KR20070108151A - 각면간 임플란트 - Google Patents

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KR20070108151A
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KR
South Korea
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facet joint
implant
spacer
joint
facet
Prior art date
Application number
KR1020077016201A
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English (en)
Inventor
찰스 제이. 윈스로우
제임스 에프. 주커만
켄 와이. 쑤
스티븐 티. 밋첼
스콧 에이. 예비
존 제이. 플린
칼 로리쎈
Original Assignee
세인트 프랜시스 메디컬 테크놀로지스, 인코포레이티드
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Publication date
Priority claimed from US11/053,624 external-priority patent/US7601170B2/en
Priority claimed from US11/093,557 external-priority patent/US7763050B2/en
Application filed by 세인트 프랜시스 메디컬 테크놀로지스, 인코포레이티드 filed Critical 세인트 프랜시스 메디컬 테크놀로지스, 인코포레이티드
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    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30331—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementarily-shaped recess, e.g. held by friction fit
    • A61F2002/30378—Spherically-shaped protrusion and recess
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    • A61F2002/30476—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements locked by an additional locking mechanism
    • A61F2002/30517—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements locked by an additional locking mechanism using a locking plate
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    • A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30518—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements with possibility of relative movement between the prosthetic parts
    • A61F2002/30528—Means for limiting said movement
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    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30537—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for adjustable
    • A61F2002/30538—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for adjustable for adjusting angular orientation
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    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30563—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for having elastic means or damping means, different from springs, e.g. including an elastomeric core or shock absorbers
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    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30565—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for having spring elements
    • A61F2002/30566—Helical springs
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    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30576—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for with extending fixation tabs
    • A61F2002/30578—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for with extending fixation tabs having apertures, e.g. for receiving fixation screws
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30601—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for telescopic
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30621—Features concerning the anatomical functioning or articulation of the prosthetic joint
    • A61F2002/30639—Features concerning the anatomical functioning or articulation of the prosthetic joint having rolling elements between both articulating surfaces
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30667—Features concerning an interaction with the environment or a particular use of the prosthesis
    • A61F2002/30708—Means for distinguishing between left-sided and right-sided devices, Sets comprising both left-sided and right-sided prosthetic parts
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2002/30769—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth madreporic
    • 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
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    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/30841—Sharp anchoring protrusions for impaction into the bone, e.g. sharp pins, spikes
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/30878—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • 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
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4657—Measuring instruments used for implanting artificial joints
    • A61F2002/4658—Measuring instruments used for implanting artificial joints for measuring dimensions, e.g. length
    • A61F2002/4661—Measuring instruments used for implanting artificial joints for measuring dimensions, e.g. length for measuring thickness
    • 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
    • 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
    • A61F2210/0014—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof using shape memory or superelastic materials, e.g. nitinol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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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
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Abstract

본 발명의 여러 실시예에 따른 시스템 및 방법은, 척주를 신연시키기 위하여 각면 관절 안으로 위치시켜서, 척수 및 신경이 통과하는 관 및 개구의 면적을 증가시키고 척수 및/또는 신경근에 대한 압박을 경감시키기 위한, 임플란트(1900)를 포함한다. 임플란트(1900)는 측방향 또는 후방으로 삽입될 수 있다.
임플란트, 척수, 신경근, 관절, 각면, 면적, 압박

Description

각면간 임플란트{INTER-FACET IMPLANT}
<우선권 주장>
본 출원은 다음에 열기한 출원들의 우선권을 주장하는 출원으로서, 본 명세서는 이와 같이 열기된 출원들 모두를 참고로 포함한다.
미국 가특허 출원 제60/635,453호, 출원일: 2004년 12월 13일, 발명의 명칭: 경부간 각면 임플란트 및 방법(INTER-CERVICAL FACET IMPLANT AND METHOD), 발명자: 제임스 에프. 주커만(James F. Zucherman)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01118US0);
미국 가특허 출원 제60/668,053호, 출원일: 2005년 4월 4일, 발명의 명칭: 경부간 각면 임플란트 신연 도구{INTER-CERVICAL FACET IMPLANT DISTRACTION TOOL}, 발명자: 스콧 에이. 예비(Scott A. Yerby)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01125US0);
미국 가특허 출원 제60/679,363호, 출원일: 2005년 5월 10일, 발명의 명칭: 이식 도구가 구비된 경부간 각면 임플란트{INTER-CERVICAL FACET IMPLANT WITH IMPLANTATION TOOL}, 발명자: 찰스 제이. 윈스로우(Charles J. Winslow)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01118US7);
미국 가특허 출원 제60/679,361호, 출원일: 2005년 5월 10일, 발명의 명칭: 이식 도구가 구비된 경부간 각면 임플란트{INTER-CERVICAL FACET IMPLANT WITH IMPLANTATION TOOL}, 발명자: 찰스 제이. 윈스로우(Charles J. Winslow)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01118US8);
미국 가특허 출원 제60/679,377호, 출원일: 2005년 5월 10일, 발명의 명칭: 이식 도구가 구비된 경부간 각면 임플란트{INTER-CERVICAL FACET IMPLANT WITH IMPLANTATION TOOL}, 발명자: 찰스 제이. 윈스로우(Charles J. Winslow)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01118US9);
미국 가특허 출원 제60/687,765호, 출원일: 2005년 6월 6일, 발명의 명칭: 다방향 관절이 구비된 경부간 각면 임플란트 및 이식 방법{INTER-CERVICAL FACET IMPLANT WITH MULTIPLE DIRECTION ARTICULATION JOINT AND METHOD FOR IMPLANTING}, 발명자: 제임스 에프. 주커만(James F. Zucherman)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01118US6);
미국 가특허 출원 제60/717,369호, 2005년 9월 15일 출원, 발명의 명칭: 표면이 향상된 경부간 각면 임플란트{INTER-CERVICAL FACET IMPLANT WITH SURFACE ENHANCEMENTS}, 발명자: 제임스 에프. 주커만(James F. Zucherman)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01133USO);
미국 특허 출원 제11/053,399호, 출원일: 2005년 2월 8일, 발명의 명칭: 경부간 각면 임플란트 및 방법{INTER-CERVICAL FACET IMPLANT AND METHOD}, 발명자: 찰스 제이. 윈스로우(Charles J. Winslow)외 다수(변리사 변리사 서류 번호 KLYC-01118US1);
미국 특허 출원 제11/053,624호, 출원일: 2005년 2월 8일, 발명의 명칭: 발명의 명칭: 경부간 각면 임플란트 및 방법(INTER-CERVICAL FACET IMPLANT AND METHOD), 발명자: 찰스 제이. 윈스로우(Charles J. Winslow)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-011 18US2);
미국 특허 출원 제11/053,735호, 출원일: 2005년 2월 8일, 발명의 명칭: 경부간 각면 임플란트 및 방법(INTER-CERVICAL FACET IMPLANT AND METHOD), 발명자L 찰스 제이. 윈스로우(Charles J Winslow)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-Ol 118US3);
미국 특허 출원 제11/053,346호, 출원일: 2005년 2월 8일, 발명의 명칭: 경부간 각면 임플란트 및 방법(INTER-CERVICAL FACET IMPLANT AND METHOD), 발명자: 찰스 제이. 윈스로우(Charles J. Winslow)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01122US0);
미국 특허 출원 제11/093,557호, 출원일: 2005년 3월 30일, 발명의 명칭: 잠금 나사가 구비된 경부간 각면 임플란트 및 방법(INTER-CERVICAL FACET IMPLANT WITH LOCKING SCREW AND METHOD), 발명자: 찰스 제이. 윈스로우(Charles J. Winslow)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC-01118US5); 그리고
미국 특허 출원 제11/093,689호, 출원일: 2005년 3월 30일, 발명의 명칭: 경부간 각면 임플란트 및 각면 관절을 둘러싸는 조직을 보호하는 방법(INTER-CERVICAL FACET IMPLANT AND METHOD FOR PRESERVING THE TISSUES SURROUNDING THE FACET JOINT), 발명자: 칼 로리쎈(Carl Lauryssen)외 다수(변리사 서류 번호 KLYC- 01124US0).
본 발명은 극돌간 돌기 임플란트(interspinous process implant)에 관한 것이다.
척주(spinal column)는 인대, 근육, 척추골 및 추간판으로 주로 구성된 생체-기계적 구조체이다. 등뼈의 생체-기계적 기능으로는, (1) 몸무게 전달 및 머리와 몸통과 팔이 골반과 다리로 굽혀지는 움직임을 포함하는, 이른바 신체를 지지하는 기능과, (2) 이들 부분들 사이에서의 복잡한 생리적 움직임 기능과, (3) 척수(spinal cord)와 신경근의 보호 기능이 있다.
현대 사회가 고령화 되어감에 따라, 노인의 특징인 나쁜 척주 상태가 증가할 것으로 예상된다. 단지 일례로서 예를 들면, 고령화에 따라 척추 협착증(중앙관(central canal) 및 측방향 협착을 포함하되, 이에 국한되지는 않음)과 각면 관절병이 증가하고 있다. 척추 협착증은 추공 면적(즉, 신경과 혈관이 통과하는 공간을 마련하는 것)의 감소를 가져와서 통로용 경부 신경근을 압착하게 되어 신경근 통증을 유발한다. 참조 문헌: 험프리즈, 에스. 시.(Humpreys, S.C.) 등이 저술한 "C5-C6 유공 공간에 대한 구부림 및 수축 영향(Flexion and traction effect on C5-C6 foraminal space)", Arch. Phys. Med. Rehabil., 통권 제79호, 1105페이지 (1998년 9월 발간). 척추 협착증의 다른 증상으로는 척수병증이 있는데, 이는 목 통증 및 근육 약화를 유발한다. 위와 동일한 서적 참조. 목의 신장 및 동측성 회전(ipsilateral rotation)은 또한 추공 면적을 감소시키게 되며 통증, 신경근 압 축, 및 신경계 손상을 가져온다. 참조 문헌: 위와 동일한 서적, 그리고 유 제이. 유.(Yoo, J.U.) 등이 저술한 "인간 경부 척주의 신경유공 크기에 대한 경부 척주 운동의 영향(Effect of cervical spine motion on the neuroforaminal dimensions of human cervical spine), 척주(Spine), 통권 제17호, 1131페이지(1992년 11월 발간). 이와 반대로, 목의 굽힘은 추공 면적을 증가시킨다. 험프리즈 에스. 시.(Humpreys, S.C.) 등의 상기 논문 1105페이지 참조.
특히, 디스크 이탈(disc harniation) 및 경부 척추성 추공 협착증(cervical spondylotic foraminal stenosis)에 이은 2차적인 경부 척수병증(cervical radiculopathy)은 통상적으로는 40대 및 50대 연령의 환자들에게 영향을 미치고 있고, 매년 100,000명 당 83.2명의 발병 비율(1994년도 자료에 근거함)을 보이고 있다. 경부 척수병증은 통상적으로는 각면 절제술(facetectomy) 없이 행하거나 혹은 그와 함께 행하는 전방 경부 척추원반절제술 및 융해(이하, "ACDF": anterior cervical discectomy and fusion)나 후방 라미노 추간공절개술(이하, "PLD": posterior lamino foraminotomy)에 의해 외과적으로 치료한다. ACDF는 경부 척수병증을 치료하기 위해서 가장 보편적으로 행해지는 외과 시술인데, 이는 PLF에 비해서 추공(foramina) 크기를 상당히 증가시키는 것으로 밝혀졌다.
모든 사람들, 특히 고령자를 위한 주요 외과 수술의 필요성을 없애는 것이 바람직하다. 따라서, 척추 협착증에 의해 야기되는 통증을 완화시키고 경부 척주(cervical spine)에 대한 손상이나 혹은 퇴행에 의해 야기되는 것과 같은 상태를 완화시키는 척주 임플란트의 개발에 대한 요구가 있다.
본 발명이 이와 같은 요구에 대해 역점을 두고 다루게 되는 것은, 운동성과 정상적 척추전만 만곡(lordotic curvature)을 바람직하게 보전하면서 경부 척주를 신연시키기 위하여 경부 척주의 적어도 하나의 각면 관절 안으로 장치를 이식하는 방법과, 임플란트이다.
도 1은 경부 각면 관절을 밝게 표시하면서 2개의 인접한 경부 척추골과 극돌기들의 측면도이다.
도 2는 척추 협착증이 있는 경부 척주의 측면도이다.
도 3A는 본 발명의 임플란트의 쐐기형 실시예를 경부 각면 관절 내에 위치시켜서 척추 협착증 또는 다른 질환을 교정하는 것을 보이는 도면이다.
도 3B는 본 발명의 쐐기형 실시예를 가지고 행한 경부 척추 후만증(cervical kyphosis)의 교정 또는 척추 전만증(lordosis)의 감소(loss)를 도시하는 도면이다.
도 4는 하나의 척추골에 부착시키기 위한 나사식 고정 장치를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 나타내는 도면이다.
도 5는 2개의 이웃하는 척추골 각각에 하나씩 고정된 2개의 임플란트의 나사 고정구(screw fixation)를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 나타내는 도면이다.
도 6은 경부 척추 후만증 또는 척추 전만증의 감소(loss)를 도시하는 도면이 다.
도 7은 나사 고정구를 구비한 2개의 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 척추 후만증의 교정 또는 척추 전만증의 감소(loss)를 도시하는 도면이다.
도 8은 각면 임플란트 및 용골돌기(keel)를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 9는 각면 임플란트, 용골돌기, 및 나사 고정구를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 10은 치형부가 구비된 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 11은 치형부 및 나사 고정구를 구비한 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 12는 골질 내부 성장 표면(bony ingrowth surface)을 갖는 2개의 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 13은 골질 내부 성장 표면 및 후배부 정렬 가이드(posterior alignment guide)를 구비하는 2개의 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 14는 증가된 각면 관절 접촉면을 갖는 2개의 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 15는 골질 내부 성장 표면 및 나사 고정구를 구비하는 2개의 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 16은 관절 내부 표면을 갖는 2개의 각면 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 17은 하나의 롤러가 구비된 각면 관절 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 18은 다수의 롤러가 구비된 각면 관절 임플란트를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 19는 2개의 각면 관절 임플란트, 나사 고정구, 및 탄성 유지구(elastic restraint)를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 20은 2개의 각면 관절 임플란트, 나사 고정구, 및 스프링 유지구(spring restraint)를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 21은 2개의 각면 관절 임플란트, 나사 고정구, 및 자석 유지구(magnetic restraint)를 포함하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 가지고 행한 경부 협착증 또는 다른 질환의 교정을 도시하는 도면이다.
도 22A는 본 발명의 또 다른 실시예의 임플란트의 사시도이다.
도 22B는 도 22A에 도시된 본 발명의 실시예의 분해 사시도이다.
도 23A는 도 22A에 도시된 본 발명의 임플란트 실시예의 배면도이다.
도 23B는 도 22A에 도시된 본 발명의 임플란트 실시예의 잠금판(locking plate)의 배면도이다.
도 24A는 도 22A에 도시된 본 발명의 임플란트 실시예의 측면도이다.
도 24B는 도 22A에 도시된 본 발명의 임플란트 실시예의 잠금판의 용골의 측면도이다.
도 25A는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 25B는 곡형의 불균일 두께를 갖는 인공 각면 관절 스페이서 또는 테이퍼형 단부를 포함하는 각면간 스페이서를 구비하는, 도 25A의 본 발명의 임플란트의 실시예의 측면도이다.
도 26A는 제1 위치에 잠금 캠을 구비하는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 26B는 도 26A에 도시된 본 발명의 임플란트의 실시예의 배면도이다.
도 27A는 도 26A 및 도 26B에 도시된 본 발명의 임플란트의 실시예가 척주에 이식된 것을 보이는 측면도이다.
도 27A는 도 26A 및 도 26B와 도 27A에 도시된 본 발명의 임플란트의 실시예의 배면 사시도이다.
도 28A는 본 발명의 임플란트의 실시예의 또 다른 실시예의 배면 사시도이다.
도 28B는 도 28A에 도시된 본 발명의 임플란트의 실시예의 측면도이다.
도 29A는 본 발명의 크기 측정 도구(sizing tool)의 일 실시예의 측면도이다.
도 29B는 도 29A에 도시된 본 발명의 크기 측정 도구의 실시예의 평면도이다.
도 29C는 도 29A 및 도 29B에 도시된 본 발명의 크기 측정 도구의 실시예의 사시도이다.
도 29D는 도 29A에 도시된 본 발명의 크기 측정 도구의 헤드의 측면도이다.
도 29E는 도 29A 내지 도 29C에 도시된 본 발명의 칠하기 도구의 헤드의 단면도이다.
도 30은 본 발명의 방법의 일 실시예의 흐름 선도이다.
도 31A는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예의 배면도이다.
도 31B는 도 31A에 도시된 본 발명의 임플란트의 잠금 나사의 일 실시예의 측면도이다.
도 32는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예의 배면도이다.
도 33A 및 도 33B는 도 32에 도시된 본 발명의 실시예의 초기 및 최종 삽입 위치를 도시하는 도면이다.
도 34A 및 도 34B는 본 발명에 따른 경부간 각면 임플란트의 선택적 실시예의 평면도 및 저면도이다.
도 35는 도 34A 및 도 34B의 임플란트를 부분적으로 분해 도시한 사시도이다.
도 36A 및 도 36B는 본 발명의 임플란트의 일반적 운동 범위를 나타내는 도 34A 및 도 34B의 임플란트의 측면도이다.
도 37은 본 발명에 따른 임플란트의 또 다른 실시예의 측면도이다.
도 38은 본 발명에 따른 방법의 실시예의 흐름 선도이다.
도 39A는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예의 배면도이다.
도 39B는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예의 측면도이다.
도 40A는 본 발명의 이식 도구의 일 실시예의 배면도이다.
도 40B는 본 발명의 이식 도구의 계합 헤드(engagement head)의 일 실시예의 사시도이다.
도 41A는 제1 위치에 잠금 캠을 구비하는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 41B는 제2 위치에 잠금 캠을 구비하는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 실 시예의 사시도이다.
도 42A는 본 발명에 따른 임플란트의 또 다른 실시예의 측면도이다.
도 42B는 도 42A의 임플란트의 평면도이다.
도 42C는 도 42A의 임플란트의 저면도이다.
도 42D 내지 도 42F는 임플란트에 부속된 뼈 나사(bone screw)의 여러 가지 배열을 나타내는 도 42A의 임플란트의 측면도이다.
도 42G는 임플란트에 부속된 뼈 나사(bone screw)의 여러 가지 배열을 다른 투시 각도에서 나타낸 것으로서 도 42F의 임플란트의 단부도이다.
도 43은 본 발명에 따른 임플란트의 또 다른 실시예의 측면도이다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 측면도이다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 측면도이다.
도 46A는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 신연 헤드의 사시도이다.
도 46B는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 신연 헤드의 사시도이다.
도 47A는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 곡형 신연 헤드의 사시도이다.
도 47B는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 곡형 신연 헤드의 사시도이다.
도 48A는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 사시도이다.
도 48B는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구의 평면도이다.
도 49A 내지 도 49C는 본 발명의 신연 도구를 사용한 신연 과정을 나타내는 도면이다.
도 49D는 본 발명의 일 실시예에 따른 이식 방법의 흐름도이다.
도 50A는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 및 삽입 도구의 사시도이다.
도 50B는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 50A에 도시된 신연 및 삽입 도구의 평면도이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 칠하기 기구가 마련된 신연 도구의 사시도이다.
본 발명의 실시예는 척주의 생리 기능을 유지하는 경부 척주 임플란트용 장치 및 최소 침투 방식의 외과적 이식 방법을 제공한다. 특히, 본 발명의 실시예는 추공의 신장 크기 및 신경 위치를 증가시키기 위해 경부 척주를 신연시키는 것을 제공한다. 이와 같은 임플란트가 경부 각면 관절 내에 이식되면 추체 사이의 공간을 신연 또는 증가시켜 추공 면적 또는 크기를 증가시켜서, 경부 척주의 신경 및 혈관에 대한 압박을 줄이게 된다.
척주 내의 각면 관절은 두 개의 추체 사이에 다음과 같이 형성된다. 각 추체는 4개의 후배부 관절면, 즉 2개의 상위 각면과 2개의 내부 각면을 구비하는데, 하부 추체의 상위 각면과 상부 추체의 내부 각면은 척주의 측방향 측면 각각에 각면 관절을 형성한다. 경부 척주에 있어서, 각면 관절의 상위 관절면의 상향 경사는 측방향 운동성뿐만 아니라 상당한 굴곡(flexion) 및 신전(extraction)을 허용한다. 각 각면 관절은, 관절 각면의 가장자리를 막 지나서 부착된 조밀한 탄성 관절 캡슐 로 덮인다. 캡슐은 흉부 및 요부 척주에서보다는 경부 척주에서가 더 크고 더 물렁하다. 캡슐의 내측은 각면 관절을 윤활시키는 활액 유체를 분비하는 활액막(synovial membrane)에 의해 라이닝된다. 관절 캡슐의 외부는 캡슐형 인대에 의해 둘러싸인다. 본 명세서에서 설명하고 있는, 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서를 삽입하기 위한 방법의 여러 실시예에서, 꼭 절단해야 하는 것은 위와 같은 인대 및 관절 캡슐이다.
바람직한 특정 실시예에서, 폭이 1.5mm 내지 2.5mm인 각면간 스페이서가 이식되면 각면간 신연이 유발되고 이에 의해 추공의 신전 및 중립 크기가 증가하게 된다. 다른 각면간 스페이서 크기에 대해서도 마찬가지로 이하에서 설명하는 본 발명에 의해 의도된 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예들은 척주의 독특한 해부학적 구조를 수용하여, 척주에 또 다른 외상을 최소화하고, 침투성 외과적 이식 방법의 필요성을 없앤다. 본 발명의 실시예들은 또한 척주 신전에 의해 악화시키는 척주 상태에 대해서도 역점을 둔다.
도 1은 인접하는 2개의 경부 척주 사이에 형성된 경부 각면 관절(1)에 초점을 두고서 경부 척주의 일부를 간단하게 도시한 선도이다. 극돌기(spinous process)(3)가 뒤쪽에 위치되어 있고 척추체(5)가 앞쪽에 위치되어 있으며, 신경근관(nerve root canal)(7)이 보인다. 척추골(vertebra) 각각은 4개의 전방 관절면, 즉 2개의 상위 각면과 2개의 내부 각면을 구비하는데, 하부 척추골의 상위 각면과 상부 척추골의 내부 각면은 척주의 측방향 측면 상에 각면 관절을 형성한다. 경부 척주에서, 각면 관절의 상위 관절면의 상향 경사는 측방향 운동성뿐만 아니라 상당한 굴곡(flexion) 및 신전(extraction)을 허용한다. 각 각면 관절은, 관절 각면의 가장자리를 막 지나서 부착된 조밀한 탄성 관절 캡슐로 덮인다. 캡슐은 흉부 및 요부 척주에서보다는 경부 척주에서가 더 크고 더 물렁하다. 캡슐의 내측은 각면 관절을 윤활시키는 활액 유체를 분비하는 활액막(synovial membrane)에 의해 라이닝된다. 관절 캡슐의 외부는 캡슐형 인대에 의해 둘러싸인다. 본 명세서에서 설명하고 있는, 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서를 삽입하기 위한 방법의 여러 실시예에서, 위와 같은 인대는 밀어내어진다.
도 2는 경부 추공 협착증을 도시하고 있다. 이 도면을 보면, 신경근관(7)은 도 1에 도시된 신경근관(7)에 비해 좁아져 있다. 척주관(spinal canal) 및/또는 추간공(intervertebral foramina)도 협착증에 의해 좁아질 수 있다. 이와 같이 좁아지게 되면 척수 및 신경근의 압축이 야기된다.
도 3A는 본 발명의 제1 실시예(100)를 도시하는 것으로, 이는 각면 관절 운동성은 유지하면서 신경 추공의 크기를 증가시키기 위하여 적어도 하나의 각면 관절을 신연시키고자 의도된 것이다. 쐐기형 실시예 또는 각면간 스페이서(100)는, 관절을 신연시키기 위한 목적과 신경근관(107)이 좁아지는 것을 전도시키는 목적을 가지고 경부 각면 관절(101) 내에 위치될 수 있는 쐐기형 임플란트이다. 본 실시예 또는 각면간 스페이서(100)에서, 임플란트는 쐐기의 좁은 부분이 앞쪽으로 대면하게 위치된다. 그러나, 경부 척추 후만증의 교정을 위해서 또는 경부 척추 전만증 감소를 위해서, 경부 쐐기의 넓은 부분이 앞쪽으로 대면하게 해서 실시예 또는 각 면간 스페이서(100, 도 3B 참조)를 위치시키는 것도 본 발명의 범위에 속한다.
도 4를 참조하면, 임플란트의 실시예(200)는 본 명세서에서 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서라고 칭하기도 하며 경부 각면 관절(101) 내에 위치되는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(210)를 구비한다. 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(210)는 쐐기의 좁은 부분이 전방으로 대면하게 한 쐐기형으로 할 수 있다. 선택적으로, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(210)를 쐐기형으로 하지 않고, 실질적으로 균일한 두께로 할 수 있는데, 그 두께는 경부 각면 관절(201)의 신연을 요하는 환자 각각에 따라 결정되는 것이다. 실시예(100)에서처럼, 본 실시예의 한가지 목적은 각면 관절의 연신 및 이식 후의 관절 운동성이다. 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(210)는, 뼈와 실질적으로 평행하게 정렬하기 위하여 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(210)로부터 일정 각도로 절곡된 후배면 덮개(posterior sheath)(220)와 연속한다. 상기 후배면 덮개는 박막, 바람직하기로는 측면체(lateral mass)에 대해서 놓인다. 상기 후배면 덮개(220)는 뼈 나사(240)를 받아들일 수 있는 구멍(230)을 구비할 수 있다. 선택적으로, 구멍(230)은 실시예(200)를 척주에 고정시킬 수 있는 임의의 또 다른 적절한 및/또는 대등한 고정구 장치도 받아들일 수 있다. 이에 따라 상기 고정구 장치는, 바람직하기로는 측면체에 고정시킴으로써 척추골에 부착된다.
도 5는 2개의 실시예(200), 즉 각각을 2개의 인접하는 경부 척추골 각각에 고정된 2개의 실시예(200)를 사용하는 실시예(300)를 도시하는 것이다. 실시예(200)에서처럼, 이식된 각면 관절은 신연되고 관절 운동성이 유지된다. 2개의 임 플란트 각각으로부터 나온 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(310)가 경부 각면 관절(301) 안으로 삽입되어 위치된다. 이 실시예에서, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(310)들은 실질적으로 평탄하며 서로에 대해 평행한데, 쐐기형은 아니다. 선택적으로, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(310)들은 해당 환자에게 적절한 쐐기형 삽입체를 한정할 수 있다. 서로 결합된 2개의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(310)는 예를 들면 도 4에 도시된 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(210)의 형상으로 할 수 있다. 실시예(300)는 나사(340) 또는 임의의 다른 적절한 고정구 장치를 후배면 덮개(320) 내의 구멍(330)에 삽입하여서 척주에 고정시킬 수 있다. 후배면 덮개(320)에는 나사부를 형성하여서 나사를 받아들일 수 있도록 할 수 있다. 나사는 박막 내에, 바람직하기로는 가능하다면 측면체(lateral mass) 내에 묻힐 수 있다.
경부 척추 후만증을 교정하거나 또는 척추 전만증의 감소를 위해 본 발명의 임플란트를 사용 및/또는 수정하는 것도 본 발명의 범위 이내이다. 도 6은 경부 척추 후만증을 나타내고 있다. 도 7은 각면 관절 운동성은 유지하면서 척주 이상을 교정하기 위하여 2개의 임플란트를 위치시키도록 의도한 실시예(400)을 설명하는 것이다. 임플란트 각각의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(410)는 그 전방 부분의 두께를 더 크게 한 형상으로 형성된다. 선택적으로, 이들 임플란트는 일례로 도 3A에 도시한 바와 같이 후방 단부를 더 두껍게 한 형상으로 형성될 수 있다. 임플란트 각각의 후방 덮개(420)는 측면체 및/또는 박막에 인접하게 위치되도록 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(410)로부터 일정한 각도로 굽혀지고, 실시예(400)을 척주에, 바람직하기로는 측면체에 고정시키기 위한 나사(400) 또는 다른 적절한 그리고/또는 대등한 고정구 수단을 수용하도록 한 구멍(430)을 구비한다. 경부 각면 관절(401) 내에 2개의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(410)를 배치하게 되면 각면 관절이 신연되어서, 척추골이 더 안쪽의 해부학적 위치로 이동되어 유지되어서 척주의 생리 기능이 보전된다.
도 8은 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예(500)를 도시하는 것으로, 여기서 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(510)는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(510)의 하부측에 용골돌기(550)를 구비한다. 용골돌기(550)는 앞에서 설명한 것과 같은 재료로 만들어진다. 용골돌기(550)의 표면은 뼈의 내부 성장을 촉진하여 임플란트(500)가 안정화 및 고정될 수 있도록 하기 위해 거칠게 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 용골돌기(550)는 일례로 골형성 단백질(bone morphogenic protein: 이하, "BMP")과 같은 뼈 성장을 촉진하는 재료, 또는 히알루론산(HA: hyaluronic acid)과 같은 구조 재료, 또는 용골돌기(550)에 대해서 그리고 그 안으로의 벼의 성장을 촉진하는 기타의 물질로 코팅될 수 있다.
용골돌기(550)는 임플란트 유지를 용이하게 하기 위해 각면 뼈 내에 묻힐 수 있다. 용골돌기(550)는 각면 뼈 내의 채널 내에 배치될 수 있다. 상기 채널은 사전에 절단될 수 있다. 바람직하기로는 후방에 위치되는 치형부도 임플란트(500)가 경부 각면 관절(501) 내에 용이하게 유지될 수 있도록 하기 위해 용골돌기(550) 상에 형성될 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(510)는 필요한 신연의 형태에 따라서, 즉 경부 척주 내의 비정상 만곡 또는 만 곡의 결여를 교정하는 데 신연이 필요한지 여부에 따라서 평탄형 또는 쐐기형으로 할 수 있다. 관절은 유합되지 않기 때문에, 앞에서 설명하고 이하에서 설명하게 되는 실시예에서와 마찬가지로, 운동성이 유지된다.
도 9는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예(600)가 임플란트(600)의 안정화 및 유지를 위한 나사 고정구와 용골돌기(650)를 구비할 수 있음을 보이고 있다. 실시예(600)에서, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(610)는 구멍(630), 즉 이 구멍(630)을 통과해서 척추골의 뼈 안으로, 바람직하기로는 측면체 또는 박막 안으로 들어가는 나사(640)를 수용하기 위한 구멍(630)을 구비하는 후배면 덮개(620)와 연속한다. 상기 구멍(630)에는, 나사산 형성 나사 또는 그 균등물을 수용하도록 하는 나사부를 형성시키거나, 아니면 형성시키지 않을 수 있다. 선택적으로, 구멍(630)에는, 나사산이 형성되지 않은 균등물 장치가 받아들여지도록 나사부를 형성시키지 않을 수 있다. 용골돌기(650)는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(610)와 연결되며 임플란트의 유지를 촉진하기 위해 경부 각면 관절(601)의 뼈 내에 묻힌다.
도 10에는 또 다른 선택적인 실시예(700)에 도시되어 있다. 실시예(700)에서, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(710)는 그 하부측에 적어도 하나의 치형부(760)를 구비한다. 다수의 치형부(760)가 바람직하다는 것은 당업자라면 명확하게 알 수 있다. 치형부(760)는 임플란트(700)를 경부 각면 관절(701) 내에 용이하게 유지할 수 있도록 하기 위하여 경부 각면 관절(701)의 뼈 내에 묻힐 수 있다. 치형부(760)는 임플란트(700)의 유지를 위해서 삽입 방향에 실질적으로 반대되는 방향으로 향할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 관절 삽입체 또는 각면간 스페 이서(710)는 소망하는 신연에 따라서 쐐기형이나 실질적으로 두께가 균일한 형상으로 할 수 있다. 임플란트는 신연되어서 유합(fusion)이 없이 유지되기 때문에, 각면 관절 운동성이 유지된다.
도 11은 본 발명의 임플란트의 또 다른 선택적인 실시예(800)를 도시하고 있다. 실시예(800)에서, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(810)는, 앞에서 설명한 것과 마찬가지로, 고정구 장치(840)를 수용하기 위한 구멍(830)을 구비하는 후배면 덮개(820)와 연속하는 것이다. 고정구 장치(840)는 나사산 형성 구멍(830) 안으로 삽착되는 나사일 수 있고, 선택적으로, 고정구 장치(830)는 다른 호환성 있고 적절한 장치로 구성할 수 있다. 본 실시예(800)는, 이 실시예의 임플란트(800)를 경부 각면 관절(8010) 내에 고정시키도록 하기 위해, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(810)의 하부측 상의 적어도 하나의 치형부(860)를 후배면 덮개(820), 구멍(830), 및 고정구 장치(840)와 결합시킨다. 당업자들이라면, 임플란트(800)가 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(810)의 하부측에 다수의 피형부(860)를 구비할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 12는 본 발명의 일플란트의 또 다른 실시예(900)를 도시하고 있다. 이 실시예(900)에서, 2개의 임플란트(900)의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(910)는 경부 각면 관절(901) 내에 위치된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(910)는, 경부 척주의 해부학적 만곡을 복원시키고 신연시키는 것이 필요한 때에 쐐기형 형상으로 형성하거나, 혹은 실질적으로 균일한 두께로 구성할 수 있다. 임플란트(900)들 각각은 경부 각면 관절(901)의 뼈와 상호 작용하는 외부 표면(970)을 갖는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(910)를 포함한다. 상부 임플란트(900)에 있어서 뼈와 상호 작용하는 표면(970)은 상부 표면(970)이고, 하부 임플란트(900)에 있어서 뼈와 상호 작용하는 표면(970)은 하부 표면(970)이다. 각 표면은, 다공성 표면을 형성하고 그에 의해 뼈의 내부 성장 및 고정을 촉진하기 위한 뼈 내부 성장 표면(980)을 포함할 수 있다. 이와 같은 처리의 일례는 플라즈마 스프레이 티타늄으로 하는 것일 수 있고, 다른 예는 소결 비드의 코팅으로 하는 것일 수 있다. 선택적으로, 임플란트(900)는 주조된 다공성 표면(970)을 구비할 수 있는데, 여기서 다공성 표면은 임플란트(900)에 일체로 형성된다. 또 다른 선택적 예로서, 표면(970)은, 임플란트(900)의 여기서 한정되고 있는 당해 표면 안으로의 뼈의 내부 성장을 촉진하기 위하여, 거칠게 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 표면(970)은 일례로 골형성 단백질(BMP: bone morphogenic protein)과 같은 뼈 성장을 촉진하는 재료, 또는 히알루론산(HA: hyaluronic acid)과 같은 구조 재료, 또는 임플란트(900)의 다른 외부 표면(970) 상으로의 뼈의 성장을 촉진하는 기타의 물질로 코팅될 수 있다. 이와 같은 조치는 임플란트(900)의 각면 관절 안으로의 고정을 용이하게는 하지만 관절의 유합을 야기하지는 않으므로 관절의 신연을 달성하면서도 각면 관절의 운동성을 유지시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예(1000)를 도시하고 있다. 본 실시예(1000)에서, 2개의 임플란트(1000)의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1010)가 경부 각면 관절(1001) 안에 위치된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1010)는 경부 척주의 해부학적 만곡을 복원시키고 신 연시키는 것이 필요한 때에 쐐기형 형상으로 형성하거나, 혹은 실질적으로 균일한 두께로 구성할 수 있다. 임플란트(1000)들 각각은 경부 각면 관절(1001)의 뼈와 상호 작용하는 외부 표면(1070)을 갖는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1010)를 포함한다. 상부 임플란트(1000)에 있어서 뼈와 상호 작용하는 표면(1070)은 상부 표면이고, 하부 임플란트(1000)에 있어서 뼈와 상호 작용하는 표면(1070)은 하부 표면이다. 앞에서 설명한 바와 같이, 각 표면(1070)은, 다공성 표면을 형성하고 그에 의해 각면 관절의 유합 및 운동성 손실이 없이 뼈의 내부 성장 및 고정을 촉진하기 위한 뼈 내부 성장 표면(1080)을 포함할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 뼈 내부 성장 표면(1080)은 플라즈마 스프레이 티타늄 및/또는 소결 비드의 코팅에 의해 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 임플란트(1000)는 주조된 다공성 표면(1070)을 구비할 수 있는데, 여기서 다공성 표면은 임플란트(1000)에 일체로 형성된다. 또 다른 선택적인 바람직한 실시예에서, 표면(1070)은, 임플란트(1000)의 여기서 한정되고 있는 당해 표면 안으로의 뼈의 내부 성장을 촉진하기 위하여, 거칠게 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 표면(1070)은 일례로 골형성 단백질(BMP: bone morphogenic protein)과 같은 뼈 성장을 촉진하는 재료, 또는 히알루론산(HA: hyaluronic acid)과 같은 구조 재료, 또는 임플란트(1000)의 다른 외부 표면(1070) 상으로의 뼈의 성장을 촉진하는 기타의 물질로 코팅될 수 있다.
임플란트(1000)는 후배면 정렬 가이드(1090)을 구비할 수 있다. 임플란트(1000) 각각의 후배면 정렬 가이드(1090)는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1010)와 연속되게 할 수 있다. 후배면 정렬 가이드는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1010)가 경부 각면 관절(1001) 안에 삽입될 때에 척추골의 뼈에 실질적으로 정합된다. 후배면 정렬 가이드(1090)는, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1010)가 경부 각면 관절(1001) 안으로 위치될 때에 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1010)들이 서로 간에는 접촉하지만 경부 각면 관절(1001)의 뼈와는 접촉하지 않도록, 임플란트(1000)를 정렬하는 데 사용된다.
도 14는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예(1100)를 도시하는 것이다. 이 실시예에서, 이 실시예(1100)에서, 2개의 임플란트(1100)의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1100)가 경부 각면 관절(1101) 안에 위치된다. 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1100) 각각은 경부 각면 관절 연장부 또는 각면 연장 표면(1192)과 연속되게 할 수 있다. 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1100)의 뼈 접촉 표면(1170)은, 경부 각면 관절 연장부(1192)가 경부 각면 관절(1101) 외부의 척추골의뼈와 정합될 수 있도록, 경부 각면 관절 연장부(1192)의 뼈 접촉 표면(1193)과 일정 각을 이루며 연속되게 한다. 경부 각면 관절 연장부(1192)의 정합성은, 예를 들면, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1100)가 위치될 때에 경부 각면 관절 연장부(1192)가 경부 각면 관절(1101)의 외측 뼈 둘레에서 만곡될 수 있게 경부 각면 관절 연장부(1192)를 형성함으로써, 달성된다.
경부 각면 관절 연장부는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1100)의 관절의 관절면(1182)과 연속인 제2 표면(1184)을 갖는다. 제2 표면(1184)은 관절의 관절면(1182)을 후배면으로 팽창시키고 그에 의해 적어도 임플란트(1100)의 영역에서는 척주의 접촉 및 안정성을 증가시킬 수 있도록 임플란트(1100)를 연장시킨다. 위와 같은 각면 관절 연장부(1192)는 본 명세서에서 설명하고 도시한 본 발명의 다른 실시예에도 추가할 수 있다는 점을 주지하고 있어야 한다.
도 15에 도시된 실시예는 경부 각면 관절(1201) 내에 2개의 임플란트(1200)가 위치된 것을 보이고 있는 것으로, 한 가지 바람직한 고정 방법으로서 뼈 내부 성장 표면을 구비하며 또 다른 바람직한 고정 방법으로서 나사를 사용하는 것이다. 이 실시예에서, 2개의 임플란트(1200) 각각은 경부 각면 관절(1201) 내에 위치되는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1210)를 구비한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1210)는 경부 척주의 해부학적 만곡을 복원시키고 신연시키는 것이 필요한 때에 쐐기형 형상으로 형성하거나, 혹은 실질적으로 균일한 두께로 구성할 수 있다. 임플란트(1200)들 각각은 경부 각면 관절(1001)의 뼈와 상호 작용하는 외부 표면(1270)을 갖는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1210)를 포함한다. 상부 임플란트(1200)에 있어서 뼈와 상호 작용하는 표면(1270)은 상부 표면이고, 하부 임플란트(1200)에 있어서 뼈와 상호 작용하는 표면(1270)은 하부 표면이다. 앞에서 설명한 바와 같이, 각 표면(1270)은, 다공성 표면을 형성하고 그에 의해 뼈의 내부 성장 및 고정을 촉진하기 위한 뼈 내부 성장 표면(1280)을 포함할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 뼈 내부 성장 표면(1280)은 플라즈마 스프레이 티타늄 및/또는 소결 비드의 코팅에 의해 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 임플란트(1200)는 주조된 다공성 표면(1270)을 구비할 수 있는데, 여기서 다공성 표면은 임플란트(1200)와 일체로 형성된다. 또 다른 선택적 실시예에서, 상기 표면(1270)은, 임플란트(1200)의 여기서 한정되고 있는 당해 표면 안으로의 뼈의 내부 성장을 촉진하기 위하여, 거칠게 형성될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서, 표면(1270)은 일례로 골형성 단백질(BMP: bone morphogenic protein)과 같은 뼈 성장을 촉진하는 재료, 또는 히알루론산(HA: hyaluronic acid)과 같은 구조 재료, 또는 임플란트(1200)의 다른 외부 표면(1270) 상으로의 뼈의 성장을 촉진하는 기타의 물질로 코팅될 수 있다.
임플란트(1200)에도, 경부 각면 관절(1201) 안으로의 고정을 위해 나사 고정구 또는 다른 적절한 고정구가 사용될 수 있다. 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1210)는 뼈, 바람직하기로는 측면체 또는 박막과 실질적으로 평행하게 정렬되도록 하기 위해 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1210)로부터 소정의 각도로 절곡된 후배면 덮개(1220)와 연속된다. 후배면 덮개(1220)는 뼈 나사(1240)를 바람직하기로는 측면체 또는 박막 안으로 수용할 수 있는 구멍(1230)을 구비할 수 있다. 선택적으로, 구멍(1230)은 실시예(1200)를 척주에 고정하기 위한 임의의 다른 적절 및/또는 균등한 고정구 수단을 수용할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 2개의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1310)는 경부 각면 관절(1301) 내에 위치된다. 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서 각각은 경부 각면 관절을 형성하는 척추골의 뼈와 상호 작용하는 외부 표면(1370)들을 구비한다. 실시예(1300)의 이들 외부 표면(1370)은 뼈 내부 성장 표면(1380)이 되게 처리될 수 있는데, 상기 뼈 내부 성장 표면(1380)은 임플란트(1300)의 2개의 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1310)를 안정화시키는 데 기여를 한다. 바람직한 일 실시예에서, 뼈 내부 성장 표면(1380) 은 플라즈마 스프레이 티타늄 및/또는 소결 비드의 코팅에 의해 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 임플란트(1300)는 주조된 다공성 표면(1370)을 구비할 수 있는데, 여기서 다공성 표면은 임플란트(1300)와 일체로 형성된다. 또 다른 선택적 실시예에서, 상기 표면(1370)은, 임플란트(1200)의 여기서 한정되고 있는 당해 표면 안으로의 뼈의 내부 성장을 촉진하기 위하여, 거칠게 형성될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서, 표면(1370)은 일례로 골형성 단백질(BMP: bone morphogenic protein)과 같은 뼈 성장을 촉진하는 재료, 또는 히알루론산(HA: hyaluronic acid)과 같은 구조 재료, 또는 임플란트(1300)의 다른 외부 표면(1370) 상으로의 뼈의 성장을 촉진하는 기타의 물질로 코팅될 수 있다. 이와 같은 고정은 관절의 유합이 없이도 임플란트(1300)를 각면 관절 내에 안정화시키고, 이에 따라 임플란트는 추공의 크기의 신연 및 증가를 달성하면서도 관절의 운동성을 보전한다.
도 16은 임플란트(1300)의 인공 내부 표면(1382)들을 도시하고 있다. 이들 인공 내부 표면은 금속 및 폴리에틸렌으로 형성될 수 있는데, 이들 재료들은 가요성을 허용할 뿐만 아니라 경부 척주의 전방 굽힘/굴곡 및 후방 연신을 제공한다. 도 16의 실시예(1300)는 적어도 2개의 형태로 만들어질 수 있다. 그 첫 번째 형태는 일례로 폴리에틸렌 또는 다른 적절한 가요성 임플란트 재료를 이용하여 만들어진 가요성 스페이서(1382)를 포함한다. 가요성 스페이서(1382)는 상부 및 하부 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1310)에 영구적으로 부착될 수 있다. 상기 가요성 스페이서(1382)는 평탄형 또는 쐐기형으로 하거나 혹은 척주의 만곡을 교정할 수 있는 임의의 다른 형상을 취할 수도 있다. 다른 형태로는, 상기 가요성 스페이 서(1382)는 상부 삽입체(1310)에만 부착되거나 혹은 하부 삽입체(1310)에만 부착될 수 있다. 선택적으로, 상기 가요성 스페이서(1382)는 상부 삽입체(1310)와 하부 삽입체(1310)가 별도의 유니트로 되어 있을 때에는 상부 삽입체(1310)와 하부 삽입체(1310) 각각에 부착될 수도 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예(1400)에서, 임플란트는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1410) 상에 장착된 롤러(1496)를 구비하는데, 상기 롤러는 신연을 달성하면서도 관절의 운동성은 보전하는 또 다른 수단이 된다. 상기 롤러(1496)와 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1410) 모두는 경부 각면 관절(1401) 안에 위치된다. 다른 실시예에서와 마찬가지로 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1410)는 뼈 대향면(1470)과 관절의 관절면(1482)을 구비한다. 뼈 대향면(1470)은 경부 각면 관절(1401)의 하부 뼈와 상호 작용할 수 있다. 선택적으로, 상기 뼈 대향면은 경부 각면 관절(1401)의 상부 뼈와 상호 작용할 수도 있다. 뼈 대향면(1470)과 관절의 관절면(1482) 사이에는 축이 있는데, 이 축을 중심으로 해서 상기 롤러(1496)가 회전한다. 롤러(1492)는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1410) 내의 공동 내에서 회전하고, 경부 각면 관절(1401)의 상부 뼈와 상호 작용한다. 선택적으로, 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1410)의 뼈 대향면(1470)이 경부 각면 관절(1401)의 상부 뼈와 상호 작용하는 경우, 롤러(1496)는 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1410) 내의 공동 내에서 회전하고, 경부 각면 관절(1401)의 하부 뼈와 상호 작용한다. 롤러(1496)의 회전은 경부 척주의 굴곡 및 신연을 허용한다. 선택적으로, 롤러(1496)와 같은 롤러는 도 7의 삽입체(410)와 같은 상부 및 하부 삽입체에 고착될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 롤러(1496)를 다수로 구성하는 하는 것도 가능하다.
도 19는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 2개의 임플란트(1500)는 경부 각면 관절(1501) 내에 이식된다. 임플란트(1500)에도, 경부 각면 관절(1501) 안으로의 고정을 위해 나사 고정구 또는 다른 적절한 고정구가 사용될 수 있다. 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1510)는 뼈, 바람직하기로는 측면체 또는 박막과 실질적으로 평행하게 정렬되도록 하기 위해 관절 삽입체 또는 각면간 스페이서(1510)로부터 소정의 각도로 절곡된 후배면 덮개(1520)와 연속된다. 각 임플란트(1500)의 후배면 덮개(1520)는 뼈 나사(1540)를 바람직하기로는 측면체 또는 박막 안으로 수용할 수 있는 구멍(1530)을 구비할 수 있다. 선택적으로, 구멍(1530)은 실시예(1500)를 척주에 고정하기 위한 임의의 다른 적절 및/또는 균등한 고정구 수단을 수용할 수도 있다. 각 임플란트(1500)의 상기 후배면 덮개(1520) 각각의 나사(1540)의 헤드는 탄성 밴드(1597)를 유지하기 위한 홈(1598) 또는 기타 기구를 구비한다. 탄성 밴드(1597)는 경부 관절의 운동성을 없애지 않으면서 경부 척주의 운동성을 유지하도록 하기 위해 2개의 나사(1540) 각각 둘레에 매여진다. 상기 탄성 밴드(1597)는 굴곡 및 측방향 운동을 바람직하게 유지할 수 있다. 상기 탄성 밴드(1597)는 생물학적 접합성을 갖는 가요성 재료로 제조될 수 있다.
도 20은 도 19와 마찬가지로 탄성 밴드를 사용하는 예의 선택적 예를 보이고 있다. 도 20의 실시예에서, 탄성 밴드는 스프링 구속 도구(spring restraint)(1699)로 대체되었는데, 이는 2개의 나사(1640)의 헤드 사이에서 연장되고, 상기 나사 각각은 경부 각면 관절(1601)에 있는 2개의 임플란트(1600) 각각을 고정하고 있다.
도 21은 도 19 또는 도 20과 마찬가지로 탄성 밴드 및/또는 스프링을 사용하는 예의 선택적 예를 보이고 있다. 도 21의 실시예에서는, 2개의 나사(1740) 사이의 구속을 위하여 자석(1795)이 사용된다. 상기 자석(1795)은 구속 운동을 동작시키기 위해 2개의 반대되는 자장이나 혹은 2개의 동일한 자장으로 구성될 수 있다. 2개의 나사(1740) 중 한 나사의 헤드는 자화시키고, 다른 나사(1740)의 헤드는 상기 자화 자장과 동일 또는 반대되는 자장으로 자화시킨다. 자석(1795)들이 동일한 극성을 가지게 되면, 자석(1795)들은 서로 반발하여서 신연을 제한한다. 자석(1795)들이 반대의 극성을 가지게 되면, 자석(1795)들은 서로 당기게 되어서 굴곡 및 측방향 운동을 제한한다.
도 22A 내지 도 24B는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예(1800)를 도시하는 것이다. 이 실시예에서, 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(또는 삽입체)(1810)는 힌지(1822)에 의해 측면체 판(여기에서는, 고정판(anchoring plate)라고도 함)(1820)과 연결된다. 힌지(1822)는 측면체 판(1820)이 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서에 대해서 넓은 범위의 각도로, 바람직하기로는 90도 이상의 각도로 절곡될 수 있게 하며, 이와 같은 유연성은, 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)를, 사람에 따라 크게 변화하는 해부학적 구조를 갖는 여러 환자의 각면 관절 안으로, 용이하게 삽입되어 위치될 수 있게 한다. 이와 같은 특징은 이하에서 설명하게 되는 실시예, 즉 힌지를 구비하는 실시예나, 혹은 어떤 대등한 구조나 재료 특성에 의해 절곡될 수 있게 하는 구성으로 한 실시예에도 적용될 수 있다. 힌지(1822)는 임플란트의 고정, 즉 고정구 장치의 위치시키기를 각 개인에 맞추는 것을 더 용이하게 한다. 힌지는 측면체 판(1820)을 환자의 경부 척주의 해부학적 구조에 맞추어 위치시킬 수 있게 하고, 상기 측면체 판(1820)은 뼈를 관통하는 고정구 장치를 수용한다. 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)는, 각면 관절 내측의 뼈의 형상에 근사하도록 하기 위해, 원위 단부(1812, 도 23A)에서는 곡형 또는 둥근형으로 될 수 있고, 상위 표면(1813)에서는 볼록 또는 돔형으로 할 수 있다. 하위 표면(1815)은 평탄 또는 평면으로 할 수 있다. 선택적으로, 하위 표면(1815)을 오목하게 할 수 있다. 다른 선택적 예로서, 하위 표면(1815)을 볼록하게 할 수도 있다.
측면체 판(1820)은 척주 내에 이식되면 각면 관절 외측에, 바람직하기로는 측면체에 대해서 혹은 박막에 대해서 위치된다. 측면체 판(1820)은 이를 관통하는 구멍(1830)을 구비한다. 구멍(1830)은, 측면체 판(1820)을 바람직하기로는 측면체에 혹은 선택적으로는 척주의 다른 부분에 고정시켜서 임플란트가 고정될 수 있도록 하기 위해, 측면체 나사라고도 칭하고 있는 뼈 나사(1840)를 수용한다. 측면체 판(1820)은 적절한 형상의 렌치를 수용할 수 있도록 하기 위해 8각형 헤드를 갖는 것이 바람직하다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 상기 헤드는 잠금 판(1824)으로부터 나온 친화성(compatible) 탐침(1826)을 수용한다.
잠금 판(1824)은, 임플란트를 각면 관절 외측에서 바람직하기로는 측면체에 혹은 박막에 고정시켜서 측면체 판(1820)과 잠금 판(1824)의 회전을 방지할 수 있도록 하기 위해 쐐기형 원위 단부를 갖는 용골돌기(1828)를 포함한다. 용골돌기(1828)는, 이 용골돌기(1828)가 척추골 안으로 끼어들어감에 따라 용골돌기(1828)를 안내하고 정렬시키기 위한 측면체 판(1820)의 가장자리를 관통한 홈(1823)과 정렬된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 잠금 판(1824)은 측면체 나사(1840)의 헤드에 대해서 삽착되는 탐침(1826)을 포함한다. 잠금 판은 또한, 잠금 판(1824)과 측면체 판(1820) 서로를 이들 서로에 대한 회전 변위는 없게 하면서 유지하기 위하여 측면체 판(1820) 내의 정렬 구멍(1829)을 통과하는 기계적 나사(도시되지 않음)를 수용하는 구멍(1831)도 포함한다. 이에 따라 잠금 판(1824)은 적어도 2가지 기능, 즉 (1) 측면체 나사(1840)와 탐침(1826)과의 위치를 유지하고 그에 따라 상기 측면체 나사(1840)가 후퇴되지 않도록 하는 기능과, (2) 임플란트와 용골돌기(1828)와의 회전을 방지하고 기계적 나사의 경부 척추골 또는 다른 척추골에 대한 회전을 방지하는 기능을 한다.
잠금 판(1824)을 측면체 판(1820)에 고정시키는 데에 다른 기구가 사용될 수 있다는 점을 알아야 한다. 일례로, 잠금 판은 측면체 판 내의 포트 안으로 삽입될 수 있는 미늘(barb)을 갖는 탐침을 포함할 수 있다. 상기 미늘은 측면체 판 내의 포트의 측벽을 한정하는 리브에 계합되게 된다.
도 25A 및 도 25B에 도시된 실시예에서, 측면체 판(1920)은, 탐침(1926)이 측면체 나사(1940)에 대해서 가압되고 용골돌기(1928)이 척추골의 측면체 또는 박 막 안으로 삽입될 때에 잠금 판(1924)가 측면체 판(1920)의 상부 표면(1925)과 동일한 높이가 되도록, 잠금 판(1824)을 수용하는 홈 영역(1922)을 포함한다. 도 25A 및 도 25B에 도시된 바람직한 실시예에서, 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1910)의 형상 또는 외형은 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1910)를 경부 각면 관절 안으로 용이하게 삽입할 수 있게 한다. 이 실시예에서, 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1910)는 둥근 원위 단부(1912)를 구비한다. 상기 원위 단부(1912)는 삽입을 용이하게 하기 위하여 그 두께가 테이퍼지게(두께가 점점 가늘게 된 형상) 되어 있다. 이와 같은 테이퍼형의 원위 단부(1912)는 근위 중간부(1916)와 만나서 그와 연속하는데, 상기 중간부는 바람직한 실시예에서는 균일한 두께를 가지며 상기한 바와 같이 바람직하기로는 힌지(1922)에 의해서 측면체 판(1920)에 구부러질 수 있게 연결된다. 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(또는 삽입체)(1910)는 그의 근위 중간부(1916) 및 테이퍼형 원위 단부(1912)와 함께 하향으로 곡형을 형성하고, 그에 따라 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1910)의 상위 표면(1913)도 곡형이 되게 된다. 이와 같은 곡형은 상위 표면(1913)이 볼록하게 하며, 그 볼록 정도는 환자의 경부 각면 관절의 해부학적 구조에 들어맞도록 하기 위해 각기 다른 임플란트(1900)에 따라 달라질 수 있다. 하위 표면(1915)은 그에 따라서 바람직하기로는 오목형, 평탄형, 또는 볼록형으로 할 수 있다. 임플란트의 곡형 형상은, 상부 척추골의 하위 각면과 인접하는 하부 척추골의 상위 각면으로 구성된 경부 각면 관절의 형상에 맞추어질 수 있다. 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1910)의 상위 표면(1913)의 볼록 형상은 상부 경부 척추골의 하위 각면의 오목 형상에 들어맞는다. 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1910)의 하위 표면(1915)의 오목 형상은 경부 척추골의 상위 각면의 볼록 형상에 들어맞는다. 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서의 상위 표면과 하위 표면의 오목 정도 및 볼록 정도는 환자의 해부학적 구조와 치료할 인접하는 경부 척추골의 특별한 짝맞춤에 맞도록 변경시킬 수 있다. 일례로, 환자의 경부 척주의 해부학적 구조를 측정하였을 때(이하에서 설명하게 됨)에 관절 각면의 볼록 및 오목 정도가 덜한 것으로 밝혀졌을 때에는 곡형의 정도가 덜한 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1910)를 사용할 수 있다. 일반적으로 동일한 레벨에서 좌우측 각면 관절의 입력부는 유사한 형상을 하게 될 것이다. 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서의 형상의 상사성(similarity) 및 평활하고 균등한 높이의 표면에 의해서, 운동성의 손실이나 경부 척주의 뼈에 대한 손상이 없는 각면 관절의 신연이 가능해질 것이라고 생각된다. 또한, 바람직하기로는, 중간부(1916)의 폭은 1.5mm 내지 2.5mm 이다.
이상에서 달리 설명한 것을 제외하면, 도 24A 내지 도 24B에 도시된 실시예는 도 25A 및 도 25B에 도시된 것과 유사하다. 따라서 1900번 대의 부재 번호의 부재들은 이상에서 설명한 1800번 대의 부재 번호의 부재들과 유사하다. 따라서, 예를 들면, 부재 번호 1923, 1928, 1929, 1930은 각각 부재 번호 1823, 1828, 1829, 1830과 유사하다.
도 30은 본 발명의 임플란트의 삽입 방법의 흐름도이다. 본 발명의 실시예(1800, 1900)는 바람직하기로는 다음과 같은 방식으로 삽입된다.(본 발명의 방법 을 설명함에 있어서 여기에서는 실시예(1800)의 부재들에 대해서만 설명한다.) 먼저 각면 조인트로의 접근한다. 경부 각면 관절 내에 위치시키기 위한 본 발명의 임플란트의 적절한 크기를 선정하기 위하여 크기 측정 도구(2200)(도 29A 내지 도 29C 참조)를 삽입시킨다. 이 단계는 필요하다면 적절한 크기가 결정될 때까지 요망되는 각기 다른 크기의 크기 측정 도구를 가지고 반복될 수 있다. 크기 측정 단계는 또한 임플란트의 삽입을 용이하게 하기 위하여 각면 관절 및 둘러싸는 조직을 신연시키기도 한다. 이어서, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)를 각면들 사이로 해서 각면 관절 안으로 가압한다. 각면 자체는 다소 볼 및 소켓 조인트와 같은 형상으로 형성된다. 따라서, 이와 같은 형상을 수용하기 위하여, 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)는, 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서가 척주의 각면 관절 안으로 가압됨에 따라 각면 관절의 신연이 야기될 수 있도록 하기 위한 쐐기형 또는 조직 확장부와 같은 형상의 둥근 선단 가장자리를 갖는다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)는 또한 척주의 각면 관절의 형상을 더 완전히 수용하기 위해서 볼록 표면(1813)을 포함한다. 그러나, 위에서 설명하고 도 25B에 도시된 바와 같이, 상위 표면(1913)은 볼록하고 하위 표면(1915)은 오목하며 원위 단부(1912)는 삽입을 용이하게 하게 위해 테이퍼지게 형성되어 있고 나머지 부분(즉, 근위 부분(1916))은 균일한 두께를 가지는, 곡형의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(또는 삽입체)(1910)를 선택적으로 구비하는 것도 가능하다.
자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(1810)가 일단 위치되면 측면체 판(1820) 은 척추골에 인접한, 바람직하기로는 측면체 또는 박막에 인접한 힌지(1822)를 중심으로 해서 하향으로 선회한다. 따라서, 측면체 판(1820)은 대표적인 척주 형상을 위해서 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)에 대해서 일정 각도로 배치될 수 있다. 일 실시예는 힌지 방식이므로 측면체 판(1820)의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)에 대한 최종 위치는 실제의 척주의 형상에 따라 달라진다는 점을 알게 될 것이다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서와 측면체 판 간의 연결이 측면체 판을 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서에 대해서 절곡시켜서 환자의 해부학적 구조에 맞도록 하기에 충분한 정도로 유연성을 가지는 한은 본 발명의 실시예는 힌지 없이 만들어질 수 있다는 점도 알게 될 것이다. 측면체 판(1820)이 일단 위치된 때나, 혹은 측면체 판(1820)을 위치시키기 전에, 뼈 나사(1824)를 수용하기 위한 구멍을 뼈에 뚫을 수 있다. 선택적으로, 상기 뼈 나사(1824)는 셀프 태핑(self-tapping) 나사로 할 수 있다. 이어서 나사를 구멍(1830)을 관통하여 배치해서 뼈에, 바람직하기로는 측면체 또는 박막에 고정시켜서 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)를 제위치에 유지시킨다. 뼈 나사(1824)를 제위치에 고정시키고 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)와 측면체 판(1820)을 제위치에 고정시키기 위해서, 측면체 판(1820) 위에 잠금 판(1824)를 위치시키다. 이렇게 위치되면, 탐침(1826)이 구멍(1830)을 통해서 뼈 나사의 헤드에 대해서 위치되어서 뼈 나사를 움직이지 않게 유지한다. 예리한 끌 형상 단부를 갖는 용골돌기(1828)는 바람직하기로는 뼈에 자체 절삭 방식의 홈 을 낼 수 있고, 이에 따라 용골돌기(1828)는 이 용골돌기(1828)가 측면체 판(1820)의 홈(1830)에 의해서 그 홈 안에 정렬되면 뼈 안에 고정된다. 선택적으로, 홈은 용골돌기(1828)를 수용하기 위하여 뼈에 미리 절삭 형성될 수 있다. 이와 같은 동작이 이루어지면, 잠금판(1824)의 구멍(1829)은 측면체 판(1820)의 나사산 형성 구멍(1831)과 정렬되고 기계적 나사가 삽입되어서 잠금판을 측면체 판에 대해서 고정할 수 있게 된다. 이와 같은 잠금 고정은 측면체 판(1820)과 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)가 회전하는 것을 방지하고, 그리고 앞에서 설명한 바와 같이 뼈 나사(1824)가 척추골로부터 후퇴하는 것을 방지한다. 바람직하기로는 임플란트는 C5와 C6 척추골 레벨 사이에 있거나, 혹은 C6와 C7 척추골 레벨 사이에 있다. 바람직하기로는 2개의 임플란트가 척추골 사이의 각 레벨에 이식될 것이라는 점도 주지할 사항이다. 즉, 임플란트(1800)는 배면도 지점에서 보았을 때에 우측 각면 관절과 좌측 각면 관절에 배치될 것이다. 이러한 시술은 척주의 신연 또는 중립 위치에서의 추공 면적 또는 크기를 (경부 척추 전만증에 대한 유해한 영향 없이) 증가 또는 신연시켜서 신경 또는 혈관에 대한 압박을 줄이는 데 사용될 수 있다. 이와 동시에 이러한 시술은 각면 관절의 운동성을 보전한다.
도 26A 내지 도 27B는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예를 도시하고 있는 데, 여기서 실시예(2000)는 도 27A 및 도 27B에 도시된 바와 같이 경부 척주 내에 이식되어 있다. 임플란트(2000)는 제1 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(또는 삽입체)(2010)와, 제2 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2010)를 포함한다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서 각각은, 동일 레벨에 있는 2개의 인접하는 경부 척추골 양측에서 경부 각면 관절 안으로의 삽입이 용이해지도록 테이퍼형 또는 쐐기형으로 된 원위 단부(2012)를 구비할 수 있다. 또한, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서는 상위 표면(2013)을 돔형 또는 볼록형으로 하여서 경부 각면 관절의 경부 각면의 형상에 근사하도록 할 수 있다.
제1 및 제2 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2010)는 칼라(2015)에 의해 서로 가교된다. 칼라(2015)는 인접하는 경부 척추골의 극돌기들 사이를 지난다. 도 26B에 도시된 바와 같이, 임플란트는 바람직하기로는 V자형 또는 부메랑 형상으로 할 수 있다. 임플란트(2000) 전체 또는 임플란트의 칼라(2015)는 티타늄과 같은 가요성 재료로 제조될 수 있고, 그에 따르면, 칼라(2015)가 바람직하기로는 환자의 경부 척추골의 측면체 또는 박막의 형상에 정합하고 이로서 경부 각면 관절 안에 삽입되는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2010)를 가지고 임플란트를 제위치에 유지시킬 수 있도록, 칼라를 절곡시킬 수 있다. 구멍(2029)은 바람직하기로는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2010) 각각에 인접한 임플란트(2000)를 관통해서 마련된다. 이러한 구멍(2029)들은 임플란트(2000)를 도 27A 및 도 27B에 도시된 바와 같이 측면체 또는 박막에 대해서 위치시키기 위한 뼈 나사를 수용할 수 있다. 도 28A 및 도 28B의 실시예(2100)에 대해서는 임플란트(2000)를 척추골에 대해 부착시키는 방법과 관련하여 보다 상세하게 설명한다. 임플란트(2100)는, 본 명세서에서 설명하는 것과 같은, PEEK 또는 다른 재료로 제조될 수 있다. 실시예 (2000)(도 27B에 도시된 바와 같은 부메랑 형상)는 일례로 도 22A의 잠금판(1824)과 같은 잠금판을 구비할 수 있다. 실시예(2000)의 잠금판(도시되지 않음)은 잠금 판(1824)과 동일한 구성, 즉 (1) 임플란트(2000)의 변위를 야기할 수 있는, 이른바 뼈 나사가 뼈 밖으로 후퇴하는 현상을 방지하기 위해서 뼈 나사(1824)와 상호 작용하는 탐침(1826)과, (2) 뼈 안에 묻혀서 임플란트의 회전 변위를 방지하도록 하기 위한 끌 단부를 구비하는 용골돌기(1828)를 구비할 수 있다. 그러나, 실시예(2000)에 칼라(2015) 구성이 마련되면, 끌은 2개의 뼈 나사에 의해 안정화된 칼라가 없는 상기한 q와 같은 실시예와 동일한 목적을 제공하지 않게 될 것이다. 따라서, 실시예(2000)에서의 잠금판은 용골돌기 없이 마련될 수 있다.
도 28A 및 도 28B는 본 발명의 임플란트(2100)의 또 다른 실시예를 도시하는 것이다. 이 실시예(2100)에서 칼라(2115)는 티타늄과 같은 가요성 재료, 혹은 비가요성 재료, 혹은 여기서 설명하는 다른 재료로 만들어질 수 있다. 실질적인 가요성은, 제1 힌지(2117)를 이용하여서 제1 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(또는 삽입체)(2110)를 칼라(2115)와 연결시키는 것과, 제2 힌지(2117)를 이용하여서 제2 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2110)를 칼라(2115)와 연결시키는 것에 의해 유발될 수 있다. 제1 힌지(2117) 및 제2 힌지(2117)를 이용하면, 칼라(2115)는 특별한 환자의 경부 척주 해부학적 구조에 정합되게 하향으로 선회될 수 있다. 다시 말해, 그 선회 정도는 각기 다른 여러 환자들에 따라서 가변되며, 제1 힌지(2117) 및 제2 힌지(2117)는 임플란트(2100)가 그 가변성을 수용한다.
실시예(2000)와 유사한 힌지 방식의 실시예(2100)에서, 칼라(2115)는 제1 힌지(2117)의 하위에 제1 구멍(2129)과, 제2 힌지(2117)의 하위에 제2 구멍(2129)을 구비할 수 있다. 제1 뼈 나사는 제1 구멍(2130)을 관통하여서 측면체 또는 박막 안으로 들어가고, 제2 뼈 나사는 제2 구멍(2130)을 관통하여서 측면체 또는 박막 안으로 들어가서, 상기 제1 및 제2 뼈 나사들은 임플란트를 고정시키는 기능을 한다. 바람직하기로는 측면체에는, 상기 제1 뼈 나사와 제2 뼈 나사를 위한 구멍을 뚫을 수 있다. 선택적으로, 뼈 나사는 셀프-태핑 나사로 할 수 있다. 잠금판(1924, 도 25A)과 유사한 제1 잠금 판은 제1 뼈 나사의 헤드 둘레에 고정되고, 제2 잠금 판은 제2 뼈 나사의 헤드 둘레에 고정되어서, 상기 제1 및 제2 뼈 나사(2140)의 변위를 방지한다. 제1 잠금판은 탐침을 가지고 제1 뼈 나사를 차단할 수 있고, 제2 잠금판은 탐침을 가지고 제2 뼈 나사를 차단할 수 있다.
실시예(2000, 2100)들은 또한 경부 척주 협착증 및 다른 경부 척주 진통의 치료를 수용하도록 구성될 수 있고, 이 경우 인접하는 척추골 사이의 단지 하나의 경부 각면 관절만이 임플란트를 필요로 하는데, 이를 다시 말하면 치료는 하나의 측면 각면 관절에만 국한된다는 점은 주지해야 할 사항이다. 이 경우, 칼라(2015, 2115)는 제2 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2010, 2110)까지 추가로 연장됨이 없이 중간치 정도로 연장된다. 힌지 방식의 실시예(2100)에 있어서, 임플란트는 하나의 힌지(2117)를 포함하고, 상기 칼라(2115)는 임플란트(2100)를 고정시키기 위하여 하나의 뼈 나사를 수용하는 하나의 구멍(2129)만을 구비한다.
도 29A 내지 도 29E는 본 발명의 크기 측정 및 신연 도구(2200)를 나타내고 있는 것이다. 크기 측정 도구(2200)는 손잡이(2203)와, 본 발명의 임플란트의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(예, 1810)와 같은 형상을 하고 있는 원위 헤드(2210)를 구비한다. 즉, 헤드(2210)는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(1810)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는 것이 바람직하지만, 그 헤드(2210)의 크기는, 치료되는 경부 각면 관절의 크기를 결정하고 이어서 적절한 크기의 임플란트를 선택할 수 있게 각기 다른 버전의 크기 결정 도구(2200)를 사용할 수 있도록 하기 위해서 어느 한 도구(2200)에서부터 다음의 도구에 이르기까지 다를 것이다. 헤드(2210)는 바람직하기로는 임플란트를 각면 관절에 이식하는 단계 이전에 각면 관절을 신연하는 데 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 헤드(2210)는 가장 원위 지점(2212)은 둥근형으로 하고, 경부 각면 관절 안으로의 삽입을 용이하게 하기 위하여 테이퍼지게 형성할 수 있다. 헤드(2210)는 또한 약간 볼록한 상위 표면(2213)을 구비할 수 있고, 그 볼록 정도는 경부 각면 관절 내에 이식할 임플란트의 소망하는 볼록 정도를 결정하기 위하여 각기 다른 크기 측정 도구(2200)에 따라서 달라진다. 헤드(2210)는 근위 중간부(2216)를 따라서 균일한 두께를 가질 수 있다. 따라서, 하위 표면(2215)은 바람직하기로는 오목하게 할 수 있다. 선택적으로, 근위 중간부(2216)는 두께를 균일하지 않게 하면서 상위 표면(1813) 상에서 볼록하게 할 수 있다. 따라서, 하위 표면(2215)은 평탄 또는 평평하게 할 수 있다. 헤드도 역시 곡형으로 할 수 있다.
헤드(2210)는 크기 측정 도구(2200)의 헤드(2210)의 각면 관절 안으로의 과 도 삽입을 방지하기 위한 정지부(2218)를 구비한다. 정지부(2218)는 헤드(2210)를 손잡이(2203)로부터 분리시키는 릿지일 수 있다. 선택적으로, 정지부(2218)는 정지부(2218)를 지나서 삽입되는 것을 방지하는, 펙, 치형부 등을 포함하는 임의의 구조체로 할 수 있다.
헤드(2210)의 크기 범위를 망라할 수 있는 각기 다른 크기 측정 도구(2200)들은, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서의 적절한 볼록 정도 및 오목 정도를 갖고서, 경부 척주 내의 위치에 적절히 맞는 크기의 임플란트를 선정할 수 있도록, 연속해서 경부 각면 관절 안으로 삽입할 수 있다. 그 크기 측정 도구 각각의 보다 큰 헤드도 또한 각면 관절을 신연하는 데 사용될 수 있다.
도 31A는 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예(2300)의 배면도를 도시하는 것이다. 본 명세서의 실시예들 모두뿐만 아니라 이 실시예(2300)는 본 명세서에서 설명하는 다른 실시예들과 관련하여 여기에서 설명한 이점들 중 일부 또는 그 모두를 얻는다. 또한, 도 31A의 실시예(2300)는, 원위 단부(2312)가 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(또는 삽입체)(2310)를 경부 각면 관절 안으로 용이하게 삽입될 수 있도록 하기 위해, 테이퍼형 또는 박형의 원위 단부(2312)를 구비할 수 있다. 원위 단부(2312)는 각면 관절의 원형도에 정합될 수 있도록 하기 위하여 도 31A의 평면도에서 보이는 바와 같이 둥글게 할 수 있다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)는 또한, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)의 상위 표면(2313)이 볼록하고 하위 표면(2315)이 오목하게 하여서 임플란트(2300)를 수용하게 되는 경부 각면 관절의 자연 형상에 근사할 수 있도록 한, 만곡형으로 할 수 있다. 곡형은 균일한 두께를 가지거나, 가변 두께를 가질 수 있다. 또한, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)의 측면 가장자리는 하중 지지 응력의 분산을 위해 곡형 또는 원형으로 한다. 여기서 설명한 다른 실시예에서와 마찬가지로, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)는 또한 PE따와 같은 가요성의 생체 적합성 재료로 만들어서 관절 운동성 및 가요성을 유지하도록 할 수 있다.
자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)는 측면체 판(2320)과 가요성 있게 연결되는데, 상기 가요성 연결은 바람직하기로는 힌지(2322)이다. 도 31A의 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 임플란트(2300)는 실질적으로 모래시계 형상이다. 도 32의 형상뿐만 아니라 이와 같은 형상에 대해서는 이하에서 더 상세하게 설명한다. 힌지(2322)는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)보다 좁은데, 힌지(2322)는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)와 측면체 판(2320) 사이의 협부(2317)에 실질적으로 놓인다. 상기 힌지(2322) 둘레의 곡형 가장자리, 또는 필렛은 임플란트(2300)에 하중지지 응력을 보다 균일하게 분포시키고, 그에 따라 가장자리 둘레에서의 응력 집중이 방지된다.
힌지(2322)는 임플란트(2300)가 그 힌지(2322)에서 절곡될 수 있게 하여서, 측면체 판(2320)이 환자 척주의 측면체 및/또는 박막에 인접하게 하고 특정 환자의 해부학적 구조에 정합되게 한다. 측면체 판(2320)은 생체 적합성 가요성 재료, 바 람직하기로는 티타늄 또는 일례로 PEEK와 같이 여기서 설명한 바와 같은 임의의 다른 생체 적합성 가요성 재료로 제조되는데, 이들 재료는 이하에서 설명하는 바와 같이 뼈 나사 및 다른 하드웨어의 사용을 지지한다. 측면체 판(2320)은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)에 대해서 넓은 범위의 각도에 걸쳐서, 바람직하기로는 90도 이상의 각도로 힌지(2322)에서 하향으로 절곡되는데, 이러한 가요성은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서를 위치시키고 삽입하는 것을 용이하게 한다. 또한, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)에 대한 측면체 판(2320)의 가요성은 환자 척주의 측면체 및/또는 박막에 대해서 측면체 판을 위치시키는 것을 용이하게 한다. 측면체 판(2320)이 일단 뼈에, 바람직하기로는 경부 척추골의 측면체에 인접하게 위치되면, 뼈 나사(1840)와 같은 제1 뼈 나사는 측면체 판(2320)을 관통하는 제1 구멍(2330)을 관통하여 삽입되어서 경부 척추골의 측면체의 뼈 안으로 묻힌다.
측면체 판(2320)은 또한 제1 구멍(2330)에 대해서 바람직하기로는 중간 정도로 위치되는 제2 구멍(2329)을 포함한다. 따라서, 도 31A의 배면 사시도로부터 임플란트를 보았을 때, 측면체 판(2320) 내의 제2 구멍(2329)은 제1 구멍(2330)의 좌측이나 우측에 위치될 수 있다. 제2 구멍(2329)의 위치는 임플란트(2300)를 환자의 좌측 경부 각면 관절 안으로 삽입하려고 하는 것인지 아니면 우측 경부 각면 관절 안으로 삽입하려고 하고 있는지 여부에 따라 달라진다. 구체적으로, 우측 경부 각면 관절(즉, 환자의 우측) 안으로 삽입되는 임플란트(2300)는 임플란트(2300)를 배면 사시도에서 보았을 때에 도 31A에 도시된 바와 같이 제1 구멍(2330)의 좌측에 위치되는 제2 구멍(2329)을 가질 것이고, 반면에 좌측 경부 각면 관절 안으로 삽입되는 임플란트(2300)는 임플란트(2300)를 배면 사시도에서 보았을 때의 제1 구멍(2330)의 우측에 위치되는 제2 구멍(2329)을 구비한다.
측면체 판(2320)을 관통하는 제2 구멍(2329)은 제2 나사(2390, 도 31B)를 수용하도록 되어 있는데, 상기 제2 나사는 바람직하기로는 끌 끝(2391)을 가지는 잠금 나사이다. 잠금 나사(2390)는 제2 구멍(2329)에 의해 수용되고, 끌 끝(2391)은 뼈 안으로 구멍을 스스로 절삭한다. 잠금 나사(2390)는 바람직하기로는 제2 구멍(2329)을 통하여 삽입되어, 뼈 나사가 상기 제1 구멍(2330)을 통하여 뼈 안으로 묻힌 후에는 뼈 안에 묻히게 된다. 제2 구멍(2329)의 위치, 즉 제1 구멍(2330)에 대한 중간부의 위치는, 제2 구멍(2329)이 보다 측방향으로 위치될 때보다 더 강한 뼈 조직 안에 잠금 나사(2390)가 묻힐 수 있도록 잠금 나사(2390)를 위치시킨다. 뼈 나사와 조합된 잠금 나사는 임플란트(2300)의 회전 및/또는 후방 변위를 방지한다. 잠금 나사(2390)가 제2 구멍(2329)에 의해 수용됨에 따라, 잠금 나사(2390)의 헤드(2392)는 제1 구멍(2330) 내의 제1 뼈 나사의 헤드와 정렬되어서, 제1 뼈 나사의 헤드를 차단하여서 제1 뼈 나사가 척추골의 뼈 및 제1 구멍(2330) 밖으로 후퇴하는 것을 방지하게 된다.
도 32는 배면도에서 본 본 발명의 임플란트의 또 다른 실시예(2400)이다. 실시예(2400)는 경부 각면 관절의 해부학적 구조를 보전하는 방식으로, 특히 관절 캡슐을 포함하는 경부 각면 관절 둘레의 연질 조직을 보전하는 방식으로 이식되도록 되어 있다.
임플란트(2400)는, 본 명세서에서 개시하고 있는 임플란트(2300) 및 다른 임플란트와 마찬가지로, 바람직하기로는 힌지(2422)를 이용하여 측면체 판(2420)에 가요성 있게 연결되는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(삽입체)(2410)를 구비한다. 도 32에 도시된 보아 같이, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 스페이서(또는 삽입체)(2410)와 힌지(2422)를 구비하는 임플란트(2400)는 실질적으로 "P"자형이다. 이하에서 설명하는 바와 같이, "P"자 형상은, 각면 캡슐 및 각면 캡슐 인대 및 다른 연성 조직의 대부분을 여전히 비활동 상태에 있는 각면 관절과 연관된 상태를 유지시키면서, 임플란트(2400)를 각면 관절 안으로 삽입하는 데 도움을 준다. 상술한 바와 같은 임플란트(2300) 및 다른 임플란트용의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서는 볼록한 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 상위 표면(2413)과; 오목하거나, 혹은 임플란트(2400)를 수용하게 되는 경부 각면 관절의 자연 형상에 근사한 임의의 적절한 형상을 하는 하위 표면(2415)을 구비한다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 두께는 균일하거나, 혹은 가변적이다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)도 역시 운동성과 가요성을 유지하기 위하여 PEEK와 같은 가요성의 생체 적합성 재료로 제조될 수 있다. 힌지(2422)는 앞에서 설명한 바와 같이 하중 응력의 분포를 위해서 평활하고 둥근 가장자리를 가질 수 있다. 다른 실시예의 다른 특징들과 이점들도 필요하다면 도 32의 실시예의 구성 안에 포함시킬 수 있다. 일례로, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)는 추가로 테이퍼형 또는 박형 가장자리(2412)를 구비할 수 있는데, 이에 따르면 상기 가장자리(2412)는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)가 경부 각면 관절 안으로 용이하게 삽입될 수 있게 한다. 가장자리(2412)는 곡형이다. 그러나, 본 실시예(2400)에서, 상기 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 박형 가장자리(2412)는, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)의 박형 가장자리(2312)와 마찬가지로, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 원위 단부에 있지 않고 오히려 임플란트(2400)의 힌지(2422)를 향하여 측방향으로 위치되는 것이 바람직하다. 상기 박형 가장자리(2412)는, 임플란트(2400)의 중간측 상의 만곡부에 대한 것이라고 말해지는 "P" 형상의 것, 즉 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 측면 만곡부(2440)와 실질적으로 일치한다. 다시 말해, "P" 형상의 측면 만곡부의 헤드의 곡형부는 박형 가장자리(2412)에 대응하고, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)를 경부 각면 관절, 바람직하기로는 각면 관절의 연질 조직 내의 절개부를 통해서 삽입시키는 것을 개시시키는 임플란트(2400)의 선수 가장자리로서의 기능을 한다. 상기 "P" 형상은
자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)가 힌지(2422)에 의해 측면체 판(2420)에 결합되는 경우에 협부(isthumus)(2417)에서 좁아진다. 상기 평활 또는 둥근 가장자리 또는 필렛은 임플란트(2400) 상에 응력을 분포시키는 역할을 한다. 임플란트(2400)의 상기한 바와 같은 "P"형상은 임플란트(2400)가 이하에서 설명하는 바와 같이 각면 관절 안의 제위치로 선회될 수 있게 한다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 상기 박형 가장자리(2412) 및 선수 측면 만곡부(2440)는 임플란트(2400)가 관절 캡슐 내의 절개부를 통해서 경부 각면 관절 안으로 용이하게 가압될 수 있도록 구성된다. 이어서, 임플란트(2400)는, 측면체 판(2420)이 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)에 대해서 하향으로 절곡되어서 측면체 및/또는 박막과 정렬되어 그에 인접하게 놓일 수 있도록 하는 위치로 선회된다. 이어서 측면체 판(2420)은 뼈에 체결된다.
임플란트(2400)의 측면체 판(2420)은, 임플란트(2300)용의 측면체 판과 유사하게, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 좁은 하부 부분에서 그 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)에 가요성 있게, 바람직하기로는 매끈한 가장자리 힌지(2422)에 의해서 연결된다. 측면체 판(2420)은 생체 적합성 가요성 재료, 바람직하기로는 티타늄, 또는 이하에서 설명하는 바와 같이 뼈 나사 및 다른 하드웨어의 사용을 지지하는 PEEK와 같은 기타 생체 적합성 가요성 재료로 제조된다.
측면체 판(2420)은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)에 대해 넓은 범위의 각도로, 바람직하기로는 90도 이상의 각도로 하향으로 절곡된다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)에 대한 측면체 판(2420)의 가요성은 또한 환자의 측면체 및/또는 박막에 대해서 측면체 판(2420)을 위치시키는 것을 용이하게 한다.
앞에서 설명한 실시예(2300)와 유사하게, 측면체 판(2420)은, 뼈 나사(2440) 를 수용하도록 구성되어서 임플란트(2400)를 제위치에 고정시키는 데 일조를 하는 제1 구멍(2430)을 구비한다. 측면체 판(2420)은 또한, 임플란트(2300)와 관련하여 앞에서 설명한 바와 같이, 제1 구멍(2430)에 대해서 중간 위치에 위치되도록 구성된 제2 구멍(2429)도 추가로 포함한다. 배면 사시도(도 32)에서 임플란트(2400)를 보았을 때의 제2 구멍(2429)의 위치는 임플란트(2400)를 환자의 좌측 경부 각면 관절에 이식하려고 하는 것인지 아니면 우측 경부 각면 관절에 이식하려고 하는 것인지의 여부에 따라 달라진다. 따라서, 제1 구멍(2430)의 좌측에 위치된 제2 구멍(2429)을 구비하는 임플란트(2400)는 도 32에 도시한 바와 같이 환자의 우측 경부 각면 관절에 이식하려는 것이고, 제1 구멍(2430)의 우측에 위치된 제2 구멍(2429)을 구비하는 임플란트(2400)는 환자의 좌측 경부 각면 관절에 이식하려는 것이다.
측면체 판(2420)을 관통하는 제2 구멍(2429)은 헤드(2429)를 구비하는 제2 나사(2490)를 수용하도록 되어 있고, 상기 제2 나사는 나사(2390)처럼 끌 끝을 갖는 잠금 나사인 것이 바람직하다. 구멍(2430)을 관통하여 배치된 뼈 나사와 구멍(2429)을 관통하여 배치된 잠금 나사의 기능과 목적은 임플란트(2300)와 관련하여 앞에서 설명한 것과 같다.
본 발명은 또한 임플란트(2400)(도 33A, 도 33B)를 이식하는 방법도 포함한다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)를 삽입하기 위하여, 각면 관절로 접근하여서 하나의 절개부 또는 한 쌍의 절개부를 캡슐형 인대, 관절 캡슐, 및 활액막에 형성시켜서, 임플란트(2400)의 박형 가장자리(2412)가 이들 조직을 통해서 경부 각면 관절 안으로 가압될 수 있게 한다. 작은 절개부를 제외한, 경부 각면 관절 둘레의 캡슐형 인대 및 관절 캡슐과 기타 연질 조직은 실질적으로 비활동 상태로 유지되게 하여, 임플란트(2400) 둘레를 봉합시켜서 치유되게 한다. 필요하다면, 경부 각면 관절은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 박형 가장자리(2412)를 가지고서 곡형 부분(2440)을 경부 각면 관절 안으로 가압시키기 전에 신연될 수 있다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)의 곡형 부분(2440)을 박형 가장자리(2412)를 가지고 경부 각면 관절 안으로 일단 가압되면, 임플란트(2400)는 바람직하기로는 약 90도로 선회하고, 그에 따라 제2 구멍(2429)이 제1 구멍(2430)에 대해서 중간 위치에 배치된다. 이에 의해, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)가 각면 관절 안에 위치될 수 있게 된다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2310)와 마찬가지로, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(2410)의 협부(2417)를 포함한 전체 크기는, 관절 캡슐이 실질적으로 비활동 상태에 있는 각면 관절의 가장자리 내에 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2410)가 위치되도록 하기 위해, 이전의 실시예들보다는 약간 작게 할 수 있다. 이어서 측면체 판(2420)을 힌지(2422)를 중심으로 해서 환자의 척주의 측면체 또는 박막에 인접한 위치 안으로 하향으로 절곡시키게 되는데, 상기 위치는 환자 각각의 경부 척주의 해부학적 구조에 따라 달라진다.
측면체 판(2420)이 뼈, 바람직하게 경부 척추골의 측면체에 인접하여 위치하면, 제1 뼈 나사는 측면체 판(2420)을 관통하는 제1 구멍(2430)을 통하여 삽입될 수 있고, 임플란트(2400)를 고정하기 위하여 경부 척추골의 측면체의 뼈 안으로 끼워 넣어진다. 뼈 나사가 끼워 넣어진 후, 잠금 나사(locking screw)는 측면체 판(2420)의 제2 구멍(2429)을 통하여 삽입되고, 제2 구멍(2429)은 제1 구멍(2430)에 대하여 내측에 있다. 고정 나사는 구멍을 미리 자르기(pre-cut) 위한 도구의 사용 없이 잠금 나사가 뼈 안으로 찔러 넣어지도록 하는 끌 단부를 가진다. 양자택일적으로, 뼈는 미리 잘려질 수 있고, 끌 단부 없이 잠금 나사는 사용될 수 있다. 잠금 나사가 뼈 안으로 끼워 넣어짐에 따라, 임플란트(2400)가 뼈 나사와 고정되어 있기 위하여, 즉 뼈 나사가 뼈로부터 후퇴될 수 없도록 하기 위하여 나사의 잠금 헤드(locking head)는 후방 이동을 차단하기 위한 뼈 나사의 헤드와 근접된다. 끼워 넣어진 잠금 나사는 제1 뼈 나사의 후방 치환을 차단하는 동안에 임플란트(2400)의 회전 치환을 방지한다.
도 34A 내지 도 36B에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 임플란트(2500)의 또 다른 실시예는 회전타원체의 관절 정렬(2538) 또는 다르게 형성된 다중 방향 관절 정렬에 의하여 측면체 판(또한 고정판으로 여기에 언급됨)과 결합된 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 삽입) (2510)을 포함할 수 있다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서는, 바람직하게, 서로에 대하여 상위 및 하위 각면의 면들을 대립시킴에 의하여 인가된 하중을 분산시키도록 크기가 정해지고 형상이 형성된 하중 지지 구조(load bearing stucture)를 갖는다. 도시된 바와 같이, 하중 지지 구조는 소우서(saucer) 형상을 가지며, 그러나 아래에 더 구체적으로 설명된 것 처럼(그리고 앞선 실시예에서 상술한 것처럼), 다른 실시예로 하중 지지 구조는 사위 및 하위 각면들 사이에 바람직한 하중 분산 및 분리가 달성된다면 다소 다른 형상을 가질 수도 있다. 자연 또는 인공인 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)는 하중 지지 표면(load bearing surface)과 결합된 손잡이 같은 구조(handle-like structure)를 포함하고, 손잡이 같은 구조는 협부(2517)에서 네킹(necking)하고 피벗단(2526, pivot end)에서 종결된다. 실시예에서, 피벗단(2526)은 실질적으로 구형, 계란형 또는 유사하게 둥근 형상이다. 아래에 더 설명된 것처럼, 자연 또는 인공인 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)는 유연한 재료(flexible material), 예를 들어 PEEK같은 생체 적합한 고분자, 또는 더 단단한 재료, 예를 들어 티타늄과 같은 생체 적합한 금속을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 측면체 판(2520)은 일반적으로 모서리가 둥근(rounded) 사각형상을 가지고; 그러나, 다른 실시예로 측면체 판(2520)은 측면체 판(2520)이 그 위치에서 임플란트(2500)를 고정하기 위한 충분한 지지성능을 제공하고 측면체 판(2520)이 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 바람직한 운동의 범위를 허락한다면 어떤 다른 형상들도 가질 수 있다. 측면체 판(2520)은 피벗단(2526)이 안쪽에서 결합되는 공동(2527, cavity)을 포함하다. 회전타원체의 관절 정렬(2538)은 피벗단(2526) 및 공동(2527)을 포함하고 아래에 설명된 바와 같이 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 스페이서(2510)가 측면체 판(2520)에 대하여 기울어지고 선회하도록 허락한다.
도 34A는 측면체 판(2520)의 전방면을 나타내는 배면도이다. 측면체 판(2520)은 전방 노치(2524)(도 35참조) 또는 후방면(2532)을 따라 형성된 다른 홈(indentation)을 포함한다. 후방 및 전방 노치들(2522, 2524)은 일반적으로 측면체 판(2520)의 가장자리를 따라 서로 정렬되어 있고 공동(2527)과 결합되어 있다. 노치들(2522, 2524)은 측면체 판(2520)에 대하여 전방 및 후방 방향으로 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 움직임을 제한하고, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)가 전방 및 후방 방향으로 다양한 각도로 기울어지도록 한다. 도 35에 도시된 바와 같이, 전방 노치(2524)는 후방 노치(2522)보다 더 좁은 폭을 가질 수 있고, 후방 노치(2522)는 피벗단(2526)이 공동(2527)으로 삽입되기 위하여 공동(2527)에 근접하는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 피벗단(2526)을 마련하기 위한 크기로 만들어져 있다. 일단 피벗단(2526)이 공동(2527) 내부에 위치하면, 플러그(2528, plug)는 공동(2527) 내부에 위치하는 피벗단(2526)을 잠그기 위하여, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 움직임의 자유(여유)를 더 제한하기 위하여, 특히 후방 방향으로 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 기울기를 제한하기 위하여 측면체 판(2520)과 짝지어질 수 있다. 플러그(2528)는 후방 노치(2522)에 알맞도록 가압될 수 있고 더 나아가 용접되거나 다르게 측면체 판(2528)과 고정적으로 잠겨질 수 있다. 의사는 임플란테이션을 위하여 타겟으로 정해진 동작부분(motion segment) 및/또는 환자의 특정한 조직에 따라 적당한 및/또는 바람직한 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510), 측면체 판(2520) 및 플러그(2528)를 선택할 수 있다. 부품의 적절한 조합이 확인되면, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510) 및 측면체 판(2520)은 짝지어질 수 있고, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)는 플러그(2528)에 의하여 위치로 잠겨질 수 있다.
도 34A 내지 도 35에 도시된 바와 같이, 측면체 판(2520)은 그것을 관통하는 제1 구멍(2530)을 가진다. 제1 구멍(2530)은 바람직하게 측면체, 라미나(lamina) 또는 양자택일적으로 척추의 다른 부분에 측면체 판(2520)을 고정하기 위하여 뼈 나사(2540)를 수용할 수 있고(또한 여기서 측면체 나사로 언급되어 있다), 이에 따라 임플란트(2500)가 고정된다. 측면체 나사(2540)는 바람직하게 헤드(2542)를 가지고, 헤드(2542)는 렌치(wrench), 스크류드라이버 또는 다른 도구와 같은 외과적 절차를 위하여 선택된 도구를 수용할 수 있다. 측면체 판(2520)은 추가적으로 제2 구멍(2529)을 가질 수 있고, 제2 구멍(2529)은 바람직하게 제1 구멍(2530)에 대하여 내측으로 위치된다. 도 34A에 도시된 바와 같이, 측면체 판(2520)의 제2 구멍(2529)은 제1 구멍(2530)의 좌측 또는 우측으로 위치될 수 있다. 제2 구멍(2529)의 위치는 임플란트(2500)가 환자의 좌측 또는 우측에 경부 각면 관절로 삽입될 것인가에 의존한다. 특별하게, 임플란트(2500)가 후방 원근법으로부터 관찰될 때, 우측 경부 각면 관절(즉 환자의 우측)으로 삽입될 임플란트(2500)는 도 34A에 도시된 바와 같이 제1 구멍(2530)의 좌측에 위치하는 제2 구멍(2529)를 가지고, 반면에 임플란트(2500)가 후방 원근법으로부터 관찰될 때, 좌측 경부 각면 관절로 삽입될 임플란트(2500)는 제1 구멍(2530)의 우측에 위치하는 제2 구멍(2529)을 가질 것이다.
측면체 판(2520)을 관통하는 제2 구멍(2530)은 제2 나사(2590)를 수용하기 위하여 개조되고, 제2 나사(2590)는 바람직하게 끌 포인트(2591, chisel point)를 갖는 잠금 나사이다. 잠금 나사(2590)는 제2 구멍(2529)에 의하여 수용되고 끌 포인트(2591)는 뼈 안쪽으로 구멍을 스스로 절삭한다(self-cuts). 잠금 나사(2590)는 바람직하게 제2 구멍(2529)을 관통하여 삽입되고 뼈 나사(2540)가 제1 구멍(2530)을 관통하여 뼈 안쪽으로 끼워 넣어진 후에 뼈 안쪽에 끼워 넣어진다. 제2 구멍(2529)이 측방향으로 더 위치된 경우에 더 강한 뼈 조직에 끼워 넣어지기 위하여 제1 구멍(2530)에 대하여 제2 구멍(2590)의 내측 위치는 잠금 나사(2590)의 위치를 정한다. 잠금 나사(2590)는, 뼈 나사(2540)와의 조합으로, 측면체 판(2520)의 회전 또는/및 후방 치환을 방지한다. 잠금 나사(2540)가 제2 구멍(2529)에 의하여 수용됨에 따라, 잠금 나사(2590)의 헤드(2592)는 제1 구멍(2530)에서 제1 뼈 나사(2540)의 헤드(2542)를 따라 정렬되고, 척추골 및 제1 구멍(2530)의 뼈로부터 제1 뼈 나사(2540)가 역행(backing)하는 것을 방지하기 위하여 제1 뼈 나사(2540)의 헤드(2542)를 차단한다. 잠금 나사(2590)가 바람직한 것보다 후방면(2532)으로부터 더 돌출되지 않도록 하기 위하여, 후방면(2532)은 오목한 부분(2539)을 포함할 수 있고, 및/또는 제2 구멍(2529)은 원추형 구멍으로 넓혀질 수 있다.
바람직한 실시예로(도 34A 내지 도 37에 도시된 바와 같이), 타원 회전체의 관절 정렬(2538)이 볼 인 소켓 정렬(ball-in-socket arrangement)이기 위하여, 타원 회전체의 관절 정렬(2538)은 구형의 피벗단(2526)과 공동(2527)을 포함한다. 공동(2527)은 구형의 피벗단(2526)에 대략적으로 순응하는 형상을 가진다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)가 측면체 판(2510)에 의하여 방해받지 않는 경우에, 볼 인 소켓 정렬(2538)은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)가 측면체 판(2520)에 대하여 자유롭게 움직일 수 있도록 한다. 예를 들어, 도36A에 도시된 바와 같이, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)는 전방 방향으로 기울어질 수 있고(위치1으로, 예를 들어), 후방 방향으로 기울어질 수 있다(위치2로, 예를 들어). 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)는 전방 방향으로 기울어짐에 따라, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)가 장애없이 기울기를 계속하기 위하여, 협부(2517)는 전방 노치(2524) 안쪽으로 움직인다. 반대로, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)는 후방 방향으로 기울어지고(위치2로, 예를 들어), 협부(2517)는 플러그(2528)와 접촉하고, 후방 방향으로의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 기울기 양을 제한한다.
도36B에 도시된 바와 같이, 볼-및-소켓 정렬(ball-and-socket arrangement)은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)이 측면체 판(2520)에 대하여 선회(위치3으로, 예를 들어)하도록 하며, 잠재적으로 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 더 정각의 정렬에 상위 및 하위 각면들의 면들을 제공한다. 더욱이, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)가 선회하는 능력은 측면체 판(2520) 고정 위치에 대한 옵션들을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 자연 또는 인공 각면 관절 스페 이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)에 대한 측면체 판(2520)의 정렬을 변경함에 의하여, 의사는 측면체를 따르는 더 정각의 또는 더 이로운 방향 및/또는 위치로 측면체 판(2520)을 고정시킬 수 있다. 선회하는 축적된 양은(그리고 일반적으로 축적된 운동의 자유도) 구성요소의 표면형상에 의존한다. 예를 들어, 협부가 충분하게 좁고 길이가 길 경우, 기울기와 협력하여 선회의 더 큰 수준이 달성되고, 또는 예를 들어 플러그(2528)가 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510) 상으로 연장되는 경우, 도36A 및 도36B에 도시된 바와 같이, 후방 방향으로 가능한 기울기의 양은 제한될 수 있다. 당업자는 측면체 판(2520)에 대한 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 운동의 자유가 구성요소의 표면형상에 의하여 실질적으로 또는 전부 제한된다는 것을 인정할 것이고, 이에 따라 운동의 바람직한 범위를 달성하기 위하여 실질적으로 변결될 수 있다. 볼-및-소켓 정렬은 볼(ball)과 소켓을 포함할 필요가 없으며, 볼은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서로부터 연장되고, 소켓은 측면체 판에 형성되어 있다. 예를 들어, 관절과 같은 볼은 잠금 또는 고정판으로부터 연장될 수 있고, 소켓은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서 안에 포함될 수 있다. 더욱이, 바람직한 실시예가 볼-및-소켓 정렬로써 설명되었음에 반하여, 다른 정렬들도 다양한 결과로 적용될 수 있다. 본 발명에 따르는 실시예가 둥근 공동과 정합된 회전 타원체로 형성된 단부를 포함할 필요가 있다는 것으로 추론되지 않아야 한다. 본 발명의 범위는 볼-및-소켓 정렬에 한정되지 않으며, 구성요소의 대응가능성 및 운동의 많은 자유도를 제공하는 그러한 모든 정 렬들을 포함한다.
도 36A 및 도 36B에 도시된 바와 같이, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 하중 지지 구조는 일반적으로 볼록한 형상을 갖는 상위 표면(2513)과 다소 오목한 형상을 갖는 하위 표면(2514)을 포함한다. 하중 지지 구조의 형상은 상위 및 하위 각면의 반대되는 형상들에 근접하도록 마련된다. 상위 및 하위 표면들(2513, 2514)의 형상은 동작부분들 사이 및 환자들 사이에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 37에 도시된 바와 같이, 경부 척추골은 실질적으로 볼록한 형상의 자연인 표면을 갖는 하부 각면을 포함하고, 의사는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 삽입)(2610)를 선택할 수 있다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 삽입)(2610)는 측면체 판(2620)과 결합하는 더 오목한 형상을 갖는 하위 표면(2614)이 있는 하중 지지 구조를 포함한다. 측면체 판(2620)은 특정한 측면체가 고정되기 위하여 더 적절한 크기로 마련된 뼈 나사(240)를 갖는다(도시된 것처럼, 뼈 나사(2640)는 더 짧은 길이와 더 넓은 직경을 갖는다). 의사는 하중 지지 구조 형상들의 다양성을 갖는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서가 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이, 다른 측면체 판과 다른 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서를 일치시키는 능력은 환자에게 적절한 치료를 제공하는 의사의 능력을 향상시킬 수 있고, 게다가 일단 수술 부위가 노출되면 임플란트를 바꾸는 융통성을 의사에게 제공하며, 의사는 구성요소의 다른 조합이 적절하다는 결론을 내릴 수 있다.
한편 다른 실시예로, 도 34A 내지 도 37의 회전 타원체 관절 정렬(2538)은 칼라 구조(collar structure)에 적용될 수 있고, 예를 들어 도 26A 내지 도 27B에 도시된 것처럼 칼라 구조(collar structure)의 각 단부에 있는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서 및 상위 및 하위 각면들의 면 사이를 일치시키는 면을 향상시키기 위한 운동의 증가된 범위를 포함할 수 있다(즉, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서와 접하는 각면 표면적의 양을 증가시킴).
도 38은 도 34A 내지 도37에 도시된 임플란트를 이식하기 위한 본 발명에 따르는 방법의 실시예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 먼저, 절개는 수술부위를 노출시키고 타겟으로 정해진 각면 관절에 근접하기 위하여 행하여져야 한다(단계 2500). 일단 각면 관절이 접근 가능하게 마련되면, 각면 관절의 크기가 측정되어 신연된다(단계 2502). 크기 측정 도구(sizing tool)(2200)(예를 들어, 도29A-C 참조)는 경부 각면 관절에 위치하기 위한 본 발명의 임플란트(2500)의 적절한 크기를 선택하기 위하여 삽입될 수 있다. 이 단계는 적절한 크기가 결정될 때까지 도구(2200)의 다른 크기로 필요에 따라 반복될 수 있다. 이 크기 결정 단계는 임플란트의 삽입을 용이하게 하기 위하여 도한 각면 관절 및 주위의 조직을 또한 흐트러트린다. 일단 적절한 크기가 결정되면, 의사는 측면체 판(2520)과 함께 적절한 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 삽입)을 선택할 수 있다(단계 2504). 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면 간 관절 스페이서(2510)는 각면들 사이의 각면 관절로 압박될 수 있다(단계 2510). 각면 그 자체는 볼 및 소켓 관절과 같이 형성되어 있다. 따라서, 이 형상을 적용하기 위하여, 자연 또는 인공 관절(2510)은 둥근 선수 가장자리(rounded leading edge)를 가질 수 있다. 둥근 선수 가장자리는 각면 관절의 신연(distraction)을 야기하는 쐐기 또는 조직 확장기와 같이 형성되어 있다. 이는, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서가 척추의 각면 관절 내부로 압박되기 때문이다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)는 척추의 각면 관절의 형상을 더 완벽하게 수용하기 위하여 볼록 형상의 상위 표면(2513)을 또한 포함한다. 그러나, 도37에 기술되고 상술된 바와 같이, 대안으로 볼록한 형상의 상위 표면(2613) 및 오목한 형상의 하위 표면(2614)을 갖는 커브 형상의 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)를 갖는 것도 가능하다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 말초 단부는 삽입을 용이하게 하기 위해 테이퍼(taper)져 있고, 반면에 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)의 나머지 것들은 일정한 두께를 갖는다.
일단 자연 관절 또는 인공 관절(2510)이 배치되면, 측면체 판(lateral mass plate)(2520)이 척추골에 인접하도록, 바람직하게는 측면체 또는 판(단계 2512)에 인접하도록 측면체 판(2520)이 비틀어지고(거나) 회전된다. 따라서, 측면체 판(2520)은 대표적인 척추 형상용 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)에 대해 어떤 각도를 가지게 배치될 수 있다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(2510)와 관련한 측면체 판(2520)의 최종 위치는 실제 척추 형상에 따라 달라질 수 있음을 이해할 수 있다. 측면체 판(2520)이 한번 배치되면, 또는 측면체 판(2520)의 배치되기 전에는, 뼈 나사(2540)를 위치시키기 위해 뼈 내에 구멍(bore)이 뚫릴 수 있다. 선택적으로 나사(2540)는 셀프-태핑(self-tapping)될 수 있다. 그 다음 나사(2540)는 제1구멍(2530)을 통해 위치되고, 뼈에, 바람직하게는 측면체 또는 판에 고정되며, 그럼으로써 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)를 제위치에 고정시킨다(단계 2514). 뼈 나사(2540)를 제위치에 잠그고, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510) 및 측면체 판(2520)을 제자리에 위치를 고정하기 위해서는 셀프 태핑되어 잠가지는 나사(2590)가 측면체 판(2520)의 제2구멍(2529)에 배치되고 뼈에 고정되며, 이에 따라 측면체 판(2520)의 원치 않는 움직임을 견뎌낸다(단계 2516). 잠금 나사(2590)의 헤드(head)(2592)는 잠금 나사 헤드(2592)와 제1 구멍(2530) 사이에서 뼈 나사 헤드(2542)를 태핑함으로써 뼈 나사(2540)의 움직임을 더욱 방지할 수 있다. 잠금 나사(2590)는 따라서 측면체 판(2520) 및 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2510)를 회전하지 않게 하고, 상술한 바와 같이, 뼈 나사(2540)가 척추골로부터 뒤로 빠지는 것(backing out)을 막는다. 바람직하게는 임플란트는 C5와 C6 척추골 레벨 사이 또는 C6과 C7 척추골 레벨 사이에 있다. 두 임플란트가 바람직하게는 척추골 각각의 레벨에 이식될 수 있음을 주목하라. 이는, 후방 관점으로부터 보았을 때 임플란트는 오른쪽 각면 관절에 위치될 수 있으며, 또한 왼쪽 각면 관절에 위치될 수 있다는 것이다. 이러한 과정은 신장부나 중립부(neutral position)에 있어서 추공의 면적이나 척추의 크기를 증가시키거나 신연시키는 데 사용될 수 있으며, 신경과 혈관에의 압력을 줄이는 데 사용될 수 있다. 동시에 이러한 과정은 각면 관절의 운동성을 보존한다.
도 39A는 본 발명에 의한 임플란트의 또 다른 실시예(2600)를 후면도를 도시한 것이다. 본 명세서의 모든 실시예뿐만 아니라 본 실시예는 본 발명에 개시된 다른 실시예에 관련한 일부 또는 모든 특징 및 이득을 향유한다. 도시한 바와 같이, 실시예(2600)는 가늘어지거나 얇아진 원위 단부(2612)를 가질 수 있는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 삽입체)(2610)를 포함한다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)는 또한, 임플란트를 받아들여 체결되어야 하는 자연 경부 각면 관절의 모양에 가깝도록 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)의 상위 표면(2613)은 볼록하고 하위 표면(2615)은 오목하도록 굽어지게 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 하위 표면(2615)은 실질적으로 편평하며 여기서 상위 표면(2613)은 볼록하다(도 39B). 도 39B에 도시한 바와 같이, 볼록한 상위 표면(2613)은 원위 단부(2612)의 하위 표면(2615) 방향으로 증가하는 각도에 있어서 아래 방향으로 점점 좁아진다. 상위 표면(2513)의 외형은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)가 각면 관절에 부드럽게 삽입되는 것을 돕는다. 상술한 다른 실시예에서와 같이, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)는 또한 관절의 운동성과 탄력성을 유지하기 위해, PEEK와 같은 탄력적이고 생체 적합성 물질로 만들어질 수 있다.
자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)는 탄력적으로 측면체 판(2620)에 연결될 수 있으며, 바람직하게는 힌지(hinge, 2622)에 연결될 수 있다. 힌지는 임플란트(2699)의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)와 측면체 판(2620)이 상기한 연장된 위치 및 구부러지거나 접혀진 위치 사이에서 서로 구부러질 수 있게 한다. 측면체 판(2620)이 뼈 근처에 위치하면, 바람직하게는 경부 척추골의 측면체 근처에 위치하면, 뼈 나사(1840)와 같은 제1 뼈 나사는 측면체 판(2620)을 통해 제1 구멍(2620)을 관통하여 삽입될 수 있으며, 경부 척추골의 측면체 뼈 내로 임베드될 수 있다. 또한, 측면체 판(2620)이 제1 뼈 나사에 고정되면, 제2 뼈 나사는 측면체 판(2620) 내의 제2 구멍(2629)을 관통하여 삽입될 수 있으며, 여기서 제2 뼈 나사는 경부 척추골의 측면체 뼈 내로 임베드될 수 있을 것이다. 제1 및 제2 구멍에 대한 상세한 내용은 상술하였다.
측면체 판(2620)은 본 명세서에 개시된 바와 같이 생체 적합성 탄력적인 물질, 바람직하게는 티타늄 또는 다른 어떤 생체 적합성 탄력적인 물질, 예를 들어 PEEK와 같은 물질로 만들어지고, 뼈 나사 및 다른 하드웨어를 지지할 수 있다. 이에 대해 후술한다. 측면체 판(2620)은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)에 비해 넓은 범위의 각도에서 힌지(2622)에 대하여 아래 방향으로 구부러진다. 또 다른 실시예에서는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2620) 및 측면체 판(2610) 사이에서의 인터페이스의 또 다른 유형이 고려되었다(즉, 절구공이 관절(ball and socket joint)). 이러한 탄력 성은 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)를 배치시키는 것과 삽입하는 것을 쉽게 해 준다.
도 39B는 본 발명에 따른 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서 및 측면체 판의 측면도를 도시한 것이다. 도 39B에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 삽입체)(2610)는 길게 연장된 탭(hyper-extension tab)(2622)을 포함한다. 길게 신전된 탭(2622)은 측면체 판(2620) 및 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)가 도 39A 및 도 39B에 도시된 연장부 너머의 방향으로 움직이지 않도록 해 준다. 측면체 판(2620)은 바람직하게는 측면체 판(2620)과, 도 39A에 도시된 연장된 위치의 탭(2622)을 수용하는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610) 사이의 인터페이스에 오목부(recess)(2611)를 포함하여 이루어진다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)는 한 각도에서 구부러지고, 탭은 오목부(2611)와 접촉하지 않는다. 그러나, 탭(2622)은 도 39A에 도시한 바와 같이 확장된 위치에 있을 때 오목부(2611)와 접촉하게 된다. 추가로, 탭(2622)은, 오목부(2611)에 위치되었을 때, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610) 및 측면체 판(2620)이 신전된 위치 너머로 움직이는 것을 방지한다. 이러한 형상은 임플란트가 도 39B에 도시된 바와 같이 신전된 위치 너머 뒤로 구부러지는 것이 방지되었을 때 임플란트를 각면 관절 내로 위치시키는 것에 있어서 도움이 되는 특징이 있다. 그런데 이러한 배열은 자연 또는 인공 각면 관 절(2620)이 각면 관절에 임플란트 되었을 때 측면체 판(2620)이 척추와 만날 수 있도록 구부러지게 한다.
도 39A에 도시된 바와 같이, 측면체 판(2620)은 바람직하게는 배면 모서리(edge) 부근에 위치한 제3 구멍(2602)을 포함하며, 여기서 제3 구멍(2602)은 바람직하게는 아래 도시한 임플란트 도구(2600)의 계합 봉(engaging rod)(2716)(도 40B)에 체결된다. 제3 구멍(2602)은 꼭 필요하지는 않더라도, 바람직하게는 측면체 판의 상위 및 하위 표면을 통해 연장된다. 제3 구멍(2602)이 형태에 있어 원형이라고 할지라도, 대응되는 형상을 갖는 계합 봉(2716)과 체결되는 어떤 다른 형상이 고려될 수 있다(도 40B). 측면체 판(2620)의 배면 모서리(2604)는 아래에 도시한 임플란트 도구(2700)의 계합 헤드(2706)(도 40B)에 의해 체결될 수 있다.
또한, 측면체 판(2620)은 바람직하게는 탭, 날갯죽지 또는 귀와 같은, 하나 또는 그 이상의 날개 달린 돌출부(2608)를 포함할 수 있으며, 이러한 돌출부는 측면체 판(2620)의 측면 모서리로부터 돌출된다. 도 39A는 2개의 날개를 갖는 돌출부(2608)를 구비한 임플란트(2600)를 도시하였다. 돌출부(2608)는 임플란트(2600)를 임플란트 도구(2700)에 성공적으로 결합시키는 가이드로서 역할을 한다. 또한, 돌출부는 임플란트(2600)를 임플란트 도구(2700)에 고정시키는 체결 메커니즘으로서 작용한다. 임플란트(2600)가 임플란트 도구(2700)를 효과적으로 가이드하고 고정할 수 있도록 확실히 하기 위하여 날개 달린 돌출부(2608)가 바람직하며, 어떤 다른 적절한 디자인으로 형성될 수 있음을 주목하여야 한다.
도 40A는 본 발명의 일 실시예에 의한 임플란트를 도시한 것이다. 도 40A에 도시된 바와 같이, 도구(2700)는 바람직하게는 근위 단부 및 원위 단부를 가지는 손잡이(2702)를 포함한다. 도구(2700)는 손잡이(2702)의 원위 단부로부터 연장된 샤프트(2704)뿐만 아니라 작동 스위치(2708)를 포함한다. 도 40A에 도시한 바와 같이, 샤프트(2704)는 손잡이(2702)와 각을 이룰 수 있다. 샤프트(2704)로부터의 연장부는 계합 헤드(2706)에 체결되며, 여기서, 계합 헤드는 바람직하게는 샤프트(2704) 및/또는 손잡이(2702)와의 각도를 이루도록 방향지어진다. 샤프트(2704)에 관하여 헤드(2706)의 각도는 외과의사가 척추 내에 임플란트(2600)를 이식하는 시술에 있어서 도움을 준다. 이러한 각도는 바람직하게는 척추에 대략 직각을 이루는 도구(2700)를 이용하여 외과의사가 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2620)를 각면 관절에 미끄러지듯 넣도록 하게 한다. 상기 헤드는 손잡이(2704)에 대해 45도부터 90도의 각을 이루는 것이 바람직하다. 그러나 다른 각도도 고려될 수 있다.
도 40B를 참조하면, 계합 헤드(2706)는 갈래로 갈라진(forked) 형상인 것이 바람직하며, 한 쌍의 측벽(side wall)(2710), 체결 자리(engagement seat)(2712) 및 측벽(2710)과 자리(2712) 사이의 영역으로 정의되는 체결 공간(receiving space)(2718)을 포함한다. 계합 헤드(2706)는 바람직하게는 일부분이 체결 자리(2618)로 연장된 직사각형의 계합 봉(2716)을 포함한다. 측벽(2610) 각각은 슬롯(2712)을 포함하는 내측(inner side)을 가지며, 여기서 슬롯(2712)들은 체결 공간(2718)과 대면한다. 슬롯(2712)들은 측면체 판(2620)의 날개 돌출부(2608)와 매끄럽게 체결되고 측면체 판(2620)을 계합 헤드(2706)에 잘 고정되도록 치수가 결정 된다. 체결 자리(2712)는 측면체 판(2620)의 배면 모서리(2604)를 받아들여 체결된다.
일 실시예에 있어서, 계합 헤드(2706)는 바람직하게는 도 40B에 도시된 계합 봉(2716)을 포함한다. 계합 봉(2716)은 측면체 판(2620)의 제3구멍(2602) 내에 맞도록 치수가 결정된다. 계합 봉(2716)은 손잡이(2702) 상의 스위치(2708)에 결합되며, 여기서 스위치(2708)의 작동은 계합 봉(2716)이 쑥 들어가게 한다. 쑥 들어감과 동시에, 계합 봉(2716)은 제3구멍(2602)의 체결을 풀게 되며 임플란트(2600)가 계합 헤드(2716)로부터 풀어지게 한다. 도구(2700)는 도 40B에 도시된 바와 같이 계합 봉(2716)을 연장된 위치로 가압시키는, 스프링 또는 다른 가압 수단(urging means)을 포함한다. 또 다른 실시예에서는, 계합 봉(2716)은 연장된 위치와 쑥 들어간 위치 사이에서 반대되는 힘이 작용되는 일 없이 자유롭게 이동가능하다.
도 40A 및 도 40B에서의 계합 봉(2716)이 원형 실린더(circular cylinder)로서 도시되었음을 주목하여야 한다. 그러나, 계합 봉(2716)은 측면체 판(2620)의 제3 구멍(2602)의 모양에 맞는 다른 어떤 모양을 가질 수 있다. 다른 실시예에 있어서는, 계합 헤드(2706)는 계합 봉(2716)을 포함하지는 않으나 임플란트(2600)를 도구(2700)에 고정할 수 있는 다른 어떤 메커니즘을 포함할 수 있다. 또한 또 다른 실시예에 의하면, 측벽(2710)의 슬롯(2712)은 체결 메커니즘을 이용하지 않고 임플란트(2600)를 헤드(2706) 내에 유지하는 데에 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 임플란트(2600)를 도구(2700)와 체결하기 위해서는, 임플란트(2600)의 배면(rear surface)(2604)이 체결 자리(2714)와 맞고 짝이 되도록 임플란트(2700)가 오른쪽 측면 위에 있도록 방향지어진다. 임플란트(2600)는 계합 헤드(2706)의 갈래로 갈라진 부분과 함께 배열되며, 여기서, 임플란트(2600)의 날개 달린 돌출부(2608)는 슬롯 개구부(2712) 내로 삽입된다. 날개 달린 돌출부(2608)를 대응하는 슬롯(2712) 내로 맞춤에 따라, 배면 모서리(2604)가 체결 자리(2714)에 짝지어질 때까지 측면체 판(2620)이 슬롯(2712)에 의해 체결되도록 가이드된다. 그 다음 바람직하게는 계합 봉(2716)은 제3 구멍(2602)에 삽입되며, 이에 따라 측면체 판(2620)을 계합 헤드(2706)에 고정시킨다. 일 실시예에 따르면, 사용자는 체결 공간 내에 측면체 판(2620)이 완전히 삽입되도록 하기 위해서 수동으로 계합 봉(2716)을 쑥 들어가게 하는 스위치를 동작시킨다. 계합 봉(2716)이 그 다음 연장되어 제3 구멍(2602)과 체결되도록 구멍(2602)과 계합 봉(2716)이 배열되었을 때 스위치(2708)가 수동으로 해제된다. 또 다른 실시예에 따르면 판(2620)이 체결 자리(2714) 내로 움직일 때 측면체 판(2620)의 상위 표면과 계합 봉(2716)의 접촉은 계합 봉(2716)이 약간 들어가게 만든다. 측면체 판(2620)이 자리잡으면, 제2 구멍(2716)은 바람직하게는 계합 봉(2716)에 딱 맞으며, 여기서 가압력(urging force)은 계합 봉(2716)이 자동적으로 제3 구멍(2602)과 체결되게 한다.
외과적 시술 중에, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)는 상술한 바와 같이 신연된 각면 관절 내에 삽입된다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2610)가 각면 관절에 만족스럽게 삽입되는 대로, 사용자는 바람직하게는 계합 봉(2716)이 제3 구멍(2602)에서 풀 어지도록 스위치(2708)를 작동시킨다. 그 다음 외과의사는 각면 관절로부터 도구(2700)를 집어내며, 여기서 측면체 판(2620)은 받아들여지는 영역으로부터 미끄러져 나오며 슬롯(2712)에 의해 가이드된다. 그 다음 측면체 판(2620)은 상술한 바와 같이 척추골체(vertebral body)에 고정된다.
또 다른 실시예에 있어서, 제1 구멍 내에 안착된 뼈 나사의 이동을 방지하기 위해 몇몇 다른 구조가 채용될 수 있다. 도 41A와 도 41B를 참조하면, 일부 실시예에 있어서, 캠(2824)은 제1 구멍(2830)이 선택적으로 막혀지거나 막혀지지 않도록 측면체 판(2820)과 회전할 수 있게 결합될 수 있으며, 그에 의해 뼈 나사(2840)가 제1 구멍(2830) 내에 체결되게 하거나 제1 구멍(2830) 내에 안착된 뼈 나사(2840)의 움직임을 막는다. 도 41A에 도시된 바와 같이, 캠(2824)은 제1 위치에서 캠의 표면(2828)은 대략적으로 제1 구멍(2830)과 동일한 평면에 있는 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 뼈 나사(2840)가 제1 구멍(2830)을 관통하도록 한다. 제2 위치로 회전하면, 캠(2824) 표면의 돌출 부분(2826)은 적어도 제1 구멍(2830)의 부분을 가로질러 연장할 수 있으며, 이에 따라 제1 구멍(2830) 내에 안착된 뼈 나사(2830)를 가로막으며, 뼈 나사(2840)가 제1 구멍(2830)으로부터 뒤로 빠지는 것을 방지한다. 캠(2824)은 캠이 도구(미도시)를 잡을 수 있도록 하고 그리고 나서 원하는 위치로 회전시킬 수 있도록 하는 형상들(2831)(즉, 오목부들)을 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 캠(2824)은 캠이 측면체 판(2820)의 표면으로부터 바람직하지 않게 돌출하지 않도록 측면체 판(2820)의 슬롯 내에 배치된다.
상술한 것과 다른 점을 제외하고, 도 22A 내지 24B에 도시된 실시예들은 도 41A 내지 41B에 도시된 실시예와 유사하다.
본 발명에 의한 임플란트(2900)의 다른 실시예는 도 42A 내지 42G에 도시되었다. 임플란트(2900)는 자연 또는 인공각면 관절 스페이서(또는 삽입체) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 삽입체)(2910)가 측면체 판(2920)에 대해 자유롭게 움직이는 것이 제한된다는 점에서 도 22A 내지 25A에 도시된 임플란트와 닮아있다. 보여진 바와 같이, 힌지(2922)는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)를 측면체 판(2920)에 연결하며, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서를 측면체 판(2920)의 평면에 대해 위아래로 선회(pivot)하게 한다. 그러나, 다른 실시예에서는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)가 측면체 판(2920)과 회전타원체(spheroidal) 관절 배열(상술함)의 방식으로, 또는 몇몇의 다른 구조의 방식으로 연결될 수 있다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)의 하위 표면(2915)은 하위 표면(2915)으로부터 연장되는 복수 개의 클리트(cleat)(2986)(여기서는 돌출부로 일컬어짐)를 포함한다. 도 42A에서 보여지는 일 견본에서는 삽입 단계를 쉽게 하고 자연 또는 인공 각면관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서가 각면 관절로부터 뒤로 빠지지 않게 방지하기 위해서 클리트는 자연 또는 인공 관절이 각면 관절에 삽입하는 방향에 반대되는 방향을 가리킨다. 또한, 일 실시예에 있어서, 클리트나 돌출부는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서의 상위 표면과 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서의 하위 표면 사이로 정의되는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서의 두께보다 작은 두께를 갖는다. 만약 목적하는 각면 관절의 키워 척추골(kiwer vertebre)이 이에 따라 상위 각면에 대해 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서의 미끄러짐을 줄일 수 있다면 복수 개의 클리트(2986)는 상위 각면을 관통하거나 잡을 수 있다. 클리트(2986)는 목적하는 각면 관절의 상부 척추골의 하위 각면이, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)의 상위 표면(2913)을 따라 움직이는 것을 직접적으로 제한하지는 않는다. 클리트(2986)는 표면을 거칠게 함으로써 뼈의 성장을 더 촉진시킬 수 있는데, 이는 미끄러짐을 감소하게 하는 표면 접촉의 증가가 필요한 곳에서 유익한 결과를 제공한다. 바람직한 실시예에 있어서, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)는 힌지(2922)와 연결되고 경량의, 원하는 강도를 가진, 티타늄, 티타늄 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 의료용 등급의 스테인레스 강 등과 같은 생체 적합성 물질로 형성된 하위 표면(2915)을 포함한다. 이러한 구조는 또한 본 발명에 있어서 하위 쐐기(inferior shim)(2980)로 나타내었다. 도시된 바와 같이, 상위 표면(2913)을 포함하는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)의 실질적인 부분은 하기한 바와 같이 생체적합성 고분자로 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서 이러한 실질적은 부분은 또한 상위 쐐기(superior shim)(2982)로 나타내었다. 이러한 물질은 방사선이 투과성이며, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)의 상위 표면(2913)이 각면 관절의 하위 각면에 대해 원하는 정도의 미끄러짐을 허용할 수 있도록, 원하는 정도의 부드러움(smoothness)과 하위 표면(2915)에 대해 감소된 압축력(compressive strength)을 가질 수 있다. 척추의 뼈 구조에 대해 감소된 압축력 및 증가된 탄성력을 가지는 상위 표면(2913). 상위 쐐기(2982)는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)를 형성하기 위해 하위 쐐기(2980)에 몰딩될 수 있으며, 또한 상위 쐐기(2982)는 하위 쐐기(2980), 하위 쐐기(2980)의 선택적인 돌출부를 가지는 방해물, 기타 등에 접착되어 고정될 수 있다. 당업자의 한 사람이라면 상위 쐐기(2982)를 하위 쐐기(2980)에 고정되게 연결하는 다양한 기술들을 인식할 수 있을 것이다.
하위 심(shim)은 강성(rigid) 재료를 포함할 수 있는 반면에, 상위 심은 좀 더 유연성 및/또는 압축성 있는 재료를 포함한 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다. 이에 따라 하위 심은 각면 관절에 가해지는 하중을 전달할 수 있는 반면에 상위 심은 좀 더 유연해질 수 있다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서는 예를 들면 하위 심 영역에서 더 강성이 있고 상위 심 영역으로 갈수록 덜 강성이 있는 것과 같이 강성 구배를 가지며 형성되어 있는 하나의 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 아래에서 설명되어 있는 PEEK 폴리머 재료는 하위 심 영역에서는 재료의 강성과 강도를 증가시키는 충전재를 구비하는 반면에 상위 심 영역의 PEEK 폴리머에는 그러한 충전재를 함유하고 있지 않아 좀 더 유연한 재료로 형성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 임플란트(2900)의 클리트(2986)는 일반적으로 각면 관절로부터 후방으로의(다시 말하면, 도시되어 있는 바와 같이 측면체 플레이트(2920)를 향해) 움직임과 각면 관절에 대해 측 방향으로의 움직임에 저항하기 위 한 톱니 형상과 배열을 가지면서 하위 표면(2915)으로부터 신전되어 있다. 그러나 클리트(2986)의 형상 또는 배열이 톱니 모양일 필요는 없다. 예를 들어, 클리트(2986)는 원추형, 피라미드 형태, 만곡된 형태 등일 수 있다. 또한 도 42C에서 도시하고 있는 바와 같이, 4개의 클리트(2986)가 하위 표면(2915)으로부터 신전되어 있다. 다른 실시예에서는 유사한 크기 및 형상의 클리트(2986) 또는 크기와 형상이 다른 클리트(2986)를 임의의 개수로 형성할 수 있다. 본 명세서에 기재되어 있는 교시를 감안하여, 당업자라면 무수히 많은 다른 형태의 클리트(2986)가 형성될 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 형태와 사용 수량에 따라 이식에 있어서 클리트(2986)는 성능과 그 기법을 달리하지만, 본 발명은 그러한 모든 변형예를 포함한다.
임플란트(2900)는 실질적으로 척주(예를 들면, 측면체)의 뼈 구조와 접촉하고 있는 측면체 플레이트(2920)로부터 신전되어 있는 플레이트 클리트(2988)를 또한 선택적으로 포함할 수 있다. 플레이트 클리트(2988)는 측면체 플레이트(2920)를 뼈 구조와 관계되는 뼈 나사(2940)로서 또는 뼈 나사(2940)의 부속물로서 이동 저항을 보조하는 위치에 고정하는 것을 보조할 수 있다. 플레이트 클리트(2988)에 의한 표면 거칠기는 또한 측면체 플레이트(2920)의 근처 및/또는 측면체 플레이트(2920)와 통합되어 뼈 성장을 또한 조장한다. 도 42C에는 각각이 원추형 구조인 4개의 플레이트 클리트(2988)가 도시되어 있다. 그러나 전술한 바와 같이 플레이트 클리트(2988)는 크기, 수량 및 형상을 달리할 수 있다. 예를 들면, 플레이트 클리트(2988)는 원추형, 피라미드 형태, 만곡된 형태 등일 수 있다.
도 42d 내지 도 42g를 참조하면, 임플란트(2900)의 뼈 나사(2940)는 보어(2930) 내에 배치되어 뼈 나사(2949)와 보어(2930)는 볼-인-소켓 조인트(ball-in-socket joint)와 유사한 움직임의 상대적 자유도를 가진다. 그러한 배치는 임플란트(2900)를 뼈 구조에 유연성 있게 고정하도록 하고, 의사가 병든 뼈 구조 또는 부러진 뼈 구조를 피해 임플란트(2900)를 좀 더 내구성 있고, 건전한 뼈 구조에 고정되도록 한다. 뼈 나사(2940)는 보어(2930) 내에서 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)를 향하거나 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)로부터 멀어지도록 및/또는 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(2910)에 대해 상대적으로 양옆(side-to-side)으로 선회할 수 있다. 뼈 나사(2940)가 소망하는 위치에 배치될 때, 전의 실시예에서 도시한 특징적 기능과 유사하게 뼈 나사(2940)가 빠지지 않게 유지 플레이트(2924)(retaining plate)(도 42B)가 측면체 플레이트(2920)에 부착될 수 있다. 도 42B로부터 알 수 있는 바와 같이, 유지 플레이트(2924)는 일단 뼈 나사(2940)가 유지 플레이트(2924)에 대해 고정되면 유지 플레이트(2924)가 회전하지 못하도록 측면체 플레이트(2920)의 함몰부(2927)에 체결되는 돌출부(2925)를 구비할 수 있다.
또 다른 실시예인 도 43을 참조하면, 본 발명에 따른 임플란트는 각각 표면으로부터 연장되어 있는 클리트(3086)를 구비하는 하위 표면(3015)과 상위 표면(3013)을 구비할 수 있다. 그러한 실시예는 예를 들면 각면 관절을 유합하기 위해 채용될 수 있다. 클리트(3086)는 상위 각면과 하위 각면의 상대적 움직임을 억 제할 수 있으며, 또한 각면의 거칠기를 통해 뼈 성장을 조장할 수 있게 되어 각면 관절의 유합을 조장한다. 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서(또는 인서트) 또는 각면간 관절 스페이서(또는 인서트)(3010)는 티타늄, 티타늄 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 의료용 급의 스테인레스 강 등과 같은 경량, 고강도, 생체 적합성 있는 재료로 제조될 수 있다. 선택적으로는, 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서는 아래에서 설명하고 있는 생체 적합성 폴리머로 제조되거나 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(3010)는 동일한 재료 또는 다른 재료로 형성되고 견고하게 연결된 하위 심과 상위 심(미도시)을 포함할 수 있다. 본 명세서에 기재되어 있는 교시를 감안하여, 당업자라면 무수히 많은 방식으로 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(3010)를 제조할 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다.
도 42A 내지 도 42g를 참조하여 전술한 바와 같이, 클리트(3086)는 톱니 모양의 형태와 배열이나, 선택적으로는 다른 형태 및/또는 배열을 가질 수 있다. 예를 들면, 클리트(3086)는 원추형, 피라미드 형태, 만곡된 형태 등일 수 있다. 또한, 하위 표면(3015)의 클리트(3086)의 형태, 크기 및 배열은 상위 표면(3013)의 클리트(3086)의 형태, 크기 및 배열과 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 클리트(3086)의 형태, 크기 및 배열은 임플란트의 위치, 의사의 선호도, 타겟 각면 관절의 물리적 상태 등을 기초로 하여 선택될 수 있다.
도 40은 도 34A 내지 도 39에 기재한 바와 같이 임플란트를 이식하는 본 발명에 따른 방법의 실시예의 플로우 챠트이다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따른 신연 도구(distractor tool)의 측면도를 나타내고 있다. 도 44에 도시한 바와 같이, 신연장치(203)는 손잡이부(202), 암부(204), 및 신연 헤드(206)를 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 손잡이부(202)는 제1 손잡이(202a)와 제2 손잡이(202b)를 포함하는 것이 바람직하다. 각 손잡이(202a, 202b)의 근위 단부는 각각 핑거 루프(212a, 212b)를 포함하는 것이 바람직하다. 손잡이(202a, 202b)는 핀(208)에서 서로 연결되어 있다. 바람직한 실시예에서, 제1 손잡이(202a)는 움직일 수 있는 반면에 제2 손잡이(202b)는 제1 손잡이(202a)에 대해 고정되어 있다. 다른 실시예에서, 제2 손잡이(202b)는 핀(208) 주위로 제1 손잡이(202a)에 대해 선회할 수 있다. 선택적으로는, 양 손잡이는 모두 핀(208) 주위로 서로에 대해 움직일 수 있다.
도 44에 도시한 바와 같이, 암부(204)는 제1 암(204a)과 제2 암(204b)을 구비하고 있다. 암(204)은 x축을 따라 종방향으로 지향되어 있다. 상부 암(204b)은 제2 손잡이(202b)에 부착되는 것이 바람직하다. 그러나 제2 암(204b)은 선택적으로는 제1 손잡이(202a)에 부착될 수도 있다. 도 44의 실시예에서, 제1 암(204a)과 제2 손잡이(202b)는 일체로 형성되어 있다. 선택적으로는 제1 암(204a)과 제2 손잡이(202b)는 2개의 개별적 부품으로서 서로 결합되어 있을 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 손잡이(202a)는 핀(208) 주위를 회전할 수 있고, 핀(208)은 손잡이(202a)의 중간 부분과 원위 단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 도 3A 및 도 3B에 도시한 일 실시예에서, 제1 암(204a)의 근위 단부는 핀(210)에서 제1 손잡이(202a)의 원위 단부에 연결되어 있다. 다른 실시예에서, 손잡 이(202a)의 원위 단부는 손잡이(202a)가 제1 암(204a)에 연결되어 있는 중간 링크에 연결되어 있다.
제1 손잡이(202a)는 핀(208) 주위를 도 44에 도시한 바와 같은 비신연 위치(non-distracted position)와 도 45에 도시한 바와 같은 신연 위치 사이에서 움직이는 것이 바람직하다. 도 44에 도시한 바와 같이, 제1 손잡이(202a)는 x축에 대해 각도(α) 방향을 향하고 있다. 또한 제2 손잡이(202b)는 x축에 대해 각도(β) 방향을 향하고 있다. 도 44에서, 신연하지 않는 상태에서의 제1 손잡이(202a)의 각(α)은 신연 위치에서의 제1 손잡이(202a)의 각(φ) 보다 크다. 손잡이(202a, 202b)들이 서로 꽉 쥐어짐에 따라, 도구(203)는 비신연 위치에서 신연 위치로 가동된다.
도구(203)의 손잡이(202a, 202b)들이 서로 꽉 쥐어질 때, 손잡이(202a)가 핀(208) 주위를 시계 방향으로 회전해서 손잡이(202a)의 원위 단부가 제1 암(204a)을 x축의 양의 방향을 따라 종방향으로 움직인다(도 45). 이와 반대로, 손잡이(202)가 해제되거나 수동으로 비신연 위치로 움직이게 할 때, 손잡이(202a)의 반시계 방향으로의 회전은 손잡이(202a)의 원위 단부가 제1 암(204a)을 위와 반대 방향인 x축의 음의 방향을 따라 움직인다.(도 45) 제1 암(204a)이 x축을 따라 종방향으로의 움직임에 의해 신연 헤드(206)가 작동되며, 이에 따라 임플란트가 이식될 수 있게 인접하는 각면이 이격된다.
제1 암(204a)과 제2 암(204b)의 원위 단부는 도 44 및 도 45에 도시한 바와 같이 신연 헤드(206)에 연결되어 있다. 신연 헤드(206)는 제1 신연 헤드 요 소(206a)와 제2 신연 헤드 요소(206b)를 포함하는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 제1 암(204a)의 원위 단부는 제1 신연 헤드 요소(206a)에 연결되어 있고, 제2 암(204b)의 원위 단부는 제2 신연 헤드 요소(206b)에 연결되어 있다. 다른 실시예에서, 제1 암(204a)의 원위 단부는 제2 신연 헤드 요소(206b)에 연결되어 있고, 제2 암(204b)의 원위 단부는 제1 신연 헤드 요소(206b)에 연결되어 있다. 제1 암(204a)이 제1 신연 헤드 요소(206a)에 연결되어 있기 때문에, x축을 따르는 제1 암(204a)의 이동은 제1 신연 헤드 요소(206a)를 x축을 따라 이동하게 한다. 제2 신연 헤드 요소(206b)는 제2 암(204b)에 고정되는 것이 바람직하다. 따라서, x축의 양의 방향을 따르는 암(204a)의 이동은 제1 헤드 요소(206a)를 제2 헤드 요소(206b)로부터 멀어지도록 이동시킨다. 제1 헤드 요소(206a)와 제2 헤드 요소(206b)는 임플란트의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서의 두께를 수용할 수 있는 1.5 내지 2.5 ㎜ 사이로 인접하는 각면을 이격하는 것이 바람직하다. 그러나 기타 다른 거리도 고려될 수 있고, 상술한 것에 한정되지는 않는다.
바람직한 실시예에서, 도 44 및 도 45에 도시한 바와 같이, 신연 헤드의 원위부는 실질적으로 암(204a, 204b)에 대해 직각 방향으로 연장되어 있다. 다른 실시예에서, 신연 헤드의 상위 표면과 하위 표면은 암(204a)과 암(204b) 사이에 90도 이외의 각을 가지고 연장되어 있다. 도 44 및 도 45에 도시한 바람직한 실시예에서, 신연 헤드(206)의 헤드 요소(206a, 206b)는 선수 가장자리(230)가 y축의 음의 방향을 향하도록 하는 방향을 향하고 있다. 선택적으로는, 견인 헤드(206)는 선수 가장자리면이 y축의 양의 방향을 향하도록 하는 방향을 향하고 있다. 그러나 도 48a와 도 48b에 도시한 바와 같이, 선수 가장자리면이 z축을 향하도록 견인 헤드(206)가 암(202)으로부터 지향 연장되는 것도 고려할 수 있다. 본 발명의 견인 헤드(206)의 선수 가장자리(230)는 음의 z축 방향을 포함하여 암(204)과 손잡이(202)에 대해 임의의 방향을 향하는 것도 고려할 수 있다.
본 발명의 도구(203)는 의료용 금속으로 제작되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이식 치료 중에 인접하는 각면을 분리 신연하기에 충분한 강도를 가지는 도구(203)를 제공하도록 티타늄, 스테인레스 강, 합금 기타 다른 재료로서 도구(203)를 제작할 수 있다. 일 실시예에서, 각각 다른 크기의 신연 헤드들이 동일한 도구에 사용되도록 하기 위해, 신연 헤드(206)는 암의 원위 단부에서 제거될 수 있다. 이러한 특징은 의사가 다른 도구를 사용하지 않고도 각각 다른 경부간 각면 관절 중에서 다른 크기의 경부간 각면 관절을 신연 헤드에 교체할 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 신연 헤드(206)는 도구(203)의 암(204)에 장착되는 데, 상부 헤드 요소(206a)는 하부 암(204a)에 용접되고, 하부 헤드 요소(206b)는 상부 암(204b)에 용접되며, 그 반대로 될 수도 있다. 신연 헤드(206)의 암(204)에의 기타 다른 적당한 부착 방법이 고려될 수도 있다.
도구(203)는 동작 제한 기구를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 기구는 손잡이(202)가 가동될 때에 제1 헤드 요소(206a)와 제2 헤드 요소(206b) 사이에서 신연 양을 제한하는 것이 바람직하다. 도 44 및 도 45에 도시한 바와 같이, 제1 암(204a)의 근위 단부는 쐐기 형상부(216)를 구비하는 것이 바람직하다. 또한 제2 암(204b)은 쐐기부(216)가 양의 x축 방향으로 이동할 때에 쐐기부(216)를 수용하는 대응하는 형상의 슬롯(218)을 포함한다. 이는 이식 치료 중에 각면을 이격 신연할 때에 헤드 요소(206a, 206b)가 서로에 대해 이격되는 거리를 효과적으로 제한한다. 슬롯(218)은 손잡이(202)를 꽉 쥘 때 제1 암(204a)의 x축을 따르는 종방향 이동을 제한한다. 선택적으로, 신연 헤드(206)의 이동을 제한하는 기타 다른 기구가 고려될 수 있고, 상기 도구에 사용된 쐐기부(216)와 상응하는 슬롯(218)에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 도구에는 동작 제한 기구가 선택적으로 통합되는 것이 아님을 명심해야 한다.
도 46A는 일 실시예에 따라 신연 위치에 있는 신연 헤드(206)의 사시도이다. 도 46B는 일 실시예에 따라 비신연 위치에 있는 도 46A의 신연 헤드(206)의 사시도이다. 도 46A와 도 46B에 도시한 바와 같이, 신연 헤드(206)는 근위부와 원위부를 구비하고 있는 제1 헤드 요소(206a)와 근위부와 원위부를 구비하고 있는 제2 헤드 요소(206b)를 포함하고 있다. 도 46a와 도 46B에 도시한 바와 같이, 제1 헤드 요소(206a)는 근위 단부에 체결 슬롯(222a)을 포함하고 있다. 또한 제2 헤드 요소(206b)는 체결 슬롯(222a)과 정렬되어 있는 관통 슬롯(222b)을 포함하고 있다. 제1 헤드 요소(206a)의 체결 슬롯(222a)은 제1 암(204a)을 수용하고 제1 암(204a)에 장착되는 것이 바람직하다. 제1 암(204a)은 제2 헤드 요소(206b)에 의한 아무런 방해를 받지 않으면서 암(204a)이 제1 헤드 요소(206a)를 움직이도록 하기 위해 제2 헤드 요소(206b)의 관통 슬롯(222b)을 관통해 연장되는 것이 바람직하다. 제2 신연 헤드(206b)의 근위부는 제2 암(204b)의 원위 단부에 부착되는 것이 바람직하다. 제2 암(204b)은 제2 헤드 요소(206b)의 밑면(240)에 장착되어, 제2 암(204b)이 제1 암(204) 근처에 위치하는 것이 바람직하다. 전술한 헤드 요소가 바람직하되, 본 발명에 따른 신연을 할 수 있도록 하는 기타 다른 적당한 구성도 가능하다는 것을 명심해야 한다.
제1 신연 헤드(206a)와 제2 신연 헤드(206b)의 원위 단부는 각면 관절에 침입하여 신연 헤드(206)를 각면 관절 내에 삽입하기 위해 사용되는, 도면부호 230a와 230b로 나타내는 선수 가장자리를 포함하고 있다. 도 46A에 도시한 바와 같이, 제1 헤드 요소 및 제2 헤드 요소의 원위 단부는 상호 교대 방식으로 배열되어 있는 다수의 핑거(finger)를 포함한다. 특히, 제1 신연 헤드(206a)는 2개의 핑거(224a)를 구비하고 있는 것에 비해 제2 신연 헤드(206b)는 3개의 핑거(224b)를 구비하고 있음을 나타내고 있다. 다른 실시예에서, 상부 신연 헤드(206a)와 하부 신연 헤드(206b)는 각각 하나의 핑거를 구비하는 것을 포함하여 도 46A에 나타낸 것보다 많거나 적은 수량의 핑거를 구비한다. 핑거(224a, 224b)들은 도 46B에 도시한 바와 같이 신연 헤드(206)의 전체적으로 둥근 선수 가장자리(230)를 형성하고 있다. 다른 실시예에서, 핑거들의 선수 가장자리(230)들은 둥근 선수 가장자리를 형성하지 않고 기타 다른 형태일 수 있다.
도 46A 및 도 46B에 도시한 바와 같이, 제2 헤드 요소(206b)는 신연 헤드(206)가 비신연 위치(도 46B)에 있을 때에 제1 헤드 요소(206a)의 핑거(224a)를 수용하는 핑거 슬롯(232)을 포함한다. 비신연 위치에서, 도 46B에 도시한 바와 같이, 제1 헤드 요소(206a)와 제2 헤드 요소(206b)는 동일 평면상에 위치하여 핑 거(224a)와 핑거(224b)가 서로 맞물려 있는 것이 바람직하다. 동일 평면상의 헤드 요소들은 신연 헤드(206)가 용이하게 각면 관절 내에 삽입될 수 있는 높이와 두께 크기를 제공한다. 손잡이(202)가 꽉 쥐어지면, 제1 헤드 요소(206a)는 제2 헤드 요소(206b)로부터 멀어지는 힘을 받아서 제1 조 핑거(224a)가 제2 헤드 요소(206b)의 핑거 슬롯(232)으로부터 미끄러져 나온다. 이에 따라 제1 헤드 요소(206a)는 각 헤드 요소들 사이의 소망하는 거리까지 제2 헤드 요소(206b)로부터 이격된다. 도 46A에 나타낸 바와 같이, 제1 헤드 요소(206a)의 핑거(224a)는 제2 헤드 요소(206b)의 핑거(224b)로 분리되고 신연 상태에서는 더 이상 동일 평면상에 있지 않게 된다.
도 46에 도시한 바와 같이, 핑거들(224a, 224b)은 각각 상위 표면(226a, 226b)과 하위 표면(228a, 228b)을 구비하고 있다. 일 실시예에서, 핑거(224a, 224b)들의 선수 가장자리(231a, 231b)는 도 46A 및 도 46B에 나타낸 바와 같이 둥글거나 만곡 형태이다. 다른 실시예에서, 핑거(224a, 224b)들의 선수 가장자리는 예리한 형태이다.
일 실시예에서, 신연 헤드 요소(206a, 206b)의 상위 표면(226a, 226b)은 신연 헤드(206)가 각면 관절 내로 삽입될 때 척추골체의 하위 각면에 맞게 된다. 또한, 일 실시예에서, 신연 헤드(206a, 206b)의 하위 표면(228a, 228b)은 척추골체의 상위 각면에 맞게 된다. 그러나 헤드(206)의 상위 표면이 상위 각면과 맞고, 헤드(206)의 하위 표면이 척추골체의 하위 각면과 맞게 되도록 도구(203)가 반대 방향을 향하는 것도 고려될 수 있다.
도 46A 및 46B에 도시된 바와 같이, 신연 헤드(distraction head)(206)의 원위부(distal portion)는 헤드 부품들(206A, 206B)의 상위 및 하위 표면들(226, 228)이 대체로 서로 평행하고 균일한 두께를 갖도록 비교적 평평하다. 다른 실시예에 있어서, 상기 상위 및 하위 표면들은 선단 가장자리(231A, 231B)에서 서로를 향해 경사져있다. 헤드 부품들(306A, 306B)은 선택적으로 각면(facet) 형상의 윤곽을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 각면 자체는 대체로 공 및 소켓 관절(socket joint)과 비슷한 형상이다. 따라서, 도 47A 및 47B에 도시된 바와 같이, 상기 신연 헤드(306)는 볼록한 상위 표면(326) 및 오목한 하위 표면(328)을 가질 수 있다. 상기 곡면의 상위 및 하위 표면들은 바람직하게는 삽입의 편이를 위해서 상기 선단 가장자리(322A, 322B)에서 서로를 향해 경사지는 것이 바람직하나 상기 신연 헤드의 나머지 부분은 균일한 두께를 갖는 것이 바람직하다.
게다가, 도 47B에 도시된 바와 같이, 상기 개별 헤드 부품들은 각각 오목 및/또는 볼록한 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상위 및 하위 표면들(326A, 326B, 328A, 328B)는 볼록 또는 오목한 형상을 가지지만, 다른 표면은 평평하고 곡선 형상을 가지지 않는다. 신연 헤드(306)의 상위 및 하위 표면들은 따라서 상기 조인트의 각각의 각면들을 윤곽 형성하는 것이 바람직하다. 헤드(306)의 상위 및/또는 하위 표면들의 윤곽은 상기 상부 및 하부 헤드 부품들이 상위 및 하위 각면들에 비교적 일정한 힘을 부과하게 허용하는 동시에 상기 도구가 신연된 위치로 작동되도록 허용한다. 게다가, 그의 핑거들을 따라 형성된 신연 헤드(306)의 윤곽 형상은 상기 헤드 부품들이 신연 과정 중 각각의 각면들을 더욱 잘 잡을 수 있도록 허용한다.
도 48A 및 48B는 도 44 및 45에 도시된 것과 다른 방향으로 신연 헤드를 갖는 도구의 다른 실시예를 도시하고 있다. 48A에 도시된 바와 같이, 도구(403)는 손잡이 부(402), 아암 부(arm section) 및 신연 헤드(406)를 포함한다. 도 48A에 도시된 바와 같이, 아암 부(404)는 X-축 방향을 따라서 형성되어 있다. 그러나, 도 44 및 45에 도시된 도구(203)와 달리, 신연 헤드(406)는 그 선단 가장자리(430)가 양의 Z방향을 마주보도록 아암 부(404)로부터 연장한다. 도 48A에 도시된 실시예에 있어서, 신연 헤드(406)는 상기 아암(404)에 대해서 약 90도 각도로 양의 Z방향을 따라 상기 아암 부로부터 연장한다.
동작에 있어서, 손잡이(402A)의 작동은 아암(404A)을 X 축을 따라서 이동하게 하여 상기 신연 헤드(406)를 도 48B에 도시된 바와 같이 동작시킨다. 도 48B에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 헤드 부품들(406A, 406B)의 선단 가장자리들은 바람직하게는 테이퍼지게 형성된다. 상기 선단 가장자리(230)가 Z 방향으로 방향을 취함에 따라서 도구(403)가 이식 시술 중에 도 44 및 도 45의 도구(203)와 다르게 방향을 갖도록 허용한다. 이러한 도구(403)의 다른 방향은 도구(403)에 다른 각도로 방향을 취하도록 요구하는 척추의 다른 부분들을 따라서 각면들을 신연하는 데 유리해질 수 있다. 게다가, 의사의 개별 취향에 따라 도 44 및 도 45의 실시예에서의 헤드(206)의 방향보다 도구(403)의 다른 방향을 선호할 수도 있다.
도 49A-49C는 본 발명의 도구에 따라서 인접한 각면들을 신연하는 한가지 방법을 보여주고 있다. 도 49D는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 방법의 흐름 도를 보여주고 있다. 먼저, 도 49A에 도시된 바와 같이 단계 602에서 각면 관절(facet joint)(60)을 접근한다. 단계 604에서와 같이 삽입할 임플란트의 적절한 크기를 선택하기 위해서 각면 관절(60) 내로 크기측정 도구를 삽입할 수 있다. 일 실시예에서, 크기측정 도구는 본 발명의 도구(203)로부터 분리된 장치이다. 다른 실시예에서, 본 발명의 도구(203)는 도 49에 대해 논의될 상기 각면 조인트 내로 어떤 크기의 임플란트를 삽입할지 의사가 결정할 수 있도록 크기 측정 도구를 구비한다. 도 49A에 도시된 바와 같이, 다음으로 도구(203)의 선단 가장자리(231)를 상기 각면 관절(60)의 입구 내로 삽입한다. 다음 신연 헤드(206)가 각면 관절(60) 내에서 충분히 변위하여 도 49B에 도시된 바와 같이 상위 및 하위 각면들(56, 58)사이에 위치할 때까지 도구(203)의 선단 가장자리(231)를 각면 관절(60)내로 집어넣는다. 도 49A-49C에 있어서, 도구(203)는 상기 관절을 상위 접근(즉, 위에서 아래로)으로 접근한다. 그러나, 주목할 점은 도구(203)는 상기 각면 관절을 선택적으로 하위 접근하거나 또는 측방(즉 옆으로) 접근할 수도 있다는 것이다.
일단, 신연 헤드(206)를 삽입한 다음에, 의사는 손잡이(202A, 202B)를 꽉 쥐어서 단계 604에서와 같이(도 49C) 임플란트의 삽입 편이를 위해서 신연 헤드 부품들(206A, 206B)을 서로 분리시키고 상기 각면 관절과 주변 조직을 신연한다. 일단 인접한 각면들이 목적한 거리 떨어지게 신연되면, 도구(203)를 상기 관절로부터 제거하여 인접한 각면들이 서로 분리된 상태로 남겨둔다. 각면들 주위의 신연된 조직은 천천히 결합되므로, 의사가 임플란트의 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서(104)를 단계 606에서와 같이 각면들 사이에서 각면 관절 내로 집어넣을 시간 여유를 주게된다.
일단 자연 또는 인공 관절이 삽입되면, 상기 임플란트의 측면체 판(lateral mass plate)을 설치하거나 또는 상기 측면체 판의 설치에 앞서서 뼈 나사를 수용하도록 뼈에 구멍을 천공할 수 있다. 다음 단계 610에서 뼈를 관통하여 나사를 설치하여 상기 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서를 고정한다. 뼈 나사를 고정하고 상기 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서 및 측면체 판을 설치하기 위해서, 단계 612에서 고정 판이 상기 측면체 판 위에 설치될 수 있다. 단계 614에서와 같이, 상기 고정 판에 인접하게 위치하는 용골돌기는 뼈에 절취 홈을 파서 상기 임플란트를 고정하고 상기 용골돌기를 고정하는 것이 바람직할 수 있다. 다음 단계 616에서와 같이 상기 구멍을 통해 상기 나사로 상기 고정 판을 측면체 판에 고정한다. 이러한 방법은 단계 618에서와 같이 척추 내 여타 각면 관절들에 대해 반복 시행된다.
도 50A 및 50B는 본 발명의 도구의 또 다른 실시예를 보여주고 있다. 도 50A 및 50B에 도시된 실시예는 인접한 척추체들의 각면들을 신연하는 동시에 임플란트를 상기 각면 관절내로 삽입하게 허용하도록 구성되는 신연 헤드(806)를 포함한다. 도 50A 및 50B에 도시된 도구(803)는 손잡이 부(802), 아암 부(804) 및 신연 헤드(806)를 포함한다.
도 50A 및 50B에 도시된 바와 같이, 신연 헤드(806)의 핑거들은 시작부(offset)로서 도구(803)의 아암들(804A, 804B)에 인접하게 위치한다. 도 50A 및 50B에 도시된 바와 같이, 신연 헤드(806)는 양의 Y방향을 대향하는 삽입 가장자리 들(811A, 811B)과 음의 Y방향을 대향하는 도시된 선단 가장자리(808)를 포함한다. 삽입 가장자리들(811A, 811B)은 바람직하게는 상기 선단 가장자리(808)로부터 상기 헤드(806)의 반대측 단부상에 설치된다. 상기 선단 가장자리(808)는 상술한 바와 같이 상기 인접한 각면들을 신연하도록 상기 각면 관절내로 삽입되도록 구성된다. 신연시에, 상기 삽입 단부들(811A, 811B)은 임플란트가 상기 각면 관절내로 삽입될 수 있도록 허용하는 동시에 도구(203)가 상기 각면들을 분리되게 신연하도록 허용한다. 헤드 부품들(806A, 806B)의 상기 삽입 단부들(811A, 811B)은 각각 상기 헤드 부품들(806A, 806B)이 신연되는 것에 따라서 분리되게 이동한다. 이로인해 제 1 및 제 2 헤드 부품들(806A, 806B) 사이에 (도 50B 참조) 삽입 관로(824)가 형성된다. 상기 삽입 관로(824)는 높이(D)를 가져 이로 인해 임플란트가 삽입되는 것을 허용하도록 상기 제 1 헤드 부품(806A)의 하위 표면(822)과 제 2 헤드 부품(806B)의 상위 표면(824) 사이에 적절한 여유가 제공된다. 상술한 바와 같이, 신연 헤드(806)는 시작부이고 도구(803)의 아암(804) 및 손잡이(802)에 인접하게 위치함으로써, 헤드(806)의 위치는 상기 임플란트를 삽입할 충분한 공간을 제공한다.
수술시에, 신연 헤드(806)를 각면 관절내로 삽입할 때, 손잡이들(802)을 꽉쥐면 상기 신연 헤드 부품들(806)이 분리되고, 따라서 각면들을 신연하여 상기 삽입 관로(812)가 원하는 높이(D)로 형성된다. 원하는 높이(D)는 상기 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 상기 각면간 관절 스페이서의 크기, 상기 헤드 부품들의 핑거들의 두께 및 각면 관절의 위치(예컨대 경부, 흉부, 요부)와 같은 다양한 요소들에 의존하여 달라진다. 비록 다른 치수들이 고려되었지만 바람직하게 높 이(D)는 1.5 와 2.5 mm 사이이다. 원하는 높이를 얻기 위해서 하기하는 바와 같이 높이(D)는 신연 계기에 의해 측정될 수 있다.
원하는 높이(D)를 얻었을 때, 상기 임플란트의 상기 자연 또는 인공 삽입 관절이 상기 삽입 단부들(811A, 811B)를 통해서 상기 삽입 관로(812) 내로 삽입된다. 상기 삽입 관로(812)가 상기 척추의 상기 각면 관절과 연통한다는 점을 고려하면, 상기 임플란트는 상기 삽입 관로(812)를 통해 상기 각면 관절 내로 슬라이드(SLIDE) 삽입될 수 있다. 상기 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 상기 각면간 관절 스페이서를 상기 각면 관절 내에 고정하면, 다음으로 상기 신연 헤드(806)를 상기 각면 관절로부터 제거하여 삽입된 임플란트를 남겨두는 것이 가능해진다. 다음 임플란트는 상술한 바와 같이 고정될 수 있다.
이러한 실시예는 의사가 상기 각면들 사이의 신연 거리를 유지할 수 있게 해주는 동시에 상기 임플란트를 삽입할 수 있게 허용한다. 하기하는 계기를 포함하는 이러한 실시예는 하나의 도구를 사용하여 의사가 크기를 측정하고 신연하고 상기 임플란트를 삽입할 수 있게 허용할 수 있다. 주목할 점은 비록 도 49A의 실시예는 Y 방향을 대향하는 상기 신연 헤드의 선단 및 삽입 가장자리들을 구비하지만, 상기 선단 및 삽입 가장자리들은 Z방향 또는 임의 다른 방향을 대향할 수 있다.
도 51에 도시된 일 실시예에 있어서, 신연 도구(903)는 본 발명의 일 실시예에 따른 크기 측정 기구를 포함할 수 있다. 도 51에 도시된 바와 같이, 신연 계기(950)는 손잡이들(902A, 902B) 중 하나에 접속된다. 다른 손잡이는 신연 계기(950)상에 신연 높이 측정치를 지시하는 플래그(flag)(952) 또는 포인 터(pointer)를 포함할 수 있다. 따라서, 손잡이(902A)를 신연 위치쪽으로 위치시킴에 따라서, 신연 계기(950)는 신연 헤드 부품들(906A, 906B) 사이에서 증가하는 신연 높이(D)를 지시하는 지시를 따라서 플래그(952)를 지나게 슬라이드(slide)한다. 일 실시예에 있어서, 상기 신연 계기(950)는 제 1 헤드 부품(906A)의 하위 표면과 제 2 헤드 부품(906B)의 상위 표면 사이(즉, 상기 삽입 관로)의 거리 량을 제공하게 구성된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 신연 계기(950)는 상기 제 1 및 제 2 헤드 부품들의 두께를 포함하여 인접한 각면들 사이의 총 신연 거리를 지시할 수 있도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도구(903)는 상기 손잡이들(902A, 902B)을 비 신연(non-distracted) 위치로 분리하게 작용하는 스프링 기구를 포함한다. 예컨대, 판 스프링(912)을 손잡이(902A, 902B)의 내측 표면을 따라서 구성하여 손잡이(902A, 902B)에 외측으로 바이어스(bias)를 제공하게 할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 스프링은 슬롯(slot)의 내측 벽과 아암(904A)의 쐐기부(916) 사이에 설치되어 쐐기 부(916)에 작용함으로써 상기 손잡이(902A)를 상기 비 신연 된 위치쪽으로 위치하게 작용하도록 구성될 수 있다.
게다가, 또는 선택적으로, 상기 도구(903)는 상기 도구(903)를 원하는 위치에 고정하는 고정기구를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 고정기구는 회전 점(916)에서 상기 손잡이들(902A, 902B)의 하나에 접속되는 나사산 형성 로드(threaded rod)(914)를 포함할 수 있으며, 따라서 상기 나사산 형성 로드(914)는 상기 제 1 및 제 2 손잡이들(902A, 902B) 중 다른 하나의 관통공을 통해 자유로이 통과한다. 상기 나사산 형성 로드(914)는 상기 스프링(910)의 힘에 의해서 야기되는 상기 손잡이들(902)의 이동을 제한하도록 상기 손잡이(904A)의 외측 표면상에 회전 볼트(turning bolt)(922)를 포함한다. 손잡이(902A)가 닫히게 되면, 상기 나사산 형성 로드(914)는 상기 관통공을 통과하고 회전축들은 상기 손잡이(902A)의 원호형 이동경로를 따라간다. 신연 스톱(distraction stop)(920)이 상기 나사산 형성 로드(914)를 따라 설치될 수 있고 그 크기는 상기 신연 스톱(920)이 상기 나사산 형성 로드(914)의 자유로운 이동을 저지할 수 있는 크기로 형성되어 상기 손잡이(902)의 추가적 이동을 방지하고 신연 높이를 제한할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 신연 스톱(920)은 상기 나사산 형성 로드(914)를 따라서 위치고정되지만, 다른 실시예에 따라서 상기 신연 스톱(920)은 최대 신연 높이를 조정할 수 있도록 상기 나사산 형성 로드(914)를 따라서 위치 조정될 수 있게 구성될 수 있다.
본 발명의 임플란트에 사용되는 재료들
상술하고 이하 기술되는 바와 같이, 몇 가지 실시예에서는, 상기 임플란트와 상기 임플란트의 부품들(즉, 측면체 판, 뼈 나사, 고정 나사 등)은 티타늄(titanium), 스테인레스 강(stainless steel), 코발트 크롬(cobalt chrome) 및 그의 합금들 도는 유사하게 높은 강도와 생체적합(biocompatible) 특성을 갖는 다른 적절한 임플란트 재료와 같은 의학적 등급 금속들로부터 제조될 수 있다. 게다가, 상기 임플란트는 적어도 부분적으로 예컨대 티타늄과 니켈(nickel)의 조합물인 니티놀(Nitinol)과 같은 형상 기억 합금으로 제조될 수 있다. 그러한 재료들은 대표적으로 방사선불투과성으로 x-레이(ray) 촬영중 나타나고 다른 타입의 촬영에는 나타나지 않는다. 본 발명에 따른 임플란트 및/또는 그 부분들(특히 자연 또는 인공 각면 관절 스페이서 또는 각면간 관절 스페이서)은 또한 약간 가요성이고 및/또는 굴곡 가능한(deflectable) 재료로 제조될 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 임플란트 및/또는 그의 부분들은 전체 또는 부분적으로 의학 등급 생체적합한 중합체들(polymers), 혼성중합체(copolymers), 융합체(blends) 및 중합체들의 복합체들(composites of polymers)로부터 제조될 수 있다. 혼성중합체(copolymers)는 2 종 이상의 단량체(monomer)로부터 추출된 중합체이다. 중합체들의 복합체들은 2 또는 그이상의 재료들의 불균일 복합체이고, 여기서 구성성분들은 혼합될 수 없고 따라서 서로 간 계면(interface)을 나타낸다. 중합체 융합체는 2 또는 그 이상 종의 중합체들의 육안상 불균일한 혼합물이다. 많은 중합체들, 혼성중합체들, 융합체(blends) 및 중합체들의 복합체들은 방사선불투과성이고 x-레이(ray) 또는 다른 촬영 중 나타나지 않는다. 그러한 재료로 구성된 임플란트는 전체적으로 방사선불투과성 재료로 구성되는 임플란트에 대비해서 의사가 척추를 촬영하여 볼 때 방해가 되는 부분이 적은 영상을 제공한다. 그러나, 상기 임플란트는 방사선불투과성 재료를 전혀 포함할 필요가 없다.
생체적합 중합체들의 한 그룹(group)은 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK) 및 폴리에테르케톤케톤(polyetherketonketon, PEKK)를 포함하는 여러 멤버들(members)을 가지는 폴리아릴에테르케톤(polyaryletherketone) 그룹이다. PEEK는 임플란트용으로 내구성 재료로서 성능이 입증되었고, 생체적합성의 기준을 만족한다. 의학 등급의 PEEK는 영국 랜커 셔(Lancashire)의 빅트렉스 사(Victrex Corporation)로부터 상품명 PEEK-OPTIMA으로 시중에서 구입가능하다. 의학 등급의 PEKK는 옥스포드 퍼포먼스 재료사(Oxpord Performance Materials)로부터 상품명 OXPEKK로서 구입 가능하며, 쿠어스 텍사(CoorsTek)로부터 상품명 BioPEKK로도 구입 가능하다. 이러한 의학 등급의 재료들은 더욱 큰 재료 강도를 보이는 강화 수지와 같은 강화된 중합체 수지들로서도 구입 가능하다. 일 실시예에 있어서, 상기 임플란트는 상기 빅트렉스사로부터 구입할 수 있는 의학 임플란트용으로 인정된 unfilled PEEK인 PEEK 450G를 재료로 제조될 수 있다. 이러한 재료의 다른 공급원으로서는 인도의 파놀리(Panoli)에 소재하는 가다(Gharda)사가 포함된다. PEEK 450G는 다음과 같은 특성을 가진다.
특성 값
밀도 1.3 g/cc
록웰 M(Rockwell M) 99
록웰 R(Rockwell R) 126
장력 97MPa
탄성계수 3.5GPa
휨계수(Flexural Modulus) 4.1GPa
PEEK 450G는 적절한 물리적 및 기계적 특성을 가지며 인접한 극돌기 사이에서 물리적 부하를 전달하고 산포하는 데 적합하다. 그러한 임플란트 및/또는 그의 부분은 압출(extrusion), 주입(injection), 압축 주조 및/또는 기계가공 기술에 의 해서 형성될 수 있다.
주목할 점은 선택된 재료가 조제될 수도 있다는 것이다. 충진재들(fillers)은 중합체, 혼성중합체, 융합체 및 중합체들의 복합체에 중합체적 재료를 강화하는 목적으로 첨가될 수 있다. 충진재들은 기계적, 광학적 및 열적 특성 같은 특성들을 변화시키기 위해 첨가된다. 예컨대, 탄소 섬유는 부하 베어링 장치용과 같은 특정 용도로 기계적 강도를 강화시키기 위해 첨가될 수 있다. 몇 실시예에 있어서, 다른 등급의 PEEK가 본 발명에 따른 임플란트용으로 구입되고 의도될 수 있는 바, 예컨대 FDA 또는 여타 규정 단체에 의해서 임플란트용으로 입증된 그러한 재료 즉 30% 유리-충진 등급 또는 30% 탄소-충진 등급의 재료가 그것이다. 유리-충진 PEEK는 비충진 PEEK에 대비해서 PEEK의 휨계수가 증가하고 팽창율은 감소한다. 결과 제품은 향상된 강도, 경도 또는 안정성으로 이상적인 것으로 알려져 있다. 탄소-충진 PEEK는 비충진 PEEK에 대비해서 압축 강도 및 경도가 향상되고 팽창율은 감소하는 것으로 알려져 있다. 탄소-충진 PEEK는 또한 내마모성 및 내하중성(load carrying capability)도 제공한다.
인정되는 바와 같이, 가요성이고 및/또는 굴곡가능하고, 매우 낮은 투습성을 가지고 양호한 내마모성을 가지며 및/또는 내마멸성을 갖는 다른 적절한 유사한 생체적합한 열가소성 또는 내피로성의 열가소성 폴리콘댄세이트(polycondensate) 재료가 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 이용될 수 있다. 상기한 바와 같이, 임플란트는 폴리에테르케톤케톤(PEKK)로 만들어질 수 있다. 사용될 수 있는 여타 재료는 폴리에테르케톤(PEK), 폴리에테르케톤에테르케톤케톤(PEKEKK), 폴리에테르에 테르케톤케톤(PEEKK), 및 대체로 폴리아리에테르에테르케톤을 포함한다. 또한 다른 가소성플라스틱은 물론 다른 폴리케톤이 이용될 수 있다. 임플란트용으로 사용될 수 있는 적절한 중합체들의 참조는 다음의 문헌들을 참조할 수 있다. 여기에 모두 참조용으로 기재한다. 이러한 문헌들로는 예컨대 PCT 공개 WO 02/02158A1(2002년 1월10일 공개) 제목 "생체-적합한 중합체 재료"와, PCT 공개 WO 02/00275 A1(2002년 1월 3일 공개) 제목 "생체-적합한 중합체 재료"와, PCT 공개 WO 02/00270 A1(2002년 1월 3일 공개) 제목 "생체-적합한 중합체 재료"가 포함된다. 캘리포니아 버클리의 폴리머 테클놀로지 그룹사로부터 구입할 수 있는 바이오네이트7(Bionate7), 폴리카보네이트 우레탄과 같은 다른 재료도 양호한 산화 안정성, 생체적합성, 기계적 강도 및 내마멸성으로 인해 적합할 수 있다. 다른 열가소성플라스틱 재료 및 다른 고분자중량 중합체들이 사용될 수 있다.
본 발명에 대한 전기의 기술은 도시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 본 발명은 제시된 상세한 형태로 한정하고자 함이 아니다. 본 기술 분야에 숙련된 기술자에게는 많은 변형 실시예와 변화가 가능함이 명백하다. 본 실시예들은 본 발명의 원리를 설명하고 실질적 출원을 위해서 선택되고 기술되었으며, 본 기술분야에 숙련된 자라면 특정 목적으로 적합한 다양한 실시예 및 변형 실시예가 가능하다. 본 발명은 다음의 청구범위 및 그 균등물에 의해서 범위가 정의되도록 의도되었다.

Claims (54)

  1. 각면 관절의 운동성은 유지하면서 척주 협착증 및 척주의 다른 통증을 해소하는 각면 관절 임플란트에 있어서,
    고정 판과;
    각면 관절 스페이서와;
    상기 고정 판을 상기 각면 관절 스페이서에 연결시키는 관절 조인트(articulation joint)를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 관절 조인트는 힌지, 볼-소켓 조인트, 및 절곡성 재료 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 관절 조인트는,
    고정 판을 갖는 공동과;
    상기 각면 관절 스페이서로부터 연장되어 상기 고정 판의 공동 내에 위치되는 볼형 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  4. 제1항에 있어서,
    잠금 나사와 뼈 나사를 추가로 포함하고,
    상기 잠금 판은 제1 구멍 및 제2 구멍을 추가로 포함하고,
    상기 뼈 나사는 상기 제1 구멍 내에 수용될 수 있고,
    상기 잠금 나사는 상기 제2 구멍 내에 수용될 수 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 잠금 나사는 상기 뼈 나사가 후방 변위 및 회전 변위 중 적어도 하나를 하지 않도록 차단하는 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  6. 제4항에 있어서, 상기 잠금 나사가 끌 끝 단부를 추가로 포함하고, 상기 끌 끝 단부는 상기 잠금 나사가 상기 척추골 안으로 자체 절삭 방식으로 파고 들어가게 하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 관절 조인트는 상기 각면 관절 스페이서가 상기 잠금 판에 대해서 선회되고 기울어지게 하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 각면 조인트 스페이서는 각면 관절의 상위 부분과 하위 부분 사이에 수용되어 들어맞도록 한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 고정 판은 측면체에 고정되도록 한 것을 특징으로 하 는 각면 관절 임플란트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 각면 관절 스페이서는 척추 각면 관절을 신연시키고 상기 척추 각면 관절의 운동성을 허용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  11. 제1항에 있어서, 상기 각면 관절 스페이서는 상기 각면 관절과 정합되도록 한 볼록 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  12. 제1항에 있어서, 상기 각면 관절 스페이서는 그 전방 단부가 각면 관절 안으로 쐐기 박힘 되도록 한 쐐기형 전방 단부를 포함하고, 상기 각면 관절 스페이서는 각면 관절을 신연시켜서 각면 관절의 운동성을 없애지 않으면서 추공 면적을 증가시키는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  13. 척주 협착증 및 척주의 다른 통증을 교정하도록 한 각면 관절 임플란트에 있어서,
    제1 레벨의 2개의 인접하는 척주 척추골에 의해 형성된 제1 각면 관절 내에 위치되도록 한 제1 각면 관절 스페이서와;
    제1 레벨의 2개의 인접하는 척주 척추골에 의해 형성된 제2 각면 관절 내에 위치되도록 한 제2 각면 관절 스페이서와;
    상기 제1 각면 관절 스페이서를 상기 제2 각면 관절 스페이서와 결합시키는 칼라를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 칼라는, 제1 힌지에 의해 제1 각면 관절 스페이서에 가요성 있게 연결되며, 제2 힌지에 의해 제2 각면 관절 스페이서에 가요성 있게 연결되는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  15. 제13항에 있어서, 상기 칼라는, 상기 제1 각면 관절 스페이서에 가요성 있게 연결되며, 상기 제2 각면 관절 스페이서에 가요성 있게 연결되는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  16. 제13항에 있어서, 상기 칼라는 상기 제1 각면 관절 스페이서에 인접하게 위치된 제1 구멍과, 상기 제2 각면 관절 스페이서에 인접하게 위치된 제2 구멍을 추가로 포함하고; 임플란트를 척추골에 고정시킬 수 있도록, 상기 제1 구멍은 상기 제1 뼈 나사를 수용할 수 있고 상기 제2 구멍은 상기 제2 뼈 나사를 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  17. 제13항에 있어서, 상기 칼라는 환자의 경부 척주의 해부학적 구조에 맞도록 굽혀질 수 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제1 뼈 나사의 변위를 방지하도록 위치된 제1 잠금 장치와, 상기 제2 뼈 나사의 변위를 방지하도록 위치된 제2 잠금 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  19. 제13항에 있어서, 제1 각면 관절 스페이서의 표면과 제2 각면 관절 스페이서의 표면은 경부 각면 관절의 형상에 근사하도록 볼록한 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  20. 제13항에 있어서, 제1 각면 관절 스페이서의 제1 근위 단부와 제2 각면 관절 스페이서의 제2 근위 단부는 경부 각면 관절 안으로의 삽입을 용이하게 하기 위하여 테이퍼진 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  21. 제1항에 있어서, 임플란트가 뼈의 절제 없이도 이식되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  22. 제1항에 따른 각면 관절 임플란트에 있어서,
    뼈 나사와;
    잠금 나사를 포함하고,
    고정 판이 상기 뼈 나사와 잠금 나사를 수용하고,
    상기 잠금 나사는 척추골 안으로 자체 절삭 방식으로 파고 들어가도록 되어 있고, 상기 잠금 나사와 뼈 나사는 고정 판을 척추골에 고정시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  23. 제22항에 있어서, 상기 잠금 나사는 뼈 나사가 후방 변위 및 회전 변위 중 적어도 하나를 하지 않도록 차단하는 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  24. 제22항에 있어서, 상기 잠금 나사가 끌 끝 단부를 추가로 포함하고, 상기 끌 끝 단부는 상기 잠금 나사가 상기 척추골 안으로 자체 절삭 방식으로 파고 들어가게 하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  25. 제1항에 있어서, 각면 관절 안으로 삽입되도록 되어 있는 각면 관절 스페이서를 포함하고, 상기 각면 관절 스페이서는 고정 판에 대해서 신장 위치와 절첩 위치 사이에서 선회 가능하고, 상기 각면 관절 스페이서는 이 각면 관절 스페이서가 상기 신장된 위치를 지나서 선회하지 않도록 한 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  26. 제25항에 있어서, 상기 각면 관절 스페이서는 이 각면 관절 스페이서가 상기 신장된 위치를 지나서 움직이는 것을 방지하는 후방 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  27. 제1항에 있어서, 상기 각면 관절 스페이서가 볼록한 상부 표면과, 하부 표면을 포함하고, 상기 상부 표면은 전방 가장자리를 형성하기 위하여 바닥 표면을 향하여 소정 각도로 테이퍼져 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  28. 제1항에 있어서, 상기 고정 판은, 이식 도구의 후퇴 가능 계합 부재를 수용하도록 되어 있는 계합 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  29. 제1항에 있어서, 상기 고정 판은 이식 도구 내의 수용 슬롯 내에 대응하여 정렬되도록 되어 있는 돌출부를 구비하는 측면도 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  30. 제1항에 있어서, 고정 판이 대향하는 측면을 따라 한 쌍의 윙형 돌출부도 추가로 포함하고, 상기 돌출부는 이식 도구 내의 대응하는 슬롯과 정렬되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  31. 각면 관절 내에 이식하기 위한 각면 관절 임플란트를 선택하기 위하여 각면 관절의 크기를 측정하는 도구와 조합된, 제1항에 따른 각면 관절 임플란트에 있어서,
    상기 도구는,
    손잡이와;
    둥근 근위 단부와 원위 단부를 구비하며 근위 단부에서 상기 손잡이에 연결된 각면각 크기 측정기와;
    크기 측정 중에 각면간 크기 측정기의 과도한 삽입을 방지하도록 되어 있는, 각면간 크기 측정기의 근위 단부에 있는 정지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  32. 제31항에 있어서, 상기 각면간 크기 측정기의 원위 단부는 측정할 경부 각면 관절 안으로의 삽입을 용이하게 하기 위해 그 두께가 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  33. 제31항에 있어서, 상기 관절 조인트는 상기 각면 관절 스페이서보다 좁은 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  34. 제1항에 있어서, 상기 각면 관절 스페이서와 가요성 연결부는 서로 P형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  35. 각면 관절 임플란트를 삽입하기 위하여 척주 내의 인접하는 각면들을 신연시키기 위한 신연 도구와 조합된, 제1항에 따른 각면 관절 임플란트에 있어서,
    폐쇄 위치에서 서로에 대해 동일 평면을 유지하는 제1 헤드 부재와 제2 헤드 부재를 구비하는 신연 헤드와;
    상기 신연 헤드에 결합된 작동 가능한 손잡이를 포함하고,
    상기 제1 헤드 컴포넌트와 제2 헤드 컴포넌트는, 이들 제1 및 제2 헤드 컴포넌트를 개방 위치로 작동시키기 위해 손잡이가 작동되고 있을 때에는, 동일 평면이 아닌 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제1 헤드 컴포넌트는 제1 조의 핑거를 포함하고, 상기 제2 헤드 컴포넌트는 제2 조의 핑거를 포함하고, 상기 제1 조 및 제2 조의 핑거는 서로 교호적으로 구성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  37. 임플란트를 삽입시키는 이식 도구와 조합된, 제1항에 따른 각면 관절 임플란트에 있어서,
    상기 이식 도구는,
    스위치를 구비하는 손잡이와;
    상기 손잡이로부터 연장되며 상기 임플란트를 수용하도록 되어 있는 계합 헤드를 포함하고,
    상기 계합 헤드는 임플란트의 대응하는 측벽을 수용하도록 되어 있는 한 쌍의 측벽을 구비하는 포크형 단부를 포함하고, 또한 상기 계합 헤드는, 작동 스위치에 결합되며, 상기 스위치가 작동되었을 때에는 상기 수용된 임플란트가 그 계합 헤드로부터 해제될 수 있게 하는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플 란트.
  38. 제37항에 있어서, 상기 계합 헤드는, 상기 측벽들 사이에 위치되며 스위치가 작동되었을 때에는 신장된 위치와 후퇴된 위치 사이에서 이동할 수 있는 계합 부재도 추가로 포함하고, 상기 계합 부재는 신장된 위치에 있을 때에는 임플란트의 계합 구멍 안으로 삽입되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  39. 제37항에 있어서, 상기 계합 헤드의 측벽들 중 적어도 하나의 측벽이 임플란트의 측벽으로부터 나온 돌출부를 수용하도록 되어 있는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  40. 제1항에 있어서,
    고정 판을 통하여 배치되어 있고 상기 고정 판을 척추골에 고정시키도록 되어 있는 뼈 나사와;
    상기 뼈 나사를 고정 판 내의 제위치에 유지시키는 잠금 나사를 포함하고,
    상기 잠금 나사는 상기 뼈 나사를 고장 판에 잠그는 제1 위치와, 상기 뼈 나사가 상기 고정 판으로부터 제거될 수 있게 하는 제1 위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  41. 제40항에 있어서, 상기 잠금 나사는 비대칭 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  42. 제41항에 있어서, 상기 헤드는 뼈 나사가 상기 고정 판으로부터 제거되게 하는 절결부(cut-out)를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  43. 제40항에 있어서, 상기 잠금 나사는 오목부와 볼록부를 구비하는 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  44. 제40항에 있어서, 상기 뼈 나사가 상기 고정 판 내의 한 홈 안에 수용되고, 상기 잠금 나사가 상기 고정 판 내의 한 홈 안에 수용되는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  45. 제1항에 있어서, 각면 관절 스페이서를 각면 관절 안에 유지시키도록 되어 있는 각면 관절 스페이서로부터 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 각면 관절 스페이서가 상위 표면과 하위 표면을 구비하고,
    상기 상위 표면은 각면 관절의 하위 각면에 인접하게 위치되고,
    상기 하위 표면은 각면 관절의 상위 각면에 인접하게 위치되며,
    적어도 하나의 돌출부가 상기 하위 표면으로부터 연장되어 상위 각면과 계합되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  47. 제45항에 있어서, 다수의 돌출부가 상기 하위 표면으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  48. 제45항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부가 각면 관절 스페이서를 각면 관절 안으로 삽입하는 방향으로부터 지향되는 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  49. 제1항에 있어서, 상기 각면 관절 스페이서가 하위 심(shim)과 상위 심을 포함하고, 상기 하위 심은 상위 심보다 더 경직되고 덜 유연할 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  50. 제49항에 있어서, 상기 상위 심은 상기 하위 심 상에 몰딩된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  51. 제49항에 있어서, 상기 하위 심은 금속으로 구성되고, 상기 상위 심은 폴리머로 구성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  52. 제49항에 있어서, 상기 하위 심은 티타늄 및 스테인리스 강 중 어느 하나로 구성되고, 상기 상위 심은 폴리아릴에테르케톤으로 구성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  53. 제49항에 있어서, 상기 하위 심은 상위 심과는 다른 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
  54. 제42항에 있어서, 상기 절결부는 초승달 형상인 것을 특징으로 하는 각면 관절 임플란트.
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