KR20130111208A - 자가-유지형 봉합재를 위한 표면 텍스처 구성 및 이를 형성하기 위한 방법 - Google Patents

자가-유지형 봉합재를 위한 표면 텍스처 구성 및 이를 형성하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

조직 유지 장치는 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는 가요성 봉합사를 포함한다. 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처 필라멘트는 생성되는 봉합사가 역방향으로보다 의도된 전개 방향으로의 조직을 통한 이동에 대해 더 낮은 저항력을 갖는다는 점에서 방향성이다. 다양한 대안적인 비대칭 텍스처형 요소 및/또는 텍스처형 요소의 분포가 개시된다. 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 제조하기 위한 방법이 또한 기술된다.

Description

자가-유지형 봉합재를 위한 표면 텍스처 구성 및 이를 형성하기 위한 방법{SURFACE TEXTURE CONFIGURATION FOR SELF-RETAINING SUTURES AND METHODS FOR FORMING SAME}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된, 2010년 5월 5일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/331,629호의 35 U.S.C. § 119(e) 하의 이익을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 외과적 시술을 위한 자가-유지형 시스템(self-retaining system), 외과적 시술을 위한 자가-유지형 시스템을 제조하는 방법, 및 그의 사용에 관한 것이다.
봉합재, 스테이플(staple) 및 압정(tack)과 같은 환부 봉합 장치가, 몇 가지만 예를 들자면 환부를 봉합하는 것, 외상성 상처 또는 결손을 수복하는 것, 조직들을 함께 접합하는 것(절단된 조직을 근접시키는 것, 해부학적 공간을 봉합하는 것, 단일 또는 다수의 조직층들을 함께 부착하는 것, 2개의 중공/관강 구조체들 사이에 문합부를 생성하는 것, 조직을 인접시키는 것, 조직을 그 정확한 해부학적 위치에 부착하거나 재부착하는 것), 외래 요소를 조직에 부착하는 것(의료용 임플란트, 장치, 보철물과 다른 기능 또는 지지 장치를 부착하는 것)을 위해, 그리고 조직을 새로운 해부학적 위치에 재배치하는 것(수복, 조직 융기, 조직 이식 및 관련 시술)을 위해, 인간과 동물에서 표층 및 심층 외과적 시술에 널리 사용되어 왔다.
봉합재가 흔히 환부 봉합 장치로서 사용된다. 봉합재는 전형적으로 뾰족한 첨단부를 가진 바늘에 부착되는 필라멘트형 봉합사(filamentous suture thread)로 구성된다. 봉합사는 생흡수성(즉, 시간 경과에 따라 신체 내에서 완전히 분해됨), 또는 비흡수성(영구적; 비분해성) 재료를 비롯한 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 흡수성 봉합재는 봉합재 제거가 수복을 위태롭게 할 수도 있는 상황, 또는 예를 들어 단순한 피부 봉합의 완료와 같이, 환부 치유가 완료된 후 자연 치유 과정이 봉합재 재료에 의해 제공되는 지지를 불필요하게 하는 상황에 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 비분해성(비흡수성) 봉합재는 치유가 연장될 것으로 예상될 수 있거나, 예를 들어 심층 조직 수복, 고장력 환부, 많은 정형외과적 수복 및 몇몇 유형의 외과적 문합에서와 같이, 봉합재 재료가 장기간 동안 환부에 물리적 지지를 제공하는 데 필요한 환부에 사용된다. 또한, 다양한 외과용 바늘이 입수가능하며, 바늘 본체의 형상 및 크기와 바늘 팁(tip)의 구성은 전형적으로 특정 응용의 필요에 기초하여 선택된다.
통상의 봉합재를 사용하기 위해, 봉합재 바늘이 환부의 일측 상의 원하는 조직을 통해 그리고 이어서 환부의 인접측을 통해 전진된다. 봉합재는 이어서 환부를 봉합된 상태로 유지시키기 위해 봉합재 내에서 매듭을 결속함으로써 완성되는 "루프"로 형성된다. 매듭 결속은 시간을 소요하고, (i) 스피팅(spitting)(피하 봉합 후 봉합재, 보통은 매듭이 피부를 뚫고 나가는 상태), (ii) 감염(박테리아가 흔히 매듭에 의해 생성되는 공간 내에 부착되고 성장할 수 있음), (iii) 벌크/매스(bulk/mass)(환부 내에 남은 상당량의 봉합재 재료가 매듭을 구성하는 부분임), (iv) 풀림(slippage)(매듭이 풀리거나 풀어질 수 있음), 및 (v) 자극(매듭이 환부 내에서 거대 "이물질"로서 역할함)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 합병증을 유발한다. 매듭 결속과 관련된 봉합재 루프는 국소 빈혈(매듭은 조직을 괄약할 수 있는 그리고 영역으로의 혈류를 제한할 수 있는 인장점을 생성할 수 있음) 및 외과적 환부에서의 열개 또는 파열의 증가된 위험을 초래할 수 있다. 매듭 결속은 또한 많은 노동력을 요하고, 상당한 비율의 시간을 외과적 환부를 봉합하는 데 소비되게 할 수 있다. 추가의 수술 시술 시간은 환자에게 해로울 뿐만 아니라(마취 중인 상태로 보내는 시간에 따라 합병증 발생률이 증가함), 또한 그것은 수술의 전체 비용을 증가시킨다(많은 외과적 시술은 수술 시간 1분당 $15 내지 $30의 비용을 발생시키는 것으로 추정됨).
자가-유지형 봉합재(일방향 봉합재 및 바브형(barbed) 봉합재 포함)는, 자가-유지형 봉합재가 자가-유지형 봉합재를 전개 후 조직 내에 고정시키는 그리고 리테이너가 향하는 것과 반대의 방향으로의 봉합재의 움직임에 저항하는 많은 조직 리테이너(예컨대, 바브)를 갖고 있어서 인접 조직들을 함께 부착하기 위해 매듭을 결속할 필요성을 제거한다는 점에서 종래의 봉합재와 상이하다("매듭없는" 봉합). 바브를 갖는 매듭없는 조직-근접 장치가 이전에, 예를 들어 바브-유사 돌출부를 갖는 아암형 앵커(armed anchor)를 개시하는 미국 특허 제5,374,268호에 기술되었고, 한편 바브형 측방향 부재를 갖는 봉합재 조립체가 미국 특허 제5,584,859호 및 제6,264,675호에 기술되었다. 봉합재의 보다 큰 부분을 따라 위치되는 복수의 바브를 갖는 봉합재가 일방향 바브형 봉합재를 개시하는 미국 특허 제5,931,855호 및 양방향 바브형 봉합재를 개시하는 미국 특허 제6,241,747호에 기술되어 있다. 봉합재 상에 바브를 형성하기 위한 방법 및 장치가, 예를 들어 미국 특허 제6,848,152호에 기술되었다. 환부 봉합을 위한 자가-유지형 시스템은 또한 환부 에지의 더욱 우수한 근접을 유발하고, 환부의 길이를 따라 장력을 균일하게 분포시키며(파단되거나 국소 빈혈을 초래할 수 있는 인장 영역을 감소시킴), 환부 내에 남아 있는 봉합재 재료의 크기를 감소시키고(매듭을 배제함으로써), 스피팅(피부의 표면을 통한 봉합재 재료 - 전형적으로 매듭 - 의 압출)을 감소시킨다. 이들 특징 모두는 흉터를 감소시키고, 미용술을 개선하며, 일반 봉합재(plain suture) 또는 스테이플을 사용한 환부 봉합에 비해 환부 강도를 증가시키는 것으로 생각된다. 따라서, 자가-유지형 봉합재는, 그러한 봉합재가 매듭 결속을 회피하기 때문에, 환자가 개선된 임상 결과를 경험하도록 그리고 또한 연장된 수술 및 후속 치료와 관련된 시간 및 비용을 절약하는 것을 허용한다. 본 명세서 전반에 걸쳐 확인되는 모든 특허, 특허 출원 및 특허 공보는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다는 것에 유의한다.
매듭에 의해 봉합재에 인가되는 장력이 없는 경우에도 조직을 적소에 고정시키고 유지시키는 자가-유지형 봉합재의 능력은 또한 일반 봉합재에 비해 우수함을 제공하는 특징이다. 인장 상태에 있는 환부를 봉합할 때, 이러한 이점이 몇몇 방식으로 나타난다: (i) 자가-유지형 봉합재는 장력을 이산된 지점들에 집중시키는 매듭형성된 단속적인 봉합재와 대조적으로 봉합재의 전체 길이를 따라 장력을 소산시킬 수 있는 다수의 리테이너를 갖고(우수한 미용 결과를 생성하는 수백개의 "고정"점을 제공하고 봉합재가 "풀리거나" 빠질 가능성을 줄임); (ii) 복잡한 환부 기하학적 구조가 단속적인 봉합재로 달성될 수 있는 것보다 큰 정밀도 및 정확도를 갖고서 균일한 방식으로 봉합될 수 있으며(원, 원호, 톱날 모양의 에지); (iii) 자가-유지형 봉합재는 흔히 전통적인 봉합 및 매듭 결속 중 환부에 걸쳐 장력을 유지시키는 데 요구되는(결속 동안 장력이 일시적으로 해제될 때 "풀림"을 방지하기 위해) "제3의 손(third hand)"에 대한 필요성을 배제하고; (iv) 자가-유지형 봉합재는 심층 환부에서와 같이 매듭 결속이 기술적으로 어려운 시술 또는 복강경/내시경 시술에서 우수하며; (v) 자가-유지형 봉합재는 최종적인 봉합 전에 환부를 근접시키고 유지시키기 위해 사용될 수 있다. 결과적으로, 자가-유지형 봉합재는, 모두 봉합을 매듭을 통해 고정시킬 필요 없이, 해부학적으로 비좁거나 깊은 장소(예컨대, 골반, 복부 및 흉곽)에서의 더욱 쉬운 취급을 제공하고, 복강경/내시경 및 최소 침습 시술에서 조직을 더욱 쉽게 근접시키게 한다. 보다 큰 정확도는 자가-유지형 봉합재가 일반 봉합재로 달성될 수 있는 것보다 더욱 복잡한 봉합(예컨대, 직경 불일치, 보다 큰 결손 또는 쌈지 봉합(purse string suturing)을 갖는 것)을 위해 사용되는 것을 허용한다.
자가-유지형 봉합재는 봉합사의 길이를 따라 하나의 방향으로 배향되는 하나 이상의 리테이너를 갖는 일방향성; 또는 전형적으로 봉합사의 일부분을 따라 하나의 방향으로 배향되는 하나 이상의 리테이너에 이어서 봉합사의 상이한 부분에 걸쳐 다른(흔히 반대) 방향으로 배향되는 하나 이상의 리테이너를 갖는(바브형 리테이너로 미국 특허 제5,931,855호 및 제6,241,747호에 기술된 바와 같음) 양방향성일 수 있다. 임의의 수의 순차적 또는 간헐적 구성의 리테이너가 가능하지만, 양방향 자가-유지형 봉합재의 보통의 형태는, 봉합사의 일 단부의 바늘로서, 봉합재의 전이점(흔히 중점)에 도달할 때까지 상기 바늘로부터 "멀어지게" 돌출하는 팁을 갖는 바브를 구비하는 상기 바늘을 포함하고; 전이점에서 바브의 구성은 반대편 단부에서 제2 바늘에 부착하기 전에 봉합사의 나머지 길이를 따라 (바브가 이제 반대 방향으로 향하도록) 약 180˚ 반전된다(그 결과, 봉합재의 이러한 부분 상의 바브는 또한 가장 가까운 바늘로부터 "멀어지게" 돌출하는 팁을 가짐). 바늘로부터 "멀어지게" 돌출하는 것은 바브의 팁이 바늘로부터 더욱 멀리 떨어져 있고, 바브를 포함하는 봉합재의 부분이 바늘의 방향으로, 그 반대 방향으로보다 더욱 쉽게 조직을 통해 끌어당겨질 수 있음을 의미한다. 달리 말하면, 전형적인 양방향 자가-유지형 봉합재의 양쪽 "반부" 상의 바브는 중앙을 향하는 팁을 구비하며, 이때 전이 구간(바브가 없음)이 이들 사이에 배치되고, 바늘이 양단부에 부착된다.
일방향 및 양방향 자가-유지형 봉합재의 다수의 이점에도 불구하고, 봉합재의 설계에 대한 개선의 필요성이 여전히 남아 있다. 구체적으로, 다음의 것을 포함하지만 이로 제한되지 않는 기존의 자가-유지형 봉합재에 공통된 몇몇 문제가 본 발명의 실시예에 의해 대처될 수 있다: (i) 연약하고 파단되거나 너무 가요성이고 젖혀지거나, 소성 변형되는 재료의 불충분한 능력으로 인해 당당하게 서 있지 않고 그렇기 때문에 조직 내에 전개된 때 적절하게 결합하지 않는 리테이너 또는 바브; (ii) 일부 외과적 시술의 경우에 리테이너에 의해 제공되는 불충분한 "유지"; 이는 리테이너 또는 바브가 주위 조직 내에 불충분하게 고정되고 "빠지게" 함; (iii) 리테이너와 주위 조직 사이의 불충분한 접촉(봉합사 직경이 보다 큰 바늘에 의해 생성되는 구멍의 직경에 비해 너무 작을 때 종종 발생함; 이는 주위 조직과 접촉하고 이를 "파지"하는 리테이너의 능력을 제한함); (iv) 인장 및 환부 근접 동안의 자가-유지형 봉합재의 파괴; (v) 전개 후의 리테이너의 회전 및 풀림; 및 (vi) 6-0, 8-0, 10-0 이하와 같은 소형 직경의 봉합재 상에 바브를 생성하는 어려움. 또한, 자가-유지형 봉합재의 리테이너 특징부의 생성 및/또는 전개는 봉합재의 인장 강도를 손상시킴 없이 성취하기 어려울 수 있다.
따라서, 주위 조직 내에 고정되는 향상된 능력, 향상된 조직 유지 능력, 향상된 최대 부하, 및 향상된 임상적 성능을 갖는 개선된 자가-유지형 봉합재를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 자가-유지형 봉합재를 제조하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이 또한 바람직할 것이다.
따라서, 본 발명은 주위 조직 내에 고정되는 향상된 능력, 향상된 조직 유지 능력, 향상된 최대 부하, 및 향상된 임상적 성능을 갖는 개선된 자가-유지형 봉합재, 및 그러한 자가-유지형 봉합재를 제조하기 위한 방법을 제공한다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 표면 마이크로텍스처(microtexture) 및/또는 나노텍스처(nanotexture)를 갖는 봉합재 및 그러한 봉합재를 제조하기 위한 방법을 제공한다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 다른 방향과 비교해 하나의 방향으로 조직을 통과하는 봉합재의 저항력에 대해 비대칭적 효과를 갖는 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 구비한 자가-유지형 봉합재를 제공한다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 바브와 같은 매크로(macro) 조직 리테이너가 없을 때에 적어도 하나의 방향에서 봉합재를 조직에 고정하기에 효과적인 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는 자가-유지형 봉합재를 제공한다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 바브와 같은 조직 리테이너와 함께 적어도 하나의 방향에서의 조직에 대한 봉합재의 고정을 증대시키기에 효과적인 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는 자가-유지형 봉합재를 제공한다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 봉합재의 인장 강도에 악영향을 미침이 없이 다른 방향과 비교해 하나의 방향으로 조직을 통과하는 봉합재의 저항력에 대해 비대칭적 효과를 갖는 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 구비한 자가-유지형 봉합재를 제공한다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 다른 방향과 비교해 하나의 방향으로 조직을 통과하는 봉합재의 저항력에 대해 비대칭적 효과를 갖고 4-0, 6-0, 7-0, 8-0, 9-0, 10-0 및 11-0보다 작은 크기의 소형 직경 봉합재 상에 용이하게 형성될 수 있는 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는 자가-유지형 봉합재를 제공한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 조직 유지 장치(tissue retaining device)로서, 표면, 길이방향 축, 상기 길이방향 축을 따른 전개 방향(deployment direction), 및 상기 길이방향 축을 따른 상기 전개 방향과 반대인 역방향(reverse direction)을 갖는 가요성의 긴 봉합사(suture thread)를 갖고, 상기 봉합사는 상기 봉합사의 상기 표면 상에 분포된, 500 ㎚ 내지 10 ㎛의 고정 높이를 갖는 복수의 텍스처형 특징부(textural feature)를 갖고, 상기 복수의 텍스처형 특징부는 상기 가요성의 긴 봉합사가 상기 전개 방향으로보다 상기 역방향으로의 조직을 통한 이동에 대해 더 큰 저항력을 갖게 하는, 조직 유지 장치가 제공된다. 상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 대해 대칭일 수 있으며, 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 대해 비대칭이어서 상기 가요성의 긴 봉합사가 상기 전개 방향으로보다 상기 역방향으로의 조직을 통한 이동에 대해 더 큰 저항력을 갖게 하는 상기 봉합사의 상기 표면 상에서의 패턴으로 배열될 수 있다. 대안적으로, 상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 대해 비대칭일 수 있으며, 이로써 상기 가요성의 긴 봉합사가 상기 전개 방향으로보다 상기 역방향으로의 조직을 통한 이동에 대해 더 큰 저항력을 갖게 한다. 상기 텍스처형 특징부들은 리지(ridge), 홈(groove), 칼럼(column), 셰브론(chevron), 및 피트(pit)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 텍스처형 특징부를 포함할 수 있다.
상기의 실시예들 중 일부에서, 상기 봉합사는 제1 단부, 제2 단부, 주연부를 갖고, 상기 본체의 주연부로부터 돌출하는 복수의 리테이너가 존재하며, 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 일부분을 따라 연장하며 하나의 방향으로 배향되고, 상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 동일한 부분 내에 배열된다.
상기의 실시예들 중 일부 다른 것에서, 상기 봉합사의 제1 부분을 따라 연장하고 하나의 방향으로 배향된 제1의 복수의 리테이너, 및 상기 봉합사의 제2 부분을 따라 연장하고 반대 방향으로 배향된 제2의 복수의 리테이너가 존재한다. 이들 실시예에서, 상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 상기 제1 부분 내에서 제1 배향으로, 그리고 상기 봉합사의 상기 제2 부분 내에서 상기 제1 배향과 상이한 제2 배향으로 배열될 수 있다.
상기의 실시예들 중 또 다른 것에서, 상기 봉합사는 제1 단부, 제2 단부, 주연부, 및 상기 본체의 주연부로부터 돌출하는 복수의 리테이너를 갖고, 각각의 상기 리테이너는 상기 봉합사에 대해 예각으로 배향된 조직-유지 표면을 가지며, 제1의 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 제1 부분을 따라 연장하며 하나의 방향으로 배향되고, 제2의 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 제2 부분을 따라 연장하며 반대 방향으로 배향된다. 이들 실시예의 상기 텍스처형 특징부들은 상기 리테이너들의 상기 조직-유지 표면 상에 배열될 수 있으며, 상기 조직-유지 표면에 의한 조직의 결합을 증대시키도록 구성된다.
상기의 실시예들 중 또 다른 것에서, 상기 봉합사는 제1 단부, 제2 단부, 주연부, 및 상기 본체의 주연부로부터 돌출하는 복수의 재구성가능 장치(reconfigurable device)를 갖고, 각각의 상기 복수의 재구성가능 장치는, 상기 봉합사가 제1 표면이 최외측에 있는 전개 방향으로 전개될 때의 제1 구성 및 상기 봉합사가 제2 표면이 최외측에 있는 역방향으로 전개될 때의 제2 구성을 갖는다. 이들 실시예에서, 상기 텍스처형 특징부들은 각각의 상기 복수의 재구성가능 장치의 상기 제2 표면 상에 배열될 수 있고 상기 제2 표면에 의한 조직의 결합을 증대시키도록 구성된다.
본 발명의 일부 다른 실시예에서, 조직 유지 장치로서, 본체, 제1 단부와 제2 단부, 표면, 및 길이방향 축을 갖는 가요성의 긴 봉합사를 갖고, 상기 봉합사는 상기 봉합사의 상기 표면 상에 분포된, 500 ㎚ 내지 10 ㎛의 고정 높이를 갖는 복수의 텍스처형 특징부를 갖고, 상기 복수의 텍스처형 특징부는 상기 가요성의 긴 봉합사가 전개 방향으로보다 역방향으로의 조직을 통한 이동에 보다 저항하게 하는, 조직 유지 장치가 제공된다. 상기 복수의 텍스처형 특징부는 리지, 홈, 칼럼, 셰브론, 및 피트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 이들은 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 평행하게 배향될 수 있고/있거나, 이들은 상기 봉합사 표면의 일부분 상에 분포될 수 있다. 상기 장치는 상기 봉합사 표면의 상기 부분 상의 적어도 하나의 리테이너를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 리테이너는 상기 봉합사 본체 내로의 예각의 컷(cut)이며 상기 봉합사의 상기 제1 단부로부터 멀어지게 배향된 가변-두께 조직-침투 에지(variable-thickness tissue-penetrating edge)를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 상기 조직 유지 장치는 상기 긴 본체 상의 복수의 리테이너를 추가로 포함할 수 있으며, 각각의 상기 리테이너는, 상기 제1 단부로부터 멀어지게 배향되고 상기 제1 단부의 전개 방향으로의 조직을 통한 상기 봉합사의 이동 동안 상기 봉합사 본체를 향해 휘어지며 조직 내에 있을 때 상기 제1 단부의 상기 전개 방향과 실질적으로 반대인 방향으로의 상기 봉합사의 이동에 저항하는 조직-침투 에지를 갖는다. 이들 실시예들 중 또 다른 것에서, 상기 조직 유지 장치는 상기 제1 단부에 대해 근위에서 상기 긴 본체 상에 배치된 복수의 제1 리테이너로서, 상기 제1 단부로부터 멀어지게 배향되고 상기 제1 단부의 전개 방향으로의 조직을 통한 상기 봉합사의 이동 동안 상기 봉합사 본체를 향해 휘어지며 조직 내에 있을 때 상기 제1 단부의 상기 전개 방향과 실질적으로 반대인 방향으로의 상기 봉합사의 이동에 저항하는 조직-침투 에지를 각각 갖는, 상기 복수의 제1 리테이너; 및 상기 제2 단부에 대해 근위에서 상기 긴 본체 상에 배치된 복수의 제2 리테이너로서, 상기 제2 단부로부터 멀어지게 배향되고 상기 제2 단부의 전개 방향으로의 조직을 통한 상기 봉합사의 이동 동안 상기 봉합사 본체를 향해 휘어지며 조직 내에 있을 때 상기 제2 단부의 상기 전개 방향과 실질적으로 반대인 방향으로의 상기 봉합사의 이동에 저항하는 조직-침투 에지를 각각 갖는, 상기 복수의 제2 리테이너를 추가로 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 리테이너 및 제2 리테이너는 상기 봉합사의 리테이너가 없는(retainer-free) 부분에 의해 분리될 수 있다.
하나 이상의 실시예의 상세 사항이 아래의 설명에 기재된다. 다른 특징, 목적 및 이점이 설명, 도면 및 특허청구범위로부터 명백할 것이다. 또한, 본 명세서에 인용된 모든 특허 및 특허 출원의 개시 내용은 전체적으로 참고로 포함된다.
본 발명의 특징과, 본 발명의 본질 및 다양한 이점이 첨부 도면 및 다양한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
<도 1a>
도 1a는 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는 봉합사를 포함하는 자가-유지형 봉합재 시스템을 도시하는 도면.
<도 1b, 도 1c 및 도 1d>
도 1b, 도 1c 및 도 1d는 여러 위치에 있는 도 1a의 봉합사의 표면의 확대도.
<도 1e>
도 1e는 본 발명의 실시예에 따른 일방향 자가-유지형 봉합재의 사시도.
<도 1f 내지 도 1h>
도 1f 내지 도 1h는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 도 1e의 일방향 자가-유지형 봉합재를 위한 대안적인 조직 앵커의 도면.
<도 1i>
도 1i는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 거즈(pledget)와 관련된 봉합재 필라멘트를 도시하는 도면.
<도 2a>
도 2a는 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는 봉합재 필라멘트의 세그먼트를 도시하는 도면.
<도 2b>
도 2b는 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처의 특징부의 예를 도시하는 도면.
<도 3a>
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대도.
<도 3b>
도 3b는 도 3a에 도시된 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대 단면도.
<도 4a>
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대도.
<도 4b>
도 4b는 도 4a에 도시된 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대 단면도.
<도 5a>
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대도.
<도 5b>
도 5b는 도 5a에 도시된 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대 단면도.
<도 6a>
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대도.
<도 6b>
도 6b는 도 6a에 도시된 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대 단면도.
<도 7a>
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대도.
<도 7b>
도 7b는 도 7a에 도시된 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대 단면도.
<도 8a>
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대도.
<도 8b>
도 8b는 도 7a에 도시된 봉합재 필라멘트의 표면의 일부분의 확대 단면도.
<도 9a>
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 대안적인 마이크로텍스처/나노텍스처의 일부분의 확대도.
<도 9b>
도 9b는 도 9a에 도시된 마이크로텍스처/나노텍스처의 일부분의 확대 단면도.
<도 9c 내지 도 9e>
도 9c 내지 도 9e는 본 발명의 실시예에 따른 도 9a 및 도 9b에 도시된 마이크로텍스처/나노텍스처가 부분적으로 제공된 재구성가능한 표면을 포함하는 봉합사의 도면.
<도 9f>
도 9f는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 도 9a 및 도 9b에 도시된 마이크로텍스처/나노텍스처가 부분적으로 제공된 자가-유지형 봉합사를 도시하는 도면.
<도 10a>
도 10a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로텍스처/나노텍스처를 갖는 자가-유지형 봉합재의 일부분의 도면.
<도 10b 및 도 10c>
도 10b 및 도 10c는 도 10a에 도시된 봉합재의 대안적인 도면.
정의
이하에서 사용될 수 있는 소정 용어들의 정의는 다음을 포함한다.
"자가-유지형 시스템"은 봉합재를 조직 내로 전개하기 위한 장치와 함께 자가-유지형 봉합재를 지칭한다. 그러한 전개 장치는 봉합 바늘 및 다른 전개 장치뿐만 아니라, 조직에 침투하기 위한 봉합재 그 자체 상의 충분히 강성이고 날카로운 단부를 제한 없이 포함한다.
"자가-유지형 봉합재"는 매듭 또는 봉합재 앵커에 대한 필요성 없이 조직과 결합하기 위한 봉합재 필라멘트 상의 특징부를 포함하는 봉합재를 지칭한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 특징부는 예를 들어 텍스처 특징부를 포함한다.
"조직 리테이너"(또는 간단히 "리테이너")는 조직과 기계적으로 결합하고 적어도 하나의 축방향으로의 봉합재의 이동에 저항하도록 구성된 봉합재 필라멘트의 물리적 특징부를 지칭한다. 단지 예로서, 조직 리테이너 또는 리테이너는 후크, 돌출부, 바브, 다트(dart), 연장부, 벌지(bulge), 앵커, 돌기, 스퍼(spur), 범프(bump), 첨단부(point), 코그(cog), 조직 결합기, 견인 장치 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 소정 구성에서, 조직 리테이너는 전개 방향을 실질적으로 향하도록 배향됨으로써, 봉합재가 외과의사에 의해 조직 내로 전개되는 방향 이외의 방향으로의 봉합재의 이동에 저항하기 위해 조직과 결합하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 리테이너는 전개 방향으로 잡아당겨질 때 평평하게 눕고, 전개 방향과 반대의 방향으로 잡아당겨질 때 벌어지거나 "펼쳐진다". 각각의 리테이너의 조직-침투 단부는 전개 동안에 조직을 통해 이동할 때 전개 방향으로부터 멀어지는 쪽을 향하기 때문에, 조직 리테이너는 이 단계 동안에 조직을 붙잡거나 붙들지 않아야 한다. 일단 자가-유지형 봉합재가 전개되면, 다른 방향(종종 전개 방향과 실질적으로 반대임)으로 가해지는 힘은 리테이너가 전개 위치(즉, 봉합재 본체를 실질적으로 따라 놓여 있음)로부터 변위되게 하고, 리테이너 단부가 주위 조직을 붙잡고 그 내로 침투하는 방식으로 봉합재 본체로부터 벌어지도록(또는 "펼쳐지도록") 가압하며, 조직이 리테이너의 조직-유지 표면과 봉합재 본체 사이에 걸리게 하고 - 이 표면들은 함께 예각을 형성함 -; 이로써 자가-유지형 봉합재를 제위치에 "고정" 또는 부착시킨다. 각각의 리테이너는 리테이너가 (예를 들어, 젖힘 또는 파단에 의해) 완전성을 상실하지 않는 한 그리고 완전성을 상실할 때까지 조직을 유지하고 전개 방향에 반대인 방향으로의 봉합재의 이동을 방지할 수 있다. 소정의 다른 구성에서, 조직 리테이너는 양 방향으로의 봉합재 필라멘트의 운동에 저항하도록 구성되거나 다른 조직 리테이너와 조합될 수 있다. 전형적으로, 그러한 리테이너를 갖는 봉합재는 봉합재가 원하는 위치에 있을 때까지 리테이너와 조직 사이의 접촉을 방지하는 캐뉼러(cannula) 또는 바늘과 같은 장치를 통해 전개된다.
"리테이너 구성"은 조직 리테이너의 구성을 지칭하며, 크기, 형상, 가요성, 표면 특성 등과 같은 특징을 포함할 수 있다. 이들은 때때로 "바브 구성"으로도 지칭된다.
"양방향 봉합재"는 하나의 방향으로 배향되는 리테이너를 하나의 단부에 그리고 반대 방향으로 배향되는 리테이너를 다른 단부에 갖는 자가-유지형 봉합재를 지칭한다. 양방향 봉합재는 전형적으로 봉합사의 각각의 단부에서 바늘로 장비된다. 많은 양방향 봉합재가 2개의 바브 배향 사이에 위치된 전이 구간을 갖는다.
"전이 구간"은 한 방향으로 배향된 제1 세트의 리테이너와 다른 방향으로 배향된 제2 세트의 리테이너 사이에 위치된, 양방향 봉합재의 리테이너가 없는(바브가 없는) 부분을 지칭한다. 전이 구간은 자가-유지형 봉합재의 대략 중점에 있거나, 비대칭 자가-유지형 봉합재 시스템을 형성하도록 자가-유지형 봉합재의 하나의 단부에 보다 가까이 있을 수 있다.
"봉합사"는 봉합재의 필라멘트 본체 구성요소를 지칭한다. 봉합사는 모노필라멘트이거나, 브레이딩된(braided) 봉합재에서와 같이 다수의 필라멘트로 제조될 수 있다. 봉합사는 임의의 적합한 생체적합성 재료로 제조될 수 있고, 봉합재의 강도, 탄성, 수명, 또는 다른 품질을 향상시키기 위해서든, 또는 조직들을 함께 접합하는 것, 조직을 재배치하는 것, 또는 외래 요소를 조직에 부착하는 것 이외에 추가의 기능을 수행하도록 봉합재를 장비하기 위해서든, 임의의 적합한 생체적합성 재료로 추가로 처리될 수 있다.
"모노필라멘트 봉합재"는 모노필라멘트 봉합사를 포함하는 봉합재를 지칭한다.
"브레이딩된 봉합재"는 멀티필라멘트 봉합사를 포함하는 봉합재를 지칭한다. 그러한 봉합사 내의 필라멘트들은 전형적으로 함께 브레이딩되거나, 꼬이거나, 직조된다.
"분해성("생분해성" 또는 "생흡수성"으로도 지칭됨) 봉합재"는 조직 내로의 도입 후에 분해되고 신체에 의해 흡수되는 봉합재를 지칭한다. 전형적으로, 분해 과정은 적어도 부분적으로 생체 시스템 내에서 수행된다. "분해"는 중합체 사슬이 올리고머 및 단량체로 절단되는 사슬 절단 과정을 지칭한다. 사슬 절단은 예를 들어 화학 반응(예를 들어, 가수 분해, 산화/환원, 효소 메커니즘 또는 이들의 조합)에 의하는 것 또는 열 또는 광분해 과정에 의하는 것을 포함한 다양한 메커니즘을 통해 일어날 수 있다. 중합체 분해는 예를 들어 침식 및 분해 동안에 중합체 분자량 변화를 감시하는 젤 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용해 특성화될 수 있다. 분해성 봉합재 재료는 중합체, 예를 들어 장선(catgut), 폴리글리콜산, 락트산 중합체, 폴리에테르-에스테르(예를 들어, 폴리글리콜리드와 폴리글리콜, 폴리글리콜리드와 폴리에테르, 폴리락트산과 폴리글리콜, 또는 폴리락트산과 폴리에테르의 공중합체), 글리콜리드 및 락티드의 공중합체, 트라이메틸렌 카르보네이트 및 글리콜리드와 다이에틸렌 글리콜의 공중합체(예를 들어, 타이코 헬스케어 그룹(Tyco Healthcare Group)의 맥슨(MAXON)), 글리콜리드, 트라이메틸렌 카르보네이트, 및 다이옥사논으로 구성되는 삼원공중합체(예를 들어, 타이코 헬스케어 그룹의 바이오신(BIOSYN)[글리콜리드(60%), 트라이메틸렌 카르보네이트(26%), 및 다이옥사논(14%)]), 글리콜리드, 카프로락톤, 트라이메틸렌 카르보네이트, 및 락티드의 공중합체(예를 들어, 타이코 헬스케어 그룹의 카프로신(CAPROSYN))를 포함할 수 있다. 이들 봉합재는 브레이딩된 멀티필라멘트 형태 또는 모노필라멘트 형태 중 어느 하나일 수 있다. 본 발명에 사용되는 중합체는 선형 중합체, 분지형 중합체 또는 다축 중합체일 수 있다. 봉합재에 사용되는 다축 중합체의 예는 미국 특허 출원 공개 제20020161168호, 제20040024169호, 및 제20040116620호에 기재되어 있다. 분해성 봉합재는 또한 폴리비닐 알코올 부분 탈아세틸화 중합체와 같은, 그러나 이로 제한되지 않는, 분해성 중합체로 제조된 분해성 봉합재를 포함할 수 있다. 분해성 봉합재 재료로 제조된 봉합재는 재료가 분해될 때 인장 강도를 상실한다.
"비-분해성("비-흡수성 봉합재"로도 지칭됨) 봉합재"는 화학 반응 과정(예를 들어, 가수 분해, 산화/환원, 효소 메커니즘 또는 이들의 조합)과 같은 사슬 절단에 의해 또는 열 또는 광분해 과정에 의해 분해되지 않는 재료를 포함하는 봉합재를 지칭한다. 비-분해성 봉합재 재료는 폴리아미드(나일론, 예를 들어 나일론 6 및 나일론 6.6으로도 알려짐), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르-에스테르(예를 들어, 폴리글리콜 또는 폴리에테르와의 폴리부틸렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 공중합체), 폴리우레탄, 금속 합금, 금속(예를 들어, 스테인레스강 와이어), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 실크, 및 면을 포함한다. 비-분해성 봉합재 재료로 제조된 봉합재는 봉합재가 영구적으로 남아있도록 의도되거나 신체로부터 물리적으로 제거되도록 의도되는 응용에 적합하다.
봉합재 재료는 분해성 또는 생흡수성(즉, 시간 경과에 따라 신체 내에서 완전히 분해됨)인 것, 예를 들어 장선, 글리콜산 중합체 및 공중합체, 락트산 중합체 및 공중합체, 및 폴리에테르-에스테르계 공중합체, 예를 들어 폴리글리콜 또는 폴리에테르와의 폴리글리콜리드 또는 락티드 공중합체로 구성된 것; 또는 비흡수성(영구적; 비분해성)인 것, 예를 들어 폴리아미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리에테르-에스테르계 공중합체, 예를 들어 폴리글리콜 또는 폴리에테르와의 폴리부틸렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 금속 합금, 금속(예를 들어, 스테인레스강 와이어), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 실크, 및 면으로 제조된 것으로 크게 분류된다. 분해성(생흡수성) 봉합재는 봉합재 제거가 수복을 위태롭게 할 수도 있는 상황, 또는 예를 들어 단순한 피부 봉합의 완료와 같이, 환부 치유가 완료된 후 자연 치유 과정이 봉합재 재료에 의해 제공되는 지지를 불필요하게 하는 상황에 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 비분해성(비흡수성) 봉합재는 치유가 연장될 것으로 예상될 수 있거나, 예를 들어 심층 조직 수복, 고장력 환부, 많은 정형외과적 수복 및 몇몇 유형의 외과적 문합에서와 같이, 봉합재 재료가 장기간 동안 환부에 물리적 지지를 제공하는 데 필요한 환부에 사용된다.
생흡수성 봉합재는 재료에 따라 10일 내지 8주일 수 있는 주어진 기간 후에 조직 내에서 분해되는 재료로 제조될 수 있다. 따라서 봉합재는 신체의 내부 조직들 중 많은 것에서 사용된다. 대부분의 경우에, 환부가 확실하게 봉합되기에 3주가 충분하다. 그때에 봉합재는 더 이상 필요하지 않고, 봉합재가 사라진다는 사실이 유리한데, 그 이유는 신체 내부에 이물질이 남겨져 있지 않고 환자가 봉합재를 제거할 필요가 없기 때문이다. 드문 경우에, 생흡수성 봉합재는 염증을 야기하고 흡수되기보다는 신체에 의해 거부될 수 있다. 생흡수성 봉합재는 처음에 포유동물의 창자로 제조되었다. 예를 들어, 장 봉합재는 특별히 준비된 소 또는 양의 창자로 제조될 수 있고, 비처리되거나(일반 장선), 신체 내에서의 봉합재 존속을 증가시키기 위해 크롬 염으로 태닝(tanning)되거나(크롬 장선), 보다 신속한 흡수를 제공하기 위해 열처리될 수 있다(고속 장선). 광우병과 같은 질병의 전염에 관한 우려는, 봉합재 재료로서 사용되는 천연 중합체가 바이러스성 질병을 옮기지 않는지를 결정하기 위해 시험을 거친 가축으로부터 창자가 획득되게 하였다. 생흡수성 봉합재는 모노필라멘트 또는 브레이딩된 것일 수 있는 합성 중합체 섬유로 제조될 수 있다.
"봉합재 직경"은 봉합재의 본체의 직경을 지칭한다. 다양한 봉합재 길이가 본 명세서에 기술된 봉합재에서 사용될 수 있음을 이해하여야 하며, 용어 "직경"이 종종 원형 주연부와 관련되지만, 본 명세서에서는 임의의 형상의 주연부와 관련된 단면 치수를 나타냄을 이해하여야 한다. 봉합재 크기 결정은 직경에 기초한다. 봉합재 크기의 미국 약전("USP") 명칭은 보다 큰 범위에서 0 내지 7이고 보다 작은 범위에서 1-0 내지 11-0이며; 보다 작은 범위에서, 하이픈으로 연결한 0에 선행하는 값이 더 높을수록, 봉합재 직경은 더 작다. 봉합재의 실제 직경은 봉합재 재료에 좌우될 것이며, 따라서 예로서 크기 5-0을 갖고 콜라겐으로 제조된 봉합재는 0.15 ㎜의 직경을 가질 것인 반면, 동일한 USP 크기 명칭을 갖지만 합성 흡수성 재료 또는 비-흡수성 재료로 제조된 봉합재는 각각 0.1 ㎜의 직경을 가질 것이다. 특정 목적을 위한 봉합재 크기의 선택은 봉합될 조직의 특질 및 미용상 염려의 중요성과 같은 요인에 의존하며; 보다 작은 봉합재는 비좁은 수술 부위를 통해 보다 용이하게 조작될 수 있으며 흉터를 덜 남기는 것과 관련되지만, 주어진 재료로 제조된 봉합재의 인장 강도는 크기가 감소함에 따라 감소하는 경향이 있다. 본 명세서에 개시된 봉합재 및 봉합재 제조 방법은 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 1-0, 2-0, 3-0, 4-0, 5-0, 6-0, 7-0, 8-0, 9-0, 10-0 및 11-0을 제한 없이 포함하는 다양한 직경에 적합하다는 것을 이해하여야 한다.
"봉합재 전개 단부"는 조직 내로 전개되는 봉합재의 단부를 지칭하며; 봉합재의 하나 또는 둘 모두의 단부가 봉합재 전개 단부일 수 있다. 봉합재 전개 단부는 봉합 바늘과 같은 전개 장치에 부착될 수 있거나, 단독으로 조직에 침투하기에 충분히 날카롭고 강성일 수 있다.
"장비된 봉합재(armed suture)"는 적어도 하나의 봉합재 전개 단부 상에 봉합 바늘을 갖는 봉합재를 지칭한다.
"바늘 부착"은 조직 내로의 전개를 위해 그것을 필요로 하는 봉합재에 대한 바늘의 부착을 지칭하고, 크림핑(crimping), 스웨이징(swaging), 접착제 사용 등과 같은 방법을 포함할 수 있다. 봉합사는 크림핑, 스웨이징 및 접착제와 같은 방법을 사용해 봉합 바늘에 부착된다. 봉합재와 외과용 바늘의 부착은 미국 특허 제3,981,307호, 제5,084,063호, 제5,102,418호, 제5,123,911호, 제5,500,991호, 제5,722,991호, 제6,012,216호, 및 제6,163,948호와 미국 특허 출원 공개 제2004/0088003호에 기재되어 있다. 바늘에 대한 봉합재의 부착점은 스웨이지(swage)로 알려져 있다.
"봉합 바늘"은 많은 다양한 형상, 형태 및 조성물로 나오는 봉합재를 조직 내로 전개하는 데 사용되는 바늘을 지칭한다. 2가지 주요 유형의 바늘, 즉 외상성 바늘 및 비외상성 바늘이 있다. 외상성 바늘은 채널 또는 드릴링된(drilled) 단부(즉, 구멍 또는 아이(eye))를 갖고, 봉합사와는 별개로 공급되며, 현장에서 실에 꿰어진다. 비외상성 바늘은 아이가 없고(eyeless), 스웨이징 또는 다른 방법에 의해 공장에서 봉합재에 부착되며, 이에 의해 봉합재 재료가 바늘의 무딘 단부에 있는 채널 내로 삽입되고, 이는 이어서 봉합재와 바늘을 함께 유지하도록 최종 형상으로 변형된다. 그렇기 때문에, 비외상성 바늘은 현장에서 실에 꿰기 위한 추가의 시간을 필요로 하지 않으며, 바늘 부착 위치에 있는 봉합재 단부는 일반적으로 바늘 본체보다 작다. 외상성 바늘에서, 실은 양측에서 바늘의 구멍으로부터 나오고, 종종 봉합재는 통과할 때 조직을 어느 정도까지는 찢는다. 가장 최신의 봉합재는 스웨이징된 비외상성 바늘이다. 비외상성 바늘은 봉합재에 영구적으로 스웨이징될 수 있거나, 날카로운 직선형 터그(tug)로 봉합재로부터 떨어지도록 설계될 수 있다. 이들 "팝-오프(pop-off)"는 단속적인 봉합에 통상적으로 사용되며, 여기서 각각의 봉합재는 1회만 통과된 다음에 묶인다. 연속된 바브형 봉합재의 경우, 이들 비외상성 바늘이 바람직하다.
봉합 바늘은 또한 바늘의 팁 또는 첨단부의 기하학적 형상에 따라 분류될 수 있다. 예를 들어, 바늘은 (i) 바늘 본체가 둥글고 첨단부로 매끄럽게 점점 가늘어지는 "테이퍼형(tapered)"; (ii) 바늘 본체가 삼각형이고 내측에 날카로운 커팅 에지를 갖는 "커팅형(cutting)"; (iii) 커팅 에지가 외측에 있는 "역 커팅형(reverse cutting)"; (iv) 바늘 본체가 둥글고 점점 가늘어지지만, 작은 삼각형 커팅 첨단부로 종단되는 "트로카 첨단부형(trocar point)" 또는 "테이퍼 컷형(taper cut)"; (v) 무른 조직을 봉합하기 위한 "무딘(blunt)" 첨단부형; (vi) 바늘이 상부 및 하부에서 평평하고 전면을 따라 일측으로 커팅 에지를 갖는 "측부 커팅형(side cutting)" 또는 "스패툴라 첨단부형(spatula point)"(이들은 전형적으로 안구 수술에 사용됨)일 수 있다.
봉합 바늘은 또한 (i) 직선형, (ii) 반 만곡형 또는 스키, (iii) 1/4 원, (iv) 3/8 원, (v) 1/2 원, (vi) 5/8 원, 및 (v) 복합 곡선을 포함한 몇몇 형상을 가질 수 있다.
봉합 바늘은 예를 들어 미국 특허 제6,322,581호 및 제6,214,030호(일본 소재의 마니, 인크.(Mani, Inc.)); 및 제5,464,422호(독일 뉴어크 소재의 더블유.엘. 고어(W.L. Gore)); 및 제5,941,899호; 제5,425,746호; 제5,306,288호 및 제5,156,615호(미국 코네티컷주 노르워크 소재의 유에스 서지컬 코포레이션(US Surgical Corp.)); 및 제5,312,422호(미국 플로리다주 라르고 소재의 린바텍 코포레이션(Linvatec Corp.)); 및 제7,063,716호(미국 코네티컷주 노스 하벤 소재의 타이코 헬스케어(Tyco Healthcare))에 기재되어 있다. 다른 봉합 바늘이 예를 들어 미국 특허 제6,129,741호; 제5,897,572호; 제5,676,675호; 및 제5,693,072호에 기재되어 있다. 본 명세서에 기술된 봉합재는 다양한 바늘 유형(만곡형, 직선형, 긴형, 짧은형, 마이크로형 등을 제한 없이 포함함), 바늘 커팅 표면(커팅형, 테이퍼형 등을 제한 없이 포함함), 및 바늘 부착 기술(드릴링된 단부, 크림핑 등을 제한 없이 포함함)로 전개될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 봉합재는 그 자체가 바늘을 전개할 필요를 완전히 없애기 위해 충분히 강성이고 날카로운 단부를 포함할 수 있다.
"바늘 직경"은 봉합재 전개 바늘의, 그 바늘의 가장 폭이 넓은 점에서의 직경을 지칭한다. 용어 "직경"이 종종 원형 주연부와 관련되지만, 본 명세서에서는 임의의 형상의 주연부와 관련된 단면 치수를 나타냄을 이해하여야 한다.
"환부 봉합"은 환부의 봉합을 위한 외과적 시술을 지칭한다. 상처, 특히 피부 또는 다른 외부 또는 내부 표면이 베이거나, 파열되거나, 찔리거나, 달리 손상된 상처가 환부로서 알려져 있다. 환부는 일반적으로 임의의 조직의 완전성이 훼손된 때(예를 들어, 피부 손상 또는 화상, 근육 파열, 또는 골절) 발생한다. 환부는 찌르기, 낙하, 또는 외과적 시술과 같은 행동에 의해; 전염병에 의해; 또는 근본적인 의학적 질환에 의해 유발될 수 있다. 외과적 환부 봉합은 조직이 파열되거나, 베이거나, 달리 분리된 그 환부의 에지들을 접합하거나 밀접하게 근접시킴으로써 치유하는 생물학적 성과를 용이하게 한다. 외과적 환부 봉합은 조직 층들을 직접 덧붙이거나 근접시키며, 이는 환부의 두 에지 사이의 간극을 가교시키는 데 필요한 새로운 조직 형성 용적을 최소화하는 역할을 한다. 봉합은 기능적 목적과 심미적 목적 둘 모두에 기여할 수 있다. 이들 목적은 피하 조직을 근접시킴에 의한 사공간(dead space)의 제거, 신중한 표피 정렬에 의한 흉터 형성의 최소화, 및 피부 에지의 정확한 외번에 의한 함몰형 흉터의 회피를 포함한다.
"조직 융기 시술"은 조직을 보다 낮은 높이로부터 보다 높은 높이로 재배치시키기 위한(즉, 조직을 중력 방향과 반대의 방향으로 이동시키기 위한) 외과적 시술을 지칭한다. 안면의 유지 인대는 정상 해부학적 위치에서 안면 연조직을 지지한다. 그러나, 나이가 들어감에 따라, 중력 효과 및 조직 용적의 손실이 조직의 하향 이동을 초래하고, 지방이 안면 천근막과 심근막 사이의 평면 내로 하강하여서, 안면 조직이 처지게 한다. 안면-올림 시술은 이들 처진 조직을 올리도록 계획되고, 조직 융기 시술로 알려진 보다 일반적인 부류의 의료 시술의 일례이다. 보다 일반적으로, 조직 융기 시술은 시간 경과에 따른 노화 및 중력의 효과와, 유전적 효과와 같은, 조직이 처지게 하는 다른 일시적인 효과로부터 유래하는 외모 변화를 역전시킨다. 조직은 또한 융기 없이 재배치될 수 있음에 유의해야 하며; 일부 시술에서, 조직은 대칭성을 회복하기 위해 측방향으로(정중선으로부터 멀어짐), 내측으로(정중선을 향함) 또는 아래로(하강됨) 재배치된다(즉, 신체의 좌측 및 우측이 "정합"하도록 재배치됨).
"의료 장치" 또는 "임플란트"는 생리적 기능의 회복, 질병과 관련된 증상의 감소/완화, 및/또는 손상되거나 병든 장기 및 조직의 수복 및/또는 교체의 목적을 위해 신체 내에 배치되는 임의의 물체를 지칭한다. 외인성인 생체 적합성 합성 재료(예를 들어, 의료 등급의 스테인레스강, 티타늄 및 다른 금속 또는 중합체, 예를 들어 폴리우레탄, 실리콘, PLA, PLGA 및 다른 재료)로 통상적으로 구성되지만, 일부 의료 장치 및 임플란트는 동물(예를 들어, "이종 이식편", 예를 들어 전체 동물 장기; 동물 조직, 예를 들어 심장 판막; 자연적으로 발생하거나 화학적으로 변형된 분자, 예를 들어 콜라겐, 히알루론산, 단백질, 탄수화물 등), 인간 공여자(예를 들어, "동종 이식편", 예를 들어 전체 장기; 조직, 예를 들어 골 이식편, 피부 이식편 등), 또는 환자 자신(예를 들어, "자가 이식편", 예를 들어 복재 정맥 이식편, 피부 이식편, 건/인대/근육 이식편)으로부터 유래되는 재료를 포함한다. 본 발명과 함께 시술에 사용될 수 있는 의료 장치는 정형외과용 임플란트(인공 관절, 인대 및 건; 스크류, 플레이트, 및 다른 이식가능한 하드웨어), 치과용 임플란트, 혈관내 임플란트(동맥 및 정맥 혈관 우회 이식편, 혈액투석 접근 이식편; 자가 조직과 인조 둘 모두), 피부 이식편(자가 조직, 인조), 관, 배출관, 이식가능한 조직 팽화제, 펌프, 션트(shunt), 밀봉제, 외과용 메시(예를 들어, 탈장 수복 메시, 조직 스캐폴드), 누공 치료제, 척추 임플란트(예를 들어, 인공 추간판, 척추 융합 장치 등) 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
본 출원은 또한 임플란트 및/또는 봉합재를 기술할 때 종래의 방식으로 용어 "근위" 및 "원위"를 사용한다. 따라서, 근위는 장치를 조작하는 손에 가장 가까운 장치 또는 구성요소의 단부 또는 측을 말하는 반면, 원위는 장치를 조작하는 손으로부터 가장 멀리 있는 장치의 단부 또는 측을 말한다. 예를 들어, 봉합재의 바늘 단부는 종래에 근위 단부(이는 외과의사에 가장 가까움)로 불렸을 것이고, 한편 봉합재의 멀리 있는 단부는 원위 단부로 지칭되었을 것이다. 양방향 자가-유지형 봉합재의 경우, 근위 단부는 어느 아암이든 전개되는 것의 바늘 단부를 말한다.
하기의 설명에서, 도면 및 상세한 설명 전체에 걸쳐 공통의 도면 부호가 유사한 요소를 지시하는 데 사용되며; 이에 따라 도면에 사용된 도면 부호는 관련된 요소가 다른 곳에서 설명된다면 그러한 도면에 한정된 상세한 설명에서 언급될 수 있거나 언급되지 않을 수 있다. 세 자리 수 도면 부호의 첫 번째 숫자는 언급된 아이템이 처음 등장하는 일련의 도면을 나타낸다. 유사하게, 네 자리 수 도면 부호의 첫 번째 2개의 숫자도 마찬가지이다.
방향성 표면 마이크로텍스처를 갖는 자가-유지형 봉합재
위에서 논의된 바와 같이, 본 발명은 주위 조직 내로 고정되는 자가-유지형 봉합재의 능력을 증가시켜 우수한 유지 강도를 제공하고 임상적 성능을 개선하는 자가-유지형 시스템의 조성물, 구성, 제조 방법 및 이를 외과적 시술에 사용하는 방법을 제공한다. 일 실시예에 따르면, 본 발명은 봉합재를 위한 다양한 표면 구성을 제공하며, 여기서 이들 구성은 조직을 통해 이동하는 봉합재의 능력을 향상시키거나 감소시킨다. 표면 특징부들은 이들이 조직 내에서의 봉합재의 이동에 대해 약간의 저항력을 제공한다는 점에서 리테이너와는 상이하며, 그러한 저항력을 극복하도록 충분한 힘이 봉합재에 가해진다면, 파괴, 변형 또는 표면 특징부 완전성의 다른 파괴를 반드시 야기하지는 않고, 또는 대안적으로 상당한 조직 손상을 야기함이 없이 이동이 발생할 수 있다. 부가적으로, 이들 표면 특징부에 의해 제공되는 저항력은 반드시 전개 방향에 반대인 방향으로의 이동에 대항하는 것은 아니며; 저항력은 다른 방향으로의 이동에 대항할 수 있거나, 비방향성일 수 있다. 표면 특징부는 방향성 및 비방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 포함한다. 예를 들어, 조직을 통한 봉합재의 이동에 저항하기 위해, 표면은 타이어-트레드(tire-tread) 외관을 가질 수 있다. 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 일부 실시예에서 조직을 통한 봉합재의 이동에 대한 저항력을 감소시키도록 설계된다. 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 일부 실시예에서, 반대 방향과 비교해 전개 방향으로의 조직을 통한 봉합재의 이동에 대한 봉합재의 보다 큰 저항력을 성취하도록 설계된다. 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 예를 들어 압출, 레이저 어블레이션(ablation), 나노성형, (예를 들어, 리소그래피에서 행해지는 바와 같은) 화학적 어블레이션, 기계적 커팅, 및 코이닝(coining)을 포함한 다양한 방법을 사용해 생성될 수 있다. 대안적으로, 원하는 표면 구성을 갖는 재료, 리테이너, 스케일(scale), 시스(sheath), 슬리브(sleeve)가 봉합사에 고정될 수 있다.
자가-유지형 봉합재 시스템
도 1a는 양방향 자가-유지형 봉합재 시스템(100)을 도시하고 있다. 자가-유지형 봉합재 시스템(100)은 자가-유지형 봉합사(102)에 부착된 바늘(110, 112)을 포함한다. 자가-유지형 봉합사(102)는 표면 필라멘트(120) 상의 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(130, 132)를 포함한다. 필라멘트(120)의 도입 영역(140)에는, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(130, 132)가 없다. 가변-직경 필라멘트(120)의 영역(142)에는, 봉합재가 바늘(110)의 방향으로 전개될 수 있지만 바늘(112)의 방향으로의 이동에 저항하도록 배향된 셰브론 형상의 홈 형태의 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(130)가 있다. 전이 영역(144)에는, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(130, 132)가 없다. 필라멘트(120)의 영역(146)에는, 봉합재가 바늘(112)의 방향으로 전개될 수 있지만 바늘(110)의 방향으로의 이동에 저항하도록 배향된 셰브론 형상의 홈 형태의 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(132)가 있다. 가변-직경 필라멘트(120)의 도입 영역(148)에는, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(130, 132)가 없다.
봉합재가 사용되도록 의도되는 응용에 따라 각각의 영역의 길이가 변화되고 선택될 수 있음을 나타내기 위해 파단선이 영역(140, 142, 144, 146, 148) 각각에 도시되어 있다. 양방향 자가-유지형 봉합재 시스템(100)이 도시되어 있지만, 본 발명은 전술된 바와 같이 매우 다양한 리테이너 및 바늘 구성의 자가-유지형 봉합재 시스템을 포함한다. 유사하게, 바늘(110, 112)이 만곡된 바늘로서 도시되어 있지만, 바늘(110, 112)은 여러 응용에 사용하도록 개발된 여러 외과용 바늘의 범위 중 임의의 것일 수 있다. 바늘(110, 112)은 동일한 구성 또는 상이한 구성을 가질 수 있다.
부가적으로, 많은 시술에서, 봉합재 전개의 초반에 전이 영역을 적절하게 위치시키기 위해 전이 영역의 위치를 찾아내는 것이 바람직하다. 따라서, 섹션(144)의 필라멘트(120)에는 일부 실시예에서 식별가능한 특징부가 제공된다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 자가-유지형 봉합재 시스템(100)의 섹션(144)에는 가시적 밴드(150) 형태의 식별가능한 마커(marker)가 제공된다. 밴드(150)는 필라멘트(120)의 다른 부분과는 상이한 가시적 특징을 갖는 필라멘트(120)의 일부분을 나타내며, 이는 따라서 자가-유지형 봉합재 시스템(100)의 전이 섹션(144)을 식별하고 위치를 찾아내기 위해 외과의사에 의해 식별될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 마킹된 섹션과 관련된 자가-유지형 봉합재 시스템의 특징부를 식별하기 위해 마커가 바늘 및/또는 필라멘트의 다른 섹션 상에 제공된다. 부가적으로, 마커 차이는 상이한 형상, 상이한 색상, 상이한 개수, 및 몇 가지 유형의 마커를 명명하는 상이한 문자를 포함할 수 있다.
도 1b는 섹션(142) 내의 자가-유지형 봉합사(102)의 확대도를 도시하고 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처가 섹션(142) 내의 필라멘트(120)의 표면 상에 제공된다. 섹션(142) 내에 제공된 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 봉합재가 방향(136)으로 전개될 수 있지만 방향(138)으로의 이동에 저항하도록 설계 및 배향된다.
도 1c는 섹션(144) 내의 자가-유지형 봉합사(102)의 확대도를 도시하고 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 섹션(144) 내의 필라멘트(120)의 표면 상에 제공된 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처가 없다. 섹션(144)은 자가-유지형 봉합재 시스템(100)의 전이 섹션으로 지칭될 수 있다. 섹션(144)은 화살표(136, 138)로 도시된 방향들 중 어느 하나로 전개될 수 있다. 많은 시술에서, 봉합재 전개의 초반에 전이 영역을 적절하게 위치시키기 위해 전이 영역의 위치를 찾아내는 것이 바람직하다. 밴드(150)는 필라멘트(120)의 다른 부분과는 상이한 가시적 특징을 갖는 필라멘트(120)의 일부분을 나타내며, 이는 따라서 전이 섹션(144)을 식별하고 위치를 찾아내기 위해 외과의사에 의해 식별될 수 있다.
도 1d는 섹션(146) 내의 자가-유지형 봉합사(102)의 확대도를 도시하고 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처가 섹션(146) 내의 필라멘트(120)의 표면 상에 제공된다. 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 섹션(142) 내에 제공된 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처와는 반대 방향으로 배향된다. 따라서, 섹션(146) 내의 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 봉합재가 방향(138)으로 전개될 수 있지만 방향(136)으로의 이동에 저항하도록 설계 및 배향된다. 도 1b 및 도 1d에 관해서, 원통형 봉합재 필라멘트(120)의 대향 표면들은 유사한 셰브론 형상의 홈 또는 다른 스타일의 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는다. 즉, 봉합재의 영역(142)의 대향 표면 상에는, 봉합재가 바늘(110)의 방향으로 전개되게 하지만 바늘(112)의 방향으로의 봉합재의 전개에 저항하는 셰브론 형상의 홈이 있다. 바람직한 실시예에서, 대향 측들의 셰브론 형상의 홈들은 서로 연결되지 않고 바람직하게는 채널에 의해 분리된다. 봉합재의 대향 측들의 이들 셰브론 형상의 홈이 연결된다면, 연결 영역은 바늘(110)의 방향으로의 운동을 방지할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 셰브론 형상의 홈은 봉합재의 하나의 표면 상에만 배치되고 봉합재의 대향 표면 상에는 배치되지 않을 수 있다. 유사하게, 봉합재의 영역(146)의 대향 표면들 상의 셰브론 형상의 홈은 바람직하게는 바늘(112)의 방향으로의 운동이 저지되지 않도록 연결되지 않을 것이다.
도 1e는 자가-유지형 봉합재 시스템(160)의 대안적인 실시예를 도시하고 있다. 자가-유지형 봉합재 시스템(160)은 도 1a의 자가-유지형 봉합재 시스템(100)의 섹션(140, 142, 144) 및 바늘(110)을 포함한다. 그러나, 자가-유지형 봉합재 시스템(160)은 단일-아암 시스템이다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 필라멘트(120)는 조직 앵커(114e)에서 다음의 섹션(146)을 종결시킨다. 조직 앵커(114e)는 조직과 결합하고 필라멘트(120)가 바늘(110)의 방향으로 조직을 통해 이동하는 것을 방지하기 위한 장치이다. 조직 앵커(114e)는 일부 실시예에서 필라멘트(120)와 단일편으로 형성되거나, 별개로 형성되어 후속적으로 필라멘트(120)에 부착된다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 조직 앵커(114e)는 필라멘트(120)의 축에 대략 수직으로 연장되는 바브 형상의 본체(170e)를 갖는다. 바브 형상의 본체(170e)는 조직 앵커(114e)가 조직과 결합된 후에 바늘(110)의 방향으로의 필라멘트(120)의 이동을 방지하기에 충분히 길고 강직성이다.
도 1f는 도 1e의 조직 앵커(114e) 대신에 사용될 수 있는 대안적인 앵커(114f)를 도시하고 있다. 도 1f에 도시된 바와 같이, 조직 앵커(114f)는 원추형 본체(170f)를 포함한다. 원추형 본체(170f)는 뾰족한 단부(172f), 및 리브(rib) 및/또는 바브로 이루어진 조직 결합 특징부(174f)를 갖는다. 조직 앵커(114f)는 조직 내로 밀어 넣어져 필라멘트(120)를 그 조직에 고정하고 바늘(110)의 방향으로의 필라멘트(120)의 이동을 방지하도록 구성된다. 앵커(114f)는 일부 실시예에서 필라멘트(120)와 단일편으로 형성된다. 다른 실시예에서, 앵커(114f)는 예를 들어 용접(welding), 클리핑(clipping), 접착(gluing), 및/또는 융합(fusing)에 의해 봉합사(120)에 접합되고/접합되거나 기계적으로 고정된다.
도 1g는 도 1e의 조직 앵커(114e) 대신에 사용될 수 있는 대안적인 앵커(114g)를 도시하고 있다. 도 1g에 도시된 바와 같이, 조직 앵커(114g)는 루프(170g)를 포함한다. 루프(170g)는 이러한 실시예에서 필라멘트(120)의 단부(172g)를 접어 올리고 용접, 융합 및/또는 접착제에 의해 단부(172g)를 필라멘트(120)에 고정함으로써 형성된다. 따라서 루프(170g)는 필라멘트(120)의 재료로부터 형성된다. 루프(170g)는 조직과 결합하고 바늘(110)의 방향으로의 필라멘트(120)의 이동을 방지하는 데 사용될 수 있는 올가미를 생성하기 위해 바늘(110)이 통과할 수 있는 개구(174g)를 갖는다.
도 1h는 도 1e의 조직 앵커(114e) 대신에 사용될 수 있는 대안적인 앵커(114h)를 도시하고 있다. 도 1h에 도시된 바와 같이, 조직 앵커(114h)는 스테이플 형상의 본체(170h)를 포함한다. 필라멘트(120)는 앵커(114h) 내의 개구를 통과하고 크림프(crimp)(174h)에 의해 고정된다. 스테이플 형상의 본체(170h)는 조직과 결합하고 바늘(110)의 방향으로의 필라멘트(120)의 이동을 방지하도록 서로를 향해 변형될 수 있는 뾰족한 단부의 2개의 지점(172h)을 갖는다. 앵커(114h)는 일부 실시예에서 필라멘트(120)와 단일편으로 형성된다. 다른 실시예에서, 앵커(114h)는 상이한 생체적합성 재료(예를 들어, 강철, 니티놀 또는 티타늄)로 별도로 형성되고 이어서 예를 들어 용접, 클리핑, 크림핑, 접착, 및/또는 융합에 의해 봉합사(120)에 접합되고/접합되거나 기계적으로 고정된다. 앵커(170e 내지 170h)와 같은 앵커에는 일부 실시예에서 조직의 결합을 돕기 위한 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처가 또한 제공된다.
대안적인 실시예에서, 거즈가 자가-유지형 봉합재 시스템에 적용될 수 있다. 도 1i는 예를 들어 도 1a의 자가-유지형 봉합재 시스템(100)의 전이 구역(144) 내에 위치된 거즈(124)를 도시하고 있다. 일부 실시예에서, 거즈(124)는 봉합재 및/또는 그의 특성을 식별하는 것을 돕는 마커/코드(128)를 보유할 수 있다. 거즈(124)는 도시된 바와 같이 봉합사(120)가 통과될 수 있게 하는 하나 이상의 개구(126)를 갖는다. 거즈(126)는, 몇 가지의 용도만 말하자면, 전이 구역의 위치를 찾아내는 데, 거즈가 조직과 접촉할 때까지만 거즈가 조직을 통해 잡아당겨질 수 있도록 정지부를 제공하는 데, 그리고/또는 조직 및 장기에 지지를 제공하는 데 사용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 거즈는 봉합사와 단일편으로 형성되거나, 별도로 형성되고 예를 들어 용접, 클리핑, 접착, 및/또는 융합에 의해 봉합사(120)에 접합되고/접합되거나 기계적으로 고정된다. 거즈(126)는 조직을 지지할 수 있는 더 넓은 섹션을 포함한 많은 형태를 취할 수 있다. 거즈는 유사하게 다른 양방향 또는 일방향 자가-유지형 봉합재 시스템 상의 다양한 위치에 사용될 수 있다. 거즈에는 일부 실시예에서 마이크로텍스처화된 그리고/또는 나노텍스처화된 표면이 또한 제공된다.
방향성 표면 마이크로텍스처를 갖는 봉합재 필라멘트
도 2a는 본 발명의 실시예에 따라 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(210)가 상부에 존재하는 필라멘트 표면(202)을 갖는 봉합재 필라멘트(200)의 세그먼트를 도시한다. 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(210)가 상부에 존재하는 필라멘트 표면(202)의 대표적인 패치(patch)(212)가 점선으로 표시되어 있다. 화살표(230)는 봉합재 표면(202)의 길이방향 축(L)을 나타낸다. 길이방향 축(L)은 봉합재 표면(202)에 평행하며 봉합재 필라멘트(200)의 길이방향 축에 평행하다. 화살표(234)는 원주방향 축(C)을 나타낸다. 원주방향 축(C)은 봉합재 표면(202)에 평행하며 봉합재 필라멘트(200)의 길이방향 축에 수직하다. 화살표(232)는 봉합재 표면(202)의 반경방향 축(R)을 나타낸다. 반경방향 축(R)은 매크로 필라멘트 표면(202)에 수직한 축이다. 봉합재 필라멘트(200)는 일부 실시예에서, 도 1a 내지 도 1i에 도시된 것과 같은 자가-유지형 봉합재 시스템으로 통합된다. 또한, 봉합재 필라멘트(200)에는 본 명세서에 기술된 임의의 하나 이상의 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처가 제공될 수 있는 것으로 의도된다.
방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 전형적으로 필라멘트(200)의 표면(202) 상에 분포된 텍스처형 특징부의 배열을 포함한다. 이 배열은 일부 실시예에서 규칙적인 배열일 수 있고, 다른 실시예에서는 불규칙적인 및/또는 무작위적인 배열일 수 있다. 텍스처형 특징부는 일부 실시예에서, 봉합재 필라멘트(200)의 표면(202)으로부터 재료를 차감함으로써 제조된다(예컨대, 레이저 가공). 다른 실시예에서, 텍스처형 특징부를 생성하기 위해 재료가 봉합재 필라멘트(200)의 표면(202)에 추가된다(예컨대, 추가된 재료의 나노성형). 또 다른 실시예에서, 봉합재 필라멘트(200)의 표면(202)에서의 재료는 텍스처형 특징부를 생성하도록 처리/조작된다(예컨대, 코이닝/임프린팅(imprinting)). 재료는 일부 실시예에서 봉합재 필라멘트의 재료와 동일하며, 다른 실시예에서는 봉합재 필라멘트의 재료와 상이하다. 다른 실시예에서, 봉합재 필라멘트(200)의 표면(202)은 그것이 텍스처형 특징부를 형성하도록 형상이 변화하도록 처리된다. 다른 실시예에서, 표면에 재료를 추가하는 공정, 표면으로부터 재료를 차감하는 공정 및 표면을 처리하는 공정 중 하나 이상의 조합이 텍스처형 특징부를 생성하도록 임의의 순서로 수행된다.
도 2b는 봉합재 필라멘트의 표면(202) 상의 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처의 특징부(214)의 크게 확대된 예를 예시한다. 규약으로서, 봉합재 필라멘트 상의 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 논의할 때, 표면 텍스처의 특징부(214)의 폭은 반경방향 축(C)을 따른 특징부의 크기를 지칭하고, 표면 텍스처의 특징부의 길이는 길이방향 축(L)을 따른 특징부의 크기를 지칭한다. 표면 텍스처의 특징부(214)의 높이는 반경방향 축(R)을 따른 특징부의 크기를 지칭한다. 표면 텍스처의 특징부(214)의 상부(216)는 필라멘트의 표면(202) 위로 가장 멀리 있는 특징부(14)의 부분이다. 반대로, 표면 텍스처의 특징부(214)의 기부(218)는 필라멘트의 표면(202)에 바로 인접한 특징부의 부분이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 마이크로텍스처는 약 10 ㎛ 미만 및 1 ㎛ 초과의 하나 이상의 특징적인 고정 치수를 갖는 특징부(마이크로특징부)로 구성되는 텍스처를 지칭한다. 나노텍스처는 통상적으로 1000 ㎚ 미만의 하나 이상의 특징적인 고정 치수를 갖는 특징부(나노특징부)로 구성되는 텍스처를 지칭한다. 그러한 특징부는 일부 실시예에서 하나 이상의 치수에서 더 큰데, 예를 들어 마이크로텍스처의 홈은 10 ㎛ 미만인 폭 및 고정 깊이를 가질 수 있지만 길이가 10 ㎛보다 훨씬 더 길 수 있다. 마찬가지로, 나노텍스처의 리지가 1000 ㎚ 미만인 폭 및 고정 높이를 가질 수 있지만 길이가 1000 ㎚보다 훨씬 더 길 수 있다. (용어 높이 및 깊이 둘 모두는 봉합재의 길이방향 축에 횡방향으로 수직한 특징부의 치수를 지칭하며 따라서 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.)
마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는, 예를 들어 접착성, 습윤성, 조직 내성장(tissue ingrowth), 조직 결합, 화학 반응, 정지 마찰 및 마찰을 포함하는 표면 조직 상호작용에서의 변화를 달성하는 것으로 알려져 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 마이크로특징부 및/또는 나노특징부의 배열을 지칭하며, 여기서 마이크로특징부 및/또는 나노특징부의 형상 및/또는 배향 및/또는 분포의 양태가, 이하 개시되는 마이크로텍스처 및 나노텍스처의 특정 실시예와 관련하여 기술되는 바와 같이, 텍스처를 가진 표면이 다른 방향과 비교하여 하나의 방향으로의 조직을 통한 이동에 대해 더 큰 저항력을 갖게 한다. 일반적으로, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 마이크로특징부 및/또는 나노특징부의 형상 및/또는 배향 및/또는 분포의 양태와 관련하여 비대칭성을 가질 것이다. 자가-유지형 봉합재와 관련하여, 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 필라멘트가 (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 갖게 한다.
특정 실시예에서, 본 발명은, 필라멘트가 (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 갖게 하는 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 상부에 갖는 봉합사 및 다른 외과용 필라멘트를 포함한다. 그러한 방향성 마이크로텍스처 및 나노텍스처의 특정 실시예가 후술된다.
방향성 표면 마이크로텍스처 및 나노텍스처
도 3a 및 도 3b는 방향성 마이크로텍스처 및 나노텍스처의 예를 개시 및 기술한다. 본 발명의 특정 실시예는 후술되는 하나 이상의 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 상부에 갖는 봉합사 및 다른 외과용 필라멘트를 포함한다.
도 3a 및 도 3b는 텍스처형 특징부(314)의 치수에 따라 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처일 수 있는 방향성 텍스처(310)의 크게 확대된 도면을 도시한다. 도 3a는 방향성 텍스처(310)를 상부에 갖는 표면(302)의 패치(312)의 평면도를 도시한다. 도 3a는 텍스처형 특징부(314)의 분포, 및 길이방향 축(L) 및 원주방향 축(C)을 따른 텍스처형 특징부(314)의 형상의 평면도를 예시한다. 도 3b는 표면(302)에 수직하게 통과하는 단면도를 도시한다. 도 3b는 반경방향 축(R)을 따른 텍스처형 특징부(314)의 형상의 양태를 예시한다. 관련 축들의 배향은 도 3a 및 도 3b에 인접하여 식별되어 있다.
먼저, 텍스처형 특징부(314)의 배열을 포함하는 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(310)를 상부에 갖는 표면(302)의 패치(312)의 평면도를 도시하는 도 3a를 참조한다. 이러한 실시예에서, 텍스처형 특징부(314)는 표면(302)보다 높이 있고, 텍스처형 특징부(314)는 이들을 텍스처형 표면(302)과 구별하기 위해 도면에서 음영으로 표시되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 방향성 텍스처(310)는 표면(302) 상에 규칙적인 패턴으로 배열된 복수의 텍스처형 특징부(314)를 포함한다. 평면도에서, 텍스처형 특징부(314)는 셰브론(330)의 형상이다. 각각의 셰브론은 정점(332)을 갖는다. 각각의 셰브론(330)의 정점들(332)은 길이방향 축(L)에 평행한 축을 따라 정렬된다. 텍스처형 특징부들(314) 사이의 공간은 길이방향 축(L)에 대해 경사지게 배향된 홈들(334)로서 텍스처형 특징부들(314)에 의해 한정된다. 텍스처형 특징부(314)를 갖지 않는 표면(302)의 영역이 각각의 셰브론(330)의 단부들에 인접해 있다. 텍스처형 특징부(314)를 갖지 않는 표면(302)의 영역은 길이방향 홈(336)을 한정한다.
도 3b는 텍스처형 특징부(314)를 통과하는 반경방향 축(R) 및 길이방향 축(L)을 따른 방향성 텍스처(310)의 표면(302)을 통한 단면도를 도시한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 텍스처형 특징부(314)는 길이방향 단면에서 대체로 정사각형이다. 텍스처형 특징부들(314) 사이의 경사진 홈(334)이 또한 단면에서 정사각형이다. 텍스처형 특징부(314)의 상부(340)는 표면(302)에 대체로 평행한 평평한 표면이다. 텍스처형 특징부의 측면(342, 344)은 표면(302)에 대해 직립해 있다(수직).
실시예에서, 텍스처형 특징부(314)의 높이는 약 10 마이크로미터 미만이다. 바람직한 실시예에서, 텍스처형 특징부(314)의 높이는 1 마이크로미터 정도이다. 대안적인 실시예에서, 텍스처형 특징부(314)의 높이는 약 1 마이크로미터 미만 및 약 500 나노미터 초과이다. 텍스처형 특징부의 크기는 다른 치수에서 높이보다 상당히 더 크다. 각각의 셰브론(330)의 폭은, 예를 들어 텍스처형 특징부(314)의 높이보다 대략 한 자릿수 더 크다. 도 3a, 도 3b에 도시된 실시예에서, 방향성 텍스처(310)는 텍스처형 특징부(314)의 형상, 분포 및 배향으로 인해, (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 텍스처형 특징부(414)의 치수에 따라 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처일 수 있는 방향성 텍스처(410)의 크게 확대된 도면을 도시한다. 도 4a는 방향성 텍스처(410)를 상부에 갖는 표면(402)의 패치(412)의 평면도를 도시한다. 도 4a는 텍스처형 특징부(414)의 분포, 및 길이방향 축(L) 및 원주방향 축(C)을 따른 텍스처형 특징부(414)의 형상의 평면도를 예시한다. 도 4b는 표면(402)에 수직하게 통과하는 단면도를 도시한다. 도 4b는 반경방향 축(R)을 따른 텍스처형 특징부(414)의 형상의 양태를 예시한다. 관련 축들의 배향은 도 4a 및 도 4b에 인접하여 식별되어 있다.
먼저, 텍스처형 특징부(414)의 배열을 포함하는 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(410)를 상부에 갖는 표면(402)의 패치(412)의 평면도를 도시하는 도 4a를 참조한다. 이러한 실시예에서, 텍스처형 특징부(414)는 표면(402)보다 높이 있고, 텍스처형 특징부(414)는 이들을 텍스처형 표면(402)과 구별하기 위해 도면에서 음영으로 표시되어 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 방향성 텍스처(410)는 표면(402) 상에 규칙적인 패턴으로 배열된 복수의 텍스처형 특징부(414)를 포함한다. 평면도에서, 텍스처형 특징부(414)는 길이방향 축(L)에 수직한 원주방향 리지(430)의 형상이다. 리지들(430)은 일부 실시예에서 연속적이지만, 다른 실시예에서 리지들(430)은 (도시 안됨) 간극에 의해 그들의 길이를 따라 간격을 두고 중단된다. 리지들(430)은 서로 대체로 평행하다. 텍스처형 특징부들(414) 사이의 공간은 길이방향 축(L)에 수직하게 배향된 홈들(434)로서 텍스처형 특징부들(414)에 의해 한정된다.
도 4b는 텍스처형 특징부(414)를 통과하는 반경방향 축(R) 및 길이방향 축(L)을 따른 방향성 텍스처(410)의 표면(402)을 통한 단면도를 도시한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 텍스처형 특징부(414)는 길이방향 단면에서 파형 형상이다. 홈(434)은 텍스처형 특징부(414)의 형상에 의해 한정되며, 표면(402)으로부터 멀리 이동하면서 크기가 대체로 증가한다. 텍스처형 특징부(414)의 상부(440)는 도 4b에서 좌측으로 향하는 정점(441)으로 종료하는 만곡형 표면이다. 텍스처형 특징부(412)의 표면(442)은 오목한 반면, 텍스처형 특징부(412)의 표면(444)은 볼록하다. 표면들(442, 444)은 정점(441)에서 만난다.
실시예에서, 텍스처형 특징부(414)의 높이는 약 10 마이크로미터 미만이다. 바람직한 실시예에서, 텍스처형 특징부(414)의 높이는 1 마이크로미터 정도이다. 대안적인 실시예에서, 텍스처형 특징부(414)의 높이는 약 1 마이크로미터 미만 및 약 500 나노미터 초과이다. 텍스처형 특징부의 크기는 다른 치수에서 높이보다 상당히 더 크다. 각각의 리지(430)의 폭은, 예를 들어 텍스처형 특징부(414)의 높이보다 한 자릿수 더 크고, 일부 실시예에서 폭은 또한 봉합사의 전체 원주이다. 도 4a, 도 4b에 도시된 실시예에서, 방향성 텍스처(410)는 텍스처형 특징부(414)의 파형 형상으로 인해, (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 텍스처형 특징부(514)의 치수에 따라 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처일 수 있는 방향성 텍스처(510)의 크게 확대된 도면을 도시한다. 도 5a는 방향성 텍스처(510)를 상부에 갖는 표면(502)의 패치(512)의 평면도를 도시한다. 도 5a는 텍스처형 특징부(514)의 분포, 및 길이방향 축(L) 및 원주방향 축(C)을 따른 텍스처형 특징부(514)의 형상의 평면도를 예시한다. 도 5b는 표면(502)에 수직하게 통과하는 단면도를 도시한다. 도 5b는 반경방향 축(R)을 따른 텍스처형 특징부(514)의 형상의 양태를 예시한다. 관련 축들의 배향은 도 5a 및 도 5b에 인접하여 식별되어 있다.
먼저, 텍스처형 특징부(514)의 배열을 포함하는 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(510)를 상부에 갖는 표면(502)의 패치(512)의 평면도를 도시하는 도 5a를 참조한다. 이러한 실시예에서, 텍스처형 특징부(514)는 표면(502)보다 높이 있고, 텍스처형 특징부(514)는 이들을 텍스처형 표면(502)과 구별하기 위해 도면에서 음영으로 표시되어 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 방향성 텍스처(510)는 표면(502) 상에 규칙적인 패턴으로 배열된 복수의 텍스처형 특징부(514)를 포함한다. 평면도에서, 텍스처형 특징부(514)는 복수의 불규칙적인 형상을 갖는다. 또한, 하나의 텍스처형 특징부(514)는 길이방향으로 연장하는 리지로서 형상화된다. 텍스처형 특징부들(514) 사이의 공간은 길이방향 축(L) 및 길이방향 홈(536)에 대해 경사지게 배향된 경사진 홈(534)을 한정한다.
도 5b는 텍스처형 특징부(514)를 통과하는 반경방향 축(R) 및 원주방향 축(C)을 따른 방향성 텍스처(510)의 표면(502)을 통한 단면도를 도시한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 텍스처형 특징부(514)는 원주방향 단면에서 대체로 직사각형/정사각형이다. 텍스처형 특징부들(514) 사이의 경사진 홈(534)이 또한 단면에서 직사각형/정사각형이다. 텍스처형 특징부(514)의 상부(540)는 표면(502)에 대체로 평행한 평평한 표면이다. 텍스처형 특징부의 측면(542, 544)은 표면(502)에 대해 직립해 있다(수직).
실시예에서, 텍스처형 특징부(514)의 높이는 약 10 마이크로미터 미만이다. 바람직한 실시예에서, 텍스처형 특징부(514)의 높이는 1 마이크로미터 정도이다. 대안적인 실시예에서, 텍스처형 특징부(514)의 높이는 약 1 마이크로미터 미만 및 약 500 나노미터 초과이다. 텍스처형 특징부의 크기는 일부 치수에서 높이보다 상당히 더 크다. 도 5a, 도 5b에 도시된 실시예에서, 방향성 텍스처(510)는 텍스처형 특징부(514)의 형상, 분포 및 배향으로 인해, (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 텍스처형 특징부(614)의 치수에 따라 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처일 수 있는 방향성 텍스처(610)의 크게 확대된 도면을 도시한다. 도 6a는 방향성 텍스처(610)를 상부에 갖는 표면(602)의 패치(612)의 평면도를 도시한다. 도 6a는 텍스처형 특징부(614)의 분포, 및 길이방향 축(L) 및 원주방향 축(C)을 따른 텍스처형 특징부(614)의 형상의 평면도를 예시한다. 도 6b는 표면(602)에 수직하게 통과하는 단면도를 도시한다. 도 6b는 반경방향 축(R)을 따른 텍스처형 특징부(614)의 형상의 양태를 예시한다. 관련 축들의 배향은 도 6a 및 도 6b에 인접하여 식별되어 있다.
먼저, 텍스처형 특징부(614)의 배열을 포함하는 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(610)를 상부에 갖는 표면(602)의 패치(612)의 평면도를 도시하는 도 6a를 참조한다. 이러한 실시예에서, 텍스처형 특징부(614)는 표면(602)보다 높이 있고, 텍스처형 특징부(614)는 이들을 텍스처형 표면(602)과 구별하기 위해 도면에서 음영으로 표시되어 있다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 방향성 텍스처(610)는 표면(602) 상에 반복되는 패턴으로 배열된 복수의 불규칙적인 텍스처형 특징부(614)를 포함한다. 평면도에서, 텍스처형 특징부(614)는 몇 가지 상이한 불규칙적인 형상(630)을 갖는다. 형상(630)의 패턴은 복수의 직립 홈(636)으로부터 멀리 이어지는 복수의 경사진 홈(634)을 생성하는 것으로서 보여질 수 있다.
도 6b는 텍스처형 특징부(614)를 통과하는 반경방향 축(R) 및 길이방향 축(L)을 따른 방향성 텍스처(610)의 표면(602)을 통한 단면도를 도시한다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 텍스처형 특징부(614)는 길이방향 단면에서 대체로 정사각형이다. 텍스처형 특징부들(614) 사이의 홈(636)이 또한 단면에서 정사각형이다. 텍스처형 특징부(614)의 상부(640)는 표면(602)에 대체로 평행한 평평한 표면이다. 텍스처형 특징부의 측면(642, 644)은 표면(602)에 대해 직립해 있다(수직).
실시예에서, 텍스처형 특징부(614)의 높이는 약 10 마이크로미터 미만이다. 바람직한 실시예에서, 텍스처형 특징부(614)의 높이는 1 마이크로미터 정도이다. 대안적인 실시예에서, 텍스처형 특징부(614)의 높이는 약 1 마이크로미터 미만 및 약 500 나노미터 초과이다. 텍스처형 특징부의 크기는 다른 치수에서 높이보다 상당히 더 크다. 각각의 셰브론(630)의 폭은, 예를 들어 텍스처형 특징부(614)의 높이보다 대략 한 자릿수 더 크다. 도 6a, 도 6b에 도시된 실시예에서, 방향성 텍스처(610)는 텍스처형 특징부(614)의 형상, 분포 및 배향으로 인해, (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 텍스처형 특징부(714)의 치수에 따라 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처일 수 있는 방향성 텍스처(710)의 크게 확대된 도면을 도시한다. 도 7a는 방향성 텍스처(710)를 상부에 갖는 표면(702)의 패치(712)의 평면도를 도시한다. 도 7a는 텍스처형 특징부(714)의 분포, 및 길이방향 축(L) 및 원주방향 축(C)을 따른 텍스처형 특징부(714)의 형상의 평면도를 예시한다. 도 7b는 표면(702)에 수직하게 통과하는 단면도를 도시한다. 도 7b는 반경방향 축(R)을 따른 텍스처형 특징부(714)의 형상의 양태를 예시한다. 관련 축들의 배향은 도 7a 및 도 7b에 인접하여 식별되어 있다.
먼저, 텍스처형 특징부(714)의 배열을 포함하는 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(710)를 상부에 갖는 표면(702)의 패치(712)의 평면도를 도시하는 도 7a를 참조한다. 이러한 실시예에서, 텍스처형 특징부(714)는 표면(702)보다 높이 있고, 텍스처형 특징부(714)는 이들을 텍스처형 표면(702)과 구별하기 위해 도면에서 음영으로 표시되어 있다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 방향성 텍스처(710)는 표면(702) 상에 규칙적인 패턴으로 배열된 복수의 텍스처형 특징부(714)를 포함한다. 평면도에서, 텍스처형 특징부(714)는 길이방향 축(L)과 정렬된 삼각형(730)의 형상이다. 각각의 삼각형(730)은 밑변(733)에 대향하는 정점(732)을 갖는다. 삼각형들(730)의 모든 정점(732)은 길이방향 축을 따라 동일한 방향으로 향한다. 삼각형들(730)은 원주방향 축(C)에 평행한 열들로 정렬된다. 텍스처형 특징부들(714) 사이의 공간은 경사진 홈(734)을 한정한다.
도 7b는 텍스처형 특징부(714)를 통과하는 반경방향 축(R) 및 길이방향 축(L)을 따른 방향성 텍스처(710)의 표면(702)을 통한 단면도를 도시한다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 텍스처형 특징부(714)는 원주방향 단면에서 둥글다. 홈(734)은 텍스처형 특징부(714)의 형상에 의해 한정되며, 표면(702)으로부터 멀리 이동하면서 크기가 대체로 증가한다. 텍스처형 특징부(714)의 상부(740)는 만곡형 표면으로 종료한다. 텍스처형 특징부(712)의 표면들(742, 744)은 둘 모두 오목하며 텍스처형 특징부(714)의 상부(740)에서 만난다.
실시예에서, 텍스처형 특징부(714)의 높이는 약 10 마이크로미터 미만이다. 바람직한 실시예에서, 텍스처형 특징부(714)의 높이는 1 마이크로미터 정도이다. 대안적인 실시예에서, 텍스처형 특징부(714)의 높이는 약 1 마이크로미터 미만 및 약 500 나노미터 초과이다. 텍스처형 특징부의 크기는 다른 치수에서 유사한 크기이다. 도 7a, 도 7b에 도시된 실시예에서, 방향성 텍스처(710)는 텍스처형 특징부(714)의 삼각형 형상으로 인해, (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 텍스처형 특징부(814)의 치수에 따라 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처일 수 있는 방향성 텍스처(810)의 크게 확대된 도면을 도시한다. 도 8a는 방향성 텍스처(810)를 상부에 갖는 표면(802)의 패치(812)의 평면도를 도시한다. 도 8a는 텍스처형 특징부(814)의 분포, 및 길이방향 축(L) 및 원주방향 축(C)을 따른 텍스처형 특징부(814)의 형상의 평면도를 예시한다. 도 8b는 표면(802)에 수직하게 통과하는 단면도를 도시한다. 도 8b는 반경방향 축(R)을 따른 텍스처형 특징부(814)의 형상의 양태를 예시한다. 관련 축들의 배향은 도 8a 및 도 8b에 인접하여 식별되어 있다.
먼저, 텍스처형 특징부(814)의 배열을 포함하는 방향성 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(810)를 상부에 갖는 표면(802)의 패치(812)의 평면도를 도시하는 도 8a를 참조한다. 이러한 실시예에서, 텍스처형 특징부(814)는 표면(802)보다 낮게 있고, 표면(802)은 이를 텍스처형 특징부(814)와 구별하기 위해 음영으로 표시되어 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 방향성 텍스처(810)는 표면(802) 상에 규칙적인 패턴으로 배열된 복수의 텍스처형 특징부(814)를 포함한다. 평면도에서, 텍스처형 특징부(814)는 격자로 배열된 원형 피트(830)의 형상이다. 원형 피트들(830)은 원주방향 축(C) 및 길이방향 축(L)에 평행한 열들로 정렬된다(하지만, 다른 실시예에서, 원형 피트들은 어느 하나 또는 둘 모두의 축을 따라 오프셋되거나 불규칙적인 배열로 있을 수 있음). 도 8b는 텍스처형 특징부(814)를 통과하는 반경방향 축(R) 및 길이방향 축(L)을 따른 방향성 텍스처(810)의 표면(802)을 통한 단면도를 도시한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 텍스처형 특징부(814)는 표면(802) 내로 경사지게 커팅된 관을 포함한다.
실시예에서, 텍스처형 특징부(814)의 깊이는 약 10 마이크로미터 미만이다. 바람직한 실시예에서, 텍스처형 특징부(814)의 깊이는 1 마이크로미터 정도이다. 대안적인 실시예에서, 텍스처형 특징부(814)의 깊이는 약 1 마이크로미터 미만 및 약 500 나노미터 초과이다. 텍스처형 특징부(814)의 직경은 깊이와 유사한 크기이다. 도 8a, 도 8b에 도시된 실시예에서, 방향성 텍스처(810)는 원형 피트(830)의 앵귤레이션(angulation)으로 인해, (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 더 작은 저항력을 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 텍스처형 특징부(914)의 치수에 따라 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처일 수 있는 텍스처(910)의 크게 확대된 도면을 도시한다. 도 9a는 텍스처(910)를 상부에 갖는 표면(902)의 패치(912)의 평면도를 도시한다. 도 9a는 텍스처형 특징부(914)의 분포, 및 길이방향 축(L) 및 원주방향 축(C)을 따른 텍스처형 특징부(914)의 형상의 평면도를 예시한다. 도 9b는 표면(902)에 수직하게 통과하는 단면도를 도시한다. 도 9b는 반경방향 축(R)을 따른 텍스처형 특징부(914)의 형상의 양태를 예시한다. 관련 축들의 배향은 도 9a 및 도 9b에 인접하여 식별되어 있다.
먼저, 텍스처형 특징부(914)의 배열을 포함하는 방향성 텍스처(910)를 상부에 갖는 표면(902)의 패치(912)의 평면도를 도시하는 도 9a를 참조한다. 이러한 실시예에서, 텍스처형 특징부(914)는 표면(902)보다 높이 있고, 이들을 표면(902)과 구별하기 위해 음영으로 표시되었다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 텍스처(910)는 표면(902) 상에 규칙적인 패턴으로 배열된 복수의 텍스처형 특징부(914)를 포함한다. 평면도에서, 텍스처형 특징부(914)는 격자로 배열된 원형 칼럼(930)이다. 원형 칼럼들(930)은 원주방향 축(C) 및 길이방향 축(L)에 평행한 열들로 정렬된다(하지만, 다른 실시예에서, 원형 피트들은 어느 하나 또는 둘 모두의 축을 따라 오프셋되거나 불규칙적인 배열로 있을 수 있음). 도 9b는 텍스처형 특징부(914)를 통과하는 반경방향 축(R) 및 길이방향 축(L)을 따른 방향성 텍스처(910)의 표면(902)을 통한 단면도를 도시한다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 텍스처형 특징부(914)는 표면(902)에 실질적으로 수직하게 배열된 칼럼을 포함한다. 실시예에서, 텍스처형 특징부(914)의 높이는 약 10 마이크로미터 미만이다. 바람직한 실시예에서, 텍스처형 특징부(914)의 높이는 1 마이크로미터 정도이다. 대안적인 실시예에서, 텍스처형 특징부(914)의 높이는 약 1 마이크로미터 미만 및 약 500 나노미터 초과이다. 텍스처형 특징부(914)의 직경은 높이와 유사한 크기이거나 더 작다.
도 9a, 도 9b에 도시된 마이크로텍스처/나노텍스처는 그것 자체는, 원형 칼럼(930)의 대칭적 배열 및 형상으로 인해, (전개 방향에 반대인) 길이방향 축(L)을 따른 역방향에 비교하여 (전개 방향으로의) 길이방향 축(L)을 따른 전방 방향으로 조직을 통과하는 데 동일한 저항력을 갖는다. 그러나, 텍스처(910)는, 봉합재가 전개 방향으로 이동될 때 조직에 대해 노출되지 않고 봉합재가 역방향으로 이동될 때 노출되는 텍스처(910)를 표면 상에 제공함으로써 방향성 봉합재에 사용될 수 있다. 그러므로, 일부 실시예에서, 모든 방향으로의 봉합재의 이동에 대해 실질적으로 동일한 저항력을 갖는 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 재구성가능한 표면 상에 제공된 때 방향성 기능을 제공할 수 있다. 도 9c 내지 도 9e는 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 가진 재구성가능한 표면의 예를 도시한다.
도 9c는 복수의 가요성 원형 시트(960)를 상부에 갖는 봉합사(900)를 도시한다. 시트들(960)은 봉합사(900)에 중심에서 견고하게 부착된다. 시트들(960)은 이들이 봉합사(900)가 조직을 통해 전개될 때 봉합사(900)에 대해 접히기에 충분하게 얇고 가요성이다. 시트들(960)은 각각 전개 방향으로 향한 면인 근위 면(962)을 갖는다. 시트들(960)은 각각 역방향으로 향한 면인 원위 면(964)을 갖는다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 텍스처(910)는 시트들(960)의 원위 면(964) 상에 제공된다. 근위 면(962) 상에는 텍스처(910)가 제공되지 않는다.
도 9d에 도시된 바와 같이, 봉합사(900)가 화살표(950)에 의해 도시된 전개 방향으로 조직을 통해 전개될 때, 시트들(960)은 근위 면들(962)이 노출된 상태로 봉합사(900)에 대해 접힌다. 텍스처(910)는 조직과의 접촉으로부터 보호된다. 따라서, 봉합사(900)는 전개 방향(950)으로 조직을 통해 쉽게 이동할 수 있다. 도 9e에 도시된 바와 같이, 봉합사(900)가 화살표(952)에 의해 도시된 역방향으로 조직을 통해 전개될 때, 시트들(960)은 이들이 원위 면들(962)이 노출된 상태로 봉합사(900)에 대해 접히도록 재구성된다. 그러면, 텍스처(910)는 조직과 접촉하게 된다. 따라서, 봉합사(900)는 역방향으로의 조직을 통한 이동에 저항한다.
도 9f는 매크로 리테이너, 예를 들어 바브의 조직 결합 표면 상의 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처의 사용을 예시한다. 도 9f는 바브 형태의 복수의 조직 리테이너(972)가 상부에 분포된 봉합재 필라멘트(970)를 도시한다. 각각의 조직 리테이너는 팁(974) 및 조직 결합 표면(976)을 갖는다. 조직 리테이너(972)는, 필라멘트가 화살표(978)에 의해 지시된 전개 방향으로 조직을 통해 이동되는 경우, 조직 리테이너(972)의 팁(974)이 봉합재 필라멘트(970)를 향해 이동하도록 구성된다. 그 결과, 봉합재 필라멘트는 전개 방향으로의 조직을 통한 이동에 대해 낮은 저항력을 갖는다. 그러나, 봉합재 필라멘트가 화살표(979)에 의해 지시된 역방향으로 이동되는 경우, 조직 리테이너(972)의 팁(974)은 조직으로 침투하고 필라멘트(970)로부터 멀리 이동하여 조직 결합 표면(976)이 조직과 접촉하게 한다. 그 결과, 봉합재 필라멘트(970)는 역방향(979)으로의 조직을 통한 이동에 대해 높은 저항력을 갖는다.
도 9f에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(910)는 조직 리테이너(972)의 조직 결합 표면(976) 상에 선택적으로 제공된다. 방향(978)으로의 봉합재 필라멘트의 전개 동안, 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(910)는 조직과의 접촉으로부터 보호된다. 그러나, 조직 결합 표면(976)이 역방향(799)으로의 필라멘트(970)의 이동에 의해 조직과 접촉하게 될 때, 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처(910)는 조직과 접촉하게 되고 그럼으로써 조직 리테이너(972)에 의한 조직의 결합을 증대시킨다.
도 9f의 실시예에서, 자가-유지형 봉합재의 기능을 증대시키기 위해, 비-방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처가 자가-유지형 봉합재에 선택적으로 적용되었다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 본 명세서에서 논의된 하나 이상의 방향성 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처가, 전개 방향으로의 조직을 통한 이동을 용이하게 하고 그리고/또는 역방향으로의 조직을 통한 이동에 저항하도록 선택되는 방식으로 봉합재에 적용된다. 실시예에서, 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 리테이너(972) 및/또는 필라멘트(970)의 본체에 적용될 수 있다. 양방향 봉합재에서, 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처의 배향 및/또는 배치는 봉합재의 각각의 아암에, 전개 방향으로의 조직을 통한 그 아암의 이동을 용이하게 하고 그리고/또는 역방향으로의 조직을 통한 그 아암의 이동에 저항하도록 선택되는 방식으로 개별적으로 적용된다.
향상된 조직-침투 능력을 갖는 리테이너를 구비한 자가-유지형 봉합재의 일 실시예가 도 10a, 도 10b 및 도 10c에 예시되어 있다. 봉합재 필라멘트(1000)가 도시되어 있으며, 이는 길이방향 축(Z)에 실질적으로 평행한 필라멘트(1000)를 따라 연장하는 표면 특징부(1014)를 갖고, 표면 특징부는 그들의 치수에 따라 마이크로텍스처형 특징부 또는 나노텍스처형 특징부일 수 있다. 도 10a에 도시된 단면도 및 도 10b의 단면 사시도에서 알 수 있는 바와 같이, 특징부(1014)는 높이(A)를 갖는 필라멘트(1000)의 표면(1010) 상의 리지(외경(1012)으로의 이들 리지의 추가에 의한 것 또는 별형(star-like) 다이를 통한 필라멘트 재료의 압출에 의한 것 중 어느 하나에 의해 생성됨), 또는 깊이(A')를 갖는 필라멘트(1000)의 표면(1012) 내의 홈(내경(1010)으로의 필라멘트 재료의 선택적인 제거에 의해 생성됨) 중 어느 하나로 고려될 수 있다. 어느 특성화에서도, X 및 Y 축으로의 특징부의 높이(A) 및 깊이(A')는 동일하며 실질적으로 고정된다.
이제 도 10c를 참조하면, 텍스처화된 필라멘트(1000) 내로 커팅된 리테이너(1020)(예를 들어, 커팅 블레이드, 커팅 휠, 레이저에 의함)는 표면 특징부(1014)의 외부 에지와 리테이너 커팅된 표면(1024) 사이의 거리 및 커팅된 각도와 같은 인자와 상관되는 가변 두께를 갖는 조직-침투 에지(1022)를 가질 것임을 알 수 있다. 이러한 가변 두께 에지(1022)는 톱니형(serrated) 블레이드와 매우 유사하게 기능하며, 그럼으로써 균일한 두께를 갖는 에지보다 우수하게 조직 내로 침투한다. 물론, 향상된 조직-침투 에지를 갖는 리테이너가 또한 봉합재의 길이방향 축에 평행하게 연장하지 않는 표면 특징부를 갖는 마이크로- 또는 나노-텍스처화된 봉합재 필라멘트 내에 형성될 수 있고, 표면 특징부와 조직-침투 에지의 교차에 의해 가변 두께를 갖는 에지가 형성되는 한, 길이방향 축에 대한 표면 특징부의 구성 및 배향은 무관하다는 것을 이해하여야 한다.
마이크로텍스처 및 나노텍스처의 제조
10 마이크로미터 이하의 스케일의 텍스처형 특징부가 당업계에 알려져 있는 다수의 방법에 의해 제조될 수 있다. 마이크로텍스처화된 그리고 나노텍스처화된 표면은 예를 들어 압출, 화학 증착, 플라즈마 에칭, 습식 에칭, EDM, 나노성형, 스탬핑(stamping), 프린팅(printing), 레이저-커팅, 레이저 어블레이션, 임프린트 리소그래피(imprint lithography)를 포함한 공정에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 대체로 평탄한 표면 상에 마이크로텍스처 및 나노텍스처를 생성하기 위한 방법은 하기의 참고 문헌에 개시되어 있으며, 이들 문헌은 참고로 본 명세서에 포함된다: 발명의 명칭이 "생물의학/생체적합물질 응용을 위한 나노구조화된 표면 및 이를 위한 공정(Nanostructured Surfaces For Biomedical/Biomaterial Applications And Processes Therefore)"인 로베슨(Robeson) 등의 미국 특허 공개 제2009/0250588호; 발명의 명칭이 "라미네이트 나노몰드 및 그로부터의 나노입자를 제조하기 위한 방법 및 재료(Methods And Materials For Fabricating Laminate Nanomolds And Nanoparticles Therefrom)"인 롤랜드(Rolland) 등의 미국 특허 공개 제20080131692호; 발명의 명칭이 "생체모방 모듈형 접착제 복합체: 이를 위한 재료, 방법 및 응용(Biomimetic Modular Adhesive Complex: Materials, Methods And Applications Therefore)"인 메세르스미스(Messersmith) 등의 미국 특허 공개 제2008/0169059호; 발명의 명칭이 "나노구조화된 표면의 의료 장치 응용(Medical Device Applications of Nanostructured Surfaces)"인 디사이(Desai) 등의 미국 특허 공개 제2007/0282247호; 발명의 명칭이 "나노텍스처화된 표면을 제조하기 위한 방법 및 그의 응용(Methods For Preparing Nanotextured Surfaces And Applications Thereof)"인 영(Yeung) 등의 미국 특허 공개 제2008/0248216호; 발명의 명칭이 "나노섬유-텍스처화된 표면을 갖는 의료 장치(Medical Devices Having Nanofiber-Textured Surfaces)"인 플라나간(Flanagan)의 미국 특허 출원 제2009/0082856호; 문헌[Mahdave et al., "A biodegradable and biocompatible gecko-inspired tissue adhesive," PNAS 105 (7) 2307-2312 (2008)]; 및 문헌[Jeong et al. "A nontransferring dry adhesive with hierarchical polymer nanohairs," PNAS 106 (14) 5639-5644 (2009)].
대체로 평탄한 표면 상에 나노텍스처 및 마이크로텍스처를 생성하기 위한 상기의 공정은 어떤 점에서 다수의 방식으로 봉합사 상에 사용하도록 개조될 수 있다. 간단한 실시예에서, 마이크로텍스처화된 그리고/또는 나노텍스처화된 필름이 평면 구성으로 생성되고 후속적으로 봉합사의 표면에 적용된다(도 9a 내지 도 9e 참조). 대안적으로, 나노성형 기술이 롤러 또는 유사한 롤링 공정을 이용하는 연속 필라멘트의 처리에 맞추어 개조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 봉합사의 표면으로부터 재료를 제거하여 원하는 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 남겨 두기 위해 레이저-커팅 및/또는 레이저 어블레이팅 기술이 이용된다. 예를 들어, 엑시머 레이저 가공 기술은 10 ㎛ 미만의 분해능으로 특징부를 생성할 수 있고 펨토초 레이저 기술(예를 들어, Ti:사파이어 초고속 레이저를 사용함)은 서브마이크로미터 분해능으로 표면 특징부를 생성할 수 있다. 레이저 가공 기술은 인발된 모노필라멘트로부터 커팅/어블레이팅할 수 있다. 인발된 중합체의 모노필라멘트는 직경에 대한 그의 높은 인장 강도 및 그의 가요성 때문에 바람직한 재료이다. 펨토초 레이저 기술은 특히 10 ㎛, 5 ㎛, 및 1 ㎛ 미만의 분해능으로 USP 2-0 내지 11-0의 모노필라멘트 봉합재 상에 특징부를 형성할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 봉합사의 표면 상에 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 생성하기 위해 봉합사의 표면에 재료가 추가될 수 있다. 예를 들어, 재료의 시스가 일부 실시예에서 봉합사 위에 압출된다. 시스 재료는 이어서 원하는 텍스처 및/또는 나노텍스처를 생성하도록 나노성형, 코이닝 또는 포토리소그래피 기술을 사용해 조작/패턴화된다.
코팅 및 치료제
소정 실시예에서, 봉합재의 표면에는 치료제 및/또는 접착제/코팅이 또한 제공된다. 예를 들어, 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처는 일부 실시예에서 조직과의 상호작용을 촉진하는 화학물질에 의한 처리에 의해 이익을 얻는다. 따라서, 유사한 방식으로 조직에 선택적으로 노출되는 것이 바람직한 다른 물질 및 재료가 원하는 표적으로의 그의 전달을 촉진하기 위해 봉합재에 적용될 수 있다. 예를 들어, 예를 들어 치유를 촉진하고 흉터 형성, 감염, 통증 등과 같은 바람직하지 않은 효과를 방지하기 위한 조성물을 포함한 치료 조성물이 일부 실시예에서 봉합재의 재료와 유리하게 통합될 수 있다. 그러한 실시예에서, 치료 조성물은 리테이너의 내측 리테이너 표면에서 조직에 노출된다. 이러한 배열은 리테이너의 유효성을 증진시키고 향상시키도록 선택된 치료제에 특히 적합하다. 대안적으로, 치료제는 리테이너에 의한 조직의 결합으로부터 유래하는 조직에 대한 임의의 악영향을 개선하고 치유를 촉진하도록 선택될 수 있다. 봉합재, 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처에 포함시키기 위한 조성물은 항증식제, 항혈관형성제, 항감염제, 섬유증 유도제, 흉터 방지제, 윤활제, 에코발생제, 항염증제, 세포 주기 억제제, 진통제, 및 항미소관제를 제한 없이 포함할 수 있다.
봉합재의 목적은 봉합재에 적용되는 치료제의 종류를 결정할 수 있으며; 예를 들어 항증식제를 갖는 자가-유지형 봉합재는 종양 절제 부위를 봉합하는 데 사용될 수 있는 한편, 섬유화제를 갖는 자가-유지형 봉합재는 조직 재배치 시술에 사용될 수 있고 흉터 방지제를 갖는 것은 피부 상의 환부 봉합에 사용될 수 있다. 조성물은 예를 들어 다음을 포함한 다양한 방식으로 봉합재, 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처에 포함될 수 있다: (a) 제형을 봉합재에 직접 부착시키는 것에 의함(예를 들어, 중합체/약물 필름을 봉합재에 분무하는 것에 의함, 또는 봉합재를 중합체/약물 용액 내에 침지시키는 것에 의함) - 여기서, 재료는 리테이너 상에서 노출되는 봉합재, 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처에 의해 선택적으로 흡수됨 -, 또는 (b) 필라멘트를 제조하기 전에 조성물을 봉합재, 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처 층의 원료에 추가함.
치료제는 또한 분무, 침지, 또는 봉합재 표면에 적용된 하이드로젤에 의한 제제의 흡수에 의해 봉합재 전체 또는 봉합재의 영역들 상에 코팅될 수 있다. 코팅은 또한 복수의 조성물을 함께 또는 봉합재의 상이한 부분 상에 포함할 수 있으며, 여기서 다수의 조성물은 상이한 목적을 위해(예를 들어, 진통제, 항감염제 및 흉터 방지제의 조합) 또는 이 조합의 상승 효과를 위해 선택될 수 있다. 봉합재, 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처에 포함시키기 위한 조성물은 봉합재에 부여될 목적에 따라 항증식제, 항혈관형성제, 항감염제, 섬유증 유도제, 흉터 방지제, 윤활제, 에코발생제, 항염증제, 세포 주기 억제제, 진통제, 및 항미소관제를 제한 없이 포함할 수 있다.
임상적 응용
일반적인 환부 봉합 및 연조직 수복 응용에 부가해, 표면 마이크로텍스처 및/또는 나노텍스처를 갖는 자가-유지형 봉합재는 다양한 다른 조치에 사용될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같은 자가-유지형 봉합재는 다양한 치과적 시술, 즉 구강 및 악안면 외과적 시술에 사용될 수 있으며 이에 따라 "자가-유지형 치과용 봉합재"로 지칭될 수 있다. 본 명세서에 설명된 자가-유지형 봉합재는 또한 외과용 현미경 하에서 수행되는 미세수술 시술에 사용될 수 있다(그리고 이에 따라 "자가-유지형 미세봉합재"로 지칭될 수 있음). 그러한 외과적 시술은 말초 신경의 재부착 및 수복, 척추 미세수술, 손의 미세수술, 다양한 성형 미세수술 시술(예를 들어, 안면 재건), 남성 또는 여성 생식계의 미세수술, 및 다양한 유형의 재건 미세수술을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 미세수술 재건은 일차 봉합, 이차 유합에 의한 치유, 피부 이식, 국소 피판 전이, 및 원위 피판 전이와 같은 다른 선택이 적절하지 않을 때 복잡한 재건 수술 문제를 위해 사용된다. 자가-유지형 미세봉합재는 종종 USP 8-0 내지 USP 11-0 이하만큼 작은 매우 작은 직경을 갖는다. 미세봉합재는 분해성 또는 비분해성일 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같은 자가-유지형 봉합재는 안과 외과적 시술을 위해 유사하게 작은 직경 범위로 사용될 수 있으며 이에 따라 "안과용 자가-유지형 봉합재"로 지칭될 수 있다. 그러한 시술은 각막이식, 백내장, 및 유리체 망막 미세수술 시술을 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 자가-유지형 봉합재는 또한 동물 치료에서의 매우 많은 외과적 목적 및 외상치료 목적을 위해 다양한 수의학적 응용에 사용될 수 있다.
본 발명이 본 발명의 단지 몇 개의 예시적인 실시예에 관하여 상세히 도시되고 설명되었지만, 본 발명을 개시된 구체적인 실시예로 제한하고자 하는 것이 아님이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 본 발명의 신규한 교시 및 이점으로부터 실질적으로 벗어남이 없이, 특히 상기의 교시를 고려하여, 개시된 실시예에 대한 다양한 변경, 생략, 및 부가가 이루어질 수 있다. 따라서, 모든 그러한 변경, 생략, 부가, 및 등가물을 하기의 특허청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주 내에 포함될 수 있는 것처럼 포괄하고자 한다.

Claims (16)

  1. 조직 유지 장치(tissue retaining device)로서,
    상기 조직 유지 장치는,
    표면, 길이방향 축, 상기 길이방향 축을 따른 전개 방향(deployment direction), 및 상기 길이방향 축을 따른 상기 전개 방향과 반대인 역방향(reverse direction)을 갖는 가요성의 긴 봉합사(suture thread)를 포함하며,
    상기 봉합사는, 상기 봉합사의 상기 표면 상에 분포된, 500 ㎚ 내지 10 ㎛의 고정 높이를 갖는 복수의 텍스처형 특징부(textural feature)를 갖고,
    상기 복수의 텍스처형 특징부는, 상기 가요성의 긴 봉합사가, 상기 전개 방향으로보다는 상기 역방향으로의, 조직을 통한 이동에 대해 더 큰 저항력을 갖게 하는, 조직 유지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 대해 대칭이며,
    상기 텍스처형 특징부들은, 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 대해 비대칭이어서, 상기 가요성의 긴 봉합사가 상기 전개 방향으로보다는 상기 역방향으로의, 조직을 통한 이동에 대해 더 큰 저항력을 갖게 하는 상기 봉합사의 상기 표면 상에서의 패턴으로 배열되는, 조직 유지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 텍스처형 특징부들은, 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 대해 비대칭이어서, 상기 가요성의 긴 봉합사가 상기 전개 방향으로보다는 상기 역방향으로의, 조직을 통한 이동에 대해 더 큰 저항력을 갖게 하는, 조직 유지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 텍스처형 특징부들은 리지(ridge), 홈(groove), 칼럼(column), 셰브론(chevron), 및 피트(pit)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 텍스처형 특징부를 포함하는, 조직 유지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 봉합사는 제1 단부, 제2 단부, 주연부, 및 상기 본체의 상기 주연부로부터 돌출하는 복수의 리테이너(retainer)를 갖고, 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 일부분을 따라 연장하며 하나의 방향으로 배향되고,
    상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 상기 일부분 내에 배열되는, 조직 유지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 봉합사는 제1 단부, 제2 단부, 주연부, 및 상기 본체의 상기 주연부로부터 돌출하는 복수의 리테이너를 갖고,
    제1의 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 제1 부분을 따라 연장하며 하나의 방향으로 배향되고, 제2의 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 제2 부분을 따라 연장하며 반대 방향으로 배향되고,
    상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 상기 제1 부분 내에서 제1 배향으로 배열되고, 그리고 상기 봉합사의 상기 제2 부분 내에서 상기 제1 배향과 상이한 제2 배향으로 배열되는, 조직 유지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 봉합사는 제1 단부, 제2 단부, 주연부, 및 상기 본체의 상기 주연부로부터 돌출하는 복수의 리테이너를 갖고, 각각의 상기 리테이너는 상기 봉합사에 대해 예각으로 배향된 조직-유지 표면을 가지며,
    제1의 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 제1 부분을 따라 연장하며 하나의 방향으로 배향되고, 제2의 복수의 상기 리테이너는 상기 봉합사의 제2 부분을 따라 연장하며 반대 방향으로 배향되고,
    상기 텍스처형 특징부들은 상기 리테이너들의 상기 조직-유지 표면 상에 배열되고 상기 조직-유지 표면에 의한 조직의 결합을 증대시키도록 구성되는, 조직 유지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 봉합사는 제1 단부, 제2 단부, 주연부, 및 상기 본체의 상기 주연부로부터 돌출하는 복수의 재구성가능 장치(reconfigurable device)를 갖고,
    각각의 상기 복수의 재구성 가능 장치는, 상기 봉합사가 제1 표면이 최외측에 있는 전개 방향으로 전개될 때의 제1 구성, 및 상기 봉합사가 제2 표면이 최외측에 있는 역방향으로 전개될 때의 제2 구성을 가지며,
    상기 텍스처형 특징부들은 각각의 상기 복수의 재구성가능 장치의 상기 제2 표면 상에 배열되고, 상기 텍스처형 특징부들은 상기 제2 표면에 의한 조직의 결합을 증대시키도록 구성되는, 조직 유지 장치.
  9. 조직 유지 장치로서,
    상기 조직 유지 장치는,
    본체, 제1 단부와 제2 단부, 표면, 및 길이방향 축을 갖는, 가요성의 긴 봉합사를 포함하며,
    상기 봉합사는, 상기 봉합사의 상기 표면 상에 분포된, 500 ㎚ 내지 10 ㎛의 고정 높이를 갖는 복수의 텍스처형 특징부를 갖고,
    상기 복수의 텍스처형 특징부는, 상기 가요성의 긴 봉합사가, 전개 방향으로보다는 역방향으로의, 조직을 통한 이동에 저항하게 하는, 조직 유지 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 텍스처형 특징부는 상기 봉합사 표면의 일부분 상에 분포되는, 조직 유지 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 봉합사 표면의 상기 부분 상의 적어도 하나의 리테이너를 추가로 포함하며, 상기 적어도 하나의 리테이너는 상기 봉합사 본체 내로의 예각의 컷(cut)이며 상기 봉합사의 상기 제1 단부로부터 멀어지게 배향된 가변-두께 조직-침투 에지(variable-thickness tissue-penetrating edge)를 포함하는, 조직 유지 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 텍스처형 특징부들은 리지, 홈, 칼럼, 셰브론, 및 피트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 조직 유지 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 텍스처형 특징부들은 상기 봉합사의 상기 길이방향 축에 평행하게 배향되는, 조직 유지 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 긴 본체 상의 복수의 리테이너를 추가로 포함하며, 각각의 상기 리테이너는, 상기 제1 단부로부터 멀어지게 배향되고 상기 제1 단부의 전개 방향으로의 조직을 통한 상기 봉합사의 이동 동안 상기 봉합사 본체를 향해 휘어지며 조직 내에 있을 때 상기 제1 단부의 상기 전개 방향과 실질적으로 반대인 방향으로의 상기 봉합사의 이동에 저항하는 조직-침투 에지를 갖는, 조직 유지 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1 단부에 대해 근위에서 상기 긴 본체 상에 배치된 복수의 제1 리테이너로서, 상기 제1 단부로부터 멀어지게 배향되고 상기 제1 단부의 전개 방향으로의 조직을 통한 상기 봉합사의 이동 동안 상기 봉합사 본체를 향해 휘어지며 조직 내에 있을 때 상기 제1 단부의 상기 전개 방향과 실질적으로 반대인 방향으로의 상기 봉합사의 이동에 저항하는 조직-침투 에지를 각각 갖는, 상기 복수의 제1 리테이너; 및
    상기 제2 단부에 대해 근위에서 상기 긴 본체 상에 배치된 복수의 제2 리테이너로서, 상기 제2 단부로부터 멀어지게 배향되고 상기 제2 단부의 전개 방향으로의 조직을 통한 상기 봉합사의 이동 동안 상기 봉합사 본체를 향해 휘어지며 조직 내에 있을 때 상기 제2 단부의 상기 전개 방향과 실질적으로 반대인 방향으로의 상기 봉합사의 이동에 저항하는 조직-침투 에지를 각각 갖는, 상기 복수의 제2 리테이너를 추가로 포함하며,
    상기 복수의 제1 리테이너 및 제2 리테이너는 상기 봉합사의 리테이너가 없는(retainer-free) 부분에 의해 분리되는, 조직 유지 장치.
  16. 조직 유지 장치로서,
    본체, 제1 단부와 제2 단부, 표면, 및 길이방향 축을 갖는, 가요성의 긴 봉합사로서,
    상기 봉합사의 상기 표면의 일부분 상에 분포된, 500 ㎚ 내지 10 ㎛의 고정 높이를 갖고 상기 가요성의 긴 봉합사가 전개 방향으로보다는 역방향으로의 조직을 통한 이동에 저항하게 하는 복수의 텍스처형 특징부를 갖는, 상기 가요성의 긴 봉합사; 및
    상기 봉합사 표면의 상기 일부분 상의 적어도 하나의 리테이너로서, 상기 봉합사 본체 내로의 예각의 컷이어서 상기 봉합사의 상기 제1 단부로부터 멀어지게 배향된 톱니형(serrated) 조직-침투 에지를 제공하는, 상기 적어도 하나의 리테이너를 포함하는, 조직 유지 장치.
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