KR20040077868A - 척추간 인공 관절 - Google Patents

Abstract

제 1 척추골에 교합하도록 되어 있는 제 1 관절 부재 및 제 2 척추골에 교합하도록 되어 있는 제 2 관절 부재를 포함하는 척추간 인공 관절에 관한 것이다. 관절 부재 사이의 관절 운동을 가능하게 하기 위해 관절 부재는 인접한 볼록한 관절면 및 오목한 관절면을 포함한다. 최소한 볼록한 관절면 및 오목한 관절면 중 하나가 관절면의 인접한 부분 사이에 위치한 물질의 제거를 용이하게 하기 위해 구성된 적어도 하나의 표면 함몰을 포함한다. 인공 관절의 한 구현예에서, 각 관절 부재는 척추골 베어링 표면, 및 제 1 및 제 2 척추골 중 대응되는 하나를 투과하도록 구성되어 있고 그로부터 확장되는 하나의 플랜지를 포함하고, 상기 플랜지는 뼈 투과성장이 가능하도록 이를 관통하여 확장되는 최소한 하나의 개구부를 한정한다.

Description

척추간 인공 관절{INTERVERTEBRAL PROSTHETIC JOINT}

척추 운동 부위에 영향을 주는 질병, 상해 또는 기형, 특히 원반 조직에 영향을 주는 경우를 치료하는데 있어서 손상, 파열 또는 쇠약해진 추간판의 일부 또는 전부를 제거하는 방법이 오랫동안 알려져 왔다. 척추 운동 부위로부터 제거되거나 또는 결핍된 추간판 조직을 포함하는 경우에, 제거된 추간판 조직에 의해 제거 이전에 분리되었던 척추골의 적절한 간격유지를 보장하기 위해 교정 수단(corrective measures)을 필요로 한다.

어떠한 실례에서, 두 개의 이웃하는 척추골은 이식된 뼈 조직, 인공 유합 요소 또는 다른 조성물이나 장치를 함께 이용하여 유합된다. 그러나 척추 유합술이 척추간 유합의 신체 역학적 엄격성이 인접한 척추 운동 부위에 영향을 주어 급격히 상태를 악화시킬 수도 있다는 우려가 의료계에 야기되어 왔다. 보다 구체적으로, 천연의 추간판과는 달리, 척추 유합은 유합된 척추가 서로에 대하여 축회전 또는 회전하는 것을 방지한다. 그러한 운동성의 결여는 인접한 척추 운동 부위에 스트레스를 증가시키는 경향이 있다. 뿐만 아니라, 인접한 척추 운동 부위에 디스크 변성, 추간판 탈출, 불안정, 척추 협착, 굳음증 및 후관절의 관절염을 포함하는 몇 가지 증상을 유발할 수도 있다. 그 결과, 많은 환자들이 척추 유합의 결과로 추가적인 디스크 제거 및/또는 다른 형태의 수술을 필요로 할 수 있다. 따라서, 척추 유합에 대한 대안이 요구되고 있다.

인접하는 척추골 사이에서의 축회전 및 회전 운동의 안정성 및 범위에 대한 일정 수준을 유지하면서도, 이들 사이의 척추간 공간의 붕괴 방지에 사용되는 추간판 관절 성형술 장치의 여러가지 형태가 제시되어 왔다. 그러한 장치는 전형적으로 상부 및 하부 척추골에 부착되는 둘 이상의 관절 부재들을 포함한다. 관절 부재들은 각 부재들의 대응되는 개구부를 통과하여 척추골로 장착되는 뼈 나사의 사용을 포함하여 다양한 방법, 및/또는 척추 종말판을 투과하여 장치의 이동 또는 압박 만출을 방지하는 스파이크 또는 돌기(teeth)의 포함물(inclusion)에 의해 상부 및 하부 척추로 고정된다. 관절 부재들은 전형적으로 요소들 및 대응되는 인접 척추골이 서로에 대해 축회전 및/또는 회전 가능하도록 배치되어 있다.

상기 논의한 것처럼, 기존의 추간판 구조술 장치들은 상대적으로 인접하는 척추골 사이에 이식되기 어려웠다. 그러한 장치를 이식하기 위해서는 정상적으로 분리되어 있는 척추골의 간격보다 더 멀어서, 장치가 척추골 사이에서 작동되고 앵커가 척추 종말판에 결합할 수 있는 거리로 인접 척추골을 분리시켜야 한다. 그러한 수술은 잘못된 배치 및/또는 앵커에 의한 척추 종말판 또는 다른 조직의 긁힘으로 의해 유발되는 척추 손상이라는 위험을 갖고 있다. 그러한 수술은 또한 척추간 공간의 지나친 확장(over-distraction)으로 인한 손상위험을 갖는다. 또한 상기한 바와 마찬가지로, 다른 기존의 관절 성형술 장치들은 뼈 나사 또는 다른 형태의 잠그개(fastner)를 인접하는 척추골로 장착할 것을 요구한다. 그러나, 이러한 형태의 고정 방법은 정확한 앵커링을 제공하고 이웃하는 조직 또는 척추 구조물에 대한 손상을 방지하기 위해 뼈 나사의 정확한 배치 및 방향측정을 요구한다. 나아가, 기존의 관절 성형술 장치는 조직파편 또는 미세 물질들이 관절 부재들 사이에 걸리면 마모가 증가되고 오작동이 일어나기 쉽다.

따라서, 산업계에 향상된 척추간 인공 관절을 제공하는 것이 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요구를 만족시키고 신규하고 비자명한 방법으로 다른 이점 및 장점을 제공한다.

[발명의 요약]

본 발명은 일반적으로 척추간 인공 관절과 관련이 있다. 본원에서 보호되는 본 발명의 실질적인 특징은 본원의 청구범위를 참조하여서만 결정될 수 있고, 본원에 개시된 바람직한 구현예의 특징들인 일정 형태는 이하에서 간단하게 설명하기로 한다.

본 발명의 한 형태는 제 1척추에 교합하도록 되어 있는 제 1관절면을 포함하는 제 1 부재, 및 제 2척추에 교합하도록 되어 있는 제 2관절면을 포함하는 제 2 부재를 포함하면서, 제 1 및 제 2 관절면이 협동하여 제 1 및 제 2 부재 사이의 관절 운동을 가능하도록 하고, 제 1 및 제 2 관절면 중 적어도 하나가 이들 사이에서 있던 물질의 제거가 용이하도록 표면 함몰을 포함하는 척추간 인공 관절과 관련된다.

본 발명의 다른 형태는 제 1척추에 교합하도록 되어 있고 하나의 돌출부를 포함하는 제 1 관절 부재, 및 제 2척추에 교합하도록 되어 있고 하나의 리세스(recess)를 포함하는 제 2관절 부재를 포함하면서, 돌출부의 적어도 한 부분이 리세스 내에 배치되었을 때 제 1 및 제 2 부재 사이에서 관절 운동을 가능하도록 하고 돌출부 및 리세스 중 적어도 하나가 그 사이에 위치한 물질의 제거가 가능하도록 배치된 적어도 하나의 통로를 한정하는 척추간 인공 관절과 관련된다.

본 발명의 다른 형태는 제 1척추에 교합하도록 되어 있는 베어링 표면을 갖는 제 1 관절 부재, 및 제 2척추에 교합하도록 되어 있는 베어링 표면을 갖는 제 2관절 부재를 포함하고, 제 1 및 제 2 관절 부재 각각이 베어링 표면으로부터 확장되어 제 1 및 제 2 척추골 중 대응되는 하나를 통과하도록 채택된 플랜지(flange)를 포함하되 상기 플랜지는 뼈의 투과-성장(bone through-growth)이 가능하도록 그로부터 확장되는 적어도 하나의 개구부를 한정하는 척추간 인공 관절과 관련된다.

본 발명의 한 목적은 진보된 척추간 인공 관절을 제공하기 위한 것이다. 추가적인 본 발명의 목적, 특징, 이점, 장점 및 양상은 본원에 포함된 도면 및 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명은 일반적으로 척추 임플란트와 관련 있는 것으로, 보다 상세하게는 천연의 추간판(intervertebral disc)을 전부 또는 부분적으로 교체하는데 사용되는 척추간 인공 관절과 관련이 있다.

도 1은 본 발명의 한 형태에 따른 척추간 인공 관절의 투시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 척추간 인공 관절의 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 척추간 인공 관절을 이용한 본 발명의 한 구현예에 따른 볼 부재(ball component)의 정면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 볼 부재의 측면도이다.

도 5는 도 3에 도시된 볼 부재의 평면도이다.

도 6은 도 3애 도시된 볼 부재의 저면도이다.

도 7은 도 5의 7-7 라인을 따라 절단한 도 5에 도시된 볼 부재의 단면도이다.

도 8은 도 5의 8-8 라인을 따라 절단한 도 5에 도시된 볼 부재의 단면도이다.

도 9는 도 1에 도시된 척추간 인공 관절을 사용한 본 발명의 한 구현예에 따른 소켓의 정면도이다.

도 10은 도 9에 도시된 소켓 부재의 측면도이다.

도 11은 도 9에 도시된 소켓 부재의 평면도이다.

도 12는 도 9에 도시된 소켓 부재의 저면도이다.

도 13은 도 12의 13-13 라인을 따라 절단한 소켓 부재의 단면도이다.

도 14는 본 발명의 다른 구현예에 따른 볼 부재의 평면도이다.

도 15는 본 발명의 다른 구현예에 따른 척추간 인공 관절의 단면도이다.

도 16은 본 발명의 추가적인 구현예에 따른 척추간 인공 관절의 단면도이다.

도 17은 천연의 추간판에 의해 분리된 인접하는 한 쌍의 상부 및 하부 척추골을 도시한 것으로 척주의 한 부분의 측면도이다.

도 18은 도 17에 나타난 척주의 한 부분의 정면도로서, 도 1에 도시된 척추간 인공 관절들 사이에 삽입을 위해 조절하기 위한 상부 및 하부 척추골의 부분의 제거를 도시한 것이다.

도 19는 도 18에 나타난 척주 부분의 측면도이다.

도 20은 도 18에 나타난 척주 부분의 정면도로서, 상부 및 하부 척추골 사이로의 척추간 인공 관절의 이식을 도시한 것이다.

도 21은 도 18에 나타난 척주 부분의 부분 단면도로서, 상부 및 하부 척추골 사이로의 척추간 인공 관절의 이식을 도시한 것이다.

본 발명의 개념에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로, 도면에 도시된 구현예가 참조되며 이를 설명하기 위해 구체적인 용어가 사용될 것이다. 그러나 본 발명이 본원에서 의도한 범위는 제한되지 않으며, 도시된 장치들의 변형 및 추가적인 개조, 본원에 도시된 것과 같은 본 발명의 개념에 대한 추가적인 적용은 본 발명이 관련된 기술 분야의 통상의 기술자에게 예측 가능하다.

도 1-2에는, 본 발명의 한 형태에 따른 척추간 인공 관절 30이 나타나 있다. 인공 관절 30은 일반적으로 세로축 L을 따라 뻗어있고 제 1 관절 부재 32 및 제 2관절 부재 34를 포함한다. 관절 부재 32, 34는 함께, 인접한 척추체 사이의 척추간 공간 내에 배치하도록 치수 및 형태가 정해진 인공 관절 30을 형성한다.

인공 관절 30은 천연의 추간판에 의한 정상적인 신체 역학적 운동과 실질적으로 유사한 운동을 유지 또는 복원하기 위해 인접한 척추체 사이에서 상대적인 축회전 및 회전 운동을 제공한다. 보다 상세하게는, 관절 부재 32, 34는 세로축 L에 대한 옆(lateral) 또는 측면(side-to-side) 축회전 운동 및 가로축 T에 대한 전-후 축회전 운동을 포함하여 다수의 축에 대하여 서로 상대적인 축회전이 가능하도록 한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서 관절 부재 32, 34는 서로에 대하여 세로축 L 및 가로축 T를 가로지르는 평면 상에 놓여 있는 임의의 축을 기준으로 축회전하는 것을 가능하게 함을 이해해야 한다. 추가적으로 관절 부재 32, 34는 바람직하게는 하나의 회전축 R을 기준으로 서로에 대해 회전하도록 하는 것이 가능하다. 인공 관절 30이 관절 운동의 특정 조합을 제공하는 것으로 도시되고 개시되어 있음에도 불구하고, 관절 운동의 다른 조합 또한 가능하며, 본 발명의 범위 내에 속함을 이해해야 한다. 또한 관절 운동의 다른 형태, 예를 들면 병진 또는 선형 운동과 같은 것들도 예측 가능함을 이해해야 한다.

본 발명의 한 구현예에서 인공 관절 30의 관절 부재 32, 34는 광범위한 물질로부터 형성될 수 있음에도 불구하고, 관절 부재 32, 34는 코발트-크롬-몰리브데늄 합금(ASTM F- 799 또는 F-75)으로 형성되었다. 그러나, 본 발명의 다른 구현예에서, 관절 부재 32, 34는 티타늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 다른 금속 재료, 폴리에틸렌과 같은 중합체 재료, 또는 기술 분야의 통상적인 당업자에게 명백한 생체적합성 재료로 형성될 수 있다. 척추체와 직접 접촉하여 위치하고 있는 관절 부재 32, 34의 표면은 바람직하게는 뼈-성장 촉진 물질, 예를 들면 인산 칼슘으로 형성된 하이드록시 아파타이트 코팅으로 코팅되는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라,척추체와 직접 접촉하도록 배치된 관절 부재 32, 34의 표면은 바람직하게는 추가적으로 뼈성장을 촉진시키기 위한 뼈성장 물질로 코팅하기 이전에 거칠게 만들어야 한다. 그러한 표면 거칠기는 예를 들면, 산성 에칭, 붙이기(knurling), 비드코팅의 적용 또는 기술분야의 당업자가 생각할 수 있는 다른 방법에 의해 달성될 수도 있다.

도 3-8에서, 관절 부재 32에 관한 다양한 세부 사항이 나타나고 있다. 관절 부재 32는 관절면 52 및 반대쪽 베어링 표면 54를 갖는 지지판 50을 포함한다. 지지판 50은 바람직하게는 인접한 척추골의 척추 종말판의 사이즈 및 모양에 실질적으로 대응하여 크기 및 형태가 정해진다. 관절면 52 및 베어링 표면 54는 한 쌍의 측면으로 접하는 표면 56a, 56b 및 한 쌍의 축으로 접하는 표면 58a, 58b에 의해 분리된다.

측면으로 접하는 표면 56a, 56b 각각은 지지판 50의 길이의 적어도 한 부분을 따라 확장되는 채널 57을 한정한다. 채널 57은 인접 척추 사이의 척추간 공간 내에서 인공 관절 30의 조작 및 삽입을 도와주는 수술 기구의 대응 부분에 맞춰서 구성된다. 수술 도구는 바람직하게는 관절 부재 32, 34를 정해진 방향과 인공 관절 30의 조작 및 삽입시에 서로 상대적인 간격으로 지지하도록 하고 일단 인접 척추골 사이에 적절하게 위치한 관절 부재 32, 34를 풀어놓도록 구성되어 있다.

본 발명의 한 바람직한 구현예에서, 관절면 52는 실질적으로 평평한 표면 62에 의해 둘러싸인 돌출부 60을 포함한다. 본 발명의 한 바람직한 구현예에서, 돌출부 60은 볼록한 형태를 갖는데 바람직하게는 구형 볼과 같이 구성된다. 본 발명의 한 다른 구현예에서, 돌출부의 구형 표면은 관절 부재 32, 34 서로에 대해 축회전하는 축이 평평한 표면 62에 또는 하부에 위치하도록 충분히 큰 굴곡의 반경을 갖는다(즉, 볼록면의 중심이 평평한 표면 62 상에 또는 하부에 위치한다). 그러나, 한편으로 회전축은 평평한 표면 62의 상부에 위치할 수도 있다. 또한 돌출부 60의 다른 구조, 예를 들면 실린더형, 타원형 또는 아치형 또는 가능하다면 비-아치형 구조도 예측될 수 있다. 평평한 표면 62 또한 예를 들면, 돌출부 60에 대하여 확장되는 각진 또는 원뿔 구조와 같은 평평하지 않은 면일 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 돌출부 60의 볼록한 관절면은 표면 함몰 또는 돌출부 60을 따라 확장된 캐비티 70에 의해 차단된다. 본 발명의 한 구현예에서, 표면 함몰 70은 그루브과 같은 형태이다. 그러나, 추가적으로 이하에서 상세히 논의될 바와 같이, 표면 함몰의 다른 형태들도 예측 가능하다. 그루브 70의 하나의 목적은 관절 부재 32, 34의 접경 부분의 사이에 위치한 물질의 제거를 용이하게 하는 것이다. 보다 상세하게는, 그루브 70은 예를 들면, 부재 32, 34의 인접한 관절면 사이에 위치하고 있는 미세 물질을 제거해내는 수단으로 제공된다.

본 발명의 한 구현예에서, 그루브 70은 구형의 볼 60의 볼록 표면을 따라 볼 60을 실질적으로 대칭인 부분인 60a, 60b로 분획하도록 확장되고, 각 부분은 볼 60의 전체 둘레 또는 주변을 거의 약 180°로 확장된다. 그러나, 그루브 70 또한 다른 구조일 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 그루브 70은 반드시 볼 60을 균등하게 대칭이 되도록 반으로 나눌 필요는 없고, 대안으로서 볼 60을 따라 다른 위치에 배치되고 볼 60에 대한 다른 각도로 방향이 정해질 수도 있다. 그루브70은 전체적으로 볼 60을 가로지르면서 확장될 필요는 없고 대안으로 단지 볼 60의 일부만을 가로지르면서 확장될 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 그루브 70은 볼 60을 가로지르면서 확장되는데, 그루브 70의 단지 일부만이 인공 관절 30의 관절 운동 중 어떤 시점에서 관절 부재 32, 34의 접경 부분들을 넘어서 확장될 수도 있다. 뿐만 아니라, 그루브 70은 선형 구조일 필요도 없고 대안으로는 예를 들면, 도 14에 도시된 곡선형과 같은 각진 구조 또는 비선형 구조일 수도 있음을 이해해야 한다. 도 14에 도시된 것처럼 2이상의 그루브 70이 균일한 방식으로 또는 대안으로서 랜덤 또는 세미-랜덤한 패턴으로 배열된 것과 같이, 임의의 수의 그루브 70이 볼 60의 둘레를 따라 한정될 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 한 구현예에서, 그루브 70은 거의 0.75mm의 깊이와 0.4mm의 폭을 갖고 둥근 바닥 표면을 갖는다. 그러나, 본 발명의 범위에 속하는 것으로서 그루브 70의 다른 사이즈 및 구조가 예측되는 것을 이해해야 한다.

본 발명의 한 구현예에서, 베어링 표면 54는 축 표면 58a로부터 축 표면 58b로 뻗어나온 외부 테이퍼(outward taper)를 한정하기 위해 실질적으로 평평하고 평평한 표면 62에 대하여 α각도의 방향으로 배치되어 있다. 한 구현예에서, 각α는 0도 내지 약 10도의 범위 내에 있다. 한 구체적인 구현예에서, 각은 약 3도이다. 다른 구체적인 구현예에서, 각 α는 약 6도이다. 그러나, 각α는 인공 관절 30이 사용될 척주 부분의 특이적인 척추 전만 각도 또는 형태에 대응하는 다른 값들도 고려해야 함을 이해해야 한다. 베어링 표면 54가 척추 측만증과 같은 척주 이상에 적합하도록 구조될 수 있음도 추가적으로 이해되어야 한다. 그런 경우에, 베어링 표면 54는 측면 표면 56a, 56b 사이에서 확장하는 테이퍼를 한정하기 위해 평평한 표면 62에 대하여 각을 이룬다. 또한 베어링 표면 54는 예를 들면, 표면 54가 접경한 척추 종말판의 특정 윤곽에 대응하는 곡면 또는 아치형 구조와 같은 다른 구조를 고려할 수 있음을 이해해야 한다. 베어링 표면 54는 척추 종말판을 죄는 것을 돕고 인접 척추골에 대하여 인공 관절 30의 이동을 방지하기 위해 거칠어지고/지거나 수많은 돌출부를 경계에 가질 수 있다.

플랜지 부분 또는 킬(keel) 80은 베어링 표면 54로부터 확장되어 접경 척추 종말판의 이미 형성된 개구부 내에서 배치되도록 구성된다. 한 구현예에서, 킬 80은 수직으로 베어링 표면 54로부터 확장되고 베어링 표면 54를 따라서 거의 중앙에 위치한다. 그러나, 킬 80의 다른 위치 및 방향 또한 예측할 수 있음을 이해해야 한다. 관절 부재 32는 베어링 표면 54에서 확장된 2이상의 킬 80을 포함할 수 있음도 이해해야 한다.

킬 80은 지지판 50의 본체 부분을 따라서 축으로 접한 표면 58a와 접한 위치로부터 축으로 접한 표면 58b쪽으로 확장된다.

바람직하게는, 킬 80은 실질적으로 지지판 50의 전체 길이를 따라 확장된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 킬 80은 바람직하게는 쐐기형(wedge-shaped)이고 킬 80이 리딩(leading) 또는 삽입 말단 80a로부터 길게 뻗은 말단 80b로 확장되면서 외부 테이퍼(outward taper)를 한정한다. 한 구현예에서 외부 테이퍼는 약 4도이다. 그러나, 다른 테이퍼 각도 또한 예측될 수 있다. 킬 80이 그 길이를 따라 반드시 테이퍼질 필요는 없다는 것을 이해해야 한다. 이하에서 명백한 것처럼, 외부 테이퍼 이웃의 척추골의 이미 형성된 개구부 내에서 킬 80의 삽입을 돕는다.

추가적으로, 킬 80의 삽입 말단 80a는 인공 관절 30의 이식을 돕기 위해 경사진 표면 82를 포함한다.

본 발명의 다른 구현예에서, 킬 80은 대안으로 지지판 50의 본체 부분을 따라 측면으로 접촉하는 표면 56a, 56b 사이로 확장될 수도 있다. 그러한 구현예는 도 20 및 21에 도시된 정면 접근과 반대되는 측면 접근을 이용하여 인공 관절 30의 삽입을 수용할 수 있다. 본 발명의 추가적인 구현예에서, 킬 80은 그 높이를 따라서 가늘어질 수 있는데, 베어링 표면 54로부터 내부로 가늘어지면서 쐐기 형태를 한정하거나 베어링 표면 54로부터 바깥쪽으로 가늘어지면서 도브-테일(dove-tail) 형태로 한정할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 킬 80은 킬 80의 중심체 부분을 가로질러 확장되는 횡단 부분을 포함하는 날개 달린 킬의 구조일 수 있다.

킬 80은 또한 그로부터 확장되어 인접 척추골에 대한 고정을 향상시키기 위한 뼈 관통-성장을 용이하게 하기 위해 그를 관통하여 확장하는 한쌍의 개구부 86을 포함한다. 그러나, 개구부 86의 수는 킬 80에 따라 한정될 수 있고, 단일 개구부 또는 셋 이상의 개구부를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 개구부 86이 반드시 킬 80의 전체를 관통해 확장될 필요는 없고, 대안으로서 부분적으로 관통하여 확장될 수 있음을 이해해야 한다. 킬 80은 반드시 부분적으로 또는 전체적으로 이를 관통하여 확장되는 임의의 개구부 86을 한정할 필요는 없다는 것 또한 이해해야 한다.

추가적으로, 개구부 86이 원형 구조를 갖는 것으로 도시되어 있음에도 불구하고, 개구부 86의 다른 사이즈 및 구조 또한 예측 가능함을 이해해야 한다.

상기 논의한 것처럼, 척추뼈와 직접 접촉하고 있는 관절 부재 32의 표면은 바람직하게는 뼈-성장 물질로 코팅된다.

구체적으로 베어링 표면 54 및 킬 80의 표면은 바람직하게는 하이드록시아파타이트로 코팅되어 인접 척추골과의 뼈 교합(engagement)을 증진시킨다. 또한 상기한 바와 같이 베어링 표면 54 및 킬 80의 표면은 바람직하게는 하이드록시 아파타이트 적용 이전에 거칠게 된다.

도 9-13에는 관절 부재 34에 관한 다양한 세부사항이 나타나 있다. 관절 부재 34는 관절면 102 및 반대편에 베어링 표면 104를 갖는 지지판 100을 포함한다. 지지판 100은 바람직하게는 인접 척추골의 척추 종말판의 사이즈와 형태에 실질적으로 대응하도록 사이즈와 형태가 정해진다. 관절면 102 및 베어링 표면 104는 한 쌍의 측면으로 접촉한 표면 106a, 106b 및 한 쌍의 축으로 접촉한 표면 108a, 108b에 의해 분리된다. 측면으로 접촉한 표면 106a, 106b는 각각 바람직하게는 지지판 100의 길이의 적어도 한 부분을 따라 확장하는 채널 107을 한정한다. 관절 부재 32의 채널 57과 유사하게, 채널 107은 인공 관절 30의 조작 및 삽입을 도와주는 수술 도구(나타나지 않음)의 대응되는 부분에 교합하도록 구성된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 관절면 102는 실질적으로 원뿔형 표면 112에 의해 둘러싸인 리세스 110을 포함한다. 본 발명의 한 구현예에서, 리세스 110은 오목한 형태를 갖고, 바람직하게는 구형 소켓과 같이 구성되어 있다. 그러나,리세스 110의 구조으로 예를 들면 원통형, 타원형 또는 다른 아치형 구조 또는 가능하다면 비아치형 구조과 같은 다른 구조가 예상될 수 있음을 이해해야 한다. 원뿔형 표면 112는 오목한 리세스 110에 대하여 전체적으로 확장되어 있는 균일한 테이퍼를 한정했던 것과 같은 방법으로 관절 부재 32의 평평한 표면 52에 대하여 평행한 방향으로 된 표면에 대하여 θ°의 각도로 테이퍼(tapered)진다. 이러한 방법으로, 관절 부재 32, 34의 상대적인 축회전 운동운 거의 +/-θ°의 각으로 제한된다. 한 구현예에서, 각 θ°는 약 10도에서 20도의 범위 내에 들어오고, 따라서 관절 부재 32, 34 사이의 전체 상대적 축회전 운동을 정확히 20도에서 40도의 범위 내로 제한한다. 특정 구현예에서, 각 θ°는 약 16도이고, 따라서 관절 부재 32, 34 사이의 전체적 축회전 운동을 32도 정도로 제한된다. 이하에서 명백히 나타나는 것처럼, 각 θ°로서 관절 부재 32, 34 사이의 상대적 축회전 운동의 원하는 양에 대응되는 다른 값을 고려할 수도 있다. 원뿔형 표면 112는 예를 들면 오목한 리세스 110에 대하여 확장되는 경사진 구조과 같은 다른 구조를 고려할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 표면 112는 대안으로서 베어링 표면 104와 평행한 방향을 갖는 평평한 표면으로 구성되고, 관절 부재 32의 표면 52는 대안으로서 각도 θ°로 가늘어지는 원뿔 또는 경사진 표면으로 구성되거나, 표면 52, 112 양자 모두 한편으로 정해진 각도 θ°로 가늘어지는 원뿔 또는 각진 표면으로 구성될 수 있음을 이해해야 한다. 표면 52, 112 모두 정해진 각도 θ°로 가늘어지는 한 구현예에서, 각도 θ°는 바람직하게는 8도이고, 따라서 관절 부재 32, 34의 전체적 축회전 운동이 정확히 32도를 넘도록 제한한다.

오목한 리세스 110는 일반적으로 부드러운 표면, 연속된 관절면을 갖는 것으로 도시되어 있음에도 불구하고, 부재 32, 34의 인접한 관절면 사이에 위치할 수 있는 미세 조직파편과 같은 물질을 제거하는 수단을 제공하기 위해 표면 함몰 또는 캐비티가 리세스 110의 한 부분을 따라서 한정될 수 있다. 그러한 경우에, 볼 60의 볼록한 관절면은 대안으로서 일반적으로 부드러운 면, 연속된 관절면을 한정할 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에서, 인접한 관절면 사이에 위치한 미세 물질의 제거를 용이하게 하기 위해 볼록한 돌출부 60 및 오목한 리세스 110의 각각은 표면 함몰을 한정할 수도 있다.

본 발명의 한 구현예에서, 베어링 표면 104는 축 표면 108a로부터 축 표면 108b로 확장되는 외부 테이퍼를 한정하기 위해 관절 부재 32의 베어링 표면 54의 그것과 유사하게 실질적으로 평면이고, α의 각으로 향하고 있다. 그러나, 베어링 표면 104는 예를 들면, 표면 104가 이웃하는 접경 척추 종말판의 구체적인 윤곽에 대응하는 휘어진 또는 아치형의 구조과 같은 대체 구조를 채택할 수도 있음을 이해해야 한다. 베어링 표면 104는 척추측만과 같은 척추 기형을 수용하도록 구조될 수 있음을 이해해야 한다. 그러한 경우에, 베어링 표면 104는 측면쪽 표면 106a, 106b 사이에서 확장되는 테이퍼를 한정하도록 각을 형성할 수 있다. 추가적으로 베어링 표면 104는 거칠어지고/지거나 척추 종말판의 고정을 도와주고 접경 척추골에 대한 인공 관절 30의 이동을 방지하기 위한 다수개의 표면 돌출부를 한정할 수도 있다.

플랜지 부분 또는 킬 120은 관절 부재 32의 킬 180과 유사하게, 킬 120의 플랜지 요소는 베어링 표면 104로부터 확장된다. 한 구현예에서, 킬 120은 베어링 표면 104로부터 수직으로 확장하고 베어링 표면 104를 따라서 거의 중앙에 위치한다. 그러나, 킬 120의 다른 위치 및 방향이 예측될 수 있음을 이해해야 한다. 관절 부재 34는 베어링 표면 104로부터 확장된 둘 이상의 킬 120을 포함할 수도 있음을 이해해야 한다.

킬 120은 축으로 접한 표면 108a에 인접한 위치로부터 축으로 접한 표면 108b 쪽으로, 바람직하게는 지지판 100의 본체 부분을 따라서 확장된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 킬 120은 바람직하게는 쐐기-형으로, 킬 100이 리딩 또는 삽입 말단 120a로부터 테일링 말단 120b까지 확장되는 것처럼 외부쪽 테이퍼를 한정한다. 추가적으로, 킬 120의 삽입 말단 120a는 인공 관절 30의 이식을 추가적으로 돕기 위한 경사진 표면 122를 포함한다. 본 발명의 다른 구현예에서, 대안으로 킬 120는 측면접근을 이용하여 인접한 척추골 사이의 인공 관절 30의 삽입을 수용하기 위해 지지판 100의 본체 부분을 따라서 측면으로 접한 표면 106a, 106b 사이에 확장된다. 본 발명의 추가적인 구현예에서, 킬 120은 그 높이를 따라서 가늘어지고, 쐐기형으로 한정하기 위해 베어링 표면 104로부터 내부로 가늘어지거나, 도브-테일형을 한정하기 위해 베어링 표면 104로부터 외부로 가늘어질 수 있다. 또 다른 구현예에서, 킬 120은 킬 120의 중심체 부분을 가로질러 확장하는 횡단부분을 포함하는 날개 달린 킬로서 구조될 수 있다.

킬 120은 인접한 척추골에 대한 고정을 향상시키기 위해 뼈 투과성장을 이용할 수 있도록 그를 투과하여 확장되는 한 쌍의 개구부 126을 포함한다. 그러나,단일 개구부 또는 셋 이상의 개구부를 포함하여, 임의의 수의 개구부 126이 킬 120을 통과하여 한정될 수 있음을 이해해야 한다. 또한 개구부 126은 반드시 킬 120을 전체적으로 통과하여 한정될 필요는 없고, 대안으로 부분적으로 통과하여 확장될 수 있음을 이해해야 한다. 나아가 킬 120은 반드시 부분적으로 또는 전체적으로 투과하여 확장되는 임의의 개구부 126을 한정할 필요가 없음도 이해해야 한다. 상기 논의한 바와 같이, 척추 뼈와 직접 접촉하고 있는 관절 부재 34의 표면들은 바람직하게는 예를 들면, 하이드록시 아파타이트 코팅과 같은 뼈-성장 촉진 물질로 코팅된다. 또한 상기에 논의한 바와 같이 척추 뼈와 직접 접촉하고 있는 관절 부재 34의 표면은 바람직하게는 뼈 성장 촉진 물질을 적용하기 이전에 거칠어져야 한다.

도 2에 대하여 다시 언급하면, 관절 부재 32의 돌출부 또는 볼 60은 적어도 부분적으로 관절 부재 34의 리세스 또는 소켓 110 내에 위치된다.

볼 60 및 소켓 110의 볼록하고 오목한 관절면들은 관절 부재 32, 34 사이의 상대적인 관절운동을 제공하기 위한 것과 같은 방법으로 서로 접경한다. 구체적으로, 관절 부재 32, 34는 천연의 추간판에 의해 제공되는 정상적인 신체 역학적 운동과 실질적으로 유사한 운동을 유지 또는 복원하기 위해, 서로에 대하여 축회전 및 회전을 가능하게 한다. 관절 부재 32, 34 사이의 상대적인 축회전 운동은 부재 32의 평평한 표면 62에 대한 부재 34의 원뿔형 표면 112의 접합에 의해 제한된다. 관절 운동 중에, 볼 60을 따라 형성된 그루브 70은 부재 32, 34의 접경한 관절면들 사이에 박혀들어갈 수 있는 미세 조직파편과 같은 임의의 물질을 제거하기위한 경로를 제공한다. 그루브 70은 만약 관절면들의 접경하는 부분에 외부 입자 및/또는 조밀하게 쌓인 조직파편들이 남아 있었다면 발생하였을 마모를 방지하거나 최소한 줄이기 위해 인공 관절 30의 접촉하는 관절면으로부터 그러한 임의의 조직파편을 제거하여 운반한다.

도 15 및 16에는 본 발명의 다른 구현예에 따른 척추간 인공 관절이 나타나고 있다. 도 15에서, 제 1 관절 부재 132 및 제 2 관절 부재 134를 포함하는 인공 관절 130이 나타나 있다. 관절 부재 132, 134는 관절 부재 132의 볼록한 볼 160이 볼 160의 한 부분을 따라서 확장되는 평탄화된 부분 170을 포함하는 것을 제외하고는 관절 부재 32, 34와 유사하다. 평탄화된 부분 170은 실질적으로 볼 60을 따라서 확장되는 그루브 70과 같은 목적을 제공한다; 즉, 부재 32, 34의 인접하는 관절면들 사이에 박혀 들어갈 수 있는 임의의 미세 조직파편을 제거하는 수단을 제공하는 것이다. 평탄화된 부분 170은 거의 볼 160의 중심에 위치하고 있음에도 불구하고, 평탄화된 부분 170이 볼 160을 따라 임의의 위치에 존재할 수 있음을 이해해야 한다. 볼 160을 따라 임의의 수의 평탄화된 부분 170이 형성될 수 있고, 볼 160은 인접한 관절면들 사이에 위치한 물질의 제거를 용이하게 하기 위한 그루브 70 및 평탄화된 부분 170의 조합을 포함할 수도 있음을 이해해야 한다.

도 16에서는, 제 1관절 부재 232 및 제 2 관절 부재 234를 포함하는 인공 관절 230이 나타나 있다. 관절 부재 232, 234는 관절 부재 234의 오목한 리세스 240이 그 안에 형성된 개구부 270을 포함하는 것을 제외하고는 많은 측면에서 관절 부재 32, 34와 유사하다. 개구부 270은 실질적으로 볼 60을 따라서 확장된 그루브 70과 같은 목적을 제공한다; 즉, 부재 232, 234의 접경한 관절면들 사이에 박혀있을 수 있는 임의의 미세 조직파편을 제거하기 위한 수단을 제공하는 것이다. 바람직하게는, 개구부 270은 이웃하는 관절면 사이에 박혀 있을 수 있는 임의의 미세 조직파편을 볼-소켓 관절로부터 제거하여 나르기 위해 관절 부재 234의 지지판 100을 통하여 확장된다. 개구부 270은 관절 부재 234의 킬 120을 투과하여 확장될 수도 있다. 개구부 270이 소켓 240의 거의 중심에 위치하고 있는 것처럼 도시되고 있지만, 개구부 270은 소켓 240을 따라서 어느 곳에나 위치할 수 있고, 소켓 240에 대하여 임의의 방향을 취할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 개구부 270이 임의의 수로 소켓 240을 따라 형성될 수도 있고, 소켓 240이 인접한 관절면들 사이에 위치할 수 있는 물질의 제거를 용이하게 하기 위한 그루브 70 및 개구부 270의 조합을 포함할 수도 있음을 이해해야 한다.

본 발명의 추가적인 구현예에서, 부재 32, 34의 볼록 및 오목한 관절면 둘 중 하나 또는 양자는 표면 함몰의 다른 형태 및 구조를 한정할 수도 있다. 예를 들면, 표면 함몰은 관절면 중 하나 또는 양자를 따라서 확장되는 다양한 깊이 또는 리세스로 구성될 수 있다. 한 구체적인 구현예에서, 볼록한 관절면은 골프 공의 외부 표면에서 발견되는 것과 같은 다수의 표면 함몰을 포함할 수 있다. 그러나, 표면 함몰의 많은 형태 및 구조가 사용될 수도 있음을 이해해야 한다.

도 17에는 척주의 측면도가 나타나 있는데, 천연의 추간판 D에 의해 분리된 한 쌍의 인접한 상부 및 하부 척추골 V_U, V_L이 도시되어 있다. 상기에 논의한 바와 같이, 천연의 추간판 D에 질병이 생기거나 변성된 경우에, 추간판 D는 전형적으로 추간판 절제술 또는 이와 유사한 수술요법을 통해 제거되는데, 기술 분야의 당업자에게 그 상세한 내용은 알려져 있다.

도 18 및 19에 있어서, 병에 걸리거나 변성된 추간판 D의 제거는 상부 및 하부 척추골 V_U및 V_L사이의 척추간 공간 S의 형성을 가져온다. 척추간 공간 S 내에 인공 관절 30의 삽입을 수용하기 위해서, 그 사이에 인공 관절 30을 받아들이기 위한 상부 및 하부 척추골 V_U및 V_L의 제작이 요구된다. 구체적으로, 연장된 개구부 또는 슬롯 300이 상부 및 하부 척추골 V_U및 V_L의 척추 종말판을 따라서 정해진 폭 w 및 정해진 깊이 d로 형성된다. 본 발명의 한 구현예에서, 연장된 슬롯 300은 직사각형이고 척추골 V_U및 V_L의 전방 사이드 302로부터 척추골 V_U및 V_L의 후방 사이드 304를 향해서 확장되어 있다. 구체적인 구현예에서, 슬롯 300은 치즐링(chiseling) 또는 큐렛팅(curetting)에 의해 형성된다. 그러나 슬롯 300을 형성하는 다른 방법으로서 드릴링(drilling) 또는 리밍(reaming)과 같은 기술 분야의 당업자에게 떠오를 수 있는 방법들도 예측된다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 슬롯 300의 폭 w는 관절 부재 32, 34의 킬 80, 120의 대응하는 폭과 같거나 작다. 추가적으로, 슬롯 300의 깊이 d는 바람직하게는 킬 80, 120의 길이와 거의 같거나 약간 크다. 도 20 및 21에서, 척추간 공간 S의 준비에 이어서, 관절 부재 32, 34가 상부 및 하부의 척추골 V_U및 V_L의 사이에 삽입된다. 먼저, 관절 부재 32, 34는 바람직하게는 지지판 50, 100의 길이를 따라서 형성된 채널 57, 107과 맞물리도록 채택된 삽입 도구(나타나지 않음) 또는 등가의 도구에 의해서 서로에 대해 정해진 관계로 배치된다. 삽입 도구(나타나지 않음)는 서로에 대하여 정해진 간격 및 정해진 방향으로 관절 부재 32, 34를 지지한다. 인공 관절 30은 슬롯 300을 따라서 축으로 배치된 부재 32, 34의 킬 80, 120과 함께 일반적으로 세로축 L을 따르는 방향으로 상부 및 하부의 척추골 V_U및 V_L의 사이에 삽입된다. 명시적으로, 킬 80, 120은 이미 형성된 슬롯 300을 투과하여 축방향으로 배치되기 때문에, 인공 관절 30의 삽입을 수용하기 위한 상부 및 하부 척추골 V_U및 V_L의 확장(distraction)이 완전히 제거되거나, 그렇지 않는다면 최소화된다.

상기 논의한 바와 같이, 킬 80, 120은 슬롯 300으로의 삽입을 용이하게 하기 위해 테이퍼지거나 쐐기-형을 이룬다. 또한 지지판 50, 100 각각에 의한 테이퍼 각도는 척추간 공간 S 내의 인공 관절 30의 삽입을 용이하게 할 수 있다. 슬롯 300의 폭 w는 킬 80, 120의 대응되는 폭과 같거나 작기 때문에, 킬 80, 120은 효율적으로 슬롯 300 내에 끼워진다. 따라서 상부 및 하부 척추골 V_U및 V_L내에 형성된 슬롯 300의 깊이 d는 척추간 공간 S 내에 인공 관절 30의 포지셔닝(positioning)을 조절한다. 구체적으로, 인공 관절 30의 적절한 포지셔닝은 킬 80, 120의 삽입 말단 80a, 120a를 슬롯 300의 말단 표면에 대하여 바닥에 닿을 때 달성된다. 인공 관절 30의 삽입 깊이의 조절은, 인공 관절 30의 위쪽 삽입(over-insertion) 또는 아래쪽 삽입(under-insertion)을 피하도록 하여 보다 정확한 삽입을 가져온다. 상기 논의한 바와 같이, 관절 부재 32, 34의 서로에 대한 각도 포지셔닝은 상부 및 하부 척추골 V_U및 V_L의 결합구조(geometry) 및 척주 내에서의 구체적인 위치에 의해 결정된다. 명백히, 지지판 50, 100 사이의 거리는 제거된 추간판 D의 높이와 거의 같아야 하고, 지지판 50, 100의 각도배치는 척주의 특정 굴곡 또는 척추전만증에 따라 결정된다.

본 발명의 도시된 구현예에서, 인공 관절 30은 전방향 접근을 통해 척추간 공간 S 내에 이식된다. 그러나, 슬롯 300은 대안으로 척추골 V_U, V_L의 전방 사이드 304로부터 후방 사이드 302까지 깊이 d로 확장될 수도 있고, 인공 관절 30은 대안으로 후방 접근을 통해 척추간 공간 S 내에 이식될 수도 있다.

또한 슬롯 300이 대안으로 척추골 V_U, V_L의 제 1 측면 사이드로부터 척추골 반대쪽 측면 사이드까지 깊이 d로 확장되고, 인공 관절 30이 대안으로 측면 접근을 통해 척추간 공간 S에 이식될 수 있음도 이해해야 한다.

일단 인공 관절 30이 척추간 공간 S 내에 삽입되면, 관절 부재 32, 34는, 척추뼈 V_U, V_L내에 형성된 슬롯 300 내에서의 킬 80, 120의 배치 및 이웃한 척추 종말판에 의해 관절 부재 32, 34의 베어링 표면 52, 104에 가해진 압축력에 의해 상부 및 하부 척추뼈 V_U, V_L에 처음으로 고정된다. 킬 80, 120은 따라서 인접한 척추골 V_U, V_L에 대하여 인공 관절 30의 이동 또는 잘못된 배치를 막아주는 역할을 한다. 인공 관절 30의 이식에 이어서, 관절 부재 32, 34가 킬 80, 120 내에서 개구부 86, 126을 관통한 뼈-성장 및/또는 직접적으로 척추뼈와 접촉하고 있는 관절 부재 32, 34의 표면상으로 뼈-성장을 통하여 상부 및 하부 척추뼈 V_U, V_L에 추가적으로 결합된다. 뼈 투과 성장(bone through-growth) 및 뼈 표면 성장(bone on-growth)은 추가적으로 인공 관절 30의 이동 또는 잘못된 배치를 막아주고, 척추간 공간 S로부터 인공 관절 30의 이탈을 예방한다. 인공 관절 30을 상부 및 하부 척추골 V_U, V_L에 교합하는 수단, 예를 들면 뼈 나사, 스테이플(staples), 점착제(adhesive), 또는 기술 분야의 당업자에게 용이하게 떠오르는 방법과 같은 다른 교합 방법이 예측 가능함을 이해해야 한다.

사용 시에, 관절 부재 32, 34는 그들 사이의 상대적인 축회전 및 회전 운동이 가능한 볼-및-소켓 형 관절을 제공하기 위해 서로 협력할 수 있으며, 따라서 상부 및 하부 척추골 V_U, V_L사이에 상대적인 축회전 및 회전 운동이 가능하다. 그 결과, 실질적으로 정상의 신체 역학적 운동이 치료된 척주의 부분에 복원된다.

본 발명의 장치 및 방법은 구체적으로 척추의 요추 부분에 적용 가능하지만, 척추의 경추골 또는 흉골 부위를 포함하는 다른 부위에도 적용 가능함을 이해해야 한다.

본 발명은 도면 및 이어지는 설명 부분에서 도시 및 개시되어 있지만, 이것은 설명을 위한 것으로 고려될 뿐, 어떠한 형태로든 본 발명을 제한을 하고자 한 것이 아니며, 이는 단지 바람직한 구현예를 나타내고 설명한 것으로서, 본 발명의정신 내에 포함되는 모든 변형 및 변경도 보호하고자 한 것임을 이해해야 한다.

Claims (40)

1. 제 1 척추골과 교합하도록 되어 있고 제 1 관절면을 포함하는 제 1 부재; 및

   제 2 척추골과 교합하도록 되어 있고 제 2 관절면을 포함하는 제 2 부재를 포함하고; 상기 제 1 및 제 2 관절면은 서로 협동하여 상기 제 1 및 제 2 부재 사이의 관절 운동을 가능하도록 하며;

   상기 제 1 및 제 2 관절면 중 적어도 하나는 제 1 및 제 2 관절면의 접경 부위에 위치된 물질의 제거를 용이하게 하도록 구성된 적어도 하나의 표면 함몰(surface depression)을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
2. 제 1항에 있어서, 상기 표면 함몰은 상기 관절 운동 중 어느 시점에 상기 제 1 및 제 2 관절면의 접경 부위를 넘어서 확장되는 그루부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
3. 제 1항에 있어서, 상기 표면 함몰은 상기 제 1 및 제 2의 관절면 중 적어도 하나와 상기 제 1 및 제 2 관절면의 접경 부위로부터의 원격 표면 사이에 서로 상응하는 하나의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 관절면 중 하나는 볼록 표면을 포함하고, 다른 하나는 오목 표면을 포함하며, 상기 볼록 표면의 적어도 한 부위는 상기오목 표면의 적어도 한 부위와 접경하여 상기 관절 운동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
5. 제 4항에 있어서, 상기 볼록 표면 및 오목 표면은 실질적으로 구형인 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
6. 제 5항에 있어서, 상기 표면 함몰은 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나의 외주로부터 내부로 확장되는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
7. 제 4항에 있어서, 상기 표면 함몰은 상기 볼록 표면 및 오목 표면의 적어도 한 부위를 따라 확장되는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
8. 제 7항에 있어서, 상기 그루브는 상기 볼록 표면 및 오목 표면의 주변(periphery)으로부터 내부로 확장되는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
9. 제 7항에 있어서, 상기 그루브는 관절 운동 중 어느 시점에 상기 볼록 표면 및 오목 표면의 접경 부위를 넘어서 확장되는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
10. 제 7항에 있어서, 상기 그루브는 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나를 가로질러 신장하여 상기 볼록 표면 및 상기 오목 표면 중 적어도 하나를 두 개의 서로 다른 부분으로 분할하는 척추간 인공 관절.
11. 제 10항에 있어서, 상기 서로 다른 부분들은 실질적으로 대칭인 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
12. 제 7항에 있어서, 상기 그루브는 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나를 따라서 비선형적인 구조로 확장되는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
13. 제 12항에 있어서, 상기 비선형적 구조는 곡선 구조인 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
14. 제 7항에 있어서, 복수의 상기 그루브들은 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나를 따라서 확장되는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
15. 제 7항에 있어서, 상기 그루브는 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 하나의 외부 윤곽을 따라 확장되는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
16. 제 7항에 있어서, 상기 그루브는 길이와 폭을 갖고, 상기 길이는 상기 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
17. 제 4항에 있어서, 상기 표면 함몰은 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나와 상기 제 1 및 제 2 볼록 표면 및 오목 표면의 접경 부분으로부터 원격 표면 사이의 서로 상응하는 하나의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
18. 제 15항에 있어서, 상기 원격 표면은 제 1 및 제 2 척추골 중 대응하는 하나와 교합하도록 구성된 척추골 베어링 표면(vertebral bearing surface)인 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
19. 제 4항에 있어서, 상기 볼록 표면의 한 부분은 평평하여 상기 표면 함몰을 형성하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
20. 제 4항에 있어서, 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나는 테이퍼 표면에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 정해진 운동 범위 내로 상기 관절 운동을 제한하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
21. 제 20항에 있어서, 상기 테이퍼 표면은 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나에 대하여 전체적으로 확장하는 원뿔형 표면인 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
22. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 부재 각각은 제 1 및 제 2 척추골 사이에 인공 관절을 삽입하는 동안에 제 1 및 제 2 부재를 소정의 위치에 대햐 소정의 방향으로 유지하도록 하기 위해 그 안으로 삽입되는 삽입도구의 대응 부분을 수용하도록 되어 있는 적어도 하나의 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
23. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 부재의 각각은 척추골 베어링 표면 및 상기 척추골 베어링 표면으로부터 확장되는 플랜지를 포함하고, 상기 플랜지는 제 1 및 제 2 척추골 중 대응하는 하나를 투과하도록 구성되어 있고, 상기 플랜지는 상기 플랜지를 통한 뼈 성장이 가능하도록 그를 투과하는 적어도 하나의 개구부를 한정하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
24. 제 1항에 있어서, 상기 물질은 미립자 재료(particulate material)를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
25. 제 1 척추골에 교합하도록 구성되어 있고 하나의 돌출부를 포함하는 제 1 관절 부재; 및

    제 2 척추골에 교합하도록 구성되어 있고 하나의 리세스(recess)를 포함하는 제 2 관절 부재를 포함하고,

    상기 제 1 및 2 부재들 사이의 관절 운동이 가능하도록 상기 리세스 내에 상기 볼록부의 적어도 한 부분이 위치하며; 상기 볼록부 및 상기 리세스 중 적어도 하나가 상기 볼록부 및 상기 리세스 사이에 위치한 물질의 제거를 용이하게 하도록 되어 있는 적어도 하나의 캐비티를 한정하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
26. 제 25항에 있어서, 상기 돌출부는 하나의 볼록 표면을 포함하고, 상기 리세스는 하나의 오목 표면을 포함하며, 상기 관절 운동이 가능하도록 상기 볼록 표면의 한 부분은 상기 오목한 리세스의 적어도 한 부분과 접경하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
27. 제 26항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 일반적으로 볼록 표면의 적어도 한 부분을 따라서 확장되는 평탄화된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
28. 제 26항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나의 최소한 한 부분을 따라 확장하는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
29. 제 26항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 하나와 상기 볼록 표면 및 오목 표면 중 적어도 하나로부터 떨어진 원격 표면 사이에 서로 상응하는 하나의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
30. 제 1 척추골에 교합하도록 되어 있고 베어링 표면을 갖는 제 1 관절 부재; 및

    제 2 척추골에 교합하도록 되어 있고 베어링 표면을 갖는 제 2 관절 부재를 포함하고; 상기 제 1 및 제 2 관절 부재 각각은 상기 베어링 표면으로부터 확장되고,

    상기 제 1 및 제 2 척추골 중 대응하는 하나를 투과하도록 되어 있는 플랜지를 포함하며, 상기 플랜지는 상기 플랜지를 투과하는 뼈 성장이 가능하도록 그를 투과하는 적어도 하나의 개구부를 한정하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
31. 제 30항에 있어서, 상기 플랜지는 제 1 및 제 2 척추골 중 대응하는 하나 내에 이미 형성되어 있는 개구부 안에 위치하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
32. 제 31항에 있어서, 상기 플랜지가 길이를 갖고, 상기 플랜지를 상기 이미 형성되어 있는 개구부에 삽입하는 것을 용이하게 하기 위해 상기 길이의 적어도 한 부분을 따라 테이퍼진 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
33. 제 31항에 있어서, 상기 플랜지는 리딩 말단(leading end)을 갖고, 상기 리딩 말단은 상기 이미 형성되어 있는 개구부로의 상기 플랜지의 삽입을 용이하게 하기 위한 경사진 표면(beveled surface)을 한정하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
34. 제 30항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 관절 부재 각각은 일반적으로 상기 베어링 표면에 대향하여 배치된 관절면을 포함하고, 상기 관절면들은 제 1 및 제 2 부재 사이의 관절 운동을 허여하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
35. 제 34항에 있어서, 상기 관절면들 중 적어도 하나는 상기 관절면들 사이에 위치한 물질의 제거를 용이하게 하기 위해 적어도 하나의 표면 함몰을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
36. 제 35항에 있어서, 상기 표면 함몰은 상기 관절면들 중 적어도 하나를 따라확장되는 그루브인 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
37. 제 36항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 관절면들 중 하나는 볼록 표면을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 관절면들 중 다른 하나는 오목 표면을 포함하며, 상기 관절 운동이 가능하도록 상기 볼록 표면의 적어도 한 부분은 상기 오목 표면의 적어도 한 부분과 접경하고, 상기 그루브는 상기 관절 운동 중의 어떤 시점에 상기 볼록 표면 및 오목 표면의 접경 부분을 넘어서 확장되는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
38. 제 30항에 있어서, 상기 플랜지는 상기 플랜지로의 뼈 성장을 용이하게 하기 위해 뼈-성장 촉진 물질(bone-growth promoting substance)로 코팅된 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
39. 제 30항에 있어서, 상기 플랜지는 그를 투과하는 복수의 상기 개구부를 한정하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.
40. 제 1 척추골에 교합하는 수단을 포함하는 제 1 관절 부재; 및

    제 2 척추골에 교합하는 수단을 포함하는 제 2 관절 부재를 포함하고;

    상기 제 1 및 제 2 관절 부재는 그 사이에서의 관절 운동이 가능하도록 하는 표면 수단을 포함하며, 상기 표면 수단은 제 1 및 제 2 관절 부재들의 접경하는 부분 사이에 위치한 물질의 제거 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추간 인공 관절.