KR20110060917A - 관절 임플란트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 관절에 의하여 서로 연결된 상부 임플란트부와 하부 임플란트를 포함하되, 서로에게 연결될 뼈에 대하여 관절 연결 방식으로 상부 임플란트부는 상단부에 위치할 수 있고 하부 임플란트부는 바닥부에 위치할 수 있고 지지되며, 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부는 관절을 제공하는 관절 영역의 부분을 포함하며, 연결 수단이 제공되어 상부 및 하부 임플란트부를 서로 연결시켜 관절의 운동을 가능하게 하는 반면에 결합 조립체(cohesive assembly)를 형성하는 관절 임플란트에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부 각각은 각 뼈를 마주보며 뼈에 부착될 수 있고 임플란트의 상단부 및 바닥부를 제공하며, 접촉부에 부착될 수 있고 임플란트부의 관절 영역을 포함하는 관절부를 더 포함한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 연결 수단은 임플란트 길이 방향 축과 실질적으로 평행하게 연장되고 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부의 관절 영역의 홀더 내에 장착되며, 홀더는 뼈 측상에서 개방되고 임플란트 길이 방향 축으로 횡적으로 변위될 수 있는 커버 요소에 의하여 적어도 부분적으로 또는 적어도 실질적으로 완전히 덮여질 수 있다.

Description

임플란트{Implant}
본 발명은 적어도 하나의 관절에 의하여 서로 연결된 상부 임플란트부와 하부 임플란트를 포함하는 관절 임플란트에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 관절 임플란트에서는, 서로에게 연결될 뼈에 대하여 관절 연결 방식으로 상부 임플란트부는 관절 연결 방식으로 상단부에 위치할 수 있고 하부 임플란트부는 바닥부에 위치할 수 있고 지지되며, 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부는 관절을 제공하는 관절 영역의 부분을 포함하며, 연결 수단이 제공되어 상부 및 하부 임플란트부를 서로 연결시켜 관절의 운동을 가능하게 하는 반면에 결합 조립체를 형성한다.
관절 연결 방식으로 척추의 인접 척추골을 서로 연결하기 위하여 이러한 관절 임플란트는 예를 들어, 추간 디스크 삽입물로서 사용된다. 임플란트는 하나 이상의 관절 영역을 포함할 수 있으며, 이 관절 영역 영역들은 서로에 대하여 관계 없이 예를 들어, 서로에 대하여 선회 또는 틸팅 운동과 같은, 관절 연결 방식으로 서로를 향한 임플란트의 각 인접 영역의 운동을 허용한다. 여기서, 관절은 카아던 관절(cardan joint) 방식의 구조체를 가질 수 있다. 예를 들어, 적절한 볼트 또는 핀 연결에 의하여 개별적인 임플란트부를 서로 연결하는 것은 이식 공정에 유용한 것으로 입증되어 왔다.
한편, 임플란트는 각 해부학적 구조에 맞추어져야 하는 반면에, 동시에 이식 전 및/또는 이식 동안에 임플란트의 용이한 취급을 가능하게 해야 한다. 예를 들어, 각 해부학적 구조 등을 신뢰하여 임플란트가 척추의 다른 척추골 또는 다른 높이 및/폭을 갖는 환자에 사용될 경우, 또는 다른 선회 각도와 같은 다른 관절 운동에 사용될 경우, 이 연결에서, 다른 규격의 임플란트 접촉 영역을 갖는 다른 뼈 규격으로 그리고/또는 서로에 대한 뼈의 관절 영역의 다른 거리로 임플란트를 조정하는 것이 요구될 수 있다.
또한, 이식 동안에 임플란트는 용이하게 그리고 견고하게 취급될 것이며 이식된 상태에서 오랫동안 지속될 것이며, 특히 큰 기계적 부하를 견딜 것이다.
용이한 제조 그리고 소독 동안의 임플란트의 용이한 취급 및/또는 각 환자 신체 내에서의 용이한 일체화와 관련하여 임플란트는 또한 간단한 구조를 가져야 할 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 다른 해부학적 구조에 용이하게 맞추어질 수 있고 취급이 용이하며 이식된 상태에서 오랫동안 지속되는 관절 임플란트를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 본 목적은 청구항 1항에서 한정된 관절 임플란트에 의하여 이루어지며, 관절 임플란트의 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부는 각 뼈에 마주보며 뼈에 부착될 수 있고 바람직하게는 플레이트 형상인 접촉부(contact part) 및 접촉부에 부착될 수 있고 임플란트부의 관절 영역을 포함하는 관절부(joint part)를 포함한다. 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부는 바람직하게는 각 접촉부에 고정시키기 위하여 접촉부에 대하여 그 위치가 변화하는 개별적인 요소로 형성된다. 따라서 뼈와 함께 임플란트부의 관절 영역과 접촉 영역은 서로 독립적으로 형성될 수 있으며 또한 각 해부학적 구조체에 맞게 조절될 수 있고, 이 2개의 부분은 서로 연결되어 각각의 임플란트부를 형성할 수 있다.
따라서, 접촉부는 예를 들어, 관절부와 접촉부의 분리 라인에 의하여 또는 다른 개구 또는 방해물에 의하여 중단되지 않는, 뼈를 위한 연속적인 접촉 표면을 제공할 수 있다. 이 분리 라인은 예를 들어 임플란트부 상에서 측방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 접촉부는 뼈 접촉 표면을 마주보는 전체 임플란트측을 거쳐 연속적으로 연장될 수 있다. 접촉부와 임플란트부는 바람직하게는 임플란트 길이 방향 축에 대하여 횡적으로 또는 수직으로 배치된 표면 또는 평면을 따라서 분리된다. 이는 임플란트의 뼈-내부 성장을 용이하게 한다. 또한, 관절부와 접촉부 간의 연결 수단은 예를 들어 이 두 부분 사이에 배치된 헤드형 확장부에 의하여 지지된다. 관절부의 뼈측 영역(bone-side regioin)은 일반적으로 연결 수단을 위한 홀더를 포함할 수 있으며, 홀더는 뼈측으로 개방될 수 있어 뼈를 향하여 개방된 연결 수단의 홀더의 부분이 적어도 부분적으로 접촉부에 의하여 덮여진다. 대안적인 구성으로서 또는 부가적으로, 연결 수단은 관절부에 고정될 수 있거나, 변위에 대하여 안정하게 보장될 수 있거나 접촉부에 의하여 완화될 수 있다. 관절부 상의 연결 수단의 홀더가 뼈에 대하여 지지된 접촉부에 의하여 적어도 부분적으로 또는 완전하게 덮여질 수 있기 때문에, 임플란트의 취급이 특별히 안전하며 임플란트는 매우 오랜 시간 동안 이식된 상태로 남아 있을 수 있다.
이러한 목적은 대안적으로 또는 부가적으로 뼈 측을 향하여 개방된 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부의 관절 영역의 홀더 내로 임플란트 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장되도록 지지된 연결 수단에 의하여, 그리고 임플란트 길이 방향 축에 대하여 횡방향으로 변위될 수 있는 커버 요소에 의하여 적어도 부분적으로 덮여질 수 있는 홀더에 의하여 이루어진다. 여기서, 커버 요소는 뼈에 대하여 위치할 수 있고 뼈에 대하여 임플란트를 지지하는 접촉부로서 설계될 수 있다.
바람직하게는, 상부에 배치된 연결 수단을 갖는 관절부는 관련된 관절부의 접촉부에 고정될 수 있다.
연결 수단은 예를 들어 상부 관절부 및/또는 하부 관절부를 통하여 또는 서로에 인접한 임플란트의 2개의 관절부 중 어느 하나를 통하여 임플란트의 적어도 2개 또는 모든 관절부를 통과할 수 있으며, 아마 관절 연결 방식으로 협동할 수 있다. 연결 수단은 관절부들을 서로의 위에 고정할 수 있는 반면에 임플란트 길이 방향 축 내의 장력을 흡수한다.
바람직하게는, 각 관절부는 특히 스냅 록킹(snap-locking)에 의하여 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부의 관련 접촉부에 형상-적합(form-fit) 방식으로 고정되며, 이 형상-적합 연결은 바람직하게는 해제 가능하다. 적절한 경우, 각 임플란트부의 관절부와 접촉부는 또한 예를 들어 본딩 또는 용접에 의하여 영구적으로 서로 연결될 수 있다. 정상적으로, 접촉부에 고정된 관절부는 접촉부에 대하여 그 위치에서 고정되며, 다른 관절부에 대하여 접촉부와 함께 이동할 수 있다.
관절부와 접촉부는 서로에 대한 영구적인 연결을 위하여 그들의 요구된 위치로 강제적으로 안내될 수 있다. 이를 위하여 상호 대응하는 안내 부재가 관절부와 접촉부 상에 각각 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상부 관절부 및/또는 하부 관절부는 서로에 대하여 임플란트 길이 방향 축 또는 연결 수단 길이 방향 축을 중심으로 회전할 수 있다. 따라서 연결 수단은 일반적으로 적어도 실질적으로 임플란트 길이 방향 축 내에서 연장될 수 있다.
바람직하게는, 연결 수단은 상부 관절부 및/또는 하부 관절부에 대한 임플란트 길이 방향 축으로의 횡방향 변위를 위하여 설계된다. 이는 각 해부학적 요구 조건에 대응하는 관절 연결을 허용한다. 구성 요소의 변위에 대한 능력은 관절부 상의 적절한 수단에 의하여, 예를 들어 관절부 상의 연장된 구멍의 제공에 의하여 가능해질 수 있으며, 이들 수단들은 관절부에 국한될 수 있어 접촉부의 대응하는 구성이 불필요하다. 변위를 가능하게 하는 관절부 상의 이들 수단들은 접촉부에 의하여 각 인접 뼈를 향하여 부분적으로 또는 완전하게 덮여질 수 있다.
바람직하게는 접촉부 및 그와 관련된 관절부는 폼 클로져 수단(form closure means)에 의하여, 특히 바람직하게는 록킹 수단에 의하여 서로 고정될 수 있다. 적절한 경우, 접촉부와 관절부는 예를 들어 접합 또는 용접과 같은 봉합제(material enclosure)에 의하여 서로 영구적으로 연결될 수 있다. 이 연결은 관절부 상에 연결부를 지지시킨 후에 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 접촉부와 관절부는 분리 가능하게 그리고 적절한 경우 비분리 가능하게 서로 연결된다. 이는 적어도 하나의 임플란트부 또는 바람직하게는 양 임플란트부에 적용된다.
관절부는 실질적으로 플레이트형 부재일 수 있으며, 바람직하게는 대응하는 접촉부에 대하여 평평하게 지지될 수 있다. 관절부와 접촉부는 바람직하게는 움직이지 않으며 변위 가능한 방식으로 서로에게 고정되지 않는다. 관절부는 실질적으로 접촉부와 동일한 폭 및/또는 길이에 걸쳐 연장될 수 있으며, 양 구성 요소를 서로 고정시키는 기능을 수행하는 2개의 구성 요소 중 한 구성 요소 상의 측방향 고정 영역을 제외하고 적절한 경우 각각은 주 평면(main plane)으로 불려진다.
각 임플란트부의 접촉부 및 대응하는 관절부는 임플란트 길이 방향 축으로의 횡방향 변위에 의하여 적어도 실질적으로 서로 결합되도록 설계될 수 있다. 따라서, 접촉부와 관절부를 서로에 대하여 고정시키기 위한 고정 방향은 일반적으로 임플란트의 주 부하 방향 및/또는 서로에 대하여 관절 연결될 뼈들의 연결 방향으로 놓여져 있는 임플란트 길이 방향 축과 다를 수 있다. 이를 위하여, 접촉부 및/또는 관절부는 축 방향 가이드를 가질 수 있으며, 2개의 구성 요소는 축방향 가이드를 따라 서로에 대하여 안내되는 반면에 이 축방향 가이드를 따라 그들의 요구되는 상대 위치로 변위될 수 있다. 더욱이, 제한 멈춤부가 접촉부 및/또는 관절부 상에 제공될 수 있으며, 이 제한 멈춤부는 2개의 부분의 요구되는 상대 위치를 한정한다.
바람직하게는, 접촉부 및 대응하는 관절부는 서로에게 분리 가능하게 고정되어 있으며, 접촉부와 관절부는 록킹 수단에 의하여 그들의 요구되는 상대 위치에서 고정될 수 있다. 분리 가능한 고정 수단은 바람직하게는 2개의 부분의 측방향 표면 중 적어도 하나로부터, 즉 임플란트 길이 방향 축을 가로지르는 또는 임플란트 길이 방향 축에 실질적으로 수직한 방향으로부터, 예를 들어 등쪽 면(dorsal) 및/또는 측부 면으로부터 접근할 수 있고 분리된다. 바람직하게는, 접촉부의 뼈 접촉 표면과는 다른 관절부측으로부터 공구(tool)를 적용함으로써 관절부와 접촉부의 연결이 확고해질 수 있다.
다른 구성 요소에 고정하기 위하여, 접촉부 및 가능한 한 관절부는 대응하는 구성 요소를 위한 포켓형 홀더를 포함할 수 있으며, 홀더는 대응하는 구성 요소를 적어도 부분적으로 중첩시키는 부분을 갖는다. 중첩 영역은 대응하는 구성 요소의 고정 요소와 협동할 수 있는 고정 영역으로서 설계될 수 있다. 관절부의 록킹 요소는 접촉부의 중첩 영역에 고정될 수 있으며, 적절한 경우 중첩 영역은 또한 관절부 상에 배치될 수 있다. 또한 관절부와 협동하는 고정 요소 또는 록킹 요소는 접촉부 상에 배치될 수 있다. 각 부분의 포켓형 홀더는 일반적으로 측 방향으로 가이드로, 특히 축방향 가이드로 합쳐질 수 있으며, 각 대응 요소는 이 가이드를 따라 접촉부 및 대응하는 관절부를 결합시키기 위한 요구되는 위치로 이동될 수 있다. 임플란트 길이 방향으로의 높은 인장력을 흡수할 수 있도록, 관절부와 접촉부는, 예를 들어 도브테일(dovetail) 형태의 가이드 또는 유사한 언더커트(undercut)의 방식으로 임플란트의 길이 방향 축에서 서로 겹쳐진 부분을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 분리 가능한 방식으로, 바람직하게는 영구적인 방식으로 서로 연결된 적어도 2개의 요소에 의하여, 예를 들어 접합 및/또는 용접 연결에 의하여 연결 수단이 형성되어 임플란트 길이 방향 축 내에서의 연결을 형성한다. 연결 수단의 한 부분 또는 양 부분은 각 뼈와 마주하는 관절부의 측부로부터 관절부의 통로 개구를 통과할 수 있으며, 따라서 인접한 요소와 마주하고 가능한 한 다른 구성 요소를 향하여 관절부 밖으로 돌출된 영역은 서로 연결될 수 있다. 관절부의 연결 수단의 홀더는 언더컷트부 또는 횡단면 감소부를 포함할 수 있으며, 연결 수단 또는 연결 수단의 한 부분의 헤드형 팽창부를 갖는 고정 영역은 이 언더컷트부 또는 횡단면 감소부를 뒤에서 잡을 수 있다.
양 임플란트부로의, 특히 그 관절부로의, 또는 적절하다면 그 접촉부로의 연결 수단의 고정은 바람직하게는 비분리 가능한 방식으로, 예를 들어 연결 수단의 2 부분의 비분리 가능한 연결에 의하여 수행될 수 있으며, 그로 인하여 결합 관절 조립체(cohesive joint assembly)가 형성된다. 예를 들어, 위에서 설명한 임플란트부 또는 관절부의 연장된 구멍 상에서의 연결 수단의 각 종단 영역의 배치에 의하여 연결 수단의 한 영역 또는 양 영역은 임플란트부 또는 관절부에 대한 그들의 위치에서 변화, 예를 들어 회전 가능 및/또는 횡방향으로 변위될 수 있다. 연결 수단의 2 부분의 연결 영역은 일반적으로 볼트 또는 핀 연결의 방식으로 설계될 수 있다. 그러나 가능하다면, 연결 수단의 종단 영역은 예를 들어 폼 클로져에 의하여 변위 가능한 방식으로 한 관절부에 고정될 수 있으며, 반대 종단 영역은 다른 협동 관절부에 움직이지 않게 고정된다.
연결 수단의 두 요소 부분의 연결 영역은 접촉부를 향하는 관절부의 측부로부터 접근 가능하며, 여기서, 접촉부의 분리된 조건에서의 연결 영역은 연결부로부터 외측으로 돌출되거나, 각 접촉부를 향하여 개방된 요부 내에 배치되며, 따라서 이 요부를 통하여 접근 가능하다. 따라서, 연결 공구는 임플란트 길이 방향 축 내에서 연결 위치로 나아갈 수 있다. 분리된 상태의 접촉부와 함께, 양 요소는 예를 들어 용접 그리고 특히 레이저 용접에 의하여 영구적으로 연결된다. 이 2개의 요소 부분의 영구적인 연결 후, 접촉부는 관절 요소에 고정될 수 있다. 접촉부는 연결 수단을 위하여 관절부 홀더를 부분적으로 또는 완전히 덮을 수 있다. 관절부 내의 연결 수단의 고정 영역은 관절부 홀더 그리고 관절부 홀더에 고정된 접촉부로부터 거의 완전하게 분리되어 있다. 따라서, 접촉부 및 관련된 관절부는 바람직하게는 억류 방식(captive manner)으로 그들 사이에서 연결 수단을 유지할 수 있다.
바람직하게는, 임플란트 길이 방향 축에서 또는 연결 수단의 길이 방향 축에서 공차를 갖고 2개의 임플란트부가 서로에 대하여 고정되는 방식으로 연결 수단은 양 임플란트부에 또는 그들의 관절 요소에 고정된다. 이 방식에서, 2개의 임플란트부는 서로에 대하여 또는 2개의 임플란트부 사이에 배치된 중간부에 대하여 선회(pivoting), 롤링(rolling) 또는 틸팅(tilting) 운동을 수행할 수 있다. 여기서, 이 관절 운동 동안에 2개의 임플란트부는 서로 또는 각 중간부와 영구적인 접촉을 이룬다. 헤드형 확장부를 갖는 연결 수단은 각 임플란트부 또는 관절부의 홀더 내에 배치될 수 있다. 이 오차는 동시에 홀더에 대한 헤드의 상대적인 운동을 가능하게 한다. 적절한 경우, 만일 연결 수단과 관절부의 고정 영역이 대응하는 방식, 예를 들어 대응하는 곡률 반경을 갖는 것으로 구성되면, 임플란트 길이 방향 축 내에서 임플란트부는 움직임이 없이 서로 고정될 수 있다. 그러나 이는 복잡한 구조를 포함한다.
임플란트는 상부 관절부와 하부 관절부를 포함할 수 있으며, 상부 관절부와 하부 관절부는 서로 직접적으로 접촉하거나 서로 상호 작용하여 관절 연결을 형성한다. 2개의 관절부는 볼 조인트(ball joint) 방식으로 서로에 대하여 선회될 수 있거나, 서로에 대하여 롤링(rolling) 또는 틸팅(tilting) 운동을 수행할 수 있다. 바람직하게는, 중간 구성 요소는 상부 임플란트부와 하부 임플란트부의 관절부들 사이에 제공되며, 이 중간 구성 요소는 상부 임플란트부와 하부 임플란트부의 관절부들 각각에 관절로 이어지거나 각 관절부와 상호 작용한다. 이러한 방식에서, 중간부는 예를 들어 (예를 들어, 볼 조인트의 방식으로)의 선회 운동, 롤링 운동 또는 틸팅 운동에 의하여 상부 관절부 및/또는 하부 관절부에 대하여(즉, 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부의 관절부에 대하여) 관절 형태로 변위 가능하다. 중간 구성 요소는 실질적으로 플레이트형 구성 요소일 수 있으며, 각 관절부와 마주보는 중간부의 표면은 또한 다른 횡단면 윤곽을 가질 수 있고, 적절한 경우, 만곡, 예를 들어, 오목하거나 볼록할 수 있다. 바람직하게는, 인접한 관절부와 마주하는 중간부의 적어도 하나의 표면 또는 양 표면은 평면이며, 바람직하게는 적어도 평행한 평면이다. 중간 구성 요소의 평면 표면은 2개의 임플란트부의 연결 축에 적어도 실질적으로 수직으로 배치될 수 있다. 관절부의 관절 표면은 적어도 부분적으로 볼 또는 원통 단면으로서 구성될 수 있다. 롤링 운동을 허용한다면, 중앙 원통형 부분은 평면 영역에 의하여 연결될 수 있으며, 따라서 서로 관절부의 평면 접촉 영역을 생성하거나 각 중간부와 함께 평면 접촉 영역을 형성하는 반면에 롤링 운동은 제한된다. 틸팅 운동을 허용한다면, 중앙 틸팅 엣지(central tilting edge)는 평면 영역에 의하여 대응 방식으로 연결될 수 있으며, 따라서 서로 관절부의 평면 접촉 영역을 생성하거나 각 중간부와 함께 평면 접촉 영역을 형성하는 반면에 틸팅 운동은 제한된다. 동일한 기능이 선회 운동에도 적용될 수 있다. 관절 요소와 접촉 요소, 예를 들어 협동하는 록킹 수단의 고정 영역은 바람직하게는 반경 방향으로 그리고/또는 축방향으로 이들 접촉 영역의 외측으로 배치된다.
상부 임플란트부와 하부 임플란트부의 협동에 의하여, 또는 중간부를 갖는 관절부의 협동에 의하여, 임플란트부의 2개의 관절 영역이 각각 형성될 수 있다. 바람직하게는, 2개의 관절 영역은 각도, 예를 들어 90도를 포함할 수 있는 다양한 방향으로의 선회, 롤링 또는 틸팅 운동을 가능하게 한다. 바람직하게는 이러한 것이 2개의 임플란트부 또는 관절부의 서로에 대한 중립 위치에도 적용된다. 2개의 임플란트부의 접촉부는 바람직하게는 크기와 형태가 동일하지 않으나, 예를 들어, 임플란트부 또는 접촉부의 주 평면 내의 변위에 의하여 접촉부가 동일한 방향으로 관절부에 고정될 수 있는 방식으로 설계된다. 이 위치에서, 임플란트부의 선회, 롤링 또는 팅팅 방향은 각도 바람직하게는 90도를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 2개의 임플란트부는 임플란트가 서로에 대하여 임플란트 길이 방향 축을 중심으로 회전할 수 있는 방식으로 설계되며, 따라서 2개의 임플란트부의 선회, 롤링 또는 틸팅 방향은 서로에 대하여 다른 각도를 포함할 수 있다.
상부 임플란트부와 하부 임플란트부 또는 그들의 관련된 관절부를 서로 연결하기 위하여, 바람직하게는, 특히 디스크형 방식으로 설계될 수 있는 중간 요소는 연결 수단에 의하여 관통된다. 연결 수단은 연결 수단의 길이 방향 및/또는 횡방향으로 움직이지 않도록 배치될 수 있거나, 중간부 상의 제자리 내에 고정적으로 배치될 수 있다. 만일 연결 수단이 2개의 부분으로 이루어지면, 이 2개의 부분 각각은 바람직하게는 대응하는 접촉 표면에 의하여 중간 요소, 특히 관절부와 마주하는 그들의 표면과 접촉하며, 그로 인하여 중간부를 둘러싼다.
상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부 및/또는 양 임플란트부 사이에 배치된 중간 요소는 적어도 실질적으로 플레이트형 요소일 수 있다. 특히, 각 뼈와 마주보는 상부 및/또는 하부 임플란트부의 접촉 표면은 적어도 실질적으로 연속적일 수 또는 닫혀진 상태일 수 있으며, 따라서 접촉부 내로 또는 관절부 내의 및/또는 중간 요소 내의 연결 수단의 홀더 내로의 뼈 물질의 실질적인 내부 성장을 억제한다. 그러나, 뼈 내부 성장을 촉진하기 위하여 접촉부의 접촉 표면은 조직화 (textured)될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 임플란트의 분리 사시도.
도 2는 도 1에 따른 임플란트의 횡단면도.
도 3은 도 2에 따른 임플란트의 측면도.
하기의 설명에서, 본 발명의 한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 도시되고 설명될 것이다.
도 1 내지 도 3은 상부 및 하부 임플란트부(2, 3)를 포함하는 본 발명에 따른 관절 임플란트(1)의 한 실시예를 도시한다. 여기서, 상부 임플란트부(2)는 상단부(2a)를 갖고 위치할 수 있으며, 하부 임플란트부(3)는 뼈의 각 접촉 영역에 대하여, 특히 인접한 척추체의 기저판(base plate)에 대하여 바닥부(3a)를 갖고 위치하여 관절 방법으로 이들 척추체를 서로 연결할 수 있다. 또한, 연결 수단(4)이 제공되며, 이 연결 수단은 2개의 임플란트부(2, 3)를 서로 연결하여 결합 조립체(cohesive assembly)를 형성하고 이 조립체의 관절 이동을 허용한다. 상부 임플란트부(2)는 뼈에 대하여 위치할 수 있는 임플란트부의 상단(2a)을 갖는 접촉부(5) 및 바람직한 개별 관절부(6; separate joint part)로 구성된다. 개별 관절부는 접촉부(5)에 고정되어 있으며 상부 임플란트부의 관절 영역(7; joint region)을 제공한다. 하부 임플란트부(3)는 대응적으로 바닥부(3a)를 제공하는 접촉부(8) 및 개별 관절부(9)를 포함한다. 개별 관절부는 접촉부(8)에 고정되어 있으며, 하부 임플란트부의 관절 영역(10)을 제공한다. 임플란트부와 관절부의 각 연결은 분리 가능할 수 있다.
어떠한 환경 하에서, 상부 임플란트부와 하부 임플란트부의 2개의 관절 영역(7, 10)은 직접적으로 협력할 수 있는 반면에, 관절 연결(articulated connection)을 구축한다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 중간부(11)가 2개의 임플란트부(2, 3) 사이에 제공되며, 중간부는 상부 및 하부 접촉부(5, 8)를 향하는 상단부 및 바닥부(12, 13)를 포함한다. 임플란트의 2개의 관절(14, 15)을 형성하기 위하여, 연결 상단부와 바닥부 각각은 관절 영역(7, 10)의 관절 표면(16, 17)과 협동하면서 접촉한다. 중간부(11)의 상단 및 바닥부(12, 13)는 평면이며, 바람직하게는 서로 평면 평행하게 배치된다. 관절 표면(16, 17)은 중간부(11)의 상부 표면에 대하여 둥굴 수 있다. 이를 위하여, 관절 표면(16, 17) 각각은 중앙 영역, 만곡 영역 그리고 바람직하게는 관절 영역으로서 원호형 롤-오프 (circular arc-shaped roll-off) 영역을 구비한다.
관절 운동을 가능하게 하는 영역, 여기서는 롤-오프 영역으로 설계된 관절 영역(7, 10)은 바람직하게는 평면 접촉 영역(20, 21)에 의하여 측방향으로 각각 연결된다. 여기서, 평면 접촉 영역은 상부 및 하부 관절부 상에 제공되며 중간부의 상단 및 바닥측과의 바람직한 평면 접촉을 허용하는 반면에, 동시에 관절 운동을 제한한다. 접촉 표면들이 임플란트 길이 방향 축에 대하여 수직적으로 배치된 임플란트부의 중립적인 위치에서, 상부 임플란트부와 하부 임플란트부의 접촉 영역(20, 21)은 연결 수단(4)의 길이 방향 축(23)에 동시에 대응할 수 있는 임플란트 길이 방향 축(22)에 대하여 다른 경사도를 가질 수 있다. 이 연결에서, 상부 관절부와 하부 관절부는 관절 영역의 형성에 관하여, 예를 들어, 중앙 롤-오프 영역의 디싱(dishing) 또는 곡률 반경에 관하여 그리/또는 임플란트 길이 방향 축에 대하여 측방향으로 인접한 접촉 영역(20, 21)에 관하여 다를 수 있다. 이 설계는 해부학적 요구 조건에 따라 결정된다. 상부 및 하부 접촉부(5, 8)는 일반적으로 실시예와 관계 없이 구조 면에서 동일할 수 있다. 개별적인 요소들, 즉 상부 및 하부 접촉부(5, 8), 상부 및 하부 관절부(6, 9) 그리고 중간부(11)는 실질적으로 판형 요소일 수 있다.
상부 및 하부 임플란트부(2, 3)는 서로에 대하여 그리고 중간부에 대하여 연결 수단의 길이 방향 축(23)을 중심으로 한 회전을 위하여 설계되었다. 2개의 임플란트부(2, 3)는 각각이 축을 중심으로 운동, 예를 들어 롤링, 선회 또는 틸팅 운동을 수행하는 형태로 배치될 수 있으며, 2개의 축은 서로에 대하여 그리고 바람직하게는 임플란트 길이 방향 축에 대하여 90도의 각도를 포함할 있다.
실시예에 따라, 연결 수단(4)은 볼트(4a) 및 위치 핀 또는 위치 슬리브(4b)를 포함하는 2-부품 수단으로서 설계된다. 고정된 상태에서, 각 연결 수단은 환형 접촉 영역(4c, 4d)을 이용하여 중간부(11)의 상단부 및 바닥부(12, 13)에 기대어 있으며, 움직임 없이 중간부를 둘러싼다. 볼트(4a)와 위치 슬리브(4b)는 예를 들어, 레이저 용접에 의하여 전면 연결 영역(4e; 도 2 참조) 상에서 영구적으로 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 레이저 광선에 의한 연결은 적어도 부분적으로 또는 완전히 분리된(demounted) 접촉부와 함께 이루어질 수 있다. 이 연결은 적어도 연결 수단의 길이 방향으로부터 또는 임플란트 길이 방향 축으로부터 실질적으로 수행될 수 있다.
연결 수단(4)의 헤드형으로 확장된 연결 영역(24, 25)은 2개의 관절부의 홀더(26, 27) 내에 배치된다. 홀더는 연장된 구멍(28, 29)을 구비하며, 이 구멍은 연결 수단의 길이 방향 축에서의 2개의 임플란트부(2, 3)의 측방향 변위를 허용한다. 여기서, 연장된 구멍은 영역(18, 19; 본 경우에서 롤-오프 영역으로 설계됨)의 길이 방향으로 연장되어 관절 운동을 가능하게 한다. 예를 들어, 2개의 접촉 영역(20, 21)이 다른 경사도를 갖거나 각 관절 영역 또는 롤-오프 영역(18, 19)의 중앙 영역을 향하여 다른 거리로 연장되기 때문에 이 롤링 운동은 동시에 중간부(11)의 각 표면에 걸친 롤-오프 영역의 일종의 "글라이딩 (gliding)"을 포함할 수 있으며, 이 글라이딩은 중간부에 대한 접촉부의 선회 또는 롤링 운동 동안 다른 시간에서 연결 수단(4)과 접촉하는 연결 수단 홀더의 내부 측벽(또는, 길이 방향으로의 그 종단부를 따른 연장 홀의 내부 측벽; 도면 부호 30 참조, 상부 임플란트부 내에서 90도 만큼 대응적으로 회전)에 의하여 야기될 수 있다. 여기서, 롤링 운동이 겹쳐질 수 있는 "글라이딩"이 "롤링" 운동으로 설명되어야 할지라도, 적절한 경우, "글라이딩"이 없는 롤링 운동 또한 수행될 수 있다.
접촉부(5, 8) 각각은 관련된 관절부(6, 9)에 분리 가능하게 연결된다. 접촉부(5, 8) 각각은 폼 클로져(form closure) 수단에 의하여, 특히 록킹 수단에 의하여 관절부(6, 9)에 연결된다. 이를 위하여, 관절부(6, 9)는 록킹 돌출부(32)를 구비하며, 이 록킹 돌출부는 접촉부(5)의 대응 홀더(33)와 협동한다. 이러한 방식에서, 필요한 경우, 접촉부가 뼈 내로 성장한 후에 관절부는 접촉부와 결합이 해제되거나 접촉부로부터 분리될 수 있다. 접촉부에 고정되기 위하여 관절부(6, 9)는 임플란트 길이 방향 축(22)으로의 횡적 또는 수직 운동에 의하여 바람직하게는 접촉부(5)의 주 평면(H) 내에서 변위될 수 있다. 이를 위하여, 접촉부(5)는 축방향 가이드(34)를 구비하며, 고정 운동 동안에 축방향 가이드는 관절부(6, 9)에 대하여 측방향으로 변위될 수 있다. 접촉부의 고정 수단 또는 록킹 시트(33)는 포켓형 홀더(35) 내에 배치되며, 포켓형 홀더는 관절부(6, 9)의 전방 영역 또는 관절부의 측부 영역의 (삽입 방향으로의 전방 역역인) 일부 영역에 중첩될 수 있다. 관절부(6, 9)의 록킹 설부(32; locking tongues)는 포켓형 홀더의 중첩 부분(36) 아래를 잡는다. 관절부의 삽입 운동은 제한 멈춤부에 의하여 제한될 수 있다. 이를 위하여, 관절부의 삽입 운동의 요구되는 위치를 결정하기 위하여 중첩 부분(36) 및/또는 축방향 가이드(34)의 전단(37)은 관절부의 제한 멈춤부로서 작용할 수 있다. 록킹 연결의 설계로 인하여, 실질적으로 임플란트 길이 방향 축(22)에 횡적인 또는 수직인 방향으로부터 맞물리는 공구에 의하여 관절부는 언록킹될 수 있다. 축방향 가이드(34) 상에, 보다 정확하게는 축방향 가이드의 2개의 종단부 상에 제공된 접촉부 상의 언더컷(38)으로 인하여, 관절부(6, 9)의 단면은 예를 들어 록킹 설부(32)와 중첩되며 그리고/또는 관절부의 종단 영역 상에 제공된 측방향 돌출된 부분(39)은 록킹 설부와 마주한다. 이러한 폼 클로져 수단으로 인하여, 접촉부와 관절부 간의 연결은 임플란트 길이 방향 축에서의 큰 인장력을 흡수할 수 있다.
이들의 요구되는 위치에서, 접촉부는 연결 수단(4)의 고정 영역 및 각 뼈에 이들 고정 영역을 정확하게 연결하는 관절부 상의 홀더와 부분적으로 또는 바람직하게는 적어도 거의 완전하게 중첩되며, 따라서 연속적인 접촉 표면이 뼈를 위하여 제공된다. 접촉부는 중심부에 특정 요부(40; 도 2 참조)를 가질 수 있으며, 이는 연결 수단(4)의 전단(41; 도 1 참조)과 접촉부의 내부 표면 간의 움직임을 야기하며, 따라서 중간부에 대한 임플란트부의 관절 운동을 가능하게 한다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 관절에 의하여 서로 연결된 상부 임플란트부와 하부 임플란트를 포함하되, 서로에게 연결될 뼈에 대하여 관절 연결 방식으로 상부 임플란트부는 상단부에 위치할 수 있고 하부 임플란트부는 바닥부에 위치할 수 있고 지지되며, 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부는 관절을 제공하는 관절 영역의 부분을 포함하며, 연결 수단이 제공되어 상부 및 하부 임플란트부를 서로 연결시켜 관절의 운동을 가능하게 하는 반면에 결합 조립체(cohesive assembly)를 형성하며, 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부 각각은 각 뼈를 마주보며 뼈에 부착될 수 있고 임플란트의 상단부 및 바닥부를 제공하며, 접촉부에 부착될 수 있고 임플란트부의 관절 영역을 포함하는 관절부를 더 포함하며, 연결 수단은 임플란트 길이 방향 축과 실질적으로 평행하게 연장되고 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부의 관절 영역의 홀더 내에 장착되며, 홀더는 뼈 측상에서 개방되고 임플란트 길이 방향 축으로 횡적으로 변위될 수 있는 커버 요소에 의하여 적어도 부분적으로 또는 적어도 실질적으로 완전히 덮여질 수 있는 것을 특징으로 하는 관절 임플란트.
  2. 제 1 항에 있어서, 연결 수단은 상부 및/또는 하부 관절부를 관통하며, 상부 및/또는 하부 관절부를 길이 방향 축 방향으로 고정하여 장력을 흡수하는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서, 관절부는 폼 클로져(form closure)에 의하여 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부의 접촉부에 고정된 것을 특징으로 하는 임플란트.
  4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 수단은 상부 및/또는 하부 접촉부 그리고/또는 관절부에 대하여 임플란트 길이 방향 축에 대해 횡방향으로 변위될 수 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  5. 제 1 항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 수단은 연결을 이루기 위하여 임플란트 길이 방향 축에서 서로 영구적으로 고정될 수 있거나 영구적으로 고정된 2개의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  6. 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 임플란트부 그리고 임플란트부와 마주하는 관절부는 폼 클로져 수단에 의하여, 바람직하게는 록킹 수단에 의하여 서로 고정된 것을 특징으로 하는 임플란트.
  7. 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 관절부 및/또는 하부 관절부는 판형 부재이며, 접촉부에 대하여 지지된 것을 특징으로 하는 임플란트.
  8. 제 1 항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 접촉부 및/또는 하부 접촉부 그리고 관련된 관절부는 변위에 의하여 적어도 실질적으로 임플란트 길이 방향 축에 대하여 횡적으로 서로 결합될 수 있는 방식으로 서로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  9. 제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉부 및/또는 관절부는 축방향 가이드를 포함하되, 2개의 구성 요소들은 서로에 대하여 하나를 안내하는 반면에 축방향 가이드를 따라 그들의 요구되는 상대 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  10. 제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉부 또는 관절부는 다른 구성 요소에 각각 고정될 수 있는 고정 수단을 포함하며, 하나 또는 2개의 구성 요소의 고정 영역은 다른 구성 요소와 적어도 부분적으로 중첩되어 포켓형 홀더를 형성하는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  11. 제 1 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉부 및 관련된 관절부는 접촉부 상의 요구된 위치에서 관절부를 고정하는 동안 접촉부 및 관련된 관절부가 연결부를 억류적으로 받치고 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  12. 제 1 항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 관절 연결 형식으로 상부 및 하부 임플란트부의 관절부와 협동하는 중간 구성 요소가 관절부와 상부 및 하부 임플란트부 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  13. 제 12항에 있어서, 중간 요소는 연결 수단에 의하여 관통되는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  14. 제 1 항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 임플란트부들 간의 관절 연결은, 관절 연결을 형성하되, 양 관절부가 서로에 대하여 또는 양 관절부 사이에 배치된 중간 구성 요소에 대하여 롤링할 수 있거나 서로에 대하여 또는 중간 구성 요소에 대하여 측방향으로 틸팅될 수 있는 방식으로 설계된 것을 특징으로 하는 임플란트.
  15. 제 1 항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부의 관절부는 연결수단에 의하여 연결될 수 있어 조립체를 형성하되, 이 조립체는 결합적(cohesively)으로 조작될 수 있고 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부 상에 배치된 연결 수단으로 상부 임플란트부 및/또는 하부 임플란트부 에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.
  16. 제 1 항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 수단 또는 그 일부는 접촉부의 측부로부터 관절부에 결합될 수 있으며/또는 연결 수단은 연결될 뼈의 측부로부터 포획적인 방식으로 연결 수단을 수용하는 관절부에 연결 또는 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.
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