KR100701991B1

KR100701991B1 - 추간판 임플란트

Info

Publication number: KR100701991B1
Application number: KR1020050036264A
Authority: KR
Inventors: 미카엘 필리피; 마티아스 헬러; 죄른 지벡; 구이도 카수트
Original assignee: 짐머 게엠베하
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2007-03-30
Also published as: CA2614993A1; US7959678B2; CA2503294A1; US20050261772A1; US20110238185A1; JP2005329232A; CN1698551B; CA2614993C; AU2005201776A1; US8968407B2; JP4210667B2; AU2005201776B2; EP1532950B1; DE502004006648D1; ATE390101T1; ATE508713T1; EP1532950A1; CN1698551A; JP2008289940A; KR20060055297A

Abstract

본 발명은, 임플란트된 상태에서 준비된 척추뼈몸통 표면과 접촉하는 두 개의 임플란트 플레이트 및 상기 임플란트 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 임플란트 코어를 포함하는, 추간판 임플란트에 관한 것이다. 또한 본 발명은 추간판 임플란트의 제조 방법에 관한 것이다.

척추, 추간판, 임플란트, 코어, 플레이트, 받침쿠션, 쉘

Description

추간판 임플란트{AN INTERVERTEBRAL DISK IMPLANT}

도 1은 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 각종 도면이다.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 추간판 임플란트의 사시도이다.

도 2c는 도 1의 추간판 임플란트에서 타 임플란트 플레이트를 택한 실시예이다.

도 3a 내지 도 3c는 도 1에서 임플란트 코어를 수정한 실시예의 평면도이다.

도 4는 도 1에서 수정된 추간판 임플란트의 사시도이다.

도 5는 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 또 다른 실시예이다.

도 6은 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 또 다른 실시예이다.

도 7 내지 도 12는 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 또 다른 실시예들이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

15, 115 임플란트 플레이트

17, 117 임플란트 플레이트

18, 218 중간 원반

19, 119, 219 임플란트 코어

20 연결부 요소용 척출부(cut-out)

41, 41` 돔형 또는 원통형 돌출부

42 접합 핀

43, 43` 안내 돌출부, 피인(peen) 또는 고정 돌출부

44 보어(bore)

45 임플란트 플레이트의 오목부

47, 147 임플란트 플레이트 또는 오목부의 접합면

49, 149, 249 임플란트 코어의 접합면

51, 151 돌출부

53 척출부(cut-out)

55 임플란트 코어의 삽입 통로

57 임플란트 플레이트의 삽입 통로

59 유체 라인(fluid line)

61 척추뼈몸통

63 궁형부(arch)

65 외륜부

M 구면 중심

R 접합면의 반지름

0 기준면

α 각도

H 임플란트 플레이트의 높이

B 임플란트 플레이트의 너비

T 임플란트 플레이트의 깊이

d 돔 위치

h 돔 높이

z 궁형부 중심

w 궁형부 높이

a 피인(peen) 간격

f 피인(peen) 높이

v 척출부의 간격

167, 267 임플란트 코어의 중심축

169, 269 외측 링형 홈

171, 271 내측 링형 홈

173, 273 중앙 통로

M0, M1, M2 중심점

R0, R1, R2 곡률 반지름

P 접촉선

t 접선

ω 각도

275 적도면

277 받침쿠션

279 하프 쉘

281 하프 쉘

283 중간 공간부

285 받침쿠션의 외측 링형 홈

287 받침쿠션의 플랜지부

289 중간층

291 중간층

293, 293` 보강부

294 링형 돌출부

295 오목부, 언더컷

본 발명은 추간판(intervertebral disk) 임플란트(implant) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

인공 추간판은 많은 요구조건을 만족해야 하며, 그 작용에 있어서 실제의 추간판과 가능한 한 유사한 성질을 가져야할 뿐만 아니라, 가능한 한 단순한 방식으로 사용 가능해야 한다. 즉 인공 추간판은 두 개의 인접하는 척추뼈몸통(vertebral body) 사이에 삽입 가능해야 하며, 사용되는 재료가 양호한 생물학적 적합성(biocompatibility)을 가져야 한다. 특히, 과도한 변형을 초래하기도 하는 척주(spinal column)의 일상적인 움직임으로 발생하는, 상이한 압력조건 하에서 가능한 한 실제와 같은 탄성 또는 동적 성질의 재현은, 추간판 임플란트 설계에 있어 곤란한 것으로 판명되었다.

본 발명의 목적은, 가능한 최선의 방법으로 모든 실질적 요구를 만족하며, 특히 탄성 또는 동적 성질과 관련해 실제 추간판과 가능한 한 유사한, 추간판 임플란트를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 구성에 의해, 특히, 임플란트된 상태에서 준비된 척추뼈몸통 표면과 접촉하는 두 개의 임플란트 플레이트 및 상기 임플란트 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 임플란트 코어를 포함하는, 추간판 임플란트에 의해 만족된다.

그러한 추간판 임플란트는, 형상 설계 또는 재료 선택과 같은 각각의 원하는 방법으로, 동적 또는 탄성 성질에 영향을 줄 수 있다. 또한 본 발명에 의한 추간판 임플란트는, 두 개의 인접한 척추뼈몸통 사이에 삽입하는데 특히 유용한 것으로 입증된다. 이에 대해서는, 2003년 11월 18일에 출원되었으며, 본 출원에 대해 우선권이 주장된 유럽 특허출원 EP 03 026 582를 참조한다. 이 우선권 출원은, 특히 추간판 임플란트를 삽입하는 시술 방법에 관한 것이다. 그러나, 이러한 시술 방법 및 시술 자체는 본 발명의 주제가 아니므로, 자세한 검토는 생략한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항, 상세한 설명 및 도면을 통해 개 시될 수 있을 것이다.

임플란트 코어(implant core)는 렌즈형의 기본 형상을 가지는 것이 바람직하다. 특히, 임플란트 코어는 두 개의 적어도 대략 구면부(spherical segment) 형상을 가지는데, 이 구면부의 평면측은 서로의 상단에 놓여 있으며, 각각의 구면부의 구면 중심은 타 구면부 내에 위치하게 된다. 선택적으로, 임플란트 코어는 두 개의 적어도 대략 구면부 형상을 가지며, 이 구면부의 평면측은 서로 대향하고, 구면부의 평면측 사이에 원주형 원반(cylindrical disk)이 위치하는데, (전술한 바와 같이 선택적으로)각각의 구면부의 구면 중심은 타 구면부 내에 위치할 수도 있다.

모델 계산을 사용한 연구에 의하면, 임플란트 코어의 외형이 특정한 구조를 갖도록 할 때, 특히 회전 대칭 구조를 유지하면, 임플란트 코어의 국소적 하중 피크(load peak)를 피할 수 있다. 특히, 임플란트를 조립했을 때, 임플란트 코어의 접합면(articulation surface)이 임플란트 플레이트(implant plate)의 접합면과 전면 접촉하는 경우에 비해, 임플란트 코어가 직접 특정한 구조를 가지는 경우 피크 하중은 30%까지 감소될 수 있음이 밝혀졌다. 이 결과, 연동하는 접합면에서의 마멸 효과 및 마모 현상이 현저히 감소한다.

특히, 임플란트 플레이트를 통해 압력을 받는 임플란트 코어의 "탄성 효과"를 개선함으로써, 원하는 하중 감소를 이룰 수 있음이 밝혀졌다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 임플란트 코어는 두 개의 구면부로 이루어진 기본 형상을 가지며, 이 구면부의 평면측은 서로의 상단에 놓여 있거나 또는 서로 대향하며, 임플란트 코어의 기본 형상에서 재료를 제거함으로써, 압력 효과를 받는 기본 형상과 관련해 임플란트 코어의 탄성 형상 변형가능성을 증가시키는 탄성부(spring region)를 적어도 하나 구비하도록 제안된다.

추간판 임플란트가 조립되었을 때, 임플란트 코어의 접합면 및 임플란트 플레이트가 상호 선접촉 또는 띠접촉하는 것이 특히 바람직하다.

임플란트 코어의 외측면과 임플란트 플레이트의 반대면 사이에 액체로 충만되어 있고, 임플란트 코어 및 임플란트 플레이트의 접촉으로 밀봉된 중공부(hollow space)가, 유효 지지면(effective support surface)이 전체 내측 지역으로 확장된다는 점에서, 유용한 유체 정역학적 지지 효과(hydrostatic support effect)를 야기할 수 있다는 것이, 이러한 실시예의 이점이다.

특히 바람직한 실용적인 실시예에서, 임플란트 플레이트의 접합면은 일정한 곡률 반지름을 갖는 구형 부분면(part surface)을 각각 구비하고, 임플란트 코어의 접합면은 상이한 곡률 반지름을 갖는 복수의 구형 부분면으로 각각 구성된다. 임플란트 플레이트의 접합면은, 곡률 반지름이 임플란트 플레이트의 접합면의 곡률 반지름보다 작고, 일측은 코어 극(core pole) 방향으로, 타측은 코어 적도(core equator) 방향으로, 임플란트 코어 및 임플란트 평면 사이의 접촉선에서 시작하는, 두 개의 부분면으로 각각 구성되는 것이 바람직하다.

선택적으로 또는 부가적으로, 임플란트 코어에, 특히 적도면 부위에, 외측 링형 홈이 구비되며, 바람직하게는 적도면에 수직으로 연장된 통로의 방사상 팽창부를 형성하는 내측 링형 홈이 구비된다.

마찬가지로 피크 하중의 감소를 일으키는 탄성부가 그러한 재료의 제거를 통 해 만들어지는데, 탄성부를 통해 임플란트 코어는 압력 효과 하에서 직접 미리 설정 가능한 방식으로 변형할 수 있다.

임플란트 코어는 적도면에 수직으로 연장된 통로를 구비하는 것이 바람직하다. 전술한 하중 계산에 의하면, 피크 하중은 이러한 통로의 존재 여부에 무관하게, 설명한 수단에 의해 감소할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 통로는 임플란트의 외형을 최적화할 수 있는 가능성을 높여준다.

또한 모델 계산 및 실험을 이용한 복합 연구에 의하면, 임플란트 코어의 탄성 영역을 공간상 특정하게 분포시키는 것이 특히 유리하다고 입증되었다. 방사상 공간부에서 중심 또는 중심축 방향으로 임플란트 코어의 탄성 효과 또는 탄성 행동을 종속적으로 능숙하게 선택함으로써, 임플란트 플레이트의 접합면과 연동하는 임플란트 코어의 접합면의 어느 곳에서도 위험한 특정 고압 하중이 발생하지 않도록 할 수 있다. 특히, 방사상으로 외측 지역에서의 압력 피크를 피할 수 있다. 이런 방법으로, 어떤 경우든 피해야 하는 재료 마멸의 위험을 일으키는, 접합면으로의 마모에 성공적으로 저항하는 것이 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 임플란트 코어는 방사상 내측 중심부보다 방사상 외측 외륜부에 더 큰 탄성을 가진다. 또한 임플란트 코어는 방사상 중심부가 최소의 탄성, 즉 최대의 강성을 가질 수 있는데, 방사상 중심부는 일측은 방사상 외측부, 타측은 적도면에 수직으로 연장된 통로를 구비한 중심부 사이에 위치한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에 의하면, 임플란트 코어는 복수의 부품으 로 제조될 수 있다. 특히 장치는 적어도 하나의 내측 받침쿠션 및 받침쿠션을 둘러싼 적어도 하나의 쉘을 구비한다. 받침쿠션은 임플란트 플레이트와 직접 연동하는 쉘의 축방향 이동을 감소시킬 수 있다. 특히 받침쿠션은, 예를 들어 내측 지지에 의한 방법에 의하여 또는 그 형상에 의하여, 중앙 통로의 경계를 정하는 내측면 지역 및 방사상 외측 외륜부에서, 불리한 압력 피크를 방지할 수 있다. 복수 부품 설계는, 임플란트 코어에 사용되는 재료가 비교적 작은 마모 저항을 갖는 경우에도, 해로운 마모의 발생을 방지하거나, 적어도 상당량 감소시키는 이점을 가진다.

받침쿠션은 렌즈형 기본 형상을 가지는 것이 바람직하다.

또한 쉘은, 바람직하게는 축방향으로 상호 이격되게 배치된 두 개의 하프 쉘을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 받침쿠션 및 쉘은 상이한 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 쉘에 사용되는 재료는 받침쿠션에 사용되는 재료보다 경도 및 강도가 높은 것이 바람직하다.

받침쿠션으로 특히 바람직한 재료는, 폴리카보네이트 우레탄(PCU)이다. 이 재료는 약 1㎜인 임플란트 코어의 원하는 최대 "탄성 경로(spring path)"를 달성하는데 특히 적당하다. 또한 선택적으로는, 예를 들어 받침쿠션의 원하는 탄성 특성에 상응하도록 조정된 실리콘 또는 PCU와 실리콘의 혼합물이, 받침쿠션의 재료로 사용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 임플란트 코어의 복수 부품 설계를 하는 대신 특히 PCU와 같은 적당한 재료로 임플란트 코어를 제조하거나, 특히 축방향 외측 외륜부에서 특 수한 형상을 가짐으로써 과도한 압력 하중을 방지하는 것이 원리상 가능하지만, 그럼에도 불구하고 접합면을 소위 "향상"시키고, 이 같은 목적으로 최소한 부분적으로 받침쿠션을 둘러싸는 전술한 쉘 또는 하프 쉘을 사용하는 것이 바람직하다.

쉘의 재료로는, 폴리에틸렌(PE), 고 교차결합 폴리에틸렌(highly cross-linked polyethylene), UHMWPE(UHMW=ultra-high molecular weight:초고분자량) 또는 금속, 특히 CoCrMo 합금 또는 티타늄 합금이 바람직한 것으로 생각된다. 특히 그러한 재료는 생물학적 적합성을 만족한다.

더욱 바람직한 실시예에 의하면, 받침쿠션이 방사상 외측 외륜부 및 중심부 사이의 대략 중간에서 최소의 탄성 즉 최대의 강성을 가지면, 중앙 통로 상에 링 형상으로 형성된 하프 쉘의, 내측이 외부로 돌출된 불리한 형태를 피할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 쉘은 방사상 방향으로 받침쿠션 이상으로 돌출되도록 제안된다. 두 개의 하프 쉘 또는 쉘이 내측 받침쿠션보다 "돌출"되어 있기 때문에, 임플란트 플레이트가 실제로 받는 지지력이 축방향 쉘 또는 하프 쉘을 통해 외측 외륜부 및 중심부 사이에서 중심부 방향으로 전치될 수 있으며, 이런 방법으로 외륜부 또는 중심부에서 압력 피크가 방지되거나 적어도 상당히 감소한다.

특히, 임플란트 코어의 방사상 외측 외륜부에서, 일측은 쉘 또는 하프 쉘 및 타측은 받침쿠션 사이에 각각 중간 공간부(intermediate space)가 형성되어, 이 부분에서는 받침쿠션에서 쉘의 지지가 발생하지 않게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 받침쿠션 및 쉘 사이에 특히 금속으로 제조된 중간층(intermediate layer)이 배치된다. 일반적으로 이러한 중간층의 크 기는 원하는 대로 선택될 수 있다. 따라서 중간층은 예를 들어 외측 쉘을 따라 만곡되거나 또는 적도면에 평행하게 연장될 수 있다.

또한 그러한 중간층이 도입되어, 각각 하프 쉘과 결합하는 두 개의 분리된 독립층으로 구성될 수 있으면, 쉘 또는 하프 쉘은, 이러한 독립층 또는 중간층을 통해서만 내측 받침쿠션에서 지지될 수 있으며, 따라서 재료간 접촉은 쉘과 받침쿠션 사이가 아닌, 쉘과 중간층 사이에서만 발생한다.

중간층은, 적도면에 수직으로 연장된 통로로 돌출된 임플란트 플레이트의 돌출부(spigot)의 경로 경계(path boundary)로 작용하도록 제조될 수 있다. 이 결과, PE로 구성되는 것이 바람직한 외측 쉘의 손상은 유용한 방법을 통해 방지된다.

또한, 적도면에 수직으로 연장된 임플란트 코어의 통로는, 그 길이 방향으로 단면적이 변하도록 제작되는 것이 바람직하다. 적도면에서 외측으로 특히 일정하게 단면적이 각각 증가하는 것이 바람직하다. 특히 내측 받침쿠션의 압력 반응(pressure behavior)은 중앙 통로의 형상에 의해 직접 정해질 수 있다.

또한 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에 의하면, 중심부에서 축방향으로 받침쿠션의 강성이 커진다는 사실에서, 임플란트 코어의 압력 반응이 정해질 수 있다. 중앙 통로가 구비되면, 선택적 또는 부가적으로, 방사상 내측 방향으로 갈수록 받침쿠션의 강성이 커질 수 있다.

받침쿠션의 강성을 높이기 위해, 특히 링 형상 또는 원통형 기본 형상을 가지는 것이 바람직한, 분리형 보강부(stiffening element)가 구비될 수 있다. 이러한 보강부는 중앙 통로에 배치될 수 있으며, 예를 들어 소위 금속 벨로우(metal bellow)로 제조될 수 있다.

이러한 보강부는, 중앙 통로의 경계를 정하는 받침쿠션의 내측 외륜부 또는 중심부의 받침쿠션의 강성을 높여줄 뿐만 아니라, 동시에 방사상 방향으로 받침쿠션을 지지하여 중심부의 받침쿠션의 강도를 마찬가지로 증가시킬 수도 있다.

또한, 예를 들어 금속 벨로우로 제조된 보강부는, 중앙 통로가 존재하는 경우 링형으로 제조되며 적어도 부분적으로 받침쿠션을 둘러싸는 하프 쉘을 더 양호하게 안내할 수 있으며, 이로써 받침쿠션 상에서 하프 쉘의 부유(floating)가 방지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 받침쿠션은 사출 성형으로 쉘 또는 하프 쉘 상에 형성되는데, 바람직하게는 사출 성형으로 제조될 수 있는 쉘과 받침쿠션 사이에 복합 재료를 형성하기 위해, 쉘의 재료보다 받침쿠션의 재료가 더 높은 용융점을 가지도록 한다. 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 제조는 다른 관점에서 더 자세히 살펴보겠다.

또한 전술한 중간층이 사용될 경우, 받침쿠션은 사출 성형으로 중간층 상에 형성된다.

또한 본 발명에 의하면, 받침쿠션과 연결되어 있으며 특히 금속으로 제조된 중간층 또는 받침 쿠션을, 클립, 스냅, 또는 걸쇠를 이용해 쉘 또는 하프 쉘에 연결하도록 제안되었다.

본 발명에 의한 임플란트에서, 임플란트 플레이트에 대해 살펴본다. 본 발명에 의하면, 임플란트 플레이트는 그 외측면에 특히 구면부 형상의 돔형 연장부 또는 원통형 연장부를 각각 구비한다. 이러한 돔 또는 원통형 연장부는 임플란트 삽입 후 그 위치가 안정되도록 하며, 원통형 연장부는 삽입 중 안내 기능까지 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 임플란트 플레이트의 외측면이 각각 바깥쪽으로 궁형(arch)이 되도록 한다. 이 궁형부에 전술한 돔형 또는 원통형 연장부가 부가적으로 구비되는 것이 바람직하며, 궁형부가 완만한 경우에는 대조적으로 돔 또는 원통보다 플레이트 면에서 더 크게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 각각의 임플란트 플레이트의 외측면은, 임플란트 플레이트의 외주부보다는 길게 연장된 평면 외륜부를 구비할 수 있다.

전체적으로, 각 경우에 비교적 완만한 궁형부 및 평면 외륜부와, 상대적으로 경사가 급한 돔형 또는 원통형 연장부를 구비한 임플란트 플레이트의 외측면을 통하여, 척추뼈몸통의 골질 성분과 외형 최적화된 접촉면이 이루어질 수 있다.

또한 각각의 임플란트 플레이트는 그 외측면에, 특히 피인(peen:해머의 머리)형으로 형성된 안내 돌출부 또는 특히 각추형인 고정 돌출부를 적어도 하나 구비할 수 있다. 이로써, 임플란트는 삽입 상태에서 회전 안정성을 가지며, 부가적으로 고정 돌출부는 삽입된 임플란트의 미끄럼 탈출을 방지할 수 있다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에 의하면, 각각의 임플란트 플레이트는 그 내측면에 임플란트 코어의 수용을 위한 오목부를 구비하며, 임플란트 코어 및 오목부의 연동 접합면은 각각 구형 부분면이 된다. 오목부로 인해 역매몰형 배치(countersunk arrangement)가 가능하고, 따라서 이 배치는 임플란트 플레이트 사이 의 임플란트 코어가 미끄럼 탈출되는 것을 방지한다. 접합면을 구형 부분면으로 형성함으로써, 본 발명에 의한 추간판 임플란트는 그 이동가능성에 관해 회전 대칭이 된다.

과도한 신체 자세로 인해, 임플란트 플레이트의 오목부 또는 함몰부에 의해 형성된 수용 공간에서 임플란트 코어가 미끄럼 탈출되는 것을 신뢰성 있게 방지하기 위해, 적어도 하나의 임플란트 플레이트는 돌출부(spigot)를 구비할 수 있다. 이 돌출부는 임플란트 플레이트의 내측면에서 돌출되어 있으며, 임플란트가 조립되면 임플란트 코어의 외측면에 형성된 함몰부(depression)로 삽입된다. 임플란트 플레이트와 임플란트 코어 사이의 상대 운동이 가능하도록, 함몰부의 치수는 돌출부보다 크다.

돌출부 또는 임플란트 코어의 중심은, 시상 방향(sagittal direction)으로 임플란트 플레이트의 치수에 관해 중심 또는 편심이 되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 임플란트 코어를 임플란트 플레이트 사이에 삽입하는데 필요한 견인력(traction)을 가능한 한 낮게 유지하기 위해, 임플란트 코어는 적어도 하나의 외측면에 가장자리에서 함몰부로 연장된 임플란트 플레이트의 돌출부를 위한 삽입 통로를 구비할 수 있다.

또 다른 실시예에 의하면, 적어도 하나의 임플란트 플레이트의 내측면에 외륜부에서 오목부로 연장된 임플란트 코어를 위한 삽입 통로를 구비함으로써, 선택적 또는 부가적으로 견인력을 낮게 유지할 수 있다.

또한 본 발명은, 임플란트된 상태에서 준비된 척추뼈몸통 표면과 접촉하는 두 개의 임플란트 플레이트 및 상기 임플란트 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 임플란트 코어를 포함하고, 하나 이상의 내측 받침쿠션 및 받침쿠션을 둘러싸며 바람직하게는 두 개의 하프 쉘로 형성된 하나 이상의 쉘을 포함하며, 상기 받침쿠션은 플라스틱 사출 성형 방법으로, 상기 쉘 특히 하프 쉘 상에 사출 성형되거나, 또는 최종 상태에서 상기 받침쿠션 및 상기 쉘 사이에 배치되는 중간층 상에 사출 성형되는 것을 특징으로 하는, 추간판 임플란트의 제조 방법에 관한 것이다.

사출 성형으로 제조되는 받침쿠션용 재료는, 받침쿠션 및 쉘 사이의 복합 재료의 생산에 적합하도록 선택되는 것이 바람직하며, 복합 재료는 쉘에 사용되는 재료보다 용융점이 높다. 전술한 바와 같이, 받침쿠션에 적합한 재료는 폴리카보네이트 우레탄(PCU), 실리콘 또는 PCU와 실리콘의 혼합물이며, 폴리에틸렌(PE), 고 교차결합 폴리에틸렌(highly cross-linked polyethylene), UHMWPE 또는 금속은 쉘에 사용되는 것이 바람직하다. PCU의 용융점은 200℃이상이지만, PE의 용융점은 120℃ 범위이다. 그렇지만 냉각 사출 성형법을 이용하면, PE로 제조된 하프 쉘에 PCU를 사출 성형하여, 적절한 복합 재료를 만들 수 있다.

하프 쉘의 내측면에 형성된 언더컷 또는 오목부는 받침쿠션 재료의 사출 성형시 충만되므로, 이러한 복합 재료는 개선될 수 있다.

이하, 도면을 참조로 실시예를 통해 본 발명을 설명한다.

도 1에는 커버 플레이트(cover plate) 또는 엔드 플레이트(end plate)로도 표시되는 두 개의 임플란트 플레이트(15, 17) 및 인레이(inlay)로도 표시되는 임플란트 코어(19)를 포함하는 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 가능한 실시예에 관 한 여러 도면이 도시되어 있다. 도입부에서 전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 삽입과정은 본 출원에서는 자세히 살피지 않기로 한다. 마찬가지로 전술했던 유럽 특허출원 EP 03 026 582에는, 도 1 내지 도 4에 따라 본 발명에 의한 추간판 임플란트에 특히 적당한 전개 장치(spreading device)가 개시되어 있다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4에 개시된 임플란트의 이해에 필요한 정도로 그 일부 부품이 설명된다.

임플란트 코어(19)는, 그 평면측에서 서로 접촉하는 두 개의 구면부에 대응하는, 렌즈형 기본형상을 가진다. 따라서, 임플란트(19)의 외측 접합면(49)은 구면의 부분면이다. 특히 도 1의 상부 측면도에서 알 수 있는 바와 같이, 임플란트 코어(19)의 형상은, 서로 상단에 위치한 두 개의 구면부에 정확하게 대응하지 않고, 비교적 높이가 낮고 직선 외륜을 갖는 스페이서(spacer)(18)가 구면부의 평면측 사이에 위치한다.

임플란트 코어(19)는, 임플란트가 조립되었을 때 임플란트 플레이트(15, 17)의 돌출부(51)가 삽입되는 함몰부(53)를, 코어의 극(pole)에 구비하며, 이하에서 자세히 살펴본다.

특히 B-B, C-C 단면에서 알 수 있는 바와 같이, 임플란트 플레이트(15, 17)는 그 외측면에 상대적으로 완만한 궁형부(63)가 구비되고, 그 위에 궁형부보다 경사가 급한 돔형 연장부(41)가 형성되는데, 이는 임플란트 플레이트(15, 17)의 내측면 상의 오목부(45)에 대응되며, 임플란트 플레이트의 접합면(47)은 임플란트 코어(19)의 접합면(49)과 같은 반지름을 가지는 구의 부분면이다. 특히 C-C 단면에 도 시된 바와 같이, 임플란트가 조립된 상태에서는, 두 개의 접합면(47, 49)이 전면 접촉하게 된다. 임플란트 코어(19)의 각 구면부에 관해 보면, 그 표면상에 접합면(47, 49)이 놓여 있는 구면의 중심점(M)은, 각각 타 구면부 내에 놓여 있으며, 실제로 함몰부(53) 내에 놓여 있다.

또한 임플란트 플레이트(15, 17)는 그 외측면에 피인(peen)(43)이 구비되어 있다. 임플란트 플레이트(15, 17)는, 원반 공간(disk space)으로 삽입시 둥근머리 해머(ball-peen hammer)에 의해 미리 준비된 척추뼈몸통의 표면상의 홈형 오목부 내의 이러한 안내 돌출부(43)에서 안내된다.

임플란트 플레이트(15, 17)의 내측면 상에 즉 피인(43)의 반대측에, 트랙션 슈(traction shoe)의 연결부 요소의 수용을 위한 척출부(20)가 형성된다.

도 2c에 개시된 이형은, 원통형 연장부(41`)를 구비된 임플란트 플레이트(15, 17)의 외측면 설계에 의해, 도 1 및 도 2a와 도 2b에 도시된 임플란트와 상이하며, 원통형 연장부는 삽입 상태에서 임플란트 플레이트(15, 17)에 위치 안정성을 제공하고, 부가적으로 임플란트 플레이트(15, 17)의 삽입시 길이방향 안내 역할을 한다.

피인형 안내 요소 대신, 각추 형상의 스파이크형 고정 돌출부(43`)가 구비될 수 있다. 핀으로 알려진 이러한 예리하게 테이퍼된 돌출부(43`)는, 임플란트 플레이트(15, 17)의 삽입에 불리한 영향을 끼치지 않도록 선택되며, 임플란트가 삽입되면 서로 대향하는 척추뼈몸통과 결합하여 위치가 고정되도록 한다. 각추형 핀(43`)의 각 모서리가 삽입 방향으로 접하므로, 최적의 삽입 동작이 이루어진다.

도 2c에 의한 임플란트는, 상이한 외과적 기법을 위해 설계되었으며, 특히, 도 1 및 도 2a와 도 2b에 의한 임플란트와는 상이한 종류의 임플란트 플레이트(15, 17)의 삽입 및 그 전개(spreading)를 위해 설계되었다. 특히, 상이한 도구가 사용되는데, 본 출원에서는 자세히 살피지 않기로 한다. 이에 대하여는 2004년 10월 15일 출원한 유럽 특허출원 EP 04 024 653을 참조로 한다. 임플란트 플레이트(15, 17)는, 고정 장치(setting device)의 대응 돌출부를 수용하기 위한 보어(bore)(44)를 복부측(ventral side)에 각각 구비하는데, 이 고정 장치는 특히 상기 출원에 개시된 고정체(setting unit)와 같은 도구와 함께 사용된다.

분리 요소의 형태로 제공되는(도 1의 C-C 단면), 임플란트 플레이트(15, 17)의 돌출부(51)의 직경은, 임플란트 코어(19)에 형성된 함몰부(53)의 직경보다 작다. 이런 방법으로 함몰부(53)에 여유(clearance)를 두고 삽입되는 돌출부(51)는, 과도한 신체 자세로 인해, 두 개의 오목부(45)로 형성되는 수용 공간으로부터 임플란트 코어(19)가 미끄럼 탈출되는 것을 방지한다.

특히 도 1의 A-A 단면에 도시된 바와 같이, 임플란트 플레이트(15, 17)의 외측면 상의 완만한 궁형부(63)는 각각, 외주 전체에 걸쳐 플레이트 단부(A) 이상으로 연장되지는 않는다. 평면 외륜부(65)는 부분적으로 임플란트 플레이트(15, 17)의 외주 이상으로 연장된다.

또한 A-A 단면은, 임플란트 플레이트(15, 17)의 소위 각도측정(angulation)은 기준면(0)에 관해서 각각 측정된다는 점을 보여주는데, 기준면은 점선으로 그려진 돌출부(51)의 중심축에 수직으로 연장된 평면이다. 특정한 상대적 위치에서 임 플란트 코어(19)와 두 개의 임플란트 플레이트(15, 17) 사이의 조립된 임플란트의 최종 측정 각도는, 꼬리측 경사(caudal angulation)(α1) 및 머리측 경사(cranial angulation)(α2)의 합으로 결정된다.

A-A 단면도 및 평면도로부터, 돔(41) 및 돌출부(51)의 중심은 중심선을 따라 후부측으로 편심 배치된 것을 알 수 있다.

본 발명에 의한 추간판 임플란트는, 각기 환자의 해부학적 구조에 맞추어, 또 임플란트 최적화에 맞추어, 임플란트의 생산에 따라 변할 수 있는 특정한 특성값을 가진다. 이러한 특성값으로는 특히 다음과 같은 파라미터가 있으며, 그 의미는 도 1의 각 도면으로부터 알 수 있다.

H 임플란트 플레이트의 높이

B 임플란트 플레이트의 폭

T 임플란트 플레이트의 깊이

R 접합면의 반지름

d 돔 위치

h 돔 높이

z 궁형부 중심

w 궁형부 높이

a 피인(peen) 간격

f 피인(peen) 높이

v 척출부의 간격

또한 도 2c의 이형에도 대응하는 파라미터가 유사하게 존재하며, 따라서 파라미터 d 및 h는 각각 원통형 돌출부(41)와 관련되고, 파라미터 a 및 f는 핀(43)의 위치 또는 간격 및 높이와 관련되며, 파라미터 v는 삽입 도구로써 두 개의 외부 보어(44) 사이의 간격이 된다.

도 1에 도시된 실시예와 달리, 돌출부(51)는 생략될 수도 있다. 돌출부가 생략된 실시예는, 오목부(45)가 임플란트 플레이트(15, 17)에서 이미 단독으로 충분한 돌기 안정성을 구비하도록, 즉 임플란트 코어(19)가 적절한 정도로 미끄럼 탈출이 방지되도록 제조되거나 제조될 수 있을 때, 특히 고려할 수 있다.

임플란트 플레이트(15, 17)는 CoCr 합금 또는 티타늄 합금으로 만들어 질 수 있으며, 외측 골질측은 다공성 티타늄(porous titanium) 또는 뼈가 특히 빠르게 성장하도록 선택적으로 수산화 아파타이트(hydroxyapatite:HAC)를 첨가하여 코팅될 수 있다. 실제로, 상이한 환자의 해부학적 구조에 맞는 최적화가 가능하도록, 일련의 상이한 크기를 갖는 임플란트 플레이트(15, 17)가 입수 가능한 것이 바람직하다. 특히 임플란트 플레이트(15, 17)는 그 폭, 깊이 및 각도에 따라 서로 상이할 수 있다.

임플란트 코어(19)는 예를 들어 폴리에틸렌, 고 교차결합 PE, UHMWPE 또는 금속, 특히 CoCrMo 합금으로 구성될 수 있다. 재료로는 폴리에틸렌이 바람직한데, 폴리에틸렌을 사용함으로써 작용력이 탄성적으로 양호하게 흡수되기 때문이며, 즉 양호한 축방향 감쇠 특성이 존재하기 때문이다. 가능한 마멸을 피하기 위해, 합성수지 재료 상에 금속 박막 쉘을 입힐 수 있다. 구면의 부분면을 금속 조합으로 하 는 것은, 구면부 형상으로 인해 서로에 관해 매우 높은 정밀도로 제조될 수 있다. 그러한 금속/금속 상호 작용은 유럽 특허출원 97903208.3(발행번호 EP 0 892 627)에 일반적으로 개시되어 있으며, 그 내용은 참조로서 본 출원의 공개 내용에 명시적으로 병합된다.

임플란트 플레이트(15, 17)의 오목부(45) 내에서 임플란트 코어(19)가 갖는 역매몰형 배치로 인해, 힘을 전달하는 영역이 비교적 크게 되며, 따라서 비교적 작은 표면 하중이 발생하고, 동시에 임플란트 코어의 탈출 위험이 낮게 유지된다.

도 2a 및 도 2b의 투시 도법에 의한 임플란트에는, 특히 트랙션 슈를 위해 임플란트 플레이트(15, 17)의 내측면에 형성된 척출부(20)가 도시되어 있으며, 또 돔(41)과 피인(43)이 구비된 임플란트 플레이트(15, 17)의 내측면 설계가 도시되어 있다.

도 3a 내지 3c 및 도 4에는, 임플란트 코어(19)의 삽입시 임플란트 플레이트(15, 17)가 가능한 한 낮은 압력을 개별적으로 받도록 하기 위해, 임플란트 코어(19)(도 3a 내지 3c) 및 임플란트 플레이트(15, 17)의 내측면에서(도 4) 취할 수 있는 가능한 수단들이 도시되어 있다.

도 3a 내지 3c에 의하면, 각 경우에 삽입 통로(55)가 임플란트 코어(19)의 외측면에, 임플란트 코어(19)의 외륜부에서 중앙 함몰부(53)까지 연장되도록 형성되어 있다. 일반적으로 삽입 통로(55)는 임의의 원하는 곡률을 가질 수 있으며, 함몰부(53)에 실질적으로 방사상 방향으로 연결되거나(도 3a) 또는 접선 방향으로 연결될 수 있다(도3b). 선택적으로, 삽입 통로(55)는 방사상 직선 형태를 가질 수 도 있다.

임플란트 플레이트(15, 17) 사이에 임플란트 코어(19)를 삽입할 경우, 돌출부(51)가 임플란트 코어(19)에 대하여 낮은 플레이트 간격으로 삽입되지 않도록, 돌출부(51)는 임플란트 코어(19)의 삽입 통로(55)를 통해 삽입된다.

임플란트 코어(19)의 삽입 통로(55)에 부가적으로 또는 선택적으로, 임플란트 플레이트(15, 17)는 그 내측면에, 전방 플레이트 외륜부에서 오목부(45)까지 연장된, 홈형 함몰부 형태의 삽입 통로(57)를 각각 구비하며, 이 삽입 통로에 의해 전체적으로 전방측에서 임플란트 코어(19) 수용부까지 연장된 임플란트 코어(19)용 "삽입 터널"이 만들어진다. 임플란트 플레이트(15, 17)가 매우 낮은 압력을 서로 간에 개별적으로 받도록 하기 위해, 임플란트 코어(19)는 삽입 과정 초기에 이미 삽입 통로(57)에 수용된다.

본 발명에 의한 추간판 임플란트를 삽입하는 시술을 하는 경우, 사전에, 즉 본 발명에 의한 시술 방법을 사용하지 않고 실제 추간판을 적출한 후, 본 발명에 의한 시술 방법을 사용하는 때 임플란트 삽입 공간을 준비한다. 또한, 특히 본 발명에 의한 운동판(work plate)(11, 13)을 사용하지 않고 소위 "샤프 스푼(sharp spoon)"(예를 들어 코브(Cobb))을 사용하여, 먼저 척추뼈몸통의 종판(end plate)을 준비한다.

이러한 삽입 공간의 준비 후에, 시술 방법이 사용되며, 이러한 시술 방법의 예는 전술한 유럽 특허출원 EP 03 026 582에 개시되어 있다.

도 5 및 도 6에는 본 발명에 의한 추간판 임플란트의 바람직한 실시예가 도 시되어 있다. 일반적으로 양 실시예에서, 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)은 각각 구면의 부분면인데, 이 구면의 반지름은 R0, 중심점은 M0이며, 중심점은 임플란트의 중심축(167) 상에 있고 각각 타 플레이트의 돌출부(151) 상에 놓여있다. 또한, 양 플레이트 코어(119)는 각각 회전 대칭이며, 길이방향 축이 중심축(167)과 일치하는 중앙 통로(173)를 구비한다.

도 5에 의한 임플란트 코어(119)에서 접합면(149)은, 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)과 마찬가지로 반지름 R0, 중심점 M0인 구면의 부분면이며, 따라서 -도 1의 임플란트와 유사하게- 임플란트 코어(119) 및 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147, 149)은 서로 전면에 걸쳐 접촉하게 된다.

압력의 영향으로 인한 피크 하중을 최소하기 위한 "탄성 효과"를 개선하기 위해, 도입부에서 설명한 바와 같이, 임플란트 코어(119)는 적도면상에 외측 링형 홈(169) 및 내측 링형 홈(171)을 구비한다. 내측 링형 홈(171)은 외측 링형 홈(169)과 비교해 실질적으로 폭이 더 넓으며, 이런 점에서 중앙 통로(173)의 방사상 팽창부로 표현된다.

도 6에 의한 임플란트 코어(116)에는, 탄성 효과를 개선하기 위한 상이한 방법이 선택되었다. 여기서 임플란트 코어(119)의 접합면(149)은, 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)과 일치하도록 형성된 구면의 부분면이 아니다. 오히려 임플란트 코어(119)의 접합면(149)의 각 사분면에서, 임플란트 코어(119)와 임플란트 플레이트(115, 117)는 접촉선 P에서만 접촉한다. 중심축(167)을 따라 절단한 단면도에 도시된 바와 같이, 접촉선 P의 위치는, 중심점 M0과 점 P를 연결한 직 선 즉 접선 t에 수직이고 점 P를 지나는 직선이 임플란트 코어(119)의 적도면과 이루는 각 ω가 약 60°가 되도록 선택된다. 각 ω는 약 45° 내지 75°의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

도 6에는 임플란트 코어(119)와 임플란트 플레이트(115, 117)가 서로 선접촉한다는 기본 원리에 입각한 두 개의 바람직한 이형이 도시되어 있다. 실선으로 도시된 이형에서, 임플란트 코어(119)의 접합면(149)은 중심점이 M1이고, R1<R0인 일정한 곡률 반지름을 가진다. 도 6에서 이중 쇄선으로 도시된 이형에 의하면, 접촉선 P에서 시작해 코어 극 방향으로의 임플란트 코어(119)의 접합면(149)의 곡률은, 접촉선 P에서 시작해 코어 적도면 방향으로의 곡률보다 더 크다. 즉, 중심점 M2인 곡률 반지름 R2는, 중심점 M1인 곡률 반지름 R1보다 작다.

이러한 파라미터의 바람직한 조건은, R0-6㎜<R1<R0-1㎜, R2<R1 및 8㎜<R0<18㎜이다.

또한 도 6에 의하면, 본 실시예의 중심점 M0, M1 및 M2가, 서로 다른 곡률을 가지는 두 개의 임플란트 코어(119)의 접합면이 만나는 접촉선 P를 관통하는 공통 직선 상에 놓여 있다.

본 발명에 의하면, 도 5에 도시된 링형 홈을 이용한 접근법과 도 6에 도시된 특정한 접합면을 이용하는 방법을 조합하여 사용하는 것도 기본적으로 가능하다. 즉 기본적으로, 단순한 기본 형상으로부터 임플란트 코어의 형상을 변화시킨 상이한 방법을 서로 조합하여 "탄성 효과"를 개선할 수 있다.

본 출원에 개시된, 특히 이하의 도 7 내지 도 12와 관련된 임플란트 코어는, 그 치수가 특히 보통의 중유럽인에 맞춘 것이다. 임플란트 코어는 렌즈형인데, 외측 직경은 약 25㎜이고, 높이는 약 19㎜이며, 축방향으로 연장된 중앙 통로가 평평하도록 구비된다. 또, 임플란트 코어의 곡률 반지름은 약 14㎜가 되도록 설계되며, 임플란트 플레이트는 도 7 내지 도 12에 도시되어 있지 않다.

또한 임플란트 플레이트의 접합면과 연동하는 모든 임플란트 코어의 접합면은, 전술했던 곡률 반지름 R0이 약 14㎜인 구면의 부분면인 것이 일반적이다. 임플란트 코어는 두 개의 적어도 대략이나마 구면부 형상을 가지고, 이 구면부의 평면측은 서로 대향하며, 각각의 구면부의 구면 중심은 타 구면부 내에 위치하므로, 임플란트 코어의 렌즈형 형상은 자가 정렬(self-aligning)이 가능하다.

도 7a 및 도 7b에 의한 임플란트 코어는 대략 렌즈형인 받침쿠션(277)을 포함하는데, 받침쿠션 상에 두 개의 하프 쉘(279, 281)이 서로 이격되고 대향하도록 배치된다. 받침쿠션(277)은 폴리카보네이트 우레탄(PCU), 실리콘 또는 PCU/실리콘 혼합물로 구성되며, 두 개의 하프 쉘(279, 281)은 폴리에틸렌(PE), 고 교차결합 PE,, UHMWPE 또는 금속(특히 CoCrMo 합금)으로 제조된다. 임플란트 코어(219)의 중심축(267)과 일치하는 중심축을 가지며 적도면(275)에 수직으로 연장된 삽입 통로(273)를 구비하기 때문에, 받침쿠션(277) 및 두 개의 하프 쉘(279, 281)은 모두 링 형상을 가지게 된다.

하프 쉘(279, 281)은 방사상 방향으로 받침쿠션(277) 이상으로 돌출되어 있다. 이러한 돌출부 또는 덮개부에는 하프 쉘(279, 281) 간의 링형 간극(ring gap)이 존재하는데, 이러한 링형 간극은 축방향으로 서로 이격되어 있고, 따라서 임플 란트 코어(219)의 방사상 외측 링형 홈(269)을 형성한다.

하프 쉘(279, 281)의 외측면으로 형성된 임플란트 코어(219)의 접합면(249)은, 구면의 부분면이며, 추간판 임플란트의 임플란트 플레이트(도시되어 있지 않음)의 접합면과 동일한 곡률 반지름을 가진다.

받침 쿠션(277)의 방사상 외측 끝단면(side edge)은 중심축(267)과 평행하게 연장되며, 중앙 통로(273)의 경계가 되는 받침쿠션(277)의 내측면 또는 내측 외륜부는 볼록형으로 제조된다. 받침쿠션(277)의 내측면 크기는 하프 쉘(279, 281)의 내측 외륜부로 연속된다. 따라서 여기에 도시된 중앙 통로(273)의 축방향 단면은, 적도면(275)상에서 최소의 내측 단면적을 가지는 이중 원뿔(double cone), 이중 깔때기(double funnel) 또는 모래시계(hourglass) 형상을 갖는다.

예를 들어 도 5 및 도 6의 실시예와 같이, 추간판 임플란트의 조립 상태에서, 임플란트 플레이트의 돌출부는 중앙 통로(273)에 삽입된다.

도입부에서 설명한 바와 같이, 받침쿠션(277) 및 두 개의 하프 쉘(279, 281)은 고형 복합 재료를 형성하는데, 이 고형 복합 재료는 받침쿠션(277)에 사용되는 재료(특히, PCU, 실리콘 또는 PCU/실리콘 혼합물)를 특히 PE, 고 교차결합 PE, UHMWPE 또는 금속(특히 CoCrMo 합금)으로 구성된 하프 쉘(279, 281)에 사출 성형하여 제조된다.

받침쿠션(277)은 렌즈형 형상을 가지므로, 방사상 외측 외륜부보다 축방향 중심부에서 하프 쉘(279, 281)에 더 연화된 지지(soft support)를 제공한다. 이런 특성은 중앙 통로(273)의 형상의 영향을 받을 수 있다. 실제 지지력은 전술한 하 프 쉘(279, 281)의 방사상 돌출부로 인해 방사상 내측으로 전달되며, 이로써 방사상 외측 외륜부에서 압력 피크의 발생이 방지된다.

도 8의 임플란트 코어(219)는, 받침쿠션(277)이 적도면(275) 상에 외측 링형 홈(285)을 구비한다는 점에서, 도 7a 및 도 7b의 임플란트 코어와 상이하다. 방사상 외측 외륜부에서 받침 쿠션(277)의 축방향 높이 감소량은 그러한 제한 조건에 따라 설정될 수 있다.

받침쿠션(277)의 링형 홈(285) 및 두 개의 하프 쉘(279, 281) 사이의 적도면 링형 간극이 더해져, 임플란트 코어(219)의 외측 링형 홈(269)을 형성한다.

도 9a 내지 도 9c에 도시된 발명에 의한 임플란트 코어(219)에서, 받침쿠션(277)은 상향 및 하향으로 각각 금속 재질의 중간층과 직접 접촉하고 있다. 적도면(275)에 평행하게 연장된 중간링(intermediate ring)(289, 291)의 외측 직경은, 외측 PE 하프 쉘(279, 281)의 외측 직경의 약 60%에 달하며, 중간링(289, 291)의 내측 직경은, 하프 쉘의 외측 직경의 약 24%에 달한다.

각 경우에 링형 중간층(289, 291)에서 시작하여 적도면(275) 방향으로 갈수록 받침쿠션(277)의 직경은 증가하며, 받침쿠션(277) 및 하프 쉘((279, 281) 사이의 중간층(289, 291)에서 방사상 외측에 존재하는 각각의 중간 공간부(283)는 외측으로 갈수록 더 넓어진다. 따라서 하프 쉘(279, 281)은 받침쿠션(277)에서 금속 링(289, 291)을 통해서만 지지된다.

받침쿠션(277) 및 금속 중간링(289, 291)은 고형 복합 재료를 형성하는데, 이 고형 복합 재료는 중간층(289, 291)의 내측면에서 받침쿠션(277)에 사용되는 재 료를 사출 성형하여 제조되며, 전술했던 재료가 고려된다. 부가적으로 형상 맞춤형 연결부(shape-matched connection)가 언더컷 보어(undercut bore)(295)에 의해 생기는데, 이 언더컷 보어는 중간층(289, 291)에 형성되며, 받침쿠션(277)의 제조시 재료가 이 보어를 통해 흘러 들어간다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 복수의 원형 언더컷(295)이 서로 일정한 간격을 두고 배치되어 구비된다.

도 9a의 상세도 C에 도시된 바와 같이, 각각의 스냅 연결부가 일측으로는 받침쿠션(277) 및 중간링(289, 291)의 복합재료와, 타측으로는 두 개의 하프 쉘(279, 281) 사이에 형성되도록, 중간링(289, 291)의 끝단면 및 하프 쉘(279, 281)에 형성된 수용부의 방사상 외측 경계면이 언더컷되어 있다. 따라서 하프 쉘(279, 281)은 금속 링(289, 291)과 고정 연결되어 있는 받침쿠션(277)에 단순히 끼워맞춤될 수 있다.

도 10a 및 10b의 실시예에서, 링형 중간층(289, 291)은 PE 쉘(279, 281) 및 PCU로 제조된 받침쿠션(277) 사이에 배치된다. 그러나 이 실시예에서, 중간링(289, 291)은 임플란트 코어(219)의 중심축(267)에 수직으로 연장되어 있지 않고, 접합면(249)을 제공하는 외측 하프 쉘(279, 281)을 따라 만곡되어 있다.

링형 받침쿠션(277)의 방사상 내측면은 비교적 경사가 급한 볼록형이며, 중앙 통로(273)는 적도면(249)에서 현저히 좁아진다.

방사상 방향으로 받침쿠션(277)은, 금속 중간링(289, 291) 사이에 놓인 플래지부(287)를 통해, 중간링(289, 291)과 직접 접촉하고 있다. 따라서 PE 하프 쉘(279, 281)은 중간링(289, 291) 및 받침쿠션(277)의 복합재료보다 돌출되어 있다. 각각의 하프 쉘(279, 281)은 축방향으로 중간링(289, 291)과 직접 접촉하고, 이로써 임플란트 코어(219)는, 축방향 높이가 받침쿠션(277)의 플랜지부(287) 두께에 해당하는 외측 링형 홈(269)을 구비한다.

PE 하프 쉘(279, 281) 및 CoCrMo 합금으로 제조된 중간층(289, 291) 간의 연결은, PE 재료를 금속 중간층(289, 291)의 외측면에 사출 성형하여 이루어지는데, 이를 위해 중간층(289, 291)에는 사출 성형시 PE 재료가 흘러 들어갈 수 있는 오목부 또는 언더컷(도 10a에는 도시되어 있지 않음)이 구비되어 있다. 이러한 언더컷은, 계단 폭 및 계단 높이가 내측에서 외측으로 갈수록 증가하도록, 그 폭 및 높이가 방사상 위치에 따라 변하는 원형 오목 계단부의 형태로 구비되는 것이 바람직하다. 또한 이러한 복합 재료의 제조법은, 기본적으로 다른 쌍의 재료들을 이용하는 제조에도 사용될 수 있다. 즉 하프 쉘에 PE, 중간층에 CoCrMo 합금을 이용하는 경우만으로 제한되는 것은 아니다.

도 9a 및 도 10의 실시예에서, 임플란트 플레이트(도시되어 있지 않음)에서 돌출되어 있고, 또 중앙 통로(273)로 돌출되어 있는 돌출부(도 5 및 도 6 참조)는, 금속 중간층(289, 291)까지 연장되는 것이 바람직하다. 이는, 임플란트 코어(219)에 임플란트 플레이트가 접합함으로써 기울어짐 운동(tilt movement)이 발생하는데, PE 하프 쉘(279, 281)을 손상시키지 않고, 금속 링(289, 291)이 돌출부 즉 임플란트 플레이트의 경로 경계로 작용하기 때문이다.

도 11a 및 도 11b에 의한 임플란트 코어(219)는, 이 실시예에서는 PE가 아닌 금속으로 제조된 외측 하프 쉘(279, 281) 및 PCU로 제조된 받침쿠션(279) 사이에, 중간층을 구비하지 않는다. PCU 재료를 이용한 사출 성형으로, PCU 받침쿠션(277) 및 하프 쉘(279, 281) 간의 연결이 이루어진다.

받침쿠션(277)은 그 방사상 내측면에서, 금속 벨로우로 제조되고 금속 하프 쉘(279, 281)의 내측면까지 연장된 보강부(293)에 의해 지지된다. 따라서 받침쿠션(277)의 축방향 강성은 증가한다. 한편 보강부(293)에 의해 하프 쉘(279, 281) 상호 간에 안내 기능이 향상되며, 이로써 하프 쉘(279, 281)이 받침쿠션(277) 상에서 "부유(float)"하는 것을 방지한다.

하프 쉘(279, 281) 및 보강부(293)는, 특히 CoCrMo 합금이 사용되는 동일한 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

하프 쉘(279, 281)의 외층 두께는 약 1㎜이며, 이로써 충분한 형상 탄성이 발생한다. 내측면 즉 보강부(293)와 받침쿠션(277)의 방사상 외측 링형 홈(285) 사이의 중심부에서 발생하는 하프 쉘(279, 281)의 지지로 인해, 하프 쉘(279, 281)의 형상은 방사상 외측 외륜부에서 축방향으로 ㎛ 단위의 비교적 작은 변형만을 허용한다.

축방향으로 이격되어 있는 하프 쉘(279, 281) 사이의 링형 간극 및 받침쿠션(277)의 외측 링형 홈(285)이 합해져, 전체 임플란트 코어(219)의 외측 링형 홈(269)을 형성한다. 내측 링형 홈(271)은, 적도면(275)에서 금속 벨로우(293)의 방사상 외측 방향 팽창부에 의해 형성된다.

이 실시예에서 금속으로 제조된 하프 쉘(279, 281)의 접합면(249)(구면의 부분면으로 형성됨) 및 이와 대응하는 임플란트 플레이트(도시되어 있지 않음)의 접 합면은, - 임플란트 플레이트(예로써 도 5 및 도 6 참조)의 돌출부가 예를 들어 압착(pressing in)으로 임플란트 플레이트에 부착된 경우 - 전술했던 발행번호 EP 0 892 627 유럽 특허출원에 이미 언급된 방법에 의해 가공된다. 이 방법은, 하프 쉘(279, 281)의 방사상 외측 외륜부의 형상 탄성을 통해, 이 외륜부에서의 표면 압착을 원하는 만큼 감소시키는데 필요한 정밀도를 가진다.

도 11a 및 도 11b에 도시된 실시예와 달리, 도 11c에 도시된 발명의 또 다른 이형에 의하면, 받침쿠션도 생략될 수 있으며, 예를 들어 도 11a의 벨로우(293)에 상당하는 보강부(293`)를 통해서만 하프 쉘(279, 281)이 지지될 수 있다. 이러한 이형에서, 보강부(293`)는 방사상 외측으로 떨어져 있는데, 즉 도 11a에 도시된 위치에 비해 더 큰 직경을 가지도록 구비된다. 그 결과 일측으로 방사상 외측 단부와, 타측으로 중앙 통로(273)의 경계를 정하는 내측 단부 즉 링형 하프 쉘(279, 281)의 중앙 통로 사이의 중심부에서, - 각각의 하프 쉘(279, 281)은 이 중심부 내에 보강부(293`)를 위한 축방향 링형 돌출부를 구비한다 - 하프 쉘(279, 281)이 지지되는데, 그 결과 이러한 내측 및 외측 외륜부에서 압력 피크가 방지된다.

도 12a 및 도 12b의 실시예에서, 임플란트 코어(219)는 PCU 받침쿠션에 의해서만 지지된다. 이 받침 쿠션은, 적도면(275)에서 이중 원뿔형태로 폭이 좁아지며 적도면(275)에 대해 대칭인 중앙 통로(273)를 구비한다.

임플란트 코어(219)는 두 개의 구면부 형상을 가지는데, 이 구면부의 평면측은 서로 대향하며, 그 사이에 원주형 원반이 위치한다. 이러한 원주형 원반(218)의 축방향 높이는, 임플란트 코어(219)의 접합면(249)과 연동하는 임플란트 플레이 트의 구면(도시되어 있지 않음)의 부분면이 원주형 원반(218)을 덮도록, 즉 모든 가능한 접합 위치에서 충분히 돌출되도록 선택된다.

압력을 받으면, 임플란트 코어(219)를 형성하는 PCU 재료의 비교적 높은 탄성에 의해, 축방향뿐 아니라 방사상 방향으로도 압축이 발생하며, 이에 의해 접합면(249)의 축방향 외륜부가 감소한다. 또한 그 결과 축방향 외측 외륜부 방향으로 접합면(249)의 압력 하중이 감소하는데, 임플란트 코어(219)와 임플란트 플레이트 사이에서 곡률 반지름이 R0이 된다.

또한 하중을 받는 경우 압력 분포는, 이중 원뿔형인 중앙 통로(273)의 형상에 의해, 방사상 내측면 방향으로 직접 정해질 수 있다.

부가적으로 PCU 임플란트 코어(219)의 접합면(249)에는, 마모를 줄여주는 교차 결합 또는 코팅이 구비될 수 있다. 이러한 가공에서, 강도를 높이거나 마찰값을 낮춤으로써 마모가 감소될 수 있다.

링형 받침쿠션(277)의 내측 직경, 즉 적도면(275)에 위치한 가장 좁은 구간에서의 중앙 통로(273)의 직경이 가지는 최소값은, 도 7, 8 및 9의 실시예에서 약 5㎜이며, 도 10의 실시예에서는 약 0.4㎜, 도 12의 실시예에서는 약 4㎜이다.

하프 쉘(279, 281) 또는 임플란트 코어(219)의 외측면에서 중앙 통로(273)의 직경의 최소값은, 도 7 및 8의 실시예에서 약 7.4㎜, 도 12의 실시예에서는 약 7.3㎜이다.

구면(249)의 부분면을 형성하는 구면부의 중심 사이의 간격은, 도 7, 8 및 11의 실시예에서 약 6㎜이며, 도 12의 실시예에서는 약 5㎜이다.

하프 쉘(279, 281)의 외측면에서 중앙 통로(273)의 개방각(opening angle)은, 도 7 및 8의 실시예에서 약 20°이다.

하프 쉘(279, 281))사이의 방사상 외측 링형 간극의 축방향 높이는, 도 7, 8 및 10의 실시예에서 약 2㎜이다. 도 11의 실시예에서, 하프 쉘(279, 281) 사이의 최소 간격, 즉 받침쿠션(277)(도 11a 및 11b)의 외측 링형 홈(285)의 최대 축방향 폭은 약 2.6㎜이다.

도 9의 실시예에서, 금속 링(289, 291) 사이의 축방향 간격, 즉 받침쿠션(277)의 축방향 높이는 약 8㎜이며, 금속 링(289, 291)의 외측면 높이에서 중앙 통로(273)의 직경은 약 6㎜이다. 금속 링(298, 291)의 두께는 약 1㎜이다.

도 10의 실시예에서 링형 중간층(289, 291)의 두께는 약 1.7㎜이다. 받침쿠션(277)의 축방향 최대 높이에서 중앙 통로(273)의 직경, 즉 중간링(289, 291)의 최소 직경은 약 6㎜이다.

도 11a 및 11b의 실시예에서, 보강부(293)의 내측 직경은 약 6.7㎜이며, 그 두께는(도 11c의 실시예도 마찬가지임) 약 0.5㎜이다.

본 발명에 의한 추간판 임플란트는, 가능한 최선의 방법으로 모든 실질적 요구를 만족하며, 특히 탄성 또는 동적 성질과 관련해 실제 추간판과 가능한 한 유사한 추간판 임플란트를 제공한다.

Claims

임플란트된 상태에서, 준비된 척추뼈몸통 표면과 접촉하는 두 개의 임플란트 플레이트; 및

상기 임플란트 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 임플란트 코어(219)를 포함하며,

상기 임플란트 코어(219)는 다수의 부분으로 이루어지며, 하나 이상의 내측 받침쿠션(277) 및 이를 둘러싸는 하나 이상의 쉘(279, 281)을 포함하며,

상기 쉘은 축 방향으로 서로 이격되어 배치되는 두 개의 하프 쉘(279, 281)을 포함하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 내측 받침쿠션(277) 및 이를 둘러싸는 하나 이상의 쉘(279, 281)은 복합 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 렌즈형 기본 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277) 및 상기 쉘(279, 281)은 상이한 재료로 제조되며, 상기 쉘(279, 281)에 사용되는 재료는 상기 받침쿠션(277)에 사용되는 재료보다 경도 및 강도가 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 쉘(279, 281)은 방사상 방향으로 상기 받침쿠션(277)보다 더 돌출된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

중간 공간부(283)가 상기 쉘(279, 281)과 상기 받침쿠션(277) 사이의 방사상 외측 외륜부에 형성되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)과 상기 쉘(279, 281) 사이에 중간층(289, 291)이 배치되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제7항에 있어서,

상기 중간층(289, 291)은, 적도면(275)에 대해 수직으로 연장된 통로(273)로 돌출된 상기 임플란트 플레이트의 돌출부의 경로 경계로 작용하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

적도면에 대해 수직으로 연장된 상기 임플란트 코어(219)의 통로(273)는 그 길이 방향으로 단면적이 일정하지 않으며, 적도면(275)에서 외측으로 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

통로(273)는 상기 받침쿠션(277)의 내측벽에 의해 경계가 한정되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 링 형상으로 제조되며, 방사상 방향으로 측정한 상기 링의 두께는 적도면(275)에서 가장 크며, 적도면으로부터 축방향 거리가 증가함에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 축방향으로 중심부의 강성이 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 방사상 내측 방향으로 강성이 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

보강부(293)를 더 포함하며, 상기 보강부는 적도면(275)에 대해 수직으로 연장된 통로(273)에 배치되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 사출 성형으로 상기 쉘(279, 281) 상에 형성되며, 사출 성형으로 제조될 수 있는 상기 쉘(279, 281)과 상기 받침쿠션(277) 사이에 복합 재료를 형성하기 위해, 상기 쉘(279, 281)의 재료보다 상기 받침쿠션(277)의 재료가 더 높은 용융점을 가지는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 사출 성형으로 중간층(289, 291) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)에 연결되는 중간층(289, 291) 또는 상기 받침쿠션(277)은, 클립, 스냅 또는 걸쇠에 의해 상기 쉘(279, 281)에 연결되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19; 119; 219)는 렌즈형 기본 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19; 119; 219)는 두 개의 구면부를 가지며, 상기 구면부는 하나의 구면부의 평면이 다른 하나의 구면부의 평면상에 놓이는 형태로 되어 있으며, 하나의 구면부의 구면 중심(11)은 다른 하나의 구면부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19; 119; 219)는 두 개의 구면부를 가지며, 상기 구면부는 하나의 구면부의 평면이 다른 하나의 구면부의 평면과 서로 대향하고, 상기 구면부의 평면 사이에 원주형 원반이 위치하며, 하나의 구면부의 구면 중심(11)은 다른 하나의 구면부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)은 각각 일정한 곡률 반지름 R0을 갖는 구의 부분면이며, 상기 임플란트 코어(119)의 접합면(149)은 각각 상이한 곡률 반지름(R1, R2)을 가지는 구의 복수의 부분면으로 형성된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 코어(119)는 중심축(167)에 대해서 회전 대칭으로 형성되며, 상기 임플란트 코어(119)의 접합면(149)은 중심축(167)을 관통하는 단면에서 곡률 반지름(R1; R1, R2)을 가지며, 상기 곡률 반지름은 중심점(M1; M1, M2)를 가지며, 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름(R0)보다 작고,

상기 임플란트 코어(119)의 접합면(149)의 중심점(M1; M1, M2)은 상기 중심축(167)으로부터 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제22항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름 R0에 상당하고, 상기 임플란트 코어(119)의 중심축(167)에 위치한 중심점 M0으로부터 측정한, 임플란트 반지름을 기준으로 하여,

상기 임플란트 코어(119)의 접합면(149)은 코어 적도 방향으로 R1<R0인 곡률 반지름을 갖고, 코어 극 방향으로 R2<R0인 곡률 반지름을 가지며, R1과 R2는 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제23항에 있어서,

상기 추간판 임플란트가 조립되면, 곡률 반지름이 각각 R0, R1 및 R2인 구면의 중심점 M0, M1 및 M2는, 상기 임플란트 코어(119) 및 상기 임플란트 플레이트(115, 117) 간의 접촉선 P를 지나는 공통 직선 상에 놓여 있으며,

상기 임플란트 코어(119)의 적도면과 상기 공통 직선이 이루는 각 ω는 45° 내지 75°의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제21항에 있어서,

R0-6㎜<R1<R0-1㎜ 및 R2≤R1의 조건 중 적어도 하나의 조건을 만족하며, R0은 상기 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름인 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

8㎜<R0<18㎜의 조건을 만족하며, R0은 상기 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름인 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 코어(119; 219)는 외측 링형 홈(169; 269) 또는 적도면에 대해 수직으로 연장된 통로(173)의 방사상 연장부를 형성하는 내측 링형 홈(171; 271) 중 어느 하나 또는 양자 모두를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 코어(119; 219)는 적도면에 대해 수직으로 연장된 통로(173; 273)를 구비하며, 상기 통로의 길이 방향 축은 상기 임플란트 코어(119)의 중심축(167; 267)과 일치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)는 각각 그 외측면에 돔형 연장부(41) 또는 원통형 연장부(41`)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)의 외측면이 각각 바깥쪽으로 궁형이며, 궁형부(63)가 돔형 연장부 또는 원통형 연장부(41; 41`)에 대해 부가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)는 각각 그 외측면에, 임플란트 플레이트(15, 17)의 외주부보다 더 연장된 평면 외륜부(65)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)는 각각 그 외측면에, 안내 돌출부(43) 또는 고정 돌출부(43`)를 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)는 각각 그 내측면에 상기 임플란트 코어(19; 119; 219)의 수용을 위한 오목부(45)를 구비하며, 상기 임플란트 코어(19; 119; 219)와 상기 오목부(45)의 연동 접합면(47, 49; 147, 149; 249)은 각각 구의 부분면이 되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

하나 이상의 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)는 돌출부(51; 151)를 구비하고, 상기 돌출부는 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)의 내측면으로부터 돌출되어 있으며, 상기 임플란트가 조립되면 상기 돌출부는 상기 임플란트 코어(19; 119; 219)의 외측면에 형성된 함몰부(53)로 삽입되며, 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)와 상기 임플란트 코어(19; 119; 219) 사이의 상대 운동이 가능하도록 상기 함몰부(53)의 치수는 상기 돌출부(51; 151)의 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제34항에 있어서,

돌출부(51; 151)는 시상 방향(sagittal direction)으로 상기 임플란트 플레이트의 중심부에 배치된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제34항에 있어서,

돌출부(51; 151)는 시상 방향으로 상기 임플란트 플레이트의 중심부를 벗어나 배치된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19)는 하나 이상의 외측면에, 외륜부에서 함몰부(53)로 연장된 상기 임플란트 플레이트(15, 17)의 돌출부(51)를 위한 삽입 통로(55)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제1항에 있어서,

하나 이상의 상기 임플란트 플레이트(15, 17)의 내측면에, 외륜부에서 오목부(45)로 연장된 상기 임플란트 코어(19)를 위한 삽입 통로(57)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
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임플란트된 상태에서, 준비된 척추뼈몸통 표면과 접촉하는 두 개의 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117); 및 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117) 사이에 삽입될 수 있는 임플란트 코어(19; 119; 219)를 포함하고,

하나 이상의 내측 받침쿠션(277); 및 상기 받침쿠션을 둘러싸며, 두 개의 하프 쉘로 형성된 하나 이상의 쉘(279, 281)을 포함하는 추간판 임플란트의 제조 방법으로서,

상기 받침쿠션(277)은 플라스틱 사출 방법으로, 상기 쉘(279, 281) 상에 사출 성형되거나, 또는 최종 완성된 상태에서 상기 받침쿠션(277) 및 상기 쉘(279, 281) 사이에 배치되는 중간층(289, 291) 상에 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.
제44항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)용 재료는, 상기 받침쿠션(277)과 상기 쉘(279, 281) 사이의 복합 재료의 생산에 적합하도록 선택되며, 상기 복합 재료의 용융점은 상기 쉘(279, 281)에 사용되는 재료보다 용융점이 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.
제44항에 있어서,

상기 중간층(289, 291)은 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.
제44항에 있어서,

상기 중간층(289, 291) 또는 상기 쉘(279, 281)의 내측면에 형성된 언더컷(295) 또는 오목부는, 상기 받침쿠션(277)의 사출시, 사출 성형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.
임플란트된 상태에서, 준비된 척추뼈몸통 표면과 접촉하는 두 개의 임플란트(115, 117) 및 상기 임플란트 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 임플란트 코어(119)를 포함하며,

상기 임플란트 코어(119)는 중심축(167)에 대해서 회전 대칭으로 형성되며, 상기 임플란트 코어(119)의 접합면(149)은 중심축(167)을 관통하는 단면에서 곡률 반지름(R1; R1, R2)을 가지며, 상기 곡률 반지름은 중심점(M1; M1, M2)를 가지며, 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름(R0)보다 작고,

상기 임플란트 코어(119)의 접합면(149)의 중심점(M1; M1, M2)은 상기 중심축(167)으로부터 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름 R0에 상당하고, 상기 임플란트 코어(119)의 중심축(167)에 위치한 중심점 M0으로부터 측정한, 임플란트 반지름을 기준으로 하여,

상기 임플란트 코어(119)의 접합면(149)은 코어 적도 방향으로 R1<R0인 곡률 반지름을 갖고, 코어 극 방향으로 R2<R0인 곡률 반지름을 가지며, R1과 R2는 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제49항에 있어서,

상기 추간판 임플란트가 조립되면, 곡률 반지름이 각각 R0, R1 및 R2인 구면의 중심점 M0, M1 및 M2는, 상기 임플란트 코어(119) 및 상기 임플란트 플레이트(115, 117) 간의 접촉선 P를 지나는 공통 직선 상에 놓여 있으며,

상기 임플란트 코어(119)의 적도면과 상기 공통 직선이 이루는 각 ω는 45° 내지 75°의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

R0-6㎜<R1<R0-1㎜ 또는 R2≤R1의 조건 중 어느 하나 또는 양자 모두를 만족하며, R0은 상기 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름인 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

8㎜<R0<18㎜의 조건을 만족하며, R0은 상기 임플란트 플레이트(115, 117)의 접합면(147)의 곡률 반지름인 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19; 119; 219)는 렌즈형 기본 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19; 119; 219)는 두 개의 구면부를 가지며, 상기 구면부는 하나의 구면부의 평면이 다른 하나의 구면부의 평면상에 놓이는 형태로 되어 있으며, 하나의 구면부의 구면 중심(11)은 다른 하나의 구면부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19; 119; 219)는 두 개의 구면부를 가지며, 상기 구면부는 하나의 구면부의 평면이 다른 하나의 구면부의 평면과 서로 대향하고, 상기 구면부의 평면 사이에 원주형 원반이 위치하며, 하나의 구면부의 구면 중심(11)은 다른 하나의 구면부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 코어(119; 219)는 외측 링형 홈(169; 269) 또는 상기 적도면에 대해 수직으로 연장된 통로(173)의 방사상 연장부를 형성하는 내측 링형 홈(171; 271) 중 어느 하나 또는 양자 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 코어(119; 219)는 적도면에 대해 수직으로 연장된 통로(173; 273)를 구비하며, 상기 통로의 길이 방향 축은 상기 임플란트 코어(119)의 중심축(167; 267)과 일치하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 코어(210)는 복수의 부분으로 제조되며, 하나 이상의 내측 받침쿠션(277) 및 상기 받침쿠션(277)을 둘러싼 하나 이상의 쉘(279, 281)을 포함하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 렌즈형 기본 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 쉘은 두 개의 하프 쉘(279; 281)을 포함하며, 상기 하프 쉘은 축방향으로 상호 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277) 및 상기 쉘(279, 281)은 상이한 재료로 제조되며, 상기 쉘(279, 281)에 사용되는 재료는 상기 받침쿠션(277)에 사용되는 재료보다 경도 및 강도가 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 쉘(279, 281)은 방사상 방향으로 상기 받침쿠션(277)보다 더 돌출된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

중간 공간부(283)가 상기 쉘(279, 281)과 상기 받침쿠션(277) 사이의 방사상 외측 외륜부에 형성되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)과 상기 쉘(279, 281) 사이에 중간층(289, 291)이 배치되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제64항에 있어서,

상기 중간층(289, 291)은, 적도면(275)에 대해 수직으로 연장된 통로(273)로 돌출된 상기 임플란트 플레이트의 돌출부의 경로 경계로 작용하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

적도면에 대해 수직으로 연장된 상기 임플란트 코어(119, 219)의 통로(173, 273)는 그 길이 방향으로 단면적이 일정하지 않으며, 적도면(275)에서 외측으로 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

통로(273)는, 상기 받침쿠션(277)의 내측벽에 의해 경계가 한정되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 링 형상으로 제조되며, 방사상 방향으로 측정한 상기 링의 두께는 적도면(275)에서 가장 크며, 적도면으로부터 축방향 거리가 증가함에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 축방향으로 중심부의 강성이 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 방사상 내측 방향으로 강성이 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

보강부(293)를 더 포함하며, 상기 보강부는 적도면(275)에 대해 수직으로 연장된 통로(273)에 배치되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 사출 성형으로 상기 쉘(279, 281) 상에 형성되며, 사출 성형으로 제조될 수 있는 상기 쉘(279, 281)과 상기 받침쿠션(277) 사이에 복합 재료를 형성하기 위해, 상기 쉘(279, 281)의 재료보다 상기 받침쿠션(277)의 재료가 더 높은 용융점을 가지는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)은 사출 성형으로 중간층(289, 291) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제58항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)에 연결되어 있는 중간층(289, 291) 또는 상기 받침쿠션(277)은, 클립, 스냅 또는 걸쇠에 의해 상기 쉘(279, 281)에 연결되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)는 각각 그 외측면에 돔형 연장부(41) 또는 원통형 연장부(41`)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)의 외측면이 각각 바깥쪽으로 궁형이며, 궁형부(63)가 돔형 연장부 또는 원통형 연장부(41; 41`)에 대해 부가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)는 각각 그 외측면에, 임플란트 플레이트(15, 17)의 외주부보다 더 연장된 평면 외륜부(65)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17)는 각각 그 외측면에 안내 돌출부(43) 또는 고정 돌출부(43`)를 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)는 각각 그 내측면에 상기 임플란트 코어(19; 119; 219)의 수용을 위한 오목부(45)를 구비하며, 상기 임플란트 코어(19; 119; 219)와 상기 오목부(45)의 연동 접합면(47, 49; 147, 149; 249)은 각각 구의 부분면이 되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

하나 이상의 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)는 돌출부(51; 151)를 구비하고, 상기 돌출부는 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)의 내측면으로부터 돌출되어 있으며, 상기 임플란트가 조립되면 상기 돌출부는 상기 임플란트 코어(19; 119; 219)의 외측면에 형성된 함몰부(53)로 삽입되며, 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117)와 상기 임플란트 코어(19; 119; 219) 사이의 상대 운동이 가능하도록 상기 함몰부(53)의 치수는 상기 돌출부(51; 151)의 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

돌출부(51; 151)는 시상 방향(sagittal direction)으로 상기 임플란트 플레이트의 중심부에 배치된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

돌출부(51; 151)는 시상 방향으로 상기 임플란트 플레이트의 중심부를 벗어나 배치된 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

상기 임플란트 코어(19)는 하나 이상의 외측면에, 외륜부에서 함몰부(53)로 연장된 상기 임플란트 플레이트(15, 17)의 돌출부(51)를 위한 삽입 통로(55)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
제48항에 있어서,

하나 이상의 상기 임플란트 플레이트(15, 17)의 내측면에, 외륜부에서 오목부(45)로 연장된 상기 임플란트 코어(19)를 위한 삽입 통로(57)를 구비하는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트.
임플란트된 상태에서, 준비된 척추뼈몸통 표면과 접촉하는 두 개의 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117); 및 상기 임플란트 플레이트(15, 17; 115, 117) 사이에 삽입될 수 있는 임플란트 코어(19; 119; 219)를 포함하고,

하나 이상의 내측 받침쿠션(277); 및 상기 받침쿠션을 둘러싸며, 두 개의 하프 쉘로 형성된 하나 이상의 쉘(279, 281)을 포함하는 추간판 임플란트의 제조 방법으로서,

상기 받침쿠션(277)은 플라스틱 사출 방법으로, 상기 쉘(279, 281) 상에 사출 성형되거나, 또는 최종 완성된 상태에서 상기 받침쿠션(277) 및 상기 쉘(279, 281) 사이에 배치되는 중간층(289, 291) 상에 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.
제85항에 있어서,

상기 받침쿠션(277)용 재료는, 상기 받침쿠션(277)과 상기 쉘(279, 281) 사이의 복합 재료의 생산에 적합하도록 선택되며, 상기 복합 재료의 용융점은 상기 쉘(279, 281)에 사용되는 재료보다 용융점이 높은 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.
제85항에 있어서,

상기 중간층(289, 291)은 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.
제85항에 있어서

상기 중간층(289, 291) 또는 상기 쉘(279, 281)의 내측면에 형성된 언더컷(295) 또는 오목부는, 상기 받침쿠션(277)의 사출시, 사출 성형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 추간판 임플란트의 제조 방법.