KR20080081911A

KR20080081911A - 뼈 치료용 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080081911A
Application number: KR1020087013562A
Authority: KR
Inventors: 크리스토프 듀토이트; 안드레아스 아프펜제르레르; 티에리 스톨; 알프레드 베노이트; 스테판 마티스; 사이몬 스툭키
Original assignee: 신세스 게엠바하
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-09-10
Also published as: WO2007067726A2; WO2007067726A3; CA2632680A1; TW200727854A; EP1956990A2; BRPI0619585A2; AU2006321837A1; JP2009518137A

Abstract

척추뼈의 최소 침습적 증대 및 정복용 임플란트 및 방법은 풍선-팁 카테터 또는 다른 팽창 장치를 둘러싸고 척추체 또는 다른 뼈에 삽입된 하나 또는 그 이상의 팽창성 부재들, 예, 스텐트, 임플란트를 구비할 수 있다. 척추뼈 또는 다른 뼈 내부에서 팽창성 부재의 팽창은 골절된 뼈를 필요한 높이로 정복할 수 있고 뼈를 필요한 높이로 유지할 수 있다. 뼈 시멘트 또는 다른 충진재는 척추체 또는 다른 뼈를 더 증대시키고 안정화시키기 위해 추가될 수 있다.

척추뼈, 증대, 정복, 임플란트, 팽창, 스텐트

Description

뼈 치료용 장치 및 방법{Apparatus and methods for treating bone}

본 발명은 외과용 임플란트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 뼈, 바람직하게는 척추뼈의 증대 및/또는 척추 전만증의 복원을 위한 최소 침습적 장치 및 방법에 관한 것이다.

척추뼈 압박 골절은, 도 1에 도시된 바와 같이, 대체로 통상의 척추 손상을 나타내고 만성 불구를 초래할 수도 있다.(F. Margerl et al: 가슴 및 허리 손상의 포괄적 분류, Eur Spine J 184-201, 1994) 이러한 골절들은 척추 10에 있는 하나 또는 그 이상의 척추체들 12의 붕괴를 수반한다. 척추의 압박 골절은 대체로 흉부 척추의 하부 척추뼈 또는 요추의 상부 척추뼈에서 발생 된다. 그들은 일반적으로 손상된 척추뼈 12의 전방 영역 18(후방 16에 반대됨)의 골절을 수반한다. 척추 압박 골절들은 척추의 손상된 영역들의 척추뼈의 정상적인 정렬 또는 만곡의 변형, 예컨대, 척추 전만증을 초래할 수 있다. 척추 압박 골절들 및/또는 관련된 척추 변형들은 예를 들어, 척추의 전이 질환들(metastatic diseases)과 같은, 외상(trauma)으로부터 초래될 수 있고 아니면 골다공증(osteoporosis)과 관련될 수 있다. 최근까지, 의사들은 그러한 압박 골절들과 관련된 변형을 치료하는 방법에 한정되었다. 활용 가능한 선택들은 통증 약물 치료법들, 장기 휴양, 부목 법(bracing) 또는 침습 수술뿐이었다.

보다 최근에, 척추 압박 골절들의 치료를 위한 최소 침습적 외과 시술들이 개발되었다. 이러한 시술들은 붕괴되거나 손상된 척추뼈 본체의 전방 속으로 삽입된 단단한 캐뉼라, 바늘 또는 투관침의 삽입과 대체로 관련 있다. 이러한 시술들의 가장 큰 핵심은 문자 그대로 척추뼈를 고정하는 것을 의미하고 뼈를 먼저 정복시키지 않고 행해질 수 있는 척추 성형술(vertebroplasty)이다.

간단히, 캐뉼라 또는 특수한 뼈 바늘은 등(back)의 유연한 조직들을 통해 느리게 통과한다. 적은 량의 x-선 염료를 따라 영상 안내된 x-선은 언제든지 바늘의 위치를 볼 수 있게 한다. 적은 양의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 다른 외과적 수술 시멘트는 바늘을 통해 척추뼈 본체 속으로 밀어넣어 진다. PMMA는 다양한 외과적 시술에 오랫동안 사용되고 있는 의료 등급 물질이다. 대체로, 시멘트는 감염의 위험을 줄이기 위한 항생 물질과, x-선에 보이는 것을 허용하는 바륨 또는 탄탈륨을 함유하는 파우더와 혼합된다.

척추 성형술(vertebroplasty)은 골절 통증의 감소 또는 경감, 추가적 붕괴의 방지, 및 환자의 가동성(mobility) 회복에 효과적이다. 그러나, 이 시술은 골절된 뼈를 정복하지 않을 수 있으므로 골절로부터 기인하는 척추 변형의 문제를 유발시키지 않을 수 있다. 대체로, 그것은 손상된 영역의 인접한 척추체들 사이의 척추 후만도(kyphosis)가 10%보다 작은 경우들을 제외하고는 수행되지 않는다. 또한, 이 시술은 저-점성 시멘트를 이용한 고압 시멘트 주입(injection)을 필요로 하고, 최근 연구에 따르면, 30-80%의 시멘트 누출을 유발할 수도 있다.(Truumees, 척추후만 성형술(Kyphoplasty)과 척추성형술의 비교, Advances in Osteoporotic Fracture Management, Vol. 1, No.4, 2002) 대부분의 경우들에 있어서, 시멘트 누출은 무해하다. 그러나, 드문 경우에, 폴리메티메타크릴레이트 또는 다른 시멘트는 척추 도관 또는 척추뼈 주변의 정맥 시스템 속으로의 누출되어 폐 색전증(pulmonary embolism)을 야기하고 환자의 죽음을 초래한다.(J.S. Jang: 경피적 척추성형성 후의 PMMA의 폐 색전증, Spine Vol.27, No.19, 2002)

척추뼈 압박 골절을 위한 보다 향상된 몇몇 치료법은 대체로 두 단계: (1) 척추체의 최초 높이의 정복 또는 회복 및 부수되는 척추 만곡의 전만증 교정; 및 (2) 골절된 뼈를 지지 또는 강화하기 위한 물질의 증대 또는 부가와 관련된다.

그러한 일 치료법인, 풍선 척추 성형술(kyphoplasty)(Kyphon, Inc)은 도 2a 내지 도 2d에 설명되어 있다. 팽창 가능한 풍선 팁(tip)을 가진 카테터(catheter)는 캐뉼라(cannula), 시스(sheath) 또는 다른 안내 도관을 통해 골절된 피질 뼈에 의해 둘러싸인 상대적으로 유연한 해면 뼈를 구비하는 골절된 척추체의 중앙 영역 속으로 삽입된다(도 2a). 그 후, 풍선 척추성형술은 척추체 내부에서 그것을 최초의 높이로 복구하도록 팽창되는 풍선을 팽창시켜 척추 전만증의 개조, 즉 정상적인 만곡을 수행한다(도 2b). 그 후, 풍선은 제거되어 척추체 내부에 빈 공간을 남기며, PMMA 또는 예컨대, 뼈 시멘트와 같은 다른 충진재(filler) 물질은, 척추 성형술과 관련하여 전술한 바와 같이, 캐뉼라를 통해 빈 공간 속으로 주입된다(도 2c). 캐뉼라는 제거되고 시멘트는 뼈를 증대, 충진 또는 고정하도록 치료한다(도 2d).

이러한 시술의 단점들은 비용이 높고, 풍선 카테터의 제거 후 척추체의 종 판(endplate)의 정복을 손상시킬 수 있고, 시술 동안 척추뼈 종판들에 구멍을 형성시킬 가능성이 있다는 것이다. 척추 성형술에서와 같이, 비록 희박하지만 아마도 가장 무서운 것은 뼈 시멘트의 누출과 관련된 풍선 척추성형술 관련 합병증이다. 예를 들어, 신경 결핍증(neurologic deficit)은 척추 도관 속으로 뼈 시멘트가 누출되어 생길 수 있다. 그러한 시멘트 누출은 척추체의 저항력이 낮은 정맥들을 통하거나 이전에 평가되지 못한 뼈의 균열을 통해 생길 수 있다. 다른 합병증들은 추가적인 인접 레벨의 척추체 골절, 감염 및 시멘트 색전형성(embolization)을 포함한다. 시멘트 색전형성은 시멘트 누출과 유사한 메커니즘에 의해 발생한다. 시멘트는 저향력이 낮은 정맥 시스템 속으로 침투하여 폐 또는 뇌를 거쳐 이동함으로써 폐 색전증 또는 뇌졸중을 일으킬 수 있다. 또한, 척추성형술 풍선은 탄력성이 있고 스텐트(stent)를 팽창하는데 적합하지 않다. 스텐트 저항성 때문에, 척추성형술 풍선은 스텐트의 전방 및 후방으로 팽창하여 스텐트의 경계면들이 풍선을 절단할 때 갑자기 폭발할 수 있다. 풍선 척추성형술에 관한 부가적인 상세한 내용은 예를 들어, 각각 그 전체 내용이 인용에 의해 본 명세서에 합체되는, 미국 특허 번호 제6,423,083호, 제6,248,110호 및 제6,235,043호(Riley et al); Gantis et al., 척추 압박 골절의 병리학상 치료를 위한 풍선 척추 성형술, Eur Spine J 14:250-260, 2005; 및 Lieberman et al., 골다공증성 압박 골절의 통증 치료에서의 풍선 척추성형술의 초기 효과 및 효능, Spine 26(14):1631-1638, 2001에서 찾을 수 있다.

척추뼈 복합 골절의 치료를 위한 다른 접근법은, 관련된 척추체 내부에서, 팽창 가능한 망사 주머니(bag), 또는 봉쇄(containment) 장치를 사용하는, 시멘트 또는 동종 이식편 또는 자가 이식편의 최소 침습적 전달을 제공하는, 옵티메쉬(Optimesh) 시스템(Spineology, Inc., Stillwater, MN)이다. 풍선 이식편은 팽창 후 척추체 내부에 남게 되어, 풍선이 인출될 때 풍선 척추 성형술 시술 동안 생길 수 있는 그러한 정복 수술 도중의 손실을 방지한다. 그러나, 이러한 시스템의 단점은, 망사 임플란트가 척추체에 잘 통합되지 않는다는 것이다. 이것은 임플란트와 척추체 사이의 상대 운동을 유발하여, 결과적으로 정복 수술 후 손실을 발생시킬 수 있다. 이 시술과 관련된 부가적인 상세한 내용은 예를 들어, 그 전체 내용이 인용에 의해 본 명세서에 합체되는 미국 특허 공개 번호 제20040073308호에 개시되어 있다.

척추뼈 압박 골절의 치료에 사용되는 또 다른 시술은 SKy Bone Expander로 알려진 팽창 가능한 폴리머 증대 매스(mass)이다. 이러한 장치는 제어된 방식으로 미리-설계된 크기의 입방체 또는 사다리꼴 구성으로 확장될 수 있다. Kyphon 풍선처럼, 적정한 척추뼈 높이 및 빈 공간이 획득되면, SKy Bone Expander는 제거되고 PMMA 시멘트 또는 다른 충진재가 빈 공간 속으로 주입된다. 따라서, 이 시술은 풍선 척추성형술과 관련하여 상술한 많은 동일한 단점들과 결함들을 수반한다.

척추뼈 압박 골절의 정복 및 증대를 위한 제안된 향상된 시술은 예를 들어, 각각 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는 "척추체 스텐팅법"(Furderer et al), Orthopade 31:356-361, 2002; 유럽 특허출원 공개 번호 제EP1308134 A3; 및 미국 특허출원 공개 번호 제US2003/0088249호에 개시된 바와 같은, 척추체 스텐팅법(stenting)이다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같은 척추체 스텐팅법은 대체로 스텐트(예, 혈관 성형술에 사용되는 그러한 것들)에 의해 둘러싸인 풍선-팁 카테터(예, 척추성형술 풍선과 같은)를 척추체 속으로 삽입하는 것과 관련된다. 풍선과 스텐트의 삽입 후, 예컨대, 유압을 사용하여 풍선이 부풀어 오른 후, 척추체 내부에서 스텐트를 팽창시킨다. 스텐트의 팽창 후, 척추체를 채우기 위해 팽창된 상태로 스텐트가 척추체 내부에 남겨진 상태에서 풍선은 수축되어 제거될 수 있다.

척추체 스텐팅법의 개념은 압박 골절 치료를 위한 다른 알려진 방법들에 대한 희망을 제공하지만, 스텐트 및 다른 팽창성 임플란트 및 골절된 척추체 및 다른 뼈들의 정복 및 증대를 위한 관련 방법에 대한 개선의 요구가 남아 있다.

본 발명은 척추체들의 최소 침습적 증대 장치 및 방법을 제공한다. 일 실시예에 있어서, 본 발명은 척추뼈 골절 및 척추의 다른 질환들의 교정을 위한 임플란트 및 방법을 제공한다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 스텐트들 또는 다른 팽창성 임플란트들은 척추 압박 골절에 의해 손상된 척추체 속으로 삽입될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 임플란트들이 척추체 속으로 삽입되어 팽창될 때, 그들은 척추체의 중앙 영역을 채울 수 있고 척추체의 종판들의 내측면들에 대항하여 밀 수 있으므로, 구조적 지탱을 제공하고 척추뼈를 그 원래 높이로 복원하는 경향을 제공한다. 선택적으로, 하나 또는 그 이상의 팽창성 임플란트들은, 이식 후 팽창하거나 구성을 변화시키는 형상-기억 합금 또는 다른 물질을 포함할 수 있고, 이것은 뼈 속으로의 임플란트의 완전한 통합 및/또는 손상된 척추체의 높이의 복원의 도움을 유발할 수 있다. 이식 후, 뼈 시멘트(예, PMMA 또는 TCP(tricalcium phosphate)), 뼈 칩, 탈염된 뼈, 또는 충진재 물질이 뼈 안정화에 도움을 주기 위해 부가되어 임플란트를 뼈 내부의 원 위치에 고정할 수 있다.

스텐트 또는 다른 팽창성 임플란트들은 예를 들어 형상 기억 합금(예, 니티놀 또는 다른 니켈-티타늄 합금, 구리계 합금, 아연계 합금 등), 티타늄, 스테인리스 스틸, 생체적합성 폴리머, 다른 금속 또는 금속 합금, 세라믹, 복합재 또는 그들의 조합과 같은 필요한 특성을 가진 그 어떤 생체적합성 물질을 구비할 수 있다. 다른 임플란트는 수축에 대항하여 팽창을 용이하게 하고/또는 팽창 도중 또는 그 후에 구조에 필요한 힘을 부과하는 그 어떤 필요한 구성을 가질 수 있다. 하나 또는 그 이상의 팽창성 임플란트들은 뼈 속으로 개별적으로 삽입될 수 있고, 또는 필요한 특성들을 가진 구조를 형성하도록 평행하게 또는 직렬로, 동축적으로 결합 또는 연결될 수 있다. 어떤 실시예들에 있어서, 스텐트 또는 다른 팽창성 임플란트들은 재흡수성일 수 있다. 또한, 스텐트들은 스텐트가 변형되어야 할 곳에서 스텐트를 팽창시키기 위하여 바람직하게 제약성(constraint) 특히, 반-제약성이어야 한다.

어떤 실시예들에 있어서, 뼈 치료 방법은 예를 들어, 척추뼈와 같은 골절되거나 골다공증성 뼈 속으로, 척추체를 증대시키는데 협력하는 두 개 또는 그 이상의 동축적 스텐트를 삽입하는 단계를 포함한다. 뼈 시멘트 또는 다른 충진재는 뼈를 안정화시키고 임플란트들을 뼈 내부의 원위치에 고정하는 것을 돕는 이식된 장치들의 도움을 받거나 받지 않고 부가될 수 있다. 예를 들어, 뼈 침 또는 탈염된 뼈와 같은 뼈 이식 물질은 뼈 속으로 첨가될 수 있고, 스텐트에 대하여 뼈 시멘트 충전물은 스텐트를 척추뼈들에 고정하는데 사용될 수 있다. 어떤 실시예들에 있어서, 하나 또는 그 이상의 부가적 임플란트들은 예를 들어, 스텐트를 팽창시키고/또는 부가적 증대를 제공하기 위해, 예컨대, 팽창성 플러그(plug), 팽창성, 보빈, 팽창성 시트 금속 임플란트, 체인, 척추경 스크류 등과 같은 스텐트와 함께 사용될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 접골 요법적 증대용 장치는 제1 구성 및 제2 구성을 가지며, 그 제2 구성에서 성형 변형을 수행할 수 있는 제1 팽창성 임플란트, 및 적어도 반-제약성으로 된 팽창 장치를 구비하고, 임플란트는 상기 팽창 장치의 적어도 일 부분을 둘러싼다. 팽창 장치와 임플란트는 캐뉼라를 통하여 뼈의 영역 속으로 삽입되도록 구성되어 있으며, 임플란트는 그 주변에 가해지는 약 5N과 300N 사이의 힘을 지탱할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 척추뼈 증대 방법은 관을 가진 샤프트와 관과 작동 가능하게 연결된 풍선부를 구비하는 풍선 카테터를 마련하는 단계, 제1 팽창성 크기 및 구성을 가지며, 상기 제1 팽창성 크기보다 더 큰 크기를 가지고 상기 제1 팽창성 구성과 다른 구성을 가진 제2 팽창성 크기로 성형 변형을 수행할 수 있으며 상기 풍선 카테터의 풍선부에 장착된 팽창성 임플란트를 제공하는 단계, 상기 풍선 카테터를 그 위에 장착된 임플란트와 함께 척추뼈의 내부 속으로 삽입하여 상기 풍선부와 상기 임플란트가 상기 척추체 내부에서 적어도 부분적으로 존재시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 임플란트를 그 팽창성 크기 및 구성으로 변화시키기 위해 상기 풍선 카테터의 상기 풍선부를 팽창시키는 단계, 및 상기 척추체로부터 적어도 상기 풍선 샤프트를 제거하는 단계를 더 포함한다.

다른 실시예에 있어서, 키트는 본 발명에 따른 구성요소들의 다양한 조합을 구비할 수 있다. 키트는 예를 들어, 캐뉼라 및 하나 또는 그 이상의 팽창성 임플란트들을 포함한다. 키트는 부가적으로 하나 또는 그 이상의 풍선들 또는 하나 또는 그 이상의 임플란트들에게 팽창력을 부과하기 위한 다른 팽창성 부재들 포함할 수 있다. 키트는 부가적으로 주사기 또는 척추체 속으로 시멘트 또는 다른 충진재를 주입하기 위한 다른 장치를 포함할 수 있다. 선택적으로, 하나 또는 그 이상의 임플란트 또는 장치들은 키트에 포함될 수 있다.

본 발명은 이어지는 예시적인 도면들에 의해 더 상세히 설명되고 더 잘 이해될 것이며, 여기서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들은 다른 특징들과 결합하거나 독립적으로 사용될 수 있는 특별한 특징들을 설명하기 위한 단지 예시적인 것이며, 본 발명은 도시된 실시예들에 한정되지 않는다.

도 1은 일 척추체에서 수직 압박 골절을 가진 척추를 설명하는 도면이다.

도 2a 내지 도 2d는 수직 압박 골절의 치료 방법의 선행 기술을 설명하는 도면이다.

도 3은 척추체 스텐팅법의 종래 기술을 설명하는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 팽창성 임플란트의 사시도이다.

도 5는 임플란트를 팽창시키기 위한 풍선 장치와 함께 도 4의 임플란트의 측 면도이다.

도 6은 척추뼈의 척추경을 통해 캐뉼라를 삽입하는 방법을 묘사하는 척추뼈의 단면도이다.

도 7은 도 6의 척추뼈의 측단면도로서, 캐뉼라를 통해 척추뼈 속으로 삽입된 챙창성 임플란트를 운반하는 풍선-팁 카테터를 도시한다.

도 8은 도 6의 척추뼈의 측단면도로서, 가이드 와이어 위에 삽입된 풍선 및 임플란트를 도시한다.

도 9a는 척추체 속으로 양측으로 삽입된 임플란트를 가진 척추뼈의 상단면도이다.

도 9b는 척추체 내부의 가이드 와이어 위로 삽입된 하나 또는 그 이상의 임플란트를 가진 척추뼈의 다른 상단면도이다.

도 10은 도 7의 척추뼈의 측단면도로서, 임플란트를 팽창시키기 위해 풍선이 부푼 상태이다.

도 11은 도 10의 척추뼈의 측단면도로서, 척추체 내부에서 팽창된 임플란트 및 제거된 풍선을 도시한다.

도 12는 도 11의 척추뼈의 측단면도로서, 제2 임플란트를 운반하는 풍선의 삽입을 도시한다.

도 13은 도 12의 척추뼈의 측단면도로서, 제2 임플란트를 운반하는 풍선의 팽창을 도시한다.

도 14는 도 13의 척추뼈의 측단면로서, 풍선의 제거를 도시한다.

도 15는 도 14의 척추뼈의 측단면도로서, 팽창된 제2 임플란트의 내부에 제3 임플란트의 삽입을 도시한다.

도 16a 내지 도 16c는 척추뼈의 측단면도로서, 팽창성 임플란트의 삽입 전에 뼈 시멘트의 삽입을 도시한다.

도 17은 풍선-임플란트를 따라 뼈 시멘트의 주입을 위한 관을 가진 카테터를 도시하는 척추뼈의 측단면이다.

도 18은 풍선의 제거 이후 삽입되어 있는 팽창된 임플란트 및 뼈 시멘트를 가진 척추뼈의 측단면도이다.

도 19는 팽창된 임플란트 내부에서 시멘트로 충진된 풍선을 도시하는 척추뼈의 측단면도이다.

도 20a 및 도 20b는 팽창 전 및 그 후에 팽창성 임플란트의 실시예를 도시하는 측면도이다.

도 21은 팽창성 임플란트의 다른 실시예의 측면도이다.

도 22는 팽창성 임플란트의 다른 실시예의 측면도이다.

도 23a 및 도 23b는 팽창 전(좌) 및 팽창 후(우)의 팽창성 쉬트 임플란트의 실시예의 사시도이다.

도 24a 및 도 24b는 팽창 전, 후 각각의 임플란트 조립체의 끝단면도이다.

도 25a 내지 도 25c는 임플란트 조립체의 다른 실시예의 끝단면도이다.

도 26은 임플란트 조립체의 다른 실시예의 라체트 메커니즘의 끝단 도면이다.

도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 나선 모양의 임플란트의 측면도이다.

도 28은 척추체 속으로 삽입된 도 27의 나선형 임플란트의 측단면도이다.

도 29a는 반대로 감긴 두 개의 나선형 임플란트의 측면도이다.

도 29b는 서로 결합된 도 29a의 나선형 임플란트의 측면도이다.

도 30a 내지 도 30d는 외부 임플란트를 팽창시키기 위한 팽창성 플러그와 통합된 임플란트 조립체의 측면도이다.

도 31a 내지 도 31c는 팽창성 임플란트 조립체의 다른 실시예의 사용을 도시한 측단면도이다.

도 32는 척추 내부의 팽창성 임플란트 조립체의 다른 실시예의 측단면도이다.

도 33a 및 도 33b는 내부 코일 부재의 팽창 전(A) 및 후(B)의 팽창성 임플란트의 사시도이다.

도 4는 비팽창 상태의 팽창성 임플란트 100의 3차원 도면이다. 그러한 임플란트 100은 척추체(미도시) 또는 예컨대, 척추 압박 골절과 같이 뼈에 대한 상해를 치료하기 위해 다른 뼈 속으로 삽입될 수 있다. 어떤 실시예들에 있어서, 척추의 전만증(lorosis)은 척추체의 내부에 남아있으면서 풍선 카테터의 제거 후 정복의 손실을 방지하는 하나 또는 그 이상의 팽창성 임플란트들을 운반하는 풍선 카테터(예, 풍선 척추성형술을 위해 전술된 바와 같은) 또는 임플란트를 팽창시키는데 사용되는 다른 장치를 사용하여 재구성된다.

임플란트들은 팽창 가능한 것이 바람직하고 붕괴력, 예를 들어 약 5N과 약 300N 사이의 힘에 저항한다. 어떤 실시예에 있어서, 임플란트들은 튜브 모양을 가질 수 있고 하나 또는 그 이상의 부분들을 구비할 수 있다. 여러 가지의 임플란트들은 척추체에 작용하는 상호작용적 압축력을 유지할 수 있는 안정한 구조를 이룩하기 위해 서로 삽입될 수 있다.

임플란트들은 생체 적합성 형상 기억 합금, 스테인리스 스틸, 코발트 크롬 합금, 티타늄 또는 그 합금, 폴리머, TCP(tricalcium phosphate) 또는 필요한 특성들을 가진 다를 그 어떤 물질로 제조될 수 있다. 어떤 실시예들에 있어서, 임플란트는 예를 들어, 생물 분해성 폴리머로 덮이거나 코팅될 수 있다.

형상 기억 합금(예, 니티놀)을 구비하는 실시예들에 있어서, 임플란트들은 예를 들어, 형상 기억 합금이 마르텐자이트(Martensite) 상태(예, 저온에서)와 오스텐사이트(Austensite) 상태(예, 고온에서) 사이에서 상 변화를 겪을 때와 같이, 작동(actuation) 온도 이상의 온도로 가열될 때 팽창할 수 있다. 임플란트 내부의 형상 기억 합금 섬유들의 작동 온도는 예를 들어, 약 28℃와 약 36℃ 사이가 바람직하다. 대안적으로, 임플란트 플러그는 그것이 에너지 원(예컨대, 자외선 광선, 초음파 방사, 전자파, 열, 전기장, 또는 자기장)에 의해 활성화될 때 팽창, 수축, 또는 형상 또는 구성이 변화할 수 있다.

팽창되지 않은 임플란트는 캐뉼라의 관을 통해 척추체에 꼭 맞는 필요한 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시예들에 있어서, 삽입 전의 도 4의 임플란트 100의 직경은 약 2mm와 10mm 사이일 수 있다. 팽창된 상태에서, 임플란트 100의 직경은 약 15mm와 25mm 사이일 수 있다. 물론, 다른 크기들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.

도 5 내지 도 15는 붕괴된 척추체 10을 정복 및 증대시키 위해, 예를 들어 척추체 10의 종판들을 정복하고 척추 전만증의 복원 후 정복을 유지하기 위해 팽창성 임플란트 100을 사용하는 방법을 설명한다. 방법과 임플란트들은 다른 뼈들을 정복 및 증대시키는데 사용될 수 있다.

특히, 도 5는 풍선 카테터 조립체 200 또는 다른 장치 주위에 적합하도록 구성되고, 또한 임플란트에 팽창력을 부과하기 위한 본 명세서에서 "팽창 장치"로 명명된 팽창성 임플란트를 도시한다. 팽창 카테터 조립체 200은 풍선 210과 풍선 210의 일단에 연결된 카테터 샤프트 220을 구비할 수 있다. 임플란트 100은 풍선 210 또는 풍선-임플란트 조립체 200으로서 본 명세서에서 명명된 다른 팽창 장치에 배치된다. 임플란트 100, 또는 그 일 부분은 몇몇 실시예에서, 혈관 성형술 시술 동안 혈관의 개방성을 유지하는데 사용되는 "스텐트"와 유사할 수 있다. 스텐트, 풍선, 풍선-스텐트 조립체, 및/또는 풍선-카테터 조립체는 접착제, 항생물질, 골형성 물질, 또는 골전도성 물질로 코팅될 수 있다. 팽창 후, 사용자는 에너지 원 예컨대, 열, 자외선, 초음파 방사, 전자파, 전기장, 자기장 등에 의해 접착제를 활성화시킬 수 있다.

임플란트를 그 제1 삽입 크기로부터 그 제2 팽창 크기로 팽창시키기 위한 팽창 메커니즘으로서 사용되는 풍선 210은 적어도 반-제약성인 것이 바람직하므로 풍선 210은 팽창이 필요한 임플란트의 영역에 충분한 힘을 가할 수 있다.

바람직하게, 풍선 210 또는 팽창 장치는 제약성이 아니거나(탄력성이 아니거나) 스텐트 저항성 때문에 풍선이 스텐트를 팽창시키는데 필요한 힘을 제공하지 않고 임플란트 주위에서 팽창하게 될 것으로 믿어지는 경우의 풍선 척추성형술에 사용되는 그러한 풍선과 같이 시장에 나와 있는 몇몇 풍선 카테터와 유사한 반-제약성이다. 예를 들어, 만약 풍선이 너무 탄력성이 있는 경우 그것은 스텐트의 전방 및 후방으로 팽창할 것이며, 만약 스텐트의 끝단이 풍선을 자르게 되면 폭발할 수도 있다. 이와 관련하여, 풍선은 상대적으로 비탄력성이어서 풍선으로부터의 힘이 스텐트의 필요한 영역으로 직접 향할 수 있는 것이 바람직하다. 대안적으로, 탄력성 팽창을 저지하기 위해 외부의 재킷(jacket)과 함께 사용되는 상대적으로 탄력성 풍선은 팽창 장치로서 충분할 수 있다.

팽창성 스텐트는 그것이 그 제2 크기로 팽창할 때 성형 변형을 겪는 것이 바람직하므로 풍선의 공기가 빠질 때 그것은 그 제1 삽입 크기, 또는 그 근처로 복귀함으로써, 사용자가 풍선을 제거하는 것을 허용하고, 필요하다면, 팽창된 임플란트를 척추체 내부에 남겨두는 것을 허용한다.

도 6은 트랜스페디큘러 법(transpedicular approach)에서 척추체 10을 드릴 관통하는 접근 구멍 11을 도시한다. 그러한 접근 구멍 11은 드릴, 투관침, 또는 다른 도구(미도시)에 의해 척추뼈 10의 외부 피질 뼈를 통해 형성될 수 있다. 척추체 10의 하나 또는 그 이상의 척추경을 통해 접근 구멍이 만들어진 후, 캐뉼라 20은 팽창성 임플란트 100의 통과를 제공하기 위해 각각의 접근 구멍 11 속으로 삽입될 수 있다.

도 7은 팽창성 임플란트 100이 카테터 샤프트 220의 팽창성 풍선 팁 211 위에 배치된 상태에서, 단일 또는 양측 트랜스페디큘라 접근법에 의해 유도된 풍선 카테터 조립체 200을 도시한다. 카테터 220의 삽입은 유도 장치 30, 예컨대 도 8 및 도 9b에 도시된 바와 같은 가이드 와이어와 함께 발생할 수 있다. 유도 장치 30은 척추체 10 내부의 필요한 위치 또는 방위에 임플란트 100을 위치시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 9a 및 도 9b는 풍선-임플란트 조립체 300(스텐트 장치)의 다른 가능한 위치들을 도시한다. 캐뉼라 및 가이드 와이어 모두는 풍선-임플란트 조립체 300을 유도하기 위해 함께, 또는 분리되게 사용될 수 있다. 대안적으로, 캐뉼라 또는 가이드 와이어 모두는 임플란트를 위치시키기 위해 사용되지 않을 수 있고, 대신에 풍선-임플란트 조립체 300은 환자의 밖으로부터 카테터 샤프트 220을 조작하는 의사에 의해 뼈에 형성된 통로 아래로 삽입될 수 있다.

도 10은 풍선 210을 (예컨대, 방사선투과성 유체로) 팽창시킴으로써, 임플란트 100 주위에 반경 방향 힘을 부여하여, 임플란트 100을 팽창시켜 척추체 10 내부의 공간을 채우고 척추체 10의 높이를 복원하는, 팽창성 임플란트 100을 사용하여 척추체 10을 정복 및 증대시키는 예시적 방법을 설명한다.

임플란트 100이 필요한 직경으로 팽창된 후, 풍선 210은 공기가 빠져서 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 캐뉼라 20으로부터 제거될 수 있다. 임플란트 100은 그 팽창된 치수를 유지할 수 있고 풍선 210이 제거된 후에도 척추체 10의 높이를 유지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 풍선 210 및 임플란트는 카테터 샤프트 220으로부터 분리될 수 있기 때문에 풍선-임플란트 조립체 300 은 뼈 속에 유지된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제2 팽창성 풍선-임플란트 조립체 300'(카테트 샤프트 220', 및 임플란트 100B를 구비하는 풍선 카테터 조립체 200'와 비교하여) 척추체 10 속으로, 예컨대, 추가적 지지를 제공하기 위해 제1 팽창성 임플란트 100A의 관 내부에 삽입될 수 있다. 삽입 후, 내부 풍선 또는 외부 팽창 장치는 부풀어 오를 수 있거나 아니면 도 13에 도시된 바와 같이 제2 임플란트 100B를 팽창시키기 위해 팽창될 수 있으므로, 예컨대, 그것은 제1 임플란트 100A의 내면과 접촉한다. 제2 임플란트 100B는 척추체 10의 붕괴에 대항하는 저항을 증가시키기 위해 제1 임플란트 100A 내부에 동축적으로 위치될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 임플란트 100B의 삽입 후, 내부 팽창 장치는 도 14에 도시된 바와 같이 제거될 수 있다. 도 15는 제1 및 제2 임플란트들과 동축적으로 정렬된 제3 풍선-임플란트 조립체 300''(카테터 샤프트 220'', 및 임플란트 100C를 포함하는 풍선 카테터 조립체 200''과 비교하여)의 삽입을 묘사한다. 그 어떤 필요한 수의 임플란트들은 제1 임플란트 내부에 삽입될 수 있다.

뼈 시멘트, 뼈 칩, 또는 다른 충진재 60은 척추체 10을 더 증대시키고 하나 또는 그 이상의 임플란트들(스텐트들)을 위치에 고정하기 위해 부가될 수 있다. 충진재 60은 항생물질, 뼈 형태형성 단백질(BMP), 성장 호르몬 등을 더 구비할 수 있다. 그러한 뼈 시멘트 또는 다른 충진재 60은 임플란트의 삽입 전, 동안 또는 그 후에 척추체 10 속으로 넣을 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시예들에 있어서, 시멘트 또는 다른 충진재 60은 예를 들어, 도 16a에 도시된 바와 같이, 임플란트의 삽입 또는 임플란트의 팽창 전에 척추체 10 속으로 삽입될 수 있다. 도 16b는 척추체 10 내부의 팽창된 풍선-임플란트 조립체 300을 설명하는 것으로서, 시멘트 또는 다른 충진재 60은 풍선 210이 제거된 후에 팽창된 임플란트 주위에 흩어져 있다. 다른 실시예들에 있어서, 뼈 시멘트 또는 다른 충진재 60은 그의 팽창 및 풍선 카테터 조립체의 제거 후 임플란트의 내부 속으로 주입될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 뼈 시멘트 또는 다른 충진재 60은 임플란트의 팽창 도중에 척추체 공간 속으로 주입될 수 있다. 또 다른 실시예들에 있어서, 뼈 시멘트 또는 다른 충진재 60은 풍선을 팽창시키고 결과적으로 임플란트를 팽창시키기 위해 풍선 카테터 조립체 200 속으로 주입될 수 있다. 카테터 샤프트 220은 그 후 풍선으로부터 분리될 수 있고 충진재 뿐만 아니라 팽창된 임플란트와 함께 묶인 풍선은 뼈 안에 남을 수 있다. 카테터 샤프트 220가 풍선으로부터 제거된 후, 카테터 샤프트 220의 통로 225는 추가적인 충진재 60 또는 다른 충진재 60'를 뼈에 주입하고, 팽창된 임플란트를 둘러싸거나 안정화시키는 것을 돕는데 사용될 수 있다.

어떤 실시예들에 있어서, 카테터는 다수의 관들, 예를 들어, 두 개의 관들 221,222을 가질 수 있고, 척추체 10으로의 접근을 제공하고 뼈 속으로 다른 물질을 주입하기 위한 통로를 제공하는데 사용될 수 있다. 뼈 시멘트 또는 충진재 60은 관 221을 통해 삽입될 수 있다. 관 221을 통해 삽입된 물질은 팽창성 임플란트, 풍선 210의 외표면 또는 모두에 접촉할 수 있다. 물질은 풍선의 팽창 전에 제2 관 222를 통해 삽입될 수 있으므로 물질은 풍선 210, 임플란트 또는 모두가 팽창할 때, 뼈 빈 공간 내부에 분포될 수 있다.

풍선 210, 임플란트, 또는 풍선-임플란트 조합의 외부, 또는 뼈 빈 공간 내부의 분포 물질은 뼈 속에서 그것의 팽창시 임플란트를 안정화시키는 것을 도울 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 생체적합성 폴리머와 같은 물질은 관 221을 통해 뼈 빈 공간 속으로, 또는 풍선 210, 임플란트 100 또는 모두의 외면에 삽입될 수 있고, 풍선 210의 팽창시 울타리, 또는 풍선 충진재 물질이 뼈 빈 공간을 빠져나가는 것을 피하기 위한 백(bag)을 형성하기 위해 뼈 빈 공간에 분포될 수 있다. 생체적합성 폴리머는 풍선 충진재 물질의 그 어떤 누출도 방지하는 다공성 망상 조직 뼈를 봉인하기 위해 작용할 수 있다. 시멘트 또는 다른 충진재 60은 또한 풍선 210의 제거 후(그러나 도 18에 도시된 바와 같이, 임플란트는 뼈 안에 남아 있는 상태에서) 예를 들어, 주사기 40을 사용하여 삽입될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 풍선 210은 도 19에 도시된 바와 같이, 뼈 시멘트 또는 다른 충진재 60으로 직접 충진될 수 있다. 예를 들어, 풍선 210은 풍선 210이 터질 때까지 척추체 10 안에서 팽창될 수 있다. 대안적으로, 풍선 210은 뼈 시멘트 또는 다른 충진재 60으로 채워지고 그것들에 의해 팽창될 수 있으며, 팽창된 풍선 210은 그 후 카테터 샤프트 220으로부터 분리되기 때문에 그것은 환자 안에 남아 있다. 풍선은 생체적합성 물질로 형성될 수 있으므로, 그것은 시간이 흐르면서 인체에 의해 흡수될 것이다. 또한, 풍선 210은 WO 03/099171 A1(PCT/EP03/05407)(Groenemeyer et al)에 의해 개시된 바와 같은 구멍들로 천공될 수 있다. 풍선 210은 원 위치에서 경화될 경화성 시멘트로 충진될 수 있다. 시멘트가 풍선 210 안에서 경화된 후, 풍선 210은 카테터 샤프트 220으로부터 분리될 수 있다.

도 20a 내지 도 33은 천공들을 가진 연속 실린더를 포함하고, 다른 구성들 및/또는 패턴들을 가진 임플란트들, 또는 스텐트들을 설명한다. 팽창된 임플란트가 삽입된 환경에 의해 가해지는 압력에 견디는 것은 중요하다. 예를 들어, 척추체 내부에 위치되면 팽창성 임플란트는 임플란트의 삽입 후 이어지는 환자의 일상적인 활동 동안 척추체에 가해지게 될 힘을 견딜 수 있는 것이 바람직하다. 바람직하게 임플란트는 팽창 후 엄청나게 짧아 지지는 않을 것이다(예, L1-L0 사이의 벗어남은 작을 필요가 있다). 도 20 내지 도 22는 팽창성 임플란트들에 의해 사용될 수 있는 다양한 망사형 패턴을 도시한다. 도 20a에 있어서, 비팽창 임플란트의 망사형 패턴은 각도 α를 형성할 수 있다. 임플란트가 팽창될 때(도 20b), 망사형 패턴은 각도 β를 형성하고, β는 α보다 더 크다. 도 23a 및 도 23b는 삽입을 위해 접혀진 시트 메탈로 형성된 팽창성 임플란트를 도시한다. 도 23a는 팽창 전의 임플란트 400를 묘사하고 도 23b는 팽창 후의 임플란트 400'을 묘사한다. 바람직한 실시예에 있어서, 그러한 접혀진 시트 메탈 삽입 장치는 형상 기억 합금(예, 니티놀)로 제조된다.

당업자는 임플란트들의 구조는 그들이 팽창될 때 서로 밀어 넣을 수 있는 다양한 임플란트들의 방법으로 선택될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 임플란트들은 그들이 부푼 상태에 있을 때 더 높은 압축력에 견딜 수 있다. 도 24 내지 도 26은, 예를 들어 서로에 대해 임플란트들에 쐐기를 박도록 구성될 수 있는 임플란트들/스텐트들(100' 및 100'')의 단면의 방식의 다양한 원칙들을 도시한다. 도 26에 있어서, 임플란트 A, 내부 임플란트 및 임플란트 B, 외부 임플란트는 톱니(치차) 표면을 가진 원추(cone) 모양일 수 있다. 임플란트 B를 "x1"으로부터 "x2"로 당김면, 외경은 "h1"으로부터 "h3"로 팽창될 수 있다. 톱니 표면 때문에, 외부 임플란트 B는 팽창된 형상을 유지한다.

도 27 내지 도 29에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 임플란트들은 나선형 구성(helical configuration)을 가질 수 있다. 여러 가지의 나선형 임플란트들은 서로 스크류 결합될 수 있으므로, 안정된 임플란트가 얻어진다. 특히, 도 27 및 도 28은 동일한 방향으로 코일을 가진 나선형 임플란트들을 묘사한다. 도 29a 및 도 29b는 다른 방향으로 코일을 가진 나선형 임플란트들을 도시한다. 코일의 방향과 무관하게, 나선형 임플란트들은 서로 스크류 결합하도록 구성되므로, 임플란트를 강하게 한다.

도 30 내지 도 33은 임플란트 100을 팽창시키는 팽창력을 제공하기 위한 풍선 210의 대안들을 도시한다. 예를 들어, 도 30a 내지 도 30d는 임플란트 110의 다른 실시예를 도시하며, 임플란트 110을 팽창시키기 위해 풍선 210 대신에 팽창성 플러그 50을 사용한다. 플러그 50은 스크류(도 30a 및 도 30c) 또는 L-핸들(도 30b 및 도 30d)과 같은 팽창 메커니즘 51로 구성될 수 있다. 팽창 메커니즘 51의 다른 구성들이 상정된다. 플러그 50은 또한 원위단 52, 근위단 53 및 원위단 52를 근위단 53에 연결하는 복수의 팽창 지지체 54를 가질 수 있다. 팽창 메커니즘 51은 원위단 52 및 근위단 53 모두에 나사 결합되므로 사용자는 팽창 메커니즘 51을 회전시켜서, 원위단 52가 근위단 53 쪽으로 움직이면 복수의 팽창 지지체 54가 외측으로 팽창하도록 함으로써 임플란트 110을 팽창시킨다. 사용자는 임플란트 110이 그 의 필요한 직경까지 도달할 때까지 팽창 케머니즘 51의 회전을 계속한다. 임플란트 110과 플러그 50은 도 30a 및 도 30b에 설명된 바와 같이 비팽창 상태에서 척추체(미도시) 속으로 삽입될 수 있다. 그 후, 임플란트 110은 플러그 50의 팽창 메커니즘(예, 스크류)를 회전시킴으로써 도 30c 및 도 30d에 도시된 바와 같이 팽창될 수 있다. 임플란트 110의 팽창 후, 플러그 50은 움직일 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 플러그 50은 뼈에 남을 수 있다.

도 31a 내지 도 31c는 임플란트를 팽창시키기 위한 다른 메커니즘을 도시한다. 특히, 임플란트는 예를 들어 자동차 잭과 유사하게 작동하는 잭(jack) 메커니즘 70을 사용하여 팽창될 수 있다. 도 31a에 도시된 바와 같이, 임플란트 조립체 500은 캐뉼라 20을 통해 척추체 10 속으로 삽입될 수 있다. 임플란트 조립체는 임플란트 120 및 잭 메커니즘 70으로 구성될 수 있다. 잭 메커니즘 70은 복수의 팽창 부재들 71, 바람직하게 적어도 2개의 팽창 부재들 71, 복수의 대각선 지주(brace) 72, 및구동 메커니즘 73으로 구성될 수 있다. 구동 메커니즘 73의 동작은 복수의 대각선 지주들 72가 구동 메커니즘 73으로부터 외측으로 신장하도록 하여, 복수의 팽창 부재들 71을 구동 메커니즘 73으로부터 유사하게 외측으로 밀게 된다. 팽창 부재들 71의 외측 운동은 임플란트 120의 필요한 직경이 얻어질 때까지 임플란트 120이 팽창하도록 한다(도 31b). 임플란트 120이 필요한 직경까지 팽창된 후, 구동 메커니즘은 제거되어 팽창 부재들 71과 대각선 지주 72를 남기게 된다(도 31c).

도 32는 임플란트 130 따라서 척추체의 높이를 팽창시키기 위한 보빈 복합체 80의 사용을 도시한다. 그러한 보빈 복합체 80은 예를 들어, 인용에 의해 본 명세 서에 합체되는 미국 특허 출원 번호 제11/471,169호에 더 자세히 개시되어 있다. 도 33은 예를 들어, 미국 특허 출원 번호 제11/471,169호에 또한 개시된 쉬트 메탈 코일 90을 사용하여 임플란트 140을 팽창시키는 방법을 도시한다.

본 명세서에서 지금까지 설명된 장치 및 방법은 척추 압박 골절 및 척추 만곡의 관점에서 척추뼈를 정복 및 증대시키는 관점에서 설명되었지만, 다양한 다른 용법들과 방법들을 생각해 볼 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시예들에 있어서, 하나 또는 그 이상의 임플란트들은 골절되거나 연약한 근위의 대퇴골과 같은 다른 손상된 뼈 영역을 정복 및/또는 증대시키는데 사용될 수 있는 팽창성 스텐트들을 구비할 수 있다.

그러한 실시예들에 있어서, 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 임플란트들은 예를 들어, 캐뉼라 또는 다른 안내 도관, 또는 경골 고평부(tibia plateau) 골절 정복(repostion)을 위해, 대퇴골의 두부 속으로 삽입될 수 있다. 일단 삽입된 후, 임플란트들은 팽창하고 대퇴골의 두부 내부의 물질을 압축하여 두부를 증대시키는 단단한 지지체를 제공한다. 어떤 실시예들에 있어서, 임플란트는 형상 기억 합금을 구비할 수 있고 삽입 후(예, 작동 온도 보다 높은 온도로 가열된 후) 팽창하거나 아니면 그 구성을 변화시킨다. 뼈 시멘트 또는 다른 충진재 또한 증대를 돕기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 스크류 또는 다른 장치와 같은 다른 임플란트는 하나 또는 그 이상의 임플란트들에 부가하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다.

어떤 실시예들에 있어서, 본 명세서에서 설명된 임플란트들 및 방법들은 전 만증을 복구하고 척추체를 증대시키기 위해 다른 장치 및 방법들과 결합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 팽창성 임플란트들은 예컨대, 척추체의 정복의 시작하고/또는 임플란트를 위한 척추체 내부의 공간을 형성하기 위해 사용될 수 있는, 풍선 척추성형술과 같은 공지의 시술과 결합하여 사용될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 본 명세서에 개시된 하나 또는 그 이상의 임플란트들은 다른 도구 및 장치들 예컨대, 원하는 위치에 척추뼈 또는 다른 뼈들을 조작 또는 고정하는 것을 도울 수 있는 외부 고정 장치와 결합하여 사용될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 키트는 본 발명에 따른 구성요소들의 여러 가지의 조합들을 구비할 수 있다. 키트는 예를 들어, 캐뉼라 및 하나 또는 그 이상의 팽창성 임플란트들을 구비할 수 있다. 키트는 부가적으로 하나 또는 그 이상의 풍선들, 풍선 카테터들 또는 하나 또는 그 이상의 임플란트들에게 팽창력을 부여하기 위한 다른 팽창성 부재들을 포함할 수 있다. 키트는 부가적으로 주사기 또는 시멘트 또는 다른 충진재를 척추체 속으로 또는 풍선 또는 풍선 카테터 속으로 주입하기 위한 다른 장치를 포함할 수 있다. 선택적으로, 하나 또는 그 이상의 다른 임플란트들 또는 장치들은 키트에 포함될 수 있다. 당업자는 장치들, 구성요소들 및 조립체들의 다양한 다른 조합들이 만들어질 수 있고 그것들은 본 발명의 범위 안에 놓여지는 것을 이해할 것이다.

다른 실시예들에 있어서, 척주와 관련된 고통을 경감시키기 위한 다양한 최소 침습적 임플란트들 및 방법들은 본 명세서에서 개시된 하나 또는 그 이상의 특징들을 가진 팽창성 임플란트를 채택할 수 있다. 예를 들어, 팽창성 임플란트 또는 다른 임플란트는 인접한 척추뼈의 가시 돌기 사이에 이식될 수 있는 형상 기업 합금, 및 팽창되거나 아니면 가시 돌기들을 흩뜨리고 통증 및 예를 들어 척추 협착증, 면 관절병 등에 의해 유발되는 다른 문제들을 경감하기 위해 그 구성이 변경될 수 있는 임플란트를 구비한다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 증대 시스템들은 Zucherman et al의 미국 특허 공개 번호 제2004/018128호 및 미국 특허 번호 제6,419,676호에 개시된 팽창성 척추 사이 동기 장치 및 방법 대신에 또는 그에 부가하여 사용될 수 있다.

전술한 설명과 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내지만, 다양한 변형, 부가, 대체들이 첨부된 청구범위에서 정의된 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않은 범위 내에서 가능하다는 것을 이해할 것이다. 특히, 본 발명은 그 기본적 특징 또는 정신을 벗어나지 않고 특정의 형태, 구조, 배열, 비례, 및 다른 구성요소들, 물질, 및 부품들에 구현될 수 있음을 당업자들에게 명백할 것이다. 현재 개시된 실시예들은 따라서 첨부된 청구범위에 의해 나타내어진 본 발명의 범위를 모든 점에 있어서 예시하는 것이자 한정적인 것이어서는 아니되며 전술한 설명에 한정되어서도 아니된다.

본 명세서에서 인용된 모든 참고문헌들은 인용에 의해 그 모든 내용들과 동일한 문맥에서 모든 목적들은 마치 각각의 개별 공개 또는 특허 또는 특허 출원이 특수하게 그리고 개별적으로 나타내는 바와 같이 인용에 의해 그 모든 목적에 상응하는 모든 내용이 본 명세서에 합체된다.

Claims

제1 구성 및 제2 구성을 가지며, 상기 제2 구성에서 성형 변형을 겪을 수 있는 제1 팽창성 임플란트; 및

적어도 반-제약적(semi-constraint)으로 되어 있고, 상기 임플란트가 적어도 일 부분을 둘러싸도록 된 팽창 장치를 구비하고,

상기 팽창 장치 및 상기 임플란트는 캐뉼라(cannula)를 통해 뼈의 영역 속으로 삽입을 위해 구성되고,

상기 임플란트는 그 주변에 가해지는 약 5N과 300N 사이의 힘을 견딜 수 있는 것을 특징으로 하는 접골 요법적(osteopathic) 증대(augmentation)용 장치.
제1항에 있어서,

상기 임플란트는 형상 기업 합금, 티타늄, 스테인리스 스틸, 금속 합금, 재흡수성 폴리머, 비-재흡수성 폴리머, 세라믹 또는 그들의 조합을 구비하는 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제2항에 있어서,

상기 형상 기억 합금은 니티놀을 구비하는 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 팽창성 임플란트는 천공들을 가진 연속 실린더로서 구성된 스텐트인 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 팽창성 임플란트 내부에 동축적인 삽입을 위해 구성된 제2 팽창성 임플란트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제1항에 있어서,

상기 팽창 장치는 약 300N의 힘을 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제1항에 있어서,

상기 뼈의 영역은 경골 고평부(tibia plateau) 골절 정복(repostion)을 포함하는 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제1항에 있어서,

상기 팽창 장치는 팽창 관을 가진 샤프트 및 상기 샤프트의 원위단과 연결된 풍선부를 가진 풍선 카테터(catheter)인 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제8항에 있어서,

상기 풍선은 상기 샤프트로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제1항에 있어서,

상기 팽창성 임플란트는 풍선 카테터의 외측에 배치될 수 있고 캐뉼라를 통해 삽입 가능하도록 삽입 가능한 크기와 구성을 가지며, 상기 팽창성 임플란트는 팽창성 구성을 가지며, 상기 임플란트는 그 팽창 가능한 사이즈보다 더 큰 원주 크기로 성형적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
제1항에 있어서,

상기 팽창 장치는 접착제로 코팅될 수 있고,

상기 팽창 후, 상기 접착제는 열, 자외선 광, 초음파 방사, 전자파, 전기장 또는 자기장과 같은 에너지 원에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 접골 요법적 증대 장치.
a) 관을 가진 샤프트 및 관과 작동 가능하게 연결된 풍선부를 가진 풍선 카테터를 마련하는 단계;

b) 이식 가능한 구성과 다른 팽창성 구성을 가지고 이식 가능한 크기보다 더 큰 제2 팽창성 사이즈로 성형 변형을 겪을 수 있는 제1 이식 가능한 크기 및 구성 및 상기 이식 가능한 구성과 다른 팽창성 구성을 가지며, 상기 풍선 카테터의 상기 풍선부에 장착된 팽창성 임플란트를 마련하는 단계;

c) 상기 풍선부와 임플란트가 척추체 내부에 적어도 부분적으로 놓여지도록 상기 풍선 카테터를 그 위에 장착된 상기 임플란트와 함께 척추체의 안쪽으로 삽입하는 단계;

d) 상기 임플란트를 그 팽창성 사이즈 및 구성을 변화시키기 위해 상기 풍선 카테터의 상기 풍선부를 팽창시키는 단계; 및

e) 상기 척추체로부터 상기 풍선 샤프트를 적어도 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

상기 e) 단계 전에, 상기 임플란트가 그 팽창성 사이즈로 변화된 후 상기 풍선부를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

상기 척추체로부터 상기 풍선 카테터를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

상기 풍선 카테터의 상기 풍선부는 상기 풍선 카테터의 상기 샤프트로부터 제거 가능하고,

상기 샤프트로부터 상기 풍선부를 분리하고 상기 척추체로부터 상기 카테터 샤프트만을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

뼈 시멘트를 구비하는 물질을 상기 관을 통해 삽입하여 상기 풍선부를 팽창시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제16항에 있어서,

상기 풍선부를 유동 가능한 뼈 시멘트로 팽창시켜 상기 뼈 시멘트가 상기 척추체의 원 위치에서 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

상기 풍선 카테터가 상기 척추체에 삽입되기 전에 상기 척추체 속으로 뼈 시멘트를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

상기 팽창성 임플란트의 내부 속으로 뼈 시멘트를 삽입하는 단계를 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

상기 풍선 카테터의 상기 풍선부가 상기 팽창성 임플란트의 내측으로부터 제거된 후 상기 팽창성 임플란트의 내측으로 뼈 시멘트를 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

a) 그곳을 관통하는 세로 방향 통로를 가진 캐뉼라를 준비하는 단계;

b) 상기 통토가 상기 척추체의 내부 및 환자의 외측과 연통하도록 척추체 속으로 상기 캐뉼라를 삽입하는 단계; 및

c) 상기 척추체로부터 상기 캐뉼라를 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.
제12항에 있어서,

뼈 시멘트가 풍선의 외측과 임플란트를 토팅하는 풍선의 외측으로 제2 관을 통해 삽입될 수 있도록 상기 풍선 카테터의 상기 샤프트는 상기 풍선의 외부와 연통하는 하나 이상의 관을 가진 것을 특징으로 하는 척추체 증대 방법.