KR20130037243A

KR20130037243A - 수술용 임플란트

Info

Publication number: KR20130037243A
Application number: KR1020137004736A
Authority: KR
Inventors: 헤닝 클로스
Original assignee: 프리벨로프-스피네 아게
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-04-15
Also published as: BR112013000112A2; CA2805614C; DK2568928T3; MX343149B; ZA201300243B; WO2012010327A1; HUE027060T2; MX2013000933A; US20130116793A1; WO2012010327A4; AU2011281934B2; ES2557387T3; JP2013535264A; CN103068343A; CA2805614A1; IL224338A; AU2011281934A1; RU2013107772A; CN103068343B; US10245152B2

Abstract

본 발명은 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 관형 구조를 갖는 두 개의 인접한 척추의 융합을 위한 수술용 임플란트에 관한 것으로, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향으로 형성되어 있다. 이러한 관형 구조는 새로운 뼈의 형성과 내부 성장을 촉진해서 유리하고 새로운 뼈 형성과 내부 성장의 정도가 x-선 측정에 의해 감지될 수 있는 장점이 있다.

Description

수술용 임플란트{SURGICAL IMPLANT}

종래 기술에는 척추의 영역에서 중실 및 중공 임플란트들이 공지되어 있다. 임플란트들은 그들의 중실 구조로 인해, 또는 뼈세포들이 그들의 표면에의 접착이 약하게 발휘되기 때문에 뼈세포들의 내부 성장을 막거나, 또는 상당한 기간 내에 내생 뼈세포들로 완전히 충진될 정도로 너무 큰 공동(cavity)을 가지게 되므로, 임플란트들에는 일반적으로 뼈 대체 물질이나 뼈 칩들이 인위적으로 충진되어 있다. 이와 같이 외부 표면이 다소 느린 속도로 과성장 되는 동안 새로 형성된 뼈의 전체 성장이 적당한 기간 내에 달성 된다.

이러한 척추 임플란트는 일반적으로 케이지(cage)로 명명되어 있다. 금속 케이지는 뼈세포가 금속 표면에 더 나은 접착력을 가지는 점에서 고분자 케이지보다 장점이 있다. 따라서 금속 케이지는 플라스틱 케이지 또는 고분자 물질로 만들어진 케이지에 비해 짧은 시간에 걸쳐서 성장하게 된다. 그러나 금속 케이지는 방사선에 불투과성이며, 따라서 새로운 뼈의 형성의 정도와 새로운 뼈의 내부 성장과 전체 성장의 정도를 x-선 분광법에 의해 감지 할 수 없으며 따라서 방사선 이외의 다른 방법을 이용할 수 없기 때문에 전혀 감지 할 수 없다는 단점을 가지고 있다.

척추의 융합의 목적은 장기 안정성을 얻기 위해 척추 영역에서, 예를 들면, 케이지에 의한 뼈의 형성이다. 임플란트 내부에서의 뼈세포의 성장과 임플란트를 통과하는 뼈세포의 성장과 임플란트 주위의 뼈세포의 성장은, 몸의 자신의 뼈의 열화와 형성의 지속적인 과정에 있기 때문에 뼈세포가 다른 신체에서처럼, 자신을 재생하고 따라서 장기적인 안정성을 보장 할 수 있는 한 바람직하다. 이와 같이, 케이지는 추간판 디스크 공간(intervertebral disc space)이 감소되지 않아서 그 높이를 잃지 않도록 하는 플레이스 홀더(place holder) 역할을 한다. 그러므로 케이지는 적어도 임플란트를 통해 뼈의 형성이 발생될 때까지 주로 정적 기능(static function)을 떠맡아야 한다. 이러한 임플란트가 자연의 추간판 디스크에 가장 근접하고 환자에게 가장 유리한 실시형태를 나타내기 때문에, 케이지와 같은 인공 추간판 임플란트를 통해 신속하고 안정한 뼈세포의 성장이 가장 바람직하다.

고체케이지 같은 중실 임플란트의 단점은 분명하다, 즉 임플란트를 통해 뼈세포의 성장은 불가능하며, 즉 보형물은 영구적으로 지원 기능을 가정해야 하고, 따라서 장기적으로는 덜 효과적이다. 임플란트는 단순한 스페이서로 사용하는 경우, 임플란트가 척추에 주저앉아서 원하는 거리가 더 이상 보장되지 않는 위험이 더 있다. 예를 들어 뼈가 자연스럽게 임플란트를 통해 성장하는 경우 이러한 단점은 회피할 수 있다.

이러한 중공 케이지와 같은 중공 임플란트는 뼈 대체 물질과 함께 또는 뼈 대체 물질 없이 사용된다. 그러나, 이러한 임플란트는 뼈 대체 물질이 임플란트를 충진하기 위해 사용되는 경우, 뼈세포는 큰 공동(cavity)을 충진해야 하고 따라서 임플란트는 상기 설명된 단점을 가진 채 너무 오래 동안 지지하는 기능을 떠맡아야만 하는 단점을 가지고 있다. 뼈 대체 물질을 사용하는 경우 그들은 뼈세포의 성장을 자극하는 역할을 한다. 혈액이 뼈를 형성하기 위한 촉매이지만, 케이지의 내부 공동이 뼈 대체 물질로 가득 충진하는 데 있어서 충분히 혈액이 제공되지 않으므로, 부분적으로 뼈 대체 물질로 가득 충진된 케이지를 통한 뼈의 자연적인 성장이 충분하게 되지 않는다. 이는 다시 부분적으로 뼈 대체 물질로 충진된 케이지를 통해 뼈의 성장이 원하는 방식으로 발생하지 않는다는 것을 의미한다.

따라서 이 내생 뼈를 대체하고 자신에 의해 지지 기능을 대신 할 수 있을 때까지 지지 기능을 떠 맞는 생체 재흡수성 인공 추간판 디스크(bioresorbable artificial intervertebral disc)를 가지는 것이 이상적이다. 이러한 실시예는 적절한 물질의 부족으로 인해 아직 실현되지 않고 있다. 이에 대한 이유 중 하나는 뼈가 조성되는 동안 충분한 안정성이 확보되는 생분해성 물질을 구할 수 없다는 사실이다. 깨지기 쉬운 전이 구조가 형성되는 것을 방지하기 위해 뼈 형성과 임플란트의 재 흡수가 동일 속도로 발생하기 때문에, 분해 속도는 충분한 정확도로 규제될 수 없다.

뼈 접합 또는 뼈 브리지 임플란트는, 한 편으로는 충분한 기계적 안정성을 제공하고 다른 한편으로는 내생 뼈세포를 통해 가능한 완전하게 성장 할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 새로운 뼈가 케이지 내부에서 및 케이지를 통해서 어떤 새로운 뼈가 어느 정도 성장되어 있는지와 케이지 내에 고착되어 성장되어야 하는 뼈세포가 얼마나 양호한 케이지 구조와 케이지 재료를 수용했는지를 결정하기 위해 x-선 분광법, 방사선 사진법 또는 x-선 노광법과 같은 분광 방법으로 뼈 내부의 성장을 모니터링 하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명의 목적은 새로운 뼈 형성을 지원해야 하고 새로운 뼈의 내부 성장과 새로운 뼈를 통한 성장을 가속화해야 하며 새로운 뼈의 형성의 정도와 새로운 뼈의 임플란트 내부에서의 성장과 임플란트를 통한 성장의 정도를 감지할 수 있는, 두 개의 인접한 척추의 융합을 위한 임플란트를 제공하는 데 있다.

이 단점은 혈액이 흘러서 임플란트 내에 뼈세포의 수송을 용이하게 하는 특정 관형 구조를 갖는 본 발명의 수술용 임플란트에 의해 극복된다. 그것이 모세관 힘을 이용하여 임플란트를 통한 성장과 공동(cavity) 내부에서와 임플란트 전체에 걸쳐서 새로운 뼈 조직의 증가를 지원하고 가속화한다. 또한, 임플란트 내부의 뼈 형성은, 새로운 뼈 물질이 조성되어 어느 정도로 얼마나 잘 환자의 몸에 수용되는 지의 정도의 제공을 검증하기 위한 x-선 분광법이나 x-선 측정과 같은 분광 방법의 수단에 의해 모니터링 될 수 있는 것이 바람직하다. 이하에 상세하게 설명되는 바와 같이 x-선 분광법이 수평 방향의 관을 통해 만들어 질 수 있기 때문에, 이러한 모니터링을 할 수 있게 하는 것이 본 발명의 수술용 임플란트의 또 다른 장점이 된다.

본 발명의 목적은 특허청구범위의 청구항 제1항에 따른 임플란트를 제공함으로써 해결된다. 본 발명의 유리한 특징, 태양 및 상세는 본 발명의 특허청구범위의 종속항, 상세한 설명, 실시예 및 도면으로부터 얻어진다.

본 발명에는 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 관형 구조를 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다.

본 발명에는 또한 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 관형 구조를 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 측면부 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한 쪽의 측면부에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다.

더욱이 본 발명에는 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 관형 구조를 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 수직 방향의 관에 의해 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다.

게다가 본 발명에는 또한 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 관형 구조를 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 수직 방향의 관에 의해 수술용 임플란트의 측면부 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한 쪽의 측면부에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다.

여전히 본 발명은 상부 척추 몸체를 위한 상부 평면과 하부 척추 몸체를 위한 하부 평면과 관형 구조를 갖는 수술용 임플란트에 관한 것으로, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수직 방향 또는 실질적으로 수직 방향에 형성되어 있다.

본 발명은 또한 상부 척추 몸체를 위한 상부 평면과 하부 척추 몸체를 위한 하부 평면과 관형 구조를 갖는 수술용 임플란트에 관한 것으로, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 측면부 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한 쪽의 측면부에 걸쳐서 실질적으로 수직 방향 또는 실질적으로 수직 방향에 형성되어 있다.

본 발명의 상기 실시예는 임플란트, 특히 인접 척추를 융합하는 케이지에 대한 것으로, 상기 임플란트는 뼈 이식 조직이나 미세 뼈 칩 또는 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있는 내부 공동(inner cavity) 또는 내부 용적(inner volume)을 포함하고 있지 않으며, 또는 단일의 수직 방향의 관 또는 두 개 내지 100 개의 수직 방향의 관의 군으로 감소되는 이러한 공동이나 용적을 포함하고 있지 않다.

이 경우에, 본 발명이, 내부 공동 또는 뼈 임플란트 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있고 단일의 수직 방향의 관 또는 두 개 내지 100 개의 수직 방향의 관의 군으로 감소되지 않거나 표시되지 않는 내부 공동이나 내부 용적을 갖는 실시예로 지향되고, 이러한 실시예들은 다음과 같이 정의된다.

상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 공동의 주위의 경계층을 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

경계층이 본 발명의 관형 구조와 환자의 몸이나 인공 뼈 물질에서 가져온 뼈로 충진될 수 있는 임플란트의 단지 구멍인 내부 공동 또는 용적을 갖는 임플란트이기 때문에, 경계층이 실제로는 임플란트를 형성한다. 따라서 임플란트의 상부 평면과 하부 평면은 공동 또는 용적을 갖는 임플란트의 경우에, 상기 경계층의 상부 평면 또는 하부 평면이다.

본 발명은 또한, 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 상부 평면과 하부 평면 사이의 공동의 주위의 경계층을 갖는 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 공동의 주위의 경계층을 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 측면부 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 측면부 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

본 발명은 또한, 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 상부 평면과 하부 평면 사이에서 공동의 주위의 경계층을 갖는 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 관에 의해 수술용 임플란트의 측면부 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 측면부 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향에 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 공동의 주위의 경계층을 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 수직 방향의 관과 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 이어진 복수의 수평 방향의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

본 발명은 또한, 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 상부 평면과 하부 평면 사이에서 공동의 주위의 경계층을 갖는 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 수직 방향의 관과 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 이어진 복수의 수평 방향의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 공동의 주위의 경계층을 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 수직 방향의 관과 수술용 임플란트의 측면부의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 측면부의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 이어진 복수의 수평 방향의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

본 발명은 또한, 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 상부 평면과 하부 평면 사이에서 공동의 주위의 경계층을 갖는 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 이어져 있는 복수의 수직 방향의 관과 수술용 임플란트의 측면부의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 측면부의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 이어진 복수의 수평 방향의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 공동의 주위의 경계층을 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 전체에 걸쳐서 수직 방향으로 또는 실질적으로 수직 방향으로 그리고 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 복수의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

본 발명은 또한, 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 상부 평면과 하부 평면 사이에서 공동의 주위의 경계층을 갖는 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 전체에 걸쳐서 수직 방향으로 또는 실질적으로 수직 방향으로 그리고 수술용 임플란트의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 복수의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 공동의 주위의 경계층을 갖는 수술용 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 전체에 걸쳐서 수직 방향으로 또는 실질적으로 수직 방향으로 그리고 수술용 임플란트의 측면부의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 측면부의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 복수의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

본 발명은 또한, 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 관형 구조를 갖는 상부 평면과 하부 평면 사이에서 공동의 주위의 경계층을 갖는 임플란트가 개시되어 있으며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 하부 평면까지 전체에 걸쳐서 수직 방향으로 또는 실질적으로 수직 방향으로 그리고 수술용 임플란트의 측면부의 반대쪽에 일직선으로 상기 수술용 임플란트의 측면부의 한쪽 면에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향 또는 실질적으로 수평 방향으로 복수의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

경계층은 바람직하게는 1.5 ㎜의 최소 두께를 가지고 있다.

또한, 본 발명은 수술용 임플란트에 관한 것으로, 상기 임플란트는 상부 척추 몸체에 대해 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체에 대해 접촉하는 하부 평면과 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공동과 상부 평면과 하부 평면 사이에서 공동의 주위의 1.5 ㎜의 최소 두께를 가진 경계층과 관형 구조를 가지며, 상기 관형 구조는 상부 평면에서 수직 방향으로 또는 실질적으로 수직 방향으로 하부 평면까지 전체에 걸쳐서 그리고 수직 방향으로 또는 실질적으로 수직 방향으로 상기 관에 직각인 경계층의 반대편 한 쪽에 걸쳐서 수평 방향으로 또는 실질적으로 수평 방향으로 복수의 관에 의해 형성되어 있다. 적어도 하나의 공동(cavity)은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다.

이들의 특별한 구조 때문에, 본 발명의 수술용 임플란트에 의해 동일 기술분야에서 공지된 이들의 수술 임플란트보다 더 양호하고, 더 안정적이고, 더 빠른 방식으로 임플란트를 통해 뼈세포를 성장시키고, 임플란트 전체에 걸쳐서 뼈세포를 성장시킨다. 본 발명의 임플란트들은 약 3개월 내지 4개월 동안 임플란트를 통해 뼈세포를 성장시키는 반면에, 상기 기술의 상태의 케이지들은 약 6개월 내지 8개월 동안 임플란트를 통해 뼈세포를 성장시킨다.

이와 같이 이들에 의해 두 개의 연결된 척추의 몸체의 최적화된 융합을 이끌어 낸다. 장기적인 안정성에 의해 이 방법이 가장 잘 달성 될 수 있기 때문에 예를 들어, 케이지에 의한 척추 융합의 목표는 임플란트의 전역과 임플란트 주변의 뼈세포의 최적의 성장이다. 뼈가 임플란트 통해 임플란트의 주변에 성장하는 경우에, 뼈세포가 유기체의 어느 곳에서와 같이 스스로를 재생할 수 있는 장점을 지닌다. 이에 의해 두 개의 인접한 척추 기관의 융합의 수명이 보장된다. 따라서 케이지는 척추 몸체가 추간판 디스크 공간에 주저앉는 것을 방지하는 영구적인 플레이스홀더(placeholder)가 아니라 임시 플레이스홀더로서 역할을 함으로써 이 공간을 줄인다. 이러한 이유로 적어도 임플란트는 뼈세포와 함께 임플란트를 통한 성장과 뼈세포 전역에 걸쳐서 성장되는 때까지 이들 케이지 또한 기본적인 정적 요소가 되어야 한다. 이러한 종류의 임플란트가 가장 자연적인 척추 디스크와 닮았으므로 환자에게 가장 유리한 치료 형태이기 때문에 케이지 같은 인공 척추 디스크 임플란트의 신속하고 안정적인 임플란트를 통한 성장이 주요 목표이다.

따라서 혈액이 관형 구조에 영구적으로 흡수되고 이에 의해 뼈세포가 관의 의 표면에 부착되어 임플란트 내와 주위에 새로운 뼈가 형성되기 시작하기 때문에 내부 공동, 또는 뼈 이식 조직이나 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접착제나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있는 용적을 갖거나 또는 갖지 않는 본 발명의 임플란트는 새로운 뼈의 임플란트 내부와 임플란트를 통한 형성 및 임플란트의 내부와 임플란트를 통한 성장을 지원할 수 있다. 또한, 새롭게 형성된 뼈로 충진된 관들은 빈 관과 구별될 수 있고, 빈 관뿐만 아니라 뼈로 충진된 관들이 케이지 재료와 구별 될 수 있도록, 수평 방향의 관들에 의해 이들 관들을 통과해서 임플란트를 통과한 x-선의 측정을 기록할 수 있다. 또한 특히 수평 방향의 관들이, 심지어 새로운 뼈가 부분적으로 임플란트의 관형 구조의 내부에서 성장되고 임플란트의 관형 구조를 통해 성장되는 경우와 새로운 뼈가 척추의 부근에서 이미 가득 채워져서 특히 수직 방향의 관의 대부분을 가리는 경우에도, 모세관 힘이 그곳에 여전히 있는 것을 보장한다. 또한, 수평 방향의 관에 의해 관형 구조 내와 임플란트 내에서 뼈세포의 부착과 뼈 형성을 촉진하고 지원할 뿐만 아니라 임플란트의 외부 표면에 뼈세포의 전달과 임플란트의 외부 표면에 뼈세포의 부착을 촉진하고 지원하여 새로운 뼈가 임플란트의 외부 표면에 충분히 성장 되어, 최종적으로 완성된 임플란트가 두 개의 인접한 척추를 연결하는 새로 형성된 뼈 내에 위치된다. 따라서 본 발명의 수평 방향의 관들은 3 가지 이점을 가진다, 즉 첫 번째는 수평 방향의 관들이 임플란트가 새로운 뼈를 갖는 임플란트를 통해 성장되는 속도가 빠르게 유지되도록 모세관 힘을 유지하는 것이고, 두 번째는 상기 수평 방향의 관들이 새로운 뼈를 갖는 임플란트의 충분한 성장을 촉진 및 지원하도록 임플란트의 한 쪽의, 특히 측면에 한쪽으로부터, 임플란트의 다른 쪽의, 특히 측면까지 임플란트를 통해 직선으로 연결되어 있는 사실에 기인하여 임플란트의 외부 표면에 뼈세포가 제공될 수 있는 것과, 세 번째는 수평 방향의 관에 의해 완벽한 임플란트를 통해 새로운 뼈 형성의 정도 및 속도로부터 추론된 상기 수평 방향의 관내의 뼈 형성의 정도 및 속도를 결정하기 위해 상기 수평 방향의 관을 통해서 x-선 스펙트럼을 수평 방향의 관내에서 수행 가능하다.

케이지 또는 인공 수술용 임플란트의 내부의 관형 구조는 모세관 힘을 사용하여 임플란트를 통해 혈액 흐름의 특정한 증대를 위해 제공된다. 따라서 전체 경계층을 통해서 혹은 공동이 없는 경우에는 전체 임플란트를 통해서 뼈의 성장을 할 수 있다. 약간의 시간 후 임플란트 또는 경계층이 완전히 성장된다. 본 발명의 수술용 임플란트의 외부 형상은 본 발명이 속한 기술분야에서 공지된 이러한 임플란트의 형상과 유사할 수 있다. 본 발명의 태양은 내부 공동이 존재하는 경우 경계층을 통해서 실행되는 관형구조 또는 임플란트의 윤곽 혹은 형태가 없는 것이 아니라 내부 공동이 존재하지 않는 경우 전체 임플란트를 통해서 실행되는 관형 구조이다. 본 발명의 케이지는 뼈 임플란트 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재 나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있는 내부 공동을 가질 수 있거나 또는 내부 공동이 없어도 된다는 것을 다시 언급해야 한다. 그렇지만 또한 내부 공동 없이 본 발명의 임플란트는 뼈 이식 조직이나 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 인공 뼈로 수직 방향의 관이 충진될 수 있다. 그러나 본 발명의 케이지가 내부 공동(inner cavity) 또는 용적(volume)을 가지는 경우 케이지가 형성되어 있거나 경계층으로 나타나게 된다. 따라서 경계층에 대한 어떤 참조도 케이지 자체에 대한 참조이다. 내부 공동이나 내부 용적이 없는 케이지들은 내부 공동이 없기 때문에, 내부 공동 주위에 경계층이 없으므로, 그 자체 케이지라고 칭한다. 따라서 내부 공동이 없는 케이지는 여기서는 "케이지"라고 하고 내부 공동이 있는 케이지는 여기서는 "경계층"이라고 한다. 여기서 사용된 용어 "임플란트"는 내부 공동이 없는 케이지와 내부 공동이 있는 케이지, 즉 경계층의 양쪽 모두를 의미한다.

수직 방향의 관 또는 실질적으로 수직 방향의 관은 경계층 또는 임플란트의 상부 표면에 접촉하는 뼈부터 시작된다. 따라서 상기 관의 개구부는 뼈 쪽을 지향하고 있다. 동시에 그들은 실시예에 따라, 하부 측면이나 또한 내부 공동의 경계층에서 임플란트를 통해서 이어져 있다. 바람직하게는, 하부 평면의 개구부 내에 수직 방향의 관 또는 실질적으로 수직 방향의 관의 끝은 인접한 하부 척추 몸체와 대면하고 있다. 따라서 그것은 수직 방향의 관의 개구부가 척추에 대면하는 것이 바람직하다. 수직 방향의 관 또는 실질적으로 수직 방향의 관은 바람직하게는 임플란트 또는 경계층의 상부 평면으로부터 임플란트 또는 경계층의 하부 평면까지 직선으로 이어져 있다. 그러나 이들 관들은 상부 평면으로부터 하부 평면까지 직선으로 이어지지 않을 수도 있다. 임플란트 내의 수직 방향의 관들 또는 실질적으로 수직 방향의 관들의 끝은 임플란트를 통해서 나선 형상 및/또는 지그재그 형상 및/또는 뱀의 형상 및/또는 루프 형상 및/또는 곡선 또는 임의의 형상으로 이어져 있을 수도 있다. 상기 수직 방향의 관들이 모세관 힘이 발생할 수 있도록 서로 상호 연결이 되어있고 상기 관들의 상부가 봉인되어 있는 경우 수직 방향의 관들이 어떠한 개구부가 없어도 끝이 막혀 있지 않다는 것이 중요하다.

실질적으로 수평 방향의 관은 내부 공동을 대면하는 표면 쪽을 향한 경계층의 외부 표면으로부터, 내부 공동을 갖는 임플란트의 외부 표면으로부터 각각 이어져 있다. 따라서 내부 공동을 통해서 이어져 있는 이들 수평 방향의 관이 경계층의 외부 표면에서 시작되어 경계층을 통해서 상기 경계층의 내부 표면까지 직선으로 이어져서 이들이 상기 경계층의 맞은편 외부 표면에 도달 할 때까지 상기 내부 공동을 교차하고 다시 이들이 맞은편 경계층의 반대쪽 외부 표면에 도달 할 때까지 상기 맞은편 경계층을 통해서 계속 이어져 있다. 이 구조에 때문에 임플란트가 각 방향에서 혈액이 제공될 가능성이 있다. 이것이 임플란트를 통해서 임플란트 자체의 성장뿐만 아니라 공동의 성장을 짧은 시간에 얻을 수 있는 이유이다. 또한, 이러한 수평 방향의 관이 전체 임플란트를 통해 직선으로 이어져 있기 때문에, 새로운 뼈의 내부 성장과 임플란트를 통한 전체 성장의 정도 및 속도 또는 결함을 감지하기 위해서 x-선 측정이 이 관들을 통해서 수행될 수 있다.

임플란트에 내부 공동이 없는 경우에, 수평 방향의 관이 한쪽의 특히 측면으로부터 다른 쪽의 특히 측면까지 케이지를 통해서 직선으로 이어져 있어서 X-선 빔을 또한 통과시킬 수 있다.

접촉면은 상부 척추 몸체가 있는 상부 평면 또는 해당 하부 척추 몸체가 있는 하부 평면에 인접한 척추 몸체와 접촉되어 있는 임플란트의 표면을 나타낸다. 경계층이 내부 공동을 감싸고 있는 실시예에서, 접촉면이 경계층의 두께에 직접 의존한다. 바람직하게는, 경계층의 상부 평면은 상부 척추 몸체에 대한 접촉면에 해당되고 경계층의 하부 평면은 하부 척추 몸체에 대한 접촉면에 해당된다.

수직 방향의 관들은 바람직하게는 실질적으로 평행하게 이어지고 또한 바람직하게는 직선으로, 즉 어떤 굽힘, 곡선, 호와 같은 형상도 나타나지 않고 자신의 시작부터 자신의 끝까지 실질적으로 평행하게 되어 있다. 이런 방식으로 그들은 전체 경계층을 통해서 이어져 있다. 따라서 수직 방향의 관은 원형, 타원형 및/또는 다각형 형상을 가지고 있는지에 관계없이, 임플란트를 통한 그들의 길에 지속적으로 또는 갑자기 자신의 반경 또는 직경이 변경되지 않는 것이 바람직하다. 그러나 이것은 수직 방향의 관의 선호되는 디자인의 제조 공정에 기인한 것이지 모세관 힘이 발생되고 수직 방향의 관이 막혀 있지 않는 한, 수직 방향의 관의 디자인이 본 발명에 필수적인 것은 아니다. 새로운 뼈의 더 빠른 성장이 이러한 각진 관에 의해 관찰되었기 때문에, 모든 관의 형태에 관한 각진 형상에 관해서는 원형, 타원형 또는 곡선 형상이 선호된다. "실질적으로 평행한 방식으로"이 용어는 특정 허용 오차 여유가 발생하지만, 상기 관의 일반적으로 평행한 패턴에 크게 영향을 주지 않는 이런 방식으로 이해되어야 한다. 상기 관들은 제조 허용 오차에도 불구하고, 임플란트를 통한 이들의 방식에서는 이들의 직경이 변화되지 않는다.

여기서 사용되는 "직선"이라는 용어는 상기 관들이 어떤 곡선, 꼬임, 굽힘 등과 같은 것을 나타내지 않는다는 것을 설명한다. 이상적으로, 임플란트의 한쪽에서 반대쪽으로, 상부 평면에서 하부 평면으로 또는, 한쪽 외부 표면에서 내부 공동까지 실시예에 따라 다르게 각각의 상기 관들을 통해 볼 수 있다. 따라서 광 빔이 직선을 따라 임플란트를 통해 이어질 수 있다.

실질적으로 수직 방향의 또는 실질적으로 수평 방향의 관은 어떤 모양을 가질 수도 있다. 이들은 구멍이나 절단된 구멍. 둥근형, 원형, 점으로 표시된 형상, 점 형상, 원통형, 타원형, 정방형, 쐐기형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 또는 어떠한 다른 형태도 가질 수 있다. 그러나 내각이 90 °보다 큰 것, 즉 오각형 이상의 다각형에서 시작하여 타원형 또는 원형인 실시예가 바람직하고, 한편 오각형에서 십각형까지의 각진 형태가 더 바람직하다. 더욱 바람직하게는 예를 들어, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형 및 팔각형의 실시예들이며, 특히 육각형 관과 축구 공에서와 같이 육각형과 오각형 관의 조합이 바람직하다. 뼈세포가 부착되기 더 양호한 각도이고 이에 의해 뼈의 성장과 임플란트를 통한 성장이 촉진되고 가속화되기 때문에 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 또는 12각형까지의 다각형 단부의 관이 가장자리 없는 원형 또는 타원형의 관들보다 바람직하다.

임플란트와 관형 구조의 치수 :

임플란트는 경계층의 상부 평면과 하부 명면이 각각 척추 몸체의 상부 평면과 하부 평면 쪽으로 배향하는 방식으로 임플란트 되어야 한다. 이러한 실시예에 대해서는 내부 공동이 상부 평면과 하부 평면을 향하여 개방되어 있는데, 내부 공동(inner cavity)의 상부 평면과 하부 평면이 각각 인접한 척추 몸체와 대면하고 있는 것이 유사한 방식으로 설명될 수 있다. 이 경우, 내부 공동의 개구부는 척추의 종방향 축에 평행하다. 경계층의 상부 평면과 하부 평면만이 이들의 실시예에서 인접한 척추 몸체에 접촉되어 있다. 상기 임플란트가 내부 공동을 가지고 있지 않은 경우, 상부 평면은 케이지의 상부 표면이며, 하부 평면은 케이지 하부 표면이다.

내부 공동이 있는 실시예에서, 경계층은 경계층의 가장 얇은 위치의 상부 측면과 하부 측면에서 측정된 1.5 ㎜의 최소 두께를 가진다. 이것은 상기 경계층이 그 상부 평면과 하부 평면에서 1.5 ㎜의 최소 두께를 가져야 한다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 경계층은 1.5 ㎜ 내지 15.0 ㎜이고, 더 바람직하게는 2.0 ㎜ 내지 10.0 ㎜이고, 더욱 바람직하게는 2.5 ㎜ 내지 8.0 ㎜이고, 여전히 더 바람직하게는 3.0 ㎜ 내지 7.0 ㎜이고, 여전히 더 바람직하게는 3.5 ㎜ 내지 6.5 ㎜이고, 가장 바람직하게는 3.0 ㎜ 내지 7.0 ㎜이다.

특히 바람직하게는, 물질의 두께는 임플란트의 높이의 절반에 해당된다. 임플란트의 높이와 경계층의 두께의 비율은 극단적인 경우에 15 : 1로 될 수도 있다. 또한, 이 경계층의 측면 부분 또는 섹션은 상부 평면과 하부 평면 사이의 두께가 변경되지 않는 것이 바람직하다.

원형 관에서 단면적은 원의 면적과 같고, r이 관의 반경일 때 πr²의 식으로 용이하게 구할 수 있다.

바람직하게는, 모든 수직 방향의 관의 적어도 55 %, 더 바람직하게는 최소 65 % 그리고 특히 바람직하게는 적어도 75 %가 단면적이 7800 ㎛² 내지 7,500,000 ㎛²의 범위이고, 더 바람직하게는 50,000 ㎛² 내지 3,100,000 ㎛²의 범위이고, 더욱 바람직하게는 100,000 ㎛² 내지 800.000㎛²의 범위이고, 여전히 더 바람직하게는 125,000 ㎛² 내지 650.000 ㎛²의 범위이고, 특히 바람직하게는 160,000 ㎛² 내지 570.000 ㎛²의 범위이다.

수직 방향의 관은 바람직하게는 경계층의 상부 평면으로부터 그 하부 평면까지 이어져 있고, 그 외부 표면 또는 내부 표면의 부근에서 이어져 있는 수직 방향의 관이 수직 방향의 관의 일부의 구조만을 가질 수 있다. 특히 도 7에서, 대부분의 수직 방향의 관은 육각형이지만, 경계층의 주변에는 절단된 육각형의 형상, 즉 4 개의 변과 육각형의 측면의 변들을 따르는 3 개의 측면의 변과, 육각형의 중앙 대각선을 따르는 1개의 변을 갖는 관이 있다. 또한 도 9에서는, 임플란트의 주변에 있는 수직 방향의 관이 절단되고 정규의 육각 구조를 표시하지 않는 것이 표시된다.

본 발명에 따르면, 또한 수평 방향의 관이 평행하고 직선으로 이어져 있다, 즉 수평 방향의 관이 굽힘, 곡선, 꼬임, 호 등의 형상을 갖지 않고 실질적으로 경계층의 외부 표면으로부터 내부 표면을 향해서, 즉 경계층 전체에 걸쳐서 실질적으로 평행하게 이어져 있다. 또한, 수평 방향의 관들은 둥근형, 타원형 또는 다각형에 관계없이, 이 과정 동안 갑자기 또는 지그재그 방식으로 자신의 반경 또는 직경이 변경되지 않는다.

또한, 이 내부 공동을 통해 이어 지는 수평 방향의 관이 임플란트 한 외부 측면에서 반대쪽까지 직선으로 평행한 것이 바람직하다. 이것은 내부 공동이 끝나는 이들 수평 방향의 관이 내부 공동의 반대쪽에서 계속되는 것으로 생각 될 수 있다는 것을 의미한다. 환언하면, 직선 또는 광빔이 한쪽의 외부 측에서 내부 공동까지 그리고 유사한 수평 방향의 관의 내부 공동의 반대쪽에서 경계층의 반대쪽 외부 측면까지 이어지는 수평 방향의 관을 통한다는 것이 상상될 수 있다.

바람직하게는, 모든 수직 방향의 관의 적어도 75 %, 더 바람직하게는 최소 85 % 그리고 특히 바람직하게는 적어도 95 %가 단면적이 7800 ㎛² 내지 7,500,000 ㎛²의 범위이고, 더 바람직하게는 50,000 ㎛² 내지 3,100,000 ㎛²의 범위이고, 더욱 바람직하게는 100,000 ㎛² 내지 800.000 ㎛²의 범위이고, 여전히 더 바람직하게는 125,000 ㎛² 내지 650.000 ㎛²의 범위이고, 특히 바람직하게는 160,000 ㎛² 내지 570.000 ㎛²의 범위이다.

모든 관의 85%가 상기 범위 내의 단면적을 가진다는 표현은 100개 관 중에서 85개의 관이 이 범위 안의 단면적을 가지고, 나머지 15 %는 더 작거나 클 수 있고, 심지어 단면적이 매우 크거나 작을 수도 있다는 것을 의미한다. 모든 수직 방향의 관의 일반적으로 65 % 내지 90 %, 바람직하게는 70 % 내지 85 %가 비교 가능한 정규의 크기를 가지며, 임플란트의 주변에서 절단되지 않는다. 따라서 모든 수직 방향의 관의 최소 60 %, 바람직하게는 적어도 65 %, 더 바람직하게는 70 %, 아직 더 바람직하게는 75 % 그리고 가장 바람직하게는 모든 수직 방향의 관의 80 %가 절단되지 않고 비교 가능한 크기, 동일한 직경 그리고 동일한 형상과 동일한 단면적을 가지고 정규의 형상을 가지고 있다. 용어 "동일한"의 의미는 10 %까지의 변형된 것을 말한다.

경계층 또는 케이지의 상부 평면이 표면 ㎠ 당 최소 10 개의 관(tube) 더 바람직하게는 적어도 15 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 20 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 30 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 40 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 50 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 60 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 70 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 80 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 90 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 100 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 110 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 120 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 130 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 140 개의 관, 그리고 특히 바람직하게는 적어도 150 개의 관을 가진다. 경계층 또는 케이지의 하부 평면이 표면 ㎠ 당 최소 10 개의 관(tube) 더 바람직하게는 적어도 15 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 20개의 관, 더 바람직하게는 적어도 30 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 40 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 50 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 60 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 70 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 80 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 90 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 100 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 110 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 120 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 130 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 140 개의 관, 그리고 특히 바람직하게는 적어도 150 개의 관을 가진다.

또한, 경계층 또는 케이지의 외부 평면이 표면 ㎠ 당 최소 2 개의 관(tubes) 더 바람직하게는 적어도 5 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 10 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 15 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 20 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 25 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 30 개의 관, 더 바람직하게는 적어도 35 개의 관, 그리고 특히 바람직하게는 적어도 40 개의 관을 가진다.

둥근형 또는 대략 둥근형의 관 형상에 관해서, 모든 수직 방향의 관 또는 이들의 75 % 이상, 바람직하게는 이들의 적어도 85 %, 더 바람직하게는 이들의 적어도 90 %, 그리고 특히 바람직하게는 이들의 95 %일 때, 바람직하게는 100 ㎛ 내지 3000 ㎛, 더 바람직하게는 250 ㎛ 내지 2000 ㎛, 더욱 바람직하게는 350 ㎛ 내지 1000 ㎛, 한 층 더 바람직하게는 400 ㎛ 내지 900 ㎛, 그리고 특히 바람직하게는 450 ㎛ 내지 850 ㎛의 직경을 가지는 것이 바람직하다.

다각형 관의 형상의 직경은 변이 짝수 개인 다각형(사각형, 육각형, 팔각형 등)이면 마주보는 평행한 변 간의 거리이고, 또는 변이 홀수 개인 다각형(삼각형, 오각, 칠각형 등)이면 꼭짓점에서 맞은편의 변의 중심까지의 거리이다.

오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 특히 육각형의 관 형상에 관해서, 모든 수직 방향의 관 또는 이들의 75 % 이상, 바람직하게는 이들의 적어도 85 %, 더 바람직하게는 이들의 적어도 90 %, 그리고 특히 바람직하게는 이들의 95 %일 때, 바람직하게는 100 ㎛ 내지 3000 ㎛, 더 바람직하게는 500 ㎛ 내지 2000 ㎛, 더욱 바람직하게는 750 ㎛ 내지 1500 ㎛, 한 층 더 바람직하게는 800 ㎛ 내지 1300 ㎛, 그리고 특히 바람직하게는 900 ㎛ 내지 1100 ㎛의 직경을 가지는 것이 바람직하다.

방사선 또는 x-선 스펙트럼을 측정해야 하는 수평 방향의 관은 바람직하게는 500㎛를 초과하고, 더 바람직하게는 750 ㎛를 초과하고 가장 바람직하게는 900 ㎛를 초과하는 직경을 가진다. 또한 이들 수평 방향의 관의 종류는 서로 평행해야 한다. 또한 수평 방향의 관의 이러한 종류는 바람직하게는 동등하게 분포되어야 하고, 바람직하게는 임플란트의 한쪽 측면으로부터 다른 쪽 측면까지 직선으로 이어져 있어야 한다. 또한 이런 종류의 수평 방향의 관은 내부 공동을 교차하지 않고 내부 공동에 직접적인 개구부를 가지지 않는 소위 7"의 관을 포함하는 것이 바람직하다.

둥근형 또는 대략 둥근형의 관 형상에 관해서, 모든 수직 방향의 관 또는 이들의 75 % 이상, 바람직하게는 이들의 적어도 85 %, 더 바람직하게는 이들의 적어도 90 %, 그리고 특히 바람직하게는 이들의 95 %일 때, 바람직하게는 200 ㎛ 내지 4000 ㎛, 더 바람직하게는 300 ㎛ 내지 3000 ㎛, 더욱 바람직하게는 400 ㎛ 내지 2500 ㎛, 한층 더 바람직하게는 500 ㎛ 내지 2000 ㎛, 그리고 특히 바람직하게는 600 ㎛ 내지 1500 ㎛의 직경을 가지는 것이 바람직하다. 다각형 관의 형상의 직경은 변이 짝수 개인 다각형(사각형, 육각형, 팔각형 등)이면 마주보는 평행한 변 간의 거리이고, 또는 변이 홀수 개인 다각형(삼각형, 오각, 칠각형 등)이면 꼭짓점에서 맞은편의 변의 중심까지의 거리이다. 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 특히 육각형의 관 형상에 관해서, 모든 수직 방향의 관 또는 이들의 75 % 이상, 바람직하게는 이들의 적어도 85 %, 더 바람직하게는 이들의 적어도 90 %, 그리고 특히 바람직하게는 이들의 95%일 때, 바람직하게는 100 ㎛ 내지 3000 ㎛, 더 바람직하게는 500 ㎛ 내지 2000 ㎛, 더욱 바람직하게는 700 ㎛ 내지 1500 ㎛, 한 층 더 바람직하게는 800 ㎛ 내지 1300 ㎛, 그리고 특히 바람직하게는 900 ㎛ 내지 1100 ㎛의 직경을 가지는 것이 바람직하다.

수평 방향의 관뿐만 아니라 수직 방향의 벽 두께가 50 ㎛ 내지 800 ㎛, 바람직하게는 80 ㎛ 내지 700 ㎛, 더 바람직하게는 100 ㎛ 내지 600 ㎛, 한층 더 바람직하게는 200 ㎛ 내지 400 ㎛이다. 바람직하게는, 상기 수평 방향의 관뿐만 아니라 수직 방향의 직경이 상기 벽두께의 2 배에서 6 배에 달한다.

수직 방향의 관이 바람직하게는 평행하게, 또는 적어도 수직 방향의 관의 어떤 군이 평행하게 이어져 있다. 모든 수직 방향의 관이 절대적으로 평행하게 이어져 있을 필요는 없다. 이것은 수직 방향의 관이 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 개 이상의 군으로 분할될 수 있고 이러한 군 내부에서 모든 수직 방향의 관들이 실질적으로 평행하게 이어져 있는 것을 의미한다. 수직 방향의 관들 또는 적어도 한 군으로부터의 이들 관들은 척추의 종방향 축에 평행하게 이어져 있는 것이 더욱 바람직하다. 바람직하게는, 20 군 이하, 더 바람직하게는 10 군 이하, 그리고 특히 바람직하게는 5 군 이하의 수직 방향의 관들이 있다.

수평 방향의 관들에 대해서도 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 개 이상의 군이 동일하게 적용된다. 바람직하게는, 20 개 이하의 군, 더 바람직하게는 10 개 이하의 군 그리고 특히 바람직하게는, 5 개 이하의 군의 수평 방향의 관들이 있다. 상기 수평 방향의 관들 또는 적어도 한 개의 군에서의 수평 방향의 관들은 척추의 종방향 축에 수직하게 이어져 있는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 두 종류의 수평 방향의 관이 있는데, 하나의 종류는 맞은편에 임플란트의 측면 쪽에서 연장되어 있고, 나머지 종류는 수직 방향으로 또는 대략 수직인 방식으로, 또는 뒤쪽 측면에서 앞쪽 측면에 제1 종에 관계없이 60 °와 120 °사이의 각도로 연장되어 있다. 수평 방향의 관의 이들 군이나 종은 부분적으로 분리되거나 또는 교체될 수 있다. 따라서 각각의 이들 군 또는 종은 경계층의 제한된 섹션에 배치 될 수 있거나 또는 이들 종들 중의 하나의 수평 방향의 관은 모든 경계층에 걸쳐서 분포될 수 있다. 따라서 평행하게 이어져 있는 모든 관은, 이들 모두가 비교적 근접하여 집중되어 있거나 또는 이들이 전체 경계에 걸쳐서 분산하는 경우에 관계없이 이들 군 중 하나에 속한다.

바람직하게는, 수평 방향의 관이 수직 방향의 관에 직각으로 즉, 수직으로 이어져 있다. 수직 방향의 관과 수평 방향의 관 사이의 각도가 45 °와 135 ° 사이이면 바람직하고, 65 °와 115 °사이이면 더 바람직하고, 75 °와 105 °사이이면 더욱 바람직하고 그리고 85 °와 95 °사이이면 한층 더 바람직하다.

내부 공동 없이 임플란트에서 수평 방향의 관의 적어도 하나의 군은 x-선 스펙트럼 또는 방사선 촬영 측정이 이들 수평 방향의 관을 통해 수행될 수 있도록, 한쪽, 특히 측면의 한쪽으로부터 다른 쪽 특히 측면의 다른 쪽까지 임플란트를 통해 직선으로 이어져 있다.

내부 공동 없이 임플란트에서 수평 방향의 관의 적어도 하나의 군은 x-선 스펙트럼 또는 방사선 촬영 측정이 이들 수평 방향의 관을 통해 수행될 수 있도록, 내부 공동을 교차하지 않고서 한쪽, 특히 측면의 한쪽으로부터 다른 쪽 특히 측면의 다른 쪽까지 임플란트를 통해 직선으로 이어져 있다.

여기서는 이들 수평 방향의 관을 수평 방향의 관 7"으로 부릅니다. 또한 다른 쪽 수평 방향의 관(7') 중 적어도 하나 이상 군이, 내부 공동이 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재 나 인공 뼈 물질로 채워지지 않는 한, 또한 X-선 빔이 수평 방향의 관(7')을 통과 할 수 있도록, 경계층을 통해 직선으로 이어지고 내부 공동을 통과해서 반대쪽 경계층을 직선으로 계속 이어져 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 임플란트는 전체 임플란트의 다공성(porosity)이 적어도 75%, 더 바람직하게는 적어도 80 % 그리고 가장 바람직하게는 적어도 85 %이다. 85 %의 다공성은 임플란트의 전체 용적이 85 %의 중공 공간(즉 관 및 개구부)과 15 %의 고체 물질로 이루어진 것을 의미한다.

또한 관 구조는 다공성이 적어도 75 %의, 바람직하게는 적어도 79 %, 더 바람직하게는 적어도 83% 그리고 가장 바람직하게는 적어도 87 %이다.

또한 뼈세포의 접착력을 지원하기 위해, 본 발명의 임플란트는 모든 표면이 갖는 거칠기가 6.0 Ra 내지 8.5 Ra, 바람직하게는 6.2 Ra 내지 8.0 Ra, 더 바람직하게는 6.3 Ra 내지 7.5 Ra, 한층 더 바람직하게는 6.4 Ra 내지 7.0 Ra 그리고 가장 바람직하게는 6.5 Ra 내지 6.8 Ra인 관들의 표면을 포함하여, 바람직하게 모든 표면의 거칠기를 가진다.

또한 본 발명의 임플란트는 뼈세포 부착을 위해 적어도 1.500 ㎟의 총 표면 면적을 제공하며, 일반적으로는 임플란트의 크기에 따라 1.900 ㎟ 내지 4,500 ㎟의 범위이다. 총 표면 면적은, 상기 관들의 내부 표면, 내부 공동을(있는 경우) 둘러싸는 경계층의 내부 벽의 표면, 상기 관들의 임의의 개구부와 상기 관들을 통한 새긴 금의 표면, 그리고 케이지의 외부 표면의 표면인, 뼈세포가 부착할 수 있는 임플란트의 모든 표면의 합계면적으로 정의된다.

관의 용적이 없이 케이지의 고체 부분의 용적만 있는 케이지 재료의 용적에 관련하여, 본 발명의 임플란트는 총 표면 면적에 대한 물질의 용적의 비율이 극히 높다. 따라서 바람직하게는 총 표면 면적에 대한 케이지 재료의 용적의 비율은 180 ㎛와 250 ㎛사이, 더 바람직하게는 90 ㎛와 240 ㎛ 사이 그리고 가장 바람직하게는 205 ㎛와 225 ㎛ 사이이다. 따라서 케이지가 티타늄과 같은 물질의 용적이 708 ㎣이고 총 표면 면적이 3,198 ㎟인 경우, 총 표면 면적에 대한 케이지 재료의 용적의 할당량은 708 ㎣ / 3,198 ㎟ = 0.221 ㎜ = 221 ㎛이다.

따라서 본 발명 임플란트는, 뼈세포의 접착을 위해 극히 넓은 총 면적을 제공하고, 혈액 세포를 위한 캐리어인 관형 구조에 혈액을 흡수하도록 모세관 힘을 사용할 수 있게 하는 복수의 수평 방향의 관과 복수의 수직 방향의 관으로 구성된 관형 구조를 특징으로 한다. 또한 수평 방향의 관들 또는 적어도 일부의 수평 방향의 관들은 임플란트를 통해 직선으로 이어져 있고, 임플란트를 통한 새로운 뼈의 성장의 정도, 면적, 완전성 및 속도를 감지하기 위해 또는 새로운 뼈에 뼈 대체 플래티늄 인공 뼈 물질 또는 유사한 뼈 칩이나 유사한 뼈 이식 조직이나 해면체의 뼈 질량의 전환을 감지하기 위해 이 관을 통해 x-선 스펙트럼 또는 방사선 촬영을 수행하는 데 사용될 수 있다. 새로 형성된 뼈와 구별할 수 없는 뼈 접합재나 피질 층의 뼈 질량으로 채워지는 내부 공동을 가진 임플란트의 경우에, 임플란트를 통해 직선으로 이어져 있고 내부 공동을 교차하지 않는 수평 방향의 관(이하 "관 7이라고 함)이 임플란트를 통한 새로운 뼈의 성장의 정도, 면적, 완전성 및 속도를 평가하기 위해 또는 새로운 뼈에 피질 층의 뼈 질량의 전환을 평가하기 위해 이 관을 통해 x-선 스펙트럼 또는 방사선 촬영을 수행하는 데 사용될 수 있다. 또한, 수직 방향의 관들이 수직 방향의 관이 통과하여 수직 방향의 관을 따르는 종방향의 새긴 금을 포함하고 있지 않지만 이러한 미세 동작을 가능하게 하는 수평 방향의 관들의 존재로 인해 수직 방향의 관들이 유연성을 가지므로 상기 관형 구조는 미세 동작을 수행 할 수 있다. 이러한 미세 동작들이 새로운 뼈의 형성을 자극해서 본 발명의 임플란트가 종래 기술의 어떠한 임플란트보다 훨씬 빠르게 성장 되고 이에 의해 새롭게 형성된 뼈가 안정성 기능을 수행할 수 있게 한다. 이것은 케이지가 더 많을수록 안정적인 거리를 더 유지할 수 있고, 뼈가 더 적을수록 이 기능을 촉진하게 되고, 가교된 척추에 대해 자극이 더 작을수록 이들 두 척추간에 안정적으로 연결되는 새로운 뼈를 형성하도록 하기 때문에 중요하다.

발명의 임플란트가 완전히 또는 독점적으로 관형 구조로 구성하지 않는 것은 여기에서의 공지뿐만 아니라 도면과 예에서 분명하다. 관형 구조는 내부 공동이 내부에 없는 경우 케이지 안에 있고, 또는 내부 공동이 있는 경우 경계층 내부에 있다. 그러나 수직 방향의 관과 수평 방향의 관과 관들 사이에 선택적으로 임의의 추가 개구부로 구성된 관형 구조는 두 개의 연결된 척추 사이의 원하는 거리나 공간을 유지하기 위한 안정성이 충분하지 하지 않다. 인접되고 연결된 척추가 케이지에 주저앉는 것을 회피하기 위하여 본 발명의 케이지는 관이 없이 이식 도구(implantation tool)를 삽입하기 위한 오목부(recess)와, 바람직하게는 관이 없이 견고한 등 부분(solid back part) 또는 견고한 등 평면(solid back plane)을 포함하는 견고한 전방 부분을 가지고 있다. 또한, 케이지는 케이지 내에서 관형 구조보다 높은 안정성을 제공하는 측면 프레임 측과 같은 측면 부분을 가지고 있다. 물론, 수평 방향의 관은 이들 측면 양 측을 통해서 이어져 있지만 수직 방향의 관은 높은 안정성을 보장하는 이들 측면의 양측을 통해서 이어져 있다.

따라서 본 발명의 케이지는 케이지 내에서 관형 구조를 둘러싸고 있고 케이지가 척추의 압력에 의해 변형하지 않는 것을 보장하는 프레임을 포함한다. 외부 프레임의 경계층의 일부이며, 바람직하게는 또한 내부 프레임이 또한 경계층의 일부인 내부 공동을 둘러싼 경우 내부 공동을 가진 임플란트에 대한 적용은 동일하다. 이 프레임, 외부 프레임 및 내부 프레임의 두께는 바람직하게는 0.2 ㎜ 내지 7 ㎜, 더 바람직하게는 1 ㎜ 내지 4 ㎜이다. 그러나 이러한 프레임은 본 발명의 장점을 달성하는 것이 필수적인 것은 아니다. 이러한 프레임은 완전한 임플란트의 충분한 안정성을 확보하고, 등뼈(spinal column)의 압력을 충분히 견디는 임플란트를 제공하기 위해 이러한 프레임을 설계하는 방법이 숙련된 기술자에게 공지되어 있다. 내부 공동이 있는 거의 모든 케이지는 이러한 프레임 또는 관이 없거나 수평 방향의 관들만 가지고 있는 고체 영역, 고리 또는 가장자리 영역과 같이 충분한 안정성을 제공하는 기타 구조를 가지고 있다. 도 10에는 이러한 프레임이 분명하게 도시되어 있다. 임플란트를 둘러싼 하나의 외측 프레임이 도시되어 있다. 이 프레임은 3 ㎜의 두께를 가지고 있다. 이 프레임은 프레임이 5 ㎜ 내지 6 ㎜의 두께를 가진 임플란트의 뒷면 부분에서 더 넓어진다. 내부 공동은 또한 1.2 ㎜의 두께를 갖는 내부 프레임으로 둘러싸여 있으며, 0.9 ㎜의 두께를 가진 두 개의 내부 벽에 의해 세 부분으로 나누어져 있다.

본 발명의 더 바람직한 실시예에서, 내부 공동(2)은 도 9 및 도 10에서 예를 들어 도시된 바와 같이 하나 이상, 바람직하게는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 파티션을 가지고 있다. 이것들은 내부 공동(2)의 충진을 방해하지만, 새로운 뼈세포의 부착을 위한 추가 표면을 제공한다. 도 9 및 도 10에 더 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 여기서, 내부 공동(2)은 두 개의 파티션으로 나누어져 있다.

대부분의 척추 수술용 의사들은 유사한 뼈 재질로 수술용 임플란트를 충진하는 것을 선호한다. 이러한 목적을 위해, 뼈 물질을 환자의 엉덩이에서 제거하고 다음 에 수술용 임플란트의 충진에 사용된다. 이 방법은 임플란트의 충진에는 유리하지만 종종 뼈 물질이 제거되는 엉덩이 영역에 합병증이 발생한다. 이러한 합병증이 안내문에 잘 설명되어 있으며 태그 공동 병적(tag co-mordity)에서 찾을 수 있다. 본 발명의 수술용 임플란트는 내부 공동의 용적을 줄이고 임플란트 자체의 용적을 증가시켜서 이 문제에도 유익한 솔루션을 제공한다.

"내부 공동의 용적(2)"이란 용어는 경계층(1)의 내부 표면(들)(9)의 내부 용적 을 의미하고, 따라서 자기 조직의 뼈물질(피질 뼈 및/또는 해면조직 뼈)로 채워져야 하는 용적을 의미한다.

"수술용 임플란트의 몸체 용적"은 경계층(1) 윤곽선에서 생성되는 용적, 즉 경계층의 부피를 의미한다. 이것은 "수술용 임플란트의 용적"이 경계층(1)의 물질의 용적과 각각의 임플란트와 경계층(1)을 통해서 이어져 있는 관들이 차지한 용적을 더한 용적을 의미한다. 따라서 "수술용 임플란트의 몸체 용적"은 경계층(1)의 내부 표면(들)(9)과 외부 표면(들)(8)의 사이와 상부면(3a)과 하부 사이의 용적이다 경계층(1)의 상부 평면(3a)과 하부 평면(3b)의 사이의 용적이다.

본 발명에 따르면, 내부 공동(2)의 용적과 수술용 임플란트의 몸체 용적 간의 비율은 1: 2(즉, 50 %)와 1 : 1(즉, 100 %) 사이의 범위에 있다. 본 발명이 속한 기술분야에서 알려진 해당 수술용 임플란트에서는, 이 비율이 130% 이상이고 일반적으로 150 % 이상이다. 내부 공동의 파티션이 있는 본 발명의 실시예가 이용되는 경우(도 9 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같음)에는, 파티션의 용적(들)의 내부 공동(2)의 용적에서 제외되어야 하고, 수술 임플란트의 용적에 추가되어야 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 수술용 임플란트의 물질의 용적과 수술 임플란트의 경계층(1) 또는 전체 케이지에 걸쳐 있는 관들의 용적 사이의 비율이, 10 vol% : 90 vol% 또는 20 vol% : 80 vol%(즉, 20%의 케이지 재료 : 80%의 관들이 차지한 공기 용적)에서 60 vol% : 40 vol%(즉, 60%의 케이지 재료 : 40%의 관들이 차지한 공기 용적)까지, 바람직하게는 50 vol% : 50 vol%까지, 그리고 더 바람직하게는 40 vol% : 60 vol%까지, 그리고 가장 바람직하게는 10 vol% : 90 vol%와 20 vol% : 80 vol% 사이까지의 범위이다. 환언하면, 상기 관들에 의해 생성된 공기 용적에 대한 케이지 재료의 상기 비율이 이와 같이 1 : 9 또는 2 : 8 내지 6 : 4, 바람직하게는 5 : 5 그리고 더 바람직하게는 4 : 6 그리고 가장 바람직하게는 2 : 8과 1 : 9사이이다. 이 값은 다공성(porosity)으로도 부른다. 본 발명의 관형 구조는 다공성이 74 % 내지 94 %, 바람직하게는 80 % 내지 93 %, 더 바람직하게는 82 % 내지 92 %, 한층, 더 바람직하게는 84 % 내지 91 % 그리고 가장 바람직하게는 85 % 내지 90 %에 이른다. 그것은 관형 구조 내에서 용적의 가장 바람직한 10 % 내지 15 %는 금속과 같은 고체케이지 재료로 형성되고, 용적의 90 % 내지 85 %는 중공 공간(hollow space)이라는 것을 의미한다.

"수술용 임플란트의 재료의 용적"은 "수술용 임플란트의 몸체 용적"에서 '"관의 용적"을 뺀 용적에 상당한다. 상기 "관의 용적은" 이 시험 유체로 모든 관들을 채우는 데 필요한 유체 용적을 측정하여 결정 할 수 있다. 상기 "관의 용적"은 수직 방향의 관들과 수평 방향의 관들이 함께 차지하는 용적, 따라서 경계층(1) 또는 케이지에 있는 모든 관이 충진된 경우 산출된 용적을 의미한다. 관의 용적뿐만 아니라 내부 공동의 용적은 임플란트를 통한 성장을 위해 조성되어야 하는 새로운 뼈를 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 수술용 임플란트는 기존의 케이지에 비해 뼈세포의 접착을 위한 표면을 크게 증가시킨다. 동시에 본 발명의 임플란트의 생산에 대한 재료의 요구 조건이 임플란트의 안정성의 손실을 초래하지 않고 감소된다. 내부 공동 또는 내부 용적이 있는 종래기술의 케이지는 뼈세포의 접착을 위한 본 발명의 임플란트에 의해 제공되는 표면의 0.1 % 내지 10 % 사이가 제공된다. 규칙적이거나 불규칙거나 일정하지 않은 형상의 내부 구조를 가진 종래 기술의 케이지는 뼈세포의 접착을 위한 본 발명의 임플란트에 의해 제공되는 표면의 10 %와 50 % 사이가 제공되지만, 이러한 종래 기술의 케이지는 20 % 내지 60 %의 훨씬 더 낮은 다공성, 즉 80 % 내지 60 %가 케이지 재료이고 20 % 내지 60 %가 중공 공간이다. 따라서 본 발명 임플란트만이 모세관 힘을 발생시키고 x-선 스펙트럼을 형성할 수 있는 안정적 구조로 매우 높은 다공성과 함께 뼈세포의 접착을 위한 큰 표면 영역을 제공한다.

본 발명의 수술용 임플란트는 종래의 거대한 케이지, 즉 관형 구조가 없는 대형의 경계층을 가진 케이와 동일한 하중을 견딜 수 있다. 그러나, 본 발명의 수술용 임플란트는 혈액으로부터의 뼈세포 접착을 위한 표면이 극대화되고 충진 용적이 크게 감소되는 장점이 있다. 따라서 어딘가에서 제거되어야 할 유사한 뼈가 더 적어지게 되고, 공동 병적(co-morbidity)이 크게 낮아질 수 있다. 심지어 엉덩이에서 뼈 물질의 제거도 생략될 수도 있다. 본 발명의 수술 임플란트의 구조는, 케이지 재료를 사용할 경우 유기체에 의해 재흡수 되어야 할 필요가 있는 물질이 훨씬 적으므로 특히 바람직하다. 관형 구조 때문에 수술용 임플란트를 통한 성장이 더 신속하고 안정적으로 발생된다. 따라서 인접 척추 몸체가 안정적인 형태를 빌려 새로운 뼈 조직에 의해 더 신속하게 융합된다. 수술용 임플란트의 지지 및 스페이서 기능은 새로운 뼈 조직에 의해 더 빠르게 수행될 수 있다. 이 기간의 과정에 관해서, 또한 더 신속하게 재흡수 되는 임플란트를 위한 물질이 선택될 수 있다.

또한, 수직 방향의 관(5)이 모세관 힘의 사용을 손상하지 않고 구멍, 개구부, 오목부(recesses), 절개부(incisions), 새긴 금(cuts) 또는 테이퍼진 새긴 금(tapered cuts)에 의해 상호 연결될 수 있다. 도 9와 도 10에 도시된 것과 같은 수직 방향의 채널의 관 벽에 이들의 절개부가 전체 관 길이에 걸쳐서, 즉 최대로 경계층(1) 또는 임플란트의 상부면(3a)에서 그 하부 평면(3b)에 걸쳐서 배치 할 수 있거나, 또는 그것들이 절개되지 않은 섹션과 대체될 수 있다. 수직 방향의 관(5)들 사이의 연결은 균등하거나 확률적으로 분포될 수 있다. 종방향의 새긴 금, 구멍, 가늘고 긴 구멍 또는 임의의 다른 생각할 수 있는 형태는 수술용 임플란트의 안정성이 손상되지 않도록 이러한 개수와 크기에서만 생성될 수 있다.

본 발명의 수술용 임플란트의 특히 바람직한 실시예는 이제 도 7에 관련하여 설명된다. 이 도면은 특정 관형 구조를 갖는 본 발명의 수술용 임플란트가 도시되어있다. 수술용 임플란트는 내부 공동(2) 주변의 경계층(1)에 의해 조성되어 있다. 상기 경계층(1)은 더 양호한 인접한 척추와의 고정을 생성하기 위한 본 예에서 톱니바퀴 형상인 상부 평면과 마찬가지로 하부 평면을 가지고 있다. 경계층은 4 ㎜의 두께를 가지고 있다. 복부 방향으로 수술용 임플란트는 뾰족한 형상으로 테이퍼가 형성되어 있다. 등 쪽 방향으로 수술 임플란트는 평평한 등 측(back side)(4)이 있다. 수직 방향의 관(5)이 경계층(1)을 통해 경계층(1)의 하부 평면(3b)에 직선 및 병렬 방식으로 경계층(1)의 상부면(3a)으로부터 경계층(1)의 하부 평면(3b)(1)까지 이어져 있다. 이들 수직 방향의 관(5)은 전체 크기, 즉 경계층(1)의 가장자리에서 발생할 수 있는 바와 같은 수직 방향의 육각형 관(5)이 절단되지 않은 경우의 크기가 1.0 ㎜의 육각형 형상과 직경을 가지고 있다. 모든 수직 방향의 관의 60 % 내지 80 %는 이 전체 크기, 즉 경계층(1)의 가장자리에서 이들이 절단되지 않은 크기를 가지고 상술한 직경을 가지고 있다. 상부 평면뿐만 아니라 하부 평면에 ㎠ 표면 당 50 개 내지 70 개 사이의 수직 방향의 관이 있다. 이들 수직 방향의 관의 벽두께(6)는 0.35 ㎜에 이른다. 수직 방향의 관(5)은 수평 방향의 관(7)에 의해 상호 연결되어 있다. 수평 방향의 관(7)의 경계층(1)을 통해 직선 및 병렬 방식으로 이어져 있다. 수평 방향의 관에는 두 종류(7)가 있으며, 이들 중 하나의 관(7')은 경계층(1)의 외부 표면(8)으로부터 경계층(1)의 내부 표면(9)까지 이어 져 있고, 이들 중 다른 하나의 관(7")은 내부 공동(2)을 통해 이어져 있지 않고 경계층(1)를 통해서만 이어져 있다. 경계층(1)의 내부 표면(9)으로부터 경계층(1)의 외부 표면(8)까지 이어져 있는 모든 수평 방향의 관(7)을 수평 방향의 관(7')으로 명명한다. 내부 공동(2)을 교차하지 않고 경계층(1)의 한쪽으로부터 경계층(1)의 반대쪽까지 이어져 있는 모든 수평 방향의 관(7)을. 수평 방향의 관(7")으로 명명한다. 수평 방향의 관(7)은 육각형 형상을 가지고 이들의 전체 크기, 즉 수평 방향의 육각형 관(7)이 경계층(1)의 가장자리에서 절단되지 않은 경우의 크기 1.0 ㎜의 직경을 가지고 있다. 모든 수평 방향의 관(7)의 96 %가 전체 크기, 즉 그들이 경계층(1)의 가장자리에서 절단되지 않은 크기와 그 직경을 가지고 있다. 외부 표면(8) 뿐만 아니라 내부 표면(9)의 ㎠ 당 40 개 내지 90 개 사이의 수평 방향의 관이 있다. 이들 수평 방향의 관의 벽두께(10) 는 0.35 ㎜이다.

이러한 본 발명의 수술용 임플란트에 대한 예는 특히 경부, 흉곽 또는 허리 사용(예 : 리프 케이지, PLIF 케이지와 TLIF 케이지 등)을 위한 케이지에 있다. 본 발명의 수술용 임플란트는 체간 척추 요소(interbody vertebral element), 체세포 융합(intersomatic fusion)을 위한 임플란트 또는 신체의 척추 융합(intercorporal vertebral fusion)을 위한 임플란트로 알려져 있다. 이 융합은 환자의 자연 척추, 인공(대체) 척추 또는 자연 및 인공 척추에서 수행될 수 있다. 이는 변경이 필요한 부분에 변경을 가하여서 자연 척추의 일부만 교체한 경우도 적용된다.

뼈가 있는 접촉 영역, 즉 경계층 또는 케이지의 상부 평면뿐만 아니라 하부 평면은 이런 종류의 종래 수술용 임플란트에서와 같이 반드시 균일할 필요는 없다. 또한 비대칭 형태를 가질 수도 있다. 또한 수직 방향의 관형 구조가 각각의 인접한 척추 몸체 방향으로 경계층의 외부 가장자리에 걸쳐서 미미한 정도로 연장되어 있는 것이 바람직하다. 경계층의 상부 평면이나 하부 평면 넘어 연장된 수직 방향의 관의 부분은 각각 인접 척추 몸체에 자체적으로 주저앉거나 힘을 받을 수 있다. 이 때문에 임플란트를 통한 더 양호한 성장을 이끌어 내는 이 영역에서 자극되는 뼈의 성장과 혈액의 흐름에 의해 이들 척추 몸체의 표면의 의도된 장애가 발생된다.

따라서 본 발명의 임플란트는 상부 평면에서 뿐만 아니라 하부 평면에 인접 척추 몸체 쪽으로 균일한 표면을 가질 수 있다. 그러나, 이 표면은 예를 들어 아치 형태이어도 되고, 수직 방향의 관들이 각각 경계층을 넘어서 그리고 상부 및/또는 하부 척추 몸체로 연장되는 것이 바람직하다. 표면의 불균일도는 각각 경계층(1)의 상부 평면이나 경계층의 하부 평면으로부터 그 표면의 수직 방향의 관형 구조의 최대 연장까지 측정된 0.1 ㎜ 내지 3㎜에 달할 수 있다. 따라서 본 발명 임플란트의 이들 실시예에서 수직 방향의 관의 부분은 경계층의 상부 평면 및/또는 하부 평면에서 끝나지 않고 최대 3㎜ 넘어 까지 연장된다.

관과 관형 구조의 배열은 바람직하게는 대칭 패턴을 갖는다. 예를 들어 다공성 구조나 스펀지에서 발견할 수 있는 바와 같이, 무작위로 생성된 관 네트워크는 모세관 힘이 조율되고 신뢰할 수 있는 방식으로 사용할 수 없거나 심지어 존재 하지 않기 때문에, 본 출원의 과제를 해결하기에 적합 하지 않다는 것을 주목해야 한다. 도 존재하지 않는다. 갑자기 그들의 방향 및/또는 직경을 변경하거나 지그재그이거나 무작위의 시퀀스 및/또는 임플란트의 본체에 대한 다층 시스템의 서로 다른 층의 형태에 의해 생성된 관에 동일하게 적용된다. 이러한 시스템은 혈액의 흐름이 임플란트의 특정 부분에서만 증가되는 것을 특징으로 하고 있다. 결과적으로, 이들 한정된 부분만 뼈세포들이 잘 이식된다. 또한 이들 임플란트의 섬 이식 패턴(island population pattern)만 있을 가능성이 있다. 어떤 경우에, 임플란트를 통한 전체에 걸친 성장이 전혀 발생 되지 않거나 아주 느린 속도로 만 발생하므로, 임플란트의 성장을 통한 견고함과, 동질성도 없을 것이다. 최악의 경우에, 이것은 불가피하게 수술이 중단되어야 하는 임플란트의 불균일한 통합에 의해 발생된 환자의 척추의 이상위치(malpositions)를 심지어 선호할 수도 있다.

본 발명의 임플란트는 높은 다공성뿐만 아니라, 새로운 뼈가 임플란트를 통해 빠르게 성장할 수 있도록 뼈세포의 접착과 결합에 사용 가능한 거대 표면 면적을 제공하는 것을 명심해야 한다. 또한 제공된 관형 구조는 모세관 힘을 이용하고 또한 표준 x-선 분광법이나 방사선 촬영법에 의해 뼈의 내부 성장과 뼈를 통한 성장의 정도, 속도 그리고 위치를 검출할 수 있는 가능성을 제공한다.

전체 임플란트가 본 발명의 관형 구조를 표시하는 것은 아닌 것으로 이해된다. 그런데, 수직 방향의 관형 구조가 경계층의 상부 평면으로부터 경계층의 하부 평면까지 연장되어 있고, 수평 방향의 관도 경계층의 외부로부터 경계층의 내부 공동 또는 반대쪽까지 각각 연장되어 있는 것이 바람직하다.

특히 연속적이고 실질적으로 평행한 수직 방향과 수평 방향의 관을 가진 이들 임플란트가 유리한 것으로 나타났다.

또한, 본 발명의 수술 임플란트의 경계층의 벌집 구조는, 필요한 뼈 물질이 감소되는 동안 새로운 뼈 조직을 가진 임플란트의 임플란트를 통한 성장이 신속하고 안정적으로 수행되고, 이에 의해 공동 병적을 줄일 수 있도록 동시에 양호한 기계적 안정성과 내부 공동의 최적의 충진 용적의 특징이 결합되어 있다.

뼈 조직은 일반적으로 3 개의 세포 유형, 골아 세포(osteoblasts), 골세포(osteocytes), 및 용골 세포(osteoclasts)를 포함하고 있고, 발전된 뼈는 뼈 라이닝 세포의 뼈 상부 층을 가진다. 혈액의 존재는 필수적이고, 최적의 뼈 형성에 필요한 것이다. 골화(또는 골 형성)는 골아 세포라는 세포에 의해 새로운 뼈 물질을 통합하거나 퇴적하는 과정이다. 그것은 뼈 조직 형성과 동의어이다. 정상적이고 건강한 뼈 조직의 형성의 결과로 두 프로세스가 있다, 즉 막 내의 골화(Intramembranous ossification)는 원시 결합 조직(primitive connective tissue; 간엽 조직(mesenchyme)에 뼈의 직접적인 결합이고, 연골 내의 골화(endochondral ossification)는 전구체로서 연골(cartilage)을 포함하고 있다. 조연골 세포(Chondroblasts)는 연골 세포(chondrocytes)(중간 엽 줄기 세포 임)의 원종이며 또한 골아 세포와 구별될 수 있다. 연골 내의 골화는 긴 뼈의 기본적인 형성, 긴 뼈의 길이의 성장과 뼈 골절의 자연 치유 중에 필수 과정이다

뼈의 골아 세포의 형성에서, 골세포와 용골 세포가 함께 작용한다. 골아 세포는 뼈-생성 세포이고 뼈를 조성할 책임이 있고 따라서 뼈를 보존할 책임이 있다. 뼈의 표면에 비활성화 골아 세포는 뼈의 라이닝 세포라고 한다. 골세포는 골화하여 뼈 조직에 통합되는 이전의 골아 세포이다. 그것들은 뼈의 재흡수 및 뼈의 형성의 균형을 잡아서 뼈의 보존을 위해 제공된다. 용골 세포는 뼈의 열화에 대한 책임이 있다. 이들을 통해, 뼈의 두께가 결정되며, 칼슘, 인산이 뼈로부터 방출될 수 있다. 골아 세포는 뼈 형성을 담당하는 세포이다. 골아 세포는 구분되지 않는 간엽 세포, 또는 조연골 세포에서 전개될 수 있다. 그들은 진피 층의 형태로 뼈에 자신을 부착하여 간접적으로 특히 중간 공간으로 인산칼슘과 탄산칼슘을 검출하여 새 뼈물질, 뼈 매트릭스의 기초를 형성한다. 이 과정에서 그들은 천천히 무기물질화 해서 칼슘으로 충진된, 더 이상 나눌 수 없는 골세포의 골격으로 변화된다.

본 발명의 관형 구조는 모세관 힘을 사용하여 내부 공동에도 혈액의 유입을 용이하게 한다. 따라서 골아 세포는 관에 짧은 시간에 확산시키는 것이 자극되어 내부 공동에 충진된다. 이 메커니즘에 의해 뼈 성장이 촉진되며, 따라서 뼈 조직을 가진 임플란트를 통한 성장이 향상되고 가속화 된다. 이것은 이 발명이 속한 기술분야에서 공지된 유사한 임플란트에 비해 분명 장점이 될 것이다.

본 발명의 임플란트는 치수가 안정되고, 한정된 형상과 표면을 가지고 있으며, 파괴될 수 있는 위험 없이 또는 임플란트나 그 관형 구조를 손상시키지 않고 종래의 임플란트 도구에 의해 처리 되어 이식될 수 있고, X-선 빔이 방사선 촬영 측정을 위한 임플란트를 통과할 수 있고, 변형된다고 해도 거의 변형되지 않는 다공성 구조나 스펀지에 대한 이점을 가지고 있다.

관형 구조(들)의 내부 표면과 임플란트의 외부 표면과 내부 공동의 내부 표면에 뼈세포의 접착을 더욱 향상시키기 위해, 표면이 예를 들어, 임의의 기계적, 화학적 또는 물리적인 거칠게 하는 공정에 의해 구조화 되거나 거칠게 될 수 있다. 임플란트 표면에 박테리아나 다른 세균의 성장을 억제하기 위해, 항생제가 제공될 수 있고, 예를 들어 항생제 등의 약품이 저장되며 연속적으로 방출될 수 있는 경계층 또는 케이지의 외부 표면 및/또는 관형 구조와 내부 공동의 표면에 약품의 용출 코팅공정이 제공될 수 있다.

본 발명의 임플란트는 표준 기술, 예를 들면, 레이저 기술 및 레이저 절단 절차, 신속한 프로토타이핑, 레이저 융합, 예를 들어, 레이저 크루징^? (lasercusing^?) 또는 사출 성형에 의해 제조될 수 있고 따라서 상기 설명된 본 발명 어떤 형태의 맥락에서 가정할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 임플란트는 한 조각으로 제조된다. 그들은, 금속 또는 금속 합금으로 완전하게 이루어져 있거나 또는 금속 또는 금속 합금의 적어도 90 %로 이루어지고, 예를 들어, 세라믹과 같은 다공성은 아니지만 임플란트를 통해 혈액의 흐름을 자극하는 한정된 내부 관형 구조를 가지고, 이에 의해 새로운 뼈 조직을 갖는 성장을 통해 최적 조건을 생성한다. 관형 구조는 수직 방향의 관들뿐만 아니라 수평 방향의 관들을 통하여 혈액이 흐르게 할 수 있고, 따라서 임플란트에서 자연의 뼈 조직으로의 성장과 전환을 가속화시킨다. 이것은 또한 탄소 섬유, 폴리에테르 케톤 PEEK [폴리(에테르 에테르 케톤)], PEEEK [폴리(에테르 에테르 에테르 케톤)], PEEKEK [폴리(에테르 케톤 케톤)] 또는 PEKK[폴리(에테르 에테르 케톤 에테르 케톤)] 등의 폴리머로 형성된 독창적인 임플란트에 유효하다. 고분자 물질은 바람직하게는 방사선 투명성이다. 고분자 물질은 바람직하게는 하운스필드 단위(하운스필드 unit) ≤ 400인 것을 특징으로 하는 방사선 투명성이다.

본 발명의 수술용 임플란트는 바람직하게는 한 조각 또는 일부 또는 모놀리식(monolithic)으로 제조되어 여러 부분으로 구성하지 않거나 여러 조각으로 제조된다. "한 부분의 수술용 임플란트" 또는 "한 부분의 임플란트"라는 용어는 임플란트만을 의미하고, 어떠한 고정 수단도 의미하지 않는다. 예를 들어, 이러한 한 부분의 임플란트는 인접한 척추 몸체(들)에 나사로 고정될 수 있다. 이러한 고정 수단은 "한 부분"이라는 용어를 포함하지 않고 임플란트의 부속물로 간주된다. 임플란트 도구에 도 동일하게 적용된다. 또한, 본 발명의 수술용 임플란트를 위한 자연 뼈물질 또는 뼈 접합재나 뼈 대체 물질과 같은 자연 물질은 임플란트의 일부가 아니다. 따라서 본 발명의 수술용 임플란트는 이 정의에 의하면, 바람직하게는 한 부분, 한 조각 또는 모놀리식이다. 2 부분으로 된 실시예는 여전히 가능하지만, 최대로는 3 부분, 바람직하게는 두 개 이상의 부분은 없다. 이들 실시예에서 추가 부품은 일반적으로 고정 나사 또는 고정 후크 또는 고정 클램프 또는 고정 집게 등을 위한 제거 가능한 판으로 된 것 같은 고정 수단이다. 대부분의 경우, 이들 추가 부품은 본 발명의 임플란트에 대한 옵션이다.

본 발명의 임플란트들은 모듈형 디자인에 따라 조립되지도 않고 또는 여러 부품 또는 조각이나 플레이트로부터 조립되지 않는다. 경험적으로, 특별한 노력 없이 이들 다른 부분을 연결하거나 결합하기에 종종 어려움이 있고, 그들은 병진 또는 회전하거나 미끄러지는 방식으로 다른 쪽에 대해서 한 쪽이 이동 가능하게 유지되어 있다. 임플란트를 조성하는 경계층은 이식(implantation) 후에 수정되지 않는 한정된 형상을 가지고 있다. 본 발명의 수술용 임플란트는 매끄럽지 않고 또는 유연하지 않고 또는 변형되지 않는다. 그것은 스펀지도 아니고 다공성도 아니다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 경계층은 수술용 임플란트 자체를 조성한다. 이들 실시예들은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있는 내부 공동 또는 내부 용적을 갖는 임플란트에 지향되어 있다. 여기서 경계층은 내부 공동 주변의 벽을 의미한다. 또한 주변 부분으로 도 정의될 수 있다. 이 실시예의 본 발명의 경계층의 관형 구조는 이전에 설명된 실시예에 해당한다. 이 구조에 의해 내부 공동은 이 경계층에 의해 사방에서 포위되어있는 전통적인 감각으로 형성되지 않는다. 대신에 이 공동(cavity)은 경계층의 벽사이에 지속적인 개구부로 설명될 수 있는 경계층에 의해 열려있는 공간에 대해서 설명한다. 경계층은 폐쇄되어 있어서 360 °만큼 이 공동을 둘러싸고 이 공동을 한정하는 측벽만을 구축한다. 상부 평면과 하부 평면 쪽으로 이 공동이 개방되어 있다. 따라서 이 공동은 필수적으로 임플란트의 상부 평면에서 하부 평면까지 연장되어 있는 연속적인 오목부이다. 수술 임플란트의 몸체가 완전히 경계층으로 구축되어 있다. 경계층은 공동에 대면하는 내부 표면, 외부 공간에 대면하는 외부 표면, 그리고 경계층의 상부 평면과 하부 평면에 의해 형성된 자신의 상부 평면과 하부 평면을 가지고 있다. 경계층의 내부 구조는 경계층에 걸쳐 실질적으로 수직 방향 및 실질적으로 수평 방향의 관이 조성되어 있다. 외부에서 임플란트를 관찰하면, 각 "구멍"은 이러한 관의 끝을 나타낸다는 점에서, 임플란트에 "구멍"이 형성된 것으로 보인다.

이 실시예에서 경계층은 동공 주위에 원형으로 이어지지 않고 하트의 형상(도 6 참조), 보트의 형상(도 5 참조), 또는 오히려 직사각형 몸체(도 7참조)의 형상을 가지고 있다. 경계층의 한정된 공간은 공동 또는 내부 공동으로 정의된다. 이 공동은 수술용 임플란트의 상부 측면과 하단 측면에 개방되어 있다.

본 발명은 금속, 고분자 물질 또는 금속 합금으로 구성된 수술 임플란트와 관련된 것으로, 상기 임플란트는 상부 척추 몸체에 접촉하는 상부 평면과 상기 상부 평면과 하부 평면 사이에 임플란트 주위에 경계층과, 임플란트 내의 적어도 하나의 공동에 대해 개방되어 있는 적어도 하나의 오목부와 적어도 하나의 공동 주위의 상부 평면에서 하부 평면까지 연장되어 있는 관형 구조를 가지고 있고, 상기 관형 구조는 복수의 관으로 형성되고 상기 적어도 하나의 공동은 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 인공 뼈 소재로 충진될 수 있다.

두 평면(상부 평면과 하부 평면)은 수평 방향의 평면이라고도 한다. 경계층은 수직 표면에로 언급된다. 경계층은 상부 평면과 하부 평면 사이의 임플란트 주위의 표면인 외부 표면을 가지고 있다. 경계층에는, 공동이 개방되는 적어도 하나의 오목부가 있고, 경계층은 바람직하게는 공동이 개방되는 두개의 마주보는 오목부를 가지고 있다. 공동은 경계층의 내부 표면에 의해 둘러 싸여있다. 관형 구조와 관형 구조의 관들은 뼈 대체 물질이나 인공 뼈 소재로 충진된 경우에 공동의 내부 표면에서 끝부분을 이루고, 공동을 교차하지 않는다. 적어도 하나의 공동이 뼈 접합재로 충진된 경우에, 상기 임플란트는 뼈 접합재의 고체 코어를 포함하고 새로운 뼈가 관형 구조의 관들을 통한 상부 척추 몸에서 하단에서 뼈 접합재 코어 까지 그리고 반대쪽에서 관형 구조의 관들을 통한 하부 척추 몸에서 뼈 접합재 코어까지 성장한다. 적어도 하나의 공동이 뼈 대체 물질 또는 특히 인공 뼈 물질로 충진된 경우에, 새로운 뼈가 관형 구조의 관들을 통해 상부 및 하부 척추 몸체에서 임플란트 내부로 성장되고, 새로운 뼈가 적어도 하나의 공동에서 형성되고 이에 의해 두 개의 인접한 척추 몸체를 연결하도록 인공 뼈 물질을 새로운 뼈로 전환 한다.

뼈 대체 물질이나 인공 뼈 물질이 액체 또는 유체인 경우에, 바람직하게는 입자와 같은 캐리어 또는 고체 지지체와 함께 사용되거나 또는 섬유와 같은 물질에 이식된다.

또한 관형 구조의 관들이 서로에 평행하거나 또는 관형 구조의 관이 평행한 관들의 군으로 분류되는 것이 바람직하다.

또한 선호는 관형 구조의 관들은 척추의 종방향 축을 따라 연장되어 있는 것이 바람직하다.

또한 관형 구조가 척추의 종방향 축을 따라 이어진 관들과, 척추의 종방향 축을 따라 이어진 관들과 수평 방향으로 또는 수직 방향으로 이어진 관들에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

관형 구조를 형성하는 60 %와 90 %사이의 관들이 공동에서 끝부분을 이루는 것이 바람직하다. 임플란트는 1 개, 2 개, 3 개, 4 개, 5 개 또는 6 개의 공동을 포함할 수 있다. 또한 적어도 하나의 공동이 상부 평면에 또는 하부 평면에 또는 경계층에 하나의 개방부를 가지거나 또는 두 개의 개방부를 가지는 임플란트의 중앙에 위치되고, 하나는 상부 평면에 있고 다른 하나 하부 평면에 있거나 또는 양쪽 모두 경계층에 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 고분자 물질로 이루어진 수술용 임플란트에 관한 것으로, 상기 임플란트가 상부 척추 몸체와 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체와 접촉하는 하부 평면과 상부 평면과 하부 평면 사이의 임플란트 주위에 경계층과 임플란트 내의 적어도 하나의 공동에 대해 개방되어 있는 적어도 하나의 오목부와 적어도 하나의 공동의 주위에 상부 평면에서 하부 평면까지 연장되어 있는 관형 구조를 가지고 있고, 상기 관형구조가 복수의 관들에 의해 형성되고, 적어도 하나의 공동이 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진되어 있다.

본 발명의 다른 실시예는 추간판 디스크를 대체하는 수술용 임플란트에 관한 것으로, 임플란트의 몸체가 고분자 물질로 구성되어 있으며, 각각 두 개의 인접한 척추 몸체와 접촉하는 두개의 평면, 경계층과 골격 영역을 가지고, 상기 골격 영역은 복수의 관형 구조에 의해 형성되고 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재로 충진될 수 있는 공동을 포함한다. 관형 구조의 관들은 바람직하게는 척추(spinal column)의 종방향 축을 따라 서로 평행하게 연장되고 관형 구조의 관들은 바람직하게는 개방부에 의해 상호 연결되어 있다.

본 발명은 또한 추간판 임플란트에 관한 것으로, 임플란트의 몸체가 고분자 물질로 구성되어 있으며, 두 개의 인접한 척추 몸체와 접촉하는 두 개의 평면과, 골격 영역과 부분적으로 골격 영역을 둘러싸는 경계층을 가지고 있고, 상기 골격 영역은 척추의 종방향 축을 따라서 바람직하게 이어지는 복수의 수직 방향의 관형 구조들과 상기 몸체의 횡단 축(transversal axis)을 따라서 바람직하게는 임플란트의 한편에서 맞은편까지 수평 방향으로 이어진 복수의 수평 방향의 관들, 또는 바람직하게는 척추의 종방향 축에 수직인 평면에서 이어진 복수의 수평 방향의 관들의 주위에 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재로 충진될 수 있는 공동을 포함하고 있다.

본 발명은 또한 추간판 임플란트에 관한 것으로, 임플란트의 몸체가 비금속 물질로 구성되어 있으며, 각각이 인접한 척추의 몸체와 접촉하는 두 개의 평면과 골격 영역과 상기 골격 영역을 둘러싸고 있는 경계층을 가지고 있고, 상기 골격 영역이 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재로 충진될 수 있는 공동(cavity)과, 척추의 종방향 축을 따라서 바람직하게 이어지는 복수의 수직 방향의 관들과, 선택적으로 상기 몸체의 횡단 축(transversal axis)을 따라서 바람직하게는 임플란트의 한쪽에서 반대쪽까지 수평 방향으로 이어진 복수의 수평 방향의 관들, 또는 바람직하게는 척추의 종방향 축에 수직인 평면에서 이어진 복수의 수평 방향의 관들에 의해 형성된다.

상기 관들은, 뼈 대체 물질로 충진된 공동을 만날 때 끝나는 것이 바람직하다. 따라서 바람직한 실시예에서 이들 관형 구조들은 공동을 교차하지 않고 바람직하게는 서로 평행한 복수의 관으로 구성되어 있다. 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재로 충진된 공동에서 끝나는 이들 관형 구조의 막힌 끝부분에는 뼈 대체 물질의 비교적 거친 표면 때문에 뼈세포에 대한 양호한 삽입 지점과 접착 영역이 제공된다. 따라서 이 방법은 이들 막힌 끝부분이 관형 구조와 임플란트의 연속적인 골화하기 위한 발아 센터가 된다.

여기서 사용된 용어 "관형 구조"는 관의 전체를 의미하고, 특정 개수의 관으로 구성되어 있는 관형 구조의 군 또한 존재할 수 있다. 상기 관들은 임플란트에 적어도 하나의 공동의 주위에서 연장된 관형 구조를 형성하는 하나의 군내에서 바람직하게는 서로 평행한 관형 구조 또는 관의 군을 형성하고 있다.

본 발명은 또한 수술용 임플란트에 관한 것으로, 상기 임플란트의 몸체가 고분자 물질로 구성되어 있으며, 각각이 인접한 척추의 몸체와 접촉하는 두 개의 평면과 골격 영역과 상기 골격 영역을 둘러싸고 있는 경계층을 가지고 있고, 상기 골격 영역이 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재로 충진될 수 있는 공동(cavity)과, 척추의 종방향 축을 따라서 바람직하게 이어지는 복수의 수직 방향의 관들에 의해 형성되어 있다. 바람직하게는, 또한 복수의 수평 방향의 관은 임플란트를 통해 수직 방향의 관에 수평 방향 또는 수직 방향으로 이어져 있다.

본 발명은 또한 추간판 임플란트에 관한 것으로, 상기 임플란트의 몸체가 고분자 물질로 구성되어 있고, 두 개의 척추 몸체와 접촉하는 두 개의 평면과, 골격 영역과, 상기 골격 영역을 부분적으로 둘러싸고 있는 경계층을 가지고 있고, 상기 골격 영역이 뼈 대체 물질로 충진될 수 있는 공동과 척추의 종방향 축을 따라 이어지고 서로 평행하게 되는 복수의 수직 방향의 관에 의해 형성된다. 바람직하게는, 또한 복수의 수평 방향의 관은 공동 영역을 제외하고, 임플란트의 한쪽 면에서 반대쪽까지 수평 방향으로 이어져 있다.

또한 본 발명은 수술용 임플란트에 관한 것으로, 임플란트의 몸체가 고분자 물질로 구성되어 있으며, 두 개의 인접한 척추 몸체와 접촉하는 두 개의 평면과, 골격 영역과, 그리고 부분적으로 상기 골격 영역을 둘러싸는 경계층을 가지고 있고, 상기 골격 영역이 뼈 대체 물질로 충진될 수 있는 공동과, 상부 척추 몸체의 접촉면의 상단으로부터 반대쪽까지 바람직하게는 직선으로 연장되고 바람직하게는 서로 평행한 복수의 수직 방향의 관으로 이루어진 관형 구조에 의해 형성된다. 바람직하게는, 복수의 수평 방향의 관은 현재 공동 영역을 제외하고 임플란트를 통해 수평 방향으로 직선으로 이어져 있다.

수평 방향의 관은 바람직하게 수직 방향의 관과 서로 연결되어 있다. 또한 이 수평 방향의 관은 구멍 또는 인접한 수평 방향의 관 사이의 구멍(holes) 또는 개구부(openings) 또는 오목부(recess)를 통해 서로 연결될 수도 있다.

본 발명은 고분자 물질로 구성된 인공 디스크의 형태로 수술 임플란트의 뼈의 접합 또는 뼈의 연결에 관한 것으로, 인공 수술용 임플란트가 적어도 하나의 뼈에 접촉 평면과 뼈 대체 물질로 충진된 공동으로 구성된 골격 영역과 단면 영역과 반지름이 형성된 복수의 관들이 나타나고, 수술용 임플란트의 이러한 관들이 관의 3 차원 네트워크가 형성 될 수 있도록 상호 연결되어 있다. 이러한 3 차원 네트워크는 관형 구조로도 부른다.

본 발명은 또한 고분자 물질로 구성된 인공 디스크의 형태로 수술 임플란트의 뼈의 접합 또는 뼈의 연결에 관한 것으로, 인공 수술용 임플란트가 적어도 하나의 뼈에 접촉 평면과 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재로 충진된 공동으로 구성된 골격 영역과 단면 영역과 반지름이 형성된 복수의 관들이 나타나고, 골격 영역의 이러한 관들이 공동 영역을 제외하고 관의 3 차원 네트워크가 형성 될 수 있도록 상호 연결되어 있다.

임플란트의 표면이 매끄럽지 않거나 또는 거칠지 않거나 다공성이 아니지만 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재로 충진된 적어도 하나의 공동과 적어도 하나의 공동을 둘러싸고 있는 관형 구조를 형성하는 복수의 관으로 구성된 골격 영역을 가지는 경우, 특히 잘 접촉된 뼈와 함께 성장되는 방사선 투명성 고분자 물질로 구성된 뼈 접합 또는 뼈 연결성 수술용 임플란트를 발견한 것은 경이로운 것이었다. 바람직하게는, 관들이 상호 연결되어 있고, 정의된 구조, 관형 구조를 형성하고 있다. 관형 구조에 대해서는, 임플란트를 통해서 임플란트의 한쪽에서 임플란트의 다른 쪽으로 이어져 있는 모든 수직 방향과 수평 방향의 관의 적어도 총계의 20 %를 함께 가산하는 것이 중요한다. 임플란트를 통해서 이어져 있는 수직 방향 및 수평 방향의 관은 혈액을 모세 혈관 힘에 의해 수직 방향과 수평 방향의 관으로 흡입하거나 또는 끌어 들임으로써 뼈 접합 또는 뼈 연결 임플란트 내에 새로운 뼈의 형성을 촉진하고 가속화 하는 완전한 관형 구조가 된다.

본 출원은 또한 공간이 필요한 환자의 추간 공간에 이식 이전에 설명된 대로 수술용 임플란트를 이식하는 단계를 포함하는 척추 장애의 치료를 위한 방법에 관한 것이다.

여기서 이용되는 바와 같이 환자는 척추 장애로 인한 인간을 포함한 모든 포유류를 의미한다. 그러나, 환자가 인간인 것이 바람직하다.

용어는 "뼈-접합"("bone-join") 또는 "뼈-연결"("bone-bridging")은 임플란트가 뼈와 직접 접촉하는 것을 의미한다. 그것은 적어도 수술용 임플란트의 평면의 일부가 뼈에 접촉하는 것을 의미한다.

본 발명의 골격 영역은, 수직 방향의 관의 개구부가 뼈와 대면하도록, 즉 상기 관들의 상부 개구부가 척추의 접촉된 상부와 대면하고 상기 관들의 하부 개구부가 척추의 접촉된 하부와 대면하도록 바람직하게는 임플란트의 뼈의 접촉 평면에서 시작된다. 뼈 대체 물질로 충진된 공동뿐만 아니라 수직 방향의 관, 선택적으로 존재 하는 수평 방향의 관, 상기 관들의 사이의 개구부가 골격 영역을 형성한다.

각각의 수직 방향의 관은 바람직하게는 인접한 수직 방향의 관과 적어도 두 개의 개구부와 수평 방향의 관으로 연결되어 있다.

용어 "방사선 투명성 고분자 물질"은 어떤 것이든지 x-선 또는 방사선의 다른 형태의 침투와 통로를 허용하는 것을 의미한다. 좀 더 구체적으로는, 여기서 사용되는 바와 같이 용어 "방사선 투명성 고분자 물질"은 뼈와 특히 새로운 성장된 뼈와 임플란트의 물질 사이의 x-선 노출에 의해 구별 할 수 있는 능력을 손상하지 않는 물질을 의미한다. 이러한 "방사선 투명성 물질는" 하운스필드 단위(Hounsfield unit) 규모가 더욱 특성화 할 수 있는데 방사선 밀도(radiodensity)를 설명하기 위한 양적 규모이다. 하운스필드 단위(HU) 규모는 원래 선형 감쇠 계수 측정을 선형 변환한 것으로, 표준 압력과 온도(STP)에서 증류수의 방사선 밀도가 제로 하운스필드 단위(HU)로 정의되고, 공기의 방사선 밀도는 표준 상태(STP)에서 -1000 HU로 정의된다. 예를 선형 감쇠 계수 μχ인 물질 X에 대해서는, 해당 HU 값이 따라서

로 주어지고, 여기서 μ_water와 μ_air은각각 물과 공기의선형 감쇠 계수이다. 따라서 하운스필드 단위(HU)의 변화는 공기의 감쇠 계수가 거의 0이므로 물을 감쇠 계수의 0.1 %의 변화를 나타낸다. 그것은 물을 참조하여 보정된 CT 스캐너에 대한 정의이다. 예시 값은 물은 0, 공기는 -1000, 그리고 뼈는 400보다 크다.

따라서 본 발명에 따른 척추 임플란트는 임플란트의 몸체가 실질적으로 구성되어 있는 방사선 투명성 고분자의 하운스필드 단위는 400 이하이고, 바람직하게는 300 이하이고, 더 바람직하게는 200 이하이고, 한층 더 바람직하게는 100 이하이고 그리고 가장 바람직하게는 0 이하인 특징으로 한다. 이러한 물질에는 섬유 강화 플라스틱(해당 매트릭스를 갖는 유리/탄소섬유), 폴리에테르 케톤(PEEK-폴리 에테르 에테르 케톤, PEEKEK- 폴리 에테르 에테르 케톤 에테르 케톤, PEKK-폴리 에테르 케톤 케톤, PEEEK - 폴리 에테르 에테르 에테르 케톤) 또는 일반적으로 고분자 물질을 포함하지만, 그 물질에 한정되는 아니다.

본 발명에 따른 수술 임플란트의 몸체는 실질적으로 임플란트가 하나 이상의 방사선 반투명성 고분자 물질로 구성되어 있으며, 이것은 방사선 촬영법에 의해 뼈와 특별히 새로이 성장된 뼈 사이에서 구별할 수 있는 능력이 손상되지 않는 한 임플란트의 비율을 x-선 노출에서 더 쉽게 볼 수 있도록 하나 이상의 방사선 불투과성 물질을 예를 들면 마킹 포인트(marking point)의 형태로 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 바람직한 실시예에서 임플란트의 몸체가 하나 이상의 방사선 반투명성 고분자 물질의 80 % 이상 더 바람직하게는 90 % 이상 그리고 가장 바람직하게는 95 % 이상으로 구성되어 있다. 여기서 사용된 바와 같이 '임플란트의 몸체 "는 경계층, 골격 영역, 관형 구조와 공동으로 구성된 구조를 의미하지만, 구체적으로 공동의 충진(filling)을 참조하지 않는다.

관형 구조와 케이지 또는 수술용 임플란트의 내부에 뼈 대체 물질로 충진될 수 있는 공동이 직접 뼈의 성장을 자극하는데 사용되고 전체 임플란트의 안정성에 대해서는 더 적게 사용된다. 수술용 임플란트의 기계적 안정성은 케이지가 임플란트를 완전히 또는 부분적으로 둘러싸고 있는 경계층에 의해 부여되고 척추의 높은 압력을 견딜 수 있고 척추 뼈에 임플란트의 침몰을 방지하도록 설계되어 있으므로 경계층 높이 또는 임플란트의 높이에 의해 각각 정의된 두 척추 몸체 사이의 거리가 유지될 수 있다.

이미 위에서 설명한 바와 같이 뼈세포는 고분자 물질로 이루어진 비금속의 뼈-접합 또는 뼈-연결 임플란트에 잘 부착되지 않는다. 그러나, 고분자 물질을 선호하는 경우, 새로운 뼈의 내부 성장은 x-선 노출에 의해 모니터 될 수 있다.

놀랍게도, 복수의 관형 구조와 뼈 대체 물질로 충진될 수 있는 공동으로 구성된 본 발명의 골격 영역이 실질적으로 고분자 물질로 구성된 임플란트에 뼈세포의 내부 성장과 부착을 촉진하는 것을 발견했다. 임플란트를 통해 이어져 있는 각각의 개별적인 관들이 모세관 힘에 의해 전체 관형 구조에 혈액과 세포를 흡수시키거나 끌어들임으로써 촉진하고 뼈-접합 또는 뼈-연결 임플란트 내에 새로운 뼈의 형성을 촉진하고 가속화 하는 완성된 임플란트로 형성될 수 있다.

여기에서 사용된 바와 같이 "골격 영역"이란 용어는 평행한 두 세트의 관과 같은 하나 이상의 관형 구조이고, 관형 구조는 복수의 관으로 구성되어 있는 것을 의미한다.

뼈 대체 물질로 충진될 수 있는 동공이나 동공들은 본 발명에 필수적이며, 자신들의 부착 없이 임플란트를 통해 뼈세포가 바로 흐르는 것이 방지되어 있다. 제1 뼈세포가 뼈 대체 물질에 부착된 후, 그들은 증식을 시작할 수 있거나 또는 각각 임플란트의 내부, 관형 구조(들)에 추가로 세포가 보충 된다. 일단 초기 셀이 부착 되면 추가되는 셀의 부착이 더 쉬워지고 임플란트가 내부에서 성장 된다.

공동은 모든 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 환자 또는 환자의 엉덩이로부터 얻은 환자 자신의 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩과 함께 사용하기에 적합한 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다. 여기서 사용된 뼈 대체 물질은 세 가지 주요한 물질 군을 포함하는 포괄적인 용어이다, 즉

제1 군은 고분자 생체 흡수성 물질(폴리meric bioresorbable material)를 포함한다. 본 발명에 따른 적합한 예(l-락트산)[PLLA], 폴리(d l-락트산) [PDLLA], 폴리(글리콜산)[PGA], 폴리(락틱-co-글리콜산) [PLGA], 폴리(파라디옥사논)) [PDS], 폴리(dl-글리콜산)[PDLGA], 폴리(프로필렌 푸마레이트) [PPF], 올리고(PEG 푸메레이트)[OPF], 폴리(에틸렌글리콜) [PEG], 폴리(카프로락톤) [PCA ], 폴리(히드록시부티레이트)[PHB], 폴리(히드록시 발레레이트)[PHV], 폴리(SA-HDA 무수물), 폴리(오소에스테르), 폴리(포스파젠) 및 디-락트산과 dl-글리콜산의 공중합체.

이러한 생체 분해성 물질의 장점은 부가 세포의 증식과 보충 등의 뼈세포의 초기 부착이 생체 분해성 물질에 의해 촉진 된다는 것이지만 이후에 뼈 대체 물질이 더 이상 필요하지 않은 경우 임플란트를 통해 뼈의 추가 성장을 부여하는 통로가 열화 된다. 임플란트의 기계적 안정성이 뼈 대체 물질에 의존하지 않기 때문에 열화의 속도는 밀접하게 제어 할 필요가 없다. 하위 군은 동물성 미네랄 블록을 포함 할 수 있다.

뼈 대체 물질이 항생제, 성장 요인, 접착 분자, 은, 뼈세포와 기타 물질의 부착력을 촉진시키는 물질과 같은 활성 물질을 풍부하게 할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 어떠한 뼈 전도성 물질(osteoinductive substance)도 사용할 수 있다. 바람직한 실시예에서는 섬유 아세포 성장 인자(FGF)가 추가된다. 특히 바람직한 것은 척추의 특정 타겟 영역에 뼈 성장을 시작할 수 있는 재조합 인간 뼈 형태형성 단백질(morphogenetic protein), rhBMP-2(인퓨즈^?)(Infuse^?)을 사용하는 것이다.

제2 군은 제1 군에 나열된 바와 같은 생체 분해성 물질 또는 인간 간엽 줄기 세포 또는 원하는 골화의 발아 지점으로서 적합한 다른 세포가 풍부한 세라믹 물질과 같은 기타 생체 적합성 물질(biocompatible materials)를 포함한다. 이들 간엽 줄기 세포는 스스로 또는 적절한 약제의 추가에 의해 뼈세포와 구분될 수 있다. 이들 구별의 절차는 본 발명이 속한 기술분야에서 공지되어 있다.

제3 군은 뼈 접합재를 포함하고 있다. 뼈 접합재는 뼈 대체 물질의 한 형태이다. 그것은 종종 두 구성 요소의 물질로 제공된다. 뼈 접합재는 분말(즉, 프리- 폴리머라이즈드 PMMA 및/또는 PMMA 또는 MMA 코-폴리머 비즈 및/또는 아몰포스 파우더, 라디오-오페시파이어(radio-opacifier), 개시제(initiater))와 액체(MMA 모노머, 안정제, 억제제)로 구성되어 있다. 두 구성 요소가 혼합하고 개시제가 가속제과 혼합 될 때 모노머의 유리기 중합이 발생한다. 뼈 접합재의 점도는 시간이 지남에 따라 점액질 액체에서 안전하게 도포되어 최후에 견고하고 경화된 물질로 강화되 는 상태와 같은 반죽으로 변경된다.

본 발명에 따르면, 또한 앞서 언급 한 군에서 물질의 조합을 사용할 수 있다.

골격 영역 내부에서 또는 임플란트 내부에서 공동은 본 발명의 임플란트의 이식 전에 뼈 대체 물질, 뼈 접합재 또는 인공 뼈 물질로 충진될 수 있다. 따라서 임플란트는 미리 제조할 수 있으며, 수술용 임플란트의 공동 내부에 뼈 대체 물질의 충진으로 이미 상용화 되어 있다.

다른 실시예에서, 뼈 대체 물질과 본 발명의 임플란트의 공동(cavity)의 충진(filling)은 임플란트의 이식 직전 이루어진다.

바람직한 실시예에서, 뼈 대체 물질, 뼈 접합재 또는 인공 뼈 물질을 본 발명의 임플란트의 공동에 충진하는 것은 임플란트를 이식한 후, 즉 몸체 내부에서 발생된다. 충진은 미소 침습 도구(microinvasive tool)에 의해 발생하는 것이 바람직하다. 그러나, 일반적으로 이식하기 직전에 의사가 적어도 하나의 공동을 충진한다.

주사기, 이식 시스템, 카테테르 시스템(catheter system), 관 시스템, 펌핑 시스템, 제트 시스템, 포션닝 시스템(portioning system), 스푼, 주걱, 혈액펫, 분쇄기, 압축기, 스퀴즈 기계 등의 공동 충진을 위한 모든 기존의 도구가 이러한 목적에 적합하다.

따라서 본 출원은 다음 단계를 포함하는, 수술용 임플란트 적재하는 방법도 참조한다, 즉

a) 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재 또는 인공 뼈 물질로 수술용 임플란트의 적어도 하나의 공동(cavity)을 충진하는 단계.

이 방법에 따르면 뼈 대체 물질은 고분자 생체 흡수성 물질(bioresorbable materials), 뼈전도성 약품(osteoinductive agent)을 포함하는 고분자 생체 흡수성 물질, 뼈 형성 세포 및 인공 뼈 물질을 포함하는 생체 흡수성 물질을 포함하는 군에서 선택될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이 용어 "인공 뼈 물질"은 뼈 대체 물질의 하위 군이며, 생리학적인(physiologic) 조건하에서 새로운 뼈로 전환될 수 있는 어떠한 물질을 의미한다.

이 방법은 뼈 대체 물질이 뼈 전도성 약품을 포함하는 고분자 생체 흡수성 물질인 것이 바람직하다.

이 방법을 위해 이 뼈 전도성 약품이 rhBMP-2인 것이 훨씬 더 바람직하다.

따라서, 상기 물질 적어도 하나의 내부 공동의 충진이 뼈세포가 부착될 수 있는 표면을 생성하는 역할을 한다. 또한, 이 충진은 임플란트를 통해 성장을 촉진하기 위해 내부 공동의 용적을 감소시키는 역할을 한다. 성장과 과성장을 통해 원하는 이것은 임플란트를 통해 이어지는 특수 관형 구조에 의해 크게 향상된다. 이 관형 구조는 상부 평면을 통해서 하부 평면까지 그리고 실질적으로 수평 방향의 관 때문에 또한 임플란트의 외부에서 내부 공동으로 또는 그 반대로 혈액을 흐르게 할 수 있다. 따라서 뼈세포는 임플란트에 정착할 수 있다. 새로운 뼈 조직의 형성은 상부 평면 및/또는 하부 평면에서 센터 쪽으로 뿐만 아니라 임플란트의 중심에서 주변 쪽으로만 발생하지 않도록 본 발명의 관형 구조에 의해 뼈세포가 임플란트 내부의 혈액 흐름을 어떤 개소를 통해서도 도달할 수 있다.

따라서 본 발명은 또한 이러한 이식(implantation)에 필요한 모든 물질을 제공하는 키트를 의미한다. 이 키트에는 적어도 하나의 독창적인 수술 임플란트를 포함하고; 그리고 수술용 임플란트의 공동을 충진하기에 적절한 뼈 대체 물질 및/또는 뼈 접합재 및/또는 인공 뼈 물질을 포함하고 있다. 이러한 키트는 수술 임플란트의 적어도 하나의 공동을 충진하기에 충분한 양의 수술 임플란트와 뼈 대체 물질 및/또는 뼈 접합재 및/또는 인공 뼈 물질을 포함한다. 또한 이러한 키트는 뼈 대체 물질 또는 인공 뼈 물질로 적재될 수 있는 캐리어나 고체 지지체 또는 뼈 대체 물질 또는 인공 뼈 물질을 이식할 수 있는 섬유 같은 물질을 포함 할 수 있다. 또한 이 키트는 환자의 척추에 본 발명의 임플란트를 삽입하기 위한 이식 장치를 포함 할 수 있다.

다른 실시예에서 상기 키트는 수술용 임플란트의 공동에 뼈 대체 물질을 충진하기 위한 적어도 하나의 도구를 추가로 포함한다.

위에 나열된 모든 뼈 대체 물질은 점성의 정도가 다른 것과 함께 사용될 수 있다. 따라서 뼈 대체 물질이 공동에 충진한 후에 즉시 설정할 수 있고, 약간의 시간 후에는 난방에 냉각에 UV 경화, 냉각, 가열과 같은 외부 에너지원의 인가 시에만 설정할 수 있거나 또는 각각 유기체에 의해 재흡수 될 때까지 임플란트의 수명 기간에 걸쳐서 심지어 반유동체 또는 플라스틱 상태로 남아 있을 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 물질은 또한 외부 에너지원의 인가 시의 설정을 제어 할 수 있는 뼈 대체 물질을 추가할 수 있다.

따라서 대부분의 경우 점도를 변경하고 뼈 대체 물질의 조건을 설정하는 방법이 숙련된 자에게 공지되어 있다. 점도를 변경하는 방법 중의 하나에는 연화 또는 경화 물질의 추가 공정이 있다. 뼈 대체 물질의 점도를 증가시키기 위한 하나의 바람직한 첨가제는 폴리비닐 피롤리돈이다. 그것은 용적 당 분량은 1 % 또는 2 %까지 추가될 수 있다.

용어 점도는 동점도[η]를 의미한다.

뼈 대체 물질에 대한 일반적인 점도 값(설정되지 않았지만)은 범위가 수용액(ca. 1 mPAs), 올리브유(10² mPas), 꿀(10³ mPas), 시럽(10⁵ mPas)에서 역청(10⁹ mPas)까지 이르고 있다. 이 점도는 설정이나 경화 중에 변경되는 것으로 이해된다.

임플란트를 둘러싸고 있는 경계층은 점차적으로 골격 영역이 뼈를 통해 더 많이 성장하면 지원 기능을 상실한다. 따라서 골격 영역에서 성장되는 뼈 구조의 빠르고 쉬운 평가는, 골격 영역이 내생 뼈세포를 통해 가능한 한 완전히 성장하는 경우 장기 안정성만 얻을 수 있으면 바람직하다.

도 1에는 본 발명의 수술용 임플란트의 내부 단면의 평면도가 도시되어 있다. 이 실시예에서 공동은 원형이지만, 공동은 원하는 형상과 비율을 가질 수 있다. 공동은 바람직하게는 주변의 관들과 함께 주변의 관형 구조(들)에 대부분에 연결되어 있다. 또한, 상기 관들은 모든 관이 상호 연결되어 있는 방식으로 즉, 전체 관-유형의 구조가 이론적으로 혈액과 같은 액체가 한 관의 한 개구부를 통해 충진될 수 있는 방식으로 배열하는 것이 바람직하다. 따라서 바람직하게는 전체 구조의 3 차원 상호 연결성이 생성된다.

상기 공동은 임플란트의 한 쪽에서 임플란트의 다른 쪽에 도달 할 수 있다. 또한 경계층의 일부가 파손되어 공동이 완전히 케이지 재료에 의해 둘러싸여 있을 수도 있다. 공동은 서로 다른 크기와 비율의 두 개 이상의 공동으로 분할될 수 있다. 따라서 공동은 인접해 있을 필요는 없지만, 두 개 이상의 공동이 동일하거나 또는 다른 뼈 대체 물질로 충진되어 있고, 관들에 의해 횡단되거나 또는 서로 독립적으로 횡단될 수도 있다. 따라서 두 개 이상의 공동이 존재하는 경우, 이들 공동이 이들의 특성, 크기, 뼈 대체 물질의 충진, 관의 횡단, 활성 물질과 다른 물질의 농축에 관한 서로에게 모두 독립적이다. 따라서, 다른 실시예에서 추간 임플란트는 두 개 이상의 공동을 포함하고 있다.

관 및 공동 자체의 디자인은 본 발명에 필수적인 것이 아니고, 존재 그 자체이다. 너무 많은 공동의 개구부, 특히 크기와 비율이 너무 많아서 임플란트의 안정성에 영향을 미칠 수 있으므로, 숙련된 자가 임플란트의 종류에 따라 개구부와공동의 개수, 크기, 위치 및 비율을 결정하는 방법을 알 수 있다는 것이 숙련된 자에게는 분명하다. 뼈세포의 접착을 향상시키기 위해 또한 관형 구조(들)의 내부 표면과 특히 뼈 대체 물질의 표면이, 예를 들어, 기계적, 화학적 또는 물리적 거칠기에 의해 구성될 수 있다. 임플란트 표면에 박테리아나 다른 세균의 성장을 억제하기 위해, 항생제와 함께 제공할 수 있으며, 예를 들어 경계층의 외부 표면은 약물의 용출 코팅이 제공되고, 항생제 등의 약품이 저장되어 연속적으로 방출될 수 있다.

임플란트의 뒤쪽이나 앞쪽 측면에서 이식시 이식 도구를 유지하는 역할을 하는 원형 오목부(recess)는 중앙에 배치될 수 있다. 이 오목부는 직접 오목부 뒤에서 관형 구조가 시작되도록 경계층(도 3b)을 관통할 수 있다. 바람직한 실시예에서 오목부는 경계층을 관통해서 직접 오목부 뒤에서 공동이 시작된다. 이 방법에 의해 공동이 뼈 대체 물질로 편리하게 충진될 수 있다.

상기 공동은 인체에 임플란트의 삽입 전이나 삽입 후에 충진될 수 있다. 공동 이 완전히 충진될 필요는 없으며, 뼈 대체 물질로 부분적으로만 충진될 수도 있다. 뼈 대체 물질의 표면은 이용 가능한 면적을 확대할 수 있는 임의의 방법으로 구성될 수 있다.

본 발명의 임플란트 또는 케이지는 바람직하게는 하나로 형성되고 혈액 흐름을 지원하는 한정된 골격 구조와, 뼈 대체 물질이 충진된 내생 뼈의 성장을 위한 최상의 조건을 생성하는 공동을 가지고 있으며, 새로 형성된 뼈가 아직 이 기능을 대신 할 수 없는 한 안정성을 책임지는 경계층을 가지고 있다.

용어 "한 조각의 수술용 임플란트"("one-piece surgical implant")는 임플란트 자체만을 의미하는 것이며 어떠한 파스너(fasteners)도 의미하는 것이 아니다. 이러한 임플란트는 인접한 척추 몸에 예를 들어 나사로 고정될 수 있다. 사용된 파스너, 예를 들면 나사는 용어 "한 조각"("one-piece")을 사용할 경우 고려되지 않은 것이며, 본 발명의 수술용 임플란트 및 이식 도구에 대한 부속물이라고 부른다. 따라서 본 발명의 임플란트는 바람직하게 한 조각의 정의에 따라 만들어진다. 또한 두 조각(two-piece)의 실시예도 가능하며, 본 발명의 임플란트는 최대 3 조각, 바람직하게는 2 조각 이하로 만들어지며, 다른 부분은 일반적으로 본 발명에 대해서는 일반적으로 선택적인, 나사 또는 후크 또는 고정 못 등을 장착하기 위한 탈착 가능한 패널과 같은 임플란트를 위해 의도된 부착 수단에 관련되어 있다.

본 발명의 임플란트뿐만 아니라 척추 분야의 임플란트의 뼈의 접합이나 뼈 연결에서, 임플란트의 접촉 평면은 일반적으로 각각의 뼈에 대해 평면이다.

케이지의 접촉 평면은 위에 놓이는 척추 몸체와 접촉되어야 하는 표면이고, 케이지의 반대쪽 표면은 아래에 있는 척추 몸체와 접촉되어 있는 것으로 이해된다.

그러나 뼈의 접촉 평면은 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 기술의 척추간 임플란트의 경우는, 평면으로 설계하지 않은 뿐만 아니라, 비대칭 형태를 가질 수 있다. 내부 관형 구조가 위에 놓인 척추 몸체의 방향뿐만 아니라 더 상세하게 아래에 설명되는 바와 같이 아래에 있는 척추 몸체의 방향으로 경계층 위에 약간 연장되면 확실히 더 바람직하다. 상기 경계층 위에 연장된 내부 관형 구조의 일부는 각각 위에 있는 척추 몸체 또는 아래에 있는 척추 몸체에서 침몰되거나 눌려지게 되서 이들 두 척추 몸체의 표면의 의도된 부상을 초래하고 이에 의해 뼈의 성장과 혈액의 흐름이 증가된다.

더욱이, 이 모든 수직 방향의 관이 뼈 접촉 표면, 즉 뼈와 직접 접촉하는 표면에서 시작하는 것이 필수적인 것은 아니다. 모든 수직 방향의 관의 30 % 까지, 바람직하게는 20 %까지 또한 뼈와 직접 접촉하지 않는 임플란트 중 하나 영역에서 시작될 수 있고, 즉 바람직하게는 이들 튜브는 뼈 접촉 평면 보다 낮은 곳 또는 하부에서 시작한다.

또한, 내부 관형 구조의 관이 상호 연결되어 있는 것은 본 발명에 필수적이다. 수직 방향의 관이 수평 방향의 관을 통해 연결되어 있고, 추가로 수평 방향의 관이 개구부들을 통해서 서로 선택적으로 연결될 수 있는 동안 선택적으로 개구부를 통해서 수평 방향의 관이 연결되어 있고, 각 수평 방향의 관이 인접한 수평 방향의 관에 대해 적어도 하나의 개구부를 가지는 것이 바람직하다.

이미 위에서 설명한 바와 같이 전체 관형 구조는 이론적으로 하나의 관의 하나의 개구부를 통해서 액체가 충진될 수 있다. 그러나, 최상의 결과를 달성하기 위해서는, 공동에 개방된 관의 적어도 20 %, 바람직하게는 30 %, 더 바람직하게는, 40 %, 한층 더 바람직하게는 50 %이다. 이 방법은 충분한 혈액과 뼈세포가 뼈 대체 물질과 접촉되게 하는 것이 보장된다.

또한, 본 발명에 따른 임플란트는 벌집 구조, 즉 내부 관형 구조가 본질적으로 평평한 뼈-접촉 평면 위에서 약간 상승되는 경우 바람직하다. 특히, 임플란트의 벌집 구조가 테두리나 고체 프레임 또는 경계층 위에 돌출하는 경우, 높은 표면 마찰이 발생되고 따라서 매우 양호한 고정 지역(anchorage)의 장점이 제공된다. 동시에 벌집 벽의 얇은 두께는 뼈의 성장 자극을 촉진하는 기계적 동작을 발생시킬 가능성이 주어진다.

또한, 이 내부 관형 구조의 개구부는 전체 구조가 미세 동작을 허용하고 바람직하게는 마찰 이동을 허용하는 방식으로 배열하는 것이 바람직하다. 단일 수직 방향의 관이 수직 방향의 관의 종방향 축을 따라 측면 벽 영역에 쐐기 형상의 종방향 새긴 금에 의해 연결하는 경우 이러한 이동이 가능하다. 따라서, 개별적인 관 벽은 미세 동작이 가능하도록, 쐐기 형상의 개구부의 두께에 따라 서로 이동할 수 있다.

위에서 개략적으로 설명한 바와 같이 본 발명의 수술용 임플란트는 수평 방향의 관을 통해 x-선 분광법과 방사선 촬영법을 통해 임플란트에 뼈세포의 내부의 성장의 모니터링을 할 수 있는 금속 물질로 구성되어 있는 실시예의 대부분에 대해서 바람직하다.

놀랍게도, 수평 방향의 관을 통해 x-선에 의해 임플란트를 통한 성장을 모니터링 하는 것이 본 발명 임플란트에 의해 가능한 것을 보여 주었다. 여기서, X-선 빔의 일부는 수평 방향의 관 또는 적어도 수평 방향의 관의 군을 통과 하도록 이러한 각도에서 각각 임플란트, 환자로부터 방사선 촬영이 수행된다. 따라서 이 내부 공동을 교차하다는 수평 방향의 관이 굴절되지 않고 X 선 빔이 하나의 수평 방향의 관을 통해 전체 임플란트뿐만 아니라 경계층의 전방부분 및 후방 부분을 통과할 수 있도록 앞쪽 경계층을 통해서 뿐만 아니라 뒤쪽 경계층을 통해서 직선 통로를 가지는 것이 중요하다. 후자의 경우에, 재차 방사선 불투과성이 되고 따라서 X-레이 모니터링을 대응하는 고체 물질 위의 내부 공동의 반대쪽(즉, 경계층의 반대쪽 내벽)에서 상기 빔은 결국 끝나게 된다. 이 경우에, 임플란트는 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 인공 뼈 물질이 충진되는 내부 공동을 가지고, 내부 공동을 통해 이어지지 않는 수평 방향의 관(7")을 통해 측정을 하는 방식으로 x-선 스펙트럼 또는 방사선 촬영을 수행할 수 있다.

평행한 수평 방향의 관의 하나 이상의 군의 존재는 수평 방향의 관의 각 군을 통해서 방사선 촬영을 수행하여 다른 각도에서 방사선 촬영들을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 관의 내강(lumen)은 뼈가 이러한 관 내부에 형성되지 않는 한, 방사선 촬영에 어둡게 나타난다. 골화가 시작되면 곧 관들의 내부는 그 진행에 따라 회색빛으로 나타난다. 임플란트의 고체 및 방사선 불투과 부분은 흰색으로 나타난다. 따라서, 수평 방향의 관을 통한 성장을 모니터링 하는 것이 가능하다. 방사선 촬영들은 서로 다른 각도에서 촬영될 수 있고 골화의 진행의 개요를 생성하기 위해 결합될 수 있다. 중공의(hollow) 관들과, 골화된(ossified) 관과 고체 물질 사이의 구별은 일반적으로 복잡하지 않고 간단하다. 도 8에는 본 발명의 수술용 임플란트를 측면에서 본 것이 도시되어 있다. 흰색 섹션은 수술용 임플란트의, 즉 경계층의 방사선 불투과성 물질을 나타낸다. 어둡거나 검은 색 섹션은 X-레이 빔이 임플란트의 다른 쪽 끝에서 X-레이 필름을 통과하고 노광될 수 있는 수평 방향의 관이다. x-선이 자유롭게 더 이상 통과할 수 없기 때문에 새로운 뼈 조직이 관 내부에 구축되었을 때 이들은 회색빛으로 나타난다. 뼈는 경계층이 금속이므로 방사선 불투과성으로 되지 않는다.

본 발명의 수술용 임플란트는 뼈 대체 물질, 뼈 접합재 또는 유사한 뼈 칩으로 충진될 수 있는 내부 공동을 가지고 있다. 의사의 지시와 선호에 따르면 이러한 공동의 상이한 충진이 선호된다. 상기 공동이 뼈 대체 물질로 충진되어 있는 경우, 다음에 뼈 대체 물질이 바람직하게는 불투명체(opacifier)를 포함해서는 안 된다. 불투명체가 없는 것만으로 새로운 뼈 조직이 뼈 대체 물질과 구분될 수 있다. 여기서, 방사선 촬영은 수평 방향의 관을 통해 수행되고, x-선이 넓게 투과되므로 불투명체가 없는 뼈 대체 물질이 어둡게 나타나고, 새로운 뼈는 밝은 회색이 나타난다. 그래서 임플란트의 골화의 현재 정도를 모니터링 할 수 있다. 의사가 공동을 충진하기 위해 해면 뼈 물질을 사용하는 경우, 해면 뼈 덩이가 널리 x-선 투과되므로 해면 뼈 물질은 수평 방향의 관을 통해 어두운 색에서 짙은 회색으로 나타난다. 그러나 임플란트의 내부 공동에 새로운 뼈가 형성된 다음에 광이 회색 광으로 나타나고 따라서 해면 뼈 질량과 구별될 수 있다. 그러나, 의사가 수술용 임플란트의 공동을 충진하기 위해 피질 골(cortical bone)을 사용하는 경우, 피질 골이 수평 방향의 관을 통해 방사선 촬영에 의해 광을 표시하므로 새로운 뼈 조직과 구별될 수 없다. 내부 공동이 피질 골 물질로 충진된 경우, X-레이에 의해 본 발명의 수술용 임플란트를 통한 성장을 감지하기 위해, 본 발명의 수술용 임플란트는 수평 방향의 관(7)의 두 종류(7' 및 7")를 가지고 있다. 한 종류의 수평 방향의 관(7')은 경계층을 통해서 이어져 있고, 경계층의 내부 표면에서 나간다. 다른 종류의 수평 방향의 관(7")은 경계층을 통해 배타적으로 이어지고 내부 공동을 교차하지 않는다. 그들은 경계층의 반대쪽에서 나간다. 바람직하게는, 관의 이 유형은 직접적인 개방이나 내부 공동과 직접적인 교차 연결이 없다. 도 7에는 이러한 수평 방향의 관(7")이 경계층의 뒷면을 향하여 임플란트의 선단을 통해 이어지는 것이 도시되어 있다. 내부 공동을 충진할 경우, 이러한 관의 종류는 방사선 촬영법에 의해 이들 관을 통한 성장이 어느 정도 발생되었는지 결정 할 수 있도록 전체 길이를 통해 자유롭게 유지된다. 이 장점은 어떤 종래의 금속 케이지에 의해서도 제공되지 않는다. 방사선 촬영을 이 관들을 통해서 수행하는 이러한 방식으로 x-선 장치를 위치 결정하는 것은 방사선 촬영에는 중요한 것이다. 이것은 오늘날 더 이상 기술적인 도전이 아니다. 이러한 방사선 촬영에 관해서, 수술용 임플란트의 금속과 같은 방사선 불투과성 물질은 밝은 것에서 하얗게 나타나고, 새로이 조성된 뼈와 피질 골은 밝은 회색 또는 밝은 회색에서 밝게 나타나고 해면체 골과 뼈 대체 물질은 짙은 회색 또는 짙은 회색에서 어둡게 나타나고, X-선 빔의 막혀있지 않은 통과를 허용하는 자유로운 관들은 어둠에서 검은색으로 나타난다. 따라서 본 발명에 따른 수술 임플란트는 금속으로 만들 수 있다. 이 관형 구조 골격 영역에 대해 특히 적용된다. 본 발명에 따르면, 또한 수술용 임플란트는 금속으로 형성할 수 있다. 이것은 특히 관형 구조를 가진 골격 영역에 적용된다. 본 발명에 따르면, 또한 고분자 물질과 금속으로 이루어진 하이브리드 임플란트 사용할 수 있다. 이들 실시예에서 고분자 대 금속의 무게의 백분율이 0.01 %와 99.99 % 사이, 더 바람직하게는 0.1 %와 99.99 % 그리고 가장 바람직하게는 30 %와 70 %사이이다. 이러한 실시예에 대해서, 구조의 모든 명세는 물질, 코팅, 크기 및 고분자 실시예에 대해서 만든 치료 약품과 조합은 같은 방식으로 적용된다.

본 발명의 임플란트와 본 발명의 임플란트 내에서 새로운 뼈 형성의 검출은 도 8, 도 11, 도 12, 도 13, 및 도 14에 가장 잘 도시될 수 있다.

도 8 및 도 13은 빈 수평 방향의 관과 빈 수직 방향의 관을 가진 본 발명의 두 개의 임플란트의 방사선 사진이다. X-선 빔이 자유롭게 수평 방향의 관을 통과 할 수 있기 때문에 수평 방향의 관은 어두운 또는 검은색이 표시된다. 케이지 의 금속은 방사선 불투과성이며, 흰색 또는 매우 빛이 난다.

도 11은 도 8의 새로운 뼈로 충진되어 있는 케이지의 방사선 사진이다. 수평 방향의 관내의 새로운 뼈는 회색빛으로 나타나고, 케이지의 방사선 불투과성(radiopaque) 금속 물질과 명확하게 구별될 수 있다. 의사는 일반적으로 도 8에 도시된 바와 같이 빈 케이지의 방사선 촬영을 하고, 따라서 단일의 수평 방향의 관의 크기, 개수 및 위치를 명확히 알고 있다는 점을 유의해야 한다. 도 11의 방사선 촬영사진에서는 두 개의 수평 방향의 관만이 새로운 뼈가 완전히 충진되지 않는 것으로 보인다. 이것은 케이지의 거의 중간에 있는 관이고, 게이지의 오른쪽에서 두 번째 칼럼에 있고, 그 칼럼의 중간에 있는 관이다. 이들 두 수평 방향의 관은 여전히 개방되어 있어서 여전히 어둡게 나타난다.

도 12는 뼈가 케이지의 상부와 하단에서 중앙 쪽으로 해당케이지를 통해서 성장하기 시작하는 경우, 또 다른 본 발명의 케이지의 방사선 사진이다. 도 12의 방사선 사진으로부터, 다른 모든 관들은 그들이 아직 여전히 비어 있음을 나타내고 있는 여전히 검은색인 반면에 수평 방향의 관의 상부 제1 행의 중앙과 수평 방향의 관의 가장 낮은 행의 중앙만이 새로운 뼈로 충진되어 있다는 것이 분명하다. 이식 후 2 내지 3주 후에 이러한 방사선 사진이 예상될 수 있다.

도 13은 수평 방향의 관이 새로운 뼈나 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질의 아무것도 충진되지 않은 경우의 또 다른 본 발명의 케이지의 방사선 사진이다. 모든 수평 방향의 관은 X-선 빔이 자유롭게 이 관을 통과 할 수 있도록 검은 색으로 표시된다.

도 14는 도 13에 있어서, 수평 방향의 관의 군이 뼈 대체 물질로 충진되어 있는 케이지 방사선 사진이다. 불투명체가 없는 뼈 대체 물질는, X-선 빔이 뼈 대체 물질(불투명체 없음)로 충진된 이러한 수평 방향의 관을 통해 거의 방해 받지 않고 통과될 수 있도록, 물론 완전한 x-선 투과는 아니지만 광범위하게 x-선이 투과된다. 뼈 대체 물질로 충진된 수평 방향의 관의 군은 다음 수평 방향의 관으로 구성되어 있다, 즉 아래에서 5 번째 행, 좌측에서 4 번째 관; 아래에서 4 번째 행, 좌측에서 3 번째 관, 4 번째 관; 아래에서 3 번째 행 좌측에서 4 번째 관 내지 8 번째 관; 2 번째 하부의 행 모든 8 개의 관 그리고 최하부의 행 모든 8 개의 관.

따라서 현재 본 발명의 케이지는 이러한 모든 물질이 구별 가능한 x-선 투명성을 가지고 있으므로, 속도 새로운 뼈 형성의 정도, 위치 및 속도와 뼈 대체 물질이나 인공 뼈 물질 또는 유사한 뼈 칩이나 유사한 뼈 이식 조직 또는 해면 뼈 부피의 새로운 뼈로의 전환을 검출할 수 있다.

케이지를 위한 충진 물질로서 사용되는 피질 골(cortical bone) 만이 새로 형성된 뼈와 구별 할 수 없다. 그러나 이러한 경우에 새로운 뼈의 형성의 정도와 속도 및 피질 골의 새로운 뼈로의 전환이, 내부 공동을 교차하지 않고, 내부 공동에 대해 직접 개방되어 있지 않고, 한 쪽에서 다른 쪽까지 경계층을 통해서 직선으로 이어져 있는 수평 방향의 관(여기서는 관(7")이라고 함)을 통하여 기록된 X-선 스펙트럼에 의해 검출 가능하다. 케이지의 내부 공동은 피질 골 부피로 충진되지만 이들 관은(7") 빈 상태로 유지된다. 따라서 이들 수평 방향의 관(7")의 외양이 새로운 뼈가 형성된 것이 방사선 사진이 촬영되었을 때가 아닌지를 나타내도록 새로 형성된 뼈만이 이들 관(7")을 폐쇄하거나 밀봉할 수 있다. 이러한 모든 관이(7") 새로운 뼈로 충진이 다 된 경우에, 케이지의 내부 공동 내에서 피질 골 질량이 완전히 또는 거의 완전히 새로운 뼈로 변환되었다고 결론을 내릴 수 있다.

본 발명의 케이지 임플란트에 적합한 물질은 의료용 스틸, 티타늄, 산화 티타늄, 크로뮴, 바나듐, 텅스텐, 지르코늄, 산화지르코늄, 몰리브덴, 하프늄, 금, 백금, 로듐, 니오븀, 납, 코발트-크로뮴, 탄탈륨, 뿐만 아니라 이들 금속의 합금 그리고 마그네슘, 아연, 칼슘, 철 등의 생체 분해성 물질 뿐만 아니라 섬유 보강 폴리머(적절 한 매트릭스에 유리/탄소섬유) 키토산, 헤파라, 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리글리세라이드, 폴리락타이드 등의 고분자 물질 그리고 그 공중합체이다.

의료용 스테인레스 강, 티타늄, 크로뮴, 바나듐, 텅스텐, 몰리브덴, 금, 마그네슘, 철, 아연, 칼슘, 리튬, 나트륨, 칼륨, 알루미늄, 스칸듐, 지르코늄, 니오븀, 탄탈륨, 실리콘, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 갈륨, 이트륨, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 이리듐, 주석, 란타뮴, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로피움, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이테르븀, 루테튬, 레늄, 플래티늄, 납 및/또는 Li⁺, NA⁺, Mg² ⁺, K⁺, Ca² ⁺, Sc³ ⁺, Ti² ⁺, Ti⁴⁺, V² ⁺, V³ ⁺, V⁴ ⁺, V⁵ ⁺, CR² ⁺, Cr³ ⁺, Cr⁴ ⁺, Cr⁶ ⁺, Mn² ⁺, Mn³ ⁺, Mn⁴ ⁺, Mn⁵ ⁺, Mn⁶ ⁺, Mn⁷ ⁺, Fe²⁺, Fe³ ⁺ CO² ⁺, CO³ ⁺, Ni² ⁺, Cu² ⁺, Zn² ⁺, Ga⁺, Ga³+, Al³ ⁺, Si⁴ ⁺, Y³ ⁺, Zr² ⁺, Zr⁴ ⁺, Nb² ⁺, Nb4⁺, Nb⁴ ⁺ , Mo⁴ ⁺, Mo⁶ ⁺, Tc² ⁺ Tc³ ⁺, Tc⁴ ⁺, Tc⁵ ⁺, Tc⁶ ⁺, Tc⁷ ⁺, Ru³ ⁺, Ru⁴ ⁺, Ru⁵ ⁺, Ru⁶ ⁺, Ru7⁺, Ru8⁺, Rh³ ⁺, Rh⁴ ⁺, Pd² ⁺, Pd³ ⁺, Ag⁺, In⁺, In³ ⁺, Ta⁴ ⁺, Ta⁵ ⁺, W⁴ ⁺, W⁶ ⁺, Pt² ⁺, Pt³ ⁺, Pt⁴⁺, Pt⁵ ⁺, Pt⁶ ⁺, Au⁺, Au³ ⁺, Au⁵ ⁺, Sn² ⁺, Sn⁴ ⁺, PB² ⁺, Pb⁴ ⁺, La³ ⁺, Ce³ ⁺, Ce⁴ ⁺, Gd³ ⁺, Nd³ ⁺, Pr³⁺,Tb³⁺, Pr³ ⁺, Pm³ ⁺, Sm³ ⁺, Eu² ⁺, Dy³ ⁺, Ho³ ⁺, Er³ ⁺, Tm³ ⁺, Yb³ ⁺을 포함하는 군으로부터 선택된 양이온을 가진 적어도 하나의 금속염, 뿐만 아니라 상술 한 금속의 합금을 포함한 적합한 금속을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상술한 금속과 금속염이 아닌 금속의 소량뿐만 아니라, 탄소, 황, 질소, 산소 및/또는 수소가 존재 할 수 있다.

알루미늄과 같은 바람직한 금속합금 금속에서, 의료용 스틸 및/또는 금이 추가될 수 있다.

일부 실시예들에서, 금속이 생분해 성, 각각 생체 흡수성인 것이 바람직하다. 이 군은 리튬, 나트륨, 마그네슘, 알루미늄, 칼륨, 칼슘, 스칸듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 갈륨, 실리콘, 이트륨, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 인듐, 주석, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이테르븀, 루테튬, 탄탈륨, 텅스텐, 레늄, 백금, 금, 납을 포함하고 있다. 적용의 다양성을 위해서 섬유 형상의 물질을 가지고, 공동을 충진하기에 적합한 상술한 물질이 이식되어 있는 골격 영역의 내부에서 공동 또는 공동들을 충진하는 데 유리한 것으로 나타났다. 이러한 섬유 형태의 물질은 생리학적으로 허용될 수 있는 것으로 느껴지는 물질, 의료용 셀룰로오스, 붕대를 감는 물질, 상처 삽입, 압축, 스펀지 또는 의료용 섬유가 될 수 있다.

일부 실시예에서는 이 섬유 형태의 물질이 생체 흡수성인 것이 바람직하다. 따라서 이식(implantation) 후 약간의 시간이 지나면 뼈 대체 물질이 유지되는 반면에 섬유 형상의 물질은 열화 되고, 각각 재흡수 된다.

섬유 형태의 소재가 어떤 표면에 대해서도 조정할 수 있는 것, 즉 골격 지역 내부에서 공동의 표면 윤곽을 따라 갈 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 섬유 형태의 물질이 또한 공동 또는 공동들의 전체 용적에 까지 충진될 수 있다.

용어 섬유 형태의 물질은 하나의 조각으로 구성된 물질에 필요로 하는 의미할 뿐만 아니라, 복수의 조각으로 구성된 물질도 의미하는 것으로 이해된다. 이들 조각은 동일하거나 또는 서로 다른 물질로 만들어질 수 있다.

이러한 섬유 형태의 물질은 뼈 대체 물질로 매우 이식이 잘되는 것이 바람직하다. 섬유 형태의 물질이 생체 흡수성(bioresorbable)인 경우, 잔류하는 뼈 대체 물질은 골격 지역 내부에서 공동의 상당한 부분이 충진될 수 있어야 한다. 또한 섬유 형태의 물질의 생분해 후에 일부 공기 주머니(air pocket)가 뼈 대체 물질 내부에 생성되는 것이 발생할 수 있다. 섬유 형태의 물질이 생분해되지 않는 경우, 이식된 섬유 형태의 물질은 임플란트의 수명 기간에 걸쳐서 공동 내부에 잔류하게 된다. "분해 성" 또는 "생체 흡수성"은 생리적 조건 하에서 이들 물질이 열화 되거나 또는 6 개월에서 24 개월까지의 기간 내에, 바람직하게는 9개월 내지 21개월 이내에, 더 바람직하게는 12 개월 내지 18개월 이내에 그리고 가장 바람직하게는 14 개월에서 16 개월 사이에 열화될 것으로 이해된다.

생분해성의 섬유 형태 물질에 적합한 물질은 폴리 아크릴산, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리부틸 메타크릴레이트, 폴리소부틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴니트릴, 폴리아미드, 폴리에테르아미드, 폴리에틸렌아민, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리카보우레탄, 폴리비닐케톤, 폴리비닐할로게나이드, 폴리비닐리덴할로게나이드, 폴리비닐에테르, 폴리비닐 아크로마틱스, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐피롤리돈, 폴리옥시메틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리우레탄, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리이소부틸렌, EPDM 고무, 플루오르실리콘, 카르복시메틸키토산, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리발레레이트, 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 레이온, 레이온 트리아세테이트, 히드록시에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세트-부티레이트, 에틸비닐아세테이트 코폴리머, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 에폭시 수지, ABS 수지, EPDM 고무, 실리콘 프리폴리머, 실리콘, 폴리실록산, 폴리비닐 할로겐, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 트리아세테이트, 키토산, 키토산 유도체, 중합성 오일, 폴리발레로락톤, 폴리-e- 데카락톤, 폴리락티드, 폴리글리콜리드, 폴리락티드와 폴리글리콜리드의 공중합체, 폴리-e-카프로락톤, 폴리히드록시 부티르산, 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시발레레이트, 폴리히드록시부티레이트-co-발레레이트, 폴리(1, 4-다이옥산-2, 3-디온), 폴리(1, 3-다이옥산-2-온), 폴리-파라-다이옥사논, 폴리안하이드라이드, 폴리말레익 산, 무수물, 폴리히드록시 메타크릴레이트, 폴리시아노아크릴레이트, 폴리카프로락톤 디메틸아크릴레이트, 폴리-β-말레익 산, 폴리카프로락톤 부틸 아크릴레이트, 올리고카프로락톤디올과 올리고다이옥사논디올으로 이루어진 멀티-블록 폴리머, PEG와 폴리(부틸렌테레프탈레이트)로 이루어진 멀티-블록 폴리머, 폴리피보토락톤, 폴리글리콜릭산 트리메틸카보네이트, 폴리카프로락톤-글리콜리드, 폴리(γ-에틸글루타메이트), 폴리(DTH-이미노카보네이트), 폴리(DTE-co-DT-카보네이트), 폴리(비스페놀 A-이미노카보네이트), 폴리오쏘에스테르, 폴리글리콜릭산 트리메틸-카보네이트, 폴리트리메틸카보네이트, 폴리이미노카보네이트, 폴리비닐 알코올, 폴리에스테르 아미드, 글리콜라이즈드 폴리에스테르, 폴리포스포에스테르, 폴리포스파젠, 폴리[p-카르복시페녹시)프로판], 폴리히드록시펜타익 산, 폴리에틸렌 옥사이드-프로필렌 산화물, 소프트 폴리우레탄, 백본에 묻혀있는 아미노산을 가진 폴리우레탄, 폴리에틸렌 산화물, 폴리알케녹살레이트, 폴리오쏘에스테르, 카라기닌, 녹말, 콜라겐, 단백질 기반의 폴리머, 폴리아미노산, 합성 폴리아미노산, 제인, 변형 제인, 폴리히드록시알카노네이트, 페틱산, 액티닉 산, 피브린, 변형 피브린, 카제인, 변형 카세인, 카르복시메틸설페이트, 알부민, 히알루론산, 헤파란 설페이트, 헤파린, 콘드로이틴 설페이트, 덱스트란, 시클로덱스트린, PEG와 폴리프로필렌글리콜로 이루어진 공중합체, 아라비아 고무, 구아 또는 기타 고무 수지, 젤라틴, 콜라겐, 콜라겐-N-히드록시석시니미드, 지질, 리포이드, 중합성 오일과 이들의 변형, 코폴리머와 상기 물질의 혼합물이다.

비 생분해성 또는 생체 안정성(biostable)인 섬유 형태 물질에 적합한 물질은 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리부틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리에테르아미드, 폴리에틸렌아민, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리카르보우레탄, 폴리비닐케톤, 폴리(비닐 할로게나이드), 폴리(비닐리덴할로게나이드), 폴리비닐에테르, 폴리비닐릭 아로마틱, 폴리비닐릭 에스테르, 폴리비닐피롤리돈, 폴리옥시메틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리이소부틸렌, 플루오로실리콘, 카르복시메틸 키토산, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리발레레이트, 카르복시메틸 셀룰로오스, 셀룰로오스, 레이온, 레이온 트리아세테이트, 셀룰로오스 나이트레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 히드록시에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트-부티레이트, 에틸비닐릭 아세테이트- 공중합체, 폴리설폰, 에폭시 수지, ABS 수지, EPDM 고무, 폴리실록산 등의 실리콘, 폴리비닐릭 할로겐과 공중합체, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 트리아세테이트, 키토산과 공중합체 및/또는 그 혼합물이다.

의료용 셀룰로오스

폴리히드록시부티레이트 및 셀룰로오스 유도체, 키토산 유도체뿐만 아니라 콜라겐, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 산화물과 폴리락티드는 섬유 형태의 물질과 같은 의료용 셀룰로오스에 대해 바람직한 물질이다. 알긴산염(alginates)이 상처 커버로 사용되는 경우 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스를 섞어 넣은 칼슘 알긴산염 제품이 바람직 사용된다. 콜로플라스트사(the company Coloplast)에서 시솝 소프트(SeaSorb)가 예로 주어진다.

존슨앤 존슨사의 제품 타보탐포^?(Tabotamp^?) 및 스폰고스탄^?(Spongostan^?) 특히 언급되어야한다. 이들은 산화 제어에 의해 재생된 셀룰로오스에서 생산된 제품이다.

특정 멸균 거즈에 뼈 대체 물질을 이식할 경우, 여기에서는 100 %면을 압축해서 사용해야한다. 예들은 스테릭콤프(Stericomp^?)사와 아스키나^?(Askina^?)사의 제조 라인이다.

의료용 셀룰로오스를 사용하는 경우, 셀룰로오스 함량이 90 %이상인 것이 바람직하다.

의료용 섬유를 사용하는 경우, 트레비라(Trevira^?)사 제품이 바람직하다.

스펀지

의료용 스펀지는 작은 구멍이 많은 다공성 구조를 가진 생체 흡수성 임플란트이다.

의료용 스펀지에 대한 바람직한 물질은 콜라겐, 산화 셀룰로오스, 키토산, 트롬빈, 피브린, 키틴, 알긴산염, 히알루론산, PLGA, PGA, PLA, 다당류와 글로블린이 있다.

의료용 스펀지가 사용되는 경우, 90 % 이상의 콜라겐 함량을 가지는 것이 바람직하다.

따라서 본 출원은 또한 수술용 임플란트의 골격 영역 내부에서 공동에 삽입되기 위한 뼈 대체 물질이 이식되기에 적합한 섬유 형태의 물질에 관해서도 언급한다.

마지막으로 본 발명은 X-선 빔이 수평 방향의 관의 적어도 하나의 군을 통과해서 이러한 관을 통해 X-선 측정을 행할 수 있는 방법으로 X-레이 장치를 조정하여 x-선 스펙트럼 또는 방사선 사진을 촬영 하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 임플란트를 통한 새로운 뼈의 성장의 정도, 면적, 완성도와 속도 또는 뼈 대체 물질이나 인공 뼈 물질 또는 유사한 뼈 칩이나 유사한 뼈 이식 조직이나 해면 뼈 질량의 새로운 뼈로의 전환을 감지하는 데 유용하다.

도 1은 임플란트의 중앙에 공동을 가진 독창적인 수술용 임플란트와 상기 임플란트의 상부 평면과 하부 평면에 대한 개구부들의 내부 단면의 평면도이다. 따라서 공동은 척추의 종방향 축을 따라 상부 평면에서 아래쪽 평면으로 임플란트를 통하는 보어 홀(bohr hole) 같다.
도 2는 수술용 임플란트의 관형구조이며, 도 1에서 둘러싸여 있는 영역의 확대도이다.
도 3a는 톱니 모양의 상부 및 톱니 모양의 하부를 가진 독창적인 수술용 임플란트의 측면도이다. 이가 나온 부분은 벌집 구조와 경계층에 위치하고 있으며 이식 후 척추 몸체 사이의 임플란트의 위치를 안정화하는 역할을 한다. 임플란트의 평면도이기 때문에, 도 3a에는 수평 방향의 관은 도시되지 않는다. 수직 방향의 관의 벽에서 종방향 새긴 금은 수직 방향의 관의 팽창부 내에서 형성된 지그재그의 벽이 남아 있도록 명확하게 도시되어 있다. 상기 지그재그 벽은 또한 새로운 뼈 형성을 자극하는 미세 동작(micro movements)을 할 수 있게 한다. 이 임플란트는 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진될 수 있는 정의된 공동 또는 용적이 없다. 그러나 완전한 관형 구조 또는 수직 방향의 관의 군이 부분적으로 또는 완전히 뼈 이식 조직 또는 미세 뼈 칩이나 뼈 대체 물질 또는 뼈 접합재나 인공 뼈 물질로 충진되어 있을 수 있다. 도. 3a의 실시예의 기술적인 도면 도 3b에 도시 되어있다.
도 3b는 도 3a에 도시된 실시예의 기술 도면이다. 육각형 또는 육각 형상의 수직 방향의 관을 가진 임플란트의 평면도이다. 또한 이식 장치를 삽입하는 부분인 임플란트의 앞쪽에 있다. 또한 본 실시예에서 존재하는 수평 방향의 관은 도시되어 있지 않다. 이들 벽사이에 수직 방향의 관을 형성하는 지그재그 벽, 벽의 두께 그리고 수직 방향의 관의 벽 내의 종방향의 새긴 금(cuts)의 위치와 두께가 도시되어 있다.
도 3c는 도 3b에 도시된 임플란트의 관형 구조의 부분의 확대도이다. 하나의 완전한 육각형의 수직 방향의 관, 인접한 수직 방향의 관에만 부분적으로 도시된다. 또한 수직 방향의 관의 직경은 1㎜로 표시된다. 벽이 수직 방향의 관을 둘러싸고 있고, 벽이 0.30 ㎜의 두께이고 0.25 ㎜의 두께를 가진 종방향의 서로 맞은편에 위치한 수직 방향의 관의 벽 내에 2개의 새긴 금을 가지고 있는 것이 도시되어 있다. 이러한 육각형의 수직 방향의 관(그리고 또한 도시되지 않은 육각 수평 방향의 관)으로 구성된 관형 구조는 임플란트에 혈액과 뼈세포를 흡수시키는 모세관 힘을 보장하는 동안 상기 관들의 각진 형상이 뼈세포의 부착과 새로운 뼈의 형성에 유리하다 뼈와 종방향의 새긴 금이 서로 수직 방향의 관을 연결하고 그렇게 형성된 지그재그의 벽이 새로운 뼈의 형성을 촉진하는 미세 동작(micro movements)을 수행 할 수 있다.
도 4는 X-선 빔이 수평 방향의 관을 통과하여 임플란트를 통과할 수 있도록 임플란트를 통해 직선으로 이어져 있는 복수의 육각형 수직 방향의 관과 복수의 육각형의 수평 방향의 관으로 구성된 관형 구조를 갖는 본 발명에 따른 임플란트가 도시되어 있다.
도 5는 독창적인 수술용 임플란트, 소위 TLIF 케이지의 다른 실시예의 사시도이다. 케이지 형상은 예로서 역할을 할 뿐이며, 정해져 있는 것은 아니다. 임플란트의 경계층은 내부 공동을 둘러싸고 수직 및 수평 방향의 관에 의해 횡단된다. 임플란트는 특정 금속 또는 금속 합금에 생리학적으로 허용 가능한 물질로 구성되어 있다. 뼈의 성장을 자극하고, 척추 몸체에 더 양호한 고정을 달성하기 위해, 뼈 접촉 표면이 물결 형상으로 되어 있다.
도 6은 더 독창적인 수술용 임플란트, 소위 ALIF 케이지의 사시도이다.
도 7은 또 다른 독창적인 수술용 임플란트, 소위 PLIF 케이지의 사시도이다. 임플란트는 상부면(3A), 하부 평면(3B)과 뒷면(4)들 가진 경계층(1)에 의해 조성되어 있고, 내부 공동(2)을 둘러싸고 있다. 경계층(1)은 수직 방향의 관(5)과 수평 방향의 관(7 또는 7' 또는 7")의 본 발명의 관형 구조를 가지고 상기 수평 방향의 관(7 또는 7' 또는 7")이 상기 경계층(1)의 외부 표면(8)에서 내부 표면(9)으로 이어져 있고 최소의 벽두께를 가지고 있다. 또한 수직 방향의 관(5)도 최소의 벽두께를 가지고 있다. 총 87개의 수평 방향의 관에서 10 개의 수평 방향의 관(7")이 상기 경계층(1)을 통해서 배타적으로 이어져 있고, 77 개의 수평 방향의 관(7')이 상기 경계층(1)과 내부 공동(2)을 통해서 이어져 있다. 모든 수평 방향의 관(7)은 6각형 형상을 가지고 있다.
도 8은 어두운 섹션이 수평 방향의 관을 나타내고 밝은 섹션이 방사선 불투과성 케이지 재료를 나타내는 본 발명의 수술용 임플란트의 방사선 촬영이 도시되어 있다.
도 9는 내부 공동(2)이 두 파티션으로 구분된 본 발명 수술용 임플란트의 다른 변형의 평면도이다. 상기 두 파티션은 상호 교차되어 있지 않고 지그재그 형상을 나타낸다, 즉 그들은 경계층의 관 벽과 같은 형상을 가지고 있다. 또한, X-선 빔이 수평 방향의 관(7')을 따라서 경계층(1), 첫 번째 파티션의 해당 개구부, 두 번째 파티션의 해당 개구부 그리고 반대쪽 경계층 섹션 내의 수평 방향의 관을 통해서 통과할 수 있도록 두 파티션은 수평 방향의 관의 구멍을 가지고 있다. 미세한 개구부는 수직 방향의 관을 상호 연결하는 수직 방향의 관(5)들 사이에서 볼 수 있다.
도 10에는 다른 디스플레이 모드에서 도 9와 유사한 모습이 도시되어 있다.
도 11에는 새로운 뼈가 거의 완전히 성장된 도 8의 수술용 임플란트의 방사선 촬영법이 도시되어 있다. 도 8에서 볼 수 있는 모든 수평 방향의 관이 뼈로 충진된 어두운 부분이 사라졌다. 케이지의 중앙의 하나의 관과 케이지의 우측 중앙의 다른 관만이 새로운 뼈로 완전히 충진되지 않은 것처럼 보인다. 현재의 경우에 여전히 밝은 섹션은 티타늄인 방사선 불투과성 케이지 재료이다.
도 12는 새로운 뼈가 방금 케이지 내에 성장하기 시작한 경우에 본 발명의 케이지의 다른 실시예의 방사선 촬영법이 도시되어 있다. 케이지의 중간 부분에 관은 여전히 비어 있으며, 따라서 어둡거나 검은 색으로 표시된다. 케이지의 상부 섹션에서와 하부 섹션의 관들은 새로운 뼈가 이들 관내에 성장하기 시작했음을 나타내는 밝은 회색을 나타난다. 따라서 이 도면에는 임플란트의 상부 평면과 동시에 하부 평면으로부터 수직 방향의 관을 통해서 임플란트의 중심의 방향에서 수평 방향의 관내에 새로운 뼈가 성장이 시작된 것이 명확하게 나타난다.
도 13에는 모든 관이 비어 있는 본 발명의 케이지의 다른 실시예의 방사선 촬영법이 도시되어 있다. 도 8과 마찬가지로, 수평 방향의 관은 검은 색이며, 티타늄인 케이지 재료는 흰색 또는 밝게 나타난다.
도 14에는 케이지 하단 부분에 뼈 대체 물질로 충진되어 있는 도 13의 케이지의 방사선 촬영법이 도시되어 있다.
수평 방향의 관의 하단 2 라인이 회색에 어두운 회색으로 나타나기 때문에, 즉, 수평 방향의 관의 최하단 라인과 하단에서 2 번째 라인은 뼈 대체 물질로 완전히 충진되어 있으므로 상기 수평 방향의 관의 하단 2 라인은 충진되어 있다. 하단에서 3 번째 줄의 우측에서 가운데로 5 번째 수평 방향의 관은 뼈 대체 물질로 가득 차 있고, 상기 라인의 좌측에 있는 3 개의 관이 비어 있으며, 따라서 검은색이나 어둡게 표시되어 있다. 또한 케이지 좌측에서 3 번째와 4 번째 관인 2 개의 수평 방향의 관은 4 번째 하단 라인에 뼈 대체 물질로 충진되어 있고, 5 번째 하단 라인의 하나의 수평 방향의 관만이 뼈 대체 물질로 가득 차 있다. 그 관은 또한 케이지의 우측에서 다섯 번째 관이고 좌측에서 네 번째 관이다. 따라서, 도 8, 도 11, 도 12, 도 13, 및 도 14에 표시된 x-선 스펙트럼은 불투과성 케이지 재료, 빈 관, 뼈로 충진되어 있는 관, 뼈 대체 물질로 충진된 관 사이의 구별을 할 수 있다.

예

다음 예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 포함되어 있다. 동일 분야의 기술자들은 다음에 나오는 예에서 개시된 기술이 본 발명의 실시에 잘 작동하기 위해 발명가에 의해 발견된 기술을 나타내고, 발명의 실시를 위한 바람직한 모드를 구성 할 수 있는 것으로 이해해야 한다. 그러나, 동일 분야의 기술자는 본 개시에 비추어, 발명의 사상 및 범위를 이탈하지 않고 개시되어 지금도 같거나 또는 유사한 결과를 얻을 수 있는 특정 실시예에서 많은 변경이 이루어 질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

본 발명의 다양한 태양의 추가 수정 및 대안적인 실시예는 설명의 관점에서 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서는 설명만하는 것으로 해석 할 수 있으며, 본 발명이 속한 기술분야에서 발명을 수행하는 일반적인 방식을 통상의 지식을 가진 자를 교시하는 것을 목적으로 한다. 여기에서 도시되고 설명된 발명의 형태가 실시예의 예로서 선택된 것으로 이해되어야 한다. 요소와 물질이 여기서 예시되고 설명된 것들로 대체 될 수 있으며, 부품 및 프로세스가 반전 될 수 있으며, 본 발명의 상세한 설명의 혜택을 본 후 동일 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하게 되므로 본 발명의 특정한 특징이 모두 독립적으로 활용 될 수 있다. 다음 클레임에 설명된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위를 이탈하지 않고 여기서 설명된 요소로 변경들이 이루어 질 수 있다.

예 1 : 케이지

예 1은 PEEK 케이지, 특히, 14 ㎜의 종방향 직경, 12 ㎜의 횡방향 직경 그리고 8 ㎜의 높이를 가진 경부케이지(cervical cage)에 관한 것이다. 케이지는 거의 타원형이며, 종방향 직경이 최대 직경으로 이해되고 횡방향 직경이 최소 직경으로 이해된다.

케이지는 각각의 척추 몸체와 접촉을 위해 최소 1.1 ㎜ 두께의 경계층과 상부 및 하부 평면 평면으로 구성되어 있다. 경계층은 임플란트의 전방 측과 후방 측을 둘러싸고 있고 측면 측만이 경계층의 상부 및 하부 프레임 또는 링을 가지고 있다. 측면 양측의 중간에서 내부 관형 구조가 시작된다. 이식하는 동안 이식 도구를 잡아주는 역할을 하고 공동이 인공 뼈 물질(PMMA)로 충진된 중앙 원형 오목부가 임플란트의 후방 측에 위치하고 있다.

케이지 내부에서 관의 벌집 구조는 육각형 벽으로 형성된다. 수직 방향의 관은 뼈-접촉 표면의 상부에서 반대쪽의 하부 척추를 접촉하는 평평한 표면까지 직선으로 연장된다. 임플란트의 중간에는 완전히 뼈 접합재로 충진된 원형 동공이 있다. 뼈 접촉면적 ㎠ 당 약 34 개 내지 42개의 관을 이용할 수 있다.

수직 방향의 관은 두 대향하는 평행 벽 사이의 거리로서 특정된 870 ㎛ 내지 970 ㎛의 직경을 가지고 있다.

수직 방향의 관은 관 벽의 개구부를 통해 상호 연결되어 있다. 개구부는 서로에 대해 노치의 두께에 의해서 측면 방향으로만 이동될 수 있도록 관 벽이 임플란트의 향상된 안정성에 이르게 하는 쐐기 형 구조를 갖추고 있다. 개구부는 60 ㎛의 직경을 가지고 있다.

케이지도 수직 방향의 관에 수직인 수평 방향의 관을 가지고 있다. 수평 방향의 관은 육각형 벽을 형성하고 있으며 수직 방향의 관과 같은 직경을 수 있다. 수평 방향의 관은 임플란트의 한 측면에서 반대쪽 까지 직선으로 이어진다. 수평 방향의 관은 서로에 대해 개구부와 연결되어 있지 않다. 수평 방향의 관이 시작되지 못하는 영역의 여백은 1.5 cm 폭이며 수평 방향의 관이 시작되는 영역 주위에 사각형 프레임을 형성한다.

예 2 : 케이지

예 2는 케이지, 특히, 14 ㎜의 종방향 직경, 12 ㎜의 횡방향 직경 그리고 8 ㎜의 높이를 가진 경부케이지(cervical cage)에 관한 것이다. 케이지는 거의 타원형이며, 종방향 직경이 최대 직경으로 이해되고 횡방향 직경이 최소 직경으로 이해된다.

케이지는 티타늄으로 만들어지고 각각의 척추 몸에 접촉하기 위해 5㎜의 경계층의 두께를 가지고 있다.

경계층 내부(1)에는 원형 관의 관형 구조가 있다. 수평 방향의 관(7)은 모두 1.5 ㎜의 직경을 가지고 있다. X-선 빔이 이들 관(7")을 따라서 통과될 수 있도록 내부 공동을 통해서 이어져 있지 않은 수평 방향의 관(7")이 일직선으로 평행하다. 수직 방향의 관의 두 군이 있다. 경계층(1)이 그 상부 평면(3A)에서 1.0 ㎜의 큰 직경을 갖는 원형 수직 방향의 관(5')을 갖는 그 하부 평면(3B)까지 횡단되고 있다. 내부 표면(9) 또는 외부 표면(8)에 가까운 경계층(1)의 주변에 외부 표면(8)과 큰 관 (5')들 사이에 그리고 또한 내부 표면(9)과 큰 관(5')들 사이에 배치된 0.5 ㎜의 직경을 갖는 작은 원형의 수직 방향의 관(5")들이 있다.

경계층(1)의 상부 평면(3A) 뿐만 아니라 경계층(1)의 하부 평면(3B)은 ㎠ 당 30 개와 100 개 사이의 수직 방향의 관(5)이 있다. 경계층(1)의 외부 평면(8) 뿐만 아니라 경계층(1)의 내부 평면(9)은 ㎠ 당 34 개와 42 개 사이의 수평 방향의 관(7)이 있다. 경계층(1)의 주변에 유일하게 경계층(1) 내부에서 이어져 있고 내부 공동(2)과 교차하지 않거나 또는 경계층(1)의 내부 표면(9)에서 종료되지 않는 10 개와 20 개 사이의 수평 방향의 관(7")들이 연장되어 있다. 수평 방향의 관(7) 사이의 가장 얇은 개소에서 벽두께는 여전히 0.2 ㎜에 달한다. 수직 방향의 관(5) 사이의 가장 얇은 개소에서 벽두께는 여전히 0.15 ㎜에 달한다.

케이지 재료(예: 티타늄 등)의 용적은 708 ㎣이며 총표면 면적에 대한 케이지 재료의 용적의 비율이 221 ㎛가 되도록 총표면 면적은 3,198 ㎟이다.

예 3 : TLIF 케이지

본 발명 수술용 임플란트의 실시예는 이제 도 5에 관련하여 설명되어 있다. 이 도면에는 특정 관형 구조를 가진 독창적인 수술용 임플란트가 도시되어 있다. 경계층(1)이 임플란트를 구축하고 내부 공동(2)을 둘러싸고 있다. 경계층(1)은 인접한 척추 몸체에 고정의 개선을 달성하기 위해 본 실시예에서 계단 형상으로 되어있는 상부 평면(3A)과 마찬가지로 계단 형상으로 되어있는 하부 평면(3B)을 가지고 있다. 상기 경계층(1)은 3 ㎜의 두께를 가지고 있다. 복부(ventral) 측에서 수술용 임플란트는 해부학적 이유에서 선단에 테이퍼 형상으로 되어있다. 등(dorsal) 측에서 수술용 임플란트는 배면 측(back side)(4)을 가지고 있다. 수직 방향의 관(5)이 경계층(1) 전체에 걸쳐서 일직선으로 그리고 평행하게 경계층(1)의 경계층(1)의 상부 표면(3A)에서 하부 평면(3B)까지 이어져 있다. 수직 방향의 관(5)들은 육각형 형상과 그 전체 크기, 즉 상기 수직 방향의 육각형의 관(5)들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않은 경우의 크기인 0.4 ㎜의 직경을 가지고 있다. 모든 수직 방향의 관(5)의 80 % 내지 85 %가 이 전체 크기를 가지고 있고, 즉 그들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않고, 상기 0.4 ㎜의 직경을 가지고 있다. 경계층(1)의 상부 평면과 하부 평면 은 ㎠ 당 150 개와 200 개 사이의 수직 방향의 관을 가지고 있다. 수직 방향의 관의 벽두께(6)는 0.2 ㎜에 달한다. 수직 방향의 관(5)은 수평 방향의 관(7)을 통해 상호 연결되어 있다. 상기 수평 방향의 관(7)은 일직선으로 평행하게 경계층(1) 전체에 걸쳐서 이어져 있다. 이 수평 방향의 관(7)의 종류는 2 가지 종류의 관(7') 및 (7")이 있으며, 한 종류의 수평 방향의 관(7')은 경계층(1)의 외부 표면(8)에서 경계층의 내부 표면(9)까지 이어져 있고, 나머지 한 종류의 수평 방향의 관(7")은 내부 공동(2)과 교차하지 않고 경계층(1) 전체에 걸쳐서 유일하게 이어져 있다. 수평 방향의 관(7')은 이들이 경계층(1)의 내부 표면(9)에서 경계층(1)의 외부 표면(8)까지 이어져 있는 것을 특징으로 한다. 수평 방향의 관(7")은 내부 공동(2)과 교차하지 않고 경계층(1)의 한편에서 경계층의 반대쪽까지 이어져 있는 것을 특징으로 한다.

수직 방향의 관(7)들은 육각형 형상과 그 전체 크기, 즉 상기 수직 방향의 육각형의 관(7)들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않은 경우의 크기인 2.0 ㎜의 직경을 가지고 있다. 모든 수직 방향의 관(5)의 96 %가 이 전체 크기를 가지고 있고, 즉 그들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않고, 상기 직경을 가지고 있다. 경계층(1)의 외부 평면(8)과 내부 평면(9)은 ㎠ 당 5 개와 15 개 사이의 수평 방향의 관을 가지고 있다. 수평 방향의 관의 벽두께(6)는 0.5 ㎜에 달한다.

케이지 재료(예: 티타늄 등)의 용적은 406 ㎣이며 총표면 면적에 대한 케이지 재료의 용적의 비율이 201 ㎛가 되도록 총표면 면적은 1,958 ㎟이다.

예 4 : 알 리프 케이지

본 발명 수술용 임플란트의 실시예는 이제 도 6에 관련하여 설명되어 있다. 이 도면에는 특정 관형 구조를 가진 독창적인 수술용 임플란트가 도시되어 있다. 수술 임플란트는 내부 공동(2) 주변의 경계층(1)에 의해 형성된다. 경계층(1)은 인접한 척추 몸체에 양호한 고정을 학보하기 위해 본 실시예에서 계단 형상으로 되어있는 상부 평면(3A)과 마찬가지로 계단 형상으로 되어있는 하부 평면(3B)을 가지고 있다. 상기 경계층(1)은 7.0 ㎜의 두께를 가지고 있다. 본 발명의 수술용 임플란트는 ALIF 케이지의 전형적인 하트 형상을 가지고 있다. 수직 방향의 관(5)이 경계층(1) 전체에 걸쳐서 일직선으로 그리고 평행하게 경계층(1)의 경계층(1)의 상부 표면(3A)에서 하부 평면(3B)까지 이어져 있다. 수직 방향의 관(5)들은 육각형 형상과 그 전체 크기, 즉 상기 수직 방향의 육각형의 관(5)들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않은 경우의 크기인 1.8 ㎜의 직경을 가지고 있다. 모든 수직 방향의 관(5)의 65 % 내지 75 %가 이 전체 크기를 가지고 있고, 즉 그들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않고, 상기 1.8 ㎜의 직경을 가지고 있다. 경계층(1)의 상부 평면과 하부 평면 은 ㎠ 당 15 개와 30 개 사이의 수직 방향의 관을 가지고 있다. 수직 방향의 관의 벽두께(6)는 0.3 ㎜에 달한다. 수직 방향의 관(5)은 수평 방향의 관(7)을 통해 상호 연결되어 있다. 상기 수평 방향의 관(7)은 일직선으로 평행하게 경계층(1) 전체에 걸쳐서 연장되어 있다. 이 수평 방향의 관(7)의 종류는 2 가지 종류의 관(7') 및 (7")이 있으며, 한 종류의 수평 방향의 관(7')은 경계층(1)의 외부 표면(8)에서 경계층의 내부 표면(9)까지 연장되어 있고, 나머지 한 종류의 수평 방향의 관(7")은 내부 공동(2)과 교차하지 않고 경계층(1) 전체에 걸쳐서 유일하게 이어져 있다. 수평 방향의 관(7')은 이들이 경계층(1)의 내부 표면(9)에서 경계층(1)의 외부 표면(8)까지 이어져 있는 것을 특징으로 한다. 수평 방향의 관(7")은 내부 공동(2)과 교차하지 않고 경계층(1)의 한쪽에서 경계층의 반대쪽까지 이어져 있는 것을 특징으로 한다.

수직 방향의 관(7)들은 육각형 형상과 그 전체 크기, 즉 상기 수직 방향의 육각형의 관(7)들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않은 경우의 크기인 2.0 ㎜의 직경을 가지고 있다. 모든 수직 방향의 관(5)의 96 %가 이 전체 크기를 가지고 있고, 즉 그들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않고, 상기 직경을 가지고 있다. 경계층(1)의 외부 평면(8)과 내부 평면(9)은 ㎠ 당 2 개와 20 개 사이의 수평 방향의 관을 가지고 있다. 수평 방향의 관의 벽두께(6)는 0.4 ㎜에 달한다.

케이지 재료(예: 티타늄 등)의 용적은 507 ㎣이며 총표면 면적에 대한 케이지 재료의 용적의 비율이 214 ㎛가 되도록 총표면 면적은 2,371 ㎟이다.

예 5 : 케이지

본 발명 수술용 임플란트의 실시예는 이제 도 3a 내지 도 3c에 관련하여 설명되어 있다. 이 도면에는 특정 관형 구조를 가진 독창적인 수술용 임플란트가 도시되어 있다. 이 수술용 임플란트는, 임플란트의 가장자리, 배면 그리고 이식 장치가 삽입되어 있는 전방 부분이 고체이며 관을 포함하고 있지 않으면서 상부 척추 몸체와 접촉하는 상부 평면(3A)과 하부 척추 몸체와 접촉하는 하부 평면(3B)을 가지고 있다.

수직 방향의 관(5)이 임플란트 전체에 걸쳐서 일직선으로 평행하게 임플란트의 상부 평면(3A)에서 임플란트의 하부 평면(3B)까지 이어져 있다. 수직 방향의 관(5)들은 육각형 형상과 그 전체 크기, 즉 상기 수직 방향의 육각형의 관(5)들이 경계층(1)의 주변에서 절단되지 않은 경우의 크기인 1.0 ㎜의 직경을 가지고 있다. 임플란트는 총 104 개의 수직 방향의 관을 가지고 있고, 25 개의 수직 방향의 관이 임플란트의 주변이 절단되어 있기 때문에 그들의 전체 크기를 갖고 있지 않고 79 개의 수직 방향의 관이 그들의 전체 길이를 가지고 있다. 따라서 모든 수직 방향의 관(5)의 76 %가 이 전체 크기, 즉 그들이 임플란트의 주변에서 절단되지 않은 전체 크기를 가지고 있다. 수직 방향의 관(5)의 벽두께는 0.3 ㎜에 달한다. 또한 등 쪽에서 복부까지의 한 라인에서, 수직 방향의 관은 0.25 ㎜의 폭을 가진 종방향의 새긴 금(cuts)에 의해 서로 연결되어 있다. 수직 방향의 관의 벽 내에 종방향 새긴 금(5)으로 인해 임플란트의 복부 측면에서 등 쪽 편으로 연장되어 있고 뼈 형성을 촉진하기 위해 미세 동작을 수행 할 수 있는 지그재그 형태의 벽이 형성되어 있다.

또한 임플란트는 X-선 빔이 이들 수평 방향의 관(7)을 통과하고 이에 의해 임플란트를 통과할 수 있도록 임플란트의 한쪽 측면에서 반대쪽 측면까지 상기 임플란트를 통해 일직선으로 이어져 있는 다른 쪽 라인 위의 한 쪽 라인에 10 개의 수평 방향의 관(7)이 2 라인으로 배열되어 있는 20 개의 수평 방향의 관(7)을 포함하고 있다. 또한 이들 수평 방향의 관(7)은 육각 모양을 가지고 이들의 모두가 자신의 전체 크기, 수평 방향의 관(7)들 중 어느 것도 임플란트 주변에서 절단 되지 않은 크기인 1.0 ㎜의 직경을 가지고 있다. 수평 방향의 관의 벽두께(10)는 0.3 ㎜에 달한다. 수평 방향의 관(7)은 종방향의 새기 금(cuts) 또는 수평 방향의 관(7)의 벽 내에 어떤 다른 새긴 금도 서로 교차되지 않는다. 그러나 이들 수평 방향의 관(7)은수직 방향의 관(7)과 이어져 있거나 교차되어 있다.

케이지 재료(예: 티타늄 등)의 용적은 607 ㎣이며 총표면 면적에 대한 케이지 재료의 용적의 비율이 218 ㎛가 되도록 총표면 면적은 2,785 ㎟이다.

Claims

상부 척추 몸체와 접촉하는 상부 평면과 하부 척추 몸체와 접촉하는 하부 평면과 관형 구조를 구비한 수술용 임플란트에 있어서,
상기 관형 구조는 수술용 임플란트의 상부 평면에서 하부 평면까지 그리고 수술용 임플란트의 한 쪽에서 상기 수술용 임플란트의 반대쪽까지 일직선으로 전체에 걸쳐서 실질적으로 수평 방향으로 이어진 복수의 관들에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
제1항에 있어서,
상부 척추 몸체와 접촉하는 상부 평면과, 하부 척추 몸체와 접촉하는 하부 평면과, 상기 임플란트의 중앙에 적어도 하나의 공(cavity) 그리고 관형 구조를 갖는 상기 공동 주위에 경계층을 가지면서, 상기 관형 구조는 수술용 임플란트의 상부 평면에서 하부 평면까지 그리고 수술용 임플란트의 한 쪽에서 상기 수술용 임플란트의 반대쪽까지 일직선으로 전체에 걸쳐서 수평방향으로 또는 실질적으로 수평 방향으로 이어진 복수의 관들에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 경계층이 상기 상부 평면과 하부 평면 위에 적어도 하나의 공동을 완전히 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 임플란트가 2 개, 3 개, 4 개, 5 개 또는 6 개의 공동을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경계층이 1.5 ㎜ 내지 10.0 ㎜의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수술용 임플란트가 적어도 75 %의 다공성을 가지는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
총표면 면적에 대한 케이지 재료의 용적의 비율이 200 ㎛와 300 ㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 구조의 관들이 서로 평행하거나 또는 상기 관형 구조의 관들이 평행한 관들의 군으로 그룹화 되는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 구조의 수직 방향의 관들이 척추(spinal column)의 실질적으로 종방향 축을 따라서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
관형 구조를 형성하는 관들의 10 %와 90 % 사이는 공동에서 종료되는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
뼈 대체 물질이 고분자 생체 흡수성 물질(polymeric bioresorbable materials), 뼈 전도성 약품(osteoinductive agents)을 함유한 고분자 생체 흡수성 물질, 뼈 형성 세포를 함유한 생체 흡수성 물질 또는 생리학적 조건(physiologic conditions)에서 새로운 뼈로 전환된 물질로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
수직 방향의 관들 및/또는 수평 방향의 관들이 50,000 ㎛² 내지3,100,000 ㎛²의 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관들은 250 ㎛ 내지 2,000 ㎛의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임플란트의 상부 평면과 하부 평면이 ㎠ 당 적어도 80 개의 관들을 가지는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
수직 방향의 관들 및/또는 수평 방향의 관들이 임플란트를 통한 자신들의 통로에서 자신들의 내부 직경을 변경하지 않는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경계층이 하나의 연속된 조각으로 제조되는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임플란트가 경부 케이지, 흉부 케이지, 요추 케이지, 인공 추간판 디스크와 자연 척추와 인공 척추의 융합을 위한 임플란트로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
관들의 용적에 대한 경계층의 물질의 용적의 비율이 10 vol.% : 90 vol.%에서 20 vol.% : 80 vol.%까지의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 있어서,
임플란트의 전체 용적에 대한 동공의 용적의 비율이 1 : 2에서 1 : 1까지의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 수술용 임플란트.
선행하는 모든 항 중 어느 한 항에 따른 수술용 임플란트와 상기 수술용 임플란트의 적어도 하나의 공동을 충진하기에 충분한 양의 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재 또는 인공 뼈 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키트
제20항에 있어서,
수술용 임플란트의 적어도 하나의 공동에 뼈 대체 물질이나 뼈 접합재나 인공 뼈 물질을 충진하기 위해 적어도 하나의 도구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
제20항 또는 제21항에 있어서,
뼈 대체 물질이나 인공 뼈 물질로 이식되기에 적합한 섬유 형태의 물질을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.