체의 횡방향 단면 형상을 갖는다. 상기 단부는, 도 1b 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 임플란트가 팽창할 수 있도록 서로를 향해 이동되는 것이 바람직하다.

따라서, 2개의 단부(20, 21)는 제1 선형 암(22; 상부 선형 암이라고도 지칭됨)과 제2 선형 암(23; 하부 선형 암이라고도 지칭됨)에 의해 서로 연결되며, 상기 선형 암들은 임플란트가 전개되어 있지 않을 때에는 평행하다. 상기 선형 암들은 튜브형 본체에서 종방향으로 형성될 수도 있다, 즉 서로 마주하는 제1 판(6)과 제2 판(7) 아래에서 서로를 향해 단부들(20, 21)이 이동하면 상기 선형 암들은 접힐 수 있고, 이는 또한 서로 마주하는 제1 판(6)과 제2 판(7)이 튜브형 본체의 종축(10)으로부터 멀어지는 결과가 된다.

도 2a 내지 도 2c는 도 1a 및 도 1b에 개시된 실시예와 유사하지만 추가적인 1조의 지지부[예를 들면 4개의 바(bar)로 구성된 링크 장치]를 구비한 임플란트의 실시예를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 2a 및 도 2b의 임플란트는 지지부(12A, 12B, 13A, 13B, 14A, 14B, 15A, 15B)를 포함하며, 상부 판과 하부 판 각각에 대해 2쌍의 지지부로 이루어진다. 추가적인 지지부는 임플란트에 더 큰 강성을 제공할 수도 있고/있거나 판(6, 7)이 확실히 거의 평행 및/또는 수평으로 전개되도록 할 수도 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 선형 암(22, 23)이 [튜브형 본체(24)의 종축(10)을 지나는] 단일 팽창면(2)에서 전개될 수 있도록 선형 암(22, 23)은 정반대로 마주보는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 선형 암(22, 23)은 튜브형 본체의 횡방향 리세스(40)로부터 형성될 수도 있으며, 선형 암은 튜브형 본체를 가로질러 임플란트(1)의 양 단부(20, 21) 사이에서 튜브형 본체의 길이에 걸쳐 연장된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 단부(20, 21)를 연결하는 선형 암(22, 23)은 각각 튜브형 본체의 외면의 원호(26)에 의해 둘러싸인 횡방향 단면을 갖는다. 현(27)은 원호(26)를 한정하고, 리세스(40)를 형성하도록 벽(25)에 포함될 수도 있다. 리세스(40)는 종축(10)에 대해 대칭일 수도 있다.

각각의 선형 암(22, 23)은 3개의 연속된 강체 부분으로 나뉠 수도 있으며, (예를 들어) 다음과 같이 단부(20, 21)와 함께 관절식으로 구성될 수도 있다. 상부 선형 암(22)에 대해, 제1 강체 부분(28)은 일단부에서 관절(29)을 이용하여 단부(20)에 연결된다. 제1 강체 부분(28)의 타단부는 관절(31)을 이용하여 인접한 중앙의 제2 강체 부분(30)의 제1 단부와 연결된다. 제2 강체 부분(30)은 제2 단부에서 관절(33)을 이용하여 제3 강체 부분(32)과 연결될 수도 있다. 제3 강체 부분(32)의 다른 단부는 관절(34)을 이용하여 단부(21)와 연결될 수도 있다. 바람직하게는, 관절(29, 31, 33, 34)이 각각 팽창면(2)에 수직인 축을 중심으로 회전하고 움직임에 있어서 1의 자유도를 가질 수도 있다. 바람직하게는, 관절(29, 31, 33)은, 도 1a 내지 도 3에 도시된 바와 같이 (예를 들면, 도면 부호 5 및 81 참조), 적절한 관절 영역에서 선형 암을 형성하는 벽을 얇게 함으로써 형성된다.

임플란트의 단부들(20, 21)이 서로를 향해 움직일 때, 중앙의 강체 부분(30)이 인접한 2개의 강체 부분(28, 32)에 의해 밀려서 임플란트의 종축(10)으로부터 멀어지도록 각각의 선형 암(22, 23)이 전개될 수도 있다. 도 3에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 단부들(20, 21)이 서로를 향해 움직일 때 올바른 방향으로 선형 암이 움직이기 시작하도록 하기 위해, 선형 암의 다양한 부품들은 적절하게 회전하도록 연결되는 것이 바람직하다.

따라서, 상부 선형 암(22)의 강체 부분(28, 32)의 단부는 이들 강체 부분에 형성되는 재료 웹에 의해 각각 단부(20, 21)에 관절식으로 연결될 수도 있다. 또한, 강체 부분(28, 32)의 다른 단부는 강체 부분(28, 32)에 형성되는 재료 웹에 의해 중앙의 강체 부분(30)에 관절식으로 연결될 수도 있다. 단부들(20, 21)이 임플란트의 종축(10)을 따라 서로 근접하도록 힘이 가해질 때, 관절의 변위는 강체 부분(28, 32)에서 회전하는 연결부를 형성한다. 이러한 변위는, 종축(10)으로부터 멀어지게 중앙의 강체 부분(30)이 이동한 결과로서, 강체 부분(32)이 임플란트의 외부를 향해 피봇하도록 하는 경향이 있다.

하부 선형 암(23)은 상부 선형 암과 유사한 방식으로 제작될 수도 있으며, 종축(10)을 지나는 팽창면(2)에 수직한 면에 대해 상부 선형 암(22)과 대칭인 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 몇 가지 실시예에 따라, 상부 선형 암(22)과 하부 선형 암(23)과 대응되는 강체 부분들 사이의 관절들은 홈(81)에 의해 만들어진 연약부에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 홈은 튜브형 본체를 형성하는 얇은 재료 웹(도면부호 31 및 33의 재료의 두께부)을 한정하고, 상기 재료 웹의 두께는 파괴되지 않으면서 재료의 가소성 변형이 가능하도록 (도면에 도시된 바와 같이) 홈(81)의 깊이에 의해 결정될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 실시예에 따르면, 상부 선형 암(22)의 강체 부분(28, 32) 및 하부 선형 암(23)의 대칭되는 요소들은 극한 팽창(extreme expansion)으로 불리는 위치를 선택할 수 있으며, 상기 위치에서 소기의 강체 부분들은 서로를 향해 이동되는 단부(20, 21) 상에서 임플란트(1)의 종축(10)에 수직하고(최대 팽창 능력까지 강체 부분은 상향으로 전개됨) 상응하는 재료의 가소성 변화를 유발한다. 홈(81)의 폭은 미리 정하여 상부 선형 암 및 하부 선형 암의 부품들에 틈새가 있도록 하고, 또한 재료가 파괴되지 않으면서 확실히 가소성 변형이 되도록 웹에 적절한 곡률반경을 부여할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

대향하는 제1 판(6) 및 제2 판(7)은 상부 선형 암(22)과 하부 선형 암(23)에 형성될 수도 있다. 상부 선형 암(22)에 있어서, 예를 들면, 강체 부분(6)은 중앙의 강체 부분(30)에 의해, 그리고 강체 부분의 양측을 외부로 연장하는 재료 연장부[강체 부분(28 및 32)]로 형성될 수도 있다. 강체 판(6)을 제작하기 위해, 강체 부분(28, 32)들은 한 쌍의 횡방향 슬롯(35, 36)을 이용하여 상부 선형 암(22)으로부터 분리되며, 그 길이에 걸쳐 종방향으로 각 단부 부품을 연장한다 (도 3 및 도 4 참조). 관절(31, 33)과 단부 부품(28, 32)은 제1 판(6)에 대해 각각 제1 지지부(12)와 제2 지지부(13)를 형성한다(도 1b 참조). 대칭성에 의해 동일한 내용이 제2 판(7)에도 적용된다.

따라서, 도시된 실시예에 따르면, 제1 판(6) 및 제2 판(7)은 각각 제1 외팔보 윙(16, 18) 및 제2 외팔보 윙(17, 19)을 포함할 수도 있고, 상기 외팔보 윙 각각의 부착부는 제1 지지부(12, 14) 및 제2 지지부(13, 15)의 레벨에 위치한다. 도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 외팔보 윙(16, 18) 및 제2 외팔보 윙(17, 19)은 하나의 팽창면(2)에서 제1 판(6)과 제2 판(7) 중 하나의 최대 변위값에 거의 상응하는 길이를 포함할 수도 있다.

제1 판(6) 및 제2 판(7)은 각각 제1 지지면(8)과 제2 지지면(9)을 형성하고 각각의 길이는 임플란트의 길이와 거의 동일할 수 있으며, 팽창하는 동안 종축(10)에 수직하게 변위될 수도 있다. 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 임플란트(1)는 튜브형 본체에 형성되기 때문에, 제1 판(6)과 제2 판(7)은 각각 곡면인 지지면을 형성하며, 이 지지면은 종축(10)에 평행한 것이 바람직하다.

팽창면(2)이 뼈 복원면에 대응할 수 있도록 뼈 내부에 팽창식 임플란트를 위치시키는 수단(3)은, 종축(10)을 중심으로 임플란트의 각도 회전이 가능하도록 하는 결합 수단을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 결합 수단은 단부(20)의 원형 단면과 함께 원통형 표면상에 형성되는 평면(37, 38)을 포함할 수도 있으며, 이는 임플란트(1)의 회전 결합이 가능하도록 할 수도 있다. 단일 팽창면(2)에서 팽창식 임플란트를 전개하는 수단(4)은 상부 선형 암(22)의 강체 부분(28, 32) 및 하부 선형 암(23)에서의 대응하는 대칭적인 강체 부분을 포함할 수도 있으며, 제1 판(6)과 제2 판(7)이 전개될 수 있도록 한다.

임플란트 이송체(71)(도 23 참조)는, 뼈 내부에 있을 때 임플란트의 단부들(20, 21)이 서로 근접하도록 하는 데 사용될 수도 있다. 임플란트 이송체(71)는, 임플란트를 지지하는 단부(20)에 의해, 예를 들면, 단부(21)가 단부(20)를 향해 잡아 당겨지도록 하며 그 반대의 경우도 가능하다[예를 들어, 단부(21)는 지지되고 단부(20)가 단부(21)를 향해 밀림]. 이를 위해, 원위단(21)에는, 예를 들어, 임플란트 이송체(71)를 결합시킬 수 있도록 종축(10)을 따라 나사식 개구인 원위단의 오리피스(39)가 마련되며, 이는 대응하는 나사 부분을 포함한다. 근위단(20)은, 임플란트 이송체(71)의 중심 통로가 원위단(21)까지 지나도록 하기 위해, 종축(10)을 따라 보어(80)를 포함할 수도 있다.

제어 수단은, 바람직하게는 스크류-나사 결합에 의해 단부들(20, 21)이 서로 근접하도록 이동하기 위한 미세 제어 수단(millimetric control means)을 포함하는 임플란트 이송체에 의해 마련될 수 있으며, 이는 필요 조건들의 함수로서 특정 순간에 팽창이 중단되도록 한다. 반면에, 제어 수단(5)은 선형 암(22, 23)의 관절에 의해, 보다 구체적으로는, 재료 웹(예를 들면, 도면부호 31, 33)의 두께부에 의해 마련될 수도 있는데, 재료 웹의 두께부는 실제로 무시할 수 있는 탄성 수축과는 상관없이, 팽창에 의해 선형 암의 예정된 상부 전개 위치를 거의 유지할 수 있도록 하는 각각의 선형 암을 형성한다.

임플란트에서 판들(6, 7)의 전개, 그리고 일단 전개된 판들의 안정화는, 뼈의 기하학적 형상에 판들(6, 7)을 적합하도록 함으로써 상기 판에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서는 판들(6, 7)이 평행으로 배치되어 전개되는 반면, 본 발명의 다른 실시예에서는 필요하다면 (예를 들어, 뼈의 해부학적 구조의 함수로서) 임플란트의 판들(6, 7)이 비평행 변위를 통해 전개되도록 한다. 예를 들면, 각각의 지지 암의 길이가 서로 다른 경우, 판들(6, 7)의 전개는 평행이 아닐 수도 있다. 예를 들면, 지지부(12, 14)가 지지부(13, 15)보다 긴 경우 (도 1a 내지 도 2b 참조), 임플란트를 전개시키면 판들(6, 7)에 힘이 가해져 점차적으로 서로 기울어지면서 멀어진다. 도 1a 내지 도 2b에서, 이는 판들(6, 7)이 단부(20)에서보다 단부(21)에서 서로 더 멀어지는 결과가 된다. 당업계의 당업자라면, 구성에 따라, 특정한 각도를 얻기 위해 각각 단지 하나의 지지부만을 길게 하거나 짧게 할 필요가 있음을 이해할 것이다.

유사하게, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 지지부(12A, 12B, 13A, 13B, 14A, 14B, 15A, 15B)를 포함하는 4개의 바(bar)로 구성된 링크 장치의 길이가 도시된 대로 동일한 경우(즉, 12A의 길이=13A의 길이, 12B의 길이=13B의 길이, 등등), 임플란트가 팽창하면 평행사변형이 된다 (선분 AD와 BC 사이에서 평행이 분명함, 도 2c 참조). L1 및 L2의 길이를 변화시킴으로써, 4개의 바로 구성되는 링크 장치는 팽창할 때 평행사변형이 되지 않으며, 오히려 판(6)과 판(7) 사이에 각이 생긴다. 또한, 형성된 각도는 단부들(20, 21)이 얼마나 가깝게 서로 끌어당겨지는가에 따라 결정될 수도 있다. 임플란트가 전개됨에 따라, 각도는 점차로 커진다.

도 8 내지 도 16은 팽창식 임플란트(101)의 제2 실시예에 관한 것이며, 제2 실시예의 구성요소들은 도 1 내지 도 7에 도시된 실시예의 임플란트에서 상응하는 구성요소와 기능적으로 유사하다. 또한, 도 1 내지 도 7에 도시된 실시예와 관련되는 도 8 내지 도 16에서의 대응하는 특징부들은 각각 동일한 도면 부호에 100을 더한 도면 부호를 가지며, 따라서 추가로 설명하지 않을 것이다.

도시된 임플란트(101)는 도 9에 보다 상세히 도시된 바와 같이 판(106, 107)에 윙 부분이 없다는 점에서 임플란트(1)와 다르다. 임플란트(101)는 상부 및 하부 선형 암들(122, 123) 각각의 강체 부분들(128, 132) 중 하나의 부분 상에 있는 변형 가능한 평행사변형 시스템(141)을 포함한다. 도시된 예에서, 평행사변형 시스템은 상부 선형 암(122)의 강체 부분(128) 상에 마련되며 단부(120)에 연결되고, 대응하는 시스템은 하부 선형 암(123) 상에 마련된다. 평행사변형 시스템은 임플란트의 종축(110)에 평행하게 선형 암(122, 123)의 각각의 판들이 확실히 변위되도록 하기 위해 사용될 수도 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상부 선형 암(122)의 강체 부분(128)는 [대응하는 하부 선형 암(123)에서와 유사하게] 분리되며, 이것은 상응하는 판이 변위되는 동안 변형 가능한 평행사변형을 형성하도록 임플란트의 단부(120)에 걸쳐 그리고 중앙부분(130)에 걸쳐 관절들(131, 129)이 (각각) 분리되는 것과 마찬가지이다.

도 8 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 변형 가능한 평행사변형(141)의 관절들은 상부 선형 암(122)의 다른 관절들(131, 133, 134)과 동일한 방법으로 제작될 수도 있다. 도 11 내지 도 14에 도시되며 전술한 바와 같은 개시된 기하학적 구조는 선형 암의 다양한 부분(129, 130, 132)에서 우력(force couple)을 형성한다. 이는 임플란트(101)의 단부들(120, 121)이 서로 근접할 때, 원하는 변위가 가능하게 한다.

변형 가능한 평행사변형(141)을 얻기 위해, 선형 암의 강체 부분(128)은 3개의 종방향 레버, 즉 변형 가능한 평행사변형(141)의 두 변을 형성하는 2개의 측부 레버(142)와 중앙 레버(143)로 분리되는 것이 바람직하다. 평행사변형의 나머지 두 변은, 중앙 레버(143)의 연장축 상에 위치하는 상부 선형 암(122)의 중앙 연장부(144), 그리고 임플란트의 종축(110)에 평행하게 연장되며 2개의 측부 레버(142)의 연장축 상에 위치하는 단부(120)의 이중 연장부(145)에 의해 형성될 수도 있다 (도 8 참조).

임플란트가 팽창하는 동안 2개의 판(106, 107)이 종축(110)에 평행하게 변위되도록, 임플란트(101)의 종축(110)을 지나는 팽창면(102)에 거의 수직인 면에 대해 선형 암들(122, 123)이 대칭일 수도 있다는 점을 주목할만한 가치가 있다.

뼈 복원 예

팽창식 임플란트를 사용하는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 사람의 뼈 복원에 대한 방법의 제1 예를 이제 도 17 내지 도 29를 참조하여 설명할 것이다. 보다 구체적으로, 이는 골절을 줄이면서 후외측 경로를 통해 척추의 뼈를 복원하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 상기 방법은 다음의 단계들 중 하나 이상을 (바람직하게는 모두를) 포함할 수도 있다. 당업자는 본 발명의 실시예에 따른 임플란트가 뼈 내부의 조직을 밀고 나누어서 바람직하게는 임플란트의 지지면이 복원 대상인 뼈의 조직과 접촉하도록 한다는 것을 이해할 것이다.

(바람직하게는) (임플란트에 고유한) 소정의 단일 팽창면(2)에서 팽창할 수 있는, 팽창식 임플란트는 척추(60) 내부로 도입되며, 척추의 형상은 복원된다. 이 수술을 수행하기 위해, [예를 들면, 커슈너(Kirschner) 핀 타입의] 로드/핀(61)이 후외측 경로를 거쳐 피부를 통해 위치하여, 핀이 가로지르는 피질 뼈(64) 맞은 편의 피질 뼈(63) 내부에 나사단(62)이 고정(예를 들면, 나사로 부착됨)될 수 있도록 한다(도 17 참조). 제1 튜브(65)의 단부가 피질 뼈(64)의 외면에 접촉(예를 들면 지탱됨)할 때까지, 상기 핀(61)은 제1 팽창 튜브(65) 내에 수용된다 (도 18 참조).

제2 튜브(66)의 단부가 피질 뼈(64)의 외면에 접촉(예를 들면, 지탱됨)할 때까지, 제1 팽창 튜브(65)는 제2 팽창 튜브(66)에 의해 수용된다 (도 19). 또한, 제2 팽창 튜브는 제3 팽창 튜브(67)에 의해 수용되며, 제3 팽창 튜브는 피질 뼈(64)의 외면에 접촉(예를 들면, 지탱됨)한다(도 20). 제3 팽창 튜브(67)의 단부 상의 치형(68)은 피질 뼈(64)에 상기 튜브를 고정시킨다.

도 21에 도시된 바와 같이, 제1 팽창 튜브(65) 및 제2 팽창 튜브(66)는 이후 제거되며, 단지 튜브(67)에 의해 둘러싸인 핀(61)만 남게 되고, 이것은 튜브형 스페이서(spacer)(68)에 의해 서로 구분된다. 도 22에 도시된 바와 같이, 근위 피질 뼈(64) 및 망상조직의 뼈(70)는 이후 (예를 들어) 핀(61)에 의해 안내되는 드릴(69)을 이용하여 관통된다. 하나의 실시예에서, 망상조직의 뼈는 (거의) 원위 1/3까지 관통되며, 이후 드릴(69)은 회수될 수도 있다[핀(61)도 역시 회수될 수 있음].

임플란트(1)의 근위단은 (바람직하게는) 이후, 도 23에 도시된 바와 같이 튜브(67)의 코어 내부로 도입되는 중공 코어 임플란트 이송체(71)의 원위단에 탈착가능하도록 부착된다. 상기 임플란트는 (예를 들어) 나사식 결합을 매개로 하여 임플란트 이송체에 탈착 가능하도록 부착될 수도 있다. 임플란트 이송체(71)의 코어 내부에서, 임플란트의 원위단을 결합시키는 결합 수단을 포함하는 원위단을 구비한 (그리고 또한 로드의 직경보다 더 큰 팽창된 근위단을 포함할 수도 있는) 로드(72; 도 33에는 도면부호 3316으로 표시)가 삽입될 수도 있다. 임플란트를 임플란트 이송체에 부착시키는 것과 유사하게, 임플란트에 대한 로드의 결합 수단은 나사식 결합을 통한 것일 수도 있다.

도 33에 도시된 바와 같은 임플란트 이송체(71)는 (예를 들어) 임플란트 이송체에 대한 로드의 이동을 제어하기 위한 조절 수단(3310)을 포함한다. 상기 조절 수단은 그립 블록(3312)을 포함할 수도 있으며, 중심 보어를 구비하고, 상기 중심 보어를 통해 임플란트 이송체를 위치시키며, 적어도 회전가능하도록 하지만 바람직하게는 회전가능하도록 선형적으로 적소에 유지된다. 이와 관련하여, 그립 부재의 근위단 및 임플란트 이송체의 근위단은 같은 높이에 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 하나의 실시예에 따른 핸들(3314)은 그립 부재와 임플란트 이송체 둘 중 하나 또는 양자 모두의 근위단에 부착될 수도 있지만, 상기 근위단에 대해 시계 방향과 반시계 방향 둘 중 하나 또는 두 방향 모두로 자유롭게 회전하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 핸들은 그립 블록 및 임플란트 이송체 둘 중 하나 또는 양자 모두에 부착되지 않을 수도 있다. 상기 핸들은 바람직하게는 예정된 나사 피치의 내측 스크류 나사산을 포함하는 것인 중앙의 개구를 포함할 수도 있다.

임플란트 이송체 내부에 수용되는 로드(3316)는 핸들(3314)의 나사에 대해 나사 피치에 있어서 상응하는 수나사를 포함하는 것이 바람직하다. 잠금 장치는 그립 블록에 대해 미끄러지며, 로드를 적소에 잠그기 위해 (즉, 회전 이동이 없도록 하기 위해) 로드(3316)와 마찰을 통해 상호간섭하는 핀(3321)을 포함할 수도 있다.

로드의 나사는 적어도 로드의 길이 대부분에 걸쳐 마련되는 것이 바람직하다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 로드, 임플란트 이송체, 그립 블록 및 핸들은 미리 조립될 수도 있다. 로드의 나사식 원위단을 임플란트의 근위단의 중앙에 있는 개구 내부로 삽입하게 되며, 이때 상기 원위단은 임플란트의 원위단의 중앙에 있는 상응하는 나사 부분에 수용될 수도 있다. 임플란트 이송체/조절 수단을 구비한 임플란트 조립체의 원위단(즉, 임플란드의 위치)은 이후 팽창 튜브(67) 내부로 삽입될 수도 있다.

도 34는 임플란트 이송체의 또 다른 도면이며, [예를 들면, 로드(3316)의 회전량에 따라 측정하여] 임플란트의 팽창량을 알려주는 데 사용될 수도 있는 게이지(3320)를 포함한다. 상기 게이지는 로드(3316)에 대한 윈도우를 포함할 수도 있다. 도 35에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 로드 중에 볼 수 있는 부분은 나사를 포함하지 않을 수도 있다. 오히려, 로드의 상기 부분은 팽창률을 알려주는 표지(3322)를 포함할 수도 있다. 윈도우 근처에 추가적으로 마련되는 표지(3324)는, 사용자가 2개의 표지 사이의 상대적인 이동으로부터 팽창률을 측정할 수 있도록 한다.

로드(3316)의 예정된 나사 피치와 나사 방향에 따라, 핸들이 회전하면 로드(3316)는 임플란트 이송체에 대해 직선 방향으로 이동한다. 바람직하게는, 나사가 로드 상에 마련되어 핸들이 시계 방향으로 회전하면 임플란트가 팽창할 영역(이식 영역)으로부터 멀리 외부를 향해 로드가 이동한다. 예를 들면, M5 나사의 경우, 0.8 ㎜의 피치를 사용할 수도 있다. 그러나, 당업자는 (예를 들어) 약 0.5 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜ 사이의 나사 피치를 사용할 수도 있음을 이해할 것이다. 도 36은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 특정한 크기의 3가지 임플란트에 대해 로드의 회전수에 의한 임플란트의 무하중 팽창을 설명하는 선도이다.

이에 따르면, 전술한 실시예의 관점에서, 임플란트는 일단 팽창 튜브 내에 위치하고 그 내부에서 미끄러져서, 척추(60)의 내부에 위치하게 된다. 상기 임플란트는 단일 팽창면(2)이 소정의 뼈 복원면에 대응하도록 위치하는 것이 바람직하다(도 24). 임플란트의 위치는 임의의 알려진 이미지 기법, 예를 들어 X-레이 및 초음파 등의 기법을 사용하여 검증될 수도 있다.

이후, 핸들(3314)을 회전시켜 상기 로드를 이식 영역으로부터 멀리 "끄집어" 낸다. 임플란트의 근위단이 임플란트 이송체에 충돌하기 때문에, 로드를 끄집어 내는 것에 의해 임플란트의 원위단이 근위단을 향해 이동하게 된다(또는 그 반대의 경우도 마찬가지이다). 이는 임플란트의 단부들이 임플란트를 전개하도록, 각 단부를 향해 끌어당겨지는 결과를 초래한다. 보다 구체적으로, 대향하는 판들(6, 7)은 전개되며, 유리하게는 척추(60) 내부에 각각 제1 지지면(8)과 제2 지지면(9)을 형성하고, 서로 마주하는 판의 표면은 임플란트(1)의 길이와 거의 동일할 수도 있는 길이에 걸쳐 연속적일 수도 있다 (도 25). 팽창 과정에서, 미세 제어 수단 덕분에 골절의 감소를 제어하고, 예컨대 임플란트의 임의의 팽창 이전에서의 임플란트의 최소 두께와 그 최대 팽창 이후에서의 임플란트의 최대 두께 사이의 소정 값만큼 원하는 팽창을 달성한 다음, 임플란트(1)로부터 임플란트 캐리어의 나사결합을 해제하여 임플란트 캐리어(71)를 제거한 후, 도 26에 도시된 바와 같이 튜브(67)를 뽑아내면, 단지 전개된 위치에서의 임플란트만이 척추(60) 내의 적소에 남아있게 된다.

따라서, 척추 내에서 임플란트의 팽창은, 이송 분력이 판 아래에서 판의 길이에 걸쳐 분포하도록 하는 판 아래의 지지부에 의해 달성된다. 따라서, 판은 충분한 길이로 마련될 수도 있지만, 반면에 굴곡에 저항하기 위해 판의 두께의 과도한 크기를 제한한다. 당업자라면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 임플란트가 극단적으로 최적화된 승강판(elevated plate)의 길이에 대한 (팽창되지 않은) 길이 면에서 공간적인 요건의 비를 선택하며, 예를 들면 이것은 골절 감소의 관점에서 제한된 뼈 내부의 공간을 바람직하게 사용할 수 있도록 한다는 것을 이해할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예 중 하나에 따르면, 상기 로드(3316)는 이탈 수단을 포함하며, 이탈 수단은 로드의 근위단(3318)에 위치하는 암나사(internal hex)로 구성될 수도 있다. 이는, 일단 임플란트가 전개되었을 때 임플란트로부터 로드를 이탈시킬 수 있도록 한다. 대안으로, 핸들이 그립 블록 및/또는 임플란트 이송체에 부착되지 않는 경우, 상기 핸들은 반대로 회전하여 (즉, 로드가 임플란트로부터 멀어지는 방향으로 움직이지 않도록 회전하여) 핸들이 그립 블록 및 임플란트 이송체의 접촉부로부터 멀리 움직이게 하며, 이에 따라 핸들이 로드의 근위단과 결합되도록 한다. 또한, (임플란트를 전개시킨 후) 핸들을 반대로 회전시키면 로드가 핸들과 마찬가지로 반대로 회전하며, 이에 따라 로드는 임플란트로부터 이탈된다. 소정의 나사 피치에 따라, 상기 이탈은 (예를 들면, 1회전보다 적거나 많거나) 임의의 회전수에서 일어날 수 있다. 또한, 도 26을 참조하라.

바람직하게는, 로드가 제거된 후, 충전 재료(74)가 임플란트 주위에 주입된다. 임플란트의 내부 및 임플란트의 주위를 채우기 위해, 충전 재료는, 예를 들면, 이온 시멘트, 특히 인산칼슘계 시멘트, 아크릴 시멘트, 또는 그 혼합물로 구성될 수 있다. 이를 수행하기 위해, 바늘의 단부가 임플란트(1)의 원위단의 오리피스(39)에 도달할 때까지 주입기의 바늘(73)이 튜브(67) 아래로 미끄러진다(도 27). 그 후, 충전 재료가 바늘을 통해 주입된다. 뒤로 되돌아가는 방식으로 척추(60)의 피질 뼈 근처의 오리피스(64)까지 연속적으로 주입이 이루어질 수도 있다(도 28). 그 후, 주입기의 바늘은 튜브(67)로부터 회수될 수도 있다(도 29).

인간 뼈의 해부학적 구조를 복원하기 위한 본 발명에 따른 방법의 제2 예를 이제 도 30 내지 도 32를 참조하여 설명할 것이다. 상기 예는 일반적으로 골절을 줄이면서 척추경 경로에 의해 척추의 뼈를 복원하는 방법에 관한 것이다.

제2 예는 제1 예와 유사하며, 척추(60) 내부까지 임플란트가 침투하는 경로에 관해서만 제1 예와 차이가 있고, 제2 예는 제1 방법의 예에서 사용되었던 후외측 경로 대신 척추경 방식(도 30)으로 수행된다. 결과적으로, 임플란트(1)를 척추 내로 도입하는 데 사용되는 서로 다른 경로를 나타내기 위해, 제2 방법의 몇 가지 단계만을 도 30 내지 도 32에 도시하였다. 도 30 내지 도 32에 있어서, 제1 방법의 예에서의 요소들과 동일한 요소들은 동일한 도면 부호를 가지며, 상기 도면들은 제1 방법의 예에 대한 도 24, 도 25, 및 도 28의 단계에 각각 대응한다. 도 32에 도시된 단계와 관련하여, 도 32는 주입기 바늘(73)의 위치가 도 28과 약간 다르며, 도 32에서는 주입기 바늘의 위치가 임플란트의 원위단에 좀 더 가깝다.

따라서, 본 발명은 전술한 설명으로부터 명확한 목적을 달성한다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범주를 넘지 않고도 일정한 변경이 가능할 수도 있기 때문에, 전술한 설명에 포함되거나 첨부한 도면에 도시된 모든 사항들은 예시로서 이해되어야 하며 문자 그대로 이해되어서는 안 된다 (따라서, 비한정적으로 이해되어야 한다). 당업자는 본 명세서에서 도시되고 설명된 방법, 장치 및 시스템 구성이 본 발명의 범주 내에 있는 다수의 가능한 시스템 구성의 예라는 것을 이해할 것이다.

Claims (35)

1. 뼈 복원용 팽창식 임플란트에 있어서,

   팽창시 뼈 복원면에 대응하는, 상기 임플란트의 고유한 단일 팽창면과,

   뼈에 대한 제1 지지면과 제2 지지면을 각각 형성하는, 대향하는 제1 판 및 제2 판으로서, 상기 임플란트가 팽창할 때 임플란트의 단일 팽창면을 따라 서로 멀어지도록 이동하게 되어 있는 제1 판 및 제2 판과,

   제1 지지면과 제2 지지면 각각에 대한 제1 지지부 및 제2 지지부로서, 각 판의 아래에 각각 위치하는 것인 제1 지지부와 제2 지지부, 그리고

   각 지지부와 대응하는 판 사이에 마련되고 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하는 예정된 두께를 갖는 재료 웹,

   을 포함하는 팽창식 임플란트.
2. 제1항에 있어서, 각각의 지지부와 각각의 판 사이에 틈새를 허용하도록 예정된 폭을 갖는 각 재료 웹에 인접하여 위치하는 홈을 더 포함하는 팽창식 임플란트.
3. 제1항에 있어서, 각각의 지지부는 서로 길이 면에서 동일한 것인 팽창식 임플란트.
4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 상기 판의 적어도 하나의 제1 지지부는, 임플란트가 팽창할 때 제1 판과 제2 판이 서로 각을 이루며 움직이도록, 상응하는 제2 지지부보다 길이 면에서 더 짧은 것인 팽창식 임플란트.
5. 제1항에 있어서, 제1 지지부 및 제2 지지부는 제1 지지부와 제2 지지부의 쌍을 포함하는 것인 팽창식 임플란트.
6. 환자에게 팽창식 임플란트를 삽입하기 위한 의료용 삽입 장치로서,

   중심 보어를 구비하는 그립부,

   중심 보어에 내장된 제1 튜브,

   환자에게 삽입하기 위한 임플란트를 수용하기 위한 원위단을 구비한 제1 튜브 내에 내장된 나사봉,

   그립부 및 임플란트 이송체 중 하나 이상에 부착되는 핸들 및

   임플란트의 팽창을 측정하는 게이지

   를 포함하는 의료용 삽입 장치.
7. 제6항에 있어서, 그립부의 근위단과 제1 튜브의 근위단이 같은 높이인 것인 의료용 삽입 장치.
8. 제6항에 있어서, 핸들은 그립부와 제1 튜브 중 어느 하나 또는 양자 모두의 근위단에 부착되는 것인 의료용 삽입 장치.
9. 제8항에 있어서, 핸들은 그립부 및 제1 튜브 중 하나 이상에 대해 자유롭게 회전하는 것인 의료용 삽입 장치.
10. 제6항에 있어서, 핸들은 나사봉의 나사 피치에 대해 나사 피치에 있어서 상응하는 스크류 나사를 구비하는 개구를 포함하는 것인 의료용 삽입 장치.
11. 제6항에 있어서, 게이지는 나사봉 부분을 볼 수 있도록 그립부 내의 개구를 포함하는 것인 의료용 삽입 장치.
12. 제11항에 있어서, 윈도우 내에 디스플레이되고 나사봉 부분 상에 마련되는 제2 표지와 관련된 윈도우에 인접하여 위치하는 제1 표지를 더 포함하며, 나사봉의 회전에 의해 제1 표지 및 제2 표지 사이에 상대적인 움직임이 유발되는 것인 의료용 삽입 장치.
13. 제6항에 있어서, 나사봉이 회전하지 못하도록 하는 잠금 장치를 더 포함하는 의료용 삽입 장치.
14. 뼈 복원용 시스템으로서,

    뼈 복원면에 대응하는 단일 팽창면을 갖는 적어도 하나의 팽창식 임플란트,

    복원 대상인 뼈의 외면에 인접하게 배치되는 제1 튜브,

    제1 튜브 내에 수용되며, 뼈의 내부의 원위단에 부착하기 위한 나사단을 구비한 제1 로드,

    내부에 제1 튜브를 수용하는 제2 튜브,

    제2 튜브를 수용하는 제3 튜브로서, 제3 튜브를 뼈의 외면 상에 앵커링(anchoring)하기 위한 하나 이상의 결합 부재를 포함하는 제3 튜브,

    뼈 측부에 확대 개구를 형성하는 드릴로서, 제1 로드에 의해 안내되는 드릴 및

    환자에게 팽창식 임플란트를 삽입하기 위한 의료용 삽입 장치

    를 포함하는 뼈 복원용 시스템.
15. 제14항에 있어서, 의료용 삽입 장치는

    중심 보어를 구비하는 그립부,

    중심 보어에 내장된 제4 튜브,

    환자에게 삽입하기 위한 임플란트를 수납하기 위한, 원위단을 구비하는 제1 튜브 내에 수용되며 나사산이 형성되어 있는 제2 로드,

    그립부 및 임플란트 이송체 중 하나 이상에 부착되는 핸들 및

    임플란트의 팽창을 측정하는 게이지

    를 포함하는 것인 뼈 복원용 시스템.
16. 삭제
17. 삭제
18. 제1항에 있어서, 상기 재료 웹은 임플란트가 임의의 팽창 이전의 최소 두께와 최대 팽창 후의 최대 두께 사이의 예정된 두께까지 팽창하여 유지될 수 있도록 하는 것인 팽창식 임플란트.
19. 뼈 복원용 팽창식 임플란트에 있어서,

    단일 팽창면과,

    제1 단부와,

    제2 단부와,

    뼈에 대한 지지면을 형성하는 하나 이상의 판으로서, 상기 임플란트의 단부들에 종방향 힘이 가해짐으로 인해 상기 임플란트가 팽창하는 경우 상기 단일 팽창면을 따라 상기 임플란트의 종축으로부터 멀어지는 판과,

    상기 하나 이상의 판에 대한 하나 이상의 지지부와,

    상기 하나 이상의 지지부의 제1 단부와 상기 하나 이상의 판 사이에 제공되어 상기 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하는 재료의 제1 부분,

    을 포함하는 팽창식 임플란트.
20. 제19항에 있어서, 상기 재료의 제1 부분은 상기 하나 이상의 지지부의 두께보다 작은 두께를 갖는 것인 팽창식 임플란트.
21. 제19항에 있어서, 상기 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하는 재료의 제2 부분을 더 포함하고, 상기 재료의 제2 부분은 상기 하나 이상의 지지부의 제2 단부와 상기 임플란트의 제1 단부 사이에 제공되는 것인 팽창식 임플란트.
22. 제21항에 있어서, 상기 재료의 제2 부분은 상기 하나 이상의 지지부의 두께보다 작은 두께를 갖는 것인 팽창식 임플란트.
23. 제19항에 있어서, 상기 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하는 재료의 제2 부분을 더 포함하고, 상기 재료의 제2 부분은 상기 하나 이상의 지지부의 제2 단부와 상기 임플란트의 제2 단부 사이에 제공되는 것인 팽창식 임플란트.
24. 제23항에 있어서, 상기 재료의 제2 부분은 상기 하나 이상의 지지부의 두께보다 작은 두께를 갖는 것인 팽창식 임플란트.
25. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 판은 임플란트의 팽창시 뼈에 대한 제1 지지면과 제2 지지면을 각각 형성하는, 서로 대향하는 두 개의 판을 포함하고, 각각의 판은 상기 단일 팽창면을 따라 상기 임플란트의 종축으로부터 멀어지는 것인 팽창식 임플란트.
26. 팽창식 임플란트에 있어서,

    제1 단부와,

    제2 단부와,

    뼈에 대한 지지면을 형성하는 하나 이상의 판으로서, 상기 임플란트의 단부들에 종방향 힘이 가해짐으로 인해 상기 임플란트가 팽창하는 경우 상기 임플란트의 종축으로부터 멀어지는 판과,

    상기 하나 이상의 판에 대한 하나 이상의 지지부와,

    상기 하나 이상의 지지부와 상기 하나 이상의 판 사이에 제공되어 상기 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하는 재료의 부분,

    을 포함하는 팽창식 임플란트.
27. 제26항에 있어서, 임플란트의 팽창의 제어는 상기 종방향 힘이 가해지는 것이 중단되었을 때 상기 임플란트를 임의의 팽창값으로 유지시킬 수 있는 것인 팽창식 임플란트.
28. 제27항에 있어서, 상기 팽창값은 최대 팽창 후의 임플란트의 최대 두께 이하의 팽창값을 포함하는 것인 팽창식 임플란트.
29. 제27항에 있어서, 상기 임플란트는 임플란트의 단부들에 종방향 힘이 다시 가해지는 경우 더 팽창하도록 구성되는 것인 팽창식 임플란트.
30. 제26항에 있어서, 상기 종방향 힘은 압축 하중인 것인 팽창식 임플란트.
31. 제26항에 있어서, 상기 종방향 힘은 상기 임플란트의 외부에서 발생되는 것인 팽창식 임플란트.
32. 뼈 복원용 팽창식 임플란트에 있어서,

    팽창시 뼈 복원면에 대응하는, 상기 임플란트의 고유한 단일 팽창면;

    뼈에 대한 제1 지지면과 제2 지지면을 각각 형성하는, 대향하는 제1 판 및 제2 판으로서, 상기 임플란트가 팽창할 때 임플란트의 단일 팽창면을 따라 서로 멀어지도록 이동하게 되어 있는 제1 판 및 제2 판;

    상기 임플란트의 종축을 따라 정렬되는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부로서, 상기 임플란트의 제1 단부는 상기 임플란트를 임플란트 이송체와 결합시킬 수 있도록 하는 개구를 포함하는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부;

    적어도 한 쌍의 제1 지지부 및 제2 지지부로서, 한 쌍 중 각각의 지지부는 상기 제1 지지면 또는 제2 지지면과 연결되는 제1 단부와 상기 임플란트의 제1 단부 또는 제2 단부와 연결되는 제2 단부 포함하는 것인 제1 지지부와 제2 지지부;

    각 지지부와 이러한 지지부가 연결되는 서로 대응하는 판 사이에 마련되는 제1 재료 웹; 및

    각 지지부와 이러한 지지부가 연결되는 서로 대응하는 임플란트의 단부 사이에 마련되는 제2 재료 웹;

    을 포함하고, 각각의 재료 웹은 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하고, 각각의 재료 웹은 각각의 지지부의 두께가 줄어든 영역을 포함하는 것인 팽창식 임플란트.
33. 뼈 복원용 팽창식 임플란트에 있어서,

    단일 팽창면;

    뼈에 대한 지지면을 형성하는 하나 이상의 판으로서, 상기 임플란트가 팽창하는 경우 상기 단일 팽창면을 따라 상기 임플란트의 종축으로부터 멀어지는 판;

    상기 임플란트의 종축을 따라 정렬되는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부로서, 상기 임플란트의 제1 단부는 상기 임플란트를 임플란트 이송체와 결합시킬 수 있도록 하는 개구를 포함하는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부;

    하나 이상의 판과 임플란트의 하나 이상의 단부에 연결되는 하나 이상의 지지부; 및

    상기 하나 이상의 판 또는 상기 임플란트의 하나 이상의 단부와 상기 하나 이상의 지지부 사이에 제공되는 재료의 부분;

    을 포함하고, 상기 재료의 부분은 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하고, 상기 재료의 부분은 각각의 지지부의 두께가 줄어든 영역을 포함하는 것인 팽창식 임플란트.
34. 팽창식 임플란트에 있어서,

    지지면을 형성하는 하나 이상의 판으로서, 상기 임플란트가 팽창하는 경우 상기 임플란트의 종축으로부터 멀어지는 판;

    상기 임플란트의 종축을 따라 정렬되는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부로서, 상기 임플란트의 제1 단부는 상기 임플란트를 임플란트 이송체와 결합시킬 수 있도록 하는 개구를 포함하는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부;

    하나 이상의 판과 임플란트의 하나 이상의 단부에 연결되는 하나 이상의 지지부; 및

    상기 하나 이상의 판 또는 상기 임플란트의 하나 이상의 단부와 상기 하나 이상의 지지부 사이에 제공되는 재료의 부분;

    을 포함하고, 상기 재료의 부분은 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하고, 상기 재료의 부분은 각각의 지지부의 두께가 줄어든 영역을 포함하는 것인 팽창식 임플란트.
35. 팽창식 임플란트에 있어서,

    지지면을 형성하는 하나 이상의 판으로서, 상기 임플란트가 팽창하는 경우 상기 임플란트의 종축으로부터 멀어지는 판;

    상기 임플란트의 종축을 따라 정렬되는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부로서, 상기 임플란트의 제1 단부는 상기 임플란트를 임플란트 이송체와 결합시킬 수 있도록 하는 개구를 포함하는 임플란트의 제1 단부 및 제2 단부;

    하나 이상의 판과 임플란트의 하나 이상의 단부에 연결되는 하나 이상의 지지부; 및

    상기 하나 이상의 판 또는 상기 임플란트의 하나 이상의 단부와 상기 하나 이상의 지지부 사이에 제공되는 재료의 부분;

    을 포함하고, 상기 재료의 부분은 임플란트가 팽창하는 동안 임플란트의 팽창을 제어하도록 가소성 변형하는 각각의 지지부의 두께가 줄어든 영역을 포함하는 것인 팽창식 임플란트.

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