KR20150071008A - 조직 부착 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

조직층과 뼈층을 연결하는 근육 또는 결합 조직의 수술적 분리를 요구하는 것 없이 이동된 위치에서 뼈에 조직을 부착하기 위한 방법과 기구에 관한 것이다. 비-수술적 방식으로 피부층이 서서히 당겨지고 본 발명의 패스너(fastener)는 피부층을 통해 뼈층 안으로 주입되어 "피부 타이트닝(tightening)" 시술을 달성한다.

Description

조직 부착 장치 및 방법{TISSUE ATTACHMENT DEVICE AND METHOD}

관련 출원

본 출원은 조직 부착 장치 및 방법이라는 제목으로 2012년 8월 7일에 제출된 미국 가출원 일련 번호 제61/680,663호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 이의 전체로 참조로서 본 명세서에 편입된다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 조직 부착을 위한 방법 및 기구에 관한 것이며, 여기서 하나 이상의 조직층은 뼈나 다른 조직층에 부착된다. 피부과/성형외과 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 출원이 있다. 본 개시에서 구체적으로 설명되는 본 출원은 피부와 주변 조직, 그리고 얼굴 또는 뼈 또는 아래 연골 구조와 관계한 임의의 다른 신체 부위류를 이동시키기 위함이며, 따라서 "피부 타이트닝(tightening)" 시술을 달성한다.

발명의 배경

현재 표준 얼굴주름제거 시술(facelift procedure) (기술적으로 주름절제술로 공지됨)은 얼굴에서 과다 피부 및 조직의 수술적 제거 및 얼굴과 목에 남아있는 피부의 리드랩핑(redraping)을 수반한다. 시술은 귀 앞쪽을 절개하며, 이를 머리선까지 연장시키고 귀 아래 그리고 그 뒤 주변으로 싸고, 목 뒤의 머리선에서 끝내는 것을 수반한다. 절개가 이루어진 후, 피부는 조직 밑면으로부터 분리되고, 하부 조직이 때로는 팽팽해지고, 그리고 피부는 리드래핑되며, 이때 과다 피부는 제거된다.

시술은 비싸고, 길고 고통스러운 회복 기간을 수반하고, 그리고 감염, 출혈, 및 무감각증을 동반할 수 있는 것들과 같은 합병증이 동반된다. 추가로, 시술의 시각적 결과는 종종 부자연스러워 보일 수 있는데 그 이유는 조직의 큰 면적이 한꺼번에 이동되어야 하기 때문이다.

최근에는, 얼굴의 회춘을 이루기 위해 재흡수되는 택(tack)의 이용을 통해 피부의 고정을 수반한 다양한 기술에 대하여 노력을 기울였다. 하지만, 전통적인 얼굴주름제거술과 유사하게, 시술은 여전히 머리선 뒤의 절개의 이용을 수반하며, 이는 상당한 회복 기간을 필요로 하고, 그리고 시술은 얼굴의 상부 3분의 1 노화 수정에만 이용된다.. 따라서, 피부과 및 성형외과에서 덜 외과적이고, 덜 비싼 방법 또는 얼굴과 신체의 다른 부위에 주름과 과다 피부의 외형을 감소시키는 것에 대한 필요성이 있다.

발명의 요약

여러 가지 구체예는 얼굴 및 신체의 다른 부위에 주름과 과다 피부의 외형에서 감소를 초래하는, 경피적으로 피부 리프팅(lifting), 옮기기, 및 '타이트닝'하는 것에 대해 본 명세서에서 보여주고 설명한다. 본 발명의 방법은 "피부 타이트닝"을 통해 얼굴의 노화를 보정하기 위한 최소로 절개하는 시술을 가능하게 한다. 방법 및 장치는 일반적으로, 뼈 또는 아래 연골에 관한 새로운 위치로 연조직층을 옮기는 단계를 성취하는 것; 피상적인 연조직층을 통해 심층으로 밀어 넣거나 또는 탄도학상으로 및 동력학적으로 주입되는 장치를 가지고, 그렇게 함으로써 앵커(anchor)의 이용을 통해 뼈 또는 연골에 관한 새로운 위치에서 연조직층을 유지시키는 것에 대한 것이다.

예를 들어, 본 발명의 방법의 한 가지 구체예는 앵커가 뼈와 같이 심층 안으로 고속으로 추진되게 하는 전달 장치를 이용하는 것을 수반하고 여기서 그들은 경질층에 의해 특정한 거리 다음에 정지되고 그 층에 단단히 박히게 된다. 전달 장치는 더 깊은 조직 안으로 앵커를 가속화하는 에너지 능력을 가진, 펜과 유사한 휴대용일 수 있다.

또 다른 구체예에서, 전달 장치는 부착성 스트립(strip)과 이미 그 스트립에 박혀있고 서로 간격을 두고 떨어진 앵커를 함께 포함한다. 의사는 필요한 부착성 스트립의 길이를 측정하고, 이를 환자 피부의 바람직한 부위에 바로 적용시키고, 그리고 개별적으로 조직 안으로 앵커를 가속화시킬 수 있다.

본 발명의 하나의 측면은 근접한 뼈층에 대한 피부층을 재배치하기 위한 방법을 제공하고, 상기 방법은 근접한 뼈층에 대한 피부층을 원래 위치로부터 피부층과 연관된 근육 또는 결합 조직을 잘라냄 없이 이동될 위치로 이동시키는 단계; 이동된 위치에서 피부층을 유지하는 동시에 피부층이 원래 위치로 되돌아가는 것을 방지하기 위해 피부층을 통해 뼈층 안으로 패스너(fastener)를 삽입하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 하나 이상의 추가적인 패스너는 피부층을 통해 뼈층 안으로 삽입될 수 있다.

본 발명의 하나의 측면은 피부층을 통해 뼈층 안으로 패스너를 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 단계는 패스너의 최외각 부분이 피부층의 바깥 표면 바로 아래에 위치되도록 피부층을 통해 뼈층 안으로 패스너를 삽입하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면은 피부층을 통해 패스너를 삽입하는 단계를 수반하고, 상기 단계는 피부층을 통해 패스너를 탄도학상으로 삽입하는 단계를 포함한다. 이것은 스프링-로딩된 구동 메커니즘을 이용하여 뼈층 안으로 패스너를 주입하는 단계로써 성취될 수 있다. 대안으로, 뼈층 안으로 패스너를 주입하는 단계는 압축-가스 구동 메커니즘을 이용함으로써 이루어질 수 있다.

하나 이상의 구체예는 개방형 중공 팁(open hollow tip)을 가진 패스너일 수 있다. 패스너는 패스너가 뼈층으로부터 제거되는 것을 방지하기 위해 이의 원위 단부에 근접한 고정 부분을 가질 수 있다.

본 발명은 뼈층으로 이동된 위치에서 피부층을 고정시키고 그렇게 함으로써 원위 단부 및 근위 단부를 가진 적어도 하나의 샤프트(shaft)를 포함한 패스너에서 피부층에 의해 주어진 횡력 및 측력을 무력화하는 데에 이용하기 위한 패스너를 또한 제공하고, 여기서 적어도 하나의 샤프트는 다음을 포함한다: 원위 단부에 근접한 고정 부분; 및, 근위 단부에 근접한 조직-유지 부분.

하나의 측면에서 패스너는 다수의 샤프트를 포함하고 조직 유지 부분은 다수의 샤프트 중 하나를 다수의 샤프트 중 또 다른 것에 연결하는 적어도 하나의 브릿지(bridge)를 포함한다.

또 다른 측면에서, 전술한 적어도 하나의 샤프트는 원위 단부가 개방형인 중공 부분을 포함한다.

또 다른 측면에서, 고정 부분은 적어도 하나의 바브(barb)를 포함한다.

또 다른 측면에서, 패스너는 생흡수성 물질을 포함한다.

또 다른 측면에서, 조직 유지 부분은 패스너가 뼈층 안으로 주입될 때 샤프트의 세로축으로부터 방사상으로 확장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함한다.

또 다른 측면에서, 패스너는 패스너가 뼈층 안으로 주입될 수 있는 깊이를 제한하는 정지부(stop)를 포함한다.

본 발명의 하나 이상의 패스너의 샤프트는 원위 단부에서 개방형인 중공 부분을 포함하는 샤프트를 가질 수 있고 정지부는 중공 부분의 폐쇄형 근위 단부를 포함한다.

본 발명은 뼈층으로 이동된 위치에서 피부층을 고정시키고 그렇게 함으로써 원위 단부 및 근위 단부를 가진 적어도 하나의 샤프트를 포함한 패스너에서 피부층에 의해 주어진 횡력 및 측력을 무력화하는 데에 이용하기 위한 장치를 또한 포함하며, 상기 장치는 다음을 포함한 원위 단부 및 근위 단부를 가진 적어도 하나의 샤프트를 포함한다: 전달 메커니즘; 및, 적어도 하나의 패스너; 다음을 포함한 상기 전달 메커니즘: 배럴(barrel); 상기 배럴의 원위 단부의 밖으로 적어도 하나의 메커니즘을 유도하는 구동 메커니즘; 다음을 가진 적어도 하나의 샤프트를 포함한 적어도 하나의 패스너: 원위 단부에 근접한 고정 부분; 및, 근위 단부에 근접한 조직 유지 부분.

전달 메커니즘은 다수의 패스너를 함유한 카트리지(cartridge)를 추가로 포함할 수 있다.

구동 메커니즘은 스프링; 스프링에 의해 구동되고 패스너의 근위 단부 상으로 스프링에 의해 방출되는 측력을 이동시키는 원위 단부 가진 피스톤(piston); 스프링에 저장된 에너지를 방출시키기 위한 트리거링(triggering) 메커니즘을 포함할 수 있다.

구동 메커니즘은 다음을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 장치: 가압 가스를 함유한 캡슐; 가압 가스에 의해 구동되고 패스너의 근위 단부 상으로 측력을 이동시키는 원위 단부를 가진 피스톤; 및 스프링에 저장된 측력을 방출시키기 위한 트리거링 메커니즘.

도면의 간단한 설명
본 발명의 구체예의 이들 및 다른 측면, 특징 및 이점은 본 발명의 구체예의 다음 설명으로부터 명확해지고 설명될 것이고, 첨부된 도면으로 참조가 이루어지며, 여기서:
도 1a-c는 본 발명을 이용하여 조직이 재배치되는 방식을 보여준다;
도 2는 조직 내에 내장된 본 발명의 패스너의 부분 단면도이다;
도 3a-b는 본 발명을 이용하여 주름이 제거되기 전과 후의 환자 얼굴을 보여준다;
도 4는 본 발명의 패스너 구체예의 입면도이다;
도 5는 본 발명의 패스너 구체예의 입면도이다;
도 6은 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 7은 본 발명의 패스너 구체예의 입면도이다;
도 8a-b는 본 발명의 패스너 구체예의 입면도이다;
도 9는 뼈 안으로 주입되는 본 발명의 패스너 구체예다;
도 10은 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 11a는 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 11b는 도 11a에서 보여준 본 발명의 패스너 구체예의 투명 사시도이다;
도 12는 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 13은 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 14는본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 15는 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 16은 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 17은 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 18은 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 19는 본 발명의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 20은 전달 장치의 원위 단부 내에 로딩된 도 19의 패스너 구체예의 사시도이다;
도 21은 본 발명의 전달 장치 구체예의 사시도이다;
도 22는 본 발명의 전달 장치 구체예의 사시도이다;
도 23은 본 발명의 전달 장치 구체예의 사시도이다; 그리고
도 24는 본 발명의 전달 장치 구체예의 사시도이다.

구체예의 설명

본 발명의 특이적인 구체예는 이제 첨부된 도면에 관하여 설명될 것이다. 하지만, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고 본 명세서에서 제시된 구체예가 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다; 더 정확히 말하면, 이들 구체예는 본 개시가 면밀하고 완전하고, 그리고 해당 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범위가 완전히 전달되도록 제공된다. 첨부된 도면에서 예증이 되는 구체예의 상세한 설명에서 사용된 용어는 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 도면에서, 동일한 번호들은 동일한 요소들을 나타낸다.

이제 도면에 대하여, 도 1은 본 발명의 일반적인 방법을 설명한다. 도 1a에서 보여진 바와 같이, 방법은 뼈 또는 연골층(2)에 대해 재배치되어야 하는 피부층(1)의 선별로 시작한다. 도 1b에서, 피부층(1)은 뼈층(2)에 대해 이동되었다. 피부층(1)과 뼈층(2) 사이에서 어떠한 연골 조직도 절단되거나 손상되지 않았다. 조직(1)은 손가락에 의한 것과 같은 약한 압력을 이용하여 간단하게 재배치될 수 있었다. 대부분의 시술은 손가락으로 이마 피부 주변을 서서히 움직이게 하는 것과 유사한, 단지 작은 이동으로 바람직한 결과를 얻을 것이다. 도 1b에 나타난 조직 샘플의 모서리에서의 단절은 피부층(1)이 뼈층(2)에 대해 이동되었고 선별된 층(1)의 절단 또는 썰림으로 해석되어서는 안된다는 점을 보여주기 위한 예증이 되는 목적을 위해 간단히 제공된다는 점이 주목된다. 실제로, 연속적인 피부층(1)은 신축성이 있고 따라서 피부층(1)을 놓아 주는 것은 도 1a에서 나타난 원래 위치로의 이의 회귀를 야기할 것이다.

도 1a의 뼈 또는 연골층(2)에 대한 이의 원래 위치로의 피부층(1)의 회귀를 방지하기 위하여, 본 발명의 패스너(10)는 뼈 또는 연골층(2)에 대한 이의 새로운 위치에 피부층(1)을 부착하는 데에 이용된다. 이 단계는 도 1c에서 보여준다. 패스너(10)는 도 1c에서 간편 택-유사 장치로서 나타난다. 패스너(10)의 다양한 구체예는 아래에 나타나고 설명될 것이다.

상기 설명되고 도 1에서 나타난 방법은 본 발명의 기본 개념의 간략한 도해이다. 피부를 이동시키고 새로운 위치에 이를 고정시키는 단계는 바람직한 결과를 획득할 때까지 여러 번 반복될 것이라는 점이 구상된다. 단일 이동에 이어 피부층(1)의 주어진 이동을 보장하도록 다수의 패스너(10)가 적용될 가능성이 또한 있다. 이후 바람직하고, 자연스러운 결과를 획득하기 위하여 연속적인 이동이 요구될 가능성이 있을 것이다.

본 발명의 방법의 한 가지 구체예에서, 패스너가 숨겨져 있도록 피부의 표면 바로 아래에 패스너의 머리부 또는 상부가 있도록 패스너(10)가 주입되는 부위에서 매우 작고, 짧고 그리고 얕은 절개가 이루어질 수 있다. 이들 절개는 너무 작아 종종 출혈을 일으키지도 않는다. .05 인치 이내인 절개로 양성 결과가 얻어졌다.

여러 개의 패스너(10)의 삽입을 돕기 위하여, 다양한 전달 메커니즘이 아래에서 설명되고, 이들 중 몇 가지는 네일 건(nail gun), 스테이플 건(staple gun) 등과 같이, 목공에 기반한 공구의 분야에서, 연속적인 패스너의 신속한 전달을 허용한다. 아래에서 설명된 다른 전달 메커니즘은 동시에 여러 개의 패스너의 전달을 고려한다.

도 2는 피부층(1), 뼈 또는 연골층(2) 및 장치(10)의 더욱 상세한 보기를 제공한다. 피부층(1)은 표피(3), 진피(4) 및 피하층(5)을 포함한다. 근건막층 (superficial musculoaponeurotic system (SMAS)) 근막은 얼굴 표정의 힘을 분배하는 현수근 시트(sheet)를 제공하고 얼굴을 감싸는 부채꼴의 근막이다. 세포 수준에서, 상기 근막은 콜라겐 섬유, 탄성 섬유, 지방 세포 및 근육 섬유로 구성된다.

뼈층(2)은 뼈(6)와 골막(7)을 포함한다. 패스너(10)는 이것이 뼈(6)와 골막(7)을 관통하도록 그리고 패스너(10)의 근위 단부(12)가 피하층(5) 또는 진피(4) 내에서 끝나도록 이식된다는 점이 도 2에서 보여질 수 있다. 이런 방식으로, 패스너(10)는 일단 이식되면 보이지 않는 채로 남아 있는다. SMAS 층은 현대, 전통적인 얼굴주름제거술 모두에 기반이 되는 구조이다. 전통적인 얼굴주름제거술은 얼굴과 목의 하부를 다룬다. 이는 머리선에 생기는 절개를 수반하며, 상기 절개는 귀 위에서 시작하여 귀 뒤로 이어지고, 귀 주변을 돌아 귀 뒤의 머리선에서 끝난다. 외과의는 하부 지방과 근육으로부터 피부를 해부한다. 이후 그는 근육층 ("SMAS" - 근건막층)을 귀쪽으로 올리고 재배치하기 위해 봉합을 이용할 것이다. 이 근육 타이트닝은 수술 결과의 지속을 제공하는 것으로 간주된다. 그 다음, 과다 피부가 제거되고 절개는 봉합된다.

도 3은 얼굴이 화살표(9)의 방향으로 이동된 후 새로운 위치에 놓인 연조직을 유지시키기 위한 다수의 앵커(10)의 이용을 통해 (도 3b) 얼굴의 주름(8)의 외형을 보정하는 일반적인 효과를 보여준다 (도 3a).

패스너

이제 본 발명의 패스너(10)에 주목하여, 패스너(10)는 가능성 있는 많은 형태 중 하나를 취할 수 있다. 일반적으로, 그들은 그들이 뾰족하게 깎인 원위 단부로 뼈 또는 연골을 관통하도록 하는, 둥근 외형, 평평한 외형, 또는 기하학적으로 임의의 다른 외형일 수 있다. 장치는 표면 상에 질감이 나게 만들어질 수 있는데, 예를 들어 세포가 뼈 또는 연골에 영구적으로 장치를 더욱 쉽게 부착하고 고정하도록 하는 미세-질감을 가진 것으로 만들어 질 수 있다. 앵커는 금속성일 수 있고 또는 그들은 중합에 의한 것일 수 있다. 그들은 금속과 중합체의 조합일 수 있다. 중합체는 생체안정성 또는 생흡수성일 수 있다. 이는 용출을 위한 약물을 함유할 수 있다. 앵커는 도전성(electrically conductive)일 수 있고 생물학상 신호의 에너지 전달 또는 에너지 기록 중 하나를 위한 전기적 에너지를 허용할 수 있다. 다양한 특징을 가진 구체예의 예시는 도면에서 보여지고 제한되는 것으로 여겨지지 않는다. 임의의 특징은 본 발명의 임의의 구체예에 편입될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

일반적으로, 패스너는 샤프트의 원위 단부에 근접한 고정 부분 및 샤프트의 근위 단부에 근접한 조직-유지 부분을 포함한 적어도 하나의 샤프트를 포함한다. 패스너(10)의 첫 번째 구체예(20)는 도 4에서 나타난다. 이 구체예(20)는 앵커(20)의 근위 단부(24)에서의 조직-유지 부분으로서 머리부(22)를 포함한다. 머리부(22)는 원형일 수 있고 일반적으로 밀어 넣거나 망치질하기 위해 평평할 수도 있다. 머리부가 결과적으로 피부층(1)에서 원하는 깊이로 있도록 정지하여 종결되면서, 제자리에서 벗어나는 것을 견디도록 샤프트(28)는 패스너(20)를 뼈 안으로 충분히 깊이 고정시키기에 충분한 길이로 제공된다. 샤프트의 원위 단부에는 장치가 피부층(1)을 통해 뼈층(2)으로 주입되도록 하는, 뾰족하게 깎인 원위 팁(30)을 포함한 고정 부분이 존재한다. 도 5에서 보여진 바와 같이, 고정 부분은 장치(20)가 이식된 후 근위쪽으로 이동하는 것을 방지하는 부분(32)을 또한 포함할 수 있다. 이들 부분(32)은 후크(hook), 바브, 융기(ridge), 고-마찰면, 내-성장 유도 코팅제, 접착제 등을 포함할 수 있다.

도 6은 구체예(40)를 보여주며 여기서 패스너(10)가 약물 또는 작용제를 함유할 수 있는 내부 루멘(lumen)을 초래하는 구멍(42)을 포함한 중공 샤프트를 갖는다. 약물은 천천히 또는 빠르게 밖으로 용출될 수 있고 처음부터 루멘 내에 함유될 수 있고, 또는 장치가 이식된 후 루멘을 통해 주사될 수도 있다. 약물은 전달 속도를 프로그래밍하기 위해 이에 대해 중합체 성분을 가질 수 있다. 약물은 프로그래밍 가능한 속도로 뼈 또는 연골 안으로 걸러지거나 뼈 안으로 주입되는 나노입자의 형태로 될 수 있다.

도 7은 뼈 또는 연골에 조직을 붙이고 조직을 고정시키는 플런저(plunger, 52 및 54)를 포함하는 패스너(50)의 구체예를 보여준다. 도 7에서, 장치(50)는 전달 장치(100)로부터 전개된다. 장치(50)는 다수의 핑거(finger, 54)를 가진 일차 플런저(52)로서 나타난 조직-유지 부분을 포함하며 이때 상기 핑거는 그들이 전달 장치(100)를 떠나면서 바깥쪽으로 펴지고 그리고 피부층(1)의 조직을 고정시킨다. 뾰족하게 깎인 원위 팁(58)과 고정 부분(60)을 가진 이차 플런저(56)는 일차 플런저를 통해 부분적으로 확장되고 뼈층(2)을 관통하도록 설계되고 그리고 거기에서 고정되어 남아 있는다.

도 8a 및 8b는 패스너 구체예(62)를 보여주며 여기서 2개의 플런저는 하나의 장치로서 연결된다. 구체예(62)에서, 장치는 도 7의 구체예(50)의 것들과 유사하게, 뾰족하게 깎인 팁(66) 및 고정 부분(68)을 가진 원위 단부(64)를 포함한다. 하지만, 장치(62)의 근위 단부에서의 조직-유지 부분은 도 8b에서 보여진 바와 같이, 압축 또는 축소될 때, 조직을 고정시키기 위해 바깥쪽으로 벌어지는 다수의 슬릿(slit, 70)을 포함한다.

슬롯(slot, 70)은 그 다음 단계에서 능동적으로 벌어질 수 있지만, 이는 이러한 슬롯(70)이 아래에서 설명되는 탄도학적 전달 장치 구체예 중 하나 이상과 유리하게 쌍을 이룰 수 있다는 점이 구상된다. 장치(10)가 뼈층 안으로 주입될 때, 미리 절단된 슬롯(70)이 빠르게 확장하게 하는 장치 상에는 실질적인 압축이 있으며, 이는 앵커의 작은 부문의 횡단면 면적을 현저하게 증가시킨다. 적절하게 배치될 때, 이 확장 조직-유지 개념은 열상을 예방하기 위해 더 큰 면적에 걸쳐 조직 상에 응력 및 변형률을 전파하는 연조직 끝을 붙잡는 역할을 할 것이다. 이는 연조직에 대해 더 큰 조직-유지 부분으로서 역할을 할 것인데, 그 이유는 연조직과 접촉한 이의 표면적이 실질적으로 증가되기 때문이다.

도 9는 슬롯(82)의 원위 세트 및 슬롯(84)의 근위 세트를 포함하는 패스너 구체예(80)를 보여준다. 이식의 여러 가지 단계로 3 개의 패스너(80)가 나타난다. 장치(80a)는 아직 뼈층(2)에 접하지 않았고, 그러므로 압축력을 아직 받지 않는다. 장치(80b)는 뼈층(2)과 접촉하였고 뼈층(2)의 저항에 의해 제공된 압축력으로 인해, 슬롯(82 및 84)은 바깥쪽으로 구부러지기 시작한다. 장치(80c)는 뼈층(2)으로 완전히 주입되고 슬롯(82 및 84)의 두 세트 모두 완전하게 벌어진다. 원위 세트(82)는 장치(80)가 뼈층(2) 안으로 더 들어가는 것을 방지하는 정지부를 형성한다. 근위 세트(84)는 조직층(1)로부터의 조직을 고정시키는 조직-유지 부분을 형성하고 그렇게 함으로써 조직층(1)이 장치(80)에서 미끄러지는 것을 방지한다. 근위 슬롯(84)의 조직 유지력을 추가로 증가시키는 것이 바람직하다면, 바브 또는 후크와 같은 추가적인 부분은 장치(80)에 포함될 수 있다. 유리하게도, 이 외형은 작은 지름의 장치(80)가 피부를 통하여 삽입되도록 하지만, 장치가 진피 또는 피하층에 도달할 때까지 팽창이 일어나지 않으며, 그로 인해 유지력은 최대화하고 반면에 가시적인 진입점에 대한 외상을 최소화하며, 따라서 빠른 치유를 촉진한다.

슬롯에 의해 형성된 결과적인 가로대(arm)는 조작자가 설치한 것에 대해 불만이 있거나 불만족스러운 경우에 철회가능하고, 그리고 더 나은 외형 및 결과를 위해 다시-전개된다. 추가적으로, 상기는 "정지부" 구성부분이 놓여있는 앵커 상의 단지 2개의 위치만 설명하지만, 다수의 다른 위치도 또한 연조직에 추가로 고정하기 위해 만들어질 수 있다.

도 10은 또 다른 패스너 구체예(90)를 보여준다. 패스너(90)는 근위 단부(92), 원위 단부(94) 및 샤프트(96)를 포함한다. 근위 단부(92)는 형태와 기능 둘 모두에서, 상기 설명된 구체예(80)의 슬롯(84)과 유사한, 다수의 슬롯(98)을 포함한다. 슬롯(98)은 슬롯 사이의 물질이 바깥쪽으로 튀어 나오도록 하여 조직-유지 부분을 형성한다. 원위 단부(94)는 패스너가 뼈 조직을 뚫도록 하는 각으로 뾰족하게 깎인다. 고정 부분(100)은 뼈층을 잡기 위해 뼈 안으로 주입될 때 바깥쪽으로 벌어지는 다수의 각진 컷-아웃(cut-out)을 포함한다. 컷-아웃은 뼈 안으로 주입되는 힘으로 인해 바깥쪽으로 벌어질 수 있고 또는 그들은 기억 금속의 형태로 될 수 있고 또는 그들은 밖으로 향하는 나팔 모양으로 제조될 수 있다. 구체예(96)는 또한 개방형 원위 단부를 가진 중공 샤프트(96)를 갖는 것으로 나타난다. 개방형 원위 단부를 가진 중공 샤프트는 더 적은 뼈 물질이 대체될 필요가 있기 때문에, 뼈 안으로 주입되기 더 쉬운 패스너를 야기한다는 점이 밝혀졌다.

도 11a 및 11b는 근위 단부(102), 원위 단부(104) 및 샤프트(106)를 포함하는 패스너 구체예(100)를 보여준다. 근위 단부(102)는 형태와 기능 둘 모두에서, 상기 설명된 구체예(80)의 슬롯(84)과 유사하게, 다수의 슬롯(108)을 포함한다. 슬롯(108)은 슬롯 사이의 물질이 바깥쪽으로 튀어 나오도록 하여 조직-유지 부분을 형성한다. 패스너(90)처럼, 샤프트(106)도 또한 중공이다. 장치(100)의 내부 부분을 보여주기 위해 반투명으로서 도시된, 도 11b에서 가장 잘 나타난 바와 같이, 샤프트(106)의 내부 루멘은 정지부(110)에서 근위쪽으로 끝난다. 정지부(110)는 패스너(100)가 뼈층 안으로 주입될 수 있는 깊이를 제한한다. 정지부(110)는 슬롯(108)에 의해 형성된 조직-유지 부분의 내향 굴절을 또한 방지한다.

패스너(100)의 원위 팁(104)은 또한 뾰족하게 깎인다. 하지만, 패스너(90)와 같은 각으로 깎이기 보다는, 패스너(100)의 원위 팁(104)은 비스듬한 끝을 형성하기 위해 에둘러 뾰족하게 깎인다. 이 방식으로 뾰족하게 깎인 팁은 아마도 각진 표면에 기인한 모든 측력의 말소로 인해, 더 쉽게 뼈를 관통한다는 점이 밝혀졌다. 추가적으로, 패스너(90)의 각진 팁은 이것이 뼈 안으로 주입되는 동안 빠르게-증가하는 표면적을 갖는다. 반면에, 비스듬한 팁은 이것이 주입되는 동안 뼈에 접촉하는, 상대적으로 일정한 표면적을 갖는다. 실험은 일정한 주입력으로, 각진 팁을 가진 5mm 길이의 패스너를 뼈층 안으로 주입하여, 다른 모든 변수를 일정하게 유지하는 것은 2-3 mm의 주입 깊이를 야기하였다는 점을 보여주었다. 동일한 주입력을 이용하여 비스듬한 끝을 가진 5mm 패스너를 주입할 때, 주입하는 깊이는 대략 4mm였다.

하나의 구체예에 관해 본 명세서에서 설명된 임의의 부분은 다른 구체예의 임의의 부분과 조합될 수 있다는 점이 강조되어야 한다.

도 12는 또 다른 패스너 구체예(120)를 보여준다. 패스너(120)는 근위 단부(122), 및 원위 단부(124)를 가진 샤프트(126)를 갖는다. 예로써, 패스너(120)의 샤프트(124)는 끝이 뾰족하게 깎이고 중실인 것으로서 나타난다. 패스너(120)의 근위 단부(122)는 여러 가지 다른 구체예에 관련하여 상기 설명된 슬롯과 유사한 방식으로 기능하는 다수의 슬롯(132)을 가진 조직-유지 부분(130)을 갖는다. 하지만, 조직-유지 부분(130)은 샤프트(126)에 비해 증가된 반지름을 갖는 것으로 나타난다. 이것은 샤프트(126)가 중실이기 때문이며, 따라서 중실 샤프트에서 슬롯을 형성하는 것은 샤프트가 박혀있을 때 벌어지는 것을 야기하지 않을 것이다. 추가적으로 조직-유지 부분(130)의 원위 모서리(134)는 뼈층 안으로 주입될 수 있는 패스너(120)의 길이를 제한하는 정지부를 형성한다. 원위 모서리(132)는 슬롯(134)에 의해 형성된 조직-유지 부분의 외향 굴절을 또한 야기한다.

도 13-17은 상이한 조직-유지 부분을 활용하는 다양한 패스너 구체예를 보여준다. 예를 들어, 도 13은 패스너(140)의 샤프트(144)에서 미끄러지는 슬라이딩 칼라(sliding collar, 142)를 가진 패스너 구체예(140)를 보여준다. 칼라(142)는 패스너(140)가 뼈층 안으로 주입될 수 있는 깊이를 제한하는 정지부로서 작용하는 원위 모서리(146)를 갖는다. 모서리(146)는 또한, 모서리(146)가 뼈층에 접촉할 때 칼라(142)가 샤프트(144)에서 근위쪽으로 미끄러지게 한다. 샤프트(144)에서 근위쪽으로 미끄러지는 것은 칼라의 근위 모서리(148)가 다수의 날개(150)에 영향을 주고 변형되게 한다. 날개(150)는 바깥쪽으로 펴지도록 변형되고, 그렇게 됨으로써 조직-유지 부분을 형성한다.

도 14는 다수의 바깥쪽으로-펴지는 날개(158)를 비롯한 유사한 조직-유지 부분을 가진 패스너 구체예(156)를 보여준다. 하지만, 이들 날개(158)는 그들이 요구 충격력 없이 펴지도록 기억 금속의 형태로 된다.

도 15는 패스너(160)의 샤프트(164)에서 미끄러지는 슬라이딩 칼라(162)를 가진 패스너 구체예(160)를 보여준다. 구체예(160)는 패스너(160)가 뼈층 안으로 주입될 수 있는 깊이를 제한하는 정지부로서 작용하는 원위 모서리를 가진 고정된 칼라(166)를 또한 포함한다. 슬라이딩 칼라(162)는 이의 근위 단부에서 다수의 날개(168)를 갖는다. 샤프트(164)는 이의 근위 단부에서 근위 고정 칼라(170)를 가지며, 이는 슬라이딩 칼라(162)가 너무 멀리 근위쪽으로 미끄러지는 것을 방지한다. 날개(168)는 니티놀 또는 유사한 기억 금속으로 만들어지고 조직-유직 부분을 형성하기 위해 전달될 때 바깥쪽으로 펼쳐진다.

도 16은 정지부로서 작용하는 원위 모서리(186)를 가진 칼라(184) 및 샤프트(182)를 가진 패스너 구체예(180)를 보여준다. 패스너(180)는 이의 근위 단부에서 조직-유지 부분으로서 다수의 페탈(petal, 188)을 포함한다. 페탈(188)은 평평하고 바깥쪽으로 퍼져있고, 샤프트(182)의 세로축에 수직이다. 페탈(188)은 상기 설명된 바와 같이, 칼라(184)의 방식에 의해 바깥쪽으로 퍼지도록 형성될 수 있고, 또는 페탈(188)은 기억 금속의 형태로 될 수 있다. 추가적으로, 페탈(188)은 근위 또는 원위 방향 방식으로 전달 장치에 저장될 수 있다.

도 17은 패스너(180)의 샤프트(182)가 중공일 수 있고 나타난 구체예 각각은 다른 구체예에서 나타난 부분과 조합될 수 있는 부분을 가진다는 점을 증명한다.

도 18은 두 개의 샤프트(192)의 근위 단부에서 브릿지(194)로 연결되고, 따라서 스테이플(staple)을 형성한 상기 샤프트를 포함하는 패스너 구체예(190)를 보여준다. 브릿지(194)는 조직-유지 부분으로서 역할을 한다. 샤프트(192) 각각은 패스너(190)가 뼈 안으로 주입되도록 하는 날카로운 원위 팁(196)을 포함한다. 샤프트(192)는 고정 부분으로서 역할을 한다.

도 19는 두 개의 샤프트(202)의 근위 단부에서 브릿지(204)로 연결되고, 따라서 스테이플을 형성한 상기 샤프트를 포함한하는 패스너 구체예(202)를 보여준다. 도 18의 것과 같이, 브릿지(204)는 조직-유지 부분으로서 역할을 한다. 샤프트(202) 각각은 패스너(200)가 뼈 안으로 주입되도록 하는 날카로운 원위 팁(206)을 포함한다. 샤프트(202)는 또한 바브(208)의 형태로 고정 부분을 포함한다. 도 20은 전달 장치의 원위 단부 내에 로딩된 패스너(200)를 보여준다. 전달 장치의 다양한 구체예는 아래에서 더 상세하게 논의된다.

전달 장치

도 21과 22는 일반적으로 본 발명의 전달 장치(300)의 기본 구성부분을 보여준다. 전달 장치는 중공 바늘 또는 배럴(310), 하나 이상의 앵커(10)를 함유한 매거진(magazine, 320), 트리거링 메커니즘(330), 및 구동 메커니즘(340)을 포함한다.

패스너(10)를 넣기 위하여 배럴(310)은 피부의 가장 바깥 표면에 작은 절개를 만들기 위한 뾰족한 팁을 가질 수 있다. 배럴은 또한 패스너(10)를 담고 있을 크기의 내부 루멘을 갖는다. 매거진(320)은 내부 루멘을 포함할 수 있고, 또는 장치(300)에 부착가능한 매거진 카트리지(322)의 형태로 있을 수 있다.

구동 메커니즘(340)은 여러 가지 형태를 취할 수 있지만 모두 패스너(10)에 측력을 주도록 설계된다. 유용할 수 있는 구동력은 공압 자극, 스프링 자극, 전자기 자극, 이산화탄소와 같은 압축 가스 자극, 음파 자극, 초음파 자극, 수압 자극 등을 포함한다.

트리거링 메커니즘(330)은 구동력을 방출하거나 활성화하는 데에 이용되는 메커니즘이다. 방출 메커니즘은 도 21과 22에서 나타난 것과 같은 푸시 버튼(push button)일 수 있고, 또는 핑거 트리거(finger trigger), 풋 페달(foot pedal), 벌브(bulb) 등일 수 있다.

더욱 상세한 전달 장치 구체예(350)는 도 23에서 나타난다. 전달 장치(350)는 배럴(360), 구동 메커니즘(370), 및 트리거링 메커니즘(380)을 포함한다. 구동 메커니즘(370)은 원위 단부에서 본체(374)에 그리고 근위 단부에서 피스톤(376)에 연결된 스프링(372)을 포함한다. 트리거링 메커니즘(380)은 본체의 측면에 위치되고 피스톤(376)의 일부와 함께 간섭 위치 내로 피벗(pivot)하는 캐치(catch, 382)를 포함한다.

작동시, 조작자는 배럴(360)의 루멘 안으로 패스너를 로딩한다. 대안으로, 패스너는 미리-로딩되고 또는 매거진이 거기에 로딩된 다수의 패스너와 함께 제공된다. 이후 조작자는 피스톤(376)의 근위 단부(378)를 근위 방향으로 당긴다. 이것은 스프링이 장치 안으로 어떻게 로딩되는 지에 따라, 스프링(372)을 늘리거나 압축시키며, 이는 피스톤(376)을 밀어 넣기 위한 잠재적인 에너지를 제공한다. 피스톤(376)은 트리거링 메커니즘(380)의 캐치(382)가 피스톤의 원위 단부를 포함한 간섭 위치 내로 피벗할 때까지 당겨진다. 전달 장치(350)는 이제 로딩되고 뒤로 당겨진다. 조작자는 이제 환자 또는 시술을 받는 사람의 피부를 바람직한 위치로 서서히 당기고, 따라서 뼈층에 대한 피부층을 이동시키고, 그리고 이동된 위치에 있는 피부를 그 또는 그녀의 손가락을 이용해 잡는다. 이후 배럴(360)은 표적 부위를 겨누어, 아마도 피부를 약간 찢을 것이고, 그리고 트리거링 메커니즘(380)은 눌려, 간섭 위치 밖으로 캐치(382)를 피벗하여, 피스톤(376)을 방출시킨다. 스프링(372)은 이의 저장된 에너지를 방출하고, 패스너(10)의 근위 단부 안으로 피스톤을 축 방향으로 밀어 넣어, 패스너(10)를 뼈층 안으로 주입한다.

전달 장치의 또 다른 구체예(400)는 도 24에서 나타난다. 전달 장치(400)는 제1 측면(402) 및 제2 측면(404)을 가진 테이프-유사 기판을 포함한다. 다수의 앵커(10)는 앵커(10)의 원위 단부가 측면(404)에 통해 연장되도록 기판으로 제조된다. 제2 측면은 약한 접착제를 포함할 수 있다.

전달 장치(400)를 이용하는 것은 앵커(10)의 배치에 적절한 기판의 바람직한 크기 및 모양을 자르는 것을 수반한다. 표적된 피부는 적절하게 감각이 없어지고 기판(400)은 피부 상에 놓인다. 접착제는 기판이 앵커(10)의 이식에 앞서 우발적으로 재배치되지 않게 해준다. 이후 피부는 바람직한 새 위치로 이동되고 자리 안으로 앵커(10)를 약하게 두드리는 데에 고무 망치(rubber mallet) 또는 그밖에 유사한 것이 이용된다. 앵커(10)는 매우 작기 때문에, 모든 앵커(10)가 그런 것은 아닐지라도, 망치의 각각의 블로우(blow)는 여러 번 접촉하고, 따라서 약간의 블로우를 필요로 한다. 앵커(10)가 내장된 후, 기판(400)은 환자로부터 간단히 벗겨지고, 앵커는 자리에 남겨둔다.

특정한 구체예 및 출원에 관해서 본 발명이 설명되었지만, 이 교시에 빛추어, 해당 분야의 통상의 기술자는 청구된 발명의 정신에 벗어남 없이 또는 범위에 초과됨 없이 추가적인 구체예 및 변형을 만들 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서의 도면 및 설명은 예로써 본 발명의 이해를 촉진하기 위해 제안되고 그리고 이의 범위에 제한되는 것으로 해석해서는 안 된다는 점이 이해되어야 한다.

Claims (20)

1. 근접한 뼈층에 대한 피부층을 재배치하기 위한 방법에 있어서, 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
   근접한 뼈층에 대한 피부층을 원래의 위치로부터 피부층과 연관된 근육 또는 결합 조직을 잘라냄 없이 이동될 위치로 이동시키는 단계;
   이동된 위치에서 피부층을 유지하는 동시에 피부층이 원래의 위치로 되돌아가는 것을 방지하기 위해 피부층을 통해 뼈층 안으로 패스너(fastener)를 삽입하는 단계.
2. 제1항에 있어서, 피부층을 통해 뼈층 안으로 하나 이상의 추가적인 패스너를 삽입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 피부층을 통해 뼈층 안으로 패스너를 삽입하는 단계는 패스너의 최외각 부분이 피부층의 바깥 표면 바로 아래에 위치되도록 피부층을 통해 뼈층 안으로 패스너를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 피부층을 통해 패스너를 삽입하는 단계는 피부층을 통해 패스너를 탄도학상으로 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 피부층을 통해 패스너를 탄도학상으로 삽입하는 단계는 스프링-로딩된 구동 메커니즘을 이용하여 뼈층 안으로 패스너를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제4항에 있어서, 피부층을 통해 패스너를 탄도학상으로 삽입하는 단계는 압축-가스 구동 메커니즘을 이용하여 뼈층 안으로 패스너를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 피부층을 통해 패스너를 삽입하는 단계는 개방형 중공 팁(open hollow tip)을 가진 패스너를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 피부층을 통해 패스너를 삽입하는 단계는 패스너가 뼈층으로부터 제거되는 것을 방지하기 위해 이의 원위 단부에 근접한 고정 부분을 가진 패스너를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 뼈층으로 이동된 위치에서 피부층을 고정시키고 그렇게 함으로써 원위 단부 및 근위 단부를 가진 적어도 하나의 샤프트(shaft)를 포함한 패스너에서 피부층에 의해 주어진 횡력 및 측력을 무력화하는 데에 이용하기 위한 패스너에 있어서, 상기 적어도 하나의 샤프트는 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너:
   원위 단부에 근접한 고정 부분; 및
   근위 단부에 근접한 조직-유지 부분.
10. 제9항에 있어서, 적어도 하나의 샤프트는 다수의 샤프트를 포함하고 조직 유지 부분은 다수의 샤프트 중 하나를 다수의 샤프트 중 또 다른 것에 연결하는 적어도 하나의 브릿지(bridge)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
11. 제9항에 있어서, 적어도 하나의 샤프트는 원위 단부가 개방형인 중공 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
12. 제9항에 있어서, 고정 부분은 적어도 하나의 바브(barb)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
13. 제9항에 있어서, 패스너는 생흡수성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
14. 제9항에 있어서, 조직 유지 부분은 패스너가 뼈층 안으로 주입될 때 샤프트의 세로축으로부터 방사상으로 확장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
15. 제9항에 있어서, 패스너가 뼈층 안으로 주입되는 깊이를 제한하는 정지부(stop)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
16. 제15항에 있어서, 샤프트는 원위 단부에서 개방형인 중공 부분을 포함하고 정지부는 중공 부분의 폐쇄형 근위 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너.
17. 뼈층으로 이동된 위치에서 피부층을 고정시키고 그렇게 함으로써 원위 단부 및 근위 단부를 가진 적어도 하나의 샤프트를 포함한 패스너에서 피부층에 의해 주어진 횡력 및 측력을 무력화하는 데에 이용하기 위한 장치에 있어서, 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치:
    전달 메커니즘; 및
    적어도 하나의 패스너;
    다음을 포함한 상기 전달 메커니즘:
    배럴(barrel);
    상기 배럴의 원위 단부의 밖으로 적어도 하나의 메커니즘을 유도하는 구동 메커니즘;
    다음을 가진 적어도 하나의 샤프트를 포함한 적어도 하나의 패스너:
    원위 단부에 근접한 고정 부분; 및,
    근위 단부에 근접한 조직 유지 부분.
18. 제17항에 있어서, 전달 메커니즘은 다수의 패스너를 함유한 카트리지(cartridge)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제17항에 있어서, 구동 메커니즘은 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치:
    스프링;
    스프링에 의해 구동되고 패스너의 근위 단부 상으로 스프링에 의해 방출되는 측력을 이동시키는 원위 단부 가진 피스톤(piston);
    스프링에 저장된 에너지를 방출시키기 위한 트리거링(triggering) 메커니즘.
20. 제17항에 있어서, 구동 메커니즘은 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치:
    가압 가스를 함유한 캡슐;
    가압 가스에 의해 구동되고 패스너의 근위 단부 상으로 측력을 이동시키는 원위 단부를 가진 피스톤;
    스프링에 저장된 측력을 방출시키기 위한 트리거링 메커니즘.

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