KR20080091194A

KR20080091194A - Ｕ 형상 디스크-션트 및 이전 장치

Info

Publication number: KR20080091194A
Application number: KR1020087019063A
Authority: KR
Inventors: 제프리 이. 융; 테레사 티. 융
Original assignee: 알리바 메디컬, 인크.
Priority date: 2006-02-04
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-10-09
Also published as: AU2007211231B2; CA2637029A1; HK1117373A1; MX2008009993A; BRPI0707476A2; JP5065300B2; US20090024071A1; CN101378701A; US20070169911A1; ES2575118T3; RU2008135161A; IL192725A; JP2009531074A; KR101342624B1; CN101378701B; AU2007211231A1; WO2007089947A3; IL192725A0; ZA200806141B; EP1986553A2

Abstract

추간 디스크는 혈관을 포함하지 않는다. 영양분 및 노폐물은 주로 근접한 척추체를 통하여 확산된다. 나이가 들면, 칼슘화된 층들이 디스크와 척추체 사이에 혀엉되어, 확산을 차단한다. 디스크는 결핍하게 되고 평탄화되기 시작한다. 체중은 비정상적으로 디스크로부터 척추 후 관절(facet joint)로 이전하여 변형 및 요통을 야기시킨다. 혐기성 조건하에서, 젖산이 생성되어 산의 자극 및 불특정한 고통을 야기한다. U 형상 디스크 션트(126)는 단순하게 바늘 천공 및 철회에 의해서 퇴행 디스크 안으로 전달되고 그 안에서 시일되어, 신체 순환부로부터 무혈 디스크로 영양분들을 유인한다. 영양분들의 연속적인 공급은 물을 보유하는 황산염 글리코사미노글리칸의 생합성을 증진시켜서, 디스크 안의 압력을 팽창시킨다. 체중은 척추 후 관절로부터 재생 디스크로 다시 이전된다. 션트를 통하여 전달된 산소로써, 젖산의 혐기성 발생이 최소화된다. 더욱이, 불특정의 고통을 경감시키도록 디스크 압축 동안 잔여의 젖산은 U 형상 션트를 통해 신체 순환부로 배출된다.

Description

Ｕ 형상 디스크-션트 및 이전 장치 {U-shaped disc-shunt and delivery device}

디스크 션트(disc shunt)는 요통을 경감시키도록 무혈 디스크(avascular disc)와 신체 순환부(bodily circulation) 사이에서 영양분과 노폐물의 교환을 재확립하는 이용된다. 본 발명은 유체 정역학적 디스크 압력을 보존하고, 이전(delivery)을 단순화시키고 무혈 디스크 안으로의 영양분 투과성을 향상시키는 U 형상 디스크 션트 및 이전 장치에 관한 것이다.

허리 통증은 장애 및 생산성 상실의 원인으로 이어진다. 성인들의 최대 90 % 가 살아가는 동안 한번쯤 요통을 경험한다. 의사를 찾아가는 빈도와 관련하여, 요통은 호흡기 감염 다음으로 많다. 미국에서는 이러한 질병이 520 만명을 불구로 만들고, 경제적인 충격이 매년 1 조 달러에 달하는 것으로 보고되었다. 허리 통증의 원인이 변화할지라도, 대부분의 경우에 추간 디스크가 중심적인 역할을 하는 것으로 생각된다. 디스크의 퇴화는 디스크를 둘러싸는 조직에서 비생리학적인 스트레스를 발생시키고 척골(spinal)의 기계적 특성을 변경시킴으로써 다른 조직들에서의 질병이 시작되게 한다.

추간 디스크는 등뼈의 압축 하중 대부분을 흡수하지만, 척추체들의 척추 후 관절(facet joint)은 대략 16 % 를 공유한다. 디스크는 3 개의 별개 부분들로 이루어진다: 즉, 수핵(nucleus pulpo년), 환상의 층(annular layers) 및 연골성 종판(cartilaginous endplates)으로 이루어진다. 디스크는 수분(water)을 유인하고 보유하는 디스크의 능력을 통해서 그 구조적인 특성을 대부분 유지한다. 정상 디스크는 수핵 안에 80 % 의 물을 함유한다. 정상 디스크 안의 수핵은 물 흡수성 황산염 글리코사미노글리칸(콘드로틴 및 케라탄 황산염(keratan sulfate))이 풍부하여, 환상부(annulus)의 콜라겐 섬유들 안에 신장 응력을 제공하는 팽창 압력을 발생시킨다. 높은 물의 함량에 의해 발생된 팽창 압력은 압축 부하를 지탱하기 위하여 환상의 층들을 지지하는데 중요하다.

성인들에 있어서, 추간 디스크는 무혈성(avascular)이다. 디스크 세포의 생존은 종판의 연골을 통한 모세관들 및 외부 혈관으로부터의 영양분의 확산에 달려있다. 영양분들의 확산은 외부 환상부들에 근접한 주위 혈관들로부터 스며들지만만, 이러한 영양분들은 디스크의 환상층들 안으로 최대 1 cm 만 스며들 수 있다. 성인의 디스크는 직경이 5 cm 만큼 클 수 있다; 따라서 두개골과 꼬리의 종판들을 통한 확산은 디스크의 내측 환상층들 및 수핵의 건강을 유지하는데 중요하다.

칼슘 파이로포스페이트(calcium pyrophosphate) 및 하이드록시어페타이트(hydroxyapatite)는 종판 및 수핵에서 공통적으로 발견된다. 석회화된 층들은 18 살 나이에서 시작되어 연골 종판 안에 축적되기 시작된다. 뼈-연골 계면에서 혈관 및 모세관들은 석회질 층의 축적에 의해 점진적으로 폐색되는데, 이것은 뼈 안으로 형성된다. 종판에서의 뼈의 형성은 나이가 들수록 증가한다.

종판이 뼈에 의해서 없어질 때, 석회화된 종판을 통한 영양분의 확산은 크게 제한된다. 영양분의 확산을 억제하는 것에 더하여, 석회화된 종판들은 디스크 안으로 산소가 스며드는 것을 더욱 제한한다. 수핵의 중앙 부분에서의 산소의 농도는 극히 낮다. 디스크의 세포질은 이미 대부분의 조직들에 비해서 낮다. 필요한 영양분과 산소를 얻도록, 세포의 활동은 연골 종판 위나 또는 그에 매우 근접한 곳으로 제한된다. 더욱이, 산소 농도는 세포 마다의 소모율 또는 세포 밀도의 변화에 매우 예민하다.

황산염 글리코사미노글리칸들을 생합성하도록 수핵 안으로 황산염을 공급하는 것은 석회화된 종판들에 의해 제한된다. 결과적으로, 황산염 글리코사미노글리칸 농도는 감소되어, 수핵내에서 물의 함유량 및 팽창 압력이 감소된다. 정상적인 일상에서 척추에 압축 하중이 있는 동안에, 수핵 안에서 압력이 감소되는 것은 라멜라(lamellae)가 외부로 부풀게 되는 것을 방지하도록 내측 환상부의 원주를 따라서 힘들을 더 이상 균일하게 분포시킬 수 없게 한다. 결과적으로, 내측 라멜라는 내측으로 늘어지는 반면에, 외측 환상부는 외부로 부풀어서, 환상의 층들이 디라미네이션(delamination) 현상을 겪게 한다.

환상의 디라미네이션(annular delamination) 및 부풀림(bulging)을 야기하는 전단 스트레스(shear stress)는 신경 구멍(neuroforamen)에 근접한 후외측 부분(posteriolateral portion)에서 가장 높다. 신경은 디스크와 척추 후 관절 사이의 신경 구멍내에 제한된다. 따라서, 신경 구멍 안의 신경은 부풀어오르는 디스크 또는 뼈의 자극(spur)에 의한 충돌에 상처 입기 쉽다.

디스크 안의 산소 농도가 0.25 kPa(1.9 mmHg) 아래로 떨어질 때, 젖산의 생성은 종판으로부터의 거리 증가에 따라서 극적으로 증가한다. 디스크 안의 pH 는 젖산 농도가 증가할 때 떨어진다. 젖산은 환상부의 마이크로 균열(micro-tears)을 통하여 확산되어, 풍부하게 신경이 통하는 후위의 종방향 인대, 척추 후 관절 및/또는 신경근(nerve root)을 자극한다. 요통은 높은 젖산 레벨 및 낮은 pH 와 연관되었다는 점이 연구에서 밝혀졌다. 증상을 가진 디스크의 평균 pH 는 정상 디스크들의 평균 pH 보다 현저하게 낮다. 정상 디스크 보다 증상을 가진 디스크에서 산 농도는 3 배이다. pH 6.65 를 나타내는, 증상을 가진 디스크들에서, 디스크 안의 산 농도는 플라즈마 레벨의 5.6 배이다. 일부 수술전의 증상을 가진 디스크에서, 신경근들은 현저하게 낮은 pH 5.7-6.30 과 함께 조밀한 섬유성의 흉터 및 유착(adhesion)에 의해 둘러싸여 있다는 점이 밝혀졌다. 이러한 디스크들 안의 산 농도는 플라즈마 레벨의 50 배였다.

허리 통증을 가진 대략 85 % 의 환자들은 정확한 병리해부학적(pathoanatomical) 진단을 받을 수 없다. 이러한 유형의 통증은 일반적으로 "비 특정의 통증"으로 분류된다. 요통 및 좌골 신경통은, 후위의 종방향 인대의 압축, 디스코그래피(discography), 염수(saline)의 디스크내 주입과 같이, 신경근에 영향을 미치지 않는 행동에 의해 반복될 수 있다. 일부 비특정의 통증은 디스크로부터 분비된 젖산의 자극에 의해 야기될 수 있다. 행동 및 압축도 비특정의 통증을 발생시키는 자극적인 산을 배제시킬 수 있다. 현재로서, 디스섹토미(discectomy) 이외의 그 어떤 개입도 젖산의 발생을 중지시킬 수 없다.

산소의 존재시에, 각각의 글루코스 분자의 대사는 당분해(glycolysis), 구연산 사이클 및 전자 수송 체인(electron transport chain)을 통해 36 개의 의 아데노신 3 인산염, 즉, ATP를 생성한다. ATP 는 물을 보유하는 프로테오글리칸(proteoglycan)의 생합성을 추진하는데 필수적인 고 에너지 성분이다. 혐기성 조건하에서, 각각의 글루코스 분자의 대사는 오직 2 개의 ATP 및 2 개의 젖산만을 생성한다. 따라서, 고 에너지 성분인 ATP 의 생성은 디스크 안의 혐기성 조건하에서는 낮아진다.

수핵(nucleus pulposus)은 디스크를 가압하는 "타이어 안의 공기"로서 기능하는 것으로 생각된다. 하중을 지탱하도록, 압력은 효과적으로 힘들을 내측 환상부들의 원주를 따라서 균일하게 분배시키며 라멜라(lamellae)가 외측으로 부풀어오르는 것을 방지한다. 디스크 퇴행의 과정은 종판들의 석회화와 함께 시작되는데, 이것은 황산염 및 산소가 수핵 안으로 확산되는 것을 억제한다. 결과적으로, 물 흡수 황산염 글리코사미노글리칸의 생성은 현저하게 감소되며, 수핵 안의 물 함량은 감소된다. 내측의 환상 라멜라는 내측으로 늘어지기 시작하며, 환상부 안의 콜라겐 섬유들의 텐션(tension)은 상실된다. 퇴행 디스크는 바람 빠진 타이어와 유사하게 불안정 운동을 나타낸다. 대략 20 - 30 % 의 허리 통증 환자들은 척수 분절(spinal segmental)의 불안정성(spinal segmential instability)을 가진 것으로 진단되었다. 통증은 척추 후 관절 및/또는 둘러싸는 인대에 대한 스트레스 및 증가된 하중에 기인한 것일 수 있다. 더욱이, 디스크 안의 pH 는 젖산의 혐기성 생성으로부터 산성이 되는데, 이는 근접한 신경 및 조직들을 자극한다.

퇴행 디스크를 재생시키도록 척추체로부터 영양분을 유인하기 위하여 종판을 천공하는 방법은 미국 특허 가출원 60/268666 (2001.2.13)과 함께 PCT/US 2002/04301 (WO 2002/064044: J Yeung 및 T Yeung, 2002.2.13)에 개시되어 있다.

퇴행 디스크와 신체 순환부 사이의 노폐물 및 영양분의 교환을 재수립하기 위한 션트 또는 도관(conduit)들은 PCT/US2004/14368 (WO 2004/101015) 및 US 특허 출원 10/840,816(J.Yeung 및 T. Yeung, 2004.5.7)에 개시되어 있다. 미국 특허 가출원 60/626644 (Jeffery E. Yeung, 2004.11.10.)은 몇 개의 디스크 션트(conduit) 형상 및 이전 장치들을 개시한다.

디스크(L4-5 및 L5-S1)들은 장골(iliac)에 의해 보호되는데, 도관을 디스크 안으로 이전시키는 외부로부터의 직선 바늘에 의해 접근이 불가능하다. 그러나, PCT/US 2005/22749 (WO 2006/002417, J. Yeung, 2005.6.22.)에서 제안된 탄성적으로 만곡된 바늘은, 척추체의 페디클을 통하여, 무혈 디스크와 신체 순환부 사이의 영양분 및 젖산의 교환을 위한 션트 또는 도관을 이전시키도록, 석회화된 종판을 천공시킬 수 있다.

디스크 션트의 화학적 또는 물리적 변형은, 무혈 디스크의 안과 밖으로 분자의 운반을 향상시키거나, 선택하거나 또는 지연시키기 위하여, PCT/US2006/44795 (James E. Kemler 및 Jeffery E. Yeung, 2006.11.17)에서 제안되었다.

디스크 션트 또는 도관을 통하여 디스크 세포들에 영양분 및 산소를 재공급함으로써, 황산염 글리코사미노글리칸의 생합성이 증가되어 추가적인 물을 유지하고 압축 하중을 지탱할 수 있다. 따라서, 척추 후 관절의 과도한 하중 및 분절의 불안정성이 최소화되어 요통이 완화된다. 추가적인 산소의 존재와 함께, 젖산의 생성이 감소되어 산성의 자극을 최소화시키고 ATP 의 생성을 증가시켜서, 물을 함유하는 프로테오글리칸들의 생합성이 이루어진다.

U 형상 션트의 일 단부는 바늘의 루멘 안으로 삽입되는 반면에 다른 단부는 바늘의 외측에 얹혀있다. 바늘이 디스크 안으로 천공되면, 션트의 외측 가닥은 바늘의 외측 벽 곁에서 죄여져서, 매우 작은 천공 구멍을 통해 환상부 안으로 가압된다. 바늘의 철회 동안에, 환상부와 외측 가닥 사이의 마찰은 U 형상 션트를 파지함으로써, 내측 가닥이 바늘의 루멘 밖으로 미끄러질 수 있게 하여 디스크 안에 U 형상 션트를 전개시킨다. U 형상 션트는 탄성의 환상부 안으로 단단하게 억지 끼움(press-fit)되기 때문에, 유체 정역학적 압력이 션트 디스크 안에 보존된다.

다른 U 형상 션트가 외측 가닥에 연결되어 (1) 션트 전개를 위한 마찰, (2) 억지 끼움 능력 및 (3) 추간 디스크를 재생시키는 영양분 및 노폐물 교환의 비율을 증가시킨다. 디스크 재생을 촉진시키고 통증을 경감시키도록 첨가제, 버퍼, 영양분, 성장 인자 및 세포들이 U 형상 션트들 안에 포함될 수도 있다.

<도면의 참조 번호>

100. 추간 디스크 101. 바늘

103. 투관침 105. 종판

108. 석회화 층 또는 폐색부

114. 환상 디라미네이션(annular delamination)

126. U 형상 디스크 션트 또는 도관

128. 수핵 129. 척추 후 관절(facet joint)

150. 드릴 159. 척추체

230. 슬리이브 바늘 269. 바늘의 루멘

278. 페디클 279. 드릴 정지부 또는 단차

360. 줄기 362. 줄기의 만입부

363. 줄기의 경사부 364. 줄기의 동체

366. 줄기의 가장자리 367. 제한부

368. 바늘의 예리한 내측 벽 369. 션트의 손상 부분

370. 바늘의 뭉툭하거나, 둥글거나 무딘 내측 벽

371. 바늘의 슬릿

372. U 형상 션트의 돌출부 또는 앵커(anchor)

373. 링크 또는 부착된 션트 403. 가지(prong)

도 1 은 디스크 션트(126)의 일부를 도시하는 것으로, 디스크 션트는 루멘(269)으로부터 연장되고 바늘(101)의 외측 벽 위에 얹혀진다.

도 2 는 유체 정역학적 디스크 압력을 보존하기 위하여 추간 디스크(100)의 환상의 층들 안으로 션트(126)를 억지 끼움(press-fit)되게 하는 바늘(101)의 천공을 도시한다.

도 3 은 션트(126)를 디스크(100) 안에서 전개시키고 그로부터 연장시키는 바늘(101)의 철회를 도시한다.

도 4 는 디스크(100)의 천공중에 바늘(101)의 예리한 내측 벽(368)에 의해 절단된 손상 부분(369)을 가진 션트(126)의 종방향 도면을 도시한다.

도 5 는 디스크(100)의 천공중에 션트(126)가 전단되거나 또는 손상되는 것을 방지하도록 루멘(lumen, 269)의 개구에서 둥글거나 또는 뭉툭한 내측 벽(370)을 도시한다.

도 6 은 루멘(269)으로부터 개방된 슬릿(371)을 도시하는데, 이것은 디스크(100)의 천공중의 전단(shearing)으로부터 션트(126)를 보호하도록 단차 또는 만입부(indentation)를 형성한다.

도 7 은 디스크 션트(126)의 단면을 바늘(101)의 내측 및 외측에서 도시한다. 디스크 션트(126)의 전개는 주로 바늘(101) 외측의 디스크 션트(126)의 부분과 환상부들 사이의 마찰에 의존한다.

도 8 은 바늘(101)의 철회중에 마찰을 더하고 션트(126)의 전개를 돕도록 션트(126)의 외측 부분상에 있는 앵커 또는 테이퍼진 돌출부(372)를 도시한다.

도 9 는 삼각형 단면을 가진 바늘(101)을 도시한다. 바늘(101)은 예리하여, 삼각형의 일측으로 경사져 있다.

도 10 은 삼각형 바늘(101) 및 디스크 션트(126)의 단면을 도시하는데, 디스크 션트는 루멘(269)으로부터 연장되고 삼각형의 꼭지점 위로 얹혀져서 션트(126)와 바늘(101) 사이의 마찰을 최소화시킨다.

도 11 은 바늘(101)의 외측에서 디스크 션트(126)의 일부에 연결되거나 또는 그것을 통해서 꿰어지는 링크 션트(link shunt, 373)를 도시한다.

도 12 는 션트의 전개를 위해서 필수적인 마찰 및 무혈 디스크 안으로의 영양분의 전달을 증가시키는 링크 션트(373), 션트(126) 및 바늘(101)의 단면을 도시한다.

도 13 은 디스크(100)의 유체 정역학적 압력을 보존하도록 환상의 층들 안으로 억지 끼움(press-fitting)되고 천공되는 링크 션트(373), 션트(126) 및 바늘(101)을 도시한다.

도 14 는 바늘(101)의 철회 동안에 환상부와 링크 션트(373) 사이의 마찰을 부가하도록 링크 션트(373)의 꼬임 또는 펼침을 나타낸다.

도 15 는 무혈 디스크와 신체 순환부 사이의 노폐물 및 영양분의 교환을 다시 수립하도록 바늘(101)을 철회함으로써 링크 션트(373)와 션트(126)의 전개를 도시한다.

도 16 은 부드러운 조직(tissue)을 통하여 페디클(pedicle, 278) 안으로 천공되는 안내 투관침(guided trocar, 103)을 도시한다.

도 17 은 투관침(103)에 걸쳐 페디클(278) 안으로 삽입된 슬리이브 바늘(230)을 도시한다.

도 18 은 투관침(103)을 슬리이브 바늘(230) 안의 드릴(150)로 대체하는 것을 도시하며, 드릴은 석회질 종판(105)을 통하여 퇴행 디스크(100) 안으로 드릴된다.

도 19 는 드릴 비트(150) 위에서 석회질 종판(105)의 드릴 구멍 안으로 미끄 러지는 슬리이브 바늘(230)의 전진을 도시한다.

도 20 은 드릴(150)의 철회를 도시하는데, 슬리이브 바늘(230)의 팁이 석회질 종판(105)의 드릴 구멍 안에 남겨져 있다.

도 21 은 링크 션트(126,373)들이 디스크(100) 안으로 억지 끼움되도록 바늘(101)에 의하여 슬리이브 바늘(230)을 통하여 종판(105)이 천공된 것을 도시한다.

도 22 는 마찰의 도움을 받는 션트의 전개를 위하여 조직이 링크 션트(126,373)와 접촉할 수 있도록 슬리이브 바늘(230)이 철회되는 것을 도시한다.

도 23 은 무혈 디스크(100)를 척추체(159)의 내부와 연결하여 영양분 및 노폐물의 교환을 재수립하도록 바늘(101)을 철회함으로써 링크 션트(126,373)가 전개되는 것을 도시한다.

도 24 는 무혈 디스크(100) 및 척추체(159)를 연결하는 링크 션트(126,373)들을 천공하고 전개시키는 유사한 드릴 과정을 이용하는 전방의 접근법을 도시한다.

도 25 는 줄기(360)로부터 연장된 가지(403)들 사이에 지지된 U 형상 션트(126)를 도시한다.

도 26 은 션트(126)를 디스크(100) 안으로 천공시키고 전달하기 위하여, U 형상 션트(126), 가지(403) 및 줄기(360)를 하우징하는 바늘(101)의 루멘(269)을 도시한다.

도 27 은 줄기(360)를 정지 상태로 유지하면서, 도 26 에 도시된 바와 같이 디스크(100)를 천공하고 바늘(101)을 철회함으로써 이전된 U 형상 션트(126)를 도시한다.

도 28 은 션트(126)의 U 부분을 지지하는 줄기(360)의 말단 단부에 있는 만입부(362)를 도시한다.

도 29 는 석회질 종판(105)을 통해 천공된 탄성적으로 만곡된 바늘(101)의 루멘(269) 안에 있는 유연성 줄기(360)에 의해 지지된 U 형상 션트(126)를 도시한다.

도 30 은 바늘(101)의 루멘(269) 안에서 정사각형 줄기(360)에 의해 지지된 2 개의 U 형상 션트(126)들의 단면을 도시한다.

도 31 은 2 개의 U 형상 션트들을 바늘(101) 안에 함께 유지하는 제한부(367)를 도시한다.

디스크 션트(disc shunt, 126)는 신체의 순환부와 무혈 디스크(avascular disc, 100) 사이에서 영양분, 노폐물 및 산소를 운반하는 유연성의 반투과 도관이다. 디스크 션트(126)는 U 형상 또는 V 형상으로 굽혀진다. 굽혀진 부분들의 길이가 같을 필요는 없다. 도 1 에 도시된 바와 같이, U 형상 션트(126)의 일 단부는 가는 바늘(101)의 루멘(lumen, 269) 안으로 삽입되는 반면에, U 형상 션트(126)의 다른 단부는 가는 바늘(101)의 외측 벽 위에 얹혀 있다.

영양분의 확산은 환상의 층(annular layers) 안으로 오직 1 cm 까지만 통과할 수 있기 때문에, 도 2 에 도시된 바와 같이, U 형상 디스크 션트(126)는 디스 크(100)를 바늘(101)로 천공함으로써 환상부(annulus) 안으로 깊게 이전된다. 바늘(101)이 디스크(100) 안으로 천공되면, U 자 형상 션트(126)의 외측 가닥은 당겨지고 끌려져서 작은 천공 구멍을 통하여 바늘(101)의 외측 벽의 곁에서 환상의 층에 대하여 단단하게 가압된다. 바늘(101)이 철회되는 동안에, U 자 형상 션트(126)의 외측 가닥과 환상부 사이의 접촉 마찰은 션트(126)를 고정시키거나 또는 지탱시킴으로써, 도 3 에 도시된 바와 같이, 내측 가닥이 바늘(101)의 루멘(269)의 밖으로 미끄러질 수 있게 한다. 하나의 가닥은 작은 천공부 안에 억지 끼움(press-fitted)되기 때문에, U 자 형상 션트(126)는 디스크(100)의 유체 정역학적 압력을 보존하도록 탄성의 환상 층들 안에 잘 시일된다.

도 3 은 션트(126)의 U 자 루프(loop)가 디스크(100) 안에 전개되는 것을 도시하는데, 션트(126)의 기단 단부는 디스크(100)의 외측으로 연장되어, 신체의 순환부와 접촉하고 있다. 결과적으로, 신체 순환부와 무혈 디스크(100) 사이의 영양분, 산소 및 젖산의 교환은, (1) 디스크 압축을 지탱하기 위한 팽창 압력 및 물 유지 황산염 글리코사미노글리칸(water-retaining sulfated glycosaminoglycans)의 생합성을 증가시키고, (2) 척추 후 관절(facet joint)상의 스트레인(strain) 및 분절 불안정(segmental instability)으로부터 고통을 감소시키고, (3) 혐기성 대사를 호기성 대사로 전환시킴으로써 염증을 일으키는 젖산의 생성을 낮추고, (4) 디스크(100)의 재생을 고무하도록 호기성 대사 경로를 통해 ATP 의 생성을 증가시키고, (5) 염증을 최소화시키도록 션트(126)를 통해 젖산을 방출하게끔 재수립된다. 필수적으로, U 자 형상 디스크 션트(126)는 디스크(100)의 퇴화를 멈추게 하고 요통을 경감시키도록 전개된다.

U 자 형상 션트(126)의 하나의 다리, 일부 또는 단부는 바늘(101) 안의 루멘(269)을 점유하고 있는 반면에, 다른 다리, 부분 또는 단부는 바늘(101)의 밖에 걸려 있다. 션트(126)의 내측 부분은 바늘(101)의 루멘(269)을 자유롭게 빠져나간다. 말단 단부의 바늘(101)의 벽은 디스크(100)의 천공을 위해서 션트(126)의 U 자 형상 루프에 대한 지지를 제공한다. 션트(126)의 전개를 위한 마찰을 제공하는 것에 더하여, 션트(126)의 외측 부분은 그것이 환상부에 진입할 때 바늘(101)을 따라서 또는 그 옆에 가압되거나 또는 압착된다. 따라서, U 자 형상 션트(126)는 매우 작은 바늘 천공 구멍을 통해 이전된다. 바늘(101)의 철회 이후에, 탄성적인 환상의 층들은, 전개되고 억지 끼움된 션트의 둘레에 시일되어 디스크(100)의 유체 정역학적 압력을 유지한다.

바늘(101)의 날카로운 말단 단부는 도 4 에 도시된 바와 같이 경사진 루멘(269)의 내측 벽에 의해 형성된 날카로운 나이프와 같은 에지(edge, 368)를 항상 포함한다. 억지 끼움된 U 자 형상 션트(126)의 이식중에 디스크(100)가 천공되었을 때, 내측 벽(368)의 나이프와 같은 에지는 션트(126)의 U 루프를 필연적으로 전단시키고(shear) 손상시킨다. 션트(126)의 손상된 부분(369)은 작은 섬유 또는 떨어져나가는 부스러기를 형성하며, 이것은 다른 불활성 물질에 대해 현저한 불활성 조직 반응을 야기한다. 시험관 연구중에, 많은 U 형상 션트(126)가 억지 끼움된 디스크(100)의 천공 동안에 U 루프에서 절단되었을 정도로 전단(shearing)은 심각하였다. 결과적으로, 션트(126)의 내측 부분은 철회된 바늘(101)의 루멘(269) 안에 유 지되었다. U 자 형상의 오직 한 가닥만으로, 션트(126)는 추간 디스크(intervertebral disc, 100) 안으로 더 이상 억지 끼움되지 않았으며, 따라서 디스크(100)의 유체 정역학적 압력을 보존시키는 능력이 감소되었다.

도 5 는 바늘(101)의 경사진 루멘(269)에 있는 둥글거나 또는 뭉툭한 내측 벽(370)을 도시한다. 둥글거나 또는 뭉툭한 내측 벽(370)은 도 5 에 도시된 바와 같이 억지 끼움 디스크(100)의 천공중에 션트(126)에 대한 손상을 방지하도록 기계 가공됨으로써 형성될 수 있다. 이것은 또한 바늘(101)의 날카로운 내측 벽(368)에 의한 손상을 최소화시키도록 U 자 형상 션트(126)의 U 루프에 패드를 대거나, 그것을 덮거나, 피복하거나 또는 강화할 수도 있다. 더욱이, U 루프는 억지 끼움 천공중의 손상을 회피하도록 전단 방지 물질(shear-proof material)로 제작될 수 있다.

도 6 은 루멘(269)의 안으로 개방된 슬릿(slit, 371)을 도시하는데, 이것은 션트(126)의 U 루프를 바늘(101)의 예리한 팁으로부터 멀리 있게 한다. 예리한 팁과 U 루프 사이의 추가적인 분리는 점진적으로 천공 장소를 확대시키는 순차적인 억지 끼움 위치를 설정함으로써 디스크(100)의 천공을 용이하게 한다. 바늘(100)의 팁이 입구에 진입하고, 다음에 추간 디스크(100)의 환상 층들의 안으로 U 루프가 이어진다. 또한, 천공 장소의 점진적인 확대는 디스크(100) 천공중에 U자 형상 션트(126)에 대한 전단 또는 손상을 최소화시킬 수 있다. 슬릿(371)에서 U 루프를 에워싸거나 또는 감싸는 것은 디스크(100) 안으로의 억지 끼움 진입중에 전단으로부터 션트(126)를 더 보호할 수 있다. 또한, 바늘(101)의 만입된 루멘(269)의 내측 벽에 의해 형성된 예리한 나이프와 같은 에지(368)는 U 자 형상 션트(126)에 대한 손상을 더욱 방지하도록 둥글거나 또는 뭉툭하게(blunt) 만들어질 수 있다.

U 자 형상 션트(126)의 전개는 션트(126)의 외측 부분과 환상부 사이의 마찰에 의해 이루어진다. 도 7 은 바늘(101)에 대한 션트(126)의 내측 및 외측 부분들의 단면을 도시한다. 션트(126)의 환상부와 외측 부분 사이의 마찰은 도 8 에 도시된 바와 같이, 션트(126)의 외측 부분에 앵커 또는 테이퍼진 돌출부(372)를 부착시킴으로써 현저하게 증가될 수 있다. 테이퍼진 돌출부(372)는 미늘(barb)로서 기능하여, 진입을 허용하지만 션트(126)가 디스크(100)로부터 밖으로 당겨지는 것을 억제한다.

U 자 형상 션트(126)의 전개는 바늘(101)의 외측벽과 션트(126)의 외측 부분 사이의 마찰에 달려있다. 도 9 는 삼각형 단면을 가진 바늘(101)을 도시한다. 삼각형 바늘(101)은 삼각형의 하나의 정점을 향하여 경사지도록 예리하게 된다. U 자 형상 션트(126)의 외측 가닥은 삼각형 바늘(101)의 이러한 정점의 외측 가장자리와 정렬된다. 도 10 은 삼각형 바늘(101) 및 U 자 형상 션트(126)의 단면을 도시하는데, 이것은 루멘(269)으로부터 연장되어 삼각형 꼭지점 위를 덮어서 션트(126)와 바늘(101) 사이의 마찰 및 접촉 표면을 최소화시킨다. 둥글거나 또는 둥글지 않은 단면을 가진 바늘(101)은 바늘(101)의 철회중에 션트(126)의 전개를 용이하게 하기 위하여 션트(126)와 바늘(101) 사이의 마찰을 감소시키도록 외측 및 내측에서 윤활될 수도 있다. 더욱이, 션트(126)의 외측 부분은 바늘(101)의 철회에 앞서 디스크(100)의 고정을 위해서 접착제, 팽창제(swelling agent) 또는 가교결합제(crosslinking agent)로 코팅될 수 있다.

도 11 은 U 자 형상 션트(126)의 외측 부분에 부착되거나 그것을 통해 나사 결합된 링크 션트(373)를 도시한다. U 형상 션트(126)와 링크 션트(373)의 조합은 질량을 증가시켜서, (1) 퇴행성 디스크(100)와 신체 순환부 사이의 영양분 및 노폐물의 신속한 교환을 허용하고, (2) 유체 정역학적인 디스크(100)의 압력을 시일하고 보존하며, 그리고/또는 (3) 바늘(101)의 철회중에 전개를 위해서 디스크(100) 안에 고정되게 한다. 도 12 는 바늘(101), 션트(126) 및 링크 션트(373)의 단면을 도시한다. 링크 션트(373)는 U 형상 션트(126)와 다를 수 있는데, 이는 (1) 물질, (2) 소공(pore)의 크기, (3) 코팅, (4) 첨가제, (5) 구성, (6) 직경, (7) 길이, (8) 형상, (9) 조직 및/또는 (10) 분해 양상(degradation profile)이 상이하게 됨으로써 달라지는 것이다.

도 13 은 환상의 층들 안으로 억지 끼움되고 디스크(100)의 유체 정역학적 압력을 보존하도록 션트(126) 및 링크 션트(373)를 전달하는 바늘(101)을 도시한다. 링크 션트(373)는 션트(126)의 외측 부분을 따라서 어느 곳에도 부착될 수 있다. 순차적인 억지 끼움의 위치를 정하기 위해, 링크 션트(373)의 부착은 디스크(100)의 천공을 용이하게 하도록 션트의 U 루프로부터 멀리있거나 또는 약간 뒤에 있어야 한다. 션트(126)의 전개를 보조하는 것에 더하여, 링크 션트(373)는 회복된 디스크(100)의 유체 정역학적 압력을 유지하도록 환상부 안의 추가적인 시일 능력을 제공한다.

링크 션트(126)는 도 14 에 도시된 바와 같이 바늘(101)의 철회 동안에 마찰을 디스크(100)에 가하도록 변화되고, 휘어지고(buckle), 꼬이고(kink) 그리고/또 는 펼쳐질 것 같다. 유사한 운동 및 마찰이 U 형상 션트(126)의 외측 부분에 적용될 수 있다. 결과적으로, 션트(126)의 내측 부분은 철회된 바늘(101)의 루멘(269)으로부터 미끄러지고 배출되어, 도 15 에 도시된 바와 같이 링크 션트(126,373)를 전개시켜서, 무혈 디스크(100)와 둘러싸는 순환부 사이에서 영양분 및 노폐물의 교환을 재설정한다.

도 16 은 형광 투시경에 의해 안내되는 투관침(trocar, 103)을 도시하는데, 이것은 페디클(pedicle, 278) 안으로 부드러운 조직을 천공시킨다. 투관침(103)은 안내를 보조하고 이미지화를 향상시키도록 방사선 불투과성 코팅, 초음파 반사 발생(echogenic) 코팅, 또는 MRI 가시화 코팅으로 코팅될 수 있다. 도 17 은 페디클(278) 안에 미끄러져 들어간 투관침(103) 위로 끼워지는 슬리이브 바늘(230)을 도시한다. 슬리이브 바늘(230)도 이미지 향상을 위해서 방사선 불투과성 코팅, 초음파 반사 발생 코팅, MRI 가시화 코팅, 또는 다른 코팅으로 코팅될 수 있다.

슬리이브 바늘(230)은 정지 상태로 유지되지만, 투관침(103)은 철회되고 드릴 비트(drill bit, 150)로 교체되어, 도 18 에 도시된 바와 같이 척추체(159) 및 석회질 종판(end plate)을 통해 드릴된다. 드릴 비트(150)는 디스크(100)의 양쪽 종판(105)들을 통한 과도한 드릴 작용을 방지하도록 단차부 또는 정지부(279)를 포함한다. 드릴 비트(150)도 이미지 향상을 위해서 방사선 불투과성 코팅, 초음파 반사 발생 코팅, MRI 코팅 또는 다른 코팅으로 코팅될 수도 있다. 슬리이브 바늘(230)은 도 19 에 도시된 바와 같이 석회질 종판(105)의 드릴 구멍 안으로 드릴 비트(150) 위로 미끄러지도록 전진된다.

드릴 비트(150)는 도 20 에 도시된 바와 같이 슬리이브 바늘(230)로부터 철회되어, 슬리이브 바늘(230)의 팁을 석회질 종판(105)의 드릴 구멍 안에 둔다. 링크 션트(126,373)의 바늘(101)은 슬리이브 바늘(230)을 통해 삽입되어, 도 21 에 도시된 바와 같이 석회질 종판(105)의 드릴 구멍을 천공시키고 확대하며 퇴행성 디스크(100) 안으로 억지 끼움된다. 바늘(101) 및 링크 션트(126,373)는 이미지 향상을 위해서 방사선 불투과성 코팅, 초음파 반사 코팅, MRI 코팅 또는 다른 코팅으로 코팅될 수 있다. 도 22 는 마찰로 보조되는 션트의 전개를 위해서 링크 션트(126,373)와의 조직 접촉을 허용하는 슬리이브 바늘(230)의 철회를 도시한다. 도 23 은 바늘(101)을 철회시켜서 링크 션트(126, 373)가 전개되는 것을 도시하는데, 따라서 무혈 디스크(100)는 척추체(159)의 내부 순환부에 연결되고, 영양분, 산소 및 노폐물의 교환이 재설정된다.

재발하는 요통은 수술 후의 환자들 사이에 통상적인 것이다. 고통은 종종 수술 높이에 근접한 진행성 디스크 퇴행으로부터 온다. 전방 척추 융합(anterior spinal fusion) 또는 디스크 교체를 위한 수술중에, 근접한 디스크(100)의 퇴행은 디스크 션트(126,373)들을 종판(105)을 통해 이식함으로써 최소화되거나 또는 중지될 수 있다. 도 24 는 페디클 접근법과 유사한 드릴 과정을 이용하는 전방 접근법을 도시한다. 링크 션트(126,373)들은 수술 레벨에 근접한 무혈 디스크(100) 안으로 척추체(159)를 통해 이식된다. 환자는 이미 개방 수술을 경험하고 있기 때문에, 종판(105)을 통해서 또는 환상부를 통해서 디스크 션트(126,373)들을 이식하는 것은 재발하는 고통 및 미래의 수술을 최소화시키기에 수월하고, 위험성이 적고 비용 효과적이다. 마찬가지로, 척추궁 절제술(laminectomy)이나 또는 다른 사후의 개방 수술 접근법도 환상부 또는 종판 션트(126)를 다수의 퇴행 디스크(100)들 안으로 이식하는데 용이한 접근법을 제공한다.

환자의 척추체(159) 및 종판(105)은 투관침(103)의 천공에 충분하도록 연성일 수 있다. 투관침(103)을 척추체(159) 및 종판(105)을 통해 디스크(100) 안으로 두드리거나 또는 가볍게 해머로 칠 수 있다. 슬리이브 바늘(230)은 이후에 투관침(103) 위로 끼워지고, 종판(105) 및 디스크(100) 안으로 전진된다. 투관침(103)은 도 21 에 도시된 바와 같이 U 형상 션트(126,373) 및 바늘(101)에 의해 교체된다.

U 형상 션트(126)는 바늘(101)의 루멘(269) 안에 완전히 전달될 수도 있다. 도 25 는 줄기(stem, 360)로부터 연장된 가지(prongs, 403)들 사이에 지지된 U 형상 션트(126)를 도시한다. U 형상 션트(126), 가지(403) 및 줄기(360)는 도 26 에 도시된 바와 같이 추간 디스크(100)를 천공시킬 수 있는 바늘(101)의 루멘(269) 안에 하우징된다. 디스크(100)의 천공 이후에, 바늘(101)은 철회되지만 도 27 에 도시된 바와 같이 U 형상 션트(126)를 디스크(100) 안에 전개시키도록 줄기(360)는 정지 상태로 유지된다. 감소된 팽창 디스크 압력으로부터의 환상 디라미네이션(annular delamination, 114)도 도 27 에 도시되어 있다.

도 28 은 션트(126)의 U 루프를 지지하는 만입부(362)를 도시한다. 리본과 같은 줄기(360)는 바늘(101)의 루멘(269) 안의 공간을 최소화시키도록 얇다. 동체(364)는 줄기(363)를 강화시키도록 경사부(363)를 지나서 두꺼워진다. 도 29 는 석회질 층(108) 및 연골성 종판(105)을 통해 천공된 탄성 만곡 바늘(101)의 루멘(269) 안에 하우징된 유연성 줄기(360)에 의해 지지된 U 형상 션트(126)를 도시한다. 디스크 션트(126)는 줄기(360)를 정지 상태로 유지시키면서 바늘(101)을 철회함으로써 척추체(159)로부터 디스크(100) 안으로 석회질 종판(105)을 가로질러 전개된다.

다수의 U 형상 션트(126)들이 도 30 에 도시된 바와 같이, 바늘(101)의 루멘(269)으로부터 전달되어 형상 합치 줄기(360)에 의해 지지될 수 있다. 줄기(360)는 루멘(269) 안에서 션트(126)들을 정렬시키고 얽힘 또는 서로 감김을 방지하도록 종방향의 에지(edge, 366)를 가질 수 있다. 다수 션트(126)들의 말단 단부들 또는 U 루프들은 도 31 에 도시된 바와 같이 제한부(367)를 가질 수 있어서, U 형상 션트(126)들이 바늘(101)의 루멘(269) 안에서 풀려지거나 또는 막히는 것을 방지한다. 마찬가지로, 다수의 U 형상 션트(126)들도 바늘(101)의 루멘(269)의 내측 및 외측 양쪽에 하우징되어 다수의 U 형상 션트(126)들을 퇴행성 디스크(100) 안으로 억지 끼움되게 한다.

디스크(100)의 퇴행은 영양 및 산소 결핍과 주로 관계된다는 점이 일반적으로 받아들여진다. 특히 드러누운 자세에서, 디스크 압력은 낮다. 수면중에, 영양분 및 산소를 포함하는 순환부로부터의 유체는 션트(126, 373)를 통하여 (1) 모세관 작용, (2) 션트의 수분 흡수, (3) 디스크(10) 안에서의 수분-흡수 황산염 글리코사미노글리칸(water-absorbing sulfated glycosaminoglican)의 흡인 및/또는 (4) 디스크(100) 내의 낮은 압력에 의해 유인된다.

결과적으로, 영양분은 반투과성 션트(126,373)들을 통해 디스크(100) 안으로 끌어당겨져서 수분에 잔류하는 황산염 글로코사미노글리칸을 생합성하고 디스크(100) 안의 팽창 압력을 증가시킨다. 수핵(nucleus pulposus, 128)내의 팽창 압력의 회복은 환상부의 콜라겐 섬유 안에서 신장 응력(tensile stress)을 회복시키며, 따라서 환상 층들 사이의 내부 부풀림 및 전단 응력들을 감소시킨다. 다시 팽창된 타이어와 유사하게, 디스크(100)의 부풀림은 감소되며 신경 침해는 최소화된다. 척추 후 관절(129)상의 하중 및 부분적인 불안정성은 스트레인(strain), 마모 및 고통을 최소화시키도록 감소된다. 디스크(100) 높이도 척수의 협착을 역전시키도록 증가될 수 있다.

더욱이, 아데노신 3 인산염, ATP 는 생화학적 반응을 일으키거나 또는 그것에 에너지를 부여하는데 필수적인 고에너지 성분으로서, 이것은 디스크(100)상의 압축 부하를 지탱하기 위한 수분 보유 프로테오글리칸(proteoglycan)의 생합성을 포함한다. 혐기성 조건하에서, 각각의 클루코스 분자의 대사 작용은 오직 2 개의 ATP 및 2 개의 젖산을 발생시키며, 이것은 근접한 신경을 자극한다. 산소가 U 형상 션트(126) 및/또는 링크 션트(373)를 통해 스며들었을 때, 36 개의 ATP 가 호기성 조건하에서 각각의 글루코스 분자로부터 당분해, 구연산 사이클 및 전자 전달 체인을 통해 발생되어 디스크(100)의 재생에 에너지를 부여하고 요통을 경감시킨다.

걷기, 들어올리기 및 굽히기와 같은 매일의 활동중에, 디스크(100) 안의 압력은 크게 증가된다. 디스크 션트(126,373)내의 유동 방향은 역전되어 디스크(100)내의 고압으로부터 척추체(159) 또는 디스크(100)를 둘러싸는 유체내의 낮은 압력 으로 흐른다. 수핵(128)내의 유체에 용해된 젖산 및 이산화탄소는 션트(126)를 통해 신체 순환부로 느리게 배출될 것이다. 결과적으로, 젖산 농도는 감소할 것이며, 디스크(100)내 pH 는 정상화되어 산 자극(acid irritaion)으로부터의 고통을 감소시키거나 또는 경감시킨다.

탄산 소다, 중탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 중탄산 칼륨, 탄산 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 바륨, 인산 칼륨, 인산 나트륨 또는 다른 버퍼링 작용제(buffering agent)가 션트(126, 373)내에 로딩(loading)되거나 또는 그것들을 코팅시킬 수 있어서 젖산을 중화시키고 산의 자극에 의해 야기되는 고통을 자발적으로 경감시킨다.

마찬가지로, 마그네슘 산화물, 마그네슘 수산화물, 나트륨 수산화물, 칼륨 수산화물, 바륨 수산화물, 세슘 수산화물, 스트론튬 수산화물, 칼륨 수산화물, 리튬 수산화물, 루비듐 수산화물, 중성 아민 또는 다른 알카라인 작용제가 션트(126,373)내에 로딩되거나 또는 션트들을 코팅시킬 수 있어서 젖산을 중화시키고 산의 자극에 의해 야기되는 고통을 자발적으로 경감시킨다.

더욱이, 영양분의 최초 공급, 예를 들면, 황산염, 글루코스, 글루쿠론산, 칼락토즈, 칼락토사민, 글루코사민, 하이드로실리신, 하이드로실프롤린, 세린, 쓰레오닌, 콘드로이틴 황산염, 케라탄 황산염, 히아루로네이트(hyaluronate), 마그네슘 트리실리케이트, 마그네슘 메소트리실리케이트, 마그네슘 산화물, 마그노실(Magnosil), 펜티민(Pentimin), 트리소민(Trisomin), 오소실리식 산(orthosilicic acid), 마그네슘 트리실리케이트 펜타하이드레이트, 서펜타 인(Serpentaine), 나트륨 메타실리케이트, 실라놀레이트(silanolates), 실라놀 그룹, 시알산(sialic acid), 규산, 보론, 붕산, 미네랄 및/또는 다른 아미노산과 같은 것이 첨가제로서 션트(126,373)를 코팅하거나 또는 로딩하도록 이용될 수 있어서, 퇴행 디스크(100)내의 콜라겐 및 황산염 글리코사미노글리칸의 생성을 개시시키거나 또는 향상시킨다. 성장 인자, 항생 물질, 진통제도 션트(126,373)들을 코팅시키거나 그들 안으로로딩되는데 도움이 될 수 있다.

션트 디스크(shunted disc, 100) 안의 유체 정역학적 압력은 션트(126,373)와 종판(105) 사이 또는 션트(126,373)와 환상부 사이의 간극(gap)을 시일하는, U 자 형상 션트(126,373)들상의 팽창 가능 및 반투과성 코팅에 의해 더욱 유지될 수 있다. 팽창 가능 코팅은 폴리에틸렌 글리콜, 가교 결합 폴리에틸렌 글리콜, 폴리우레탄, 팽창 가능 또는 탄성 물질일 수 있다.

션트(126,373)들에 걸친 섬유의 형성(fibrous formation)은 디스크(100)와 신체 순환부 사이에서 영양분과 노폐물의 교환에 영향을 미칠 수 있다. 섬유의 형성 또는 조직의 반응(tissue response)을 최소화시키도록 면역 억제제가 코팅될 수 있거나 또는 션트(126,373)들 안으로 포함될 수 있다. 면역 억제제들은 다음과 같은 것을 포함하지만 그에 제한되는 것은 아니다: 액티노마이신-D, 아미노프테린, 아자시오프린, 클로램부실, 코르티코스테로이드, 가교 결합 플로에틸렌 글리콜, 시클로포스파미드, 시클로스포린 A, 6-메르카프토푸린, 메틸프레드니소렌, 프레드니손, 프로카바진, 프로스타글란딘, 프로스타글란딘 E₁, 시로리무스, 스테로이드, 다 른 면역 억제 약품 또는 다른 면역 억제 포팅들.

U 형상 션트(126,373)들은 션트(126,373)들의 석회화, 광화 작용, 또는 폐색을 최소화도록 칼슘 채널 차단제(calcium channel blocker)로 로딩되거나 또는 코팅될 수 있다. 칼슘 채널 차단제는 연골성 종판(105)의 석회질 층들의 형성을 억제하거나 또는 그것을 개방시키도록 션트(126,373)로부터 분산될 수 있어서, 디스크(100)와 신체 순환부 사이의 영양분 및 노폐물의 확산을 향상시킨다. 칼슘 채널 차단제는 디하이드로피리딘, 페닐알킬라민, 벤조디아제핀 또는 다른 것들중 하나일 수 있다. 션트(126,373) 안으로 로딩되기 위한 칼슘 채널 차단제는 아믈로디핀(Amlodipine), 펠로디핀(Felodipine), 이스라디핀(Isradipine), 라시디핀(Lacidipine), 레르카니디핀(Lercanidipine), 니카르디핀(Nicardipine), 니페디핀(Nifedipine), 니모디핀(Nimodipine), 니솔디핀(Nisoldipine), 베라파밀(Verapamil), 딜티아젬(Diltiazem) 또는 다른 칼슘 채널 차단제들일 수 있다.

U 형상 션트(126,373)들은 션트(126,373)들의 석회화, 광화 작용(mineraliztion) 또는 폐색을 최소화하도록 킬레이팅제(chelating agent)로 로딩되거나 또는 코팅될 수 있다. 킬레이팅제는 칼슘 이온을 추출하도록 션트(126,373)로부터 분산될 수 있어서, 연골성 종판(105)의 석회질 층들을 개방시켜서 디스크(100)와 신체 순환부 사이의 영양분 및 노폐물의 확산을 향상시킨다. 킬레이팅제는 에틸렌 디아민 테트라 아세테이트, 디에틸렌 트리아민 펜타 아세테이트, 메소-2,3-디메르카프토 석시틱 애시드, 디스페록사민, 2,3-디메르카프토-1-프로판 설포네이트, D-페니실라민, 디파라시록스, 디메르카프롤, N,N-비스(카르복시메틸) 글리 신, 모르포린 디티오카바메이트, 테트라 암모늄 에틸렌 디아민 디아세틱 애시드 디티오카바메이트, 암모늄 디타노라민 디티오카바메이트, 나트륨 디에틸 디티오 카바메이트, N-벤질-D-글루카민 디티오 카바메이트, 알파 리포익 애시드, 주석산, 글루타티온, 메티오닌 및/또는 L-아르지닌일 수 있다. 일반적으로, 션트(126,373)의 킬레이팅제의 코팅은 카르복실레이티드 그룹(carboxylated group), 아민 그룹 또는 티올 그룹을 포함할 수 있다. 석회질 종판(105)으로부터 칼슘 이온의 추출 동안에 산성 자극을 최소화시키는데는 나트륨 또는 칼륨 카르복실레이트가 선호된다.

U 형상 션트(126,373)들은 301㎛ 내지 1 nm 범위의 소공(pores)의 크기를 가질 수 있다. U 형상 션트(126,373)들은 투과성을 제한하도록 다양한 소공 크기들의 길이 방향 그래디언트(gradient)를 가질 수도 있다. 션트(126,373)들의 투과 가능 그래디언트의 소공 크기는, IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, 사이토카인(cytokines) 또는면역 반응을 야기하는 다른 개시제(initiator)의 침투를 방지하도록, 301㎛, 100㎛, 50㎛, 10㎛, 1㎛, 700 nm, 500nm, 300 nm, 100 nm, 50 nm, 30 nm, 10 nm, 5 nm 내지 1 nm 의 범위일 수 있다.

더욱이, U 형상 션트(126,373)들은 션트(126,373)들을 따라서 투과성 영역 또는 크기 예외의 영역을 형성하도록 상이한 소공 크기를 포함하는 부분들을 가질 수 있다. 션트(126,373)들의 소공 크기들은, 크기가 큰 영양분이 환상부의 중간 부분 안으로 들어가거나 또는 대사 산물이 환상부의 중간 부분 밖으로 나가는 것을 배제하지 않으면서 수핵(128)에 대한 면역 반응을 최소화시키도록, 수핵(128)에 가까운 부분을 향하여 감소될 수 있다. 따라서 션트(126,373)들은 용질의 몰(mole) 당 200000, 100000, 70000, 50000, 30000, 10000, 5000, 3000, 1000, 700, 400 내지 200 그램의 범위에 이르는 투과 가능 영역들을 가질 수 있다.

건강한 추간 디스크(100)는 무혈성이고 면역 차단(immuno-isolated)된 것이다. 무혈성이고 면역 차단된 조건을 보장하도록, 션트(126,373)들은 항-혈관 생성 성분(anti-angiogenic compound)이 포함될 수 있거나, 그것으로 코팅되거나 또는 부분적으로 코팅될 수 있다. 항 혈관 생성 성분의 예들은 다음과 같은 것들을 포함하지만, 그것에 제한되지는 않는다. 브리티시 바이오텍의 마리마스태트(Marimastat)[매트릭스 메탈로프로테이나스(MMPs)의 합성 억제제], 바이에르의 Bay 12-9566 (종양 성장의 합성 억제제), 아고우론의 AG 3340 (합성 MMP 억제제), 노바르티스의 CGS 27023 A (합성 MMP 억제제), 콜라제넥스의 COL-3 (합성 MMP 억제제. Tetracycline (등록상표) 유도체), 에테르나, 세인트 포이의 네오바스타트 (자연 발생의 MMP 억제제), 브리스톨 마이에르 스퀴브의 BMS-275291 (합성 MMP 억제제), TAP 파마슈티컬의 TNP-470 (퓨마길린의 합성 아날로그; 내피 세포 성장을 억제함), 셀젠의 탈리오도미드(타켓 VEGF, bFGF), 마가이닌 파마슈티컬의 스쿠알라민(돔발상어 간 추출물; 내피 세포 성장을 억제함), 옥시진의 콤프레타스타틴 A-4 (CA4P), (내피 세포 증식에 있어서의 아포토시스(apotosis)의 유도), 엔트레메드의 엔도스타틴 콜라겐 XVIII 프래그먼트 (내피 세포의 억제), 제넨텍의 항-VEGF 항체 [무혈 내피 성장 인자(VEGF)에 대한 단일 세포 항체] 수켄의 SU5416 (VEGF 리셉터 신호(receptor signaling)를 차단), 수겐의 SU6668 (VEGF, FGF 및 EGF 리셉터 신호를 차단), 노바르티스의 PTK 787/ZK22584 (VEGF 리셉터 신호를 차단), 인터페론-알 파(bFGF 및 VEGF 생성의 억제), 인터페론-알파(bFGF 및 VEGF 생성의 억제), 메르크의 EMD 121974, KcgaA (내피 세포 표면상에 존재하는 인테그린(integrin)의 작은 분자), NCI 의 CAI (칼슘 인플럭스의 억제제), 제네틱스 인스티튜트의 인터루킨-12(IP-10 및 인터페론 감마의 업-레귤레이션(Up-regulation)), 시트란의 IM862, 아바스틴(Avastin), 셀레브렉스(Celebrex), 에르비턱스(Erbitux), 헤르셉틴(Herceptin), 이레사(Iressa), 탁솔(Taxol), 벨케이드(Velcade), TNP-470, CM101, 카르복시아미도-트리아졸(Carboxyamido-triazole), 안티-네오플라스틱 유리나리 프로테인(Anti-neoplastic urinary protein), 이소트레쇼닌(Isotretionin), 인터페론-알파, 탁시펜(Tamoxifen), 테코글란 콤브레스타틴(Tecogalan combrestatin), 스쿠알라민(Squalamine), 사이클로포스파미드(Cyclophosphamide), 안지오스타틴(Angiostatin), 플레테렛 인자(Platelet factor)-4, 안지넥스(Anginex), 에포네마이신(Eponemycin), 에폭소마이신(Epoxomicin), 에폭시 베타 아미노케톤(Epoxy-β-aminoketone), 안티안지오제닉 안티쓰롬빈 III(Antiangiogenic antithrombin III), 캔스타틴(Canstatin), 카틸레지(Cartilage)-유도 억제제, CD59 콤플리먼트 프래그먼트(CD95 complement fragment), 피브로넥틴 프래그먼트(Fibronectin fragment), 그로-베타(Gro-beta), 헤파리나스(Heparinases), 헤파린 헥사사카라이드(heparin hexasaccharide fragment), 휴먼 코리노닉 고나도트로핀(Human chorinonic gonadotropin), 인터페론(알파, 베타 또는 감마), 인터페론 유도 가능 단백질(IP-10), 인터루킨-12(IL-12), 크린글(Kringle) 5 (plasminogen fragment), 메탈로프로테이나세스의 조직 억 제제, 2-메톡시에스트로디올(Methoxyestrdiol) (Panzem), 플라센탈 리보뉴클레아즈(Placental ribonuclease) 억제제, 플라스미노겐 액티베이터(Plasminogen activator) 억제제, 프로락틴(Prolactin) 16kD 프래그먼트(fragment), 레티노이드(Retinoids), 테트라하이드로코티솔(Tetrahydrocortisol)-S, 쓰롬보스폰딘(Thrombospondin)-1, 트랜스포밍(Transforming) 성장 인자 베타, 바스큘로스타틴(Vasculostatin) 및 바소스테인(Vasostain) (calreticulin fragment).

넓은 범위의 분해 불가능한 물질들이 U 형상 션트(126) 및 링크 션트(373)를 제조하도록 이용될 수 있다. 나일론, 폴리테트라풀루오에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리-에테르-에테르-케톤, 아세탈 수지, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 실크, 면, 또는 리넨(linen)이 이용 가능한 후보들이다. 영양분들 및 노폐물을 운반하는데 모세관 현상을 제공하도록 섬유 글라스(fiberglass)도 션트(126,373)의 일부가 될 수 있다.

션트(126,373)의 일부는 다음의 물질들중 하나를 포함할 수 있지만, 그것에 제한되는 것은 아니다: 카복시메틸 셀루로스, 셀룰로스 아세테이트, 셀루로스 황산염, 셀루로스 트리아세테이트, 키틴(chitin), 키토산, 클로로프렌, 에틸렌-비닐 아세테이트, 플루로-실리콘 하이드로젤, 하이아루로난, 하이아루로네이트, 네오프렌, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리-부틸렌 테레프탈레이트, 폴리-디메틸-실록산, 폴리-하이드록시-에틸-아크릴레이트, 폴리-하이드록시-에틸-메타크릴레이트, 폴리-하이드록시-메틸 메타크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌 산화물, 폴리-실록산, 폴 리비닐 알코홀, 폴리-비닐피로리돈, 실라놀 및 비닐 메틸 에테르.

연구의 목적을 위해서, 생분해 가능한 션트(126,373)들이 몇 주 또는 몇 달 이내로 효능을 나타낼 수 있다. 션트(126,373)는 몇 달 이내에 분해되기 때문에, 그 어떤 예측하지 않은 불리한 결과라도 없어지거나 무효화된다. 조사 목적을 위한 분해 가능한 션트(126,373)들이 효능을 나타낸다면, 영구적이거나 또는 비분해의 션트(126,373)가 설치되어 연속적인 치료 또는 혜택을 제공한다. 생분해 가능 션트(126,373)는 폴리락테이트, 폴리글리콜릭, 폴리-락티드-코-글리콜라이드, 폴리카프로락톤, 트리메틸렌 카보네이트, 실크, 카트거트(catgut), 콜라겐, 폴리-p-디옥사논 또는 이들의 조합들로써 제작될 수 있다. 다른 분해 가능 폴리머들, 예를 들면, 폴리디옥사논, 폴리안하이드라이드, 트리메틸렌 카보네이트, 폴리-베타-하이드록시부티레이트, 폴리하이드록시발레레이트, 폴리-감마-에틸-글루타메이트, 폴리-DTH-이미노카보네이트, 폴리-비스페놀-A-이미노카보네이트, 폴리-오르소-에스테르, 폴리시아노아크릴레이트 또는 폴리포스파젠이 이용될 수 있다.

션트(126,373)들은 증명된 안전 기록을 가진 봉합(suture)일 수 있다. 션트(126,373)는 몰딩, 압출, 브레이딩(braiding), 직조(weaving), 코일링(coiling), 스피랄링(spiraling) 또는 기계 가공으로 형성될 수 있다. 션트(126,373)는 도관, 심지(wick), 튜브, 짜여진 봉합(braided suture), 짜여진 필라멘트, 실 또는 스폰지로서 지칭되거나 또는 분류될 수도 있다. 션트(126,373)가 설치되는 디스크(100)는 션트 디스크(shunted disc, 100)로 지칭될 수 있다.

바늘(101), 투관침(103), 슬리이브 바늘(230) 및 줄기(360)는 스테인레스 스 틸, 티타늄, 니켈-티나늄 또는 다른 합금으로 제작될 수 있다. 바늘(101), 투관침(103), 슬리이브 바늘(230), 줄기(360) 또는 션트(126,373)는 윤활제, 진통제, 항생 물질, 방사선 불투과제, 초음파 반사 발생제 또는 MRI 가시제(MRI visible agent)로 코팅될 수 있다.

디스크 세포들은 환자의 다른 디스크(100)로부터 주사기로 션트 디스크(100)로 주입되도록 유인될 수 있어서 디스크 재생을 촉진시킨다. 유전자 치료도 디스크 재생을 증진시키도록 션트 디스크(100)내에서 이루어질 수 있다.

디스크(100) 안의 세포질은 항상 낮기(low) 때문에, 션트 디스크(100)는 재생을 신속화하도록 외부 소스(source)로부터 도너 세포(donor cell)의 주입에 의해 더욱 소생될 수 있다. 무혈 디스크(100)는 잘 시일되어 있다. 황산염과 같은 작은 이온들 및, 프롤린(proline)과 같은 작은 분자들이 수핵(128) 안으로 확산되는 것이 크게 제한된다. 잘 시일된 디스크(100)는 면역 반응을 야기하지 않으면서 인간 시신의 디스크(100)로부터 도너 세포를 엔캡슐레이션(encapsulation)시킬 수 있다. 디스크(100)의 재생을 위해서, 도너 세포들은 조직 배양, 동물 또는 생물 공학으로부터의 연골 세포, 줄기 세포, 또는 척색(notochord)일 수 있다. 살균에 예민한 세포들은 무균화되게 로딩될 수 있다. 션트 디스크(100) 안으로 도너 세포들을 주입하는 방법은 다중의 단계들로 이루어질 수 있는데, 일(days), 주(weeks), 월(month) 또는 심지어 년(years)으로 나뉘어질 수 있다. 초기의 션트(126,373) 전개는 세포의 주입 이전에 세포의 증식을 유리하게 하도록, pH, 전해질 균형 및 영양분들을 포함하는 생물학적 조건들을 준비한다. 도너 세포들은 생물 분해성이 있 는 캡슐들 안에 엔캡슐레이션될 수 있는데, 그 캡슐은 션트(126,373) 안에 뿌려져서(seed) 적절한 생물학적 조건들이 U 형상 션트(126,373)에 의해 달성되거나 성취된 이후에 해제된다.

최근에, 시신 또는 살아 있는 기증자들로부터의 세포 이식은 치료의 이득을 제공하는데 성공적이었다. 예를 들면, 기증자 췌장으로부터의 아일릿 세포(islet cells)는 I 형 당뇨병 환자의 간장으로 이르는 문맥 정맥(portal vein)으로 주입된다. 아일릿은 혈당을 조절하는 인슐린을 생성함으로써 아일릿들이 췌장에서 정상적으로 분비되는 것처럼 기능하기 시작한다. 그러나, 도너 세포가 살아있게 유지하도록, 당뇨 환자는 사이클로스포린(cyclosporin) A 와 같은 거절 반응 방지 약물의 평생 공급을 필요로 한다. 거절 반응 약물의 비용에 더하여, 이러한 면역 억제 약품의 장기간 부작용에는 암이 포함된다. 세포 이식의 이득은 잠재적인 부작용을 능가하지 않을 수 있다.

반투과 션트(126,373)를 가진 션트 디스크(100)는 치료상의 도너 세포들을 엔캡슐레이션시키는 반투과 캡슐로서 이용될 수 있다. 션트 디스크(100)는 도너 세포들이 환자의 면역 반응을 회피하도록 면역-격리(immuno-isolation)를 유지한다. 또한, 도너 세포들에 필수적인 영양분들 및 산소는 U 형상 션트(126,373)를 통해 공급된다. 따라서, 면역 억제 약물에 대한 필요성이 회피된다. 뇌하수체(pituitary gland) (전엽, 중간엽 및 후엽), 하이포탈라머스, 부신(adrenal gland), 부신 척수(adrenal medulla), 지방 세포, 신장, 시상, 부갑상선(parathyroid), 췌장, 고환, 난소, 송과체, 부신 피질, 간장, 신장 피질, 신장, 시상, 부갑상 선(parathyroid gland), 난소, 황체, 태반, 소장, 피부 세포, 줄기 세포, 유전자 치료, 조직 공학, 세포 배양, 다른 선(gland) 또는 조직들로부터 다양한 도너 세포들이 얻어지고 그리고/또는 배양될 수 있다. 도너 세포들은 사람, 동물 또는 세포 배양으로부터의 것일 수 있다. 반듯하게 드러누운 수면 위치에서, 영양분 및 산소는 션트(126,373)를 통해 도너 세포들로 공급된다. 디스크(100) 안의 압력이 높은 동안의 깨어 있는 중에, 이러한 세포들에 의해 생합성된 생성물들은 션트(126,373)들을 통해 척추체(159) 또는 외측 환상부로 배출되며, 다음에 깨어있는 시간 동안의 수요가 높은 시간 및 장소에서, 정맥, 신체 순환부 및 목표 장소로 배출된다.

션트 디스크(100) 안의 도너 세포들에 의해 생합성되는 생성물은 다음과 같은 것일 수 있다: 아드레노코르티코트로픽 호르몬, 알도스테론(aldosterone) 안드로젠(androgens), 안지오텐시노겐(angiotensinogen)(angiotensin I 및 II), 안티디우레틱 호르몬(antidiuretic hormone), 아트리얼-내트리레틱 펩타이드(atrial-natriuretic peptide), 칼시토니아(calcitonia), 칼시페롤(calciferol), 콜레칼시페롤(cholecalciferol), 칼시트리올(calcitriol), 콜레시스토키닌(cholecystokinin), 코르티코트로핀 배출 호르몬(corticotropin-releasing hormone), 코르티솔(cortisol), 디하이드로에피안드로스테론(dehydroepiandrosterone), 도파민(dopamine), 엔드로핀(endorphin), 엔케팔린(enkephalin), 에르고칼시페롤(ergocalciferol), 에리쓰로포이에틴(erythropoietin), 폴리클 흥분성 호르몬(follicle stimulating hormone), γ-아미노부티레이트(aminobutyrate), 가스트린(gastrin), 그렐린(ghrelin), 글루카 곤(glucagon), 글루코코르티코이드(glucocorticoids), 고나도트로핀 배출 호르몬(gonadotropin-releasing hormone), 성장 호르몬 배출 호르몬(growth hormone-releasing hormone), 인간 코리오닉 고나도트로핀(human chorionic gonadotrophin), 인간 성장 호르몬(human growth hormone), 인슐린(insulin), 인슐린-유사 성장 인자(insulin-like growth factor), 렙틴(leptin), 리포트로핀(lipotropin), 류테이나이징 호르몬(luteinizing hormone), 멜라토사이트 자극 호르몬(melanocyte-stimulating hormone), 멜라토닌(melatonin), 미네랄로코르티코이드(mineralocorticoids), 뉴로펩티드(neuropeptide) Y, 뉴로트랜스미터(neurotransmitter), 노라드레날린(noradrenaline), 오스트로겐(oestrogens), 옥시토신(oxytocin), 파라티로이드 호르몬(parathyroid hormone), 펩티드(peptide), 프레그니놀렌(pregnenolone), 프로게스테론(progesterone), 프로락틴(prolactin), 프로-오피오멜라노코르틴(pro-opiomelanocortin), PYY-336, 레닌(renin), 세크레틴(secretin), 소마토스타틴(somatostatin), 테스토스테론(testosterone), 쓰롬보포이에틴(thrombopoietin), 씨로이드-자극 호르몬(thyroid-stimulating hormone), 씨로트로핀 배출 호르몬(thyrotropin-releasing hormone), 씨록신(thyroxine), 트리이오도씨로닌 트로픽 호르몬(triiodothyronine, trophic hormone), 세로토닌(serotonin), 바소프레신(vasopressin), 또는 다른 치료 생성물.

션트 디스크(100) 안에서 발생된 생성물(호르몬, 펩티드, 신경 전달 물질, 효소, 촉매 또는 기질)은 혈압, 에너지, 신경-활성, 대사, 선 활성(gland activities)의 억제 및 활성화를 포함하는 신체 기능들을 조절할 수 있다. 일부 호 르몬들 및 효소들은 지방 또는 탄수화물의 이용 및 식습관(eating habit)을 지배하거나, 그것에 영향을 미치거나 그것을 조절한다. 이러한 호르몬들 및 효소들은 체중의 감소 또는 증가의 장점을 제공할 수 있다. 션트 디스크(100) 안에서 도너 세포로부터 도파민, 아드레날린, 노라드레날린(noradrenaline), 세로토닌 또는 γ-아미노부티레이트(aminobutyrate)와 같은 신경 전달 물질을 생성하는 것은 우울증, 파킨슨 병, 학습 장애, 기억 상실, 주의력 결핍, 행동 장애, 금속 또는 신경 관련 질병을 치료할 수 있다.

션트 디스크(100) 안의 도너 세포에 의해 생합성된 생성물의 배출은 신체 활동과 동기화된다. 일상 생활의 활동중에, 션트 디스크(100) 안의 압력은 도너 세포들에 의해 생합성된 생성물을 순환부로 배출시키도록 대부분 높아서 신체의 요구를 충족시킨다. 누워있는 위치에서, 션트(126,373) 안의 유동은 역전되어, 영양분 및 산소를 디스크(100) 안으로 가져가서 세포에 제공한다. 하나의 예로서 도너의 췌장으로부터 랑게한스 섬(islets of Langerhans)을 이용하여, 글루코스가 디스크(100) 안으로 들어갈 때 수면 시간 동안에 인슐린의 생성이 션트 디스크(100) 안에서 유도될 것이다. 디스크 압력이 높을 때의 깨어 있는 동안에, 인슐린은 션트(126,373)를 통해서 순환부로 배출되어 에너지 생성을 위해서 당(sugar)을 세포 멤브레인 안으로 유인할 것이다. 밤에는, 션트 디스크(100)로부터 배출된 인슐린이 저혈당증을 방지하도록 최소가 될 것이다. 실질적으로, 도너 세포들에 의해 생합성된 제품들은 신체의 요구를 충족시키도록 신체 활동과 동시에 배출될 것이다.

도너 세포들로부터의 일부 생합성된 생성물들은 척추체(159)를 통해서 적절 하게 침착되어, 신체 순환부로 가게 된다. 다른 생성물들은 외측 환상부를 통해서 보다 효과적으로 전달될 수 있고 복부를 통해서 신체 순환부로 확산된다. 일부 다른 생성물들은 U 형상 디스크 션트(126,373)에 연결된 근육으로 들어감으로써 훨씬 효과적일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되거나 그리고/또는 여기에 개시된 특정의 구조에 제한되는 것은 아니며, 또한 청구항의 범위내에서 그 어떤 다른 수정, 변화 또는 등가예들을 포함한다는 점이 이해되어야 한다. 많은 특징들이 특정한 형상, 곡률(curvature), 사양(option) 및 구현예들로써 기재되어 있다. 설명된 그 어떤 하나 이상의 특징들이 다른 그 어떤 구현예들이나 또는 다른 표준적인 장치들에 부가되거나 또는 조합되어서 대안의 조합 및 구현예들을 만들 수 있다.

통용되는 화학제, 생화학제, 약품, 방법, 구현예, 물질, 구조, 세포, 조직 또는 절개 장소들은 본 발명에서만 이용될 수 있는 용도를 위한 것이 아니라는 점이 당업자에게 명백해져야 한다. 변형된 U 형상 디스크 션트(126,373)를 위한 상이한 화학제, 구조, 방법, 코팅, 또는 디자인들이 대체되고 이용될 수 있다. 전기한 설명이 본 발명의 청구항을 제한하도록 취해져서는 아니된다. 본 발명의 완전한 범위는 첨부된 청구항들에 의해서 정해져야 한다.

본 발명은 요통 환자의 치료등에 이용될 수 있다.

Claims

추간 디스크(intervertebral disc)의 치료 장치로서, 상기 장치는:

U 형상 구조의 신장된 션트(elongated shunt) 및

바늘의 말단 단부로부터 연장된 튜브형 통로를 가진 바늘로서, 상기 말단 단부는 추간 디스크로 진입하여 상기 신장된 션트를 전개시키도록 크기가 정해지고 형성되는, 바늘;을 포함하는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

전개 이전에, 상기 신장된 션트의 일부는 상기 튜브형 통로 안에 위치되고, 상기 신장된 션트의 일부는 상기 튜브형 통로 외측에 위치되는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 말단 단부의 적어도 일부는 뭉툭하거나 또는 둥글게 되어 있는, 추간 디스크 치료 장치.
제 3 항에 있어서,

전개되기 전에, 상기 신장된 션트의 일부는 상기 말단 단부의 뭉쿡하거나 또는 둥근 부분에 대하여 휴지(rest)되어 있는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 말단 단부의 적어도 일부는 예리하고 경사진(beveled), 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 바늘에 있는 슬릿(slit)을 더 포함하고, 상기 슬릿은 상기 말단 단부로부터 연장된, 추간 디스크 치료 장치.
제 6 항에 있어서,

전개되기 전에, 상기 신장된 션트의 일부가 상기 슬릿 안에 위치되는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트로부터 연장된 돌출부를 더 포함하는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 바늘은 둥근 단면을 가지는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 바늘은 비원형(non-round)의 단면을 가지는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 튜브형 통로 안에 적어도 부분적으로 위치된 줄기(stem)를 더 포함하는, 추간 디스크 치료 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 줄기의 말단 팁으로부터 연장된 2 개의 가지(prongs)들을 더 포함하는, 추간 디스크 치료 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 줄기 및 가지들은 삽입 위치 및 전개 위치를 가지고, 상기 삽입 위치에서, 상기 줄기 및 가지들은 튜브형 통로 안에 위치되고, 상기 전개 위치에서 상기 가지들 및 상기 줄기의 적어도 일부는 상기 튜브형 통로로부터 말단으로 연장되는, 추간 디스크 치료 장치.
제 12 항에 있어서,

전개 이전에, 상기 줄기 및 가지들은 상기 신장된 션트와 맞물리는, 추간 디스크 치료 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 줄기는 평탄한 리본(ribbon) 형상을 가지는, 추간 디스크 치료 장치.
제 11 항에 있어서,

줄기는 유연성이 있는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

제 1 의 신장된 U 형상 션트에 근접하게 위치된 제 2 의 U 형상 션트를 더 포함하는, 추간 디스크 치료 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 제 2 의 U 형상 션트는 상기 제 1 의 신장된 U 형상 션트의 일부를 통과하는, 추간 디스크 치료 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 제 2 의 U 형상 션트는 상기 제 1 의 신장된 U 형상 션트에 부착되는, 추간 디스크 치료 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 301 ㎛ 보다 작은 크기의 소공(pore)을 가지는 재료로 형성되는, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 1 nm 보다 큰 크기의 소공을 가지는 재료로 형성되는, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트에는 상이한 크기의 소공들을 가진 부분들이 형성되는, 추간 디스크 장치.
제 22 항에 있어서,

소공 크기들은 301㎛ 내지 1 nm 의 범위인, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 버퍼 코팅(buffer coating)을 더 포함하는, 추간 디스크 장치.
제 24 항에 있어서,

상기 버퍼 코팅은 탄산 나트륨, 중탄산염 나트륨, 탄산 칼륨, 중탄산염 칼 륨, 탄산 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 바륨, 인산 칼륨 및 인산 나트륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 알카라인 코팅(alkaline coating)을 더 포함하는, 추간 디스크 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 알카라인 코팅은, 마그네슘 산화물, 마그네슘 수산화물, 나트륨 수산화물, 칼륨 수산화물, 바륨 수산화물, 세슘 수산화물, 스트론튬 수산화물, 칼슘 수산화물, 리튬 수산화물, 루비듐 수산화물 및 중성 아민(amines)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 첨가 코팅(additive coating)을 더 포함하는, 추간 디스크 장치.
제 28 항에 있어서,

상기 첨가 코팅은, 황산염, 글루코스, 글루쿠론산(glucuronic acid), 갈락토스(galactose), 갈락토사민(galactosamine), 글루코사민(glucosamine), 히드록실리 신(hydroxylysine), 히드록실프로린(hydroxylproline), 세린(serine), 쓰레오닌(threonine), 콘드로이틴 황산염(chondroitin sulfate), 케라탄 황산염(keratan sulfate), 하이아루로네이트(hyaluronate), 마그네슘 트리실리케이트(magnesium trisilicate), 마그네슘 메소트리실리케이트(magnesium mesotrisilicate), 마그네슘 산화물(magnesium oxide), 마그노실(Magnosil), 펜티민(Pentimin), 트리소민(Trisomin), 오소실리산(orthosilicic acid), 마그네슘 트리실리케이트 펜타하이드레이트(magnesium trisilicate pentahydrate), 세르펜틴(Serpentine), 나트륨 메타실리케이트(sodium metasilicate), 실라놀레이트(silanolates), 실라놀 그룹(silanol group), 시알산(sialic acid), 규산(silicic acid), 보론(boron), 붕산(boric acid), 미네랄(minerals) 및 다른 아미노산, 성장 인자(grouth factor), 항체 및 진통제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 면역 억제 코팅(immuno inhibitor coating)을 더 포함하는, 추간 디스크 장치.
제 30 항에 있어서,

상기 면역 억제 코팅은, 액티노마이신(actinomycin)-D, 아미노프테린(aminopterin), 아자씨오프린(azathioprine), 클로람부칠(chlorambucil), 코르티코스테로이드(corticosteroids), 가교 폴리에틸렌 글리콜(crosslinked polyethylene glycol), 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 사이클로스포린(cyclosporin) A, 6-메르캡토푸린(mercaptopurine), 메틸프레드니솔론(methylprednisolone), 메소트렉세이트(methotrexate), 니리다졸(niridazole), 옥시수란(oxisuran), 팩리탁셀(paclitaxel), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 프레드니솔론(prednisolone), 프레드니손(prednisone), 프로카바진(procarbazine), 프로스타글란딘(prostaglandin), 프로스타글란딘(prostaglandin) E₁, 시롤리무스(sirolimus) 및 스테로이드(steroids)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 칼슘 채널 차단제 코팅을 더 포함하는, 추간 디스크 장치.
제 32 항에 있어서,

상기 칼슘 채널 차단제 코팅은, 암로디파인(Amlodipine), 펠로디파인(Felodipine), 이스라디파인(Isradipine), 라시디파인(Lacidipine), 레르카니디파인(Lercanidipine), 니카디파인(Nicardipine), 니페디파인(Nifedipine), 니모디파인(Nimodipine), 니솔디파인(Nisoldipine), 베라파밀(Verapamil) 및 딜티아젬(Diltiazem)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추간 디스크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신장된 션트는 킬레이트제 코팅(chelating agent coating)을 더 포함하는, 추간 디스크 장치.
제 34 항에 있어서,

상기 킬레이트제 코팅은, 에틸렌 디아민 테트라 아세테이트(ethylene diamine tetra acetate), 디에틸렌 트리아민 펜타 아세테이트(diethylene triamine penta acetate), 메소-2,3-디메르캡토 숙신산(meso-2,3-dimercapto succinic acid), 디스페록사민(desferoxamine), 2,3-디메르캡토-1-프로판 황산염(2,3-dimercapto-1-propane sulfonate), D-페니실라민(penicillamine), 디파라시록스(defarasirox), 디메르캡롤(dimercaprol), N, N-bis (카르복시메틸) 글리신(N, N-bis (carboxymethyl) glycine), 모르포린 디티오카바메이트(morpholine dithiocarbamate), 테트라 암모늄 에틸렌 디아민 디아세틱 애시드 디티오카바메이트(tetra ammonium ethylene diamine diacetic acid dithiocarbamate), 암모늄 디에타놀라민 디티오카바메이트(ammonium diethanolamine dithiocarbamate), 나트륨 디에틸 디티오 카바메이트(sodium diethyl dithio carbamate), N-벤질-D-글루카민 디티오 카바메이트(N-benzyl-D-glucamine dithio carbamate), 알파 리포산(alpha lipoic acid), 타르타르산(tartaic acid), 글루타치온(glutathione), 메티오닌(methionine), L-아르지닌(arginine), 카복실레이티드 그룹(carboxylated group), 아민 그룹(amine group) 및 티올 그룹(thiol group)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 추간 디스크 장치.
추간 디스크를 치료하는 션트를 이식하는 방법으로서, 상기 방법은:

(a) 바늘 및 U 형상 션트가 디스크 안으로 관통되는 단계;

(b) 바늘을 철회시킴으로써, U 형상 션트가 부분적으로 추간 디스크 안에 위치되게 남겨지는 단계;를 포함하는, 션트 이식 방법.
제 36 항에 있어서,

(c) 투관침(trocar)으로 척추체(vertebral body)를 천공시키는 단계;

(d) 슬리이브가 투관침 위로 끼워지는 단계;

(e) 투관침을 철회시키는 단계;

(f) 드릴을 슬리이브 안으로 삽입하는 단계;

(g) 드릴로 척추체(vertebral body) 및 종판(endplate)을 드릴 작용하는 단계;

(h) 슬리이브를 드릴 위로 전진시키는 단계;

(i) 드릴을 철회시키는 단계; 및

(j) 슬리이브를 철회시키는 단계;를 포함하는, 션트 이식 방법.
제 36 항에 있어서,

(c) 투관침으로써 척추체 및 종판을 디스크 안까지 천공시키는 단계;

(g) 슬리이브가 투관침 위로 끼워지는 단계;

(h) 투관침을 철회시키는 단계; 및

(i) 슬리이브를 철회시키는 단계;를 포함하는, 션트 이식 방법.