KR20040065157A - 추간 진단 및 조작 장치 - Google Patents

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KR20040065157A
KR20040065157A KR10-2003-7016330A KR20037016330A KR20040065157A KR 20040065157 A KR20040065157 A KR 20040065157A KR 20037016330 A KR20037016330 A KR 20037016330A KR 20040065157 A KR20040065157 A KR 20040065157A
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람브렛그레고리에이치.
무어로버트케빈
뱅크스토마스
레드몬드러셀제이.
비달클로드에이.
아인혼야곱
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    • A61F2/4603—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2002/4625—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof with relative movement between parts of the instrument during use
    • A61F2002/4627—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof with relative movement between parts of the instrument during use with linear motion along or rotating motion about the instrument axis or the implantation direction, e.g. telescopic, along a guiding rod, screwing inside the instrument
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    • A61F2210/0004—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable
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    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0061—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof swellable
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    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0085—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof hardenable in situ, e.g. epoxy resins
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    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2220/0075—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements sutured, ligatured or stitched, retained or tied with a rope, string, thread, wire or cable
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
    • A61F2230/0004—Rounded shapes, e.g. with rounded corners
    • A61F2230/0013—Horseshoe-shaped, e.g. crescent-shaped, C-shaped, U-shaped
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
    • A61F2230/0069—Three-dimensional shapes cylindrical
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
    • A61F2230/0091—Three-dimensional shapes helically-coiled or spirally-coiled, i.e. having a 2-D spiral cross-section
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00011—Metals or alloys
    • A61F2310/00017—Iron- or Fe-based alloys, e.g. stainless steel
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Abstract

본 발명은 추간판 장치 및 방법과 추간판 처치 과정을 위한 기구에 관한 것이다. 고의가 아니게 후방 환형부를 나가지 않고 척수에 손상을 가하지 않으며, 최소한의 침입성을 갖고, 능동적으로 안내되고, 후방 환형부의 내부 표면에 직접적이고 일관된 접근을 제공하는 추간판 치료 및 진단 장치가 마련된다.

Description

추간 진단 및 조작 장치 {INTERVERTEBRAL DIAGNOSTIC AND MANIPULATION DEVICE}
추간판은 척추의 구속된 가요성을 고려하면서 기계적 하중을 흡수하는 중요한 역할을 한다. 디스크는 강성의 직조된 환형부 섬유질에 의해 둘러싸인 연성의 중심 수핵부로 구성된다. 헤르니아화(herniation)는 환형부(anulus)의 약화의 결과이다. 헤르니아화의 전조는 상기 환형부의 약화가 핵부(nucleus)가 척수 또는 주신경 뿌리 쪽 후방으로 누출되거나 팽창하는 것을 허용할 때 발생한다. 헤르니아화의 가장 공통적인 증상은 환자들에게 상당한 고통을 줄 수 있는 압박된 신경을 따라 나오는 통증과 하부 후방에 발생하는 통증을 포함한다. 헤르니아화와 그 결과로 나타나는 증상은 미국에서 상당한 의학적 관심사인 데, 이는 낮은 평균 연령에서 진단되기 때문이다. 실제로 헤르니아화로 진단된 환자의 80% 이상이 59세 이하이다.
상기 환형부의 두께와, 상기 핵부에 의해 통상 차지하게 되는 디스크 공간의 내부 크기와, 상기 환형부의 측벽과 척추 종판과 관련된 손상부 및 상기 환형 개구의 위치에 관한 정보는 추간판 상태의 정확한 진단 및 치료에 유용하다. 예를 들어, 인공 핵부 또는 환형부 부가물의 이식을 포함하는 의학적 처치 과정은 이러한 이식물의 정확한 크기에 관한 이러한 정보에 의존한다. 특히 후방 환형부의 내벽을 따라서 환형부 및 핵부의 조직을 조작하기 위한 안전하고 신뢰성 있고 최소한의 침입성을 갖는 방법과 장치가 또한 중요하다. 예를 들어, 환형부 및 핵부의 조직은 인공 보철 장치(prosthetic device)의 다른 형태의 삽입을 위한 통로를 깨끗이 하거나 추간판 절제술의 일부로서 인공 디스크의 이식 중에 통상 제거되거나 조작된다.
환형부 섬유질의 단열(斷裂, tear) 또는 수핵부의 헤르니아화를 겪는 요부, 경부 및 흉부의 척추 내의 추간판의 외과적 치료를 위한 특수 공구들이 개발되어 왔다. 이들 공구는 종래 기술에서 잘 알려져 있다. 그러나, 종래의 장치들은 (부분 추간판 절제술 또는 조직의 미세 제거에 대립하는 것으로서) 완전 추간판 절제술 및 척추 융합 이식물의 설치를 포함하여 특정 처치 과정을 위해 설계되었다. 따라서, 이들 장치는 정밀하고 최소한의 침입성을 갖는 방법으로 환형부와 핵부의 조직을 조작하는 데 사용될 수 없었다. 더욱이, 이러한 장치는 전방 접근을 사용하여, 즉 복부를 통하여 디스크에 접근하도록 통상 설계되어 있다. 비록 전방 외과 접근법이 추간판으로의 직접 접근을 제공하지만 이는 복부 기관(organ)에 대한 침입성이 높다. 따라서, 수술은 통상 더욱 복잡하고 긴 시간이 소요된다. 직접 후방 접근은 해부학적으로 실시할 수 없는 데, 이는 척수와 그 둘레의 골질의 보호 외피가 각 척추 디스크의 전방에 직접 놓여 있기 때문이다. 후-측방 접근법은 이들 방법 중에서 최저 침입성을 갖지만 디스크와 그의 내부에 한정되고 비스듬한 접근을 제공한다. 내재된 수술 상의 필요성에 따라, 화학적 수핵 분해법(예를 들어, 미국 특허 번호 제4,439,423호), 레이저법(예를 들어, 미국 특허 번호 제5,437,661호), 수동 방법, 집광된 에너지법, 초음파 분열법(예를 들어, 미국 특허 번호 제5,772,661호), 관절 촬영 내시경 검사법 및 내시경 검사법을 포함하는, 피부를 관통한 디스크 조직 조작의 몇몇 방법이 이용되고 있다.
내시경 장치는 25년 이상 발전되어 왔고 관찰, 관주(irrigation), 흡입, 절단을 가능하게 한다. 원통형으로 내장된 회전 절단 수단 또는 핵부 절단과 같은 자동화된 피부 관통 흡입을 허용하는 프로브는 거칠지만 효과적인 디스크 조직의 제거를 제공한다. 선단 프로파일의 변형은 둘레 조직에 대한 잠재 손상뿐만 아니라 조직 절제의 방향 및 양을 제어한다. 이들 장치는 척추의 정밀한 조직과 척추 몸체 둘레를 조작할 수 있는 능력과 장치를 내장하는 캐뉼러의 크기에 의해 한정되려는 경향이 있다.
척추에 사용되는 수동 공구는 잘 알려져 있고, 캐뉼러를 통하여 삽입되거나 수동으로 자유롭게 안내될 수 있다. 이들 팁은 작은 양의 물질을 집을 수 있는 핀셋형의 "파지기", 퀴렛, 랑쥐르, 절삭기, 또는 블레이드일 수 있다. 이러한 장비들이 다양한 조직에 접근할 수 있는 한, 이들 장치는 우수한 촉감 피드백 및 제어를 제공한다. 그러나, 전-측방 척추 접근에 사용된다면, 이들 공구는 인접한 척추의 극상 돌기 및 막에 의해 필요하게 되는 간접 접근에 의해 통상 한정되어, 조직으로의 접근이 사실상 방해된다.
몇몇 추간판 장치는 디스크의 내부 표면을 천공하지 않거나 또는 빗나가지 않도록 설계된 가요성 팁을 갖도록 설계되어 왔다. 유감스럽게도, 이러한 팁은 건강한 디스크 조직만 빗나가고, 첫 단계 외과 수술이 필요한 병리학 상의 조직은 그렇지 않다. 따라서, 이러한 장비는 환형부를 제거시킬 수 있고 둘레 조직 및 척수에 상당한 손상을 일으킬 수 있다. 또한, 디스크 내의 원격 위치로의 접근을 가능하게 하는 몇몇 장비의 가요성 프로브 팁은 직접 제어를 희생함으로써 단지 그렇게 할 수 있는 데, 이는 장치가 디스크 내에서 수동적으로 안내되거나 무계획적으로 꾸불꾸불 나아가기 때문이다. 따라서, 이러한 장비로 디스크 내에서 섬세하고 정밀한 작업은 가능하지 않다.
다른 단점들 중에서, 종래의 장치 및 방법은 통상 둘레 조직에 침입하고 이를 파괴하여, 신경 뿌리의 손상 및 디스크 감염을 종종 일으킨다. 더욱이, 이러한 장치는 최소한의 침입 방식으로 후방 환형부를 따라 디스크 물질을 정확히 조작할 수 없다. 따라서, 디스크 내에서, 특히 후방 환형부를 따라서 그리고 환형부의 막들 사이에서, 미세하고 정밀한 작업을 수행할 수 있는 추간판 진단 및 조작 장치에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 추간판(intervertebral disc) 진단 및 치료를 위한 장치 및 기구와 그 방법에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 기능성 척추 유닛(345)의 통상적인 해부도로서, 도 1a는 횡단면이고, 도 1b는 시상봉합(sagittal) 단면이고, 도 1c는 환형 절제(anulotomy) 수행에서와 같이 의원성으로 발생되거나 자연스럽게 발생할 수 있는 환형부에서 손상부를 갖는 동일한 기능성 척추 유닛을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 장치의 정면도 및 측면도이다.
도 3은 본 장치의 말단부의 사시도이다.
도 4는 깊이 측정 표시부, 깊이 멈춤 조절 노브 및 깊이 멈춤부 본체를 포함하는 본 장치의 깊이 멈춤부의 측면도이다.
도 5는 이송 캐뉼러, 캐뉼러 핸들 및 내부 디스크 팁(intradiscal tip)의 측면도이다.
도 6은 링 핸들을 갖는 전진기(advancer)의 측면도이다.
도 7은 환형 절개부(anulotomy) 내에 위치된 내부 디스크 팁을 갖는 장치의 단면도이다. 프로브 및 깊이 멈춤부는 모두 후퇴되고 장치의 말단부는 후방 환형부의 전방측을 넘어선 깊이로 삽입된다.
도 8은 상기 도 7에서 시작 위치에 대해 전진된 장치의 프로브를 도시한다.
도 9는 프로브가 후방 환형부의 내부 표면 상에 놓여있는 장치의 내부 디스크 팁을 도시한다.
도 10은 깊이 멈춤부가 후방 환형부의 후방 표면으로 전진된 장치를 도시한다.
도 11a는 프로브 팁의 변형예를 보여주는 장치의 내부 디스크 팁의 측면도이다. 이러한 변형예에서, 역으로 만곡된 팁의 트레일링 에지는 예리하다. 도 11b에서, 동일한 내부 디스크 팁은 프로브가 그의 초기 후퇴 위치에서 전진된 것으로 도시된다.
도 12는 도 11a 및 도 11b에서 미형성된 것으로 도시된 프로브의 평면도이다. 프로브는 형성되기 전의 형상으로 도시되는 데, 만일 평평한 시트 물질로 형성된다면, 하나의 에지를 따라서 예리해진다.
도 13a는 장치의 내부 디스크 팁의 측면도로서, 프로브 팁의 변형예를 도시한다. 이러한 변형예에서, 역으로 만곡된 팁의 말단부는 도 11a 및 도 11b에 도시된 프로브보다 장치의 말단부에서 더 멀리 이격되어 있다. 도 13b에서, 상기 장치는 프로브가 초기 후퇴 위치에서 전진된 것으로 도시된다.
도 14는 도 13a 및 도 13b에서 미형성된 것으로 도시된 프로브의 평면도이다. 프로브의 말단부를 형성하는 역 만곡부는, 만일 평평한 시트 물질로 형성된다면, 형성되기 전의 형상으로 도시된다.
도 15a는 프로브 팁의 변형예의 측면도이다. 이러한 변형예에서, 역 만곡부의 팁은 만곡부의 어느 한 측부 상에 2개의 추가 플랜지 재료를 갖는다. 팁 요소의 조합은 주걱을 형성한다. 도 15b에서, 프로브가 그의 초기 후퇴 위치에서 전진된 동일한 장치가 도시된다.
도 16은 도 15a 및 도 15b에서 미형성된 것으로 도시된 프로브의 평면도이다. 2개의 측부 플랜지와 프로브의 말단부를 형성하는 역 만곡부는, 만일 이들이 평평한 시트 물질로 형성된다면, 형성되기 전에 나타나는 것과 같이 도시된다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 실시예의 장치 말단부의 평면도 및 정면도이다. 프로브는 말단부 팁에 인접한 프로브에 장착된 튜브, 제어 와이어 및 제거 유닛을 포함한다. 본 장치의 모루(anvil)는 장치 내로 튜브 및 제어 와이어의 후퇴를 허용하도록 중심 영역 내에 제거된 물질을 갖는다.
도 18은 장치가 환형 절개부에서 전방 환형부의 내측까지의 전방에서 후방까지 거리를 측정하는 데 사용되고 있는 추간판의 횡단면도이다.
도 19는 프로브가 환형 절개부에서 멀리 떨어진 측부 모서리로 전진된 추간판의 횡단면도이다.
도 20은 프로브가 환형 절개부에서 인접한 측부 모서리로 전진된 추간판의 횡단면도이다.
본 발명은 추간판의 진단 및 치료를 위한 장치 및 기구와 그의 방법에 관한 것이다. 몇몇 실시예에서, 본 발명은 최소한의 침입성을 갖고 능동적으로 안내되는 추간판 치료 및 진단장치를 위해 제공된다. 이러한 장치는 후방 환형부의 내부 표면으로의 직접적이고 일관된 접근을 제공하고, 의도하지 않게 후방 환형부를 나오지 않고 척수에 손상을 일으키지 않을 것이다. 본 기술분야의 숙련자는 추간판에의 응용에 한정되지 않고 최소한의 침입성을 갖고 능동적으로 안내되는 치료 또는 진단을 위한 장치가 요구되는 의료적 처치 과정을 포함한다는 것을 이해할 것이다. 이러한 처치 과정은 관절 촬영 내시경, 내시경 및 내맥관 응용을 포함하나 그에 한정되지 않는다. 더욱이, 본 기술분야의 숙련자는 많은 실시예에서 본 발명이 피부를 관통하여 또는 루멘(lumen) 내로 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예는 촉감 피드백에 의해 또는 능동적 관찰을 통하여 안내될 수 있다. 또한, 다양한 실시예가 자기 공명 영상법(MRI), 초음파법, 또는 형광 투시법을 포함한 의료 영상 기술과 함께 사용될 수 있다. 더욱이, 방사능 불투과성(radiopacity) 또는 선택적 방사능 불투과성을 갖는 본 발명의 몇몇 실시예는 안내를 위한 영상법과 함께 그리고/또는 기관 또는 조직의 측정을 용이하게 하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 환형부 또는 핵부 내에 기구의 작업 단부의 능동적으로 제어된 방향을 제공하기 때문에 특히 장점이 있다. 더욱이, 몇몇 실시예는 후방의 외과적 접근을 사용하여 환형부의 후방부로의 접근을 제공한다. 다양한 실시예에서, 측방, 전방, 대향 측방으로부터 최종적으로 후방 환형부까지 편의됨에 따라 기구의 원주방향 이동을 통하여 후방 환형부로의 접근은 회피된다. 이는 환형부 내에서 기구의 작업 단부의 원주 방향 편의가 후방 환형부 표면 내의 열구를 통하여 척수에 외향으로 지나가는 기구의 팁에서 끝날 수 있기 때문에 장점이다. 이는, 전형적인 후방 외과적 접근으로부터 원주방향 이동이, 팁의 돌출부가 척수로직접 통하는 것을 허용하기에 충분한 손상을 포함할 수 있는, 후방 환형부 표면에 직각으로 결국 팁을 향하게 하기 때문에 발생할 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따라 척추를 치료하기 위한 장치가 마련된다. 장치는 종축을 갖는 긴 안내부를 포함한다. 축방향으로 이동 가능한 작동기가 상기 안내부에 의해 지지된다. 프로브가 상기 작동기에 의해 이동 가능하고, 편향 표면은 상기 안내부에 의해 지지된다. 상기 작동기의 축방향 이동은 프로브가 편향 표면을 따라서 전진하도록 하고 안내부의 종방향 접근에 대해 어떤 각으로 안내부로부터 멀리 연장하게 한다.
본 발명의 일 실시에서, 안내부는 긴 관형 몸체를 포함하고 긴 관형 몸체는 이를 통하여 연장하는 적어도 하나의 루멘을 갖는다. 상기 작동기는 안내부의 적어도 일부를 통하여 연장한다. 상기 프로브는 작동기에 부착된 긴 가요성 몸체를 포함할 수 있다. 상기 프로브는 비선형 형상으로 편의될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 프로브는 니켈 티타늄 합금을 포함한다.
본 발명이 다른 태양을 따르면 척추 내의 디스크를 치료하는 방법이 제공된다. 이 방법은 환형부를 통하여 적어도 일부 경로에서 장치를 전진시키는 단계를 포함한다. 프로브는 환형부의 일부를 따라 제1 방향으로 장치로부터 측방으로 전진한다.
본 발명의 일 적용예에서, 프로브를 전진시키는 단계는 환형부의 인접한 (환형 막) 층들 사이에 프로브를 전진시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 다른 적용예에서, 프로브를 전진시키는 단계는 환형부와 핵부 사이 환형부의 내부 표면을 따라서 프로브를 전진시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 프로브를 다른 위치로 옮기고 환형부의 제2 부분을 따라 제2 방향으로 프로브를 전진시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 태양에 따라서, 본 방법은 이송 장치를 통하고 디스크 내로 매체를 도입시키는 단계를 더 포함한다. 일 응용예에서, 상기 매체는 형광 투시 시각화를 허용하는 대비 매체를 포함한다. 상기 매체는 약물 및/또는 핵부 부가 물질(nucleus augmentation material)을 대안으로 또는 추가로 포함할 수 있다. 본 방법은 디스크 내에 인공 보철물을 도입시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 인공 보철물은 이송 장치 내의 루멘으로부터 누름 막대를 가까이 후퇴시키고 루멘을 통하여 디스크 내에 인공 보철물을 도입시킴으로써 도입될 수 있다.
따라서, 본 기술분야의 숙련자에 의해 인식되는 바와 같이, 본 발명은 척추 디스크의 핵부 및/또는 환형부 내에 최소한의 침입성을 갖는 접근 경로를 제공한다. 상기 경로는 몇몇은 아래에서 확인될 진단 및 치료상의 처치 과정을 포함하여 어떤 광범위하게 다양한 처치 과정을 수행하는 데 유용할 것이다.
본 발명의 몇몇 실시예는 새로운 추간판 조작 및 진단장치를 제공한다.
여기에 개시된 하나 이상의 실시예는 수핵부에 의해 통상 점유되는 디스크 공간의 내부 크기 및 환형부 두께를 측정하는 편리하고 신뢰성 있고 정확한 방법을 제공한다.
본 발명의 몇몇 실시예는 외과 의사가 다양한 이식물 및 공구의 크기를 정할 수 있고 디스크 내의 이러한 안내를 유용하게 하기 위하여 다양한 디스크 크기를정하는 데 유용한 장치를 제공하는 것이다.
다양한 실시예는 환형부 내의 개구를 통한 조작을 위하여 제공된다. 조작은 디스크 조직의 해부, 절개, 또는 제거를 포함하나 그에 한정되지 않는다. 개구는 환형 절개부와 같은 하나의 의원성(iatrogenic) 구멍, 자연적으로 발생하는 구멍, 또는 환형부 내의 손상부일 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 태양은 이식물 또는 다른 기구의 삽입에 대비하여 디스크 조직을 준비하고 조작한다.
본 발명의 몇몇 실시예는 척수 또는 그에 근접한 다른 민감한 영역의 방향으로 후방 환형부의 외측으로 장치의 의도되지 않은 통과의 최소한의 위험과 침입성을 갖고 디스크를 진단 및 조작한다.
본 발명의 다양한 태양은 환형 절개부를 통하여 환형부의 내부측으로의 직접적인 접근을 허용한다.
발명의 몇몇 실시예는 장치의 작업 단부의 이동이 환형부의 막에 평행한 추간판 조작 및 진단장치를 제공한다.
본 개시 내용은 특히 정형외과의 인용, 명명법, 관례를 이용한다. 따라서, 몇몇 배경 기술 도면 및 설명이 본 발명의 특정 실시예가 사용될 수 있는 주위 상황의 이해를 돕기 위해 포함된다. 이러한 설명 및 후속하는 청구의 범위에서, 용어 "전방" 및 "후방", "상부"및 "하부"는 해부학에서의 표준 용법에 의해 정의된다. 즉, 전방은 몸체 또는 기관의 앞(복부)쪽을 향하는 방향이고, 후방은 몸체 또는 기관의 뒤(등)쪽을 향하는 방향이고, 상부는 위(머리를 향하는 방향)쪽이고, 하부는 아래(발을 향하는 방향)쪽이다.
본 발명의 일 태양에서, 말단부 및 기단부를 갖는 중공 이송 캐뉼러와 같은 안내부가 마련된다. 안내부는 환형부 내의 손상부 또는 자연적으로 발생하는 구멍을 통하여 또는 외과 의사에 의해 생성될 수 있는 작은 환형 절개부 내에 끼워지도록 크기가 정해진다. 전진기, 누름 막대, 또는 작동기는 안내부에 의해 축방향으로 이동 가능하게 지지되고 가요성 프로브 부재에 결합된다. 가요성 프로브 부재는 전진기에 연결된 기단부와 프로브 내에 형성되거나 그에 연결된 말단부를 갖는다.
프로브는 캐뉼러 내에 전진기의 축방향 이동을 통하여 캐뉼러의 말단부로부터 외향으로 전진 가능하다. 도시된 실시예에서, 프로브 부재는 캐뉼러의 말단부에 위치된 편향 표면 또는 만곡된 통로를 갖는 슬롯을 통하여 나오고, 그로부터 외향으로 캐뉼러의 종축에 대해 약 30도와 약 150도 사이의 각으로 전진될 수 있다. 따라서, 캐뉼러의 말단부가 충분한 깊이에서 환형 절개부 내에 적절히 삽입될 때, 프로브는 환형막 사이에 또는 그의 표면을 따라서 평행한 경로를 따라서 이동한다. 프로브는 전진기의 (예를 들어, 기단부측으로의 후퇴와 같은) 작동의 역전을 통하여 후퇴될 수 있다.
프로브에 의해 전진된 거리를 측정하기 위한 수단은 프로브 및 캐뉼러와 관련된다. 캐뉼러에 인접하거나 그를 통하여 볼 수 있는 전진기 상의 캘리브레이션된 마크와 같은 어떤 다양한 측정 표시가 사용될 수 있다. 환형 절제부 또는 손상부 내에서 캐뉼러에 의해 전진된 거리를 측정하기 위한 표시기가 또한 포함될 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션된 깊이 멈춤부는 이송 캐뉼러에 활주 가능하게 조절하는 방식으로 부착될 수 있다.
프로브 부재의 말단부에서 프로브 팁은 팁과 프로브가 단일 구조인 프로브의 일체형 단편일 수 있다. 이와 달리, 팁은 프로브에 해제 가능하게 또는 영구히 고정될 수 있다. 팁은 (무딘 해부와 같이) 절제 없이 조직을 강제로 나눌 수 있도록 무디게 될 수 있거나, (예리한 해부와 같이) 예리한 해부용 블레이드 표면을 나타내도록 예리하게 될 수 있다.
팁은 캐뉼러의 종축 쪽으로 후방을 면하는 후방으로 만곡된 방식으로, 후퇴될수록 그의 역으로 면하는 에지가 절제 또는 예리한 해부를 이용하도록 예리하게 되어 구성될 수 있다. 또한, 이러한 만곡된 형상은 균일하지 않거나 퇴보된 환형 조직이 존재하여도 전진할수록 관통하기 용이하지 않은 무딘 프로파일을 나타내는 데 적절하다. 이와 달리, 만곡된 절제 팁 또는 블레이드는 환형부 내로 또는 척추 종판 쪽으로 이탈 각(off-angle)으로 전진될 때에도 무딘 전방 프로파일을 나타내도록 오목한 트레일링 표면과 볼록한 리딩 표면을 갖는 다면 주걱으로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 팁은 제거 요소를 내장하도록 구성될 수 있다. 상기 요소는 인접 조직에 대한 원하지 않는 손상을 최소화하기 위하여 프로브 및/또는 팁의 특정 표면 상에 우선적으로 고립될(insulated) 수 있다. 예를 들어, 환형부의 내측을 면하는 프로브 또는 단부의 표면은 환형부, 핵부 및 척추의 종판의 다른 부분을 상하게 하거나 또는 그를 통해 원하지 않는 이동을 방지하기 위하여 고립될 수 있다. 제거 에너지는 프로브 팁의 고립된 측부와 면하는 종판 또는 조직이 아닌 프로브 팁에 인접한 목표 조직을 대신 향하게 된다.
도 1a는, 추간판(315)이 척추 몸체 상부에 있는, 척추 몸체의 횡축(m)을 따라 축방향으로 본 도면이다. 축(m)은 해부체 내에 기능성 척추 유닛의 전방부(A) 및 후방부(P) 방향을 도시한다. 추간판(315)은 중심 수핵부(NP, 320)를 둘러싸는 환형부 섬유질(AF, 310)을 포함한다. 또한, 좌측 및 우측 횡방향 극상 돌기(370, 370') 및 후방 극상 돌기(380)가 도면에 도시된다.
도 1b는 2개의 인접한 (상부 및 하부) 척추 본체(350, 350')의 중심선을 통하여 시상봉합축(n)을 따른 시상봉합 단면도이다. 추간판 공간(355)은 2개의 척추 몸체 사이에 형성되고, 2개의 척추 몸체가 서로에 대해 그리고 다른 인접한 기능성 척추 유닛에 대해 이동하는 것을 허용하고 척추 몸체를 지지하고 충격을 완화시키는 추간판(315)을 포함한다.
추간판(315)은 추간판 공간의 경계 내에 완전히 있는 수핵부(320)를 통상 둘러싸고 이를 포함하는 외부의 환형부 섬유질(310)로 구성된다. 축(m)은 기능성 척추 유닛의 전방부(A)와 후방부(P) 사이에서 연장한다. 척추는 또한 신경 소공(395)을 형성하는 상부 및 하부 육경(390, 390')과 면 관절(360)을 포함한다.
도 2a에서, 장치(10), 캐뉼러 핸들(35) 및 링 핸들(45)은 장치(10)가 한 손으로 조작될 수 있도록, 즉 장치를 위치시키고 프로브 부재(20)를 전진 및 후퇴시키기 위해 엄지, 무명지 및 집게손가락을 이용하도록 위치된다. 그러나, 여기에 개시된 내용으로 보아 본 기술 분야의 숙련자에게 명백할 수 있는 트리거, 슬라이더 스위치, 회전식 노브, 또는 프로브(20)를 전진 및 후퇴시키기 위한 다른 작동기를 포함하여 어떤 다양한 기단 핸드피스(proximal handpiece)가 이와 달리 사용될 수 있다.
도 5에서, 캐뉼러 핸들(35)은 외부 이송 캐뉼러(30)의 기단부(32)에 고정된다. 외부 이송 캐뉼러(30)는 기단부(32)로부터 내부 디스크 팁(50)이 마련된 말단부(34)까지 연장한다. 이송 캐뉼러(30)는 아래에서 논의되는 바와 같이 누름 막대(40)의 축방향 왕복 운동을 위한 안내부로서 기능을 한다. 따라서, 이송 캐뉼러(30)는 누름 막대(40)를 수용하기 위한 중심 루멘을 갖는 긴 튜브의 형상으로 마련될 수 있다. 이와 달리, 안내부는 누름 막대가 안내부 위에 또는 그를 옆으로 대고 동심으로 이동하는 일 실시예에서 비관형 구조일 수 있다.
이송 캐뉼러(30)는 의료 장치 분야에서 잘 알려진 어떤 다양한 기술에 따라 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 캐뉼러(30)는 스테인레스강 또는 다른 의료용 금속과 같은 금속 튜브를 포함한다. 이와 달리, 캐뉼러(30)는 고밀도 폴리에틸렌, PTFE, PEEK, PEBAX, 또는 의료 장치 분야에서 잘 알려진 다른 물질과 같은 중합체의 압출 성형품을 포함할 수 있다.
통상, 이송 캐뉼러(30)의 축방향 길이는 피부 관통 또는 피부를 통한 작은 절개 접근으로부터 원하는 치료 위치에 도달하기에 충분할 것이다. 약 10 cm 내지 약 30 cm 범위 내의 길이가 고려되고, 최후-측방 접근 경로에 대해서는 약 14 cm 내지 약 20 cm 범위 내의 기단부(32)에서 말단부(34)까지의 길이가 고려된다. 상기 길이는 의도된 접근 경로 및 환자에 따라서 변할 수 있다.
바람직하게, 이송 캐뉼러(30)의 외경은, 여기에서 개시된 의도된 기능을 달성하는 데 필요한 정도로, 크지 않다. 일반적으로, 1 cm보다 작지 않은 외경이 바람직하다. 본 발명의 전형적인 실시예에서, 이송 캐뉼러(30)는 대략 5 mm보다 크지 않은 외경을 갖는다.
도 6에서, 전진기 또는 누름 막대(40)는 기단부(44) 및 말단부(46)를 갖는 긴 몸체(42)를 포함한다. 누름 막대(40)는 구성 물질 및 원하는 물리적 완전성에 따라서, 희망하는 바에 따라 중실 막대 또는 관형 부품을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 누름 막대(40)는 스테인레스강 또는 다른 적절한 물질과 같은 중실 금속막대를 포함할 수 있다. 이와 달리, 어떤 다양한 공지의 의료용 중합체를 사용한 중합체 압출 성형 제품이 사용될 수 있다.
누름 막대(40)는 이송 캐뉼러(30)의 길이 전체를 통하여 연장하도록 크기가 바람직하게 정해질 수 있어서, 프로브(20)는 링 핸들(45)이 캐뉼러 핸들(35) 또는 다른 멈춤 표면과 접촉하게 될 때 내부 디스크 팁(50)으로부터 완전히 연장된다.
장치(10)에는 어떤 다양한 목적으로 장치(10)의 기단부를 말단부와 유체 연통하도록 위치시키기 위하여 하나 이상의 축방향으로 연장하는 루멘이 선택적으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 루멘은 누름 막대(40)를 통하여 연장할 수 있다. 이와 달리 또는 이에 더하여, 누름 막대(40)의 외경은 카테테르 분야에서 잘 이해되는 바와 같이 환형 공간을 형성하기 위하여 이송 캐뉼러(30)의 내경보다 작게 정해질 수 있다. 제1 루멘은 처치 과정 중에 장치(10)의 말단부 및/또는 프로브(20)의 진행의 시각화를 용이하게 하도록 방사선 불투과성 염료의 도입을 위해 이용될 수 있다. 제1 루멘 또는 제2 루멘은 스테로이드와 같은 항염증제와, TNfa 길항근, 항생 물질 및 기능성 단백질과 같은 성장 인자와, 키모파파인과 같은 효소 등의 어떤 다양한 약물을 포함하는 캐리어, 또는 식염 용액과 같은 어떤 다양한 매개물을 도입시키는 데 이용될 수 있다. 루멘은 또한 수핵부와 같은 물질을 흡인하고 그리고/또는 처치 과정 중에 또는 그 종료 때 핵부 부가물 물질을 도입시키는 데 이용될 수 있다.
도 7에서, 장치(10)의 말단부(34)가 단면도로 도시되어 있다. 말단부(34)는 축방향으로 이동 가능한 프로브 부재(20)와, 외부 이송 캐뉼러(30)와, 전진기 또는내부 누름 막대(40)를 포함한다. 만곡된 통로 또는 슬롯(60)은 이송 캐뉼러(30)의 내부 디스크 팁(50)에 근접해 있다. 통로 또는 슬롯(60)은 프로브(20)가 만곡된 슬롯(60)으로부터 전진기(40)에 의해 디스크(315) 내로 외향으로 전진됨에 따라 후방 환형부 섬유질(310)의 막에 대략 평행한 경로로 프로브 부재(20)를 편향시키도록 작용하는 만곡된 말단 편향 표면을 포함한다.
캐뉼러(30)의 말단부(34)에는 프로브(20)의 편향 모드에 따라서 어떤 다양한 구조가 마련될 수 있다. 도시된 실시예에서, 말단부(34)에는 편향 표면(62)을 포함하는 캡(52)이 마련된다. 캡(52)은 여기에서 다른 경우에서와 동일한 중합체 물질의 임의의 것으로 성형될 수 있고, 접착제에 의한 결합, 억지 끼워 맞춤, 또는 다른 종래의 고정 기술에 의해 말단부(34)에 고정될 수 있다. 캡(52)은 캡(52)의 말단부를 구성할 수 있는 또는 실리콘과 같은 비외상성 물질의 코팅 또는 층을 포함하며, 캡(52)에 의해 지지되는 비외상성의 말단 표면(50)을 갖는다.
원하는 말단부 팁 설계에 따라서 어떤 다양한 다른 편향 표면이 사용될 수 있다. 예를 들어, 말단부가 성형된 캡(52)이 제거될 수 있고, 관형 캐뉼러(30)의 내측 표면에 의해 편향 표면이 대신 형성된다. 이는 말단부(34) 상에 2개의 대향 축방향 리본을 분리시키도록 캐뉼러(30)의 말단부(34)로부터 근접하게 연장하는 2개의 대향 축방향 슬롯을 마련함으로써 달성될 수 있다. 제1 리본이 절단되어 제거되는 반면, 제2 리본은 만곡된 편향 표면을 제공하기 위하여 캐뉼러(30)의 중심축을 가로질러 만곡된다.
이와 달리, 편향 표면은 일정 상황에서 제거될 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 설명된 처치 과정에서, 장치는 (예를 들어, 원하는 치료 평면 내에 또는 그에 평행하게) 도시된 바와 같이 환형부 내에 또는 그의 표면을 따라 프로브를 전진시키기 위하여 대응하는 각으로 프로브가 장치를 나갈 것을 요하는 원하는 치료 평면에 대해 일정 각으로 후방 환형부 내의 손상부를 통해 삽입된다. 그러나, 환형부를 통한 접근 통로를 도 7에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 대략 80 내지 90도만큼 이동시킴으로써, 장치(10)의 종축은 환형부의 후방 내부 표면 또는 다른 원하는 치료 평면에 평행하거나 그에 동일 평면으로 위치될 수 있다. 이러한 방향에서, 프로브는 캐뉼러(30)의 단부로부터 바람직하게 축방향으로 개시할 수 있어서, 이어지는 환형 패취 이식을 위한 공간을 절개할 수 있다.
전술된 본 발명의 축방향 개시 실시예는 자연적으로 발생하는 손상부를 통하여 이용될 수 있다. 그러나, 축방향 개시 장치는 의원성 접근의 종축이 자연적인 손상부이 존재하는 평면으로부터 (예를 들어, 약 +/- 20도 미만의) 사실상 평행하도록, 자연적인 손상부로부터 떨어져 이격된 환형부를 통하여 발생된, 의원성 접근 경로를 통한 적용예를 용이하게 찾는다.
다른 대안으로서, 프로브(20)는 장치(10)의 기단부에 편향 제어의 조작에 응답하여 측방으로 편향할 수 있다. 예를 들어, 일 구성에서 프로브(20)는 가요성 금속 또는 중합체 리본을 포함하여, 전진기(40)의 말단부 또는 다른 축방향 지지부로부터 연장한다. 축방향으로 연장하는 조향 요소가 프로브(20)에 부착된다. 통상, 조향 요소는 프로브(20)의 말단부 근처에 부착될 것이다. 전진기(40)에 대한 조향 요소의 축방향 기단 또는 말단 이동은 프로브(20)의 측방향 편향을 야기시킬것이다.
편향부의 곡률 반경은, 예를 들어 프로브(20)의 측방 가요성과 프로브(20)에 대한 조향 요소의 부착점을 변화시키는 방법과 같이, 여기에서 개시된 내용을 고려하여 본 기술 분야의 숙련자에게 명백한 바와 같이 다양한 방법으로 제어될 수 있다. 압축과 비교하여 신장 상태에서 장치의 다른 물리적 요구로 인해, 만일 조향 요소가 당김 와이어 또는 리본이어서 프로브(20)에 대해 당김 와이어의 축방향 기부측 후퇴가 프로브(20)의 측방향 편향을 일으킨다면, 장치의 단면적은 최소화될 것이다. 측방향 편향은 기단 핸드피스 내의 기계에 의해 또는 임상의에 의해 프로브가 원하는 만곡된 경로를 따르도록 말단부의 전진 범위로 조정될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 기단 핸드피스에는 임상의가 말단으로의 (그리고 측방으로의) 전진은 물론 편향을 제어하는 것을 가능하게 하는 노브 또는 회전식 레버 또는 슬라이더 스위치와 같은 어떤 다양한 제어장치가 마련될 수 있다.
다른 구성에서, 프로브는 캐뉼러의 말단부(34) 또는 다른 안내부(30)로부터 축방향으로 개시하지만, 측면 아크를 이루며 이동하고 후방 환형부 또는 다른 원하는 표면을 따라 활주하도록 자체가 편의되어 만곡된다. 이는 프로브를 니티놀과 같은 니켈-티타늄 합금으로 구성시키고 측방으로 미리 굴곡된 방향을 마련함으로써 완성될 수 있다. 프로브는 캐뉼러(30) 내에 축방향으로 구속되지만 캐뉼러의 말단부(30)의 개구로부터 말단으로 전진됨에 따라 자체의 편의된 상태에서 측방으로 연장한다.
도시된 실시예의 프로브 부재(20)는 고탄성의 니켈 티타늄 합금으로 또는 상당한 소성 변형 없이 편향 표면(62)에 의해 충분한 편향을 허용하는 적절한 강성 및 변형률 특성을 갖는 다른 재료로 형성될 수 있다. 프로브 부재(20)는 긴 시트, 튜브, 막대, 와이어 등으로 형성될 수 있다. 프로브(20)는 반원형, 완전 반원형, 중공형 및 사각형을 포함하지만 그에 한정되지 않는 다양한 단면으로 구성될 수 있다.
프로브 부재(20) 말단부에서의 프로브 팁(80)은 환형부(310)와 핵부(320) 사이를 절개하거나, 환형부(310)의 층간을 절개하거나, 또는 핵부를 통하여 절개하는 데 사용될 수 있다. 프로브 팁(80)은 프로브 부재(20)와 동일한 재료 또는 무딘 둥근 표면을 나타내거나 절단을 위한 다른 적절한 재료로 구성될 수 있다. 프로브 팁(80)을 형성하는 프로브 부재(20)의 말단부 에지 상의 예리한 표면은 생성된 공간 내에 이식물의 삽입을 가능하게 하도록 통로를 절개하는 데 사용된다. 유사하게 무딘 팁 프로파일은 환형막을 분리 또는 파열시키고 환형부(310)와 핵부(320) 사이의 또는 핵부(320) 자체 내의 개방 공간을 생성하는 데 사용될 수 있다.
프로브 팁(80)에는 또한 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 후방 만곡부가 마련된다. 이러한 구성에서, 오목 표면은 디스크 내에 배치되었을 때 장치의 종축을 면한다. 팁(82)은 후퇴에 따라 절제 또는 예리한 해부에 용이하게 이용하도록 예리하게 될 수 있다. 이러한 만곡된 형상은 또한, 고르지 못하거나 변질된 환형 조직이 존재하더라도, 전진에 따라 환형부(310) 천공의 위험을 감소시키도록 무딘 프로파일을 나타내는 데 도움이 될 것이다. 만곡된 팁(80)은 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 디스크 내로 프로브 부재(20)의 각각의 통과시 제거되기를 희망하는 물질의 양에 따라 어떤 다양한 반경 또는 형상으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 절제 팁(80) 또는 블레이드는 도 15a 내지 도 15b에 도시된 바와 같이, 환형부(310) 내로 또는 척추 종판(350) 쪽으로 이탈 각으로 전진될 때에도 무디고 볼록한 전방 프로파일을 나타내도록 캐비티(cavity, 腔)를 갖는 오목한 다면 주걱(81)으로서 형성될 수 있다. 또한, 이러한 주걱(81)의 증가된 표면적은 디스크 조직의 제거를 더 유용하게 하는 데 도움이 될 것이다.
장치(10)의 말단부는 후방 환형부(300) 내의 손상부을 통하여 삽입되는 것과 같이 도 7에 도시된다. 이와 달리, 장치(10)는 후-측방, 측방 또는 전방 환형부(300) 내의 손상부을 통하여 삽입될 수 있다. 이러한 다른 위치에서, 프로브 팁(80)은 환형부(310)의 다른 구역의 막에 평행하게 전진할 수 있다. 본 발명의 여러 실시예에서 설명된 바와 같이, 만곡된 프로브 팁(80)의 많은 장점 중의 하나는 프로브가 외부 캐뉼러(30)에 대해 후퇴된 상태에 있을 때 최소의 프로파일을 갖는 것이다. 이러한 상태에서, 도 7에 도시된 만곡된 팁(80)은 내부 디스크 팁(50)의 말단부 둘레에 끼워져서, 장치(10)의 크기 또는 프로파일을 단지 최소한으로 증가시킨다. 이는 장치(10)의 말단부의 적절한 삽입을 허용하는 데 필요한 환형부(300) 내의 손상부의 크기를 최소화한다.
도 11 및 도 13에서 설명된 바와 같이, 팁(80)의 다양한 기하학적 형상은 장치(10)의 내부 디스크 팁(50)의 삽입을 위한 필요한 환형 손상부 또는 환형 절개부(300) 크기를 증가시키지 않고 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 13의 프로브 팁(80)의 최대 반경은 디스크 내로 장치(10)의 적절한 삽입을 위한 가장 큰 해당환형 절개부(300)의 필요성 없이 내부 디스크 팁(50)으로부터 전진될 때 무딘 해부 프로파일을 나타낸다. 프로브 팁(80)이 무뎌질수록, 프로브(20)의 강성을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 증가된 강성은 프로브(20)를 형성하기 위한 두껍거나 경성을 갖는 재료를 포함하지만 그에 한정되지 않는 다양한 방법으로, 또는 프로브(20)의 길이를 따라 만곡된 단면 형상을 사용하여 달성될 수 있다. 이들 기술은 프로브(20) 길이의 전부 또는 일부에 강성을 부여하는 데 사용될 수 있다.
프로브 팁(80)은 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 조직을 제거하는 제거 유닛에 또한 결합될 수 있다. 제거 유닛은 프로브 팁(80)에 인접하게 그리고 디스크의 내부와 면하는 측부 상에서 바람직하게 프로브(20)에 부착될 수 있다. 이러한 구성에서, 프로브(20)는 제거 유닛에 대향하는 방향으로, 예를 들어 환형부의 내부측을 면하는 방향으로 원하지 않는 제거를 최소화하는 기계적 및 열적 장벽으로서 작용하게 된다. 제거는 광(레이저), 단극 또는 양극 구성의 전자기 방사 또는 고주파(RF), 프로브의 저항 가열, 초음파 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 어떤 다양한 에너지 전송 기술을 사용하여 달성될 수 있다.
양극 고주파 유닛의 실시예는 도 17에 도시되어 있다. 동력 및 제어 와이어(91)는 본 기술 분야에서 공지된 바와 같이 프로브 부재(20) 상에 직접 형성될 수 있다. 이들 와이어는 전진기(40) 및 캐뉼러(30)에 부착되거나 또는 연결된 외부 동력원 또는 제어 유닛에 RF 소자(90)를 연결시키는 역할을 한다. 이들 와이어(90)는 이들 와이어에 전류의 전도를 허용하게 하여 프로브 팁(80)의 구역 내에 조직을 저항에 의해 가열하게 한다. 이들 소자(90)는 장치(10)의 말단 프로브팁(80)에 근접하게 도시되어 있으나, 프로브(20) 및/또는 프로브 팁(80)을 따라 임의 위치에 위치될 수 있다. 그러나, 단지 2개의 소자(90)가 도시되어 있으나, 다수의 소자가 프로브(20)의 전체 길이를 따라서 다양한 위치에 위치될 수 있고, 개별적으로 활성화되거나 또는 쌍 또는 그룹으로 다중 처리될 수 있어 원하는 온도 프로파일 또는 디스크 조직 내에 제거를 이룰 수 있다.
튜브(92)는 제거된 물질 및 증기를 위한 또는 유체 또는 기체의 혼합물을 위한 배출 경로를 제공하도록 프로브(20)에 부착되어 도시된다. 이들 유체 및 기체는 조직의 전도 특성을 바꾸기 위해 부가되거나, 또는 다양한 약제, 약물, 유전자 또는 유전자 벡터, 또는 바람직한 치료상의 영향을 일으키기 위한 다른 물질을 포함할 수 있다. 튜브(92)는 말단의 단일 오리피스를 갖는 것으로 도시된다. 이는 이와 달리 조직 내에 유체 또는 기체의 퍼짐을 증가시키기 위하여 또는 유사하게 처치 과정에 의해 요구되는 것과 같은 재료를 제거하기 위하여 임의 개수의 측방 구멍 또는 채널을 포함한다. 축방향 루멘은 측방 개구 또는 다른 개구를 장치(10)의 기단부와 연통하도록 위치시키는 데 요구되는 바와 같이 마련된다. 제거 유닛은 프로브 부재(20)가 캐비티를 생성하기 위하여 조직을 통하여 전진하거나 또는 프로브 부재(20)가 원하는 거리로 전진된 후에 후퇴됨에 따라 활성화될 수 있다. 더욱이, 제거 유닛(90)에 공급된 동력은 디스크 내에 균일한 캐비티를 제거하기 위하여 프로브 부재(20)의 순간 속도에 따라 변할 수 있다.
디스크 내에 조직을 해부하거나, 절개하거나, 또는 제거하는 데 사용되는, 장치(10)는 어떤 다양한 내부 디스크의 이식물 또는 약물이 삽입될 수 있는 절개된구역 또는 캐비티를 생성하기 위하여 이식 과정의 일부로서 사용될 수 있다. 이 구역은 환형부 층들(310) 내에, 핵부(320) 내에, 또는 환형부(310)와 핵부(320) 사이일 수 있다. 이는 핵부의 일부 또는 전체를 포함할 수 있다. 디스크 조직의 양의 증가는 디스크 내의 상이한 깊이에 프로브 팁을 반복적으로 전진 및 후퇴시킴으로써 제거될 수 있다. 내부 디스크의 이식물은 개별 장치를 독립적으로 사용하거나, 또는 프로브(20)를 따라서, 그를 통하여, 또는 그 둘레에 삽입될 수 있다. 적절한 이식물은 무엇보다도 여기에서 참고로 포함된, 척추 디스크 부가 장치 및 방법이라는 제목으로 2000년 8월 18일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제09/642,450호에 개시된 것을 포함한다.
도 7, 도 8, 도 9 및 도 10은 환형부(310)의 두께를 측정하는 데 사용되는 환형부(300)의 환형 절개부 또는 손상부 내에 위치된 장치(10)의 실시예를 도시한다. 도 7에서, 내부 디스크 팁(50)에 의해 한정된 태의 말단부는 환형 절개부 또는 손상부(300)를 통하여 어떤 깊이로 삽입되는 데, 프로브(20)가 후방 환형부(310)의 전방 경계를 바로 지나서 삽입된다. 도 8에서, 프로브 부재(20)는 캐뉼러(30)에서부터 전진하고 장치(10)에 거의 직각인 각으로 내부 디스크 팁(50)의 만곡된 통로(60) 내의 편향 표면에 의해 편향되어, 프로브 부재(20)가 후방 환형부(310)의 내부 표면에 평행하게 전진하도록 한다. 이러한 사용에서, 프로브(20)는 수 밀리미터 외향으로 단지 전진할 필요가 있다.
도 9에서, 장치(10)는 프로브(20)가 후방 환형부(310)와 접촉할 때까지 환형 절개부(300)로부터 기단부측으로 후퇴된다. 도 10에서, 활주식으로 조정 가능한깊이 멈춤부(70)는 캐뉼러(30)에 의해 지지되어, 후방 환형부(310)의 외부 표면과 접촉하여 후방 환형부(310)의 내부 표면과 접촉하여 있을 때까지 말단부로 (전방으로) 전진한다. 깊이 멈춤부(70)는, 촉감 피드백으로 또는 형광 투시 시각화로 판단될 수 있는 것과 같이, 디스크 내로 캐뉼러(30)의 추가 진입을 방해하는 환형 절개부(300)에 인접한 척추 본체의 표면 또는 환형 조직과 인접함으로써 그 기능을 한다. 도 4는 깊이 멈춤 조정 노브(105), 캘리브레이션된 측정 마크(100) 및 깊이 멈춤부(70)를 도시한다. 캐뉼러(30) 또는 깊이 멈춤부(70)는 프로브 부재(20)가 나가는 지점에서의 내부 디스크 팁(50)과 깊이 멈춤부(70) 사이의 거리가 결정될 수 있도록 캘리브레이션된 측정 마크(100)로 표시될 수 있다. 이 거리는 환형 절개부(300)에 인접한 환형부의 두께에 대응한다.
도 18은 환형부(310) 내의 환형 절개부 또는 손상부 내에 위치되고, 후방 환형부 및 전방 환형부의 내부 표면들 사이의 거리에 의해 정의되는 바와 같이 핵부 공간의 전후방 크기를 결정하는 데 사용되는 장치(10)의 실시예를 도시한다. 여기에서, 프로브 부재(20) 및 조정 가능한 깊이 멈춤부(70)는 완전히 후퇴된다. 프로브(20) 및 전진기(40)는 여기에서 기술된 전후방 측정을 위해서만 의도된 실시예에서 완전히 제거될 수 있다. 장치(10)의 내부 디스크 팁(50)은 전방 환형부의 내부 표면에 도달되고 이 내부 표면이 내부 디스크 팁(50)의 추가 이동을 방해할 때까지 환형부(300) 내의 환형 절개부 또는 손상부를 통하여 전진한다. 이러한 방식으로, 장치(10)는 디스크의 내부 기하학적 형상의 촉감 피드백을 제공하는 데 사용된다. 조정 가능한 깊이 멈춤부(70)는 척추 본체 또는 환형부의 기단측 외부 표면 쪽으로말단으로 전진하고, 도달된 최대 깊이의 기록은 캐뉼러(30) 상에서와 같이 장치의 기단부 상에서 캘리브레이션을 통하여 얻을 수 있다. 전자 수단 또는 다른 수단이 이 거리를 측정 및 표시하기 위해 채용될 수 있다. 후방 환형부의 내부측과 전방 환형부의 내부 측 사이의 거리를 얻기 위하여 후방 환형부의 두께는 이 값에서 공제될 수 있다.
도 19 및 도 20은 환형부(300) 내의 환형 절개부 또는 손상부 내에 위치되고 환형부의 좌우 측방 표면들 사이의 거리를 측정하기 위하여 사용되는 장치(10)의 실시예를 도시한다. 내부 디스크 팁(50)이 후방 환형부의 내부 벽을 바로 지나 삽입되어 환형부(310)의 좌우 측방 표면들 사이의 거리를 측정할 때, 프로브 팁(80)은 전진기(40)로부터의 촉감 피드백이 측방 표면이 추가 전진을 저지하는 것을 가리킬 때까지 디스크의 평면 내에, 즉 종판에 평행하게 만곡된 통로(60)로부터 전진한다. 캐뉼러를 통하여 또는 그에 근접하여 시각적으로 표시된 전진기(40) 상의 캘리브레이션된 마크는 이 거리를 판단하는 데 사용될 수 있다.
프로브 부재(20)가 완전히 후퇴되는 동안 장치(10)를 180도 회전시킴으로써 그리고 측방향으로 동일한 작동을 수행함으로써, 도 20에 도시된 바와 같이, 내부 측방 표면들 사이의 전체 거리를 얻을 수 있다. 이러한 방법은 깊이 멈춤부(70)를 조정함으로써 디스크 내의 다양한 깊이에 대해 반복될 수 있다. 디스크 내부를 촉감으로 알아내기 위해 프로브 부재(20)를 사용하는 유사한 방법이 척추 종판들 사이의 거리와 환형 절개부(300)에서 종판까지의 상대 거리를 측정하는 데 채용될 수 있다. 전술된 모든 측정은 핵부의 파열을 최소화하도록 주걱 없이 무딘 비외상성팁 또는 도시된 바와 같은 주걱 형상의 말단 팁을 사용하여 수행될 수 있다.
깊이 멈춤부(70)는 디스크 내의 공간의 절제 또는 해부를 다른 내부 디스크 장치 또는 이식물의 배치와 조화시키기 위하여 또한 사용될 수 있다. 이러한 방법은 환형부 섬유질의 내부 표면을 따라 이식물을 배치하는 데 특히 유용할 수 있다. 깊이 멈춤부(70) 또는 연질/골질 조직 정렬 구조는 하나 이상의 척추 본체의 일부 또는 환형부에 단순히 지지되거나 결합되어 있고 내부 디스크의 이식물 또는 프로브의 일관된 배치를 위해 장치를 정렬 및 안정화하는 데 도움이 될 수 있다. 정렬 구조는 캐뉼러와 동심 또는 오프셋될 수 있고, 캐뉼러로부터 외향 연장하는 하나 이상의 돌출부 또는 "다리부"로서 구현될 수 있다. 전술된 임의의 측정 기술에 의해 측정되는 환형부의 두께는 환형부 막을 따라 이식물을 배치하는 데 사용되는 다른 이식 장치 상에 깊이 멈춤부 정렬 구조를 설치하는 데 사용될 수 있다. 예로서, 만일 후방 환형부가 장치(10)를 사용하여 7 mm로 측정되면, 깊이 멈춤부는 디스크 내에 이 장치의 관통을 7 mm 또는 7 mm에 비례하는 다른 깊이로 제한하기 위하여 이식 장치 상에 설치될 수 있다. 이는 이 장비에 의해 배치된 이식물이 후방 환형부의 내부 표면을 따라서 장치(10)에 의해 디스크 내에 미리 절개된 공간 내로 삽입되는 것을 허용할 것이다.
프로브(20)는 어떤 다양한 방식으로 내부 디스크의 이식물의 배치의 일부로서 사용될 수 있다. 프로브(20)의 유리한 이용은, 일단 프로브(20)가 디스크 공간 내의 원하는 위치에 존재하면, 전진기(40)로부터 이를 탈거함으로써 성취될 수 있다. 이식물들은 이러한 원하는 위치 내에 프로브(20)를 따라서, 그의 후방에서,또는 그의 전방에서 지나갈 수 있다. 프로브(20)는 디스크 공간으로부터 제거될 수 있다.
전술된 측정 기술은 디스크 공간으로부터 핵부의 완전한 절제를 이루는 데 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 전술된 바와 같은 절제 또는 제거 팁은 디스크 내로 핵부의 측방 경계로 반복적으로 지나갈 수 있다. 이러한 과정은 깊이 멈춤부에 의해 결정되는 것과 같이 후방 환형부의 내부측에서 전방 환형부의 내부측까지 디스크 내의 다양한 깊이에서 반복될 수 있다.
본 발명이 양호한 실시예를 참고로 특별히 도시되고 기술되었으나, 형태 및 세부 사항의 다양한 변형이 후속하는 청구의 범위에 의해 포함되는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 이루어지는 것은 본 기술 분야의 숙련자에 의해 이해될 것이다.

Claims (34)

  1. 말단부 및 기단부를 갖고, 환형부 섬유질 내에 자연적으로 발생한 손상부 또는 의원성 구멍 내에 끼워지는 크기를 갖는 중공 이송 캐뉼러와,
    상기 캐뉼러 내에 내장된 프로브 부재와 결합된 전진기와,
    상기 캐뉼러의 말단부 내의 만곡된 통로를 포함하고,
    상기 프로브 부재는 상기 전진기에 연결된 기단부와 프로브 팁에 연결된 말단부를 포함하고, 상기 프로브 부재는 상기 캐뉼러의 말단부로부터 외향으로 전진 가능하고, 상기 프로브 부재는 상기 통로를 통해 이동하고 그로부터 캐뉼러의 종축에 대해 30 내지 150도 사이의 각으로 외향으로 전진할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전진기에 연결되고 프로브에 의해 전진된 거리를 측정하기 위한 수단과, 상기 캐뉼러에 결합된 손상부 또는 환형 절개부 내에 캐뉼러에 의해 전진된 거리를 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 프로브 부재는 비원형 단면의 기하학적 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 프로브 부재는 상기 팁에 인접한 프로브 부재에 결합된 제거 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 프로브 부재는 니티놀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 팁은 무딘 형상의 팁, 예리한 팁, 주걱 형상의 팁 및 끌 형상의 팁으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 팁은 디스크의 내부 쪽으로 면하여 후방으로 만곡된 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 프로브 팁은 종축에 대해 하향으로 만곡되고 프로브가 배치될 때 추간판의 내부측이 만곡된 표면에만 노출되도록 삽입장치와 대략 면할 때까지 만곡되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 동일 또는 상이한 신체 조직의 한정 가능한 외부층에 의해 둘러싸인 신체상의 조직을 조작하는 방법에 있어서,
    상기 외부층에 개구를 위치시키는 단계와,
    기단부 및 말단부를 갖고 긴 종축을 갖는 캐뉼러가 프로브 부재에 결합된 전진기를 활주 가능하게 내장하고, 프로브 부재는 전진기에 연결된 기단부와 팁에 연결된 프로브 부재의 말단부를 갖고, 프로브 부재의 말단부는 캐뉼러 내에서 전진기의 종방향 이동을 통하여 캐뉼러의 말단부에서 만곡된 슬롯을 통하여 전진 또는 후퇴될 수 있어, 중공 캐뉼러의 말단부를 외부층을 지나는 지점으로 상기 개구 내에 삽입하는 단계와,
    전진기가 캐뉼러 내에 전진하고 프로브 팁이 이동하여 조직의 한정 가능한 외부층과 조직의 교차부에 평행하게 조직을 조작하도록 캐뉼러의 종축에 대해 30 내지 150도 사이의 각으로 만곡된 통로로부터 외향으로 프로브 부재가 전진하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 캐뉼러를 안내하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 캐뉼러는 촉감 피드백에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 캐뉼러는 청각 신호 또는 시각 이미지에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 청각 신호는 초음파법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 시각 이미지는 자기 공명 영상법, 초음파법 및 형광 투시법으로 구성된 그룹으로부터 선택된 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 청구항 9에 있어서, 상기 개구는 자연 발생적 또는 의원성 구멍인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 추간판 내의 조직을 조작하는 방법에 있어서,
    제1 축을 따라서 추간판 내에 삽입 장치를 삽입하는 단계와,
    상기 제1 축에 사실상 횡단하는 제2 축을 따라서 추간판 내의 삽입 장치로부터 측방향으로 프로브 팁을 갖는 프로브를 배치하는 단계와,
    상기 조직을 가로지르거나 또는 그를 통하여 프로브 팁을 연장하여 조직을 조작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 신체 캐비티 또는 조직을 측정하는 방법에 있어서,
    청구항 1의 장치를 신체 캐비티 또는 조직 내에 삽입하는 단계와,
    상기 신체 캐비티 또는 조직을 가로지르거나 또는 그를 통하여 프로브 팁을 연장하는 단계와,
    상기 신체 캐비티 또는 조직의 크기를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 척추를 치료하기 위한 장치에 있어서,
    종축을 갖는 긴 안내부와,
    상기 안내부에 의해 지지되고 축방향으로 이동 가능한 작동기와,
    상기 작동기에 의해 이동 가능한 프로브와,
    상기 안내부에 의해 지지되는 편향 표면을 포함하고,
    상기 작동기의 축방향 이동은 프로브가 상기 종축에 대해 각을 갖고 편향 표면을 따라서 전진하도록 하는 것을 특징으로 하는 척추를 치료하기 위한 장치.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 안내부는 긴 관형 몸체를 포함하고 긴 관형 몸체는 이를 통하여 연장하는 적어도 하나의 루멘을 갖는 것을 특징으로 하는 척추를 치료하기 위한 장치.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 작동기는 안내부의 적어도 일부를 통하여 연장하는 것을 특징으로 하는 척추를 치료하기 위한 장치.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 프로브는 작동기에 부착된 긴 가요성 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추를 치료하기 위한 장치.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 프로브는 비선형 형상으로 편의된 것을 특징으로 하는 척추를 치료하기 위한 장치.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 프로브는 니켈 티타늄 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추를 치료하기 위한 장치.
  24. 척추 내의 디스크에서의 처치 과정을 수행하는 방법에 있어서,
    환형부를 통하여 적어도 일부 경로에 장치를 전진시키는 단계와,
    환형부의 일부를 따라 제1 방향으로 장치로부터 측방으로 프로브를 전진시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 내의 디스크에서의 처치 과정을 수행하는 방법.
  25. 디스크 내에 크기를 측정하는 방법에 있어서,
    제1 멈춤 표면을 갖는 긴 몸체와 제2 멈춤 표면을 갖는 축방향으로 이동 가능한 요소를 갖는 측정 장치를 마련하는 단계와,
    환형부 내의 개구를 통하여 장치를 전진시키는 단계와,
    환형부의 제1 표면과 제1 멈춤 표면이 접촉하도록 하는 단계와,
    제2 해부학적 구조와 제2 멈춤 표면이 접촉하도록 하는 단계와,
    디스크 내의 크기를 측정하기 위하여 제1 멈춤 표면과 제2 멈춤 표면 사이의거리를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 제1 표면은 환형부의 기단 외부 표면인 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  27. 청구항 25에 있어서, 상기 제2 표면은 환형부의 전방 내부 표면인 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  28. 청구항 25에 있어서, 상기 제2 표면은 환형부의 후방 내부 표면인 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  29. 청구항 25에 있어서, 상기 거리를 판단하는 단계는 환형부의 두께를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  30. 청구항 25에 있어서, 상기 거리를 판단하는 단계는 핵부 공간의 전후방 크기를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  31. 청구항 25에 있어서, 상기 거리를 판단하는 단계는 환형부의 후방벽의 두께와 핵부 공간의 전후방 크기의 합을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  32. 청구항 25에 있어서, 상기 거리를 판단하는 단계는 측정 장치 상에 거리의 시각적 표시를 관찰하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  33. 청구항 25에 있어서, 상기 제2 멈춤 표면이 접촉하도록 하는 단계는 후방 환형부를 따라 제1 방향으로 장치로부터 측방으로 제2 멈춤부를 전진시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
  34. 청구항 33에 있어서, 상기 제2 멈춤 표면이 접촉하도록 하는 단계는 후방 환형부를 따라 제2 방향으로 장치로부터 측방으로 제2 멈춤부를 전진시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 내에 크기를 측정하는 방법.
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