KR20070033463A - 골격 재구성 장치 - Google Patents

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KR20070033463A
KR20070033463A KR1020077003097A KR20077003097A KR20070033463A KR 20070033463 A KR20070033463 A KR 20070033463A KR 1020077003097 A KR1020077003097 A KR 1020077003097A KR 20077003097 A KR20077003097 A KR 20077003097A KR 20070033463 A KR20070033463 A KR 20070033463A
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KR
South Korea
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spinal column
bone
column reconstruction
movement
surface engaging
Prior art date
Application number
KR1020077003097A
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English (en)
Inventor
조나단 엠. 길버트
퀴-빈 바오
브라이언 피. 야노스키
Original Assignee
파이어니어 래보러토리즈, 인크.
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Publication date
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Abstract

척주 재구성 장치는 상이한 뼈 부분에 각각 고정하기 위한 적어도 두개의 뼈 표면결합 부분과, 상기 두개의 뼈 표면결합 부분 사이에 배치되어 이러한 뼈 표면결합 부분들 사이에서의 이동을 제공하는 가동부와, 척추의 재구성을 위하여 뼈 표면결합 부분을 설정의 방위로 고정하는 이동 제한기 부분을 포함한다.
척추, 다공성, 플레이트, 조인트, 스페이서, 풍선, 링, 이동 제한기

Description

골격 재구성 장치{SKELETAL RECONSTRUCTION DEVICE}
본 발명은 2004년 7월 9일자 출원되고 본 발명에 참조인용된 발명의 명칭이 "골격 재구성 장치"인 미국 가출원 제60/587,072호의 장점을 청구한다.
본 발명은 골격 재구성 장치에 관한 것으로서, 신규한 골격 재구성 임플란트의 여러 실시예가 서술될 것이다. 상기 임플란트는 일반적으로 가동부와, 플레이트 부분과, 이동 제한기 부분으로 구성된다.
임플란트의 주요한 실시예는 척주에 유용하게 사용되지만, 그러나 이러한 장치는 두개의 뼈들 또는 뼈 부분들을 접합하는데 사용되는 비척추용의 정형외과용으로도 사용될 수 있다. 척추용에 있어서, 장치의 가동부는 통상적인 척주 전만 또는 척주 후만을 되돌리기 위하여, 및/또는 관상 평면에서 척주 측만 변형을 교정하기 위하여, 시상평면(矢狀平面)에서 상이한 각도를 가정하도록 조정된다. 또한 상기 장치는 길이방향 축선이나 횡단방향 평면을 따라 조정될 수도 있다. 양호하기로는, 상기 가동부는 플레이트 부분상에 있는 뼈 표면결합 부분이 생리학적 척주 만곡내의 모든 평면에서 그 어떤 각도로도 지향될 수 있게 한다. 선택적으로, 상기 가동부는 예를 들어 단일의 평면 주위로 또는 단일의 축선 주위로 변화가 증가되면서 단지 선택된 이동만을 허용하기 위해, 이동 제한기 부분에 의해 제한을 받 을 수도 있다. 양호한 실시예에서, 상기 이동 제한기 부분은 가동부에 의해 허용되는 모든 이동을 방지하거나 로킹하도록 형성된다. 이러한 완벽한 로킹 모드는 뼈 부분들 사이의 융합이 필요할 때, 특히 유용하게 사용된다.
가동부에서 발생되는 상대이동은 임플란트의 제1뼈 표면결합 부분과 제2뼈 표면결합 부분 사이에서 가능한 각도형 방위 및 병진형 방위를 많이 제공한다. 이러한 이동은 상기 장치를 각도가변형 또는 다중위치형 재구성 장치가 되게 한다. 양호한 실시예에서, 각도 또는 위치의 이러한 변화는 임플란트가 위치되는 뼈 부분들의 독특한 생리학적 방위에 매칭하기 위해, 제자리에서 조정가능하다.
예를 들어, 만일 장치가 두개의 추골 사이에서 척추사이의 공간에 사용된다면, 상부 플레이트 부분과 하부 플레이트 부분은 환자의 척주의 추골 부분의 독특한 만곡을 매칭시키기 위해, 뼈 표면결합 부분을 지향시키는 가동부에 의해 먼저 척추사이의 공간내로 삽입될 수 있다. 그후, 외과의사는 뼈 표면결합 부분을 이러한 방위로 로킹시키는 이동 제한기를 선택한다. 예를 들어, 만일 장치가 추골 부분 사이에서 5°의 척주 전만각도 및 0°의 척주 후만각도를 갖는, 환자의 4번 요추와 5번 요추 사이에 사용된다면, 외과의사는 이와 유사한 각도를 갖는 이동 제한기 쐐기를 선택하여, 장치의 뼈 플레이트 부분들 사이를 배치 및 로킹한다. 그후, 이러한 이동 제한용 쐐기는 임플란트를, 생리학적 척주 만곡과 매칭되는 방위로 로킹시키는 작용을 한다. 이를 위해, 상기 이동 제한기는 호환가능하거나 제거가능하도록 형성된다.
외과의사가 이동 제한기를 사용하지 않고서, 상기 임플란트를 구동시켜 뼈 부분들 사이의 생리학적 공간에 매칭시키고자 하는 경우도 있다. 선택적으로, 상기 이동 제한기는 뼈 부분들 사이에서 치료형 앵귤레이션(angulation) 또는 방위를 구동시키도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 불확실한 척주 측만을 감소시키기 위하여, 외과의사는 감소된 척주 측만을 강제하는 이동 제한 쐐기를 선택한다. 여하튼, 임플란트의 뼈 표면결합 부분은 이동 제한기 부분에 의해 다양한 방위로 조정될 수 있다.
임플란트의 플레이트 부분은 전형적으로 뼈 부분과 인터페이스 되고 또한 임플란트의 가동부 및/또는 이동제한용 부분과 인터페이스되는 임플란트의 특징부들을 안착시키는 플랫포옴으로서 작용한다. 플레이트 부분은 뼈 부분과의 인터페이스를 위한 뼈 표면결합 부분을 갖는다. 또한, 상기 플레이트 부분은 뼈 조직 등과 같은 조직 내부성장물에 적합한 다공성 표면을 갖는다. 각각의 뼈 표면결합 부분은 융합될 뼈 부분의 표면으로 돌출되는 스파이크(spike), 페그(peg), 킬(keel), 또는 기타 다른 보스를 포함한다. 상기 다공성 표면 및 돌출부는 플레이트 부분을 노출된 뼈 부분에 안착시키는데 도움을 주어서, 플레이트 부분들 사이에서의 이동을 방지하고 플레이트 부분을 뼈에 고정시킨다. 최적의 결합을 위하여, 플레이트 부분의 뼈 표면결합 부분은 결합될 뼈 부분의 형상을 보완하는 형태를 취하게 된다. 따라서, 상기 뼈 표면결합 부분은 평탄할 수도 있고, 오목하거나 볼록하게 굴곡될 수도 있으며, 또는 뼈 부분을 보완하는 기타 다른 형태를 취할 수도 있다.
조인트 플레이트 표면은 뼈 부분과 직접적으로 인터페이스 되지 않는 플레이트 부분의 일부 위에 배치된다. 이러한 조인트 플레이트 표면은 임플란트의 가동부를 보완하는 형태를 취하거나 가동부의 구성요소가 되는 형태를 취한다. 예를 들어, 상기 조인트 플레이트 표면은 볼 조인트를 생성하는 오목한 형상을 취할 수 있으며, 이러한 볼 조인트는 볼록한 조인트 스페이서를 갖거나 또는 별도의 플레이트 부분상에 형성되어 있는 대향의 볼록한 표면을 갖는다.
각각의 장치의 플레이트 부분은 뼈 부분의 주변 뼈 덩어리에 장치를 고정하기 위하여, 뼈 나사 등과 같은 고정구에 적합한 개구 또는 기타 다른 구조체를 포함하거나 또는 일체형 고정구를 포함할 수도 있다.
임플란트의 가동부는 여러가지 상이한 종류의 조인트를 형성한다. 예를 들어, 상기 조인트는 볼 및 소켓 조인트 등과 같은 분절형 조인트와, 힌지 또는 대응의 오목-볼록 조인트를 갖는 힌지 또는 기타 다른 변형물, 두개의 플레이트 부분 사이에 배치된 엘라스토머 등과 같은 엘라스토머 조인트, 피봇 조인트, 평탄형 조인트, 또는 액체 또는 가스가 충진된 풍선을 포함하는 조인트, 또는 이들의 조합물일 수도 있다. 가동부에서 발생된 이동은 임플란트의 뼈 표면결합 부분들 사이에 다수의 가능한 각도형 및 병진형 방위를 제공한다.
가동 조인트의 형태는 오목형, 볼록형, 또는 오목형 및 볼록형의 조합형, 각각의 플레이트 부분에 형성된 조인트 표면 부분을 포함하는 형태를 취한다. 임플란트의 스페이서 부분은 볼록하거나 오목한 표면 부분을 가지며, 이러한 표면 부분은 일반적으로 스페이서 부분의 표면상에 형성된 플레이트 조인트 표면 부분의 곡률에 대응한다. 두개의 플레이트 사이에 배치된 스페이서 부분으로 인해, 두개의 분절형 조인트가 형성된다. 대응의 오목 및 볼록 조인트 표면 부분상의 반경들은 매칭되거나 매칭되지 않을 수도 있다. 만일 반경들이 매칭되지 않는다면, 오목면의 반경은 일반적으로 볼록면의 반경 보다 크며, 이러한 두 반경은 다른 것보다 크다. 또 다른 조인트 인터페이스 프로필은 플레이트 부분의 한쪽에 오목한 내측 조인트 플레이트 표면 부분과, 플레이트 부분의 다른쪽에 볼록한 내측 조인트 플레이트 표면 부분을 포함한다. 이러한 조인트 인터페이스 프로필을 접합하면 두개의 플레이트 사이에 분절형 조인트를 형성할 수 있다.
이동 제한기 부분은 임플란트의 뼈 표면 결합부분을 설정의 방위로 로킹하는데 사용되거나, 또는 그 상대이동을 설정의 이동 범위로 제한하는데 사용된다. 이동 제한기의 형태에 따라, 장치의 다른 부분의 이식 전후 또는 이식 도중에 삽입되거나 전개될 수 있다. 상기 이동 제한기는 플레이트 부분이나 스페이서 부분의 내부 등과 같이 임플란트의 부분에 일체화된다. 그러나, 상기 이동 제한기는 별도의 부분으로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 임플란트의 다른 부분이 정위치에 있은 후에 외과의사의 사정에 따라 적용될 수 있으므로, 뼈 부분들 사이의 방위가 재평가될 수 있다.
상기 이동 제한기는 위치에 대한 정지부 또는 로킹부의 형태를 취한다. 정지부는 임플란트의 가동부에 의한 이동을 차단하도록 형성된다. 그후, 정지부의 형태 및/또는 위치에 의해, 임플란트의 뼈 표면결합 부분의 최종위치 방위가 결정된다. 정지부의 형상 또는 형태는 형상을 갖춘 삽입체 등을 포함하는 일부 실시예에 따라 변화될 수 있으며; 이러한 삽입체로는 쐐기, 경사형 링, 경화성 폴리머 등과 같은 비압축성 물질로 충진된 풍선, 표면들 사이에서의 이동을 방지하기 위한 스프링 핀 또는 설정의 오목부내로 튕기는 기타 다른 전개가능한 핀, 이동을 발생시키는데 필요한 가동부 내부에서 공간을 차단하는 포스트 또는 캠, 플레이트 부분을 이동불가능한 위치 또는 이동이 제한되는 위치로 지지하는 플레이트 등이 포함된다. 이러한 정지부는 여러가지 상이한 방식으로 임플란트에 고정되거나 부착되거나 또는 결합될 수 있다. 일부 실시예에서는 임플란트내로의 쐐기동작, 기어 결합동작, 나선결합동작, 스내핑, 캠동작, 로킹동작 등을 포함한다. 상기 정지부는 별도의 부착을 필요로 하지 않도록, 임플란트의 내부에 수용된다.
또 다른 이동 제한기 또는 억제기 실시예는 플레이트 부분들 사이에 배치되는 적어도 하나의 지주를 포함한다. 상기 지주의 길이는 고정되거나 조정될 수 있으며, 원하는 길이로 결정된 후에는 로킹된다. 상기 지주(들)는 플레이트 부분의 앵귤레이션을 제어하기 위해 플레이트 부분에 연결되며, 다양한 방법에 의해 상기 플레이트 부분에 연결되거나 고정될 수 있다. 예를 들어, 나선이나 볼 및 소켓 링크부는 지주(들)를 플레이트 부분에 연결한다. 만일 나선이 사용되었다면, 각도가변형 나사헤드가 선호된다.
상기 이동 제한기는 가동부를 설정의 위치에 로킹하기 위하여, 인산칼슘 뼈 세멘트 등과 같은 접착제 또는 기타 다른 접합제를 포함한다. 상기 접합제는 예를 들어 조인트 표면 부분들 사이에 사용되어, 이러한 표면 부분들을 서로에 대해 고정된 상태로 접합시킨다. 이와 마찬가지로, 여러가지 다른 생체친화성 물질 등과 함께, 상기 이동 제한기 부분은 뼈, 뼈 기질, 또는 뼈의 성장을 강화시키거나 뼈 성장을 위한 통로를 제공하는 기타 다른 기질로 제조된다. 일 실시예로는 재조합 골형성 성장인자(bone morphogenetic protein: BMP)를 들 수 있다. 이동 제한기를 적절한 BMP로 형성하므로써, 물질은 융합을 강화시킬 수 있고, 이동 제한용 장치로 작용할 수 있다. 선택적으로, 이동 제한기는 콜라겐계 매트릭스로 제조될 수도 있다.
임플란트의 이동 제한용 부분은 재흡수가능한 뼈 대체물 또는 폴리머 등과 같은 생체친화성의 재흡수가능한 물질로 제조될 수 있다. 이러한 물질의 장점을 나타내는 실시예는 지연된 이동 보존을 위해 재구성 장치가 사용되었을 때 발생된다. 예를 들어, 척주 재구성 수술후에는 조기 치료상태중 수술 장소에서 이동불가능한 주기가 있는 것이 자주 선호된다. 따라서, 이동을 초기에 차단하거나 제한하지만 치료 과정에 따라 시간경과시 증가된 이동을 허용하는 척추사이 이동 보존장치를 갖는 것이 유리하다. 생체친화성의 재흡수가능한 이동 제한기를 사용하므로써, 재구성 장치는 설정의 고정된 또는 로킹된 방위로 임플란트될 수 있다. 그러나, 이동 제한기가 재흡수되기 때문에, 상기 재구성 장치는 설정된 이동량을 다시 얻은 후, 척주뼈 부분들 사이에서 이동 보존장치로서 작용할 것이다. 이러한 장치는 인체의 다른 조인트에서도 유사하게 사용될 수 있다.
안전 특징으로서, 임플란트의 가동부는 통상적으로 작용하는 추간판을 본따 설계될 수 있다. 따라서, 이동 제한기의 정지 또는 부존재는 완전한 임플란트 정지로 이어지지 않는다. 이 경우, 장치의 백업 모드에서, 상기 임플란트는 임플란트를 통한 융합이 발생될 때까지, 인체의 정상적인 디스크와 매우 유사하게 장기간 또는 단기간 이동 보존장치로서 작용할 수 있다.
임플란트가 다분절 척추 본체를 대체하기 위해 사용되는 경우, 각각의 분절은 가동부를 포함하므로, 하나의 척추 본체의 이동 또는 방위는 각각의 분절에서 다른 척추 본체에 대해 조정될 수 있다.
임플란트의 부분은 한쪽 뼈 부분으로부터 다른쪽 뼈 부분으로 임플란트를 통한 증식 뿐만 아니라, 뼈가 임플란트로 증식되는 것을 허용하기 위해 관통되거나 또는 통로를 가질 수 있다. 이러한 통로의 존재는 뼈 부분들 사이에서 융합이 최적이 되도록 도와준다.
임플란트는 다양한 생체친화성 물질로 제조될 수 있다. 이러한 물질들의 비배타적 리스트에는 PEEK 및 기타 다른 생체친화성 폴리머, 뼈 또는 뼈 대체물, BMP, 스텐레스 스틸 합금, 코발크 크롬, 티타늄 및 티타늄 합금, 또는 이러한 물질들의 조합물 등이 포함된다.
도1은 임플란트의 가동부를 도시한 도면.
도2는 본 발명에 따른 척주 융합 임플란트의 실시예로서, 이동 제한기가 설정의 각도로 경사진 상태를 도시한 도면.
도3은 스페이서를 갖지 않는 임플란트의 가동부를 도시한 도면.
도3A는 뼈 나사 또는 기타 다른 고정구를 위해 개구나 슬롯 또는 기타 다른 통로를 도시한 도면.
도4는 서로 나선결합되어 지주 사이에서 상대회전하는 고정 지주를 도시한 도면.
도5 및 도6은 또 다른 형태의 이동 제한기 부분을 도시한 도면.
도7 및 또 다른 분절형 조인트 형태를 포함하는 장치의 다른 실시예를 도시한 도면.
도1의 실시예에는 임플란트(100)의 가동부(150)가 도시되어 있다. 상기 가동부(150)는 전형적으로 뼈 표면결합 부분(110, 120) 사이에 배치되며, 각각의 뼈 표면결합 부분(110, 120) 사이의 적어도 하나의 평면에서 적어도 하나의 축선 주위로 이동을 촉진시킨다. 임플란트(100)의 가동부(150)에 의해 제공된 이동은 뼈 표면결합 부분(110, 120)이 뼈 부분(160)과 부합하여 지향되게 하므로써, 뼈 표면결합 부분(110, 120)과 뼈 부분(160) 사이의 표면접촉을 최대화시킬 수 있다. 이러한 면 대 면 접촉의 최대화는 다공성 표면(140)으로의 뼈 증식을 도와주어, 뼈 표면결합 부분(110, 120)과 뼈 부분(160) 사이에 강력한 고정을 제공한다. 상기 다공성 표면(140) 및 뼈 표면결합 부분(110, 120)은 상부 및 하부 플레이트 부분(170, 180)에 형성된다.
임플란트가 분절형 조인트를 형성하는 경우, 상기 조인트는 여러가지 상이한 형태를 취할 수 있다. 본 발명에 따른 척추 융합 임플란트(100)의 실시예(도1 및 도2 참조)는 상이한 뼈 부분에 대한 고정을 위해 제1뼈 표면결합 부분(110) 및 제2뼈 표면결합 부분(120)을 포함한다. 이러한 뼈 표면결합 부분(110, 120)은 상부 및 하부 플레이트 부분(170, 180)에 형성된다. 또한 조인트 플레이트 표면(190)은 상부 및 하부 플레이트 부분(170, 180)에 형성되며, 상보형 조인트 스페이서 표면(200)은 조인트 스페이서(210)에 형성된다. 이러한 실시예에서, 조인트 이동은 각각의 조인트 플레이트 표면(190)과 조인트 스페이서 표면(200) 사이에서 두개의 모드로 발생된다.
이러한 실시예에서, 이동 제한기 부분(220)은 상부 제한기(240) 및 하부 제한기(250)를 포함한다. 이러한 실시예에서의 제한기(240, 250)는 링 형상을 취하고 있지만, 이러한 제한기들은 궁극적으로 플레이트 부분(170, 180)을 원하는 방위로 지지하거나 고정하거나 또는 로킹시키도록 제공된 여러가지 형태를 취할 수 있음을 인식해야 한다. 도시된 바와 같이, 상기 제한기(240, 250)는 분할된 벽(270)을 포함하며, 이 경우에는 조인트 스페이서(210)의 수용홈(260)에서 지지 융기부(280)와 결합되기 전에 제한기(240, 250)의 탄성 압축을 허용하게 된다. 상기 분할된 벽(270)은 제한기(240, 250)로서는 필요하지 않으며, 상기 지지 융기부(280)는 수용홈(260)으로의 스냅결합을 위한 크기를 갖는다. 제한기(240, 250)는 나선형 연결, 가압 및 회전 바요네트식 연결 등과 같이 여러가지 다른 형태의 연결을 이용한다. 또한 이러한 실시예에서 제한기(240, 250)는 장치의 다른 부품에 대한 제한기(240, 250)의 회전이나 기타 다른 이동을 방지하기 위해, 로킹 태브(230) 및 로킹 오목부(290) 또는 기타 다른 형태의 보스 또는 특징부를 포함할 수 있다.
이동 제한기(220)는 설정의 각도(α)(도2)로 경사진다. 이러한 융합장치 키트는 호환가능한 다수의 이동 제한기(240, 250)를 포함하며, 이러한 이동 제한기 각각은 각도(α)에 대해 상이한 값으로 경사진다. 이러한 경사는 하나이상의 평면에서 발생된다. 변화되는 설정각도에서 경사진 이동 제한기(220)의 적절한 조합에 의해, 임플란트는 뼈 부분(160) 사이에서 각도(β)로 최적으로 매칭될 수 있다. 상기 키트는 여러 환자의 다양한 요구로 인해 필요에 따라 다양한 크기 및 두께로 장치의 기타 다른 부품을 포함할 수 있으며, 임플란트의 삽입을 위한 기구를 포함한다. 척추 융합 임플란트(100)는 뼈 부분(160)의 일부 또는 전부에 고착될 수 있는 크기를 갖는다. 장치가 척추 작동을 위해 사용되는 경우, 상기 장치는 척추사이 공간의 일부 또는 전부를 점유할 수 있는 크기를 갖는다.
또 다른 분절형 조인트 형태에 있어서, 임플란트(400)의 가동부(410)는 스페이서를 갖지 않을 수도 있다. 이러한 일실시예에서(도3), 오목한 조인트 플레이트 표면 및 볼록한 조인트 플레이트 표면(430, 420)은 임플란트의 상부 플레이트 부분 및 하부 플레이트 부분(450, 440)에 형성된다. 상부 플레이트 부분(450)에 오목한 조인트 플레이트 표면(430)을 갖는 것으로 도시되었지만, 상기 조인프 플레이트 표면(420, 430)은 역전될 수도 있으며, 이에 따라 볼록한 조인트 플레이트 표면(420)이 상부 플레이트 부분(450)에 형성되고, 오목한 조인트 플레이트 표면(430)이 하부 플레이트 부분(440)에 형성될 수도 있다. 도3A에 도시된 바와 같이, 모든 플레이트 부분(440, 40)은 뼈 부분에 대해 플레이트 부분(440, 450)을 고정하는 뼈 나사(도시않음) 또는 기타 다른 고정구를 위해, 개구나 슬롯 또는 기타 다른 통로를 포함할 수도 있음을 인식해야 한다. 또한, 뼈 부분들 사이에서 임플란트를 통해 뼈 증식을 위한 경로를 개방하므로써 융합을 촉진시키기 위해, 개구나 터널 또는 기타 다른 통로(580)가 사용될 수도 있음을 인식해야 한다. 도3A에 도시되지는 않았지만, 이러한 통로(580)는 임플란트의 조인트 플레이트 표면을 통해 연장된다. 상기 통로는 직선형이거나 굴곡형일 수도 있으며, 직경이 다를 수도 있다.
이동 제한기 부분(460)을 갖는 도3과 유사한 실시예가 도4에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 이동 제한기(460)는 두개의 고정 지주(470)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이동 제한기(410)의 주변에 이등변삼각형의 3개의 지점에 배치된 3개의 고정 지주(470)가 선호된다. 상기 고정 지주(470)의 길이는 외과의사에 의해 고정되거나 조정될 수 있다. 고정되었을 경우, 사용자는 길이고정형 고정 지주의 다양한 길이를 선택할 수 있다. 이러한 지주는 플레이트 부분(440, 450)의 지주 접근부(480)의 내부에 배치된다. 삽입을 용이하게 하기 위하여, 상기 고정 지주(470)는 그 단부들 사이에 바요네트 연결을 가지므로, 각각의 단부는 서로 가압될 수 있으며, 예를 들어 90°비틀림은 고정 지주(470)의 단부를 서로 로킹시킬 것이다. 상기 고정 지주(470)는 플레이트 부분(440, 450)의 내부에서 상보형 시트의 내부로 분절되기 위하여 다중축선 헤드를 갖는 것이 바람직하다. 다중축선 헤드의 실시예는 반구형 또는 모따기된 헤드 형태 이다. 한편, 고정 시트(490)는 모따기되거나, 둥글게 마무리되거나, 또는 단일의 선접촉을 가질 수 있으며; 이러한 선접촉은 고정 시트(490)의 직경 보다 작은 관통직경의 지주 접근부(480)를 가지므로써 형성된다. 여하튼, 고정 지주(470) 및 고정 시트(490)는 서로 연합하여, 고정 지주(들)(470)를 원하는 방위로 단단히 지지할 수 있다. 길이가 변화될 수 있는 고정 지주(470)는 고정된 길이의 고정 지주(470)의 크기를 분류할 필요없이 사용될 수 있다. 실시예로서, 도4에 도시된 가변형 고정 지주(470)는 서로 나선결합되어 지주(470) 사이에서 상대회전하므로써, 다른 하나에 대해 하나를 나사식으로 진행시켜 그 조합된 길이를 짧게 하거나 길게 할 수 있다. 이와 마찬가지로, 지주(470)는 플레이트 부분(440, 450)을 설정의 방위로 지지하기 위해, 플레이트 부분(440, 450) 사이에 걸쳐있는 해제가능한 플레이트(도시않음)의 형태를 취할 수 있다.
재구성 장치의 양호한 실시예에서 도5 및 도6에는 또 다른 형태의 이동 제한기 부분(500)이 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 장치의 상부 및 하부 플레이트 부분(440, 450)은 플레이트 부분(440, 450) 사이에 쐐기(540)를 삽입하므로써, 설정의 방위로 안정화될 수 있다. 이러한 쐐기(540)는 많은 이동 제한기 부분에서 모든 평면에 다양하게 설정된 앵귤레이션으로 제공되며, 플레이트 부분(440, 450)의 이후에 또는 플레이트 부분(440, 450)과 동시에 또는 이를 따라 삽입된다. 플레이트 부분(440, 450)의 이후의 삽입을 가정할 경우, 쐐기(540)의 경사진 형태는 플레이트 부분(440, 450)을 따로 구동시키고 이들 사이로 동시에 미끄러지게 하므로써, 플레이트(440, 450) 사이로의 삽입을 용이하게 한다. 일단 정위치로 유지되었다면, 상기 쐐기(540)는 공통의 로킹, 고정, 또는 기타 다른 부착방법에 의해 플레이트 부분(440, 450) 사이에 고정된다. 예를 들어, 도6에 도시된 실시예에서, 쐐기(540)에는 쐐기고정용 구멍(530)이 제공된다. 이러한 구멍은 상부 및 하부 플레이트 부분(440, 450)에 배치된 상보형 플레이트 고정용 구멍과 정렬된다. 상기 구멍(510)은 나선형이며, 상기 쐐기(540)와 플레이트 부분(450, 440) 사이에 걸쳐 있는 고정구를 수용한다.
선택적으로, 또 다른 실시예에서, 상기 쐐기(540)는 상부 및/또는 하부 플레이트 부분(450, 440)의 전방부를 횡단하여 걸쳐있는 로킹 태브(550)를 포함한다. 상기 로킹 태브(550)를 플레이트 부분(450, 440)에 고정하기 위해, 고정구 또는 기타 다른 커넥터가 사용된다. 또 다른 실시예에서, 쐐기(540) 및/또는 플레이트 부분(440, 450)은 로킹 융기부, 기어이빨, 계단부, 보스(560), 로킹 오목부(570), 또는 플레이트 부분(440, 450) 사이에 쐐기가 삽입된 후 상호결합되는 기타 다른 특징부를 포함한다. 상기 쐐기(540)는 그 간단한 형태로 인해 뼈 또는 뼈 대체물로 제조되기에 특히 적합하며, 생체친화적으로 재흡수가능하다.
상술한 바와 같이, 이동 제한기는 경화성 폴리머 등과 같은 비압축성 또는 최소한의 압축성 충진 물질로 충진된 풍선일 수 있다. 예를 들어, 상기 쐐기(540)는 쐐기형 풍선일 수 있다. 상기 풍선은 전형적으로 입구측을 가지며; 이러한 입구측은 천공되거나, 또는 팽창된 충진 물질을 위한 유입을 제공하는 밸브를 포함한다. 풍선 팽창을 위해 선택하기에 바람직한 물질은 경화성 폴리머 또는 뼈 세멘트이지만, 함염물 등과 같은 기타 다른 유체일 수도 있다. 풍선에는 다양한 크기 및 앵귤레이션이 제공되는 것이 바람직하다. 충진되었을 때, 상기 풍선은 설정의 형태로 팽창되어, 플레이트 부분(440, 450)을 설정의 방위로 위치시킨다. 선택적으로, 플레이트 부분(440, 450)은 원하는 방위로 먼저 위치된 후, 이어서 풍선에서 상기 물질을 경화시켜 상기 방위를 유지시킨다. 그러나, 플레이트 부분(440, 450)의 방위는 임플란트의 그 어떤 스테이지에서도 완성될 수 있다. 풍선은 이동 제한 기가 어떻게 삽입되는지 또는 임플란트의 플레이트 부분 및/또는 가동부의 이식 전후 및 이식 도중에 어떻게 전개되는지에 대한 일실시예일 뿐이다.
또 다른 분절형 조인트 형태를 포함하는 장치의 다른 실시예로서, 도7 및 도8에 도시된 장치(600) 등과 같은 플레이트 부분의 내부로 미끄러지거나, 부착되거나, 고정되거나, 또는 수용되는 삽입체에는 조인트 표면 부분의 하나이상의 부품이 형성된다. 상기 장치(600)는 유사한 상부 및 하부 플레이트 부분(630, 640)을 갖는다. 임플란트의 가동부(610)는 삽입 스페이서(700)를 포함하며, 이러한 스페이서는 조인트 플레이트 표면(710)과 분절되는 조인트 삽입 표면(690)을 갖는다. 삽입 스페이서(700)는 플레이트 부분(630, 640)중 하나에 의해 삽입되거나 지지된다. 상기 삽입 스페이서(700)는 하부 플레이트 부분(640)의 오목부(도시않음)에 낙하되는 하나이상의 삽입 로킹 태브(650) 등과 같은 플레이트 부분(640)에 상기 삽입 스페이서(700)를 고정하는 특징부를 포함한다. 삽입 스페이서(700)는 삽입 레일(720)을 부가로 포함하며, 하부 플레이트 부분(640)은 상보형 삽입 가이드(730)를 가지며, 이러한 형태는 역전될 수 있다. 삽입 스페이서(700)는 하부 플레이트 부분(640)의 내부에 고정됨에도 불구하고, 스페이서(700)는 일반적으로 평탄한 바닥을 따라 평면내에서 미끄러지는 능력을 가지므로써 플레이트 부분(630, 640) 사이의 이동자유도를 부가할 수 있는 크기를 갖도록 형성된다.
장치(600)의 이동 제한기 부분(620)은 삽입 스페이서(700)와 결합되는 앵귤레이션 포스트(680)를 포함한다. 상기 이동 제한기 부분(620)은 삽입 스페이서(700)가 하부 플레이트 부분(640)의 내부로 미끄러진 후에는 삽입 스페이서(700) 의 내부에 고정된다. 이것은 삽입 스페이서(700)의 해제를 차단하는 하부 플레이트 부분(640)과 삽입 스페이서(700)를 통해 돌출되는 앵귤레이션 포스트(680)에 의한 것이다.
이동 제한기 부분(620)은 앵귤레이션을 제공한다. 이를 위해, 앵귤레이션 포스트(680)는 다양한 경사도 및 각도를 가지며, 상이한 높이를 가지므로써, 설정된 양 및 원하는 양의 앵귤레이션을 제공한다. 적어도 하나의 앵귤레이션 포스트(680)는 결합되는 상부 플레이트 부분(630)상에서 로킹 오목부(660)에 수용되는 회전방지 태브(670)를 포함한다.
모든 실시예에 있어서, 임플란트의 이러한 뼈 표면결합 부분(110, 120)은 돌출부를 포함하는지의 여부에 관계없이 임플란트내로의 최적의 뼈 증식을 위해 100 내지 1000um 범위의 다공도를 갖는 다공성 표면(140)을 포함한다. 예를 들어, 상기 다공성 표면(140)은 다공성 니티놀 또는 탄탈륨 등과 같은 다공성 물질과, 소결금속 입자 등과 같은 다공성 코팅과, 또는 뼈가 자라 뼈 부분(160)과 임플란트(100)의 고정을 도와줄 수 있는 유사한 기능을 가진 기타 다른 물질을 포함한다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (28)

  1. 척주 재구성 장치에 있어서,
    각각의 척추 뼈 부분에 고정되는 적어도 두개의 뼈 표면결합 부분과,
    상기 두개의 뼈 표면결합 부분 사이에 배치되어 이러한 뼈 표면결합 부분들 사이에서의 이동을 제공하는 가동부와,
    척추를 재구성하기 위해 상기 뼈 표면결합 부분을 설정의 방위로 고정하는 이동 제한기 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 뼈 표면결합 부분은 조직 증식을 위해 다공성인 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 뼈 표면결합 부분은 뼈 부분에 장치를 고정하기 위한 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  4. 제1항에 있어서, 뼈의 내부성장을 위한 통로가 구비된 플레이트 부분을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  5. 제1항에 있어서, 플레이트 부분을 하나의 뼈 부분에 고정하는 고정구를 위한 통로가 구비된 플레이트 부분을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  6. 제1항에 있어서, 조인트 플레이트 표면이 형성된 플레이트 부분을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  7. 제1항에 있어서, 분절형 조인트를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분절형 조인트는 오목면 및 볼록면을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 분절형 조인트는 힌지, 피봇, 평탄 조인트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 분절형 조인트는 볼 및 소켓 조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  11. 제1항에 있어서, 엘라스토머 조인트를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 가동부는 풍선을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 가동부는 스페이서 또는 삽입체를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 이동 제한기 부분은 이식 전후 또는 이식 도중에 전개되는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 이동 제한기 부분은 정지부 또는 로킹부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 정지부 또는 로킹부는 쐐기 또는 경사진 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 정지부 또는 로킹부는 풍선을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 정지부 또는 로킹부는 고정된 또는 조정가능한 지주, 로킹 태브 또는 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 이동 제한기 부분은 접착제 또는 기타 다른 접합제를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 이동 제한기 부분은 뼈 또는 뼈 대체물을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  21. 제1항에 있어서, 임플란트의 적어도 일부는 생체친화적으로 재흡수가능한 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  22. 뼈 부분의 융합을 위한 척주 재구성 장치에 있어서,
    뼈 표면결합 부분이 형성된 상부 및 하부 플레이트 부분과,
    상기 플레이트 부분을 설정의 방위로 위치시키는 가동부와,
    장치의 뼈 표면결합 부분을 설정의 방위로 로킹시키는 이동 제한기 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 플레이트 부분은 장치를 통해 뼈를 한쪽 뼈 부분으로부터 다른쪽 뼈 부분으로 증식되게 하는 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 이동 제한기 부분은 플레이트 부분들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 이동 제한기는 나사 또는 로킹기어에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  26. 제22항에 있어서, 상기 이동 제한기는 제거가능하며, 또는 인체에 의해 재흡수가능한 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  27. 제22항에 있어서, 상기 가동부는 상부 및 하부 플레이트 사이에 배치가능한 삽입형 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
  28. 척주 재구성 장치에 있어서,
    두개의 척추사이의 공간에서 각각의 척추 뼈 부분에 고정하기 위하여 적어도 각각의 뼈 표면결합 부분이 형성된 상부 및 하부 플레이트 부분과,
    상기 뼈 표면결합 부분 사이에 배치되어 이러한 뼈 표면결합 부분들 사이에서의 이동을 제공하는 가동부와,
    상기 뼈 표면결합 부분을 설정의 방위로 고정하기 위해 호환가능한 또는 제거가능한 이동 제한기 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 척주 재구성 장치.
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