KR20200130679A - 약학적 물질을 포함하는 비구 스페이서 장치 - Google Patents

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Abstract

사용 시 고관절 또는 견관절과 같은 인체의 관절에 위치한 골강(bone cavity)에 이식되도록 구성된, 일시적이고 일회용 타입의 비구 스페이서 장치(acetabular spacer device)(1)로서, 상기 비구 스페이서 장치(1)는 실질적으로 반구형인 컵 형태를 가지며, 상기 골강에 위치할 수 있는 볼록한 제 1 표면(2), 및 공동(7)을 규정하는 오목한 제 2 표면(3)을 포함하고, 상기 비구 스페이서 장치(1)는 사용 중에 상기 골강 내에서 진행 중인 감염을 치료할 수 있는 예를 들어 적어도 하나의 항생제와 같은 하나 이상의 약학적 물질 또는 의약품을 포함하는 비구 스페이서 장치(1).

Description

약학적 물질을 포함하는 비구 스페이서 장치
본 발명은 인체의 대응하는 공동에 이식되도록 구성된 비구(acetabular) 스페이서 장치에 관한 것이다.
특히, 비구 스페이서 장치는 일시적이고 일회용인 유형이며, 보철물 또는 새로운 보철물의 이식을 고려하여, 감염이 된 뼈 부위의 치료에 사용된다.
용어 "비구(acetabolum)"는 일반적으로 근처의 움직이는 인체 기관의 관절구가 안에 삽입되는 인체의 리세스 또는 공동에 관한 것이다.
예를 들어, 고관절에서 골반에 있는 비구는 "컵"이라고도 하며 장골(ilium), 좌골 및 치골이 유합되어 형성되고, 이는 관절강(joint cavity)을 구성하고 대퇴골의 머리와 관절로 연결될 수 있다(고관절(coxo fermoral joint)).
견갑골의 관절와(glenoid cavity)가 또한 인체에 존재하는데, 이는 상완골의 머리와 관절 연결(상완와 관절(glenohumeral joint))될 수 있는 얕은 관절면이다.
인체의 관절의 외상이나 병리 후 영구 보철물을 이식하여 개입할 수 있다.
또한 관절 부위에서 감염이 발생할 수 있으며, 이 경우, 보철물이 이미 그 부위에 존재하는 경우 및 환자의 뼈 조직인 경우 모두 약학적 물질 또는 의약품 예를 들어 항생제로 치료하여 박테리아 발생을 근절해야 한다(기존의 보철물을 제거 할 수 있음).
본 발명에 따른 스페이서 장치는 특히 환자의 뼈 조직에서 발생하는 감염에서 그리고 영구 보철물의 이식 후 관절강 주위의 뼈 조직에 대해서 이러한 목적을 달성하는 것을 목표로 한다.
본 발명의 과제는 종래기술을 개선하는 것이다.
이 기술적 과제의 범위 내에서, 본 발명의 목적은 인체의 관절강에서 발생하는 감염의 치료를 위한 비구 스페이서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스페이서가 이식되는 관절강의 형상을 복원하여 대퇴골 또는 상완골의 머리 또는 각각의 보철 부품의 머리, 또는 엉덩이 또는 어깨 스페이서 장치의 머리와의 연결을 개선할 수 있도록 구성된 비구 스페이서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 환자의 해부학적 형상 또는 치수에 대응하는 형상 또는 치수를 갖는 비구 스페이서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 청구항 1에 따른 비구 스페이서 장치가 제공된다.
종속항에는 본 발명의 바람직하고 유리한 실시예가 기재되어 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 제공된 비구 스페이서 장치의 바람직하지만 비배타적인 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 나타날 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 형태에 따른 비구 스페이서 장치의 사시 저면도이다.
도 2는 도 1의 비구 스페이서 장치의 사시 상면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 형태에 따른 비구 스페이서 장치의 사시 상면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 형태에 따른 비구 스페이서 장치의 사시 상면도이다.
도 5는 도 1 및 도 2의 비구 스페이서 장치의 평면도이다.
도 6은 도 1, 2 및 5의 비구 스페이서 장치의 정면도이다.
도 7은 도 1, 2 및 5의 비구 스페이서 장치의 측면도이다.
도 8은 도 5의 절단면 VIII-VIII을 따른 비구 스페이서 장치의 단면도이다.
도 9는 도 5의 단면 IX-IX를 따른 비구 스페이서 장치의 단면도이다.
도 10은 도 3의 비구 스페이서 장치의 평면도이다.
도 11은 도 3 및 도 10의 비구 스페이서 장치의 정면도이다.
도 12는 도 10의 절단면 XII-XII를 따르는 비구 스페이서 장치의 단면도이다.
도 13은 도 4의 비구 스페이서 장치의 평면도이다.
도 14는 도 4 및 13의 비구 스페이서 장치의 정면도이다.
도 15는 도 13의 절단면 XV -XV에 따른 비구 스페이서 장치의 단면도이다.
도면을 참조할 때, 1은 본 발명에 따른 비구 스페이서 장치를 전체적으로 나타낸다.
비구 스페이서 장치(1)는 이식 부위에서 발생하는 감염을 치료하기에 적합한 일회용 임시 스페이서 장치이다.
비구 스페이서 장치(1)는 사용 시에 고관절 또는 견관절 같은 인체의 관절에 위치하는 골강(bone cavity), 예를 들어 고관절의 비구(cotyloid cavity) 또는 견관절의 관절와(glenoid cavity)에 이식될 수 있도록 구성된다.
예시된 이미지들에는 특히 고관절 치료 및/또는 고관절 보철물 교체를 위한 비구 스페이서 장치(1)가 도시되어 있지만, 본 발명은 또한 다른 유형의 뼈 부위를 치료하기 위한 장치 및/또는 다른 유형의 보철물, 예를 들어, 상완골의 시트(seat) 또는 보철물, 또는 발목이나 팔꿈치 등의 시트 또는 보철물 등을 교체하기 위한 장치일 수 있다.
본 발명에 따른 비구 스페이서 장치(1)는 필요하다면 감염이 진행된 각각의 관절 또는 시트에 이전에 삽입되었던 영구 보철물 대신에 이식하기 적합하다.
또한, 비구 스페이서 장치(1)는 대퇴골의 머리, 상완골의 머리, 대응하는 보철 요소, 또는 상응하는 스페이서 장치, 예를 들어 각각의 관절의 스템 요소(stem component)와 관절 연결될 수 있게 구성된다.
본 발명에 따른 비구 스페이서 장치(1)는 이식 위치에서 감염을 방지할 수 있는 하나 이상의 항생제와 같은 하나 이상의 약학적 물질 또는 의약품을 포함한다.
비구 스페이서 장치(1)는 컵 형상, 즉 실질적으로 반구형 형상을 갖는다.
특히, 비구 스페이서 장치(1)는 환자의 뼈의 관골절구(acetabular cavity)에 위치하기 적합한, 볼록한 제 1 표면(2), 및 오목한 제 2 표면(3)을 갖는다.
제 2 표면(3)은 대퇴골의 머리, 상완골의 머리 또는 영구 보철물 또는 스페이서 장치의 대응하는 요소, 예를 들어 스페이서 장치의 또는 영구 보철물의 대퇴부 스템 또는 상완골 스템과 관절 연결될 수 있게 구성된다.
제 1 표면(2)에서, 비구 스페이서 장치(1)는 비구 스페이서 장치(1) 자체의 (제 1 표면(2)에 대해) 외부로 또는 내부로 연장되는 복수의 기다란 돌출부 또는 리 세스(4)를 포함한다.
특히, 제 1 표면(2)은 골강의 형상과 실질적으로 상보적인 형상을 가지므로, 환자의 관골구 또는 골강에 맞는 형상 또는 치수를 가진다.
한편, 제 2 표면(3)은 비구 스페이서 장치(1)가 사용 시 삽입되는 관절을 고려하여, 각각의 요소의 머리를 수용하고 관절 연결할 수 있는 형상과 치수를 가진다.
또한, 제 2 표면(3)은 각각의 요소의 머리와의 관절 연결 및 회전/슬라이딩을 용이하게 하기 위해 완전히 매끄럽다.
보다 상세하게 설명하면, 비구 스페이서 장치(1)는 컵 형상 구성을 가지며, 여기서 제 1 및 제 2 표면(2, 3)은 실질적으로 반구형이다.
본 발명의 일 형태에서, 제 1 표면(2) 및 제 2 표면(3)은 동축이며, 특히 동일한 중심 대칭 축(X)을 가지고, 이는 비구 스페이서 장치(1)의 중심 대칭 축과 일치한다.
본 발명의 일 형태에 따른 비구 스페이서 장치(1)는 그 장치 자체의 중심 대칭 축(X)에 직각인 베이스부(5)를 포함한다.
베이스부(5)는 제 1 표면(2)과 제 2 표면(3), 특히 제 1 표면(2)의 말단의 원 둘레(circular perimeter)와 제 2 단부(3)의 말단의 원 둘레를 연결하는 베이스 링(5a)에 의해 형성된다.
베이스부(5)는 또한 제 2 표면(3)을 향한 갭 또는 입구 개구 및/또는 볼록한 제 2 표면(3)에 의해 형성된 공동(7)의 갭 또는 입구 개구를 한정하는 개구(5b)를 한정한다.
공동(7)은 실질적으로 반구형 형태를 갖는다.
베이스부(5)뿐만 아니라 개구(5b)는 실질적으로 원형 또는 환형이다.
따라서, 제 1 표면(2) 및 제 2 표면(3)은 구형 베이스 캡(5)의 형상에 대응하는 형상을 갖는다.
베이스 링(5a)과 제 2 표면(3) 사이의 연결 영역은 해당 관절강에 존재하는 추가 요소와의 관절 영역에서 날카로운 모서리가 존재하지 않도록 테이퍼링 되거나 또는 둥글게 만들 수 있다.
비구 스페이서 장치(1)는 비구 스페이서 장치(1)의 및/또는 제 1 표면(2)의 상단에 배치된 정점(6)을 더 포함한다. 정점(6)은 베이스부(5)의 맞은편에 있다.
장치(1)의 중심 대칭 축(X)은 정점(6)을 통과한다.
제 1 표면(2)의 말단의 원 둘레에는 환형 탭부(8)가 있다. 환형 탭부(8)는 비구 스페이서 장치(1)에 대해 외부로 연장된다.
탭부(8)는 섹션(Z)에 의해 제 1 표면(2)으로부터 바깥쪽으로 돌출된다.
특히, 환형 탭부(8) 및/또는 상기 섹션(Z)은 제 1 표면(2)에 실질적으로 직각으로 연장되고, 그리고/또는 비구 스페이서 장치(1)의 베이스부(5)와 동일 평면으로 연장된다.
환형 탭부(8)는 환자의 관절 시트 및/또는 비구골(acetabular bone)에 대한 맞댐부(abutment) 또는 지지부로서 작용한다. 이러한 방식으로, 비구 스페이서 장치(1)의 위치 설정 또는 이식의 안정성이 향상된다.
비구 스페이서 장치(1)는 반구 형상을 가질 수 있고, 이 경우 베이스부(5)는 비구 스페이서 장치(1)에 상응하는 구의 적도면에 대응하거나 이를 넘어서 이어질 수 있고, 그리고 베이스부(5)는 이 경우에 비구 스페이서 장치(1)에 상응하는 구의 적도면보다 작다. 대안적으로, 비구 스페이서 장치(1)는 반구보다 작은 형상을 가질 수 있고, 이 경우에 베이스부(5)는 또한 비구 스페이서 장치(1)에 상응하는 구의 적도면보다 작은 면적을 가질 것이다. 적도면이란 관절 구성 요소(2)의 중심 대칭 축(X)에 직각이고 직경을 통과하는 면을 의미한다.
이미 언급한 바와 같이, 비구 스페이서 장치(1) 또는 오히려 그의 제 1 표면(2)은 복수의 기다란 돌출부 또는 리세스(4)를 포함한다. 이러한 기다란 돌출부 또는 리세스는 제 1 표면(2) 자체에 대해 비구 스페이서 장치(1)의 외부를 향해 또는 내부를 향해 연장된다.
기다란 돌출부 또는 리세스(4)는 실질적으로 정점(6)으로부터 또는 그 정점(6) 주위의 영역에서 출발하여 제 1 표면(2)의 말단의 주변 영역 및/또는 환형 탭부(8)까지 이어진다.
일 형태에서, 예를 들어 도 1, 2 및 5 내지 9에 도시된 바와 같이, 제 1 표면(2)은 기다란 돌출부(4)를 가지며, 이 돌출부는 비구 스페이서 장치(1)의 외부를 향하여, 그에 따라 사용 시 환자의 뼈를 향하는 방향으로 연장된다.
예를 들어 도 3, 10 내지 12 및 도 4, 13 내지 15에 각각 도시된 비구 스페이서 장치(1)의 제 2 및 제 3 형태에서, 제 1 표면(2)은 기다란 리세스(4)를 가지며, 이 리세스는 비구 스페이서 장치(1)의 내부를 향해, 그에 따라 사용 중 환자의 뼈로부터 먼 방향으로 연장된다.
예를 들어, 도 5에 도시된 형태에서는, 제 1의 기다란 돌출부(4')가 비구 스페이서 장치(1)의 최대 원주 섹션을 따라 연장된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 제 1 돌출부(4')는 정점(6)을 통과하는 원주의 축의 형상을 갖는다. 다른 또는 제 2의 기다란 돌출부(4")는 정점(6)으로부터 방사형 패턴으로 전개된다.
특히, 일 형태에서, 이러한 제 2의 기다란 돌출부(4")는 정점(6)을 둘러싸는 영역으로부터 떨어져서 분기되는데, 즉 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 섹션(Y)에 의해 정점(6)에서 이격된다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 섹션(Y)은 제 1 표면(2)의 패턴을 따르는 만곡된 섹션이다.
제 1 및 제 2 돌출부(4', 4")는 기다란 형상, 즉, 그 폭(LA)보다 큰 길이(LU)를 갖는다. 돌출부들은 가능하면 모서리가 둥근, 실질적으로 직사각형의 모양을 가질 수 있다.
더욱이, 제 1 및 제 2 돌출부(4', 4")의 단부는 뼈 조직과 접촉하게 되는 비구 스페이서 장치(1)의 표면에 날카로운 모서리가 없게 표면(2)을 향해 둥글게 하거나 테이퍼링 되고, 그리고/또는 약화되는 방식(degrading manner)으로 표면(2)에 연결된다.
또한, 제 1 및 제 2 돌출부(4', 4")는 섹션 또는 높이(H)만큼 제 1 표면(2)에 대해 위로 연장된다.
적어도 하나의 실시예에서, H는 치수 LA에 실질적으로 일치하지만, 치수 LU는 LA 또는 H의 치수보다 훨씬 크다.
예를 들어, 제 2 돌출부(4")의 경우, LU는 LA의 적어도 5 배이고 제 1 돌출부(4')는 제 2 돌출부(4")의 2 배 또는 3 배와 같은 치수를 갖는다.
본 발명의 일 형태(미도시)에서, 서로 수직으로 또는 정점(6)에서 서로에 대해 입사 방식으로 배치된 2 개의 제 1 돌출부(4')가 있을 수 있다.
첨부 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 적어도 일 실시예에서, 돌출부(4', 4")는 서로 동일하게 이격되어 있다.
제 1 및 제 2 돌출부(4', 4")의 단부(정점(6)에 있는 단부의 반대편)는 제 1 표면(2) 및/또는 환형 탭(8)의 말단의 주변 영역에서, 특히 그에 대해 거리(Y2)를 두고 종단된다.
예를 들어, 도 8 및 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 비구 스페이서 장치(1)의 두께(W)는 그 장치 자체를 구성하는 벽의 두께에 의해, 따라서 제 1 표면(2)과 제 2 표면(3) 사이의 거리에 의해 주어진다.
기다란 돌출부(4', 4")의 형상은 표면(2)에서 그에 대응하는 다각형 섹터(angular sector)(2d)를 한정하며, 이 다각형 섹터는 정점(6)의 영역에 꼭지점이 있고, 제 1 표면(2)의 말단의 둘레의 일 부분을 일 변으로 갖는 실질적인 삼각형 형상을 갖는다. 각각의 다각형 섹터(2d)는 2 개의 기다란 돌출부(4")에 의해 또는 하나의 제 1 돌출부(4')와 하나의 제 2 돌출부(4")에 의해 측면이 구획된다.
본 발명의 일 형태에서, 이 두께(W)는 비구 스페이서 장치(1)의 전체 길이를 따라 실질적으로 일정하다.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 돌출부(4', 4")는 비구 스페이서 장치(1)와 일체로 만들어지고, 따라서 돌출부(4', 4")가 위치하는 영역에 대응하는 스페이서 장치의 두께는 W + H와 같다.
제 1 돌출부(4')는 비구 스페이서 장치(1)의 제 1 표면(2)을 2 개의 동일한 반부로 실질적으로 절단한다.
단지 예시로서 도시된 실시예에서, 장치(1)에는 돌출부(4')에 의해 정확하게 식별되는 (비구 스페이서 장치(1)의) 반부 각각에 대해 하나의 돌출부(4')와 2 개의 돌출부(4")가 있고, 총 4개의 제 2 돌출부(4")가 있다.
대안적으로, 제 1 돌출부(4')에 대해 대칭적으로 배열될 수 있는, 2 개 내지 10 개의 제 2 돌출부(4")가 있을 수 있다.
도 3 및 도 10 내지 12의 실시예에서, 상기한 바와 같이, 제 1 표면(2)은 비구 스페이서 장치(1)의 내부로 후퇴된 기다란 리세스(4)를 가진다. 도 10의 형태를 고려하면, 리세스(4)는 가능한 모서리가 둥근 실질적인 직사각형 형상을 갖는 기다란 리세스(4"')를 포함한다.
따라서, 예를 들어 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 비구 스페이서 장치(1)의 두께(W)는 리세스(4)가 위치하는 영역에서 WA와 동일하고, 여기서 WA는 W보다 작다. 특히, 상기 리세스는 섹션(HA)에 의해 제 1 표면(2)에 대해 내측으로 연장된다. 따라서, 도 3의 형태의 리세스(4)는 깊이(HA)를 갖는다. 따라서, WA는 HA만큼 줄어든 W의 치수와 같다.
각각의 기다란 리세스(4"')의 정점(6)에 가까운 단부는 정점(6)에서 일정 거리(Y)만큼 떨어져서 분기된다.
리세스(4"')들은 정점(6) 둘레로 방사상으로 배열되며, 본 발명의 적어도 일 형태에서는 서로 등거리에 있다.
따라서, 첨부 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 리세스(4"')는 실질적으로 제 1 표면(2)의 형상에 대응하지만 제 1 표면(2)에 대하여 함입된 만곡된 형상을 갖는 오목한 홈 형상이다.
리세스(4"')는 정점(6)에 근접한 단부들이 서로 인접하도록 위치가 결정되고, 정점(6)의 영역 주위에 실질적으로 원형 및 환형으로 된 일종의 오목 홈(4c)을 한정한다.
정점(6)에서, 이러한 방식으로, 실질적으로 원형인 제 1 표면(2)의 구역(4d)이 한정된다.
기다란 리세스(4"')의 이러한 형상은 표면(2)에서 그에 상응하는 다각형 섹터(2d)를 한정하며, 이 다각형 섹터는 홈(4c)에 꼭지점이 있고 제 1 표면(2) 자체의 말단의 둘레의 일부를 변으로 가지는 실질적인 삼각형 형상을 가진다. 각각의 다각형 섹터(2d)는 2 개의 기다란 리세스(4"')에 의해 측면이 한정된다.
단지 예시로서 도시된 형태에서, 비구 스페이서 장치(1)에는 10 개의 기다란 리세스(4'")가 있다. 대안적으로, 6 개 내지 16 개의 기다란 리세스(4"')가 존재할 수 있다.
명확히 표시되지는 않았지만, 리세스(4"')는 전술한 형태의 돌출부(4, 4', 4")와 실질적으로 동일한 특징을 갖는데, 다만, 뼈 쪽으로 돌출하지 않고, 제 1 표면(2)에 대해 함입되어 있다.
마지막으로, 유사한 방식으로, 도 4 및 13 내지 15에 도시된 실시예에는, 기다란 리세스(4iv)가 도시되어 있는데, 이 리세스는 이전에 기술된 형태와 동일한 특징을 갖지만 형상이 다르다.
실제로, 리세스(4iv)는 실질적인 다각형 형상, 예를 들어 사다리꼴 또는 타원형이며, 여기서 그 폭(LAa)은 정점(6)으로부터 제 1 표면(2)의 원형 말단 둘레 및/또는 원형 탭부(8)로 가면서 점점 커진다.
다른 형태에서, 돌출부 또는 리세스(4', 4", 4'")의 폭(LA)은 그 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 일정하다.
또한, 기다란 리세스(4iv)는 (제 1 표면(2)의 원형 말단 둘레에서 고려되는) 최대 폭(LAa)의 1 배 내지 2 배와 실질적으로 동일한 길이(LUa)를 갖는다.
전술한 바와 같이, 정점(6)에는 원형 또는 다각형 형상을 갖는 제 1 표면(2)의 구역(4d)이 있고, 다각형의 경우에 그 변의 수는 기다란 리세스(4iv)의 수와 동일하다.
실제로, 정점(6)의 영역에서, 리세스(4iv)의 단부는 리세스(4iv) 자체를 구성하는 다각형의 변(예를 들어, 사다리꼴의 더 작은 변)을 포함한다.
더욱이, 상기 기다란 리세스(4iv)는 제 1 표면(2)의 다각형 섹터(2d)를 형성하며, 상기 다각형 섹터는 구역(4d)에 꼭지점 또는 작은 변이 있고 제 1 표면(2)의 원형 말단 둘레의 일 부분에 큰 변이 있는 실질적인 삼각형 또는 사다리꼴 형상을 갖는다.
감염 치유 및 치료 기능을 수행하기 위해, 비구 스페이서 장치(1)는 예를 들어 항생제와 같은 하나 이상의 약학적 물질 또는 의약품을 포함한다.
따라서, 비구 스페이서 장치(1)를 구성하는 재료는 이러한 하나 이상의 약학적 물질 또는 의약품을 흡수 및/또는 용리할 수 있고, 이어 이를 감염이 발생한 뼈 조직과 접촉하여 방출할 수 있는 다공성 재료이고/거나 세관(canaliculi)을 구비한다.
본 발명에 따른 비구 스페이서 장치(1)는 임시 비구 스페이서 장치(1)이므로, 인체 내부에 영구적으로 남아 있지 않아야 한다. 따라서 이식 부위에서 발생할 수 있는 감염에 대한 치료 기능을 수행한 후에는 제거되어야 한다. 따라서, 그 안에 존재하는 임의의 기공 및/또는 세관은 그 내부에서 뼈 조직의 성장을 방지할 수 있는 치수를 갖는다. 따라서, 본 발명의 적어도 하나의 형태에서, 임의의 기공 및/또는 세관은 100 미크론 또는 마이크로미터보다 작다.
기공 및/또는 세관의 기능 중 하나는, 예를 들어, 비구 스페이서 장치(1)에 존재하거나 또는 첨가될 수 있는 약학적 물질 또는 의약품의 흡수 및/또는 용출이 (모세관 현상으로) 일어나게 하는 것이다.
후자의 측면과 관련하여, 실제로, 감염을 제거하기 위해서는 스페이서가 치료하고자 하는 뼈 조직의 전체 영역과 접촉하여 일정 기간 동안 연속적으로 해당 목적에 적합한 약학적 물질 또는 의약품을 방출해야 한다고 알려져 있다. 감염된 표면 전체에 균일하게 방출되는 이러한 양(심지어 소량의) 물질은, 세척수로 분배되고 (따라서 짧은 지속시간을 가짐) 그리고 불균일하게 분배되는 (그래서 감염된 영역 전체와 접촉하는 항생제 장치를 배치하지 않음) 더 많은 양의 항생제에 비해서 더 효과적으로 작용한다.
보이는 바와 같이, 이식될 골강과 유사하게 성형되고 균일하고 연속적인 방식으로 그리고 적절한 길이의 약학적 물질 또는 의약품을 방출하는 비구 스페이서 장치(1)는 이 기능을 효과적으로 수행하기에 적합하다.
본 발명에 따른 비구 스페이서 장치(1)는 골 시멘트, 예를 들어 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 및/또는 유사한 중합체를 포함하는 골 시멘트에 의해 그 장치가 삽입될 공동의 뼈 조직에 고정된다.
제 1 표면(2) 상에 있는 돌출부 또는 리세스(4)가 골 시멘트가 유지되어야 하는 공간 또는 영역의 존재를 결정함에 따라 골 조직과의 연결을 보조하여, 장치 자체의 고정을 구현한다.
실제로, 비구 스페이서 장치(1)를 그 특수 시트 안에 고정 및 위치시키기 위해 수술 중에 외과의가 가하는 압력으로 인해 그 안에 위치한 골 시멘트의 이동이 유발될 수 있다. 실제로, 이 시멘트는 스페이서 장치에 의해 밀려서 그 주변을 따라 이동하게 되고, 그로 인해 정점 영역은 골 시멘트의 가벼운 층만으로 덮히고/거나 접촉된다.
그 대신 돌출부 또는 리세스(4)로 인해, 상기 스페이서 장치의 표면(2)의 넓은 면적이 골 시멘트의 적절한 층과 접촉된 상태로 유지되고, 그래서 골 시멘트가 하나의 돌출부(4', 4")와 다른 돌출부 사이 또는 리세스(4"', 4iv)의 내부에 갇혀서 유지되고, 그에 따라 이식 부위에서의 스페이서 장치의 접착 또는 고정이 용이해진다.
더욱이, 돌출부 또는 리세스(4)는 비구 스페이서 장치(1)의 더 큰 저항력이 요구되는 일부 영역에 위치하거나 그러한 영역을 한정하고, 그래서 이식 영역에 대한 큰 강도를 보장하고 대퇴부 또는 상완골 머리 또는 각각의 공동 또는 관절에 이식되는 상응하는 보철 또는 스페이서 요소가 그러한 영역에서 발견되는 (종종 얇은) 뼈 조직을 뚫는 위험성을 회피할 수 있다.
본 발명에 따른 비구 스페이서 장치(1)는 세라믹 또는 플라스틱과 같은 생체적합성이 있는 재료로 만들어진다.
플라스틱과 관련해서는, 하나 이상의 열가소성 중합체, 아크릴 수지, 아크릴 중합체 및/또는 공중합체, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 및/또는 유사한 중합체를 포함하는 골 시멘트를 포함할 수 있다.
세라믹에 관해서는, 재료가 칼슘 설페이트(CaSO4) 또는 칼슘을 함유하는 다른 성분을 선택적으로 포함하는 세라믹 골 시멘트를 포함할 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 비구 스페이서 장치(1)는 생체적합성이 있는 플라스틱 및/또는 중합체 재료, 예컨대 폴리에틸렌 또는 고밀도 폴리에틸렌 또는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)으로 제조될 수 있다. 이 경우, 비구 스페이서 장치(1)는 이러한 재료로 만들어지거나, 또는 예를 들어 장치의 제 2 표면(3)에 배치되는 그러한 재료로 만들어진 인서트를 포함할 수 있다.
실제로 폴리에틸렌, 특히 UHMWPE는 자기-윤활 특성을 가지며, 따라서 매끄러움을 증가시키고/시키거나 상기 언급된 상보적 요소와의 관절 연결을 구현한다.
특히, 실제로 공동(7)은 대퇴골 또는 상완골의 머리 또는 해당 인체의 관절의 타 단부에 있는 이식가능한 스페이서 장치 또는 보철물의 스템 요소(비구 스페이서 장치(1)에 상보적임)의 머리(실질적으로 반구형 또는 구형임)를 수용하기에 적합하다.
본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에서, 비구 스페이서 장치(1)는 복합 재료로 제조되며, 즉 전술한 생체적합성을 갖는 하나 이상의 재료로 제조되고, 그 안에 비구 스페이서 장치(1)의 형상, 즉 예를 들어 컵 형상에 실질적으로 상응하는 형상을 갖는 보강재 또는 코어(미도시)를 포함한다.
이러한 내부 보강재 또는 코어는 비구 스페이서 장치(1)의 외측 부분을 구성하는 재료보다 구조적 및/또는 기계적으로 더 저항력이 있는 재료, 즉 상이한 중합체 재료 또는 금속성 재료로 제작된다.
이 형태에서는, 복수의 기다란 돌출부(4)가 보강재 또는 코어의 외부에 배치된 상기 생체적합성을 갖는 재료와 일체로 제조될 수 있다.
본 발명의 비제한적인 형태에서, 비구 스페이서 장치(1)는 완전히 플라스틱 재료 또는 골 시멘트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트로 만들어질 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 생체적합성을 갖는 재료는 하나 이상의 약제 또는 의약품, 예를 들어 하나 이상의 항생제, 상기한 이유에서, 예를 들어 젠타마이신, 반코마이신 등 또는 다른 활성 성분이 첨가되기에 적합하거나 첨가될 수 있다. 실제로, 비구 스페이서 장치(1)는 어떤 재료로 만들어지든 예를 들어 항생제와 같은 적어도 하나의 약학적 물질 또는 의약품을 포함(및 문제의 골강에 이식되면 사용 시 그러한 물질을 용리할 수 있음)한다.
이러한 적어도 하나의 약학적 물질 또는 의약품은 비구 스페이서 장치(1) 내부에 있고/있거나 환자의 필요에 따라 이식 직전에 혼합될 수 있다.
실제로, 재료의 다공성으로 인해 (예를 들어 수용액의 형태로 제작된) 이러한 물질이 예를 들어 모세관에 의해 재료에 함침되었다가 이어서 방출되게 된다.
본 발명의 하나 이상의 형태의 장점 중 하나는 비구 스페이서 장치(1)가 그 장치를 뼈 조직에 고정시키기 위해 사용되는 골 시멘트와 동일한 재료로 만들어진다는 것이다.
예를 들어, 골 시멘트가 PMMA를 포함하는 경우, 스페이서 장치가 제조되는 생체적합성을 갖는 재료도 PMMA를 포함한다.
이러한 방식으로, 전술한 장점에 더해, 비구 스페이서 장치(1)를 구성하는 재료는 뼈 조직과 접촉하여 부분적으로 용해되고, 이러한 방식으로 그와 뼈 조직 사이의 매우 안정적인 고정이 장치의 제 1 표면(2)에 접촉한 채로 "갇혀서(trapped)" 유지되는 골 시멘트에 의해 결정된다.
따라서, 본 발명이 뼈 조직에 대한 우수하고 안정적인 고정을 보장한다는 것이 명백하다.
또한, 스페이서 장치(1)는 일체형으로 만들어지고, 따라서 돌출부 또는 리세스(4)는 스페이서 장치 자체와 일체형으로 만들어진다.
이는 또한 주변의 뼈 조직과의 연결의 안정성을 실현한다.
전술한 설명으로부터, 본 발명에 따른 비구 스페이서 장치는 관절 공간을 보존하면서 감염된 보철물의 임의의 가능한 관골구를 대체할 수 있고, 관절 표면은 대퇴골 머리 또는 인체의 다른 관절 내의 또는 대응하는 요소 또는 뼈가 관통할 수 없게 충분한 저항력을 가지며, 현재의 감염을 치료하기 위한 항생제가 로딩되어 있고 그리고/또는 약학적 물질 또는 의약품을 포함한다는 것이 더욱 명확하다. 또한, 항생제가 로딩된 골 시멘트로 뼈 조직에 고정되는 비구 스페이서 장치는 하나 이상의 약학적 물질 또는 의약품 및/또는 항생제(예를 들어 젠타마이신 및/또는 반코마이신 등)의 국부적 방출 장치로 작용하여, 뼈 감염을 근절하기 위한 효과적인 치료를 촉진한다. 이러한 방식으로, 비구 스페이서 장치로 더 많은 양을 전달하거나 뼈 조직에 포함된 것과 다른 물질을 현장에서 전달하고, 감염 부위에 존재하는 임의의 박테리아에 대한 작용 범위 및/또는 작용 스펙트럼을 확장함으로써, 다양한 물질이 시너지 효과를 발휘하면서 작용하도록 하여 골 시멘트의 항균성을 증가시키는 것 또한 가능하다.
또한, 본 장치는 중공 반구 구조로 인해 뼈 조직, 또는 보철물 또는 스페이서의 스템 요소, 예를 들어 엉덩이, 가능하게는 모듈형의 상보적인 요소의 구형 머리와의 관절 연결을 허용한다.
따라서, 완벽한 기하학적 구조는 고관절 스페이서의 헤드와 같은 전술한 요소와의 매우 안정된 관절 연결을 가능하게 하여 탈구 위험을 제거하는데, 이 위험은 고관절 스페이서의 스템 요소만을 사용할 때 빈번히 발생한다. 또한, 이 경우에, 뼈나 보철물 또는 고관절 스페이서의 스템 요소와 같은 스페이서 장치의 구형 머리는 관절강의 뼈에 직접 관절 연결되지 않고 본 발명에 따른 비구 스페이서 장치의 제 2 표면 상에 관절 연결되기 때문에 관절 작용 중에 환자가 느끼는 고통이 감소되고, 그리고 앞서 언급한 바와 같이, 비구 스페이서 자체가 없을 때 존재하는 구개(acetabular roof)가 파열될 위험이 제거된다.
마지막으로, 본 발명에 따른 비구 스페이서 장치(1)는 예비 성형(preform)되고, 즉 소정의 형상 및 형태를 가져서 이미 사용 준비가 된 상태이므로, 외과의가 해부학적 치수 또는 환자 요구에 맞게 크기를 재조정하거나, 매끄럽게 하거나 또는 달리 조정할 필요 없다.
마지막으로, 이 목적을 위해, 비구 스페이서 장치(1)는 환자의 다양한 해부학적 형태 및 크기에 더 잘 맞춰지도록 소정 높이의 정점 치수뿐만 아니라 상이한 직경 또는 단면을 갖는 여러 크기로 제공될 수 있다.
특히, 비구 스페이서 장치(1)는 3 개 내지 4 개의 사이즈로 제공될 수 있다. 이는 적어도 일부 변형예에서 보철물 또는 스페이서 헤드(또는 그들의 스템 요소)와 근사하게 결합할 수 있기 때문이다.
다시, 적어도 본 발명의 일 형태에서, 돌출부 또는 리세스(4)는 비구 스페이서 장치(1)의 중심 대칭 축(X)을 통과하는 평면에 대하여 대칭적으로 배치된다.
본 발명의 일 형태에서, 돌출부 또는 리세스(4)는 비구 스페이서 장치(1)의 정점(6)에 대해 실질적으로 방사상으로 위치된다.
이 경우, 기다란 돌출부 또는 리세스(4)는 비구 스페이서 장치(1)의 정점(6)에 대해 방사상으로 배치된 일부 채널들을 결정 및/또는 한정하고, 이 채널들은 제 1 표면(2)을 따라 골 시멘트의 분배를 균일하게 안내함으로써 비구 스페이서 장치(1) 및 환자의 뼈에 대한 고정을 이룬다.
따라서, 본 발명은 다수의 수정 및 변형이 가능하며, 그러한 수정 및 변형은 모두 본 발명의 개념의 범위에 속한다.
어느 일 형태 또는 실시예에 대해 제시된 특징은 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않으면서 다른 형태 또는 실시예의 특징과 결합될 수 있다.
또한, 세부적인 사항들은 모두 기술적으로 동등한 다른 요소로 대체될 수 있다. 실제로, 사용된 재료 및 그에 종속되는 크기 및 형상은 하기 청구범위의 보호범위를 벗어나지 않으면서 요건에 따라 임의의 것일 수 있다.

Claims (16)

  1. 예를 들어 고관절 또는 견관절과 같은 인체의 관절에 위치한 골강(bone cavity)에 사용 중 이식될 수 있는, 일시적이며 일회용 타입의 비구 스페이서 장치(acetabular spacer device)(1)로서, 상기 비구 스페이서 장치(1)는 실질적으로 반구형인 컵 형태를 가지며, 사용 중에 상기 골강에 위치할 수 있는 볼록한 제 1 표면(2), 및 공동(7)을 규정하는 오목한 제 2 표면(3)을 포함하고, 상기 비구 스페이서 장치(1)는 사용 중에 상기 골강 내에서 진행 중인 감염을 치료할 수 있는 예를 들어 하나 이상의 항생제와 같은 하나 이상의 약학적 물질 또는 의약품을 포함하는, 비구 스페이서 장치(1).
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제 1 표면(2)은 제 1 표면(2)의 내측 또는 외측으로 연장되고, 길이(LU, LUa), 너비(LA, LAa) 및 높이 또는 깊이(H, HA)를 갖는 복수의 기다란 리세스 또는 돌출부(4)를 포함하는, 비구 스페이서 장치(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기다란 리세스 또는 돌출부(4)는 실질적으로 정점(6) 또는 상기 정점(6)을 둘러싼 구역으로부터 출발하고 그리고/또는 실질적으로 상기 제 1 표면(2)의 원형의 단부 둘레까지 이어지며 그리고/또는 상기 정점(6)에 대해 방사상 배열을 갖는, 비구 스페이서 장치(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비구 스페이서 장치(1)는 상기 제 1 표면(2)의 외부를 향해 연장되는 제 1의 기다란 돌출부(4') 및 제 2의 기다란 돌출부(4")를 포함하고, 상기 제 1의 기다란 돌출부(4')는 상기 제 2 표면(2)의 최대 원주 섹션을 따라 연장되고 상기 정점(6)을 통과하여 지나가는 원주 축과 같은 형상을 가지며, 상기 제 2의 기다란 돌출부(4")는 상기 정점(6)에 대해 방사상으로 배치되고 그리고/또는 섹션(Y)에 의해 상기 정점(6)으로부터 이격되고, 제 1 및 제 2의 기다란 돌출부(4', 4")는 상기 폭(LA)보다 큰 길이(LU)를 갖는, 비구 스페이서 장치(1).
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 표면(2)은 상기 제 1 표면(2) 안으로 함입되고 모서리가 둥근 실질적으로 직사각형 형상을 갖며, 상기 정점(6)에 대해 방사상으로 배치되고 그리고/또는 상기 정점(6)으로부터 섹션(Y)에 의해 이격된 기다란 리세스(4, 4"')들, 및 실질적으로 상기 정점(6) 둘레에 배치되고 실질적으로 환형의 원형을 갖는 오목 홈(4c)을 포함하는, 비구 스페이서 장치(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목 홈 또는 돌출부(4c)는 상기 정점(6)에서, 실질적으로 원형 형상을 가지는 상기 제 1 표면(2)의 구역(4d)을 한정하고, 그리고/또는 상기 기다란 리세스(4, 4'")는 상기 홈(4c)에 꼭지점이 있고 상기 제 1 표면(2)의 원형 단부 둘레의 일 부분에 밑변이 있는 실질적인 삼각형 형상을 가지는 제 1 표면(2)의 다각형 섹터(2d)를 한정하는, 비구 스페이서 장치(1).
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 표면(2)은 기다란 리세스(4, 4iv)를 포함하고, 상기 리세스(4, 4iv)는 제 1 표면(2)의 내부로 함입되고, 폭(LAa)이 상기 정점(6)으로부터 상기 제 1 표면(2)의 상기 원형 말단 둘레를 향해 가면서 증가하고 그리고/또는 길이(LUa)가 최대 폭(LAa)의 실질적으로 1 배 내지 2 배인 예를 들어 사다리꼴 또는 타원형의 실질적인 다각형 형상을 가지는, 비구 스페이서 장치(1).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기다란 리세스(4, 4iv)는 상기 정점(6)에서 실질적으로 원형 또는 다각형 형상을 갖는 상기 제 1 표면(2)의 구역(4d)을 한정하고, 그리고/또는 상기 기다란 리세스(4, 4iv)는 상기 제 1 표면(2)의 다각형 섹터(2d)를 한정하되, 이 다각형 섹터는 상기 구역(4d)에 꼭지점 또는 작은 변이 있고 상기 제 1 표면(2)의 상기 원형 말단 둘레의 일 부분에 더 큰 변이 있는 실질적으로 삼각형 또는 사다리꼴 형상을 갖는, 비구 스페이서 장치(1).
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 표면(3)은 사용 중에 대퇴골의 머리 또는 상완골의 머리와 같은 인체의 관절에 존재하는 다른 스템 요소와 관절 연결되거나 또는 인체의 상기 관절의 대응하는 영구 보철물 또는 스페이서 장치의 스템 요소의 머리와 관절 연결되도록 구성되는, 비구 스페이서 장치(1).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 표면(2)은 상기 골강의 형상에 실질적으로 상보적인 형상을 갖고 그리고/또는 상기 제 2 표면(3)은 사용 중에 관절 작용을 용이하게 하기 위해 매끄러운 표면을 가지며, 그리고/또는 상기 제 1 및 제 2 표면(2, 3)은 실질적으로 반구형인, 비구 스페이서 장치(1).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 표면(2, 3)은 실질적으로 동축이고, 그리고/또는 상기 비구 스페이서 장치(1)의 중심 대칭 축과 일치하는 중심 대칭 축(X)을 가지는, 비구 스페이서 장치(1).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중심 대칭 축(X)에 직교하는 베이스부(5)를 포함하고, 상기 정점(6)은 상기 베이스부(5)의 반대편에 위치하고 상기 제 1 표면(2)의 상단 지점에 위치하는, 비구 스페이서 장치(1).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항에 있어서, 상기 베이스부(5)는 상기 제 1 표면(2)과 상기 제 2 표면(3)을 연결하고 그리고/또는 상기 제 1 표면(2)의 말단의 원 둘레와 상기 제 2 표면(3)의 말단의 원 둘레를 연결하고, 그리고 상기 제 2 표면(3) 및 상기 공동(7)을 향하는 입구 개구(5b)를 한정하는 베이스 링(5a)을 포함하는, 비구 스페이서 장치(1).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스부(5)에는 그리고/또는 상기 제 1 표면(2)의 말단의 원 둘레에는 환형 탭부(8)가 존재하고, 상기 탭부는 상기 비구 스페이서 장치(1)에 대해 그리고/또는 상기 제 1 표면(2)에 대해 섹션(Z)만큼 외측을 연장되고, 가능하면 상기 섹션(Z)은 상기 제 1 표면(2)에 대해서는 실질적으로 직각으로 그리고/또는 상기 베이스부(5)에 대해서는 동일 평면으로 연장되는, 비구 스페이서 장치(1).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비구 스페이서 장치(1)는 예를 들어 하나 이상의 열가소성 중합체, 아크릴 수지, 아크릴 중합체 및/또는 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 플라스틱 또는 세라믹, 폴리메틸메타크릴레이트 및/또는 유사한 중합체를 포함하는 골 시멘트, 황산칼슘(CaSO4) 또는 칼슘 등을 함유하는 다른 성분을 포함할 수 있는 세라믹 골 시멘트와 같은 생체적합성을 갖는 재료로 만들어지고, 그리고/또는 상기 비구 스페이서 장치(1)는 상기 기다란 리세스 또는 돌출부(4)와 일체로 만들어지며, 그리고/또는 상기 비구 스페이서 장치(1)는 예비 성형되고, 그리고/또는 상기 생체적합성을 갖는 재료는 100 마이크로미터보다 작은 치수를 갖는 기공 및/또는 세관(canaliculi)을 포함하는, 비구 스페이서 장치(1).
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비구 스페이서 장치(1)는 폴리에틸렌 또는 고밀도 폴리에틸렌 또는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과 같은 플라스틱 및/또는 중합체로 된 생체적합성을 갖는 재료로 만들어지고, 그리고/또는 상기 제 2 표면(3)에 배치되는 이러한 플라스틱 및/또는 중합체로 된 생체적합성을 갖는 재료로 만들어진 인서트를 포함하고, 그리고/또는 상기 비구 스페이서 장치(1)는 상기 생체적합성을 갖는 재료 및 상기 비구 스페이서 장치(1)의 형상에 실질적으로 대응하는 형상을 가지며 그 내부에 배치되는 보강재 또는 코어를 포함하는 복합 재료로 만들어지며, 상기 보강재 또는 코어는 외부에 배치되는 상기 생체적합성을 갖는 재료와는 다른 중합체 또는 금속성 물질을 포함하는, 비구 스페이서 장치(1).
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