KR20080010406A

KR20080010406A - 척추 임플란트

Info

Publication number: KR20080010406A
Application number: KR1020077025579A
Authority: KR
Inventors: 브랜든 랜달; 케네스 고바야시; 도미니크 메스세르리
Original assignee: 신세스 게엠바하
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2008-01-30
Also published as: JP2008539013A; US20060241760A1; CN101203195A; TW200701964A; EP1874237A2; AU2006239808A1; WO2006116306A2; CA2606119A1; WO2006116306A3; BRPI0610432A2

Abstract

본 발명은 척추 임플란트에 관한 것으로서, 바람직하게, 척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 생체재흡수성 척추 임플란트에 관한 것이다.

임플란트는 전면, 후면, 그들 사이로 연장하는 제1 및 제2 측면, 척추뼈 몸통들 중 어느 하나와 결합하기 위한 상면, 다른 척추뼈 몸통과 결합하기 위한 하면, 및 상면으로부터 하면으로 확장하는 중앙 보어(bore)를 구비하는 것이 바람직하다. 중앙 보어는 대체로 둥근 돌출부-모양의 족적을 가지는 것이 바람직하다. 임플란트의 전면은 삽입 도구와 결합하도록 구성된 한 쌍의 수직 채널을 포함하는 ㄱ것이 바람직하고, 상면은 전면으로부터 후면으로 실질적으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지는 한편 하면은 전면으로부터 후면으로 확장하는 실질적으로 일정한 테이퍼를 가지는 것이 바람직하다.

척추, 임플란트, 생체재흡수성, 보어, 수직, 채널

Description

척추 임플란트{Spinal Implant}

본 발명은 척추 융합(spinal fusion) 시술에 사용되는 척추 임플란트에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 추간판(intervertebral disk) 및/또는 그에 상응하는 추간판들과 협력하는 척추뼈 몸통(vertebral body)을 대체하기 위하여 척추 융합에 사용하기 위한 생체재흡수성(bioresorbable) 임플란트에 관한 것이다.

척수 신경근 압박(compression of spinal cord nerve roots), 퇴행성 디스크 질환, 및 외상 등과 같은 수많은 의료 질환들은 요통을 유발할 수 있다. 추간 융합(intervertebral fusion)은 요통을 경감시키는 외과적 방법이다. 추간 융합에 있어서, 2개의 인접한 척추뼈 몸통들은 질환이 있는 추간판을 제거하고 디스크 제거에 의해 남게 된 틈새를 연결하기 위한 두 개의 척추뼈 몸통 사이에서 뼈의 성장을 허용하게 될 임플란트를 삽입함으로써 서로 융합된다. 척추체 절제술은 척추뼈 몸통이 그 관련된 추간판과 결합하여 제거되는 외과적 수술이다. 척추체 절제술에 있어서, 두 개의 척추뼈 몸통들은 그와 관련된 추간판과 협력하여 질환이 있는 척추뼈 몸통을 제거하고 척추뼈 및 디스크 제거에 의해 남게 되는 틈새를 연결하기 위해 2개의 척추뼈 몸통 사이에서 뼈가 성장하는 것을 허용하는 임플란트를 삽입함으로써 서로 융합된다.

수많은 서로 다른 임플란트들 및 임플란트 물질들이 융합을 위해 성공적으로 사용되어 왔다. 예를 들어, 최근의 임플란트들은 스테인리스 스틸, 티타늄 합금, 동종 이식편(allograft), 금속-동종 이식편 복합재료, 폴리머, 플라스틱, 세라믹 등으로부터 제조된다. 티타늄 케이지(cages)는 많은 단점들로부터 어려움을 겪고 있다. 예를 들어, 티타늄의 MRI 비호환성 때문에, 융합의 결정(determination)이 문제가 되고 있다. 또한, 척추 전만증(lordosis), 즉, 경추 및 요추의 선천성 만곡의 복원은 티타늄 케이지가 사용될 때 매우 어렵다.

동종 이식편은 요골(radius), 척골(ulna), 종아리뼈(fibula), 상박골(humerus), 정강이뼈(tibia)와 같은 긴 뼈의 뼈 몸통 또는 제공자(donor)의 대퇴골(femur)로부터 통상적으로 취해진 뼈의 절단부(section)이다. 뼈의 단면은 임플란트 수술 때까지 동종 이식편을 유지하고 임플란트 때 불리한 면역학적 반응의 위험을 줄이기 위해 알려진 기법들을 이용하여 취해지고 처리된다. 동종 이식편들은 처리 후에도 척추뼈의 역학적 성질들과 유사한 역학적 성질들을 가진다. 이것은 금속 임플란트를 사용할 때 발생되는 스트레스 차폐(shielding)를 방지한다. 그들은 또한 MRI 호환성이기 때문에 융합이 보다 정확하게 확인될 수 있고 뼈의 구성(formation), 즉, 골전도(osteoconductive)를 향상할 수 있다. 동종 이식편의 골전도 속성은 장기간의 기계적 강도를 위한 동종 이식편과 척추뼈 사이의 생물학적 연결을 제공하지만, 동종 이식편과 척추뼈 사이의 초기 및 단기간의 기계적 강도는 대체로 약하기 때문에 임플란트 시술 후 동종 이식편이 이탈할 가능성이 있다.

또한, 대부분의 동종 이식편들은, 대체될 디스크의 높이에 적절하게 절단되 겠지만, 균일한 모양을 가지도록 외부 표면에 맞는 크기 및/또는 기계 가공이 되지 않은, 뼈의 간단한 절편들이다. 결과적으로, 척추뼈 몸통들의 융합은 종판(endplate)의 표면을 따라 일치하는 방식으로 최적의 해부학적 위치에서 발생되는 것은 아니다. 비록 외과의사가 환자의 골격을 위한 동종 이식편을 최적화하기 위해 수술 중에 최소한으로 모양을 다듬고 크기를 조절하더라도, 동종 이식편의 중대한 다듬기 및 크기 조절은 동종 이식편의 속성 때문에 불가능하다. 비록 광범위한 다듬기 및 크기 조절이 가능하다고 할지라도, 동종 이식편을 필요한 치수만큼 수작업으로 다듬고 크기를 정하는 외과의사의 능력은 엄격하게 제한된다.

또한, 동종 이식편 물질과 관련한 장치를 위한 의료 업계의 급속도로 증가되는 요구, 동종 이식편 물질 자체를 위한 엄청난 요구는 그 물질을 제공하는 업계에 엄청난 도전을 주고 있다.

전술한 논의 사항들이 설명하는 바와 같이, 임플란트뿐만 아니라 척추뼈 몸통의 종단의 해부학적 구조 및 형태에 의해 채워질 공간의 골격 및 구조를 고려하여 척추 임플란트를 디자인할 필요가 있다. 또한, 방사선 불투과성 성질과 임플란트가 삽입될 공간에서 척추뼈 몸통들의 척추골 조직과 잘 통합되는 점 때문에 엑스선 투시가 용이한 척추 임플란트가 필요하다.

본 발명은 척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 척추 임플란트에 관한 것으로서, 임플란트는 전면, 후면, 그들 사이로 연장하는 제1 및 제2 측면, 척추뼈 몸통들의 어느 하나와 결합하기 위한 상면, 상기 척추뼈 몸통의 다른 하나와 결합하기 위한 하면, 및 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 중앙 보어(bore)를 구비하며, 상기 중앙 보어는, 보어의 둘레를 따라 움직일 때 복수의 봉(peak)과 골(valley)을 포함하는 대체로 둥근 돌출부-모양(lobe-shaped)의 족적(footprint)을 구비한다.

또한, 본 발명은 척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 척추 임플란트에 관한 것으로서, 상기 임플란트는 전면, 후면, 그들 사이로 연장하는 제1 및 제2 측면, 척추뼈 몸통들의 어느 하나와 결합하기 위한 상면, 상기 척추뼈 몸통의 다른 하나와 결합하기 위한 하면, 및 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 중앙 보어(bore)를 구비하며, 상기 임플란트의 전면은 삽입 기구(instrument)와 결합하도록 구성된 한 쌍의 수직 채널을 포함한다.

또한, 본 발명은 척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 척추 임플란트에 관한 것으로서, 임플란트는 전면, 후면, 그들 사이로 연장하는 제1 및 제2 측면, 척추뼈 몸통들의 어느 하나와 결합하기 위한 상면, 상기 척추뼈 몸통의 다른 하나와 결합하기 위한 하면, 및 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 중앙 보어(bore)를 구비하며, 상기 상면과 상기 하면의 어느 하나는 하면으로부터 후면으로 실질적으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지며, 상면과 하면의 다른 하나는 전면으로부터 후면으로 확장하는 실질적으로 일정한 테이퍼를 가지며, 상면과 전면 모두는 일 측면으로부터 다른 측면으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가진다.

본 발명의 대안적 실시예에 있어서, 전면과 후면의 적어도 일 부분은 굴곡되고 측면들은 굴곡된 전면과 후면과 짝을 이루기 위해 실질적으로 볼록한 것이 바람직하다. 또한, 후면은 삽입될 때 척추뼈 몸통들의 추공(foramen)을 피하기 위한 오목한 리세스를 포함할 수 있다. 상면과 하면은 임플란트와 척추뼈 몸통들의 결합을 용이하게 하도록 그 위에 형성되고, 바람직하게 톱니인, 복수의 파지 구조를 포함할 수 있다.

또한, 임플란트는 전면으로부터 후면으로 확장하고 대체로 쐐기-모양의 윤곽(profile)을 가지는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상면과 하면의 어느 하나는 전면으로부터 후면으로 실질적으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지는 한편 상면과 하면의 다른 하나는 전면으로부터 후면으로 확장하는 실질적으로 일정한 테이퍼를 가진다. 바람직하게, 상면과 하면 모두는 일 측면으로부터 다른 측면으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가진다.

또한, 임플란트는 한번 삽입되면, 삽입 도구가 임플란트의 폭과 실질적으로 동일하도록 삽입 도구가 임플란트와 결합되게 구성될 수 있도록 삽입 도구와 결합하도록 구성된 한 쌍의 수직 채널을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 임플란트는 임플란트 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것이 바람직하다. 방사선 불투과성 마커는 방사선 불투과성 불질이 충진된 톱니일 수 있다. 대안적으로, 방사선 불투과성 마커는 중앙 보어의 외면의 적어도 일 부분을 방사선 불투과성 물질을 코팅하는 것을 포함할 수 있다. 방사선 불투과성 마커는 임플란트의 어느 하나의 표면에 기준 마커(reference marker)를 위치시키는 것을 포함할 수 있고, 기준 마커는 방사선 불투과성 물질로 제조된다. 방사선 불투과성 마커는 방사선 불투과성 물질로 임플란트에 형성된 적어도 하나의 빈 공간으로 충진하는 것을 포함할 수 있다. 방사선 불투과성 마커는 임플란트의 외측 주변의 적어도 일 부분을 방사선 불투과성 줄무늬로 표시하는 것을 포함할 수 있다.

임플란트의 중앙 보어는 물질을 포함하는 뼈 생장물로 충진되는 것이 바람직하다. 또한, 임플란트는 물질을 포함하는 뼈 생장물로 역시 충진되는 그 표면에 적어도 하나의 빈 공간을 포함할 수 있다.

임플란트는 생체재흡수성 물질로 형성되는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따른 척추 임플란트의 실시예의 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 척추 임플란트의 측단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 척추 임플란트의 정면도이다.

도 4는 임플란트에 형성된 수직 채널의 상세도이다.

도 5는 도 1에 도시된 임플란트와 함께 사용되는 방사선 불투과성 마커의 실시예이다.

도 6은 도 1에 도시된 임플란트와 함께 사용되는 방사선 불투과성 마커의 다른 실시예이다.

도 7은 도 1에 도시된 임플란트와 함께 사용되는 방사선 불투과성 마커의 또 다른 실시예이다.

도 8은 도 1에 도시된 임플란트와 함께 사용되는 방사선 불투과성 마커의 또 다른 실시예이다.

도 9는 도 1에 도시된 임플란트와 함께 사용되는 방사선 불투과성 마커의 또 다른 실시예이다.

도 10은 도 1에 도시된 임플란트와 함께 사용되는 방사선 불투과성 마커의 또 다른 실시예이다.

도 11은 물질을 포함하는 뼈 생장물을 수납하기 위한 적어도 하나의 빈 공간과 합체된 도 1에 도시된 임플란트의 실시예이다.

본 발명의 원칙들의 이해를 촉진하기 위한 목적으로, 참조부호는 예시적으로 사용될 것이며,비-제한적인 실시예가 도면들에 설명되고 특정의 용어는 동일한 것을 설명하는데 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고 본 발명의 범위의 그 어떤 제한도 본 명세서에서는 의도되지 않기 때문에, 도시된 장치들의 변경 또는 변형과 본 명세서에서 설명된 본 발명의 원칙들의 추가적 적용들은 본 발명과 관련된 당업자들에게 통상적으로 예견되어 일어날 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명은 척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 척추 임플란트(10)에 대한 것이다. 임플란트(10)는 제거된 디스크 공간의 높이를 복원하고, 즉각적인 하중 지지 능력(load bearing capability)를 제공하여 척주(vertebral column)를 지지하도록 구성되는 것이 바람직하다. 임플란트(10)는 예를 들어, 스테인리스 스틸, 티타늄, 티타늄 합금, 동종 이식편, 금속-동종 이식편 복합재료, 폴리머, 플라스틱, 세라믹 등과 같이 당업자에게 알려진 생물학적 원료로 형성될 수 있다. 바람직하게, 임플란트(10)는 예를 들어, 폴리-L-락티드, 폴리-D-락티드, 폴리글리콜리드, 폴리카보 네이트(Rutgers 대학 산), 및 그 화합물과 같은 생체재흡수성 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게, 임플란트(10)는 생체재흡수성 물질로 형성되고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 임플란트의 투시를 돕기 위해 임플란트(10) 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 척추 임플란트(10)는 대체로 강낭콩 족적들(kidney bean footprint)을 가지며 전면(12), 후면(14), 및 그 들 사이로 확장하는 제1 및 제2 측면(16)(18)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 전면(12)은 한 쌍의 아치형 단부들(13)을 가진 실질적으로 직선인 반면, 후면(14)은 한 쌍의 아치형 단부들(14a)와 오목한 리세스(15)를 구비한다. 측면들(16)(18)은 전면(12)과 후면(14)을 상호 연결하고, 그 모양이 실질적으로 아치형, 바람직하게 볼록하다. 보다 바람직하게, 전면(12)의 아치형 단부들(13)은 볼록하고 약 3 mm 내지 약 10mm 사이, 보다 바람직하게 약 5.5 mm의 곡률 반경을 가진다. 후면(14)의 아치형 단부들(14a)은 약 5 mm 내지 10 mm 사이, 보다 바람직하게 약 7.5 mm의 곡률 반경을 가진다.

사용 시, 척추 임플란트(10)의 족적은, 그 사이에 임플란트(10)가 삽입됨으로써 최대의 지지력을 제공하는 척추뼈의 종단 플레이트의 대체적인 주변 및 모양과 크기 모양이 동일하게 설계되는 것이 바람직하다. 이것 때문에, 임플란트(10)의 후면(14)에 통합된 리세스(15)는 척추뼈 몸통들의 추간 구멍(intravertebral foramen)을 피하도록 구성된다. 추간 구멍 또는 척추 통로(spinal canal)는 척수 신경근(spinal cord nerve roots)을 수용하는 척추뼈 몸통의 일부분이다. 대체로, 추간 구멍의 일부분은 몸통부 또는 척추뼈의 종단 플레이트부 속으로 확장한다. 추간 구멍의 이러한 부분은, 사실상, 척추뼈의 몸통부의 주변을 실질적으로 타원형 모양으로부터 실질적으로 강낭콩 모양으로 변화시킨다. 따라서, 척추 임플란트(10)의 족적은 척추뼈 몸통부의 대체적인 모양 주변에 필적하도록 대체로 강낭콩 모양이다.

또한, 척추 임플란트(10)는 임플란트(10)가 척추뼈의 종단 플레이트와의 결합을 용이하게 하기 위해 그 위에 형성된 복수의 파지 돌결(24)과 합체되는 상면(20)과 하면(22)을 가진다. 즉, 파지 돌결(24)은 종단 플레이트들을 관통함으로써 임플란트(10)와 척추뼈의 종단 플레이트들 사이의 기구적 결합을 제공한다. 파지 돌결(24)에 의해 제공되는 이러한 기구적 안정성은 수술 후 임플란트(10)의 이탈(expulsion) 및 미끄러짐의 위험을 최소화시킨다. 예를 들어, 물결 모양의 표면들, 돌기들, 톱니, 마루 모양 등의 업계에 알려진 그 어떤 파지 돌결(24)이 사용될 수도 있다. 바람직하게, 상면(20)과 하면(22)은 복수의 피라미드 톱니를 구비한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 임플란트(10)는 수술 도구를 수납하기 위해 실질적으로 편평하고 그 어떤 파지 돌결(24)도 없는 임플란트(10)의 외주면으로부터 확장하는 영역을 포함할 수 있다. 실질적으로 편평한 영역은 전-후 방향으로, 측방으로 확장할 수 있거나, 두 방향 모두로 확장할 수 있다. 또한, 실질적으로 편평한 영역은 전-측 방향으로 확장할 수 있다. 또한, 상면(20)과 하면(22)은 이하에서 더 상세히 설명될, 사각 가장자리를 포함할 수 있다.

또한, 척추 임플란트(10)는 상면(20)으로부터 하면(22)으로 확장하며, 아래 에서 더 상세히 설명되며, 척추뼈와 임플란트(10)의 융합을 더 돕기 위한, 골질 성장(bony in-growth)을 허용하는 물질을 포함하는 뼈 생장물에 충진될 수 있는 중앙 보어(30)를 포함할 수 있다. 도 1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 중앙 보어(30)는 보어(30)의 주변(31)을 따라 움직일 때 복수의 정점(32)과 골(34)을 구비하는 대체로 둥근 돌출부-모양의 족적을 가진다. 이와 관련하여, 둥근 돌출부-모양 중앙 보어(30)는 척추뼈의 종단 플레이트와 접촉하는 임플란트(10)의 표면 영역을 증가시킨다. 따라서, 임플란트(10)가 생체재흡수성 물질로 제작되는 경우, 둥근 돌출부-모양 중앙 보어(30)는 임플란트의 흡수를 촉진하는 것을 돕는다. 바람직하게, 중앙 보어(30)의 둥근 돌추부-모양의 외주면(31)을 형성하는 복수의 정점(32)과 골(34)은 약 1 mm 내지 약 4 mm 사이, 보다 바람직하게, 약 2 mm의 곡률 반경을 가진다. 대안적으로, 정점(32)과 골(34)은 날카로운 지점(미도시)에서 끝난다.

도 2를 참조하면, 임플란트(10)는 질환이 있는 디스크가 제거된 후에 임플란트(10)가 척추의 선천성 만곡 즉 척추 전만증을 복원할 수 있도록 전면(12)으로부터 후면(14)까지 확장하는 대체로 쐐기-모양의 윤곽을 가지는 것이 바람직하다. 보다 상세하게, 끝이 가늘어지는 상면 및 전면 또는 볼록한 상면 및 전면을 대체로 가진 종래 기술의 임플란트들과 달리, 임플란트(10)의 상면(20)은 전면(12)으로부터 후면(14)까지 굴곡된, 보다 바람직하게 볼록한 표면을 대체로 가지는 한편 하면(22)은 전면(12)으로부터 후면(14)까지 확장하는 일정한 테이퍼를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 특히, 임플란트(10)가 척추의 경부(cervical) 영역에 사용될 때, 임플란트(10)가 척추의 해부학적 구조와 적절하게 조화되는 것을 보장 한다. 이러한 구성의 결과로서, 임플란트(10)는 후면(14)에서의 임플란트(10)의 높이가 전면(12)에서의 임플란트(10) 높이보다 작게 되고 가장 높은 것이 그들 사이의 어느 곳에서 생기도록 후면(14)이 접근될 때 점차적으로 감소하는 높이가 되도록 전면(12)으로부터 확장하는 점차적으로 증가하는 높이를 가진다. 바람직하게, 볼록한 상면(20)은, 요추(lumbar)에 적용되는 경우, 약 50 mm 내지 약 200 mm 사이-보다 바람직하게 약 100 mm-의 곡률 반경을 가지며, 가슴(thoracic)에 적용되는 경우, 약 25 mm 내지 약 150 mm-보다 바람직하게 약 65 mm-의 곡률 반경을, 경추(cervical)에 적용되는 경우, 약 5 mm 내지 약 25 mm-보다 바람직하게 약 14 mm-의 곡률 반경을 가진다. 바람직하게, 테이퍼진 하면(22)은 약 3.5도 각도로 테이퍼진다. 대안적으로, 상면(20)은 일정한 테이퍼를 가질 수 있는 한편 하면(22)은 굴곡된, 바람직하게 볼록한 표면을 가질 수 있다. 그러나, 상면(20)과 하면(22)은 서로 맞물리는 볼록 및/또는 테이퍼진 표면들을 가질 수 있음을 이해해야 한다.

도 3을 참조하면, 임플란트(10)의 상면(20)과 하면(22)은, 전면 및/또는 후면에서 볼 때 임플란트(10)의 두께가 2개의 측면(16)(18) 사이에 있는 중간부에서 최대가 되도록 굴곡, 바람직하게 볼록하고, 임플란트(10)의 높이가 측면(16)(18)에서 가장 얇게 되도록 임플란트(10)의 측면 축을 따라 점차적으로 테이퍼진다. 이러한 볼록한 구성은 적절한 해부학적 구조 접합을 제공하는 것을 돕는다. 측면 끝단(16)(18)에서의 임플란트(10)의 높이는 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다. 바람직하게, 볼록한 표면들은 약 50 mm의 곡률 반경을 가진다.

임플란트(10)의 삽입을 용이하게 하기 위하여, 전면(12)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상면(20)으로부터 하면(22)으로 확장할 수 있는, 한 쌍의 수직 채널(40)을 구비하는 것이 바람직하다. 수직 채널(40)은 외과의사가 삽입 시술 동안 임플란트(10)와 고정 되게 결합하는 것을 가능하게 하도록 삽입 도구(미도시)와 풀어놓는 방식으로 맞춤 결합시키도록 구성된다. 보다 상세하게, 채널(40)은 삽입 도구에 형성된 돌기들과 결합하도록 구성된다. 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 수직 채널(40)은 아치 모양의 만곡들(42)(44)(46)에 의해 형성된 복합 굴곡면을 가지는 것이 바람직하고, 아치 모양의 만곡(42)은 전면(12)과 수직 채널(40) 사이의 전이(transition)를 형성하고 아치 모양의 표면(44)은 아치 모양의 표면(42)(46)을 실질적으로 상호 연결한다. 이러한 구성에 있어서, 수직 채널(40)은 풀어 놓을 수 있도록 결합하는 삽입 도구 위에 형성된 돌기들이 대항하여 접촉할 수 있는 베어링 표면(48)을 제공한다. 보다 바람직하게, 아치 모양 표면(42)은 약 0.4 mm의 곡률 반경을 가지며, 아치 모양 표면(44)은 약 0.5 mm의 곡률 반경을 가지며 아치 모양의 표면(46)은 약 0.5 mm의 곡률 반경을 가진다.

도시된 바와 같이, 결합 될 때 삽입 도구가 임플란트(10)의 측면(16)(18)을 벗어나 측방으로 확장하지 않도록, 채널(40)은 임플란트(10)의 전면(12)에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 삽입 도구는, 결합 될 때, 그 높이가 임플란트(10)의 높이보다 작거나 동일하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 삽입 도구가 임플란트(10)의 족적을 넘어 돌출하지 않는 것을 보장함으로써 임플란트(10)의 삽입과 관련한 외상을 최소화하는 것을 돕는다. 이것 때문에, 수직 채널(40)은 임플란트(10)의 측면 축으로부터 대략 34도에 위치되는 것이 바람직하다. 비록 채 널(40)이 임플란트(10)의 전체 높이를 확장하는 것처럼 도시되지만, 채널(40)은 그 일부만을 확장할 수 있는 것을 의도한다. 대안적으로, 예를 들어, 나사 보어, 세로방향 슬롯 등과 같이 업계에 알려진 그 어떤 다른 삽입 도구 결합 메커니즘도 사용될 수 있다.

임플란트(10)의 삽입을 더 용이하게 하기 위해, 임플란트(10)는 외과의사들에 의해 임플란트 삽입 및 임플란트(10)의 취급 모두를 용이하게 하는 파지 결절(24)이 없는 상면(20) 및/또는 하면(22)의 둘레를 따라 사각의 가장 자리를 역시 구비할 수 있다. 보다 상세하게, 임플란트(10)의 가장자리들은 그 어떤 파지 결절(24)도 없기 때문에, 임플란트(10)의 주변 가장자리는 임플란트 삽입 동안 조직에 의해 걸릴 가능성이 없으며 외과의사는 삽입 전 및 삽입하는 동안 임플란트(10)를 취급하는 동안 보호 장갑을 찢을 가능성이 희박하다.

전술한 바와 같이, 특히, 임플란트(10)가 방사선 투과성 및/또는 생체재흡수성 물질로 형성되는 경우, 임플란트(10)는 하나 또는 그 이상의 방사선 불투과성 마커들을 포함할 수 있다. 방사선 불투과성 마커는 임플란트(10)의 어느 곳에서 세겨질 수 있다. 방사선 불투과성 마커들은 임플란트(10)가 실질적으로 방사선투과성 물질로 형성될 때 제거된 디스크 공간 속으로 임플란트(10)를 삽입하고 삽입한 후 모두에 있어서 임플란트(10)의 투시를 향상시킨다. 따라서, 방사선 불투과성 마커들은 척추뼈 몸통들에 대한 임플란트(10)의 위치를 나타내고 따라서 외과의사들이 X-선 또는 유사한 장치들의 사용을 통해 융합 시술의 진행 및 상태를 추적하는 것을 허용한다. 방사선 불투과성 마커는 당업자에게 알려진 물질로부터 제작될 수 있 다. 그러나, 바람직하게, 방사선 불투과성 마커는 바륨 및/또는 요오드로 제조된다.

바람직하게, 도 5에 도시된 바와 같이, 임플란트(10)는 방사선 불투과성 물질로 충진된 하나 또는 그 이상의 톱니(50)를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 보어(30)의 외주면(31)은 방사선 불투과성 물질로 코팅(52)될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 임플란트(10)의 어느 하나의 표면은 방사선 불투과성 물질로 제조된 기준(54)으로 날인될 수 있다. 바람직하게, 기준(54)은 그것이 외과의사에게 임플란트(10)의 적절한 방위를 표시하는 그런 것이다. 예를 들어, 임플란트(10)의 전면(12)은 문자 "A"로 날인될 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 임플란트(10)는 방사선 불투과성 물질로 충진된 하나 또는 그 이상의 빈 자리(56)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 임플란트(10)의 외주면은 방사선 불투과성 줄무늬(58)를 구비할 수 있다.

전술한 바와 같이, 임플란트(10)는 뼈 성장을 허용하여 척추뼈와 임플란트(10)의 융합을 더 돕는 물질을 포함하는 뼈 생장물을 수납하기 위한 중앙 보어(30)를 바람직하게 포함한다. 업계에 알려진 물질들을 포함하는 그 어떤 뼈 생장물도 이용될 수 있지만 중앙 보어는 신세스 스파인(Synthes^® Spine)에 의해 제조 및 판매되는 chronOS™와 같은 β-트리칼슘 인산염으로 채워지는 것이 바람직하다. ChronOS™은 생적합성, 방사선 불투과성 물질인, β-트리칼슘 인산염(β-TCP)로 제 조된다. ChronOS™은 그것이 환자의 몸에 의해 점진적으로 흡수되어 새로운 뼈에 의해 대체되기 때문에 중앙 보어(30) 내부에 배치를 위해 이상적으로 적합하다. 또한, ChronOS™의 방사선 불투과성 성질은 임플란트(10)의 투시를 가능하게 한다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 임플란트(10)는 ChronOS™와 같은 물질을 포함하는 뼈 생장물의 삽입을 위한 하나 또는 그 이상의 빈 자리(60)를 포함할 수 있다.

임플란트(10)는 후방 접근에서와 같이 척수(spinal cord) 또는 척추 경막낭(dural sac) 주위에 임플란트의 삽입이 필요없는 경우 전방, 측방, 또는 전방-측방 접근을 위해 대체로 크기를 가진다. 임플란트(10)의 치수는 임플란트가 삽입되는 척추의 장소에 따라 변화한다. 일반적으로 말해서, 척추의 요추 영역의 척추뼈 몸통는 가슴 영역에 있는 척추뼈 몸통보다 크며, 가슴 영역의 척추뼈 몸통는 척추의 경추 영역의 척추뼈 몸통보다 크다. 따라서, 목 부분에 예정된 임플란트는 허리 영역의 그것보다 작게될 가슴 영역의 그것보다 작을 것이다. 유사하게, 허리 아래쪽 영역에 예정된 임플란트는 허리 위쪽 영역에 예정된 임플란트보다 클 것이다. 당업자는 교체가 필요한 특정의 제거된 디스크에 의해 전에 점유되었던 공간을 점유하기 위해 본 발명의 기본 치수들을 적합하게 할 것이다. 따라서, 특별히 언급이 없으면, 임플란트의 치수는 본 발명을 제한하는 것을 의도하지 않는다. 임플란트(10)의 예시적 실시예는 15 mm 내지 40mm의 범위(전면(12)으로부터 후면(14)까지 확장하는), 바람직하게 약 22-26 mm의 깊이, 및 20 mm 내지 50 mm의 범위(측면(16)으로부터 측면(18)까지 확장하는), 바람직하게 약 28-32 mm의 폭을 가질 수 있다. 또한, 예시적인 실시예에 있어서, 추간 스페이서로서 사용될 때 상면(20)과 하 면(22) 사이의 거리로서 측정된, 척추 임플란트(10)의 높이는, 약 5 mm 내지 약 25 mm의 범위일 수 있다. 척추 임플란트(10)를 척추뼈 절제 장치로서 사용할 때, 임플란트(10)의 높이는 약 17 mm 내지 약 100mm의 범위일 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시이예들과 관련하여 설명되었다. 그러나, 이러한 실시예들은 단지 예에 불과하고 본 발명은 그에 한정되지 않는다. 당업자는 다른 변형들과 변경들이 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범위 내에서 용이하게 이루어질 수 있으며, 따라서, 본 발명은 이어지는 청구항들에 의해 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.

Claims

척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 척추 임플란트에 있어서,

상기 임플란트는 전면, 후면, 그들 사이로 연장하는 제1 및 제2 측면, 상기 척추뼈 몸통들 중 어느 하나와 결합하기 위한 상면, 상기 척추뼈 몸통의 다른 하나와 결합하기 위한 하면, 및 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 중앙 보어(bore)를 구비하며,

상기 중앙 보어는, 보어의 둘레를 따라 움직일 때 복수의 봉(peak)과 골(valley)을 포함하는 대체로 둥근 돌출부-모양(lobe-shaped)의 족적(footprint)을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 전면과 상기 하면의 적어도 일 부분은 굴곡되고, 상기 측면들은 상기 굴곡된 전면 및 후면과 짝을 이루기 위해 실질적으로 볼록한 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제2항에 있어서,

상기 후면은 삽입시 첨추뼈 몸통들의 추공(foramen)을 회피하기 위한 오목한 리세스를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면은 상기 임플란트와 상기 척추체 몸통들의 결합을 용이하게 하기 위해 그 위에 형성된 복수의 파지 결절들을 구비하는 것을 특징으로하는 척추 임플란트.
제4항에 있어서,

상기 파지 결절은 복수의 톱니인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트는 상기 전면으로부터 상기 후면으로 확장하는 대체로 쐐기-모양의 윤곽을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면의 어느 하나는 상기 전면으로부터 상기 후면으로 실질적으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지며, 상기 상면과 상기 하면의 다른 하나는 상기 전면으로부터 상기 후면으로 확장하는 실질적으로 일정한 테이퍼(taper)를 가지는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제7항에 있어서,

상기 임플란트는 높이를 가지며, 그들 사이의 어느 곳에서 최대 높이가 나타 나도록 상기 후면에서 상기 임플란트의 높이는 상기 전면에서 상기 임플란트의 높이보다 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제7항에 있어서,

상기 임플란트의 두께가 상기 2개의 측면들 사이의 중간-영역에서 가장 크게 되도록 상기 상면과 상기 하면 모두는 상기 하나의 측면으로부터 다른 측면으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트의 상기 전면은 삽입 도구와 결합하도록 구성된 한 쌍의 수직 채널을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제10항에 있어서,

상기 수직 채널은 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제10항에 있어서,

상기 삽입 도구는, 삽입된 후, 상기 삽입이 상기 임플란트의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 가지도록, 상기 임플란트와 결합하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트는 상기 임플란트 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제13항에 있어서,

상기 방사선 불투과성 마커는:

(a) 방사선 불투과성 물질로 충진된 적어도 하나의 톱니;

(b) 방사선 투과성 물질로 코팅된 상기 중앙 보어의 외면의 적어도 일 부분;

(c) 상기 임플란트의 어느 하나의 표면에 위치되며, 방사선 투과성 물질로 제조된 기준 마커(reference marker);

(d) 방사선 불투과성 물질로 충진된 상기 임플란트에 형성된 적어도 하나의 빈 공간; 및

(e) 방사선 불투과성 줄무늬로 표시된 상기 임플란트의 외측 주변의 적어도 일 부분;

으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 중앙 보어는 chronOS™로 된 물질을 포함하는 뼈 생장물로 충진된 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트는 그 표면에 chronOS™로 충진된 적어도 하나의 빈 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트는 생체재흡수성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 생체재흡수성 임플란트는 상기 임플란트 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면은 상기 하나의 측면으로부터 상기 다른 하나의 측면으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면들을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면의 어느 하나는 일 평면에서 굴곡되고 상기 상면과 상기 하면의 다른 하나는 두 평면에서 굴곡되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 척추 임플란트에 있어서,

상기 임플란트는 전면, 후면, 그들 사이로 연장하는 제1 및 제2 측면, 척추뼈 몸통들 중 어느 하나와 결합하기 위한 상면, 상기 척추뼈 몸통의 다른 하나와 결합하기 위한 하면, 및 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 중앙 보어(bore)를 구비하며, 상기 임플란트의 전면은 삽입 기구(instrument)와 결합하도록 구성된 한 쌍의 수직 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 수직 채널은 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 삽입 도구는, 삽입된 후, 그 사입은 상기 임플란트의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 가지도록 상기 임플란트와 결합하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 전면과 상기 후면의 적어도 일 부분은 굴곡되고 상기 측면들은 상기 굴곡된 전면 및 후면과 짝을 이루기 위해 실질적으로 볼록한 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제24항에 있어서,

상기 전면은 삽입시 상기 척추뼈 몸통의 추공을 피하기 위해 오목한 리세스틀 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면은 상기 임플란트와 상기 척추뼈 몸통의 결합을 용이하게 하기 위해 그 위에 형성된 복수의 파지 결절을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제26항에 있어서,

상기 파지 결절은 복수의 톱니인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 임플란트는 상기 전면으로부터 상기 후면으로 확장하는 대체로 쐐기-모양의 윤곽을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면의 어느 하나는 상기 전면으로부터 상기 후면으로 실질적으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지며, 상기 상면과 상기 하면의 다른 하나는 상기 전면으로부터 상기 후면으로 확장하는 실질적으로 일정한 테이퍼(taper)를 가지는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제29항에 있어서,

상기 임플란트는 높이를 가지며, 그들 사이의 어느 곳에서 최대 높이가 나타나도록 상기 후면에서 상기 임플란트의 높이는 상기 전면에서 상기 임플란트의 높이보다 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제29항에 있어서,

상기 임플란트의 두께가 상기 2개의 측면들 사이의 중간-영역에서 가장 크게 되도록 상기 상면과 상기 하면 모두는 상기 하나의 측면으로부터 다른 측면으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 임플란트는 임플란트 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제32항에 있어서,

상기 방사선 불투과성 마커는:

(a) 방사선 불투과성 물질로 충진된 적어도 하나의 톱니;

(b) 방사선 투과성 물질로 코팅된 상기 중앙 보어의 외면의 적어도 일 부분;

(c) 상기 임플란트의 어느 하나의 표면에 위치되며, 방사선 투과성 물질로 제조된 기준 마커(reference marker);

(d) 방사선 불투과성 물질로 충진된 상기 임플란트에 형성된 적어도 하나의 빈 공간; 및

(e) 방사선 불투과성 줄무늬로 표시된 상기 임플란트의 외측 주변의 적어도 일 부분;

으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 중앙 보어는 chronOS™로 된 물질을 포함하는 뼈 생장물로 충진된 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 임플란트는 그 표면에 chronOS™로 충진된 적어도 하나의 빈 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 임플란트는 생체재흡수성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제36항에 있어서,

상기 생체재흡수성 임플란트는 상기 임플란트 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면은 상기 하나의 측면으로부터 상기 다른 하나의 측면으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면들을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면의 어느 하나는 일 평면에서 굴곡되고 상기 상면과 상기 하면의 다른 하나는 두 평면에서 굴곡되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제21항에 있어서,

상기 중앙 보어는, 보어의 둘레를 따라 움직일 때 복수의 봉(peak)과 골(valley)을 포함하는 대체로 둥근 돌출부-모양(lobe-shaped)의 족적(footprint)을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
척추뼈 몸통들 사이에 삽입을 위한 척추 임플란트에 있어서,

상기 임플란트는 전면, 후면, 그들 사이로 연장하는 제1 및 제2 측면, 척추뼈 몸통들 중 어느 하나와 결합하기 위한 상면, 상기 척추뼈 몸통의 다른 하나와 결합하기 위한 하면, 및 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 중앙 보어(bore)를 구비하며, 상기 상면과 상기 하면의 어느 하나는 하면으로부터 후면으로 실질적으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가지며, 상면과 하면의 다른 하나는 전면으로부터 후면으로 확장하는 실질적으로 일정한 테이퍼를 가지며, 상면과 전면 모두는 일 측면으로부터 다른 측면으로 확장하는 볼록하게 굴곡된 표면을 가진 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 전면과 상기 후면의 적어도 일 부분은 굴곡되고, 상기 측면들은 상기 굴곡된 상기 전면 및 후면과 짝을 이루기 위해 실질적으로 볼록한 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제42항에 있어서,

상기 후면은 삽입시 상기 척추뼈 몸통의 추공을 피하기 위해 오목한 리세스 틀 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 상면과 상기 하면은 상기 임플란트와 상기 척추뼈 몸통의 결합을 용이하게 하기 위해 그 위에 형성된 복수의 파지 결절을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제44항에 있어서,

상기 파지 결절은 복수의 톱니인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 임플란트의 상기 전면은 삽입 도구와 결합하도록 구성된 한 쌍의 수직 채널을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제46항에 있어서,

상기 수직 채널은 상기 상면으로부터 상기 하면으로 확장하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제46항에 있어서,

상기 삽입 도구는, 결합된 후, 그 삽입이 상기 임플란트의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 가지도록 상기 임플란트와 결합하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 임플란트는 임플란트 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제49항에 있어서,

상기 방사선 불투과성 마커는:

(a) 방사선 불투과성 물질로 충진된 적어도 하나의 톱니;

(b) 방사선 투과성 물질로 코팅된 상기 중앙 보어의 외면의 적어도 일 부분;

(c) 상기 임플란트의 어느 하나의 표면에 위치되며, 방사선 투과성 물질로 제조된 기준 마커(reference marker);

(d) 방사선 불투과성 물질로 충진된 상기 임플란트에 형성된 적어도 하나의 빈 공간; 및

(e) 방사선 불투과성 줄무늬로 표시된 상기 임플란트의 외측 주변의 적어도 일 부분;

으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 중앙 보어는 chronOS™로 된 물질을 포함하는 뼈 생장물로 충진된 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 임플란트는 그 표면에 chronOS™로 충진된 적어도 하나의 빈 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 임플란트는 생체재흡수성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제53항에 있어서,

상기 생체재흡수성 임플란트는 상기 임플란트 내부에 새겨진 적어도 하나의 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.
제41항에 있어서,

상기 보어는, 보어의 둘레를 따라 움직일 때 복수의 봉(peak)과 골(valley)을 포함하는 대체로 둥근 돌출부-모양(lobe-shaped)의 족적(footprint)을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트.