KR20000052740A

KR20000052740A - 척수간극기

Info

Publication number: KR20000052740A
Application number: KR1019990703540A
Authority: KR
Inventors: 존 파포드; 러렌스 엠 보이드; 윌리암 에프 맥케이; 에디 에프 레이; 제임스 이 반호엑
Original assignee: 에스디지아이 홀딩스 인코포레이티드
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2000-08-25
Also published as: EP0955961A2; DE69728424D1; AU4994697A; US20030195629A1; AU732421B2; US7981156B2; WO1998017209A3; DE69728424T2; CA2269342A1; JP2000507484A; US6371988B1; ATE262863T1; ES2218668T3; EP1438935A2; CA2269342C; US20050004672A1; WO1998017209A2; EP1438935A3; EP0955961B1

Abstract

척수간극기(25)는 운동부의 융합을 위하여 제공된다. 간극기는 간극을 유지하기 위하여 인접 척수사이의 간극내의 결합을 위하여 만들어 진 벽(22)을 가지는 하중지지부재(21) 및 골유도를 자극하기 위하여 효과적인 양의 골생성조성물(30)을 포함한다. 골생성조성물은 약학상으로 수용할 수 있는 운반체내에 실질적으로 순수한 골생성인자를 포함한다. 하나의 실시예에 있어서, 하중지지부재는 골생성조성물이 주입된 골이식체를 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 골생성조성물(30)은 이식체에 규정된 챔버(25)내에 충만된다. 골이식체의 어떤 적합한 형상도 생각되며 골합정, D 형상 간극기 및 피질링을 포함한다.

Description

척수간극기{SPINAL SPACER}

척수융합은 고통스런 척수운동 및 구조적 변형, 외상성장해, 퇴행성장해, 및 절제후 의사에 원인하는 장해와 같은 장해에 대한 척주의 안정을 제공하는 것으로 인식된다. 융합 또는 관절고정은 인접한 운동체절 사이의 골간교의 형성으로 이루어진다. 이것은 디스크 간극내에, 인접하는 추체 사이의 전방에 또는 연속적인 횡돌기사이의 후부에, 판 또는 척수의 다른 후방내에 이루어진다.

골간교 또는 융합질량은 골격손상시에 신체에 의해서 생물학적으로 생산된다. 이 정상의 골 치유반응은 융합지점을 따라 비정상 척수 손상상황을 회복시키고 그후 골이 치유되게 함으로서 비정상적인 척수부를 가로질러 융합을 유도하는데 외과의사에 의해 사용된다. 성공적인 융합은 골생성 및 골잠재성 세포, 적합한 수혈, 충분한 염증성반응, 적합한 국부골의 준비를 요구한다. 이 생물학적 환경은 전형적으로 혈관, 망상조직골을 노출시키는 박피 또는 외부, 피질골의 제거 및 적합한 양의 고질 이식체재료의 예치에 의해 외과적인 환경에서 제공된다.

융합 및 관절고정 절차는 추간디스크를 포함하는 이상상태를 치료하기 위하여 자주 이루어진다. 인접 척수의 종판사이에 위치된 추간디스크는 척주를 안정시키고, 척수 및 완충추체 사이의 힘을 분배한다. 정상적인 추간디스크는 반젤라틴 요소, 수핵을 포함하며, 환형섬유증이라 불리어지는 외부, 섬유링에 의해 둘러싸이며 국한된다. 건강하며 손상되지 않은 척주에 있어서, 환형섬유증은 수핵이 디스크공간외측으로 돌출되는 것을 방지한다.

척수 디스크는 외상, 질병, 노화때문에 변형되고 손상된다. 환형섬유증의 파열은 수핵이 추관속으로 돌출되도록 하며 이 상황은 일반적으로 헤르니아된 또는 파열된 디스크라 불리어진다. 돌출된 수핵은 척수신경을 압박하고 이는 신경손상, 통증, 혼몽, 근육약화, 마비를 가져올 수 있다. 추간디스크는 정상적인 노화과정 또는 병때문에 약화될 수 있다. 디스크가 탈수되고 경화됨에 따라, 디스크간극높이는 감소되어 척주의 불안정, 감소된 운동성, 통증을 가져온다.

때때로 이러한 상황의 징후로부터의 유일한 구제는 인접 척수의 융합으로 이어지는 추간디스크의 일부 또는 전부의 절제 또는 외과적 제거다. 손상된 또는 병약한 디스크의 제거는 디스크 간극이 무너지도록 한다. 디스크간극의 붕괴는 척주의 불안정, 비정상적인 접합역학,때 아닌 관절염의 발생 또는 신경손상 게다가 심한 통증을 일으킨다. 절제 및 관절고정에 의한 통증구제는 디스크 간극의 보존 및 영향을 받은 운동부의 결과적인 융합을 필요로 한다.

골이식체는 디스크 간극붕괴를 방지하고 디스크 간극을 가로질러 인접 척수의 융합을 증진시키기 위하여 척수간극을 채우는데 자주 사용된다. 종래 기술에서, 골재료는 전형적으로 척수의 후방에서 인접 척수 사이에 단순히 배치되고 척주는 영향을 받은 척수를 연결하는 판 또는 로드에 의해 안정되었다. 일단 융합이 발생하면 그 부분의 안정을 유지하기 위하여 사용된 구조물은 남게 되고 영원히 이질체가 되었다. 더우기, 융합동안 높이를 안정시키는 로드 또는 판을 이식할 필요가 있는 수술절차는 종종 길며 포함되었다.

그러므로 절제된 디스크 간극의 안정을 위한 더욱 최적의 해결책은 바람직하게는 전방 또는 후방평판고정의 필요없이 각 종판 사이의 척수를 융합하는 것이라고 결정되었다. 적어도 완전한 관절고정이 이루어지기까지 손상된 디스크를 교체하고 인접척수 사이의 디스크 간극의 안정을 유지하는데 사용될 수 있는, 수용할 수 있는 내부원판형 임플랜트(implant)를 개발하는데 매우 많은 시도가 있었다. 성공적이기 위하여 임플랜트는 일시적인 지지를 제공하고 골성장을 허용해야한다. 절제 및 융합절차의 성공은 임플랜트가 환자의 생애동안 주기적인 압축척수하중을 견딜 수 없기 때문에 고형체를 창조하도록 연속적인 골의성장발전을 요구한다.

디스크의 제거 후 추간디스크간극을 회복하려는 많은 시도는 금속장치에 의지했었다. Brantigan에게 허여된 U.S 특허 4,878,915는 고형금속플러그를 가르친다. Ray에게 허여된 U.S. 특허 5,044,104 ; 5,026,373 및 4,961,740 ; Michelson에게 허여된 U.S. 특허 5,015,247 및 Harms등에 허여된 U.S. 특허 4,820,305, Bohler등에 허여된 U.S. 특허 5,147,402 및 Brantigan에게 허여된 U.S. 특허 5,192,327은 중공금속케이지 구조물을 가르친다. 불행하게도, 재료의 강성때문에 어떤 금속임플랜트는 골이식체를 압박보호할 수 있으며 융합에 요구되는 시간을 증가시키거나 또는 골이식체가 케이지내로 재흡수된다. 융합이 지연된다면 금속임플랜트가 척수사이에 이식될 때 골내로의 장치의 침하 및 함몰이 발생할 수 있다. 금속장치는 또한 융합체와 완전히 결합될 수 없는 이질체다.

다양한 골이식체 및 골이식체대체품 또한 골생성을 증진시키기며 금속임플랜트의 단점을 극복하기 위하여 사용되었다. 자가이식체는 골유도적이므로 자주 선호된다. 타가이식체 및 자가이식체는 느린 대체과정에 의해 시간이 지나면 환자자신의 골과 대체되는 생물학적 재료다. 시간이 지나면 골이식체는, 그 유용한 수명 후에도 오랫동안 존속하는 금속임플렌트와 달리 실질적으로 사라진다. 압박보호는 이식체가 주위골과 유사한 탄성계수를 가지기 때문에 발생하지 않는다. 일반적으로 사용된 임플랜트재료는 피질 및 망상조직골을 훨씬 초과하는 강성치를 가진다. 티타늄합금은 114Gpa 의 강성치를 가지며 316L 스테인레스 스틸은 193Gpa의 강성치를 가진다. 한편 피질골은 약 17 Gpa의 강성치를 가진다. 게다가 임플랜트로서의 골은 또한 CT 또는 MRI상에 금속임플랜트처럼 산란을 일으키지 않기 때문에 우수한 수술후상을 허용한다.

다양한 임플랜트는 디스크의 제거 후 추간 간극을 채우기 위하여 골 또는 이식체대체재료로부터 구축된다. 예컨데, 클로워드(Cloward)합정은 일륨으로 만들어진 타가이식 또는 자가이식플러그를 천공하여 제조된 원형이식체이다, 클로워드합정은 2중피질이며 2 개의 피질사이에 다공성 망상조직골을 가진다. 그런 합정은 비교적 빈약한 생물역학적 특성, 특히 낮은 압축강도를 가진다. 그러므로 클로워드합정은 강한 주기적인 척수하중하에서의 융합전의 붕괴위험때문에 내부고정없이는 추간 간극기로서 적합하지 못하다.

더욱 큰 생물역학적 특성을 가지는 골합정은 유니버스티 오브 플로리다 티슈 뱅크, 인크., 1 프로그레스 부러벌드,P.O 박스31,S.Wing, 알라추아,플로리다 32615(University of Florida Tissue Bank, Inc .,1 Progress Boulevard,P.O.BOX 31,S.Wing,Alachua,Flourida 32615)에 의해 제조 및 판매된다. 타가이식대퇴부 또는 경골관절구로부터 만들어진 단일 피질합정이 유용하다. 플로리다대학은 또한 우수한 역학적 특성을 가지는 골간피질합정을 개발했다. 이 합정은 또한 기증자 장골의 현존하는 수관에 의해 형성되며 자연적으로 미리 형성된 공동을 가지는 보다 나은 장점을 제공한다. 공동은 골 및 바이오세라믹과 같은 골생성재료로 충만될 수 있다.

불행하게도, 골이식체의 사용은 몇가지 단점을 제공한다. 자가이식체는 단지 제한된 양으로 이용할 수 있다. 추가적인 수술은 또한 감염 및 혈액손실의 위험을 증가시키며 기증자지점에 구조적인 완전함을 감소시킬 수 있다. 더우기,어떤 환자는 이식체채집수술이 융합수술보다 단기 및 장기의 고통을 일으킨다라고 불평한다.

동종의 기증자로부터 얻어진 타가이식재료는 더욱 쉽게 얻어질 수 있다. 그러나 타가이식골은 자가이식골의 골유도가능성을 가지지 못하며 그러므로 단지 일시적인 지지만을 제공한다. 타가이식골을 사용하는 느린 융합률은 융합이 완성되기 전에 디스크 간극의 붕괴를 가져올 수 있다.

타가이식 및 자가이식은 추가적인 난점을 제공한다. 이식체만으로는 척수하중을 견디는데 요구되는 안정성을 제공할 수 없다. 내부 고정은 이 문제를 처리할 수 있지만 금속고정장치의 단점뿐만아니라 더욱 난해한 수술의 필요와 같은 그 자체의 단점을 제공한다. 또한, 외과의사는 디스크 간극을 채우고 안정시키기는 정확한 크기를 얻기 위하여 이식체재료를 반복적으로 절단하는 것이 자주 요구된다. 이 시행착오접근법은 수술에 대해 요구되는 시간을 증가시킨다. 더우기, 이식체재료는 일반적으로 인접 척수사이의 양호한 마찰적합성을 제공하지 못하는 부드러운 표면을 가진다. 이식체의 미끄러짐은 디스크 간극의 붕괴뿐만아니라 신경 및 혈관손상을 일으킨다. 심지어 미끄러짐이 발생하지 않더라도 이식제/융합지점 경계면에서의 미세움직임은 융합을 위해 요구되는 치유과정을 붕괴시킨다.

금속임플랜트 및 골이식체의 단점을 극복하고 반면에 양자의 장점을 보존하는 골이식대체품을 개발하려는 몇가지의 시도가 있었다. 예컨데, 유니랩,인크(Unilab,Inc)는 수산화인회석 및 소(bovine)교원질로 구성된 다양한 척수임플랜트를 판매한다. 각각의 경우에 양자의 단점이 없는 금속의 생물역학적 특성 및 골의 생물학적 특성을 가지는 임플랜트를 개발하는 것은 극히 어렵고 불가능했었다.

골성장을 자극하고 금속임플랜트의 단점을 극복하며 인접 척수가 융합되기까지 척추를 지지하는 충분한 강도를 제공하는 융합간극기에 대한 필요는 남아있었다.

본 발명은 관절고정용 간극기,조성물,장치, 방법에 관한 것이다. 본 발명의 특정 응용에서 간극기는 골생성조성물과 상조적으로 결합하는 골이식체를 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 골합정의 상사시도.

도 2는 L5 와 천골 사이의 양쪽 합정의 도시도.

도 3은 챔블을 가지는 피질합정의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 합정의 측면사시도.

도 5는 본 발명의 다른 합정의 단면도.

도 6은 도 5에 도시된 합정의 측면도.

도 7은 본 발명에 의해 제공된 다른 합정의 측면도.

도 8은 도 7에 도시된 합정의 나사산의 상세도.

도 9는 본 발명의 간극기를 삽입하는 삽입장치의 도시도.

도 10A는 디스크 공간의 팽창의 측면사시도.

도 10B는 디스크 공간의 팽창의 측면도.

도 11A는 단일의 원통외측수관의 설치를 도시하는 도시도.

도 11B는 적소의 외측수관을 도시하는 정면도.

도 12는 2 중 원통외부수관의 시팅(seating)의 도시도.

도 13은 외부수관의 시팅(seating)의 도시도.

도 14는 디스크 간극의 리밍(reaming)의 도시도.

도 15는 도 14에 사용된 리머의 도시도.

도 16은 디스크간극의 탭핑(tapping)의 도시도.

도 17은 도 16에 사용된 탭의 도시도.

도 18은 합정에 결합된 삽이장치의 도시도.

도 19는 수관내의 도 18의 삽입장치의 도시도.

도 20은 합정의 삽입의 도시도.

도 21은 두랄류민견인기의 측면사시도.

도 22는 가이드보호기의 측면도.

도 23은 도 22에 도시된 가이드보호기의 삽입의 도시도.

도 24는 2 개의 합정의 양쪽 배치를 도시하는 척주의 부분단면도.

도 25는 이식된 피질링을 가진 척주의 부분단면도.

도 26은 골생성재료로 충만된 피질링의 도시도.

도 27은 본 발명에 의해 제공된 다른 피질링 실시예의 도시도.

도 28은 본 발명에 의해 제공된 피질링의 다른 실시예의 도시도.

도 29는 본 발명의 D형상 간극기의 도시도.

도 30은 도 29의 간극기의 전사시도.

도 31은 도 29에 도시된 간극기의 정면도.

도 32는 교원질스펀지로 충만된 챔버를 도시하는 도 29의 간극기의 상사시도.

도 33은 교원질스펀지의 상정면도.

도 34는 임플랜트삽입장치의 도시도.

도 35는 공구결합홀을 가지는 본 발명의 D형상 간극기의 도시도.

도 36은 도 35의 간극기의 정면도.

도 37은 이식공구의 정면도.

도 38은 간극기의 다른 실시예의 상정면도.

도 39는 간극기의 다른 실시예의 상정면도.

도 40은 이(teeth)를 가지는 본 발명의 간극기의 다른 실시예의 상사시도.

도 41은 블레이드(blade)를 가지는 간극기의 다른 실시예의 상사시도.

도 42는 도 41의 간극기의 정면도.

도 43은 자가이식체 크로크(crock) 합정의 측면도.

도 44는 자가이식체 3피질합정의 측면도.

도 45는 자가이식체 버턴(button)합정의 측면도.

도 46은 혼성 자가이식체 버튼/타가이식체 크로크 합정의 측면도.

도 47은 챔버에 충만된 골생성조성물을 가지는 나사산이 형성된 피질성의, 나사산이 형성된 골간합정의 사시도.

도 48은 챔버내에 충만된 골생성혼합을 가진 합정의 측면사시도.

도 49는 챔버내에 충만된 세라믹 운반체를 가진 합정의 측면사시도.

도 50은 본 발명의 합정 시험용 축시험고정물의 측면사시도.

도 51은 도 50의 고정물의 전단면도.

도 52는 도 50 및 도 51의 고정물의 측단면도.

도 53은 나사산이 형성된 피질합정의 압축강도를 생체내에서 척수하중과 비교하는 도표.

도 54는 본 발명의 하중지지부재의 압축강도를 다른 공지된 이식체재료와 비교하는 도표.

도 55는 본 발명의 하중지지부재의 압축강도를 융합케이지와 비교하는 도표.

도 56은 축방향압축에서 다양한 척수 임플랜트에 대한 피로하중치를 비교하는 도표.

도 57은 다축하중시험고정물의 측면도.

도 58은 도 57에 도시된 고정물의 정면도.

도 59는 나사산이 형성된 피질합정 및 다른 나사산이 형성된 융합간극기의 삽입토크치를 비교하는 도표.

본 발명의 일면에 따라서, 척수간극기 및 조성물은 운동부의 융합을 위해 제공된다. 간극기는 간극을 유지하기 위하여 인접 척수사이의 간극내 결합용으로 만들어진 하중지지부재 및 골유도를 자극하는 효과적인 양의 골생성조성물을 포함한다. 골생성조성물은 약학상으로 수용할 수 있는 운반체에 실직적으로 순수한 골생성인자를 포함한다. 하나의 실시예에 있어서, 하중지지부재는 골생성조성물이 주입된 골이식체를 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 골생성조성물은 이식체에 규정된 챔버내에 충만된다. 이식체는 골합정, D형상 간극기 및 피질링을 포함한다.

본 발명의 하나의 목적은 골성장을 촉진하고 압박보호를 피하는 척수 사이의 결합용 간극기를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 추간디스크 간극을 회복하고 골성장을 증진시키는 동안에 척주를 지지하는 간극기를 제공하는 것이다.

본 발명의 간극기의 하나의 이득은, 대응하는 단점이 없이 골이식체의 장점을 금속의 장점과 결합한 것이다. 추가적인 이득은 본 발명이 융합이 발생하기 전에 골성장에 대한 안정된 골격을 제공한다라는 것이다. 본 발명의 또 다른 이득은 증가된 융합속도때문에 금속케이지 또는 내부고정에 대한 필요없이 골이식체의 사용을 허용한다라는 것이다. 본 발명의 다른 목적 및 이득은 하기 서술 및 도면으로부터 당업자에게 명백하다.

본 발명의 원리의 이해를 증진시키기 위하여, 도면에 도시된 실시예가 참조될 것이고 특정 언어가 이를 서술하기 위해 사용된다. 본 발명의 범위의 어떠한 제한도 이로인해 가해지지 않으며 도시된 간극기에서 변형 및 도시된 본 발명의 원리의 응용은 당업자에게 일반적으로 일어날 수 있을 정도로 예상될 수 있다.

본 발명은 골형태발생단백질(BMP)과 같은 골생성재료와 상조적으로 결합하는 골이식체 제공한다. BMP와 골이식체의 결합은 골성장을 증진시키는 동안에는 골이식체의 장점을 제공하고 이식체의 결합은 융합에 있어서 이식체만을 사용하는 것 보다 더욱 신속함을 가져온다. 본 발명에 의해 제공된 보다 신속한 융합률은 이식체의 다소 바람직하지 못한 생물역학적 특성을 보상하고 불필요한 내부 고정 및 금속체내융합장치를 사용한다. 본 발명의 간극기는 간극기상에 생물역학적 요구를 감소시키는 신속한 융합률 때문에 매우 오래동안 척주의 주기적인 하중을 지지할 필요가 없다. 그러므로 본 발명은 단점을 극복함과 동시에 이식체의 장점을 이용한다.

본 발명의 척주간극기는 공간을 유지하기 위해 인접한 척수 사이의 간극내의 결합용으로 만들어진 하중지지부재를 포함한다. 하중지지부재는 골생성재료와 상조적으로 결합하는 골이식체이다. 골이식체는 어떤 적합한 골재료, 더욱 바람직하게는 경골, 피비얼(fibial), 상완, 장골 등을 포함하는 인간기원의 골재료이다. 본 발명의 하중지지부재는 평평한 D형상간극기, 골합정, 피질링 및 골로 구성된 어떠 적합한 형상의 하중지지부재를 포함한다. 양호한 하중지지부재는 이식체에 천연챔버(natural chamber)를 형성하는 수관을 가지는 장골의 골간으로부터 얻어진다.

본 발명은 골이 골형형태발생단백질과 같은 골유전인자를 위한 우수한 운반체라는 발견을 개척하는 보다 나은 장점을 제공한다. 화학적 조성에 있어서 피질골의 미네럴과 매우 유사한 수산화인회석은 융합지점으로의 어떤 단백질의 교부률을 제어하는 골유전인자결합제다. 수산화인회석과 같은 칼슘인산염조성물은 골형태발생단백질을 결합하고 융합이 발생하기 전에 BMP가 간극기로부터 미리 소산되는 것을 방지하는 것으로 생각된다. 본 약제에 의한 BMP의 유지는, 완벽하고 신속한 골형성 및 최종적으로 디스크공간을 가로지르는 융합에 도움이 되는 률로 장치내에 단백질이 간엽의 간세포를 골생성세포(조골세포)로의 변형을 일으키는 것을 허용한다라는 것이 한층더 인정된다. 본 발명의 간극기는 자연적으로 결합하는 골로 구성된 하중지지부재를 포함하는 장점을 가지며 골형태발생단백질과 같은 골유전인자의 제어된 교부를 제공한다.

본 발명은 금속과 같은 피질골이 본원에 개시된 다양한 형상으로 편리하게 가공될 수 있다라는 발견을 이용한다. 어떤 실시예에 있어서, 하중지지부재는 외표면상에 나사산을 규정한다. 나사산과 같은 가공된 표면은 예전에는 단지 금속임플랜트로 이용할 수 있었던 몇가지 장점을 제공한다. 나사산은 매끄러운 표면으로 얻어질 수 있는 것 보다 더 나은 간극기삽입의 더 나은 제어를 허용한다. 이것은 외과의사가 척추의 위험한 신경학상 및 혈관구조 주위에 매우 중요한 간극기를 보다 정확하게 위치시키게한다. 나사산 등은 기증자골재료의 교환 및 융합을 위한 골치유 및 느린 대체과정을 용이하게 하는 증가된 표면적을 제공한다. 이러한 특성은 또한 인접한 척수종판을 결합하고 방축을 방지하도록 간극기를 고정시킴으로서 간극기의 수술후 안정성을 증가시킨다. 이것은 부드러운 이식체 이상의 주요한 장점이다. 표면특성은 또한 골-간극기 경계면을 안정시키고 결합 및 융합을 용이하게하도록 미세운동을 감소시킨다.

도 1에 도시된 하나의 특정 실시예에 있어서, 간극기(10)의 하중지지부재는 골유도를 자극하기 위해 효과적인 양의 골생성조성물로 적셔진 골합정(11)이다. 바람직하게는 골생성조성물은 실질적으로 약학적으로 수용할 수 있는 운반체에 순수골생성인자를 포함한다. 합정(10)은 간극(IVS)을 유지하기 위하여 척추간의 간극(IVS)내의 결합용으로 만들어진 벽(12)를 포함한다. 벽(12)은 인접 척수와 접촉하는 외부결합표면(13)을 규정한다. 벽(12)은 골합정(10)이 도 2에 도시된 바와 같이 인접 척수(V)사이의 간극(IVS)의 높이(h) 또는 가장 낮은 요추(L5)와 천골(S)사이의 간극의 높이보다 큰 직경을 가지도록 바람직하게 원통형이다.

도 3에 도시된 다른 실시예(20)에 있어서, 하중지지부재는 결합표면(23)을 가지는 벽(22)을 포함하는 골합정(21)이다. 벽(22)는 그것을 관통하는 챔버(25)를 규정한다. 바람직하게는 하중지지부재는 챔버(25)를 형성하는 수관을 가지는 장골의 골간으로부터 얻어진 골이식체이다. 챔버(25)는 골발육을 자극하기 위해 골생성조성물로 가장 바람직하게 가득 채원진다. 챔버(25)는 조성물이 인접 척수의 종판과 최대 접촉을 가지도록 한 쌍의 외부결합표면(23)을관통하여 규정된다. 도 4를 참조하면, 간극기(21)는 챔버(25)내의 골생성조성물(30)의 탈출 또는 누출로부터 척추를 보호하기 위하여 위치하는 고형보호벽(26)을 포함한다. 전방접근법에 있어서, 보호벽(26)은 후방에 있다. 바람직하게 골생성조성물(30)은 챔버의 길이(도 5 및 도 6) 보다 큰 길이를 가지며 조성물(30)은 간극기(20`)가 척수사이에 삽입될 때 인접 척수의 종판과 접촉하도록 챔버(25)내에 배치된다. 이것은 골유도를 자극하기 위하여 조성물의 종판과의 양호한 접촉을 제공한다.

다양한 특징이 본 발명의 합정의 외부표면상에 가공될 수 있다. 도 7에 도시된 하나의 실시예에 있어서 합정(40)은 나사산(42)를 규정하는 외부결합표면(41)을 포함한다. 최초 또는 개시 나사산(47)은 보호벽(26)에 인접한다. 도 8에 명백히 도시된 바와 같이 나사산은 바람직하게는 선측면(45)과 대향 후측면(46) 사이의 마루(44)를 가지는 이(teeth)(43)를 포함하는 균일하게 가공된 나사산이다. 바람직스럽게 각 이(43)의 마루(44)는 평평하다. 하나의 특정 실시예에 있어서, 각 이(43)의 마루(44)는 약 0.05cm 내지 0.07cm(0.020 내지 0.030 인치)의 폭(w)를 가진다. 나사산(42)은 바람직스럽게는 선측면(45) 및 상기 이(43)의 인접한 이의 후측면(46)사이의 각()을 규정한다.각()은 약 50 내지 70도 사이가 적합하다. 각 이(43)는 바람직스럽게는 약 0.076cm 내지 0.114cm(0.030 내지 0.045 인치)의 높이(h`)를 가진다.

다시 도 7을 참조하면, 어떤 실시예에 있어서, 합정(40)은 고형보호벽(26`)에 대향하는 벽(48)에 공구결합홀(49)을 제공받는다. 공구결합홀(49)은 외과의사에 인접하고 최초 나사산(47)에 대향하는 합정의 표면에 제공된다. 전절차에 대해, 공구결합홀(49)은 합정(40)의 전면(48)에 제공된다. 다른 가공된 특징이 외부 또는 골결합면(41)에 착상될 수 있다. 그런 기계적인 특징은 널링(knurling) 및 래치팅(ratcheting)과 같은 표면 거침(roughening)을 포함한다.

매우 양호한 실시예에 있어서, 공구결합홀(49)은 삽입공구의 나사산이 형성된 팁을 수용하기 위하여 나사산이 형성된다. 도 9에 도시된 삽입기(60)는 핸들(handle)부분(61) 및 핸들(61)로부터 확장되는 축(62)을 포함한다. 축(62)의 말단(63)은 공구결합홀(49)과 결합되는 첨단(65)을 포함한다. 바람직스럽게 첨단(65) 및 공구결합홀(49)은 대응 결합나사산(66,49A)을 가진다. 삽입기(60)는 바람직스럽게 간극기 제어 및 위치설정을 위하여 T-핸들을 포함한다. 삽입기(60)의 축(62)은 또한 깊이멈춤턱(64)을 포함한다. 바람직스럽게는 삽입기(60)는 나사산이 형성된 첨단(65)를 회전시키는 수단을 포함한다. 나브(knob)(68)는 핸들(61) 및 축(62)내의 내경(도시되지 않음)을 통해 확장되는 내축를 통해 첨단(65)에 결합된다. 첨단(65)은 바람직하게는 핸들(61) 및 축(62)내에 장착된 회전가능한 내축과 함께 내축의 말단에 있다.

본 발명의 간극기는 종래의 기술을 사용하여 삽입될 수 있다. 본 발명의 부가적인 면에 따라서, 간극기(40)과 같은 체내융합간극기를 삽입하는 방법이 착상된다. 이러한 방법은 함께 출원되고 동시 계류중인 U.S.특허출원번호 08/604,874, 체내융합용 방법 및 장치에 또한 개시되어 있다. 예비 단계로서, 바람직하게는 양쪽으로, 융합간극기를 삽입하는 적합한 시점의 위치를 정하는 것이 필요하다. 전방접근법의 제 1 단계에 있어서, 디스트랙터(distractor)(75)는 (L4)-(L5) 또는 (L5)-(S1) 디스크간극을 확장하기 위하여 척수종판(E)사이에 배치된다.(도 10A 및 도 10B)(물론 본 절차는 다른 척수단계에 적용될 수 있는 것으로 이해된다). 도 11A에 도시된 제 2 단계에서, 외부수관(76)은 디스크공간(IVS)주위에 배치된다. 견고하게 하지만 일시적으로 외부수관(76)을 적소에 고정하기위해 외부수관(76)은 추체의 전방을 확실하게 결합하도록 배치될 수 있다. 본질적으로 외부수관(76)은 본 접근법을 위한 작동채널로서 작용한다. 양호한 실시예에 있어서 단일의 원통외부수관(76a)이 처음 삽입되며(도 11B), 2중원통외부수관(76b)에 의해 이어지며(도 12) 최종적으로 외부수관(76)에 의해 이어진다(도 13). 셋으로 나누어진 수관시스템의 하나의 목적은 척수를 준비하고 융합간극기를 삽입하기 위하여 확장된 작동채녈을 제공하는 것이다. 도 14에 도시된 단계에서, 드릴 또는 리머(77)(도 15)는 외부수관(76)를 통하여 확장되고 인접 추체에 원형개구를 천공하는데 사용된다. 이 단계는 필수적이지 않지만 융합간극기(10)의 나사삽입을 용이하게 하기 위해, 개구는 탭(78)(도 17)으로 암나사로 될 수 있다. (도 16).

융합간극기(40)는 그 후 이식드라이드(implant drive)(60,60`)(도 18 & 도 19)에 의해 결합되고 도 13에 도시된 외부수관(76)을 통해 확장된다. 간극기는 그 후 최초 나사산(47)이 도 20에 도시된 바와 같이 골개구에 접촉하기 까지 디스크공간(IVS)내에 삽입된다. 이식드라이브(60)는 그 후 척수 또는 종판에 형성된 암나사로된 또는 암나사로 되지 않은 개구내로 융합간극기의 나사산을 죄어 고정시키기 위하여 사용될 수 있다. 합정(40)이 정확히 위치되자마자 공구(60)의 나브(68)는 나사산이 형성된 첨단(65)을 회전시키고 합정(40)의 홀(49)로부터 첨단(65)를 분리하기 위하여 돌려질 수 있다. 삽입기(60) 및 수관(76)은 합정(40)을 적소에 남긴 후 수술부위로부터 빼내어 질 수 있다. 이 단계에서 다른 적합한 운전공구가 사용될 수 있다. 일단 이식되자마자, 밀폐된 후단(26)은 척수의 후방을 향해 배향된다. 골생성재료로 충만된 챔버(25)는 골생성재료가 종판과 접촉하도록 위치된다.

본 발명의 간극기는 또한 후방접근법과 함께 사용될 수 있다. 후방접근법의 단계는 설치된 운동부에 공구가 뒤로 삽입된다는 것을 제외하고는 전방접근법의 단계와 유사하다. 이 접근법은 외부수관(76)을 수용하기 위하여 박피 및 추골의 제거를 요구한다. 도 21에 도시된 바와 같이 두랄류민견인기(80)는 척수 및 부수조직을 견인하고 보호하기 위하여 사용될 수 있다. 견인기(80)는 공구의 조정을 용이하게 하기 위하여 띠(82)를 포함하는 핸들(81)을 포함한다. 두랄류민견인기(80)는 핸들부(81)에 부착된 말단(83)을 가진다. 말단(83)은 가급적이면 척수를 안전하게 육성하기 위하여 배치된 만곡부(84)를 포함한다.

안전하게 견인된 척수와 함께, 시트가이드보호기(85)(도 22)는 도 23에 도시된 바와 같이 위치내로 타격될 수 있다. 시트가이드보호기(85)는 상기 서술된 수관(76)에 유사할 수 있다. 추출장치, 리머 및 탭과 같은 다양한 공구가 상기 서술된 바와 유사하게 시트가이드보호기를 통해 삽입될 수 있다. 융합간극기(40)은 확장된 디스크간극내로 보호기(85)를 통해 삽입될 수 있다.

전방 또는 후방접근법중 어느 하나로, 인접 척수에 관하여 융합간극기(40)의 위치는 라디오그래프 또는 각도관계를 정하는 적합한 기술에 의해 입증될 수 있다. 대안으로, 간극기의 삽입의 양호한 깊이는 미리 결정될 수 있고 간극기가 척수 사이에 위치될 때 환자의 외부로부터 측정될 수 있다. 융합간극기의 삽입깊이는 이식드라이브(60)상에 깊이표시(도시되지 않음)를 사용하여 확인될 수 있다.

본 발명의 간극기는 또한 소파몰 다넥 USA's 라프로스코픽 골합정 수술기술,ⓒ 1995,1800 ,피라미드 플레이스,멤피스,테네시 38132,1-800-933-2635(Sofamor Danek USA`s Laproscopic Bone Dowel Surgical Technique,ⓒ 1995,1800,Pyramid Place,Memphis, Tennessee 38132, 1-800-933-2635)에 개시된 라프로스코픽 기술을 사용하여 삽입될 수 있다. 본 발명의 장치는, 표준 개방 전 복막후 접근법보다 수술상 병적이지 않은 접근법으로 전방 체내 융합을 용이하게 하는 소파몰 다넥 라프로스코픽 골합정 시스템(Sofamor Danek Laproscopic Bone Dowel시스템)내에 편리하게 결합될 수 있다. 본 시스템은 라프로스코픽 합정삽입을 위해 필요한 형판(template),관상톱(trephine), 확장기(dilator), 리머(reamer), 포트(port) 및 다른 장치를 포함한다.

도 2 및 도 24에 도시된 바와 같이 합정(40)의 양쪽배치는 선호된다. 이 배치는 융합을 위해 사용할 수 있는 실질적인 많은 골이식체를 제공한다. 골생성자생골 및 디스크간극을 가로지르는 골간교의 배치를 위해 실질적인 면적을 제공하는 동안에, 2 중의 양쪽피질합정(40)은 느린 치환에 의해 하중지지 및 장기간 결합을 위하여 피질골의 중요한 면적이 된다. 도 24 내지 도 25를 비교하면, 합정(40)의 양쪽배치가 골생성재료(30)로 충진하기 위한 단 하나의 챔버(55)를 제공하는 단일의 링 타가이식(50)보다 골재료의 더 큰 표면적을 제공한다는 것을 알수 있다. 2 중의 합정배치는 골생성조성물로 충만될 수 있는 2 개의 챔버(25)이 된다. 추가적으로 망상조직골 또는 생물분해성 운반체에 있는 BMP와 같은 골생성재료(30)가 합정주위에 충만될 수 있다. 이것은 하중지지를 위하여 피질골의 4 개의 주(column) (35,36,37,38) 뿐만아니라 상당히 많은 골생성재료의 배치를 제공한다.

하중지지부재는 또한 도 26에 도시된 피질링과 같은 다른 이식체를 포함할 수 있다. 그런 피질링(50)은 장골의 골간의 단면조각에 의해 얻어지고 상부면(51) 및 하부면(52)를 포함한다. 도 26에 도시된 이식체는 상부면(51) 및 하부면(52) 부근 및 사이에 있는 외부면(53)을 포함한다. 하나의 실시예에 있어서 골성장 관통홀(53a)은 융합을 용이하게 하기 위하여 외부면(53)를 통하여 규정된다. 홀(53a)은 간엽간세포가 퍼지고 BMP단백질이 이식체밖으로 확산되도록 허용한다. 이것은 골이식체결합을 용이하게 하고 가능한한 장치외부 및 관통하여 전 및 측간교를 형성함으로서 융합을 가속시킨다. 다른 실시예에 있어서 외부면(53)은 이식공구를 수용하는 공구결합홀(54)를 규정한다. 양호한 실시예에 있어서 상부 및/또는 하부면(51,52)중 하나 이상은 인접 척수의 종판을 파지위하여 거칠게 된다. 표면거침은 도 27에 도시된 바와 같이 링(50`)상에 이(56) 또는 도 28의 링(50``)상에 도시된 바와 같이 와플형상(57)을 포함한다. 피질링이 이식체재료로 사용될 때 링(50)은 도 26에 도시된 바와 같이 더욱 균일한 기하를 위해 다듬어지거나 또는 도 28에 도시된 바와 같이 적소에 남겨진다.

다른 특정실시예에 있어서, 간극기는 도 29 내지 도 31에 도시된 바와 같이 척수 사이에 결합을 위해 제공된다. 본 발명의 간극기는 경부융합용 Smith-Robinson 기술(Smith,M.D., G.W. 및 R.A.Robinson,M.D., " 추간디스크의 전방제거 및 체내융합에 의해 어떤 경부-척주장해의 치료". J. BONE And Joint Surgery, 40-A:607-624(1958) 및 Cloward,M.D., R.B., " 파열된 경추디스크의 제거를 위한 전방접근법" in meeting of the Harvey Cushing Society ,Washington,D.C., 4.22, 1958). 그런 절차에 있어서, 디스크가 제거된 후 외과의사는 이식체를 수용하기 위하여 인접 추체의 종판를 준비한다. 종판은 일반적으로 고속 버어(burr)로 평행표면이 되도록 준비된다. 외과의사는 전형적으로 그 후 이식체가 추체 사이의 압력에 의해 유지되도록 전 골 사이에 꽉 끼이게 이식체를 조각한다. 골이식체는 구조적 지지를 제공하고 영향접합부의 고형융합을 이루기 위하여 골성장을 증진시킨다. 기지의 크기 및 치수의 간극기가 제공되기 때문에 본 발명의 간극기는 이식체를 조각할 필요가 없다. 본 발명은 또한 자가이식의 골유도특성이 요구되지 않기 때문에 기증자수술에 대한 필요가 없다. 간극기는 타가이식체가 골유도성을 가지게 하는 골유도재료와 결합될 수 있다. 그러므로 본 발명의 간극기는 수술시간을 감소시킴으로서 환자의 회복을 가속시키고 고통스러운 기증자수술을 피하며 더욱 신속한 융합을 유도한다.

간극기(110)는 대향 말단(112,113)을 가지는 전방벽(111), 대향 말단(116,117)을 가지는 후방벽(115) 및 2 개의 측벽(120,121)을 포함한다. 각 측벽(120,121)은 전방벽(111)의 대향 말단(112,113,116,117)과 후방벽(115) 사이에 챔버(130)를 규정하기 위하여 연결된다. 벽은 각각 골로 구성되어 있고 또한 챔버(130)와 통하는 제 1 개구(136)를 규정하는 상면(135)을 포함한다. 상면(135)은 제 1 마찰 또는 척수결합면(137)을 포함한다. 도 31에 도시된 바와 같이 벽은 나아가 챔버(130)와 통하는 제 2 개구(139)를 규정하는 대향 내면(138)을 포함한다. 챔버(130)는 바람직하게는 골성장을 용이하게 하는 골생성조성물을 수용하도록 만들어진다. 내면(138)은 제 1 마찰 또는 척수결합면(137)과 유사하거나 또는 동일한 제 2 마찰 또는 제 2 척수결합면(도시되지 않음)을 포함한다.

추간 디스크 교체 간극기에 대한 하나의 특정 실시예에 있어서, 중공 D형상 척수간극기가 제공된다. 도 29 내지 도 31에 도시된 바와 같이 전방벽(111)은 볼록하게 만곡된다. 이 전방 만곡은 인접 추골의 기하 및 특히 척추의 더 단단한 피질골에 맞도록 선호된다. 간극기(110)의 D형상은 디스크간극의 전면 외부로 전방벽(111)의 돌출을 방지하며 경부척수에 이식된 간극기에 대해 특히 중요하다.

도 32 및 도 33 에 도시된 하나의 특정 실시예에 있어서, D형상간극기(110)는 챔버의 폭(W) 및 길이(L)보다 다소 큰 폭(w) 및 길이(l)를 가지는 교원질스펀지를 포함한다. 양호한 실시예에 있어서, 스펀지(148)는 완충된 생리적 염수에 재구성된 냉동건조 rhBMP-2로 적시어지고 그 후 챔버(130)내에 압축된다. 스펀지(148)은 간극기(110)의 벽(111,115,120,121)에 대항하여 스펀지(148)에 의해 제공된 압축력에 의해 챔버(130)내에 유지된다.

간극기는 경부관절고정을 위하여 유리하게 형성된다. 도 29에 도시된 바와 같이 평평한 후 및 측벽(115,120,121)은 Smith Robinson 수술융합기술에 쉽게 결합된다. 척수간극의 부분적 또는 전체적인 절제 또는 신연후, 외과의사는 바람직스럽게는 평평한 후 및 측모퉁이를 생성하기 위하여 간극기(110)용 종판을 준비한다. 간극기(110)는 척수중추 및 신경내로의 간극기(110)의 중앙 및 측방향이동을 방지하는 후 및 측모퉁이에 기대어 평평한 면과 포근하게 끼인다. 간극기가 예정된 크기로 제공될 수 있기 때문에, 이것은 또한 유리하게 골이식체과 양호한 끼워맞춤을 성취하기 위한 시행착오접근을 제거함으로 수술을 위해 요구되는 시간을 감소시킨다.

삽입공구홀을 가지지 않는 간극기(110) 또는 합정(40)과 같은 장치는, 도 34에 도시된 것과 같은 삽입장치를 사용하는 공개 또는 경피수술동안에 융합지점내로 삽입될 수 있다. 삽입기(150)는 핸들의 수동 파지를 향상시키는 널링 또는 다른 적합한 형상을 가진 핸들(151)을 포함한다. 축(152)은 핸들(151)로부터 확장되고 일반적으로 2 부분으로 분할된다: 고형부(153) 및 스플릿죠(split jaw)부(154). 스플릿죠부(154)는 핸들(151)에 대향하여 축(152)의 말단에 있다. 양호한 실시예에 있어서, 스플릿죠부(154)는 자유단에 오프셋(offset)파지면을 각각 가지는 2 개의 죠(156)를 포함한다. 도 34에 도시된 바와 같이 스플릿죠부(154)는, 파지면(158)의 완전히 분리된 위치에 의해 표현된 바와 같이 완전히 개방된 위치로부터 이동할 수 있다. 스플릿죠부(154)는 2 개의 죠(156)가 상호간에 접촉하는 완전 밀폐된 위치까지 가까워질 수 있다. 완전 밀폐위치에서, 도 34에 (158`)과 동일시 되는 파지면은 그 사이에 중공간극기(110)을 파지하기 위해 충분히 가까운 거리만큼 분리되어 있다. 특히 밀폐된 파지면(158`)은 간극기(110)의 2 개의 측벽(120,121)의 측면과 접촉한다. 양호한 실시예에 있어서 파지면(158)은 간극기(110)상에 파지를 향상시키기 위하여 거칠게 되거나 또는 널(knurl)된다.

삽입장치(150)은 나아가 축(152)주위에 동심관계로 배치된 수관(160)을 포함한다. 바람직하게는 수관(160)은 축(152)의 직경보다 약간 큰 직경을 가지는 제 1 부분(162)과 함께 내경(161)을 규정한다. 내경(161)은 말단(164)에 플레어된 부분(163)을 포함한다. 양호한 실시예에 있어서, 스플릿죠부(154)의 죠(156)가 완전히 개방된 위치에 있을 때 죠는 내경(161)의 플레어된 부분(63)과 접촉한다.

삽입기(150)의 사용에 있어서 수관(160)은 죠를 밀기위하여 축(152) 을 따라 그리고 특히 개방된 죠(156)를 따라 미끄러진다. 죠가 밀리어질 때,상기에 서술된 바와 같이 파지면(158)은 간극기(110)와 결합하며 확고하게 파지한다. 본 삽입장치는 그 후 디스크간극내부에 간극기(110)을 이식하기 위하여 수술지점내로 경피적으로 확장된다. 일단 간극기가 정확히 위치되면 수관(160)은 핸들(151)을 향해 뒤로 이동될 수 있고 그래서 2 개의 죠(156)의 자연적인 탄성은 그들이 따로 펴지도록 하고 이로 인해 간극기(110)을 풀어놓는다. 삽입장치(150)는 그 후 완전히 개방된 죠와 함께 수술지점으로부터 철수되거나 또는 수관은 파지면(158)이 간극기(110)를 제거하자마자 축을 따라 전진될 수 있다. 다른 유사한 장치의 상세한 설명은 함께 출원되고, 동시 계류중인 출원: U.S. 출원번호 08/697,784, 이식삽입장치에 개시되어 있다. 금속간극기, 삽입장치 및 이와 관계된 방법은 함께 출원되고 동시 계류중인: U.S. 특허출원번호 08/603,676 척수간극기 및 U.S. 특허출원번호 08/603,676 추간간극기에 개시되어 있다.

선택적으로, 본 발명의 간극기는 도 9에 도시된 공구와 같은 결합용 공구결합홀를 제공받는다. 도 35 및 도 36에 도시된 다른 특정 실시예에 따라, 간극기(170)는 공구결합홀(174)을 규정하는 전방벽(171)을 포함한다. 매우 양호한 실시예에 있어서 공구결합홀(174)은 도 37에 도시된 바와 같이 나사산이 형성된 이식공구를 수용하는 나사산이 만들어져 있다. 삽입장치(220)는 핸들의 수동파지를 향상시키기 위하여 널링 또는 다른 적합한 형상을 가진 핸들부(221)를 포함한다. 축(222)는 핸들(221)로부터 뻗친다. 축(222)의 말단(223)은 공구결합홀(174)과 결합하는 첨단(225)을 포함한다. 바람직하게는 첨단(225) 및 공구결합홀(174)은 대응 결합나사산(226,178)을 가진다. 공구결합홀(174)은 도 35에 도시된 바와 같이 만곡된 벽에 규정되며 축(222)의 말단(223)은 바람직스럽게는 간극기의 만곡된 전방면에 맞는 만곡부(224)를 포함한다. 삽입장치(220)는 또한 바람직스럽게는 간극기제어 및 위치결정용 T핸들(228)을 포함한다. 바람직스럽게는 삽입기(120)는 나사산이 형성된 첨단(225)를 회전시키는 수단을 포함한다. 도 37에 있어서, 나브(230)는 핸들(221) 및 축(220)안의 내경(도시되지 않음)을 관통해 확장되는 내축에 의해 첨단(225)에 결합된다. 첨단(225)은 바람직스럽게 핸들(221) 및 축(222)내에 장착된 회전가능한 내축의 말단에 있다.

삽입기(220)의 사용에 있어서, 간극기(170)는 전방벽(171)과 동일 평면의 만곡부(224)를 가진 나사산이 형성된 첨단(225)에 결합된다. 삽입장치 및 간극기는 그 후 디그크간극내에 간극기를 이식하기 위하여 수술지점내로 경피적으로 확장될 수 있다. 간극기(170)가 정확히 위치되자마자 나브(230)는 나사산이 형성된 첨단(225)을 회전시키고 간극기(110)의 홀(174)로부터 첨단을 분리하기 위하여 돌려질 수 있다. 삽입장치(220)는 그 후 간극기를 적소에 남긴 후 수술지점으로부터 철수될 수 있다.

양호한 실시예에 있어서, 수술시에 간혹 부드러운 이식체가 준비되는 경우도 있지만, 간극기의 결합면은 척수의 종판과의 결합을 용이하게 하고 간극기의 미끄러짐을 방지하기 위하여 기계가동된다. 간극기(180)는 도 38에 도시된 바와 같이 상부면(185) 및 하부면(도시되지 않음)중 하나 또는 2 개의 결합면(187)중 하나의 결합면상에 거칠어진 표면(181)을 제공받을 수 있다. 간극기(190)의 거칠어진 표면(191)은 도 39에 도시된 바와 같이 와플 또는 다른 적합한 형상을 포함한다. 도 40에 도시된 하나의 양호한 실시예에 있어서, 결합면(201)은 척수의 종판과의 맞물리는 결합을 제공하는 이(205)를 포함한다. 다른 실시예에 있어서 (도 41 및 도 40), 간극기(210)는 하나이상의 블레이드(212)를 포함하도록 기계가공된 결합면(211)을 포함한다. 각 블레이드는 척수종판에 박히도록 형성된 절단 절삭모퉁이(213)를 포함한다. 블레이드(222)는 간극기의 초기안정성을 증가시키기 위하여 골표면내에 박혀질 수 있다.

골생성조성물과 상승적으로 결합될 수 있는 어떤 적합한 하중지지부재가 착상될 수 있다.다른 가능한 하중지지부재는 타가이식크로크(crock)합정(도 43), 3 피질합정(도 44), 버턴(button)합정(도 45) 및 혼성 타가이식버턴-타가이식크로크합정(도 46)을 포함한다.

골생성재료는 도 32 및 도 47에 도시된 바와 같이 골생성재료(30,148)로 챔버(25,130)를 충만함으로서, 골생성재료를 포함하는 용액으로 이식체를 포화시킴 또는 결합된 양방법으로서 본 발명의 간극기에 적용될 수 있다. 조성물은 수술동안에 외과의사에 의해 적용될 수 있으며 또는 간극기는 미리적용된 조성물를 공급받을 수 있다. 그런 경우에, 골생성조성물은 냉동건조같은 것에 의해서 수송 및 저장동안 안정 될 수 있다. 안정된 조성물은 염수 또는 물과 같은 중성유체로 또는 이식전 또는 후에 적용된 체유체로 다시 수화 및/또는 활성화될 수 있다. 어떤 적합한 골생성재료 또는 조성물은 착상되며 바이오세라믹 및 폴리머 및 골유도인자와 같은 자가이식, 타가이식,이종이식, 탈염된 골, 인조 및 천연 골 이식체 치환분을 포함한다.

자가이식체는 당해 분야에서 외과의사에게 잘 공지된 드릴,가우지(gouge),퀴렛(curette) 및 관상톱 및 다른 공구와 방법을 사용하여 장골능과 같은 위치로부터 채취될 수 있다. 바람직하게는 자가이식체는 최소의 침입기증자수술로 장골릉으로부터 채취된다. 이식체는 골세포 또는 간극기용 종판을 준비하는 동안 외과의사에 의해 천공된 다른 골을 포함한다.

유리하게도 자가이식체는 골생성재료로 선택되고 단지 매우 적은 양의 골재료만이 챔버(130)를 채우기 위해 필요하다. 간극기(110)에 의해 제공되기 때문에 자가이식체 자체는 구조적 지지를 제공하도록 요구되지 않는다. 그렇게 적은 양의 골에 대한 기증자수술은 덜 침해적이며 환자에 의해 양호하게 인내된다. 일반적으로 그런 적은 양의 골을 얻을 때 근육절개에 대한 필요가 거의 없다. 그 결과 본 발명은 자가이식체의 많은 단점을 제거한다.

본 발명에 사용된 골생성조성물은, 바람직하게는 약학적으로 수용할 수 있는 운반체안의 골형태발생단백질과 같은 치료학상으로 효과적인 양의 실질상 순수한 골유도인자를 포함한다. 무한한 공급에 사용될 수 있고 전염병을 전하지 않기 때문에 , 양호한 골유도인자는 제조합형 인간골형태발생단백질(rhBMPS)이다. 가장 바람직하게, 골형태발생단백질은 rhBMP-2,rhBMP-4 또는 그 이성 2 분자체이다. rhBMP-2의 농도는 일반적으로 약 0.4mg/ml 내지 1.5mg/ml 사이이며 바람직하게는 1.5mg/ml 부근이다. 그러나 어떤 형태발생단백질도 착상되며 BMP-1 내지 BMP-13로 표시된 골형태발생단백질을 포함한다. BMPs는 지네틱스 인스티튜트,인크., 캠브리지,매사츄세트(Genetics Institute,Inc.,Cambridge,Massachusett)로부터 입수할 수 있고 또한 Wozney 등에 허여된 U.S.특허 5,187,076.; Wozney 등에 허여된 U.S.특허 5,366,875 ; Wang 등에 허여된 U.S.특허 4,877,864 ; Wang 등에 허여된 U.S.특허 5,108,922 ; Wang 등에 허여된 U.S.특허 5,116,738 ; Wang 등에 허여된 U.S.특허 5,013,649 ; Wonzey 등에 허여된 U.S.특허 5,106,748 ; 및 Wonzey등에 허여된 PCT 특허 WO93/00432 ; Celeste 등에 허여된 PCT 특허 WO94/26893 ; Celeste 등에 허여된 PCT 특허 WO94/26892 에 개시된 바와 같이 당업자에 의해 준비될 수 있다. 모든 골유도인자는 상기한 바와 같이 얻어지거나 골로부터 분리되는 것으로 생각된다. 골로부터 골형태발생단백질을 분리하는 방법은 Urist 허여된 U.S.특허 4,293,753 및 Urist 등에, 81 PNAS 371,1984 에 개시되어 있다.

골생성조성물을 위한 운반체재료의 선택은 하중지지부재의 구조뿐만아니라 생물학적적합성, 생물학분해성, 역학적 특성 및 경계면 특성에 기초한다. 본 발명의 조성물의 특정 응용은 적합한 공식을 정의할 것이다. 가능한 운반체는 칼슘황산염, 폴리락틱산, 폴리앤하이드리드, 교원질, 칼슘인산염, 중합아크릴에스테르 및 탈염된 골을 포함한다. 운반체는 단백질을 운반할 수 있는 어떠 적합한 운반체도 될 수 있다. 가장 바람직하게는 운반체가 결국 체내로 재흡수될 수 있다. 하나의 양호한 운반체는 상표 헬리스탓어브즐버블 콜라겐 헤모스태틱 에이젼트로 인테그라 라이프사이언스 코프레이션( Integra LifeSciences Corporation under HelistatAbsorbable Collagen Hemostatic Agent)에 의해 판매된 흡수가능한 교원질 스펀지이다. 또 다른 양호한 운반체는 개방세포 폴리락티산(OPLA)이다. 조성물을 위한 다른 가능한 기질은 생물분해성이 있으며 화학적으로 규정된 칼슘황산염, 3 칼슘인산염(TCP) 및 수산화인회석(HA)와 같은 칼슘인산염이며,주사 가능한 2칼슘 인산염(BCP), 폴리앤하이드리드를 포함한다. 다른 가능한 재료는 골 또는 피부교원질과 같이 생물분해성이 있고 생물학적으로 얻어진다. 더우기 기질은 순수단백질 또는 세포외 기질요소로 구성된다. 골유도재료는 또한 폴리메틸메타아크릴과 같은 BMP 및 중합아크릴에스테르운반체의 조성물이 될 수 있다.

본 발명의 간극기챔버를 채우기 위해, 운반체는 바람직스럽게 챔버[(55)(도 25),(25)(도 47)]내로 압축될 수 있는 스펀지(58,30)로서, 또는 도 48에 도시된 바와 같이 챔버에 맞도록 접혀질 수 있는 스트립(strip) 또는 시트(sheet)로서 제공된다. 바람직스럽게는, 운반체는 챔버의 폭 및 길이보다 각각 약간 큰 폭 및 길이를 가진다. 가장 양호한 실시예에 있어서, 운반체는 rhBMP-2용액으로 적셔지며 그 후 챔버내로 압축된다. 도 47에 도시된 바와 같이 스펀지(30)는 합정(21)의 벽(22)에 대항하여 스펀지(30)에 의해 제공된 압축력으로 챔버(25)내에 유지된다. 운반체는 골생성조성물과 융합지점을 둘러싸는 고도로 혈관화된 조직과의 접촉을 용이하게 하기 위하여 챔버의 개구외부로 확장되는 것이 바람직하다. 운반체는 또한 챔버내에 끼이도록 만들어진 몇개의 스트립으로 제공될 수 있다. 스트립은 내부를 채우기 위하여 중첩적으로 놓여질 수 있다. 접혀진 시트를 사용하는 경우 처럼, 스트립은 몇방향으로 간극기내에 배열될 수 있다. 바람직하게는 골생성재료는 스펀지, 단일의 접혀진 시트, 몇개의 중첩된 스트립으로 제공되든지 간에 챔버의 길이 및 폭에 상응하는 길이를 가진다.

가장 양호한 운반체는 2 상 칼슘인산염세라믹이다. 도 49는 합정(40)내에 충만된 세라믹운반체(32)를 도시한다. 수산화인회석/3칼슘인산염세라믹은 생체내에서 그들의 바람직한 대생물작용성질 및 분해률때문에 선호된다. 수산화인회석 대 3칼슘인산염의 양호한 비율은 약 0: 100 및 약 65 : 35 사이다. 하중지지부재에 규정된 챔버에 끼일 어떠한 크기 또는 형상의 세라믹 운반체도 착상된다. 세라믹 블락은 상업적으로 소파몰 다넥 그룹,B.P. 4-62180 랑-두-프라이얼즈,프랑스 앤드 바이오랜드,132 루트 d : 에스팡네,31100 토우로우스,프랑스(Sofamor Danek Group, B. P. 4-62180 Rang-du-Fliers, France and Bioland,132 Route d :Espagne,31100 Toulouse,France) 로부터 입수할 수 있다. 물론, 직사각형 및 다른 적합한 형상이 착상된다. 골유도인자는 어떤 적합한 방법으로 운반체내에 삽입된다. 예컨데, 운반체는 인자를 포함하는 용액에 적셔질 수 있다.

양호한 실시예에 있어서, 골생성혼합은 하중지지부재의 포어(pore)에 제공된다. 골성장유도조성물은 적합한 방법으로 포어내에 삽입될 수 있다. 예컨데, 조성물은 이식체의 포어내로 주사될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 조성물이 이식체상에 떨어지거나 또는 이식체는 골유도를 자극하기 위하여 효과적인 양의 조성물을 함유하는 용액에 적셔진다. 어느 경우에나 포어는 액체가 이식체를 완전히 적시는 충분한 시간동안 조성물에 노출된다. 골생성인자, 바람직스럽게는 BMP는, 냉동건조된 형태로 제공되며 살균물, 생리학상 염수 또는 다른 적합한 운반체와 같은 약학상으로 수용할 수 있는 액체 또는 겔 운반체로 재구성될 수 있다. 운반체는 단백질을 간극기로 운반할 수 있는 어떤 적합한 매개체가 될 수 있다. 바람직하게는 매개체는 당해 기술분야에서 공지된 바와 같이 완충액으로 보충된다. 본 발명의 하나의 특정 실시예에 있어서 rhBMP-2는 물,염수,액체교원질 또는 주사할 수 있는 BCP와 같은 운반체에 부유하거나 또는 혼합된다. BMP용액은 이식체내에 듣게되거나 또는 이식체는 적합한 양의 액체에 침적될 수 있다. 매우 양호한 실시예예 있어서, BMP는 이식체의 포어에 적용되고 그 후 동결건조되거나 또는 냉동건조된다. 이식체-BMP 조성물은 그 후 저장 및 수송을 위해 냉동될 수 있다.

유리하게도, 본 발명의 추간간극기는 내부고정을 필요로 하지않는다. 간극기는 그것이 완전히 제거되지 않는다면 주위의 인대 및 근육 및 디스크고리의 압축력에 의해 담겨진다. 적합한 융합이 이루어지기까지 경추고리,요추부목등으로 설치되며 인접한 척수단계의 일시적인 외적 고정 및 지지가 일반적으로 추천된다.

본 발명의 간극기 및 조성물이 전형적으로 불필요한 금속장치를 사용할지라도 본 발명은 유리하게 그런 장치와 결합될 수 있다. 본 발명의 골이식체-골생성조성물은 어떠한 다양한 선행기술 금속케이지내에도 이식될 수 있다.

하기 특정예는 본 발명을 설명하기위한 목적으로 제공되며 이로 인해 본 발명상에 어떠한 제한도 고려되지 않는다.

실험 Ⅰ : 장치준비

예 1

골간피질골합정

동의하는 기증자(예컨데, 기증자로서 역활을 하는 기증자카드 또는 다른 수용서식)는 인간면역결여바이러스, 세포확대바이러스,병리감염 B, 병리감염 C 및 몇가지 다른 병원체를 포함하는 다양한 전염병 및 병원체에 대하여 심사된다. 이런 테스트는 ELISA시험, PCR시험,응집에 제한되지 않지만 이를 포함하는, 당해 기술에서 종래의 많은 수단에 의해 이루어진다. 그러한 시험은 다음의 요구사항을 필요로 한다 :(i)아메리카 어소시에이션 오브 티슈 뱅크, 텍크니칼 매뉴얼 포 티슈 뱅킹, 테크니칼 매뉴얼-머스쿨러스케렉탈 티슈,페이지 M19-M20(American Association of Tissue Banks, Technical Manual For Tissue Banking, Technical Manual-Musculoskeletal Tissues, pages M19-M20);(ii) 더 푸드 앤드 드러그 어드미니스트레이션, 인터림 룰,페드럴 레지스터/Vol.50.No. 238/튜즈데이,디셈버 14,1993/ 룰스 앤드 레규레이션즈/65517,D. 인스펙셔스 디지즈 테스팅 앤드 도너 스크리닝(The Food and Drug Administration, Interim Rule, Federal Register/Vol.50,No. 238/Tuesday, December 14,1993/Rules and Regulations/65517,D. Infectious Disease Testing and Donor Screening),(iii)MMWR/Vol.43/No. RR-8, 가이드라인 포 프리벤팅 트랜스미션 오브 휴먼 임무노이피시언시 바이러스 트루 트랜스미션 오브 휴먼 티슈 앤드 올간즈,페이지 4-7(MMWR/Vol.43/No. RR-8, Guidelines for Preventing Transmission of human Immunodeficiency Virus Through Transmission of Human Tissues and Organs,pages 4-7) ,(iv)플로리다 어드미니스트레이티브 위클리,Vol.20,No.34, 어그스터 21,1992,59A-1.001-014 59A-1.005(12)(c),F.A.C.,(12)(a)-(h),59(A)-1.005(15),F.A.C.,(4)(a)-(8)(Florida Administrative Weekly, Vol.20,No.34, August 21,1992,59A-1.001-014 59A-1.005(12)(c),F.A.C.,(12)(a)-(h),59(A)-1.005(15),F.A.C.,(4)(a)-(8)).표준 생화학적 시험의 종합테스트에 추가하여, 기증자 또는 근친자는 다수의 성관계 파트너를 가지는, 혈우병으로 고생하는, 정맥약사용에 관여하는 것등과 같은 많은 고위험 행동에 관여했는 지의 여부를 확인하기 위하여 인터뷰를 받게된다. 기증자는 수용할 수 있는 것으로 확인된 후, 합정의 획득을 위해 유용한 골은 재생되고 청결하게 된다. 합정은 물이 정화되고 냉각된 다이아몬드팁 커팅비트(cutting bit)를 사용하여 장골의 골간으로부터 횡플러그로서 얻어진다. 비트는 상업적으로 입수될 수 있으며[(스타라이트, 인크)(Starlite, Inc)], 원형특징 및 약 10mm 내지 20mm 의 중공직경을 가진다. 말단 및 피질합정용의 어브텐션용 기계는 스테인레스스틸 및 산화피막이 형성된 알루미늄으로 제조된 공압구동소형선반으로 구성된다. 그것은 커터(cutter)에 평행하게 이동하는 스프링부하왕복대를 가진다. 왕복대는 2.54cm(1.0 인치) 스테인레스 로드 이며 거의 20.3cm(8.0 인치)의 이동거리를 가지는 2 개의 러너(runner)상에 얹혀 있다. 하나의 러너는 설정핀이 요구된 홀내에 놓여질 때 왕복대가 이동하는 것을 중단시키는 진행 로드상에 설정핀홀을 가진다. 왕복대는 메트릭 및 영어눈금을 가지는 나브를 사용하여 측면에서부터 측면까지 이동할 수 있다. 이것은 이식체가 위치되도록한다. 합정이 절삭되는 동안 이식체를 죄며 적소에 유지하는 바이스(vice)는 본 왕복대상에 있다. 바이스는 커터를 위한 틈새를 허용하기 위하여 죠에 차단(cut out)면적을 가진다. 선반은 요구된 RPM이 설정되게 하는 밸브제어기를 가진 공압모터인 구동시스템을 가진다.

첫째, 왕복대는 수동으로 뒤로 당겨지고 설정핀으로 적소에 고정된다. 둘째, 이식체는 바이스에 장착되고 커터와 일직선이 된다. 세째, 밸브제어에 나브를 사용함으로서,기계는 가동되고 RPM이 설정된다. 네째, 설정핀은 합정을 절삭하는 커터상에 이식체가 장착되도록 한다. 커터가 이식체를 관통하여 계속 절삭하는 동안에 왕복대는 설정핀상에 정지할 것이다. 다섯째, 살균물이 커터로부터 합정을 제거하는데 사용된다. 이것은 완전히 오오토크래이버블(autoclavable)하고 합정을 절삭하는 동안 이식체를 파지하는 스테인레스스틸 바이스 및/또는 죔장치를 가진다. 이식체는 절삭공정동안에 합정균일성을 창조하는 근소한 거리의 0.0254cm(0.001") 내에 위치설정될 수 있다.

상기 기계와 함께 사용되는 커터는 5mm 내지 30mm 범위의 직경을 가지는 합정을 생산할 수 있으며 커터의 크기는 10.6mm;11.0mm;12.0mm;13.0mm;14.0mm; 및 18.0mm 이다. 커터의 성분은 합정의 벽상에 매우 부드러운 표면을 생산하는 다이아몬드분말절삭면을 가진 스테인레스스틸이다.게다가, 합정이 절삭될 때 살균물은 이식체 및 / 또는 합정로부터 부스러기를 냉각하고 제거하는데 사용된다(물주입). 물은 압력을 받는 합정을 청소 할뿐만아니라 세척하기위하여 커터의 중앙을 통하여 이동한다. 게다가 물은 커터로부터 합정을 제거하는데 도움이 된다.

골수는 그후 합정의 수관으로부터 제거되고 공동은 챔버를 생성하기 위하여 청소된다. 최종적으로 가공된 생산물은 차후 사용을 위하여 저장, 냉동되거나 또는 냉동건조 및 진공밀폐될 수 있다.

예2

나사산이 형성된 합정

골간피질골합정은 상기 서술된 바와 같이 준비된다. 플러그는 그 후 요구되는 치수로 바람직하게는 등급 10 청정챔버에서 가공된다. 기계가공은 바람직스럽게 jeweler의 선반과 같은 선반상에서 이루어지거나 또는 가공공구가 본 목적을 위하여 특별히 설계되고 개조될 수 있다. 홀은 그 후 합정의 전방벽을 관통하여 천공된다. 홀은 그 후 나사산이 형성된 삽입공구를 수용하기 위하여 암나사홈이 형성된다.

예3

rhBMP-2로 적셔진 골합정

나사산이 형성된 합정은 예 1 및 예 2의 방법을 통해 얻어진다.

리필라이즈된 rhBMP-2(Genetics Institute)의 4.0mg을 함유하는 병은 다음과 같이 4.0mg/mL 용액을 얻기 위하여 주사용 1mL 살균물(Abbot Laboratories)로 구성된다.

1. 3-cc주사기 및 22G니들을 사용하여 주사용 1.0mL살균물을 리필라이즈된 rhBMP-2를 함유하는 병내에 천천히 주입하라.

2. 청결한 용액이 얻어질 때까지 병을 부드럽게 선회시켜라. 흔들지 말라.

하기 희석구성은 적합한 rhBMP-2농도를 얻기 위하여 행해진다. 희석은 2 개의 합정에 대하여 충분한 부피를 제공한다. 희석은 하기와 같이 수행된다.

1. 5-cc 주사기를 사용하여 MFR906버퍼[지네틱 인스티튜트(Genetic Institute)]의 4.0mL를 살균병내에 이동시켜라.

2. 1-cc 주사기를 사용하여 0.7mL 재구성된 rhBMP-2를 버퍼를 함유하는 병내에 이동시켜라.

3. 혼합되도록 부드럽게 선회시켜라.

희석구성

초기 rhBMP-2 rhBMP-2 MFR-842 최종 rhBMP-2농도 체적 체적 농도(mg/mL) (mL) (mL) (mg/mL)

4.0 0.7 4.0 0.60

1. 3-cc 주사기 및 22G 니들을 사용하여 0.6mg/mL rhBMP-2 용액 2.0mL를 골합정상에 천천히 떨어뜨려라.

2. 즉각 이식하라.

예4

BMP-2/교원질 조성물로 충만된 골합정

나사산이 형성된 골합정은 예 1 및 예 2 방법을 통해 얻어진다.

리필라이즈된 rhBMP-2[지네틱 인스티튜트(Genetics Institute)]의 4.0mg을 포함하는 병은 다음과 같이 4.0mg/mL 용액을 얻기 위하여 주사용 1mL 살균물[아보트 래브러토리즈(Abbot Laboratories)]로 구성된다.

하기 희석구성은 적합한 rhBMP-2농도를 얻기 위하여 행해진다. 희석은 2 개의 합정에 대하여 충분한 부피를 제공한다. 희석은 다음과 같이 수행된다.

1. 3-cc 주사기를 사용하여 MFR-842버퍼[지네틱 인스티튜트(Genetics Institute)] 2.5mL를 살균병내로 이동시켜라.

2. 1-cc 주사기를 사용하여 4.0mg/mL 재구성된 rhBMP-2 0.3mL를 버퍼를 함유하는 병내로 이동시켜라.

3. 혼합되도록 부드럽게 선회시켜라.

희석구성

4.0 0.3 2.5 0.43

rhBMP-2용액은 다음과 같이 헬리스탓(Helistat)스펀지에 적용된다.

1. 살균 핀셋 및 가위를 사용하여 7.5cm ×10cm(3"× 4")스펀지로부터 7.5cm ×2.0cm 헬리스탓스트립을 잘라내라

2.22-G 니들을 가진 1-cc 주사기를 사용하여 0.43mg/mL rhBMP-2 거의 0.8mL를 헬리스탓시트상에 천천히 비균일하게 떨어뜨려라.

3. 살균 핀셋을 사용하여 스펀지를 합정챔버내에 충만시켜라.

4. 22-G니들을 가진 1-cc 주사기를 사용하여 0.43mg/mL rhBMP-2 나머지 0.8mL를 챔버의 개구를 통해 합정내의 스펀지에 주입하라.

5. 즉각 이식하라.

예 5

rhBMP-2/HA/TCP 조성물로 충만된 골합정

나사산이 형성된 합정이 예 1 및 예 2 방법을 통해 얻어진다.

2상 수산화인회석/3 칼슘인산염(Bioland)의 원통블럭은 0.4mg/mL rhBMP-2 용액으로 적셔진다. BMP세라믹블럭은 합정챔버내에 충만되고 합정은 그 후 이식된다.

예 6

피질링

심사된 동의하는 기증자는 하기와 같이 예 1에 서술된 바와 같이 선택된다. 피질링은 인간장골의 골간의 단면조각으로 얻어지며 예 1에 서술된 방법을 사용하여 준비된다. 링은 예 4 또는 예 5에 서술된 골생성조성물로 충만된다.

예 7

간극기

심사된 동의하는 기증자는 예 1에 서술된 바와 같이 선택된다. D형상경부간극기는 장골의 골간의 단면조각으로 얻어지고 그 후 예 1 방법을 사용하여 준비된다. 벽의 외부면은 그 조각을 D형상으로 가공함으로 형성된다. 간극기의 결합면은 표준밀링머신에 의해 널링을 제공받는다. 홀은 그 후 간극기의 전방벽을 통해 천공된다. 홀은 그 후 나사산이 형성된 삽입공구를 결합하기 위하여 암나사홈이 형성된다. 간극기챔버는 그 후 예 4 또는 예 5에 서술된 바와 같이 골생성조성물로 충만된다.

실험Ⅱ : 생물역학적 시험

예 10

축하중을 받는, 나사산이 형성된 피질합정의 정적시험

축하중을 받고 있는 나사산이 형성된 피질합정의 정적시험은 합정이 적어도 10,000 N, 최대기대요추하중의 최대생리학상하중을 견딜 수 있다는 것을 확인하기 위하여 수행된다. 18mm 외경, 나사산이 형성된 냉동된 피질합정(40)은 University of Florida Tissue Bank로부터 얻어지며 축시험고정물(300)로 시험하기 위하여 해동된다. 나사산이 형성된 피질합정의 4 개의 샘플은 도 50 내지 도 52에 도시된 바와 같이 나사산이 형성된 피질합정과 조화되는 기하를 가지는 2 개의 준비된 플라스틱(폴리아세탈 폴리머)블럭(301,302)내에 삽입된다. 플라스틱블럭(301,302)은 합정(40)을 가로질러 균일한 하중을 보장하기 위하여 금속블럭(303,304)에 부착된다. 9mm의 디스크 높이(H)가 시험을 위하여 사용된다. 축하중(P)는 합정(40)의 파손까지 블럭(301,302,303,304)에 25m/min의 률로 서보하이드로릭테스트머신((servohydraulic test machine)에 의해 적용된다. 하중-변위곡선이 기록된다.

결과

나사산이 형성된 합정은 24,733N의 평균하중에서 항복한다. 나사산이 형성된 피질합정의 압축강도는 도 53에 도시된 바와 같이 전형적이며 최대 생리학적 척수하중에 비유되는 중요한 안전인자를 제공한다. 이 값은 서 있을 때 1000N에서 부터 심한 들어올림(lifting)에 대해서는 10,000N 까지의 범위에 있다. 나사산이 형성된 피질합정 및 피질링의 압축강도는 도 54에 도시된 바와 같이 체내융합을 위해 사용되는 대부분의 유용한 골재료의 강도를 초과한다. 전체적으로 테스트된 나사산이 형성된 피질합정 및 피질링은 대퇴부링타가이식체를 제외하고는 유용한 옵션(option)에 비유되는 우수한 압축강도를 입증한다. 시험은 단일의 합정에 대한 것이다. 임상적으로 대부분의 경우는 2중, 양쪽합정의 배치를 포함한다. 그러므로 2 합정에 대한 기대평균최대압축하중은 대퇴부타가이식체에 비유할 수 있는 49,466N 일 것이다. 나사산이 형성된 피질합정은 또한 도 55에 도시된 바와 같이 인조체내이식장치에 알맞게 필적한다.

예 11

축하중을 받는, 나사산이 형성된 피질합정의 동적시험

동적시험은 주기적인 하중을 받는 합정의 피로성능을 결정한다. 파괴에 이르는 사이클(cycle)은 다양한 하중단계에서 결정된다. 피로저항성은 척수이식 성능에 중요하다. 이식은 융합이 발생하기까지 주기적인 생체내에서 하중을 견딜 수 있어야만 한다. 평균인은 1년마다 2 백만보(1 백만 걸음걸이 사이클) 및 1년마다 125,000 중요한 굽힘을 한다. 그러므로 5 백만 사이클이라는 전형적인 동적시험 한계치는 융합 및 최종적으로 완전한 척수운동부분안정 이전의 거의 2년의 주기적인 하중을 모방한 것이다.

축정적시험에 대한 예 11에 서술된 고정물(300)(도 50 내지 도 52)은 다양한 이식장치 및 합정에 동적 교번하중을 적용하기 위해 사용된다. 초기 피로하중은 최대정적값에 기초하여 결정된다. 초기 피로하중은 인장강도값 24,733N의 75%,50% 및 25%이다. 추가적인 테이타 항목이 그 후 5 백만 사이클 한계값을 결정하기 위하여 발생된다.

결과:

이전에 검토된 생리학상하중값에 기초하여, 평균일상하중값은 최대값의 몇분의 1이 될 것이라고 기대되고 거의 3,200N으로 평가된다. 이 전형적인 하중값은 그 후 다양한 체내 융합 대안의 피로성능을 평가하기 위해 사용된다. 나사산이 형성된 피질합정에 대해, 한계는 최대정적하중의 30% 정도에서 이루어진다. 즉 2 샘플의 최저한도는 도 56에 도시된 바와 같이 7,420N에서 5 백만 사이클에 도달한다. 이 수치는 3200N이라는 평균하중값보다 상당히 높다.

예 12

굽힘하중을 받는, 나사산이 형성된 피질합정의 정적 및 동적시험

압축시험이 합정의 동적 및 정적성능에 관하여 귀중한 비교정보를 제공할 지라도 , 이는 임상설정에서 합정에 의해 관찰된 하중을 단순화한 것이다. 임상적으로 관찰된 하중을 양호하게 모방하기 위하여 , 특정 굽힘-신장 또는 다중-축 주기적테스트고정물(310)이 개발된다.(도 57 및 도 58). 합정은 정적 및 동적하중상황에서 시험된다. 특별히 설계된 고정물은 복잡하며 다중의 축하중을 합정에 적용한다.

합정은 이미 암나사가 형성된 플라스틱(폴리아세탈 폴리머)블럭(311,312)내에 놓여진다. 플라스틱블럭(311,312)은 금속테스트고정물(318)의 상판(315) 및 하판(316)에 있는 벽감홈(313,314)에 부착된다. 수직하중(L)은 굽힘-신장굽힘모멘트를 발생시키기 위하여 적용된다. 주기적인 압축하중이 적용되고 굽힘모멘트는 7.6cm의 하중암에 의해 발생된다.

2 개의 합정은 테스트고정물에서 파괴정적하중을 받았다. 최대하중치는 그후 동적하중치를 결정하는데 사용되었다. 피로시험에 대하여, 완전히 역 하중이 적용되었으며 굽힘-신장 사이클을 모방하였다. 주기적인 시험은 최대하중치의 40%,30%,20%의 값에서 수행되었고 5 백만사이클 한계치가 결정되었다.

결과:

나사산이 형성된 피질합정의 파괴치의 평균정적하중은 1,545N이라 밝혀졌다. 7.6cm 모멘트암에 주어지기 때문에, 이는 138 N-m 최대굽힘하중치로 해석된다. 5 백만 사이클한계치는 거의 450N이다. 다시, 7.6 cm 모멘트암에 주어지기 때문에,이는 40.5 N-m 굽힘하중치로 해석된다. 굽힘에서 요추운동부분의 파괴하중은 평균 33N-m라고 알려져 있다. 최대정적하중치는 이 값의 4배보다 상당히 높으며 동적,다중-축한계치는 이 최대굽힘하중치를 초과한다.

예 13

나사산이 형성된 피질합정의 삽입토그시험

벤치탑(Benchtop)시험은 합정을 삽입하는데 요구되는 삽입토크를 연구하고 이 값을 나사산이 형성된 체내융합장치의 값과 비교하기 위하여 수행된다. 2 개의 요추송아지척주가 삽입토크시험을 위하여 사용된다. 크기제한때문에 18mm 나사산이 형성된 피질합정은 각 척주의 최저 2 개의 요추높이에 삽입된다. 디스크간극은 확장되며 간극은 천공되고 그 후 암나사산이 형성된다. 특별히 변경된 드라이브가 합정을 배치하고 삽입토크를 측정하기 위하여 사용된다.

결과:

삽입후 조사에서 어떠한 합정에도 손상이 인지되지 않았다. 평균삽입토크치는 0.78 N-m 이라 밝혀졌다. 나사산이 형성된 피질합정은 도 59에 도시된 바와 같이 금속 나사산이 형성된 융합장치에 대한 기지값에 필적한다.

나사산이 형성된 피질합정시험의 요약

생물역학적시험은 나사산이 형성된 피질합정이 체내융합적용에 매우 적합하다는 것을 입증한다. 시험정보는 하기와 같이 요약된다.

1. 나사산이 형성된 피질합정의 정적강도는 최대생리학적 하중수준 이상의 실질적인 안전인자를 제공한다. 본 합정은 대안적인 골합정구조물보다 강하다. 그들의 강도는 Brantigan composite PLIF 케이지 및 Ray TFC장치의 강도를 초과하며 SpineTech BAK의 강도에 필적한다.

2. 나사산이 형성된 피질합정의 피로강도는 종래의 크로크(Crock)형 골합정의 피로강도를 초과하며 전형적이며,일상의 생활하중수준 이상의 실질적인 안전인자를 제공한다. 본 합정의 피로강도는 Ray TFC 장치의 피로강도를 초과하며 SpineTech BAK장치에 필적한다.

3. 본 합정은 최대굽힘하중에 저항할 수 있으며 정적하중에서 실질적인 안전인자를 제공하며 최대기대굽힘하중 이상의 값에서 5 백만 사이클한계를 입증한다

4. 장치를 삽입하는데 요구되는 토크는 나사산이 형성된 융합케이지로 관찰된 토크와 비교된다. 합정을 삽입 및 교정할 때, 나사산 또는 합정드라이브부착물의 어떠한 손상도 탐지되지 않았다.

전체적으로 나사산이 형성된 피질합정은 요추에서 체내융합을 용이하게 하기 위하여 요구되는 생물역학적특성을 소유하고 있다. 그들의 물리적 강도는 요구되는 생리학상 하중을 초과하고 다른 골이식체대안보다 우수하다. 본 합정은 모든 현재 이용될 수 있는 융합케이지 대안보다 우수하거나 필적한다.

예 14

골이식체촉진제로서의 rhBMP-2의 평가

본 연구의 목적은 다공성 코트된 임플랜트를 둘러싸는 틈을 채우는 타가이식체를 증대시키기 위하여 BMP를 사용하는 효과를 결정하는 것이다. 비-중량하중 개(canine)모델이 사용된다.

원재료

재료	출처/로트(LOT)#	설명	공급양
rhBMP-2	지네틱 인스티튜트Lot#0214COITQ Fill	5mM 글루타민산나트륨에 4mg/mL rhBMP-22.5% 글리신0.5% 자당0.01% 트윈 80,pH4.5	MFR842 버퍼로부터4mg/병 으로 4병
MFR842버퍼	지테틱 인티튜트Lot#26256	5mM 글루타민산나트륨2.5% 글리신0.5% 자당0.01% 트윈 80,pH4.5	5mL/병 으로 4병
조사된 신선한,냉동된 개 타가 이식체	기증자 개	조사된 2.5 Mrads(24-26KG's)	거의 10-15mLs
바이탤리엄 다공성의코트된 플러그	하우메디카(Howmedica)	6.4 mm 직경	N/A
테플론 와셔	하우메디카(Howmedica)	내경 6.4 mm외경 10.4mm	N/A
자생혈액	N/A	N/A	N/A
주사용 살균물	아보트 랩스(Abbot Labs)Lot#90-544-DK	WFI USP Grace	10mL/병 으로 4병

조성물 및 이식체 준비

1. 타가이식체 준비

a. 1mL 개 혈액을 추출하라.

b. 0.700mL 개 혈액을 살균 1.5mL 에펜도르프(eppendort)관에 추

가하라.

c. 이 관상에 높이를 표시하라.

d. 제 2 관상에 높이를 표시하고 혈액을 함유하는 관을 버려라.

e. 3 개의 추가적인 관상에 높이를 표시하라.

f. 타가이식체를 관상에 표시된 높이까지 추가하라.

2. 타가이식체/혈액/rhBMP-2 조성물

a. 1mL를 사용하는 rhBMP-2, 상온, 주사용 살균물(WFI)을 재구성하라.

병의 내측면을 따라 WFI를 rhBMP-2의 병속에 주입하라. 병을 3-4

번 선회시켜라. 최종농도는 4mg/mL이다.

b. 1.0mL 케이나인 혈액을 추출하여 살균한 에펜도르프관에 담아라.

c. 관으로부터 0.055mL 혈액을 추출하여 제 2 에펜도르프관에 담아라.

d. 재구성된 rhBMP-2 용액의 0.050 mL 혈액을 0.550mL에 추가하고 실리콘 피펫 팁으로 부드럽게 혼합하라.

e. 혈액/ rhBMP-2 조성물의 0.300mL를 타가이식체를 함유하는 에펜

도르프관에 추가하라.

f. 잘 혼합되기까지 살균한 압설기로 부드럽게 재료를 교반하라.

g. 상온에 1시간동안 응고시켜라.

3. 타가이식체/혈액/MFR842 조성물

a. 1.0 mL 개 혈액을 추출하여 살균한 에펜도르프관에 담아라.

b. 그 관으로부터 0.550mL의 혈액을 추출하여 제 2 에펜도르프관에 담아

라.

c. MFR842 버퍼 0.050mL를 0.550mL에 추가하고 실리콘피펫팁으로 부드럽

게 혼합하라.

d. 혈액/MFR842 조성물 0.300mL를 타가이식체를 함유하는 에펜도르

프관에 추가하라.

e. 잘 혼합되기까지 살균한 압설기로 부드럽게 재료를 교반하라.

f. 상온에서 1 시간동안 응고시켜라.

수술

이식체조성물은 관절구의 망상조직영역 전체에 걸쳐 유지되는 2 mm 캡(cap)을 가지는 각 대퇴부관절구을 가로질러 배치된다. 하기 표에 도시된 바와 같이 좌측상의 조성물은 신선한-냉동된 타가이식체를 포함하고 우측상의 조성물은 rhBMP-2를 더한 신선한-냉동된 타가이식체를 포함한다.

구성

케이나인 ID 제어: 치료된 시간골이식체만 골+ rhBMP-2

94-975 우측다리 좌측다리 14일

94-973 우측다리 좌측다리 14일

94-913 우측다리 좌측다리 28일

94-914 우측다리 좌측다리 28일

이식된 조성물은 X선 촬영법으로 평가되며 유효성은 생물역학적 전단시험 또는 밀침강도를 사용하여 시험된다. 5 mm 두께 절편은 밀침시험을 위해 금속임플랜트의 측단으로부터 박편 5mm 및 절단된 제 1 금속임플랜트로부터 제 2 박편 5mm를 절단함으로서 얻어진다. 이것은 결과적으로, 골블럭의 위치변경때문에 4개의 절편을 생산하는 하나의 견본을 제외하고는 골견본당 3 개의 절편으로 된다. 생물역학적시험은 컴퓨터가 연결된 서보하이드로릭재료시험기를 사용하여 이루어진다.

결과:

수술은 평온무사했다. 개는 모두 3일(2+/-1.15)내에 완전중량을 지지했다.

모든 동물로부터 말단대퇴부의 외과방사선사진은 어떠한 X선촬영법상의 병리를 가지지 않는 평범하며 성숙한 골구조을 보여준다. 이식지점의 수술후 및 최종평가는 임플랜트위치의 정확성을 확인하고 이식지점주위의 변화를 상세히 기록하기 위하여 이루어진다. 어떠한 파괴 및 다른 수술상의 합병증도 방사선사진상에 인지되지 않았다.

밀침(압축)은 0.5mm/sec의 률을 사용하여 이루어진다. 모든 견본은 이식체-금속 경계면에서 실패하는 듯하다. 모든 2주간 견본은 손가락접촉에 의해 또는 단지 중력에 의해 쉽게 밀려질 수 있다. 밀침시험은 이기간에 치료된 집단과 치료되지 않은 집단의 비교를 위한 적합한 변수가 되지 못하는 것 같다. 4 주기간에 치료된 동물로부터의 견본은 하기 표에 도시된 바와 같이 치료되지 않은 견본보다 명백히 우수하다.

파괴치에 이르는 하중(N)

케이나인 ID 수술후 시간 좌측 우측이식체+ BMP 이식체

975 2 주 8.71 24.43

973 2 주 17.45 12.22

913 4 주 82.88 41.88

914 4 주 76.78 13.96

4 주후에 BMP-치료된 견본에 대한 밀침강도는 이식체뿐인 견본보다 우수하며 역학적 강도의 BMP증가를 제안한다. 수술 4주후에 이식체- 금속 경계면에서 실패는 금속과 골사이의 약한 결합을 나타낸다.

결론

BMP와 골이식체와의 결합은 우수한 결과를 제공한다. 신속한 융합률은 증가된 역학적 강도를 제공한다. 골은 융합지점에 BMP의 제어된 해제를 제공하는 우수한 단백질 운반체이다. 골이식체가 나사산이 형성된 피질합정일 때, 하중지지합정의 생물역학적 우수성은 BMP-골 결합의 증가된 융합률과 우수하게 결합된다.

본 발명이 도면 및 상기 서술에서 상세히 밝혀지고 서술되었지만, 이것은 예증으로서 그리고 특징에서 제한적이지 않는 것으로 생각될 수 있고, 단지 양호한 실시예가 도시되고 서술된 것이며 본 발명의 정신내에 있는 모든 변형 및 수정은 보호되기를 바란다라고 이해된다.

Claims

간극을 유지하기 위하여 인접 척수사이의 간극내 결합용으로 만들어진 벽을 가지는 하중지지부재를 포함하며, 상기 하중지지부재는 골유도를 자극하기 위하여 효과적인 양의 골생성조성물로 충만된 골이식체를 포함하며, 상기 골생성조성물은 약학상으로 수용할 수 있는 운반체에 실질적으로 순수한 골생성인자를 포함하는 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 골생성인자은 골로부터 분리된, 정화된 골형태발생단백질인 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 골생성인자단백질이 제조합형 인간 단백질인 척수간극기.
제 3 항에 있어서, 상기 골형태발생단백질이 BMP-1,BMP-2,BMP-3,BMP-4,BMP-5,BMP-6,BMP-7,BMP-8,BMP-9,BMP-10,BMP-11,BMP-12,BMP-13, 그 조성물 및 그 이종이량체(heterodimer)로 구성되는 그룹으로 부터 선택되는 척수간극기.
제 4 항에 있어서, 상기 골형태발생단백질이 rhBMP-2,rhBMP-7 또는 그 조성물 또는 그 이종이량체인 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 운반체가 생리학적 염수인 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 운반체가 완충된 살균물인 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 부재가 인접 척수 사이의 간극의 높이보다 큰 직경을 가지는 원통형 골합정인 척수간극기.
제 8 항에 있어서, 상기 골부재는 챔버를 규정하고 상기 골이식체는 수관을 가지는 장골의 골간으로부터 얻어진 골합정이며 상기 챔버는 상기 관부분을 포함하는 척수간극기.
제 9 항에 있어서, 골유도를 자극하기 위하여 효과적인 양의 제 2 골생성조성물을 또한 포함하며 상기 제 2 조성물은 상기 챔버내에 충만되는 척수간극기.
제 10 항에 있어서, 상기 제 2 조성물은 상기 챔버의 길이보다 큰 길이를 가지며 상기 제 2 조성물은 이식체가 척수사이에 이식될 때 인접 척수의 종판에 접촉하기 위하여 상기 챔버내에 배치되는 척수간극기.
제 11 항에 있어서, 상기 제 2 골생성조성물이 자가이식체, 타가이식체, 탈염된 골, 칼슘인산염세라믹, 및 약학상으로 수용할 수 있는 기질내에 배치된 골유도인자로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 부재가 전방벽을 포함하며 상기 전방벽은 이식공구 수용용 공구결합홀을 규정하는 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 부재는 간극기가 그 사이에 이식될 때 인접 척수중 대응하는 하나와 접촉하기 위하여 2 개 이상의 대향 골결합면을 포함하며 하나 이상의 상기 결합면이 표면거침을 규정하는 척수간극기.
제 14 항에 있어서, 상기 표면거침이 널링을 포함하는 척수간극기.
제 14 항에 있어서, 상기 표면거침이 래치팅을 포함하는 척수간극기.
제 9 항에 있어서, 상기 부재는

볼록하게 만곡된 전면 및 대향 말단을 가지는 전방벽과

평평한 후면 및 대향 말단을 가지는 후방벽과

상기 챔버를 규정하기 위하여 상기 전방벽 및 후방벽의 상기 대향 말단사이에 일체로 연결된 2 개의 측벽을 포함하며,

상기 벽은 골로 구성되고 더우기

상기 챔버와 통하는 제 1 개구를 규정하며 상부 결합면을 가지는 상면 및

상기 챔버와 통하는 제 2 개구를 규정하며 하부 결합면을 가지는 대향 하면을 규정하는 중공 간극기인 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 부재는 나사산을 규정하는 외부면를 가지는 골합정이며 상기 나사산은 균일하게 기계가공되며 선측면과 대향 후측면 사이의 마루를 가지는 이를 포함하는 척수간극기.
제 18 항에 있어서, 각 상기 이의 상기 마루가 평평한 척수간극기.
제 19 항에 있어서, 각 상기 이의 상기 마루가 약0.05cm 내지 0.07cm (0.02 내지 0.03 인치) 의 폭을 가지는 척수간극기.
제 18 항에 있어서, 상기 나사산은 상기 이의 인접한 이들의 선측면과 후측면 사이의 각도를 규정하며 상기 각도는 50도 내지 70도인 척수간극기.
제 18 항에 있어서, 각 상기 이는 약 0.076cm 내지 0.114cm(0.030 내지 0.045 인치)의 높이를 가지는 척수간극기.
제 18 항에 있어서, 상기 합정은 이식공구 수용용 공구결합홀을 규정하는 공구결합부분을 포함하는 척수간극기.
제 23 항에 있어서, 상기 공구결합홀은 나사산이 형성된 이식공구 수용용 나사산이 형성된 척수간극기.
간극을 유지하기 위하여 인접 척수 사이의 간극내 결합용으로 만들어진 벽을 가지는 하중지지부재를 포함하며, 상기 하중지지부재는 챔버를 규정하고 수관을 가지는 장골의 골간으로부터 얻어진 골이식체를 포함하며, 상기 챔버는 관부분 및 골유도를 자극하기 위하여 효과적인 양의 골발생조성물을 포함하며, 상기 조성물은 약학상으로 수용할 수 있는 기질에 실질적으로 순수한 골생성인자를 포함하며 상기 챔버내에 충만되는 척수간극기.
제 25 항에 있어서, 상기 조성물은 상기 챔버의 길이보다 큰 길이를 가지며 간극기가 척수사이에 이식될 때 인접 척수의 종판에 접촉하도록 상기 챔버내에 배치되는 척수간극기.
제 26 항에 있어서, 상기 골생성인자는 골로부터 분리된, 정화된 골형태발생단백질인 척수간극기.
제 26 항에 있어서, 상기 골발생인자는 제조합형인간형태발생단백질인 척수간극기.
제 28 항에 있어서, 상기 골유도인자가 골형태발생단백질이며 상기 단백질은 BMP-1,BMP-2,BMP-3,BMP-4,BMP-5,BMP-6,BMP-7,BMP-8,BMP-9.BMP-10,BMP-11,BMP-12,BMP-13, 그 조성물 및 그 이종이량체(heterodimer)로 구성되는 그룹으로 부터 선택되는 척수간극기.
제 29 항에 있어서, 상기 골형태발생단백질은 rhBMP-2,rhBMP-7 또는 그 조성물 또는 그 이종이량체인 척수간극기.
제 30 항에 있어서 상기 기질은 칼슘황산염,폴리락틱산,폴리앤하이드리드,교원질,칼슘인산염 및 중합아크릴에스테르로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 척수간극기.
제 31 항에 있어서, 상기 기질이 바이오세라믹을 포함하는 척수간극기.
제 32 항에 있어서, 상기 바이오세라믹이 칼슘인산염세라믹인 척수간극기.
제 33 항에 있어서, 상기 세라믹은 2 상 칼슘인산염세라믹이며 수산화인회석 및 3 칼슘인산염을 포함하는 척수간극기.
제 34 항에 있어서, 수산화인회석 대 3 칼슘인산염의 비율이 약 0:100 와 약 65 :35 사이인 척수간극기.
제 25 항에 있어서, 상기 골합정은 외부면을 포함하고 상기 외부면은 이식공구 수용용 공구결합홀을 규정하는 척수간극기.
제 25 항에 있어서, 상기 부재는 나사산을 규정하는 외부면를 가지는 골합정이며 상기 나사산은 균일하게 기계가공되며 선측면과 대향 후측면 사이의 마루를 가지는 이를 포함하는 척수간극기.
제 37 항에 있어서, 상기 각 이의 상기 마루는 평평하며 약 0.05cm 내지 0.07cm(0.020 내지 0.030 인치) 의 폭을 가지는 척수간극기.
제 38 항에 있어서, 상기 나사산은 선측면 및 후측면사이의 각도를 규정하며 상기 각도는 약 50 도 내지 70도 인 척수간극기.
제 38 항에 있어서, 상기 이는 약 0.076cm 내지 0.114cm(0.030 내지 0.045 인치)의 높이를 가지는 척수간극기.
제 37 항에 있어서, 상기 합정은 이식공구 수용용 공구결합홀을 규정하는 공구결합부분을 포함하는 척수간극기.
제 41 항에 있어서, 상기 공구결합홀은 나사산이 형성된 이식공구 수용용 나사산이 형성된 척수간극기.
제 41 항에 있어서, 상기 이식체는 골간의 단면조각에 의해 얻어진 피질링이며 상기 링은 상면 및 하면을 포함하고 상기 골생성인자는 골형태발생 단백질인 척수간극기.
제 43 항에 있어서,상기 단백질은 MP-1,BMP-2,BMP-3,BMP-4,BMP-5,BMP-6,BMP-7,BMP-8,BMP-9,BMP-10,BMP-11,BMP-12,BMP-13,그 조성물 및 그 이종이량체(heterodimer)로 구성되는 그룹으로 부터 선택되는 척수간극기.
제 44 항에 있어서, 상기 골형태발생단백질은 rhBMP-2,rhBMP-7 또는 그 조성물 또는 그 이종이량체인 척수간극기.
제 43 항에 있어서, 상기 기질은 칼슘황산염,폴리락틱산,폴리앤하이드리드,교원질,칼슘인산염 및 중합아크릴에스테르로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 척수간극기.
제 46 항에 있어서, 상기 기질은 2 상 칼슘인산염세라믹이며 수산화인회석 및 3 칼슘인산염을 포함하는 척수간극기.
제 43 항에 있어서, 상기 링은 상기 상면 및 하면 부근 및 사이에 외부면을 포함하며 상기 외부면은 이식공구 수용용 공구결합홀을 규정하는 척수간극기.
제 43 항에 있어서, 상기 상면 및 하면중 하나 이상이 거칠게 된 척수간극기.
제 43 항에 있어서, 상기 상면 및 하면중 하나 이상이 이를 포함하는 척수간극기.
제 43 항에 있어서, 상기 상면 및 하면중 하나 이상이 와플형상을 규정하는 척수간극기.
제 37 항에 있어서, 상기 하중지지부재가 10,000N 이상의 압축강도를 가지는 척수간극기.
제 52 항에 있어서, 상기 하중지지부재가 20,000N 이상의 압축강도를 가지는 척수간극기.
제 37 항에 있어서, 상기 하중지지부재가 5 백만 사이클에 3200N 이상의 피로강도를 가지는 척수간극기.
제 54 항에 있어서, 상기 하중지지부재가 5 백만 사이클에 7000N 이상의 피로강도를 가지는 척수간극기.
척수사이에 결합을 위한 중공척수간극기에 있어서,

볼록하게 만곡된 전면 및 대향 말단을 가지는 전방벽과

평평한 후면 및 대향 말단을 가지는 후방벽과

상기 챔버를 규정하기 위하여 상기 전방벽 및 후방벽의 상기 대향 말단사이에 일체로 연결된 2 개의 측벽을 포함하며,

상기 벽은 골로 구성되고 더우기

상기 챔버와 통하는 제 1 개구를 규정하며 상부 결합면을 가지는 상면 및

상기 챔버와 통하는 제 2 개구를 규정하며 하부 결합면을 가지는 대향 하면을 규정하는 중공척수간극기
제 56 항에 있어서, 상기 골은 수관을 가지는 장골의 골간으로부터 얻어진 피질골이며 상기 챔버는 수관부분을 포함하는 중공척수간극기.
제 56 항에 있어서, 골생성을 자극하기 위하여 효과적인 양의 골생성조성물을 또한 포함하며 상기 조성물은 상기 챔버내에 배치되는 중공척수간극기.
제 56 항에 있어서, 상기 골생성조성물은 자가이식체, 타가이식체,바이오세라믹 및 약학상으로 수용할 수 있는 기질내의 실질적으로 순수 골생성인자로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 중공척수간극기.
제 59 항에 있어서, 상기 바이오세라믹은 2 상 칼슘인산염세라믹인 중공척수간극기.
제 59 항에 있어서,상기 인자는 BMP-1,BMP-2,BMP-3,BMP-4,BMP-5,BMP-6,BMP-7,BMP-8,BMP-9,BMP-10,BMP-11,BMP-12,BMP-13, 그 조성물 및 그 이종이량체(heterodimer)로 구성되는 그룹으로 부터 선택되는 중공척수간극기.
제 61 항에 있어서, 상기 기질은 칼슘황산염,폴리락틱산,폴리앤하이드리드,교원질,칼슘인산염 및 중합아크릴에스테르로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 중공척수간극기.
제 56 항에 있어서, 상기 전방벽은 이식공구 수용용 공구결합홀을 규정하는 중공척수간극기.
제 63 항에 있어서, 상기 공구결합홀은 나사산이 형성된 이식공구 수용용 나사산이 형성된 중공척수간극기.
제 56 항에 있어서, 상기 결합면중 하나 이상이 거칠게 된 중공척수간극기.
제 56 항에 있어서,하나 이상의 상기 결합면이 이를 포함하는 중공척수간극기.
제 56 항에 있어서,하나 이상의 상기 결합면이 와플형상을 규정하는 중공척수간극기.
제 56 항에 있어서,하나 이상의 상기 결합면상에 블레이드를 또한 포함하는 중공척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 이식체는 다공성이며 상기 조성물은 상기 포어내에 함유되는 척수간극기.
제 1 항에 있어서, 상기 벽은 골성장관통홀을 규정하며 상기 골성장관통홀은 상기 챔버와 통하며 간엽세포를 수용하도록 만들어 지는 척수간극기.
제 25 항에 있어서, 상기 벽은 골성장관통홀을 규정하며 상기 골성장관통홀은 상기 챔버와 통하며 간엽세포를 수용하도록 만들어 지는 척수간극기.
제 56 항에 있어서, 상기 벽은 골성장관통홀을 규정하며 상기 골성장관통홀은 상기 챔버와 통하며 간엽세포를 수용하도록 만들어 지는 중공척수간극기.