KR20190008813A

KR20190008813A - 메쉬를 구비한 뼈 임플란트

Info

Publication number: KR20190008813A
Application number: KR1020180082274A
Authority: KR
Inventors: 제프리 엘. 쉬퍼트; 스콧 엠. 비커스; 로드니 아르. 발라드; 크리스토퍼 엠. 패터슨
Original assignee: 워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2019-01-25
Also published as: US11369474B2; EP3441046A2; JP2019018006A; EP3441046A3; CN109259897B; CN109259897A; EP3441046B1; US20190015209A1; AU2018205106A1

Abstract

수술 부위에 뼈 임플란트를 배치하기 위한 키트를 제공한다. 키트는, 채널을 한정하는 내면을 갖는 제1 슬리브, 및 외면과 내면을 갖는 제2 슬리브를 포함한다. 제2 슬리브의 내면은 내부 채널을 한정한다. 제2 슬리브의 외면은 제1 슬리브의 채널의 내면과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된다. 메쉬 재료를 포함하는 뼈 임플란트도 제공한다. 메쉬 재료는, 제2 슬리브의 외면을 미끄러짐으로써 수술 부위에 뼈 임플란트를 배치하도록, 제1 슬리브의 채널의 일부에 배치되거나 제2 슬리브의 내부 채널의 일부에 배치되거나 제1 슬리브의 채널의 일부와 제2 슬리브의 내부 채널의 일부 둘 다에 배치된다. 뼈 임플란트 및 이식 방법도 제공한다.

Description

메쉬를 구비한 뼈 임플란트{BONE IMPLANT HAVING A MESH}

본 발명은 메쉬를 구비한 뼈 임플란트에 관한 것이다.

정형외과 의학에서 뼈 이식편 및 뼈 대체 재료의 사용이 알려져 있다. 뼈의 상처는 흉터 조직의 형성 없이 재생될 수 있지만, 골질 및 기타 정형외과적 손상은 치유하는 데 오랜 시간이 걸리며, 그 기간 동안 뼈는 보조되지 못하는 생리적 부하를 지지할 수 없다. 손상된 뼈의 기계적 기능을 대체하기 위해서는 금속 핀, 나사, 막대, 판, 및 메쉬(mesh)가 종종 필요하다. 그러나, 금속은 뼈보다 훨씬 딱딱하다. 금속 임플란트를 사용하면, 응력 차폐로 인해 임플란트 부위 주변의 뼈 밀도가 감소될 수 있다. 생리적 스트레스와 부식으로 인해, 금속 임플란트가 파열될 수 있다. 더욱 광범위한 손상과 파괴를 방지하도록 리모델링을 통해 작은 손상 균열을 치유할 수 있는 뼈와는 달리, 손상된 금속 임플란트는 교제 또는 제거만 가능하다. 신체의 자연 세포 치유 및 리모델링 기구는, 파골 세포에 의한 뼈와 뼈 이식편의 제거 및 조골세포에 의한 뼈의 형성을 조정한다.

종래에, 뼈 조직 재생은 뼈 복구 부위를 뼈 이식편으로 채움으로써 달성된다. 시간이 지남에 따라, 뼈 이식편은 숙주에 의해 혼입되고, 새로운 뼈가 뼈 이식편을 리모델링한다. 뼈 이식편을 위치시키기 위해, 모놀리식 뼈 이식편을 사용하거나 담체에 미립자화된 뼈를 포함하는 뼈 조직을 형성하는 것이 일반적이다. 일반적으로, 형성된 임플란트는, 모놀리식이든 미립자화되든, 담체 내에 이식시 실질적으로 고체이므로, 임플란트 부위와 일치하지 않는다. 임플란트는, 또한, 이식시 실질적으로 완전하고, 따라서 예를 들어 자가이식편의 추가에 의한 맞춤화를 위한 능력이 거의 없다.

또한, 형성된 임플란트는 자신의 형상과 고체 상태로 인해 뼈 복구 부위로부터 종종 멀리 이동한다. 이식편 융합에 대한 양호한 결과를 보장하기 위해서는, 종종 뼈 이식편이 복구 부위에서 이동하지 않도록 하는 것이 유익하다. 적절한 이식편 고정 및 배치를 용이하게 하는 방법 및 장치를 구현하는 것도 유익하다.

뼈 이식편의 사용은 일반적으로 이식편의 이용 가능한 형상과 크기에 의해 제한된다. 피질골을 사용한 뼈 이식편은 자신의 다공성 때문에 천천히 리모델링된다. 기존의 뼈 대체 재료 및 뼛조각(bone chip)은, 더욱 신속하게 리모델링되지만, 기계적 지지를 즉시 제공할 수는 없다. 또한, 뼈 대체 재료와 뼛조각은 이상한 형상의 뼈 결함을 채우는 데 사용될 수 있지만, 이러한 재료는 뼈 포장 또는 표면 재생에 적합하지 않다.

따라서, 수술 부위에서 이식편 이동을 감소시키거나 방지하는, 맞춤 가능한 뼈 임플란트, 장치, 및 키트를 제공하는 것이 유익하다. 이러한 맞춤형 뼈 임플란트 및 장치를 이식하는 방법도 유익하다.

뼈 임플란트가 수술 부위에 배치된 후 뼈 임플란트의 이동을 감소시키거나 방지하는, 개선된 뼈 임플란트, 장치, 키트, 및 방법을 제공한다. 일 실시예에서는, 수술 부위에 뼈 임플란트를 배치하기 위한 키트를 제공한다. 키트는, 채널을 한정하는 내면을 갖는 제1 슬리브(예를 들어, 제1 확장기(dilator))를 포함한다. 외면과 내면을 갖는 제2 슬리브(예를 들어, 제2 확장기)를 제공한다. 제2 슬리브의 내면은 내부 채널을 한정한다. 제2 슬리브의 외면은 제1 슬리브의 채널의 내면과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된다. 또한, 메쉬 재료를 포함하는 뼈 임플란트를 제공한다. 메쉬 재료는, 제1 슬리브의 채널의 일부에 배치되거나 제2 슬리브의 내부 채널의 일부에 배치되거나 제1 슬리브의 채널의 일부 및 제2 슬리브의 내부 채널의 일부 둘 다에 배치되며, 제2 슬리브의 외면을 미끄러짐으로써 수술 부위에 뼈 임플란트를 배치한다.

일부 실시예에서는, 뼈 임플란트를 제공한다. 뼈 임플란트는, 원위 단부, 근위 단부, 및 원위 단부와 근위 단부 사이에 배치된 구획부를 갖는 메쉬 본체를 포함한다. 구획부는 뼈 재료를 수용하도록 구성된다. 메쉬 본체의 근위 단부에 또는 메쉬 본체의 근위 단부 근처에 배치된 제1 원통형 부재를 제공하고, 메쉬 본체의 원위 단부에 또는 메쉬 본체의 원위 단부 근처에 배치된 제2 원통형 부재를 제공한다. 제1 원통형 부재와 제2 원통형 부재는, 수술 부위에서의 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 척추 막대와 결합하도록 구성된다.

제1 원통형 부재와 제2 원통형 부재는, 척추 막대 상에 메쉬 재료 또는 제1 원통형 부재와 제2 원통형 부재를 고정하기 위한 나사를 수용하도록 구성된 스루홀(through hole)을 포함한다. 제1 원통형 부재와 제2 원통형 부재는, 적어도 척추 막대와 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된 재흡수성 그로밋(resorbable grommet)이다. 일부 실시예에서, 메쉬 재료는, 망상체(net) 형상, 해먹 형상, 백(bag)이고, 견고한 캐뉼러형(cannulated)의 예비 형성된 형상, 또는 이들의 조합이다. 뼈 재료는, 완전히 탈염된(demineralized) 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함한다.

일 실시예에서는, 뼈 임플란트를 제공한다. 뼈 임플란트는, 근위 단부와 원위 단부를 포함하는 뼈 재료 본체를 포함한다. 근위 단부는, 뼈 파스너(bone fastener)를 수용하도록 구성된 제1 개구를 갖는 헤드 부분을 포함한다. 뼈 임플란트는, 또한, 뼈 재료 본체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 뼈 재료 커버링을 포함한다. 뼈 재료 커버링은, 근위 단부, 원위 단부, 및 근위 단부와 원위 단부 사이에 배치된 채널을 포함한다. 채널은, 뼈 재료 본체의 근위 단부와 원위 단부를 미끄럼 가능하게 수용하도록 구성된다. 뼈 재료 커버링은, 채널과 교차하여 채널을 가로지르는 제2 개구를 포함한다. 제2 개구는, 뼈 재료 본체가 뼈 재료 커버링의 채널에 미끄럼 가능하게 수용되는 경우 제1 개구와 정렬되어 뼈 파스너를 수용하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 뼈 재료 커버링은 뼈 재료의 방출을 용이하게 하기 위한 제3 개구를 포함한다. 일부 실시예에서, 뼈 재료 본체는 세장형 부분을 포함하고, 뼈 재료 커버링은 세장형 커버링 부분을 포함한다. 뼈 재료 본체의 세장형 부분은, 뼈 재료 본체가 뼈 재료 커버링에 의해 완전히 둘러싸이도록 뼈 재료 커버링의 세장형 커버링 부분에 대응한다.

일부 실시예에서는, 환자의 피부 아래의 수술 부위에 뼈 임플란트를 이식하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 수술 부위에 복수의 뼈 파스너, 척추 막대, 및 뼈 임플란트를 전달하는 단계로서, 뼈 임플란트는, 원위 단부, 근위 단부, 및 원위 단부와 근위 단부 사이에 배치되고 뼈 재료를 수용하도록 구성된 구획부를 갖는, 메쉬 본체; 메쉬 본체의 근위 단부에 또는 메쉬 본체의 근위 단부 근처에 배치되고, 수술 부위에서의 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 척추 막대와 결합하도록 구성된 제1 원통형 부재; 및 메쉬 본체의 원위 단부에 또는 원위 단부 근처에 배치되고, 수술 부위에서의 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 척추 막대와 결합하도록 구성된 제2 원통형 부재를 포함하는, 단계; 복수의 뼈 파스너를 수술 부위에 부착시키는 단계; 제1 원통형 부재와 제2 원통형 부재를 척추 막대에 부착시키는 단계; 및 척추 막대를 복수의 뼈 파스너에 고정 결합 방식으로 부착시키는 단계를 포함한다.

다수의 실시예가 개시되지만, 본 명세서의 다른 실시예는 첨부 도면과 관련하여 읽을 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 명백한 바와 같이, 본 개시 내용은, 본 개시 내용의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 명백한 양태 모두에서 수정될 수 있다. 이에 따라, 상세한 설명은 본질적으로 예시적인 것이며 제한적이지 않은 것으로 간주되어야 한다.

본 개시 내용은 하기 도면을 수반하는 특정 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다:
도 1은 수술 부위에 뼈 임플란트를 배치하기 위한 키트의 단면도이다. 키트는 제1 슬리브(예를 들어, 확장기) 및 제2 슬리브(예컨대, 확장기)를 포함한다. 제2 슬리브는 제1 슬리브의 채널과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된다. 메쉬 재료를 포함하는 뼈 임플란트를 또한 제공한다. 제1 슬리브와 제2 슬리브는 뼈 임플란트를 수술 부위에 배치한다. 이어서, 뼈 임플란트를 고정 요소를 통해 수술 부위에 부착한다. 도 1에서, 뼈 임플란트는, 제2 슬리브의 외면을 미끄러짐으로써 뼈 임플란트를 수술 부위에 배치하도록 제2 슬리브의 내부 채널의 일부에 배치된다.
도 2는 도 1의 키트의 구성요소들의 단면도이다. 도 2에서, 뼈 임플란트는, 제2 슬리브의 외면을 미끄러짐으로써 뼈 임플란트를 수술 부위에 배치하도록 제1 슬리브의 채널의 일부와 제2 슬리브의 내부 채널의 일부 둘 다에 배치된다.
도 3은, 도 1의 제1 슬리브의 채널 내에 배치된 제2 슬리브의 사시도이고, 메쉬 재료는 제1 및 제2 슬리브로부터 길이 방향으로 연장된다.
도 4는, 메쉬 망상체 및 메쉬 망상체에 고정된 그로밋을 갖는 척추 막대에 부착되는 뼈 재료를 포함하는 뼈 임플란트의 사시도이다.
도 5는 도 4의 메쉬 망상체의 사시도이다.
도 6은 둘러싸인 메쉬 백과 메쉬 백 내에 배치된 뼈 재료를 포함하는 뼈 임플란트의 사시도이다. 뼈 임플란트는, 척추 막대에 부착된 원통형 부재(예를 들어, 루프)로부터 매달려 있다.
도 7은 견고하고, 캐뉼러형이며, 및 반구형의 메쉬를 포함하는 뼈 임플란트의 사시도이다. 메쉬는 뼈 재료를 유지하기 위한 구획부를 갖는다. 뼈 임플란트는 척추 막대의 밑면에 접하며 부착된다.
도 8은 뼈 재료 본체와 뼈 재료 커버링을 포함하는 뼈 임플란트의 사시도이다. 뼈 재료 본체는 뼈 재료 커버링 내에 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성되며, 뼈 임플란트는 뼈 파스너와 결합하도록 구성된다.
도 9는, 제1척추에 인접하여 배치되고 제2척추에 인접하게 배치된 동일한 제2뼈 임플란트와의 잠금 구성에 있는 도 8의 뼈 임플란트의 측면도이다. 뼈 임플란트는 뼈 파스너를 통해 척추에 인접하여 배치되고 척추골과 접촉한다. 두 개의 뼈 임플란트는 수술 부위에서 뼈 잠금 장치를 생성한다.
도면들은 축척대로 그려지지 않은 것으로 이해해야 한다. 또한, 도면의 객체들 간의 관계는, 축적대로 되지 않을 수 있으며, 실제로는 크기에 있어서 반대 관계를 가질 수 있다.
도면들은 도시된 각 객체의 구조에 대한 이해 및 명료성을 제공하기 위한 것이며, 따라서 일부 특징은 구조의 특정 특징을 설명하기 위해 과장될 수 있다.

정의

본 명세서 및 청구범위를 위해, 달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용되는 성분의 양, 재료의 백분율 또는 비율, 반응 조건, 및 기타 수치를 나타내는 모든 숫자는, 모든 경우에 있어서 "약"이라는 용어에 의해 수정되는 것으로서 이해해야 한다. 유사하게, 값이 근사값으로서 표현되는 경우, 선행하는 "약"을 사용함으로써, 특정 값이 언급되는 값의 +/- 10%인 또 다른 실시예를 형성한다는 것을 이해할 것이다. 이에 따라, 달리 지시되지 않는 한, 다음에 따르는 명세서 및 청구범위에 설명된 수치 파라미터는, 본 개시 내용에 의해 취득하고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 적어도, 청구범위의 균등론의 적용을 제한하려는 시도가 아니라, 각각의 수치 파라미터는 적어도 보고되는 유효 자릿수의 수를 고려하고 또한 일반적인 반올림 기술을 적용하여 해석되어야 한다. 또한, 청구범위를 포함하는 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 복수를 포함하며, 문맥상 명확하게 달리 지시되지 않는 한, 특정 수치에 대한 언급은 적어도 그 특정 값을 포함한다. 범위는, 본 명세서에서 "약" 또는 “대략" 하나의 특정 값 내지 및/또는 "약" 또는 "대략" 다른 특정 값으로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 다른 실시예는 상기 하나의 특정 값 및/또는 상기 다른 특정 값을 포함한다.

본 명세서의 넓은 범위를 설명하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 예들에 기재된 수치는 가능한 한 정확하게 보고된 것이다. 그러나, 모든 수치는 각 시험 측정에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 발생하는 소정의 오차를 내재적으로 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 모든 범위는 그 범위에 포함되는 임의의 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, "1 내지 10" 범위는, 최소값 1과 최대값 10 사이의 (또한 최소값과 최대값을 포함하는) 임의의 모든 하위 범위, 즉, 최소값이 1 이상이고 최대값이 10 이하인, 예컨대, 5.5 내지 10인 임의의 모든 하위 범위를 포함한다.

생체활성제 또는 생체활성 화합물은, 본 명세서에서 생물학적 또는 화학적 이벤트를 변경하고, 방해하고, 활성화하고, 또는 그 외에는 영향을 주는 화합물 또는 실체를 지칭하는 데 사용된다. 예를 들어, 생체활성제는, 뼈형성 또는 연골형성 단백질 또는 펩타이드, 항에이즈 물질, 항암 물질, 항생제, 면역 억제제, 항바이러스 물질, 효소 억제제, 호르몬, 신경 독소, 오피오이드, 수면제, 항히스타민제, 윤활제, 진정제, 항경련제, 근육 이완제 및 항파킨슨 물질, 채널 차단제를 포함하는 진경제 및 근육 수축제, 축동제 및 항콜린작용제, 항녹내장 화합물, 항기생충 및/또는 항원충 화합물, 세포 성장 억제제 및 항점착성 분자를 포함하는 세포-세포외 기질 상호작용의 조절제, 혈관확장제, DNA, RNA, 또는 단백질 합성의 억제제, 항고혈압제, 진통제, 해열제, 스테로이드 및 넌_스테로이드 항염증제, 항혈관형성 인자, 혈관형성 인자, 항분비 인자, 항응고제 및/또는 항혈전제, 국소 마취제, 안약제, 프로스타글란딘, 항우울제, 항정신성 물질, 구토제, 조영제를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 소정의 실시예에서, 생체활성제는 약물이다. 생체활성제는 siRNA와 같은 RNA 및 파골세포 자극 인자를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 생체활성제는 뼈 성장 억제제의 활성을 정지, 제거, 또는 감소시키는 인자일 수 있다. 일부 실시예에서, 생체활성제는, 성장 인자, 사이토카인, 세포외 기질 분자 또는 그 단편이나 유도체, 예를 들어, RGD와 같은 세포 부착 서열이다. 본 명세서에서 사용하는 데 적합한 생체활성제 및 특정 약물의 더욱 완전한 목록은, 문헌[Pharmaceutical Substances: Syntheses, Patents, Applications by Axel Kleemann and Jurgen Engel, Thieme Medical Publishing, 1999; Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, edited by Susan Budavari et al., CRC Press, 1996; 및 United States Pharmacopeia-25/National Formulary-20, published by the United States Pharmacopeia Convention, Inc., Rockville Md., 2001]에서 찾을 수 있으며, 이들 문헌의 각각은 본 명세서에 참고로 원용된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 생체적합성은 생체 내 투여 시 바람직하지 않은 장기간 효과를 유도하지 않는 물질을 설명하고자 하는 것이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 뼈는, 자생, 타생, 외인성, 또는 유전자 이식 기원의 피질, 해면 형상, 또는 피질-해면 형상인 뼈를 가리킨다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 뼈 이식편은, 본 명세서에 기술된 실시예에 따라 제조된 임의의 임플란트를 가리키므로, 뼈 재료 및 뼈 막 등의 표현을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 탈염은, 조직으로부터, 예를 들어, 뼈 조직으로부터 미네랄 재료를 제거함으로써 생성되는 임의의 재료를 지칭한다. 소정의 실시예에서, 탈염된 뼈 재료는 뼈 공동 충전재(bone void filler)에 첨가될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 탈염된 뼈 재료는, 5중량%, 4중량%, 3중량%, 2중량%, 또는 1중량% 미만의 칼슘을 함유하는 제제를 포함한다. 부분 탈염된 뼈(예를 들어, 5중량%를 초과하는 칼슘을 함유하지만 칼슘의 초기 출발량의 100% 미만을 함유하는 제제)도 본 발명의 범위 내에서 고려된다. 일부 실시예에서, 부분 탈염된 뼈는, 칼슘의 초기 출발량의 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%를 초과하는 제제를 함유한다. 일부 실시예에서, 탈염된 뼈는, 자신의 초기 미네랄 함량의 95% 미만을 갖는다. 일부 실시예에서, 탈염된 뼈는, 자신의 초기 미네랄 함량의 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 또는 5% 미만을 갖는다. 탈염은, "실질적으로 탈염된", "부분 탈염된", "표면적으로 탈염된," 및 "완전히 탈염된" 등의 이러한 표현을 포함하고자 하는 것이다. 일부 실시예에서는, 뼈의 표면의 일부 또는 전부가 탈염될 수 있다. 예를 들어, 뼈 재료의 표면의 일부 또는 전부는, 약 100마이크로미터 내지 약 5000마이크로미터, 또는 약 150마이크로미터 내지 약 1000마이크로미터의 깊이로 탈염될 수 있다. 일부 실시예에서, 뼈 재료의 표면의 일부 또는 전부는, 약 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, 2000, 2050, 2100, 2150, 2200, 2250, 2300, 2350, 2400, 2450, 2500, 2550, 2600, 2650, 2700, 2750, 2800, 2850, 2900, 2950, 3000, 3050, 3100, 3150, 3200, 3250, 3300, 3350, 3400, 3450, 3500, 3550, 3600, 3650, 3700, 3750, 3800, 3850, 3900, 3950, 4000, 4050, 4100, 4150, 4200, 4250, 4300, 4350, 4400, 4450, 4500, 4550, 4600, 4650, 4700, 4750, 4800, 4850, 4900, 4950 내지 약 5000마이크로미터의 깊이로 탈염될 수 있다. 필요하다면, 뼈 재료가 탈염된 재료를 포함할 수 있다.

부분 탈염된 뼈는, 5중량%를 초과하는 칼슘을 갖지만 칼슘의 초기 출발량의 100% 미만을 함유하는 제제를 가리키고자 하는 것이다. 일부 실시예에서, 부분 탈염된 뼈는, 칼슘의 초기 출발량의 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 수 있지만, 이들로 한정되지 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 및/또는 99%를 포함한다.

일부 실시예에서, 탈염된 뼈는 약 1 내지 99%로 표면 탈염될 수 있다. 일부 실시예에서, 탈염된 뼈는, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 및/또는 99%로 표면 탈염된다. 다양한 실시예에서, 탈염된 뼈는 약 15 내지 25%로 표면 탈염될 수 있다. 일부 실시예에서, 탈염된 뼈는, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 및/또는 25%로 표면 탈염된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 탈염된 뼈 기질(Demineralized bone matrix: DBM)은, 미네랄 재료를 뼈 조직으로부터 제거함으로써 생성되는 임의의 재료를 가리킨다. 일부 실시예에서, DBM 조성물은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 5중량% 미만의 칼슘을 함유하고 일부 실시예에서는 1중량% 미만의 칼슘을 함유하는 제제를 포함한다. 일부 실시예에서, DBM 조성물은, 5, 4, 3, 2, 및/또는 1중량% 미만의 칼슘을 함유하는 제제를 포함한다. 다른 실시예에서, DBM 조성물은 부분 탈염된 뼈(예를 들어, 5중량% 초과의 칼슘을 갖지만 칼슘의 초기 출발량의 100% 미만을 함유하는 제제)를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 골전도성은, 뼈가 성장할 수 있는 템플릿 또는 물질로서 기능하는 물질의 능력을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 골원성은, 뼈 조직으로 분화될 수 있는 살아있는 세포를 함유하는 재료를 가리킨다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 뼈 유도성은, 새로운 뼈 형성을 자극할 가능성이 있는 숙주로부터 세포를 모집할 수 있는 품질을 가리킨다. 동물의 연조직에 이소성 뼈의 형성을 유도할 수 있는 임의의 재료는 뼈 유도성이 있는 것으로 간주한다. 예를 들어, 대부분이 뼈 유도성 재료는, 본 명세서에 참고로 원용되는 Edwards 등의 문헌["Osteoinduction of Human Demineralized Bone: Characterization in a Rat Model," Clinical Orthopaedics & Rel. Res., 357:219-228, December 1998]에 개시된 방법에 따라 분석하는 경우 무흉선 래트의 뼈 형성을 유도한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 표면적으로 탈염된 것은, 초기 무기 미네랄 함량의 약 90중량% 이상을 보유하는 뼈 도출된 요소를 가리킨다. 일부 실시예에서, 표면적으로 탈염된 것은, 초기 무기 재료의 약 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 및/또는 99중량%를 함유한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "완전히 탈염된"이라는 표현은, 초기 미네랄 함량의 8% 미만을 함유하는 뼈를 가리킨다. 일부 실시예에서, 완전히 탈염된 것은 초기 미네랄 함량의 약 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 및/또는 1% 미만을 함유한다.

본 명세서의 DBM 섬유에 적용되는 바와 같은 "평균 길이 대 평균 두께 비"라는 표현은, 섬유의 가장 긴 평균 치수(평균 길이) 대 그 섬유의 가장 짧은 평균 치수(평균 두께)의 비를 의미한다. 이것을 섬유의 "종횡비"라고도 한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 섬유질은, 섬유의 평균 길이 대 평균 두께 비 또는 종횡비가 약 50:1 내지 약 1000:1인 뼈 요소를 가리킨다. 일부 실시예에서, 섬유의 평균 길이 대 평균 두께 비 또는 종횡비는, 약 50:1, 75:1, 100:1, 125:1, 150:1, 175:1, 200:1, 225:1, 250:1, 275:1, 300:1, 325:1, 350:1, 375:1, 400:1, 425:1, 450:1, 475:1, 500:1, 525:1, 550:1, 575:1, 600:1, 625:1, 650:1, 675:1, 700:1, 725:1, 750:1, 775:1, 800:1, 825:1, 850:1, 875:1, 900:1, 925:1, 950:1, 975:1, 및/또는 1000:1이다. 전체적인 외관에 있어서, 섬유질 뼈 요소는 뼈 섬유, 실, 좁은 스트립, 또는 얇은 시트로서 설명될 수 있다. 얇은 시트가 생성되는 곳에서, 시트의 에지들은 서로를 향해 종종 말리는 경향이 있다. 섬유질 뼈 요소는, 외관상 실질적으로 선형일 수 있고, 또는 스프링과 유사하게 감길 수 있다. 일부 실시예에서, 뼈 섬유는, 예를 들어, 직선 형상, 꾸불꾸불한 형상, 또는 곡선 형상을 포함하는 불규칙한 형상이다. 뼈 섬유는 탈염되지만, 초기 미네랄 함량 중 일부는 특정 실시예에서 바람직한 경우 유지될 수 있다. 다양한 실시예에서, 뼈 섬유는 무기화된다(mineralized). 일부 실시예에서, 섬유는 탈염 및 무기화의 조합이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 비섬유질은, 섬유질 뼈 요소의 평균 두께보다 실질적으로 큰 평균 폭 또는 약 50:1 내지 약 1000:1 미만의 종횡비를 갖는 요소를 가리킨다. 비섬유질 뼈 요소는, 예를 들어, 삼각형 프리즘, 구, 정육면체, 원통, 및 기타 규칙적 형상 등의 실질적으로 규칙적인 방식으로 또는 특정 구성으로 성형된다. 대조적으로, 조각, 파편, 또는 분말과 같은 입자들은 불규칙하거나 랜덤한 기하학적 구조를 갖는다. 치수의 약간의 변동은 본 명세서의 요소의 제조 시 발생하며, 치수의 이러한 변동성을 나타내는 요소는, 본 명세서의 범위 내에 있으며 본 명세서에서 "거의 불규칙적인" 및 "거의 규칙적인"이라는 표현에 의해 확립된 경계 내에 있는 것으로서 이해되도록 의도한 것임을 이해해야 한다.

"그로밋"이라는 용어는 링 또는 에지 스트립을 가리킨다. 그로밋은, 일반적으로 자신을 제 위치에서 유지하도록 각 면 상에서 플레어(flare) 형태로 되거나 고정된다. 그로밋은, 일부 실시예에서, 막대와 미끄럼 가능하게 결합할 수 있다.

"뼈 파스너" 또는 "뼈 파스너들"이라는 용어는, 다축 나사, 단축 나사, 고정 축 나사, 시상 조절 나사, 횡방향 시상 조절 나사, 척추경 나사, 단일 평면 나사, 파시트 나사, 조직 관통 나사, 종래의 나사, 확장 나사, 및/또는 포스트를 가리킨다.

뼈 임플란트, 장치, 키트, 및 방법은, 예를 들어, 퇴행성 디스크 질환, 디스크 탈출, 골다공증, 척추 전방 전위증, 협착증, 척추 측만증과 같은 척추 질환, 및 기타 만곡 이상, 후만증, 종양, 및 골절을 치료하는 데 사용될 수 있다. 뼈 임플란트, 장치, 키트, 및 방법은, 진단 및 치료에 연관된 응용 분야를 비롯한 다른 뼈 통증 및 뼈 관련 응용분야와 함께 사용될 수 있다. 또한, 뼈 임플란트, 장치, 키트, 및 방법은, 대안으로, 엎드린 자세 또는 누운 자세로 있는 환자의 외과적 치료에 사용될 수 있고/있거나, 전방, 후방, 후방 중간 라인, 직접 외측, 후방 외측, 및/또는 전방 외측 방안을 비롯한 다양한 수술 방안을 척추에 대하여 그리고 다른 신체 영역에서 사용할 수 있다. 또한, 뼈 임플란트, 장치, 키트, 및 방법은, 척추의 요추 영역, 자궁경부 영역, 흉부 영역, 천골 영역, 및 골반 영역을 치료하기 위한 절차와 함께 대안 사용될 수 있다. 또한, 뼈 임플란트, 장치, 키트, 및 방법은, 동물, 뼈 모형, 및 기타 비생물 기재에, 예컨대, 훈련, 테스트, 및 실증에 사용될 수 있다.

다양한 실시예에서, 뼈 임플란트는, 폴리(락타이드-코-글리콜라이드)(PLGA), 폴리락타이드(PLA), 폴리글리콜라이드(PGA), D-락타이드, D,L-락타이드, L-락타이드, D,L-락타이드-코-￡-카프로락톤, D,L-락타이드-코-글리콜라이드-코-ε-카프로락톤, L-락타이드-코-ε-카프로락톤, 또는 이들의 조합을 포함한다.

일부 실시예에서, 뼈 임플란트, 장치, 키트, 및 방법은, 후방 융합 베드를 만들거나 피질제거하는 경우 최적의 워크플로우를 제공하고 뼈 이식편을 전달하도록 최소 침습 수술에서 사용된다.

일 실시예에서는, 순차적 확장기의 내경과 정합하는 내장된 내부 미끄러짐 기구를 제공한다. 그 기구가 뼈 망상체 메쉬를 확장기를 통해 배치하여 융합 부위를 융합 부위에 배치되는 뼈 이식편으로 덮어씌울 수 있도록 재흡수성 뼈 망상체 메쉬를 그 기구에 부착한다. 이어서, 뼈 망상체 메쉬를 재흡수성 태클 또는 나사를 통해 융합 부위에 고정하여 융합 부위에서의 뼈 이식편을 위치시키고 이동을 방지한다. 뼈 이식편은, 또한, 뼈 망상체 메쉬 자체 내에 배치될 수 있고 이어서 제 위치에 고정되는 경우 뼈 망상체 메쉬 내부에 위치하게 되는 융합 부위로 내려 놓일 수 있다.

일 실시예에서는, 예를 들어, 내장된 재흡수성 그로밋과 같은 부착 기구으로 설계될 수 있는 뼈 망상체 메쉬를 제공한다. 부착 기구는, 뼈 망상체 메쉬를 척추경 나사 막대에 고정하여, 융합 부위에 뼈 망상체 메쉬를 배치할 수 있게 한다.

일 실시예에서, 나사는, 이식 위치를 유지하기 위해 융합 부위에 뼈 망상체 메쉬를 고정할 수 있도록 오프셋을 갖고서 설계된다. 대안으로, 오프셋은 이식편을 제 위치에서 유지하도록 설계된다.

일부 실시예에서, 전술한 실시예들은, 단일 실시예로 제공되며, 기존의 척추 고정 장치와 함께 사용될 수 있는 사용하기 간단한 일체형 시스템을 제공한다. 이 시스템은, 뼈 융합을 위한 최소 침습 수술 및 소절개술에 대하여 이식편 전달 및 이식편 위치파악 기능을 제공한다. 이 시스템은, Metronic, Inc.에서 시판하고 있는 Magnifuse? 및 기타 제품 등의 기존의 뼈 이식 옵션과 함께 동작하도록 사용될 수 있다.

키트

도 1 내지 도 3을 참조해 보면, 뼈 임플란트를 수술 부위(41)에 배치하고 배치 후 뼈 임플란트가 수술 부위로부터 이동하는 것을 방지하도록 구성된 키트(10)를 제공한다. 이 키트는, 예를 들어, 제1 확장기(12)와 같은 제1 슬리브를 포함한다. 제1 확장기는, 제2 슬리브(예를 들어, 제2 확장기) 및 뼈 임플란트와 결합하여 뼈 임플란트가 수술 부위(예를 들어, 융합 부위)에 배치되도록 구성된다. 제1 확장기는, 근위 단부(14), 원위 단부(16), 및 이들 단부 사이에 배치된 길이방향 축(a)을 포함한다. 근위 단부는 수술 부위의 위치에 따라 테이퍼 형상일 수 있다. 제1 확장기는, 제2 확장기의 외면 및/또는 결합 부재와 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된 채널(20)을 한정하는 내면(18)을 포함한다. 채널은, 매끄럽고, 질감이 있거나, 결합 부재와 정합될 수 있다.

제1 확장기는 제2 확장기의 직경보다 큰 직경(d₁)을 포함한다. 제1 확장기의 직경은, 약 12㎜ 내지 약 100㎜, 약 20㎜ 내지 약 80㎜, 약 25㎜ 내지 약 70㎜, 약 30㎜ 내지 약 60㎜, 또는 약 40㎜ 내지 약 50㎜일 수 있다. 제1 확장기는, 선택된 길이(L₁), 예컨대, 약 1인치 내지 약 20인치, 약 1인치 내지 약 15인치, 약 1인치 내지 약 10인치, 약 1인치 내지 약 5인치, 약 5인치 내지 약 20인치, 약 5인치 내지 약 15인치, 약 5인치 내지 약 10인치, 약 10인치 내지 약 20인치, 또는 약 10인치 내지 약 15인치를 가질 수 있다. 제1 확장기는, 의료 종사자가 특정 수술 부위에 대한 정확한 확장기 직경을 쉽게 선택할 수 있도록 컬러 코딩될 수 있다. 제1 확장기는, 또한, 예를 들어, 수술 부위로의 수술 경로를 따른 확장기의 이동과 깊이의 진행의 시각적 표시를 제공하도록 구성된, 외면 상에 배치된 계조와 같은 시각적 표시자를 포함할 수 있다.

키트는, 또한, 제2 슬리브, 예컨대, 제2 확장기(22)를 포함한다. 제2 확장기는, 뼈 임플란트가 수술 부위(예를 들어, 융합 부위)에 배치될 수 있게끔 제1 확장기의 채널 및 뼈 임플란트와 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된다. 제2 확장기는, 근위 단부(24), 원위 단부(26), 이들 단부 사이에 배치된 길이방향 축(a)을 포함한다. 원위 단부는 뼈 임플란트의 일부와 결합하도록 구성된다. 원위 단부는, 뼈 임플란트와 결합하는 제2 확장기를 보조하는 포획 기구(28)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 포착 기구는, 생체 접착제 또는 접착제, 시멘트, 테이프, 조직 접착제, 또는 이들의 조합과 같은 화학적 포획 기구를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 포획 기구는, 또한, 후크, 앵커, 버튼, 클립, 스냅, 마찰 피팅, 압축 피팅, 확장 리벳, 스테이플, 못, 포스트, 커넥터, 또는 이들의 조합과 같은 기계적 포획 기구일 수 있다.

제2 확장기는 내부 채널(34)을 한정하는 외면(30)과 내면(32)을 포함한다. 외면은, 제1 확장기의 채널과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된 결합 부재(36)를 포함한다. 결합 부재는, 치형, 홈, 프레스 끼움면, 키잉면(keyed surface), 볼 베어링, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 결합 부재는, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 1종 이상의 금속, 플라스틱, 중합체, 또는 이들의 조합물로 제조될 수 있다. 내부 채널은 뼈 임플란트의 적어도 일부와 결합하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 뼈 임플란트의 일부는, 제1 확장기의 채널에 배치되고, 제2 확장기의 내부 채널의 일부에 배치되고, 또는 뼈 임플란트의 일부는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 확장기의 채널의 일부 및 제2 확장기의 내부 채널의 일부 둘 다에 배치되며, 이때, 도 3의 화살표 A로 도시된 방향으로 제2 확장기의 외면을 미끄러짐으로써, 뼈 임플란트를 수술 부위에 배치한다. 제2 확장기는 제1 확장기의 직경보다 작은 직경(d₂)을 갖는다. 제2 확장기의 직경은, 약 8㎜ 내지 약 80㎜, 약 10㎜ 내지 약 70㎜, 약 15㎜ 내지 약 60㎜, 약 20㎜ 내지 약 50㎜, 또는 약 30㎜ 내지 약 40㎜일 수 있다. 제2 확장기는, 예를 들어, 약 1인치 내지 약 20인치, 약 1인치 내지 약 15인치, 약 1인치 내지 약 10인치, 약 1인치 내지 약 5인치, 약 5인치 내지 약 20인치, 약 5인치 내지 약 15인치, 약 5인치 내지 약 10인치, 약 10인치 내지 약 20인치, 또는 약 10인치 내지 약 15인치 등의 선택된 길이(L₂)를 가질 수 있다. 제2 확장기는, 의료 종사자가 특정 수술 부위에 대한 정확한 제2 확장기 직경을 쉽게 선택할 수 있도록 컬러 코딩될 수 있다. 제2 확장기는, 또한, 예를 들어, 수술 부위로의 수술 경로 및/또는 제1 확장기의 채널을 따른 제2 확장기의 이동과 깊이의 진행의 시각적 표시를 제공하도록 구성된, 외면 상에 배치된 계조와 같은 시각적 표시자를 포함할 수 있다.

예를 들어, 메쉬 재료(40)의 표면적은 제1 확장기 및/또는 제2 확장기의 직경보다 큰 직경 및/또는 길이를 가질 수 있다. 도 2에 도시된 압축된 구성에서, 메쉬 재료(40)는, 제1 확장기의 직경이 작고 메쉬가 확장기 내에서 압축되기 때문에 제1 확장기(12) 내에서 유지된다. 그러나, 메쉬 재료(40)가 제1 확장기(12)로부터 전개되는 경우, 메쉬 재료(40)는, 뼈 재료를 둘러쌀 수 있거나 수술 부위에 고정될 수 있는 도 3에 도시된 바와 같이 비압축 또는 팽창된 상태로 팽창한다. 이러한 방식으로, 뼈 재료는 수술 부위로부터 이동하지 않을 것이다. 일부 실시예에서, 제2 확장기(22)는, 메쉬 재료(40) 및/또는 뼈 재료(42)를 수술 부위(41)에 위치시키는 데 사용될 수 있다.

키트는 메쉬 재료(40)와 뼈 재료(42)를 포함하는 뼈 임플란트(38)를 더 포함한다. 뼈 임플란트는 횡방향 축(b)에 배치된다. 메쉬 재료는, 폴리(락트산)(PLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(락트산-코-글리콜산)(PLGA), 실크, 또는 이들의 조합물 중 적어도 1종을 포함하지만 이들로 한정되지 않는 재흡수성 천연 또는 합성 중합체로 제조될 수 있다. 메쉬 재료는, 유연성 및 신축성을 메쉬에 부여하도록 선택된 직조 패턴을 포함할 수 있다. 메쉬 재료는 또한 편조될 수 있다.

메쉬 재료는 다양한 정도의 투과성을 가질 수 있다. 이것은 투과성, 반투과성, 또는 비투과성을 가질 수 있다. 투과성은 세포, 액체, 단백질, 성장 인자, 뼈 형태형성 단백질 등에 관련될 수 있다. 대체 실시예에서, 메쉬 재료는, 챔버, 구획부, 또는 스펀 고치(spun cocoon)를 갖는 중합성 구조와 같은 실질적으로 견고한 구조를 포함할 수 있다.

메쉬 재료는 임의의 적합한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 메쉬 재료는, 백, 링, 원통, 케이지, 직사각형 형상, 봉합형 랩, 연속 튜브, 또는 다른 임의의 구성으로서 형성될 수 있다. 메쉬 재료는, 또한, 단일 구획부 또는 복수의 구획부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관형 실시예에서, 튜브는, 하나 이상의 지점에서 튜브 둘레에 코드를 묶음으로써, 또는 크림핑, 비틀림, 결절, 스테이플링, 재봉 등의 다른 적절한 기구에 의해 복수의 구획부로 형성될 수 있다. 메쉬 재료의 구성은 메쉬 재료 내에 제공될 뼈 재료의 유형에 의해 결정될 수 있다.

메쉬 재료 자체는, 유체 전달 및 세포 침투가 발생하여 조골세포가 뼈 이식편을 제조할 수 있도록 다공성 메쉬일 수 있다. 다공성 메쉬 재료는, 약 1마이크로미터 약 2000마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 1500마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 1000마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 500마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 250마이크로미터, 약 100마이크로미터 약 2000마이크로미터, 약 150마이크로미터 약 1500마이크로미터, 약 200마이크로미터 약 1000마이크로미터, 약 250마이크로미터 약 500마이크로미터 등의 공극 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 공극 크기는, 약 1, 10, 20, 50, 80, 100, 120, 150, 180, 200, 220, 250, 280, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700,750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1250, 1450, 1650, 1850, 및/또는 2000마이크로미터일 수 있다.

메쉬 재료는 길이(L₃)를 포함하고, 일부 실시예에서, 길이(L₃)는, 제2 확장기의 직경(d₂)보다 크지만 제1 확장기의 직경(d₁)보다는 작다. 일부 실시예에서, 길이(L₃)는 직경(d₁, d₂) 모두보다 크고 또는 직경(d₁, d₂) 모두보다 작다. 메쉬 재료의 길이는, 약 5㎜ 내지 약 120㎜, 약 10㎜ 내지 약 90㎜, 약 8㎜ 내지 약 80㎜, 약 20㎜ 내지 약 70㎜, 약 30㎜ 내지 약 60㎜, 또는 약 40㎜ 내지 약 50㎜일 수 있다.

메쉬 재료는, 또한, 사이에 뼈 재료가 배치되는 제1층과 제2층을 포함할 수 있다. 메쉬 재료의 제1층은, 제1 및 제2 확장기의 미끄러짐 결합을 통해 수술 부위에 배치될 수 있다. 이어서, 뼈 재료 층이 메쉬 재료의 제1층의 상부에 침착될 수 있고, 이어서 메쉬 재료의 제2층이 뼈 재료의 상부에 배치될 수 있다. 이어서, 메쉬 재료의 제1층과 제2층은, 수술 부위에 배치되기 전에 메쉬에 미리 적용된 또는 수술 부위로의 배치 후에 메쉬에 적용되는 Velcro?, 접착제, 클립, 압정, 테이프를 통해 함께 융합된다. 메쉬 재료는, 또한, 수술 부위에 배치하기 전에 맞춤형으로 제조될 수 있고, 또는 메쉬 재료가, 뼈 재료로 미리 채워지거나 미리 적재될 수 있다.

뼈 재료는 완전히 탈염된 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함한다. 뼈 재료는, 또한, 섬유, 분말, 조각, 삼각형 프리즘, 구, 큐브, 원통형, 파편, 또는 불규칙하거나 랜덤한 기하학적 구조를 갖는 기타 형상을 포함할 수 있다. 이것은, 예를 들어, "실질적으로 탈염된", "부분적으로 탈염된", 또는 "완전히 탈염된" 피질골 및/또는 해면골을 포함할 수 있다. 이것은, 또한, 뼈 구조물의 표면이 실질적으로 탈염된, 부분적으로 탈염된, 또는 완전히 탈염된 표면 탈염화를 포함하지만, 뼈 구조물의 본체는 완전히 탈염된다.

키트는, 또한, 수술 부위에 대한 뼈 임플란트의 고정을 용이하게 하는 고정 요소(44)를 포함한다. 고정 요소는, 재흡수성 나사, 흡수성 압정, 접착제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 고정 요소는, 또한, 생체 접착제 또는 접착제, 시멘트, 테이프, 조직 접착제, 다공성 코팅 또는 하이드록시아파타이트-인산 삼칼슘(HA/TCP) 코팅 또는 다공성 코팅과 같은 조직 내성장을 촉진시키는 생물학적 고정 요소, 다축 나사, 시상 축전위 나사, 척추경 나사, 단일 평면 나사, 고정 나사, 앵커, 조직 관통 나사, 기존의 나사, 확장 나사, 앵커, 버튼, 클립, 스냅, 마찰 피팅, 압축 피팅, 확장 리벳, 스테이플, 못, 접착제, 포스트, 커넥터 및/또는 고정판을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 대안으로, 고정 요소는 습윤 시 점착성으로 되는 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료는, 예를 들어, 단백질 또는 젤라틴계 재료일 수 있다. 홍합 접착 단백질 및 사이아노아크릴레이트를 포함하는 조직 접착제는 메쉬 재료에 점착성을 부여하는 데 사용될 수 있다. 추가 예에서, 알긴산염 또는 키토산 재료는 메쉬 재료에 점착성을 부여하는 데 사용될 수 있다. 추가 실시예에서, 접착 물질 또는 재료는, 메쉬 재료의 일부 또는 메쉬 재료의 특정 영역을 수술 부위의 제 위치에 고정하도록 메쉬 재료의 그 일부 상에 또는 메쉬 재료의 그 특정 영역에 배치될 수 있다.

또한, 키트는, 대안으로 또는 부가하여, 후술하는 뼈 임플란트를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 키트는, 임플란트 및 확장기와 함께 사용되도록 함께 결합되는 임플란트와 더불어 추가 부품(예를 들어, 와이프, 바늘, 주사기 등)을 포함할 수 있다. 키트는 제1구획부에 메쉬 재료를 포함할 수 있다. 제2구획부는, 뼈 재료를 유지하는 유리병, 희석제, 및 국부적 임플란트 전달에 필요한 다른 임의의 기구를 포함할 수 있다. 제3구획부는, 임플란트 프로세스의 무균성을 유지하기 위한 장갑, 드레이프, 상처 드레싱, 및 기타 절차 공급물을 포함할 수 있으며, 또한, 뼈 임플란트를 이식하는 방법을 보여주는 차트를 포함할 수 있는 지침 책자를 포함할 수 있다. 제4구획부는 추가 바늘, 파스너, 및/또는 봉합물을 포함할 수 있다. 각 도구는 방사선 멸균된 플라스틱 주머니에 별도로 포장될 수 있다. 제5구획부는 방사선 촬영을 위한 약제를 포함할 수 있다. 키트의 덮개에는 이식 절차에 대한 그림이 포함될 수 있으며, 무균성을 유지하도록 투명한 플라스틱 덮개를 구획부들 위에 배치할 수 있다.

뼈 임플란트

도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 도 1 내지 도 3의 뼈 임플란트(38)와 유사한 뼈 임플란트(46)를 제공한다. 뼈 임플란트는, 후외방 융합 절차에 사용하도록 구성되었지만, 척추 압박 골절의 치유, 체간 융합, 최소 침습 절차, 성인 또는 소아 척추 측만증 교정, 긴 뼈 결함 처치, 뼈연골 결함, 융기 증가(치과/얼굴 윤곽, 예를 들어, 무치아 환자), 외상판 아래, 경골 고평부 결함의 교정, 골 낭종 채움, 상처 치유, 외상 주위, 윤곽 형성(성형/플라스틱/재건 수술) 등에도 사용될 수 있다.

뼈 임플란트는 원위 단부(50)와 근위 단부(52)를 갖는 메쉬 본체(48)를 포함한다. 구획부(54)와 길이방향 축(b)은 메쉬 본체의 원위 단부와 근위 단부 사이에 배치되고, 구획부는 뼈 재료(56)를 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 뼈 임플란트는 메쉬 망상체 및/또는 해먹 형상이다. 이 구성에서, 뼈 재료는, 메쉬 본체의 구획부 내에 및/또는 메쉬 본체의 외부에 배치된다. 메쉬 망상체 및/또는 해먹 형상의 뼈 임플란트는, 모든 이식 재료를 전체적으로 둘러쌀 수 있고 또는 그렇지 않을 수 있다.

뼈 임플란트는 수술 부위에 투여하기 전에 주문 제작될 수 있으며, 또는 뼈 임플란트는 뼈 재료로 미리 충전/미리 적재될 수 있다. 메쉬 본체는, 폴리(락트산)(PLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(락트산-코-글리콜산)(PLGA), 실크, 또는 이들의 조합물 중 적어도 1종을 포함하지만 이들로 한정되지 않는 재흡수성 천연 또는 합성 중합체로 제조될 수 있다. 메쉬 본체는 가요성 및 신장성 특징을 메쉬에 부여하도록 선택된 직조 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 메쉬 본체는 편조 및/또는 편직될 수 있다.

메쉬 본체는 다양한 정도의 투과성을 가질 수 있다. 메쉬 본체는, 투과성, 반투과성, 또는 비투과성을 가질 수 있다. 투과성은 세포, 액체, 단백질, 성장 인자, 뼈 형태형성 단백질 등에 관련될 수 있다. 대체 실시예에서, 메쉬 본체는, 챔버, 또는 스펀 고치를 갖는 중합성 구조와 같은 실질적으로 견고한 구조를 포함할 수 있다.

메쉬 본체 자체는, 유체 전달 및 세포 침투가 발생하여 조골세포가 뼈 이식편을 제조할 수 있도록 다공성 메쉬일 수 있다. 다공성 메쉬 본체는, 약 1마이크로미터 약 2000마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 1500마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 1000마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 500마이크로미터, 약 1마이크로미터 약 250마이크로미터, 약 100마이크로미터 약 2000마이크로미터, 약 150마이크로미터 약 1500마이크로미터, 약 200마이크로미터 약 1000마이크로미터, 약 250마이크로미터 약 500마이크로미터 등의 공극 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 공극 크기는, 약 1, 10, 20, 50, 80, 100, 120, 150, 180, 200, 220, 250, 280, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700,750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1250, 1450, 1650, 1850, 및/또는 2000마이크로미터일 수 있다.

메쉬 본체는 길이(L₄)를 포함한다. 메쉬 본체의 길이는, 약 5㎜ 내지 약 180㎜, 약 10㎜ 내지 약 150㎜, 약 15㎜ 내지 약 130㎜, 약 20㎜ 내지 약 110㎜, 약 30㎜ 내지 약 100㎜, 약 40㎜ 내지 약 70㎜, 또는 약 50㎜ 내지 약 60㎜일 수 있다.

뼈 임플란트는, 또한, 메쉬 본체의 근위 단부에 또는 근위 단부 근처에 배치된 제1그로밋(58)과 같은 제1 원통형 부재, 및 메쉬 본체의 원위 단부에 또는 원위 단부 근처에 배치된 제2그로밋(60)과 같은 제2 원통형 부재를 포함한다. 제1 및 제2그로밋은, 봉쇄를 용이하게 하고 수술 부위에서의 뼈 재료의 이동을 방지하게끔 길이방향 축(b) 및 척추 막대(62)와 결합 및 정렬하도록 구성된다. 뼈 임플란트는 메쉬 본체의 각 단부에 2개 이상의 그로밋을 포함할 수 있다. 예를 들어, 뼈 임플란트는 메쉬 본체의 각 단부에 1, 2, 3 또는 4개의 그로밋을 포함할 수 있다. 그로밋은, 또한, 메쉬 본체의 외주부와 같은 메쉬 본체의 이산적 영역에 배치될 수 있다.

제1그로밋과 제2그로밋은, 각각 메쉬 재료를 고정하기 위해 나사(61, 63)를 수용하도록 구성된 스루홀(64, 66)을 포함하고 및/또는 척추 막대의 외면과 결합하도록 구성된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자는, 화살표 B로 표시된 바와 같은 방향으로 그로밋이 길이방향 축(b)과 정렬되도록 그로밋을 척추 막대 상으로 미끄럼 가능하게 또는 고정적으로 결합한다. 대체 구성에서, 척추 막대는, 그로밋이 잠금 결합 상태에서 척추 막대와 결합할 수 있도록 그로밋과 결합하도록 구성된 홈 및/또는 슬롯을 포함한다.

제1 및 제2그로밋은, 흡수성을 가질 수 있고, 척추 막대와 적어도 부분적으로 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된다. 재흡수성 그로밋은, 폴리(락트산)(PLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(락트산-글리콜산)(PLGA), 폴리다이옥산온, 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리하이드록시알카노에이트(폴리하이드록시부티레이트 및 폴리하이드록시발레레이트 및 공중합체), 폴리사카라이드, 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜라이드-코-카프로락톤, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 폴리글리콜라이드-코-트리메틸렌 카보네이트, 폴리(락트산-코-글리콜산), 또는 이들의 조합을 포함하는 합성 중합 재흡수성 재료로 로 제조될 수 있다.

또한, 그로밋은, 탈염된 뼈 기질, 인대, 힘줄 조직, 또는 실크-엘라스틴, 엘라스틴, 콜라겐, 셀룰로오스, 젤라틴, 키토산, 알기네이트, 하이드록시아파타이트를 갖는 세라믹, 폴리알킬렌, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리(글락산온), 폴리(오르토에스터), 폴리(피롤산), 폴리(포스파겐)를 포함하는 중합체, 또는 탄소 섬유, 금속 섬유, 폴리에터에터케톤(PEEK), 비재흡수성 폴리우레탄, 폴리에터, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, Teflon?, 또는 이들의 조합을 포함하는 세포외 기질, 또는 실크로 제조될 수 있다.

그로밋의 크기는, 약 4㎜ 내지 약 50㎜, 약 10㎜ 내지 약 40㎜, 약 15㎜ 내지 약 30㎜, 또는 약 20㎜ 내지 약 25㎜를 포함하지만 이에 한정되지 않게 다양할 수 있다. 일부 실시예에서, 그로밋은, 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 및/또는 50㎜일 수 있다. 그로밋은, 약 1㎜ 내지 약 10㎜, 약 1㎜ 내지 약 6㎜, 약 1㎜ 내지 약 4㎜, 약 4㎜ 내지 약 8㎜, 또는 약 6㎜ 내지 약 10㎜를 포함하지만 이에 한정되지 않는 선택된 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 그로밋은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10㎜의 두께로 형성될 수 있다. 그로밋은, 견고할 수 있고, 고정된 크기를 가질 수 있다. 대체 실시예에서, 그로밋은, 탄성적일 수 있고, 막대의 다양한 직경을 맞추도록 크기를 가질 수 있다.

그로밋은, 약 1×10² 내지 약 6×10⁵다인(dyne)/㎠, 또는 약 2×10⁴ 내지 약 5×10⁵다인/㎠, 또는 약 5×10⁴ 내지 약 5×10⁵다인/㎠를 포함하는 선택된 탄성률을 가질 수 있다.

다양한 실시예에서, 그로밋에 사용되는 중합체는, 고유 점도로 나타낸 바와 같이 약 0.10 ㎗/g 내지 약 1.2 ㎗/g 또는 약 0.10 ㎗/g 내지 약 0.40 ㎗/g의 분자량을 갖는다. 데포(depot)의 중합체의 다른 IV 범위는, 약 0.05 내지 약 0.15 ㎗/g, 약 0.10 내지 약 0.20 ㎗/g, 약 0.15 내지 약 0.25 ㎗/g, 약 0.20 내지 약 0.30 ㎗/g, 약 0.25 내지 약 0.35 ㎗/g, 약 0.30 내지 약 0.35 ㎗/g, 약 0.35 내지 약 0.45 ㎗/g, 약 0.40 내지 약 0.45 ㎗/g, 약 0.45 내지 약 0.50 ㎗/g, 약 0.50 내지 약 0.70 ㎗/g, 약 0.60 내지 약 0.80 ㎗/g, 약 0.70 내지 약 0.90 ㎗/g, 약 0.80 내지 약 1.00 ㎗/g, 약 0.90 내지 약 1.10 ㎗/g, 약 1.0 내지 약 1.2 ㎗/g, 약 1.1 내지 약 1.3 ㎗/g, 약 1.2 내지 약 1.4 ㎗/g, 약 1.3 내지 약 1.5 ㎗/g, 약 1.4 내지 약 1.6 ㎗/g, 약 1.5 내지 약 1.7 ㎗/g, 약 1.6 내지 약 1.8 ㎗/g, 약 1.7 내지 약 1.9 ㎗/g, 및 약 1.8 내지 약 2.1 ㎗/g을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다.

그로밋은, 부드럽거나 거친 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는 선택된 텍스처를 갖는 외면을 구비할 수 있고, 코팅되거나 그 외에는 화합물로 처리될 수 있다. 예를 들어, 하이드로겔, 또는 생체적합성 및/또는 생분해성 중합체와 같은 기타 중합체가 그로밋을 코팅하는 데 사용될 수 있다. 그로밋은, 또한, 본 명세서에 기술된 바와 같이 뼈 형태형성 단백질(BMP), 성장 인자, 항생제, 혈관형성 촉진 재료, 생체활성제, 또는 기타 활성 방출 재료로 코팅될 수 있다.

일부 실시예에서, 뼈 임플란트는 도 6에 도시된 바와 같이 메쉬 백으로서 형성될 수 있다. 메쉬 백은, 예를 들어, 메쉬 본체의 근위 단부에 또는 근위 단부 근처에 배치된 제1루프(68) 및 메쉬 본체의 원위 단부에 또는 원위 단부 근처에 배치된 제2루프(70) 등의 대체 원통형 부재를 척추 막대와 결합시킬 수 있다. 제1루프와 제2루프는 전술한 바와 같이 척추 막대의 그로밋 결합과 유사하게 척추 막대와 결합하도록 구성된다. 이 루프들은, 그로밋에 관하여 전술한 재흡수성 또는 비재흡수성 재료들 중 임의의 재료로 제조될 수 있다. 루프는, 또한, 임의의 천연 또는 합성 구조(조직, 단백질, 탄수화물)로 제조될 수 있다. 따라서, 루프는, 중합체(폴리알킬렌)(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리(글락산온), 폴리(오쏘에스터), 폴리(파이롤릭산), 폴리(포스파젠), 폴리카보네이트, 다크론(Dacron) 또는 기타 공지된 수술용 플라스틱 등의 기타 생체흡수성 중합체, 콜라겐, 젤라틴, 키토산, 알기네이트, 세라믹(뼈 성장 증강 인자, 하이드록시아파타이트 등을 가짐), 등의 천연 생물학적 유도 재료, PEEK(폴리에터-에터케톤), 건조된 생분해성 재료, 금속, 복합 재료, 생체적합성 섬유(예를 들어, 면, 실크, 린넨), 세포외 기질 성분, 조직, 또는 합성 재료와 천연 재료의 복합물, 기타로 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 뼈 임플란트의 메쉬 본체는, 도 7에 도시된 바와 같이 강성이고 캐뉼러형으로 예비 성형된 형상을 가질 수 있다. 이 구성에서 메쉬 본체는, 견고하며, 반구형, 반구면형, 육각형, 또는 워터슬라이드 형상일 수 있다. 메쉬 재료에는, 뼈 재료를 적재할 수 있는 구획부가 있다. 뼈 임플란트는, 척추 막대에 접하도록 및/또는 인접하도록 구성되며, 접착제(72)를 통해 척추 막대에 부착될 수 있다. 적합한 접착제는, 사이아노아크릴레이트(예를 들어, 히스토아크릴, n-부틸-2 사이아노아크릴레이트인 B Braun, 또는 2-옥틸사이아노아크릴레이트인 Dermabond), 에폭시계 화합물, 치과용 수지 실란트, 치과용 수지 시멘트, 유리 아이오노머 시멘트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 젤라틴-레조르시놀-포름알데하이드 접착제, 콜라겐계 접착제, 인산 아연, 인산 마그네슘, 또는 다른 인산염계 시멘트 등의 무기 결합제, 아연 카르복실레이트, L-DOPA(3,4-다이하이드록시-L-페닐알라닌), 단백질, 탄수화물, 당 단백질, 뮤코폴리사카라이드, 기타 폴리사카라이드, 하이드로겔, 섬유소 접착제 및 홍합 유도 접착 단백질과 같은 단백질 기반 결합제, 및 다른 임의의 적합한 물질을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다.

또한, 뼈 임플란트는 흡수성 Velcro? Gro㎜ets을 통해 척추 막대에 부착될 수 있고/있거나, 루프는 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 유사한 방식으로 척추 막대를 뼈 임플란트와 결합시킬 수 있다.

뼈 임플란트의 메쉬 본체는 다른 형상 구성으로 될 수 있다. 예를 들어, 메쉬 본체는, 링, 실린더, 케이지, 직사각형 형상, 봉합형 랩, 연속 튜브, 또는 막대와 결합하기 데 적합한 다른 임의의 구성으로 형성될 수 있다. 메쉬 본체는, 자신의 캐뉼러 형상을 보완하는 하나 또는 복수의 구획부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관형 실시예에서, 튜브는, 하나 이상의 지점에서 튜브 둘레에 코드를 묶음으로써, 또는 크림핑, 비틀림, 결절, 스테이플링, 재봉 등의 다른 적절한 기구에 의해 복수의 구획부로 형성될 수 있다. 메쉬 본체의 구성은 메쉬 본체 내에 제공될 물질에 의해 결정될 수 있다. 메쉬 본체는 또한 수술 부위에 투여하기 전에 주문 제작될 수 있고, 또는 메쉬는 수술 직전에 또는 제조사에서 뼈 재료로 미리 채워지거나 미리 적재될 수 있다.

뼈 임플란트의 뼈 재료는, 일부 실시예에서, 완전히 탈염된 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함한다. 뼈 재료는, 또한, 섬유, 분말, 조각, 삼각형 프리즘, 구, 큐브, 원통형, 파편, 또는 불규칙하거나 랜덤한 기하학적 구조를 갖는 기타 형상을 포함할 수 있다. 이것은, 예를 들어, "실질적으로 탈염된", "부분적으로 탈염된", 또는 "완전히 탈염된" 피질골 및/또는 해면골을 포함할 수 있다. 이것은, 또한, 뼈 구조물의 표면이 실질적으로 탈염된, 부분적으로 탈염된, 또는 완전히 탈염된 표면 탈염화를 포함하지만, 뼈 구조물의 본체는 완전히 탈염된다.

뼈 임플란트(74)의 또 다른 실시예는 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 제공된다. 뼈 임플란트는, 재흡수성을 갖고, 후외방 융합 절차에서 사용하도록 구성되지만, 척추 압박 골절의 치유, 체간 융합, 최소 침습 절차, 성인 또는 소아 척추 측만증의 교정 등에도 사용될 수 있다.

뼈 임플란트는, 근위 단부(78)와 원위 단부(80)를 포함하는 뼈 재료 본체(76)를 포함한다. 세장형 부분(82)과 길이방향 축(c)은 근위 단부와 원위 단부 사이에 배치된다. 뼈 재료 본체는 후술하는 바와 같이 뼈 재료 커버링과 결합하도록 구성된다. 원위 단부는, 뼈 파스너를 수용하도록 구성된 제1 개구(86)를 갖는 헤드 부분(84)을 포함한다. 제1 개구는, 예를 들어, 약 2㎜ 내지 약 10㎜, 약 2㎜ 내지 약 8㎜, 약 2㎜ 내지 약 6㎜, 또는 약 2㎜ 내지 약 4㎜와 같은 선택된 직경(d₃)을 가질 수 있다. 제1 개구의 직경은 약 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10㎜일 수 있다.

뼈 재료 본체는, 예를 들어, 약 10㎜ 내지 약 30㎜, 약 12㎜ 내지 약 20㎜, 약 14㎜ 내지 약 18㎜, 또는 약 12㎜ 내지 약 16㎜ 등의 선택된 길이(L₄)를 갖는다. 뼈 재료 본체의 길이는, 약 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30㎜일 수 있다. 뼈 재료 본체는, 예를 들어, 약 4㎜ 내지 약 12㎜, 약 4㎜ 내지 약 10㎜, 약 4㎜ 내지 약 8㎜, 또는 약 4㎜ 내지 약 6㎜ 등의 선택된 높이(H₁)를 가질 수 있다. 뼈 재료 본체의 높이는 약 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 또는 12㎜일 수 있다.

뼈 재료 본체는 천연 및/또는 합성 뼈 재료로 제조될 수 있다. 뼈 재료는, 일부 실시예에서, 완전히 탈염된 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각일 수 있다. 뼈 재료 본체는, 또한, 섬유, 분말, 조각, 삼각형 프리즘, 구, 큐브, 원통형, 파편, 또는 불규칙하거나 랜덤한 기하학적 구조를 갖는 기타 형상을 포함할 수 있다. 이것은, 예를 들어, "실질적으로 탈염된", "부분적으로 탈염된", 또는 "완전히 탈염된" 피질골 및/또는 해면골을 포함할 수 있다. 이것은, 또한, 뼈 구조물의 표면이 실질적으로 탈염된, 부분적으로 탈염된, 또는 완전히 탈염된 표면 탈염화를 포함하지만, 뼈 구조물의 본체는 완전히 탈염된다.

뼈 임플란트는, 또한, 뼈 재료 본체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 뼈 재료 커버링(88)을 포함한다. 뼈 재료 커버링은 근위 단부(90)와 원위 단부(92)를 포함한다. 길이방향 축(c)과 채널(94)은 근위 단부와 원위 단부 사이에 배치된다. 채널은, 뼈 재료 본체의 근위 단부와 원위 단부를 미끄럼 가능하게 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 사용자는, 도 8의 화살표 C로 나타낸 바와 같은 방향으로 뼈 재료 본체를 이동시켜, 뼈 재료 본체가 뼈 재료 커버링의 채널 내로 삽입된다. 뼈 재료 커버링은, 뼈 재료 본체의 대부분이 커버되도록 뼈 재료 본체를 부분적으로 둘러싸지만, 뼈 형성을 허용하도록 세포(예를 들어, 조골세포, 파골세포 등)의 유입을 허용하기 위한 개구가 커버링에 존재한다. 일부 실시예에서, 뼈 재료 커버링은, 뼈 재료 커버링의 다공성 이외의 별도의 개구가 없도록 뼈 재료 본체를 완전히 둘러쌀 수 있다. 뼈 재료 커버링은, 채널과 교차하고 채널을 가로지르는 제2 개구(96)를 포함한다. 제2 개구는, 뼈 재료 본체의 제1 개구와 정렬하고, 뼈 재료 본체가 뼈 재료 커버링의 채널에서 미끄럼 가능하게 수용될 때 뼈 파스너를 수용하도록 구성된다. 제2 개구는, 예를 들어, 약 2㎜ 내지 약 10㎜, 약 2㎜ 내지 약 8㎜, 약 2㎜ 내지 약 6㎜, 또는 약 2㎜ 내지 약 4㎜ 등의 선택된 직경(d₄)을 가질 수 있다. 제2 개구의 직경은 약 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10㎜일 수 있다. 제1 개구의 직경(d₃)은 제2 개구의 직경(d₄)과 동일한 크기일 수 있고, 또는 제2 개구의 직경(d₄)이 제1 개구의 직경(d₃)보다 클 수 있다.

뼈 재료 커버링은 세장형 커버링 부분(98)을 포함한다. 뼈 재료 본체의 세장형 부분은, 뼈 재료 본체가 뼈 재료 커버링에 의해 완전히 둘러싸이도록 뼈 재료 커버링의 세장형 커버링 부분에 대응한다. 제3 개구(100)는, 뼈 재료 본체를 포함하는 뼈 재료의 방출 또는 제3 개구 내에 배치되는 추가 뼈 재료의 방출을 용이하게 하고 및/또는 세포(예를 들어, 골아세포, 파골세포 등)의 유입을 허용하도록 구성된다. 제3 개구는, 다양하게 형상화될 수 있으며, 원형, 반원형, 사각형, 다이아몬드, 타원형, 직사각형, 말발굽, 삼각형, 오각형, 육각형, 초승달, 연, 육각형, 팔각형, 또는 십자형이 될 수 있다. 제3 개구는, 아치형, 오목형, 부분 오목형, 볼록형, 부분 볼록형, 또는 선형일 수 있고, 하나보다 많은 개구를 포함할 수 있다.

뼈 재료 커버링의 세장형 커버링 부분은, 뼈 재료가 수술 부위로부터 이동하는 것을 방지하도록 구성된 표면적을 갖는다. 표면적의 감소는, 세포 부착, 이동성, 증식, 및 분화에 영향을 줄 수 있다. 세장형 커버링 부분의 표면적은, 세장형 커버링 부분의 표면적을 증가 또는 감소시키도록 텍스처링될 수 있고 및/또는 화학적으로 개질될 수 있다. 세장형 커버링 덮개 부분은 또한 동결 건조될 수 있다. 성장 인자에 대한 표면의 친화성 및 표면으로부터의 성장 인자의 방출 동력도 변경될 수 있다.

뼈 재료 커버링은, 예를 들어, 약 10㎜ 내지 약 35㎜, 약 12㎜ 내지 약 25㎜, 약 14㎜ 내지 약 20㎜, 또는 약 16㎜ 내지 약 18㎜ 등의 선택된 길이(L₅)를 갖는다. 뼈 재료 본체의 길이는, 약 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 또는 35㎜일 수 있다. 뼈 재료 커버링의 길이(L₅)는 뼈 재료 본체의 길이(L₄)보다 길다. 뼈 재료 본체는, 예를 들어, 약 6㎜ 내지 약 18㎜, 약 6㎜ 내지 약 16㎜, 약 6㎜ 내지 약 14㎜, 또는 약 6㎜ 내지 약 12㎜ 등의 선택된 높이(H₂)를 가질 수 있다. 뼈 재료 본체의 높이는, 약 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 또는 18㎜일 수 있다. 뼈 재료 커버링 높이(H₂)는 뼈 재료 본체의 높이(H₁)보다 높다.

뼈 재료 커버링은, 뼈 재료 본체와 동일한 또는 다른 재료로 제조될 수 있다. 뼈 재료 커버링은, 완전히 탈염된 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각으로 제조될 수 있다. 뼈 재료 본체는, 또한, 섬유, 분말, 조각, 삼각형 프리즘, 구, 큐브, 원통형, 파편, 또는 불규칙하거나 랜덤한 기하학적 구조를 갖는 기타 형상을 포함할 수 있다. 이것은, 예를 들어, "실질적으로 탈염된", "부분적으로 탈염된", 또는 "완전히 탈염된" 피질골 및/또는 해면골을 포함할 수 있다. 이것은, 또한, 뼈 구조물의 표면이 실질적으로 탈염된, 부분적으로 탈염된, 또는 완전히 탈염된 표면 탈염화를 포함하지만, 뼈 구조물의 본체는 완전히 탈염된다.

뼈 재료 커버링은, 또한, 폴리(알파-하이드록시산), 폴리(락타이드-코-글리콜라이드)(PLGA), 폴리락타이드(PLA), 폴리글리콜라이드(PG), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(알파-하이드록시산)의 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 접합체, 폴리(오르토에스터)(POE), 폴리아스피린, 폴리포스파겐, 콜라겐, 전분, 전호화 전분, 히알루론산, 키토산, 젤라틴, 알긴산염, 알부민, 섬유소, 비타민 E 화합물, 예컨대, 알파 토코페릴 아세테이트, d-알파 숙시네이트, D,L-락타이드, 또는 L-락타이드, 카프로락톤, 덱스트란, 비닐피롤리돈, 폴리비닐 알코올(PVA), PVA-g-PLGA, PEGT-PBT 공중합체(폴리액티브), PEO-PPO-PAA 공중합체, PLGA-PEO-PLGA, PEG-PLG, PLA-PLGA, 폴록사머 407, PEG-PLGA-PEG 트라이블록 공중합체, SAIB(수크로스 아세테이트 아이소 부티레이트), 또는 이들의 조합물을 포함하지만 이들로 한정되지 않는 생체중합체로 제조될 수 있다.

뼈 재료 커버링은 완전히 생분해되지 않을 수 있고 또는 재흡수되지 않을 수 있다. 예를 들어, 뼈 재료 커버링은, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리에터(아마이드), PEBA, 열가소성 엘라스토머 올레핀, 코폴리에스터, 및 스타이렌계 열가소성 엘라스토머, 스틸, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 티타늄, 고 비철 금속 함량과 철의 저 상대 비율을 갖는 금속 합금, 탄소 장치, 유리 장치, 플라스틱, 세라믹, 메타크릴레이트, 폴리(N-아이소프로필 아크릴아마이드), PEO-PPO-PEO(플루로닉), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 뼈 임플란트는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2뼈 임플란트(74)와 이들 임플란트의 단부 및/또는 세장형 커버링 부분에서 잠금 결합하도록 구성된다. 뼈 임플란트의 제1 및 제2 개구의 각각은, 척추(V₁ 및 V₂)와 같은 척추(V)와 고정식으로 결합하는 뼈 파스너(102)를 각각 수용한다. 제2뼈 임플란트의 세장형 커버링 부분과 함께 뼈 임플란트의 세장형 커버링 부분은, 뼈 임플란트와 제2뼈 임플란트가 뼈 임플란트의 뼈 재료(104) 및/또는 측벽과의 잠금 결합을 생성하도록 화살표 D와 E로 표시된 방향으로 연장된다. 측벽은, 일부 실시예에서, 각 뼈 임플란트와 접촉하고, 뼈 재료를 수술 부위에 고정시키고 구속한다. 이러한 잠김 결합은 뼈 잠금부를 생성할 수 있고, 단부, 측벽, 및/또는 세장형 커버링 부분의 결합은 오프셋될 수 있고 및/또는 중첩될 수 있다. 이러한 뼈 임플란트들의 적층 배열은, 환자의 수술 부위 내로 및 조직(T₁) 위로의 추가 뼈 재료의 패킹을 용이하게 한다. 대안으로 또는 부가하여, 뼈 임플란트는 도 5에서 기술된 바와 같이 메쉬 본체(48)를 포함하는 뼈 임플란트(46)와 함께 사용하도록 구성된다. 추가 뼈 재료는 본 명세서에 기술되는 뼈 재료와 동일하거나 상이한 재료로 이루어질 수 있다.

메쉬 제제

본 명세서의 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 뼈 임플란트의 구획부 내에 뼈 재료를 보유하면서 세포의 내성장을 허용하도록 구성된 직조된 실로 구성될 수 있다. 메쉬의 실은, 약 0.01㎜ 내지 약 2.0㎜, 약 0.05㎜ 내지 약 1.0㎜, 또는 약 0.1㎜ 내지 약 0.5㎜의 미리 결정된 두께를 가질 수 있다. 실의 두께는, 각 실의 길이를 따라 균일할 수 있고, 또는 각 실의 길이에 걸쳐 다양할 수 있다. 일부 실시예에서, 일부 실은 다른 실보다 두껍다. 실은, 실들 간의 맞춤가능한 공극 크기를 허용하도록 크기 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 뼈 임플란트는 수술 부위를 둘러싸는 물질 및/또는 재료의 전달을 용이하게 하도록 구성된다. 뼈 임플란트는, 수술 부위에 이식되면, 세포 또는 조직과 같은 둘러싸는 재료에 의해 메쉬의 침투에 관여하거나, 제어하거나, 그 외에는 조정하거나, 또는 허용할 수 있다.

메쉬는 특정 응용분야의 필요에 따른 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 메쉬는 약 1㎜ 내지 약 100㎜ 직경의 치수를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 메쉬는, 약 5㎜, 10㎜, 15㎜, 20㎜, 25㎜, 30㎜, 35㎜, 40㎜, 45㎜, 50㎜, 55㎜, 60㎜, 65㎜, 70㎜, 75㎜, 80㎜, 85㎜, 90㎜, 95㎜, 또는 100㎜의 직경을 포함한다. 일부 실시예에서, 메쉬는 약 0.1㎝ 내지 약 10㎝의 길이 또는 깊이를 포함한다. 일부 실시예에서, 메쉬는, 약 1㎝, 2㎝, 3㎝, 4㎝, 5㎝, 6㎝, 7㎝, 8㎝, 9㎝, 또는 10㎝의 길이 또는 깊이를 포함한다.

일부 실시예에서, 메쉬는, 예를 들어, 0.02cc의 볼륨을 제공하는, 0.5㎝의 직경, 0.1㎝의 길이 등의 선택된 치수를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 메쉬는, 0.79cc의 볼륨을 제공하는, 1㎝의 직경 및 1㎝의 길이를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 메쉬 백은, 5.3cc의 볼륨을 제공하는, 1.5㎝의 직경 및 3㎝의 길이를 갖는다.

메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체, 예를 들어, 아키텍처의 형상, 메쉬 크기, 두께, 및 기타 구조적 특징은 원하는 응용 분야에 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 메쉬를 통한 세포 또는 유체 이동을 최적화하도록, 유체의 점도 및 표면 장력 또는 세포 크기에 대하여 공극 크기를 최적화할 수 있다. 예를 들어, 세포가 메쉬를 통해 이동하려는 경우, 약 100 내지 200㎛ 정도의 실들 사이의 공극 크기가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 웨이브 형상 실은 더욱 큰 피크 및 크레스트를 갖도록 압출될 수 있고, 다공의 크기는 더욱 클 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 실들 사이의 공극 크기는 약 0.1㎜ 내지 약 5㎜, 약 0.5㎜ 내지 약 3㎜, 또는 약 1㎜ 내지 약 2㎜일 수 있다. 메쉬 크기는, 가닥들을 물리적으로 직조하고 실들의 두께를 제어함으로써 제어될 수 있다.

메쉬는, 자신의 표면에 걸쳐 다양한 정도의 투과성을 가질 수 있다. 메쉬는, 투과성, 반투과성, 또는 비투과성을 가질 수 있다. 투과성은, 세포, 액체, 단백질, 성장 인자, 뼈 형태형성 단백질 등에 관련될 수 있다. 추가 실시예에서, 재료는 편조될 수 있다.

메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는 임의의 적합한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 예컨대, 링, 실린더, 케이지, 직사각형 형상, 봉합형 랩, 연속 튜브, 또는 다른 구성과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 카테터 또는 삽입 튜브를 통해 삽입되도록 설계된 얇은 튜브; 후외방 척추 융합을 위한 척추 프로세스에 인접하여 끼워지도록 설계된 직사각형 형상; 큐브; 체간 척추 융합을 위해 척추체 사이에 또는 케이지 내에서 끼워지도록 설계된 직사각형 프리즘형 구조; 튜브형 형상; 상대적으로 평평한 형상; 직사각형 형상들; 다양한 임플란트 둘레에 꼭 맞도록 미리 성형된 구조(예를 들어, 치과용 임플란트를 위한 구멍이 있는 치과용 도넛형); 또는 신축된 후 형상에 맞춰지는 비교적 탄성이 있는 링형 구조(예를 들어, 프로세스 주위에 끼워진 고무 밴드)로서 형성될 수 있다.

또한, 일부 실시예에서, 메쉬의 유연한 특성은, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체가 복수의 구획부로 조작되게 할 수 있다. 예를 들어, 관형 실시예에서, 튜브는, 하나 이상의 지점에서 관 둘레에 코드를 묶음으로써, 또는 크림핑, 비틀림, 결절, 스테이플링, 또는 재봉과 같은 다른 적절한 기구에 의해 코드를 묶음으로써 복수의 구획부로 형성될 수 있다.

메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 예는, Medtronic, Inc.에서 입수할 수 있는 MAGNIFUSE? Bone Graft일 수 있으며, 이 제품은, 흡수성 폴리(글리콜산)(PGA) 메쉬 임플란트 또는 백이나 파우치 내에 밀봉된 비탈염된 피질골 섬유 또는 완전 탈염된 뼈 섬유와 혼합된 표면 탈면된 뼛조각을 포함한다.

소정의 실시예에서, 뼈 공극은 뼈 재료를 함유하는 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 의해 채워질 수 있다. 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체 내의 구획부는 뼈 복구 물질로 적어도 부분적으로 채워질 수 있다. 다양한 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 적어도 부분적으로 채워진다는 것은, 구획부 또는 중공 내부 영역의 볼륨의 백분율이 적어도 70%를 점유, 적어도 75%를 점유, 적어도 80%를 점유, 적어도 85%를 점유, 적어도 90%를 점유, 적어도 95%를 점유, 또는 100%를 점유한다는 것을 의미할 수 있다. 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 결함이 실질적으로 채워질 때까지 결함의 개구에 삽입될 수 있다. 다양한 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 실질적으로 충전된다는 것은, 결함의 볼륨의 퍼센트가 적어도 70%를 점유, 적어도 75%를 점유, 적어도 80%를 점유, 적어도 85%를 점유, 적어도 90%를 점유, 적어도 95%를 점유, 또는 100%를 점유한다는 것을 의미할 수 있다.

일부 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는 라벨링될 수 있다. 이러한 라벨링은, 임의의 적절한 방식으로 그리고 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체 상의 임의의 적절한 위치에서 행해질 수 있다. 일부 실시예에서, 라벨링은, 실크 스크린 인쇄를 사용하거나, 변경된 직조 또는 매듭 패턴을 사용하거나, 상이한 색의 실들을 사용하거나, 다른 수단에 의해 행해질 수 있다. 라벨링은 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 이러한 정보는, 부품 번호, 기증자 ID 번호, 번호, 절차 또는 임플란트 크기 등에서의 사용 순서를 나타내는 문자 또는 문구를 포함할 수 있다.

메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 인접한 뼈를 배치하도록 구성된 제1구획부에 침투성 재료 및 인접한 연조직을 배치하도록 구성된 제2구획부에 실질적으로 침투불가 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 제1영역에서의 실들 사이의 공극 크기는 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체를 통한 세포 이동을 허용할 만큼 충분히 클 수 있지만, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 제2영역에서의 실들 사이의 공극 크기는 세포 이동을 방지하도록 충분히 작을 수 있다(또는 공극이 완전히 없을 수 있다). 대안으로, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 재료는, 인접한 구획부들이 실질적으로 동일한 특성을 가질 수 있도록 균일한 구성을 가질 수 있다. 단지 예시로서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 뼈에 인접하게 위치하는 다공성 표면, 및 연조직에 인접하여 위치하는 일반적으로 침투불가 표면을 갖는 별도의 또는 대향 표면을 가질 수 있다. 대안으로, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 다공성 재료를 포함하는 하나의 구획부, 및 실질적으로 침투불가 재료를 포함하는 제2구획부를 가질 수 있다.

단일 구획부 뼈 임플란트 및 다중 구획부 임플란트의 경우, 물질을 채운 후에 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체를 폐쇄할 수 있다. 이에 따라, 뼈 임플란트는 채워지지 않고 밀봉되지 않은 상태로 제공될 수 있다. 전달용 물질을 뼈 임플란트 내에 배치한 후, 뼈 임플란트의 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체를 영구적으로 또는 일시적으로 폐쇄할 수 있다. 일시적 폐쇄는, 묶는 것, 폴드 락(fold lock), 신칭(cinching), 또는 다른 수단에 의한 것일 수 있다. 일시적으로 폐쇄된 뼈 임플란트는, 뼈 임플란트에서 물질을 추가 또는 제거하도록 임플란트 수술 동안 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체를 손상시키지 않고 개방될 수 있다.

뼈 임플란트의 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체를 폐쇄하도록 사용하는 데 적합한 접착제는, 예를 들어, 사이아노아크릴레이트(예를 들어, 히스토아크릴, n-부틸-2 사이아노아크릴레이트인 B Braun, 또는 2-옥틸사이아노아크릴 레이트인 Dermabond); 에폭시계 화합물, 치과용 수지 실란트, 치과용 수지 시멘트, 유리 아이오노머 시멘트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 젤라틴-레조르시놀-포름알데하이드 접착제, 콜라겐계 접착제, 인산 아연, 인산 마그네슘, 또는 다른 인산염계 시멘트 등의 무기 결합제, 아연 카르복실레이트, L-DOPA(3,4-다이하이드록시-L-페닐알라닌), 단백질, 탄수화물, 당 단백질, 뮤코폴리사카라이드, 기타 폴리사카라이드, 하이드로겔, 섬유소 접착제 및 홍합 유도 접착 단백질과 같은 단백질 기반 결합제, 및 다른 임의의 적합한 물질을 포함할 수 있다. 접착제는 접착 시간에 따라 사용하도록 선택될 수 있으며, 예를 들어 어떤 상황에서는, 예를 들어 외과 수술 중에 고정되고 그 이후에는 제한된 시간 동안 일시적 접착제가 바람직하지만, 다른 상황에서는, 영구 접착제가 바람직할 수 있다. 구획부가 재흡수성 재료로 제조되는 경우, 대략 그 재료가 신체에 존재하는 한 부착될 접착제가 선택될 수 있다.

일부 실시예에서, 생물학적 부착은, 다공성 코팅 또는 하이드록시아파타이트-인산삼칼슘(HA/TCP) 코팅 등에 의한 조직 내성장을 촉진시키는 기구를 통해 이루어질 수 있다. 일반적으로, 새로운 조직 형성의 생물학적 영향에 의해 하이드 록시아파타이트가 결합된다. 비드 코팅 또는 탄탈 다공성 금속 또는 섬유주 금속의 티타늄 합금 재료와 같은 다공성 내성장 표면이 사용될 수 있고, 적어도 뼈가 다공성 임플란트 표면을 통해 성장하게 촉구함으로써 부착을 용이하게 할 수 있다. 이러한 기구를 생물학적 부착 기구가라고 할 수 있다. 일부 실시예에서, 뼈 임플란트는, 랩, 봉합물, 와이어, 스트링, 탄성 밴드, 케이블 또는 케이블 타이, 또는 이들의 조합을 통해 조직 구조에 부착될 수 있다.

다른 실시예에서, 뼈 임플란트의 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체를 형성하는 적절한 재료는, 천연 재료, 합성 중합성 재흡수성 재료, 합성 중합체 비재흡수성 재료, 및 다른 재료를 포함한다. 천연 메쉬 재료에는, 실크, 세포외 기질(DBM, 콜라겐, 인대, 힘줄 조직, 또는 기타), 실크-엘라스틴, 엘라스틴, 콜라겐, 및 셀룰로오스가 있다. 합성 중합성 재흡수성 재료에는, 폴리(락트산)(PLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(락트산-글리콜산)(PLGA), 폴리디옥산온, PVA, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 등이 있다.

다양한 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는 중합체 기질을 포함한다. 일부 실시예에서, DBM 섬유 및/또는 DBM 분말은, 중합체 기질에 부유되어 수술 부위에서의 뼈 성장을 유도하도록 메쉬 백의 내외로의 세포 이동을 용이하게 한다. 다른 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 중합체 기질에 부유된 무기화된 뼈 섬유를 더 포함한다. 일부 실시예에서, DBM 분말은, DBM 섬유와 무기화된 뼈 섬유 사이의 중합체 기질에서 부유된다. 일부 실시예에서, DBM 분말은, 중합체 기질의 DBM 섬유들 사이에 존재하는 갭을 감소시키도록 및/또는 제거하도록 그 섬유들 사이에 부유된다. 일부 실시예에서, DBM 분말은, 뼈 융합, 예를 들어, 극돌간 프로세스 융합을 용이하기 하기 위한 골유도성을 개선하도록 중합체 기질의 DBM 섬유들 사이에 부유된다.

일부 실시예에서, 중합체 기질은, 즉시 방출 또는 지속 방출을 제공할 수 있는 생체침식성, 생체흡수성, 및/또는 생분해성 생체중합체를 포함한다. 적절한 지속 방출형 생체중합체의 예는, 폴리(알파-하이드록산), 폴리(락타이드-코-글리콜라이드)(PLGA), 폴리락타이드(PLA), 폴리글리콜라이드(PG), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리(알파-하이드록시산), 폴리(오르토에스터)(POE), 폴리아스피린, 폴리포스파겐, 콜라겐, 전분, 전호화 전분, 히알루론산, 키토산, 젤라틴, 알긴산염, 알부민, 섬유소, 비타민 E 화합물, 예컨대, 알파 토코페릴 아세테이트, d-알파 숙시네이트, D,L-락타이드, 또는 L-락타이드, 카프로락톤, 덱스트란, 비닐피롤리돈, 폴리비닐 알코올(PVA), PVA-g-PLGA, PEGT-PBT 공중합체(폴리액티브), PEO-PPO-PAA 공중합체, PLGA-PEO-PLGA, PEG-PLG, PLA-PLGA, 폴록사머 407, PEG-PLGA-PEG 트라이블록 공중합체, SAIB(수크로스 아세테이트 아이소부티레이트), 또는 이들의 조합물을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. mPEG 및/또는 PEG는 PLGA용 가소제로서 사용될 수 있지만, 다른 중합체/부형제가 동일한 효과를 달성하기 위해 사용될 수 있다. mPEG는 중합체에 가단성을 부여한다. 일부 실시예에서, 이러한 생체고분자는, 또한, 원하는 방출 프로파일 또는 조직 내성장을 제공하도록 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체 상에 코팅될 수 있다. 일부 실시예에서, 코팅 두께는, 뼈 임플란트로부터의 물질의 방출을 지연시키도록, 예를 들어, 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 또는 50마이크로미터로부터 더 두꺼운 코팅인 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100마이크로미터까지 얇을 수 있다. 일부 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체 상의 코팅 범위는 약 5마이크로미터 내지 약 250마이크로미터 또는 5마이크로미터 내지 약 200마이크로미터이다.

일부 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 다양한 성분은, 폴리(락타이드-코-글리콜라이드)(PLGA), 폴리락타이드(PLA), 폴리글리콜라이드(PGA), D-락타이드, D,L-락타이드, L-락타이드, D,L-락타이드-ε-카프로락톤, D,L-락타이드-코-글리콜라이드-ε-카프로락톤, L-락타이드-코-ε-카프로락톤, 또는 이들의 조합을 포함한다.

일부 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 뼈 형태형성 단백질(BMP), 성장 인자, 항생제, 혈관 형성 촉진 재료, 생체활성제, 또는 다른 활성 방출 재료를 추가로 포함한다.

메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 임의의 적합한 생체적합성 재료를 포함하는 물질을 전달하는 데 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 선택적으로 미리 결정된 입자 크기의 표면 탈염된 뼛조각, 선택적으로 프레싱된 및/또는 동종이식된 완전히 탈염된 뼈 섬유를 전달하는 데 사용될 수 있다. 물질이 생물학적인 실시예인 경우, 그 물질은 자발적 물질, 동종 물질, 이종 물질, 또는 형질 전환 물질일 수 있다. 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 위치할 수 있는 다른 적합한 재료는, 예를 들어, 단백질, 핵산, 탄수화물, 지질, 콜라겐, 동종이식 뼈, 자가이식 뼈, 연골 자극 물질, 동종이식 연골, TCP, 하이드록시아파타이트, 칼슘 황산염, 중합체, 나노섬유상 중합체, 성장 인자, 성장 인자 운반체, 조직의 성장 인자 추출물, DBM, 상아질, 골수 흡인물, 각종 골 유도성 또는 골전도성 담체와 결합된 골수 흡인물, 지질 유도 또는 골수 유도 성체 줄기세포의 농축물, 탯줄 유도 줄기세포, 다양한 골유도 세포 또는 골전도성 세포 담체와 결합된 성인 또는 배아 줄기세포, 핵산전달감염된 세포주, 골막으로부터 유도된 골 형성 세포, 뼈 자극 물질과 연골 자극 물질의 조합, 뼈형성층 또는 연골형성층으로부터 수임되거나 부분적으로 수임된 세포, 또는 상기 예들 중 임의의 것의 조합을 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 중공 구획부 내에 위치하게 될 재료는, 1종 이상의 생체활성제 또는 생체활성 화합물로 보충되거나, 추가 처리되거나, 화학적으로 개질될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 생체활성제 또는 생체활성 화합물은, 생물학적 또는 화학적 이벤트를 변경, 억제, 활성화, 또는 그 외에는 영향을 주는 화합물 또는 개체를 의미한다. 예를 들어, 생체활성제는, 뼈형성 및 연뼈 형태형성 단백질 또는 펩타이드; DBM 분말; 콜라겐, 불용성 콜라겐 유도체 등, 및 용해성 고형분 및/또는 내부에 용해진 액체; 항에이즈 물질; 항암 물질; 에리스로마이신, 바시트라신, 네오마이신, 페니실린, 폴리마이신 B, 테트라사이클린, 바이오마이신, 클로로마이세틴, 및 스트렙토마이신, 세파졸린, 암피실린, 아작탐, 토브라마이신, 클린다마이신, 및 겐타마이신 등의 항균제 및/또는 항생제; 면역 억제제; 간염에 대해 효과적인 물질과 같은 항바이러스 물질; 효소 억제제; 호르몬; 신경독; 오피오이드; 수면제; 항히스타민; 윤활제; 진정제; 항경련제; 근육 이완제; 및 항파킨슨 물질; 채널 차단제를 포함한 근육 수축제 및 진경제, 지혈제 및 항콜린제; 항녹내장 화합물; 항기생충 및/또는 항원생 화합물; 세포 성장 억제제 및 항점착성 분자를 포함하는 세포-세포외 기질 상호작용의 조절제; 혈관 확장제; DNA, RNA, 또는 단백질 합성의 억제제; 항고혈압제; 진통제; 해열제; 스테로이드성 및 비스테로이드성 소염제; 항혈관형성 인자; 혈관형성 인자, 및 이러한 인자를 함유하는 중합성 담체; 항분비 인자; 항응고제 및/또는 항혈전제; 국소 마취제; 안약; 프로스타글란딘; 항우울제; 항정신병 물질; 구토 억지제; 조영제; 덱스트란, 글루코스 등의 살균성/생물 정역학성 당; 아미노산; 펩타이드; 비타민; 무기 원소; 단백질 합성을 위한 보조 인자; 내분비 조직 또는 조직 단편; 신디사이저; 알칼리성 포스파타제, 콜라게나제, 펩티다제, 옥시다제 등의 효소; 실질 세포를 갖는 중합성 세포 비계; 콜라겐 격자; 항원제; 세포 골격 작용제; 연골 단편; 연골 세포, 골수 세포, 중간엽 줄기세포 등의 살아있는 세포; 천연 추출물; 유전자 변형된 생체 세포 또는 달리 개질된 살아 있는 세포; 팽창 또는 배양된 세포; 플라스미드, 바이러스 벡터, 또는 다른 부재에 의해 전달된 DNA; 조직 이식물; 혈액, 혈청, 연조직, 골수 등의 자가 조직; 생체접착제; 뼈 형태형성 단백질(BMP-2를 포함하는 BMP); 골유도성 인자(IFO); 피브로넥틴(FN); 내피 세포 성장 인자(ECGF); 혈관 내피 성장 인자(VEGF); 시멘트 부착 추출물(CAE); 케탄세린; 인간 성장 호르몬(HGH); 동물 성장 호르몬; 표피 성장 인자(EGF); 인터류킨, 예를 들어 인터류킨-1(IL-1), 인터류킨-2(IL-2); 인간 알파 트롬빈; 형질전환 성장 인자(TGF-β); 인슐린 유사 성장 인자(IGF-1, IGF-2); 부갑상선 호르몬(PTH); 혈소판 유도 성장 인자(PDGF); 섬유아세포 성장 인자(FGF, BFGF 등); 치주 인대 화학주성 인자(PDLGF); 에나멜 기질 단백질; 성장 및 분화 인자(GDF); 단백질의 고슴도치 군; 단백질 수용체 분자; 상기한 성장 인자들로부터 유도된 작은 펩타이드; 뼈 촉진제; 사이토카인; 소마토트로핀; 뼈 소화기; 항종양제; 세포 유인 물질 및 부착제; 면역 억제제; 침투 증진제, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜의 로리어트(laureate), 미리스테이트 및 스테아레이트 모노에스터와 같은 지방산 에스터, 엔아민 유도체, 알파-케토 알데하이드; 및 핵산을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

소정의 실시예에서, 생체활성제는 약물일 수 있다. 일부 실시예에서, 생체활성제는, 성장 인자, 사이토카인, 세포외 기질 분자, 또는 이의 단편이나 유도체, 예를 들어, RGD와 같은 단백질 또는 펩타이드 서열일 수 있다.

재료는 기능적 특성을 가질 수 있다. 대안으로, 기능적 특성을 갖는 다른 재료가 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 혼입될 수 있다. 기능적 특성은, 방사선 불투과성, 항박테리아성, 방출 재료의 공급원, 점착성 등을 포함할 수 있다. 이러한 특성은, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 실질적으로 전체에 걸쳐 또는 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 소정의 위치나 일부에만 부여될 수 있다.

적합한 방사선 불투과성 재료는, 예를 들어, 세라믹, 무기화된 뼈, 세라믹/칼슘 포스페이트/칼슘 설페이트, 금속 입자, 섬유, 및 요오드화 중합체를 포함한다(예를 들어, WO/2007/143698 참조). 중합체 재료는, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체를 형성하는 데 사용될 수 있고, 예를 들어, 본 명세서에 그 전문이 참고로 원용되는 미국 특허번호 제6,585,755호에 교시된 바와 같이, 이들을 요오드 처리함으로써 방사선 불투과성으로 제조될 수 있다. 중합체의 방사선 불투과성을 증가시키기 위해 중합체에 생체적합성 금속 또는 금속 염을 혼입시키는 다른 기술도 사용할 수 있다. 적합한 항박테리아성 재료는, 예를 들어, 미량의 금속 원소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 미량의 금속 원소는 또한 뼈 성장을 촉진할 수 있다.

일부 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체는, 습윤시 점착성을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료는, 예를 들어, 단백질 또는 젤라틴계 재료일 수 있다. 홍합 접착 단백질과 사이아노아크릴레이트를 포함하는 조직 접착제는 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 점착성을 부여하는 데 사용될 수 있다. 추가 예에서, 알긴산염 또는 키토산 재료는, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 점착성을 부여하는 데 사용될 수 있다. 추가 실시예에서, 접착 물질 또는 재료는, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 일부 또는 특정 영역을 수술 부위에서 제 위치에 고정하도록 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체의 그 일부 상에 또는 그 특정 영역에 배치될 수 있다.

뼈 재료

다양한 실시예에서, 뼈 재료는, 예를 들어, 뼛조각, 분말, 또는 섬유 형태와 같이 미립자화될 수 있다. 뼈가 탈염되었다면, 뼈는, 탈염 전에, 중에, 또는 후에 미립자로 될 수 있다. 일부 실시예에서, 뼈는 모놀리식일 수 있으며 미립자가 아닐 수 있다.

뼈는, 밀링 및 분쇄될 수 있고 그 외에는 탈염 전 또는 후에 적절한 크기의 입자로 가공될 수 있다. 입자는 미립자(예를 들어, 분말) 또는 섬유질일 수 있다. 밀링 또는 분쇄라는 용어는, 특정 유형의 입자 생산에만 국한되는 것이 아니며, 미립자 또는 섬유질 입자의 생산을 의미할 수도 있다. 소정의 실시예에서, 입자 크기는, 25마이크로미터 초과, 예를 들어 약 25 내지 약 2000마이크로미터, 또는 약 25 내지 약 500마이크로미터, 또는 약 200마이크로미터 내지 약 1000마이크로미터일 수 있다. 일부 실시예에서, 뼈 입자의 크기는 100마이크로미터보다 작다. 일부 실시예에서, 뼈 입자의 크기는 500마이크로미터보다 작다.

분쇄 후, 뼈 입자를 체질하여 원하는 크기의 입자를 선택할 수 있다. 소정의 실시예에서, 입자는, 25마이크로미터 체, 50마이크로미터 체, 75마이크로미터 체, 100마이크로미터 체, 125마이크로미터 체, 150마이크로미터 체, 175마이크로미터 체, 및/또는 200마이크로미터 체로 걸러질 수 있다.

일부 실시예에서, 뼈 재료는, DBM 및/또는 무기화된 뼈를 포함한다. 일부 실시예에서, 뼈 재료의 크기는 25마이크로미터보다 작다. 일부 실시예에서, 뼈 재료의 입자 크기는, 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 및/또는 25마이크로미터이다.

다양한 실시예에서, 뼈 분말, 조각, 및/또는 DBM 및/또는 무기화된 뼈 섬유는, 뼈 재료가 DBM 및/또는 무기화된 뼈 섬유에 부착될 수 있도록 끈적끈적한 외면을 갖는다. 다양한 실시예에서, 뼈 분말은 천연적으로 끈적끈적하다. 일부 실시예에서, 접착제는, 생체접착제, 접착제, 시멘트, 사이아노아크릴레이트, 실리콘, 핫 멜트 접착제, 및/또는 셀룰로오스 바인더를 포함하는 뼈 분말 및/또는 뼈 섬유에 도포된다. 다양한 실시예에서, 접착제는 스프레이 또는 브러싱에 의해 뼈 분말의 표면에 도포될 수 있다. 일부 실시예에서, 전하가 섬유에 인가되고 반대 전하가 뼈 분말에 인가된다(즉, 정전기 침전 기술). 뼈 분말은 섬유의 표면으로 끌리고 단단히 부착된다. 이러한 도포 기술들 중 임의의 것을 1회 이상 반복하여 섬유의 표면 상에 접착성 뼈 분말의 비교적 두꺼운 층을 축적할 수 있다.

뼈 분말은 DBM 섬유 및/또는 완전히 탈염된 섬유, 및 조각에 직접 도포될 수 있으며, 혼합물은 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 삽입된 뼈 재료는, 약 0.5 내지 약 2,000마이크로미터의 공극 크기를 갖는 공극을 함유한다. 일부 실시예에서, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체에 삽입된 뼈 재료는, 약 0.5, 5, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1,000, 1,050, 1,100, 1,150, 1,200, 1,250, 1,300, 1,350, 1,400, 1,450, 1,500, 1,550, 1,600, 1,650, 1,700, 1,750, 1,800, 1,850, 1,900, 1,950 내지 약 2,000마이크로미터의 공극 크기를 갖는 공극을 함유한다. 일부 실시예에서, 뼈 재료의 공극 크기는 균일하다. 일부 실시예에서, 뼈 재료의 공극 크기는, 비균일하며, 0.5 내지 약 2,000마이크로미터의 다양한 공극 크기를 포함한다. 대안으로, DBM 섬유, 조각, 및 DBM 분말은, 중합체(예를 들어, 콜라겐)에 배치될 수 있고, 다공성 생분해성 이식체(예를 들어, 파우치, 용기, 메쉬 재료 및/또는 메쉬 본체 등) 내에 삽입될 수 있다.

셰이빙, 밀링, 또는 기타 기술에 의해 뼈 재료를 얻은 후, 뼈 재료는, 자신의 무기 함량을 매우 낮은 수준으로, 일부 실시예에서, 약 5중량% 이하의 잔류 칼슘 및 약 1중량% 이하의 잔류 칼슘으로 감소시키도록 탈염 처리된다. 뼈 재료의 탈염화는 일반적으로 수축을 어느 정도 초래한다.

본 명세서에 기재된 방법에서 사용되는 뼈는, 자가 이식, 동종 이식 또는 이종 이식일 수 있다. 다양한 실시예에서, 뼈는 피질골, 해면골, 또는 피질-해면골일 수 있다. 본 명세서에서 탈염된 뼈 기질에 대한 구체적인 설명이 이루어지긴 하지만, 본 명세서의 교시에 따라 처리된 뼈 기질은, 비탈염화, 탈염화, 부분 탈염화, 또는 표면 탈염화될 수 있다. 이 설명은 탈염된, 부분 탈염된, 및 표면 탈염된 뼈 기질에 적용된다. 일 실시예에서, 탈염된 뼈는 소 또는 인간의 뼈로부터 유래된다. 또 다른 일 실시예에서, 탈염된 뼈는 인간의 뼈로부터 유래된다. 일 실시예에서, 탈염된 뼈는 환자 자신의 뼈(자생골)로부터 유래된다. 또 다른 일 실시예에서, 탈염된 뼈는, 동일한 종(동종 이식 뼈)의 상이한 동물(사체 포함)로부터 유래된다.

뼈를 탈염하는 임의의 적절한 방식이 사용될 수 있다. 뼈 재료의 탈염은 공지된 종래의 절차에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 탈염 절차에 있어서, 본 명세서의 이식 가능한 조성물에 유용한 뼈 재료는, 탈지/소독 단계가 뒤따르는 산성 탈염 단계를 거친다. 뼈 재료는, 산에 침지하여 시간이 지남에 따라 탈염이 수행되게 한다. 이 단계에서 사용될 수 있는 산은, 염산과 같은 무기산, 및 과산화아세트산, 아세트산, 시트르산 또는 프로피온산과 같은 유기산을 포함한다. 뼈 표면으로의 탈염의 정도는, 치료 시간, 탈염 용액의 온도, 탈염 용액의 농도, 치료 중 교반 강도, 및 진공, 원심 분리기, 압력, 및 통상의 기술자에게 알려져 있는 바와 같은 기타 요인 등의 다른 인가되는 힘을 조절함으로써 제어될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 뼈 재료는, 완전히 탈염될 수 있고, 부분적으로 탈염될 수 있고, 또는 표면 탈염될 수 있다.

산 처리 후, 뼈를 주사용 살균 수로 헹구고, 완충제로 최종 소정 pH로 완충시킨 다음, 최종적으로 주사용 물로 헹구어, 잔류하는 양의 산과 완충제를 제거하거나 물로 씻어 잔류 산을 제거하여 pH를 증가시킨다. 탈염 후에, 뼈 재료를 용액에 침지하여 탈지시킨다. 탈지/소독 용액은 에탄올의 수용액이며, 에탄올은 지질에 좋은 용매이고, 물은 양호한 친수성 담체이므로, 용액이 뼈 내로 더욱 깊숙이 침투하게 할 수 있다. 에탄올 수용액은, 또한, 식물 미생물 및 바이러스를 죽임으로써 뼈를 소독한다. 일반적으로, 적어도 약 10 내지 40중량%의 물(즉, 알코올과 같은 탈지제의 약 60 내지 90중량%)이, 최단 기간 내에 최적의 지질 제거 및 소독을 행하도록 탈지/소독액에 존재해야 한다. 탈지 용액의 농도 범위는 알코올의 약 60 내지 85중량% 또는 알코올의 약 70중량%이다.

또한, 본 명세서에 따르면, DBM 재료는, 뼈 임플란트의 제조에 즉시 사용될 수 있거나, 유리하게는 이러한 제조 전에 임계점 건조 상태에서 무균 조건 하에 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 뼈 재료는, 방사선 촬영 기술을 이용하여 조성물이 촬상될 수 있도록 자신의 초기 미네랄 함량 중 일부를 유지할 수 있다.

다양한 실시예에서, 본 명세서는, 또한, 임계점 건조(CPD) 섬유를 포함하는 뼈 기질 조성물을 제공한다. DBM은, 뼈 형태형성 단백질(BMPs)과 기타 성장 인자를 포함하는 산 불용성 단백질과 함께 뼈의 콜라겐 기질을 포함한다. 이것은, 과립, 젤, 스폰지 재료, 또는 퍼티로서 사용하도록 제제화될 수 있으며, 보관을 위해 동결 건조될 수 있다. 질병 전염으로부터 보호하기 위해 사용되는 살균 절차는 DBM에서 유익한 성장 인자의 활성을 감소시킬 수 있다. DBM은, 초기 골전도성 기질을 제공하며, 골유도성 잠재력의 정도를 발현하여, 둘러싸고 있는 조직으로부터의 골조상 세포의 침투와 분화를 유도한다.

DBM 제제는, 오랜 기간 동안 정형외과 의학에서 뼈의 형성을 촉진하기 위해 사용되어 왔다. 예를 들어, DBM은, 골절의 복구, 척추의 융합, 관절 교체 수술, 류마티스 관절염과 같은 근본적인 질환으로 인한 뼈 파괴의 치료에 사용되었다. DBM은, 골전도성 및 골유도성 프로세스들에 의해 생체내에서의 뼈 형성을 촉진하는 것으로 여겨진다. 이식된 DBM 조성물의 골유도 효과는, 분리된 콜라겐계 기질 상에 존재하는 활성 성장 인자의 존재로 인한 것으로 여겨진다. 이러한 요인에는 TGF-β, IGF, 및 BMP 단백질 군이 포함된다. 골유도성 인자의 구체적인 예로는, TGF-β, IGF-1, IGF-2, BMP-2, BMP-7, 부갑상선 호르몬(PTH), 및 혈관형성 인자가 있다. 오스테오칼신과 오스테오폰틴 등의 다른 골유도성 인자도 DBM 제제에 또한 존재할 수 있다. 또한, DBM에는 다른 명명되지 않은 또는 발견되지 않은 골유도성 인자가 있을 가능성이 있다.

다양한 실시예에서, 본 명세서에 기술된 키트, 임플란트, 및 방법에서 제공되는 DBM은 임계점 건조(CPD)를 거친 세장형 뼈 섬유로부터 제조된다. 본 명세서에서 사용되는 세장형 CPD 뼈 섬유는, 일반적으로 종횡비라고도 알려진, 비교적 높은 평균 길이 대 평균 폭 비를 갖는 것을 특징으로 한다. 다양한 실시예에서, 세장형 뼈 섬유들의 종횡비는 적어도 약 50:1 내지 적어도 약 1000:1이다. 이러한 세장형 뼈 섬유들은, 몇 가지 방법 중 임의의 한 방법에 의해 용이하게 취득될 수 있는데, 예를 들어, 전체 뼈의 표면 또는 뼈의 비교적 넓은 섹션을 밀링 또는 셰이빙함으로써 취득될 수 있다.

다른 실시예에서, 섬유의 길이는 적어도 3.5㎝일 수 있고 평균 폭이 약 20㎜ 내지 약 1㎝일 수 있다. 다양한 실시예에서, 세장형 섬유들의 평균 길이는 약 3.5㎝ 내지 약 6.0cm일 수 있고 평균 폭이 약 20㎜ 내지 약 1cm일 수 있다. 다른 실시예에서, 세장형 섬유들의 평균 길이는 약 4.0cm 내지 약 6.0cm일 수 있고 평균 폭이 약 20㎜ 내지 약 1cm일 수 있다.

또 다른 실시예에서, 세장형 섬유들의 직경 또는 평균 폭은, 예를 들어, 약 1.00cm 이하, 0.5cm 이하, 또는 약 0.01cm 이하이다. 또 다른 실시예에서, 섬유들의 직경 또는 평균 폭은, 예를 들어, 약 0.01cm 내지 약 0.4cm 또는 0.02cm 내지 약 0.3cm일 수 있다.

또 다른 일 실시예에서, 섬유들의 종횡비는, 약 50:1 내지 약 950:1, 약 50:1 내지 약 750:1, 약 50:1 내지 약 500:1, 약 50:1 내지 약 250:1, 또는 약 50:1 내지 약 100:1일 수 있다. 본 개시 내용에 따른 섬유는, 약 50:1 내지 약 1000:1, 약 50:1 내지 약 950:1, 약 50:1 내지 약 750:1, 약 50:1 내지 약 600:1, 약 50:1 내지 약 350:1, 약 50:1 내지 약 200:1, 약 50:1 내지 약 100:1, 또는 약 50:1 내지 약 75:1의 종횡비를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 조각 대 섬유 비는, 약 90:10, 80:20, 75:25, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 25:75, 20:80, 및/또는 10:90이다. 다양한 실시예에서, 표면 탈염된 조각 대 섬유 비는, 약 90:10, 80:20, 75:25, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 25:75, 20:80, 및/또는 10:90이다. 일부 실시예에서, 표면 탈염된 조각 대 완전히 탈염된 섬유 비는, 약 90:10, 80:20, 75:25, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 25:75, 20:80, 및/또는 10:90이다.

일부 실시예에서, DBM 섬유는 약 0.5 내지 4㎜의 두께를 갖는다. 다양한 실시예에서, DBM 섬유는, 약 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 및/또는 4㎜의 두께를 갖는다. 다양한 실시예에서, DBM 섬유 대 DBM 분말의 비는 약 40:60 내지 약 90:10W/W, W/V, 또는 V/V이다. 일부 실시예에서, 탈염된 뼈 섬유 대 DBM 분말의 비는 약 25:75 내지 약 75:25W/W, W/V, 또는 V/V이다. 다양한 실시예에서, 뼈 임플란트는, DBM 섬유와 탈염된 섬유를 40:60 내지 약 90:10W/W, W/V 또는 V/V의 비로 포함한다. 일부 실시예에서, DBM 섬유 대 DBM 분말 비, 탈염된 뼈 섬유 대 DBM 분말 비, 및/또는 DBM 섬유와 탈염된 섬유 비는, 5:95 내지 약 95:5W/W, W/V, 또는 V/V이다. 일부 실시예에서, DBM 섬유 대 DBM 분말 비, 탈염된 뼈 섬유 대 DBM 분말 비, 및/또는 DBM 섬유와 탈염된 섬유 비는, 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및/또는 95:5W/W, W/V, 또는 V/V이다.

일부 실시예에서, 뼈 재료는, 탈염된 뼈, 섬유, 분말, 조각, 삼각형 프리즘, 구, 큐브, 원통형, 파편, 또는 불규칙하거나 랜덤한 기하학적 구조를 갖는 기타 형상을 포함하는 탈염된 뼈 재료를 포함한다. 이것은, 예를 들어, "실질적으로 탈염된", "부분적으로 탈염된", 또는 "완전히 탈염된" 피질골 및/또는 해면골을 포함할 수 있다. 이것은, 또한, 뼈 구조물의 표면이 실질적으로 탈염된, 부분적으로 탈염된, 또는 완전히 탈염된 표면 탈염화를 포함하지만, 뼈 구조물의 본체는 완전히 탈염된다.

다양한 실시예에서, 뼈 재료는 완전 DBM 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함한다. 일부 실시예에서, 완전 DBM 섬유 대 및 표면 탈염된 뼛조각의 비는, 5:95 섬유 대 조각 내지 약 95:5 섬유 대 조각이다. 일부 실시예에서, 완전 DBM 섬유 대 및 표면 탈염된 뼛조각의 비는, 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및/또는 95:5 섬유 대 조각이다. 다양한 실시예에서, 완전 DBM 섬유는 약 0.5 내지 4㎜의 두께를 갖는다. 다양한 실시예에서, 완전 DBM 섬유는 약 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 및/또는 4㎜의 두께를 갖는다.

다양한 실시예에서, 섬유 및/또는 분말은 표면 DBM이다. 일부 실시예에서, 섬유 및/또는 분말은 표면 DBM 피질 동종 이식편이다. 다양한 실시예에서, 표면 탈염은 적어도 일정한 깊이까지 표면 탈염을 수반한다. 예를 들어, 동종 이식편의 표면 탈염은, 약 0.25㎜, 0.5㎜, 1㎜, 1.5㎜, 2.0㎜, 2.5㎜, 3.0㎜, 3.5㎜, 4㎜, 4.5㎜ 내지 약 5㎜일 수 있다. 뼈 섬유 및/또는 분말의 에지는, 임의의 형상으로 또는 끼움을 개선하고 융합 및/또는 골유도의 발생에 도움이 되는 임의의 운동 또는 미세 운동을 제한하기 위해 홈, 돌출부, 함몰부 등의 특징부를 포함하도록 추가로 기계 가공될 수 있다.

골원성 DBM을 준비하기 위해, 섬유의 양은 탈염된 뼈 기질을 제공하도록 생체적합성 담체와 결합된다.

DBM은, 통상적으로, 예를 들어 동결 건조 또는 용매 건조를 통해 건조되어, DBM을 이식을 위한 활성 상태로 저장 및 유지시킨다. 또한, 이들 프로세스의 각각은 뼈의 전체 표면적 구조를 감소시키는 것으로 여겨진다. 이해할 수 있는 바와 같이, 외면의 구조적 손상은 전체 표면적을 감소시킨다. 표면의 물리적 변화 및 표면적의 감소는 세포 부착, 이동성, 증식, 및 분화에 영향을 줄 수 있다. 성장 인자에 대한 표면의 친화성 및 표면으로부터의 성장 인자의 방출 동력도 변경될 수 있다.

이에 따라, 일부 실시예에서는, 뼈의 표면적을 유지하거나 증가시키는 이식을 위해 뼈를 저장하고 활성 상태로 유지하도록 뼈를 건조시키는 방법을 제공한다. 일부 실시예에서, 뼈 기질은, 임계점 건조 기술을 사용하여 치료되어, 뼈의 표면이 파괴되는 것을 감소시킬 수 있다. 임계점 건조에 대한 구체적인 설명을 하였지만, 대체 실시예에서는, 초임계점 처리가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. CPD를 이용하는 다양한 실시예에서, 뼈의 표면 상의 콜라겐 소섬유의 백분율은 약 15% 이하의 잔류 수분 함량으로의 건조 후에 비변성된다. 일부 실시예에서, 건조 후, 뼈 기질은 약 8% 이하의 잔류 수분 함량을 갖는다. 일부 실시예에서, 건조 후, 뼈 기질은 약 6% 이하의 잔류 수분 함량을 갖는다. 일부 실시예에서, 건조 후, 뼈 기질은 약 3% 이하의 잔류 수분 함량을 갖는다.

표본의 증발 건조 및 동결 건조는, 표면 구조의 변형 및 붕괴를 야기할 수 있어서, 표면적을 감소시킬 수 있다. 특정 이론으로 한정하려는 것이 아니라, 이러한 변형 및 구조는, 물질이 액체에서 기체로 경계를 넘어갈 때 그 물질이 휘발하여 액체의 볼륨이 감소하기 때문에, 발생한다고 여겨진다. 이 경우, 고체-액체 계면에서의 표면 장력은 액체가 부착된 모든 구조를 당긴다. 약한 표면 구조는 이러한 표면 장력에 의해 파괴되는 경향이 있다. 이러한 손상은, 표면 장력이 액체/기체 계면에 미치는 영향으로 인해 발생할 수 있다. 임계점 건조는, 액체/기체 계면이 형성되는 것을 실질적으로 방지함으로써 액체/기체 계면에 대한 표면 장력의 영향을 피하는 기술이다. 임계점 또는 초임계 건조는, 기체와 액체의 구별이 적용되지 않는 초임계 영역을 통과하는 것 대신 어떠한 상 경계도 넘지 않는다. 결과적으로, 임계점 건조를 사용하여 탈수된 재료는 손상을 가하는 표면 장력에 노출되지 않는다. 액체의 임계점에 도달하면, 갑작스러운 상태 변화없이 액체에서 기체로 이동할 수 있다. 임계점 건조는, 표면 장력의 영향 없이 액체에서 건조 기체로 상 변화를 일으키도록 뼈 기질과 함께 사용될 수 있다. 이에 따라, 임계점 건조를 사용하여 탈수된 뼈는, 표면 구조의 적어도 일부를 유지하거나 증가시킬 수 있고 이에 따라 표면적을 유지하거나 증가시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 임계점 건조는 이산화탄소를 사용하여 수행된다. 그러나, Freon 13(클로로트리플루오로메탄)을 포함하는 프레온 등의 다른 매질을 사용할 수 있다. 일반적으로 초임계 건조에 적합한 유체는, 이산화탄소(7.39MPa에서 304.25K 또는 1072psi에서 31.1℃, 또는 73.8bar에서 31.2℃의 임계점) 및 프레온(3.5 내지 4MPa에서 약 300K 또는 500 내지 600psi에서 25 내지 30℃의 임계점)을 포함한다. 아산화질소는, 이산화탄소와 유사한 물리적 성질을 갖지만, 초임계 상태에서는 강력한 산화제이다. 초임계 물도, 부분적으로 임계점이 이러한 높은 온도(374℃)와 압력(3212psi/647K 및 22.064MPa)에서 발생하기 때문에, 강력한 산화제이다.

일부 실시예에서, 임계점 건조 전에 물을 제거하도록 뼈를 전처리할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 뼈 기질은 자신의 임계점 상태의(또는 이러한 상태를 초과하여) 이산화탄소를 사용하여 건조된다. 탈염화 후, (수중의) 뼈 기질 샘플은 탈수되어 잔류 수분 함량을 제거할 수 있다. 이러한 탈수는, 예를 들어, 일련의 점진적 에탄올 용액(예를 들어, 탈이온수 중 20%, 50%, 70%, 80%, 90%, 95%, 100%의 에탄올)을 통해 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 점진적 일련의 에탄올 용액이나 알코올로 조직을 관통시키는 것은 자동화된 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 압력과 진공은 조직 내로의 침투를 가속하는 데 사용될 수 있다.

사용 방법

환자의 피부 아래의 수술 부위에 뼈 임플란트를 이식하는 방법을 제공한다. 이 방법에 의해 이식된 뼈 임플란트는, 도 1 내지 도 9에 도시된 뼈 임플란트일 수 있고, 이 방법의 수술 부위는 척추의 후측방 세그먼트이다. 또한, 방법은, 엎드린 또는 누운 위치에 있는 환자의 수술 치료에 사용될 수 있고/있거나, 전방, 후방, 후방 중간 라인, 직접 외측, 및/또는 전방 외측 방안을 포함한 척추 및 기타 신체 영역에 대한 다양한 수술 방안을 사용할 수 있다. 방법은, 또한, 척추의 요추 영역, 자궁경부 영역, 흉부 영역, 천골 영역, 및 골반 영역을 치료하기 위한 절차에 사용될 수 있다. 이 방법은, 또한, 동물, 뼈 모형, 및 기타 비생물 기재에, 예컨대, 훈련, 테스트, 및 실증에 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 방법은, 복수의 뼈 파스너, 척추 막대, 및 뼈 임플란트를 수술 부위로 전달하는 단계로서, 뼈 임플란트는, 원위 단부, 근위 단부, 및 원위 단부와 근위 단부 사이에 배치되고 뼈 재료를 수용하도록 구성된 구획부를 갖는, 메쉬 본체, 메쉬 본체의 근위 단부에 또는 메쉬 본체의 근위 단부 근처에 배치되고, 수술 부위에서의 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 척추 막대와 결합하도록 구성된 제1 원통형 부재, 및 메쉬 본체의 원위 단부에 또는 원위 단부 근처에 배치되고, 수술 부위에서의 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 척추 막대와 결합하도록 구성된 제2 원통형 부재를 포함하는, 단계; 복수의 뼈 파스너를 수술 부위에 부착시키는 단계; 제1 및 제2 원통형 부재를 척추 막대에 부착시키는 단계; 및 척추 막대를 복수의 뼈 파스너에 고정 결합식으로 부착시키는 단계를 포함한다.

제1 및 제2 원통형 부재는, 척추 막대와 적어도 부분적으로 미끄럼 가능하게 결합할 수 있도록 구성된 재흡수성 그로밋일 수 있고, 메쉬 본체는 망상체이고, 뼈 재료는 완전히 탈염된 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함한다.

전술한 방법에서는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 뼈 임플란트를 확장기 시스템을 통해 수술 부위에 전달하고, 확장기 시스템은, 채널을 한정하는 내면을 갖는 제1 슬리브, 및 외면, 내면, 및 원위 단부를 갖는 제2 슬리브를 포함하고, 제2 슬리브의 내면은 내부 채널을 정의하고, 제2 슬리브의 외면은 제1 슬리브의 채널의 내면과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성되고, 뼈 임플란트는, 제1 슬리브의 채널의 일부에 배치되고, 또는 제2 슬리브의 내부 채널의 일부에 배치되고, 또는 제1 슬리브의 채널의 일부와 제2 슬리브의 내부 채널의 일부 둘 다에 배치되며, 이때 제2 슬리브의 외면을 미끄러짐으로써 뼈 임플란트를 수술 부위에 배치하게 된다.

일부 실시예에서는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 뼈 임플란트를 이식하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 채널을 한정하는 내면을 갖는 제1 슬리브를 위치시키는 단계; 외면과 내면을 갖는 제2 슬리브를 위치시키는 단계로서, 제2 슬리브의 내면이 내부 채널을 한정하고, 제2 슬리브의 외면이 제1 슬리브의 채널의 내면과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된, 단계; 제1 슬리브 내에 제2 슬리브를 미끄럼 가능하게 결합하는 단계; 및 제1 슬리브의 채널의 일부에, 제2 슬리브의 내부 채널의 일부에, 또는 제1 슬리브의 채널의 일부와 제2 슬리브의 내부 채널의 일부 둘 다에 메쉬 재료를 포함하는 뼈 임플란트를 배치하는 단계를 포함하고, 이때, 제2 슬리브의 외면을 미끄러짐으로써 뼈 임플란트를 수술 부위에 배치 및 이식하게 된다.

전술한 방법에서, 제1 및 제2 슬리브는 확장기이고, 제1 슬리브는 제2 슬리브의 직경보다 큰 직경을 갖고, 뼈 임플란트는 제2 슬리브의 직경보다 큰 직경을 갖고, 또는 뼈 임플란트는 뼈 재료를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 뼈 임플란트는, 척추 압박 골절의 치유, 체간 융합, 최소 침습 절차, 후외방 융합, 성인 또는 소아 척추 측만증의 교정, 긴 뼈 결함 처치, 뼈연골 결함, 융기 증가(치과/얼굴 윤곽, 예를 들어, 무치아 환자), 외상판 아래, 경골 고평부 결함, 충만 골 낭종, 상처 치유, 외상 주위, 윤곽 형성(성형/플라스틱/재건 수술) 등을 치료하는 데에도 사용될 수 있다. 뼈 임플란트는, 작은 절개를 통한 배치, 확장기를 통한 전달, 또는 다른 수단을 통해 최소 침습 절차에 사용될 수 있다. 크기와 형상은 전달 조건에 대한 제한 사항으로 설계될 수 있다.

일부 실시예에서, 뼈 임플란트는, 수술 부위에, 수술 부위 근처에, 또는 수술 부위 내에 이식되기 전에 자체적으로 접힐 수 있도록 충분한 가요성을 갖는다.

일반적으로, 뼈 임플란트는 선재 결함, 생성된 채널, 또는 변형된 결함에 적용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 뼈에 채널이 형성될 수 있거나, 뼈 임플란트의 수용을 위해 채널을 형성하도록 선재 결함이 절단될 수 있다. 뼈 임플란트는 채널 또는 결함과 일치하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 뼈 임플란트의 구성은 채널과 일치하도록 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 채널은, 뼈 임플란트의 형상을 반영하도록, 생성될 수 있고 또는 결함이 확장되거나 변경될 수 있다. 뼈 임플란트는, 결함 또는 채널에 배치될 수 있으며, 선택적으로 부착 기구를 사용하여 결합될 수 있다.

실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 통상의 기술자라면, 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 형태 및 상세에 있어서 변경을 행할 수 있다는 점을 인식할 것이다.

Claims

수술 부위에 뼈 임플란트를 배치하기 위한 키트로서,
채널을 한정하는 내면을 갖는 제1 슬리브;
외면과 내면을 갖는 제2 슬리브로서, 상기 제2 슬리브의 상기 내면은 내부 채널을 한정하고, 상기 제2 슬리브의 상기 외면은 상기 제1 슬리브의 상기 채널의 상기 내면과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된, 상기 제2 슬리브; 및
상기 제2 슬리브의 상기 외면을 미끄러짐으로써 상기 수술 부위에 상기 뼈 임플란트를 배치하도록 상기 제1 슬리브의 상기 채널의 일부에 배치되거나 상기 제2 슬리브의 상기 내부 채널의 일부에 배치되거나 상기 제1 슬리브의 상기 채널의 상기 일부와 상기 제2 슬리브의 상기 내부 채널의 상기 일부 둘 다에 배치된 메쉬 재료(mesh material)를 포함하는 상기 뼈 임플란트를 포함하는, 키트.
제1항에 있어서, (i) 상기 제1 슬리브와 상기 제2 슬리브는 확장기(dilator)이거나; (ii) 상기 제1 슬리브는 상기 제2 슬리브의 직경보다 큰 직경을 갖고 그리고 상기 뼈 임플란트는 상기 제2 슬리브의 직경보다 큰 직경을 갖거나; 또는 (iii) 상기 뼈 임플란트는 뼈 재료를 더 포함하는, 키트.
제1항에 있어서, 상기 제2 슬리브는, 상기 제2 슬리브의 상기 외면 상에 배치된 결합 부재를 포함하고 그리고 상기 제1 슬리브의 상기 채널과 결합하도록 구성된, 키트.
제3항에 있어서, 상기 결합 부재는 1종 이상의 금속, 플라스틱, 중합체, 또는 이들의 조합물로 제조된, 키트.
제1항에 있어서, 상기 메쉬 재료는, 폴리(락트산)(PLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(락틱-코-글리콜산)(PLGA), 실크, 또는 이들의 조합물 중 적어도 1종을 포함하는 재흡수성 천연 또는 합성 중합체로 제조되는, 키트.
제2항에 있어서, (i) 상기 뼈 재료는 완전히 탈염된(demineralized) 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함하거나, 또는 (ii) 상기 수술 부위는 뼈 이식 융합 부위인, 키트.
제1항에 있어서, 상기 키트는, 재흡수성 나사, 재흡수성 압정, 접착제, 또는 이들의 조합을 포함하는 고정 요소를 더 포함하는, 키트.
뼈 임플란트로서,
원위 단부, 근위 단부, 및 상기 원위 단부와 상기 근위 단부 사이에 배치되고 뼈 재료를 수용하도록 구성된 구획부를 갖는, 메쉬 본체;
상기 메쉬 본체의 상기 근위 단부에 또는 상기 메쉬 본체의 상기 근위 단부 근처에 배치된 제1 원통형 부재로서, 수술 부위에서의 상기 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 척추 막대와 결합하도록 구성된, 상기 제1 원통형 부재; 및
상기 메쉬 본체의 원위 단부에 또는 상기 원위 단부 근처에 배치된 제2 원통형 부재로서, 상기 수술 부위에서의 상기 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 상기 척추 막대와 결합하도록 구성된, 상기 제2 원통형 부재를 포함하는, 뼈 임플란트.
제8항에 있어서, 상기 제1 원통형 부재와 상기 제2 원통형 부재는, 상기 메쉬 재료 또는 상기 제1 원통형 부재와 상기 제2 원통형 부재를 상기 척추 막대 상에 고정하기 위한 나사를 수용하도록 구성된 스루홀을 포함하는, 뼈 임플란트.
제8항에 있어서, 상기 제1 원통형 부재와 상기 제2 원통형 부재는 적어도 상기 척추 막대와 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된 재흡수성 그로밋(resorbable grommet)인, 뼈 임플란트.
제8항에 있어서, (i) 상기 메쉬 본체는 망상체(net)이거나, 또는 (ii) 상기 메쉬 본체는 해먹 형상인, 뼈 임플란트.
제8항에 있어서, 상기 메쉬 본체는 백(bag)인, 뼈 임플란트.
제8항에 있어서, 상기 메쉬 본체는 강성이고 그리고 캐뉼러형(cannulated)인, 뼈 임플란트.
제8항에 있어서, 상기 뼈 재료는, 완전히 탈염된 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함하는, 뼈 임플란트.
뼈 임플란트로서,
근위 단부와 원위 단부를 포함하는 뼈 재료 본체로서, 상기 근위 단부는 뼈 파스너(bone fastener)를 수용하도록 구성된 제1 개구를 갖는 헤드 부분을 포함하는, 상기 뼈 재료 본체; 및
상기 뼈 재료 본체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 뼈 재료 커버링을 포함하되,
상기 뼈 재료 커버링은, 근위 단부, 원위 단부, 및 상기 근위 단부와 상기 원위 단부 사이에 배치된 채널을 갖고, 상기 채널은, 상기 뼈 재료 본체의 상기 근위 단부와 상기 원위 단부를 미끄럼 가능하게 수용하도록 구성되고, 상기 뼈 재료 커버링은, 상기 채널과 교차하며 상기 채널을 가로지르는 제2 개구를 갖고, 상기 제2 개구는, 상기 뼈 재료 본체가 상기 뼈 재료 커버링의 상기 채널 내에 미끄럼 가능하게 수용되는 경우 상기 제1 개구와 정렬되어 뼈 파스너를 수용하도록 구성된, 뼈 임플란트.
제15항에 있어서, (i) 상기 뼈 재료 커버링은 상기 뼈 재료의 방출을 용이하게 하기 위한 제3 개구를 포함하거나; 또는 (ii) 상기 뼈 재료 본체는 세장형 부분을 포함하고 그리고 상기 뼈 재료 커버링은 세장형 커버링 부분을 포함하며, 상기 뼈 재료 본체의 상기 세장형 부분은, 상기 뼈 재료 본체가 상기 뼈 재료 커버링에 의해 완전히 둘러싸이도록 상기 뼈 재료 커버링의 상기 세장형 커버링 부분에 대응하는, 뼈 임플란트.
제16항에 있어서, (i) 상기 뼈 재료 커버링의 상기 세장형 커버링 부분은 뼈 재료의 수술 부위로부터의 이동을 방지하도록 구성된 표면적을 갖거나; (ii) 상기 뼈 재료 본체의 길이는 약 12㎜ 내지 약 20㎜이거나; (iii) 상기 뼈 임플란트는 재흡수성을 갖거나; (iv) 상기 뼈 임플란트는, 원위 단부에서 동일한 추가 뼈 임플란트와 잠금 결합되도록 구성되거나; 또는 (v) 상기 뼈 임플란트는 메쉬 재료와 함께 사용하도록 구성된, 뼈 임플란트.
환자의 피부 아래의 수술 부위에 뼈 임플란트를 이식하는 방법으로서,
상기 수술 부위에 복수의 뼈 파스너, 척추 막대, 및 상기 뼈 임플란트를 전달하는 단계로서, 상기 뼈 임플란트는, 원위 단부, 근위 단부, 및 상기 원위 단부와 상기 근위 단부 사이에 배치되고 뼈 재료를 수용하도록 구성된 구획부를 갖는, 메쉬 본체; 상기 메쉬 본체의 상기 근위 단부에 또는 상기 메쉬 본체의 상기 근위 단부 근처에 배치된 제1 원통형 부재로서, 상기 수술 부위에서의 상기 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 상기 척추 막대와 결합하도록 구성된, 상기 제1 원통형 부재; 및 상기 메쉬 본체의 상기 원위 단부에 또는 상기 원위 단부 근처에 배치된 제2 원통형 부재로서, 상기 수술 부위에서의 상기 뼈 재료의 수용이 용이해지게끔 상기 척추 막대와 결합하도록 구성된, 상기 제2 원통형 부재를 포함하는, 상기 전달하는 단계;
상기 복수의 뼈 파스너를 상기 수술 부위에 부착시키는 단계;
상기 제1 원통형 부재와 상기 제2 원통형 부재를 상기 척추 막대에 부착시키는 단계; 및
상기 척추 막대를 상기 복수의 뼈 파스너에 고정 결합 방식으로 부착시키는 단계를 포함하는, 환자의 피부 아래의 수술 부위에 뼈 임플란트를 이식하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 뼈 임플란트는 확장기 시스템을 통해 상기 수술 부위에 전달되고, 상기 확장기 시스템은,
채널을 한정하는 내면을 갖는 제1 슬리브; 및
외면과 내면을 갖는 제2 슬리브로서, 상기 제2 슬리브의 상기 내면은 내부 채널을 한정하고, 상기 제2 슬리브의 상기 외면은 상기 제1 슬리브의 상기 채널의 상기 내면과 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된, 상기 제2 슬리브를 포함하고,
상기 뼈 임플란트는, 상기 제2 슬리브의 상기 외면을 미끄러짐으로써 상기 수술 부위에 상기 뼈 임플란트를 배치하도록, 상기 제1 슬리브의 상기 채널의 일부에 배치되거나 상기 제2 슬리브의 상기 내부 채널의 일부에 배치되거나 상기 제1 슬리브의 상기 채널의 상기 일부와 상기 제2 슬리브의 상기 내부 채널의 상기 일부 둘 다에 배치되는, 환자의 피부 아래의 수술 부위에 뼈 임플란트를 이식하는 방법.
제18항에 있어서, (i) 상기 제1 원통형 부재와 상기 제2 원통형 부재는 상기 척추 막대와 적어도 부분적으로 미끄럼 가능하게 결합하도록 구성된 재흡수성 그로밋이거나; (ii) 상기 메쉬 본체는 망상체이거나; (iii) 상기 뼈 재료는 완전히 탈염된 뼈 섬유 및 표면 탈염된 뼛조각을 포함하거나; 또는 (iv) 상기 수술 부위는 척추의 후측방 세그먼트인, 환자의 피부 아래의 수술 부위에 뼈 임플란트를 이식하는 방법.