KR20080012364A - 선택 팽창 가능한 뼈 스캐폴드 - Google Patents

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KR20080012364A
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slots
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아브람 알란 에디딘
아서 이. 페르디난드
세자르 에이. 아이코
아론 디. 마크워스
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키폰 인크.
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Abstract

본 발명의 장치는 뼈 내에 배치되도록 구성된 스캐폴드를 포함한다. 스캐폴드는 제1 구성으로부터 제2 구성으로 이동하도록 구성된다. 제2 구성에서의 스캐폴드는 제1 구성으로부터 팽창되어 있다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 스캐폴드 내에서 제거 가능하게 배치되도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성으로 이동될 때 스캐폴드의 적어도 일부분을 제2 구성으로 이동하도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터의 형상은 선택 팽창 가능한 액추에이터 및 스캐폴드가 제2 구성에 있을 때 스캐폴드의 형상과 실질적으로 같다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 붕괴된 구성에 있을 때 스캐폴드로부터 제거되도록 구성된다. 스캐폴드는 액추에이터에 의해 팽창된 후에 실질적으로 제2 구성에 남아있도록 구성된다.
스캐폴드, 뼈, 제1 구성, 제2 구성, 선택 팽창 가능한 액추에이터

Description

선택 팽창 가능한 뼈 스캐폴드 {SELECTIVELY-EXPANDABLE BONE SCAFFOLD}
본 발명은 일반적으로 뼈 내로 삽입될 수 있는 팽창 가능한 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 선택적으로 팽창 가능한 뼈 스캐폴드(bone scaffold)에 관한 것이다.
작은 조직 삽입 및 전개 공구는 임의의 최소 침입 과정을 통해 대상 조직 위치에 접근하도록 허용한다. 대상 조직 위치 내부에서 전개되는 경우에, 이러한 공구는 확대된 내구성 형상들로 추정할 수 있다. 이것은 구조물의 과팽창, 천공 및/또는 마모 없이 해면 모양의 뼈로 생성되기 위해서 외피 뼈가 소정의 모양 및/또는 캐비티들로 변위되도록 허용한다. 공구는 공구의 팽창 이후에 뼈에 대한 추가적인 지지를 제공하기 위해서 뼈 내부에 남아 있을 수 있다.
이들 알려진 팽창 가능한 공구들은, 예를 들어, 인간 및 동물 뼈들의 파손을 고정하거나, 다른 골다공증 및 비-골다공증(non-osteoporotic) 상태를 향상시키는, 밀집된 해면 모양의 뼈일 수 있다. 그러나, 이들 알려진 장치들은 공구의 구조 내의 간극으로 인해 충분한 방향성 제어가 부족하거나, 혹은 뼈 구조의 일관된 치밀함 또는 신연(distraction)을 제공하지 못한다.
따라서, 뼈 내에 배치할 수 있는(disposable) 선택 팽창 가능한 구조로의 개 선에 대한 필요성이 존재한다.
장치는 조직(예를 들어, 뼈, 척추 뼈, 추간 디스크 등) 내에 배치되도록 구성된 스캐폴드를 포함한다. 스캐폴드는 제1 구성으로부터 제2 구성으로 이동하도록 구성된다. 제2 구성에서의 스캐폴드는 제1 구성으로부터 팽창되어 있다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 스캐폴드 내에서 제거 가능하게 배치되도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성으로 이동될 때 스캐폴드의 적어도 일부분을 제2 구성으로 이동하도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터의 형상은 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성에 있고 스캐폴드가 제2 구성에 있을 때 스캐폴드의 형상과 실질적으로 같다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 선택 팽창 가능한 액추에이터가 붕괴된 구성에 있을 때 스캐폴드로부터 제거되도록 구성된다. 스캐폴드는 액추에이터에 의해 팽창된 후에 실질적으로 제2 구성에 남아있도록 구성된다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치의 개략적인 단면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 뼈 스캐폴드의 사시도이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예에 다른 뼈 스캐폴드의 사시도이다.
도4는 제1 구성에서의 본 발명에 다른 의료 장치의 측면도이다.
도5는 액추에이터가 스캐폴드 내부에 배치된 제2 구성에서의 본 발명에 따른 의료 장치의 측면도이다.
도6은 액추에이터가 스캐폴드 내부에 배치되지 않은 제2 구성에서의 본 발명에 따른 의료 장치의 측면도이다.
도7은 제1 구성에서의 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐폴드의 일부분의 측면도이다.
도8은 제2 구성에서의 도7에 도시된 스캐폴드의 일부분의 측면도이다.
도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 의료 장치의 사시도이다.
도10은 제1 구성에서의 도9에 도시된 의료 장치의 일부분의 정면 평면도이다.
도11은 제2 구성에서의 도9에 도시된 의료 장치의 일부분의 정면 평면도이다.
도12는 제1 구성에서의 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치의 측면 단면도이다.
도13은 제2 구성에서의 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치의 측면 단면도이다.
도14는 제2 구성에서의 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치의 사시도이다.
장치는 조직(예를 들어, 뼈, 척추 뼈, 추간 디스크 등) 내에 배치되도록 구성된 스캐폴드를 포함한다. 스캐폴드는 제1 구성으로부터 제2 구성으로 이동하도록 구성된다. 제2 구성에서의 스캐폴드는 제1 구성으로부터 팽창되어 있다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 스캐폴드 내에서 제거 가능하게 배치되도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성으로 이동될 때 스캐폴드의 적어도 일부분을 제2 구성으로 이동하도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터의 형상은 선택 팽창 가능한 액추에이터 및 스캐폴드가 제2 구성에 있을 때 스캐폴드의 형상과 실질적으로 같다. 선택 팽창 가능한 액추에이터는 선택 팽창 가능한 액추에이터가 붕괴된 구성에 있을 때 스캐폴드로부터 제거되도록 구성된다. 스캐폴드는 액추에이터에 의해 팽창된 후에 실질적으로 제2 구성에 남아있도록 구성된다.
스캐폴드는 팽창된 구성으로 이동될 때 소성적으로 변형하도록 구성된다. 일단 스캐폴드가 변형되면, 그 위치는 위치되는 본체(즉, 뼈) 내부에서 유지된다. 소성 변형은 재료의 탄성 제한을 넘어서 소정 기간 동안 유지된 응력에 의해 생성된, 파손 없이 재료의 형상 및/또는 크기에서의 영구적인 변화를 언급한다.
용어 "스캐폴드"는 척추와 같은 뼈 내부에 배치되도록 구성된 전개 가능한 장치를 의미하도록 본 명세서에 사용된다. 스캐폴드는 내부에 배치되는 본체 구조의 일부분(예를 들어, 척추 내부의 해면 모양의 뼈)을 선택적으로 이동할 수 있다. 스캐폴드가 전개 시에 본체 구조의 일부분을 변화시켰는지에 상관없이, 스캐폴드는 본체 구조의 형상 및/또는 위치를 유지할 수 있거나 혹은 유지하는데 보조할 수 있다.
스캐폴드는 선택 팽창 가능한 액추에이터가 제거된 후에 실질적으로 제2 구성에 남아있도록 구성된다. 본 개시 내용에서 용어 "실질적으로"는 스캐폴드가 뼈 내에 남아있는 동안 임의의 상당한 량의 압축(예를 들어, 형상 및/또는 위치에서의 변화)을 겪을 수도 있다는 사실을 언급한다.
용어 "선택 팽창 가능한 액추에이터"는 소정 및/또는 임의의 시간 동안 주기적으로 팽창되고 붕괴될 수 있는 액추에이터를 의미하도록 본 명세서에서 사용된다. 추가로, 액추에이터는 간헐적으로 및/또는 팽창 및 붕괴의 정도를 변화시키는 것을 통해 팽창될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 완전하게 팽창되거나 완전하게 붕괴될 필요는 없다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치(10)의 개략적인 단면도이다. 의료 장치는 뼈(도시 생략) 내에 배치되도록 구성되는 스캐폴드(20)를 포함한다. 스캐폴드(20)는 도1에서 실선으로 도시된 제1 구성과 도1에서 점선으로 도시된 제2 구성 사이에 이동하도록 구성된다. 스캐폴드(20)는 제1 구성에서 붕괴되고 제2 구성에서 팽창된다.
선택 팽창 가능한 액추에이터(30)는 스캐폴드(20) 내부에 제거 가능하게 배치되도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)는 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)가 그 팽창된 구성으로 이동될 때 스캐폴드(20)의 적어도 일부분을 제2 구성으로 이동하도록 구성된다.
선택 팽창 가능한 액추에이터(30)의 형상은 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)가 팽창된 구성에 있고 스캐폴드(20)가 제2 구성에 때 스캐폴드(20)의 형상과 실질적으로 같다. 추가로, 선택 팽창 가능한 액추에이터(30) 및 스캐폴드(20)는 동심적으로 및/또는 동축으로 정렬될 수 있다.
선택 팽창 가능한 액추에이터(30)가 스캐폴드(20)를 제2 구성으로 이동한 후 에, 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)는 그의 붕괴된 구성으로 복귀될 수 있고 스캐폴드(20)로부터 제거될 수 있다. 스캐폴드(20)는 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)가 제거된 후에 뼈 내부에서 실질적으로 제2 구성에 남아있도록 구성된다. 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)는 스캐폴드(20)로부터 제거되기에 충분한 정도로만 붕괴될 필요가 있다. 다시 말하면, 붕괴된 구성은 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)가 스캐폴드(20) 내에 삽입되거나, 및/또는 스캐폴드로부터 제거되도록 허용하는 임의의 구성이다.
스캐폴드(20)는 천공식으로 본체 내로 삽입될 수 있고, 스캐폴드(20)가 제1 구성에 있을 때 뼈를 통해 삽입된다. 스캐폴드(20)가 제2 구성으로 이동된 후에, 스캐폴드(20)는 뼈 내부에서 남아있게 된다.
스캐폴드(20)는 제2 구성으로 이동할 때 소성적으로 변형된다. 다시 말하면, 스캐폴드(20)의 기계적 특성은 스캐폴드(20)가 그 초기 구성으로 복귀할 수 없도록 변화된다. 스캐폴드(20)의 기하학적 형상은 영구히 변하게 된다.
스캐폴드(20)가 척추 내에서 팽창(즉, 그 제2 구성으로 이동)될 때, 스캐폴드(20)는 척추의 해면 모양의 뼈 내의 체적을 팽창하도록 구성된다. 체적은, 예를 들어, 해면 모양의 뼈를 밀집시킴으로써 및/또는 해면 모양의 뼈 또는 생물학적 재료를 이동시키고 이어서 추출함으로써 생성될 수 있다. 의료 장치(10)는 스캐폴드가 작동되는 동안 스캐폴드(20)를 가로지르는 힘을 제공함으로써 뼈를 밀집할 수 있다. 스캐폴드(20)는 팽창 가능한 액추에이터(30)에 의해 떨어져 이동된다.
임의의 실시예에서, 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)는 기구(balloon)를 포 함한다. 기구는 기구의 종방향 축에 대하여 대칭적이거나 비대칭적일 수 있다. 기구는 예를 들어 액체 및/또는 가스에 의해 팽창되도록 구성된다.
의료 장치(10)는 스캐폴드(20)에 결합되는 샤프트(50)를 포함한다. 샤프트(50)는 도1에서 화살표(X-X)에 의해 지시된 스캐폴드(20)로부터 떨어지는 방향으로 이동되도록 구성된다. 샤프트(50)는 뼈 내로 의료 장치(10)를 삽입하도록 사용되고, 제2 구성으로 스캐폴드(20)의 팽창 이후에 제거된다. 임의의 실시예에서, 샤프트(50)는 통로 또는 작업 채널(55)을 형성하는 캐뉼러일 수 있다.
스캐폴드(20)는 샤프트(50)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 스캐폴드(20)의 전개 이전에, 샤프트(50)는 필러(filler) 튜브로서 사용될 수 있다. 필러 재료는 척추 내부의 배치(예를 들어, 해면 모양의 뼈에 인접한)를 위하여 스캐폴드(20)의 간극을 통해 주입될 수 있다. 또한, 샤프트(50)의 작업 채널(55)은 추가적인 작업 공구의 사용을 위하여 통로로서 사용될 수 있다.
통로(55) 내부에서 제거 가능하게 삽입되도록 구성되는 샤프트(60)는 샤프트(50)에 의해 형성된다. 스캐폴드(20) 내부로부터 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)를 제거하기 위해서, 샤프트(60)는 화살표(Z)에 의해 도시된 방향으로 의료 장치(10)로부터 철수될 수 있다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 뼈 스캐폴드(20')를 포함하는 의료 장치(10')의 사시도이다. 도2에 도시된 바와 같이, 스캐폴드(20')는 그 길이를 따라 다수의 타원형 형상인 슬롯(15)을 포함한다. 각각의 슬롯(15)의 형상은 스캐폴드(20')가 팽창된 구성 내에 있을 때 스캐폴드(20')의 형상에 영향을 미친다. 슬 롯(15)은 스캐폴드(20')의 원주에 대하여 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 액추에이터(도2에 도시되지 않음)가 팽창할 때, 스캐폴드(20')는 뼈 내부에서 팽창한다. 임의의 실시예에서, 스캐폴드(20') 및 액추에이터(도시 생략)는 스캐폴드 및 액추에이터가 그들의 각각의 팽창된 구성으로 이동할 때 해면 모양의 뼈를 밀집시킨다.
스캐폴드(20')는 예를 들어 캐뉼러로 사용될 수 있는 샤프트(50')에 제거 가능하게 결합된다. 일단 스캐폴드(20')가 팽창되면, 샤프트(50')는 스캐폴드(20')로부터 제거되어, 뼈 내에 스캐폴드(20')를 남긴다.
도3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 뼈 스캐폴드(20")를 포함하는 의료 장치(10")의 사시도이다. 스캐폴드(20")는 스캐폴드(20")의 원주에 대하여 배치된 다수의 와이어(22)를 포함한다. 임의의 실시예에서, 와이어(22)는 예를 들어 기구 액추에이터와 같은 액추에이터에 의해 척추의 해면 모양의 뼈 내로 팽창된다. 이어서, 스캐폴드(20")는 와이어들이 해면 모양의 뼈를 절단하여 해면 모양의 뼈가 제거되도록 (예를 들어, 회전 방향으로 및/또는 측면으로) 이동될 수 있고, 그에 의해 의료 장치(10")에 의해 생성된 척추 내의 체적을 변경한다.
도4 내지 도6은 다양한 구성에서의 도2의 의료 장치(10')의 측면도를 도시한다. 도4는 제1 구성에서의 의료 장치(10')의 측면도이다. 위에서 기술된 바와 같이, 의료 장치(10')는 척추와 같은 뼈 내로 삽입되기 이전에 그의 제1 구성 내에 있다. 임의의 실시예에서, 선택 팽창 가능한 액추에이터(30')는 뼈 내로 삽입될 때 스캐폴드(20') 내부에 배치된다. 다른 실시예에서, 스캐폴드(20')는 먼저 뼈 내로 삽입될 수 있고, 이어서 선택 팽창 가능한 액추에이터(30')가 샤프트(50')에 의해 형성된 통로를 통해 그리고 스캐폴드(20')의 내부 내로 삽입될 수 있다.
도5는 선택 팽창 가능한 액추에이터(30')가 스캐폴드(20') 내부에 배치된 제2 구성에서의 의료 장치(10')의 측면도이다. 선택 팽창 가능한 액추에이터(30')가 스캐폴드(20')를 팽창시킬 때, 체적은 의료 장치(10')에 대하여 배치된 해면 모양의 뼈 내부에 한정된다. 임의의 실시예에서, 해면 모양의 뼈는 액추에이터(30') 및 스캐폴드(20')에 의해 밀집된다.
도6은 선택 팽창 가능한 액추에이터(30')가 스캐폴드(20')로부터 제거된 후의 제2 구성에서의 장치(10')의 측면도이다. 일단 선택 팽창 가능한 액추에이터(30')가 스캐폴드(20')로부터 제거되면, 샤프트(50')는 스캐폴드(20')로부터 제거되고, 스캐폴드(20')는 뼈 내에 남아 있다.
샤프트(50')는 알려진 커넥터에 의해 스캐폴드(20')에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(50')는 나사형성 커넥터, 브레이크 어웨이(break-away) 커넥터, 잠금 및 키(lock-and-key) 연결부 등을 이용하여 스캐폴드(20')에 결합될 수 있다. 임의의 적합한 연결 장치가 적절하면, 제공된 샤프트(50')는 일단 스캐폴드(20')가 뼈 내에 위치되어 팽창되면 스캐폴드(20')로부터 제거될 수 있다.
도7은 스캐폴드(20')가 제1 구성에 있을 때의 본 발명의 다른 실시예에 다른 스캐폴드(20''')의 일부분의 측면도이다. 도8은 제2 구성에서 도7에 도시된 스캐폴드(20''')의 일부분의 측면도이다. 임의의 실시예에서, 스캐폴드(20''')가 위에 기술된 바와 같이 액추에이터(도시 생략)에 의해 팽창될 때, 스캐폴드(20''')가 도 8에 도시된 제2 구성으로 이동하도록, 슬릿(25)은 스캐폴드(20''')를 따라 형성된다. 제2 구성에서, 다수의 갭(27)이 스캐폴드(20''')의 인접한 부분들 사이에 형성된다.
도7에 도시된 바와 같이, 개구(17)들은 각각의 슬릿(25)의 단부에서 형성된다. 스캐폴드(20''')가 제2 구성으로 이동할 때, 스캐폴드(20''')는 그 길이를 따라 균일하게 팽창한다. 스캐폴드(20''')의 길이가 길수록, 스캐폴드(20''')를 만들도록 사용된 재료의 응력 한계 내에서 직경의 잠재적 변화는 더 크다. 예를 들어, 만약 재료가 개구(17)들에서의 3도의 분리를 견딜 수 있다면, 길이가 더 큰 스캐폴드(20''')는 같은 3도의 공차를 위하여 더 큰 직경 변화를 초래한다.
대안적인 배치(도시 생략)에서, 다수의 스캐폴드(20''')는 서로에 대하여 동심으로(즉, 나머지들 안쪽의 하나) 지향될 수 있다. 추가로, 동심으로 지향된 스캐폴드(20''')들은 서로에 대하여 회전될 수 있어서 하나의 스캐폴드(20''')를 위한 슬릿(17)들이 다른 스캐폴드(20''')를 위한 슬릿(17)들과 위상이 다르다(즉, 완전히 겹쳐지지 않는다). 이러한 구성에서, 스캐폴드(20''')가 팽창될 때, 갭(27)들의 크기는 선택적으로 감소되고, 스캐폴드 조합[즉, 내부 스캐폴드(20''') 및 외부 스캐폴드(20''')]의 강도가 증가된다. 스캐폴드(20''')는 그들의 상대 위치를 유지하도록 적소에서 용접될 수 있다.
스캐폴드(20''')가 동심으로 지향되고 이어서 팽창될 때, 내부 스캐폴드(20''')의 일부분들은 바깥쪽으로 팽창하지만, 외부 스캐폴드(20''')의 일부분들은 안쪽으로 붕괴한다. 각각의 스캐폴드(20''')의 인접한 부분들은 남아있는 스캐 폴드(20''')가 외부 압력 하에 붕괴되는 것을 실질적으로 억제한다. 이러한 스캐폴드(20''')는, 예를 들어, 붕괴된 구성에서 삽입되고 척추 본체 내로 삽입된 후에 팽창되는 형상 기억 재료로부터 형성될 수 있다.
도9 내지 도11은 제1 붕괴 구성(도10 참조)과 제2 팽창 구성(도11 참조) 사이에 선택적으로 이동할 수 있는 제1 부분(210) 및 제2 부분(220)을 구비하는 스캐폴드(200)를 포함하는 의료 장치(100)를 도시한다. 제1 부분(210) 및 제2 부분(220)은 물리적으로 별개이다. 제1 부분(210)은 스캐폴드(200)가 제1 구성에 있을 때 제2 부분(220)과 접촉하도록 구성된다. 스캐폴드(200)가 제2 구성으로 이동될 때, 제1 부분(210)은 도11에 도시된 바와 같이 제2 부분(220)으로부터 떨어져 이격된다.
액추에이터(130)는 스캐폴드(200)에 제거 가능하게 결합된다. 액추에이터(130)는 제1 구성으로부터 제2 구성으로 스캐폴드(200)를 이동하도록 구성된다. 슬리브(300)는 스캐폴드(200) 둘레에 배치된다. 슬리브(300)는 스캐폴드(200)의 제2 부분(220)을 향하여 스캐폴드(200)의 제1 부분(210)을 편의하도록 구성된다. 임의의 실시예에서, 슬리브는 실질적으로 탄성이다. 액추에이터(130)의 외부의 압력이 충분할 때, 외부 압력은 슬리브(300)의 탄성을 극복할 수 있다. 슬리브(300)의 특성은 스캐폴드(200)의 제1 부분(210)이 작동할 때 스캐폴드(200)의 제2 부분(220)과 다른 비율로 팽창하도록 변화될 수도 있다. 다시 말하면, 스캐폴드(200)는 이방성 방식으로 팽창될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 의료 장치(500)는 도12 내지 도14에서 도시되어 있 다. 도12는 제1 구성에서의 의료 장치(500)의 측면 단면도이다. 도13은 제2 구성에서의 도12에 도시된 바와 같은 의료 장치(500)의 측면 단면도이다. 도14는 제2 구성에서의 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치(500)의 사시도이다.
도12 내지 도14에서 도시된 바와 같이, 스캐폴드(520)는 실질적으로 나선형 형상이다. 도12 및 도13에서 도시된 바와 같이, 선택 팽창 가능한 액추에이터(530)가 제2 구성으로 이동될 때, 액추에이터(530)에 의해 접촉되는 스캐폴드(520)의 일부분(522)만이 제2 구성으로 이동되고, 액추에이터에 의해 접촉되지 않는 스캐폴드(520)의 일부분(524)은 제2 구성으로 이동하지 않는다.
스캐폴드(520)는 탄성적으로 또는 소성적으로 변형될 수 있다. 추가로, 선택 팽창 가능한 액추에이터(530)는 제2 구성에서의 스캐폴드(520)의 형상이 그 길이를 따라 변화될 수도 있도록 균일하게 팽창될 수 있거나 비균일하게 팽창될 수 있다.
결론
본 발명의 다양한 실시예가 위에서 기술되었지만, 그들은 단지 예시로 제공되는 것이고 그에 제한되지 않는다는 것을 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 폭넓음 및 범위는 위에 기술된 임의의 실시예에 의해 제한되지 않지만, 이하의 청구범위와 그 등가물에 일치하여서만 한정되어야 한다.
본 발명은 그의 실시예를 참조하여 특정하게 도시되고 기술되었지만, 당업자라면, 형태 및 세부사항에서의 다양한 변경이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 명세서에서 이루어질 수도 있음을 알 수 있을 것이다.
예를 들어, 선택 팽창 가능한 액추에이터(30, 30', 130, 150)가 단일의 기구를 포함하는 것으로 기술되었지만, 대안적인 실시예에서, 다수의 독립적인 액추에이터들이 스캐폴드 내부에서 그 사이에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 액추에이터는 스캐폴드의 이방성 전개를 허용하도록 독립적으로 작동되는 다수의 챔버들을 포함할 수도 있다.
스캐폴드가 특정한 재료를 참조하지 않고 기술되었지만, 스캐폴드는 본체 조직 내로 삽입되기에 충분한 임의의 재료로 이루어질 수 있고, 조직의 체적을 변경할 수 있다. 예를 들어, 스캐폴드는 니티놀(Nitinol) 또는 스테인리스 강으로 이루어질 수 있다.
선택 팽창 가능한 액추에이터(30)가 별개의 샤프트(60)에 결합되는 바와 같이 위에서 기술되어 있지만, 대안적인 실시예에서, 액추에이터(30)는 스캐폴드(20)와 동일한 샤프트(50)에 결합될 수 있다. 이러한 구성에서, 샤프트(50)가 스캐폴드(20)로부터 분리되어 제거될 때, 액추에이터(30)는 또한 제거될 것이다.
추가로, 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)가 주로 기구형 액추에이터로서 기술되었지만, 선택 팽창 가능한 액추에이터(30)는 스캐폴드(20) 내부로부터 스캐폴드(20)를 팽창하도록 구성된 임의의 형태의 기계적 액추에이터일 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 팽창 구성으로 스캐폴드를 이동하기 위해서 스캐폴드(20)와 맞물리도록 구성된 측면 연장 돌출부를 포함하는 측면 팽창 가능 장치일 수 있다. 다른 실시예에서, 기계적 액추에이터는 전방각도(anterograde) 이동에 대해서보다 후퇴각도(retrograde) 축방향 이동에 대해서 실질적으로 더 큰 저항을 갖도록 팽창 가능한 스캐폴드를 편의할 수 있다
스캐폴드(20)가 제1 구성에서 실질적으로 원통형으로 되어 있는 바와 같이 기술되었지만, 대안적인 실시예에서, 스캐폴드 둘레의 조직의 체적을 변화시키도록 팽창 구성으로 변경되기에 충분한 임의의 형상이 사용될 수 있다. 예를 들어, 스캐폴드는 3각형, 6각형, 8각형 등일 수 있다.
스캐폴드를 팽창시킨 후에 액추에이터의 제거가 개시되었지만, 대안적인 실시예에서, 액추에이터는 스캐폴드 내부의 적소에 남아있을 수 있고, 부착되는 샤프트로부터 분리될 수 있으며, 척추 내부의 스캐폴드 내에 남아 있을 수 있다. 임의의 실시예에서, 뼈 필러 재료는 스캐폴드에 인접한 척추 내부에 생성된 공간 내로 삽입될 수도 있다.
위에서의 다양한 실시예에 대하여 개별적으로 기술되었지만, 개시된 실시예의 구성은 상호 변경 가능하게 합체될 수도 있다.

Claims (41)

  1. 제1 부분과 상기 제1 부분과 다른 제2 부분을 구비하는 스캐폴드와,
    상기 스캐폴드에 제거 가능하게 결합된 액추에이터를 포함하며,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 제1 구성과 제2 구성 사이에 이동 가능하고, 상기 액추에이터는 상기 제1 구성으로부터 상기 제2 구성으로 상기 스캐폴드를 이동하도록 구성된 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스캐폴드의 제1 부분은 상기 스캐폴드가 제1 구성에 있는 동안 상기 스캐폴드의 제2 부분과 접촉하고, 상기 스캐폴드의 제1 부분은 상기 스캐폴드가 제2 구성에 있는 동안 상기 스캐폴드의 제2 부분으로부터 떨어져 이격되는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스캐폴드 둘레에 배치된 실질적으로 탄성인 슬리브를 더 포함하고, 상기 실질적으로 탄성인 슬리브는 상기 스캐폴드의 제2 부분을 향하여 상기 스캐폴드의 제1 부분을 편의하도록 구성되는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스캐폴드는 뼈 내에 배치되도록 구성되고, 제2 구성에서의 상기 스캐폴드의 적어도 일부분은 제1 구성으로부터 팽창되고,
    상기 액추에이터는 상기 스캐폴드 내에서 제거 가능하게 배치되도록 구성된 선택 팽창 가능한 액추에이터이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성으로 이동될 때 스캐폴드의 적어도 일부분을 제2 구성으로 이동하도록 구성되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 붕괴된 구성에 있을 때 상기 스캐폴드로부터 제거되도록 구성되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터의 형상은 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성에 있고 상기 스캐폴드가 제2 구성에 있을 때 상기 스캐폴드의 형상과 실질적으로 같으며,
    상기 스캐폴드는 상기 스캐폴드가 상기 액추에이터에 의해 팽창된 후에 실질적으로 제2 구성에 남아 있도록 구성되는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 제2 구성에서 소성적으로 변형되는 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 척추의 해면 모양의 뼈 내부에서 체적을 팽창하도록 구성되는 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 형상은 제2 구성과 관련된 스캐폴드의 형상을 결정하도록 구성되는 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상 기 스캐폴드에 대하여 대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상기 스캐폴드에 대하여 비대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  10. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상기 스캐폴드에 대하여 비대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 비대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상기 스캐폴드에 대하여 대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 비대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  12. 제4항에 있어서, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 가스 및 액체 중 적어도 하나를 이용하여 팽창되도록 구성된 기구인 장치.
  13. 제4항에 있어서, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 기계적 액추에이터인 장치.
  14. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 제1 반원통형 부분과 상기 제1 반원통형 부분과 다른 제2 반원통형 부분을 포함하고, 상기 제1 반원통형 부분은 상기 스캐폴드가 제1 구성으로 있는 동안 제2 반원통형 부분과 접촉하도록 구성되고, 상기 제2 반원통형 부분 및 상기 제2 반원통형 부분은 상기 스캐폴드가 제2 구성에 있는 동안 떨어져 이격되도록 구성되는 장치.
  15. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드에 제거 가능하게 결합된 샤프트를 더 포함하는 장치.
  16. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 해면 모양의 뼈를 절단하도록 구성되는 장치.
  17. 제4항에 있어서, 상기 스캐폴드는 척추의 해면 모양의 뼈 내부에서 체적을 팽창하도록 구성되는 장치.
  18. 뼈 내에 배치되도록 구성되고, 제1 구성으로부터 제2 구성으로 이동하도록 구성된 스캐폴드와,
    상기 스캐폴드 내부에서 제거 가능하게 배치되도록 구성된 선택 팽창 가능한 액추에이터를 포함하며,
    상기 제2 구성에서의 상기 스캐폴드는 상기 제1 구성으로부터 팽창되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성으로 이동될 때 상기 스캐폴드의 적어도 일부분을 제2 구성으로 이동하도록 구성되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 붕괴된 구성에 있을 때 상기 스캐폴드로부터 제거되도록 구성되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터의 형상은 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성에 있고 상기 스캐폴드가 제2 구성에 있을 때 상기 스캐폴드의 형상과 실질적으로 같고, 상기 스캐폴드는 상기 스캐폴드가 상기 액추에이터에 의해 팽창된 후에 실질적으로 제2 구성에 남아 있도록 구성되는 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 제2 구성에서 소성적으로 변형되는 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 척추의 해면 모양의 뼈 내부에서 체적을 팽창하도록 구성되는 장치.
  21. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 형상은 제2 구성과 관련된 스캐폴드의 형상을 결정하 도록 구성되는 장치.
  22. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상기 스캐폴드에 대하여 대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  23. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상기 스캐폴드에 대하여 비대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  24. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상기 스캐폴드에 대하여 비대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 비대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  25. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들을 형성하고, 상기 원주방향으로 배치된 복수의 슬롯들로부터의 슬롯 각각의 위치는 상기 스캐폴드에 대하여 대칭이고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 비대칭적으로 팽창 가능한 장치.
  26. 제18항에 있어서, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 가스 및 액체 중 적어도 하나를 이용하여 팽창되도록 구성된 기구인 장치.
  27. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 제1 반원통형 부분과 상기 제1 반원통형 부분과 다른 제2 반원통형 부분을 포함하고, 상기 제1 반원통형 부분은 상기 스캐폴드가 제1 구성에 있는 동안 제2 반원통형 부분과 접촉하도록 구성되고, 상기 제2 반원통형 부분 및 상기 제2 반원통형 부분은 상기 스캐폴드가 제2 구성에 있는 동안 떨어져 이격되도록 구성되는 장치.
  28. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드에 제거 가능하게 결합된 샤프트를 더 포함하는 장치.
  29. 제18항에 있어서, 상기 스캐폴드는 해면 모양의 뼈를 절단하도록 구성되는 장치.
  30. 제1 구성으로부터 제2 구성으로 이동하도록 구성된 스캐폴드를 척추 내로 삽입하는 단계와,
    상기 스캐폴드 내부에 배치된 액추에이터를 이용하여 상기 스캐폴드를 상기 제2 구성으로 이동시키는 단계와,
    상기 액추에이터가 붕괴된 구성에 있을 때 상기 스캐폴드로부터 상기 액추에이터를 제거하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 구성에서의 상기 스캐폴드는 상기 제1 구성으로부터 팽창되고, 상기 액추에이터의 형상은 상기 액추에이터가 팽창된 구성에 있고 상기 스캐폴드가 제2 구성에 있을 때 상기 스캐폴드의 형상과 실질적으로 같고, 상기 스캐폴드는 상기 스캐폴드가 상기 액추에이터에 의해 팽창된 후에 실질적으로 상기 제2 구성에 남아있도록 구성되는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 스캐폴드를 상기 제2 구성으로 이동시키는 단계는 상기 스캐폴드를 소성적으로 변형시키는 단계를 포함하는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 척추의 해면 모양의 뼈 내부에서 체적을 팽창시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  33. 제30항에 있어서, 상기 스캐폴드를 상기 제2 구성으로 이동시키는 단계는 상기 스캐폴드 내부에서 기구를 팽창시키는 단계를 포함하고, 상기 기구는 가스 및 액체 중 적어도 하나를 이용하여 팽창되도록 구성되는 방법.
  34. 제30항에 있어서, 상기 스캐폴드를 상기 제2 구성으로 이동시키는 단계는 상 기 스캐폴드 내부에서 기계적 액추에이터를 팽창시키는 단계를 포함하고, 상기 기계적 액추에이터는 상기 스캐폴드와 실질적으로 맞물리도록 구성되는 방법.
  35. 제30항에 있어서, 상기 스캐폴드를 상기 제2 구성으로 이동시키는 단계는 상기 스캐폴드의 제2 위치와 접촉하는 위치로부터 상기 스캐폴드의 제2 위치로부터 떨어져 이격된 위치로 상기 스캐폴드의 제1 부분을 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제30항에 있어서, 해면 모양의 뼈를 절단하도록 상기 스캐폴드를 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  37. 뼈 내에 배치되도록 구성되고, 제1 구성으로부터 제2 구성으로 이동하도록 구성된 스캐폴드와,
    상기 스캐폴드 내부에서 제거 가능하게 배치되도록 구성된 선택 팽창 가능한 액추에이터를 포함하며,
    상기 제2 구성에서의 상기 스캐폴드의 적어도 일부분은 상기 제1 구성으로부터 팽창되고, 상기 스캐폴드는 척추의 해면 모양의 뼈 내부에서 체적을 팽창하도록 구성되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성으로 이동될 때 상기 스캐폴드의 적어도 일부분을 제2 구성으로 이동하도록 구성되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터는 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터가 붕괴된 구성에 있을 때 상기 스캐폴드로부터 제거되도록 구성되고, 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터의 형상은 상기 선택 팽창 가능한 액추에이터가 팽창된 구성에 있고 상기 스캐폴드가 제2 구성에 있을 때 상기 스캐폴드의 형상과 실질적으로 같고, 상기 스캐폴드는 상기 스캐폴드가 상기 액추에이터에 의해 팽창된 후에 실질적으로 제2 구성에 남아 있도록 구성되는 장치.
  38. 제37항에 있어서, 상기 스캐폴드는 제2 구성에서 소성적으로 변형되는 장치.
  39. 제37항에 있어서, 상기 액추에이터는 팽창 가능한 기구를 포함하고, 상기 팽창 가능한 기구는 균일 팽창 및 비균일 팽창 중 하나인 장치.
  40. 제37항에 있어서, 상기 스캐폴드는 나선형 구성을 갖는 장치.
  41. 제1 부분과 상기 제1 부분과 다른 제2 부분을 구비하는 스캐폴드와,
    상기 스캐폴드에 제거 가능하게 결합된 액추에이터와,
    상기 스캐폴드 둘레에 배치된 실질적으로 탄성인 슬리브를 포함하며,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 제1 위치와 제2 위치 사이에 이동 가능하고, 상기 제1 위치는 상기 스캐폴드가 제1 위치에 있는 동안 상기 제2 위치와 접촉하고 상기 스캐폴드가 제2 위치에 있는 동안 상기 제2 위치로부터 떨어져 이격되고, 상기 액추에이터는 제1 구성으로부터 제2 구성으로 상기 스캐폴드를 이동하도 록 구성되며, 상기 실질적으로 탄성인 슬리브는 상기 스캐폴드의 제2 부분을 향하여 상기 스캐폴드의 제1 부분을 편의하도록 구성되는 장치.
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