KR20150130400A

KR20150130400A - 외과용 임플란트

Info

Publication number: KR20150130400A
Application number: KR1020157027945A
Authority: KR
Inventors: 외르크 프리베; 폴커 하름스
Original assignee: 존슨 앤 존슨 메디컬 게엠베하
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-11-23
Also published as: MX364128B; CA2904415A1; EP2967789B1; JP2016510612A; US11013587B2; BR112015022136B1; CN105007858A; BR112015022136A2; CN105007858B; JP6392255B2; WO2014139635A1; EP2967789A1; US20180161141A1; KR102231871B1; US9962250B2; DE102013004574A1; RU2665188C2; AU2014231267B2; RU2015143229A; US20140257348A1

Abstract

외과용 임플란트(20)는 면을 갖는 가요성 기본 구조체(22) 및 기본 구조체(22)의 면에 부착되는 복수의 재흡수성 필름 피스(26)를 포함한다. 각각의 필름 피스(26)는 기본 구조체(22)로부터 멀어지는 방향으로 각각의 필름 피스(26)로부터 나오는 복수의 중실형 돌출부(28)를 포함한다.

Description

외과용 임플란트{SURGICAL IMPLANT}

본 발명은 외과용 임플란트(surgical implant)에 관한 것으로, 특히 서혜부 탈장 및/또는 복부/절개 탈장의 수복을 위한 조직 보강 임플란트에 관한 것이다.

탈장 수복은 가장 일반적인 외과 시술 중 하나이며, 전세계적으로 매년 대략 6백4십만회의 시술이 수행된다. 대략 3백1십만의 탈장(48%)이 매년 평평한 메시(mesh)를 이용하여 수복된다.

외과용 임플란트로서 역할하는 메시는 탈장의 영역을 보강한다. 안전한 고정을 달성하기 위하여, 메시는 탈장에 근접한 신체 조직에 봉합될 수 있다. 그러나, 봉합 단계는 외과 시술을 지연시키고, 예컨대 신경 손상에 기인하여 환자에게 수술후 통증을 유발할 수 있다.

국제 출원 공개 WO 2003/099160 A호는 외과용 메시에 연결될 수 있는 노브형 필름(knobbed film)을 포함하는 외과용 임플란트를 개시한다. 노브는 중공형(hollow)이고, 필름의 가요성을 증가시킨다. 노브형 필름은 열 변형 공정을 사용하여 재흡수성 중합체로부터 생성될 수 있다. 설계에 따라, 노브는 임플란트와 신체 조직 사이의 마찰을 증가 또는 감소시킬 수 있고, 따라서 각각 고정 효과 또는 향상된 이동성을 달성할 수 있다.

유럽 특허 EP 2 476 444 A호는 다공성 기재 및 기재의 기공 내에 형성된 필름을 포함하는 의료용 장치를 기술한다. 이 장치는 자체-고정 특성을 나타내지 않는다.

국제 출원 공개 WO 2011/026987 A호는 직물의 면에 대해 외향으로 돌출하는 바브(barb) 및 얀(yarn)의 배열을 포함하는 보형 직물(prosthetic fabric)(메시)을 개시한다. 고정 보조물로서 역할하는 바브는 얀으로부터 형성될 수 있거나, 생체적합성 재료로부터 생성된 후크(hook)로서 직물에 부착된다. 직물의 다른 면은 생체-재흡수성 재료로 제조된 미공성 층을 포함한다. 바브는 절단 공정에 기인하여 대체로 예리하다. 예컨대, 투관침 슬리브(trocar sleeve)를 통한 전달을 위해 접힐 때 이러한 제품이 그 자체에 접착되는 경향을 감소시키기 위하여, 바브는 외과 수술 동안 용해되는 수용성 재료로 제조된 코팅으로 덮인다. 그럼에도 불구하고, 이 제품의 취급은 어려울 수 있다.

국제 출원 공개 WO 99/45860 A호는 세포가 부착되는 것을 방지하는, 나노미터 치수의 표면 돌기의 어레이를 포함하는 대체로 경질의 생체적합성 기재를 기술한다.

미국 특허 제6,106,558호는 신경 주위에서 흉터 조직 형성을 방해하도록 특정 표면 형태를 이용하는 신경-감압(neuro-decompression) 장치를 개시한다. 장치는 발포 기반 재료로 형성된 돌출부를 포함한다.

본 발명의 과제는 봉합에 대한 필요를 감소시키고 외과 시술 동안 용이하고 신속하고 안전한 방식으로 취급될 수 있는, 특히 탈장의 수복을 위한 외과용 임플란트를 제공하는 것이다.

이 과제는 청구항 1에 따른 외과용 임플란트에 의해 해결된다. 청구항 21은 그러한 외과용 임플란트를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 유리한 실시예는 종속 청구항들에 따른다.

본 발명에 따른 외과용 임플란트는 면을 갖는 가요성 기본 구조체(flexible basic structure), 및 기본 구조체의 면에 부착되는 복수의 재흡수성 필름 피스(resorbable film piece)들을 포함한다. 각각의 필름 피스는 기본 구조체로부터 멀어지는 방향으로 각각의 필름 피스로부터 나오는 복수의 중실형 돌출부(solid protrusion)들을 포함한다.

본 발명의 유리한 실시예에서, 기본 구조체는 기공(pore)들을 갖는 메시형(mesh-like) 구조체를 포함한다. 용어 "메시형 구조체"는 상당히 일반적인 것으로 이해되고, 일반적으로 다공성 가요성 시트, 보다 특정하게는 예컨대 메시(외과용 메시), 테이프, 천공된 필름, 부직포 직물, 직포 직물, 편직 시트, 편직 테이프, 브레이딩된(braided) 시트, 브레이딩된 테이프, 콜라겐 미소 섬유 시트, 메시 파우치 및 메시 플러그를 포함한다. 메시 파우치 또는 메시 플러그에서, 메시는 접히거나 감기고, 선택적으로 일부 지점들 또는 영역들에서 그 자체에 고정되거나, 대응하는 구조체가 몇몇 메시 피스들로부터 제공된다. 다공성 기본 구조체들에 대한 다른 예는 발포체 및 스폰지이다.

예를 들어, 기본 구조체는 기공들을 갖는 외과용 메시를 포함할 수 있고, 여기서 상기 면은 외과용 메시의 일 면에 의해 형성된다. 이 경우, 임플란트는 예컨대 탈장 수복을 위해 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 외과용 임플란트를, 예컨대 골반 메시 또는 유방 임플란트로서 사용하는 것이 고려될 수 있다. 그러한 경우, 임플란트의 기본 구조체는 원하는 목적에 맞게 구성될 수 있다. 일반적으로, 재흡수성 필름 피스들이 메시형 구조체, 또는 보다 일반적으로 기본 구조체의 전체 면에 걸쳐 부착되는 것이 요구되지 않는다.

임플란트의 모든 필름 피스들은 동일한 크기를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 필름 피스들은 상이한 크기를 갖는다. 일반적으로, 필름 피스들의 존재는, 필름 피스들이 연속적인 층을 형성하지 않는 독립적인 피스들이기 때문에, 기본 구조체의 가요성에 심각하게 영향을 미치지 않는다. 이와 반대로, 예컨대 외과용 메시 및 외과용 메시의 전체 표면을 덮는 필름 층의 복합물로서 설계된 외과용 임플란트는 일반적으로 더 강성일 것이고, 이는 고려되는 수술의 종류에 따라 불리할 수 있다.

돌출부들은 생물학적 연조직에 대한 자체-고정 특성을 외과용 임플란트에 제공한다. 이들은 연조직 내로 기계적으로 파지되고, 이는 특히 돌출부가 중실형일 경우, 전단력 및 박리력에 대한 향상된 저항을 생성한다. 일반적으로, 봉합사에 의해 추가적으로 임플란트를 고정할 필요가 없고, 이는 환자에 대한 통증 및 부상의 위험을 감소시키고 외과 시술을 용이하게 하며 그에 필요한 시간을 감소시킨다. 그럼에도 불구하고, 필요할 경우, 추가적인 봉합사가 적용될 수도 있다.

본 발명의 유리한 실시예에서, 적어도 하나의 돌출부는 로드형(rod-like), 기둥형 또는 버섯 형상이다. 각각의 본체 및 각각의 헤드에 의해 한정되는 형상으로서, 본체가 필름 피스로부터 나오고 헤드에서 종료되고, 헤드가 본체에 대하여 측방향으로 돌출하는 형상이 일종의 버섯 형상이지만, 다소 더 일반적이다. 이러한 버섯형 돌출부는 특히 효과적인 자체-고정 효과를 나타낼 수 있다. 여기서 그리고 하기에서, 용어 "적어도 하나"는 외과용 임플란트 상에 많은 돌출부들이 존재하고/하거나 모든 돌출부들이 동일한 형상을 갖는 실시예를 포함한다. 물론, 임플란트는 또한 각각의 필름 피스들 상에 상이한 형상들 또는 크기들의 돌출부들 또는 상이한 면적 밀도들로 제공된 돌출부들을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 필름 피스는 50° 내지 90° 범위 또는 70° 내지 90° 범위 내의, 필름 피스의 표면에 대한 각도로 필름 피스로부터 나오는 종축을 갖는 돌출부를 포함한다.

돌출부들은 매우 다양한 치수들을 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 돌출부는 20 μm 내지 5000 μm 범위 또는 100 μm 내지 500 μm 또는 20 μm 내지 400 μm 범위 내의, 돌출부의 종축을 따라 측정되는 길이를 가질 수 있다.

모든 필름 피스들의 총 면적이 너무 크지 않다면, 기본 구조체의 가요성은 필름 피스들의 존재에 의해 크게 감소되지 않는다. 유리한 실시예에서, 기본 구조체의 면의 면적의 10% 내지 50%가 필름 피스들에 의해 덮이고, 이는 또한 이러한 범위 내의 모든 중간 값들을 개시한다.

다른 한편, 돌출부들을 포함하는 모든 필름 피스들의 총 면적이 너무 작지 않다면, 원하는 자체-고정 효과가 달성될 것이다. 최적 면적은 또한 당해 생물학적 조직 및 돌출부들의 특성에 좌우된다. 일반적으로, 기본 구조체의 면의 면적의 5% 초과의 면적이 이미 충분할 수 있다.

본 발명의 유리한 실시예에서, 기본 구조체는 앞서 이미 언급된 바와 같이, 기공들을 갖는 메시형 구조체를 포함한다. 이러한 경우, 적어도 하나의 필름 피스는 메시형 구조체의 기공의 크기와 같거나 그보다 큰 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 필름 피스들 중 90%가 메시 기공들보다 큰 크기를 가질 수 있다. 특정 필름 피스의 둘레 라인은 메시의 재료에 의해 한정되는 라인과 일치할 것이 요구되지 않는다. 예를 들어, 필름 피스들은, 예컨대 메시형 구조체의 교차 지점을 덮거나, 교차 지점을 바로 덮지 않지만 메시 구조체의 다른 라인들에 부착되는 스트립(strip)들 또는 십자형 부분(cross)들로서 설계될 수 있다. 메시형 구조체의 기공들이 충분히 크다면, 필름 피스가 메시형 구조체의 기공의 크기보다 작은 크기를 갖는 것이 또한 고려될 수 있다.

메시형 기본 구조체는 바람직하게는 0.5 mm 초과의 전형적인 기공 치수들을 갖는 거대-다공성(macro-porous)이고, 이는 양호한 조직 통합을 지원한다. 그러나, 다른 기공 크기들이 또한 고려될 수 있다. 위에서 이미 나타낸 바와 같이, 메시 또는 메시형 기본 구조체는, 당업계에 공지된 임의의 종류로 제공될 수 있는데, 예컨대 경편직(warp-knitted) 또는 위편직(weft-knitted) 또는 크로셰-편직(crochet-knitted) 또는 직조될 수 있다. 천공된 필름 또는 포일(foil)과 같은 설계가 또한 고려될 수 있다. 메시의 임의의 필라멘트들은, 재료에 따라, 생체-흡수성 또는 비-흡수성일 수 있다. 따라서, 메시는 흡수성(재흡수성), 비-흡수성 또는 부분 흡수성일 수 있다. 필라멘트들은 모노-필라멘트들 또는 멀티-필라멘트들로서 설계될 수 있다. 테이프 얀(tape yarn)들 및 인발된 필름 테이프(drawn film tape)들이 또한 고려될 수 있다. 재료들 및 설계들의 임의의 블렌드들, 혼합물들 또는 복합물들이 또한 가능하다. 더욱이, 필라멘트들은 코팅될 수 있다. 천공된 시트로서 설계된 메시가 또한 고려될 수 있다. 일반적으로, 메시형 구조체는 가요성이고, 면적 기반 형상을 갖는다. 예를 들어, 이는 구매가능한 탈장 수복 메시에 기초할 수 있다.

바람직하게는, 필름 피스들은 규칙적인 패턴으로 배열된다. 예는 중심 패턴(이 경우 필름 피스들이 공통 중심을 중심으로 하나 또는 하나 초과의 동심 링들로 배열됨), 또는 기본 구조체가 메시를 포함하는 경우, 역전된 그리드(inverted) 또는 역전된 메시 패턴(이 경우 필름 피스들이 메시 패턴을 따라고, 하나 또는 하나 초과의 메시 기공 정도의 크기들을 가짐)이다.

필름 피스들은 매우 다양한 형상들(예컨대, 육각형, 둥근 육각형, 삼각형, 둥근 삼각형, 직사각형, 둥근 직사각형, 정사각형, 둥근 정사각형, 원형, 타원형 또는 십자 형상, 사형(snake-like), 나선형 등으로서) 및 크기들(예컨대, 0.7 mm 내지 50 mm 또는 2 mm 내지 5 mm 범위의 전형적인 길이 또는 폭 치수를 갖고서)로 제공될 수 있다. 패턴들의 다양성은 위에서 이미 언급되었고, 또한 불규칙적인 패턴들로 연장될 수 있다.

전형적으로(그러나 배타적이지 않게), 각각의 필름 피스는 다른 필름 피스들이 없는 기본 구조체의 영역에 의해 둘러싸이고, 여기서 이러한 영역은 예컨대 1 mm 내지 50 mm 범위 또는 1 mm 내지 9 mm 범위 내의 폭을 갖는다. 그러나, 필름 피스들이 서로 접촉하는 것이 또한 고려될 수 있다.

더욱이, 필름 피스들은 스트럿(strut)들을 통해, 예컨대 쌍으로(예컨대, 쌍의 부재들 사이에 하나의 스트럿을 갖고서), 더 작은 군들로 또는 더 큰 군들로 서로 연결될 수 있다. 그러한 스트럿들은 필름 피스들과 동일한 재료로부터 제조될 수 있다. 스트럿들이 비교적 좁다면, 이들은, 강성이지 않고 임플란트의 가요성 거동을 악화시키지 않는 커넥터들을 형성할 것이다.

필름 피스들은 예컨대 5 μm 내지 250 μm 범위, 또는 10 μm 내지 200 μm 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 이는 돌출부들 사이의 영역에서의 필름의 두께이다. 일반적으로, 두께는 변할 수 있고, 생성 공정 동안 원래 필름 층의 재료의 일부가 돌출부들로 변환될 수 있기 때문에, 돌출부들을 포함한 필름 피스들을 생성하기 위해 사용되는 원래의 평평한 필름 층의 두께보다 상당히 작을 수 있다(예를 들어 아래를 참조).

바람직하게는, 필름 피스들 및 각각의 돌출부들은 하나의 피스로 제조된다(제조 방법들의 예들로서 아래를 참조).

기본 구조체가, 면 및 반대편 면을 갖고 기공들을 포함하는 메시형 구조체를 포함하는 경우, 필름이 또한 반대편 면에 부착될 수 있다. 이러한 필름은 다양한 특성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 이는 단일 피스로서, 예컨대 메시형 구조체의 전체 반대편 면 또는 그의 일부를 덮는 연속된 필름으로서 제공될 수 있다. 또는, 이는 면에서 필름 피스들과 유사하게 복수의 필름 피스들로서 제공될 수 있다. 더욱이, 반대편 면에서 필름은 재흡수성이거나 비-재흡수성일 수 있다. 이는 자체-고정 효과를 달성하기 위해 돌출부들을 포함할 수 있거나, 돌출부들 없이 어느 정도 매끄러울 수 있다. 필름이 장벽 특성들을 갖는 경우, 신체 조직은 메시형 구조체의 기공들 내로 성장하는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 기본 구조체의 양 면(면 및 반대편 면) 상에 돌출부들이 제공된 필름 피스들의 효과는 일 층의 필름 피스들에 의해 달성된다. 이러한 경우, 기본 구조체는 메시형이고, 필름 피스들은 기본 구조체 내에 존재하는 메시 기공들 내로 연장하며, 여기서 돌출부들은 기본 구조체의 면으로부터 멀어지는 방향 및 기본 구조체의 반대편 면으로부터 멀어지는 방향의 양 방향으로 필름 피스들로부터 나온다. 그러한 임플란트를 위한 제조 방법의 예가 이하에 추가로 제시된다.

필름 피스들은 외과 수술 후 일정 시점에서 자체-고정 효과가 더 이상 필요하지 않기 때문에 재흡수성이다. 필름 피스들이 그 시점에 분해되었거나 흡수되었다면, 기본 구조체에서의 조직 성장 및 치유 과정이 개선될 수 있다. 기본 구조체가 또한 재흡수성인 경우, 바람직하게는 필름 피스들은 기본 구조체보다 더 신속하게 재흡수될 수 있다.

재흡수성 필름 피스들을 위한 적합한 재료들은 당업계에 잘 알려져 있다. 필름 재료의 선택은 예컨대 재흡수 기간에 좌우된다. 본 발명에 따른 임플란트를 제조하는 방법들을 고려하면, 이는 기본 구조체의 재료의 융점에 비해 필름 재료의 융점에 좌우될 수 있다(아래 참조). 예를 들어, 필름 피스들은 폴리-p-다이옥사논("PDS"), 글리콜라이드와 ε-카프로락톤의 공중합체(예컨대, 존슨 앤드 존슨 메디칼 게엠베하(Johnson & Johnson Medical GmbH)의 "모노크릴"(Monocryl)) 및/또는 글리콜라이드와 락타이드의 공중합체(특히 90:10 비, 존슨 앤드 존슨 메디칼 게엠베하의 "바이크릴"(Vicryl))을 포함할 수 있다. 일반적으로, 매우 다양한 합성 생체흡수성 중합체 재료들, 예를 들어 폴리하이드록시산(예컨대, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리하이드록시발레리에이트), 락타이드와 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 글리콜라이드, 락타이드 및 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 폴리카프로락톤, 폴리다이옥사논, 합성(그러나 또한 천연) 올리고- 및 폴리아미노산, 폴리포스파젠, 폴리언하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리포스페이트, 폴리포스포네이트, 폴리알코올, 다당류, 폴리에테르가 사용될 수 있다. 그러나, 자연적으로 발생하는 재료들, 예컨대 콜라겐 및 젤라틴, 또는 자연적으로 유도되는 재료들, 예컨대 오메가 3 지방산과 가교결합된 생체흡수성 젤 필름 또는 산소화 재생 셀룰로오스(ORC)가 또한 고려될 수 있다.

기본 구조체에 대해 적합한 재료들은 또한 당업계에 잘 알려져 있다. 비-재흡수성 또는 매우 느린 재흡수성의 물질들은, 예컨대 폴리알켄(예컨대, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌), 플루오르화 폴리올레핀(예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드), 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리아이소프렌, 폴리스티렌, 폴리실리콘, 폴리카르보네이트, 폴리아릴에테르 케톤(PEEK), 폴리메타크릴산 에스테르, 폴리아크릴산 에스테르, 방향족 폴리에스테르, 폴리이미드 및 이들 물질의 혼합물 및/또는 공중합체를 포함한다. 그 중 다수가 재흡수성인 다른 유리한 재료들은 폴리하이드록시산, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 락타이드와 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 글리콜라이드, 락타이드 및 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 폴리하이드록시부틸레이트, 폴리하이드록시발레리에이트, 폴리카프로락톤, 폴리다이옥사논, 폴리-p-다이옥사논, 합성 및 천연 올리고- 및 폴리아미노산, 폴리포스파젠, 폴리언하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리포스페이트, 폴리포스포네이트, 폴리알코올, 다당류, 폴리에테르, 셀룰로오스, 박테리아 셀룰로오스, 폴리아미드, 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 이들의 중합성 물질들의 공중합체, 재흡수성 유리를 포함한다. 특히 유리한 재료들은 폴리프로필렌(비-재흡수성), 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로펜의 공중합체의 블렌드(비-흡수성, 예컨대 존슨 앤드 존슨 메디칼 게엠베하의 "프로노바"(Pronova)), PTFE(비-재흡수성; ePTFE 및 cPTFE를 포함함), 폴리실리콘(비-재흡수성), 폴리-p-다이옥사논("PDS", 재흡수성), 콜라이드와 락타이드의 공중합체(재흡수성), 특히 90:10 비의 글리콜라이드와 락타이드의 공중합체("바이크릴", 재흡수성), 글리콜라이드와 ε-카프로락톤의 공중합체("모노크릴", 재흡수성)를 포함한다. 동종이식편 및 이종이식편과 같은 생물학적 재료가 또한 고려될 수 있다.

요약하면, 본 발명에 따른 외과용 임플란트는 복수의 이점들을 갖는다. 자체-고정 특성들은 봉합사 고정과 관련될 수 있는 만성 통증의 위험이 감소함으로 인해 환자에게 더 우수한 편안함을 생성한다. 기본 구조체, 예컨대 외과용 메시는 메시 이동이 방지되도록 조직 통합 기간 동안 제위치에서 견고하게 유지된다. 그 후, 돌출부들을 포함하는 필름 피스들은 흡수될 수 있다.

더욱이, 외과 수술 동안 시간 효율이 개선된다. 특히, 외과용 임플란트는 수술중 용이하게 준비되고 취급될 수 있다. 일반적으로, 돌출부들의 설계로 인해, 임플란트는 감기거나 접힌 상태일 때 그 자체에 접착하는 경향이 없다. 따라서, 임플란트는 복강경 배치에 아주 적합하다. 이는 그 자체에 고착됨이 없이 투관침 슬리브를 통해 수술 부위로 전달될 수 있고 그 후에 용이하게 풀리거나 펼쳐질 수 있다. 더욱이, 임플란트가 자체-고정되더라도, 이는 일반적으로 신체 조직으로부터 임플란트를 박리하고 이를 다시 상이한 또는 변위된 위치에 위치시키는 것이 가능하기 때문에 재위치설정을 허용한다. 봉합사에 의해 임플란트를 고정하는 것이 일반적으로 필요하지 않기 때문에, 외과 시술은 보다 짧아지는 경향이 있다. 그럼에도 불구하고 필요할 경우, 임플란트는 추가적으로 예컨대 봉합에 의해 고정될 수 있다.

외과용 메시에 연결되는 종래 기술의 필름들 또는 자체-고정 필름들은, 해부학적 구조체들에 대한 순응성을 감소시키고 또한 불균일한 조직 구조체에서 부착 지점들의 수를 감소시키는 강성을 부가할 수 있다. 이와 반대로, 본 발명에 따른 외과용 임플란트는 기본 구조체의 가요성 및 탄성을 대부분 보존하고, 해부학적 구조체들이 평탄하지 않은 경우에도 이들에 잘 순응하고 동시에 잘 고착된다.

외과용 임플란트가 연조직 임플란트, 예컨대 탈장 임플란트로서 설계되고, 근육 또는 지방과 같은 연조직 내에 적어도 부분적으로 그 자체를 고정시키도록 구성되는 경우, 외과용 임플란트와 연조직 사이의 마찰은 돌출부들이 없는 대응하는 임플란트에 비해 2배 이상만큼 적어도 하나의 방향(본질적으로 임플란트의 평면에서 측정됨)으로 증가될 수 있다.

특히 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 외과용 임플란트는 1 mm 이상의 크기를 갖는 기공들을 포함하는 장기 안정 연조직 수복 메시(long-term stable soft-tissue repair mesh)로서 설계된 기본 구조체를 포함하고, 모든 필름 피스들의 총 면적은 기본 구조체의 면의 면적의 25% 미만이다. 돌출부는 버섯 형상이고, 각각의 필름 피스들과 하나의 피스로 제조되며, 300 μm 내지 500 μm 범위 내의, 각각의 돌출부의 종축을 따라 측정되는 길이를 갖는다. 선택적으로, 돌출부들을 가진 추가의 필름 피스들이 메시의 반대편 면 상에 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 외과 임플란트는 하기 단계들을 사용함으로써 제조될 수 있다: 각각의 공동이 하나의 돌출부의 형상을 갖는, 공동들의 어레이를 포함하는 금형을 제공하는 단계; 필름 피스들의 형상들 및 위치들을 한정하는 패턴에 따라 필름 피스들 및 돌출부들을 형성하는 유체 재료로 금형을 충전하는 단계; 유체 재료를 경화시키는 단계; 돌출부들이 기본 구조체로부터 멀어지는 방향으로 지향된 상태에서, 기본 구조체에 필름 피스들을 부착하는 단계; 금형을 제거하는 단계.

이들 단계들이 위에서 어떻게 나열되는지의 순서는 본 발명에 따른 제조의 방법이 수행될 때 단계들이 실행되는 순서를 반드시 나타내지는 않으며, 이는 이하에서 더욱 상세히 설명된다.

금형은 바람직하게는 가요성이고, 예컨대 실리콘, 폴리우레탄, 천연 고무 또는 합성 고무를 포함한다. 실리콘은 예컨대 매우 가요성이고, 열-안정하다. 금형은 기본적으로 평탄하며, 필름 피스들을 형성하기 위한 표면을 제공한다. 이러한 표면으로부터 연장하고, 각각이 하나의 돌출부의 형상을 갖는 공동들이 존재한다. 예컨대, 실리콘 금형이, 예컨대 실리콘 전구체들로 충전되고 반응되는 마스터(master) 금형으로서 금속 또는 중합체의 기계적으로 생성된 마스터(돌출부들의 어레이의 포지티브(positive))를 사용함으로써 제조될 수 있다. 실리콘의 큰 탄성에 기인하여, 마스터 금형은 반응이 종료된 후에 제거될 수 있고, 금형의 사용 시에 금형은 돌출부들의 측방향으로 돌출하는 부분들이 있는 경우에도 금형에 의해 형성된 돌출부들로부터 분리될 수 있다.

방법의 유리한 실시예에서, 필름 피스들의 형상들 및 위치들을 한정하는 패턴은 기본 구조체와 금형 내에 충전될 재료 사이에 배치된 마스크에 의해 결정된다.

돌출부들을 포함하는 필름 피스들을 형성하는 유체 재료로 금형을 충전하는 단계, 유체 재료를 경화시키는 단계, 및 기본 구조체, 특히 외과용 메시에 필름 피스들을 부착하는 단계는, 예를 들어 하기 방식으로 본질적으로 동시에 수행될 수 있다:

이러한 유리한 실시예에서, 방법은 금형, 기본 구조체로서 외과용 메시(예컨대, 폴리프로필렌), 마스크, 외과용 메시보다 낮은 융점을 갖는 필름 피스들을 위한 재료의 시트(예컨대, 폴리-p-다이옥사논), 및 폐쇄된 표면을 갖는 가요성 플레이트 장치(flexible plate device)를 이러한 순서로 포함하는 층상 조립체를 사용한다. 재료의 시트는 시트가 유체로 되도록 그의 융점보다 높고 외과용 메시의 융점보다 낮은 온도로 가열된다. 이어서 금형 및 플레이트 장치는 서로를 향해 가압되고, 플레이트 장치는 대응물 또는 일종의 앤빌로서 역할하고, 그에 의해 필름 피스들을 위한 재료는 마스크를 통해 금형 내로 전달되고 동시에 외과용 메시를 매립한다. 온도를 하강시킨 후, 유체 재료는 금형이 그의 높은 탄성으로 인해 제거될 수 있도록 고화된다(이는 전술된 경화 단계임). 이러한 방식으로, 필름 피스들이 마스크에 의해 형상화되고 외과용 메시에 견고하게 연결되며, 돌출부들이 형성되고, 모든 단계들은 사실상 동시에 이루어진다.

후자의 실시예의 변형으로서, 외과용 메시 및 필름 피스들을 위한 재료의 시트의 초기 위치들이 상호교환된다. 이러한 경우, 필름 피스들을 위한 재료는 금형 내로 전달되고, 마스크에 의해 차폐되지 않은 영역들 내에서 외과용 메시 내에 매립된다.

가요성 플레이트 장치는 폐쇄된 표면을 포함할 수 있다. 대안적으로, 이는, 가요성이고 각각의 공동이 하나의 돌출부의 형상을 갖는 공동들의 어레이를 포함하는 제2 금형으로서 설계될 수 있다. 이러한 제2 금형은 다른 금형과 유사하고, 양 면들 상에 돌출부들을 포함하는 외과용 메시 임플란트를 생성하기 위하여 메시의 반대편 면 상에 돌출부들을 제조하기 위해 사용될 수 있다.

사용되는 재료들 및 방법들의 상세 사항에 따라, 경화 단계는 용매의 증발에 의해, (위의 예들에서와 같이) 냉각에 의해 또는 필름 및 돌출부들을 형성하는 반응 물질들을 반응시킴으로써 수행될 수 있다.

하기에서, 본 발명의 일부 태양들이 일반적인 용어들로 추가로 개시된다.

응용의 예

외과용 메시와 같은 연조직 수복 임플란트는 결손부 또는 약화부가 연조직 내에 존재하거나 조직 구멍이 채워지거나 덮여야 할 때 주로 이용된다:

(a) 복부 및 서혜부 탈장은 조직, 구조체, 또는 장기의 일부가 신체의 비정상적인 개방부를 통해 돌출할 때 발생한다. 이는 복벽 내에 약한 지점을 통한 장의 돌출과 가장 흔하게 관련된다. 탈장 수복 장치는 상이한 형상으로 그리고 상이한 재료로부터, 평평한 장치, 기본적으로 평평하지만 만곡된 장치, 파우치, 백 또는 플러그로 접힌 형태로 제조될 수 있다.

(b) 외과용 메시, 테이프 또는 슬링(sling)은 복압성 요실금 또는 골반 장기 탈출증과 같은 골반 장애 분야에서 사용된다. 이들 응용에서, 에치콘, 인크.(Ethicon, Inc.)로부터 지네케어(GYNECARE)(등록상표) TVT 시스템에 의한 것과 같이, 요도와 접촉하여 또는 질 벽과 접촉하여 직물(예컨대, 골반 메시)을 배치할 필요가 있을 수 있고, 여기서 본 발명의 조립체는 테이프 또는 메시의 소정 영역에서 고정을 지원할 수 있다.

(c) 듀라패치(Durapatch)는 뇌수술 후에 경막(dura mata)을 덮어서 폐쇄하기 위해 사용된다. 경막은 뇌 및 척수를 둘러싸는 3개의 층들 중 최외측에 있는 질긴 비가요성 섬유질 시스(sheath)이다. 시판용 이식편은 생물학적(이종이식편 및 동종이식편을 포함함) 또는 합성 재료 중 어느 하나로 구성된다. 양 면들 중 하나 상의 소정 영역 내의 본 발명의 미세-돌출형 필름 패치는 임플란트를 제위치로 유지하는 것을 도울 수 있다.

(D) 회전근개 강화 이식편(rotator cuff reinforcement graft)은 기존 조직이 회전근개 기능을 지원하기 위해 더 이상 사용될 수 없거나 치료될 수 없는 경우 가장 흔히 사용된다.

(e) 흡수성 파우치는 "바이크릴 메시 백 A(Vicryl Mesh bag A)"와 같이 출혈을 감소시키기 위해 간 압축 장치로서 외상 수술 분야에서 사용된다.

(f) 유방 재건 분야의 이식편은 "트램-플랩(TRAM-flap)" 시술과 함께 사용되고, 여기서 유방의 자가 조직 재건이 흉부로부터의 횡단 직근 복부 근육피부(transverse rectus abdominus myocutaneous, TRAM) 플랩으로 수행된다. 근육 플랩을 위한 복벽 공여 부위는 잠재적인 복벽 약화, 팽창, 및 탈장을 발생시킬 수 있다. 탈장을 방지하기 위하여, 대부분의 외과의는 복부를 폐쇄할 때 합성 메시를 사용할 것이다. "바이크릴" 메시 또는 "TiGr 매트릭스(matrix)"와 같은 흡수성 메시와 같은 직물은 또한 유방 확대술 또는 재건술, 즉 유방 종양 절제술 또는 유방 제거술을 포함하여 적절한 여유도를 가진 종양 절제와 즉각적 유방 재건술의 조합으로써 정의되는 종양 성형 수술(oncoplastic surgery)에서 사용된다(문헌[Koo et al. 2011 "Results from Over One Year of Follow-Up for Absorbable Mesh Insertion in Partial Mastectomy" Yonsei Med J 52(5):803-808, 2011]). 본 발명 장치는 봉합사, 택(tack) 또는 접착제를 최소화하는 데 도움이 될 것이다.

(g) 연조직 수복 장치는 예컨대 누공 채널을 채우기 위한 누공 수술에서 또는 주름을 제거하기 위한 미용 수술에서 벌크 조직에, 필러(filler)로서 사용된다. 의도된 용도에 따라, 흡수성 재료가 사용될 수 있다.

필름 피스 크기 및 형상

필름 피스는 바람직하게는 1 mm 내지 10 mm의 밀리미터 범위이고, 기본 구조체에 강성을 크게 도입하지 않으며, 5 μm 내지 500 μm의 두께를 갖는다. 필름 피스는 임의의 형상, 예컨대 원형, 타원형, 삼각형, 직사각형, 정사각형, 오각형, 육각형, 십자형, 별형을 가질 수 있다.

필름-피스 강성, 형상 및 전체 두께와 필름 피스 에지는 배향을 제공하기 위해 만져질 수 있는 특성(palpatetibility)과 같은 추가적인 특징을 부여하도록 미세-돌출부에 추가적으로 사용될 수 있다.

필름 피스 패턴 및 간격

의도된 임플란트 용도에 따라, 필름 피스는 주변에, 중심에 또는 전체 영역에 걸쳐 배열될 수 있다. 바람직하게는 임플란트 면 면적에 비교하여 총 필름 면적은 총 면적 패턴에 대해 50% 미만, 특히 25% 미만이다. 단지 중심-영역 또는 주변 필름 패턴을 갖는 임플란트에 대하여, 총 필름 면적은 기하학적 고려로 추가로 감소될 수 있다. 필름 피스 패턴은 상이한 방향으로 굽힘 강성과 같은 파라미터를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는 필름 피스 패턴은 불균일한 구조체와의 순응성도 허용하기 위하여 임플란트에 큰 강성을 부여하지 않거나, 복강경 수술 동안 감김 및 풀림 또는 접힘 및 펼침과 같은 특징에 부정적인 영향을 미치지 않는다.

기본 구조체에 대한 필름 피스 연결

필름 피스는 샌드위치 배치의 경우 서로 연결될 수 있고, 그리고/또는 다양한 상이한 통상적인 방식, 예컨대 재봉, 자수, 접합(열적 수단에 의한 것을 포함함), 또는 초음파식을 포함한 열적으로 용접되어 기본 구조체에 연결될 수 있다. 용접 기술은 또한 보다 넓은 의미로 (필름의 융점 미만에서) 필름들 중 적어도 하나의 열 변형을 포함한다. 비교적 낮은 융점의 생체흡수성 중합체로서 폴리다이옥사논과 같은 흡수성 용융 접착제가 다른 필름 피스 재료에 대한 접착 부재로서 사용될 수 있다. 다른 용해성 중합체, 예컨대 폴리락타이드, 폴리카프로락톤, 또는 이들의 공중합체가 용매 접착제로서 사용될 수 있다. 시아노아크릴레이트 또는 아이소시아네이트 또는 옥시란과 같은 반응성 접착제가, 생체적합성이라면, 또한 사용될 수 있다.

미세-돌출부 생성 및 다공성 조직 수복 구조체(기본 구조체)에 대한 연결의 일-단계 방법이 특히 바람직하다. 큰-기공 메시의 경우, 필름 피스는 바람직하게는 기공 에지의 적어도 하나의 부분에 걸쳐 연장한다.

미세-돌출형 필름 피스는 바람직하게는 적어도 부분적으로 기본 구조체를 감싸고/둘러싼다. 이는 임의의 표면 사전-처리 없이 PTFE 또는 폴리프로필렌과 같은 저-부착성 표면에도 필름 피스 부재를 부착하는 것을 돕는다.

필름 피스 미세-돌출부

미세-돌출부는 중실형이고, 바람직하게는 필름 피스 면적 중에서 20 μm 내지 800 μm, 바람직하게는 50 μm 내지 500 μm, 특히 바람직하게는 250 μm 내지 350 μm 범위 내에 있다.

미세-돌출부는 임플란트 배치 및 또는 내성장 동안 포유류 또는 인간 연조직에 대한 부착을 변경시킨다.

미세-돌출부는 필름 피스의 표면으로부터 바람직하게는 45° 내지 90° 돌출하고, 버섯, 만곡된 로드 등과 같은 복합 구조체를 가질 수 있다.

필름 피스 면적의 ㎠ 당 약 288개의 돌출부 밀도를 가진 바람직한 미세-버섯을 제조하였다. 예를 들어, 288 μm의 높이, 410 μm 직경의 푸트(foot) 두께, 177 μm 직경의 좁아진 중간 섹션, 및 약 12 μm의 버섯 헤드의 림(rim) 두께를 가진 410 μm 직경의 헤드 섹션을 갖는 버섯을 주사 전자 현미경에 의해 측정하였다.

활성 성분

예를 들어, 선택적으로 이식 후에 국소적으로 방출될 수 있는, 적어도 하나의 생물학적으로 활성인 성분 또는 치료 성분을 갖는 본 발명의 임플란트를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 활성제 또는 치료제로서 적합한 물질은 자연적으로 발생하거나 합성된 것일 수 있으며, 예를 들어 항생제, 항미생물제, 항균제, 소독제(antiseptic), 화학요법제(chemotherapeutic), 세포증식 억제제(cytostatic), 전이 억제제, 항당뇨병제, 항진균제, 부인과 제제(gynecological agent), 비뇨기과 제제(urological agent), 항알러지제, 성호르몬, 성호르몬 억제제, 지혈제(haemostyptic), 호르몬, 펩티드-호르몬, 항우울제, 비타민, 예컨대 비타민 C, 항히스타민제, 네이키드(naked) DNA, 플라스미드 DNA, 양이온성 DNA 착물, RNA, 세포 구성 성분(cell constituent), 백신, 신체에서 자연적으로 발생하는 세포, 또는 유전자 변형 세포를 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 활성제 또는 치료제는 캡슐화된 형태 또는 흡착된 형태를 포함하는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 그러한 활성제를 사용하면, 환자 예후가 개선될 수 있거나 치료 효과가 제공될 수 있다 (예컨대, 더 우수한 상처 치유, 또는 염증 억제 또는 감소).

활성제의 하나의 바람직한 부류는 겐타마이신 또는 제브테라(ZEVTERA)™(세프토비프롤 메도카릴(ceftobiprole medocaril)) 브랜드 항생제(스위스 바젤 소재의 바실레아 파머슈티카 엘티디.(Basilea Pharmaceutica Ltd.)로부터 입수가능함)와 같은 제제를 포함하는 항생제이다. 사용될 수 있는 다른 활성제는 상이한 박테리아 및 효모균에 대항하여 (심지어 체액의 존재 시에도) 매우 효과적인, 광범위한 항미생물제, 예컨대, 옥테니딘, 옥테니딘 다이하이드로클로라이드(독일 노르더스테트 소재의 슐케 앤드 마이어(

& Mayer)로부터 옥테니셉트(Octenisept)(등록상표) 살균제 내의 활성 성분으로서 입수가능함), 폴리헥사메틸렌 바이구아니드(PHMB)(스위스 소재의 브라운(Braun)으로부터 라바셉트(Lavasept)(등록상표) 내의 활성 성분으로서 입수가능함), 트라이클로산, 구리(Cu), 은(Ag), 나노은, 금(Au), 셀레늄(Se), 갈륨(Ga), 타우롤리딘, N-클로로타우린, 알코올계 소독제, 예컨대 리스테린(Listerine)(등록상표) 구강세척액, N a-라우릴-L-아르기닌 에틸 에스테르(LAE), 미리스트아미도프로필 다이메틸아민 (MAPD, 셰르코딘(SCHERCODINE)™ M 내의 활성 성분으로서 입수가능함), 올레아미도프로필 다이메틸아민 (OAPD, 셰르코딘™ O 내의 활성 성분으로서 입수가능함), 및 스테아르아미도프로필 다이메틸아민 (SAPD, 셰르코딘™ S 내의 활성 성분으로서 입수가능함), 지방산 모노에스테르, 및 가장 바람직하게는 옥테니딘 다이하이드로클로라이드(이하, 옥테니딘으로 지칭됨), 타우롤리딘, 및 PHMB이다.

활성제의 한 가지 바람직한 부류는 다음과 같은 제제를 포함하는 국소 마취제이다: 암부카인, 벤조카인, 부타카인, 프로카인/벤조카인, 클로로프로카인, 코카인, 사이클로메티카인, 다이메토카인/라로카인, 에티도카인, 하이드록시프로카인, 헥실카인, 아이소부카인, 파라에톡시카인, 피페로카인, 프로카인아미드, 프로폭시카인, 프로카인/노보카인, 프로파라카인, 테트라카인/아메토카인, 리도카인, 아티카인, 부피바카인, 다이부카인, 신코카인/다이부카인, 에티도카인, 레보부피바카인, 리도카인/리그노카인, 메피바카인, 메타부톡시카인, 피리도카인, 프릴로카인, 프로폭시카인, 피로카인, 로피바카인, 테트라카인, 트라이메카인, 톨리카인, 이들의 조합, 예컨대 리도카인/프릴로카인(EMLA), 또는 색시톡신, 테트로도톡신, 멘톨, 유제놀 및 이들의 전구약 또는 유도체를 포함하는 자연적으로 유도되는 국소 마취제.

추가로, 조영제(contrast agent)가 본 발명의 장치 내에 포함될 수 있다. 그러한 조영제는 초음파 조영 또는 MRI 조영을 위한 가스 또는 가스 생성 물질, 예컨대 참고로 포함되는 유럽 특허 EP 1 324 783 B1호에 교시된 바와 같이 GdDTPA 또는 초상자성 나노입자 (레소비스트(Resovist)™ 또는 엔도렘(Endorem)™)와 같은 금속 착물일 수 있다. 순수한 이산화지르코늄, 안정화된 이산화지르코늄, 질화지르코늄, 탄화지르코늄, 탄탈륨, 오산화탄탈륨, 황산바륨, 은, 요오드화은, 금, 백금, 팔라듐, 이리듐, 구리, 산화제2철, 그다지 자성이 아닌 임플란트 강, 비-자성 임플란트 강, 티타늄, 알칼리 요오드화물, 요오드화 방향족, 요오드화 지방족, 요오드화 올리고머, 요오드화 중합체, 합금될 수 있는 이들 물질의 합금을 포함하는, 유럽 특허 EP 1 251 794 B1호 (참고로 포함됨)에 나타난 바와 같은 X선 가시성 물질들이 포함될 수 있다. 조영제는 메시 내에 또는 그 상에, 또는 필름 피스 내에 또는 그 상에 포함될 수 있다.

기본 구조체

조직 수복 장치의 의도된 용도에 따라, 생체적합성 장기 안정 중합체가 연조직 수복 부재(기본 구조체)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 장기 안정 중합체는, 예를 들어 이식 60일 후에 그의 원래의 생체내 인열 강도의 50% 이상을 보유하는, 비-재흡수성 생체적합성 중합체, 또는 천천히 흡수되거나 분해되는 생체흡수성 중합체를 의미한다. 후자의 군은, 재흡수성 재료로서 설계되지 않기 때문에 일반적으로는 저항성인 것으로 여겨지지만 시간이 지남에 따라 신체 조직 및 조직액에 의해 공격을 받는, 폴리아미드와 같은 물질을 포함한다. 직물 수복 부재를 위해 바람직한 재료는 폴리하이드록시산, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리하이드록시 부티레이트, 폴리하이드록시 발레리에이트, 폴리카프로락톤, 폴리다이옥사논, 합성 및 천연 올리고- 및 폴리아미노산, 폴리포스파젠, 폴리언하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리포스페이트, 폴리포스포네이트, 폴리알코올, 다당류, 폴리에테르, 셀룰로오스, 박테리아 셀룰로오스, 폴리아미드, 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 이들의 중합성 물질들의 공중합체, 재흡수성 유리를 포함한다. 직물 수복 부재를 위해 특히 바람직한 재료는 폴리프로필렌, 및 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로펜의 공중합체의 혼합물, PTFE, ePTFE, 및 cPTFE, 실리콘을 포함하지만, 다른 통상적인 생체적합성 재료가 또한 유용하다. 상기 패브릭 복구 부재는 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 또는 이들의 조합으로부터 구성될 수 있다. 직물 수복 재료는 장기 안정 중합체에 더하여, 재흡수성 중합체(즉, 생체흡수성 또는 생분해성)를 함유할 수 있다. 재흡수성 및 장기 안정 중합체는 바람직하게는 모노필라멘트 및/또는 멀티필라멘트를 함유한다. 용어 재흡수성 중합체 및 생체흡수성 중합체는 동의어로 사용될 수 있다. 용어 생체흡수성은 그의 통상적인 의미를 갖도록 정의된다.

누공 플러그를 위해서와 같이 단지 단기 조직 지지가 요구되는 경우, 직물 수복 부재는 임의의 장기 안정 중합체 없이 생체흡수성 중합체 또는 생체흡수성 중합체들로부터 제조될 수 있다.

선택적으로 기본 구조체는 동종이식편, 이종이식편과 같은 생물학적 재료로부터 제조될 수 있다.

추가적인 층 또는 층들

메시와 같은 조직 수복 또는 보강 임플란트는 일 면 상에서(예컨대, 개방 기공 또는 틈새를 가짐으로써) 조직 내성장을 가능하게 하도록 그리고 반대편 면 상에서(예컨대, 통상적으로 당업계에서 접착 장벽으로서 지칭되는, 필름 또는 비-다공성 층과 같은 매끄러운 표면을 가짐으로써) 조직 내성장에 저항하도록 설계될 수 있다. 이는 예를 들어 탈장 수복 시술에서 복부 영역에 메시 임플란트가 사용되거나 이식될 때 중요하고, 여기서 임플란트에 대한 복막의 접착(즉, 조직 내성장)이 바람직하지만, 내장측 면 상에서 조직 내성장 또는 접착은 원치 않는다(즉, 접착 방지). 접착 장벽인 하나의 기본적으로 매끄러운 면 및 조직 내-성장을 위한 하나의 다공성 또는 거친 면을 갖는 몇몇 통상적인 제품이 당업계에 알려져 있고 구매가능하다. 이 제품은 완전히 흡수성이거나, 완전히 비흡수성이거나, 부분적으로는 흡수성이고 부분적으로는 비흡수성일 수 있다. 이 제품은 다중 메시 층과 접착 저항성 장벽의 복합물일 수 있다. 소정 임플란트는 패키지로부터 꺼내어 바로 사용할 수 있으며(예컨대, 프로시드(Proceed)(등록상표) 탈장 메시, 피지오메시(PhysioMesh)(등록상표); 고어 듀얼메시(Gore DualMesh)(등록상표), 및 바르드 콤포직스(Bard Composix)(등록상표) 메시), 다른 메시 임플란트는 접착 장벽을 팽창시키고 임플란트를 환자 내에 이식 및 배치하기에 충분히 부드럽게 만들기 위하여 이식 전에 수분 동안 물 또는 식염수에 미리 적셔 둘 필요가 있다(예컨대, 세프라메시(Sepramesh)(등록상표); 파리에텍스(Parietex)(등록상표) 복합물).

추가 층/층들은 다수의 돌출형 필름 피스와 기본 구조체 사이에서 또는 반대편 면 상에서, 또는 둘 모두의 위치 상에서 외과용 임플란트에 추가될 수 있고, 이는 하기 조립체가 될 것이다:

필름 피스 + 추가 층 + 기본 구조체 또는

필름 피스 + 기본 구조체 + 추가 층 또는

필름 피스 + 추가 층 + 기본 구조체 + 추가 층.

추가 층 또는 층들은 강성을 부여하거나 조직 재생 또는 내성장을 개선하는 것과 같은 조직 수복 임플란트에 대한 상이한 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 조직 수복 임플란트 장치를 제조하는 데 사용되는 추가 층은 접착이 형성되는 것을 효과적으로 방지하기에 충분한 두께를 가져야 한다. 두께는 전형적으로 약 1 μm 내지 약 500 μm, 바람직하게는 약 5 μm 내지 약 50 μm 범위일 것이다. 본 발명의 조직 수복 장치의 제1 또는 선택적인 제2 필름으로서 사용하기에 적합한 필름은 생체흡수성 및 비-흡수성 필름 모두를 포함한다. 필름은 바람직하게는 중합체-기반일 수 있으며, 다양한 통상적인 생체적합성 중합체로부터 제조될 수 있다. 비-재흡수성이거나 또는 매우 느린 재흡수성 물질은 폴리알켄(예컨대, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌), 플루오르화 폴리올레핀(예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드), 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리아이소프렌, 폴리스티렌, 폴리실리콘, 폴리카르보네이트, 폴리아릴에테르 케톤(PEEK), 폴리메타크릴산 에스테르, 폴리아크릴산 에스테르, 방향족 폴리에스테르, 폴리이미드 및 이들 물질의 혼합물 및/또는 공중합체를 포함한다. 합성 생체흡수성 중합체 재료, 예를 들어, 폴리하이드록시산(예컨대, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리하이드록시발레리에이트), 폴리카프로락톤, 폴리다이옥사논, 합성 및 천연 올리고- 및 폴리아미노산, 폴리포스파젠, 폴리언하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리포스페이트, 폴리포스포네이트, 폴리알코올, 다당류, 폴리에테르가 또한 유용하다. 그러나, 자연적으로 발생하는 재료, 예컨대 콜라겐 및 젤라틴 또는 자연적으로 유도되는 재료, 예컨대 생체흡수성 오메가3-지방산-가교결합된 젤 필름 또는 산소화 재생 셀룰로오스 (ORC)가 또한 사용될 수 있다.

본 발명의 조직 수복 장치에 사용된 필름은 수복 직물 부재(기본 구조체)의 전체 외부 표면 또는 그의 일부를 덮을 수 있다. 일부 경우에, 수복 직물의 경계와 중첩하는 필름을 갖는 것이 유리하다. 본 명세서에 사용되는 용어 경계는 주변 에지, 또는 예컨대 장루 주위 탈장(parastomal hernia) 또는 정삭(spermatic cord)을 치료 또는 예방하기 위해 창자와 같은 해부학적 구조체를 받아들이기 위한, 메시 내에 구멍이 있는 경우에는 중심 에지를 의미한다.

필름은 장치를 조립하기 전 또는 후에 천공될 수 있거나, 또는 필름은 그것이 기공을 보유하는 방식으로 제조될 수 있다. 그러나, 조립된 장치를 천공할 때 직물 부재 또는 제2 필름에 대한 손상을 방지하기 위하여 예방 조치를 취해야 한다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.

필름은, 예를 들어 재봉, 접착, 용접, 및 라미네이팅(laminating)에 의한 다양한 통상적인 방식으로 함께 결합될 수 있다. 결합/연결은 점 선형 또는 전체 연결로서 주변부에 대해, 중심 영역에서, 또는 전체 조립체에 걸쳐 이루어져, 상부 필름과 하부 필름의 기공들이 실질적으로 오프셋되는 것을 보장할 수 있다.

필름은 다양한 상이한 통상적인 방식으로, 예컨대 재봉, 자수, 부분적인 영역(예컨대, 주변 에지와 같이, 점 내에서 또는 라인 또는 스트립을 따라)에서의 접합(열적 수단에 의한 것을 포함함), 또는 초음파식을 포함하는 열적으로 용접되어 서로 그리고/또는 수복 직물 부재(기본 구조체)에 연결될 수 있다. 용접 기술은 또한, 보다 넓은 의미로는, (하나의 필름의 융점 미만에서) 필름들 중 적어도 하나의 열변형을 또한 포함한다. 임플란트는 보강재로서 설계된 자수 구조체, 예컨대 리브형(rib-like) 구조체를 선택적으로 가질 수 있다.

열 라미네이션 기술을 사용하여, 선택적으로 비교적 낮은 융점의 생체흡수성 중합체로서 폴리다이옥사논과 같은 추가적인 생체적합성 용융 접착제를 사용함으로써 필름-대-필름 연결이 본 발명의 장치에 대해 특히 바람직하다. 다른 용해성 중합체, 예컨대 폴리락타이드, 폴리카프로락톤, 또는 이들의 공중합체가 용매 접착제로서 사용될 수 있다. 생체적합성이라면, 시아노아크릴레이트 또는 아이소시아네이트 또는 옥시란과 같은 반응성 접착제가 또한 사용될 수 있다.

하기에서, 본 발명이 실시예에 의해서 추가로 설명된다. 도면은 다음과 같이 도시된다.
도 1은 부분 (a)에서 본 발명에 따른 외과용 임플란트의 실시예의 3차원 도면이고, 부분 (b)에서 이러한 실시예의 돌출부를 포함하는 필름 피스의 확대도.
도 2는 도 1의 실시예의 변형의 3차원 도면.
도 3은 본 발명에 따른 외과용 임플란트의 다른 실시예로서, 즉 부분 (a)에서 버섯 형상의 돌출부를 포함하는 필름 피스의 확대된 3차원 도면이고, 부분 (b)에서 임플란트의 일부의 평면도.
도 4는 부분 (a) 내지 (h)에서 본 발명에 따른 외과용 임플란트의 필름 피스를 위한 돌출부의 몇몇 실시예의 3차원 표현.
도 5는 본 발명에 따른 외과용 임플란트의 다른 실시예로서, 즉 부분 (a)에서 임플란트의 필름 피스 패턴의 일부의 평면도이고, 부분 (b)에서 부분 (a)에 따른 필름 피스의 확대도이고, 부분 (c)에서 부분 (b)의 필름 피스의 3차원 도면.
도 6은 본 발명에 따른 외과용 임플란트의 다른 실시예로서, 즉 부분 (a)에서 임플란트의 필름 피스 패턴의 일부의 평면도이고, 부분 (b)에서 부분 (a)에 따른 필름 피스의 확대도이고, 부분 (c)에서 부분 (b)의 필름 피스의 3차원 도면.
도 7은 본 발명에 따른 외과용 임플란트를 제조하는 방법의 실시예의 개략도이다(예 1 참조).
도 8은 예1에 기술된 본 발명에 따른 외과용 임플란트의 실시예에 관한 기하학적 계산을 예시하는 다이어그램.
도 9는 예 3에 기술된 본 발명에 따른 외과용 임플란트의 실시예의 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 외과용 임플란트를 제조하는 방법의 다른 실시예의 개략도(예 4 참조).
도 11은 본 발명에 따른 외과용 임플란트를 제조하는 방법의 다른 실시예의 개략도(예 7 참조).

도 1은 연조직 수복 시트로 역할하는 외과용 메시(2)로서 설계된 가요성 기본 구조체를 포함하는, 외과용 임플란트(1)를 예시한다. 도 1의 (a)의 3차원 도면에서 상향으로 지향되는 메시(2)의 면은 도면 부호 3으로 지시된다. 실시예에서, 메시(2)는 벌집 패턴으로 배열된 육각형 형상의 기공(4)을 포함한다.

복수의 필름 피스(6)가 메시(4)의 면(3)에 부착된다. 실시예에서, 필름 피스(6)는 서로 부착되지 않는다. 각각의 필름 피스(6)는 도 1의 (b)의 확대된 도면에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 메시(2)로부터 멀어지는 방향으로 각각의 필름 피스(6)로부터 나오는 복수의 중실형 돌출부(8)를 지지한다. 실시예에서, 돌출부(8)는 로드형이고, 각각의 돌출부(8)의 종축과 필름 피스(6)의 표면 사이의 각도는 약 90°이다. 필름 피스(6)는 역시 육각형 형상을 갖지만, 필름 피스(6)의 면적은 기공(8)의 면적보다 크다.

외과용 임플란트(1)의 변형예가 도 2에 도시되고 도면 부호 10으로 지시된다. 외과용 임플란트(10)는 기본적으로 외과용 임플란트(1)와 유사하게 설계되며, 따라서 대응하는 부분에 대해 도 1에서와 동일한 도면 부호가 사용된다. 그러나, 임플란트(1)에 더하여, 임플란트(10)는 메시(2)의 반대편 면(13)에 부착된 장벽 시트(12)를 포함한다. 장벽 시트(12)는 비-다공성 필름으로 설계되고, 외과용 임플란트(10)의 이식 후에 메시(2) 내로의 반대편 면(13)을 통한 신체 조직의 내성장을 방지하기 위한 것이다. 실시예에서, 장벽 시트(12)는 메시(2)보다 크고, 이는 메시(2) 주위에 여유부(14)의 존재로 이어진다. 여유부(14)는 임플란트(10)의 취급을 보조할 수 있다.

도 3은 외과용 임플란트의 다른 실시예를 도시하고, 이는 도면 부호 20으로 지시되며, 예 1에서 추가로 후술되는 바와 같이 제조될 수 있다. 도 3의 (a)는 복수의 돌출부를 지지하는 필름 피스의 현미경 사진에 따른 도면이고, 도 3의 (b)는 임플란트(20)의 일부의 평면도이며, 이 실시예에서 임플란트는 도 3의 (b)에 나타낸 한계를 지나 연장한다.

임플란트(20)는 마름모꼴 기공(24)을 갖는 메시형 기본 구조체(22)를 포함한다. 그의 면은 복수의 육각형 필름 피스(26)를 지지한다. 각각의 필름 피스(26)의 면적은 하나의 기공(24)의 면적보다 다소 크다. 복수의 돌출부(28)는 각각의 필름 피스(26)의 상부 면으로부터 나온다. 돌출부(28)는 버섯형이고, 각각의 돌출부(28)는 스템(stem)(30) 및 스템(30)에 대하여 측방향으로 돌출하는 헤드(32)를 포함한다.

도 3의 (a)는 메시(22)의 섬유가 필름 피스(26)의 재료 내에 거의 완전히 매립된 것을 보여준다.

실시예에서, 메시(22)는 에치콘의 시판용 "울트라프로(Ultrapro)" 메시이고, 이는 일 방향으로 약 2.27 mm의 기공 폭 및 이에 직교하는 방향으로 약 3.17 mm의 기공 폭을 갖는, 폴리프로필렌(비-재흡수성) 및 "모노크릴"(상기 참조; 재흡수성)의 섬유로 제조된 경량, 단섬유, 부분적 재흡수성인 외과용 메시이다. 필름 피스(26)는 약 3.7 mm 내지 4.1 mm 범위의 폭을 갖는 육각형이다. 인접한 필름 피스들(26) 사이의 거리는 약 4.4 mm이다. 필름 피스(26)는 메시(22)의 면의 면적의 약 20%를 덮는다. 이들은 기공(24)의 교차 지점들에 걸쳐 연장한다. 돌출부(28)를 포함하는 필름 피스(26)는 재흡수성인 폴리-p-다이옥사논(PDS)으로 제조된다. 더욱 상세하게는, 아래 예 1을 참조한다.

도 4는 부분 (a) 내지 (h)에서, 모두 도면 부호 40으로 지시되는 몇몇 유형의 중실형 돌출부를 표시한다. 대부분의 돌출부(40)는 스템(42)(그 중 일부의 스템은 뚜렷한 푸트 섹션(43)을 가짐), 및 스템(42)에 대하여 측방향으로 적어도 부분적으로 돌출하는 헤드(44)(도 4의 (a) 내지 도 4의 (e) 및 도 4의 (g) 참조)를 포함한다. 일부 돌출부는 헤드(44)를 지나 연장하는 스파이크(spike)(46)를 포함한다(도 4의 (c), 도 4의 (e) 및 도 4의 (g) 참조). 도 4의 (f)에 따른 돌출부는 완전하게 스파이크로서 설계된다. 도 4의 (h)는 구부러진 로드(48)로서 형상화된 돌출부를 도시한다. 특히 유리한 형태는 버섯형이다(도 4의 (d) 참조).

상세하게: 도 4의 (a)에서, 스템(42) 및 헤드(44)는 육각형이고, 이때 헤드(44)는 스템(42)에 대하여 측방향으로 대칭으로 돌출한다. 도 4의 (b)에서, 스템(42) 및 헤드(44)는 육각형이지만, 헤드(44)는 스템(42)에 대하여 비대칭으로 배열된다. 도 4의 (c)에서, 돌출부는 도 4의 (b)의 돌출부와 유사하지만, 삼각형 피라미드형의 스파이크를 지지한다. 도 4의 (d)의 돌출부는 버섯형이고, 절두-원추형 푸트 섹션(43), 스템(42)의 테이퍼 형성된(tapered) 중간 섹션 및 비교적 평평한 헤드(44)를 갖는다. 도 4의 (e)에서, 돌출부는 도 4의 (d)의 돌출부와 유사하지만, 추가적인 피라미드형 스파이크를 갖는다. 도 4의 (f)의 돌출부는 원형 기부 섹션(43)을 가지며, 이때 직경이 예리한 팁 또는 스파이크(46)로 감소한다. 도 4의 (g)는 도 4의 (e)의 돌출부와 유사한 버섯형 돌출부를 도시하며, 여기서 헤드(44)는 일부 절결부를 포함한다. 도 4의 (h)의 돌출부는 서로에 대해 경사진 3개의 직선 섹션으로 제조된 구부러진 로드(48)로서 형상화되며; 변형으로서, 이는 그의 전체 길이를 따라 매끄럽게 구부러진다.

도 5는 도면 부호 50으로 지시되는 외과용 임플란트의 다른 실시예를 예시한다. 도 5의 (a)에서, 각각 삼각형 형상을 갖고(도 5의 (b) 참조) 본질적으로 입방형 돌출부(도 5의 (c) 참조)를 포함하는 필름 피스(56)의 패턴이 도시된다. 필름 피스(56)의 배열은 60°의 각각의 각도에서 교차하는 3개의 라인을 한정하고, 이는 일부 방향에서 임플란트(50)의 기본 구조체의 증가된 가요성을 제공한다.

도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)에 도시된 외과용 임플란트(60)는 임플란트(50)와 유사하다. 그러나, 이러한 경우, 필름 피스들(66) 사이의 거리가 필름 피스들(56) 사이의 거리보다 작고, 돌출부는 종방향으로 연장하는 레지(ledge)(68)로서 형상화된다.

임플란트의 제조 방법에 또한 관련되는 일부 예가 이어진다.

예 1: 미세-돌출부를 가진, 약 30% 면적의 육각형 PDS 필름 피스를 가진 "울트라프로" 메시

도 7은 외과용 임플란트의 제조 방법, 즉 도 3에 의해 전술된 임플란트(20)를 제조하는 방법의 실시예를 개략적으로 예시한다.

제1 단계에서, 공동(71)의 어레이를 포함하고 각각의 공동이 하나의 돌출부의 형상을 갖는 금형(70)을 2-성분 실리콘 전구체 키트(탄성중합체 키트)로부터 제조하였다. 이를 위해, 일 표면 상에 대략 250 μm의 총 높이, 대략 375 μm의 헤드 직경, 대략 200 μm의 스템 직경 및 대략 340 μm의 푸트 직경을 가진 288개의 버섯 형상의 돌출부/㎠을 포함하는 폴리프로필렌의 포지티브 폼(positive form)(마스터)을 사용하였다. 액체 실리콘 탄성중합체를 폴리프로필렌 마스터 위에 주조하였고, 수평 위치를 유지하면서, 몇 시간 동안 오븐 내에서 상승된 온도(50℃ 내지 80℃)에서 경화시켰다. 실온으로 냉각한 후, 돌출부의 버섯 형상의 네거티브(negative)를 포함하는 실리콘 금형을 폴리프로필렌 마스터로부터 제거할 수 있었다.

임플란트의 기본 구조체로서, "울트라프로" 메시(에치콘)를 사용하였고(도 7에서 외과용 메시(72)), 이는 폴리프로필렌 섬유와 재흡수성 "모노크릴"(폴리글레카프론) 섬유를 대략 동등한 비율로 포함하는 복합 메시이다. 메시는 이동 및 수축을 방지하기 위하여 금속 프레임 틀 내에 고정될 수 있었다.

공동(71)이 위로 향한 상태로 금형(70)을 금속 틀 내에 배치하였고, 이어서 외과용 메시(72)를 배치하였다. 다음으로, 육각형으로 천공된 얇은 고무 층(도 7에 마스크(74)로서 개략적으로 도시됨)을 메시(72)의 상부에 배치하였고, 이어서 메시(72)의 재료보다 낮은 융점을 갖는 재료의 시트(76)를 배치하였다. 이 예에서, 시트는 150 μm의 두께를 갖는 폴리-p-다이옥사논(PDS)의 필름이었다. 마지막으로, 플레이트 장치(78)(이 예에서, 연질의 폐쇄-셀 발포 재료)를 시트(76)의 상부에 배치하였다.

이 조립체를 열 프레스 내에 배치하여, 약 5 bar의 압력 하에서 몇 분 동안 130℃보다 약간 낮은 온도로 가열되게 하였다. 이들 조건 하에서, 시트(76)의 폴리-p-다이옥사논 재료는 매우 연질로 되어, 마스크(74) 내의 육각형 개구 및 메시(72)의 기공으로 침투하여, 금형(70) 내의 공동(71)을 충전하였고, 따라서 메시에 잘 부착되고 돌출부를 포함하는 육각형 필름 피스를 형성하였다. 조립체를 주위 온도(또는 50℃보다 낮은 온도)로 냉각시킨 후, 압력을 해제시켜 금형(70), 마스크(74) 및 플레이트 장치(78)를 꺼낼 수 있었다. 실리콘 금형(70)은 그의 높은 가요성으로 인해, 문제 없이 돌출부로부터 제거될 수 있었다.

약 290 μm의 총 높이, 약 20 μm의 주연부 두께를 가진 약 360 μm의 헤드 폭, 및 약 150 μm 내지 200 μm의 스템 직경을 가진 다수의 미세-돌출부를 주사 전자 현미경으로 확인하였다.

생성된 외과용 임플란트는 기본 메시(72)와 같이 가요성이고 순응성이었다. 주목할 만한 강성은 도입되지 않았다. 돼지 위에 대한 취급성 시험은, 지방 또는 근육과 같은 조직에 대해 양호한 부착을 보였고, 동시에 예컨대 감기거나 접히는 동안 취급성을 손상시키는 자체-부착 특성은 보이지 않았다.

상세하게: 예 1에 기술된 바와 같이 제조되었고 7 cm × 9 cm의 크기를 갖는 외과용 임플란트는, 돼지 위에 대한 벤치 톱(bench top) 시험에서, 약간의 가압력이 짧은 기간 동안 조직에 가해진 후, 근육 또는 지방 조직에 대한 양호한 부착을 나타내었다. 전단력(스프링 저울로 측정됨)은 약 1.1 N이었다. 임플란트는 부착력을 크게 잃지 않고서 용이하게 제거되고 다시 배치될 수 있었다.

임플란트는 또한 용이하게 감기고, 투관침을 통과하고, 복강 내에서 풀려서 TAPP 시술에 따라 복벽에 대항하여 배치될 수 있었다. TAPP에서, 외과의는 복막강으로 진입하여 가능한 탈장 부위에 걸친 복막 절개부를 통해 메시를 배치한다. 조직에 잘 부착된 예 1의 임플란트는 용이하게 취급될 수 있었고, 취급 동안 창자에 원하지 않게 고착되지 않았다.

모든 필름 피스의 총 면적은 기본 구조체(메시(72))의 표면의 면적의 약 30%인 것으로 판명되었다. 놀랍게도, 그러한 비교적 작은 총 필름 피스 면적으로도, 취급 시험에서 임플란트의 가요성 및 탄성을 부정적으로 손상시키지 않고서 근육 및 근막에 대한 양호한 조직 부착을 나타내었다(상기 참조).

총 필름 피스 면적은 각각의 필름 피스에 대한 등변 육각형의 형상 및 모든 필름 피스에 대해 동일한 크기를 가정하여 기하학적 계산에 의해 측정하였다(도 8 참조). 현미경에 의해 a = r = 2.065 mm인 것으로 측정되었다. h = [(1/2)√3]a를 사용하면, 하나의 육각형의 면적 A는 다음과 같다.

A = 6 (1/2) a [(1/2)√3] a = 1.5 √3 a² = 11.08 ㎟

60 mm × 110 mm의 크기를 갖는 예 1의 외과용 임플란트의 직사각형 피스는 8*13 = 104개의 필름 피스를 포함하였다. 따라서, 위의 비는 104*11.08/(60*110) = 0.175 또는 17.5%이다.

예 2: 미세-돌출부를 가진, 약 20% 면적의 육각형 PDS 필름 피스를 가진 "TiGr-매트릭스"

노부스 사이언티픽(Novus Scientific)에 의한 TiGr-매트릭스(등록상표)는 장기 및 단기 멀티필라멘트 흡수성 섬유로부터 제조된 복합 메시이다. 신속 흡수 섬유는 글리콜라이드, 락타이드 및 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체로 이루어지고, 기본적으로 4개월 내에 흡수된다. 장기 흡수 섬유는 락타이드 및 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체로부터 제조되고, 약 3년 내에 완전하게 흡수된다.

외과용 임플란트를 예 1에 기술된 바와 같이 제조하였지만, 기본 구조체로서 "울트라프로" 메시 대신에 TiGr-매트릭스(등록상표)의 7 cm × 11 cm 피스를 사용하였다. 필름 피스를 불규칙적으로 둥글게 하였고, 기본 구조체에 견고하게 부착하였다.

생성된 임플란트는 취급 동안 기본 구조체 메시보다 단지 약간 더 강성이었고, 심각한 메시-대-메시 자체-부착 없이 용이하게 감기고 풀릴 수 있었다.

예 3: 일 면 상에 돌출부를 갖는 원형 PDS 필름 피스들 사이의 다공성 cPTFE 시트

비. 브라운(B. Braun)에 의한 오미라(Omyra)(등록상표) 메시는 탈장 수복을 위한 메시형 필름이다. 이는 축합 폴리테트라플루오로에틸렌(cPTFE)으로 제조되고, 여기서 약 2.4 mm의 별 형상의 기공이 cPTFE 필름 내로 메시형 특성을 도입하도록 절결된다.

PDS 필름(8 mm 직경, 약 150 μm 두께)의 9개의 필름 피스를 7 cm × 7 cm 천공된 cPTFE 패치(오미라(등록상표) 메시)의 일 면 상에 배치하였고, 필름 피스들 사이의 간격은 약 1 cm였다. 9개의 유사한 필름 피스를 패치의 다른 면 상에, 제1 필름 피스의 바로 반대편에 배치하였다. 이 조립체를 예 1로부터 실리콘 금형과 예 1로부터의 하나의 비-텍스처화된(non-textured) 실리콘 패드 사이에 배열하였다. 전체 조립체를 열 프레스 내의 2개의 금속 플레이트들 사이에 배치하고, 약 120℃에서 약 5분 동안 가압하였고, 프레스 내에서 주위 온도까지 냉각되게 하였다. 이러한 방식으로, 돌출부를 cPTFE 패치의 일 면에서 필름 피스 상에 형성하였고, 반면에 이들 필름 피스를 패치의 반대편 면에서 대응 필름 피스와 견고하게 융접시켰으며, 패치 시트를 이들 사이에 매립시켰다. 대응 필름 피스는 매끄러웠다. 돌출부는 임플란트를 위치설정하기 위한 올바른 면을 찾기 위하여 손가락으로 쉽게 만져질 수 있었다. 취급 동안 구부러짐에 관한 전체적인 특성은 변경되지 않았다. 필름 영역 내에서, (돌출부가 없는 미세-영역 내에) 양 면 상에 약 60 μm PDS 필름을 가진 cPTFE 스트럿을 매립하였다. 돌출부를 가진 PDS 필름의 총 두께는 약 560 μm이었고, 이때 버섯형 미세-돌출부는 약 250 μm 높이, 헤드에서 390 μm 폭 및 스템에서 190 μm였다. 총 필름 피스 면적은 총 시트 면적의 약 10%인 것으로 계산된다.

도 9는 예 3에서 제조된 외과용 임플란트(도면 부호 90으로 지시됨)를 도시한다. 이는 기본 구조체(92)로서 오미라(등록상표) 메시를 포함하고, 이는 보강 라인(94) 및 9개의 필름 피스(96)를 포함한다.

예 4: 만져질 수 있는 필름 피스를 가진 경량 PP 메시

예 1에서 사용된, 미국 뉴저지주 서머빌 소재의 에치콘, 인크.로부터 입수가능한 울트라프로(등록상표) 메시와 유사한 편직 구조를 갖지만 흡수성 모노크릴(등록상표) 필라멘트(폴리글레카프론 25)가 없는 경량 폴리프로필렌(PP) 메시를 제조하였다. 이러한 메시(기본 구조체)를 예 1과 유사하게 열-라미네이팅하였지만, 약간 상이한 구성을 가졌다(도 10 참조).

하부로부터 상부로, 층들은 다음과 같다: 공동(101)의 어레이를 포함하고 각각의 공동이 하나의 돌출부를 갖는 실리콘 금형(100), 돌출부를 포함하는 필름 피스를 형성하기 위한 PDS의 시트(106), 고무 마스크(104), 기본 구조체로서 상기 PP 메시(102), 및 (공동이 없는) 실리콘의 평탄한 탄성 플레이트 장치(108). 이러한 경우, 돌출부는 금형(100)과 시트(106)에 걸쳐 전체적으로 형성되지만, 마스크(104)가 메시(102)의 일부를 차폐하여, 오직 (돌출부를 가진) 필름 피스만이 메시에 부착된다.

필름 피스의 돌출부는 (장갑을 착용하고도) 쉽게 만져질 수 있었고, 이는 면의 구별을 가능하게 한다.

예 4에서 제조된 외과용 임플란트를 쥐 피부 상에 500 g (5 N) 예비-하중을 갖는, 국제 출원 공개 WO 2006/092236 A1호와 유사한 쥐 피부 마찰 모델로 시험하였다. 최대 마찰력은 5 cm × 10 cm 접촉 면적에 대하여 약 13 N이었다.

예 5: 양 면 상에 만져질 수 있는 필름 피스를 가진 경량 PP 메시

제1 단계에서, 예 4의 외과용 임플란트를 제조하였다. 그 뒤에, (돌출부를 가진) 필름 피스를 포함하는 PP 메시를 2개의 실리콘 금형들 사이에 배치하고 라미네이팅하고 다시 냉각시켰다.

이는 양 면 상에 돌출부를 가진 필름 피스를 갖는 메시형 기본 구조체를 포함하는 외과용 임플란트를 생성하였다. 임플란트는 가요성이었고, 양 면 상에서 조직 또는 지방 구조체에 부착될 수 있었다.

예 6: 돌출부를 가진 직사각형 PDS 필름 피스들 사이의 다공성 cPTFE 시트

10 cm × 10 cm 천공된 cPTFE 패치(예 3에서도 사용된 것과 같은, 비. 브라운의 오미라(등록상표) 메시)를, 각각의 면 상의 PDS 필름의 5개의 필름 피스(각각의 쌍은 서로 대향함)(두께 150 μm, 각각의 피스는 1 cm × 1cm 정사각형; 패치의 코너에 4개의 피스 및 중심에 1개)와 함께, 예 1에서와 같이 제조된 2개의 실리콘 금형들 사이에 배치하였다. 이러한 조립체를 열 프레스 내의 2개의 금속 플레이트들 사이에 배치하고 가열하고 약 120℃에서 약 5분 동안 가압하였고, 프레스 내에서 주위 온도까지 냉각되게 하였다.

생성된 외과용 임플란트는 cPTFE 패치의 양 면 상에 돌출부를 가진 필름 피스를 포함하였고, 패치는 필름 피스의 PDS 매스(mass) 내에 잘 매립되었다.

예 7: 양면 상에 돌출부를 갖는 필름 피스를 가진 경량 PP 메시

기본 구조체로서, 예 4에서 제조된 바와 같은 경량 폴리프로필렌(PP) 메시를 사용하였다.

도 11은 예 7의 외과용 임플란트를 제조하기 위한 구성을 개략적으로 도시한다. 도 11의 층들은 하부로부터 상부로 다음과 같다: 각각의 공동이 하나의 돌출부의 형상을 갖는 공동(111)의 어레이를 포함하는 실리콘 금형(110), 돌출부를 포함하는 필름 피스를 형성하기 위한 PDS의 시트(116), 고무 마스크(114), 기본 구조체로서 상기 PP 메시(112), 다른 고무 마스크(115), 및 각각의 공동이 하나의 돌출부의 형상을 갖는 공동의 어레이를 포함하는 제2 금형(118).

예 4의 공정과 유사한 열 라미네이션 공정에서, PDS 재료는 메시(112)의 기공 및 두 금형(110, 118)의 공동 내로 가압되고, 반면 마스크(114, 115)는 양 면에서 메시(112)를 차폐하여 필름 피스의 깔끔한 경계선을 한정한다. 이러한 방식으로, 형성된 필름 피스는 양 면 상에 돌출부를 포함하고, 메시(112)에 잘 부착된다.

필름 피스의 외관은 현미경으로 측정하였다: 평평한 필름 피스 영역은 필름 피스의 상이한 영역에서 240 μm 내지 290 μm의 두께를 보였고, 상부 돌출부는 약 290 μm 높이였고, 하부 돌출부는 약 320 μm 높이였다. 약 360 μm의 헤드 폭 및 약 160 μm의 최소 스템 폭을 가진 버섯형 돌출부는 양 면들 사이에서 정렬되지 않았다. 돌출부는 양 메시 면으로부터 멀어지는 방향으로 향하였다.

생성된 외과용 임플란트는 지방, 근육 또는 근막과 같은 연조직에 대해 양 면 상에서의 고정 특성을 보였다. 임플란트는 단단히 감기고 이어서 풀릴 때 그 자체에 고착되지 않았고, 이는 복강경 수술에 대해 중요하다.

Claims

외과용 임플란트(surgical implant)로서,
- 면(3)을 갖는 가요성 기본 구조체(flexible basic structure)(2; 22; 92), 및
- 상기 기본 구조체(2; 22; 92)의 상기 면(3)에 부착되는 복수의 재흡수성 필름 피스(resorbable film piece)들(6; 26; 56; 66; 96)을 포함하고,
- 각각의 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)는 상기 기본 구조체(2; 22; 92)로부터 멀어지는 방향으로 상기 각각의 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)로부터 나오는 복수의 중실형 돌출부(solid protrusion)들(8; 28; 40; 58; 68)을 포함하는, 외과용 임플란트.
제1항에 있어서, 상기 기본 구조체(2; 22; 92)는 기공(pore)들(4; 24)을 갖는 메시형(mesh-like) 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제2항에 있어서, 적어도 하나의 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)는 상기 메시형 구조체(2; 22; 92)의 기공(4; 24)의 크기와 동일하거나 그보다 큰 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부(8; 28; 40; 58; 68)는 하기 목록, 즉 로드형(rod-like)형인 것; 기둥형인 것; 버섯 형상인 것; 각각의 본체 및 각각의 헤드에 의해 한정되는 형상을 포함하는 것으로서, 상기 본체가 상기 필름 피스로부터 나오고 상기 헤드에서 종료되고, 상기 헤드가 상기 본체에 대하여 측방향으로 돌출하는 것으로부터 선택되는 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)는 하기 범위들, 즉 50° 내지 90°, 70° 내지 90° 중 하나인, 상기 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)의 표면에 대한 각도로 상기 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)로부터 나오는 종축을 갖는 돌출부(8; 28; 40; 58; 68)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96)의 총 면적은 상기 기본 구조체(2; 22; 92)의 상기 면의 면적의 50% 미만이고, 선택적으로 하기 목록, 즉 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%로부터 선택되는 값 미만인 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제6항에 있어서, 모든 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96)의 상기 총 면적은 상기 기본 구조체(2; 22; 92)의 상기 면의 상기 면적의 5% 초과이고, 하기 목록으로부터 선택되는 모든 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96)의 상기 총 면적의 하한이 제6항에 따른 상한보다 작다면, 선택적으로 이러한 하기 목록, 즉 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%로부터 선택되는 값 초과인 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96)은 규칙적인 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96) 중 적어도 하나는 하기 목록, 즉 육각형, 둥근 육각형, 삼각형, 둥근 삼각형, 직사각형, 둥근 직사각형, 정사각형, 둥근 정사각형, 십자 형상, 원형, 타원형, 사형(snake-like), 나선형으로부터 선택되는 기하학적 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)는 하기 범위들, 즉 0.7 mm 내지 50 mm, 2 mm 내지 5 mm 중 하나의 길이 치수를 갖는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)는 다른 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96)이 없는 상기 기본 구조체(2; 22; 92)의 영역에 의해 둘러싸이고, 바람직하게는 이러한 영역은 하기 범위들, 즉 1 mm 내지 50 mm, 1 mm 내지 9 mm 중 하나의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 피스들은 스트럿(strut)들을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96) 및 상기 각각의 돌출부들(8; 28; 40; 58; 68)은 하나의 피스로 제조되는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부(8; 28; 40; 58; 68)는 하기 범위들, 즉 20 μm 내지 5000 μm, 100 μm 내지 500 μm, 200 μm 내지 400 μm 중 하나인, 상기 돌출부(8; 28; 40; 58; 68)의 종축을 따라 측정되는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기본 구조체(2)는, 상기 면(3) 및 반대편 면(13)을 갖고 기공들(4)을 포함하는 메시형 구조체를 포함하고, 필름(12)이 상기 반대편 면(13)에 부착되며, 상기 필름(12)은 하기 특징들의 군들, 즉 단일 피스로서 제공되는 것, 복수의 필름 피스들로서 제공되는 것; 재흡수성인 것, 비-재흡수성인 것; 돌출부들을 포함하는 것, 돌출부들을 포함하지 않는 것; 장벽 특성들을 갖는 것, 장벽 특성들을 갖지 않는 것 각각으로부터의 하나의 특징을 포함하는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기본 구조체는, 상기 면 및 반대편 면을 갖고 기공들을 포함하는 메시형 구조체(112)를 포함하고, 상기 필름 피스들은 상기 기공들 내로 연장하며, 제1항에 한정된 바와 같은 돌출부들은 상기 메시형 구조체(112)의 상기 면으로부터 멀어지는 방향 및 상기 메시형 구조체(112)의 상기 반대편 면으로부터 멀어지는 방향의 둘 모두의 방향들로 상기 필름 피스들로부터 나오는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필름 피스(6; 26; 56; 66; 96)는 하기 목록, 즉 합성 생체흡수성 중합체 재료, 폴리하이드록시산, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 글리콜라이드와 락타이드의 공중합체, 90:10 비의 글리콜라이드와 락타이드의 공중합체, 락타이드와 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 글리콜라이드, 락타이드 및 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리하이드록시발레리에이트, 폴리카프로락톤, 글리콜라이드와 ε-카프로락톤의 공중합체, 폴리다이옥사논, 폴리-p-다이옥사논, 합성 및 천연 올리고- 및 폴리아미노산, 폴리포스파젠, 폴리언하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리포스페이트, 폴리포스포네이트, 폴리알코올, 다당류, 폴리에테르, 콜라겐, 젤라틴, 오메가 3 지방산과 가교결합된 생체흡수성 젤 필름, 산소화 재생 셀룰로오스로부터 선택되는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기본 구조체(2; 22; 92)는 하기 목록, 즉 폴리알켄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 플루오르화 폴리올레핀, 폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE, ePTFE, cPTFE, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로펜의 공중합체의 블렌드, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리아이소프렌, 폴리스티렌, 폴리실리콘, 폴리카르보네이트, 폴리아릴에테르 케톤, 폴리메타크릴산 에스테르, 폴리아크릴산 에스테르, 방향족 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리하이드록시산, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 글리콜라이드와 락타이드의 공중합체, 90:10 비의 글리콜라이드와 락타이드의 공중합체, 락타이드와 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 글리콜라이드, 락타이드 및 트라이메틸렌 카르보네이트의 공중합체, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리하이드록시발레리에이트, 폴리카프로락톤, 글리콜라이드와 ε-카프로락톤의 공중합체, 폴리다이옥사논, 폴리-p-다이옥사논, 합성 및 천연 올리고- 및 폴리아미노산, 폴리포스파젠, 폴리언하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 폴리포스페이트, 폴리포스포네이트, 폴리알코올, 다당류, 폴리에테르, 폴리아미드, 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 폴리우레탄, 이들의 중합성 물질들의 공중합체, 재흡수성 유리, 셀룰로오스, 박테리아 셀룰로오스, 동종이식편, 이종이식편, 콜라겐, 젤라틴, 실크로부터 선택되는 재료들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외과용 임플란트(1; 10; 20; 50; 60; 90)는 복강경 배치를 위해 감기거나 접히고, 투관침 슬리브(trocar sleeve)를 통해 수술 부위로 이동되고, 그 자체에 고착되지 않고서 풀리거나 펼쳐지도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외과용 임플란트(1; 10; 20; 50; 60; 90)는 연조직 임플란트, 바람직하게는 탈장 임플란트로서 설계되고, 근육 또는 지방과 같은 연조직 내에 적어도 부분적으로 그 자체를 고정시키도록 구성되며, 상기 외과용 임플란트와 상기 연조직 사이의 마찰이 돌출부들이 없는 대응하는 임플란트에 비해 2배 이상만큼 적어도 하나의 방향으로 증가되는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항 또는 제15항에 있어서,
- 상기 기본 구조체(2; 22; 92)는 1 mm 이상의 크기를 갖는 기공들(4, 24)을 포함하는 장기 안정 연조직 수복 메시(long-term stable soft-tissue repair mesh)로서 설계되고,
- 모든 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96)의 상기 총 면적은 상기 기본 구조체(2; 22; 92)의 상기 면의 상기 면적의 25% 미만이고,
- 상기 돌출부들(8; 28; 40; 58; 68)은 버섯 형상이고, 상기 각각의 필름 피스들(6; 26; 56; 66; 96)과 하나의 피스로 제조되며, 300 μm 내지 500 μm 범위 내의, 상기 각각의 돌출부(8; 28; 40; 58; 68)의 종축을 따라 측정되는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 외과용 임플란트.
제1항에 따른 외과용 임플란트를 제조하는 방법으로서,
- 각각의 공동(71; 101; 111)이 하나의 돌출부의 형상을 갖는, 공동들(71; 101; 111)의 어레이를 포함하는 금형(70; 100; 110)을 제공하는 단계,
- 상기 필름 피스들의 형상들 및 위치들을 한정하는 패턴에 따라 상기 필름 피스들 및 상기 돌출부들을 형성하는 유체 재료(76; 106; 116)로 상기 금형(70; 100; 110)을 충전하는 단계,
- 상기 유체 재료를 경화시키는 단계,
- 상기 돌출부들이 상기 기본 구조체(72; 102; 112)로부터 멀어지는 방향으로 지향된 상태에서, 상기 기본 구조체(72; 102; 112)에 상기 필름 피스들을 부착하는 단계,
- 상기 금형(70, 100; 110)을 제거하는 단계를 특징으로 하는, 방법.
제22항에 있어서, 상기 금형(70, 100; 110)은 가요성이고, 하기 재료들, 즉 가요성 재료, 실리콘, 폴리우레탄, 천연 고무, 합성 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 필름 피스들의 상기 형상들 및 위치들을 한정하는 상기 패턴은 상기 기본 구조체(72; 102; 112)와 상기 금형(70; 100; 110) 내에 충전될 재료(76; 106; 116) 사이에 배치되는 마스크(mask)(74; 104; 114)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
제24항에 있어서,
- 상기 금형(70), 상기 기본 구조체로서 외과용 메시(72), 상기 마스크(74), 상기 외과용 메시보다 낮은 융점을 갖는 상기 필름 피스들을 위한 재료의 시트(76), 가요성 플레이트 장치(flexible plate device)(78)를 이러한 순서로 포함하는 층상 조립체를 제공하는 단계,
- 상기 재료의 시트(76)를 그의 융점보다 높고 상기 외과용 메시(72)의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 단계,
- 상기 금형(70)과 상기 플레이트 장치(78)를 서로를 향해 가압하여, 상기 필름 피스들을 위한 상기 재료(76)가 상기 마스크(74)를 통해 상기 금형(70) 내로 전달되고 상기 외과용 메시(72)를 매립하도록 하는 단계,
- 상기 온도를 낮추고 상기 금형(70)을 제거하는 단계를 특징으로 하는, 방법.
제24항에 있어서,
- 상기 금형(100; 110), 상기 외과용 메시(102; 112)보다 낮은 융점을 갖는 상기 필름 피스들을 위한 재료의 시트(106; 116), 상기 마스크(104; 114), 상기 기본 구조체로서 외과용 메시(102; 112), 가요성 플레이트 장치(108; 118)를 이러한 순서로 포함하는 층상 조립체를 제공하는 단계,
- 상기 재료의 시트(106; 116)를 그의 융점보다 높고 상기 외과용 메시(102; 112)의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 단계,
- 상기 금형(100; 110)과 상기 플레이트 장치(108; 118)를 서로를 향해 가압하여, 상기 필름 피스들을 위한 상기 재료(106; 116)가 상기 금형(100; 110) 내로 전달되고 상기 마스크(104; 114)에 의해 차폐되지 않은 영역들 내에서 상기 외과용 메시(102; 112) 내에 매립되는 단계,
- 상기 온도를 낮추고 상기 금형(100; 110)을 제거하는 단계를 특징으로 하는, 방법.
제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 가요성 플레이트 장치(108, 118)는 하기 특성들, 즉 폐쇄된 표면을 포함하는 것(108); 가요성이고, 각각의 공동이 하나의 돌출부의 형상을 갖는, 공동들의 어레이를 포함하는 제2 금형으로서 설계되는 것(118) 중 하나를 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.