KR101374132B1 - 디스크 이식물 - Google Patents

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KR101374132B1
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핀 바아르케 크리스텐센
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에프비씨디바이스 에이피에스
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Abstract

토탈 디스크 이식물 수술이 갖는 문제는 올바르지 않으면 통증을 가져오고 궁극적으로 새로운 수술을 해야할 수도 있는 이식물의 위치설정인 것으로 나타난다. 본 발명은 토탈 디스크 교체를 위한 개선된 디스크 이식물(1)에 관련되고, 이것은 결합 수단(4,5)에 의해 가요성 있게 연결되는 두 개의 척추골 사이 요소(2)를 포함한다. 수술 후 상기 두 개의 척추골 사이 요소의 상대적인 이동성은 시간에 따라 감소되는데, 이식물 둘레에서 및 특히 골융합 부분을 통해 일어나는 뼈 내부성장이 요소들의 서로에 대한 이동성을 점차적으로 감소시키기 때문이다. 이어서, 이식물 요소들의 상대적 이동성을 요소들의 고정화가 대신하게 된다. 고정화는 환자의 움직임에 의해 영향을 받은 위치에서 원활하게 일어나며, 이로써 환자에게 더 만족스럽게 된다.
Figure 112008049221549-pct00001
디스크 수술, 이식물, 교체, 이동성, 결합 수단, 고정화.

Description

디스크 이식물{DISC IMPLANT}
본 출원에 인용된 모든 특허 및 비특허 문헌들은 또한 그 전체가 여기에 참고로 포함된다.
본 발명은 척추 이식물의 분야에 관한 것이다. 본 발명의 이식물은 척추골의 추체와의 유합과 해부학적인 올바른 위치로 척추의 안정화를 제공한다. 본 발명은 결합 수단을 통해 가요성있게 연결되는 두 개의 척추골 사이 요소(inter-vertebral element)를 포함하는 토탈 디스크 교체를 위한 개선된 디스크 이식물에 관한 것이다. 수술 후에, 상기 두 개의 척추골 사이 요소의 상대적인 이동성은 시간에 따라 감소되는데, 이식물 주변에서 및 특히 골융합(osseointegrative) 부분을 통해 일어나는 뼈 내부성장은 요소들의 서로에 대한 이동성을 점차적으로 감소시킬 것이기 때문이다. 궁극적으로 요소들의 고정화는 환자의 움직임에 의해 영향받는 위치에서 일어날 것이고, 이로써 환자에게 더욱 만족스러운 위치에서 일어날 것이다.
등 통증은 성인 집단의 주 문제이다. 통증은 다수의 원인들을 갖는데, 그 중 어떤 것은 수술을 요한다. 하부 등 통증은 척추의 요추 영역에서 척추골 추체 및 중간 디스크의 변위로 말미암을 수도 있고 특히 L4 - L5 및 L5-S1이 취약하다. 보존적 치료에 반응하지 않는 심한 통증을 갖는 환자들에 대해서는, 유합 수술이 선택의 여지일 수도 있다. 척추 유합 수술(한 척추골을 다른 척추골에 유합함)은 종종 움직여서 아픈 부분에서의 움직임을 감소시키기 위해 종종 행해져서 그 부분에서의 연관된 통증을 감소시켜준다. 이런 비정상적인 움직일 때의 통증은 디스크 통증(디스크 유발 통증 또는 퇴행성 디스크 질환), 척추골의 비정상적인 미끄러짐 및 움직임(척추골 앞전위증 또는 척추분리증), 또는 척추 후관절 퇴행을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 퇴행성 척추 상태로 말미암을 수 있다. 게다가, 척추 유합은 어떤 골절, 감염, 종양, 및 척추 기형(예를 들면 측만증)과 같은 척추의 과도한 불안정성을 야기하는 어떤 상태에 대해서 필요할 수도 있다.
몇가지 치료 방법들이 공지되어 있으나 다른 방법들이 모두 단점이 있기 때문에 더 이상의 개선이 요망된다.
후측면 척추 유합(PLF) 수술의 동안에 척추의 후측면 부분에서 그라프트가 레이아웃된다. 추체간 수술은 앞에서부터나 아니면 등에서부터 수행될 수 있고 따라서 후방 요추 추체간 유합술(Posterior lumbar interbody fusion: PLIF), 추간공 경유 요추 추체간 유합술(Transforaminal lumbar interbody fusion: TLIF) 및 전방 요추 추체간 유합술(Anterior lumbar interbody fusion: ALIF)로서 기술된다. 수술의 다른 형태들은 두 척추골 사이의 디스크를 제거하고 두 척추골 추체 사이에 조장된 공간에 뼈를 삽입하는 것을 포함한다. 후방 수술은 만족스러운 결과를 이끌고, ALIF, TLIF 또는 PLIF에 의해 달성될 수 있는 바와 같이 전방 척주 지지물을 부가함으로써 결과를 더 개선하는 것으로 주장되고 있다. 조합된 유합 과정은 일 반적으로 둘러싸는 유합(Circumferential fusion)으로서 일반적으로 정의된다. 이들 수술 형태는 후방 안정화가 필요한 바, 오로지 전방 수술만인 경우와 비교하여 불행히도 회복기간이 긴 것과 연관된다.
더 이상 사용된 기술에서, 척추골내 디스크는 척추골 추체에 위에 및 아래에 부착된 이식물에 의해 교체된다. 수술 후 골 조직은 이식물 둘레에서 성장하고 이로써 척추골 추체와의 유합이 얻어진다.
척추골 추체의 위치는 사용된 고정화에 의해 또는 부분적으로는 사용된 이식물의 설계에 의해 수술의 동안에 결정된다. 현재 세 가지 형태의 토탈 디스크 교체(Total Disc Replacement: TDR) 이식물이 사용되었다. 비구속형 설계는 그것들이 생리학적 이동성의 즉석 회전 축(instantaneous axis of rotation: IAR)을 제공하는 것이 더욱 가능하기 때문에 유리하며, 따라서 생체 내에서 더 큰 이동 범위를 나타낸다. 그것들의 비구속성은 극도의 굽힘 및 뻗음에 있어서 과도한 후관절(facet joint) 또는 관절낭 인대(capsuloligamentous) 부하를 방지할 수도 있다. 더 나아가서, IAR이 이동성이기 때문에, 그것들은 이식물 배치에 있어서 작은 오차에 덜 민감할 수 있다. 반면에, 구속된 디바이스는 전단 부하로부터 후방 요소의 보호에 있어서 이점을 갖는 것으로 나타난다. 상당한 크기의 척추 전단 부하는 일상 생활의 활동 중에 일어난다. 세번째 그룹의 이식물은 Prodisc, Maverick 및 Flexicore를 포함하는 반 구속된 이식물로서 특징지어지며 현재 사용되고 있다.
일반적으로 디스크 이식물의 위치는 유합이 종종 수개월(3-6 개월)이 걸릴 수도 있는 뼈 성장이 일어날 때까지의 안정화를 요하기 때문에 수술의 동안에 결정 된다. 위치가 올바르지 않으면 수술은 비효과적일 수 있고 또는 이웃하는 디스크의 스트레스로 말미암는 부작용을 가져올 수도 있다. 후속 수술은 앞의 수술에 의해 복잡해진다.
발명의 개요
본 발명은 척추 수술에서 사용하기 위한 디스크 이식물과, 이 디스크 이식물을 사용하는 척추 수술의 방법을 제공한다. 본 발명에 따르는 디스크 이식물은 시간에 따른 요소들의 고정화를 가능하게 하는데, 디스크 이식물의 요소들의 초기의 상대적인 이동이, 뼈 내부성장에 의해 시간에 걸쳐서 디스크 요소들의 서로에 대한 고정화 후에 없어지게 되기 때문이다.
수술이 성공하지 못하는 것은 몇가지 경우에 차선의(suboptimal) 위치에서의 이식물의 유합/고정화에 기인할 수도 있다. 이것은 등이 환자가 지배적으로 서있거나 앉아 있는 위치에 있을 때인 깨어있는 시간 동안에 사용되는 위치와는 다른 위치에 있는 수술 동안에 유합/고정화의 위치가 결정된다는 사실에 기인한다.
이를 해결하기 위해, 본 발명에 따르는 디스크 이식물은 디스크 이식물의 요소들의 상대적인 이동을 허용한다. 수술 후 기간 안에 디스크 이식물의 요소들이 서로에 대하여 이동성임을 의미하고, 또한 뼈 성장에 대한 자극 효과로 인해 이식물이 적합한 기간 내에 뼈 내부성장에 의해 고정될 것임을 의미한다. 이 임시적 이동성의 기간은 환자의 생활/움직임에 의해 영향받은 위치에서 고정화가 일어나도록 허용하며, 따라서 고정화의 위치가 환자의 자연적인 위치에 더 가깝게 되고 따라서 성공적인 회복의 가능성이 증가된다.
본 발명의 관점은 토탈 디스크 교체를 위한 디스크 이식물로서,
- 제 1 외부 유합 표면과 내부 결합 표면을 갖는 제 1 척추골 사이 요소,
- 제 2 외부 유합 표면과 내부 결합 표면을 갖는 제 2 척추골 사이 요소,
- 상기 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소를 연결하는 결합 수단을 포함하고,
- 각 요소는 제 1 및 제 2 요소의 서로에 대한 시간에 걸친 고정화를 가능하게 하는 골융합 부분을 포함하며,
- 상기 이식물의 제 1 및 제 2 요소들은 삽입 후 적어도 1일 동안 비교적 이동성으로 남아 있고 이식물은 삽입 후 12개월 미만 후에 고정된 이식물로 변환되는, 디스크 이식물에 관련된다.
한 구체예에서 이식물은 1개월 후 75 % 고정된다.
뼈 내부성장을 가능하게 하고 지시하기 위해 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 골융합 부분은 개구들 또는 절개부들을 포함하는 것이 바람직할 수도 있다. 더 바람직한 것은 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 개구들이 결합 수단에 의해 서로와 맞물릴 때 요소들이 서로 반대되는 본 발명의 구체예이다. 이러한 배치는 삽입 후 시간에 걸친 이식물의 요소들의 고정화를 위해 최적이다.
충분한 안정성 또는 허용성(tolerability)의 디스크 이식물을 갖기 위해, 디스크 이식물의 요소들은 바람직하게는 세라믹, 중합체, 및/또는 금속으로 만들어진다.
한 바람직한 구체예에서 디스크 이식물은 뼈의 자가이식편 또는 동종이식편과 같은 적합한 재료, 또는 바이오세라믹 재료로 채워진 개구들을 포함하는데, 이 것은 뼈 내부성장을 허용하고 자극한다. 바이오세라믹 재료는 히드록시애퍼타이트, 인산삼칼슘, 또는 이 둘의 혼합물의 군으로부터 선택될 수 있다.
한 구체예에서 디스크 이식물은 적어도 부분적인 코팅을 포함할 수도 있는데, 코팅 내의 골유도 또는 골형성제의 포함에 의해 뼈 유합 및/또는 뼈 내부성장을 자극하기 위해서 또는 보호하기 위해서이다.
본 발명에 따르는 디스크 이식물은 전방 삽입, 후방 삽입 또는 추간공 경유 요추 추체간 유합술을 위한 것일 수 있다.
본 발명의 관점은 디스크 이식물이 후방 안정화 수단에 의해 지지되는 능력에 관련된다.
더 이상의 관점에서 본 발명은 치료가 필요한 개인을 치료하는 방법에 관련되는데, 디스크 이식물의 삽입을 포함하고, 상기 디스크 이식물의 제 1 및 제 2 요소가 삽입 후 적어도 1일 동안 비교적 이동성으로 남아 있고 삽입 후 18개월 미만 후에 고정된 이식물로 변환된다.
삽입된 디스크 이식물은 본 발명에 따르는 디스크 이식물에 대해 기술된 특징 중 어느 것도 포함할 수 있다. 본 발명 방법은 전방 삽입, 후방 삽입 또는 추간공 경유 요추 추체간 유합술에 관련된다.
도 1은 곧은 채널들에 의해 형성된 개구들을 갖는 본 발명에 따르는 이식물을 나타낸다.
도 2는 변화하는 직경을 갖는 채널들과 빈공간 부피에 의해 형성된 개구들을 갖는 본 발명에 따르는 이식물을 나타낸다.
도 3은 절개부 또는 개구들 및 절개부들을 갖는 본 발명에 따르는 이식물을 나타낸다.
도 4는 큰 개구들 또는 채워진 개구들을 갖는 본 발명에 따르는 이식물을 나타낸다.
도 5는 추간공 경유 요추 추체간 유합술을 위한 본 발명에 따르는 이식물을 나타낸다.
본 발명은 척추를 안정화할 수 있는 토탈 디스크 교체를 위한 디스크 이식물에 관련된다. 디스크 이식물은 이웃하는 척추골 추체와의 유합과 생리학적으로 허용되는 위치에서 디스크 이식물의 시간에 걸친 고정화를 자극하는 것이다. 본 발명에 따르는 디스크 이식물은 요추 척추 영역에서 삽입을 위해 사용될 수도 있다.
디스크 이식물
본 발명에 따르는 디스크 이식물은 토탈 디스크 교체를 위한 디스크 이식물에 관련된다. 이식물은 일반적으로 디스크 이식물을 형성하는 함께 결합되는 두 요소들을 포함한다. 이식물의 상부 및 저부 표면은 개인이 서있을 때 위치되는 것으로 볼 때, 제 1 및 제 2 외부 유합 표면이라 언급된다. 두 요소들의 반대 표면들은 내부 결합 표면들로서 기술되는데 요소들의 결합을 위한 수단이 편리하게는 이 표면에 위치되기 때문이다. 결합 수단은 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소를 연결하기 위해 제공된다. 척추골 사이 요소들의 결합은 서로에 관해 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 움직임을 조절한다. 따라서, 상기 두 척추골 사이 요소들의 결합은 서로에 관해 요소들을 견고히 위치시키지 않는다. 상기 요소들이 결합될 때 적어도 한 방향으로 요소들의 미소한 움직임은 가능해야 한다.
각각 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소들은 척추골 디스크와의 유합이 얻어질 때까지 적합한 수단에 의해 삽입 후 인접한 척추골 디스크들로 안정화될 수도 있다,
여기서 고정된 이식물은 이 이식물의 요소들이 서로에 대해 이동성이 아닌 이식물을 기술한다. 이식물의 이웃하는 디스크들과의 유합은 디스크 이식물의 외 표면에서 일어난다.
여기서 이하에 기술되는 바와 같이, 본 발명은 디스크 이식물의 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소들의 서로에 관한 이동성의 일시적 성질에 관련된다. 따라서 본 발명에 따르는 이식물의 제 1 및 제 2 요소들은 삽입 후 적어도 1일 동안 비교적 이동성으로 남아 있고 삽입 후 12개월 미만 후에 고정된 이식물로 변환된다.
본 발명의 관점은
- 제 1 외부 유합 표면과 제 1 내부 결합 표면을 갖는 제 1 척추골 사이 요소,
- 제 2 외부 유합 표면과 제 2 내부 결합 표면을 갖는 제 2 척추골 사이 요소,
- 상기 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소를 연결하는 결합 수단을 포함하고,
- 각 요소는 제 1 및 제 2 요소의 서로에 대한 시간에 걸친 고정화를 가능하게 하는 골융합 부분을 포함하고,
- 이식물의 제 1 및 제 2 요소가 삽입 후 적어도 1일 동안 비교적 이동성으로 남아 있고 삽입 후 18개월 미만 후에 고정된 이식물로 변환되는, 디스크 이식물에 관련된다.
형태
본 발명에 따르는 디스크 이식물은 일시적 안정화를 가능하게 하고 유합 및 뼈 내부성장에 의해 장기간 고정화를 자극하는 어떤 형태도 가질 수 있다.
디스크 이식물의 형태는 위에서 볼 때 둥근, 원형, 타원형 또는 편원 형태일 수도 있다. 바람직한 구체예에서 디스크는 디스크에 더욱 해부학적으로 허용되는 형태를 제공하는 오목한 부분을 갖는다. 이식물은 신장 형태를 갖는 원주를 가질 수도 있고, 오목한 부분은 디스크 이식물의 등에 위치된다. 오목한 부분은 디스크 이식물의 단면의 외 원주의 절반 미만일 수도 있고, 예를 들면 디스크 이식물의 단면의 외 원주의 3분의 1 미만, 또는 4분의 1 미만일 수 있다. 오목한 부분을 갖는 구체예를 도 1-5에 나타낸다.
디스크 이식물은 후방 수술 또는 전방 수술을 위해 설계될 수도 있고, 바람직하게는 전방 수술일 수 있는데, 이것은 수술 후 더 짧은 회복 기간을 가져올 수도 있다. 대안으로는, 이식물은 추간공 경유 요추 추체간 유합술을 위해 설계될 수도 있다(도 5).
이식물은 또한 이식물의 회전을 방지하기 위해 제 1 및 제 2 외부 유합 표면 에 위치된 용골이 장치될 수도 있다(도 2 참조).
결합 수단
제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 결합 수단은 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소들의 서로에 대한 미소한 움직임을 허용해야 한다. 결합 수단은 바람직하게는 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 내부 결합 표면에 위치된다.
결합 수단은 두 요소들을 맞물리기 위해 적합한 곡면 표면일 수도 있다. 제 1 내부 결합 표면은 돌기를 포함할 수도 있고 제 2 내부 결합 표면은 제 1 내부 결합 표면의 상기 돌기를 수용하기에 적합한 오목한 홈/함몰부를 포함할 수도 있다. 결합 수단은 따라서 제 1 내부 결합 표면에서 위치된 플랜지와 제 2 내부 결합 표면에서 위치된 이러한 돌출부를 수용하는 슬롯에 의해 형성될 수도 있다. 대안의 결합 수단은 "볼 및 소켓 배치"로서 특징지어진다. 결합 수단의 위치는 바뀔 수도 있고, 따라서 상기 플랜지 및 상기 슬롯이 요소들의 어느 한쪽에 위치될 수도 있음이 이해된다. 더 이상의 구체예에서 상기 결합 수단은 볼 또는 플레이트와 같은 제 3의 요소를 포함할 수도 있고 이러한 볼 또는 플레이트를 수용하기 위한 적합한 슬롯을 갖는 상기 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소들 간에 위치되도록 할 수도 있다.
척추골 사이 요소의 내부 결합 표면에 의해 형성된 면적/부피는 이식물의 결합 지대로서 언급될 수도 있다.
디스크 이식물의 일시적 이동성을 얻기 위해, 상기 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소들의 결합은 단단한 디스크 이식물의 형성을 가져오지 않는다, 도면에 예시된 바와 같이 내부 표면들의 결합은 제 1 및 제 2 요소들을 적어도 한 방향으로 서로에 대해 이동을 위한 약간의 여지를 둔다.
크기
한 구체예에서 디스크 이식물의 원주는 신체의 원주보다 더 작고, 특히 신체의 기부는 기부의 앞쪽에서 이식물에 대해 돌출해야 한다. 신체는 이식물의 가장자리를 지나 적어도 0.2 mm, 예를 들면 0.4 mm, 예를 들면 0.6 mm 돌출하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 이식물의 원주의 가장자리로부터 신체의 가장자리로의 거리는 기껏해야 5, 예를 들면 2 mm, 예를 들면 1.5, 예를 들면 1.0 mm이다.
이러한 배치는 뼈 조직이 요소들의 내부 표면의 가장자리에서 연결될 때 디스크 이식물의 옆에서 뼈 성장의 자극과 척추골 사이 요소의 이어지는 고정화(이하 참조)를 제공할 수 있다.
재료
본 발명에 따르는 디스크 이식물은 이식을 위해 적합한 어떤 재료도 될 수 있다. 따라서 이식물은 세라믹, 중합체, 및 금속의 군으로부터 선택되나 이들에 제한되지 않는 한가지 이상의 재료로부터 구성될 수 있다. 바람직한 것은 금속 및 세라믹이다. 재료는 이식물로 가공처리 전 및/또는 후에 유리질, 고무질, 반결정질, 또는 결정질의 상태일 수도 있다.
한 구체예에서 이식물은 스테인레스강, 코발트-크롬, 티탄(Ti), 티탄 합금, 형상 기억 합금, 예를 들면 NiTi, 탄탈(Ta), 니오브(Nb), 지르코늄(Zr) 및 백금(Pt)의 군으로부터 선택되나 이들에 제한되지 않는 금속 또는 금속 합금으로 구성된다. 바람직한 금속 및 금속 합금은 티탄, 탄탈, 티탄 합금, 및 코발트-크롬 및 그의 합금이다. 코발트-크롬 합금은 예를 들면 CoCrMo 합금이다. 티탄 합금은 예를 들면 Ti6Al4V일 수도 있다. 스테인레스강은 예를 들면 오스테나이트 스테인레스강, 특히 Types 316 및 316L 그리고 Ni-없는 스테인레스강일 수 있다.
전이금속과 같은 금속들이 디스크 이식물에 사용될 수도 있다. 내식성인 특정 탄탈(Ta)이 고려된다. 탄탈은 이식물에 매우 유용한데, 그것은 체액의 작용에 완전히 면역성이고 비자극적이기 때문이다. 두번째 전이금속인 티탄은 바람직한데, 마찬가지로 매우 내식성이며, 높은 강성을 갖고 생리학적으로 비활성이다. 티탄 및 탄탈은 예외적인 골융합 능력을 갖는다. 더나아가서 이들 금속의 디스크 이식물의 위치는 종래의 사진 진단 방법에 의해 쉽게 분석된다.
세라믹은 생체비활성 세라믹(알루미나(Al2O3), 부분적으로 안정화된 지르코니아(ZrO2), 질화규소(Si3N4)), 생체활성 세라믹 (히드록시애퍼타이트 (Ca10(PO4)6(OH)2) 및 바이오글라스), 및 재흡수성 세라믹(인산칼슘 세라믹, 예를 들면 인산삼칼슘, Ca3(PO4)2)의 군으로부터 선택되나 이들에 제한되지 않는다.
애퍼타이트는 인산염 광물의 군이며, 결정 격자에서 OH-, F-, 또는 Cl- 이온의 높은 농도에 대해, 각각 지칭하여, 보통 히드록시애퍼타이트, 플루오르애퍼타이트, 및 클로르애퍼타이트라고 부른다. 히드록시애퍼타이트는 치아 에나멜의 주성분이고, 뼈 재료의 큰 성분이다. 히드록시애퍼타이트는 자연발생 형태의 칼슘 애퍼타이트로서, 식은 Ca5(PO4)3(OH)이나, 보통은 결정 단위셀이 두 분자를 포함하는 것을 나타내기 위해 Ca10(PO4)6(OH)2로 쓴다. 히드록시애퍼타이트는 수용자가 쉽게 받아들이며, 뼈 내부성장의 실질적인 자극을 제공한다.
대부분의 인산칼슘 세라믹은 결정성 물질이다. 결정은 고온에서 열처리를 받고, 소결되어 바이오세라믹 재료를 생성한다. 화학적으로, 그것들은 히드록시애퍼타이트, 인산삼칼슘, 또는 이 둘의 혼합물이다. 그것들은 분말, 과립, 다공질 또는 비다공질 블록으로서 공급된다.
인산삼칼슘은 히드록시애퍼타이트보다 더 다공질이고 10 내지 20배 더 신속하게 생분해된다. 소결 온도도 또한 마무리된 제품의 작용에 영향을 갖고, 즉 제조 조건에 따라, 인산삼칼슘은 2-3개월 내에 완전히 재흡수될 것이고 생체재흡수에 의해 제거되는데에 수년이 걸린다. 신체에서, 히드록시애퍼타이트로 부분적으로 변환되는데, 이것은 더 느리게 생분해된다.
한 구체예에서 인공 뼈 재료는 재흡수성 세라믹 과립, 재흡수성 인산삼칼슘(TCP) 세라믹 과립과 같은 것들이 바람직하다. 다른 바람직한 세라믹은 알루미나 및 지르코니아이다.
이식물은 또한 유리질로 만들어질 수도 있고 골 유합을 자극하는데 크게 효과적인 열분해 탄소로 만들어질 수도 있다.
중합체는 폴리락티드(PLA), 폴리글리콜리드(PGA), 폴리안하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리(D,L-락트산), 폴리(락티드-코-글리콜리드) (PLGA), 폴리-D,L-락트산-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리인산염, 폴리(2-히드록시 에틸 메타크릴레이트), 폴리(N-비닐 피롤리돈), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(비닐 알콜), 폴리(아크릴산), 폴리아크릴아미드, 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트), 및 폴리(메타크릴산)의 군으로부터 선택되나 이들에 제한되지 않는다. 바람직한 중합체들은 PLA, PGA, 및 PLGA이다.
임플란트는 한가지 이상의 적합한 재료로 만들어질 수도 있다. 한 구체예에서 이식물은 상기한 재료의 적어도 한가지로 만들어진다. 더 이상의 구체예에서 이식물은 적어도 두가지 다른 재료들로 만들어진다. 어느 재료든 전체 이식물의 전체 부피의 1 내지 90 퍼센트와 같이 구성될 수 있다. 한 재료는 전체 이식물의 전체 부피의 1-10%, 예를 들면 10-20%, 예를 들면 20-30%, 예를 들면 30-40%, 예를 들면 40-50%, 예를 들면 50-60%, 예를 들면 60-70%, 예를 들면 70-80%, 예를 들면 80-90%로 구성될 수 있다. 이식물의 요소들은 재흡수성 세라믹 재료의 층에 의해 둘러싸인 금속의 중심 코어를 포함할 수도 있다.
디스크 이식물의 재료의 탄력은 바람직하게는 뼈의 탄력과 유사한 정도이다.
하나 이상의 요소 또는 요소들의 부분은 기능을 최적화하기 위해 특정 재료의 코팅 층에 의해 덮일 수도 있다.
코팅
임플란트의 코팅은 이식후 기간에 뿐만아니라 이식 시점에서 혈액을 포함하는 체액으로부터 이식물을 보호하기 위해 수행될 수 있다. 코팅은 대안으로 또는 추가로 적합한 화합물을 포함시킴으로써 이식물의 부근에서 뼈 성장을 제어하기 위해 사용될 수도 있다.
한 구체예에서 여기서 기술되는 바와 같은 이식물은 외부 유합 표면, 내부 결합 표면 또는 요소들의 개구들의 내부 표면 또는 각 표면의 어떤 부분 또는 표면들의 어떤 조합에 코팅될 수 있다. 바람직한 구체예에서 개구들의 내부 표면이 코팅된다.
코팅은 코팅 재료의 적어도 하나의 층을 포함한다. 코팅 재료는 어떤 적합한 재료로부터 선택될 수도 있다. 상기 코팅은 이하에 기술되는 바와 같이 골유도 및/또는 골형성제를 포함할 수도 있다. 코팅은 항생제를 더 포함할 수도 있다.
'코팅된'은 상기 코팅 재료가 코팅된 표면의 외부에만 처하는 것을 의미한다. 상기 코팅의 두께는 예를 들면 1 mm 미만, 0.5 mm, 예를 들면 0.25일 수도 있다.
상기 코팅의 두께는 또한 이식물의 다른 표면 지점들에 있을 수도 있다. 본 발명에 따르는 하나 이상의 디스크 이식물의 코팅은 정해진 시간 동안 코팅 재료의 용액 또는 코팅 재료를 갖는 용액에 요소들을 담금으로써 수행될 수도 있다. 상기 코팅 재료는 또한 이식물에 분무될 수도 있고; 또 다른 가능성은 솔질에 의해 상기 코팅을 도포하는 것이다.
코팅 재료
한 구체예에서 보호 코팅은 폴리락티드(PLA), 폴리글리콜리드(PGA), 폴리안하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리(D,L-락트산), 폴리(락티드-코-글리콜리드) (PLGA), 폴리-D,L-락트산-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리인산염, 젤라틴 스폰지와 복합된 폴리(락티드-코-글리콜리드), 폴리(2-히드록시 에틸 메타크릴레이트), 폴리(N-비닐 피롤리돈), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(비닐 알콜), 폴리(아크릴산), 폴리아크릴아미드, 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(메타크릴산), L-PLA와 폴리-카프로락톤(PCL)의 호모폴리머, 유사 폴리(안하이드라이드) 및 슈도-폴리(아미노산)의 군으로부터 선택되는 재료를 포함한다.
제 2 구체예에서, 상기 코팅은 생물학적으로 활성의 성분들, 예를 들면 골유도 및/또는 골형성제 또는 항생제를 함유한다. 예로서, 상기 코팅에 골유도 및/또는 골형성제의 포함은 초기 골형성 과정, 에를 들면 특정 세포 부류의 주화성을 유발할 수도 있는 한편, 항생제의 포함은 미생물 감염을 감소 또는 방지할 수도 있다.
'성장인자'로서 나타내어질 수도 있는 골유도 및/또는 골형성제는 세포 표면에서 리셉터에 결합하는 단백질이며, 주된 결과는 세포 이동, 세포 증식 및/또는 분화의 활성화이다. 많은 골유도 및/또는 골형성제는 아주 다목적으로 쓰여, 다른 것들은 특정 세포-형태에 특이적인 반면에, 수많은 다른 세포 형태들에 있어서 세포 분열을 자극한다.
골유도성인 것으로 생각되는 재료는 뼈 형태형성 단백질(Bone Morphogenetic Proteins)과 같은 모르포겐(morphogens)을 함유한다. 모르포겐은 미분화된 세포들을 자극하여 표현형에 따라 변환시킴으로써 조직 및 기관계 발달을 개시한다.
사용될 수 있는 적합한 성장 인자는 혈소판-유도된 성장인자(PDGF), 변형성 성장인자(transforming growth factor: TGF), 산성 및 염기성 섬유아세포 성장인자(FGF), 인슐린-유사 성장인자(IGF), 뼈 형태형성 단백질(BMPs) 및 이들의 조합을 포함하는 성장 및 분화 인자들과 같은 조직 성장 향상 물질들을 포함하나 이들에 제한되지 않는다..
한 구체예에서 골유도 및/또는 골형성제는 다음의 뼈 성장인자들(Bone Growth Factors)의 군으로부터 선택된다: 혈소판-유도된 성장인자(PDGF) (PDGF-AA, -AB, -BB), 인슐린-유사 성장인자 I 및 II (IGF-I, IGF-II), 섬유아세포 성장인자(FGFs) (산성 FGF-aFGF, 염기성 FGF-bFGF), 변형성 성장인자 베타(TGF-B) (TGF-B(TGF-Bs 1, 2, 3, 4, 및 5)), 골유도 및 뼈 형태형성 단백질(BMP)(BMP-1 , BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11, BMP-12), 상피 성장인자(EGF), 백악질-유도된 성장인자(Cementum-Derived Growth Factor: CGF), 부갑상선 호르몬-관련 단백질(Parathyroid Hormone-Related Protein: PTHrP). 바람직한 성장인자들 또는 골유도 및/또는 골형성제는 뼈 형태형성 단백질(BMP-1, BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11, BMP-12) 및 혈소판-유도된 성장인자(PDGF)(PDGF-AA, -AB, -BB)이다.
코팅은 적어도 하나의 골유도 및/또는 골형성제를 포함할 수도 있고, 예를 들면, 2개 제제, 예를 들면, 3개 제제, 예를 들면, 4개 제제, 예를 들면, 5개 제제, 예를 들면, 6개 제제, 예를 들면, 7개 제제, 예를 들면, 8개 제제, 예를 들면, 9개 제제, 예를 들면, 10개 제제이다. 코팅이 1, 2 또는 3개 골유도 및/또는 골형성제를 포함할 때 바람직하다. 더 바람직한 것은 1 또는 2개 골유도 및/또는 골형성제이다.
상기 코팅 재료의 하나 이상의 층들이 이식물에 놓일 수도 있다. 두 개 이상의 층들의 경우에, 이들 층은 조성이 같거나 다를 수도 있고 하나 이상의 층들은 골유도 및/또는 골형성제(들) 또는 다른 생물학적으로 활성의 성분들을 함유할 수도 있다.
대안으로는 이들 골유도 및/또는 골형성제는 디스크 이식물의 요소들을 형성하는 재료들을 한가지 이상 포함할 수도 있고, 따라서 이식물은 한가지 이상의 상기 골유도 및/또는 골형성제의 분비를 위한 설계일 수도 있고, 이로써 뼈 성장의 자극이 디스크 이식물의 요소들에 의해 지시된다. 디스크 이식물은 바람직하게는 파골세포 활성 및 뼈 재흡수를 억제하면서 뼈 형성을 촉진한다.
골융합 부분
본 발명의 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소는 본 발명에 따르면 골융합 부분을 포함한다. 이러한 부분은 뼈 성장을 자극하고 지시하는 능력을 갖는다. 척추골 사이 요소는 각 요소의 이웃하는 척추골 요소에의 유합을 위한 뼈 성장을 자극할 수도 있다. 본 발명에 따르는 척추골 사이 요소는 또한 요소들의 서로에 관한 시간에 걸친 고정화를 위한 직접적인 뼈 내부성장을 지시한다. 이로써 디스크 이식물의 제 1 및 제 2 요소들의 일시적 이동성은 삽입 후 시간 기간 내에 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 고정화가 대신하게 된다. 따라서 골융합 부분의 포함은 시간에 걸쳐 서로에 대해 제 1 및 제 2 요소들의 고정화를 가능하게 한다.
여기서 고정된 이식물은 상기 이식물의 요소들이 서로에 대해 이동성이 아닌 이식물을 기술하는 한편, 이웃하는 디스크와의 이식물의 유합은 디스크 이식물의 외 표면에서 일어난다.
제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 내 표면 및 외 표면은 본 발명에 따르는 뼈 내부 성장의 최적화를 위해 설계된 골융합 부분을 포함할 수도 있다. 이하에서 기술되는 바와 같이, 골융합 부분은 뼈 내부성장을 위한 엔트리 지점을 제공하는 요소들의 표면에서의 구멍과 같은 개구들 및 절개부가 될 수도 있다. 골융합 부분은 적합한 골유도 및/또는 골형성 재료를 포함할 수도 있고, 그 자체로 채워진 것으로서 언급된다.
바람직한 구체예에서 본 발명에 따르는 토탈 디스크 교체를 위한 디스크 이식물은,
- 제 1 외부 유합 표면과 내부 결합 표면을 갖는 제 1 척추골 사이 요소,
- 제 2 외부 유합 표면과 내부 결합 표면을 갖는 제 2 척추골 사이 요소,
- 상기 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소를 연결하는 결합 수단을 포함하고,
- 각 요소는 제 1 및 제 2 요소의 서로에 대한 시간에 걸친 고정화를 가능하게 하는 골융합 부분을 포함하며,
- 상기 이식물의 제 1 및 제 2 요소들은 삽입 후 적어도 1일 동안 비교적 이동성으로 남아 있고 이식물은 삽입 후 12개월 미만 후에 고정된 이식물로 변환된다.
개구들
한 구체예에서, 척추골 사이 요소들은 뼈 내부성장에 적합한 하나 이상의 개구들을 포함하며, 이러한 개구들은 골모세포 및 골형성 세포의 유입을 허용하고 생활력을 지속시키는 것을 허용하기에 충분히 크다. 개구들은 본 발명의 척추골 사이 요소들을 통해 진행하고 요소들을 통해 뼈의 내부성장을 허용한다. 개구들은 디스크 이식물의 요소들과 적합성인 어떤 형태 또는 크기를 가질 수도 있다. 여기서 도면들은 다른 크기 및 형태의 다수의 구멍들을 포함하는 구체예들을 나타낸다(도 1-도 5).
개구들은 요소를 통해 곧은 채널들을 구성할 수도 있다. 어떤 구체예들에서 개구의 직경은 도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이 요소를 통해 다양하고, 개구 채널들의 직경은 요소에서 내부의 빈공간을 가지고 확장되어 있다.
개구들이 차지하는 유합 표면 또는 내부 결합 표면의 면적은 뼈의 충분한 성장을 자극하기 위해 적어도 5 %, 예를 들면 10 %, 예를 들면 적어도 15 % 이다. 바람직한 구체예에서, 개구들/구멍들이 망라하는 면적은 바람직하게는 10-40 %, 20-35 %이다.
개구들 및 내부 빈공간 부피는 디스크 이식물 요소의 벌크 부피의 10-90 % 를 구성하며, 예를 들면 요소들의 벌크 부피의 20-80 %, 바람직하게는 30-70 %, 더 바람직하게는 40-60 %, 가장 바람직하게는 30-60%를 구성한다.
요소들의 벌크 부피를 언급할 때 결합 지대의 부피는 포함되지 않으며, 단지 상기 개구들의 부피와, 존재한다면 내부 빈공간 부피를 포함하는 개개 요소들의 대략적인 부피이다.
바람직한 구체예에서 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 하나 이상의 개구들은 요소들이 결합수단을 통해 서로와 맞물리게 될 때 서로 반대되어 있다. 이러한 배치는 도 1, 2, 3 및 4에 예시되어 있다. 이 배치는 두 척추골내 요소들을 통해 뼈 내부성장, 예를 들면, 각 외 표면에서 디스크 이식물의 융합과 이어서 척추골 사이 요소의 내부 표면에 의해 형성된 결합 지대에서 뼈 조직이 형성될 때 디스크 이식물 요소들의 서로에 대한 후속 고정화(이하 참조)를 촉진하는 최적의 조건을 제공한다.
요소의 표면의 미소한 개구들은 구멍들로 나타내며, 이것은 표면에서 뼈 성장을 자극하는 이식물의 능력에 영향을 미친다. 기공도의 수준, 기공도 분포, 기공 형태, 및 이식물의 기공 상호연결 정도는 뼈 성장의 크기에 영향을 미친다. 골 유도를 촉진하는 최적 기공 부피는 150-500이다..
각 요소의 표면은 또한 도 3b에 묘사한 바와 같이 거칠게 되어 있을 수도 있고 주름져있을 수도 있고 또는 입상일 수도 있다.
절개부
대안으로 또는 개구들과 조합하여, 요소들은 외 원주의 어떤 형태의 절개부를 가질 수도 있다(도 3a). 절개부와 개구들은 또한 조합될 수도 있다(도 3b).
이들 개구들 및 절개부는 새로운 뼈로 이동하고 새로운 뼈를 조장하는 세포들에 대한 스캐폴드를 제공함으로써 골전도를 자극할 수도 있다.
채움물질
위에서 나타낸 바와 같이 디스크 이식물의 요소들은 한가지 이상의 다른 재료로 만들어질 수도 있다. 한 구체예에서 채움물질은 디스크 이식물의 개구들/절개부에서 위치될 수도 있고 이로써 채워진 이식물이 얻어진다. 이러한 채움물질은 골형성 활성을 지시 및/또는 자극하기 위해 및/또는 골 재흡수의 억제를 위해 적합한 재료를 포함할 수도 있다. 뼈의 자가이식편 또는 동종이식편이 사용될 수 있다. 세라믹 재료와 같은 인공 뼈 재료가 바람직하다. 적합한 시간 내에 개구들에서 뼈 형성을 허용하는 재흡수성 세라믹 과립과 같은 재흡수성 재료가 더 바람직하다. 이식물은 본 발명에 따라 적합한 패키징에 의해 뼈 성장의 타이밍과 크기를 보조할 수 있는 재흡수성 세라믹 과립과 같은 재흡수성 재료로 채워질 수 있다.
더 이상의 구체예에서 채움물질은 코팅과 관련하여 기술되는 바와 같이 골유도 및/또는 골형성제를 포함할 수도 있다.
일시적 이동성
본 발명에 따르는 디스크 이식물은 둘러싸는 척추골과 유합할 수도 있다. 특히 척추골 사이 요소들의 외부 유합 표면은 이웃하는 뼈들과의 유합에 적합하다.
본 발명에 따르는 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소들의 특징 및 배치는 요소들의 서로에 대한 일시적 이동성을 제공한다. 본 발명에 따르는 디스크 이식물의 요소들은 골전도 - 즉 이식물을 통한 뼈 성장의 채널형성을 자극하도록 구성된다. 이 뼈 내부성장은 제 1 및 제 2 요소의 서로에 상대적인 시간에 걸친 고정화를 가져오고 디스크 이식물의 제 1 및 제 2 요소의 일시적 이동성을 대신한다.
제 1 및 제 2 요소의 일시적 이동성은 생리학적으로 허용되는 위치에서 디스크 이식물의 고정화가 대신하는데, 이식물이 삽입 후 수일 내지 수주 동안 수용자의 자세에 의해 영향을 받은 위치로 적합하게 될 것이며 따라서 이식물의 뼈 내부성장에 의한 고정화가 이 위치에서 일어날 것이고 이식물을 삽입하는 수술과정 중에 결정되는 위치에서 일어나지 않을 것이기 때문이다.
구체예에서 고정된 이식물의 형성을 가져오는 제 1 및 제 2 요소의 서로에 대해 상대적인 고정화는 뼈 내부성장으로 말미암으며, 이 내부성장은 바람직하게는 디스크 이식물의 요소들의 골융합 부분을 통해서 지배적으로 일어난다.
구체예에서 디스크 이식물의 제 1 및 제 2 요소의 요소들은 8시간 이상, 예를 들면 16시간 이상, 바람직하게는 24시간 이상 비교적 이동성으로 남아 있다. 디스크 이식물의 요소들은 적어도 1일, 예를 들면 2일 또는 예를 들면 적어도 3일 또는 더 바람직하게는 4일 또는 5일 이상 비교적 이동성으로 남아 있는 것이 더 바람직하다. 특정 구체예에서 디스크 이식물 요소들은 삽입 후 1-90일, 3-30일, 예를 들면 25일 또는 20일 동안 이동성을 보유한다.
구체예에서 디스크 이식물은 고정된 이식물로 변환되는데, 디스크 이식물의 제 1 및 제 2 요소의 상대적 이동성은 삽입 후 서로에 대해 18 개월 미만 또는 바람직하게는 12 개월 미만 또는 더 바람직하게는 8 개월 미만 또는 더 바람직하게는 6 개월 미만 후에 고정된다. 바람직하게는 요소들은 삽입 후 3-12 개월 내에, 예를 들면 더 바람직하게는 5-10 개월 내에, 가장 바람직하게는 6-9 개월 내에 서로에 대해 고정된다.
본 발명에 따르는 디스크 이식물의 요소들은 서로에 대해 적어도 한 방향으로 일시적으로 온화하게 이동성이다.
디스크 이식물의 고정이 점차적인 과정이기 때문에 고정화 또는 이동성의 정도는 이식 후 평가될 수도 있다. 고정화의 과정은 다른 환자들에서 다른 속도론으로 일어날 것이라는 것이 또한 생각된다.
본 발명에 따르는 디스크 이식물은 일주일 후에 적어도 65 %, 70 %, 바람직하게는 75 %, 더 바람직하게는 80 % 또는 예를 들면 85 % 고정된다. 바람직한 구체예에서 디스크 이식물은 1개월 후에 적어도 90 %, 예를 들면 92 %, 95 % 고정된다.
본 발명의 목적은 디바이스가 후방 안정화 수단과 조합될 수 있는 것이다. 후방 안정화는 척추경 나사(pedicle screws) 또는 후관절 나사(facet joint screws) 또는 본 분야에 공지된 어떤 다른 고정화/안정화 방법과 같은 가요성(동적), 반 강성 또는 강성 이식물의 형태일 수 있다.
치료방법
다른 질환의 척추 손상으로부터 결과되는 하부 등 통증을 겪는 개인은 디스크 이식물의 삽입에 의해 고통완화를 얻을 수 있다. 등 통증은 퇴행성 디스크 질환 및 중추 추간판 탈출증(Central herniated disc)과 같은 질환과 연관될 수도 있다.
본 발명의 관점은 치료가 필요한 개인을 치료하는 방법에 관련되는데,
- 디스크 이식물의 삽입을 포함하고,
- 상기 디스크 이식물의 제 1 및 제 2 요소가 삽입 후 적어도 1일 동안 비교적 이동성으로 남아 있고 삽입 후 18개월 미만 후에 고정된 이식물로 변환된다.
구체예에서 본 방법은 여기 기술된 바와 같은 디스크 이식물의 삽입을 포함한다.
더 이상의 구체예에서 본 방법은 전방 삽입, 후방 삽입 또는 추간공 경유 삽입을 위한 것이다.
디스크 이식물의 삽입을 위한 본 발명의 방법은 또한 후방 안정화 수단과 조합될 수도 있다.
도면의 상세한 설명
도면에서 사용된 부호의 설명
1. 디스크 이식물
2. 디스크 요소
3. 결합 지대
4. 결합 수단
5. 돌출부/슬롯 배치
6. 개구들
7. 볼록 관계
8. 내부 빈공간 부피
9. 용골
10. 절개부
11. 외 표면
12. 채워진 개구들
도 1은 본 발명에 따르는 신장 모양의 디스크 이식물의 실시예를 나타낸다.
도 1a는 위에서 본 디스크 이식물(1)의 예시 회화도이고, 이 구체예의 개구들, 예를 들면 곧은 채널들(6)을 나타내는 서로에 직교하는 단면들을 나타낸다. 반대편 요소(5)의 슬롯에서 맞물린 곡면으로된 돌출부에 의해 제공된 디스크 이식물의 결합 수단(4) 뿐만 아니라 두 요소들(2)의 볼록 관계(7)가 예시된다. 이 도면은 또한 요소들의 개구 채널들의 반대편 위치를 예시한다. 도 1b는 결합 수단(4)이 요소들의 최단 "직경"을 가로질러 배치되어 있는 도 1a의 구체예로서 묘사된 본 발명의 구체예이다. 도 1c는 도 1a의 이식물보다 적은 개구들(6)을 갖는 이식물을 나타내고, 결합 수단(4)은 요소들의 전체 길이를 가로질러 연장되지 않는 돌출부/슬롯 배치(5)에 의해 형성된다.
도 2는 내부 빈공간 부피를 갖는 개구들을 포함하는 본 발명에 따르는 디스크 이식물의 더 이상의 예들을 나타낸다. 요소들을 통한 채널의 직경은 다양하고 빈공간 부피(8)는 도 2a 및 도 2b 둘다에서 나타나 있다. 도 2a에 묘사된 구체예는 도 2b에 나타낸 구체예와 개구들(6)의 수 및 위치에 의해 차별화되어 있다. 더 이상의 차이는 결합 수단(4)이 치우쳐 있는 것으로 나타나 있다. 이 도면들은 이식물의 회전을 방지하기 위해 제 1 및 제 2 외부 유합 표면에 위치된 용골(9)을 나타낸다.
도 3은 절개부(10)을 포함하는 것(도 3a)과 개구들(6) 및 절개부(10)들을 포함하는(도 3b) 본 발명에 따르는 두 구체예를 나타낸다. 다른 결합 수단들(4)이 또한 길고 좁은 돌출부가 도 3a에서 그리고 작은 원형 돌기가 도 3b에서 반대 표면의 적합한 슬롯/함몰부에서 맞물려진 것이 예시되어 있다. 도 3b는 또한 주름진 외 표면(11)을 갖는 디스크 이식물을 예시한다.
도 4는 비교적 많은 미소한 개구들에 대한 대안으로서, 디스크 요소들은 도4a에 나타낸 바와 같이 더 적고 큰 개구들(6)을 포함할 수도 있다. 더 이상의 구체예에서 개구들은 인공 뼈와 같은 적합한 재료로 채워져 있다(도 4b).
추간공 경유 측 추체간 유합술을 위한 디스크 이식물을 나타내는 도 5에서 보는 바와 같이 디스크 이식물의 형태는 다른 수술과정들에 대해 최적화되어 있을 수도 있다. 이 도면은 또한 개구들(6)이 차지한 부피가 어떻게 최적화되어 있는지의 예이고, 요소들은 단순히 결합 수단(4)을 포함하는 프레임이다.

Claims (27)

  1. 토탈 디스크 교체를 위한 디스크 이식물로서,
    - 제 1 외부 유합 표면과 내부 결합 표면을 갖는 제 1 척추골 사이 요소,
    - 제 2 외부 유합 표면과 내부 결합 표면을 갖는 제 2 척추골 사이 요소,
    - 제 1 및 제 2 요소의 서로에 대한 움직임을 허용하는, 상기 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소를 연결하는 결합 수단을 포함하고,
    - 상기 결합 수단은
    · 제 1 요소가 돌기를 포함하고 제 2 요소가 상기 제 1 요소의 상기 돌기를 수용하기 위한 오목한 함몰부를 포함하거나,
    · 제 1 요소가 플랜지를 포함하고 제 2 요소가 상기 제 1 요소의 상기 플랜지를 수용하기 위한 슬롯을 포함하거나, 또는
    · 제 1 요소와 제 2 요소 사이에 위치된 볼 또는 플레이트를 포함하고, 두 요소는 이러한 볼 또는 플레이트를 수용하기 위한 함몰부를 가지며,
    - 각 요소는 제 1 및 제 2 요소의 서로에 대한 시간에 걸친 고정화를 가능하게 하는 골융합 부분을 포함하며,
    - 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 골융합 부분은 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 부피의 적어도 10 %를 차지하는 개구들 또는 절개부들이고,
    - 상기 이식물의 제 1 및 제 2 요소들은 삽입 후 적어도 1일 동안 비교적 이동성으로 남아 있고 이식물은 삽입 후 18개월 미만 후에 고정된 이식물로 변환되는, 디스크 이식물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 결합 수단은
    · 제 1 요소가 돌기를 포함하고 제 2 요소가 상기 제 1 요소의 상기 돌기를 수용하기 위한 오목한 함몰부를 포함하거나, 또는
    · 제 1 요소와 제 2 요소 사이에 위치된 볼 또는 플레이트를 포함하고, 두 요소는 이러한 볼 또는 플레이트를 수용하기 위한 함몰부를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소의 서로에 대한 고정화는 뼈 내부성장에 의해 일어나는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 척추골 사이 요소는 개구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 및 제 2 요소들의 개구들은 요소들이 결합 수단에 의해 서로와 맞물릴 때 서로 반대되는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 디스크 이식물의 요소들은 세라믹, 중합체 및 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 디스크 이식물의 요소들은 금속 및 금속 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 개구들이 채워져 있는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  9. 제 8 항에 있어서, 개구들이 바이오세라믹 재료로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  10. 제 9 항에 있어서, 바이오세라믹 재료는 히드록시애퍼타이트, 인산삼칼슘, 또는 이 둘의 혼합물의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 디스크 요소들의 적어도 일부분이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  12. 제 11 항에 있어서, 개구들의 내부 표면들이 코팅에 의해 덮여있는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  13. 제 11 항에 있어서, 코팅은 보호용인 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  14. 제 11 항에 있어서, 코팅은 한가지 이상의 골유도 또는 골형성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  15. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 결합 수단은 돌기 및 함몰부에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  16. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 결합 수단은 볼 및 소켓 배치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  17. 제 15 항에 있어서, 돌기는 길고 좁은 돌출부인 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  18. 제 15 항에 있어서, 돌기는 작고 원형인 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  19. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이식물이 후방 안정화 수단에 의해 지지될 수 있는 것을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  20. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이식물이 전방 삽입을 위한 것임을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  21. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이식물이 후방 삽입을 위한 것임을 특징으로 하는 디스크 이식물.
  22. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이식물이 추간공 경유 요추 추체간 유합술을 위한 것임을 특징으로 하는 디스크 이식물.
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