KR20080016586A - 척추 안정화용 임플란트 - Google Patents

Abstract

서로 인접한 두 개의 추골용으로 제공되는 척추 안정화용 임플란트에 관한 것으로서, 이 임플란트는 추골에 고정되도록 한 적어도 두 개 이상의 앵커 플레이트와 본래 인대와 같이 그 사이로 연장되는 탄성부재를 포함하여 구성된다. 일구현예로서 상기 앵커 플레이트 또는 스테이플은 서로 대향되는 추골의 외측 괴를 결합시키기 위하여 한 쌍으로 제공되며, 이에 척추의 이중-측부 안정화를 제공한다. 다른 구현예로서, 상기 한 쌍의 앵커 플레이트는 극상돌기를 지나는 커넥터를 포함한다. 또 다른 구현예로서, 상기 한 쌍의 앵커 플레이트는 인공 극상돌기 및 추궁판을 형성하기 위한 하나 이상의 커넥터를 포함한다.

척추, 임플란트, 추골, 스테이플, 앵커 플레이트, 탄성부재, 합성 인대, 외측 괴, 안정화

Description

척추 안정화용 임플란트{SPINAL STABILISATION IMPLANT}

본 발명은 조인트 임플란트(joint implants)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 추간관절(facet joints) 또는 척추 인대(spinal ligaments)와 같은 척추 구성요소의 안정화에 사용할 수 있는 임플란트에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 척추중 경추(cervical vertebrae)를 안정화시키기 위한 임플란트에 관한 것이다.

척추는 다양한 해부학적 요소로 구성된 복합한 구조로 되어 있으며, 신체에 유연성 및 복원성을 제공하는 구조로 되어 있다. 상기 척추는 추골로 구성되어 있으며, 각 추골체(vertebral body)는 원통형 형상으로 되어 있다. 서로 인접한 추골체의 반대쪽은 서로 연결되고, 동시에 섬유연골재로 이루어진 상호추골 디스크(또는 디스크)에 의하여 분리되어 있다. 또한, 상기 추골체들은 과도한 움직임을 제한하고 및 안정성을 제공하고자 상호 작용하게 되는 복잡한 인대 조직에 의하여 서로 연결되어 있다. 상기 추골은 외측 괴(lateral mass)로 명명되는 두꺼운 측면부를 포함한다. 각각의 외측 괴는 그 상부 및 내측상에 추관절돌기(facets)를 포함한다. 단일 추골의 추관절 돌기는 다음의 인접한 추골의 내측 추관절돌기와 결합 되어진다. 이러한 추관절돌기의 결합은 소위 추간관절로 명명된다.

안정적인 척추는 무력하게 만드는 통증(incapacitating pain), 진행성 기형(progressive deformity) 및/또는 신경학적 손상(neurological compromise)을 예방하는 것이 중요하다 하겠다. 척추의 인대 손상에 대한 현행 수술적 치유 방법은 추간관절 캡슐(facet joint capsules)의 제거 및 관절에 대한 관절고정술을 포함한다. 이러한 경우, 하위의 경추부에 대한 불안정성을 치료함에 있어서, 보통 인접한 추골의 외측 괴를 통하여 연장되는 스크류를 사용하고 있다. 이러한 방식에 포함된 문제점중 하나는 외측 괴에 대한 스크류 삽입시, 척추 신경에 대한 손상이 발생될 수 있는 점에 있다. 또한, 기존 방법에 있어서 추간관절 캡슐(facet joint capsules)의 회복이 불가능하다. 이에 추간관절의 제거로 인하여 추간관절 캡슐이 제거되어진 척추의 해당 부분에서의 운동성이 감퇴될 수 있고, 그 인접한 부분에 대한 퇴화를 가중시키게 된다.

본 발명의 일 구현예는 종래 기술의 문제점들을 방지 내지 완화시킬 수 있는 임플란트를 제공하는데 있다.

일반적인 용어로서, 본 발명의 일구현예는 척추 안정화용 임플란트를 제공하고자 한 것이며, 이 척추 안정화용 임플란트는: 척추의 상부 및 내측에 위치되어 두 개의 인접한 추골에 각각 고정되는 두 개의 스테이플(또는 앵커 플레이트); 및 이 스테이플 사이에서 연장되는 탄성의 인공 인대 등 3개의 주요 구성요소를 갖는다. 상기 스테이플(staples) 스크류, 핀, 볼트 및 이와 유사한 수단에 의하여 척추에 고정된다. 상기 임플란트는 척추의 반대쪽 면에서 측방향을 따라 한 쌍으로 제공된다. 상기 임플란트는 굽힘과 같은 상호-추골 운동에 대한 저항력을 제공하는 기능을 한다.

다른 구현예로서, 상기 임플란트는 추간관절 인대들의 재구성에 적합하며, 이 경우 각각의 스테이플이 추골의 외측 괴에 고정된다.

또 다른 구현예로서, 상기 임플란트는 위가시인대(supraspinous)와 가시사이인대(interspinous)의 재건을 위하여 극돌기(spinous process)에 대한 고정용으로 적합하다.

또 다른 구현예로서, 상기 임플란트는 인공삽입물(prosthesis)로서 사용하기 위한 인공 극돌기(spinous process) 및 추궁판(lamina)을 구성하고자 채택된 것이다.

따라서, 본 발명은 하나 또는 그 이상의 뼈 조각 구성들을 갖는 두 개의 인접한 추골을 연결시킬 수 있는 척추 안정화용 임플란트를 제공하고자 한 것으로서, 이 임플란트는:

- 제1추골에 고정시킬 수 있도록 서로 이격 배치되는 한 쌍의 제1앵커 플레이트;

- 제2추골에 고정시킬 수 있도록 서로 이격 배치되는 한 쌍의 제2앵커 플레이트;

- 상기 각 한 쌍의 앵커 플레이트는 공면 배치(co-planar)되며;

- 상기 제1 및 제2앵커 플레이트는 상기 추골의 뼈 조직에 결합되도록 패스너를 수용하는 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구를 포함하며;

상기 각 한 쌍의 앵커 플레이트는 평평한 핀으로 연결되고, 이 핀은 앵커 플레이트의 각 한 쌍이 공유된 평면에 대하여 수직을 이루게 되며, 상기 각 핀은 앵커 플레이트 연결을 위한 제1말단과, 자유단으로서 반대쪽으로 곧바로 연장된 제2말단을 포함하며;

- 상기 핀은 그 사이에 연장되는 탄성부재에 연결되는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트를 제공한다.

다른 관점에서, 본 발명은 상기 제1 및 제2앵커 플레이트는 상기 추골의 대향면에 걸쳐지도록 한 쌍으로 제공되어, 상기 임플란트가 상기 제1추골에 고정되는 한 쌍의 제1앵커 플레이트와, 상기 제2추골에 고정되는 한 쌍의 제2앵커 플레이트로 구성되도록 한 것을 특징으로 하는 임플란트를 제공한다.

또 다른 관점에서, 본 발명은 하나 또는 그 이상의 뼈 조직을 가지면서 서로 인접한 두 개의 추골을 부착시키기 위한 척추 안정화용 임플란트로서:

- 상기 제1추골에 고정되도록 한 제1앵커 플레이트;

- 상기 제2추골에 고정되도록 한 제2앵커 플레이트를 포함하고;

- 상기 추골의 뼈 조직에 체결되도록 패스너 수용 가능한 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구를 포함하며;

- 상기 앵커 플레이트들 사이에 탄성력을 갖는 상대 운동을 가능하게 하도록 상기 제1 및 제2앵커 플레이트 사이로 연장되는 탄성부재; 를 포함하여 구성된다.

또 다른 관점에서, 인공 삽입물 임플란트는 상기 한 쌍의 앵커 플레이트와 각 핀 사이로 연장되는 스페이서 암들을 더 포함하여, 상기 각 핀과 상기 각 앵커 플레이트가 서로 연결될 수 있도록 구성된다.

또 다른 관점에서, 본 발명은 서로 인접된 두 개의 추골을 접착시키기 위한 척추 안정화를 위한 임플란트용 키트(kit)를 제공하고자 한 것으로서, 이 키트는:

상기 추골에 고정되도록 한 제1 및 제2앵커 플레이트와;

상기 추골에 상기 앵커플레이트를 체결시키기 위한 하나 또는 그 이상의 체결수단과;

상기 제1 및 제2앵커 플레이트를 연결시키기 위한 적어도 하나 이상의 탄성 부재; 를 포함하여 구성된다.

본 발명의 다양한 목적, 특징 및 수반하는 장점들은 첨부한 도면을 참조로 쉽게 이해될 수 있을 것이며, 동일한 구성요소에 대해서는 전체 도면에 걸쳐 동일한 도면부호로 지시하기로 한다.

도 1(a)는 본 발명의 일 구현예에 따른 외측 괴용 스테이플의 평면도,

도 1(b)는 도 1(a)의 스테이플에 대한 측면도,

도 2(a)는 도 1(a)의 스테이플에 대한 저면도,

도 2(b)는 도 1(a)의 스테이플에 대한 정면도,

도 3은 본 발명은 본 발명의 일 구현예에 따른 외측 괴용 스테이플이 식립된 상태를 나타내는 사시도,

도 4은 본 발명은 본 발명의 일 구현예에 따른 외측 괴용 스테이플이 식립됨과 함께 연결판(spine)이 연장된 상태를 나타내는 사시도,

도 5는 본 발명은 본 발명의 일 구현예에 따른 외측 괴용 스테이플이 식립됨과 함께 연결판(spine)이 굴곡 삽입된 상태를 나타내는 사시도,

도 6a-6c는 본 발명의 다른 구현예에 따른 외측 괴용 스테이플의 평면도,

도 7은 본 발명의 다른 구현예에 따른 외측 괴용 스테이플의 요부 평면도,

도 8(a)는 본 발명의 일 구현예에 따른 극돌기용 스테이플의 우측면에서 그 외부면을 나타내고,

도 8(b)는 본 발명의 일 구현예에 따른 극돌기용 스테이플의 좌측면에서 그 외부면을 나타내고,

도 8(c)는 도 8(a) 또는 8(b)의 스테이플에 대한 내측면을 나타내며,

도 8(d)는 극돌기용 스테이플이 장착되는 척추의 측면도,

도 8(e)는 본 발명의 일 구현예에 따른 극돌기용 스테이플을 나타내는 사시도,

도 9a는 서로 인접한 두 개의 추골을 설명하기 위한 척추 조각의 배면도,

도 9b는 도 9a의 척추 조각에 대한 측면도,

도 10a는 본 발명의 다른 구현예에 따른 인공 극돌기를 나타내는 평면도,

도 10b는 도 10a의 기구에 대한 측면 사시도,

도 11a 내지 도 11c는 도 10a의 기구에 대한 사용 상태를 설명하는 도면.

이하, 본 발명의 이해를 위하여 본 발명을 바람직한 실시예로서 첨부도면을 참조로 설명하기로 한다.

본 발명의 상세한 설명 및 도면에서, 해부학상 평면도로 언급되지 않는 한, "정면(front)" 및 "후면(back)"은 신체의 좌우방향으로 지나가는 관상면 또는 전두면(coronal or frontal plane)에서 그 정면 및 후면을 언급하는데 사용되는 것으로 이해해야 할 것이다. 용어 "좌측(left)" 및 "우측(right)"은 인체의 앞뒤방향으로 지나가는 정중면 또는 시상면(lateral or sagittal)에서 그 좌측 및 우측을 언급하는데 사용될 것이다. 용어 "위(up)" 및 "아래(down)"은 몸의 수평방향으로 지나가는 수평면(the axial transverse)에서 그 위쪽과 아래쪽을 언급하는데 사용될 것이다. 인체의 중앙라인을 향하는 것을 "메디얼(medial)"로 언급하는 것으로 이해해야 할 것이다. 인체의 중앙라인으로부터 벗어나 연장되는 것을 "라터럴(lateral)"로 언급하는 것으로 이해해야 할 것이다. "하부의(inferior)"은 아래쪽의(lower), 아래의(below) 또는 밑으로의(down)라는 용어로 언급됨을 이해해야 할 것이고, "상부의(superior)"는 위쪽의(upper), 위에(above) 또는 위로의(up)라는 말로 언급될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 또한 "앞쪽의(anterior)"는 정면(front)으로, "뒤쪽의(posterior)"는 후방의(rear) 또는 후면의(back)로 언급될 수 있다.

본 발명은 인대 손상이 이미 진행된 관절의 인대 재건에 사용되는 임플란트를 제공하고자 한 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예는 추관절돌기(facet) 또는 다른 관절부분과 같이 인대적인 손상이 진행된 척추내에서 관절의 인대 재건에 유용한 임플란트를 제공하고자 한 것이다. 본 발명의 구현예들은 정상적인 또는 인공의 척추후궁(laminae), 척추각(pedicles), 외측 괴(lateral masses), 또는 기타 추골(vertebrae)의 다른 부분에 인대 재료를 고정시키는데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 구현예들은 추간관절(facet joints) 또는 추간관절 캡슐(facet joint capsules)과 같은 척추관절(spinal joints)을 포함하는 관절들의 재건에 사용될 수 있다. 그 밖에, 본 발명은 척추관절 이외에 여러 관절에 사용될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이며, 본 발명의 바람직한 구현예는 인대 손상이 진행된 추간관절(facet joints) 또는 추간관절 캡슐(facet joint capsules)에 유용한 것이다.

도 9a 및 도 9b는 서로 인접한 두 개의 추골을 나타내는 바, 상부 추골(200a)과 하부 추골(200b)을 나타내고 있다. 상부 및 하부 추골은 각각 우측의 외측 괴(202a,202b) 및 좌측의 외측 괴(204a,204b)를 포함한다. 도 9a는 상기 우측의 외측 괴(202a) 및 좌측의 외측 괴(204a)상에, 각각 우측 및 좌측의 상부 추골(206a,207a)을 나타내고 있다. 서로 인접하는 반대쪽의 상부 및 하부 추골은 추골 관절(280,210)을 형성한다. 당업자에 의하여 이해될 수 있듯이, 또한 전형적인 척추 구조는 정상적인 위치로 추골을 유지시키는 동시에 그 사이의 구부림이 가능하도록 하는 인대 및 기타 지지물(도 9에는 도시되지 않음)을 포함한다. 상기와 같이, 상기 인대들은 여러가지 이유로 손상 또는 약화(즉, 결손)될 수 있으며, 이러한 인대 손상은 척추 구조와 관련된 통증 및 손상을 초래한다.

추골관절의 인대를 재건하는 방법중 하나는 인대의 손상된 영역에 인대를 대 체하기 위하여 천연, 인공, 또는 합성 인대 재료의 부착하는 것을 포함한다. 여러가지 종류의 재료들이 본 발명의 인대 재료에 사용하는데 적합한 것으로 이해해야 할 것이다. 인대 재료는 천연적인 또는 인공적인 인대, 힘줄(tendon), 근막(fascia), 또는 유연성(즉, 탄성력) 및 내구성을 갖도록 제조된 재료를 사용할 수 있다. 상기 인대는 섬유아세포(fibroblasts)와 같은 세포들이 주입될 수 있는 유연한 합성 기질로 제조된 것을 사용할 수 있다. 상기 기질(matrix)은, 기질의 구조 및 화학물질이 기질내에 포함됨에 의하여, 기질내에서 주입세포의 성장이 촉진되는 것과 같이 "주도적 성장(directed growth)"을 촉진시킬 수 있다. 인체 조직으로 이루어진 새로운 인대를 제조하기 위하여, 상기 기질내에 성장 촉진제를 첨가함으로써, 이동성 셀이 콜라겐 및/또는 기타 단백질과 같은 혼합물을 침전시킨다. 일반적으로, "합성의(synthetic)" 용어는 유기 및 무기 재료를 포함한다. 예를들어 유기재료와 관련하여, "합성의" 인대는 자가이식(autograft), 동종이식(allograft), 또는 이종이식(xenograft)와 같은 인대 이식을 포함한다. 선택적으로, 상기 합성 인대는 근막(fascia) 또는 보빈 심막(bovine pericardium)과 같은 물리적 필수조건을 갖는 다른 유기 조직을 포함한다. 일반적으로, 상기 재료들은 신체에서 볼 수 있는 본래 인대의 탄성 특성을 모조한 것중 하나이다. 인대들은 장력 밴드(tension band)와 유사한 방식으로 움직임의 제한 범위를 갖는다. 이러한 점에 따라 척추의 인대가 생리학적으로 비경직된 척추 안정화를 제공한다. 합성 인대 제조용 무기 재료와 관련하여, 많은 선택사항들이 받아들여지고 있다. 당업자에 의하여 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명에 사용될 수 있는 상기 합성 인 대는 인대에서 자연적으로 발생하는 물리적 특성을 갖는 구조 또는 이 구조와 유사한 장력밴드를 이용하여 제조된다. 그 일례로서, 리즈 대학교(the University of Leeds (UK)) 및 게이오 대학교(Keio University (Japan))에서 개발된 임플란트가 합성 인대로 사용 가능하다. 이 합성 인대는 메시 구조를 갖는 폴리에스터 재료로 이루어지고, 척추 인대 보형물로서 사용될 수 있게 연구되어 왔다(Suzuki K., Mochida J., Chiba M., Kikugawa H., Posterior Stabilization Of Degenerative Lumbar Spondylolisthesis With A Leeds-Keio Artificial Ligament. A Biomechanical Analysis In A Porcine Vertebral Model; Spine, 1999; 24(1):26-31). 이러한 목적을 갖는 다양한 다른 재료들이 당업자에게 잘 알려지게 될 것이다.

본 발명에 따르면, 결손된 인대 영역의 재건은 인접한 체절의 부하를 감소시키는 동시에 운동성을 유지하는 것을 가능하게 한다. 이에, 전술한 외측 괴 스테이플을 구성함으로써, 추간관절(facet joints)이 운동성을 부여할 정도로 재건 가능하지만, 과도한 견인(overdistraction)을 방지하고자 굽힘(예를들어, 전방 및 구부림 동작)을 한정시키게 된다. 본 발명에서, "스테이플(staple)" 또는 "앵커 플레이트(anchor plate)" 용어는 뼈 구조물에 고정되는 연결물을 설명하는데 사용된다. 이하, 상기 스테이플은 뼈에 스크류 체결, 볼트 체결, 핀 체결 등으로 고정된다. 일 구현예로서, 상기 스테이플은 체결부위에 형성된 개구를 통하여 스크류 체결된다. 본 발명의 스테이플은 본 목적을 위하여 어떠한 형상으로도 형성 가능하다. 일 례로, 상기 스테이플은 평평한 앵커 플레이트로 구성된다. 상기 스테이플 이 뼈 조직에 한 번 식립된 후, 그 고정력을 유지할 수 있도록 상기 스테이플은 뼈, 근육, 인대 및/또는 반흔 조직 성장(scar tissue in-growth)을 향상시키기 위한 하나 또는 그 이상의 물리적 및/또는 화학적 특징을 갖는다. 상기 스테이플이 용이하게 부착될 수 있도록 스테이플은 각 뼈 조직과 일치하는 뼈-접촉 표면을 갖도록 형성된다.

첨부한 도 3 내지 도 5에 도시된 사시도에서, 추골(vertebrae: 10A,10A')의 추(facets: 10,10') 및 추간관절(facet joint: 8)을 갖는 추골 분절(100)을 볼 수 있다. 상기한 바와 같이, 당업자에게 이해될 수 있는 바와 같이, 척추의 운동을 가능하게 하는 추간관절을 형성하도록 서로 인접한 추가 이어진 추골의 후방 구성이 바로 추(facets)이다. 각 추골은 두 개(좌측 및 우측)의 위쪽 추와 두 개의 아래쪽 추를 갖는다. 또한, 각 추골(10A,10A')은 외측 괴(9,9')를 포함한다. 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 용어 "외측 괴(lateral mass)는 척추동맥 이송을 위한 통로 뿐만 아니라 뼈의 매개물로서 추간관절로 구성되는 척추의 경추부와 같이 척추 링의 측부 팽창부를 말한다.

본 발명에 따른 외측 괴 스테이플 어셈블리(20)의 일 구현예는 첨부한 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같다. 이 외측 괴 스테이플 어셈블리(20)는 두 개의 추간 연결용 스테이플 즉, 상부 또는 머리쪽 끝단 스테이플(21)과, 하부 또는 꼬리쪽 끝단 스테이플(21')로 구성된다. 여기서, 상기 "상부 또는 머리쪽(superior or cranial)" 및 "하부 또는 꼬리쪽(inferior or caudal)" 용어는 스테이플이 식립되는 수평방향 배열을 의미한다. 각 도면에서 잘 볼 수 있듯이, 상기 스테이플은 상 부 및 하부 추골((10A,10A')에 패스너(4A)에 의하여 장착되는 앵커 플레이트로 구성된다. 상기 패스너(4A)는 외측 괴의 뼈 조직에 결합되는 고정부재를 포함한다. 일 구현예로서, 상기 패스너는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 앵커 부재로 기능을 하는 스크류를 포함한다. 여기서, 일 구현예의 특징으로서 하나의 스테이플이 추골의 각 측면에 연결된다. 그러나, 필요에 따라 다수개의 스테이플이 사용될 수 있음은 당업자에 의하여 이해될 것이다. 따라서, 두 개 또는 그 이상의 추간 연결용 스테이플이 외측 괴 측면에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 스테이플(즉, 앵커 플레이트)는 외과용 고품위 금속 또는 합금 또는 당업자에게 잘 알려진 내구성 재료로 만들어진다.

본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 추간 연결용 스테이플은 추골의 좌측 및 우측의 외측부와 일치하며, 추골의 좌측 및 우측면에 걸쳐 제공된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각 추 연결용 스테이플은 방위 설정의 용이성을 위하여 곡면윤관선(25)을 갖는 외측면을 갖는다. 도 3 내지 도 5는 도 1의 것과 다른 구현예로서, 다른 스테이플 디자인을 보여주고 있다. 외측면 곡면 윤곽선(25)(도 1 및 도 2에서 우측면)은 외측 괴(9,9')의 외측면부에 인접하며, 외측 괴의 일반적인 형상과 같은 형상이 되도록 한다. 이러한 점은 관절과 동일 형상이 되도록 곡선을 갖는 축 플레이트를 응용하는데 적절하다. 반대면, 즉 인체의 중앙라인쪽 면(27)은 추궁판(lamina: 11,11')과 인접하도록 직선부로 이루어진다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 추 연결용 스테이플(21,21')에 고정되는 합성인대(13)를 제공한다. 상기와 같이 합성인대(13)는 여 러가지 재질을 이용하여 만들어질 수 있음을 당업자에 의하여 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 추 연결용 스테이플에 대한 일 구현예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 추 연결용 스테이플은 다른 적용처에 따라 다양한 형상 및 크기로 제조될 수 있다. 상기 추 연결용 스테이플이 신체조건이 다른 환자 뿐만 아니라 다른 추골 분절에 사용 가능하도록 다양한 높이 및 폭으로 제조될 수 있음은 당업자에 의하여 이해될 수 있을 것이다. 상기 추 연결용 스테이플의 높이 및 폭을 고려하는 사항들은 (1)환자의 신체조건, (2) 척추 영역, 즉 경추, 흉추 또는 요추, 및 (3) 적용부위, 예를들어 외측 괴 또는 극돌기(spinous process)가 될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 임플란트는 약 2 내지 3mm 두께로 제작된다. 이 두께를 갖는 추 연결용 스테이플은 추간관절에 인대를 부착하는데 사용된다.

상기 추 연결용 스테이플(21,21')은 제1표면(7,7')을 포함하며, 각각 그 적용 위치에서 외표면을 구성한다. 또한, 상기 스테이플은 반대면으로서 제2표면을 갖는 바, 이 제2표면은 그 적용 위치에서 내표면을 구성하며, 즉 외측 괴 또는 다른 척추 구성과 접촉하는 면이 된다. 또한, 상기 스테이플은 각각 제1,2,3,4 에지부(28,25,26,27)를 포함한다. 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 구현예에서, 제1길이방향 개구(3)가 에지부(26)와 인접한 부분에 형성되고, 제2에지부(25) 및 제4에지부(27)로부터 연장된 세로방향축을 가로질러 연장된다. 상기 길이방향 개구(3)는 내외부 표면을 관통하는 형태로 형성된다. 또한 이 개구(3)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 인대(13)를 수용하기 위하여 형성된 것이며, 이는 하기에 서 보다 상세히 설명될 것이다. 제2길이방형 개구(5)가 각 스테이플에 더 형성된다. 이 제2개구(5)는 에지부(28)와 인접하면서 내외부 표면을 관통하여 형성된다. 제1개구(3)와 유사한 구성으로서, 제2개구(5)도 인대(13)를 수용하기 위하여 형성된 것이다.

더욱이, 각 스테이플은 추 연결용 스테이플을 관통하는 패스너 수용구(4)가 형성된다. 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 구현예에서, 패스너 수용구(4)는 추 연결용 스테이플(21)의 중앙에 형성된다.

본 발명의 다른 구현예로서, 도 6(a),(b),(c)에 도시된 바와 같이, 상기 패스너 수용구(4)는 추 연결용 스테이플(21)에 대하여 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 상기 패스너 수용구(4)는 추골(10A,10A')에 추 연결용 스테이플(21)을 고정시키기 위한 패스너를 수용하기 위하여 채택된 것이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 추 연결용 스테이플(21)은 추 연결용 스테이플이 장착되어질 추골의 표면과 동일한 형상을 갖도록 인체의 중앙라인쪽으로 향하는 곡면을 갖는다.

각 도면들에서 보는 바와 같이 스테이플(21)에는 개구(3,5)가 형성되고, 이와 평행하게 위치되는 개구(3',5')가 형성된다. 길이방향의 개구(3,3',5,5')는 인대(13)가 관통하여 지나갈 수 있도록 부드러운 표면으로 제공된다. 바람직한 구현예로서, 상기 인대(13)는 각 개구(3,3',5,5')에 관통하며 꿰어지게 된다. 외측 괴 스테이플 어셈블리(20)를 배열시키기 위하여, 상기 추 연결용 스테이플(21,21')이 추골(10A,10A')에 고정 또는 배치 완료되면, 상기 인대(13)가 관절에 대한 안정성을 제공하기 위하여 그 길이방향 개구를 따라 관통 체결되어진다.

도 4 및 도 5에 도시된 구현예에서, 본 발명의 장치를 식립하는 것을 보여주고 있는 바, 상기 합성 인대(13)가 각 개구(3,5,3',5')를 관통하여 뒤쪽-위쪽을 경유하며 통과된다. 이와 같이, 상기 인대는 척추 뼈 조직 및 각 스테이플(21,21')의 내표면(7,7')간에 배치되는 방향을 갖게 된다. 이러한 방향에 따라, 상기 스테이플를 고정시키는데 사용되는 패스너(4A,4A')도 합성 인대를 관통하여 체결된다. 이에 상기 스테이플(21,21')이 인대(13)를 관통한 패스너(4A)에 의하여 고정될 수 있다.

도 4 및 도 5는 우측 추간관절에 합성 인대(13)를 장착하는데 유용한 본 발명의 일 구현예를 나타낸다, 두 개의 스테이플(21,21') 각각이 각 추간관절의 각 면에 배치되어, 각 스테이플이 패스너(4A,4A')에 의하여 각 외측 괴에 장착된다.

도 4는 우측 추간관절이 펼쳐짐(신장) 상태를, 도 5는 우측 추간관절이 굽혀짐(굽힘)상태를 나타낸다. 여기서, "펼쳐짐(extension)"은 당업자에게 척추의 뒤쪽 움직임(즉, 뒤로 굽힘 동작)을 말하는 용어로 이해될 것이고, 반면에 "굽혀짐(flexion)"은 척추의 앞쪽 움직임(즉, 앞쪽으로 굽힘 동작)을 말하는 용어로 이해될 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치가 식립되어 척추가 굽혀짐 상태가 되면, 상기 합성 인대(13)는 생체내 추간관절 캡슐과 같은 방식으로 굽혀짐의 정도를 제한하는 기능을 하게 된다. 척추 분절의 펼쳐짐에 있어서, 본 발명의 외측 괴 스테이플 어셈블리는 움직임의 범위를 제한하지 않고, 상기 펼쳐짐에 대한 제한은 추간관절이 서로 접할 때까지의 자연적인 움직임에 따른다. 도 4에 도시된 바와 같이, 펼쳐짐 상태에서, 상기 합성 인대(13)가 결합될 수 있으며, 이는 추간관절이 굽혀짐쪽으로 정상적 순차적인 움직임을 갖게 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 합성 인대(13)는 굽혀짐(flexion) 상태에서 팽팽하게 늘어나게 되며, 이에 각 관절이 억압된다. 따라서, 상기 외측 괴 스테이플 어셈블리(20)는 굽혀짐 상태에서 추간관절의 안정화를 제공할 수 있게 된다. 안정화 임플란트는 특히 목의 굽혀짐을 제한하기 위하여 척추의 경추 분절에 유용함은 당업자에 의하여 이해될 수 있을 것이다. 특히, 본 장치는 경추에서의 각 추간관절 캡슐에 의하여 제공되는 굽혀짐에 대한 정상적인 제한을 제건하는 것을 가능하게 한다.

최종적으로, 상기 외측 괴 스테이플 어셈블리(20)가 갖는 회전운동(미도시됨)은 내측의 추간관절 및 반대측의 추간관절의 배열 구조에 따라 그 정도가 제한될 것이다. 그러나 상기 인대(13)의 특성은 캡슐에 의하여 제한되는 관절의 탈구 점에 대한 과도한 회전과 같이, 그 과도한 회전을 제한시킬 수 있다.

바람직한 구현예로서, 패스너 수용구(4)는 스크류 및 당업야에서 잘 알려진 외측 괴 스크류와 같은 패스너의 체결을 위해 나사 가공될 수 있다. 본 발명의 추 연결용 스테이플에 사용될 수 있는 상기 패스너의 일례는 스크류, 스파이크(spike), 핀, 로드, 타이(tie),또는 봉합사(sutures)를 들 수 있다. 상기 패스너는 척추후궁의 협부(pars interarticularis), 외측 괴(lateral mass), 추궁근 (pedicles), 극상돌기(spinous processes) 또는 기타 척추 뼈를 구성하는 다른 부분에 삽입될 수 있다. 또한 상기 패스너는 상기에 나열된 인공 등가물에 삽입될 수 있다. 본 발명은 상기한 패스너의 사용에 제한되지 않는 것으로 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 상기 패스너의 다른 구현예는 너트 체결 가능한 볼트를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 패스너 수용구(4)는 도 1 및 도 2 뿐만 아니라 도 6의 (a),(b),(c)에 도시된 바와 같이, 인접하는 뼈 표면에 패스너의 삽입을 각을 이루며 삽입할 수 있도록 각을 가지며, 이는 뼈와의 일체화를 극대화시키고 패스너에 의한 다른 조직이 손상되는 것을 최소화시킨다. 위의 패스너 수용구가 갖는 각도는 척추의 여러영역에서 뼈 위치 및 조직량에 따라 달라진다. 또한 상기 각도는 표준형 외측 괴 스크류의 사용을 가능하게 한다. 상기 스테이플의 평평한 영역의 두께(약 2mm 또는 그 이상)에 따라, 적정한 궤적의 직선홀은 외과수술적면에서 문제가 될 수 있다. 상기 패스너 수용구(4)의 각도는 이러한 문제점을 해결할 수 있으며, 추 연결용 스테이플의 두께를 가변시킬 수 있음을 가능하게 한다. 바람직한 구현예로서, 상기 패스너 수용구(4)는 외부(7,7')로부터 내부까지 외측방향(도면부호 25)을 향하여 20~40°의 각도로 형성되고, 위쪽을 향하여(즉, 에지부(28)를 향하여) 0~20°의 각도를 갖는다. 상기 경추의 외측 괴 및 추에 대한 적용에 있어서, 패스너 수용구(4)는 양방향("위쪽을 향함 및 바깥쪽을 향함(upwards and outwards)"으로 언급되는 위쪽 및 아래쪽 뿐만 아니라 인체의 중앙라인 방향 및 외측방향)으로 25°를 이루게 되어, 다른 외측 괴 또는 추긍근의 굽혀짐을 가능하게 한다. 상기 패스너 수용구의 각도 및 위치는 추긍극 또는 척추후궁의 협부용 스크류와 같이, 패스너의 종류에 따라 가변 가능하다.

상기 패스너 수용구의 직경은 사용되는 패스너의 직경에 따라 가변될 수 있 다. 패스너(4A)가 인접한 뼈 조직에 추 연결용 스테이플을 고정 장착시키게 되면, 인대(13)의 고정을 위하여 인대(13)를 통과시킬 수 있어야 한다. 이러한 점에 따라 상기 패스너(4A)의 삽입은 인대 주위에 골 재료의 성장을 보조할 수 있다.

바람직한 구현예로서, 상기 스테이플의 외표면(7,7')에는 패스너 수용구(4)에 삽입된 패스너(4A)를 제위치에 잠금시키기 위한 패스너 잠금쇠가 장착된다. 바람직한 구현예로서, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 상기 잠금쇠는 패스너(4A)의 움직임을 차단하는 동시에 패스너 수용구(4)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 회전 가능한 적어도 하나 이상의 플랜지(15)를 포함한다. 회전 가능한 플랜지(15)는 상기 패스너 수용구(4)와 인접한 제1표면(7,7')에 장착된다. 상기 패스너(4A)가 척추 임플란트를 뼈에 고정시키는데 사용되면, 패스너(4A)의 머리부는 제1표면의 위쪽으로 약간 돌출된다. 다음으로, 상기 플랜지(15)는 상기 패스너(4A)의 머리부쪽으로 회전되어, 상기 패스너(4A)는 제위치에서 잠금됨과 함께 패스너가 뼈로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 그리고 도 7에서 잘 볼 수 있듯이, 상기 잠금 플랜지(15,15')는 제1위치로부터 이동 가능하고, 이때 패스너 수용구(4)로부터 패스너(4A)의 입출입이 가능하며, 제2위치에서는 상기 패스너 수용구(4)로부터 패스너(4A)의 탈거가 차단되어진다. 상기 패스너(4A)가 패스너 수용구(4)에 삽입 완료되면, 잠금 플랜지(15,15')가 패스너(4A)를 잠금시키고자 제1위치에서 제2위치로 이동될 수 있다. 비록 패스너-잠금쇠의 형태를 위와 같이 하나의 실시예로 설명하였지만, 본 발명은 상기한 패스너-잠금쇠에 한정되지 않는다. 임플란트가 뼈조직에 식립된 후, 다양하고 변형 가능 한 패스너-잠금쇠를 채용하여 뼈 조직으로부터 패스너의 자유 이동을 방지할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 외측 괴 스테이플의 다양한 구현예로서, 도 6a,6b,6c에 도시된 바와 같이 패스너 수용구(4)의 위치를 가변시킬 수 있다. 바람직한 구현예로서, 상기 패스너 수용구의 위치 선정은 임플란트가 식립되어질 척추의 영역을 기반으로 한다. 도 6a에서, 패스너 수용구는 추 연결용 스테이플의 중앙에 형성되어 있다. 이 경우 경추골의 외측 괴에 인대를 부착하는데 유용하다. 이러한 구현예로서, 상기 패스너 수용구는 외측 괴의 중심에 대하여 위쪽 및 바깥쪽을 향하면서 약 25°각도로 형성된다. 도 6b는 본 발명의 추 연결용 스테이플에 대한 다른 구현예로서, 패스너 수용구가 개구(3)와 같이 제1길이방향 하부쪽 개구의 일끝단과 인접되는 동시에 에지부(C,D)와 인접되어 형성된다. 도 6b에 도시된 패스너 수용구(24)의 배열은 좀 더 인체 중앙쪽에 배치된 홀을 통하여 배치될 수 있는 C2 척추후궁의 협부(pars) 또는 C2 추긍근(pedicle)용 스크류를 갖는 C2 추골의 추궁판(lamina)에 인대를 부착하는데 특히 유용하다. 또한 추긍근용 스크류 배치가 도시된 바와 같이 좀 더 외측쪽의 스크류홀을 통해서 용이하게 이루어진다. 이러한 구현예에서, 패스너 수용구(4)는 위쪽으로 45°각도를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

도 6c는 패스너 수용구에 대한 다른 구현예로서, 패스너 수용구(4)가 제1개구(3)와 제2개구(5) 사이 구간에서, 곡선의 윤곽 에지부(B)와 인접되며 형성된 것을 나타낸다. 이 구현예는 C7 추골 또는 흉추의 추긍근에 인대를 장착하는데 유용하다. 또한, 이 구현예에서 패스너 수용구는 추긍근용 스크류와 같이 큰 스크류를 수용할 수 있는 크기로 형성된다. 상기 패스너 수용구는 아래쪽(도면부호 26을 향하여)으로 10°, 인체 중앙쪽(도면부호 27을 향하여)으로 0~45°의 각을 갖는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스테이플(21,21')의 각 내표면(7a,7a')이 적어도 하나 이상의 안정화 부재(1)를 포함한다. 도 2에서 보는 바와 같이, 6개 또는 그 이상의 안정화 부재가 형성된다. 이 안정화 부재(1)는 뼈조직과 인접하여 관통 형성되어, 따라서 추 연결용 스테이플이 인접한 뼈 조직과 고착됨을 가능하게 한다. 상기 안정화 부재는 제한되지 않지만, 치(teeth), 핀(pins), 및 스파이크(spikes)를 포함한다. 적어도 하나 이상의 안정화 부재가 임플란트를 인접한 조직에 장착 가능하게 하고, 뿐만아니라 인대 재료 또는 인대(13)를 통과하며 뼈 조직의 성장이 이루어질 수 있도록 한다. 외측 괴 스테이플(21,21')의 각 내표면(7,7': 뼈와 접촉하는)은 거칠면서 다공성 표면 처리 또는 코팅된 것으로서, 외측 괴에 외측 괴 스테이플 어셈블리(20)의 지속적인 고착 상태를 유지시킬 수 있는 뼈 조직성장을 가능하게 한다. 상기 제1 및 제2길이방향 개구(3,5) 사이의 내표면(7a,7a') 영역도 거칠게 형성되어 해당 영역에서의 뼈 성장 촉진을 가능하게 한다. 다른 구현예로서, 상기 내표면(7a,7a')은 티타늄 입자 스프레이 또는 플라즈마 도포(plasmapore)와 같이, 다공성 기질로 코팅될 수 있다. 또 다른 구현예로서, 상기 내표면(7a.7a')는 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 이지에 뼈 성장이 축척되도록 뼈 형태성장 단백질(bone morphogenic proteins: e.g. rhBMP2 or rhBMP-7)과 같은 뼈 성장 물질을 배치할 수 있게 속이 빈 케이지 또는 이와 유사한 메시 타입 구조로 형성될 수 있고, 따라서 뼈와 추 연결용 스테이플의 일체화가 가능하다. 다 른 유사한 방법 및 코팅 등이 당업자에게 자명한 상기 특징들을 실현할 수 있도록 제공될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내표면(7a,7a')은 또한 하나 또는 그 이상의 저장소(2)를 포함한다. 상기 장소(2)는 뼈 성장을 촉진시키는 단백질과 같이 뼈-융합-향상 물질이 함유되어, 뼈의 성장을 장려하게 된다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 저장소는 추간 관절로부터 멀리 떨어진 표면을 따라 표면(7')에 U자형 톱니 형태로 형성된다. 즉, 위쪽의 추 연결용 스테이플(21)은 위쪽 끝단 근처의 개구(5)와 인접한 저장소(2)를 가지고, 아래쪽 추 연결용 스테이플(21')은 아래쪽 끝단 근처의 개구(5')와 인접 배치되는 저장소를 갖는다. 3개 또는 그 이상의 추 연결용 스테이플이 사용되는 경우, 중간의 스테이플은 개구(3) 및 개구(5)에 인접한 저장소를 갖도록 한다. 도 2에 배열 구성은 두 개의 추 연결용 스테이플이 인접하는 에를 나타낸 것일 뿐이다.

본 발명의 다른 구현예는 도 8a 내지 도 8e에 도시된 바와 같고, 여기서의 스테이플은 극상돌기(spinous process)에 장착하기 위한 것을 나타낸다. 상기 극상돌기 스테이플(110)은 도 8(e)에 도시된 바와 같이, 전술한 동일한 방법으로 도 8(d)의 극상돌기(150)에 합성 인대(미도시됨)의 장착을 위하여 설계된 것이다. 도 8(a) 내지 도 8(e)에 도시된 스테이플(110)은 극간(interspinous) 및 극상(supraspinous) 인대의 인대적 재건에 유용하며, 척추의 굽혀짐에 대한 제한에 유용하게 사용될 수 있다. 상기 스테이플(110)은 추골(120)의 스트래들 극상 돌기(150: straddle spinous process)에 채택된다. U자형 스테이플(110)이 제1 및 제2암(111,112)을 각각 포함한다. 도 8(e)에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2암은 외표면(114,115)을 가지고, 이 제1 및 제2표면(114,115)의 반대면은 내표면(116,116')을 이루며, 서로 U자형 스테이플(110)을 이루게 된다.

각 외표면 및 이와 대응되는 내표면은 인대의 통과를 가능하게 하도록 각 암의 몸체를 통해 연장되는 적어도 두 개 이상의 개구(122,123,124,125)를 포함한다. 또한, 각 외표면 및 이와 대응되는 내표면은 패스너가 인접한 극상돌기쪽으로 통과할 수 있도록 한 패스너 수용구(130,132)를 포함한다.

상기 외표면중 적어도 하나에는 상기와 같은 기능을 하는 패스너 잠금쇠를 포함한다. 도 8(a) 내지 (e)에 도시된 구현예에서, 패스너 잠금쇠는 제1외표면(114)상에 한 쌍의 플랜지(140)로 구성된다.

상기 임플란트(110)의 제1 및 제2내표면에는 안정화 부재, 뼈-융합 향상 물질을 위한 저장소, 및 뼈 성장을 촉진하는 다수의 기공 등을 포함하는 상기한 스테이플(10)의 제2표면(7')상의 모든 특징이 포함된다.

상기한 것으로부터, 본 발명의 다양하고 독특한 특징이 결정될 수 있다. 우선, 상기한 척추 안정화용 임플란트는 효과적인 추간 관절 캡슐 재건, 특히 경추부용으로 구성된다. 극상돌기상에 사용하는 상기한 구현예는 극간(interspinous) 및 극상(supraspinous) 인대의 인대적 재건에 유용하며, 뿐만아니라 척추의 굽혀짐에 대한 동적 제한을 가능하게 한다.

본 발명의 주된 특징중 하나는 외측 괴에 대한 합성 인대의 고착을 신속하고 오래동안 유지할 수 있는 점에 있다. 이는 주로 스테이플의 구조적 특징에 의하여 실현되어진다. 예를 들어 스테이플의 기공성 표면 구조 는 스테이플에 뼈 성장을 촉진시킨다. 더욱이, 안정화 부재(예를 들어, 핀)는 외측 괴의 뼈 조직을 잡아주며, 또한 안정화 부재가 합성인대를 관통하면, 이 합성인대를 통해 뼈 조직의 성장이 촉진될 수 있다. 또한 뼈 융합 향상 재료용 저장소(2)는 합성 인대를 통해 뼈 성장을 촉진시키게 된다.

본 발명의 다른 특징은 스테이플 저면의 인체 중앙쪽에서 바깥쪽을 향하는 윤곽선이 외측 괴에 용이하게 안착될 수 있게 형성된 점에 있다.

상기 합성 인대를 스테이플에 고정시키기 위해 채택될 수 있는 다양한 방법이 당업자에 의하여 이해될 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 일 구현예로서 상기 합성 인대는 고정용 패스너(예를 들어, 외측 괴용 스크류와 같은 스크류) 및 안정화 부재(예를 들어, 안정화 핀)에 의하여 제위치에 고정된다. 다른 구현예로서, 상기 합성 인대는 클립으로 고정되거나, 스크류 또는 동일한 목적을 달성하기 위한 다른 방법의 합성인대 고정법에 의하여 고정된다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구현예는 두 개의 스테이플이 제공된 것으로 설명되었다. 그러나, 본 방법으로 척추를 안정화시키는 과정에 있어서, 원하는 안정성을 달성하고자 다수개의 추골에 본 발명의 기구를 적용하는 것이 필수적일 수 밖에 없는 것으로 이해해야 할 것이다. 이러한 방식에서, 상기 합성 인대는 그 길이를 따라 각 스테이플에 대한 고정이 각 면에서 연속적으로 이루질 수 있다. 선택적으로, 상기 합성 인대는 다양한 섹션으로 제공될 수 있는 바, 각 섹션은 통합된 인대가 되도록 연속적으로 고정되어야 한다. 또한, 본 발명 에 사용된 합성 인대는 특정 필요에 따라 그 길이 및 탄성력이 서로 다른 것으로 선택할 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.

상기 스테이플의 패스너 수용구는 상기한 바와 같이 각도를 갖는 바, 이는 외측 괴 스크류의 배치를 가능하게 한다. 또한, 이러한 각도는 C2 추골의 척추후궁의 협부(pars) 뿐만아니라 추긍근(pedicle)용 스크류와 같이 서로 다른 스크류의 수용을 가능하도록 필요에 따라 변경 가능하다. 다양한 다른 각도 및 그 방향은 스테이플이 원하는 뼈 조직에 고정되는 것에 의존하는 것으로 당업자는 명백하게 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 스테이플은 인공 척추후궁(laminae), 척추각(pedicles), 외측 괴(lateral masses), 또는 기타 추골(vertebrae) 또는 이들의 조합에 장착될 수 있다.

스테이플의 일구현예가 갖는 직선의 인체 중앙방향 에지부는 척추궁 절제술(laminectomy)과 같은 잠재적인 감압 절차와 간섭되지 않게 될 것이며, 이는 당업자에 의하여 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 스테이플 및 관련된 뼈 조직(예를들어, 외측 괴)에 합성 인대를 신속하게 고정시킬 수 있는 방법으로 "벨트 버클(belt buckle)"을 사용하는 점에 있다. 이러한 방법은 정상적인 추간 관절 캡슐과 유사한 탄성력을 갖게 하는 탄성 인대 재료의 선택에 따라 결정된다. 또한, 이러한 장착수단의 특징은 낮은 프로파일(외측 괴에 직접 위치됨)의 결과로서 회전 가능한 움직임에서 추를 안정화시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예는 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같다. 이 도 면에서 안정화용 임플란트는 외측 괴와 같은 추골의 뼈 조직에 부착되는 임플란트를 포함하는 인공 극상돌기와, 인공 척추후궁을 포함한다. 이러한 구현예에서, 상기 인플란트(300)는 극상 돌기가 자연적으로 발생하는 척추 영역 및, 어떤 경우에는 척추후궁이 척수 및 척수경질막(the spinal cord and dura)을 노출시키며 절제된 척추 영역상에 위치되도록 설계된다. 이러한 절차는 감압적 추궁절제술(decompressive laminectomy)을 포함하는 것으로서, 당업자에게 자명할 것이다. 상기 임플란트(300)는 외측 괴 등과 같은 추골의 다양한 부분에 장착될 수 있다. 선택적으로, 상기 임플란트(300)는 상기한 것(이전 도면에서 도면부호 21 및 21'로 지시됨), 또는 인공 추관절 및 동종의 것과 같은 기타 유사한 인공삽입물과 같은 다른 스테이플에 부착될 수 있다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 임플란트(300)는 인체 바깥쪽 방향으로 연장되는 동시에 서로 이격된 외측 괴 스테이플로 이루어진 스테이플(302,304)를 포함한다. 즉, 상기 스테이플(302,304)은 추골상의 두 개의 외측 괴를 서로 붙일 수 있도록 제작된 것이다. 상기 스테이플(302,304)는 원하는 뼈 조직 부위에 장착되도록 채택된 앵커플레이트로 구성된다. 상기 스테이플(302,304)은 상기와 같이 여러가지의 뼈성장 촉진 수단을 포함한다. 또한, 상기 스테이플(302,304)은 스크류(예를 들어, 외측 괴용 스크류), 핀 및 뼈 조직에 결합되도록 관통될 수 있는 기타 수단을 포함하는 앵커링 수단이 수용될 수 있는 패스너 수용구를 포함한다. 도면에서 보듯이, 상기 두 개의 스테이플(302,304)은 각각 동일한 면에 배열되는 평평한 플레이트로 이루어져 있다. 이 스테이플들의 방위는 어떤 방법에서 제한되는 것으로 의미하지 않는다. 즉, 다른 상황에서는 상기 스테이플(302,304)이 동일-평면에 정확하게 존재하지 않을 수 있고, 사실상 척추의 분절 형상에 따라 채택되므로 서로에 대하여 약간의 각도 차이는 있을 수 있다.

일구현예에 따르면, 각 스테이플(302,304)로부터 스페이서 암(306,308)이 연장되며, 이들은 각각 맞은편의 스테이플을 향하여 연장되어, 각 암은 연결부(310)에서 만나게 된다. 이 연결부(310)는 움직인 가능한 힌지이다. 선택적으로, 상기 연결부(310)는 암(306,308) 사이에 고정된 연결체일 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서 암은 플레이트로 구성된다. 일 구현예로서, 상기 스페이서 암(306,308)은 스테이플(302,304)상의 면으로부터 연장되며, 상기 연결부(310)는 그 최고점으로 놓이는 상태가 된다. 상기 스페이서 암(306,308)은 각각 스테이플에 연결 고정되거나, 이동 가능한 힌지(312,314)와 연결될 수 있다. 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 임플란트(300)는 "날개(wing)" 와 같은 구조로 이루어진다. 다른 구현예로서, 상기 스테이플은 상기의 스페이서의 필요성을 배제하기 위하여 자체적으로 길다란 구조를 제작될 수 있다.

더욱이, 상기 임플란트는 스테이플(302,304)이 놓이는 평면으로부터 수직방향으로 연장된 핀(316)을 갖는다. 상기 핀(316)은 상기 연결부(310)와 연결되는 소정 두께로 두꺼워진 제1끝단(318)과, 반대쪽의 제2끝단(320)을 포함한다. 더 두꺼워진 형상을 갖는 구조는 반흔 조직(scar tissue) 또는 인공 인대의 용이한 부착을 위한 표면적 증대를 제공한다. 이러한 구조는 원하지 않는 척추 굽힘 또는 척추 후만증을 방지하는데 도움을 주도록 "레버 암(lever arm)"으로 제공되어, 임플 란트(300)에 바이오미케니컬적인 장점을 제공하게 된다.

상기 제1끝단(318)은 힌지 또는 고정된 상태로 상기 연결부(310)와 연결된다. 일 구현예로서, 상기 핀(316)은 스페이서 암(306,308)중 하나의 연장부로 구성된다. 상기 스페이서 암(306,308) 및 핀(316)은 일체로 된 구조일 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 상기 일체로 된 구조는 각 부품간의 어떠한 움직임도 발생되지 않는 것이다. 다른 구현예로서, 두 개의 스페이서 암(306,308)만이 독립적인 구조가 되도록 상기 핀(316)과 스테이플(302,304)과 하나로 구성될 수 있다. 또 다른 구현예로서, 상기 스테이플, 스페이서 암 및 핀은 하나의 구조로 구성될 수 있다.

도 10 및 도 11에서, 상기 임플란트(300)의 스테이플(302,304)은 동일한 사이즈로 보일 수 있다. 그러나, 상기 각 스테이플 크기는 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 경막 낭(dural sac)의 큰 간격이 추골의 일면상에 요구되는 경우, 보다 넓고 및/또는 길다란 스테이플이 추골의 일면상에 필요하게 된다.

상기 핀은 상부 에지(311) 및 하부 에지(313)를 포함하며, 이 에지들은 상기 임플란트가 수직방향으로 배열될 때 그 상부/하부 위치에 존재하게 된다. 도면에서 보듯이, 일구현예로서, 상기 하부 에지(313)는 직선으로, 반면에 상부 에지(311)는 하부 에지를 향하여 곡선으로 형성된다. 따라서, 임플란트 식립시, 상기 핀(316)의 앞쪽이 뒤쪽끝에 비하여 더 넓게 존재하게 된다. 더욱이 상기 상부 에지(311)는 "스웹 백(swept back)" 즉, 후퇴각을 가진 형상으로 형성된다.

도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 핀(316)의 구조(예를 들어, 상기 하부 에지(313)는 직선으로, 상부 에지(311)는 "스웹 백(swept back)"으로 형성된 구조)는 척추의 신장(늘어남) 운동(신체 위쪽(rostral) 또는 아래쪽 운동(caudal))에 대한 장애를 회피 내지 최소화시킬 수 있다. 즉, 상기 핀(316)의 테이퍼진 형상이 척추의 움직임, 특히 신장 움직임 동안 인접한 핀 또는 본래의 뼈 조직 구조와의 접촉 충격을 방지하게 된다. 이러한 특징은 도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같다. 도 11b는 중립 상태에서 다수개의 임플란트(300)를 갖는 척추를 나타낸다. 도 11c에서, 상기 척추는 굽혀짐(즉, 신체 위쪽(rostral) 움직임) 움직임을 받는 상태가 된다. 도 11a는 척추를 포함하는 임플란트가 늘어남(즉, 신체 아래쪽( caudal) 움직임) 움직임 상태를 나타낸다. 도면에서 보듯이, 상기 핀(316)의 형상은 인접한 임플란트(300)간의 접촉 또는 임플란트(300)와 인접한 촉추 구조물과의 접촉을 방지하게 된다.

상기 핀(316)에는 그 길이방향을 따라 길게 연장된 하나 또는 그 이상의 슬롯(319) 또는 개구가 형성된다. 상기 슬롯 또는 개구는 전굴한 본 발명의 구현예에서 언급된 개구(3,5)와 동일한 기능을 수행한다. 일 구현예로서, 적어도 두 개의 슬롯이 형성된 이유는 당업자에게 명백할 것이다. 그러나, 하기와 같이 어떠한 갯수의 슬롯도 형성 가능하다.

도 11a 내지 도 11c는 척추에 식립된 임플란트(200)를 나타낸다. 상기 임플란트는 예를 들어, 추골의 외측 괴(the lateral masses of vertebrae)에 고정된다. 도 11a 내지 도 11c의 도면에서, 네 개의 임플란트가 도시되어 있고, 이들은 수직배열의 척추와 동일 방향을 이루며 수직으로 배열된다. 도시된 바와 같이, 상기 임플란트에는 임플란트의 각 핀(316)과 연결되며 다수의 합성 인대(322)가 장착된다. 상기 합성 인대는 전술한 바와 같은 합성 인대로서 적절한 재료로 만들어진 것이다.

도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 합성 인대(322)는 수직 배열을 이루며 서로 인접한 임플란트(300)와 각각 연결되는 말단부를 갖는다. 예를 들어, 도 11에 도시된 구현예에서, 상기 핀(316)에는 서로 수직방향으로 분리된 두 개의 슬롯(319)이 형성된다. 상기 슬롯은 상기 인대(322)의 일끝단을 수용하여 지탱하도록 채택된 것이다. 따라서, 상기 인대(322)는 상부 임플란트(300)의 하부 슬롯으로부터 밑에 인접한 임플란트의 상부 슬롯까지 연장된다. 이러한 방식으로 각 임플란트(300)가 서로 인접한 임플란트끼리 연결된다. 인접한 임플란트가 존재하지 않는 경우(가장 상부 또는 가장 하부 임플란트), 더 긴 합성 인대가 제공되어(필요에 따라) 그 말단부(임플란트의 반대쪽)가 본래 존재하는 서포팅 인대에 고정된다. 선택적으로, 상기 말단부는 전술한 외측 괴 스테이플(도 1 내지 도 8에 도면부호 21 및 21'로 지시됨)에 부착될 수 있다.

상기 합성인대(322)의 끝단은 어떠한 수용 가능한 방법에 의거 상기 핀(316)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 인대는 핀(316)에 봉합될 수 있다. 다른 측면에서, 상기 날개부는 핀의 절반이 서로 고정될 때, 합성 인대의 끝단들을 결합시킬 수 있는 치 또는 핀 구조를 가지며, 반씩 두 개로 분리 가능하게 형성될 수 있다. 하나의 관점에서, 상기 핀은 절반이 서로 봉합 또는 합성 인대를 고정시킬 수 있도록 하면서 뼈 성장을 가능하게 하는 형상으로 형성될 수 있다.

상기와 같이, 합성 인대(322)는 서로 인접하는 임플란트를 연속적으로 연결시키기 위한 다수의 분절체로 제공될 수 있다. 그러나, 연속적인 인대가 각 핀(316)에 고정되어 동일한 효과를 제공하는 경우 상기 합성인대는 연속적인 형상으로 제공될 수 있다. 상기 연속적인 인대의 말단부는 전술한 바와 같이 본래 존재하는 척추 인대와 결합된다.

또한, 상기 핀에 뼈 성장 촉진을 위하여, 임플란트의 여러가지 일부분(또는 전체 구조)에는 구조적 또는 화학적 인자를 포함하여 뼈 성장을 촉진시킬 수 있도록 다양한 코팅층, 표면 처리층, 저장소 구조 등이 형성된다. 상기 인자들의 여러 예는 전술한 바와 같다. 예를 들어, 임플란트의 다양한 부분이 뼈, 근육, 근막(fascia), 반흔 조직 등을 위한 앵커링(anchoring) 위치에 제공되도록 그 표면이 결합용 표면으로 형성될 수 있다. 이때 상기 표면은 동일한 목적을 달성하기 위하여 다수의 기공으로 관통 형성된 것으로 제공될 수 있다. 유사하게는, 임플란트의 일부 또는 전체 표면이 뼈 또는 다른 조직(예를 들어, 반흔 조직, 근육 등)의 성장을 촉진하고자 물리적 및/또는 화학적 성장제로 코팅될 수 있다.

상기 임플란트(300)간의 움직임 범위는 상기 합성 인대의 길이 및 탄성력에 따라 결정될 것이다. 이는 도 11a 내지 도 11c에 비교하여 나타낸 바와 같다. 따라서, 상기 임플란트(300)에 의하여 인가되는 굽혀짐 정도는 상기 합성 인대용 재료의 종류 및 그 길이를 선택함으로써, 결정될 수 있을 것이다. 다른 관점에서, 상기 임플란트(300)의 합성 인대(322)는 상기 임플란트(300) 및/또는 인접한 추골간의 움직임 범위를 제한하기 위하여 하나 또는 그 이상의 "스토퍼(stopper)"를 구 비한다. 이러한 움직임에 대한 제한은 퇴행성 질환(degenerative diseases)의 진척을 조절하고자 할 경우 지시될 수 있다. 상기 "스토퍼(stopper)"는 예를 들어, 핀의 끝단까지 연장된 부분으로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 스토퍼는 신장 움직임의 범위를 제한하기 위하여 신장(도 11a 참조)중, 그 크기 및 위치가 서로 간섭되도록 설계될 수 있다.

본 발명을 특정 실시예로 설명하였지만, 다양한 수정이 본 발명의 범주 및 목적으로부터 벗어남없이 당업자에 의하여 이루어질 수 있음은 명백하다.

Claims (21)

1. 하나 또는 그 이상의 뼈 조직을 가지면서 서로 인접한 두 개의 추골을 부착시키기 위한 척추 안정화용 임플란트로서,

   - 상기 제1추골에 고정되는 제1앵커 플레이트와;

   - 상기 제2추골에 고정되는 제2앵커 플레이트와;

   - 상기 제1 및 제2앵커 플레이트는 상기 추골의 뼈 조직에 결합되도록 패스너 수용 가능한 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구를 포함하며;

   - 상기 앵커 플레이트간의 상대적인 탄성 움직임을 허용하도록 상기 제1 및 제2앵커 플레이트 사이로 연장되는 탄성부재;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 및 제2앵커 플레이트는 상기 추골의 대향면에 걸쳐지도록 한 쌍으로 제공되어, 상기 임플란트가 상기 제1추골에 고정되는 한 쌍의 제1앵커 플레이트와, 상기 제2추골에 고정되는 한 쌍의 제2앵커 플레이트로 구성되도록 한 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 한 쌍의 앵커 플레이트는 U자형의 부재에 의하여 연결된 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 앵커 플레이트는 뼈 접촉 표면을 포함하고, 이 뼈 접촉 표면은 상기 추골 뼈 조직에 결합을 위한 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 결합 수단은 기공 표면, 안정화용 부재, 뼈 성장 촉진 인자, 또는 이들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구가 상기 앵커 플레이트에 관통 형성되되, 각도를 가지면서 관통 형성된 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
7. 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 앵커 플레이트는 상기 탄성부재를 수용하기 위하여 관통된 형태로 연장 된 하나 또는 그 이상의 슬롯을 갖는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 앵커 플레이트의 뼈 접촉 표면을 따라 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구 아래쪽으로 연장되는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
9. 청구항 7에 있어서, 상기 앵커 플레이트는 상기 탄성부재를 결합시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
10. 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구는 상기 패스너의 이탈 방지를 위한 잠금수단을 갖는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
11. 하나 또는 그 이상의 뼈 조직을 가지면서 서로 인접한 두 개의 추골을 접합시키기 위한 척추 안정화용 임플란트로서,

    - 제1추골에 고정되도록 한 서로 이격된 한 쌍의 제1앵커 플레이트와;

    - 제2추골에 고정되도록 한 서로 이격된 한 쌍의 제2앵커 플레이트;를 포함하고,

    - 상기 각 한 쌍의 앵커 플레이트는 동일 평면(co-planar)을 이루며;

    - 상기 제1 및 제2앵커 플레이트는 상기 추골의 뼈 조직에 결합되도록 패스너 수용을 위한 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구를 포함하며;

    - 상기 각 한 쌍의 앵커 플레이트는 평평한 핀으로 연결되고, 이 핀은 앵커 플레이트의 각 한 쌍이 공유된 평면에 대하여 수직을 이루게 되며, 상기 각 핀은 앵커 플레이트 연결을 위한 제1말단과, 반대쪽으로 곧바로 연장된 제2말단을 포함하며;

    - 상기 핀은 그 사이에 연장되는 탄성부재에 연결되는;

    것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 한 쌍의 앵커 플레이트와 각 핀 사이로 연장되는 스페이서 암들을 더 포함하여, 상기 각 핀과 상기 각 앵커 플레이트가 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 스페이서 암들은 서로 각을 이루며 대향 배열되는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
14. 청구항 11 내지 청구항 13중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 핀은 테이퍼진 형태로 형성되며, 상기 제1말단의 길이는 제2말단보다 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 핀은 제1말단 및 제2말단 사이로 연장되는 제1 및 제2에지부를 포함하고, 상기 제1에지부는 직선으로, 상기 제2에지부는 각도를 갖는 것으로 형성되어, 상기 테이퍼를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
16. 청구항 11 내지 청구항 15중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 앵커 플레이트는 뼈 접촉 표면을 포함하고, 상기 뼈 접촉 표면은 상기 추골 뼈 조직에 대한 결합을 위한 결합수단을 갖는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 결합수단은 기공 표면, 안정화 부재, 뼈 성장 촉진 인자, 또는 이들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플 란트.
18. 청구항 17에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 패스너 수용구는 상기 앵커 플레이트에 각도를 가지면서 관통 형성된 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 핀은 적어도 하나 이상의 조직 성장 촉진 인자를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
20. 청구항 19에 있어서, 싱기 인자는 기공 표면, 핀, 조직 성장 촉진 조성물, 또는 이들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 안정화용 임플란트.
21. 서로 인접된 두 개의 추골을 접착시키기 위한 척추 안정화를 위한 임플란트용 키트(kit)로서,

    상기 추골에 고정되도록 한 제1 및 제2앵커 플레이트와;

    상기 추골에 상기 앵커플레이트를 체결시키기 위한 하나 또는 그 이상의 체 결수단과;

    상기 제1 및 제2앵커 플레이트를 연결시키기 위한 적어도 하나 이상의 탄성 부재; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 척추 안정화를 위한 임플란트용 키트.

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