KR20140037021A - 인간 사지 감염의 치료를 위한 일회용 장치 및 이의 실현 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체 사지의 안정화에 적합한 실질적으로 봉 형태를 갖고 외면(E)을 구비하는 골수내정(C); 및 외면(S)을 구비하고 골수내정(C)의 외면(E)의 하나 이상의 부분과 접촉하도록 배열되어 있고, 생물학적으로 상용가능한 물질을 고체화가능한 유체 다공성 또는 스폰지 형태로 포함하고, 외면(S) 상에 또는 표면층(2) 내부에 임의적으로 구비되어 있고 무작위적 배열을 가진 공극(2')을 포함하는 표면층(2)을 포함하는, 인체 사지의 감염을 치료하기 위한 일시적 일회용 장치에 관한 것이다.

Description

인간 사지 감염의 치료를 위한 일회용 장치 및 이의 실현 방법{DISPOSABLE DEVICE FOR TREATMENT OF INFECTIONS OF HUMAN LIMBS AND METHOD FOR ITS REALISATION}

본 발명은 의료 분야 및 수술 기구의 기술 분야에서 사용가능한 장치(device)에 관한 것이고, 특히 본 발명의 목적은 인체 사지, 특히 골수내정(intramedullary nail)에 의해 안정화될 수 있는 장골(long bone)을 가진 사지의 감염을 예방하고 치료하기 위한 일시적 일회용 장치이다. 골수내정 또는 골수내봉(intramedullary rod)은 골절의 정렬 및 안정화에 사용되고 사지 장골(예를 들면, 대퇴골 또는 경골)의 중간에 위치하는 골수강 내로 세로방향으로 삽입된다. 또한, 본 발명은 이러한 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다.

골절, 기형 또는 유사한 병리학적 상황 후 인체의 장골을 안정화시키기 위해, 중공형 또는 고체형의 다소 구부러진 금속 봉으로 구성되고 일반적으로 사지의 원위 또는 근위 영역 내에서 안정화될 골의 골수강 내에 삽입되거나, 핀 또는 십자형 나사에 의해 안정화될 절단부(stump) 또는 부분에 고착되는 공지된 장치, 예컨대, 골수내정을 사용하는 것은 공지되어 있다. 일단 골절이 안정화되고 치유되면, 상기 핀은 제거되고 상기 정은 골수강으로부터 추출된다.

이식 수술의 침습성 이외에, 이러한 치료와 관련된 문제점은 이식 부위와 통상적으로 접촉하고 골 조직과 접촉하는 금속 합성 매질의 존재에 의해 증식되는 세균으로 인해 국소적으로 발생할 수 있는 감염 온상(hotbed)의 발병이다.

이러한 결점을 최소하기 위해, 상기 장치의 이식을 완전한 멸균 방식으로 수행하고 관련된 부분을 이러한 감염의 예방 및/또는 치료에 적합한 물질로 처리하는 것이 절대적으로 바람직하다.

전술된 결점을 적어도 부분적으로 극복하기 위한 시도에서, 상기 감염의 예방 및/또는 치료에 적합한 이러한 물질이 존재하거나 골 시멘트와 혼합되어 있을 때 제자리(in situ)에서의 상기 물질의 직접적인 도포를 가능하게 하는 용액이 개발되었다.

미국 특허 제4863444호는 항생제를 전달할 수 있는 봉 형태의 담체를 기술한다. 상기 봉은 그의 연신된 입체구조로 인해 십자형으로 도입된 나사 또는 정을 포함하는 외부 장치가 골 내로 적용되도록 피부 및 연조직을 통해 만들어진 채널 내에 삽입될 수 있다.

작업장에서 사용되거나 안정화 장치의 이식 직전에 수술 동안 직접적으로 사용될 주형을 이용하여 상기 안정화 장치를 위한 코팅물의 제조를 제공하는 용액도 공지되어 있다. 이러한 용액은 몇 가지 공지된 결점을 나타낸다.

먼저, 이것은 실질적으로 수공예품 유형이므로, 반드시 숙련된 작업자의 전문기술이 필요하다. 더욱이, 작업 방식은 가공처리 폐기물의 대량 생성, 및 이로 인한 물질의 낭비 및 전체 작업 비용의 증가를 암시한다.

더욱이, 이 방식에서 코팅된 다비이스는 너무 오랫동안 공기 및 외래 물질과의 접촉에 노출되고, 이로 인해 세균 및 오염 물질에 의한 공격 위험이 높다.

뿐만 아니라, 주형으로부터 나온 코팅된 장치는 이 장치의 적절한 배치를 가능하게 하기 위해 제거되어야 하는 대량의 버(burr)를 그의 세로방향에 따라 나타낸다. 이것은 이식 시간의 상당한 연장 및 이로 인한 환자의 불편함을 암시한다.

본 발명의 추가 양태는 다양한 이유로, 예를 들면, 통상적으로 부위 감염을 동반하는 재발 또는 이식물의 탈위로 인해 골수내정을 일시적으로 대체할 필요성에 관한 것이다.

이러한 상황에서, 기존 골수내정을 제거하고 새로운 정을 셋팅하기 전에 이식 영역을 치료할 필요가 있다.

한편, 동시에 기존 이식물 및 새로운 이식물과 관련된 감염을 예방하고/하거나 치유할 수 있는 일시적 이격 장치로 부위 기하구조를 비변화된 상태로 유지하여 조직 단축 및 기형을 예방할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 고효율 및 저비용 특징을 가진 감염 치료용 일시적 장치를 제공하여 상기 결점들을 극복하는 것이다.

구체적인 목적은 숙련된 직원의 이용을 불필요하게 하는 사용 준비된 감염 치료용 일시적 장치를 제공하는 것이다.

추가 목적은 환경에의 노출 시간을 감소시키고 높은 멸균성을 보장하는 감염 치료용 일시적 장치를 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 시판되는 물질 및 제품의 최대한 합리적인 사용을 가능하게 하는 감염 치료용 일시적 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적 및 이하에 더 명확히 나타날 다른 목적은 특허청구범위 제1항에 따른 일시적 일회용 장치에 의해 달성된다.

구체적인 목적은 숙련된 직원의 이용을 불필요하게 하는 사용 준비된 감염 치료용 일시적 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다. 추가 목적은 환경에의 노출 시간을 감소시키고 높은 멸균성을 보장하는 감염 치료용 일시적 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 시판되는 물질 및 제품의 최대한 합리적인 사용을 가능하게 하는 감염 치료용 일시적 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적 및 이하에 더 명확히 나타날 다른 목적은 특허청구범위 제15항에 따른 일시적 장치의 제조 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 이 특정 구성은 사용 준비된 감염 치료용 일시적 장치가 제공되게 하고, 이의 제조에 있어서 숙련된 직원의 존재를 불필요하게 만든다.

더욱이, 본 발명에 따른 이 특정 실시양태는 물질의 사용이 최적화되게 하여 가공처리 폐기물을 완전히 없애고 동일한 정의 삽입에 필요한 시간을 감소시킨다.

뿐만 아니라, 상기 감염 치료용 일시적 장치는 치료될 사지에 생물학적으로 상용가능한 물질로 제조된다.

더욱이, 본 발명에 따른 일시적 장치는 시판되는 물질 및 제품의 최대한 합리적인 사용을 가능하게 하여 그의 제조 비용을 훨씬 더 저렴하게 한다.

본 발명의 이 특정 양태는 높은 멸균성을 보장하는 감염 치료용 일시적 장치를 제공한다.

이들 장점 및 추가 장점은 비한정적 예로서 제공되는 하기 설명 및 첨부된 도면으로부터 임의의 당업자에 의해 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 일시적 장치의 한 실시양태의 측면도를 보여준다.
도 2는 투사면 II-II에 따라 도시된 도 1의 일시적 장치의 횡단면도를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 일시적 장치의 또 다른 구성의 투영도를 보여준다.
도 4는 도 3의 일시적 장치의 세부 도면을 보여준다.
도 5는 본 발명의 한 버전의 부분적 절단의 개략도를 보여준다.
도 6은 20배 확대배율로 수득한 본 발명의 예시적 광학 현미경 사진을 보여준다.

상기 도면을 참조하건대, 전반적으로 참조 부호 1로 표시된 본 발명에 따른 장치는 일회용 일시적 유형의 장치이고, 특히 장골을 가진 사지를 골수내정으로 안정화시키기 위한 것이다. 이하 비한정적 실시예에 의해 기재된 한 실시양태에서, 장치(1)는 공지된 유형의 봉 형태 골수내정(C)을 포함한다. 장치(1)는 장골을 가진 사지의 안정화제로서 사용되기에 적합한 시판되는 다른 유형의 장치를 추가로 포함할 수 있다.

장치(1)는 외면(E)을 포함한다.

장치(1)는 외면(E)의 하나 이상의 부분과 접촉하는 생물학적으로 상용가능한 물질을 고체화가능한 유체 형태로 포함하는 표면층(2)을 포함한다.

본 발명의 한 버전에서, 표면층(2)을 구성하는 물질은 바람직하게는, 흡수가능한 또는 생체분해가능한 유형일 수도 있는 골 시멘트로부터 선택된다.

표면층(2)을 구성하는 물질은 인체에서 불용성을 나타내어 영구적일 수 있거나, 가용성을 나타내어 인체 내에서 재흡수될 수 있다.

인체에서 불용성을 나타내는 물질은 유기 용매, 예를 들면, 메틸 메타크릴레이트(MMA), 클로로포름 또는 다른 유기 용매 및/또는 물 중의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및/또는 PMMA 에스터, 예컨대, 부틸메타크릴레이트 등의 중합체, 및/또는 공중합체, 예컨대, PMMA와 폴리메틸스티렌의 공중합체 등의 분산액으로부터 수득될 수 있다.

다른 한편으로, 가용성 물질은 인체에서 가용성을 나타내는 중합체, 예컨대, 폴리글라이콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리글라이콜산과 폴리락트산의 공중합체(PGA-PLA), L-폴리락트산과 폴리글라이콜산의 공중합체(PLLA co PGA), L,D-폴리락트산과 트라이메틸렌카보네이트의 공중합체(PLDA co TMC), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 유도체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 아미드 또는 셀룰로스 유도체 등; 및 유기 용매, 예컨대, 메틸 메타크릴레이트, 클로로포름 또는 상기 중합체의 용해에 적합한 다른 유기 용매, 및/또는 물로 구성된 분산액으로부터 수득될 수 있다.

가능한 약물 및/또는 약제가 표면층(2)을 구성하는 물질에 첨가될 수 있다.

인체에서 가용성 또는 불용성을 나타내는 물질은 상기 기재된 특정 유기 및/또는 수성 용매에 분산되거나 가용화된 후 골수내정(C) 또는 장치(1) 상에 도포될 수 있고/있거나 골수내정(C) 또는 장치(1)와 접촉되게 배치될 수 있다.

상기 물질은 모든 광학 활성 이성질체 및/또는 이들의 라세미체 형태를 포함한다. 이하에 더 잘 기재되어 있는 바와 같이, 표면층(2)은 장치(1)의 외면(E)에 강하게 연속적으로 부착되어 있다.

따라서, 일단 표면층(2)이 장치(1)에 도포되면, 상기 표면층을 상기 장치로부터 분리하는 것은 더 이상 불가능하다.

따라서, 표면층(2)과 이것이 도포되어 있는 장치(1) 사이의 완벽하고 확고한 부착이 수득되고, 이 부착은 인체 골의 골절의 안정화제로서 작용함에 있어서 상기 장치의 안정성을 보장한다. 일단 표면층(2)을 구성하는 물질이 경화되고 고체화되면, 상기 표면층(2)은 고체 다공질 또는 스폰지 물질을 포함한다.

표면층(2)은 상기 물질과 혼합되도록 건조된 형태로 약물 및/또는 약제를 포함하고/하거나, 표면층(2)의 함침이 사전에 또는 안정화 부위 내로의 삽입시 가능하도록 유체 형태로 약물 및/또는 약제를 포함한다. 실제로, 본 발명에 따라, 표면층(2)은 감염 치료용 약물 및/또는 약제, 예컨대, 항생제, 성장 촉진제, 소염제 및/또는 항종양 물질을 사용한 함침을 위한 공극(2')을 구비하고 있다.

본 설명에서, 용어 "공극"은 본체, 특히 표면층(2)의 본체를 구성하는 분자 사이의 작은 공간 또는 거리를 표시한다. 공극(2')은 임의적으로 외면(S) 상에 및 표면층(2) 내부에 구비되어 있다. 공극(2')은 주로 상호연결되어 있고 무작위적 배열을 가진다. 공극(2')은 천연 공극이고 마이크로미터 치수를 가진다.

공극(2')은 바람직하게는 비관통 공극이다(즉, 표면층(2)의 외면(S)과 내부 사이의 직접적인 자유 경로를 형성하지 않는다).

본 발명의 한 버전에서, 공극(2')은 1 내지 200 ㎛ 범위 내의 치수를 가진다. 본 발명의 추가 버전에서, 공극(2')은 이를 통한 골 성장을 방지하기 위해 약 100 ㎛의 치수 또는 100 ㎛ 미만의 치수를 가질 수 있다.

이러한 양태는 장치(1)의 일시적 성질 면에서 매우 중요하다. 실제로, 100 ㎛ 미만의 치수를 가진 공극(2')은 그 내부에서의 골 조직 세포의 이동 및 성장을 방지함으로써 상기 장치(1)가 보다 잘 제거될 수 있게 한다.

공극(2') 및/또는 표면층(2)은 공극(2')을 통해 감염 치료용 약물 및/또는 약제로 함침될 수 있다. 공극(2')은 상기 약물 및/또는 약제가 표면층(2)의 구조 내부에 함유될 수 있게 하고 이러한 물질이 외부 환경, 예를 들면, 골로 방출될 수 있게 한다. 공극(2')은 골수내정(C) 또는 장치(1)와 직접적으로 소통하지 않는다. 역으로, 공극(2')은 표면층(2) 내부에 구비된 골수내정(C)에 의해 또는 상기 장치(1)에 의해 잠기거나 밀봉된다. 공극(2')은 치료될 이식 부위와 접촉될 때 시간의 경과에 따라 방출되는 상기 약물 및/또는 약제를 함유하기 위한 일종의 "작은 용기"로서 작용한다.

상기 약물 및/또는 약제가 건조된 형태로 존재하는 경우, 이러한 물질은 표면층(2) 내부에 직접적으로 함유되고 공극(2')은 상기 물질을 표면층(2)으로부터 외부로 방출시키는 경로를 제공한다.

대안적으로, 표면층(2)은 상기 약물 및/또는 약제를 직접적으로 함유하지 않지만 공극(2')으로 인해 다공성 또는 스폰지 성질을 나타내게 되고, 유체 형태로 존재하는 이들 물질에 의해 적절하게 함침된다. 표면층(2)이 그의 외면(S) 상에 및 표면층(2) 내부에 분포된 공극(2')을 통해 이러한 약물 및/또는 약제로 함침된다는 사실로 인해, 함침 시간이 조절될 수 있다. 예를 들면, 함침은 구체적인 요구에 따라 상이한 시간, 예컨대, 사전에, 안정화 부위 내로의 삽입 전에 또는 삽입 동안에, 또는 심지어 장치(1)의 포장 전에 일어날 수 있다.

표면층(2)은 도포된 물질의 두께 및 이 물질의 도포 횟수에 따라 상이한 두께를 가진다. 특히, 표면층(2)은 10 내지 1000 ㎛의 가변 두께를 가진다. 표면층(2)의 두께가 약 10 ㎛일 때, 상기 표면층은 골 성장에 대한 일종의 장벽을 형성한다. 이것은 경강 AISI 316L 또는 코발트-크롬 합금보다 타탄으로 만들어진 정의 경우에 특히 유용한데, 이는 표면층(2)이 티탄 정 상으로의 골 조직의 강한 포획을 방지하여 이의 후속 제거를 보다 더 용이하게 만드는 장벽을 생성하기 때문이다.

표면층의 두께는 약물 또는 다른 약제의 방출에 유용하도록 약 100 내지 400 ㎛이고, 상기 두께가 600 ㎛를 초과하는 경우, 약물 방출 시간은 표면층(2) 내에 도입된 약물 또는 다른 약제의 양이 많을수록 증가한다.

임의의 경우, 표면층(2)의 두께가 250 ㎛를 초과하는 경우, 골수내정 또는 장치(1)의 크기가 달라지므로, 본 발명의 한 버전에서 이것이 회피되어야 한다.

표면층(2)의 두께는 균일하고, 표면층(2)은 장치(1) 상에서 도포 불연속성을 전혀 나타내지 않고; 더욱이, 표면층(2)은 이하에 더 잘 설명되어 있는 바와 같이 표면층(2)의 물질과 접촉할 장치(1)의 전체 표면(E)에 영향을 미친다.

표면층(2)의 균일한 두께는 장치(1)의 외면이 실질적으로 선형인 경우 및 장치(1)가 슬릿(slit), 홈(groove), 와(recess) 또는 다른 유사한 입체구조를 포함하는 경우 둘다에서 수득될 수 있다.

표면층(2)의 두께가 균일하고 표면층(2)이 그 자신과 접촉할 장치(1)의 전체 표면에 영향을 미친다는 사실은 상기 표면층(2) 내부에 함유된 물질이 공간적 수준에서 보다 더 잘 분포되게 한다.

표면층(2)의 두께 및 배열이 균일하지 않은 경우, 실제로, 골을 가진 일부 접촉 영역에서는 표면층(2) 내부에 함유된 과도한 농도의 물질이 존재할 위험이 있을 수 있고, 일부 다른 영역에서는 상기 물질이 완전히 부재할 수 있다.

게다가, 표면층(2)의 두께 균일성 및 불연속성 없는 도포로 인해, 표면층(2)을 갖지 않는 장치(1)의 영역이 존재하는 것이 방지된다. 이 방식으로, 장치(1)의 물질이 골 조직과 직접적으로 접촉하는 것이 방지되는데, 그렇지 않으면 이러한 영역에서 감염의 예방 및/또는 치유가 일어나지 않을 것이기 때문이다.

본 발명의 한 버전에 따라, 골수내정(C)은 실제 이격 장치를 전체로서 한정하도록 상대적으로 강성을 나타내는 금속 또는 비금속 물질로 만들어질 수 있다.

더욱이, 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 장치(1)의 제거를 돕기 위해 그립핑(gripping) 부재(14), 예컨대, 고리를 골수내정(C)의 근위 단부에 부착시킬 수 있다.

또한, 이 경우, 표면층(2)은 감염 치료용 약물 및/또는 약제, 예컨대, 항생제, 성장 촉진제, 소염제 및/또는 항종양 물질을 함유할 수 있다. 약물 및/또는 약제가 유체 형태인 경우, 전술된 바와 같이, 함침은 사전에, 장치의 포장 전에, 또는 상기 장치가 외과의에 의해 부위 내로 삽입될 때 일어날 수 있다.

본 발명이 한 버전에서, 장치(1)는 인체 사지, 특히 골수내정을 사용한 안정화에 민감한 장골을 가진 사지의 감염을 치료하고 설치 전 최대한의 멸균 상태 및 저장 보증을 보장하기 위한 조립체를 형성하도록 멸균 밀봉체 또는 블리스터(blister)를 포함한다.

본 발명의 이 특정 구성은 숙련된 직원의 이용 필요성을 없애는 사용 준비된 감염 치료용 일시적 장치를 제공한다. 더욱이, 상기 장치는 현재 시판되는 물질 및 제품의 사용을 최적화하여 가공처리 폐기물을 상당히 감소시킨다.

최종적으로, 이러한 특정 구성은 감염 치료용 일시적 장치(1)가 환경에 노출되는 시간을 감소시키고 가장 우수한 멸균 상태를 보장하는 감염 치료용 일시적 장치(1)를 제공한다.

본 발명은 인체 사지의 안정화에 적합하고 외면(E)을 구비한 장치(1)를 제공하는 단계; 유기 및/또는 수성 용매를 사용하여 생물학적으로 상용가능한 물질을 고체화가능한 유체 형태로 포함하는 용액을 제조하는 단계; 상기 용액 또는 현탁액을 이와 접촉할 외면(E)의 부분 상에서 연속적 또는 균일한 배열에 따라 장치(1)의 외면(E)의 하나 이상의 부분 상에 도포하는 단계; 및 이로써 코팅된 장치(1)를 건조하여 잔류 용매의 증발 및/또는 물질 경화를 통해 잔류 용매를 완전히 제거함으로써, 외면(S)을 구비하고 있고, 외면(S) 또는 표면층(2) 내부에 임의적으로 구비되어 있고 무작위적 배열을 가진 공극(2')을 포함하는 다공성 또는 스폰지 표면층(2)을 형성하는 단계를 포함하는, 인체 사지의 감염을 치료하기 위한 일시적 일회용 장치의 제조 방법을 추가로 포함하고, 이때 상기 표면층(2)은 장치(1)에 강하게 부착되어 있다.

본 발명에 따른 방법은 실질적으로 봉 형태의 골수내정(C)을 제조하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 고체화가능한 유체 형태의 생물학적으로 상용가능한 물질이 약 1 내지 75%(w/w)의 용매 중 농도로 존재하는 용액을 제조하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 생물학적으로 상용가능한 물질을 이의 도포 단계 전에 균질화하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 도포 단계 후 10 내지 60분을 대기하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 도포 단계 및 대기 단계를 2회 이상 더 반복하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 도포 단계 또는 대기 단계 후에 용매를 증발시켜 상기 용매의 대부분을 제거하는 단계를 포함한다.

증발 단계는 대기 중에서 수행되고, 증발 단계는 약 24시간 동안 수행된다. 건조 단계는 약 5시간 동안 수행되고, 건조 단계는 약 70℃의 온도에서 수행된다.

표면층(2)은 표면층(2)을 구성하는 물질과 장치(1) 또는 골수내정(C) 사이에 수득된 부착으로 인해 장치(1) 또는 골수내정(C)에 부착된다. 이러한 부착의 성질은 기계적 유형의 부착 또는 화학적-물리적 유형의 부착일 수 있다. 기계적 부착의 일례는 장치(1) 또는 골수내정(C)의 외면(E) 상에 존재하는 불규칙성, 예를 들면, 표면층(2)을 구성하는 물질이 고착되는 언더컷(undercut) 및/또는 마이크로캐비티(microcavity)에 의해 야기된 부착이다. 다른 한편으로, 화학적-물리적 부착의 일례는 표면층(2)을 구성하는 물질과 장치(1) 또는 골수내정(C) 사이에 발휘되는 약한 분자력, 예를 들면, 반데르발스 힘에 의해 유도된 인력에 의해 야기된 부착이다.

도포 단계는 장치(1) 또는 골수내정(C)을 용액에 1회 이상 함침시키고/시키거나 상기 용액을 장치(1) 또는 골수내정(C) 상에 코팅하고/하거나 분무함으로써 수행된다.

상기 방법은 약물 또는 다른 약제, 예를 들면, 항생제를 약 5 내지 65%(w/w)의 물질 중 농도로 상기 용액에 첨가하는 단계, 및/또는 사전에 또는 안정화 부위 내로의 삽입시 표면층(2)을 감염 치료용 약물 및/또는 약제로 함침시키는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 한 버전에서, 용액 내로의 골수내정(C)의 함침 속도는 1 내지 60 cm/분의 범위 내에 있고 바람직하게는 빠르고 약 30 cm/분과 동등하고; 상기 골수내정(C)의 추출 속도는 1 내지 60 cm/분의 범위 내에 있고 바람직하게는 느리고 약 5 cm/분과 동등하다.

바람직하게는, 용매 중의 물질의 농도는 약 12 내지 38%(w/w), 보다 바람직하게는 약 25%(w/w)이고; 바람직하게는, 기제 물질 중의 항생제, 예를 들면, 젠타미신 설페이트의 농도는 약 7 내지 23%(w/w), 보다 바람직하게는 약 15%(w/w)이다. 바람직하게는, 함침 시간은 30분이고, 반복 횟수는 3회 이상이다.

물질 경화 및 고체화 동안, 용매, 대기 및/또는 이의 일부인 용매 증기는 증발하고 탈출 경로를 찾고자 다공성을 생성한다. 일단 경화가 일어나면, 표면층(2)은 고체 다공성 또는 스폰지 물질로 구성된 얇은 층의 형태로 장치(1) 또는 골수내정(C) 상에 잔존하고, 상기 층 상에서 및 층 내에서 공극(2')의 형성이 일어난다.

이 버전에서, 표면층(2)은 상기 물질들의 반응에 의해 수득되고, 일단 장치(1)가 안정화 부위 내부에 삽입되면, 표면층(2)의 반응은 이미 종결되고, 표면층(2)을 구성하는 물질은 이미 경화되고 다공성 또는 스폰지 형태로 존재하므로 약물 및/또는 약제의 방출에 이용된다.

공극(2')은 용매의 증발 반응, 및 표면층(2)을 구성하는 물질의 경화에 의해 자연적으로 수득된다. 상기 공극이 표면층(2)의 형성 과정 동안 자연적으로 형성된다는 사실로 인해, 공극(2')은 특정 제조 단계를 필요로 하지 않고, 이로 인해 장치(1)의 제조는 구멍(hole) 또는 도관(duct)이 만들어져야 하는 관형 부재(장치 내에서 작업에 의해 수득됨)를 포함하는 공지된 장치와 달리 더 용이하고 더 빠르고 덜 비싸다.

마찬가지로, 장치(1)는 목적을 위해 특정하게 제조될 필요가 없다.

실제로, 본 발명의 장치(1)는 장골의 안정화에 적합한 시판되는 임의의 장치를 포함할 수 있다. 이 방식으로, 시판되는 이러한 장치는 본 발명에 따른 일시적 일회용 장치가 된다. 또한, 이것은 표면층(2)이 이러한 장치의 사전 제조를 필요로 하지 않고 장치(1)의 외면(E)에서 특정 그립핑 또는 조도(roughness) 특징을 가질 것을 필요로 하지 않으면서 장치(1)에 부착된다는 사실로 인해 달성된다.

그러나, 본 발명의 한 버전에서, 장치(1)의 보다 우수한 내구성을 보장하고 응력 하에서 그의 가능한 파손을 방지하기 위해, 특정 기하구조를 가진 홈 또는 와를 갖지 않는 실질적으로 선형인 외면(E)을 가진 장치(1)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법으로 인해, 표면층(2)의 균일한 두께 및 불연속성이 없는 그의 도포가 수득되고; 더욱이, 이 방식으로, 표면층(2)은 표면층(2)의 물질과 접촉하는 장치(1)의 전체 표면(E)에 영향을 미친다.

표면층(2)의 균일한 두께는 장치(1)의 외면(E)이 실질적으로 선형인 경우 및 장치(1)가 슬릿, 홈, 와 또는 다른 유사한 입체구조를 포함하는 경우 둘다에서 수득될 수 있다.

표면층(2)의 두께가 균일하고 표면층(2)이 그 자신과 접촉할 장치(1)의 전체 표면에 영향을 미친다는 사실은 상기 표면층(2) 내부에 함유된 물질이 공간적 수준에서 보다 더 잘 분포되게 한다.

표면층(2)의 두께 및 배열이 균일하지 않은 경우, 실제로, 골을 가진 일부 접촉 영역에서는 표면층(2) 내부에 함유된 과도한 농도의 물질이 존재할 위험이 있을 수 있고, 일부 다른 영역에서는 상기 물질이 완전히 부재할 수 있다. 게다가, 표면층(2)의 두께 균일성 및 불연속성 없는 도포로 인해, 표면층(2)을 갖지 않는 장치(1)의 영역이 존재하는 것이 방지된다. 이 방식으로, 실제로, 장치(1)의 물질이 골 조직과 직접적으로 접촉하는 것이 방지되는데, 그렇지 않으면 이러한 영역에서 감염의 예방 및/또는 치유가 일어나지 않을 것이기 때문이다.

다공성 표면층을 장치 상에 도포하는 것은 어떠한 방식으로든 원래의 사용 기법을 변화시키지 않는다. 따라서, 골 내로의 삽입 또는 후속 제거를 위해 특별한 기구가 요구되지 않는다.

추후에, 공극(2')은 약물 및/또는 약제가 표면층(2)으로부터 방출되게 한다.

본 발명의 한 버전에서, 각각의 후속 함침에서, 장치(1) 또는 골수내정(C)은 상기 골수내정 상의 표면층(2)의 보다 우수한 도포 균일도를 보장하기 위해 뒤집혀져 있다. 골수내정은 센티미터(cm) 당 약 15 내지 60 mg, 바람직하게는 35 mg의 표면층(2)으로 코팅되어 있다.

도 5는 본 발명의 한 버전의 개략도를 보여주는데, 이때 표면층(2)은 장치(1) 또는 골수내정(C)의 코팅을 통해 침착된다. 항생제 G의 소구체가 표면층(2)의 내부에서 가시적으로 보인다. 도 6은 외면(S)을 기준으로 0.1 mm 두께에서 20배 확대배율로 표면층(2)을 보여주는, 본 발명의 한 버전의 광학 현미경으로 촬영된 사진을 보여주는데, 이때 공극(2') 및 항생제 G의 소구체가 가시적으로 보인다.

본 발명에 따른 장치에 대한 여러 변형 및 변경을 만들 수 있고, 이러한 변형 및 변경 모두가 첨부된 특허청구범위에 표현된 발명적 개념 내에 포함된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 모든 세부사항이 다른 기술적으로 균등한 구성요소로 치환될 수 있고, 물질이 필요에 따라 상이할 수 있다. 상기 장치가 특히 첨부된 도면을 참조하면서 기재되어 있지만, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 참조 부호는 본 발명의 명료성을 향상시키기 위해 사용되고 특허청구된 보호범위를 한정하지 않는다.

Claims (24)

1. 인간 사지 감염의 예방 및/또는 치료를 위한 일시적 일회용 장치(device)(1)로서,
   외면(E); 및
   외면(S)을 갖고, 상기 장치(1)의 상기 외면(E)의 하나 이상의 부분에 강하게 부착되어 있고 상기 부분과 접촉되게 배치되어 있고, 생물학적으로 상용가능한 물질을 고체화가능한 유체 다공성 또는 스폰지 형태로 포함하고, 상기 외면(S)에 또는 표면층(2) 내부에 임의적으로 존재하고 무작위적 배치를 가진 공극(2')을 포함하는 표면층(2)
   을 포함하고,
   상기 표면층(2)이 상기 외면(E)의 상기 부분 상에서 연속적이고 균일한 배열을 갖고, 상기 표면층(2)이 상기 외면(E)의 상기 부분에 부착되어 있고 상기 부분과 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 일시적 일회용 장치(1).
2. 제1항에 있어서,
   표면층(2)의 물질이 인체 내에서 가용성 또는 비가용성을 나타내고, 골 시멘트 및/또는 재흡수가능한 또는 생체분해가능한 골 시멘트; 및/또는 유기 용매, 예를 들면, 메틸 메타크릴레이트(MMA), 클로로포름 또는 다른 유기 용매, 또는 물 중의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및/또는 PMMA 에스터, 예컨대, 부틸메타크릴레이트 등의 중합체, 및/또는 공중합체, 예컨대, PMMA와 폴리메틸스티렌의 공중합체 등의 분산액; 및/또는 중합체, 예컨대, 폴리글라이콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), L 폴리락트산, L-D 폴리락트산, 트라이메틸렌카보네이트, 폴리비닐피롤리돈(PVP) 유도체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 아미드 또는 셀룰로스 유도체 및/또는 이들의 이성질체 또는 라세미체 형태를 포함하는 중합체 및 이들의 공중합체, 및 유기 용매 또는 물로 구성된 분산액을 포함하는 군으로부터 선택되는, 일시적 일회용 장치(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   공극(2')이 1 내지 200 ㎛의 마이크로미터 치수를 가진, 일시적 일회용 장치(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   공극(2')이 100 ㎛ 미만의 치수를 가진, 일시적 일회용 장치(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   공극(2')이 상호연결된 공극인, 일시적 일회용 장치(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   표면층(2)이 기계적 및/또는 화학적-물리적 부착에 의해 장치(1)의 외면(E)에 친밀히 부착되어 있는, 일시적 일회용 장치(1).
7. 제6항에 있어서,
   기계적 부착이 장치(1)의 외면(E) 상의 조도(roughness), 예를 들면, 표면층(2)의 물질이 고착되는 언더컷(undercut) 및/또는 마이크로캐비티(microcavity)로 인한 부착인, 일시적 일회용 장치(1).
8. 제6항에 있어서,
   화학적-물리적 부착이 표면층(2)과 장치(1) 사이에 발휘되는 약한 분자력, 예를 들면, 반데르발스 힘의 유도된 인력으로 인한 부착인, 일시적 일회용 장치(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   표면층(2)이 10 내지 1000 ㎛의 가변 두께를 가진, 일시적 일회용 장치(1).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면층(2)이 바람직하게는 100 내지 400 ㎛의 두께를 가진, 일시적 일회용 장치(1).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    골수내정(intramedullary nail)(C)이 상대적으로 강성을 나타내는 금속 또는 비금속 물질로 제조되는, 일시적 일회용 장치(1).
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면층(2)이 상기 표면층(2)을 구성하는 물질과 혼합되기에 적합한 건조된 형태, 및/또는 사전에 또는 안정화 부위 내로의 삽입 동안에 상기 표면층(2)의 함침이 수행되게 하기에 적합한 유체 형태로 약물 및/또는 약제를 포함하는, 일시적 일회용 장치(1).
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    골수내정(C)이 장치의 제거를 용이하게 하기 위한 취급 수단(handling tool)(14)을 포함하는, 일시적 일회용 장치(1).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치(1)를 함유하기 위한 멸균 블리스터(blister) 포장재를 포함하는 일시적 일회용 장치(1).
15. 인간 사지의 안정화에 적합하고 외면(E)을 구비한 장치(1)를 제공하는 단계;
    유기 수성 용매를 사용하여 생물학적으로 상용가능한 물질을 고체화가능한 유체 형태로 포함하는 용액을 준비하는 단계;
    상기 용액을 상기 장치(1)의 상기 외면(E)의 하나 이상의 부분 상에 도포하는 단계; 및
    상기 장치(1)를 약 70℃의 온도에서 건조하여 잔류 용매의 증발 및/또는 상기 물질의 중합을 통해 상기 잔류 용매를 완전히 제거함으로써, 외면(S)을 갖고, 상기 외면(S) 상에 또는 표면층(2) 내부에 임의적 방식으로 존재하고 무작위적 배열을 가진 약간의 공극(2')을 포함하는 다공성 또는 스폰지 표면층(2)을 제조하는 단계로서, 상기 표면층(2)이 상기 장치(1)에 강하게 부착되어 있는, 단계
    를 포함하는, 인간 사지 감염의 예방 및/또는 치료를 위한 일시적 일회용 장치의 실현 방법.
16. 제15항에 있어서,
    도포 단계가 장치(1)를 용액 내에 1회 이상 함침하고/하거나 상기 용액을 장치(1) 상에 페인팅하고/하거나 분무함으로써 실현되는, 실현 방법.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    하기 단계를 포함하는 실현 방법:
    약물 또는 다른 약제, 예컨대, 항생제를 상기 물질 중의 약 5 내지 65%(w/w)의 농도로 상기 용액에 첨가하는 단계; 및/또는
    표면층(2)을 사전에 또는 안정화 부위 내로의 삽입 동안에 감염 치료용 약물 및/또는 다른 약제로 함침시키는 단계.
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액을 준비하는 단계가 용매 중의 약 1 내지 75%(w/w)의 농도로 생물학적으로 상용가능한 물질을 포함하는, 실현 방법.
19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    도포 단계 전에 용액의 균질화 단계를 포함하는 실현 방법.
20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    도포 단계 전에 10 내지 60분 동안 대기하는 단계를 포함하는 실현 방법.
21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    도포 단계 및 대기 단계를 2회 이상 더 반복하는 단계를 포함하는 실현 방법.
22. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    용매를 증발시켜 용매 자체의 대부분을 제거하는 단계를 포함하는 실현 방법.
23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    건조 단계를 약 5시간 동안 수행하는 실현 방법.
24. 제15항에 있어서,
    장치(1)를 제공하는 단계가 실질적으로 봉(rod) 형태의 골수내정(C)을 예비배치하는 것을 포함하는, 실현 방법.

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