KR101617051B1 - 의료용 임플란트 - Google Patents

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KR101617051B1
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볼프 프리드리히 바레
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씨너지 바이오써지컬 아게
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Abstract

본 발명은 의료용 임플란트, 뼈 또는 뼈 파편을 고정하기 위한 장치, 의료용 임플란트의 제조 방법, 의료용 임플란트의 코팅 방법, 골유합술 방법, 그리고 의료용 임플란트의 사용에 관한 것이다. 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 의료용 임플란트는, 폴리머를 적어도 일부분 이상 포함하여 구성되는 의료용 임플란트에 있어서, A) 적어도 일부분 이상 색을 띠는 물질을 포함하거나, 반사 코팅이 되거나, 또는 자체적으로 색을 띠는 하나 이상의 생체적합한 폴리머를 부분적으로 포함하거나; 또는 B) 일부분에 색을 띠는 물질을 포함하거나, 반사 코팅이 되거나, 또는 자체적으로 색을 띠는 하나 이상의 생체적합한 폴리머를 전체적으로 포함하거나; 또는 C) 적어도 일부분 이상 컬러층 또는 반사층으로 코팅된 하나 이상의 생체적합한 폴리머를 적어도 일부분 이상 포함하거나, 또는 D) 폴리머의 적어도 일부분 이상에는 색을 띠는 물질을 포함하는 체액과 접촉되는 색을 띠는 물질을 수용가능한 코팅이 형성되며, E) 임플란트의 나머지 부분은 그대로 유지되는 상태에서, 색을 띠는 물질을 포함하거나 또는 자체적으로 색을 띠는 폴리머(A), 또는 반사 코팅(A)에 접하는 폴리머 층, 또는 색을 띠는 물질을 수용가능한 코팅(D), 또는 컬러층을 포함하는 코팅은 전자기 방사선에 의해 가열되고 연화되는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

의료용 임플란트{medical implant}
본 발명은 의료용 임플란트, 뼈 또는 뼈 파편을 고정하기 위한 장치, 의료용 임플란트의 제조 방법, 의료용 임플란트의 코팅 방법, 골유합술 방법, 그리고 의료용 임플란트의 사용에 관한 것이다.
골형성을 위한 생체적합적인(biocompatible) 열가소성 물질의 사용과 인체 또는 동물의 뼈를 고정하기 위한 방법은 의학 분야에서 널리 알려져 다양한 방법이 시도되어 오고 있다. 예를 들면, 미국등록특허 5,290,281 에는 뜨거운 접합 피스톨(gluing pistol)과 같은 외부 열원(external application)에 대해 개시되어 있고, WOODWELDING의 국제공개특허 WO2006/002569 에는 초음파 에너지를 이용하여 폴리머(polymer)를 액화(liquefying)하는 것에 대해 개시되어 있다. 그러나 상기 기술들은 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 뜨거운 접합 피스톨과 같은 외부 열원을 가열(warming-up)한 이후, 뼈와의 연결 도중에 식지 않도록 매우 빠르게 임플란트를 삽입하여야 한다. 왜냐하면 단지 작은 열용량만이 주어지고, 열가소성 물질는 연화된(soften) 상태에서만 뼈의 공간 내부를 관통하는 것이 가능하기 때문이다. 상기 열가소성 물질은 차가워진 순간부터 더 이상 뼈에 접합되지 않는다. 상기 열가소성 물질이 굳어지는 것을 방지하기 위해 충분한 정도로 가열(warming-up)을 하더라도 열가소성 물질 자체와 골조직(bone tissue)에 손상을 줄 수 있는 단점이 있다.
Pathak의 유럽특허 0 696 185 에는 합성고분자인, 발색단을 함유한(chromophore-containing) 의료용 임플란트에 대하여 개시되어 있다. 상기 의료용 임플란트는 레이저 광으로부터 충격을 받아, 흡수된 전자기 방사선으로 인하여 전체 임플란트의 표면이 연화될 수 있다. 상기 의료용 임플란트는 도관 스텐트(vascular stent)와 같이, 카테르테르(catheter)를 사용함으로써 인체의 내부에 삽입될 수 있다. 상기 의료용 임플란트에 의한 시스템은 전체 임플란트가 연화되는 구조상의 취약점 때문에 임플란트를 외력으로 삽입하는 것이 불가능하다는 단점이 있다. 또한, 상기 의료용 임플란트는 전체적으로 연화되는 형태 및 디자인을 가지는 점에서 본 발명과 달리 골접합술(osteosynthesis)에 적합하지 않다. 특히, Pathak의 발명은 임플란트(도관 스텐트)의 변형을 위하여 (발룬(ballon) 카테르테르)에 의한 외력의 외부 작용을 필요로 한다.
Bonutti의 미국등록특허 5,163,960는 금속 임플란트와 상호 접착 또는 결합을 목적으로 레이저 (또는 기타 가열 기구)에 의해 하나 또는 그 이상의 플라스틱 성분을 가열함으로써 임플란트를 제조하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 이미 알려진 상기 방법은 연화된 플라스틱을 고르지 못한 골 벽(bone wall)의 내부로 삽입하여 구조적인 결합을 유도하기 위해, 부분적으로 연화된 뼈 임플란트를 뼈내의 보어홀에 밀어넣는 단계를 포함하는 수술에 적용될 수 없다.
상술한 문제점에 대하여 본 발명은 해결책을 제시한다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전자기 방사선 에너지가 복사될 때 특정 지점에서 단지 부분적으로 가열되어 연화되는 것이 가능한 의료용 임플란트를 제공하는 것이다. 본 발명에 의한 임플란트는 압력하에서 공동의 구조에 적응하여, 예컨대 뼈 공동(bone cavity)과 같은 공동의 내부로 삽입될 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 임플란트는 압력하에서 뼈 내부 임플란트 주위의 사이 공간 내부로 삽입될 수 있고, 폴리머가 식어서 굳어진 이후에는 임플란트가 구조적 결합에 의해 고정된 상태로 남아있게 된다.
본 발명에 의한 의료용 임플란트는 다양한 유형으로 실현될 수 있다. 즉, 나사(screw), 핀, 클립, 프롱(prong), 플레이트(plate), 네일(nail), 스파이킹 와이어(spiking wire), 케이지(cage), 페디클 스크류(pedicle screw), 페디클 네일(pedicle nail), 피어싱(piercing), 피부 부착물(skin attachment), 약물 캐리어(medicament carrier), 유전자(gene) 물질 캐리어, 예컨대 성장인자, 골형성 촉진 물질, 진통제 등의 생리활성 인자(bioactive factor) 캐리어의 유형으로 실현될 수 있다. 그리고 다우얼(dowel), 클램프(clamp), 펄(pearl), 덴탈(dental) 임플란트, 치근(dental root) 임플란트, 호스(hose), 튜브(tube), 스레드(thread), 호스 또는 튜브 내의 스레드, 조직(tissue), 웹(web), 골격(skeleton), 스타킹(stocking), 밴드(band), 느슨한 섬유(loose fiber), 섬유 매듭(fibrous knot), 섬유 무리(fibrous flocks), 과립(granulate), 체인(chain), 바늘귀(threading eyelet)가 있거나 또는 없는 앵커(anchor)와 같은 다른 임플란트의 캐리어의 유형으로 실현될 수 있다.
본 발명은 의료용 임플란트, 뼈 또는 뼈 파편을 고정하기 위한 장치, 의료용 임플란트 제조방법, 의료용 임플란트의 코팅방법, 청구항 제47항에 따른 특징을 가지는 골접합술 방법, 그리고 의료용 임플란트의 사용에 의해 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.
본 발명의 필수적인 효과는 뼈 내부로 삽입되는 중에도 더욱 가열하는 것이 가능하고, 임플란트 내부의 기계적 안정성을 유지하는 것이 가능하다는 점이다.
본 발명에 따른 의료용 임플란트는 여기(excite)되지 않은 부분이 가열 또는 연화되지 않은 상태에서, 전자기 방사선 에너지에 의하여 이후에 가열이 유도되고 결국에 폴리머를 연화시키는 발색단(chromophore), 폴리머 자체, 또는 컬러 코팅에서 여기된(excited) 전자에 에너지를 전달하는 효과를 이용한다.
이하에서는, 본 명세서에서 빈번하게 사용되는 용어에 대한 정의를 살펴보기로 한다.
용융( fusing )/연화( softening )/소성(塑性)화(plasticizing): 본 명세서에서, 임플란트 재료의 용융, 연화 또는 소성화라는 용어는 임플란트 자체의 내부에 흐르는 전류에 의해 또는 임플란트에 발생하는 열에 의해 부드러워지는 것을 의미한다. 이전에는 유용한 방법으로 (전형적으로는 손으로) 신체 내에서 소성화되어 변형될 수 없었던 임플란트가 적절한 힘을 가함으로써 (전형적으로는 손으로) 변형이 가능하게 되었고, 본 발명에 의해 사용될 수 있게 되었다.
광전도체 ( photoconductor ): 광전도체라는 용어는 한편으로 플렉시블한 또는 뻣뻣한(rigid) 광학적 광-전도성 구조물, 예컨대 전자기 방사선을 소스(source)로부터 임플란트로 전달하기 위해 사용되고 빛을 전달하는 유리 섬유 케이블, 반사 호스(예컨대 나노-튜브)와 같은 광학적 광-전도성 구조물을 의미한다. 상기 광전도체라는 용어는 다른 한편으로 광전도체와 광 디퓨저(diffuser)를 제공하는 임플란트 그 자체를 의미한다. 빛은 임플란트에 들어간 이후, 폴리머가 연화되는 지점, 대부분 임플란트의 표면에 도달할 때까지 상기 임플란트를 통과한다. 임플란트의 광전도체를 통해서 원하는 지점까지 빛을 전달하기 위해서, 임플란트의 상기 광전도체는 예컨대, 핀의 첨단(tip)에서 핀의 표면에 도달할 때까지 확산(diffusion)에 의해 분배하는 것과 같이, 실질적으로 빛을 전도(conduct)한다.
광전도성 ( photoconductivity )/ 광투과도 ( light transmittance ): 이것은 일반적으로 유리와 같이, 전자기 방사선이 투과하는 것이 가능한 광학적으로 투명한 임플란트에 기초한다. 또한, 이러한 광전도성은 입사되거나, 반사 또는 흡수되는 다른 파장의 방사선에서 나타난다. 그러나 본 발명의 일실시예에서 임플란트의 특정 부분은 빛을 산란시켜, 빛을 균일하게 분배하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 산란 효과는 크리스탈, 거품(bubbles), 균열(fractures), 어떠한 종류의 상(phase) 경계(boundaries), 어떠한 종류의 이물(foreign bodies) 또는 색소(pigment), 세라믹 물질, 인산칼슘 미립자 등을 사용함으로써 얻을 수 있다.
광원( light source ): 전자기 방사선의 모든 원천(source)은 백열전구, 증기 배출 램프(vapor emission lamp), 다이오드, 반도체, 스파크(sparks), 불꽃(flames), 태양광 등과 같은 적절한 광원이 고려될 수 있다. 특히, 다이오드와 레이저 광원이 바람직하다.
레이저 타입: 레이저는 일반적으로 좁게 정의된 주파수의 전자기 방사선을 발산하는 바람직한 에너지의 원천이다. 임플란트의 비 흡수 부분의 하나의 (몇몇의 또는 많은) 발색단과 신체 주변의 흡수 스펙트럼은 서로에 대하여 조율될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 레이저는 임플란트, 발색단, 그리고 주변에 의해 거의 흡수되지 않는 단색(monochromatic) 주파수를 방출한다. 이것은 임플란트의 서로 다른 부분에 서로 다른 발색단을 제공하고, 경우에 따라 바람직한 전자기 방사선 주파수로 가열하는 것을 가능하게 한다.
폴리머의 발색단 색소 또는 광 흡수 폴리머에 의해 특히 잘 흡수되는 하나 또는 그 이상의 방사선 주파수가 특히 바람직하다.
현재 사용되는 모든 레이저 타입, 스윙 모드(swinging modes), 또는 지속파 동작을 포함해야 하고, 그 자체로 가능하다. 바람직한 타입은 적외선 또는 가시광선 스펙트럼의 다이오드 레이저이다. 특정 상태하에서, 예컨대 임플란트 또는 전자파 복사원(radiating source)의 편광 필터 또는 이미 편광된 형태로 발생된 전자기 방사선과 같은 편광 방사선(polarized radiation)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 편광(polarization)은, 특히 편광된 빛에 의해 바람직하게 여기 가능한(excitable) 발색단을 사용할 때, 임플란트의 가열 타겟의 선택을 위한 수단으로 이용될 수 있다.
전자기 방사선의 바람직한 파장은 260 내지 3,000 ㎚ 사이의 범위에 있고, 바람직하게는 1,200 ㎚ 까지의 적외선 범위 부근에서 가시적인 영역에 해당한다. 별형(star-chaped), 다발 광선 형태(bundled-ray form) 등과 같이 어떠한 종류도 가능하다.
적용 가능한 레이저의 비 필수적인(non-exaustive) 리스트는 다음과 같다:
Gas laser Wavelength(s)
Helium-neon laser 632.8㎚, 543.5㎚, 593.9㎚, 611.8㎚, 1.1523㎛, 1.52㎛, 3.3913㎛
Argon laser 454.6㎚, 488.0㎚, 514.5㎚(351㎚, 457.9㎚, 465.8㎚, 476.5㎚, 472.7㎚, 528.7㎚)
Krypton laser 416㎚, 530.9㎚, 568.2㎚, 647.1㎚, 676.4㎚, 752.5㎚, 799.3㎚
Xenon laser Various wavelengths from UV to infrared
Nitrogen laser 337.1㎚
Carbon dioxide laser 10.6㎛ (9.4㎛)
Carbon monoxide laser 2.6 - 4㎛, 4.8 - 8.3㎛
Exciter laser 193㎚(ArF), 248㎚(KrF), 308㎚(XeCl), 353㎚(XeF)
Chemical lasers Wavelength(s)
Hydrogen fluoride laser 2.7 - 2.9㎛
Deuterium fluoride laser
Figure 112010023529006-pct00001
3800㎚ (3.6 - 4.2㎛)
COIL (Chemical oxygen-iodine laser) 1.315㎛
Color laser Wavelength(s)
Color laser 390-435㎚(stilbene), 460 - 515㎚(coumarin 102), 570 - 640㎚(rhodamine 6G), and others
Metal-vapor laser Wavelength(s)
Helium-cadmium (HeCd) metal-vapor laser 441.563㎚, 325㎚
Helium-mercury (HeHg) Metal-vapor laser 537㎚, 615㎚
Helium-selenium (HeSe) metal-vapor laser up to 24 wavelengths between red and UV
Copper-vapor laser 510.6㎚, 578.2㎚
Gold-vapor laser 627㎚
Solid material laser Wavelength(s)
Ruby laser 694.3㎚
Nd: TAG laser 1.064㎛, (1.32㎛)
Er: YAG laser 2.94㎛
Neodymium YLF (Nd: YLF) solid material laser 1.047㎛ and 1.053㎛
Neodymium-doped yttrium orthovanadate (Nd: YVO4) laser 1.064㎛
Neodymium-doped yttrium calciumoxoborate laser, Nd: YCa4O(BO3)3 or simply Nd:YCOB
Figure 112010023529006-pct00002
1.060㎛ (
Figure 112010023529006-pct00003
530㎚ at the second harmonic)
Neodymium glass (Nd: glass) laser
Figure 112010023529006-pct00004
1.062㎛ (silicate glasses),
Figure 112010023529006-pct00005
1.054㎛ (phosphate glasses)
Titanium sapphire (Ti: sapphire) laser 650 - 1100㎚
Thulium YAG (Tm: YAG) laser 2.0㎛
Ytterbium YAG (Yb: YAG) laser 1.03㎛
Ytterbium doped glass laser (rod, plate/chip, and fiber) 1㎛
Holmium YAG (Ho: YAG) laser 2.1㎛
Cerium-doped lithium strontium (or calcium) aluminum fluoride (Ce: LiSAF, Ce: LiCAF)
Figure 112010023529006-pct00006
280 - 316㎚
Promethium 147 doped phosphate glass (147Pm+3: Glass) solid-state laser 933㎚, 1098㎚
Chromium doped chrysoberyl (alexandrite) laser Typically 700 - 820㎚
Erbium doped and erbium-ytterbium codoped glass lasers 1.53 - 1.56㎛
Trivalent uranium doped calcium fluoride (U: CaF2) sloid state laser 2.5㎛
Divalent samarium doped calcium fluoride (Sm: CaF2) laser 708.5㎚
F-center laser 2.3 - 3.3㎛
Semiconductor laser Wavelength(s)
Semiconductor laser diode 0.4 - 20㎛, depending on the material
GaN 0.4㎛
AlGaAs 0.63 - 0.9㎛
InGaAsP 1.0 - 2.1㎛
Lead salt 3 - 20㎛
Vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) 850 - 1500㎚, depending on the material
Quantum cascade laser Infrared
DPSS-laser UV-infrared
Hybrid silicon laser Infrared
전자기 방사선의 흡수: 전자기 방사선의 흡수라는 용어는 흡수가 일어날 때, 임플란트가 일반적으로 (그러나 필연적으로 그러한 것은 아닌) 흡수가 일어나지 않은 영역에 비하여 복사된 에너지를 적어도 두 배 이상 흡수하는 것을 의미한다. 그러나 일반적으로는 임플란트가 비-흡수적인 영역에 대하여 5 내지 1000배 이상의 에너지를 흡수한다.
절대적인 수치로서, 비-흡수적인 영역에서 임플란트는 0 내지 10 %의 복사된 에너지를 흡수하고, 발색단 영역에서는 50 내지 100 %의 에너지를 흡수하며, 잔여 에너지를 임플란트의 주변에서 사라진다.
발색단 : 발색단이라는 용어는 전자기 방사선을 흡수하고 그것을 열로 변환시키기 위한 컬러 물질 또는 폴리머에 첨가된 색소를 나타낸다.
또한, 특별한 실시예에 따르면 발색단 특성을 가지지 않는 물질을 임플란트에 첨가하거나 또는 임플란트에 코팅하는 것도 가능하다. 그러나, 이러한 물질은 신체 내부로 도입되는 동안, 신체에 접촉하여, 바람직하게는 조직의 pH에 반응하거나, 신체의 염분(salts)에 반응하거나, 신체의 수분에 반응하거나 또는 신체의 온도에 반응함에 따라 변색되고 전자기 방사선을 잘 흡수하게 된다. 따라서 신체와 접촉되는 부분에서만 임플란트가 변색되고, 이 부분만 가열된다.
일반적으로, 다음의 발색단과 색소를 명백하게 포함한다:
엽록소(chlorophyll), 카본 블랙(carbon black), 그래파이트(graphite), 플루오레세인(fluorescein), 메틸렌 블루(methylene blue), 인도시아닌 그린(indocyanine green), 에오신(eosine), 에오신 Y (514 ㎚), 에틸에오신(ethyleosine) (532 ㎚), 아크리딘(acridine), 아크리딘 오렌지, 카퍼 프탈로시아닌(copper phtalocyanine), 크롬-코발트-알루미늄 옥사이드, 페로스 암모늄 시트레이트(ferrous ammonium citrate), 피로갈롤(pyrogallol), 로그우드 추출물(logwood extract), 클로로필-카퍼 착물(chlorophyll-copper complex), D&C blue No. 9, D&C green No. 5, [phtalocyaninate(2-)] copper, D&C blue No. 2, D&C blue No. 6, D&C green No. 6, D&C violet No. 2, 그리고 D&C yellow No. 10. 특정 환경하에서 빛을 흡수하지 않고 주변, 폴리머 또는 부가적으로 도입된 다른 발색단으로부터 흡수된 빛을 방출하는 플루오레세인 발색단은 특별한 경우이다.
광-흡수성, 비-채색된 폴리머 ( Light - absorbing , non - colored polymer ): 광-흡수성 폴리머는 발색단의 첨가 없이도 특정 파장의 빛을 스스로 흡수하는 특성을 가진 폴리머를 의미한다. 특별한 형태의 실시예에서, 폴리머는 채색되지 않은 지점보다 먼저 자발적으로 가열되고 더 많은 빛을 흡수할 수 있게 된다. 또 다른 실시예에서, 폴리머는 부분적으로 탄화되거나(carbonized) 또는 카라멜라이즈(caramelized)됨으로써 광-흡수성으로 된다.
흡수 계수( The absorption coefficient ): 발색단의 경우와 같이, 폴리머의 흡수 계수는 가변적이고, 지시에 기초하여 정해져야 한다. 예컨대, 인도시아닌은 20,000 mg-1 cm- 1 의 흡수 계수를 가진다. 발색단의 흡수 계수는 임플란트에서의 농도(concentration)에 의존하여 명백하게 결정되는데, 일반적인 범위는 1,000 내지 1,000,000 mol-1 cm- 1 이다.
다공성 표면( Porous surface ): 다공성 표면이라는 용어는 신체의 표면 또는 예컨대 혈액과 같은 체액에 접촉한 이후, 전자기 방사선에 노출되어 가열되기에 적절한 표면을 의미한다. 임플란트는 신체에 접촉되면 오염되고, 오염된 지점에서 광-흡수성으로 된다. 본 발명의 특정 실시에에서, 임플란트는 신체에 접촉되기 이전에 전자기 방사선에 의하여 가열되지 않거나 또는 약간 가열되는 특성을 가진다. 특히, 표면이 거칠고, 다공성이며, 고르지 않으며(uneven), 스펀지같은 표면(spongy surfaces)에 적합하도록, 예컨대 인산칼슘, 다른 세라믹스, 석고(gypsum) 등과 같이 친수성(hydrophilic)의 흡수가 잘되는 물질로 코팅된다. 또한, (예컨대 혈액이 모세관 현상이 작용하는 것과 같이) 체액을 빨아들여 임플란트의 내부에서 흐르게 하여 임플란트의 내측에서 빛을 흡수하는 구조적 수단을 대체적으로 적용하는 것도 가능하다. 신체의 내부로 압력을 받거나, 또는 의도된 연결이 형성되었을 때, 임플란트의 변형 결과로 신체로부터 기인하는 발색단 구조는 임플란트 표면에서 혼합됨으로써, 국부적 가열 효과를 강화시킨다. 임플란트에 접촉되는 채액 또는 접촉되는 신체 표면이 전자기 방사선을 흡수한 임플란트 표면과 상호 작용하도록 파장이 선택되기 때문에, 적절한 파장에서 임플란트에 바로 인접한 신체의 부분이 가열되는 놀랍고 특유한 효과를 얻을 수 있다. 적절한 충격 주기와 파장(또는 파장들의 조합)을 통하여 조직에 중요한 손상을 주지 않고 (1 mm 미만의) 바로 인접한 부분만을 가열하는 것이 가능하다. 바람직하게는 100 ℃를 초과하지 않고 더욱 바람직하게는 56 ℃ 이상으로 가열하는 것은 연화된 열가소성 물질이 골 표면의 사이 공간 내부로 흐르도록 한다. 또한, 이러한 효과는 맥동(pulsating) 타입, 주기, 기간(duration), 그리고 에너지의 질(quantity)뿐만 아니라 전자기 방사선 주파수를 적절하게 선택함으로써 전술하였거나 또는 후술할 다른 실시예에서도 얻어질 수 있다. 본 발명에 따르면, 예컨대 인산칼슘 코팅과 같은 다공성 표면은 추가적인 코팅 또는 혼합의 방식으로 발색단과 결합된다.
반사 코팅된 폴리머 ( Reflectingly coated polymer ): 반사 코팅은 빛이 폴리머의 내부에 유지되고 낮은 단계의 흡수에도 불구하고 (선택적으로는 발색단이 없는 경우에도) 폴리머를 가열하는 것이 가능하도록 전자기 방사선의 배출을 억제하는 폴리머 코팅을 의미한다. 그러나 상기 반사 코팅은 발색단과의 조합에 사용될 수도 있고, 발색단의 작용을 강화할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 임플란트는 예컨대 빛을 임플란트의 말단(tip) 방향으로 안내하기 위해, 상기 임플란트로부터 빛이 미리 배출되는 것(premature emission)을 방지하도록 반사될 수 있다. 따라서 상기 반사는 임플란트의 내부에서 광전도성(photoconductance)을 강화하기 위해 작용할 수 있다.
(폴리머의 내부에서 작용할 수 있는) 반사 코팅에 고려되는 물질은 빛을 반사하는 모든 물질을 포함한다. 특히 금속, 그 중에서도 금, 티타늄, 플래티넘 실버(platinum silver), 강철(steel), 그리고 그들의 합금와 같이 신체에 적합한 금속을 포함한다.
주파수 변조( frequency modulation ): 임플란트를 국부적으로 가열하기 위해서 전자기 방사선을 상당하게(significantly) 흡수하지 않으면서, 일반적으로 결정(crystals)을 두 배로 하는 주파수 또는 결정을 수 배로 하는 주파수와 같이, 빛의 주파수를 시프팅(shifting)하는 특성을 가지는 물질 또는 광학적 성분을 임플란트에 도입할 가능성도 있다. 이러한 경우에, 장파의 빛은 임플란트를 가열하지 않으면서 임플란트를 통과하여 주파수를 변화 (보통 두 배로 변화)시키는 특성을 가지는 영역으로 전달되어 비로소 임플란트를 가열하고, 다소 짧은 파장을 가지는 특정 비율을 남긴다. 이러한 효과는 수차례에 걸쳐 반복될 수 있다. 이러한 효과를 가지는 일반적인 물질은 예컨대 리튬 니오베이트(lithium niobate)(LiNbO3), KDP(potassium dihydrogen phosphate), BBO(beta bariumborate)(β-BaB2O4), 삼붕산 리튬(lithium triborate) 또는 DAST(diethylamino-sulfurtrifluoride)와 같은 비-선형 광학 물질이다. 비슷한 방식으로, 동일한 효과를 가지는 상변화 또는 경계층은 임플란트의 내부 또는 표면에 결합될 수 있다.
에너지: 임플란트의 충분한 가열을 위해 사용되는 에너지는 임플란트의 크기, 가열원, 그리고 국소적으로 주어진 해부학적 상태에 의존한다. 광원의 평균적인 전력은 다음과 같다: 작은 핀 또는 고정요소(직경 0.1 - 5 mm)의 경우 약 0.1 - 50 Watt, 더욱 바람직하게는 0.5 - 10 Watt, 그리고 대형 삽입물의 고정 또는 대형 뼈 결핍 필링의 경우 1 - 2,000 Watt이다.
각각에 가해지는 펄스의 피크(peak) 전력은 5 kW 이상이다. 전력 밀도 P=0.005-5 Watt/mm2 를 가지는 교류전류로 약 0.1 - 10 초간, 부피 V를 가지는 폴리머를 연화하는 것을 포함한다. 따라서 에너지 E는 다음과 같다: E = 0.0005-50 Watt*seconds/mm3.
광전도체는 임플란트를 반대 편의 도색된 층으로 관통하는 보어홀의 내부로 삽입될 수 있다. 예컨대 상기 도색된 층만을 용융시키기 위한 의도라면, 비 도색된 층은 임플란트의 보어홀을 통과하여 상기 광전도체의 전단까지 0.1 - 0.5 mm 의 두께로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 의료용 임플란트는 이하에서 더욱 상세하게 설명될 다양한 기술적 과제를 해결한다.
과제 A: 임플란트의 이식 중에 전자기 방사선을 사용하여 의료용 임플란트를 선택적 또는 전반적으로 가열하고, 연화 또는 액화하는 것.
핀의 중심(core)은 전혀 가열되지 않거나 또는 단지 부분적으로 가열되지 않도록 하여 단단하게 유지되도록 할 수 있다. 동시에, 상기 핀의 중심은 광학적 요소로 제공될 수 있고, 임플란트의 내부로 빛을 전달할 수 있다. 다음으로 상기 핀은 작은 크기로 미리 형성된 홀의 내부로 삽입될 수 있고, 가열, 연화된 폴리머는 뼈의 사이공간 내부로 압력을 받는다. 광원의 스위치를 OFF한 이후, 상기 폴리머(열가소성 물질)는 식어서 빠르게 (1-2 분 이내에) 굳어지고, 기계적으로 결합된다.
과제 B: 임플란트의 이식 중에 임플란트를 포함하는 열가소성 재료를 변형시키기 위한 선택적 또는 전반적 가열.
이 경우에, 핀은 예컨대 다이(dye), 셀프 컬러링(self coloring) 또는 컬러 층을 포함하는 지점으로 제공되어, 전자기 방사선이 가해진다(impact). 상기 핀은 다이, 셀프 컬러링 또는 컬러 층을 포함하는 지점에서 가열된다. 상기 핀은 이 지점에서 의도된 방식으로 변형될 수 있다.
과제 C: 전도성의 열가소성 재료를 포함하는 임플란트를 신체에 대하여 국부적으로 고정.
예컨대, 사출성형과 같은 적절한 제조 방법을 통하여, 상기 핀은 응력(strain)을 가진다. 핀 전체의 가열 덕분에, 열가소성 재료는 이완(relaxeed)되고, 상기 핀의 길이는 짧아지고 반경은 증가되어, 내부 또는 주변 조직에 고정된다.
과제 D: 전도성의 열가소성 재료를 포함하는 복수 개의 임플란트를 서로 용접에 의해 국부적으로 결합.
과제 D에는 신체 내부에 개별적으로 삽입될 수 있는 두 개의 열가소성 임플란트 요소를 연결하는 것이 포함된다. 이러한 작용은 두 개의 (또는 복수 개의) 연결된 임플란트 요소를 통하여 필요한 전자기 방사선이 통과할 수 있다는 것이 보장되어야 한다. 일반적인 경우에 이것은 그래뉼리트(granulate)를 의미한다. 상기 두 개의 (또는 복수 개의) 임플란트 요소를 삽입한 이후, 방사선 광이 발생되고, 상기 임플란트 요소는 접촉 지점에서 연화되고, 압력을 가함에 의해 결합될 수 있다. 또한, 실의 매듭을 묶지 않기 위해 실을 밀봉(glue up)하는 것이 허용될 수 있도록 한다.
과제 E: 연한 조직 또는 뼈의 클램핑 또는 봉합(enclosing).
예컨대 (개방된 링인) 임플란트 물질의 외부에 스트립을 형성하고, 변형가능하도록 하며, 빛을 가함에 의해 폐쇄된 링으로 연결시키는 것이 가능하다. 이와 유사하게 폴리머 스트립(polymer strip)은 성형 재료(forming material)로 사용된다.
과제 F: 신체 내에 삽입한 이후, 임플란트 재료를 자름으로써 교체가 가능한 임플란트의 생산.
본 발명에서 사용되고 설명되는 임플란트 재료는 선택적으로 잘라지거나 개방될 수 있는 임플란트를 제조하는 것을 목적으로 한다. 이러한 방식으로, 실(thread)은 예컨대 전자기 방사선의 목표가 되어 잘라질 수 있고, 특히 큰 강도 또는 바람직하게는 작지만“날카로운”(sharp) 광원에 의해서도 잘라질 수 있다. 예를 들어, 치과용 또는 정형외과용 임플란트된 (dented-in or fused-in) 핀은 뼈의 표면에 대하여 편평하게 맞추어질 때까지 뼈의 표면에서 잘려지거나 형성될 수 있다. 따라서 약제 캐리어(medicament carriers)는 활성 성분을 방출시키기 위해 개방될 수 있다.
과제 G: 임플란트의 내부에 빛을 조사.
임플란트의 내부에서 빛은 연화가 일어나는 지점, 즉 빛에 민감한 지점에 대하여 조사되어야 한다. 임플란트는 가장 높은 농도를 나타내는 지점에서 맨 먼저 가열이 일어나기 때문에, 이것은 상대적으로 균일한 색을 가지는 임플란트의 내부에서도 선택적인 연화 작용이 가능하게 한다.
과제 H: 열 조절.
전자기 방사선은 임플란트를 과도하게 가열하고, 의도한 영역이 가열된 상태로 불균일하게 변환되어서는 안된다. 온도는 500 ℃를 초과해서는 안되고, 바람직하게는 250 ℃를 초과해서는 안되며, 이상적으로는 100 ℃ 미만으로 유지되어야 한다. 온도는 특정 임계 온도 이상에서 색을 변화시키거나 또는 약하게 하고, 복사된 에너지가 함께 흡수되는 속도를 줄이거나 멈추게 할 수 있는 발색단에 의하여 조절될 수 있다(소위 "열크롬 열영동(thermochrome thermophore)이라고 함). 한편, 동질의 온도 분포는 에너지의 진동 입력에 의해 얻어질 수 있다. 진동이 없는 간격에서, 상기 에너지는 열 전도성에 의해 임플란트의 내부에서 분포될 시간을 가진다. 국부적인 온도를 측정하여 파워(popwer)를 적절하게 조절하는 것도 가능하다. 상기 측정은 온도 센서를 이용하거나, 광전도체의 카메라를 사용하여 적외선을 측정하거나, 또는 러더퍼드 산란 방법에 의해 수행될 수 있다. 특히, 전자기 방사선이 공급되는 반대 방향으로의 열 방출을 측정하기 위해 광전도체와 임플란트 자체를 이용하는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해 가능한 수단으로는, 강철에서 반-투명 거울과 같은 광학적 성분, 또는 전문가에게 알려진 다른 방법이 적절하다. 국부적인 과열은 공기, 액체, 또는 절연 영역(예컨대 공기가 채워진 기포 또는 절연대 등과 같은 세라믹 입자가 구비되는 영역)을 사용함으로써 국부적 또는 일반적인 냉각을 통해 이루어진다. 이러한 목적을 위해 상태에 따라 적절한 냉각 채널이 임플란트에 사용될 수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 폴리머를 적어도 일부분 이상 포함하여 구성되는 의료용 임플란트에 있어서, A) 적어도 일부분 이상 색을 띠는 물질을 포함하거나, 반사 코팅이 되거나, 또는 자체적으로 색을 띠는 하나 이상의 생체적합한 폴리머를 부분적으로 포함하거나; 또는 B) 일부분에 색을 띠는 물질을 포함하거나, 반사 코팅이 되거나, 또는 자체적으로 색을 띠는 하나 이상의 생체적합한 폴리머를 전체적으로 포함하거나; 또는 C) 적어도 일부분 이상 컬러층 또는 반사층으로 코팅된 하나 이상의 생체적합한 폴리머를 적어도 일부분 이상 포함하거나, 또는 D) 폴리머의 적어도 일부분 이상에는 색을 띠는 물질을 포함하는 체액과 접촉되는 색을 띠는 물질을 수용가능한 코팅이 형성되며, E) 임플란트의 나머지 부분은 그대로 유지되는 상태에서, 색을 띠는 물질을 포함하거나 또는 자체적으로 색을 띠는 폴리머(A), 또는 반사 코팅(A)에 접하는 폴리머 층, 또는 색을 띠는 물질을 수용가능한 코팅(D), 또는 컬러층을 포함하는 코팅은 전자기 방사선에 의해 가열되고 연화되는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 컬러층 또는 반사층은 0.01 ㎛ 이상의 두께를 가지고, 바람직하게는 2.5 ㎛ 이상의 두께를 가질 수 있다.
그리고 상기 컬러층 또는 반사층은 2.0 ㎛ 이하의 두께를 가지고, 바람직하게는 0.6 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 의료용 임플란트는 가열이 가능한 폴리머를 적어도 일부분 이상 포함하고, 상기 폴리머는 1.6 kJ/kmolK 이상, 바람직하게는 2.2 kJ/kmolK 이상의 몰당 열용량 Cp 을 가질 수 있다.
이때, 상기 의료용 임플란트는 가열이 가능한 폴리머를 적어도 일부분 이상 포함하고, 상기 폴리머는 2.9 kJ/kmolK 이상, 바람직하게는 2.5 kJ/kmolK 이상의 몰당 열용량 Cp 을 가질 수 있다.
그리고 상기 폴리머는 250 ℃ 이하에서 연화가 일어나도록 선택될 수 있다.
또한, 150 ℃ 이하, 바람직하게는 100 ℃ 이하의 가열 온도에서 연화가 일어날 수 있다.
이때, 상기 의료용 임플란트의 구성 중 폴리머만이 상기 의료용 임플란트를 가열시킬 수 있다.
그리고 상기 의료용 임플란트는 하나 이상의 광-전도성 섬유를 사용함으로써 광 전도체를 고정하는 수단을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 수단은 상기 폴리머의 표면에 함몰부 또는 돌출부를 구비할 수 있따.
이때, 색을 띠는 물질을 포함하는 체액과 접촉되는 색을 띠는 물질을 수용가능한 코팅은 석고 또는 인산칼슘일 수 있다.
그리고 상기 컬러층 또는 반사층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 1,000 Mol-1cm-1 보다 큰 것일 수 있다.
또한, 상기 컬러층 또는 반사층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 1,000,000 Mol-1cm-1 보다 큰 것일 수 있다.
이때, 상기 컬러층 또는 반사층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 폴리머의 가열에 의해 감소하는 것일 수 있다.
그리고 상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 2배 이상, 바람직하게는 10배 이상 감소하는 것일 수 있다.
또한, 상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 폴리머의 가열에 의해 감소하는 것일 수 있다.
이때, 상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 폴리머가 가열된 상태에서 2분의 1 이하로 감소하는 것일 수 있다.
그리고 상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 폴리머가 가열된 상태에서 1.5배, 바람직하게는 5.0배 이상 증가하는 것일 수 있다.
또한, 가열되고 연화되는 폴리머는 광학적으로 그리고/또는 기계적으로 등방성인 것일 수 있다.
이때, 가열되고 연화되는 폴리머는 광학적으로 그리고/또는 기계적으로 이방성인 것일 수 있다.
그리고 가열되고 연화되는 폴리머는 열가소성 수지 물질인 것일 수 있다.
또한, 상기 열가소성 수지 물질은 폴리-알파-히드록시에스테르(poly-alpha-hydroxyester), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리언하이드라이드(polyanhydride), 폴리포스파진(poyphosphazines), 폴리(프로필렌푸마레이트)(poly(propylenefumarate)), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리에틸렌푸마레이트(polyethylenefumarate), 폴리랙타이드(polylactide), 폴리글리콜리드(polyglycolide), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 트리메틸렌카보나이트(trimethylenecarbonate), 폴리디옥사논(polydioxanone), 폴리하이드록시부틸레이트(polyhydroxybutyrate), 그리고 이들의 중합체 및 혼합물의 그룹으로부터 선택되는 것일 수 있다.
컬러 물질을 함유하는 폴리머 또는 스스로 색을 띠는 폴리머와 달리, 의료용 임플란트 또는 임플란트 요소는 부가적인 물질을 포함하여 구성될 수 있고, 바람직하게는 다음의 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하여 구성될 수 있다: 금속, 카본(carbon), 세라믹(ceramics), PEEK, 비-열가소성 폴리머, 더욱 바람직하게는 폴리메틸메타크릴에이트(polymethylmethacrylate), 그리고/또는 인산염, 황산칼슘 또는 뼈 시멘트와 같은 무기물의 그룹으로부터 선택될 수 있다.
이때, 가열되고 연화되는 폴리머는 매트 형상 또는 광학적으로 분산된, 통기공 구조를 가지는 것일 수 있다.
그리고 가열되고 연화되는 폴리머는 모세 채널(capillary channel)을 가지는 것일 수 있다.
또한, 가열되고 연화되는 폴리머는 친수성의 특성을 가지는 것일 수 있다.
이때, 가열되고 연화되는 폴리머는 임플란트 코팅의 형태로 존재하는 것일 수 있다.
그리고 상기 의료용 임플란트의 표면 중 일부분만이 가열되고 연화되는 폴리머로 코팅되는 것일 수 있다.
또한, 가열되고 연화되는 폴리머는 서로 다른 흡수 계수 a를 가지는 영역을 특히 표면 코팅의 형태로 포함하는 것일 수 있다.
이때, 코팅은 가변적인 보호 두께로 존재하는 것일 수 있다.
그리고 낮은 흡수 계수 a를 가지는 물질의 스펙트럼 흡수 계수 a는 1,000 Mol-1cm-1 보다 작고, 바람직하게는 100 Mol-1cm-1 보다 작은 것일 수 있다.
또한, 가열되고 연화되는 폴리머는 둘 이상의 서로 다른 생체적합한 열가소성 물질의 혼합물일 수 있다.
이때, 가열되고 연화되는 폴리머는 고체 형태(solid form)일 수 있다.
그리고 가열되고 연화되는 폴리머는 입상 형태(granular form)일 수 있다.
또한, 가열되고 연화되는 폴리머는 섬유(fiber)로부터 제조되고, 바람직하게는 섬유용 코팅 역할을 하는 것일 수 있다.
이때, 가열되고 연화되는 폴리머는 통기공 또는 해면(sponge) 형태일 수 있다.
그리고 상기 의료용 임플란트는 뼈고정요소(bone fixing element)로 작용하고, 바람직하게는 뼈 스크류(bone screw), 뼈 로드(bone rod), 뼈 다우얼(bone dowel), 핀(2), 플레이트, 다우얼(dowel), 호스(튜브), 호스 또는 튜브 내의 스레드(thread), 또는 바늘귀(threading eyelet)가 있거나 또는 없는 앵커(anchor)의 형태일 수 있다.
또한, 상기 의료용 임플란트는 덴탈 임플란트(30) 또는 치근(dental root) 임플란트로 작용하는 것일 수 있다.
이때, 가열되고 연화되는 폴리머는 적어도 일부분 이상이 연화된 상태일 수 있다.
그리고 상기 연화된 상태는 전자기 방사선, 바람직하게는 400 내지 1,300 nm 파장의 빛 또는 레이저 광이 폴리머를 투과함으로써 발생하는 것일 수 있다.
또한, 폴리머는 불균일한 광 전도성을 가지고, 광 전도성은 바람직하게는 임플란트의 내부보다 표면에서 더 작은 것일 수 있다. 따라서 임플란트의 내부 복사로 인하여 임플란트 그 자체가 기계적 유지와 안정화 장치, 그리고 광전도체로서 기능할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 다양한 형태의 의료용 임플란트 제조방법 그리고/또는 의료용 임플란트 코팅 방법의 실시예에 따르면, 컬러물질 또는 컬러입자는 다음과 같은 단계에 따라서 폴리머의 내부로 작용할 수 있게 된다.
1) 전단(shearing) 및 혼합 공정에 의해 컬러물질 또는 컬러입자가 용융된 덩어리(mass)의 내부로 작용하고, 폴리머의 내부로 불균일하게 분포되는 혼합물에 의해 다양한 효과가 발생한다는 것이 판명되었다. 즉, 상기 혼합물의 사용은 사출성형 공정에 의해 임플란트 또는 임플란트 요소의 직접적인 제조를 가능하게 한다.
만약 컬러-함유 폴리머층 또는 임플란트 요소를 이용하는 것이 가능하다면, 이는 소위, 두가지 성분 사출성형 공정(two-component injection molding process)에서 제조될 수 있다. 이러한 경우에, 임플란트의 채색되지 않은 부분(비-채색 부분)은 첫번째 단계에서 사출성형되고, 다음으로 형틀의 공동을 수정한 이후, 두번째 단계에서 컬러 함유 부분이 사출성형된다.
2) 컬러-함유 폴리머의 층은 컬러와 콜리머를 함유하는 용액을 적용하고 건조시키는 것에 의해 얻어진다. 이러한 경우, 캔들-드로잉(candle-drawing) (딥-코팅(dip-coating) 공정 또는 스프레이 공정과 유사하게, 컬러와 폴리머를 함유하는 용액을 침전시키고 건조시킴으로써 컬러를 함유하는 폴리머의 층을 획득할 수 있다. 침전 공정을 사용하는 것은 매우 얇은 (마이크로 단위의) 층으로부터 매우 두꺼운 (sub-and millimeter range) 사이즈의 층까지를 제조할 수 있게 한다.
3) 적어도 하나 이상의 컬러층은 현탁액(suspension) 또는 용액을 함유하는 컬러-입자를 가하고 건조시키는 것에 의해 획득할 수 있다.
4) 코팅은 다음과 같은 단계에 의해 생성된다:
a) 컬러-함유 입자를 가열;
b) 의료용 임플란트의 비-채색 부분의 표면에 가열된 입자를 분사함으로써 상기 입자가 의료용 임플란트의 색을 띠지 않는 부분의 폴리머를 용융시키고, 상기 입자가 그 표면에 고정되도록 한다.
세라믹 또는 다른 열적으로 민감하지 않은 입자는 가열된 상태로 폴리머 표면에 상기 입자를 분사함으로써 그 표면에서 작용할 수 있다. 상기 폴리머의 표면에서는 폴리머를 국부적으로 용융시키고, 세라믹 또는 다른 열적으로 민감하지 않은 입자가 그 표면에 고정될 수 있다. 이러한 실시예는 예컨대 인산 칼슘 입자로 코팅된 고관절 보철에서 플라즈마 스프레이 공정에 의해 실시된다. CVD(Chemical VaporDeposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition)와 같은 공정을 사용하는것도 적절한 기판이 존재하는 경우에 고려될 수 있다.
또한, 상술한 공정들은 반사층에의 적용이 고려될 수 있다. 이 경우, 반사 물질은 용액 또는 현탁액을 침전시키거나 또는 직접 적용 또는 표면에서의 용융에 의해 폴리머 내부에서 작용할 수 있다.
한편, 본 발명은 의료용 임플란트와 교차하고, 의료용 임플란트가 삽입되기 적합한 하나 이상의 홀(113)이 형성되는 뼈 플레이트(110)를 포함하여 구성되는 뼈 또는 뼈 파편을 고정하기 위한 장치에 있어서, 상기 의료용 임플란트는 연화된 상태에서 상기 홀(113)에 대하여 사이즈가 크게 형성되는 것(oversized)이다.
한편, 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 제조방법은 ⅰ) 의료용 임플란트의 비-채색(uncolored) 부분의 형태를 결정하는 동공(cavity)이 형성되는 사출성형의 금형 내로 의료용 임플란트의 비-채색 부분을 사출하는 단계와; ⅱ) 사출성형의 금형이 코팅을 포함하는 의료용 임플란트에 대응되도록 사출성형의 금형을 수정하는 단계와; ⅲ) ⅰ)단계에서 성형된 의료용 임플란트의 비-채색 부분 상에, ⅱ)단계에서 수정된 금형의 형태로 의료용 임플란트의 색을 띠는 부분을 사출하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 코팅 방법은 컬러(color)와 폴리머를 함유한 용액을 가하고 건조함으로써 색을 띠는 폴리머 층을 형성한다.
이때, 컬러입자(color particles)를 함유한 현탁액(suspension) 또는 용액을 가하고 건조함으로써 하나 이상의 컬러층을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 코팅 방법은 a) 컬러를 함유한 입자를 가열하는 단계와; b) 의료용 임플란트의 비-채색 부분의 폴리머 입자가 용융되어 표면에 고정되도록 의료용 임플란트의 비-채색 부분의 표면에 가열된 입자를 분사하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 코팅 방법은 40 ℃ 이상의 가열 온도에서 연화가 일어나도록 폴리머가 선택된다.
한편, 본 발명에 의한 골유합술(osteosynthesis) 방법은 a) 의료용 임플란트를 임플라트의 목표지점 외부에 위치시키는 단계와; b) 폴리머가 연화될 때까지 전자기 방사선에 의해 의료용 임플란트 폴리머를 가열하는 단계와; c) 임플라트의 목표지점에 적어도 부분적으로 연화된 의료용 임플란트를 삽입하는 단계를 포함한다.
이때, 의료용 임플란트는 비-연화된 상태에서 뼈의 보어홀에 대하여 사이즈가 크게 형성되는 것(oversized)일 수 있다.
그리고 의료용 임플란트는 비-연화된 상태에서 뼈의 보어홀에 대하여 사이즈가 같거나 작게 형성되고, 내부 압축응력(internal pre-stressing)이 작용하는 상태에 있는 것일 수 있다.
또한, 가열되는 폴리머는 임플란트의 공동(cavity) 또는 로드 형태의 중공 기구(hollow instrument)을 통해서 삽입되는 것일 수 있다.
본 발명에 의한 골유합술 방법의 또 다른 실시예에 의하면, 가열되고 연화되는 폴리머는 방사상의 출구 홀(exiting hole)이 형성된 공동 내부로 삽입될 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 사용은 척추 임플란트 시술에 적용하기 위한 것이다.
한편, 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 사용은 임플란트, 특히 수질(medullary) 네일을 뼈에 삽입한 이후 고정 그리고/또는 중심에 두기(centering) 위한 것이다.
본 발명에 의한 의료용 임플란트를 적용하기 위해 사용되는 공정 단계는 다음과 같다:
a) 예컨대 보어홀이 형성된 뼈를 준비;
b) 보어홀에 비하여 과대한(oversized) 고정 요소를 보어홀에 삽입하기 위해 준비;
c) 빛을 조사함으로써 (열가소성의) 임플란트 폴리머를 가열;
d) 궁극적으로는 분지(ramifications)로 다양한 중공 공간을 채우는 동안, 부분적으로 액화된 임플란트/핀을 공동의 내부로 삽입/가압;
e) 예컨대 능동적 쿨링(active cooling)에 의해 임플란트를 냉각하고 응고시킴.
예 1 (플레이트 골접합술(plate osteosynthesis))
poly-D,L-lactide 로 제조되는 1 mm 두께의 재흡수가 가능한 골접합술 플레이트는 뼈 조각의 고정에 사용되고, 뼈 내에 필요한 홀을 뚫는다. 본 예에서, 상기 플레이트는 2.0 mm 스크류를 위한 홀에 적합하다. 1.7 mm 크기의 홀을 뼈에 뚫는다. 지름이 2.0 mm 이고, 부분적으로 광전도성인 핀은 상기 플레이트의 스크류 홀을 통과하여, 미리 형성된 홀에 설치되고 (3 Watt의 세기(power)와 808 nm의 파장)빛이 가해진다(impact). 광 전도성 핀을 통해 흐르는 빛의 에너지는 카본 블랙으로 채색된 영역을 가열시킨다. 상기 핀에 부드러운 압력을 가함에 의해 상기 핀은 뼈에 미리 형성된 홀의 내부로 밀어넣어진다. 그리고 열가소성 물질은 해면뼈(cancellous bone)의 해면 조직 사이 공간으로 흘러서 접근이 가능하다. 광원의 스위치를 OFF 한 이후, 상기 폴리머는 1분 이내에 냉각되어 굳어진다. 다소 큰 사이즈의 헤드에 맞는 핀(즉, 플레이트의 보어홀에 비해 헤드가 더 큰 사이즈인)은 플레이트의 원하는 지점에 고정된다.
예 2 (플레이트 골접합술(plate osteosynthesis))
예 1을 수정하여, 뼈 플레이트는 상술한 핀과 같이 동일한 폴리머로부터 제조되어 사용된다. 상기 핀은 위의 예와 같이 삽입된다. 상기 핀의 헤드가 플레이트에 접촉되는 순간, 플레이트가 광-흡수성을 띠는 홀의 지점과 같이, 이 지점에서 플레이트와 핀 사이의 용융도 일어난다. 식힌 이후에, 핀과 플레이트는 견고하게 서로 연결되고, 연결은 안정된 각도에서 고정된다.
예 3 (뼈 앵커(bone anchor))
이 경우에 해결하고자 하는 과제는 힘줄 또는 다른 뼈의 요소들이 실에 고정되도록 실을 뼈에 고정시키는 것이다. 이러한 목적을 위하여, 직경을 3 mm, 깊이를 15 mm 이내로 뼈에 홀을 뚫는다. 높은 용융점을 가지는 실은 뼈의 홀 내부로 삽입된다. 홀에 비하여 다소 큰 두께를 가지는 앵커를 홀에 위치시킨다. 홀 그 자체보다 다소 두꺼운 두께를 가지는 앵커는 상기 홀에 설치된다.
예 1에서와 유사한 방식으로, 상기 앵커에도 다이오드 광을 사용한 에너지가 가해지고, 복사 에너지에 의해 연화된 이후에 뼈의 내부로 밀어넣어진다. 광원의 스위치를 OFF 한 이후에, 경화된 폴리머와 앵커는 뼈에 실과 함께 고정된다.
예 4 (뼈 앵커(bone anchor))
예 3을 수정하여, 실은 앵커에 뚫어진 홀을 가로질러 통과한다. 다음으로, 상기 앵커는 뼈의 내부로 삽입되고, (램프 또는 레이저원에 의한) 유리 섬유 광원을 사용하여 고정된다. 찢어진 힘줄은 실을 이용하여 고정된다. 이 경우에, 실은 견인력(traction force)에 의해 유지된다. 동시에 광원의 스위치가 ON 됨에 따라, 상기 앵커는 부분적으로 용융되고, 약한 압력하에 실에 접착되어 뼈에 지지된다. 약 30초 이내로 식힌 이후, 실의 견인력은 느슨해질 수 있다. 필요하지 않은 경우에는 실을 매듭짓는 것은 생략될 수 있다.
예 5 (인공삽입물의 임플란트 시술(implantation of a prosthesis))
티타늄으로 제조되는 덴탈 임플란트에서, 3분의 1 지점(distal third)은 부분적으로 광-흡수성 폴리머로 둘러싸여 진다. 임플란트 자체는 (뿌리 끝부분의 반대 측으로부터 폴리머의 방향으로 채널(channel)에 맞는) 광-전도성으로 제조된다. 광원은 이 지점에서 연결된다. 임플란트를 미리 뚫어진 작은 사이즈의 홀에 위치시키고, 광원의 스위치를 ON 한다. 폴리머는 광(light)에 의해 가열되고, 임플란트는 압력에 의해 치근 채널(dental root channel)의 내부로 밀어넣어 진다. 광원의 스위치가 OFF된 이후, 뼈에서 폴리머의 응고는 기본적으로 뼈와 임플란트 사이의 연결이 부하를 견디도록(load-resistant) 한다. polylactide-co-glicolide 로 구성되는 코팅은 며칠 내에 화학적으로 분해되고, 뼈가 티타늄 임플란트에 생장되도록 한다.
예 6 (도관 클립(vascular clip))
도관 클립은 지혈을 위하여 혈관을 꽉 죈다. 도관 클립은 두 개의 암(arm)과 힌지를 필수적으로 포함하여 구성된다. 하나의 클램프는 암을 꽉 잡고, 혈관은 죄어진 상태로 유지된다. 상기 암은 빛이 가해지는 동안, 서로에 대해 압력이 가해진다. 임플란트는 상기 암과 힌지가 접촉하는 지점에서 광-흡수성이거나, 광-전도성이다. 빛은 클램프를 통해 상기 접촉하는 지점과 힌지에 전달된다. 따라서 빛은 힌지를 연화시키고, 클립이 굽어지게 한다. 힌지로부터 멀리 떨어진 암의 끝부분이 서로 충돌하면, 두 개의 암은 서로 결합이 발생한다.
예 7 (반사(Reflection))
매끈한 표면의 poly-D,L-lactide 로 만들어지는 길이 7 mm, 직경 2.5 mm의 핀은 그 헤드에서 광원에 연결되고, 미리 형성된 1.5 mm 직경의 홀 내부로 삽입된다. 빛은 상기 핀의 헤드에서 상기 핀의 끝부분 방향으로 가해진다. 상기 핀의 끝 부분(상기 핀의 헤드 반대방향)에서, 임플란트는 빛과 충돌(impact)하여 금 기포(gold vapor)로 (층의 두께는 0.1 mm 미만으로) 코팅된다. 전자기 방사선은 반사 핀 표면으로부터 내부로 반사되어 되돌아온다. 상기 핀 물질은 방사선을 거의 흡수하지 않아서, 수차례 반사된 방사선이 30 % 미만으로 흡수되더라도 상기 핀을 국부적으로 가열하기에 충분하다. 핀은 용융되고 뼈의 내부(보어홀)로 삽입될 수 있다. 상기 용융된 폴리머는 해면조직 사이의 공간으로 관통되고, 광원의 스위치를 OFF 한 이후에 냉각되고 단단한 고정이 이루어진다.
실험실에서 광 에너지는 반사 층 자체에 의한 것이 아닌, 반사에 의해 폴리머에서 강화되는 흡수에 의해 발생될 수 있다는 점이 주장될 수 있다. 왜냐하면, 임플란트 외부로터의 빛의 조사(irradiaton)는 폴리머를 연화시키지 못하고, 비-반사 영역을 통과하는 폴리머의 내측으로 조사된 빛에 의해서만 상술한 효과가 일어나기 때문이다. 그러나 특정 실시예의 형태에서, 부분적 반사와 부분적 흡수가 모두 발생하는 것을 생각할 수 있다.
또한, 반사에 의한 특별한 효과는 폴리머의 표면이 용융되어 변형이 발생하자마자 반사가 감소하고, 더 이상의 가열 작용 속도가 즉시 느려진다는 점이다. 따라서 국부적인 과열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
예 8 (척추 성형 수술(Plastic Vertebral Sergery))
요추의 골다공증성 압박 골절의 경우에, (국소 마취 상태에서) 등(dorsal)으로부터 척추경(pedicle)을 통해 척추체(vertebral body)의 내부로 지름 4 mm 인 홀을 (약 4 cm의 길이로) 뚫는다. 부분적으로 채색되고 (직경이 3.9 mm인) poly-D,L-lactide 로 만들어지는 핀은 등으로부터 통과되어 광 효과 없이 카본 블랙으로 가득찬 홀을 통해 삽입되고, 그 표면에서 85 %의 광 흡수가 일어난다. 다음으로 광원의 스위치가 ON 되고, 상기 핀은 척추체(vertebral body) 내로 밀어넣어진다. 상기 핀을 밀어넣으면, 척추체는 poly-D,L-lactide 로 필링된다. 2분 동안 열을 식힌 이후, 척추체는 부하를 견디게 된다.
예 9 (결손 필링(defect filling))
예 8에 설명된 것과 동일한 핀은 경골두(tibia head)의 결손과 같은, 뼈 결손의 필링에도 사용된다. 이러한 목적을 위하여 경골두가 골절된 환자의 경우, 배(ventral)로부터 피질(corticalis)을 통해 결손 쪽으로 2 cm의 길이로, 4 mm 직경의 홀이 뚫어진다. 상기 핀은 전류를 가하는 동안에, 상기 홀을 통해 골수(medullary)와 뼈의 해면(cancellous) 공간 내부로 밀어넣어 지고, 합성 골접합술(composite osteosynthesis)에서와 같이 안정한 뼈를 만들 수 있다. 다음으로, 이 부분에 삽입되는 스크류는 용융된 폴리머에서 우수하게 고정된다. 리컴벤트(recumbent) 골접합술 물질 또는 리컴벤트 인공삽입물에서 폴리머의 용융은 유사하게 안정한 상태를 유도한다는 점이 증명되었다.
예 10 (합성 골접합술(composite osteosynthesis))
대퇴 경부 골절(collum femoris fracture)의 경우 골접합술 상태에서, 압박 고 나사(dynamic hip screw)는 대퇴 경부를 통해 임플란트 된다. 이것은 다음과 같이 수정된다. 그것은 중앙 보어홀과 뼈 사이에 전달이 가능한 직경 1 mm 의 10 개의 방사상 홀(radial holes)을 가지는 나삿니가 형성된 첨단에서, 직경 3 mm 인 부가적인 길이방향 보어홀에 맞다. 예 9에서와 같이 직경 2.9 mm 의 핀은 상기 중앙 보어홀에 삽입되고, 뒤쪽으로부터 빛이 가해진다. 빛의 효과에 의해서, 상기 핀은 나사의 내부에서 용융될 수 있고, 액화된 폴리머는 홀을 통해 뼈의 내부로 침투되어 임플란트가 고정된 뼈의 생성을 증진시킨다. 2분 동안 폴리머의 경화 이후, 나사는 부하를 견딘다.
예 11 (메모리 효과(memory effect))
내부 압축응력(internal pre-stressing)을 가지고, 부분적으로 광-흡수성을 띠는 뼈 앵커는 (PLA/polyaniline) 사출성형에 의해 제조된다. 냉각된 형태에서, 상기 앵커는 (길이 10 mm, 직경 3 mm로) 곧은 형태이다. 상기 앵커의 상측 3분의 1 지점에서 바늘귀를 통과한 실을 사용하여, 복사뼈(malleolus) 바깥의 미리 형성된 홀 내로 상기 앵커를 부드러운 압력으로 밀어 넣는다. 가해지는 빛에 의해 유도된 열의 작용하에서, 상기 앵커는 완화되기 시작하고, 굽어진다. 이것은 앵커를 뼈의 홀 내에 밀어넣고, 물리적으로 고정되게 한다. 앵커의 실은 30 초가 지난 후에 부하가 작용될 수 있고, 뼈의 재건이 달성된다.
예 12 (네일 록킹(nail locking))
대퇴골의 수질 네일(medullary nail)은 골접합술에서 대퇴골 내로 삽입된다. 그러나 86세의 여성 노인 환자의 경우에, 뼈는 말단에서(distally) 고정 수술을 하기에는 지나치게 약하므로, 측면으로부터 피질을 통해 네일 방향으로 4 mm 의 홀을 뚫는다. 3.5 mm 핀은 상기 홀을 통해 네일 쪽으로 밀어넣어진다. 다음에, 상기 핀에 빛이 가해지고, 수질 관을 채우고 네일을 내장하는 동안 네일로부터 계속하여 용융되어 수질 내부로 밀어넣어진다. 임플란트 물질을 수질 공동에서 적절하게 분배하기 위하여, 상대적으로 높은 레벨의 에너지 (70 Watt)와 높은 열용량을 갖는 폴리머가 선택되고, 이로써 과도하게 빨리 냉각되어 경화되는 것을 막을 수 있다. 빛의 공급을 차단한 이후, 상기 네일은 대퇴골의 중앙에 안전하게 고정된다.
본 발명의 바람직한 실시예와 더욱 구체화된 실시에에 대해서는 이하에서 부분적으로 간략화된 다양한 실시예의 도면을 통하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 실시예 형태를 나타내는 종단면도이다.
도 2a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트에 따르는 덴탈 임플란트로서의 실시예에서 용융 과정 이전의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예 형태를 나타내는 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예 형태를 나타내는 단면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 9a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 9b는 도 9a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 진행되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9c는 도 9a과 도 9b에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13a는 본 발명에 의한 의료용 임플란트의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13b는 도 13a에 도시된 실시예의 형태에서 임플란트 시술이 완성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 실시예의 형태에서, 본 발명에 의한 의료용 임플란트는 핀(2)을 포함하여 구성되고, 상기 의료용 임플란트는 척추 성형 수술(plastic vertebral surgery)에 적용된다(예 9). 폴리피롤과 poly-D,L-lactide의 혼합물로 구성되는 핀(2)은, 빛을 가하지 않은 채로, 등(dorsal)으로부터 미리 형성된 홀(10)을 통하여, 시술을 요하는 척추체(12)의 척추경 내부로 삽입된다.
상기 핀(2)을 도입(introducing)한 이후, 광원의 스위치를 ON 시키고, 상기 핀(2)에 연결된 광 전도체와 함께 상기 핀(2)을 척추체(12)의 내부로 밀어넣는다. 상기 핀(2)을 밀어넣은 이후에는, poly-D,L-lactide로 상기 척추체(12)의 필링(filling)(3)이 얻어질 수 있다. 2분 동안 냉각시킨 후, 상기 척추체(12)는 부하를 견디고(load-resistant), 통증은 제거된다.
도 2a와 도 2b에 도시된 실시예의 형태는 티타늄으로 구성되고, 무정형의(amorphous) poly-D,L-lactide 로 된 층(34)으로 둘러싸인 덴탈 임플란트(30)를 포함하여 구성된다. 원위부(distal end)(32)의 반대측에 위치하는 코팅된 단부(33)에는 빛(25)이 가해진다(impact). 상기 덴탈 임플란트(30)를 상대적으로 작은 크기의 미리 형성된 홀(10)에 위치시키고, 광원의 스위치를 ON 시킨다(도 2a). 상기 층(34)에서 빛의 흡수가 일어나자마자, 상기 층(34)은 연화되고, 상기 덴탈 임플란트(30)에 압력이 가해져, 상기 홀(10)의 내부로 깊이 밀어 넣어진다. 상기 덴탈 임플란트(30)를 상기 홀(10)의 내부로 밀어넣는 동안에, 상기 층(34)을 형성하는 열가소성 물질은 상기 뼈(31) 내의 사이 공간으로 밀어넣어져, 상기 덴탈 임플란트(30)와 뼈(31) 간에 물리적 연결을 발생시킨다. 상기 층(34)을 구성하는 폴리머의 뼈 내에서 응고는, 상기 뼈(31)와 덴탈 임플란트(30) 사이의 기본적인(primary) 부하를 견디는 연결을 유도한다(도 3b).
도 3a과 도 3b에 도시된 실시예의 형태에서, 핀(2)은 사출성형과 같은 적절한 제조방법을 통해 형성된다. 상기 핀(2)은 냉각된 상태에서 길이 L, 직경 D 를 가지고, 내부 응력(internal strain)을 제공한다(도 3a). 단부 A 또는 단부 B에 빛을 조사함으로써 상기 핀(2) 전체가 가열되면, 열가소성 물질은 이완(relax)되고, 상기 핀(2)은 길이가 짧아지며 지름이 증가하여(도 3b), 주변 조직 또는 그 내부에서 고정된다.
도 4a와 도 4b에 도시된 실시예의 형태에서, 의료용 임플란트는 클립(60)으로 사용된다. 상기 클립(60)은 U 자 형으로 형성되고, 두 개의 암(61,62)을 포함하여 구성된다. 상기 암(61, 62)의 각 자유단(63)은 poly-D,L-lactide 로 형성되는 요소(64)를 포함하여 구성된다. 상기 요소(64)는 상기 암(61,62)보다 더 두껍게 형성되고, 광 전도체에 의해 방사선 에너지가 가해진다(도 4a). 광원의 스위치를 ON 시킨 이후, 상기 클립(60)에는 압력이 가해진다. 즉, 상기 두 개의 요소(64)에 함께 압력이 가해진다. 빛이 흡수됨에 따라, 상기 두 개의 요소(64)는 서로 접촉되는 지점에서 가열되고 연화되며, 압력이 가해지고 함께 용융됨에 따라 결합된다(도 4b).
도 5a와 도 5b에 도시된 실시예의 형태에서, 클립(70)은 poly-D,L-lactide 재질의 단일편(single piece)으로부터 제조된다는 점에서만 도 4a와 도 4b에 도시된 클립(60)과 상이하다. 암(71,72)은 클램프(74)에 의해 움켜쥐어(grasp)지고, 각각의 광 전도체(15',15")을 통해 빛이 가해지며, 함께 압력이 가해진다. 방사선 에너지에 의해, 상기 암(71,72)에 연결되는 힌지(73)는 연화되고, 상기 클립(70)이 굽어지게 한다. 상기 힌지(73)의 반대편에 위치하는 암(71,72)의 단부가 서로 충돌하면, 상기 암(71,72)의 반대측 두꺼운 단부에서 용융에 의하여 두 개의 암(71,72)에서 의도된 연결이 발생된다.
도 6a와 도 6b에 도시된 실시예의 형태에서, 의료용 임플란트는 높은 용융점을 가지는 물질로 구성되는 실(80)과 폴리머로 구성되는 앵커(83)을 포함하여 구성된다. 상기 실(80)은 뼈(81)에 고정되어 상기 실(80)이 예컨대 인대(tendon) 또는 다른 뼈의 구성요소를 고정시키도록 한다. 이러한 목적을 위하여, 직경 3 mm, 깊이 15 mm 의 홀(82)을 뼈(81) 내에 뚫는다. 상기 실(80)은 뼈(81)에 형성된 상기 홀(82) 내로 삽입된다. 다음으로, 상기 홀(82)보다 직경이 약간 큰 앵커(83)를 상기 홀(82)에 위치시킨다. 예 1에서와 유사한 방식으로 상기 앵커(83)에도 빛으로부터 방사선 에너지가 가해지고, 전류가 흐름에 따라 연화된 이후에, 뼈(81) 내로 밀어넣어 진다. 빛의 공급을 차단한 이후에, 전도성 폴리머는 응고되고, 상기 앵커(83)는 상기 실(80)과 함께 뼈(81)에 고정된다.
도 7a와 도 7b에 도시된 실시예의 형태는 뼈(94) 내의 결손에 대한 필링(filling)에 적합하다. 도 1에 도시된 실시예의 형태와 유사하게, 핀(2)의 단부 중앙에는 광 전도체(15)를 수용하기 위한 일측이 폐쇄된 중공 공간(hollow space)(91)이 형성된다. 상기 광 전도체(15)는 상기 핀(2)이 용융된 이후에는 다시 제거되거나 또는 흡수 가능한 물질로 제조될 수 있다. 예컨대, 경골두(tibia head)가 골절된 환자의 경우에 경골두의 결손을 필링하기 위해, 배(ventral)로부터 피질(corticalis)을 통해 결손 부위까지 (2 cm의 길이로) 직경 4 mm 의 홀(46)이 뚫어진다. 상기 광 전도체(15)와 함께, 상기 핀(2)은 홀(95)을 통해 수질 관(medullary canal)과 뼈의 해면(cancellous) 공간 내로 밀어넣어 진다. 이에 의해 합성 골접합술(composite osteosynthesis)에서와 같이, 핀(2)의 용융에 의해 필링(93)이 형성되어 안정한 뼈가 생성된다. 다음으로, 스크류(미도시)는 상기 필링(93) 내로 삽입되어, 일단 용융된 후에 경화되는 폴리머 물질에 우수하게 고정된다.
도 8에 도시된 실시예의 형태에서, 의료용 임플란트의 폴리머는 펄(pearl)(102)로 사용된다. 상기 펄(102)은 뼈(103)에서 뼈 파편(101)이 떨어져 나왔을 때 생기는 중공의 내부에 삽입될 수 있다. 가열 및 변형이 일어나도록 하기 위하여, 상기 펄(102)에 빛을 조사함에 의해 상기 펄(102)을 용융시키고, 폴리머를 상기 뼈 파편(101)과 뼈(103)의 사이 공간 내로 압력을 가함으로써, 상기 뼈 파편(101)은 중공 공간 내에서 고정되고, 상기 뼈 파편(101)과 뼈(103)는 결합된다.
도 9a, 도 9b, 도 9c에 도시된 실시예의 형태는 poly-D,L-lactide 재질의 폴리머로 구성되고, 뼈(111)의 뼈 플레이트(110)에 고정되기 적합한 핀(2)을 포함하여 구성된다. 상기 뼈 플레이트(110)는 동일한 재질로 형성되는 두께 1 mm 의 흡수 가능한 골접합용 플레이트이다. 파편을 고정하기 위하여 상기 뼈 플레이트(110)는 고정될 뼈 파편에 적용된다. 그리고 뼈(111)에 뼈 파편을 고정하기 위해 뼈(111)에는 홀(112)이 뚫어져야 한다. 본 실시예는 2 mm 스크류를 위한 스크류 홀(113)에 맞는 뼈 플레이트(110)를 제공한다. 상기 뼈(111)에 형성되는 홀(112)은 1.5 mm 의 직경을 가진다. 상기 핀(2)은 2.0 mm의 직경을 가지고, 상기 핀(2)의 확대된 직경의 후방 헤드(115)에는 기구(instrument)(116)가 연결된다.
광 전도체는 상기 기구(116)에서 중앙 보어홀(미도시)을 통하여 동축으로 관통될 수 있다.
상기 핀(2)의 첨단(tip)(114)을 상기 뼈 플레이트(110)에 형성된 스크류 홀(113)을 통해 상기 뼈(111)에 삽입하기 위해, 상기 뼈(111)에 미리 형성된 홀(112)에 상기 핀(2)을 위치시키고, 빛을 가한다. 상기 핀(2)을 통해 제공되는 광 에너지는 상기 핀(2)을 가열시킨다. 상기 핀(2)은 기구(15)에 압력을 가함에 의하여 뼈(111)에 미리 뚫어진 홀(112)의 내부로 밀어 넣어지고, 열가소성 물질은 해면 골(cancellous)의 섬유주 내 사이 공간(intra-trabecular interspace)으로 흐른다(도 9b). 빛의 공급을 차단한 이후, 폴리머는 다시 냉각되어 응고된다. 상기 뼈 플레이트에 형성되는 스크류 홀(113)보다 직경이 더 큰 상기 핀(2)의 헤드(115)는 이제 상기 뼈 플레이트(110)에 고정된다(도 9c).
도 10과 도 11에 도시된 실시예의 형태에서, 핀(2)은 예컨대 금속성 물질로 형성되는 코어(121,131)과 poly-D,L-lactide 재질의 코팅(122,132)을 각각 포함하여 구성된다. 도 10에서, 상기 코팅(112)은 부싱(bushing)과 같은 형상으로, 핀(2)의 원통형 부분(123)과 말단부(125)에 걸쳐 연장되어 형성된다. 상기 핀(2)의 첨단(124)에는 코팅이 형성되지 않는다. 도 11에서 코팅(132)은 핀(2)의 전면 부분(frontal section)(133)에만 부분적으로 형성된다. 그리고 상기 코팅(132)은 첨단(134)을 포함하는 핀(2)의 테이퍼진 부분(133)을 둘러싸서 형성된다. 도 10 또는 도 11에 도시된 실시예의 형태에서, 핀(2)은 형상을 변형시키기 위해 열가소성 물질의 선택적인 가열이 가능하도록 형성된다.
도 12에는, 도 7a과 도 7b에 도시된 실시예에서 설명한 내용과 같이, 뼈의 결손을 필링(filling)하기 위하여, 도 10에 도시된 핀을 사용하는 실시예의 형태가 도시되어 있다.
도 13a와 도 13b에 도시된 실시예의 형태에서, 의료용 임플란트는 압박 고 나사(dynamic hip screw)(150)와 폴리머로 구성되는 핀(2)을 포함하여 구성된다. 상기 압박 고 나사(150)는 고관절(hip joint)의 헤드까지 연장되는 전면 단부(frontal end)에 나사산 보어홀(threaded borehole)(152)이 형성되는 중공 샤프트(151)를 포함하여 구성된다. 상기 나사산 보어홀(152)이 형성되는 부분에는, 중앙의 중공 공간(154)과 외측 둘레 사이에서 방사상으로 샤프트(151)를 가로지르는 방사상의(radial) 구멍(perforation)(153)이 형성된다. 상기 구멍(153)으로부터 떨어져서, 상기 중공 공간(154)에는 절연 코팅(155)이 형성된다. 대퇴 경부 골절(collum femoris fracture)의 경우, 골접합술(osteosynthesis)을 시술할 때 상기 압박 고 나사(150)는 대퇴 경부를 통해 임플란트 된다. 예 9에서 설명한 바와 같이, 직경이 2.9 mm 인 독립된(isolated) 핀(2)은 상기 중공 공간(154) 내로 삽입되고, 상기 압박 고 나사(150)의 나사산 보어홀(152) 반대편 단부에서 광 전도체(15)을 통해 빛이 전달(impact)된다. 빛을 흡수하는 동안, 상기 핀(2)은 상기 압박 고 나사(150)의 내부에서 용융되고, 액화된 폴리머는 상기 구멍(153)을 통해 뼈(156)의 내부로 빠져 나와, 임플란트가 고정될 뼈(156)를 증강시킨다. 폴리머가 응고된 이후, 상기 압박 고 나사(150)는 부하를 잘 견딘다(도 13b).

Claims (53)

  1. 의료용 임플란트에 있어서,
    색을 띠는 물질을 포함하거나, 자체적으로 색을 띠거나, 또는 빛을 반사하는 코팅을 구비하는 생체 적합성 폴리머에 의하여 일부가 성형되거나; 또는
    색을 띠는 물질을 포함하거나, 자체적으로 색을 띠거나, 또는 빛을 반사하는 코팅을 구비하는 생체 적합성 폴리머에 의하여 전체가 성형되거나; 또는
    컬러층 또는 빛을 반사하는 반사층으로 코팅된 하나 이상의 생체 적합성 폴리머에 의하여 성형되거나; 또는
    색을 띠는 물질을 함유하는 체액과 접촉하여, 색을 띠는 물질을 수용 가능한 코팅을 구비하는 폴리머로 성형되는 임플란트이고;
    색을 띠거나 색을 띠는 물질을 포함하는 폴리머, 또는 반사층 또는 색을 띠는 물질을 수용 가능한 코팅 또는 칼라층에 접하는 폴리머층은, 전자기 방사선에 의해 가열되고 연화되는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러층 또는 반사층은 0.01 ㎛ 이상의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컬러층 또는 반사층은 2.0 ㎛ 이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 의료용 임플란트는 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머는 1.6 kJ/kmolK 이상의 몰당 열용량 Cp 을 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 의료용 임플란트는 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머는 2.9 kJ/kmolK 이상의 몰당 열용량 Cp 을 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 의료용 임플란트는, 색이 없거나 자체적으로 색을 띠지 않는 부분을 더 포함하고, 이러한 부분은 전자기 방사선에 의하여 영향을 받지 않아서 강도가 그대로 유지되는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머만이 전자기 방사선에 의하여 상기 의료용 임플란트를 가열시키는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 의료용 임플란트는 광 전도체를 고정하는 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수단은 상기 폴리머의 표면에 함몰부 또는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    색을 띠는 물질을 포함하는 체액과 접촉되어 색을 띠는 물질을 수용가능한 코팅은, 석고 또는 인산칼슘인 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러층 또는 반사층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 1,000 Mol-1cm-1 보다 큰 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러층 또는 반사층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 1,000,000 Mol-1cm-1 보다 큰 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러층 또는 반사층의 스펙트럼 흡수 계수 a는 폴리머의 가열에 의해 감소하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수(a)는 2배 이상 감소하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수(a)는 폴리머의 가열에 의해 감소하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  17. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수(a)는 폴리머가 가열된 상태에서 2분의 1 이하로 감소하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 컬러층의 스펙트럼 흡수 계수(a)는 폴리머가 가열된 상태에서 1.5배 이상 증가하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 광학적 또는 기계적 중에서 어느 하나는 등방성인 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  20. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 광학적 또는 기계적 중에서 어느 하나는 이방성인 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  21. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 열가소성 수지 물질인 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 물질은 폴리-알파-히드록시에스테르(poly-alpha-hydroxyester), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리언하이드라이드(polyanhydride), 폴리포스파진(poyphosphazines), 폴리(프로필렌푸마레이트)(poly(propylenefumarate)), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리에틸렌푸마레이트(polyethylenefumarate), 폴리랙타이드(polylactide), 폴리글리콜리드(polyglycolide), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 트리메틸렌카보나이트(trimethylenecarbonate), 폴리디옥사논(polydioxanone), 폴리하이드록시부틸레이트(polyhydroxybutyrate), 그리고 이들의 중합체 및 혼합물의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  23. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 매트 형상 또는 광학적으로 분산된, 통기공 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  24. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 모세 채널(capillary channel)을 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  25. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 친수성의 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  26. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 임플란트 코팅의 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 의료용 임플란트의 표면 중 일부분만이 가열되고 연화되는 폴리머로 코팅되는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  28. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는, 서로 다른 흡수 계수를 가지는 영역을 표면 코팅의 형태로 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 코팅은 위치에 따라 가변적인 보호 두께로 존재하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  30. 제 28 항에 있어서,
    낮은 흡수 계수(a)를 가지는 물질의 스펙트럼 흡수 계수(a)는 1,000 Mol-1cm-1 보다 작은 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  31. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 둘 이상의 서로 다른 생체적합한 열가소성 물질의 혼합물임을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  32. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 고체 형태(solid form)임을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  33. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 입상 형태(granular form)임을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  34. 삭제
  35. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열되고 연화되는 폴리머는 통기공 또는 해면(sponge) 형태임을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  36. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 의료용 임플란트는 뼈고정요소(bone fixing element)로 작용하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  37. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 의료용 임플란트는 덴탈 임플란트(30) 또는 치근(dental root) 임플란트로 작용하는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리머는 불균일한 광 전도성을 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 임플란트.
  41. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 의료용 임플란트와 교차하고, 의료용 임플란트가 삽입될 수 있는 하나 이상의 홀(113)이 형성되는 뼈 플레이트(110)를 포함하여 구성되는 뼈 또는 뼈 파편을 고정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 의료용 임플란트는 연화된 상태에서 상기 홀(113)에 비하여 사이즈가 크게 형성되는 것(oversized)을 특징으로 하는 뼈 또는 뼈 파편을 고정하기 위한 장치.
  42. ⅰ) 의료용 임플란트의 비-채색(uncolored) 부분의 형태를 결정하는 캐비티(cavity)가 형성된 사출성형의 금형 내로 의료용 임플란트의 비-채색 부분을 사출하는 단계와;
    ⅱ) 사출성형의 금형이 코팅을 포함하는 의료용 임플란트에 대응되도록 사출성형의 금형을 수정하는 단계와;
    ⅲ) ⅰ)단계에서 성형된 의료용 임플란트의 비-채색 부분 상에, ⅱ)단계에서 수정된 금형의 형태로 의료용 임플란트의 색을 띠는 부분을 사출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 의료용 임플란트의 제조 방법.
  43. 색을 띠는 물질과 폴리머를 함유한 용액을 가하고 건조함으로써 색을 띠는 폴리머 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 의료용 임플란트의 코팅 방법.
  44. 컬러입자(color particles)를 함유한 현탁액(suspension) 또는 용액을 가하고 건조함으로써 하나 이상의 컬러층을 형성하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 의료용 임플란트의 코팅 방법.
  45. a) 컬러를 함유한 입자를 가열하는 단계와;
    b) 의료용 임플란트의 비-채색 부분의 폴리머 입자가 용융되어 표면에 고정되도록 의료용 임플란트의 비-채색 부분의 표면에 가열된 입자를 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 의료용 임플란트의 코팅 방법.
  46. 40 ℃ 이상의 가열 온도에서 연화가 일어나도록 폴리머가 선택되는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 의료용 임플란트의 코팅 방법.

  47. 삭제
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1112095T3 (da) 1998-09-11 2003-03-17 Michael Dr Raschke Biologisk aktive implantater
WO2009003294A1 (de) 2007-07-03 2009-01-08 Synergy Biosurgical Ag Medizinisches implantat
CN101801280B (zh) 2007-09-17 2014-08-20 协同生物外科股份公司 医疗植入物
EP2506786B1 (en) 2009-11-30 2014-06-25 Synthes GmbH Expandable implant
BRPI1000625A2 (pt) * 2010-03-09 2011-11-01 Agal Consultoria E Assessoria Ltda polìmero reabsorvìvel, colorido e radiopaco utilizado na fabricação de dispositivos cirúrgicos implantáveis
WO2011126928A2 (en) * 2010-04-05 2011-10-13 Synthes Usa, Llc A bone fixation system
CA2799473C (en) * 2010-05-14 2020-03-10 Todd Sheppard Saunders Methods and devices for cooling spinal tissue
CN103269652B (zh) * 2010-12-20 2016-05-25 斯恩蒂斯有限公司 用于植入不同尺寸的热可变形固定元件的套件
EP2663241B1 (en) * 2011-01-14 2020-03-04 Synthes GmbH Elongated fixation element
WO2013010282A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Woodwelding Ag Method and implant for stabilizing separated bone portions relative to each other
US10111696B2 (en) 2011-08-25 2018-10-30 DePuy Synthes Products, Inc. Implant
WO2013034583A1 (en) * 2011-09-06 2013-03-14 Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg Process for preparing ceramic implants for medical purposes
US9808229B2 (en) 2012-06-14 2017-11-07 Woodwelding Ag Assembly for augmenting hard tissue
WO2014164254A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 DePuy Synthes Products, LLC Laser type fixation member securement device and activation system, and related system
US9247981B2 (en) 2013-03-12 2016-02-02 DePuy Synthes Products, Inc. Laser type fixation member securement device and activation system, and related system and methods
US9913637B2 (en) 2013-03-13 2018-03-13 DePuy Synthes Products, Inc. Soft tissue fixation system
US9901333B2 (en) 2013-03-13 2018-02-27 DePuy Synthes Products, Inc. Soft tissue fixation system
DE102013211175A1 (de) * 2013-06-14 2014-12-18 R + K CAD/CAM Technologie GmbH & Co. KG Herstellung von Halbzeugen für Implantate auf Basis von Kunststoff
WO2015168332A2 (en) 2014-04-30 2015-11-05 Osseodyne Surgical Solutions, Llc Osseointegrative surgical implant
US10945739B2 (en) 2015-05-21 2021-03-16 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epel) Device and method for injection, photoactivation and solidifaction of liquid embolic material in the vascular system or other organic cavities
EP3165193B1 (de) * 2015-11-09 2020-07-15 Ivoclar Vivadent AG Dental-handwerkzeug
WO2017147599A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 Cimphoni Life Sciences LLC Light emitting bone implants
KR102233625B1 (ko) * 2016-08-23 2021-03-31 캐논 가부시끼가이샤 3차원 조형 장치 및 3차원 조형물의 제조 방법
US10537411B2 (en) * 2017-03-08 2020-01-21 Dentsply Sirona Inc. Method to produce a monolithic form body
CN113453631A (zh) * 2018-12-03 2021-09-28 伍德韦尔丁公司 外科器械、外科系统和设置外科器械的方法
DE102019120640A1 (de) * 2019-07-31 2021-02-04 Aesculap Ag Offenporiger chirurgischer Gefässclip zum Verschluss von Blutgefässen
EP4000555A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-25 Common Sense Engineering and Consult An anatomical dental implant arranged to be implanted in a naturally occurring cavity of the jawbone
US20240074791A1 (en) * 2022-09-01 2024-03-07 MediCarbone, Inc. Systems and methods for bone repair and management using biocompatible polymeric resin

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5163960A (en) 1990-06-28 1992-11-17 Bonutti Peter M Surgical devices assembled using heat bondable materials
EP0696185B1 (en) 1993-04-28 1998-08-12 Focal, Inc. Apparatus, product and use related to intraluminal photothermoforming
EP0698382B1 (en) 1994-08-25 2000-04-05 Howmedica International Inc. Prosthetic bearing element and process for making such an element
EP1454602B1 (en) 2003-03-05 2006-11-15 Howmedica International S. De R.L. Method of improving the performance of a prosthetic bearing element

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US60009A (en) 1866-11-27 Amelia b
US6009A (en) * 1849-01-09 Improvement in machines for gathering pea-vines
FR2515955B1 (fr) 1981-11-11 1987-11-20 South African Inventions Implant chirurgical
CA1192715A (en) 1981-12-07 1985-09-03 Edgar S. Schipper Flexible monofilament surgical sutures comprising poly(polymethylene terephthalate, isophthalate or cyclohexane-1,4-dicarboxylate-co-dimerate)
US4525147A (en) * 1983-05-31 1985-06-25 Pitz Richard J Root canal implant, proximity indicative, and method of implantation
US4737486A (en) 1986-11-10 1988-04-12 Eastman Kodak Company Inorganic polymer subbing layer for dye-donor element used in thermal dye transfer
CH676196A5 (ko) 1988-08-30 1990-12-28 Sulzer Ag
US5290281A (en) 1992-06-15 1994-03-01 Medicon Eg Surgical system
US5322520A (en) 1992-11-12 1994-06-21 Implemed, Inc. Iontophoretic structure for medical devices
WO1995028124A2 (en) 1994-04-08 1995-10-26 Atrix Laboratories, Inc. An adjunctive polymer system for use with medical device
US5562734A (en) * 1995-05-31 1996-10-08 Zimmer, Inc. Method for reducing gamma radiation sterilization induced discoloration
FI98136C (fi) 1995-09-27 1997-04-25 Biocon Oy Kudosolosuhteissa hajoava materiaali ja menetelmä sen valmistamiseksi
US5843186A (en) 1996-12-20 1998-12-01 Implemed, Inc. Intraocular lens with antimicrobial activity
AU758800B2 (en) 1998-02-23 2003-03-27 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Shape memory polymers
AU763085B2 (en) 1998-11-12 2003-07-10 Takiron Co. Ltd. Shape-memory, biodegradable and absorbable material
US6206883B1 (en) 1999-03-05 2001-03-27 Stryker Technologies Corporation Bioabsorbable materials and medical devices made therefrom
US6080161A (en) 1999-03-19 2000-06-27 Eaves, Iii; Felmont F. Fastener and method for bone fixation
US6949093B1 (en) 2000-03-21 2005-09-27 Minu, L.L.C. Adjustable universal implant blank for modifying corneal curvature and methods of modifying corneal curvature therewith
US6964667B2 (en) 2000-06-23 2005-11-15 Sdgi Holdings, Inc. Formed in place fixation system with thermal acceleration
US6613089B1 (en) 2000-10-25 2003-09-02 Sdgi Holdings, Inc. Laterally expanding intervertebral fusion device
US6607553B1 (en) 2000-11-17 2003-08-19 B. Braun Medical, Inc. Method for deploying a thermo-mechanically expandable stent
US7294187B2 (en) 2001-01-24 2007-11-13 Ada Foundation Rapid-hardening calcium phosphate cement compositions
DE50208067D1 (de) 2001-03-02 2006-10-19 Woodwelding Ag Implantate und Vorrichtung zum Verbinden von Gewebeteilen
US6875427B1 (en) * 2001-10-09 2005-04-05 Tissue Adhesive Technologies, Inc. Light energized tissue adhesive
CA2468908C (en) 2001-12-05 2009-03-31 Mathys Medizinaltechnik Ag Intervertebral disk prosthesis or nucleus replacement prosthesis
FI118172B (fi) 2002-04-22 2007-08-15 Inion Ltd Kirurginen implantti
US6749556B2 (en) 2002-05-10 2004-06-15 Scimed Life Systems, Inc. Electroactive polymer based artificial sphincters and artificial muscle patches
JP4256345B2 (ja) 2002-08-15 2009-04-22 コップス，ジャスティン，ケー． 椎間板インプラント
EP1549359A2 (en) * 2002-10-08 2005-07-06 Osteotech, Inc. Coupling agents for orthopedic biomaterials
JP2006502805A (ja) 2002-10-17 2006-01-26 ミヌ・エル・エル・シー マルチゾーン重合を用いる調節可能なインレー
US6733533B1 (en) 2002-11-19 2004-05-11 Zimmer Technology, Inc. Artificial spinal disc
US20040230309A1 (en) 2003-02-14 2004-11-18 Depuy Spine, Inc. In-situ formed intervertebral fusion device and method
US7824444B2 (en) 2003-03-20 2010-11-02 Spineco, Inc. Expandable spherical spinal implant
US20040220672A1 (en) 2003-05-03 2004-11-04 Shadduck John H. Orthopedic implants, methods of use and methods of fabrication
US7494459B2 (en) 2003-06-26 2009-02-24 Biophan Technologies, Inc. Sensor-equipped and algorithm-controlled direct mechanical ventricular assist device
US7338509B2 (en) 2003-11-06 2008-03-04 Boston Scientific Scimed, Inc. Electroactive polymer actuated sheath for implantable or insertable medical device
US7740656B2 (en) 2003-11-17 2010-06-22 Medtronic, Inc. Implantable heart valve prosthetic devices having intrinsically conductive polymers
CA2565638A1 (en) 2004-05-03 2005-11-10 Woodwelding Ag Light diffuser and process for producing the same
US8163030B2 (en) 2004-05-06 2012-04-24 Degradable Solutions Ag Biocompatible bone implant compositions and methods for repairing a bone defect
US20060095138A1 (en) * 2004-06-09 2006-05-04 Csaba Truckai Composites and methods for treating bone
EP1614525A1 (en) 2004-07-07 2006-01-11 Woodwelding AG Method for joining two objects and corresponding joining element
US20060064170A1 (en) 2004-09-17 2006-03-23 Smith Jeffrey A Closed system artificial intervertebral disc
US20060229628A1 (en) 2004-10-02 2006-10-12 Csaba Truckai Biomedical treatment systems and methods
CA2590386A1 (en) 2004-12-30 2006-07-06 Cinvention Ag Combination comprising an agent providing a signal, an implant material and a drug
US7182783B2 (en) 2005-04-25 2007-02-27 Sdgi Holdings, Inc. Selectively expandable composite structures for spinal arthroplasty
US20060282166A1 (en) 2005-06-09 2006-12-14 Sdgi Holdings, Inc. Compliant porous coating
US7967820B2 (en) 2006-02-07 2011-06-28 P Tech, Llc. Methods and devices for trauma welding
US20070233250A1 (en) 2006-02-07 2007-10-04 Shadduck John H Systems for treating bone
US7993404B2 (en) 2006-03-29 2011-08-09 Warsaw Orthopedic, Inc. Transformable spinal implants and methods of use
US7771476B2 (en) 2006-12-21 2010-08-10 Warsaw Orthopedic Inc. Curable orthopedic implant devices configured to harden after placement in vivo by application of a cure-initiating energy before insertion
US7844345B2 (en) 2007-02-08 2010-11-30 Neuropace, Inc. Drug eluting lead systems
WO2008112912A2 (en) 2007-03-13 2008-09-18 Smith & Nephew, Inc. Internal fixation devices
US20080269746A1 (en) 2007-04-24 2008-10-30 Osteolign, Inc. Conformable intramedullary implant with nestable components
WO2009003294A1 (de) 2007-07-03 2009-01-08 Synergy Biosurgical Ag Medizinisches implantat
US20090054934A1 (en) 2007-07-25 2009-02-26 Depuy Spine, Inc. Expandable fillers for bone cement
CN101801280B (zh) 2007-09-17 2014-08-20 协同生物外科股份公司 医疗植入物
EP2506786B1 (en) 2009-11-30 2014-06-25 Synthes GmbH Expandable implant
CO6270194A2 (es) 2009-12-30 2011-04-20 Synergy Biosurgical Ag Implante medico que comprende al menos parcialmente un polimero biocompatible, conductor de la electricidad con resistencia electrica p
US9265616B2 (en) 2010-08-10 2016-02-23 DePuy Synthes Products, Inc. Expandable implant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5163960A (en) 1990-06-28 1992-11-17 Bonutti Peter M Surgical devices assembled using heat bondable materials
EP0696185B1 (en) 1993-04-28 1998-08-12 Focal, Inc. Apparatus, product and use related to intraluminal photothermoforming
EP0698382B1 (en) 1994-08-25 2000-04-05 Howmedica International Inc. Prosthetic bearing element and process for making such an element
EP1454602B1 (en) 2003-03-05 2006-11-15 Howmedica International S. De R.L. Method of improving the performance of a prosthetic bearing element

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WO2009036576A1 (de) 2009-03-26
KR20100085914A (ko) 2010-07-29
US9457125B2 (en) 2016-10-04
JP5671340B2 (ja) 2015-02-18
CA2699660C (en) 2016-03-22
EP2187818A1 (de) 2010-05-26

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