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KR20100109967A - 영양소 및 노폐물의 교환을 재확립함으로써 요통을 치료하는 장치 - Google Patents

영양소 및 노폐물의 교환을 재확립함으로써 요통을 치료하는 장치 Download PDF

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KR20100109967A
KR20100109967A KR1020107018908A KR20107018908A KR20100109967A KR 20100109967 A KR20100109967 A KR 20100109967A KR 1020107018908 A KR1020107018908 A KR 1020107018908A KR 20107018908 A KR20107018908 A KR 20107018908A KR 20100109967 A KR20100109967 A KR 20100109967A
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KR
South Korea
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needle
disc
conduit
nutrients
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Abandoned
Application number
KR1020107018908A
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English (en)
Inventor
제프리 이. 융
테레사 티. 융
Original Assignee
알리바 메디컬, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

척추원반은 무혈관이다. 노화에 따라, 종판은 석회화층에 의해 폐색되며, 영양소 및 산소의 원반으로의 확산은 감소된다. 원반은 퇴행하며, 통증은 계속된다. 도관은 원반 및 체순환 사이의 영양소 및 노폐물의 교환을 재확립하기 위해 척추원반내로 전달되고, 배치되어 원반 퇴행을 정지 또는 반전하며, 통증을 경감한다.
반투과성 도관으로 설치된 척추원반은 치료 분자를 생합성할 수 있는 공여자 세포를 캡슐화화기 위한 면역 분리된 캡슐로서 이용될 수 있다. 반투과성 도관은 면역 억제 약물을 이용하지 않고 질환을 치료하기 위해 원반 및 체순환 사이의 영양소 및 치료 분자의 교환을 확립한다.

Description

영양소 및 노폐물의 교환을 재확립함으로써 요통을 치료하는 장치{Device for treating back pain by re-establishing the exchange of nutrient ＆ waste}
본 발명은 척추원반의 퇴행을 정지 또는 반전시키기 위해 척추원반 내외로 영양소 및 노폐물을 수송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
요통은 장애 및 상실된 생산성의 주요 원인이다. 성인의 90% 이하가 일생 동안 특정 시간에 요통을 경험한다. 내과의사 방문의 횟수에 대해, 요통은 상기도감염 다음이다. 미국에서, 상기 질병의 경제적인 충격은 매년 500억불∼1000억불의 범위로 보고되었으며, 520 만명의 사람들을 장애로 만든다. 요통의 원천이 다양하지만, 많은 경우에 척추원반이 중심적인 역할을 하는 것으로 생각된다. 상기 원반의 퇴행은 척수 역학을 변경하고, 주위 조직에서 비생리적 스트레스를 생성함으로써 다른 조직에서 통증을 시작한다.
척추원반(100)은 척수의 대부분의 압축 하중을 흡수하나, 척추뼈몸통(159)의 후관절 (142), (143)은 대략 16%를 공유한다. 상기 원반(100)은 도 1 및 2에 보여준 바와 같이, 3개의 별개의 부분으로 구성된다: 수핵(128), 고리층 및 연골종판(105). 원반(100)은 물을 끌어 당겨서 보유하는 이의 능력을 통해 대개 구조적 특성을 유지한다. 정상적인 원반(100)은 수핵(128)에서 80% 물을 포함한다. 정상적인 원반(100) 내의 수핵(128)은 물을 흡수하는 황산화된 글리코사미노글리칸이 풍부하여, 고리의 콜라겐 섬유 내의 신장내력을 제공하기 위해 팽압을 생성한다. 높은 수분 함량에 의해 생성된 팽압은 도 2의 종단면도에 보여준 바와 같이, 압축 하중을 유지하기 위해 고리층을 지지하는데 중요하다.
성인에서, 척추원반(100)은 무혈관이다. 원반 세포의 생존은 도 2에 보여준 바와 같이, 종판(105)의 연골(106)을 통해 외부 혈관(112) 및 모세관(107)으로부터 영양소의 확산에 의존한다. 영양소의 확산은 또한 외부 고리에 인접한 말초 혈관으로부터 침투되나, 상기 영양소는 단지 원반(100)의 고리층 내로 1 cm 이하로 침투될 수 있다. 성인 원반은 직경이 5 cm 만큼 클 수 있으므로; 뇌 및 꼬리 종판(105)을 통한 확산은 수핵(128) 및 원반(100)의 내부 고리층의 건강을 유지하는데 중요하다.
칼슘 피로포스페이트 및 히드록시아파타이트는 종판(105) 및 수핵(128)에서 통상 발견된다. 18세의 나이만큼 젊을 때, 도 3에 보여준 바와 같이, 석회화층(108)은 연골종판(105)에 축적되기 시작한다. 뼈-연골 경계면에서 혈관(112) 및 모세관(107)은 뼈로 형성되는 석회화층(108)의 축적에 의해 점차로 막힌다. 종판(105)에서 뼈 형성은 나이에 따라 증가한다.
종판(105)이 뼈에 의해 없어질 때, 수핵(128) 및 종판(105) 밖의 혈관(112) 사이의 확산은 매우 제한된다. 영양소의 확산을 방해하는 것 외에, 석회화된 종판(105)은 또한 원반(100) 내로 산소의 투과를 제한한다. 핵(128)의 중심 부분에서 산소 농도는 극도로 낮다. 원반(100)의 세포충실성은 대부분의 조직과 비교하여 이미 낮다. 필요한 영양소 및 산소를 수득하기 위해, 세포 활성은 연골종판(105)에서 또는 연골종판(105)에 매우 근접하여 제한된다. 더욱이, 산소 농도는 세포 밀도 또는 세포당 소비 속도의 변화에 매우 민감하다.
황산화된 글리코사미노글리칸을 생합성하기 위해 수핵(128) 내로 설페이트의 공급은 또한 석회화된 종판(105)에 의해 제한된다. 그 결과, 황산화된 글리코사미노글리칸 농도는 감소하여, 수핵(128) 내에 더 낮은 수분 함량 및 팽압을 초래한다. 척수에 대한 정상적인 매일의 압축 하중 동안, 수핵(128) 내의 감소된 압력은 층판 융기를 바깥쪽으로 유지하기 위해 내부 고리의 주위를 따라 균일하게 더 이상 힘을 분배할 수 없다. 그 결과, 도 3 및 4에 보여준 바와 같이, 내부 층판은 안쪽으로 처지는 반면, 외부 고리는 바깥쪽으로 계속 융기하여, 고리층의 판분리(114)를 야기한다.
고리 판분리 및 융기를 야기하는 전단 응력은 신경공(121)에 인접한 후외측 부분에서 가장 높다. 신경(194)는 원반 및 후관절 (142), (143) 사이의 신경공(142) 내에 한정된다. 그리하여, 신경공(121)에서 신경(194)은 융기 원반(100) 또는 골극에 의한 침범을 받기 쉽다.
원반에서 산소 농도가 0.25 kPa (1.9 mm Hg) 미만으로 떨어질 때, 젖산의 생성은 종판(105)로부터 거리가 증가함에 따라 급격하게 증가한다. 원반(100) 내의 pH는 젖산 농도가 증가할 때 감소한다. 젖산은 충분히 자극된 후종인대(195), 후관절 및/또는 신경뿌리(194)을 자극하는 고리의 미세 눈물을 통해 확산한다. 연구는 허리 통증이 높은 락테이트 수준 및 낮은 pH와 밀접하게 관련된다는 것을 나타낸다. 증상을 나타내는 원반의 평균 pH는 정상적인 원반의 평균 pH보다 현저하게 낮았다. 산 농도는 정상적인 원반보다 증상을 나타내는 원반에서 3배 더 높다. pH 6.65를 갖는 증상을 나타내는 원반에서, 원반 내의 산 농도는 혈장 수준의 5.6배이다. 일부 수술전 증상을 나타내는 원반에서, 신경뿌리(194)는 조밀한 섬유모양의 흉터 및 현저하게 낮은 pH 5.7-6.30를 갖는 부착에 의해 둘러싸인 것으로 나타났다. 원반 내의 산 농도는 혈장 수준의 50배이었다.
대략 요통 환자의 85%는 정확한 병리해부학적 진단이 제공될 수 없다. 상기 유형의 통증은 일반적으로 "비특이적인 통증"으로 분류된다. 요통 및 엉덩뼈신경통은 신경뿌리에 영향을 주지 않는 조작, 예를 들면, 원반내의 염수 주사, 척추원반촬영술 및 후종인대의 압착에 의해 반복될 수 있다. 비특이적인 통증의 일부는 원반으로부터 분비된 젖산 염증에 의해 야기된다는 것이 가능하다. 원반 내로의 주사는 젖산을 흘려보낼 수 있다. 조작 및 압착은 또한 비특이적인 통증을 생성하기 위해 염증을 일으키는 산을 제거할 수 있다. 현재로, 척추원반절제술 이외의 다른 조정도 젖산의 생성을 정지할 수 없다.
상기 수핵(128)은 원반(100)을 압축하기 위한 "타이어 중의 공기"로서 기능하는 것으로 생각된다. 상기 하중을 지지하기 위해, 압력은 효율적으로 내부 고리의 주위를 따라 균일하게 힘을 분해하고, 층판 융기를 밖으로 유지한다. 원반 퇴행의 과정은 종판(105)의 석회화와 함께 시작하는데, 이는 수핵(128) 내로의 설페이트 및 산소의 확산을 방해한다. 그 결과, 물을 흡수하는 황산화된 글리코사미노글리칸의 생성은 현저하게 감소되며, 핵 내의 수분 함량은 감소한다. 내부 고리 층판은 안쪽으로 처지기 시작하며, 고리 내의 콜라겐 섬유에 대한 장력은 상실된다. 퇴행된 원반(100)은 빵꾸난 타이어와 유사하게 불안정한 운동을 나타낸다. 대략 요통 환자의 20-30%는 척수구역 불안정성을 갖는 것으로서 진단되었다. 상기 통증은 후관절 및/또는 둘러싸는 인대에 대한 증가된 하중 및 스트레스에 기인할 수 있다. 게다가, 원반(100) 내의 pH는 인접한 신경 및 조직을 자극하는 젖산의 혐기성 생성으로부터 산성이 된다.
단단한 바늘 내의 극도의 탄력성 있게 굽은 바늘의 탄력성 펴기는 선행 기술 DE 44 40 346 A1(Andres Melzer, 1994.11.14 출원) 및 FR 2 586 183-A1(Olivier Troisier, 1985.8.19 출원)에 기재되어 있다. 상기 선행 기술의 굽은 바늘은 액체를 연질 조직으로 전달하는데 이용된다. 외부 상처 없이 척추원반에 도달하기 위해, 굽은 및 단단한 바늘의 길이는 6인치(15.2 cm) 이상이어야 한다. 선행 기술에 기재된 바와 같이 석회화된 종판을 찌르려고 시도할 때 몇 가지 문제점이 있다. 굽은 바늘을 제조하는 형상기억 물질은 탄력성이다. 니켈-티탄 합금은 대략 83 GPa (오스테나이트), 28-41 GPa (마르텐사이트)의 영율을 가진다. 굽은 및 단단한 바늘의 손잡이의 비틀기가 제한되지만, 길고 탄력성 있게 굽은 바늘(101)은 도 54 및 55에 보여준 바와 같이, 종판(105) 찌르기 동안 긴 단단한 바늘(220) 내에서 비틀릴 것 같다. 그 결과, 찌르는 방향은 빗나갈 것 같으며, 종판(105) 찌르기는 실패할 것이다.
더욱이, 선행 기술에서, 이의 단단한 바늘의 예리한 끝은 굽은 바늘의 굽은 바늘의 오목한 면 상에 있다. 석회화된 종판(105)과 같은 비교적 경질 조직을 찌를 때, 굽은 바늘의 볼록한 면은 지지되지 않으며, 굽히기 쉬워, 석회화된 종판(105)을 통해 찌를 수 없다. 굽히기 또는 비틀기를 최소화하기 위해, 이의 굽은 및 단단한 바늘의 크기는 크게 할 필요가 있다. 굽은(101) 및 단단한(220) 바늘의 크기를 증가시킴으로써, 굽은(101) 및 단단한(220) 바늘 사이의 마찰은 크게 증가하며, 굽은 바늘(101)의 배치 및 복구를 매우 어렵게 한다. 게다가, 큰 바늘에 의해 원반(100)에 생성된 큰 개구부는 수핵(128)의 이탈을 야기할 수 있다. 유사하게, 종판(105)의 큰 개구부는 수핵(128)의 척추뼈몸통(159)으로의 누출인 슈몰씨결절을 야기할 수 있다.
본질적으로, 본 발명의 도 62-67에서 단단한 바늘(220)의 원부 말단으로부터의 지지체는 작은 직경 바늘(101)을 이용하여 석회화된 종판(105)과 같은 비교적 경질 조직의 지지체 찌르기와 관련된다. 더욱이, 비틀기를 막기 위해 도 56-60에서 굽은(101) 및 단단한(220) 바늘의 비곡선형 단면이 또한 석회화된 종판(105)을 통한 성공적인 찌르기를 확신하는데 관련된다.
발명의 요약
본 발명에서, 도관(conduit)은 원반 및 척추뼈몸통 사이의 영양소 및 노폐물의 교환을 재확립하기 위해 석회화된 종판을 통해 전달된다. 상기 도관은 탄력성 있게 굽은 바늘 내에서 전달된다. 굽은 바늘은 단단한 바늘 내에서 탄성적으로 펴진다. 단단한 바늘은 석회화된 종판을 갖는 퇴행하는 원반 내로 찌른다. 상기 도관을 갖는 탄력성 있게 굽은 바늘은 이어서 단단한 바늘로부터 배치되어 굽은 배치를 회복하며, 석회화된 종판을 통해 찌른다. 고정 도관 뒤에 플런저를 유지하면서 단단한 바늘 내로 굽은 바늘을 다시 회복함으로써, 상기 도관은 종판을 가로질러 배치되어 원반 및 척추 사이에 영양소 및 노폐물을 수송한다.
본 발명에서 찌르기 장치는 굽은 및 단단한 바늘 사이의 비틀기 및 마찰을 최소화하도록 디자인된다. 상기 장치는 또한 종판 찌르기 동안 굽히기를 최소화하기 위해 탄력성 있게 굽은 바늘에 대한 지지체를 제공한다. 게다가, 상기 장치는 영양소, 산소, 이산화탄소, 락테이트 및 노폐물의 교환을 위해 무혈관 척추원반 및 척추뼈몸통 사이에 다리를 놓기 위해 종판에서 하나 이상의 도관을 전달하도록 디자인된다.
영양소 및 산소는 외부 고리 근처의 말초 혈관에 의해 풍부하게 제공된다. 도관은 또한 퇴행하는 원반을 가로질러 배치되어 원반 퇴행을 정지시키기 위해 외부 고리에서 수핵 내로 영양소를 뽑아낼 수 있다.
영양소 및 노폐물 교환이 반투과성 도관에 의해 재확립된 후에, 줄기 세포, 성장인자 또는 유전자 치료제가 원반에 주사되어 재생을 촉진할 수 있다. 게다가, 반투과성 도관을 갖는 원반은 여전히 면역분리된다(immunoisolated). 원반 내로 주사된 공여자 세포는 면역 반응을 야기하지 않고 반투과성 도관을 통해 영양소를 공급받을 수 있다. 상기 세포는 치료제, 예를 들면 인슐린 및 신경전달물질을 생합성하는 이의 능력에 대해 선발된다. 상기 치료제는 질환을 치료하기 위해 반투과성 도관을 통해 체순환계로 수송된다.
발명의 상세한 설명
종판(105)으로부터의 확산은 척추원반을 유지하는데 중요하므로, 척추뼈몸통 내의 수핵 및 순환 사이의 영양소 및 노폐물 교환을 재확립하기 위해 노력해 왔다. 형광경으로부터 정면촬영법 및 측면촬영법에 의해 안내되어, 트로카(103)는 도 5에 보여준 바와 같이, 중간선에서 원반(10)으로 45o 후외측으로 들어간다. 상기 안내 기술은 수핵 소화를 위해 추간판조영술 또는 키모파파인 주사를 위한 방사선 불투과성 염료의 진단학적 주사에 이용된 것과 유사하다. 확장기(230)는 도 6에 보여준 바와 같이, 트로카(103) 상에 삽입된다. 트로카(103)은 이어서 탈퇴된다. 확장기(230)은 도 7에 보여준 바와 같이, 원반(100)으로 안내하는 통로로서 남아 있다. 도 8은 퇴행하는 원반(100)의 수핵(128) 근처의 확장기(230)의 원부 말단을 보여준다.
도 9에 보여준 바와 같이, 탄력성 있게 굽은 바늘(101)은 도 10에 나타낸 단단한 소매(220)에서 탄력성 있게 펴진다. 펴진 바늘(101) 및 소매(220)의 원형 단면을 도 11에 보여준다. 단단한 소매(220) 내의 탄력성 있게 펴진 바늘(101)은 도 12에 보여준 바와 같이, 확장기(230) 및 원반(100) 내로 삽입된다. 퇴행하는 원반(100) 내로 바늘(101) 삽입의 종단면도는 도 13에 나타낸다. 탄력성 있게 굽은 바늘(101)은 바늘(101)을 안쪽으로 밀면서 단단한 소매(220)를 정지시킨 채 잡음으로써 배치된다. 바늘(101)은 도 15에 보여준 바와 같이, 척추뼈몸통(159) 내로 연골(106) 및 석회화층(108)을 통해 도 14에 보여준 바와 같이 위쪽으로 찌르면서, 소매(220)의 원부 개구부를 빠져나갈 때 굽은 배치를 회복한다.
복수의 종판(105) 찌르기(224)는 원반(100) 및 체순환 사이의 영양소 및 노폐물의 교환을 재확립하기 위해 수행될 수 있다. 소매(220) 내로 탄력성 있게 굽은 바늘(101)을 회수한 후에, 바늘(101) 및 소매(220)의 어셈블리는 추가로 석회화된 뇌 종판(105)을 통해 더 많은 구멍(224)을 찌르기 위해 원반(100)으로 전진하거나 또는 원반(100)으로부터 탈퇴될 수 있다. 바늘(101) 및 소매(220)의 어셈블리를 180o 회전시킴으로써, 꼬리 종판(105)은 또한 도 16에 보여준 바와 같이 찔려서 상단 및 하단 종판(105)를 통해 영양소, 산소 및 노폐물의 교환을 재확립할 수 있다. 도 17은 원반(100)을 압축 하중을 지지하게 하는 수핵(128) 내의 팽압의 회복을 나타낸다. 원반(100) 내의 산소의 존재로, 젖산의 생산은 또한 감소할 수 있으며, 화학적 염증 및 통증을 편하게 할 수 있다.
종판(105) 찌르기는 또한 레이저, 절단 또는 연마 장치와 같은 전자 장치(134)에 의해 수행될 수 있다. 도 18은 영양소 및 노폐물의 교환을 재확립하기 위해 절단기(127)가 종판(105)을 찌르고, 구멍을 뚫고, 마모시키거나 또는 뜸을 뜨게 하는 전자 장치(134)를 나타낸다. 상기 전자 장치(134)는 뜸, 레이저, 또는 드릴일 수 있다.
석회화된 종판(105)을 통해 영양소 및 노폐물의 교환을 재확립하는 것은 또한 도관(126)을 이용하여 수행될 수 있다. 도관(126)은 도 19에 보여준 바와 같이, 양 말단에 루멘 또는 채널(104) 및 조직을 잡는 플랜지(113)를 갖는 탄성 튜브(125)일 수 있다. 도관(126)의 양 말단에 위치한 플랜지(113)의 방향은 종판(105) 상에 고정하기 위해 역 그립핑(counter gripping)이다. 상기 튜브(125)는 도 20에 보여준 바와 같이, 탄력성 있게 굽은 바늘(101) 및 인접하는 슬라이딩 플런저(109) 위에 삽입된다. 탄성 튜브(125)를 운반하는 바늘(101)은 도 21에 나타낸 바와 같이, 단단한 소매(220) 내에 탄력성 있게 펴진다. 펴진 바늘(101), 튜브(125), 소매(220) 및 플런저(109)의 어셈블리는 도 22에 보여준 바와 같이 확장기(230), 및 원반(100) 내로 삽입된다. 튜브(125)를 운반하는 탄력 있는 바늘(101)이 단단한 소매(220)으로부터 배치될 때, 바늘(101)의 만곡(curvature)이 회복되며, 도 23에 보여준 바와 같이 석회화된 종판(105)을 통해 찌른다. 바늘(101)은 도 24에 보여준 바와 같이, 바늘(101)에서 종판(105)으로 튜브(125)를 제거하기 위해 플런저(109)를 정지시킨 채 잡는 동안 탈퇴된다. 튜브(125)의 루멘(104)는 척추뼈몸통(159) 및 내부 원반(100) 사이의 영양소, 가스 및 노폐물을 교환하는 통로로서 작용한다. 튜브(125)의 부분은 수핵(128) 또는 내부 원반(100) 내에 있는 반면, 나머지 부분은 도 25에서 척추뼈몸통 (보여주지 않음) 내에 있다.
굽은 바늘(101)의 손잡이(130) 및 단단한 소매(229)의 손잡이(132)는 바늘(101) 배치의 방향을 유지하기 위해 이용된다. 굽은 바늘(101)의 정사각형 손잡이(130)는 도 26에 보여준 바와 같이 단단한 소매(220)의 손잡이(132) 내에 쌓여 바늘(101) 및 소매(220) 사이의 회전을 피한다. 바늘(101)의 손잡이(130)는 또한 도 27에 보여준 바와 같이 가이드 레일(131)을 포함할 수 있다. 상기 가이드 레일(131)은 도 28에 나타낸 바와 같이, 단단한 소매(220)의 손잡이(132) 상에 가라앉은 트랙(133) 내에 맞도록 크기를 가지며 배치된다. 바늘 만곡의 방향은 도 27에 보여준 바와 같이 바늘(101)의 손잡이(130) 상 및 도 28에 보여준 바와 같이 단단한 소매(220) 상의 방향선(153)으로 나타낸다. 신체 내로의 삽입의 깊이를 나타내기 위해, 침투 마커(116)가 도 28에 보여준 바와 같이 소매(220) 상에 표지된다. 상기 트랙(133) 내의 가이드 레일(131)은 손잡이(130), (132)를 도 29에 보여준 바와 같이 서로 회전하지 못하게 한다. 탄력성 있게 펴진 바늘(101)이 단단한 소매(220)로부터 전진하고 돌출될 때, 바늘(101)의 만곡은 도 30에 보여준 바와 같이 회복된다. 바늘(101)의 손잡이(130) 및 소매(220)의 손잡이(132)는 트랙(133)에서 레일(131)에 의해 안내되므로, 바늘(101) 찌르기의 방향은 확립되며, 수술자 또는 외과의사에 대해 예상가능하다.
바늘(101) 및 단단한 소매(220)의 비원형 단면은 또한 회전을 막을 수 있다. 도 31은 타원형 단면을 갖는 바늘(101) 및 소매(220)를 보여준다. 도 32는 정사각형 단면을 나타낸다. 도 33은 직사각형 단면을 나타낸다. 도 34는 삼각형 단면을 보여준다.
도관(126)은 또한 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 루멘 내에 맞도록 충분히 작게 제조될 수 있다. 도관(126)은 도 35에 보여준 바와 같이 유체 중에 용해된 영양소, 산소 및 노폐물을 수송하기 위한 종단 채널(104)을 갖는 작은 튜브(125)일 수 있다. 루멘(104)을 갖는 관 도관(126)은 도 36에 보여준 바와 같이 섬유를 이용하여 꼬이거나 또는 직조될 수 있다. 상기 유체는 루멘(104)을 통해 수송될 수 있을 뿐만 아니라, 튜브(125)의 꼬인 섬유(braided filament)를 통해 침투될 수 있다. 관 도관(126)은 또한 도 37에 보여준 바와 같이 다공성 또는 스폰지 물질로 성형 또는 압출되어, 루멘(104)뿐만 아니라 공극을 통해 유체에 용해된 영양소, 산소 및 노폐물을 수송할 수 있다.
*영양소, 산소, 락테이트, 대사산물, 이산화탄소 및 노폐물은 또한 도 38에 보여준 바와 같이 다섬유 또는 꼬인 섬유(122)의 모세관 작용을 통해 유체에 수송될 수 있다. 도관(126)은 언급된 바와 같이 종단 루멘(104)을 필요로 하지 않을 수 있다. 꼬인 섬유(122)의 가닥은 영양소, 가스 및 노폐물을 갖는 유체를 수송할 수 있는 섬유의 엮임 사이에 형성된 채널을 갖는 봉합사일 수 있다. 상기 꼬인 섬유(122)는 플런저(109)를 이용하여 배치를 돕기 위해, 전분과 같은 경화제를 이용하여 코팅될 수 있다. 상기 꼬인 섬유(122)에 의해 형성된 채널과 유사하게, 도 39에 보여준 바와 같이 스폰지 실(124)로서 제조된 도관(126)은 또한 다공성 구조 내에 형성된 공극 및 채널을 통해 영양소, 가스 및 노폐물을 갖는 유체를 수송할 수 있다.
도관(126)은 도 40에 보여준 바와 같이, 플런저(109)에 인접하는 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 종단 개구부(269) 내로 삽입된다. 굽은 바늘(101) 및 단단한 소매(220) 사이의 마찰을 최소화하기 위해, 소매(220)의 루멘(268)의 원부 말단은 도 41에 보여준 바와 같이 바늘(101)의 오목한 만곡에 일치하는 베벨(102) 또는 만입으로 굽혀지거나 또는 가늘어진다. 마찰을 낮추는 윤활제 또는 코팅은 또한 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 표면 상 및/또는 단단한 소매(220)의 루멘(268) 내에 적용될 수 있다. 도관(126)을 운반하는 탄력성 있게 굽은 바늘(101)은 도 42에 보여준 바와 같이 단단한 소매(220) 내에서 탄력성 있게 펴진다. 상기 어셈블리는 이어서 도 43에 나타낸 바와 같이 확장기(230) 내로 삽입되는데, 이는 원반(100)으로 안내된다. 탄력성 있게 펴진 바늘(101)이 소매(220)으로부터 배치될 때, 도관(126)을 운반하는 바늘(101)은 굽은 배치를 회복하며, 도 44에 보여준 바와 같이 석회화층(108)을 통해 연골종판(105) 내로 찌른다. 상기 탄력성 있게 굽은 바늘(101)은 이어서 소매(220) 내로 회복되는 반면, 플런저(109)는 도 45에 보여준 바와 같이 석회화된 종판(105)에서 도관(126)을 배치하기 위해 정지된 채로 잡힌다.
*도 46은 원반(100) 내로 바늘(101), 도관(126), 플런저(109), 소매(220) 및 확장기(230)의 삽입을 나타낸다. 도관(126)을 운반하는 탄력성 있게 펴진 바늘(101)은 도 47에 보여준 바와 같이 소매(220)로부터 배치되며, 만곡을 회복하며, 종판(105) 및 석회화층(108)을 통해 찌른다. 도관(126) 뒤의 플런저(109)가 정지된 채 잡힌 반면, 탄력성 있게 굽은 바늘(101)은 석회화된 종판(105)으로부터 탈퇴되며, 소매(220) 내로 회복되어 도 48에 보여준 바와 같이 석회화된 종판(105)에서 도관(126)을 배치, 축출 또는 제거한다. 상기 도관(126)은 척추뼈몸통(159)의 골수 및 원반(100) 사이를 연결하는 채널 또는 통로로서 작용하여 유체, 영양소, 가스 및 노폐물의 교환을 재확립한다. 도 49는 석회화된 종판을 원반(100) 및 척추뼈몸통(양자를 보여주지 않음) 사이의 도관(126)의 일반적인 위치를 보여준다.
복수의 도관(126)은 도 50에 보여준 바와 같이, 굽은 바늘(101) 내로 일련으로 적재될 수 있다. 각각의 도관(126)은 굽은 바늘(101)을 회복하고, 플런저(109)를 정지된 채로 잡음으로써 석회화된 종판(105)에서 연속적으로 배치된다. 본질적으로, 상기 플런저(109)는 한 번에 하나의 도관 길이씩 바늘(101)의 원부 말단 방향으로 전진한다. 뇌 종판(105)에 제 1 도관(126)을 배치함으로써, 단단한 소매(220)은 도 51에 보여준 바와 같이, 꼬리 종판(105) 내로 제 2 도관(126)을 배치하기 위해 180o 회전한다. 탄력성 있게 굽은 바늘(101) 내의 복수의 도관(126)은 외과 의사가 바늘(101) 어셈블리를 탈퇴할 필요 없이 석회화된 종판(105)을 통해 복수의 도관을 이식하고, 부가적인 도관(126)을 재적재하고, 원반(100) 내로 상기 어셈블리를 재삽입하게 한다.
바로누움 자세에서, 원반 압력은 낮다. 수면 동안, 유체는 수핵(128) 내의 물을 흡수하는 글리코사미노글리칸에 의해 유입된다. 석회화된 종판(105)에 걸침으로써, 글리코사미노글리칸은 (1) 모세관 작용, 및 (2) 물을 흡수하는 글리코사미노글리칸의 흡입하는 당김에 의해 수면 동안 도관(126)을 통해 수핵(128) 내로 설페이트, 산소 및 기타 영양소를 갖는 유체를 유입한다. 설페이트, 산소 및 영양소의 유동은 확산에서 분산 기작을 통해서보다 오히려 수핵(128) 쪽으로 일방향으로 도관(126) 내에 전달된다.
원반(100) 퇴행은 영양 및 산소 결핍과 대개 관련된다는 것은 일반적으로 받아들여진다. 교환을 재확립함으로써, 설페이트의 갱신되고 유지된 공급은 황산화된 글리코사미노글리칸의 생성을 현저하게 증가시키고, 팽압을 회복할 수 있다. 수핵(128) 내의 팽압의 회복은 고리의 콜라겐 섬유 내에서 신장내력을 복귀하므로, 도 52에 보여준 바와 같이, 고리층 사이의 내부 융기 및 전단 응력을 감소시킨다. 다시 부푼 타이어와 유사하게, 원반(100) 융기는 감소되며, 신경 충돌은 최소화된다. 그리하여, 후관절(129)에 대한 하중은 또한 감소되어 통증을 완화하고, 운동 분절이 안정화되며, 원반(100) 공간 협착이 중단될 수 있다. 척주관협착증의 진전은 도 53에 보여준 바와 같이 정지되고/되거나 반전되어 통증을 완화한다.
*걷기 및 리프팅과 같은 매일의 활동에서, 원반(100) 내의 압력은 매우 증가한다. 대류의 방향은 이어서 도관(126) 내에서 반전되어, 원반(100) 내의 높은 압력에서 척추뼈몸통(159) 내의 낮은 압력으로 흐른다. 수핵(128) 내의 유체에 용해된 젖산 및 이산화탄소는 도관(126)을 통해 척추뼈몸통(159)에 이어 체순환으로 천천히 배출된다. 그 결과, 젖산 농도는 감소하며, 원반(100) 내의 pH는 정상화된다.
더욱이, 도관(126)을 통해 공급된 원반(100)의 산소의 풍부함으로 인해, 혐기성 조건하에 정상적으로 생성된 젖산은 급격하게 감소될 수 있다. 그리하여, 도 53에 보여준, 조직에서 산 염증에 의해 야기된 통증, 예를 들면, 후종인대(195), 후관절의 상단(142) 및 하단(143) 관절 과정은 신속하게 소실되는 것으로 기대된다. 완충제, 예를 들면, 비카보네이트, 카보네이트 또는 기타의 것이 접촉시 젖산을 중화시키고, 통증을 자발적으로 완화하게 하기 위해 도관(126) 상에 적재 또는 코팅될 수 있다.
굽은 바늘(101)의 탄성은 여전히 도 54에 보여준 바와 같이, 종판(105) 찌르기 동안 단단한 소매(220) 내에서 비틀 수 있다. 비틀기의 가능성은 탄성 바늘(101)의 길이에 따라 증가한다. 상기 비틀기는 도 55에서 소매(220), 바늘(101) 및 도관(126)의 단면도에서 표시된다. 바늘(101) 및 소매(220)의 축 사이의 탄성 비틀기는 석회화된 종판(105)과의 접촉 동안 바늘(101)의 끝에서 방향 전환을 허용한다. 그 결과, 종판(105)의 찌르기는 실패할 수 있다.
비틀기를 피하기 위해, 바늘(101) 및 소매(220)의 단면은 도 57에서 단면도를 갖는 도 56의 타원형과 같은 비원형으로 제조될 수 있다. 정사각형 단면은 도 58에 보여준다. 직사각형 단면은 도 59에 보여준다. 삼각형 단면은 도 60에 보여준다.
굽은 바늘(101)의 탄성 특성은 도 61에 보여준 바와 같이 구부릴 수 있으며, 석회화된 종판(105)을 통해 통과할 수 없다. 구부리기 또는 늘어짐의 방향은 바늘(101)의 만곡의 볼록한 면에 있다. 늘어짐을 최소화하기 위해, 단단한 소매(220)의 원부 말단은 도 62에 보여준 바와 같이, 종판(105) 찌르기 동안 굽은 바늘(101)의 볼록한 면을 지지하기 위한 신장을 제공하는 각도로 절단된다. 단단한 소매(220)의 각진 절단은 도 62에 보여준 바와 같이, 굽은 바늘(101)의 볼록한 면을 지지하는 예리한 끝을 갖는 단단한 바늘(220)로서 기능한다. 지지 구조는 추가로 도 63에 보여준 바와 같이, 단단한 바늘(220)의 원부 말단 근처의 만입을 절단함으로써 신장되어, 종판(105) 찌르기 동안 굽은 바늘(101)의 볼록한 면의 지지를 증가시킬 수 있다.
탄력성 있게 굽은 바늘(101)을 추가로 지지하기 위해, 창(270)은 도 64 보여준 바와 같이, 타원형 단면을 갖는 단단한 소매(220)의 원부 말단 근처에 위치할 수 있다. 창(270)의 원부면은 일정한 각으로 개방되어 경사진다. 상기 경사는 또한 반원형 유사 포켓으로 복수의 각을 가지면서 형성될 수 있으며, 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 볼록한 면에 맞도록 크기를 가지며, 배치될 수 있다. 도 65는 단단한 소매(220)의 창(270)으로부터 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 돌출을 보여준다. 굽은 바늘(101)의 예리한 끝은 만곡의 오목한 면에 위치하여 배치 동안 창(270)의 원부 부분 상에 문지르기 또는 파손을 피한다. 도 66은 단단한 소매(220)의 창(270)으로부터 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 배치를 보여준다. 원부 창(270)의 반원형 포켓은 종판(105) 찌르기 동안 굽은 바늘(101)의 구부리기, 비틀기 및/또는 휘어짐을 최소화하기 위해 볼록한 만곡의 기재 주위를 지지하고, 가로대를 붙인다. 본질적으로, 창(270)의 경사진 부분은 굽은 바늘(101)의 방향을 제시하고 지지하기 위해 돌출된 포켓을 제공한다. 단단한 소매(220)의 원부 말단은 도 67에 보여준 바와 같이, 창(270)을 갖는 단단한 바늘(220)로서 기능하기 위해 예리해질 수 있다.
뼈의 실제적인 양이 형성될 때, 작은 굽은 바늘(101)을 이용하여 뼈의 종판(105)을 통한 찌르기는 도전할 수 있다. 바늘(101)의 크기를 증가시키고, 종판(105)에서 큰 구멍(224)를 생성하는 것은 수핵(128)의 척추뼈몸통(159) 내로의 누수를 야기할 수 있다. 작은 굽은 바늘(101)을 지지하기 위해, 굽은 바늘(101)과 유사한 만곡을 포함하는 형성기억 연장(271)은 첨가되어 도 68에 보여준 바와 같이 탄력성 있게 굽은 바늘(101)을 펴고 지지한다. 상기 형성기억 연장(271)은 도 68에 보여준 바와 같이 만입될 수 있거나, 또는 원부 말단에서 관일 수 있다. 굽은 바늘(101) 및 형성기억 연장(271)은 단단한 소매 또는 바늘(220) 내에서 독립적으로 미끄러질 수 있다. 도 69는 단단한 소매(220) 내의 굽은 바늘(101) 및 형성기억 연장(271) 양자의 탄력성 있게 펴짐을 보여준다. 굽은 바늘(101) 및 형성기억 연장(271) 양자는 단단한 소매(220)에 스트레스를 가한다. 단단한 소매(220)의 잠재적인 굽히기를 최소화하기 위해, 상기 스트레스는 도 68-69에 보여준 바와 같이, 형성기억 연장(271)의 만곡에 근접하여 바늘(101)의 끝을 위치함으로써 큰 면적에 걸쳐 분배한다. 상기 스트레스의 분산은 또한 바늘(101) 및 형성기억 연장(271)의 배치 및 복구를 용이하게 하는 것을 돕는다.
조직 찌르기를 위해, 형성기억 연장(271)은 도 68에 보여준 바와 같이 단단한 소매(220)으로부터 배치되며, 형성기억 연장(271)의 만곡을 따라 굽은 바늘(101) 글라이딩 및 도 70에 보여준 바와 같이 석회화된 종판(105) 내로 찌르기가 따른다. 상기 형성기억 연장(271)은 찌르기의 크기를 증가시키지 않고 찌르기 동안 굽히기 및 비틀기를 최소화하기 위해 바늘(101)에 대한 지지체를 제공한다. 상기 형성기억 연장(271)은 또한 도 71에 보여준 바와 같이 조직 찌르기를 용이하게 하기 위해 만입되지 않고 예리해 질 수 있다. 종판(105)에서 도관(126)을 제거하기 위해, 도관(126) 뒤의 플런저(109)는 정지시킨 채 잡히는 반면, 굽은 바늘(101)은 형성기억 연장(271) 내로 회복된다. 상기 형성기억 연장(271)은 이어서 단단한 소매(220) 내로 탈퇴된다.
굽은 바늘(101)의 외경은 도 72에 보여준 바와 같이 불균일하게 제조될 수 있으며, 작은 개구부를 생성하기 위해 원부 말단에서 작을 수 있다. 바늘(101)의 인접한 굽은 부분은 종판(105) 찌르기의 과정을 지지하고, 강화하기 위해 두꺼운 벽 및 더 큰 외경을 포함한다. 작은 및 큰 외경 사이의 전이는 도 72에 보여준 바와 같이 점진적이거나 또는 단계적이다. 다양한 외경을 갖는 굽은 바늘(101)은 분쇄, 가공(machining) 또는 사출성형에 의해 제조될 수 있다.
단단한 바늘(220)의 루멘(268)은 도 72에 보여준 바와 같이, 베벨(102) 및 양면 사면(272)을 가질 수 있다. 루멘(268)의 원부 말단에서 베벨(102) 또는 테이퍼링은 배치 및 복구 동안 굽은 바늘(101)의 오목한 면에 대한 마찰을 최소화한다. 상기 양면 사면(272)은 단단한 바늘(101)의 예리한 끝 또는 연장된 말단과 연속하여 원부 면을 갖는 베벨(102)과 반대 면에서 돌출된다. 사면(272) 또는 돌출의 근부 면은 종판(105) 찌르기 동안 굽은 바늘(101)의 볼록한 면에 맞고, 지지하기 위해 성형될 수 있다. 상기 사면(272)는 에폭시, 땜납 또는 기타 경화 물질로 제조될 수 있으며, 가공에 의해 성형된다. 상기 사면(272)는 또한 원부 말단에서 루멘(268)을 봉합하기 위해 용융 과정 동안 생성될 수 있다. 봉합된 말단은 이어서 절단되며, 상기 사면(272) 및 베벨(102)은 성형되며, 루멘(268)은 가공에 의해 재개방된다.
도관(126)의 섹션은 영양소 및 노폐물의 교환을 최적화하기 위해 제조된다. 도 73은 루멘(104)을 갖는 다공성 튜브(125)에 연결된 꼬인 섬유(122)를 갖는 도관(126)을 보여준다. 관(125) 부분은 척추뼈몸통(159) 내에서 모세관으로부터 영양소를 모으고, 수핵(128) 내의 꼬인 섬유(122) 내로 영양소를 보내는 깔대기로서 작용한다.
특히 종판(105)에서, 도관(126)의 공극 또는 채널 내의 석화는 척추뼈몸통(159) 및 원반(100) 사이의 영양소 및 노폐물의 교환을 막거나 봉쇄할 수 있다. 도 74는 공극 또는 채널 내로 미네랄 또는 조직의 내증식을 막기 위해 도관(126)의 중간 섹션 주위를 덮거나 또는 둘러싸는 튜브(125)를 보여준다. 튜브(125)를 제조하는 물질은 또한 종판(105)에서 찌르기를 봉합하고, 슈몰씨결절의 형성을 막기 위해 부품, 팽창, 또는 봉합 특성을 가질 수 있다. 상기 부품, 팽창, 또는 봉합 물질은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리우레탄, 실리콘 또는 기타일 수 있다. 도관(126)의 중간 섹션에서 내증식 방지 필름 또는 코팅은 또한 영양소 및 노폐물의 장기간 지속되는 교환을 확신하기 위해 채널 또는 공극 내의 석화 또는 폐색을 방해할 수 있다.
특히 척추뼈몸통(159) 또는 외부 고리 내에서, 도관(126) 상의 섬유 조직의 형성이 발생하여, 영양소 및 노폐물의 교환을 방해한다. 도관(126) 부분은 섬유 형성을 최소화하기 위해 약물과 코팅, 그라프팅, 공유 결합 또는 이온 결합될 수 있다. 상기 약물은 액티노마이신-D, 파클리탁셀, 시로리무스, 세포 성장 저해제 또는 섬유 조직 저해제일 수 있다.
부드럽거나 또는 유연한 특성으로 인해, 꼬인 섬유(122)로 제조된 도관(126)은 회복되는 바늘(101) 및 정지된 플런저(109)와 함께 배치되기 어렵다. 꼬인 섬유로 제조된 도관(126)은 수용성 물질, 예를 들면, 전분, 콜라겐, 히알루로네이트, 콘드로이틴, 케라탄 또는 기타 생체적합성 물질로 경화될 수 있다. 배치 후에, 가용성 경화제는 체내에 용해되어, 상기 섬유를 영양소, 산소 및 노폐물을 수송하는데 노출시킨다. 도 75는 배치를 돕기 위해 꼬인 도관(126) 내에 뻣뻣한 코아로서 이용된 단섬유(110)를 보여준다. 상기 단섬유(110)는 도관(126)의 배치 후에 수송 면적을 최대화하기 위해 분해성 물질로 제조될 수 있다. 도 76의 그늘진 영역에 표시된 분해성 튜브(125)는 또한 꼬인 섬유(122)를 싸고, 경화시키기 위해 이용될 수 있다. 상기 분해성 튜브(125) 또는 분해성 단섬유(110)는 폴리-락티드, 폴리-글리콜리드, 폴리-락티드-코-글리콜리드 또는 기타 물질로 제조될 수 있다.
영양소는 원반(100)의 주변 1 cm 내에 비교적 풍부하므로, 도관(126)은 또한 모세관 작용을 통해 외부 고리에서 수핵(128)으로 영양소를 뽑을 수 있다. 전분-경화된 도관(126) (보여주지 않음) 및 플런저(109)를 운반하는 바늘(101)은 도 77에 보여준 바와 같이, 석회화된 종판(105)을 갖는 원반(100) 내로 찌른다. 바늘(101) 안내 기술은 탈출된 원반(100)을 치료하기 위해 수핵(128) 소화를 위해 추간판조영술 또는 키모파파인 주사를 위한 방사선 불투과성 염료의 진단학적 주사에 이용된 것과 유사하다. 형광경으로부터 정면촬영법 및 측면촬영법에 의해 안내되어, 바늘(101)은 중간선에서 원반(10)으로 45o 후외측으로 들어간다. 석회화된 종판(108)을 갖는 원반(100)을 통한 경화된 도관(126) 찌르기를 운반하는 바늘(101)의 종단면도는 도 78에 보여준다.
바늘(101)을 탈퇴하면서 플런저(109)를 정지시킨 채 잡음으로써, 상기 도관(126)은 도 79-80에 보여준 바와 같이, 바늘(101)의 루멘으로부터 제거되며, 원반(100)을 가로질러 배치된다. 도관(126)의 적어도 하나의 말단은 영양소를 뽑고 젖산을 배출하기 위해 원반(100)의 주변으로부터 1 cm 미만에 위치한다. 이미징을 증가시키기 위해, 도관(126)을 포함하는 바늘(101)의 섹션은 도 81에 보여준 바와 같이, 방사선 불투과성, 에코발생 또는 자성 코팅(163)으로 코팅될 수 있다. 복수의 도관(126)은 퇴행하는 원반(100)의 상이한 영역 내로 안전하고 정확하게 배치될 수 있다. 도 82는 내부 및 외부 원반(100) 사이에 영양소 및 노폐물을 교환하는, 퇴행하는 원반(100)을 횡단하여 배치된 2개의 도관(126)을 보여준다.
임의의 주 혈관 및 기관이 결핍된 위치에서, 바늘(101)의 끝은 도 83에 보여준 바와 같이, 원반(100)을 넘어서 안내되어, 도 84에 보여준 바와 같이 원반(100)을 넘어서 도관(126)을 배치할 수 있다. 연장된 도관(126)은 원반(100) 내로 더욱 많은 영양소를 현저하게 뽑을 수 있다. 게다가, 연장된 도관(126)은 도 85에 보여준 바와 같이, 원반(100) 내에 생성된 노폐물을 처리하고, 원반(100)의 수선 및/또는 재생을 촉진하는데 더욱 효과적일 수 있다.
대요근(193)은 척수의 허리 분절에 인접하여 위치한다. 도관(126)을 운반하는 바늘(101)은 근육(193) 내로 원반(100)을 넘어서 찌를 수 있다. 그 결과, 도관(126)은 도 86에 보여준 바와 같이, 근육(193)에서 원반(100)으로 영양소를 뽑을 수 있다. 근육(193)은 영양소 및 산소로 잘 공급받으며, 근육(193)은 젖산을 잘 소실시킨다. 근육(193) 내로 연장함으로써, 상기 도관(126)은 충분한 양의 영양소를 뽑을 수 있으며, 도 87에 보여준 바와 같이 퇴행하는 원반(100)을 수선 또는 재생하기 위해 내부 원반(100)으로부터 노폐물을 안전하게 침적시킬 수 있다. 유연하고 신장 없는 도관(126)은 원반(100) 및 근육(193)의 기능을 방해하지 않는 것으로 기대된다.
도관(126) 배치 방법 및 장치는 또한 다양한 조합일 수 있다. 상기 도관(126)은 도 53에 보여준 바와 같이 종판(105)에 전달될 수 있으며, 도 82 또는 87에 보여준 바와 같이 고리를 횡단할 수 있다.
가속화된 원반 퇴행 모델을 래트 꼬리를 이용하여 개발하였다. 3개의 원반을 포함하는 꼬리 섹션을 뒤틀거나 또는 45o 회전하고, 2주 동안 유지하였다. 상기 섹션을 이어서 코일 스프링으로 압착하고, 부가적인 기간 동안 유지하였다. 상기 섹션 내의 모든 원반은 퇴행화되었다. 주사에 의해 공여자 원반으로부터 부가적인 수핵을 받은 원반은 퇴행에서 지연을 경험하였다. 더욱이, 파괴적인 하중 전에 부가적인 수핵의 삽입은 원반 퇴행에 대한 가장 긴 지연을 제공하였다.
허리 융합 절차 후에, 인접한 자유 운동 분절의 척추원반(100)은 신속하게 퇴행한다. 상기 퇴행 과정은 더 많은 통증 및 아마도 더욱 많은 수술을 초래하며; 이은 각각의 신규 융합은 이에 인접한 신규의 취약한 분절이다. 허리 융합에 인접한 분절의 가속화된 퇴행은 부가적인 융합 후의 스트레스 및 하중의 결과일 수 있다. 래트 모델에서, 수핵 내에 첨가된 부피는 피괴적인 하중에 대해 보호 기능을 가졌다. 척수 융합 절차와 함께, 융합된 분절에 인접한 원반(100) 내에 도관(126)을 이식하는 것은 인접한 원반(100) 퇴행을 지연 및 바람직하게는 막기 위해 충분한 공급의 설페이트 및 산소에 의해 기여된 적당한 팽압을 제공할 수 있다.
시간에 따른 장치 이동은 항상 관심이다. 허리 수술을 한 환자의 평균 연령은 40-45세이다. 상기 도관(126)은 50년 이상 동안 환자 내의 제 위치에 남아 있기를 기대한다. 신장 없는 도관(126)의 이동은 효율성의 손실을 초래할 수 있으나, 신경, 인대, 근육 또는 기관에 해로울 것 같지는 않다. 이동을 최소화하기 위해, 결절(161)은 도 88에 보여준 바와 같이 꼬인 도관(126) 상에 묶여, 고리, 종판(105) 및/또는 근육(193) 내에 고정될 수 있다. 결절(161)과 유사하게, 고리(162) 또는 돌출된 성분(162)은 도 89에 보여준 바와 같이 도관(126) 상에 주름질 수 있다. 결절(161) 및 돌출(162) 양자는 바늘(101)에 맞도록 충분히 작다. 조직 내증식은 또한 장치 이동을 제한 또는 막을 수 있다. 만입(160) 또는 조직 내증식 구멍(160)은 도 90에 보여준 바와 같이 도관(126) 상에 생성되어, 시간에 따른 이동을 막을 수 있다.
상기 도관(126)은 또한 원반(100)을 유지 또는 재생하기 위한 치료 성분을 도입하기 위한 전달 운반체로서 이용될 수 있다. 상기 도관(126)은 성장 인자, 줄기 세포, 공여자 세포, 영양소, 완충제 또는 미네랄로 코팅 또는 접종될 수 있다. 멸균에 민감한 세포는 방부하여 적재될 수 있다. 도관(126)의 설치는 일, 주, 월 또는 심지어 년에 의해 분리된 복수 단계일 수 있다. 초기 도관(126) 배치는 세포 증식을 지지하기 위해 pH, 전해질 균형 및 영양소를 포함하는 생물학적 조건을 준비한다. 이은 배치는 도관(126) 내에 접종된 세포를 포함할 수 있다.
내부 원반(100) 내의 세포충실성이 낮으므로, 외부 고리 또는 척추뼈몸통(159)으로부터 세포 이동은 퇴행하는 원반(100)을 재생시킬 때 유리할 수 있다. 세포는 도관(126)에서 수핵(128) 내로 대류를 따라 수송될 수 있다. 도관(126) 내의 채널 또는 공극은 충분히 클 필요가 있는데, 약 50 내지 200 마이크로일 수 있다. 단지 미네랄, 영양소, 젖산 및 가스 교환을 위해, 채널 또는 공극 크기는 더 작을 수 있다. 그리하여, 도관(126)의 채널 또는 공극 크기의 유용한 범위는 약 200 마이크론 내지 10 나노미터이다.
상기 도관(126)에 대한 잠재적으로 유용한 코팅은 항생제, 폐색방지 코팅, 윤활제, 성장 인자, 영양소, 설페이트, 미네랄, 완충제, 소듐 카보네이트, 소듐 비카보네이트, 알칼리, 콜라겐, 히드록시아파타이트, 진통제, 밀폐제, 습윤제, 히알루로네이트, 프로테오글리칸, 콘드로이틴 설페이트, 케라탄 설페이트, 글리코사미노-글리칸, 헤파린, 전분, 경화제, 방사선 불투과성 코팅, 에코발생 코팅, 세포 또는 줄기 세포를 포함한다.
석화 또는 조직 내증식으로부터 폐색을 막는 튜브(125)는 생체적합성 중합체, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리-에테르-에테르-케톤, 아세탈 수지, 폴리설폰, 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌 글리콜로 제조될 수 있다. 유사한 물질이 영양소 및 노폐물 수송의 봉쇄를 막기 위해 도관(126)을 코팅 또는 부분적으로 코팅하기 위해 이용될 수 있다. 상기 코팅은 감염을 막기 위해 감마, 전자 빔, 오토클레이브, ETO, 플라스마 또는 UV 광선에 의한 멸균에 견딜수 있어야 한다.
특히 조사 목적을 위해, 생분해성 도관(126)은 수 주 또는 수 개월 내에 증거를 제공할 수 있다. 상기 도관(126)은 수 개월 내에 분해되므로, 임의의 예기치 않은 역 결과가 소실될 수 있다. 조사중인 분해성 도관(126)이 전망을 보여준다면, 영구적인 도관(126)이 이어서 설치되어 연속적인 이점을 제공할 수 있다. 생분해성 도관(126)은 폴리락테이트, 폴리글리콜산, 폴리-락티드-코-글리콜리드, 폴리카프로락톤, 트리메틸렌 카보네이트, 명주실, 장선(catgut), 콜라겐, 폴리-p-디옥사논 또는 상기 물질의 조합으로 제조될 수 있다. 기타 분해성 중합체, 예를 들면, 폴리디옥사논, 폴리안히드리드, 트리메틸렌 카보네이트, 폴리-베타-히드록시부티레이트, 폴리히드록시발러레이트, 폴리-감마-에틸-글루타메이트, 폴리-DTH-이미노카보네이트, 폴리-비스페놀-A-이미노카보네이트, 폴리-오르토-에스테르, 폴리시아노아크릴레이트 또는 폴리포스파젠이 또한 이용될 수 있다. 유사한 생분해성 물질이 도 75에서 생분해성 단섬유(110)를 제조하기 위해 이용될 수 있다.
폭 넓은 범위의 비분해성 물질이 도관(126)을 제조하기 위해 이용될 수 있다. 생체적합성 중합체, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리-에테르-에테르-케톤, 아세탈 수지, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 명주실, 면사, 또는 리넨이 가능한 후보이다. 유리섬유는 또한 영양소 및 노폐물을 운반하기 위한 모세관 현상을 제공하는 도관(126)의 부분일 수 있다. 도관(126)은 또한 금속, 예를 들면, 니켈-티탄 합금 또는 스테인레스 강으로 제조될 수 있다. 비분해성 및 분해성 도관(126) 양자는 성형, 압출, 브레이딩(braiding), 직조, 코일링, 스파이얼링(spiraling) 또는 가공(machining)에 의해 성형될 수 있다. 상기 도관(126)은 유체 교환을 위해 종단 루멘(104), 공극 및/또는 채널을 가질 수 있다. 상기 도관(126)은 증명된 안전 기록을 갖는 봉합사일 수 있다. 상기 도관(126)은 또한 션트(shunt), 심지, 튜브, 꼬인 봉합사, 꼬인 섬유, 실 또는 스폰지로서 불리거나 또는 분류될 수 있다. 설치된 도관(126)을 갖는 원반(100)은 분류된(shunted) 원반(100)으로 불릴 수 있다.
단단한 바늘(101), 트로카(103), 확장기(230) 및 플런저(109)는 스테인레스 강 또는 기타 금속 또는 합금으로 제조될 수 있다. 탄력성 있게 굽은 바늘(101), 형성기억 연장(271) 및 플런저(109)는 니켈-티탄 합금을 이용하여 성형될 수 있다. 바늘(101), 단단한 바늘(220), 확장기(230), 형성기억 연장(271) 및 플런저(109)는 윤활제, 조직 밀폐제, 진통제, 항생제, 방사선 불투과성, 자성 및/또는 에코발생제로 코팅될 수 있다.
영양소 및 산소는 퇴행하는 원반(100)에서 특히 극도로 낮으므로, 세포 사멸이 통상적이며, 글리코사미노글리칸을 생성할 수 있는 건강한 세포는 거의 없다. 건강한 세포(277)는 도 91에 보여준 바와 같이, 퇴행화된 원반(100) 내로 주사기(276)를 이용하여 주사하기 위해 환자 내에 또 다른 원반(100)으로부터 뽑을 수 있다. 영양소 및 노폐물의 교환은 뇌 및 꼬리 종판(105)을 통해 신규로 설치된 도관(126)을 통해 재확립되어 공여자 세포(277) 및 퇴행하는 원반(100) 내에 잔존하는 세포 양자에게 영양분을 공급한다. 유사하게, 공여자 세포(277)는 또한 도 92에 보여준 바와 같이, 원반(100)을 소생시키기 위해 횡단하는 도관(126)을 갖는 원반(100) 내로 주사될 수 있다. 퇴행하는 원반(100) 내의 세포충실성이 낮으므로, 공여자 세포(277)의 도입은 원반 퇴행을 정지 또는 반전하는 과정을 촉진할 수 있다.
무혈관 원반(100)은 잘 봉합된다. 설페이트와 같은 작은 이온 및 프롤린과 같은 작은 분자는 수핵(128) 내로 확산되는 것으로부터 매우 제한된다. 잘 봉합된 원반(100)은 면역 반응을 야기하지 않고, 또 다른 사람, 시체 또는 동물의 원반(100)으로부터 공여자 세포(277)를 캡슐화할 수 있다. 원반(100) 재생을 위해, 공여자 세포(277)는 또한 줄기 세포(277), 척삭(277) 또는 연골세포(277)일 수 있다. 반투과 도관(126)은 영양소 및 노폐물에 투과성이나, 면역 반응을 야기하는데 책임 있는 세포, 단백질, 당단백질 및/또는 시토카인에 불투과성이다. 면역계의 세포는 거대 세포, 포식세포, 단핵 식세포, T-세포, B-세포, 림프구, Null 세포, K 세포, NK 세포 및/또는 마스크 세포를 포함한다. 면역계의 단백질 및 당단백질은 면역글로불린, IgM, IgD, IgG, IgE, 기타 항체, 인터루킨, 시토카인, 림포카인, 모노카인 및/또는 인터페론을 포함한다.
영양소 및 노폐물의 분자량은 면역 반응 세포, 단백질 및 당단백질보다 통상 훨씬 작다. 수송 선택성은 반투과성 도관(126) 내의 공극 또는 채널의 크기에 의해 조절 또는 제한될 수 있다. 도관(126)의 상단 분자량 컷오프는 영양소 및 노폐물의 통과를 허용하나, 면역 반응 세포, 단백질, 면역글로불린 및 당단백질을 배제하도록 3000 이하일 수 있다. 반투과성 도관(126)은 또한 영양소 및 노폐물을 끌어당기기 위해 이온성 또는 친화성 표면을 포함할 수 있다. 상기 반투과성 도관(126)의 표면은 면역 반응 성분을 축출, 배제 또는 거부하기 위해 선택되거나 또는 변형될 수 있다.
최근에, 시체 또는 살아 있는 공여자로부터 세포 이식은 치료 이점을 제공하는데 성공적이었다. 예를 들면, 공여자 췌장으로부터 섬세포는 I형 당뇨병 환자의 간문맥으로 주사되어, 간으로 안내된다. 상기 섬은 혈중 당을 조절하기 위해 인슐린을 생성함으로써 췌장에서 정상적으로 하는 것처럼 기능하기 시작한다. 그러나, 공여자 세포를 살아 있게 하기 위해, 당뇨병 환자는 항거부 투약, 예를 들면, 사이클로스포린 A의 평생 공급을 요한다. 항거부 투약의 비용 외에, 상기 면역 억제 약물의 장기간 부작용은 불확실하다. 세포 이식의 이점은 잠재적인 부작용보다 우세하지 않을 수 있다.
반투과성 도관(126)을 갖는 척추원반(100)은 도 91 및 92에 보여준 바와 같이, 치료 공여자 세포(277) 또는 물질을 캡슐화하고, 면역 반응을 피하는 반투과성 캡슐로서 이용될 수 있으므로; 평생 면역 억제 약물은 요구되지 않을 수 있다. 다양한 공여자 세포(277) 또는 물질이 뇌하수체 (전엽, 중엽, 후엽), 시상하부, 부신, 부신속질, 지방 세포, 갑상선, 부갑상선, 췌장, 고환, 난소, 송과선, 부신피질, 간, 콩팥겉질, 신장, 시상, 부갑상선, 난소, 황체, 태반, 소장, 피부 세포, 줄기 세포, 유전자요법, 조직 공학, 세포 배양물, 기타 샘 또는 조직으로부터 수확 및/또는 배양될 수 있다. 상기 공여자 세포(277)는 신체에서 가장 큰 무혈관 기관인 원반(100) 내에서 면역분리되며, 반투과성 도관(126)을 통한 영양소 및 노폐물 수송에 의해 유지된다. 상기 공여자 세포(277)는 인간, 동물 또는 세포 배양물 유래일 수 있다. 누운 자세 수면 위치에서, 영양소 및 산소는 도관(126)을 통해 공여자 세포(277)로 공급된다. 원반(100) 내의 압력이 높은 깨어 있는 시간 동안, 상기 세포(277)에 의해 생합성된 산물은 도관(126)을 통해 척추뼈몸통(159), 외부 고리 또는 근육(193)에 이어, 정맥, 체순환 및 표적 자리로 배출된다.
분류된 원반(100) 내의 세포(277)에 의해 생합성된 산물은 아드레날린, 부신피질자극호르몬, 알도스테론, 안드로겐, 안지오텐시노겐 (안지오텐신 I 및 II), 항이뇨호르몬, 심방나트륨배설촉진 펩티드, 칼시토닌, 칼시페롤, 콜레칼시페롤, 칼시트리올, 콜레시스토키닌, 코르티코트로핀 방출 호르몬, 코르티졸, 디히드로에피안드로스테론, 도파민, 엔도르핀, 엔케팔린, 에르고칼시페롤, 에리트로포이에틴, 난포자극호르몬, γ-아미노부티레이트, 가스트린, 그렐린, 글루카곤, 글루코코르티코이드, 성선자극호르몬 방출 호르몬, 성장 호르몬 방출 호르몬, 인간 융모성 성선자극호르몬, 인간 성장 호르몬, 인슐린, 인슐린 유사 성장 인자, 렙틴, 리포트로핀, 황체형성호르몬, 멜라닌세포자극호르몬, 멜라토닌, 전해질부신피질호르몬, 신경펩티드 Y, 신경전달물질, 노르아드레날린, 에스트로겐, 옥시토신, 부갑상선호르몬, 펩티드, 프레그네놀론, 프로게스테론, 프로락틴, 프로-오피오멜라노코르틴, PYY-336, 레닌, 세크레틴, 소마토스타틴, 테스토스테론, 트롬보포이에틴, 갑상선자극호르몬, 갑상선자극호르몬방출호르몬, 티록신, 트리요오드타이로닌, 영양호르몬, 세크로토닌, 바소프레신, 또는 기타 치료 제품일 수 있다.
분류된 원반(100) 내에 생성된 산물 (호르몬, 펩티드, 신경전달물질, 효소, 촉매 또는 기질)은 혈압, 에너지, 신경활성, 대사, 활성화 및 샘 활성의 억제를 포함하는 신체 기능을 조절할 수 있다. 일부 호르몬 및 효소는 식습관 및 지방 또는 탄수화물의 이용을 다스리거나, 영향을 주거나 또는 조절한다. 상기 호르몬 또는 효소는 체중 감소 또는 증가 이점을 제공할 수 있다. 분류된 원반(100) 내에서 공여자 세포(277)로부터 신경전달물질, 예를 들면, 도파민, 아드레날린, 노르아드레날린, 세크로토닌 또는 γ-아미노부티레이트를 생성하는 것은 우울증, 파킨슨 질환, 학습장애, 기억상실, 주의력결핍, 행동장애, 금속 또는 신경 관련된 질환을 치료할 수 있다.
분류된 원반(100) 내에서 공여자 세포(277)에 의해 생합성된 산물의 방출은 신체 활성과 동시에 일어난다. 매일 생활의 활동 동안, 분류된 원반(100) 내의 압력은 대개 높아 공여자 세포(277)에 의해 생합성된 산물을 신체의 요구에 부응하기 위해 순환으로 배출한다. 바로누움 자세에서, 션트(126) 내의 흐름은 반전되어, 영양소 및 산소를 원반(100) 내로 가져와서 세포(277)에 영양분을 준다. 예로서 공여자의 췌장으로부터 랑게르한스섬을 이용하여, 인슐린의 생성은 글루코오스가 원반(100) 내로 들어갈 때 수면 시간 동안 분류된 원반(100)에서 유도된다. 원반 압력이 높은 깨어있는 시간 동안, 인슐린은 도관(126)을 통해 순환으로 배출되어 에너지 생성을 위해 당을 세포막으로 뽑아낸다. 밤에, 분류된 원반(100)으로부터 방출된 인슐린은 저혈당증을 막기 위해 최소이다. 본질적으로, 공여자 세포(277)에 의해 생합성된 산물은 신체의 요구를 만족시키기 위해 물리적인 활성과 일치하여 방출된다.
공여자 세포(277)로부터 일부 생합성된 산물은 도 91에 보여준 바와 같이 척추뼈몸통(159)를 통해 체순환으로 적절하게 쌓인다. 기타 산물은 도 82에서처럼, 외부 고리를 통해 더욱 효과적으로 수송되고, 복부를 통해 체순환으로 확산될 수 있다. 일부 기타 산물은 도 92에 보여준 바와 같이, 근육(193) 내로 들어감으로써 더욱 효과적일 수 있다.
도 91-92와 유사하게 성장 인자, 완충제, 호르몬, 유전자 치료제, 영양소, 미네랄, 진통제, 항생제 또는 기타 치료제가 또한 분류된 원반(100) 내로 주사될 수 있다.
본 발명은 본원에 개시되고/되거나 도면에 보여준 특정 구성에 결코 제한되지 않으며, 청구범위 내의 임의의 기타 변형, 변화 또는 동등물을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 많은 특징이 특정 배치, 만곡, 선택, 및 구현예에 대해 열거되었다. 기재된 임의의 하나 이상의 특징이 대안적인 조합 및 구현예를 생성하기 위해 임의의 기타 구현예 또는 기타 표준 장치에 첨가 또는 조합될 수 있다. 도관(126)은 또한 영양소, 가스 및 노폐물 교환의 속도 및/또는 흐름 방향을 조절하는 출입구를 가질 수 있다. 또한, 원반(100) 및 체액 사이의 교환을 돕기 위해 도관(126)에 펌프를 연결하는 것이 가능하다. pH 전극은 원반(100) 내의 산도를 검출하기 위해 단단한 바늘(220)의 끝 근처에 노출될 수 있다.
현재 구현예, 물질, 구성, 방법, 조직 또는 절개 자리가 본 발명이 이용될 수 있는 유일한 용도가 아니라는 것은 당업자에게 명백해야 한다. 도관(126)에 대한 상이한 물질, 구성, 방법 또는 디자인이 대체되고, 이용될 수 있다. 이전 기재의 어느 것도 본 발명의 범위를 제한해서는 안된다. 본 발명의 전 범위는 첨부된 청구범위에 의해 결정되어야 한다. 청구범위의 명확화를 위해, 덮개는 단단한 관 멤버이다. 탄력성 있게 굽은 바늘(101)은 탄성 바늘로 불릴 수 있다.
도 1은 압축 하중 동안 고리층을 지지하기 위해 수핵(128) 내에 정상 팽압을 갖는 건강한 원반(100)을 나타낸다.
도 2는 연골(106) 및 종판(105) 사이의 건강한 원반(100)의 압착 동안 고리층의 바깥쪽 융기를 나타내는 척수분절의 종단면도를 보여준다.
도 3은 종판(105)의 석회화층(108)이 내부 원반(100) 및 척추뼈몸통(159) 사이의 영양소의 확산을 방해하여, 안쪽 융기 및 고리 판분리(114)를 초래한다는 것을 보여준다.
도 4는 수핵(128) 및 고리 판분리 내에 감소된 팽압을 갖는 퇴행화되고 평평해진 원반을 나타낸다.
도 5는 추간판조영술에 이용된 것과 유사한 안내 기술을 이용하여 원반(100) 내로 트로카(103) 삽입을 나타낸다.
도 6은 트로카(103) 위로 확장기(230)의 삽입을 보여준다.
도 7은 트로카(103)의 탈퇴를 나타낸다. 확장기(230)은 원반(100) 내로 안내하는 통로로서 작용한다.
도 8은 확장기(230)의 삽입을 갖는 퇴행화된 척수분절의 종단면도를 보여준다.
도 9는 탄력성 있게 굽은 바늘(101)을 나타낸다.
도 10은 단단한 소매(220) 내에 탄력성 있게 펴진 탄성 바늘(101)을 보여준다.
도 11은 단단한 소매(220) 내의 바늘(101)의 원형 단면을 보여준다.
도 12는 원반(100) 내로 안내하는 확장기(230) 내로 단단한 소매(220) 내의 탄력성 있게 펴진 바늘(101)의 삽입을 나타낸다.
도 13은 원반(100) 내로 안내하는 확장기(230) 내로 삽입되는 바늘(101) 및 소매(220) 어셈블리의 종단면도를 보여준다.
도 14는 단단한 소매(220)로부터 탄력성 있게 펴진 바늘(101)을 배치함으로써 종판(105)(보여주지 않음) 내로 바늘(101)의 상향 찌르기를 나타낸다.
도 15는 단단한 소매(220)로부터 굽은 바늘(101)을 배치함으로써 석회화층(108)을 통해 종판(105) 찌르기를 보여준다.
도 16은 상종판 및 하종판(105)의 찌르기 자리(224)를 통해 물, 영양소 및 대사산물의 투과를 나타낸다.
도 17은 수핵(128) 내의 글리코사미노글리칸의 갱신된 생합성에 의해 팽압의 재확립을 나타낸다.
도 18은 석회화된 종판(105)을 통해 절단기(127)가 찌르고, 구멍을 뚫고, 마모시키거나 또는 뜸을 뜨게 하는 전자 장치(134)를 나타낸다.
도 19는 조직을 잡는 플랜지(113) 및 종단 개구부(104)를 갖는 탄성 튜브(125) 형태의 도관(126)을 나타낸다.
도 20은 튜브(125)와 인접하는 슬라이딩 플런저(109)를 갖는 탄력성 있게 굽은 바늘(101) 상에 탄성 튜브(125)의 삽입을 보여준다.
도 21은 단단한 소매(220) 내에 탄력성 있게 펴진 탄성 튜브(125)를 운반하는 바늘(101)을 나타낸다.
도 22는 확장기(230) 내로 바늘(101), 탄성 튜브(125), 소매(220) 및 플런저(109)의 삽입을 보여준다.
도 23은 종판(105)의 석회화층(108)을 통해 튜브(125)를 전달하는 바늘(101)의 배치를 나타낸다.
도 24는 바늘(101)로부터 튜브(125)를 제거하기 위해 플런저(109)를 정지시킨 채로 잡으면서 바늘(101)의 탈퇴를 보여준다.
도 25는 수핵(128) 내에서 제거된 튜브(125)의 하단 부분 및 종판(105)(또한, 보여주지 않음)을 통해 뇌 척추뼈몸통(159)(보여주지 않음) 내에 배치된 상단 부분을 보여준다.
도 26은 바늘(101) 및 소매(220) 사이의 회전을 피하기 위해 단단한 소매(220)의 손잡이(132) 내에 굽은 바늘(101)의 정사각형 손잡이(130)의 쌓임을 나타낸다.
도 27은 만곡의 방향을 보여주기 위해 가이드 레일(131) 및 방향선(153)을 포함하는 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 손잡이(130)를 나타낸다.
도 28은 방향선(153) 및 침투 마커(116)을 갖는 단단한 소매(220)의 손잡이(132) 상의 트랙(133)을 보여준다.
도 29는 바늘(101) 및 소매(220) 사이의 회전을 피하기 위해 트랙(133)에서 레일(131)을 갖는 어셈블리를 나타낸다.
도 30은 탄력성 있게 굽은 바늘(101)이 단단한 소매(220)로부터 배치될 때 만곡의 회복을 보여준다.
도 31은 바늘(101) 및 소매(220) 사이의 회전을 막기 위한 바늘(101) 및 단단한 소매(220)의 타원형 단면을 보여준다.
도 32는 소매(220) 내의 바늘(101)의 정사각형 단면을 나타낸다.
도 33은 소매(220) 내의 바늘(101)의 직사각형 단면을 나타낸다.
도 34는 소매(220) 내의 바늘(101)의 삼각형 단면을 나타낸다.
도 35는 종단 채널(104)를 갖는 작은 튜브(125)로서 제조된 도관(126)을 나타낸다.
도 36은 종단 채널(104)를 갖는 꼬인 튜브(125)로서 제조된 도관(126)을 나타낸다.
도 37은 관 형태(125)의 다공성 물질로 제조된 도관(126)을 보여준다.
도 38은 꼬인 봉합사(122) 또는 꼬인 실(122)로서 제조된 도관(126)을 나타낸다.
도 39는 유연한 다공성 또는 스폰지 섬유(124)로 제조된 도관(126)을 나타낸다.
도 40은 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 루멘(269) 내의 플런저(109)에 대해 인접한 도관(126)을 보여준다.
도 41은 굽은 바늘(101)의 배치 및 복구 동안 마찰을 최소화하기 위해 단단한 소매(220)의 루멘(268)의 원부 말단의 베벨(102)을 보여준다.
도 42는 단단한 소매(220) 내에서 탄력성 있게 펴진 도관(126)을 갖는 탄력성 있게 굽은 바늘(101)을 나타낸다.
도 43은 확장기(230) 내로 바늘(101), 도관(126), 플런저(109) 및 소매(220)을 포함하는 어셈블리의 삽입을 나타낸다.
도 44는 석회화된 종판(105)을 통한 굽은 바늘(101)의 배치를 보여준다.
도 45는 플런저(109)를 고정시킨 채로 잡으면서 바늘(101)을 탈퇴시킴으로써 도관(126)의 제거를 나타낸다.
도 46은 원반(100)으로 안내하는 확장기(230) 내로 바늘(101), 도관(126), 플런저(109) 및 소매(220) 어셈블리의 삽입을 나타낸다.
도 47은 석회화된 종판(105)을 통한 굽은 바늘(101)의 배치를 보여준다.
도 48은 석회화된 종판(105)을 통해 도관(126)을 제거하기 위해 플런저(109)를 정지시킨 채로 잡으면서 바늘(101)의 탈퇴를 나타낸다.
도 49는 수핵(128) 내의 도관(126)의 부분 및 종판 (보여주지 않음)을 통해 척추뼈몸통 내에 남아있는 부분을 보여준다.
도 50은 바늘(101)의 루멘(269) 내의 2개의 도관(126)을 나타낸다.
도 51은 상단 및 하단 석회화된 종판(105)을 통한 2개의 도관(126)의 배치를 보여준다.
도 52는 영양소 및 노폐물 교환의 재확립에 이어, 수핵(128) 내의 회복된 팽압으로부터 원반(100) 높이 회복을 나타낸다.
도 53은 석회화된 종판(105) (보여주지 않음)을 통해 수핵(128)에서 상단 및 하단 척추뼈몸통(159) 내로 신장된 2개의 도관(126)을 나타낸다.
도 54는 종판(105) 찌르기 동안 단단한 소매(220) 내의 굽은 바늘(101)의 비틀기를 나타낸다. 단면은 도 62에 보여준다.
도 55는 도 61의 단면도를 보여준다. 탄성 바늘(101)은 단단한 소매(220) 내에서 비틀거나 또는 회전한다.
도 56은 타원형 단면을 갖는 바늘(101) 및 소매(220)을 이용함으로써 비틀기의 방지를 나타낸다.
도 57은 회전 운동을 제한하기 위해, 도 63에 나타낸 타원형 소매(220) 내의 타원형 바늘(101)의 단면도를 보여준다.
도 58은 바늘(101) 및 소매(220)의 정사각형 단면을 나타낸다.
도 59는 바늘(101) 및 소매(220)의 직사각형 단면을 나타낸다.
도 60은 바늘(101) 및 소매(220)의 삼각형 단면을 나타낸다.
도 61은 종판(105) 찌르기 동안 굽은 바늘(101)의 만곡 또는 처짐을 나타낸다.
도 62는 찌르기 동안 만곡 또는 처짐을 줄이기 위해 굽은 바늘(101)의 볼록한 면 아래 지지체를 제공하는 단단한 바늘(220)의 예리한 말단 또는 끝을 보여준다.
도 63은 종판(105) 찌르기 동안 굽은 바늘(101)의 볼록한 면 아래 지지체를 길게 하기 위해 단단한 바늘(220)의 신장된 원부 말단을 나타낸다.
도 64는 타원형 단면을 갖는 소매(220)의 원부 말단 근처의 창(270)을 보여준다. 창(270)의 원부 부분은 굽은 바늘(101)에 일치시키기 위해 기울거나 또는 경사진다.
도 65는 창(270)을 통한 돌출의 용이함을 위해 만곡의 오목한 면에 위치한 탄력성 있게 굽은 바늘(101)의 예리한 끝을 나타낸다.
도 66은 종판(105)을 찌르기 위한 바늘(101)을 강화하기 위해 창(270)의 원부 포켓에 의해 굽은 바늘(101)의 볼록한 면의 지지체를 보여준다.
도 67은 창(270)을 갖는 단단한 바늘(220)을 보여준다.
도 68은 굽은 형성기억 연장(271) 내의 탄력성 있게 굽은 바늘(101)을 나타낸다. 굽은 바늘(101) 및 연장(271) 양자는 단단한 소매(220) 내에 하우징된다.
도 69는 단단한 소매(220) 내에서 형성기억 연장(271)의 탄력성 펴기를 보여준다.
도 70은 종판(105) 찌르기의 크기를 증가시키지 않고, 보강된 굽은 바늘(101)에 의한 종판(105) 찌르기를 보여준다.
도 71은 종판(105) 찌르기를 지지하기 위해 예리해진 형성기억 연장(271)을 보여준다.
도 72는 단단한 바늘(220)의 루멘(268) 내의 사면(272)에 의해 지지된, 불균일한 외경을 갖는 굽은 바늘(101)의 종단면을 보여준다.
도 73은 다섬유(122) 섹션 및 관(125) 섹션을 포함하는 도관(126)을 나타낸다.
도 74는 특히 종판(105) 주위의 석화 또는 응고를 막기 위해 중간 부분에 튜브(125)를 갖는 다섬유(122)를 보여준다.
도 75는 배치를 돕기 위해 다섬유(122) 내의 단섬유(110)를 나타낸다.
도 76은 굽은 바늘(101)로부터 배치 동안 다발화를 막기 위해 다섬유(122)의 양 말단을 덮는 분해성 튜브 (흐리게 함)(125)를 보여준다.
도 77은 퇴행하는 원반(100)을 횡단하는 도관(126)을 운반하는 바늘(101)을 보여준다.
도 78은 퇴행하는 원반(100)을 횡단하는 도관(126)을 전달하는 도 84의 종단면도를 나타낸다.
도 79는 퇴행하는 원반(100) 내의 도관(126)을 배치 또는 제거하기 위해 플런저(109)를 정지시킨 채 바늘(101)의 탈퇴를 나타낸다.
도 80은 도관(126) 내의 모세관 작용 또는 대류를 통해 외부 고리에서 수핵(128)으로 영양소의 배출을 나타낸다.
도 81은 바늘(101) 내의 도관(126)의 위치를 나타내기 위해 바늘(101) 상에 방사선 불투과성, 에코발생 또는 자성 코팅(163)을 나타낸다.
도 82는 외부 고리 및 수핵(128) 사이의 영양소 및 노폐물을 교환하기 위해 원반(100)을 통해 삽입된 2개의 도관(126)을 보여준다.
도 83은 척추원반(100)을 넘어서 통과하는 바늘(101)의 원단 끝을 나타낸다.
도 84는 영양소 및 노폐물의 교환을 최대화하기 위해 원반(100)을 넘어서 연장된 도관(126)의 길이를 보여준다.
도 85는 압축 하중을 지지하도록 하는 수핵(128) 내의 팽압의 회복을 나타낸다.
도 86은 영양소 및 노폐물 교환이 원반(100)을 키우고/키우거나 재생하기 위해 대요근(193) 내로 연장된 도관(126)을 보여준다.
도 87은 영양소 및 노폐물 교환을 촉진하여 원반(100)을 키우고/키우거나 재생하기 위해 대요근(193) 내로 연장된 2개의 도관(126)을 나타낸다.
도 88은 시간에 따른 도관(126) 이동을 막거나 최소화하기 위해 다섬유(122) 상에 묶인 일련의 결절(161)을 나타낸다.
도 89는 시간에 따른 이동을 막거나 최소화하기 위해 도관(126) 상의 고리(162) 또는 돌출을 보여준다.
도 90은 조직 내증식을 촉진하고, 시간에 따른 도관(126) 이동을 막거나 최소화하기 위한 만입(160)을 보여준다.
도 91은 뇌 및 꼬리 종판(105)을 통해 도관(126)을 포함하는 원반(100) 내로 주사기(276)를 통해 공여자 세포(277)의 주입을 보여준다.
도 92는 원반(100)을 횡단하는 도관(126)을 갖는 원반(100) 내로 주사기(276)을 통해 근육(193) 내로 연장된 공여자 세포(277)의 주입을 보여준다.
100 척추원반
101 바늘
102 베벨 또는 테이퍼링
103 트로카
104 도관의 루멘 또는 채널
105 종판
106 유리연골
107 모세관
108 차단 또는 석회화층
109 플런저
110 단섬유
112 혈관
113 조직 그리핑 플랜지
114 고리 판분리
115 골단
116 침투 마커
121 신경공
122 꼬인 다섬유
123 척수
124 다공성 도관
125 튜브
126 도관
127 전자 절단기 또는 레이저
128 수핵
129 후관절
130 굽은 바늘의 손잡이
131 굽은 바늘 손잡이의 가이드 레일
132 단단한 소매의 손잡이
133 단단한 소매(sleeve) 손잡이의 트랙
134 전자 절단 장치
135 전기선
140 천골
142 상관절돌기
143 하관절돌기
153 굽은 방향을 나타내는 표지
159 척추뼈몸통
160 조직 내증식 만입
161 결절
162 돌출 또는 고리
163 코팅
184 충돌
193 허리근
194 신경뿌리
195 후종인대
121 신경공
217 스크류 도입
220 단단한 소매 또는 바늘
224 찌르기
230 확장기
268 단단한 소매의 루멘
269 단단한 바늘의 루멘
270 단단한 소매의 창
271 형성기억 연장
272 단단한 바늘의 루멘에서 사면
276 주사기
277 공여자 세포

Claims (1)

  1. 척추원반 내로 꼬인 섬유(braided filament)를 배치하는 배치(deployment) 장치로서, 상기 배치 장치는
    관 바늘(tubular needle),
    상기 관 바늘 내에 부분적으로 또는 전체적으로 맞도록 크기를 가지며 배치된 꼬인 섬유(braided filament), 및
    상기 꼬인 섬유를 배치하기 위한 플런저를 포함하고,
    상기 꼬인 섬유는 환자의 척추원반 내에 위치될 수 있는 제1 단부(end) 및 근육 내의 환자의 체순환 내에 위치될 수 있는 제2 단부를 포함하며, 이에 의해 상기 꼬인 섬유는 환자의 척추원반과 근육 내의 체순환 사이의 영양소 및 노폐물의 교환을 확립하는 것인 배치 장치.
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